2024年高考生物一輪練習(xí)（學(xué)生）：第十單元生物技術(shù)與工程

第十單元

解惑練4PCR技術(shù)拓展應(yīng)用

應(yīng)用I：反向PCR測定未知DNA區(qū)域

當(dāng)DNA的某些序列已知，而需要擴(kuò)增已知序列兩端的未知序列時，可采用反向PCR技

術(shù)。原理：用限制性內(nèi)切核酸的切割該DNA,隨后使用DNA連接隨將獲得的酶切產(chǎn)物環(huán)化,

這樣就獲得了已知序列兩例J攜帶有未知序列的環(huán)狀DNA分子。以該已知序列為模板設(shè)計一

對相反方向的特異性引物，該引物對已知序列反向，但對未知序列卻是相向的，從而得以擴(kuò)

增出未知序列。

應(yīng)用2：PCR定點突變技術(shù)

該技術(shù)要使用四條引物。其中引物2和3的突起處代表與模板鏈不能互補(bǔ)的突變位點，

而這兩條引物有部分堿基（包括突變位點）是可以互補(bǔ)的。因此，分別利用引物1和2,引物3

和4進(jìn)行PCR后，得到的DNA片段可以通過引物2和3互補(bǔ)的堿基雜交在一起，再在DNA

聚合酶的作用下延伸，就能成為一條完整的DNA片段。最后，用引物1和4進(jìn)行擴(kuò)增得到

含有突變位點的DNA片段。通過測序可以檢驗定點突變是否成功。

應(yīng)用3：（實時）熒光定量PCR（RT-PCR）

先從樣本中提取RNA,RNA中可能有新冠病毒的RNA,同時也存在很多采樣患者的組

織和存在于采樣部位的微生物的RNA。通過逆轉(zhuǎn)錄酶將樣本的RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,并進(jìn)

行PCR擴(kuò)增，在PCR反應(yīng)體系中，包含一對特異性引物以及一個Taqman探針，該探針為

段特異性寡核甘酸序列，兩端分別標(biāo)記了報行熒光基團(tuán)和淬滅熒光基團(tuán)。探針完整時，報

告基團(tuán)發(fā)射的熒光信號被淬滅基團(tuán)吸收；若反應(yīng)體系存在靶序列，PCR反應(yīng)時探針與模板結(jié)

合，DNA聚合的沿模板利用酹的外切的活性將探針降解，報告基團(tuán)與淬滅基團(tuán)分離，發(fā)出熒

光。每擴(kuò)增一條DNA鏈，就有一個熒光分子產(chǎn)生。熒光定量PCR儀能夠監(jiān)測出熒光到達(dá)預(yù)

先設(shè)定閾值的循環(huán)數(shù)（Ct值）與病毒核酸濃度有關(guān)，病毒核酸濃度越高，Ct值越?。ㄈ鐖D）。

探針

1.熱變性

引物淬滅熒

丁售r熒光基團(tuán)光基團(tuán)

2.弓|物復(fù)性/探針與模板的雜交

聚合酶◎探針雜交電

""Il_III_Fl

[1I][I]111I]1111

3.延伸反應(yīng)

為4

1.如圖所示，在一段未知序列的突變體DNA片段中，插入了己知序列的T—DNA,要想對

T-DNA兩側(cè)的未知序列進(jìn)行測序，下列做法正確的是（）

未知序列引物①T-,DNA引物②未知序列

11I

’限制前切點引物③引物④限制施切點

突變體DNA

A.用引物①和引物④直接進(jìn)行PCR擴(kuò)增之后再測序

B.用引物②和引物③直接進(jìn)行PCR擴(kuò)增之后再測序

C.用DNA連接酶連接成環(huán)狀后，再用引物①④PCR擴(kuò)增后測序

D.用DNA連接酹連接成環(huán)狀后，再用引物②③PCR擴(kuò)增后測序

2.重疊延伸PCR技術(shù)是采用具有互補(bǔ)末端的引物，使PCR產(chǎn)物形成重疊鏈，從而在隨后的

擴(kuò)增反應(yīng)中通過重疊鏈的延伸，獲得想要的FI的基因。某科研團(tuán)隊運用重疊延伸PCR技術(shù)在

水蛭素基因的特定位點引入特定突變，以實現(xiàn)基因的定點突變，原理如圖。下列說法錯誤的

是（）

,擬突變位點

5'---------A----------3'

5'------------------3'

。A

3'------------------5，

突變后的基因

注：引物凸起處代表與模板鏈不能互補(bǔ)的突變位點。

A.過程②需要含M/+的緩沖液、DNA模板、引物、4種脫氧核昔酸、耐高溫的DNA聚合

酶等

B,若引物1、引物2組成的反應(yīng)系統(tǒng)和引物3、引物4組成的反應(yīng)系統(tǒng)中均進(jìn)行一次DNA

分子的復(fù)制后，一共會產(chǎn)生2種DNA分子

C.經(jīng)過程④獲得的雜交DNA有2種，其中只有?種可以經(jīng)過程⑤獲得目的基因

D.過程⑤使用耐高溫的DNA聚合酶延伸，不需要引物

3.（2023?北京順義區(qū)高三檢測）基因定點突變是指按照特定的要求，使基因的特定序列發(fā)生插

入、刪除、置換、重排等變異。下圖甲是一種PCR介導(dǎo)的基因定點突變示意圖，圖乙是研究

人員利用基因Ml構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程。請回答下列問題：

一引物2

5'——基因用

3'--J

.，弓I物4

AB

_________________________基因MJ

注：1代表辭切位點；

：：：：：：代表兩端特定DNA序列。

甲

BamH1G*GATCC

“EdHIA*AGCTT

Pat1CTGCA*G

乙

⑴進(jìn)行基因定點突變的PCR反應(yīng)體系中，除加入引物和模板DNA外，一般還需要加入

;圖甲所示的基因定點突變技術(shù)需要次PCR：獲

得產(chǎn)物A需要的引物是o

(2)研究人員對PCR的中間產(chǎn)物A、B進(jìn)行純化后，利用圖中相關(guān)酶對基因M和產(chǎn)物A、B

進(jìn)行充分酶切后得到不同的片段，長度(kb)如下表，則圖中基因敲除片段的長度為

，基因的長度為o

項目基因MAB

長度3.24.2.8、0.15、0.132.8、0.093.24、0.05

(3)通過圖甲過程獲得的基因M/仍需要大量擴(kuò)增，此時選擇的引物是,為了

與圖乙中的Ti質(zhì)粒相連，還需要分別在它們的端引入限制酶的識別序列。

(4)構(gòu)建基因表達(dá)載體時，Ml基因必需插入到Ti質(zhì)粒的中，原因是

4.(2023?河北唐山一中高三模擬)”實時熒光定量qPCR”是新冠疫情防控的一把利刃，通常

在1?2h內(nèi)即可得到檢測結(jié)果。Taqman探針是實時熒光定量RT—PCR技術(shù)中的一種常用探

針(如圖1),其5'端連接熒光基團(tuán)(R),3'端連接淬滅劑(Q)。當(dāng)探針完整時,R發(fā)出的熒光

信號被Q吸收而不發(fā)熒光，在PCR擴(kuò)增過程中，當(dāng)7?〃/DNA聚合酣遇到探針時會使探針?biāo)?/p>

解而釋放出游離的R和Q,R發(fā)出的熒光信號被相應(yīng)儀器檢測到，熒光信號的累積與PCR產(chǎn)

物數(shù)量完全同步(如圖2)。請據(jù)圖回答卜.列問題：

病毒樣品RNA

雙鏈DNA

引物、探針與模板鏈結(jié)合?Taqman探針

引物1殿/aqman殊計

引蕩2

新璉延伸遇到探針

；TaqDNA；,"'、里點梅y-

Taqman探針

77四酹切割探針''、*合七，、一"

_網(wǎng)熒光上電耳以麗

TagDN&

環(huán)L

儀器檢測1]:TaqD嬴'[索下險1——

新鏈聚合完成''、黝抬|

基團(tuán)即⑼淬滅劑

圖1圖2

(1)結(jié)合圖1和圖2分析，“熒光RT-PCR技術(shù)”所用的試劑盒中通常都應(yīng)該含有,酶、

酶、Taqman探針、弓|物、dNTP、Mg2\緩沖劑等。這種分子層面

的熒光RT-PCR檢測具有特異性和靈敏性都很高的特點，主要與試劑盒中的、

_______________有關(guān)。

⑵根據(jù)Taqman探針功能分析，探針中堿基序列的設(shè)計應(yīng)主要依據(jù)

。新冠病毒是冠狀病毒大家庭中新的一員，其堿基序列與引起

SARS的冠狀病毒堿基序列有79.5%的相似性，與流感病毒堿基相似度也較高，囚此在設(shè)計

Taqman探針時應(yīng)篩選出該病毒特有的序列，以避免(填“假陰性”或“假陽

性”)的出現(xiàn)。

(3)根據(jù)圖1和圖2,TbqDNA聚合酶除了能催化DNA子鏈的延伸，還能。

(4)若每分子探針?biāo)忉尫诺腞基團(tuán)熒光強(qiáng)度為定值a,則反應(yīng)體系中某時刻熒光信號強(qiáng)度(Rn)

主要與、有關(guān)。在檢測過程中，隨著PCR的進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)物

不斷累積，“雜交雙鏈”靈光信號的強(qiáng)度也等比例增加，增加了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，一般要

達(dá)到或超過閾值時才確診。可通過熒光強(qiáng)度的變化監(jiān)測產(chǎn)生量的變化從而得到一條熒光擴(kuò)增

曲線圖(如圖3)?！捌脚_期”出現(xiàn)的最可能的原因是試劑盒中等有限，超出

一定的循環(huán)數(shù)后，熒光標(biāo)記的“雜交雙鏈”不再增加。

(

留

醺

*

松

C

X

⑸雖然熒光RT—PCR是當(dāng)前被廣泛認(rèn)可的檢測手段之一，但是不斷有“假陰性”現(xiàn)象報道,

通過上述過程分析，“假陰性”的可能原因有（填字母）。

a.通過咽拭子取樣不規(guī)范或取樣所獲樣本量不足

b.在樣本運輸、檢測中出現(xiàn)了損壞和污染

c.病毒相應(yīng)關(guān)鍵序列發(fā)生了基因突變

第十單元

解惑練5CRISPR/Cas9技術(shù)

1.CRISPR/Cas9技術(shù)敲除掉部分基因原理

(I)CRISPR/Cas9是細(xì)菌的一種后人免疫防御機(jī)制——CRISPR序列示意圖如下(其中，菱形框

表示高度可變的間隔序列，正方形表示相對保守的重復(fù)序列)，其中的“間隔序列”來源于病

毒或外源質(zhì)粒的一小段DNA,是細(xì)菌對這些外來入侵者的“記錄”。

(2)病毒或外源質(zhì)粒上存在“原間隔序列”，“間隔序列”正是與它們互相對應(yīng)?！霸g隔序

列”的選取并不是隨機(jī)的，這些原間隔序列的兩端向外廷伸的幾個堿基往往都很保守，我們

稱為PAM(原間隔序列臨近基序)。

釀噥鏈球曲

病有DNA

,,CRISPRIXSAMUW,創(chuàng)

2逡出一個

UCR1SPRRNA的r分W介.就像樣用

RSAiflttlJCRISPRRNA

制成更小的片段

WftDNA

(3)當(dāng)病毒或外源質(zhì)粒DNA首次入侵到細(xì)菌體內(nèi)時，細(xì)菌會對外源DNA潛在的PAM序列進(jìn)

行掃描識別，將臨近PAM的序列作為候選的“原間隔序列”，將其整合到細(xì)菌基因組上

CRISPR序列中的兩個“重復(fù)序列”之間。這就是“間隔序列”產(chǎn)生的過程。

(4)當(dāng)外源質(zhì)?；虿《驹俅稳肭炙拗骶鷷r，會誘導(dǎo)CRISPR序列的表達(dá)。同時，在CRISPR序

列附近還有一組保守的蛋白編碼基因，稱為Cas基因。CRISPR序列的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物CRISPRRNA

和C爾基因的表達(dá)產(chǎn)物等一起合作,通過對PAM序列的識別，以及“間隔序列”與外源DNA

的堿基互補(bǔ)配對，來找到外源DNA上的靶序列，并對其切割，降解外源DNA。這也就實現(xiàn)

了對病毒或外源質(zhì)粒再次入侵的免疫應(yīng)答。

2.CRISPR/Cas9技術(shù)的運用和發(fā)展

(1)具體運用如下圖所示，在待敲除基因的上下游各設(shè)計一條向?qū)NA(指導(dǎo)RNA),將其與

含有Cas9蛋白編碼基因的質(zhì)粒一同轉(zhuǎn)入細(xì)胞中，向?qū)NA通過堿基互補(bǔ)配對可以靶向PAM

附近的目標(biāo)序列，Cas9蛋白會使該基因上下游的DNA雙鏈斷裂。對于DNA雙鏈的斷裂這

一生物事件，生物體自身存在著DNA損傷修復(fù)的應(yīng)答機(jī)制，會將斷裂上下游兩端的序列連

接起來，從而實現(xiàn)了細(xì)胞中目標(biāo)基因的敲除。

研究人員能夠讓細(xì)如果研究人員想要插入、修

胞自身修復(fù)DNA中復(fù)或編輯某個基因，他們可

的切口。在大多數(shù)以特別為此設(shè)計一個小型DNA

情況下,這會讓基模板。當(dāng)細(xì)胞修復(fù)基因組中

因功能被關(guān)閉的切口時，它會使用模板，基

因組中的編碼因此會改變

曲嚷修復(fù)模板

易出京的修復(fù)二二二二二I：：

插后JDNA

（2）CRISPR/Cas9基因魔剪：當(dāng)研究人員要用基因魔剪來編輯?個基因組時，他們會人工構(gòu)建

一個指導(dǎo)RNA,它與將要被切割的DNA代碼相匹配。魔剪蛋白Cas9與指導(dǎo)RNA形成復(fù)合

物，將魔剪帶到基因組中將要進(jìn)行切割的地方。

（3）原始的CRISPR/Cas9會由于RNA定位偏差而出現(xiàn)脫靶效應(yīng)，現(xiàn)在通過改進(jìn)，可以大幅降

低脫靶效應(yīng)。同時還發(fā)現(xiàn)了一些新的系統(tǒng)，除了最開始的Cas9,后面又找到了Casl2的一系

列酶，機(jī)理上有一定不同，但還是用以切割DNA；還有Casl3則用于切割RNA?；贑asl2

和Casl3的開發(fā)以及機(jī)制研究，又發(fā)展出了新的工具用7快速檢測病毒，效率可以達(dá)到幾分

鐘檢測一個樣品，并且用到了現(xiàn)在的新冠病毒檢測中。

【跟蹤訓(xùn)練】

1.CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)源于細(xì)雨抵御噬菌體的機(jī)理研究。細(xì)菌被特定噬菌體感染后，

細(xì)菌Cas2會隨機(jī)切斷入侵的噬菌體DNA雙鏈，并將切下的?個DNA片段（原型間隔序列）

插入CRISPR位點（由間隔序列和重復(fù)序列交替排列組成的基因序列）的重復(fù)序列中，構(gòu)成新

的間隔序列，形成“免疫記憶”。當(dāng)同種噬菌體再次入侵時，由CRISPR位點的新的間隔序

列轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的crRNA便會將另?種蛋白質(zhì)（如Cas9）準(zhǔn)確帶入到入侵者的原間隔序列DNA處，

并將之切斷，即“免疫滅殺”。CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)中，sgRNA（單向?qū)NA）是根據(jù)

靶基因設(shè)計的引導(dǎo)RNA,準(zhǔn)確引導(dǎo)Cas9切割與sgRNA配對的靶基因DNA序列,CRISPR/Cas9

系統(tǒng)進(jìn)行基因編輯時，對DNA序列中的原型間隔序列相鄰基序具有較高的編輯效率，如圖

所示?；卮鹣铝袉栴}：

原型間隔序列

5'

3'

引導(dǎo)序列■nnO

sgRNA

(1)細(xì)菌Cas2基因表達(dá)Cas2的過程需要細(xì)菌提供等原料，Cas2和

Cas9在功能上都屬于酶，可催化鍵水解。

(2)CRISPR/Cas9系統(tǒng)中的sgRNA與細(xì)菌體內(nèi)的功能相同，都可以與相應(yīng)靶基

因序列發(fā)生堿基互補(bǔ)配對c細(xì)菌利用該防御機(jī)制可以有效抵抗噬菌體的二次入侵，但是仍然

會有部分噬菌體能夠繼續(xù)侵染已經(jīng)獲得免疫能力的宿主茵，原因可能是

(3)CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)存在一定的脫靶效應(yīng)：正常情況下，sgRNA通過20個核甘酸

長度的引導(dǎo)序列與目標(biāo)DNA序列發(fā)生堿基互補(bǔ)配對準(zhǔn)確識別需要編輯的位點，然而有時會

發(fā)生第18?20個堿基不匹配的情況，此時，Cas9可通過一個手指狀的結(jié)構(gòu)緊緊抓住錯配區(qū)

穩(wěn)定住RNA-DNA雙鏈，從而為Cas9切割DNA鋪平道路，但這可能會導(dǎo)致Cas9在錯誤的

基因位點切割雙鏈DNA,從而引發(fā)潛在風(fēng)險。清就如何降低脫靶效應(yīng)，提出可能的思路：

2.(2023?河南安陽高三模擬)CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可以按照人們的意愿精準(zhǔn)剪切、改變

任意靶基因的遺傳信息，其原理是由一條單鏈向?qū)NA(sgRNA)引導(dǎo)Cas9蛋白到一個特定

的基因位點進(jìn)行切割，從而達(dá)到基因定點敲除、敲入、突變的目的。通過設(shè)計向?qū)NA中

20個堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的目標(biāo)位點進(jìn)行切割(如圖所示)。請據(jù)圖分析問

答卜列問題：

目標(biāo)DNA

目標(biāo)DNA

(1)CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)中，sgRNA是根據(jù)靶基因設(shè)計的向?qū)NA,準(zhǔn)確引導(dǎo)Cas9切

割與sgRNA配對的靶基因DNA序列。Cas9借助向?qū)NA對目標(biāo)DNA分子進(jìn)行精準(zhǔn)定位,

依賴于_____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________?

Cas9蛋白能對目標(biāo)位點進(jìn)行準(zhǔn)確切割，是因為

____________________________________________________________________________________0

(2)在使用Cas9對不同目標(biāo)DNA進(jìn)行編輯時，應(yīng)使用Cas9蛋白和(填“相同”或

“不同”)的向?qū)NA進(jìn)行基因編輯。在設(shè)計向?qū)NA識別序列時，若目標(biāo)DNA的。鏈切

點附近序列為…GAATCTCCA…，則向?qū)NA上識別序列為

____________________________________________________________________________________O

(3)已知玉米中賴氨酸含量較低，原因是與賴氨酸合成過程中的兩個關(guān)鍵酶一天冬氨酸激酶

和二氫毗咤二段酸合成酶的活性，受細(xì)胞內(nèi)賴氨酸濃度影響較大。當(dāng)賴氨酸濃度達(dá)到一定量

時就影響這兩種酶的活性，從而使賴氨酸含量很難提高，不能滿足需求?，F(xiàn)使用CRISPR/Cas9

基因編輯技術(shù)對天冬氨酸激酶和二氫毗咤二竣酸合成的基因進(jìn)行改造，首先需要構(gòu)建由啟動

子、(目的基因)、標(biāo)記基因、終止子等組成的基因表

達(dá)載體，然后使用法導(dǎo)入玉米細(xì)胞，完成轉(zhuǎn)化后CRISPR/Cas9系統(tǒng)可在玉米體

細(xì)胞中特定的基因位點改寫遺傳信息，再經(jīng)______________________技術(shù)培育成賴氨酸高產(chǎn)

的玉米植株。

第十單元

課時練1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)醵工程及其應(yīng)用

一、選擇題

I.（2023?河南安陽高三期末）山東醬豆的制作要經(jīng)過兩次發(fā)酵。第一階段以大豆為主要原料，

利用毛霉、曲霉或細(xì)菌的作用，分解大豆蛋白質(zhì)。第二階段以蔬菜與發(fā)酵過的大豆為主，進(jìn)

行乳酸發(fā)酵。下列敘述正確的是（）

A.第一階段在空氣中發(fā)醉時保濕，有利于霉菌的菌絲生長

B.第二階段定期通入空華有利于乳酸菌活動

C.毛霉、曲霉產(chǎn)生的蛋白酶能促進(jìn)大豆蛋白質(zhì)、脂肪分解，可以豐富營養(yǎng)成分

D.乳酸發(fā)酵能促進(jìn)蔬菜中纖維素水解，損失了營養(yǎng)

2.《本草綱目》中記載了限制燒酒的過程：以糯米或硬大等蒸熟，“釀甕中七日……入甑蒸

令汽上，用器承取滴露”，“凡酸壞之酒，皆可蒸燒”。下列說法正確的是（）

A.為使酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，釀制時“甕”應(yīng)裝滿后密封

B.“糯米或粳米”中所含物質(zhì)只能為微生物提供碳源和氮源

C.在利用酵母菌發(fā)酵的“七日”中，水和酒精是同時產(chǎn)生的

D.發(fā)酵過程中密封不嚴(yán)，醋酸菌將酒精轉(zhuǎn)化為乙酸使酒“酸壞”

3.（2023?河北邯鄲高三模擬）黃酒是中國特產(chǎn)，為世界三大古酒之一。關(guān)于黃酒的釀造方法,

《古遺六法》中描述道：秫稻必齊，曲窠必時，湛熾必潔，水泉必香，陶器必良，火齊必得（注:

曲藤主要指酒曲，酒熾是指浸泡和蒸煮）。下列敘述錯誤的是（）

A.黃酒中的酒精是酵母菌利用“秫稻”在無氧條件下的代謝產(chǎn)物

B.曲孽必時，可能是受酵母菌的生長繁殖需要適宜的溫度等的影響

C.湛熾必潔，起到消毒的作用，一定程度上可避免雜筐對發(fā)酵的影響

D.黃酒釀造過程中發(fā)酵液出現(xiàn)的氣體都是在酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生的

4.紅酸湯是凱里地區(qū)苗族人民的傳統(tǒng)食品，它顏色鮮紅、氣味清香、味道酸爽。以番茄和辣

椒為原料的紅酸湯制作流程如下。下列相關(guān)敘述中正確的是（）

選擇原料I-麗藕汩一陵至］7密封發(fā)酵I-械周

A.紅酸湯制作過程中用到的微生物主要是醋酸菌

B.裝壇時加入成品紅酸湯是為了增加發(fā)酵菌種的數(shù)量

C.裝壇時不裝滿的原因是促進(jìn)微牛.物繁殖

D.紅酸湯的制作中發(fā)酵時間越長，口味越純正

5.（2023?廣東中山高三模擬）生活中我們經(jīng)常會接觸到發(fā)酵食品，如果酒、果醋、泡菜等。下

列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作的敘述，正確的是（）

A.釀制果醋和制作果酒所利用的主要微生物的代謝類型不同

B.制作果醋時發(fā)醉液中的醋酸菌通過無絲分裂增殖，繁殖速度快

C.泡菜壇內(nèi)的白色菌膜、變酸的果酒表面的菌膜所含速種完全相同

D.制成的果醋和泡菜都需要經(jīng)高壓蒸汽滅菌，目的是延長產(chǎn)品保質(zhì)期

6.（2023?天津靜海區(qū)高三期末）紅薯釀制的黃酒，酒精度約為9%,制作過程如下圖所示。下

列敘述錯誤的是（）

下列敘述錯誤的是（）

拌入麥芽一溫度降至

鮮紅薯加蔗糖后蒸熟、擠碎（含淀粉油;浸出液過濾、保存20匕左右’

加入酵母放置24h發(fā)酵10d后過濾殺菌封裝入酒罐，低溫保存

30T左右酒液

A.拌入蔗糖和麥芽均利于酵母菌獲得更多發(fā)酵底物

B.浸出液過濾后應(yīng)保存于密閉容器中，并將容器裝滿

C.20C保持24h有利于提高發(fā)酵液中酵母菌數(shù)量

D.在一定時間內(nèi)，30°C下發(fā)酵時間越氏，紅薯黃酒的酒精度越高

7.有關(guān)泡菜中亞硝酸鹽含量的研究表明，亞硝酸鹽的含量高低和亞硝酸鹽含量峰值時間的早

晚與食鹽的濃度有關(guān)（見下圖）。下列有關(guān)敘述不正確的是（）

r

研

一

?

祖

概

)

、

曲

也

型

至

造

黑

A.食鹽的濃度越高，亞硝酸鹽生成越快，亞硝酸鹽含量峰值出現(xiàn)的越早

B.取食泡菜時，時間別太長，防止空氣進(jìn)入

C.臭味的產(chǎn)生可能與取食過程中帶入壇內(nèi)油脂類物質(zhì)有關(guān)

D.所用的食鹽水經(jīng)煮沸后可除去水中的氧氣并殺滅雜菌

8.很多生活實例中蘊含著生物學(xué)原理，下列實例和生物學(xué)原理對應(yīng)不準(zhǔn)確的是（）

A.長時間存放的剩菜一般不宜食用——剩菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽，危害

人體健康

B.夏天開瓶后的紅酒容易變酸——醋酸菌將乙醇變成乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜?/p>

C.用巴氏消毒法對牛奶消毒一既殺死牛奶中的微生物，又不破壞牛奶中的營養(yǎng)成分

D.泡菜壇內(nèi)有時會長一層白膜——大量乳酸菌聚集在發(fā)酵液表面形成一層自膜

9.腐乳是我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品，具有很高的營養(yǎng)價值。某科研機(jī)構(gòu)研究了腐乳生產(chǎn)過程中不同

濃度的食鹽對腐乳中氨基酸含量的影響。下列敘述正確的是（）

0.8L氨基酸含量（％）

().7

().6

0.5-3%NaCI

0.4o8%NaCl

0.3*ll%NaCI

0.2

()102()3()405()60時間(d

A.腐乳生產(chǎn)過程中發(fā)揮主要作用的微生物是酵母菌

B.時間和食鹽濃度均可影響腐乳中氨基酸的含量

C.經(jīng)過發(fā)酵，豆腐中的蛋白質(zhì)全部分解為小分子肽

D.食鹽濃度越高，對微生物抑制作用越強(qiáng)，對制作腐乳越有利

10.在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中，果醋的制作往往在果酒制作基礎(chǔ)上進(jìn)行。下圖甲是醋酸發(fā)酵裝置,

乙是培養(yǎng)液pH變化曲線圖，下列敘述正確的是（）

A.發(fā)酵初期不通氣，溶液中沒有氣泡產(chǎn)生

B.中期可以聞到酒香，說明進(jìn)行了酒精發(fā)酵

C.后期接種醋酸菌，適當(dāng)通氣并降低發(fā)酵溫度

D.圖乙中能正確表示pH變化的曲線是③

11.（2023?河北承德高三模擬）啤酒是以麥芽汁為原料，經(jīng)釀酒酵母發(fā)酵制得。傳統(tǒng)啤酒釀造

過程中，發(fā)酵在敞開式發(fā)酵池中進(jìn)行，麥芽汁中接入酵母后通入大量無菌空氣，之后會產(chǎn)牛.

大量氣體翻騰逸出，在麥芽汁表面形成25?30cm厚的氣泡層（泡蓋），然后停止通氣，進(jìn)入

靜止發(fā)酵階段。一段時間后可得啤酒。下列說法錯誤的是（）

A.用赤霉素溶液浸泡大麥種子可以有效促進(jìn)a-淀粉酶合成，增加麥芽汁中可發(fā)酵糖的含量

B.靜止發(fā)酵階段酵母菌主要進(jìn)行無氧呼吸

C.泡蓋的形成是由于酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生CO?,能將麥芽汁與空氣隔絕

D.麥芽汁僅能為釀酒酵母的發(fā)酵過程提供碳源和水

12.（2023?河北邯鄲高三調(diào)研）下列關(guān)于發(fā)酵工程應(yīng)用的說法，正確的是（）

A.食品添加劑由于可以增加食品營養(yǎng)，改善食品的色、香、味，還可以延長保存期，使用

時應(yīng)盡量多添加

B.加酶洗衣粉使用時用沸水洗滌效果最好

C.在青貯飼料中添加乳酸菌，可以提高飼料的品質(zhì)，使飼料保鮮，動物食用后能提高免疫

力

D.與使用化學(xué)農(nóng)藥相比，使用微生物農(nóng)藥具有成本高、見效快、無污染的特點

二、非選擇題

13.某小組利用塑料飲水杯、充氧泵、空氣過濾器、回旋式單向閥、硅膠管等材料制作的一

種新型的果酒、果醋兩用發(fā)酵裝置，如下圖。請分析回答：

充氣硅膠管回旋式

單向閥

出料口(飲水口)

瓶蓋

空氣過渡器發(fā)

不銹鋼氣泡石

(I)制作果酒和果醋利用的微生物分別是、。

(2)圖中和不銹鋼氣泡石能為發(fā)酵罐中的培養(yǎng)液進(jìn)行充氧操作，能為

通入的空氣進(jìn)行無菌過濾，從而對發(fā)酵罐中的培養(yǎng)液實現(xiàn)無菌換氣。

(3)釀制果酒時一般將溫度控制在°C,圖示裝置一般要先通氣后緊閉軟管夾，通氣的

目的是。若要檢測果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可從出料口取2mL發(fā)

酵液加入試管，再滴加0.5mL溶液，觀察是否呈現(xiàn)________色。

(4)圖中排氣構(gòu)件由回旋式單向閥通過硅膠塞連接于排氣11而成，使用前先在單向閥內(nèi)裝入的

1/3體積冷卻的開水，這樣處理的主要好處有__________________________________________

_____________________________________________________________________(至少答出法點)。

14.谷氨酸鈉是味精的主要成分，工業(yè)生產(chǎn)中常用谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸。用15%

左右的葡萄糖溶液、適量的無機(jī)鹽和液氨配成發(fā)酵培養(yǎng)基，接種谷氨酸棒狀桿菌，給予適宜

的條件，進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，再制成鈉鹽即為味精。請【可答下列問題：

(1)葡萄糖可為谷氨酸棒狀桿菌的生長提供。發(fā)酵培養(yǎng)基通常采用

法進(jìn)行滅菌。生產(chǎn)谷氨酸的過程中，采用液體培養(yǎng)基的目的是

(2)在發(fā)酵過程中，當(dāng)溶氧不足時，生成的代謝產(chǎn)物就會是乳酸或琥珀酸。根據(jù)以上信息，在

生產(chǎn)谷氨酸的過程中，應(yīng)采取的措施是，

(3)若要監(jiān)測發(fā)酵液中谷氨酸棒狀桿菌的數(shù)目，可采用的計數(shù)方法是顯微鏡直接計數(shù)法，該方

法的計數(shù)過程是先將稀釋100倍的發(fā)酵液加入計數(shù)板(由25X16=400個小室組成，容綱液體

總體積為0.1mm］的計數(shù)室中，然后計數(shù)菌體數(shù)。若共統(tǒng)計到42個菌體，且1mL的原發(fā)酵

液中估計有菌體個。

第十單元

課時練2微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用

一、選擇題

1.（2023?江蘇無錫高三模擬）培養(yǎng)微生物需要提供適宜的培養(yǎng)基。下列關(guān)于培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)

基的敘述，錯誤的是（）

A.培養(yǎng)基為目標(biāo)微生物提供適宜的生長環(huán)境

B.培養(yǎng)基的成分需根據(jù)微生物的代謝特點而定

C.培養(yǎng)基需滿足各種微生物生長繁殖的需求

D.培養(yǎng)基通常需包含水、無機(jī)鹽、碳源、氮源等營養(yǎng)物質(zhì)

2.下列有關(guān)傳統(tǒng)發(fā)醉技術(shù)和微生物培養(yǎng)技術(shù)中的操作，錯誤的是（）

A.制作果酒時，挑選新鮮葡萄，去除枝梗后用清水反復(fù)沖洗再榨汁

B.平板劃線時.，每次劃線前后都需將接種環(huán)放在酒精燈火焰上灼燒

C.制作泡菜時，加入蔬菜后注入煮沸冷卻的鹽水，使鹽水沒過全部菜料

D.為判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用，設(shè)置接種普通培養(yǎng)基作對照

3.（2023?江蘇泰州高三期又）稀釋涂布平板是常用的微生物培養(yǎng)方法，下列相關(guān)敘述正確的是

（）

A.滅菌鍋中取出的培養(yǎng)基應(yīng)趁燙時倒平板，如此可對培養(yǎng)皿滅菌

B.稀釋涂布平板法不可用于微生物的分離，可用于微生物的計數(shù)

C.用此法估測的數(shù)值往往偏小，應(yīng)以菌落數(shù)最多的平板計數(shù)為準(zhǔn)

D.稀釋涂布平板法分離到的單菌落需進(jìn)一步純化，可用平板劃線法

4.下列有關(guān)微生物培養(yǎng)的敘述，錯誤的是（）

A.涂布接種時，需將涂布器蘸酒精后用酒精燈外焰灼燒，冷卻后再使用

B.純化培養(yǎng)酵母菌時，培養(yǎng)皿應(yīng)倒置放入28℃左右的培養(yǎng)箱內(nèi)中培養(yǎng)24?48h

C.計數(shù)時，可用稀釋涂布平板法對需計數(shù)的微生物進(jìn)行計數(shù)

D.觀察菌落時，應(yīng)將培養(yǎng)皿皿蓋拿掉以利于看清菌落的形態(tài)特征

5.（2023?湖北襄陽高三模擬）為了解病原微生物對四種抗生素的敏感程度，呆研究小組進(jìn)行了

相關(guān)藥敏實驗，圖11為部分實驗器材。將含有相同濃度的抗生素I?IV四個大小相同的紙片

分別貼在長滿測試菌的平板上，實驗結(jié)果如圖2。下列相關(guān)敘述正確的是（）

含抗生索

的紙片

抑菌圈中

的菌落

圖1圖2

A.為獲得長滿測試菌的平板，需要使用圖I中器材①?③

B.圖2中II形成的抑菌圈較小，可能是病原微生物對藥物較敏感

C.圖2抑菌圈中的菌落可能是在抗生素IV作用下產(chǎn)生了突變株

D.不同抗生素在平板上的擴(kuò)散速度不同會影響實驗結(jié)果

6.下圖為實驗室培養(yǎng)和純化酵母菌過程中的部分操作步驟，下列說法不正確的是（）

①②③④

A.①步驟使用的培養(yǎng)基是已經(jīng)滅菌的培養(yǎng)基

B.①②③步驟操作時需要在酒精燈火焰旁進(jìn)行

C.③到④的過程中，接種環(huán)共灼燒了5次

D.④步驟操作時，不能招第1區(qū)和第5區(qū)的劃線相連

7.某同學(xué)將1mL土壤樣液稀釋100倍，在3個平板上用稀釋涂布平板法分別接入01mL

稀釋液，經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后，3個平板上的菌落數(shù)分別為56、57和58。下列敘述錯誤的是（）

A.可得出土壤樣液中活菌數(shù)大約為5.7XIO?個/L

B.此方法統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比實際的活菌數(shù)目低

C.一般選擇菌落數(shù)在30?300的平板進(jìn)行計數(shù)

D.顯微鏡直接計數(shù)法統(tǒng)計的都是稀釋液中活菌數(shù)

8.下圖為分離以尿素為氮源的微生物的實驗結(jié)果，下列敘述正確的是（）

①稀釋②稀釋③稀釋④稀釋

度1（廣度1（尸度1（尸度1（尸

A.圖中采用平板劃線法接種

B.圖中①和②表示尿索培養(yǎng)基長出的菌落

C.圖中③④培養(yǎng)基中菌落生長代謝時，會釋放CO?

D.實驗結(jié)果表明，自然界中能合成服酶的微生物比例較高

9.聚羥基脂肪酸酯（PHA）是由嗜鹽細(xì)菌合成的一種胞內(nèi)聚酯，它具有類似于合成塑料的理化

特性，且廢棄后易被生物降解，可用于制造無污染的“綠色塑料”。科學(xué)家從某咸水湖中尋

找生產(chǎn)PHA菌種的流程圖如下。下列說法正確的是（）

①.A⑤—?⑥

接種

培養(yǎng)

挑

取湖水取單檢測菌獲得目

培

在

菌

落并

的數(shù)目標(biāo)菌株

基

養(yǎng)

分

別擴(kuò)

和

上

大

培養(yǎng)PHA

的產(chǎn)量

A.步驟②可用稀釋涂布平板法接種到含合成塑料的選擇培養(yǎng)基上

B.擴(kuò)大培養(yǎng)時，需要將接種后的培養(yǎng)基放入恒溫箱中倒置培養(yǎng)，以防雜菌污染

C.步驟④所用到的培養(yǎng)基應(yīng)加入瓊脂，以便挑取單菌落獲得純化菌株

D.挑取菌落時，應(yīng)挑取多個菌落并分別測定嗜鹽細(xì)菌的PHA含量

10.產(chǎn)脂肪酶細(xì)菌可用于含油廢水的處理?？蒲腥藛T采月射線照射從土壤中分離的菌株，反

復(fù)篩選后獲得產(chǎn)脂肪酶能力較高的菌株，具體流程如圖。下列相關(guān)敘述正確的是（）

①土壤樣品制備菌懸液

②接種至固體平板，

射線照,處理

人七較透明圈大小

③目的.株初篩

測定脂肪酶活性

④目的菌株復(fù)篩

A.步驟①取土壤樣品滅菌后溶于無菌水中制成菌懸液

B.步驟②的固體平板是以脂肪作為唯一碳源的培養(yǎng)基

C.步驟②射線照射可引赧細(xì)菌某因突變或染色體變異

D.步驟③透明圈越大的菌落，其脂肪酶活性一定越高

11.（2023?江蘇海門中學(xué)高三期末）野生型大腸桿菌菌株能在基本培養(yǎng)基上生長，氨基酸營養(yǎng)

缺陷型突變株無法合成某種氨基酸，只能在完全培養(yǎng)基上生長，卜.圖為純化某氨基酸營養(yǎng)缺

陷型突變株的部分流程圖，①②③④代表培養(yǎng)基，a、b、c表示操作步驟，d、e為菌落。下

列敘述不正確的是（）

A.圖中①②④為基本培養(yǎng)基，③為完全培養(yǎng)基

B.a操作的目的是提高突變率，增加突變株的數(shù)量

C.b的止確操作是用涂布器把菌液均勻地涂布在②表面

D.經(jīng)c過程原位影印及培養(yǎng)后，可從④中挑取d菌落進(jìn)行純化培養(yǎng)

12.某生物興趣小組完成了“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離和計數(shù)”的實驗，具體操作流程

如圖所示。下列相關(guān)敘述不正確的是（）

A.在泗精燈火焰附近稱取土壤并將具倒入錐形瓶中

B.等比稀釋時可用移液管或微量移液器進(jìn)行操作

C.振蕩的目的是為了增加尿素分解菌的濃度

D.由圖示菌落計數(shù)結(jié)果可知，10克土樣中的菌株數(shù)約為1.6X107個

二、非選擇題

13.(2022?全國乙，37)化合物S被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化工工業(yè)。用菌株C可生產(chǎn)S,

S的產(chǎn)量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關(guān)系密切。為此，英小組通過實驗比較不同碳源對菌體

生長和S產(chǎn)量的影響，結(jié)果見表。

碳源細(xì)胞干重(g/L)S產(chǎn)量(g/L)

葡萄糖3.120.15

淀粉().010.00

制糖廢液2.300.18

問答下列問題：

(1)通常在實驗室培養(yǎng)微生物時，需要對所用的玻璃器皿進(jìn)行滅菌，滅菌的方法有

____________________________________________________________________________(答出2

點即可)。

(2)由實驗結(jié)果可知，菌株C生長的最適碳源是:用菌株C生產(chǎn)S的最適碳

源是0菌株C的生長除需要碳源外，還需要(答出2

點即可)等營養(yǎng)物質(zhì)。

(3)由實驗結(jié)果可知，碳源為淀粉時菌株C不能生長，其原因是o

(4)若以制糖廢液作為碳源，為進(jìn)?步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃度，某同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)實驗。

請簡要寫出實驗思路：______________________________________________________________

(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實現(xiàn)廢物利用，其意義是。

14.菌落總數(shù)可作為判定食品被污染程度的標(biāo)志，也可以用于觀察細(xì)菌在食品中繁殖的動態(tài),

以便對送檢樣品進(jìn)行衛(wèi)生學(xué)評估提供證據(jù)。下圖是某樣品培養(yǎng)簡化流程圖，請分析回答下列

問題：

樣品樣品懸液等比稀釋涂布

(1)該營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基配制過程中，其基本步驟包括按照培養(yǎng)基配方準(zhǔn)確計算、稱量、溶化、

調(diào)節(jié)pH、法滅菌等。然后將培養(yǎng)基放入47℃水浴鍋保溫，選擇此溫

度的理由是_________________________________________________________________________

(2)實驗過程中須將樣品剪碎并使用均質(zhì)器lOOOOr.min」處理1min,其目的是。

從水浴鍋取出營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基倒平板適量，稍冷卻后移液0.2mL樣品于培養(yǎng)皿進(jìn)行涂布，涂

布時可，使涂布更均勻。

(3)本實驗用菌落計數(shù)的原理是基于,運用這種方法統(tǒng)

計的結(jié)果往往較實際值偏。具體培養(yǎng)結(jié)果如下表。選取菌落數(shù)30?300的培養(yǎng)皿作

為菌落總數(shù)的測定標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)只有一個稀釋濃度的平均菌落數(shù)符合此范圍，以該培養(yǎng)皿菌落數(shù)

X稀釋倍數(shù)報告。當(dāng)有兩個濃度菌落值在30?300之間，報告結(jié)果由二者菌落數(shù)比值決定，

若比值不大于2,則取平均數(shù)，且菌落數(shù)大于10()取兩位有效數(shù)字，兩位之后的數(shù)值四舍五

入；若比值大于2,則報告稀釋度較低(稀釋次數(shù)越多，稀釋度越高)的培養(yǎng)皿菌落數(shù)。請?zhí)顚?/p>

例次3中“？”處的菌落總數(shù)為o

不同稀釋度平均菌落數(shù)

例次兩稀釋度菌落數(shù)之比菌落總數(shù)/lCFU/mL(g)|

10-1IO-

1136516420——16400

22760295461.638000

32890271602.29?

(4)利用鮮奶進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)酸奶時，不能使用污染的鮮奶為原料，否則會使乳酸菌牛.

長受到限制：利用法可以除去鮮奶中的白細(xì)胞、雜菌和其他肉眼可見的異物，取其

上清液用于發(fā)酵制酸奶。

(5)密封良好的泡菜壇內(nèi)有時會長一層白膜，這些白膜是(填“乳酸菌”或“酵母

菌”)繁殖產(chǎn)生的。在泡菜掩制過程中壇、蔬菜等均未進(jìn)行嚴(yán)格滅菌，而在發(fā)酵過程中一般不

會出現(xiàn)其他雜菌大量繁殖，其原因是(填序號)。

①發(fā)酵的原料中缺乏雜菌生長需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)

②發(fā)酵過程的溫度不適合雜菌的生長

③乳酸菌產(chǎn)生較多乳酸，許多好氧菌被殺死

④在自然界中乳酸菌占優(yōu)勢

第十單元

課時練3植物細(xì)胞工程

一、選擇題

I.將蘭花細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗的過程中，下列不屬于必需條件的是（）

A.外植體細(xì)胞處于未分化狀態(tài)

B.細(xì)胞處于離體狀態(tài)

C.細(xì)胞具有完整的細(xì)胞核

D.營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素

2.下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是（）

A.愈傷組織是一團(tuán)有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞

B.脫分化過程不需要植物激素，植物激素只在再分化過程中發(fā)揮作用

C.由于植物細(xì)胞都具有全能性，所以菊花的組織培養(yǎng)實驗中選材不會影響實驗的結(jié)果

D.生長素和細(xì)胞分裂素的使用順序和用量比例會影響植物組織培養(yǎng)的結(jié)果

3.植物體細(xì)胞雜交育種的一個重要應(yīng)用是將栽培品種與相關(guān)的野生資源作為親本，經(jīng)過原生

質(zhì)體融合、選擇與再生，使栽培品種獲得野生型的抗性特征。下列說法錯誤的是（）

A.若雜種植株可育并能穩(wěn)定地遺傳，就有可能形成農(nóng)業(yè)上有用的新物種

B.體細(xì)胞雜交可轉(zhuǎn)移核綣色體、細(xì)胞質(zhì)DN