考點(diǎn)33 微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用
1.[2024惠州一調(diào)]微生物的純培養(yǎng)既需要適宜的培養(yǎng)基，又要防止雜菌污染。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.消毒和滅菌的殺菌程度存在差異B.培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)濃度越高，對微生物的生長越有利C.微生物的純培養(yǎng)物就是不含有代謝廢物的微生物培養(yǎng)物D.操作者要對操作的空間、自己的衣服和手進(jìn)行滅菌
【解析】消毒是指使用較為溫和的物理、化學(xué)或者生物等方法殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物；滅菌是指使用強(qiáng)烈的理化方法殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子，故消毒和滅菌的殺菌程度存在差異，A正確。培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)濃度過高，有可能使培養(yǎng)的微生物脫水死亡，對微生物的生長不利，B錯(cuò)誤。由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物，其中含有代謝廢物，C錯(cuò)誤。操作者要對操作的空間、自己的衣服和手進(jìn)行清潔和消毒，將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進(jìn)行滅菌，D錯(cuò)誤。
2.[2023廣東卷]研究者擬從堆肥中取樣并篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌。根據(jù)堆肥溫度變化曲線（如圖）和選擇培養(yǎng)基篩選原理來判斷，下列最可能篩選到目標(biāo)菌的條件組合是( )
3.[2024福州質(zhì)檢]某研究小組用馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基對新釀米酒中的酵母菌進(jìn)行初步分離,結(jié)果如圖，下列敘述正確的是( )
3-1.變角度[2024天星原創(chuàng)]（不定項(xiàng)）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)近期自來水混濁，懷疑大腸桿菌含量超標(biāo)，因此通過微生物培養(yǎng)與計(jì)數(shù)進(jìn)行分析。如圖是該同學(xué)培養(yǎng)得到的菌落，下列有關(guān)說法正確的是( )
A.用圖丁方法統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)不需要設(shè)置對照組B.圖乙中接種操作需要對接種環(huán)灼燒5次C.除圖乙外，圖甲、丙、丁的接種方法都是稀釋涂布平板法D.根據(jù)圖丁形成的菌落數(shù)推算出的細(xì)菌數(shù)往往比實(shí)際細(xì)菌數(shù)偏小
5.[2024貴陽摸底]某研究小組進(jìn)行了土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離和計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)，操作流程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
5-1.變素材[2024天星原創(chuàng)]（不定項(xiàng)）地球上的植物每年產(chǎn)生的纖維素超過70億噸，是自然界中有機(jī)碳庫的一部分。土壤中某些微生物的存在對纖維素的分解功不可沒?？蒲腥藛T擬從果園土壤中篩選出纖維素分解菌，進(jìn)行了如圖所示操作。下列敘述正確的是( )
A.步驟①中的土樣應(yīng)取自果園表層土壤B.步驟②需充分振蕩，從而使土壤中的微生物混勻在無菌水中C.步驟④培養(yǎng)后，應(yīng)挑選透明圈直徑與菌落直徑比值較小的菌落，進(jìn)行步驟⑤的操作D.細(xì)菌數(shù)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果往往比實(shí)際值大，⑤中每次劃線前后均需對接種環(huán)滅菌
【解析】果園表層土壤中微生物含量豐富，步驟①中的土樣應(yīng)取自果園表層土壤，A正確；步驟②需充分振蕩一段時(shí)間，主要目的是使土壤中的微生物與無菌水充分混勻，B正確；透明圈直徑與菌落直徑比值越大，說明微生物分解纖維素的能力越強(qiáng)，C錯(cuò)誤；④中接種方法為稀釋涂布平板法，由于兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落，因此計(jì)數(shù)結(jié)果與活菌的實(shí)際數(shù)目相比偏小，D錯(cuò)誤。
健康辣椒植株的根際土壤中含有較為豐富的拮抗辣椒疫霉菌的菌株
（2）采集的土壤樣本先用無菌水稀釋，隨后將樣液置于培養(yǎng)基中進(jìn)行搖床培養(yǎng)，目的是______________________________________________________________________。從物理性質(zhì)上來分，搖床培養(yǎng)基叫______培養(yǎng)基，并且含有適量的碳源、氮源、水及________等營養(yǎng)成分。
增加培養(yǎng)液中氧氣濃度、利于培養(yǎng)基與菌體充分接觸，快速增加拮抗菌的濃度
【解題思路】從物理性質(zhì)上來分，搖床培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基（【歸納】從物理性質(zhì)上來看，培養(yǎng)基可分為液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。）該培養(yǎng)基中應(yīng)包含適量的碳源、氮源、水和無機(jī)鹽等營養(yǎng)成分。
抑菌圈的直徑與菌落直徑的比值
7.[2023北京卷]自然界中不同微生物之間存在著復(fù)雜的相互作用。有些細(xì)菌具有溶菌特性，能夠破壞其他細(xì)菌的結(jié)構(gòu)使細(xì)胞內(nèi)容物釋出?？茖W(xué)家試圖從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細(xì)菌。
（1）用于分離細(xì)菌的固體培養(yǎng)基包含水、葡萄糖、蛋白胨和瓊脂等成分，其中蛋白胨主要為細(xì)菌提供______和維生素等。
【解題思路】培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基中一般都含有水、碳源（提供碳元素的物質(zhì)）、氮源（提供氮元素的物質(zhì)）和無機(jī)鹽等。葡萄糖可以為微生物提供碳源，蛋白胨可以為微生物提供氮源和維生素等。
（2）A菌通常被用作溶菌對象。研究者將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時(shí)間后，薄層變渾濁（如圖），表明_____________。
【解題思路】由題干可知，A菌通常被用作溶菌對象，將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固成薄層，培養(yǎng)一段時(shí)間后，薄層變渾濁，表明A菌大量繁殖。
【解題思路】欲從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細(xì)菌，應(yīng)將含菌量較高的湖泊水樣梯度稀釋，采用稀釋涂布平板法將稀釋液涂布到渾濁薄層上，培養(yǎng)一段時(shí)間后，能溶解A菌的菌落周圍會(huì)出現(xiàn)透明圈。
高考風(fēng)向重視對實(shí)驗(yàn)探究能力的考查該題以科學(xué)家分離溶菌細(xì)菌為背景，與教材中微生物的培養(yǎng)、分離、純化、鑒定相關(guān)實(shí)驗(yàn)緊密關(guān)聯(lián)。意在引導(dǎo)考生在課堂實(shí)驗(yàn)中真動(dòng)手、真思考，提升科學(xué)探究能力。
A.采樣前需對空氣微生物采樣器進(jìn)行無菌處理B.細(xì)菌氣溶膠樣品恒溫培養(yǎng)時(shí)需將平板倒置C.同一稀釋度下至少對3個(gè)平板計(jì)數(shù)并取平均值D.稀釋涂布平板法檢測的細(xì)菌氣溶膠濃度比實(shí)際值高
【解析】為防止雜菌污染，采樣前需要對空氣微生物采樣器進(jìn)行滅菌，A正確；細(xì)菌氣溶膠樣品恒溫培養(yǎng)時(shí)，為防止冷凝水滴落造成污染和水分大量蒸發(fā)，應(yīng)將培養(yǎng)皿倒置，B正確；對微生物計(jì)數(shù)時(shí),在同一稀釋度下，應(yīng)至少對3個(gè)平板進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù)，然后求出平均值，C正確；使用稀釋涂布平板法對微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，統(tǒng)計(jì)的數(shù)值往往比實(shí)際值低，原因是當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)菌體連在一起時(shí)，在平板上觀察到的只是一個(gè)菌落，D錯(cuò)誤。
2.新情境·中草藥加工過程中產(chǎn)生大量廢渣[2024南寧摸底]中草藥在加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣,廢渣中含有多種營養(yǎng)物質(zhì)。為了減輕廢渣對環(huán)境的污染以及重復(fù)利用其中的纖維素,某大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)擬從土壤中篩選高產(chǎn)纖維素酶的真菌。在土壤取樣后需先進(jìn)行富集培養(yǎng)（培養(yǎng)基配方的一部分如下表），增大目的菌的濃度。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
4.新情境·“科學(xué)號”考察船對中國南海科考[2022廣東卷]研究深海獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境對于開發(fā)海洋資源具有重要意義。近期在“科學(xué)號”考察船對中國南海科考中，中國科學(xué)家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉積物樣品，分離、鑒定得到新的微生物菌株并進(jìn)一步研究了其生物學(xué)特性?；卮鹣铝袉栴}：
【解題思路】富集培養(yǎng)基通常采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌?？梢圆捎孟♂屚坎计桨宸ɑ蚱桨鍎澗€法對微生物進(jìn)行分離純化。
（2）研究發(fā)現(xiàn)，將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍有很多微生物不能被分離篩選出來，推測其原因可能是__________________________________________________________________________________________________。（答一點(diǎn)即可）
某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質(zhì)才能生存（或某些微生物只有在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活）
【解題思路】深海冷泉中某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質(zhì)才能生存，故將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍有很多微生物不能被分離篩選出來。
（3）藻類細(xì)胞解體后的難降解多糖物質(zhì)，通常會(huì)聚集形成碎屑沉降到深海底部。從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度考慮，擬桿菌對深海生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的作用可能是__________________________________________________________________________________________________________。
擬桿菌作為分解者，將沉降到深海底部的難降解多糖物質(zhì)分解為無機(jī)物，歸還到無機(jī)環(huán)境中，有利于碳循環(huán)的順利進(jìn)行
【解題思路】擬桿菌為異養(yǎng)生物，其作為深海生態(tài)系統(tǒng)中的分解者，能將沉降到深海底部的難降解多糖物質(zhì)分解為無機(jī)物，歸還到無機(jī)環(huán)境中，有利于碳循環(huán)的順利進(jìn)行。
（4）深海冷泉環(huán)境特殊，推測此環(huán)境下生存的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能還有________。
【解題思路】深海冷泉溫度較低，故生活在其中的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶應(yīng)具有耐低溫的特性，這樣才能高效降解多糖，以滿足擬桿菌正常的生命活動(dòng)。
考點(diǎn)34 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)、發(fā)酵工程及其應(yīng)用
1.[2024江西九校聯(lián)考]江西各地都有特色美食，如臨川菜梗、樟樹老酒、南城泡粉、分宜腐乳、彭澤蒸米粑、南康荷包等，許多傳統(tǒng)美食的制作都利用了生物發(fā)酵技術(shù)，下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.果酒、果醋制作所利用的菌種均能夠進(jìn)行有氧呼吸B.通過傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)可以從微生物細(xì)胞中提取單細(xì)胞蛋白，用作動(dòng)物飼料C.酸奶和泡菜制作中均需要及時(shí)通氧，保證乳酸菌的有氧呼吸D.為降低雜菌污染，發(fā)酵前需要對器具、原料等進(jìn)行滅菌
【解析】果酒、果醋制作所利用的菌種依次是酵母菌（異養(yǎng)兼性厭氧型）和醋酸菌（異養(yǎng)需氧型），兩者均能夠進(jìn)行有氧呼吸，A正確;單細(xì)胞蛋白是一種微生物菌體，并不是從微生物細(xì)胞中提取的蛋白質(zhì)，B錯(cuò)誤；制作酸奶和泡菜利用的微生物都是乳酸菌，乳酸菌的代謝類型是異養(yǎng)厭氧型,因此酸奶和泡菜制作中不需要通氧，以保證乳酸菌的無氧呼吸，C錯(cuò)誤;發(fā)酵前不需要對原料進(jìn)行滅菌，否則會(huì)把原料中的發(fā)酵菌種殺死，D錯(cuò)誤。
2.[2024天星原創(chuàng)]奶啤是以鮮牛奶為原料，利用二次發(fā)酵技術(shù)釀制的低醇、有泡沫、含二氧化碳的高級乳制飲品，如圖是制作奶啤的流程圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.圖中接種①操作后的發(fā)酵過程需隔絕氧氣B.糖化過程是將麥芽中的淀粉水解，形成糖漿的過程C.酵母菌的繁殖和大部分糖類的分解分別在主發(fā)酵和后發(fā)酵中完成D.為了不破壞營養(yǎng)成分，圖中的消毒方法可采用巴氏消毒法
【解析】圖中接種①接種的是乳酸菌，發(fā)酵過程應(yīng)隔絕氧氣，A正確；糖化過程是將淀粉水解形成糖漿的過程，B正確；酵母菌的繁殖和大部分糖類的分解在主發(fā)酵中完成，C錯(cuò)誤。
3.[2024天星原創(chuàng)]調(diào)味劑雞精中含有谷氨酸的鈉鹽，能夠提高菜肴的鮮味。如圖表示以玉米淀粉為底物利用谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的工藝流程。下列相關(guān)說法正確的是( )
A.該工藝流程的中心環(huán)節(jié)是糖液的制備B.谷氨酸棒狀桿菌的代謝類型為自養(yǎng)需氧型C.發(fā)酵液保持酸性環(huán)境可積累較多的谷氨酸D.配制的發(fā)酵液需要經(jīng)濕熱滅菌后再進(jìn)行接種
【解析】發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)是發(fā)酵罐的發(fā)酵，A錯(cuò)誤；據(jù)圖中信息，谷氨酸棒狀桿菌的代謝類型為異養(yǎng)需氧型，B錯(cuò)誤；發(fā)酵液保持中性或弱堿性環(huán)境可積累較多的谷氨酸（【點(diǎn)睛】在培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)，需要將培養(yǎng)基調(diào)至中性或弱堿性；在培養(yǎng)霉菌時(shí)，需要將培養(yǎng)基調(diào)至酸性。），C錯(cuò)誤；配制的發(fā)酵液需要經(jīng)濕熱滅菌后再進(jìn)行接種，D正確。
4.[2023山東卷]（不定項(xiàng)）果酒的家庭制作與啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)相比，共同點(diǎn)有( )
A.都利用了酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精的原理B.都需要一定的有氧環(huán)境供發(fā)酵菌種繁殖C.發(fā)酵前都需要對原料進(jìn)行滅菌D.發(fā)酵結(jié)束后都必須進(jìn)行消毒以延長保存期
【解析】果酒的家庭制作與啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)都利用了酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精的原理，酵母菌是兼性厭氧微生物，在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，在無氧條件下，酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，A、B符合題意。一般認(rèn)為，傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來的發(fā)酵物中的微生物，發(fā)酵前不需要對原料進(jìn)行滅菌，C不符合題意。家庭制作果酒時(shí)，發(fā)酵結(jié)束后，一般不進(jìn)行消毒，而工業(yè)化生產(chǎn)啤酒時(shí)，發(fā)酵結(jié)束后，一般會(huì)進(jìn)行消毒，以延長保存期，D不符合題意。
4-1.變角度[2024惠州一調(diào)]與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比，發(fā)酵工程的產(chǎn)品種類更加豐富，產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)最大的區(qū)別就是前者可以利用微生物進(jìn)行發(fā)酵B.發(fā)酵工程的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身C.發(fā)酵條件變化會(huì)影響微生物的生長繁殖，但不會(huì)影響微生物的代謝途徑D.通過發(fā)酵工程可以從微生物細(xì)胞中提取單細(xì)胞蛋白
【解析】發(fā)酵工程和傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)都需要利用微生物進(jìn)行發(fā)酵，A錯(cuò)誤；發(fā)酵條件變化不僅會(huì)影響微生物的生長繁殖，也會(huì)影響微生物的代謝途徑，C錯(cuò)誤；通過發(fā)酵工程不能從微生物細(xì)胞中提取單細(xì)胞蛋白，D錯(cuò)誤。
5.[2023江蘇卷]（多選）某醋廠和啤酒廠的工藝流程如圖所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌;醋醅含有醋酸菌;糖化即淀粉水解過程。下列相關(guān)敘述正確的有( )
A.糯米“蒸熟”與大米“蒸煮”的目的是利于糖化和滅菌B.發(fā)酵原理是利用真菌的無氧呼吸與細(xì)菌的有氧呼吸C.醋酸發(fā)酵過程中經(jīng)常翻動(dòng)發(fā)酵物,可控制發(fā)酵溫度和改善通氣狀況D.啤酒釀造流程中適當(dāng)增加溶解氧可縮短發(fā)酵時(shí)間
【解析】糯米“蒸熟”與大米“蒸煮”均有利于滅菌和糖化，A正確。固態(tài)發(fā)酵制醋工藝流程中需要添加酒曲，酒曲中含有霉菌、酵母菌、乳酸菌，其中霉菌屬于真菌，其為需氧型生物，乳酸菌（細(xì)菌）進(jìn)行的是無氧呼吸，酵母菌（真菌）主要進(jìn)行無氧呼吸完成釀酒過程，醋酸發(fā)酵主要利用醋酸菌（細(xì)菌）的有氧呼吸，B錯(cuò)誤。醋酸發(fā)酵利用了醋酸菌的有氧呼吸，在發(fā)酵過程中經(jīng)常翻動(dòng)發(fā)酵物，可增加氧氣含量，但不能控制發(fā)酵溫度，C錯(cuò)誤。啤酒釀造利用的原理是酵母菌在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精，啤酒釀造流程中，前期適當(dāng)增加溶解氧可增加酵母菌的數(shù)量，有利于縮短酒精發(fā)酵的時(shí)間，D正確。
1.新素材·液態(tài)厭氧發(fā)酵工藝[2024武漢調(diào)研]我國科學(xué)家利用如圖所示的液態(tài)厭氧發(fā)酵工藝,實(shí)現(xiàn)了高效產(chǎn)出乙醇和乙醇梭菌單細(xì)胞蛋白。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
2.新角度·結(jié)合傳統(tǒng)文化[2024天星原創(chuàng)]醬油是中國傳統(tǒng)的調(diào)味品，由醬演變而來，早在三千多年前，中國周朝就有制作醬的記載。傳統(tǒng)發(fā)酵中，醬的制作方法為將蒸煮后的大豆和少量面粉放置在空氣中使之進(jìn)行自然發(fā)酵。醬中富含氨基酸、多肽、甘油、脂肪酸等多種物質(zhì)，這些物質(zhì)使醬具有獨(dú)特的醬香味。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是( )
A.制醬的蒸煮過程既有利于初步分解大豆和面粉中的有機(jī)物，又有滅菌的作用B.制醬的菌種主要是大豆表面附著的微生物，起主要作用的是酵母菌C.制醬屬于混合菌種半固體發(fā)酵的傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)D.制醬的發(fā)酵過程中有蛋白酶、脂肪酶等酶的參與
【解析】蒸煮可以起到滅菌的作用，同時(shí)能夠促進(jìn)大豆和面粉中的蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪等物質(zhì)的初步分解，A正確；制醬的菌種主要來自空氣中的微生物，根據(jù)醬的主要成分可知，其中起主要作用的可能是霉菌，B錯(cuò)誤；據(jù)題干信息可知，醬的發(fā)酵過程類似于腐乳的，屬于混合菌種的傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)，但也屬于半固體發(fā)酵，C正確；根據(jù)醬的主要成分可知，發(fā)酵過程中有蛋白酶、脂肪酶等酶的參與，D正確。
稀釋涂布平板（或血細(xì)胞計(jì)數(shù)）
誘變育種、基因工程育種
繼續(xù)培養(yǎng)）以獲得目標(biāo)菌株。培養(yǎng)過程中定期取樣并用_______________________________的方法進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，評估菌株增殖狀況。此外，選育優(yōu)良菌株的方法還有_________________________等。（答出兩種方法即可）
蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
1.[2023浙江卷·1月]在家畜優(yōu)良品種培育過程中常涉及胚胎工程的相關(guān)技術(shù)。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.經(jīng)獲能處理的精子才能用于體外受精B.受精卵經(jīng)體外培養(yǎng)可獲得早期胚胎C.胚胎分割技術(shù)提高了移植胚胎的成活率D.胚胎移植前需對受體進(jìn)行選擇和處理
【解析】精子獲能后才能進(jìn)行體外受精，A正確；受精卵經(jīng)體外培養(yǎng)后可以獲得早期胚胎，B正確；胚胎分割可增加胚胎的數(shù)量，提高胚胎利用率，C錯(cuò)誤；胚胎移植的受體需要與供體是同種的且生理狀態(tài)相同，因此需要對受體進(jìn)行選擇和處理，D正確。
2.[2021遼寧卷]如圖是利用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆優(yōu)質(zhì)奶牛的簡易流程圖。有關(guān)敘述正確的是( )
3.[2021福建卷]科研人員利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育矮牽牛新品種，技術(shù)流程示意圖如圖。
下列敘述正確的是( )
A.愈傷組織是幼嫩葉片通過細(xì)胞分化形成的B.獲得的雜種植株都能表現(xiàn)雙親的優(yōu)良性狀C.可用聚乙二醇誘導(dǎo)原生質(zhì)體甲和乙的融合和細(xì)胞壁再生D.用纖維素酶和果膠酶處理愈傷組織以獲得原生質(zhì)體
【解析】愈傷組織是幼嫩葉片通過細(xì)胞脫分化形成的，A錯(cuò)誤；獲得的雜種植株不一定都能表現(xiàn)出雙親的優(yōu)良性狀，B錯(cuò)誤；聚乙二醇可誘導(dǎo)原生質(zhì)體甲和乙的融合，細(xì)胞壁再生不需要誘導(dǎo)，C錯(cuò)誤。
3-1.變角度[2024南京調(diào)研]（多選）如圖表示科學(xué)家通過植物細(xì)胞工程培育矮牽?！鬯{(lán)煙草雜種植株的過程。下列敘述正確的是( )
4.[2024天星原創(chuàng)]新疆維吾爾自治區(qū)是我國重要的畜牧業(yè)省區(qū)之一，為加快牲畜品種改良步伐,提高肉用羊產(chǎn)量，新疆維吾爾自治區(qū)畜牧廳啟動(dòng)了“優(yōu)質(zhì)種羊萬枚胚胎移植工程”。如圖為胚胎移植過程。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.受體母羊必須具有遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)B.通過胚胎分割獲得多個(gè)胚胎屬于有性繁殖的一種手段C.胚胎移植前，可采集部分內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞進(jìn)行遺傳學(xué)檢測D.該技術(shù)的優(yōu)勢在于充分發(fā)揮優(yōu)良雌性個(gè)體的繁殖潛力
【解析】供體母羊具有遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，
A錯(cuò)誤。胚胎分割可以看作動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一，B錯(cuò)誤。胚胎移植前，采集部分滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行遺傳學(xué)檢測，C錯(cuò)誤。胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮優(yōu)良雌性個(gè)體的繁殖潛力，D正確。
6.[2023江蘇卷]（多選）我國科學(xué)家利用猴胚胎干細(xì)胞首次創(chuàng)造了人工“猴胚胎”,研究流程如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的有( )
（1）圖1中，從外植體轉(zhuǎn)變成愈傷組織的過程屬于________；從愈傷組織到幼苗的培養(yǎng)過程需要的激素有生長素和____________，該過程還需要光照，其作用是__________________________________________。
誘導(dǎo)葉綠素的形成，使幼苗能夠進(jìn)行光合作用
【解題思路】外植體經(jīng)脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經(jīng)再分化形成幼苗；再分化過程中需要的激素有生長素和細(xì)胞分裂素。葉綠素的形成需要光。圖1再分化過程中需要光照，以誘導(dǎo)葉綠素的形成，使幼苗能夠進(jìn)行光合作用。
（2）圖1中的愈傷組織，若不經(jīng)過共培養(yǎng)環(huán)節(jié)，直接誘導(dǎo)培養(yǎng)得到的植株可以保持植株A的__________。圖1中，含有外源基因的轉(zhuǎn)化植株A若用于生產(chǎn)種子，其包裝需標(biāo)注____________。
【解題思路】圖1中的愈傷組織，若不經(jīng)過與含重組載體的農(nóng)桿菌共培養(yǎng)環(huán)節(jié)，直接誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得植株，則獲得的植株的遺傳物質(zhì)全部來自植株A，這樣可以保持植株A的遺傳特性。對含有外源基因的轉(zhuǎn)化植株A生產(chǎn)的種子，包裝上需標(biāo)注轉(zhuǎn)基因種子。
（3）圖1與圖2中，農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞時(shí)，可將外源基因遞送到植物細(xì)胞中的原因是_________________________________________________________________________________________________。
檢測毛狀根段是否有綠色熒光
不需要無菌操作、不需要進(jìn)行植物組織培養(yǎng)、操作簡便
歸納總結(jié)誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合和誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合的方法對比
2.新應(yīng)用·再生醫(yī)療[2024天星原創(chuàng)]再生醫(yī)療是一種修復(fù)人體組織或器官的技術(shù)。例如，把分泌胰島素的細(xì)胞移植到糖尿病病人身上，糖尿病就會(huì)得到根治；腦神經(jīng)細(xì)胞如果能夠再生，帕金森癥就不再是頑癥。如圖是人類的治療性克隆與再生醫(yī)學(xué)的設(shè)想示意圖。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.該設(shè)想涉及細(xì)胞核移植、早期胚胎培養(yǎng)等技術(shù)B.該設(shè)想利用了胚胎干細(xì)胞具有全能性的原理C.該設(shè)想中的胚胎干細(xì)胞，可從囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)獲得D.該設(shè)想在相關(guān)技術(shù)成熟后，可治愈人類所有的遺傳病
【解析】該設(shè)想在相關(guān)技術(shù)成熟后，可用于器官或組織的移植，用來治療人類的部分疾病，但某些人類遺傳病不可治愈，D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)36 基因工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題
歸納總結(jié)基因工程的基本步驟：（1）目的基因的篩選與獲??；（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建；（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；（4）目的基因的檢測與鑒定。
基因的表達(dá)遵循中心法則（或轉(zhuǎn)錄、翻譯過程相同），不同種生物共用一套遺傳密碼（或共用一套密碼子）
用2種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，可以較好地實(shí)現(xiàn)兩者的定向連接（或解決自身環(huán)化、反向連接以及一定程度的任意連接等問題）
2.新情境·運(yùn)用重組酶技術(shù)構(gòu)建質(zhì)粒[2023江蘇卷節(jié)選]為了將某納米抗體和綠色熒光蛋白基因融合表達(dá)，運(yùn)用重組酶技術(shù)構(gòu)建質(zhì)粒，如圖1所示。請回答下列問題:
1.[2024江西九校聯(lián)考]“篩選”是生物學(xué)研究中常用的技術(shù)手段，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.基因工程中，利用含抗生素的培養(yǎng)基篩選出的受體細(xì)胞都含有目的基因B.制備單克隆抗體的過程中，第一次和第二次篩選的目的和原理都不同C.單倍體育種培育純合紫花植株時(shí)，不需要通過表型對單倍體幼苗進(jìn)行篩選D.用選擇培養(yǎng)基對石油分解菌進(jìn)行篩選時(shí)，需要加入特定的化學(xué)物質(zhì)
2.[2023福州質(zhì)檢]我國制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品歷史悠久，在多種文獻(xiàn)中均有記載。下列對其生物學(xué)原理的分析，錯(cuò)誤的是( )
3.[2024天星原創(chuàng)]青蒿素來自黃花蒿，被譽(yù)為“世界上唯一有效的瘧疾治療藥物”,幾乎不溶于水,且具有熱不穩(wěn)定性,所以提取工藝一直難以突破。中國科學(xué)家屠呦呦因在抗瘧疾藥物青蒿素的提取方面做出的突出貢獻(xiàn)而獲得2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，下列關(guān)于利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)青蒿素的敘述，錯(cuò)誤的是( )
A.黃花蒿葉片作為外植體一般需經(jīng)消毒后使用B.該過程中利用了植物細(xì)胞的全能性C.誘導(dǎo)黃花蒿生根時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素與生長素含量的比值D.青蒿素不是黃花蒿基本的生命活動(dòng)所必需的產(chǎn)物，青蒿素屬于次生代謝物
【解析】植物離體培養(yǎng)的器官、組織或細(xì)胞被稱為外植體，外植體一般需經(jīng)消毒后使用，A正確。植物組織培養(yǎng)過程利用了植物細(xì)胞的全能性，B正確。培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素與生長素含量的比值高時(shí)，誘導(dǎo)生芽；細(xì)胞分裂素與生長素含量的比值低時(shí)，誘導(dǎo)生根，C錯(cuò)誤。植物代謝會(huì)產(chǎn)生一些不是植物基本的生命活動(dòng)所必需的產(chǎn)物——次生代謝物，青蒿素屬于次生代謝物，D正確。
7.[2024江西九校聯(lián)考]（多選）下列關(guān)于細(xì)胞工程、胚胎工程及基因工程的說法，正確的是( )
A.①過程可通過顯微注射法進(jìn)行核移植B.②過程是體外受精，精子需要獲能后才能完成受精C.圖中的卵母細(xì)胞A由該已婚女性提供D.④過程是胚胎移植，應(yīng)在原腸胚階段進(jìn)行
【解析】①過程為核移植，可通過顯微注射法將細(xì)胞核注入到去核的卵母細(xì)胞中，A正確；②過程為體外受精，精子需要獲能后才能完成受精，B正確；圖中卵母細(xì)胞A應(yīng)由正常女性提供，C錯(cuò)誤；④過程為胚胎移植，應(yīng)選擇囊胚或桑葚胚進(jìn)行移植，D錯(cuò)誤。
9.[2023重慶卷]妊娠與子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的功能密切相關(guān)。某研究小組通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)流程獲得了子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞，以期用于妊娠相關(guān)疾病的研究。
（1）手術(shù)獲得的皮膚組織需在低溫下運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室，低溫對細(xì)胞中各種蛋白質(zhì)的作用為___________________________________________________________________________________________。
抑制酶的活性（降低蛋白質(zhì)或酶的活性），防止蛋白質(zhì)變性（維持蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，抑制蛋白質(zhì)變性）
【解題思路】在低溫條件下，蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)保持完整，不易發(fā)生變性。
轉(zhuǎn)基因（顯微注射或病毒介導(dǎo)或基因工程）
【解題思路】采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以將外源基因轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞。促進(jìn)增殖的基因過量表達(dá)或抑制增殖的基因表達(dá)減弱都可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞癌變。
10.[2024安徽六校聯(lián)考]淀粉酶是工業(yè)生產(chǎn)中使用的重要酶制劑之一。為了獲得高產(chǎn)淀粉酶菌株，研究人員從細(xì)菌中獲取了一種淀粉酶基因，按如圖所示流程進(jìn)行了基因工程操作。
（1）用基因工程技術(shù)培育高產(chǎn)淀粉酶菌株的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，構(gòu)建成功的基因表達(dá)載體應(yīng)包含淀粉酶基因、啟動(dòng)子、______________________________等，其中啟動(dòng)子位于基因的首端，是____________識別、結(jié)合并啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的部位。
終止子、標(biāo)記基因（復(fù)制原點(diǎn)）
（2）將重組載體導(dǎo)入大腸桿菌后，需要對重組大腸桿菌進(jìn)行檢測和鑒定。判斷淀粉酶基因是否導(dǎo)入大腸桿菌常用_______________________等技術(shù)進(jìn)行檢測，這屬于______水平的檢測。
（3）為了初步篩選高產(chǎn)菌株，研究人員將得到的3個(gè)工程菌菌株接種到以淀粉為唯一碳源的培養(yǎng)基上，經(jīng)過培養(yǎng)后用稀碘液處理，可觀察到平板上出現(xiàn)以菌落為中心的透明圈，如圖為其中一個(gè)平板上的菌落。測量不同菌株形成的菌落直徑及透明圈直徑，結(jié)果如表。
①培養(yǎng)基需要提前采用________________________________（填滅菌方法）滅菌，工程菌的接種方法為________________。
高壓蒸汽滅菌法（或濕熱滅菌法）
稀釋涂布平板法
【解題思路】培養(yǎng)基的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌法，圖示平板中菌落均勻分布，所以題中工程菌的接種方法為稀釋涂布平板法。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可推斷其中淀粉酶產(chǎn)量最高的菌株是_______，判斷的依據(jù)是_______________________________________________________。
（4）篩選出的菌株經(jīng)過多次純培養(yǎng)后獲得純凈的工程菌菌種，經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后可以接種到發(fā)酵罐中生產(chǎn)淀粉酶。擴(kuò)大培養(yǎng)工程菌時(shí)應(yīng)將工程菌接種于______（填物理狀態(tài)）培養(yǎng)基中，這樣做的優(yōu)勢是____________________________________。
有利于微生物充分接觸并吸收營養(yǎng)物質(zhì)
【解析】 擴(kuò)大培養(yǎng)工程菌時(shí)應(yīng)將工程菌接種于液體培養(yǎng)基中，以利于微生物與營養(yǎng)物質(zhì)充分接觸，便于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，從而有利于微生物的繁殖。
（5）若利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)淀粉酶，則在構(gòu)建淀粉酶基因表達(dá)載體時(shí)，應(yīng)選擇在______細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因的啟動(dòng)子，并通過顯微注射法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物的________中，培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物用于生產(chǎn)。
歸納總結(jié)啟動(dòng)子和起始密碼子、終止子和終止密碼子的區(qū)別
12.[2023湖南卷]某些植物根際促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用?；卮鹣铝袉栴}:
（1）若從植物根際土壤中篩選分解淀粉的固氮細(xì)菌，培養(yǎng)基的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括水和______________。
【解題思路】一般認(rèn)為，培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基中需要含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽等營養(yǎng)物質(zhì)。該實(shí)驗(yàn)的目的是從植物根際土壤中篩選分解淀粉的固氮細(xì)菌，因此培養(yǎng)基中含有水、無機(jī)鹽、淀粉即可。
金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌
適宜的氣體環(huán)境,無菌無毒的環(huán)境

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