生物生产技术试题及答案

生物生产技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列哪种微生物发酵时需要严格厌氧条件？A.酵母菌B.醋酸菌C.乳酸菌D.青霉菌答案：C。乳酸菌是厌氧菌，在发酵过程中严格厌氧条件下进行乳酸发酵。酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，有氧时进行有氧呼吸大量繁殖，无氧时进行酒精发酵；醋酸菌是好氧菌；青霉菌是好氧真菌。2.植物组织培养过程中，愈伤组织的形成和形态发生是十分关键的一步。这除需要必备的营养和一些刺激因素外，还需要有起诱导作用的物质，它是A.铜、锌等微量元素B.细胞分裂素和生长素C.蔗糖和葡萄糖D.维生素和氨基酸答案：B。在植物组织培养中，细胞分裂素和生长素的比例可以调控愈伤组织的形成和分化。当细胞分裂素与生长素的比例高时，有利于芽的分化；比例低时，有利于根的分化；比例适中时，促进愈伤组织的形成。微量元素、糖类、维生素和氨基酸等是组织培养中的营养物质，不是起诱导作用的关键物质。3.下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞B.克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变C.二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的D.恶性细胞系的细胞可进行传代培养答案：D。具有接触抑制的细胞在培养瓶壁上只能形成单层细胞，A错误；克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型不会发生改变，B错误；二倍体细胞的传代培养次数通常是有限的，一般传至1050代就会出现核型变化等，C错误；恶性细胞系的细胞具有不死性，可进行传代培养，D正确。4.下列关于单克隆抗体制备过程的叙述，正确的是A.制备过程中不需要动物细胞培养技术B.杂交瘤细胞具有浆细胞与癌细胞的所有特点C.经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产D.单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂答案：D。单克隆抗体制备过程中需要动物细胞培养技术来培养杂交瘤细胞等，A错误；杂交瘤细胞具有浆细胞分泌抗体和癌细胞无限增殖的特点，但不是具有二者所有特点，B错误；经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞还需要进行克隆化培养和抗体检测，才能用于单克隆抗体的生产，C错误；单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂，D正确。5.基因工程中，将目的基因导入植物细胞常用的方法是A.显微注射法B.农杆菌转化法C.基因枪法D.花粉管通道法答案：B。农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞常用的方法，它利用农杆菌能感染植物细胞并将其Ti质粒上的TDNA转移至受体细胞的特点。显微注射法是将目的基因导入动物细胞的常用方法；基因枪法和花粉管通道法也是将目的基因导入植物细胞的方法，但不是最常用的。6.下列关于蛋白质工程的说法，错误的是A.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要B.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构C.蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子D.蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程答案：B。蛋白质工程是通过对基因进行改造或合成新的基因来定向改造蛋白质分子的结构，而不是直接对蛋白质分子进行操作，B错误。蛋白质工程能定向改造蛋白质结构以符合人类需求，能产生自然界不存在的新型蛋白质，它与基因工程密切相关，被称为第二代基因工程，A、C、D正确。7.下列有关固定化酶和固定化细胞的说法，正确的是A.某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应B.固定化细胞技术一次只能固定一种酶C.固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但酶的活性迅速下降D.固定化细胞常用包埋法，固定化酶常用物理吸附法和化学结合法答案：D。固定化酶只能催化一种或一类化学反应，A错误；固定化细胞技术可以固定一系列酶，B错误；固定化酶和固定化细胞都能反复使用，且酶的活性一般不会迅速下降，C错误；固定化细胞常用包埋法，固定化酶常用物理吸附法和化学结合法，D正确。8.下列关于PCR技术的叙述，正确的是A.PCR技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础上B.该技术需要解旋酶和热稳定的DNA聚合酶C.PCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增D.应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变答案：D。PCR技术不需要对扩增的目的基因序列完全已知，只要知道部分序列就可以设计引物进行扩增，A错误；PCR技术通过高温解旋，不需要解旋酶，需要热稳定的DNA聚合酶，B错误；PCR技术以脱氧核苷酸为原料，C错误；应用PCR技术扩增目的基因，再与探针杂交可以检测基因突变，D正确。9.下列关于胚胎工程的叙述，错误的是A.体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精B.受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C.早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清D.试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术答案：B。受精卵发育到桑椹胚或囊胚阶段就可以进行胚胎移植，而不是原肠胚阶段，B错误。体外受精是获能精子和成熟卵子在相应溶液中受精，A正确；早期胚胎培养和动物细胞培养的培养液通常都需加入血清，C正确；试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术，D正确。10.下列关于生态工程的叙述，错误的是A.生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系B.生态工程的原理包括物质循环再生原理、物种多样性原理等C.生态工程可以解决所有的环境问题D.生态工程的研究对象为社会经济自然复合生态系统答案：C。生态工程是少消耗、多效益、可持续的工程体系，A正确；其原理包括物质循环再生原理、物种多样性原理等多种原理，B正确；生态工程不能解决所有的环境问题，它只是一种生态建设和环境保护的手段，C错误；生态工程的研究对象是社会经济自然复合生态系统，D正确。11.下列有关发酵工程的说法，错误的是A.发酵工程的产品可以是微生物的代谢产物、酶等B.发酵工程中所用的菌种大多是从自然界中分离得到的C.发酵工程的整个过程都在无菌条件下进行D.发酵工程的产品都需要进行分离和提纯答案：D。发酵工程的产品如果是微生物菌体，一般不需要进行分离和提纯，可直接作为产品，D错误。发酵工程产品可以是代谢产物、酶等，所用菌种大多从自然界分离得到，整个过程需在无菌条件下进行，A、B、C正确。12.下列关于细胞融合的叙述，错误的是A.细胞融合可以在不同种细胞之间进行B.细胞融合的原理是细胞膜的流动性C.细胞融合技术可用于制备单克隆抗体D.细胞融合只能通过物理方法实现答案：D。细胞融合可以在不同种细胞之间进行，如动物细胞融合可实现不同种动物细胞的融合，A正确；细胞融合的原理是细胞膜的流动性，B正确；细胞融合技术是制备单克隆抗体的关键技术之一，通过融合浆细胞和癌细胞得到杂交瘤细胞，C正确；细胞融合的方法有物理方法（如电激）、化学方法（如聚乙二醇诱导）和生物方法（如灭活的病毒诱导），D错误。13.下列关于基因文库的说法，正确的是A.基因文库是指某种生物所有基因的集合B.基因组文库包含某种生物的全部基因C.cDNA文库只包含某种生物细胞中所有的mRNAD.构建基因文库的目的是为了在受体细胞中大量表达目的基因答案：B。基因文库是指将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，A错误；基因组文库包含某种生物的全部基因，B正确；cDNA文库是通过反转录法以mRNA为模板合成cDNA后构建的，它包含的是某种生物细胞中部分基因的cDNA，而不是mRNA，C错误；构建基因文库的目的主要是为了获取目的基因，而不是在受体细胞中大量表达目的基因，D错误。14.下列关于蛋白质的提取和分离的叙述，错误的是A.提取和分离蛋白质的方法有凝胶色谱法、电泳法等B.凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法C.电泳法是利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身大小、形状的不同产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离D.蛋白质的提取和分离一般分为样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定等步骤，其中纯度鉴定时用得最多的是SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳答案：无错误选项。提取和分离蛋白质的方法有凝胶色谱法、电泳法等；凝胶色谱法根据相对分子质量大小分离蛋白质，相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶颗粒内部，路程长，移动速度慢，相对分子质量大的蛋白质不能进入凝胶颗粒内部，路程短，移动速度快；电泳法利用分子带电性质、大小和形状差异实现分离；蛋白质提取和分离一般分样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定等步骤，纯度鉴定常用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。15.下列关于胚胎干细胞的叙述，错误的是A.胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点B.胚胎干细胞具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞C.胚胎干细胞只能从早期胚胎中分离获取D.胚胎干细胞可用于治疗人类的某些顽症答案：C。胚胎干细胞可以从早期胚胎（如囊胚的内细胞团）中分离获取，也可以从胎儿的原始性腺中分离获取，C错误。胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞，可用于治疗人类某些顽症，如帕金森氏综合征等，A、B、D正确。二、多项选择题（每题3分，共15分）1.下列有关生物技术安全性和伦理问题的观点，合理的是A.对于转基因技术，我们应该趋利避害，理性看待B.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆C.我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散D.对于基因检测应该保护个人遗传信息的隐私权答案：ACD。对于转基因技术，应客观理性看待，趋利避害，A正确；我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆，B错误；我国坚持不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散，C正确；基因检测应保护个人遗传信息隐私权，D正确。2.下列关于植物体细胞杂交技术的叙述，正确的是A.植物体细胞杂交必须先制备原生质体B.植物体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍C.植物体细胞杂交过程中需要使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁D.杂种细胞含有两个细胞的全部遗传物质，所以具有双亲的全部性状答案：ABC。植物体细胞杂交必须先去除细胞壁制备原生质体，常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A、C正确；该技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，实现不同种植物细胞的融合，B正确；杂种细胞含有两个细胞的全部遗传物质，但由于基因的选择性表达等原因，不一定具有双亲的全部性状，D错误。3.下列关于基因工程应用的叙述，正确的是A.基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用B.基因诊断的基本原理是DNA分子杂交C.抗虫转基因植物的目的基因主要是Bt毒蛋白基因D.利用基因工程生产的药物有胰岛素、干扰素等答案：ABCD。基因治疗是将正常基因导入病人体内，让其表达产物发挥治疗作用，A正确；基因诊断是通过DNA分子杂交来检测特定的基因，B正确；抗虫转基因植物的目的基因主要是Bt毒蛋白基因，它能产生对害虫有毒的蛋白质，C正确；利用基因工程可生产胰岛素、干扰素等药物，D正确。4.下列关于细胞工程的叙述，正确的是A.植物组织培养和动物细胞培养都需要无菌条件B.植物体细胞杂交和动物细胞融合都可以克服远缘杂交不亲和的障碍C.植物组织培养和动物细胞培养都体现了细胞的全能性D.植物组织培养可用于快速繁殖、作物脱毒等，动物细胞培养可用于制备单克隆抗体等答案：ABD。植物组织培养和动物细胞培养都需要在无菌条件下进行，A正确；植物体细胞杂交和动物细胞融合都能打破物种间的生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，B正确；植物组织培养体现了细胞的全能性，而动物细胞培养只是细胞增殖，没有体现细胞全能性，C错误；植物组织培养可用于快速繁殖、作物脱毒等，动物细胞培养可用于制备单克隆抗体等，D正确。5.下列关于生态工程实例的叙述，正确的是A.农村综合发展型生态工程实现了物质的多级循环利用和能量的多级利用B.小流域综合治理生态工程主要运用了整体性原理、协调与平衡原理等C.大区域生态系统恢复工程的关键是植被恢复和土壤微生物群落的重建D.湿地生态恢复工程采用工程和生物措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复答案：ABCD。农村综合发展型生态工程实现了物质的多级循环利用和能量的多级利用，提高了经济效益和生态效益，A正确；小流域综合治理生态工程主要运用了整体性原理、协调与平衡原理等，通过工程措施和生物措施相结合治理小流域，B正确；大区域生态系统恢复工程的关键是植被恢复和土壤微生物群落的重建，C正确；湿地生态恢复工程采用工程和生物措施相结合的方法，使受到干扰的湿地恢复其生态功能，D正确。三、填空题（每空1分，共10分）1.微生物的接种方法很多，最常用的是平板划线法和__________法。答案：稀释涂布平板2.植物组织培养的培养基中，常用的植物激素有生长素和__________。答案：细胞分裂素3.基因工程中构建基因表达载体时，除了目的基因外，还需要__________、__________、标记基因等。答案：启动子；终止子4.单克隆抗体制备过程中，诱导动物细胞融合常用的生物诱导剂是__________。答案：灭活的病毒5.固定化酶和固定化细胞常用的方法有包埋法、__________和化学结合法。答案：物理吸附法6.PCR技术的原理是__________，该技术扩增DNA时需要加入的物质有模板DNA、引物、__________、热稳定的DNA聚合酶等。答案：DNA双链复制；脱氧核苷酸7.胚胎工程中，精子获能处理常用的方法有培养法和__________法。答案：化学诱导四、简答题（共45分）1.（10分）简述植物组织培养的基本过程和原理。答：植物组织培养的基本过程包括：（1）外植体的选取与消毒：选取合适的植物组织或器官作为外植体，并进行严格的消毒处理，以防止杂菌污染。（2）脱分化：将消毒后的外植体接种到含有适当植物激素（如生长素和细胞分裂素）的培养基上，在一定的温度、光照等条件下培养，使外植体细胞失去其原有的分化状态，形成愈伤组织。愈伤组织是一团排列疏松、无规则、高度液泡化的薄壁细胞。（3）再分化：将愈伤组织转移到分化培养基上，通过调整植物激素的比例，诱导愈伤组织重新分化出根、芽等器官，形成完整的小植株。（4）移栽：将培养成的小植株移栽到土壤中，使其在自然环境中生长发育。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，即每个具有完整细胞核的植物细胞都含有该物种的全部遗传信息，在适宜的条件下，能够发育成完整的植株。2.（10分）请说明基因工程的基本操作步骤。答：基因工程的基本操作步骤主要包括以下四个方面：（1）目的基因的获取：获取目的基因的方法有多种，如从基因文库中获取、利用PCR技术扩增目的基因、通过化学合成法人工合成目的基因等。（2）基因表达载体的构建：这是基因工程的核心步骤。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。启动子位于目的基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA；终止子位于目的基因的尾端，能使转录在所需要的地方停止；标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。通常是用同一种限制酶切割目的基因和载体，然后用DNA连接酶将它们连接起来，形成重组DNA分子。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞的不同，导入目的基因的方法也有所不同。将目的基因导入植物细胞常用的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞常用显微注射法；将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，即用Ca²⁺处理细胞，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。（4）目的基因的检测与鉴定：目的基因导入受体细胞后，需要检测目的基因是否插入到受体细胞的染色体DNA上，常用DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录出了mRNA，可采用分子杂交技术；检测目的基因是否翻译成蛋白质，可采用抗原抗体杂交技术。此外，还可以通过个体生物学水平的鉴定，如抗虫、抗病的接种实验等，来确定转基因生物是否具有所期望的性状。3.（10分）简述单克隆抗体制备的过程。答：单克隆抗体制备的过程如下：（1）免疫动物：给小鼠注射特定的抗原蛋白，使小鼠产生免疫反应，小鼠体内的B淋巴细胞会增殖分化，产生能分泌相应抗体的浆细胞。（2）细胞融合：从免疫小鼠的脾脏中获取浆细胞，将其与小鼠的骨髓瘤细胞在灭活的病毒或聚乙二醇等诱导剂的作用下进行融合，形成杂交瘤细胞。由于融合是随机的，会出现多种融合情况，如浆细胞浆细胞融合、骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞融合以及浆细胞骨髓瘤细胞融合等。（3）筛选杂交瘤细胞：将融合后的细胞接种到特定的选择性培养基（如HAT培养基）上培养，该培养基可以抑制未融合的细胞和同种细胞融合的细胞生长，只有浆细胞骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞能够存活。（4）克隆化培养和抗体检测：对筛选出的杂交瘤细胞进行克隆化培养，即通过单细胞培养，使其增殖形成细胞群。同时，对每个细胞群产生的抗体进行检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。（5）单克隆抗体的生产：有两种方式。一种是将筛选得到的杂交瘤细胞在体外进行大规模培养，从培养液中提取单克隆抗体；另一种是将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内，在小鼠腹腔中增殖，从小鼠腹水中提取单克隆抗体。4.（7分）简述固定化酶和固定化细胞的优缺点。答：固定化酶的优点：（1）酶的稳定性提高，可重复使用，降低了生产成本。固定化后酶与底物和产物容易分离，便于连续化、自动化生产。（2）可以实现酶的连续催化反应，提高生产效率。（3）酶的活性基本不变，能保持较高的催化效率。固定化酶的缺点：（1）固定化过程可能会导致酶的活性部分损失。（2）只能催化一种或一类化学反应，应用范围相对较窄。（3）固定化成本较高，技术要求也较高。固定化细胞的优点：（1）细胞内含有多种酶，能催化一系列连续的酶促反应，可用于生产多种产物。（2）细胞固定化的操作相对简单，成本较低。（3）细胞的稳定性较好，能在较长时间内保持活性。固定化细胞的缺点：（1）固定化细胞中酶的活性可能受到细胞内环境的影响，催化效率可能不如游离酶。（2）底物和产物的扩散可能受到一定限制，影响反应速率。（3）细胞内可能含有一些不需要