2025届高三生物二轮复习专练：发酵工程与细胞工程

发酵工程与细胞工程(时间：30分钟满分：50分)一、选择题(每小题3分，共21分。所给出的四个选项中，只有一个选项最符合题意)1.(2024·安徽师范大学附中二模)甜米酒又称酒酿，多以糯米为原料拌入酒曲发酵而成。传统家庭手工制作，产品品质不稳定，容易酸败，下面是工业化生产米酒的流程，其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。据图判断下列说法错误的是()A.性状优良的酵母菌菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得B.发酵时要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件，以免影响微生物的生长繁殖和代谢物的形成C.酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成，而大部分糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段完成D.罐装、封口、杀菌要在限定时间内完成，若时间过长，产品会腐败变酸2.(2024·广东广州一模)青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌发酵而制成的饲料。它气味酸香、柔软多汁、营养丰富、保存期长，是家畜优良饲料。下列叙述中错误的是()A.选择糖类含量较高的植物作为青贮原料，保证乳酸菌生长所需的碳源B.作为青贮的原料应适当切碎、搅拌并通入空气，有利于乳酸菌充分发酵C.发酵过程中乳酸菌发酵生成乳酸，使pH降低，抑制其他微生物生长D.经过乳酸菌发酵，大分子有机物被分解为多种小分子物质，易于消化吸收3.(2024·湖南新高考联盟联考)一种广泛使用的除草剂(含氮有机化合物)在土壤中不易降解，长期使用可污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤，可按下图程序选育能降解该除草剂的细菌。下列说法错误的()A.分离目的菌所用的培养基应该是添加该除草剂的无氮固体培养基B.步骤C第1次划线前、第5次划线后都要对接种环进行灼烧灭菌C.将未接种的平板在相同条件下培养，可以判断培养基是否灭菌合格D.步骤D的两种菌落氮源相同，应该选择透明圈大的菌落进行扩大培养4.(2024·广东佛山质量检测)大花杓兰外观独特，具有很高的观赏、经济和药用价值。但由于自然繁殖率低，野生种群数量少，大花杓兰已成为濒危保护植物。研究人员以大花杓兰不同时期的地下芽为外植体，并对地下芽外层鳞片(对内部芽体具有保护作用)进行不同处理以探究其组织培养的成活率，结果如图所示。下列叙述错误的是()A.用地下芽培养大花杓兰可以保持其遗传特性B.剥鳞片叶的成活率低可能是因为地下芽的消毒不彻底C.不同时期地下芽内源激素含量不同会影响成活率D.据图分析，休眠期微剥鳞叶的地下芽最适合做外植体5.(2024·贵州模拟)科研人员从野生森林猫皮肤组织中分离培养得到成纤维细胞，利用中华田园猫卵子作为细胞核受体，通过细胞核置换和人工激活，制作出多个体细胞克隆胚胎，将克隆胚胎移植入受体母猫后，经过62天孕育，成功得到一只森林猫体细胞克隆后代。经鉴定，该森林猫为克隆个体，实验流程如图所示。下列叙述错误的是()A.用来克隆的卵子是在体外培养到MⅡ期的卵母细胞B.用电刺激、乙醇等进行人工激活的目的是激活重构胚C.过程①采用了动物细胞工程中的体细胞核移植技术D.通常将重组细胞置于含95%O2和5%CO2的培养箱中进行培养6.(2024·湖南怀化二模)我国研究人员利用“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”两个不同种培育出了更加优良的品种H，其过程如图所示。已知用X射线处理会使染色体受影响而导致细胞失去分裂能力；用碘乙酰胺处理会使细胞内的酶失活而抑制生长。下列有关叙述错误的是()A.图中②过程使用纤维素酶和果胶酶进行处理，得到原生质体B、DB.过程③采用PEG、灭活病毒诱导融合等方法得到的两两融合的细胞有3种C.①过程用X射线处理A，碘乙酰胺处理C，可筛选到F，以便获得优良品种HD.培育优良品种H的过程运用了植物细胞的全能性和细胞膜的流动性7.(2024·辽宁本溪高中质检)双抗指的是一个抗体可以和两个不同抗原或一个抗原的两个不同表位发生特异性结合。需要人工制备两种单克隆抗体并在体外解偶联后重新偶联制备。最新研究发现春花碱有良好的抗肿瘤效果。下图为人工制备双抗的过程，图右下角为某双抗发挥作用图示。下列叙述错误的是()A.第一次筛选后的细胞进行克隆化培养，传代培养过程中会发生贴壁和接触抑制B.第二次筛选是为了确定分泌抗体的特异性，可以通过抗原—抗体杂交的方式检验C.该方法制备的双抗与传统的抗体－药物偶联物相比特异性相似D.将上述过程中春花碱换成荧光蛋白，可能会有助于辅助临床诊断二、非选择题(共29分)8.(14分)(2024·九省联考安徽卷，20)2023年诺贝尔生理学或医学奖获得者主要贡献为mRNA疫苗技术及其在抗击COVID－19疫情中发挥的有效作用。疫苗是通过抗原诱导免疫系统获得保护性的生物制品，疫苗研发技术路线还有灭活疫苗、减毒活疫苗、重组蛋白疫苗等。回答下列问题。(1)(10分)病毒是一种严格寄宿在细胞中生存的生命形式，实验室增殖病毒首先要培养细胞。在体外培养动物细胞时，使用合成培养基通常需要加入________，培养所需气体主要为________________________________________________________________________________________________________________________，为防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，需要定期更换________。通过噬斑计算法可测定病毒滴度，假设在铺满贴壁细胞的细胞培养孔板中，接种1∶10稀释度的病毒液10L，固定染色后计算噬斑数(噬斑形成单位，PFU)为60，则该孔病毒的滴度测量值为________PFU/mL。(2)(2分)我国通过实施计划免疫成功消灭脊髓灰质炎，“人民科学家”顾方舟率领团队研制的脊髓灰质炎活病毒疫苗“糖丸”，从技术路线上属于________。(3)(2分)在病毒感染细胞时两者表面相互接触，为了更好地被免疫细胞所识别，在设计mRNA疫苗时，病毒抗原优先选取________。9.(15分)(2024·陕西宝鸡二模)如图为单克隆抗体制备流程示意图。据图回答问题：(1)(2分)给小鼠注射抗原后使其产生分泌相应抗体的B淋巴细胞准确地说是一种________细胞，此过程属于特异性免疫中的________免疫。(2)(2分)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和细胞融合技术，利用这种方法所得的杂交瘤细胞的主要特点是__________________________________。(3)(5分)在进行细胞培养时，一般会出现贴壁生长和____________现象；培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等营养物质，此外还要加入________________；培养时要向培养液中通入95%的空气和5%的CO2的混合气体，其中通入空气的原因是__________________________________________________________________________________________________________________。(4)(6分)细胞融合是随机的过程，在HAT培养基中培养，目的是________________________，而为选育出能产生高特异性抗体的细胞，要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7～10个细胞/mL，每孔滴入0.1mL细胞稀释液，其目的是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。发酵工程与细胞工程1.C[发酵工程的第一步就是选育菌种，性状优良的菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，A正确；发酵时要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件，环境条件的改变不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成，B正确；酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，C错误；罐装、封口、杀菌要在限定时间内完成，若时间过长，容易受杂菌污染，产品会腐败变酸，D正确。]2.B[乳酸菌为异养微生物，选择糖类含量较高的植物作为青贮原料，经过微生物发酵后，其富含的纤维素、半纤维素和果胶等物质被降解为小分子，保证乳酸菌生长所需的碳源，A正确；乳酸菌是厌氧微生物，在培养的过程中不能通入空气，否则会影响乳酸菌的无氧呼吸，B错误；发酵过程中乳酸菌发酵生成的产物是乳酸，使培养液的pH降低，会抑制其他微生物的生长，C正确；经过乳酸菌发酵，大分子有机物被相应的酶分解为多种小分子物质，易于消化吸收，D正确。]3.D[由图可知，该过程用的是固体选择培养基，所用培养基应以该除草剂为唯一氮源，A正确；平板划线法第一次划线前和最后一次划线后都要对接种环进行灼烧灭菌，B正确；无透明圈的菌落以空气中的氮气作为氮源，有透明圈的菌落以该除草剂作为氮源，两者氮源不同，应该选择透明圈半径与菌落半径比值大的菌落进行扩大培养，D错误。]4.B[用地下芽培养大花杓兰属于无性繁殖，可以保持其遗传特性，A正确；由于地下芽外层鳞片对内部芽体具有保护作用，剥鳞片叶的成活率低可能是因为地下芽失去鳞片保护导致的，B错误；花期、果期和休眠期植物组织培养的成活率不同，而花期、果期和休眠期植物内源激素含量不同，说明不同时期地下芽成活率不同可能是由于内源激素含量不同导致的，C正确；由图可知，休眠期微剥鳞叶的地下芽组织培养的成活率最高，最适合做外植体，D正确。]5.D[克隆用的卵子需要在体外培养至MⅡ期(减数第二次分裂时期)才具备与精子受精的能力，A正确；用物理或化学方法(如电刺激、Ca2＋载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)可以激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，B正确；过程①从野生森林猫成纤维细胞中取核，采集中华田园猫卵母细胞，体外培养到MⅡ期，通过显微操作去核，经过一系列操作形成重构胚，采用了动物细胞工程中的体细胞核移植技术，C正确；动物细胞置于含95%空气和5%CO2的培养箱中进行培养，D错误。]6.B[图中B、D是去除细胞壁的原生质体，由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，②过程去除植物细胞壁需使用纤维素酶和果胶酶，A正确；过程③将两个不同种的原生质体进行融合，不能用灭活病毒诱导植物的原生质体融合，B错误；已知用X射线处理会使染色体受影响而导致细胞失去分裂能力；用碘乙酰胺处理会使细胞内的酶失活而抑制生长，对“中华猕猴桃”用X射线处理，对“美味猕猴桃”用碘乙酰胺处理，它们自身融合的细胞无法生长，只有当两个不同种的原生质体融合才能生长，筛选到杂种细胞F以便最终能获得优良品种H，C正确；该图表示植物体细胞杂交技术，两种细胞膜融合体现了细胞膜的流动性，杂种细胞发育成完整植株体现了植物细胞的全能性，D正确。]7.A[第一次筛选后的细胞是杂交瘤细胞，具有肿瘤细胞的特征，故传代化培养过程中不会有贴壁和接触抑制的现象，A错误；第二次筛选为了确定杂交瘤细胞产生的抗体是所需要的，利用抗原与抗体特异性结合进行检验，B正确；图中的双抗识别肿瘤细胞只依赖一种抗原，传统ADC识别靶细胞也只依赖一种抗原，故特异性相似，C正确；将春花碱换成荧光蛋白，荧光蛋白可指示肿瘤细胞位置，起到辅助诊断的效果，D正确。]8.(1)血清含95%空气加5%CO2的混合气体培养液0.6(2)减毒活疫苗(3)包膜蛋白或者衣壳蛋白解析(1)在体外培养动物细胞时，使用合成培养基通常需要加入血清，培养所需气体主要为含95%空气加5%CO2的混合气体，为防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，需要定期更换培养液；接种1∶10稀释度的病毒液10L，固定染色后计算噬斑数(噬斑形成单位，PFU)为60，则该孔病毒的滴度测量值为60×10(稀释倍数)×10(孔径体积)÷10000＝0.6(PFU/mL)。(2)“人民科学家”顾方舟率领团队研制的脊髓灰质炎活病毒疫苗“糖丸”，从技术路线上属于减毒活疫苗。(3)在病毒感染细胞时两者表面相互接触，为了更好地被免疫细胞所识别，在设计mRNA疫苗时，病毒抗原优先选取病毒的包膜蛋白、衣壳蛋白等。9.(1)浆体液(2)既能产生特定的抗体，也能无限增殖(3)接触抑制血清O2为细胞代谢必需物质(或保证细胞能够进行有氧呼吸)(4)筛选出杂交瘤细胞使每个孔内不多于一个细胞，以达到单克隆培养的目的(或筛选出杂交瘤细胞单一细胞培养以保证抗体的纯度)解析(1)能够产生抗体的细胞是浆细胞；浆细胞是体液免疫过程中产生的。(2)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和细胞融合技术，利用这种方法所得的杂交瘤细胞的主要特点是既能产生特定的抗体，也能无限增殖。(3)在进行细胞培养时，一般会出现贴壁生长和接触抑制(细胞生长到相互接触时，生长受抑制