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选修部分
第五章 第2课时
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式单独装订成册！)
一、选择题
1．(2009年南昌调研)以下能正确说明微生物代谢中酶活性调节的是
(　　)
A．只要某一种代谢产物积累，酶活性就下降
B．代谢产物将使直接形成此化合物的酶活性下降
C．细胞膜透性的改变，可能解除代谢产物对酶活性的抑制
D．控制生产条件是人们对酶活性调节的唯一手段
【答案】　C
2．(2009年乌鲁木齐)家庭制作泡菜并无刻意的灭菌环节，在发酵过程中，乳酸菌产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长。当环境中的乳酸积累到一定浓度时，又会抑制乳酸菌自身的增殖。下面描述不正确的是
(　　)
A．在乳酸菌的调整期和对数期，种内关系主要表现为互助
B．进入乳酸菌增长的稳定期，由于次级代谢产物的积累，种内斗争趋于激烈
C．密闭的发酵环境使乳酸菌在调整期和对数期的种间斗争占据优势
D．进入稳定期，乳酸菌细胞出现多种形态，甚至畸形
【解析】　考查微生物的生长。由题意可知：在制作泡菜的过程中，乳酸菌的调整期和对数期的种内关系主要表现为种内互助，进入稳定期后主要表现为种内斗争，进入衰亡期后乳酸菌细胞出现多种形态，甚至畸形。此题难度较大。
【答案】　D
3．(2009年济南月考)下列与微生物生长、代谢、繁殖有关的说法中，正确的是(　　)
A．细菌的细胞质里悬浮着多种颗粒状的内含物，但无细胞器
B．当病毒侵入宿主细胞以后，只能合成一种类型的蛋白质
C．与酶合成的调节相比，酶活性的调节是一种快速、精细的调节方式
D．连续培养有利于微生物尽快将代谢产物释放到培养基中
【答案】　C
4．下列关于微生物的培养和生长过程的叙述中，正确的是
(　　)
A．微生物生长稳定期是指微生物个体的形态和生理特征最稳定的时期
B．培养异养微生物时，含C、H、O、N的有机物既是碳源又是氮源
C．不同微生物生长过程中的代谢产物和种类都不相同
D．影响微生物生长的环境因素只有温度、氧和pH
【答案】　B
5．观察下图真菌细胞内有关代谢过程图，选出提高氨基酸B产量的可行措施(　　)[来源:21世纪教育网]
A．利用CaCL2增大该真菌细胞壁的通透性
B．大量投放丙酶
C．加大接种量和投料量
D．诱变处理该真菌，选育出不能合成乙酶的菌种作为生产菌种
【答案】　D
6．(2009年洛阳模拟)发酵工业常利用酵母菌发酵获得酒精，那么酒精是酵母菌的
(　　)
A．有氧呼吸产物、初级代谢产物
B．无氧呼吸产物、初级代谢产物
C．有氧呼吸产物、次级代谢产物
D．无氧呼吸产物、次级代谢产物
【解析】　酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，但只有无氧呼吸才产生酒精。初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的自身生长和繁殖所必需的物质。次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。所以，酒精是次级代谢产物。
【答案】　D
7．(2009年武昌区调研)在含乳糖和少量葡萄糖的培养基中培养大肠杆菌，其生长曲线如右图。下列叙述正确的是
(　　)
A．b、d均为对数期，此时大肠杆菌的增殖方式为出芽生殖
B．c时期细胞内正在合成利用乳糖的酶，该调节方式为酶活性的调节[来源:21世纪教育网]
C．培养基中的葡萄糖和乳糖既是大肠杆菌的碳源，又是能源物质
D．在只含乳糖的培养基中培养大肠杆菌，以b时期的大肠杆菌为菌种可缩短调整期
【答案】　C
8．(2009年大连质检)如下图为大肠杆菌在含有葡萄糖和乳糖的培养基中的生长曲线。请判断下列说法正确的是
(　　)
A．大肠杆菌的遗传物质是DNA，存在于细胞核中
B．大肠杆菌分解葡萄糖的酶是组成酶，分解乳糖的酶是诱导酶
C．从该培养基的成分推测大肠杆菌的同化作用类型为自养型
D．大肠杆菌的细胞出现多种形态甚至畸形是在稳定期
【解析】　以大肠杆菌为例，考查微生物的生长、代谢和调节。大肠杆菌是原核生物，无成形的细胞核；它必须由外界提供有机物，所以为异养型生物；细胞内分解葡萄糖的酶是组成酶，分解乳糖的酶是诱导酶；在培养周期的衰亡期会出现畸形细胞。[来源:21世纪教育网]
【答案】　B
9．下列说法正确的是
(　　)
A．细胞内的诱导酶一旦产生，其活性将一直保持下去[来源:21世纪教育网]
B．组成酶不是微生物细胞中一直存在的，而是微生物生长到一定阶段后才产生的
C．诱导酶的合成除取决于诱导物外，还取决于细胞内所含的基因
D．大肠杆菌分解葡萄糖的酶是诱导酶，分解乳糖的酶是组成酶
【解析】　考查微生物代谢的调节。微生物细胞内的酶分为组成酶和诱导酶两类。组成酶是微生物细胞内一直存在的酶，它的合成受遗传物质的控制；而诱导酶则是在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶，既受环境的影响，同时又受遗传物质的控制。当诱导物不存在时，诱导酶最终将被分解。大肠杆菌分解葡萄糖的酶是组成酶，分解乳糖的酶是诱导酶。
【答案】　C
10．(2009年泰州联考)如右图所示，A、B、C、D分别代表某一微生物不同的的生存环境(均能生长良好),1、2、3、4、5、6、7表示其所能产生的酶。下列相关叙述错误的是
(　　)
A．1、2、3是该微生物一直产生的酶，所以是组成酶
B．A中微生物特有的酶是4，B中特有的酶是5，C中特有的酶是6，D中特有的酶是7
C．4、5、6、7是诱导酶，它们的合成与A、B、C、D中存在的诱导物有关
D．生活在B中的该微生物体内存在合成5的基因，不存在合成6的基因
【答案】　D
11．(2009年衡阳一模)下图表示在正常实验条件下培养某种细菌，培养基内碳源的含量变化曲线。下列叙述不正确的是[21世纪教育网
(　　)
A．该细菌的同化作用类型为异养型
B．若培养的细菌为圆褐固氮菌，培养基内不需要加入氮源
C．细菌分解乳糖的酶属于诱导酶，其合成只受诱导物的决定
D．图示调节代谢的方式属于酶合成的调节
【解析】　从该图中可以看出，微生物体内合成了分解乳糖的诱导酶，诱导酶的合成也受基因控制。
【答案】　C
12．在一固定容器内，用液体培养基培养肺炎双球菌并测定其种群数量变化(a点时添加一定量的青霉素)，结果见下图。下面理解正确的是
(　　)
A．b～c段肺炎双球菌的种内斗争最剧烈
B．a～b段种群中抗青霉素基因的基因频率变化最大
C．d点开始出现的变化说明d时一定是再次加入了青霉素
D．曲线从b点到d点主要体现了青霉素对肺炎双球菌的选择过程
【答案】　D
二、非选择题
13.(2009年江苏生物)为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行
了A、B、C和D共4组实验，用1 000 mL锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25 ℃下静
置培
养，其他实验条件均相同，定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群
密度
变化曲线图如下，请分析回答以下问题。
实验组 A B C D
培养液中葡萄糖质量分数/% 4.0 4.0 0.8 0.8
培养液体积/mL 200 800 200 800
(1)图中曲线①、②和③分别是________组、________组和________组的结果。
(2)B组和A组的实验结果不同的原因是B组______________________________。
(3)D组和B组的实验结果不同的原因是D组____________________________。
(4)在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正确
的方法是____________________和________________________。
(5)实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法是
________。
【解析】　葡萄糖含量丰富、溶氧量高的条件有利于酵母菌的增殖，由题目提供的信
息可知曲线①、②、③、④分别是B、A、D、C组的结果，B组与A组的唯一差别是培
养液
体积不同，相同的锥形瓶内，培养液体积大不利于气体的交换，会影响氧气的供应，
D组
与B组相比，其培养液中含糖量较低。取样计数时应先揺匀再取样，且后期的样液需
稀释
后再计数。
【答案】　(1)B　A　D　(2)培养液较多，与空气接触面积较小，故供氧较少　(3)葡
萄糖浓度较低，故营养物质供应较少　(4)揺匀培养液后再取样　培养后期的样液稀释
后再
计数　(5)浸泡和冲洗
14．下图是黄色短杆菌群体生长曲线。A点表示将n个细菌接种到发酵罐中培养，请据
图回答：
(1)黄色短杆菌通常以______________方式繁殖，其细胞壁的主要成分是
____________________。
(2)AB段细菌内部主要进行________________的合成，此期称为______________。
(3)接种一段时间后，菌体数迅速增长(如图BC段)，此时种群数量变化与________型曲
线相似，原因是________________________。若扩大培养，选取菌种最好在
____________期。
(4)若2 h后发酵罐中的菌数为64 n，则黄色短杆菌每繁殖一代需要________时间。
(5)AE段与种群数量变化的________型曲线相似，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)DE段表示黄色短杆菌群体生长进入________期，原因是
________________________________。该期是积累____________的关键时间，可采用
________的方法延长生长时间达到增产的目的。此时除了要适当补充营养物质外，还
应严格控制的条件有______、________、________等。
(7)EF段说明黄色短杆菌群体生长进入________期，其原因是
________________________________________________________________________。
(8)种内斗争最激烈的阶段是________，黄色短杆菌与无机环境斗争最激烈的阶段是
________。
(9)假定在DE期分离得到了一株维生素缺陷型菌株，请设计一个实验以鉴定营养缺陷型
所不能合成的某种维生素。
步骤1：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
步骤2：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
步骤3：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】　此题以黄色短杆菌的培养为例，考查微生物的生长规律。涉及到细菌的繁
殖方式——二分裂；细胞壁的成分为肽聚糖。第(4)小题关于繁殖时间的计算：n·2m＝
64n，求出m＝6，即2个小时内繁殖了6代，每繁殖一次所需要的时间为20分钟。第(9)
小题实验设计思路与用溶液培养法验证某种元素是否为必需矿质元素一样，采用先缺
再添加的方式。
【答案】　(1)二分裂　肽聚糖(糖类和蛋白质结合而成的化合物)　(2)各种酶和ATP　
调整期
(3)“J”　营养充足，培养条件适宜　对数　(4)20 min
(5)“S”　环境容量有限，种内斗争加剧
(6)稳定　有害代谢产物积累、营养物质消耗、pH变化　次级代谢产物　连续培养(不
断添加新的培养基，放出旧的培养基)　温度　pH　氧气
(7)衰亡　环境条件极度恶化，代谢产物积累过多，营养严重不足，pH极度不适　
(8)DE　EF
(9)步骤1：将变异菌株接种到完全培养基上进行扩大培养
步骤2：将培养的菌种分别接种到只含一种维生素但其他营养物质完全的系列培养基上
培养，观察
步骤3：系列培养基上只有一个培养皿能长出菌株，该培养基添加的维生素即为缺陷型维生素　
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选修部分
第五章 第1课时
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式单独装订成册！)
一、选择题
1．下列与微生物相关的各项叙述中，正确的是
(　　)
A．无机氮源可以为某些微生物提供能量
B．欲获得根瘤菌原生质体，需用纤维素酶处理细胞壁
C．控制大肠杆菌抗药性的基因位于拟核中的DNA中
D．流感病毒虽含有简单的细胞器，但必须在宿主细胞内才能合成多种蛋白质
【答案】　A
2．(2009年四川宜宾模拟)下面对菌落的表述不正确的是
(　　)
A．细菌和真菌在培养基上形成的菌落形态不同
B．霉菌等在面包上生长形成的不同颜色的斑块即为菌落
C．噬菌体能使固体培养基上的细菌裂解，菌落变得透明
D．肉眼可见的菌落是由许多种细菌大量繁殖而成的
【解析】　菌落是指生长在固体培养基上，由单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖而形成的、肉眼可见的细菌群体。菌落是菌种鉴定的主要依据。
【答案】　D
3．培养流感病毒时，应选用
(　　)
A．含有多种无机盐的培养基
B．无菌的牛肉汤
C．适宜温度和湿度条件下的活鸡胚
D．固体培养基
【解析】　病毒是一类专性寄生的生物，它不能在一般的培养基上生长繁殖，必须在活体培养基即活细胞内中才能表现出生命活性。
【答案】　C
4．关于下列几种微生物的有关叙述中正确的是
(　　)
①酵母菌　②乳酸菌　③硝化细菌　④蓝藻　⑤烟草花叶病毒　⑥根瘤菌
A．从结构和成分看，①具有成形的细胞核，⑤的遗传物质中不含胸腺嘧啶
B．从同化作用类型看，③④⑥是自养型，①②是异养型
C．从异化作用类型看，①②是厌氧型，③④⑥是需氧型
D．从生态系统成分看，①②⑥是分解者，③④是生产者
【答案】　A
5．下列关于红螺菌的说法中，正确的是
(　　)
①红螺菌属于兼性营养型生物，既可自养，又可异养21世纪教育网
②红螺菌没有任何膜包围的细胞器　③红螺菌通常以分裂生殖的方式增殖，在繁殖过程中，遵循孟德尔的遗传规律　④变异的来源只有基因突变　⑤红螺菌在生态系统的成分中可以属于生产者，也可以属于分解者
A．①②④ B．①④⑤
C．③④⑤ D．①②⑤
【解析】　本题以红螺菌为核心命题点，考查代谢类型、细胞器、生殖、遗传规律、变异来源、生态系统成分等知识点，综合考查了学生分析判断能力。红螺菌属于兼性营养型生物，既可自养，又可异养，所以在生态系统的成分中可以属于生产者，也可以属于分解者。红螺菌只有核糖体，没有膜包围的细胞器，所以①②⑤正确。红螺菌属于原核生物，不遵循孟德尔的遗传规律；红螺菌的可遗传变异来源只有基因突变。
【答案】　D
6．(2008年盐城高三调研)有关放线菌的叙述，正确的是
(　　)
A．由分枝状菌丝构成，与霉菌完全相同
B．与细菌相同，是单细胞的原核生物21世纪教育网
C．通过有丝分裂产生孢子，形成新个体，因此属于无性生殖
D．主要生活在动植物的细胞中，可致病
【答案】　B
7．据报道，四川某市累计发现了58例不明原因疾病的病人，经卫生部和农业部确认，导致发病和死亡的罪魁祸首是猪链球菌2号。下列有关猪链球菌的说法不正确的是
(　　)
A．核区内含有一个大型环状DNA分子21世纪教育网
B．细胞质内含有核糖体、高尔基体等细胞器
C．分裂生殖时DNA复制后分裂
D．猪链球菌属于单细胞原核生物
【答案】　B
8．SARS病毒是非典型性肺炎的病原体，下列有关SARS病毒的说法正确的是(　　)
A．SARS病毒可进行有丝分裂
B．SARS病毒的核酸含有5种碱基、8种核苷酸
C．SARS病毒可以通过基因突变发生变异
D．可用含碳源、氮源、生长因子、水和无机盐的培养基培养SARS病毒
【答案】　C
9．下面是一种培养微生物的培养基的配方：蛋白胨10 g，乳糖5 g，蔗糖5 g，K2HPO42 g，伊红0.4 g，美蓝0.065 g，琼脂10 g，蒸馏水1 000 mL。下列有关这种培养基的说法中错误的是
(　　)
A．这是一种天然培养基
B．这是一种选择培养基
C．这种培养基可以用来鉴别大肠杆菌
D．这种培养基可以用来培养圆褐固氮菌
【答案】　B
10．下列有关①②③④四个框图内所包括的微生物共同特征的叙述，正确的是(　　)
A．框图①内的生物都能进行有丝分裂，且遗传都遵循孟德尔遗传规律21世纪教育网
B．框图②内的生物都不含叶绿素，且都是分解者，都能进行有氧呼吸
C．框图③内的生物都有细胞壁，基因上都有与RNA聚合酶的结合位点
D．框图④内的生物都是异养生物，且都能分裂生殖，都能够进行固氮
【答案】　C
11．高致病性禽流感病毒H5N1属于RNA病毒。下列与H5N1病毒相关的叙述中，正确的是
(　　)
A．组成H5N1病毒的遗传物质共包含8种核苷酸、5种碱基
B．家禽接种H5N1疫苗可以预防“禽流感”，因为疫苗可以消灭侵入家禽体内的病毒
C．培养H5N1病毒应选用碳源、氮源、生长因子、水、无机盐等营养全面的普通培养基
D．H5N1病毒属专性寄生生物，欲对其进行培养须使用活体培养基
【解析】　H5N1病毒属RNA病毒，故其遗传物质，只包含4种核苷酸、4种碱基；家禽接种H5N1疫苗可预防“禽流感”原因在于H5N1疫苗可诱导家禽体内产生抗体及记忆细胞；H5N1病毒属专性寄生生物，不可在普通培养基中成长。
【答案】　D
12．(2010年东城模拟)下列有关微生物碳源的说法，不正确的是
(　　)
A．糖类是微生物培养中常用的碳源
B．配制培养基时都应该加糖类作为碳源
C．有些碳源可以充当异养型微生物的主要能源物质
D．碳源主要用于合成微生物的细胞物质及代谢产物
【答案】　B
13．(2009年全国重点中学模拟)美国研究人员在黄石国家公园发现了一种罕见细菌，它们能像绿色植物一样把光能转化成维持自身生存的生物能。这种细菌长有许多触角，叫做集光绿色体，每个触角含有大量叶绿素。正是这些叶绿素使得细菌能够在菌苔上同其他细菌争夺阳光，维持生存。这种细菌是人们迄今发现的第一种含有集光绿色体的好氧微生物。下列有关该菌的叙述，正确的是
(　　)
A．该菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核
B．该菌是好氧细菌，其生命活动所需能量主要由线粒体提供
C．该菌的变异来源是基因突变和基因重组
D．由该细菌可知，细菌不一定都是分解者，也可以是生产者
【答案】　D
二、非选择题
14．(2008年陕西省西安市模拟)抗生素主要通过干扰细菌等病原微生物的代谢过程而影响其结构和生理功能，起到抑杀病原微生物作用。请根据细菌结构与抗生素作用示意图及所掌握的生物学知识回答下列问题：
(1)从抑杀细菌的作用看，氯霉素影响转移RNA与核糖体相应的部位结合，从而影响蛋白质合成的________过程；喹诺酮类通过抑制DNA合成，从而抑制了细菌的________。
(2)青霉素属于青霉菌的________级代谢产物，欲大量获得青霉素，通常采用____________的方法得到高产菌株，再利用发酵工程，采用________的方法，设法延长青霉菌菌种生长的________期，提高其产量。
(3)青霉素能杀死侵
入人体内的某些细菌，但对人体细胞无害，其原因是__________________________。
注射青霉素前需要做“皮试”，其目的是检测人体内是否有________。
(4)尽管在细菌菌群中天然存在抗药性基因，但使用抗生素仍可治疗由细菌引起的感染，原因在于菌群中__________________________________。值得注意的是，滥用抗生素往往会导致细菌耐药性的增强，其实质是____________________________。
【解析】　本题综合考查了微生物的营养、代谢和种群进化等知识。多数问题比较简单，可进行强化记忆。某人身体内的同种细菌的全部个体，可以看作一个种群，细菌耐药性的增强是抗生素定向选择的结果，其实质是抗药性基因频率的增加。
【答案】　(1)翻译　繁殖(或分裂生殖)
(2)次　人工诱变育种　连续培养　稳定
(3)细菌有细胞壁，人体细胞无细胞壁　抗体
(4)有抗药性基因的个体占极少数(或抗药性基因频率极低)　菌群中抗药性基因频率增加
15．下图是艾滋病病毒(HIV)的结构示意图，其内部有两条RNA链，没有DNA。请据图分析回答：
(1)组成[2]的基本单位是______________。
(2)艾滋病病毒侵入人体后，主要攻击人的________细胞，使其大量死亡从而使人体丧失免疫力。在侵染过程中，HIV的________侵入细胞后，在[1]的催化作用下，能够合成DNA并整合到人体细胞的DNA分子上，可见[1]是________。
(3)在免疫学上入侵人体的艾滋病病毒被称为________，其特异性由________决定。被其感染后，人体首先会通过________免疫作用来阻止病毒通过血液循环而扩散，然后通过________免疫的作用来消灭已侵入细胞内部的病毒。
(4)如果艾滋病疫苗研制成功，人们就可通过预防接种的方式来获得免疫力。接种疫苗一段时间后，如果再被艾滋病病毒感染，则人不会患病。与初次接种相比，再次感染时的免疫反应具有的显著特点是____________________、特异性更强。
(5)治疗病毒感染的单克隆抗体可采用细胞工程中的细胞融合技术获得杂交瘤细胞来生产。与抗体的合成及分泌有关的细胞结构除核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜外，还有________。
【答案】　(1)核糖核苷酸　(2)T(淋巴)　RNA　逆转录酶
(3)抗原　衣壳(蛋白质外壳)　体液　细胞
(4)速度快、合成的抗体多、作用持久
(5)细胞核
16．下面A图表示酵母菌、硝化细菌和乳酸菌在半固体培养基中的生长情况，B图表示这三种菌的增殖速度与氧浓度之间的关系，请据图作答：
21世纪教育网
(1)A中1、2、3号试管中分别培养的是______、________和________。
(2)B中a、b、c三条曲线分别表示__________号试管、________号试管和________号试管中微生物在不同氧气浓度中的增殖速度。
(3)如果培养基中混杂了这三类微生物，请设计实验，利用改变培养基成分等培养条件，将酵母菌和硝化细菌分离出来。(要求写出主要步骤和结果)
①主要步骤：
a．分别配制不含有机碳源的培养基和加青霉素的培养基，分别灭菌。
b．________________________________________________________________________。
c．________________________________________________________________________。
②结果：_______________________________________________________。
【答案】　(1)硝化细菌　酵母菌　乳酸菌　(2)3　2　1
(3)①b.分别接种混合液放在适宜条件下培养　c．观察结果
②在不含有机碳源的培养基上生存的是硝化细菌，在加青霉素的培养基上生存的是酵母菌
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第五章 第3课时
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式单独装订成册！)
一、选择题
1．发酵工程中要进行菌种的选育，关于菌种选育的叙述，正确的是
(　　)
①自然菌种产量一般都比较低，不能满足工业上的需要
②诱变育种可定向改变菌种特性，从而达到生产要求
③基因工程和细胞工程可定向改变菌种特性从而达到生产要求
④工业生产也可以直接利用自然菌种
A．①②　　　　　　　　B．③④
C．②③ D．①③
【解析】　能定向改变菌种特性的是基因工程和细胞工程，另外工业生产时一定要进行菌种选育。
【答案】　D
2．(2009年泰安质检)发酵工程的第一个重要工作是从混杂的微生物群体中选择优良的单一纯种，获得纯种的方法不包括
(　　)21世纪教育网
A．根据微生物对碳源需要的差别，使用含不同碳源的培养基
B．根据微生物缺乏生长因子的种类，在培养基中增减不同的生长因子
C．利用高温高压消灭不需要的杂菌
D．根据微生物对抗生素敏感的差异，在培养基中加入不同的抗生素
【解析】　高温高压会将所有细菌(包括需要的菌类)一起杀死。
【答案】　C
3．下列有关谷氨酸棒状杆菌的培养基和谷氨酸发酵的叙述，错误的是
(　　)
①从成分上看属于合成培养基　②从物理性质上看属液体培养基　③菌体能合成各种生长因子，不需要从外界补充　④发酵液pH是酸性时，就会生成乙酰谷氨酰胺　⑤当培养基中碳源与氮源比为3∶1时，菌体大量繁殖　⑥细胞膜透性的改变可解除代谢产物对有关酶活性的抵制
A．①③⑥ B．②④⑥
C．②④⑤ D．①③⑤
【解析】　直接分析各种叙述，①应为天然培养基；③应补充生长因子；⑤应为4∶1；因此答案选D。另外也可用比较排除法，根据①排除B、C，根据⑤和⑥的比较，排除A，选D。
【答案】　D
4．(2009年苏、锡、常、镇四市调研)下列对发酵工程内容的叙述，错误的是(　　)
A．用诱变育种、细胞工程、基因工程等方法选育出性状优良的工程菌并进行扩大培养
B．根据工程菌所需的营养精确地配制出合成培养基并进行严格地灭菌处理
C．发酵过程中必须严格地检测并控制发酵条件
D．用适当的方法分离提纯产品并严格地进行质量检查
【解析】　合成培养基是用化学成分已知的化学物质配制而成的，常用于分类、鉴定，而用于发酵工程生产的为化学成分不明确的天然物质配制而成的天然培养基。21世纪教育网
【答案】　B
5．谷氨酸发酵生产中，必须不断地调整pH，原因是
(　　)
①谷氨酸发酵的最适pH为7.0～8.0
②在发酵过程中，溶液的pH会发生变化
③当pH呈酸性时，谷氨酸的产量会下降
④不调整pH，培养液中生成的谷氨酸会转变成其他物质
A．①②③ B．①②③④
C．①② D．①④
【解析】　谷氨酸发酵的最适pH为7.0～8.0。接种前培养液的pH虽调节到这一范围，但在发酵过程中溶液的pH会因谷氨酸代谢的进行而发生改变，当pH高于或低于此范围值时，谷氨酸的产量均会下降。
【答案】　A
6．(2009年沈阳模拟)影响谷氨酸棒状杆菌生长速率的是碳氮比，当碳氮比为4∶1时，菌体大量繁殖，而碳氮比为3∶1时，则繁殖减慢，产生的谷氨酸增多。所以运用发酵工程生产谷氨酸时应选择的培养条件是
(　　)
①对数期，培养基碳氮比为4∶1，隔绝空气
②对数期，培养基碳氮比为3∶1，隔绝空气
③对数期，培养基碳氮比为4∶1，通气培养
④稳定期，培养基碳氮比为3∶1，隔绝空气
⑤稳定期，培养基碳氮比为4∶1，通气培养
⑥稳定期，培养基碳氮比为3∶1，通气培养
A．②③ B．①⑥
C．③④ D．③⑥
【解析】　考查谷氨酸棒状杆菌的代谢特点、培养条件及碳氮比对培养结果的影响。谷氨酸棒状杆菌是需氧型生物，所以培养时应始终通入无菌空气。谷氨酸生产中，培养基中的C、N比最重要。由题意知在该菌大量繁殖的对数期C∶N应为4∶1；稳定期活菌数目达到最高峰，细胞内大量积累代谢产物，此时培养基C∶N应为3∶1，所以D项正确。
【答案】　D
7．(2009年湖北模拟)下表是在一固定容积的发酵罐内培养酵母菌，并定时取样测定培养基的pH及菌体数量(万个/毫升)的结果，a～h是样品代号。下面对该表的叙述中错误的是
(　　)
a b c d e f g h
活菌数 32 56 127 234 762 819 821 824
培养液pH 6.0 4.7 5.9 4.9 5.7 5.3 5.1 5.6
A.取样先后次序为a→c→b→g→f→h→d→e
B．g样时次级代谢产物已有相当的积累
C．如果要扩大培养，可在c样时期选取菌种
D．d样时培养基中的养分几乎被耗尽
【答案】　A
8．(2009年启东一模)微生物生长速率最高时的培养温度叫做最适生长温度，在此条件下某菌分裂用时最短，但科学工作者在青霉素的发酵过程中分四个阶段控制其培养温度，即：0小时5小时40小时125小时165小时，结果其青霉素产量比自始至终处于30 ℃恒温培养的对照提高了14.7%，这说明
(　　)
A．最适生长温度就是生长量最高时的培养温度
B．最适生长温度就是发酵速度最高时的培养温度
C．最适生长温度就是某一代谢产量最高时的温度
D．不同的生理变化过程有着不同的最适温度
【答案】　D
9．(2010年绵阳二模)用某种培养基培养谷氨酸棒状杆菌，测得其生长曲线如图甲所示。谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌的代谢产物之一，其合成途径如图乙所示。下列有关叙述，不正确的是
(　　)
A．该培养基是恒定容积的液体培养基，含有五大类营养要素物质
B．谷氨酸脱氢酶是组成酶，谷氨酸在图甲中的各个时期都有合成
C．在图甲中的②时期，谷氨酸棒状杆菌代谢旺盛，种内斗争剧烈
D．在图乙中，谷氨酸脱氢酶被抑制的直接原因是其结构发生改变
【解析】　只有在含有五种营养要素的恒定液体培养基中，才能测定出微生物生长曲线；谷氨酸是初级代谢产物，在生长周期的各个时期都能合成；种内斗争最激烈的不是对数期，而是稳定期；图乙中，谷氨酸脱氢酶被抑制的直接原因是谷氨酸的含量过多。
【答案】　C
10．如下图各曲线表示在发酵罐中培养酵母菌时，各种环境因素对酵母菌繁殖速率的影响，其中不正确的是
(　　)
21世纪教育网
【答案】　C
11．下面的图示表明，某种原核生物通过一套酶系统将某种原料转变成它自身的氨基酸，请根据图示选出正确的结论
(　　)
原料氨基酸1氨基酸2氨基酸3
(当氨基酸3含量增加时，它能与酶3结合，从而降低酶3的活性，反应是可逆的)
A．每一种酶都是由特定的基因控制和诱导物的诱导才能合成的
B．氨基酸3含量的增加，能够抑制酶3的活性，这属于酶合成的调节
C．如果能够直接为该原核生物提供酶2，那么即使基因2发生突变，它仍能正常生活
D．如果基因2不存在，则氨基酸1也可直接形成氨基酸2
【答案】　C
12．“筛选”是生物学中培育生物新类型常用的手段，下列有关技术过程中不可能筛选成功的是
(　　)
A．在无氮培养基上筛选圆褐固氮菌
B．在不含精氨酸的培养液中筛选不能合成精氨酸的杂交细胞
C．在小麦试验田中普遍喷洒赤霉菌筛选抗赤霉菌小麦
D．基因工程中通过对细胞单独培养并检测目的基因产物进行筛选
【解析】　圆褐固氮菌属于自生固氮菌，能在无氮培养基中生长，而其他非固氮微生物由于缺乏氮源而不能在无氮培养基中生存；基因工程中的受体细胞中目的基因的检测可以通过检测目的基因产物进行筛选。
【答案】　B
13．谷氨酸发酵生产过程中，控制好发酵的条件是十分重要的，下列处理不正确的是
(　　)
A．从控制磷脂合成或使细胞膜受损入手，提高谷氨酸棒状杆菌细胞膜的透性，有利于提高谷氨酸的合成速度
B．谷氨酸棒状杆菌属于好氧型细菌，发酵过程中应通入无菌空气并搅拌，以提高培养液中的溶氧量
C．控制碳氮比例为3∶1，既有利于谷氨酸棒状杆菌的大量繁殖又有利于谷氨酸的大量合成
D．在发酵过程中控制好温度，有利于谷氨酸高效持久地大量合成
【解析】　碳氮比例为3∶1时，谷氨酸棒状杆菌大量合成谷氨酸；但当碳氮比例为4∶1时，谷氨酸棒状杆菌大量繁殖产生谷氨酸少。
【答案】　C
二、非选择题
14．如下图是发酵工程生产产品的流程简图，请据图分析回答：
(1)从自然界中直接获得的菌种，产量一般都比较低，不能满足人们对各种发酵产品的需求。现在，生物学家一般通过①________、②________、③________三种方法获得符合人们要求的生产用菌种。
(2)在啤酒生产过程中，向接种酵母菌的麦芽汁充氧，目的是____________________。而产物酒精是酵母菌在________过程中产生的代谢产物。21世纪教育网
(3)利用谷氨酸棒状杆菌生产味精的过程中，发酵罐中的培养基通常用豆饼的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、氧化钾、硫酸镁、生物素等配制而成的培养液，并且发酵过程中要不断地通入无菌空气，说明谷氨酸棒状杆菌的新陈代谢类型是______________。谷氨酸棒状杆菌代谢产物谷氨酸合成过量时，会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，就会影响谷氨酸的进一步生产，为了使谷氨酸能迅速地排放到细胞外，常用的方法是__________。
(4)发酵工程用于食品工业，除产生传统的发酵产品外，还为解决粮食短缺开辟了新的途径，如可通过发酵获得________。[来源:21世纪教育网]
(5)在发酵过程中，培养液中pH发生变化的主要原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
调节和控制培养液中pH的方法是加入________，或在发酵过程加________。
【解析】　发酵工程在食品工业上的应用十分广泛，生产了如啤酒等传统的发酵产品和各种各样的食品添加剂，而单细胞蛋白的生产为解决粮食短缺开辟了新的途径。营养物质的利用和微生物代谢产物的积累使培养基的pH发生改变，因此要在培养基中加入缓冲剂或发酵过程中加酸或碱来调节和控制pH。
【答案】　(1)诱变育种(或人工诱变)　基因工程　细胞工程
(2)使酵母菌进行有氧呼吸，迅速繁殖　无氧呼吸
(3)异养需氧型　改变细胞膜的透性　(4)单细胞蛋白
(5)培养基中营养成分的利用和代谢产物的积累　缓冲剂
酸或碱
15．青霉素作为治疗细菌感染的药物，是20世纪医学上的重大发现，是抗生素工业的首要产品。[注：冷冻干燥孢子：在极低温度(－70 ℃左右)保存的孢子；真空干燥状态下保藏的菌种米孢子：生长在小米或大米培养基上的孢子。]据下图回答下列问题：
(1)青霉素是青霉菌的________代谢产物，目前发酵生产中常用的高产青霉素菌株是通过________方法选育的。青霉菌与大肠杆菌相比，前者在细胞结构上的最显著特点是________________。据图可以判断青霉菌的代谢类型是________，生殖方式为____________。
(2)在生产和科研中，青霉素在________期积累最多，故生产中常用________的方法延长此时期。
(3)培养基的配制要满足青霉菌对__________________等营养物质的需求。若在该培养基中添加蛋白胨，从化学成分上看该培养基可称为________培养基。种子罐2又叫做繁殖罐，可推测②属于发酵工程中的________阶段。发酵罐接种______(填“前”或“后”)，必须进行灭菌处理。
(4)通入无菌空气的目的是
________________________________________________________________________。
【答案】　(1)次级　诱变育种(或人工诱变)　青霉菌的细胞中有成形的细胞核　异养需氧型　孢子生殖
(2)稳定　连续培养　(3)碳源、氮源、生长因子、无机盐、水(缺一不可)　天然　扩大培养　前　(4)防止杂菌污染，为青霉菌生长繁殖提供氧气
16．人造蛋白食品是现代发酵工程的杰作之一，食用真菌蛋白是人造蛋白的一种，回答下列问题：
(1)发酵过程中环境条件的控制非常关键，如温度的控制、pH、溶氧量及通气量等，环境条件控制不当，可能引起的后果是________________________。
(2)从自然界分离出的真菌菌种，用于制造真菌蛋白时，真菌蛋白的产量低，要获得较多真菌蛋白，培育优良菌种可采用________、________等方法。
(3)利用微生物工程制造出真菌蛋白，常作家畜(如猪)的饲料添加剂，猪食用这些添加剂可加速育肥的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________。
请你设计实验验证这种添加剂能起到加速育肥的作用。
实验材料和用具：发育良好的健壮的小猪若干只，猪生长所需的普通饲料，真菌蛋白，称量工具，适宜的饲养条件等。
实验步骤：
a.________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
b．________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
c．________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验结果：在坐标图中用曲线图形式表示。
实验结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】　(1)环境条件可以影响酶的活性和微生物的新陈代谢途径，从而影响菌种的生长繁殖及代谢产物的形成。(2)培育优良菌种的方法有：诱变育种、基因工程育种和细胞工程育种等。该题中要提高真菌蛋白的产量，可以采用诱变育种和基因工程育种的方法。(3)猪食用这些真菌蛋白添加剂可加速育肥的原因是猪食用后，真菌蛋白被分解成氨基酸，经脱氨基作用，生成的不含氮部分转变成脂肪。设计实验时要遵循单一变量原则和对照性原则。绘制坐标曲线时，要注意绘制的曲线要平滑。
【答案】　(1)影响菌种的生长繁殖及代谢产物的形成　(2)诱变育种　基因工程育种　(3)猪食用后，真菌蛋白被分解成氨基酸，经脱氨基作用，生成的不含氮部分转变成脂肪　实验步骤：a.选取发育良好的健壮的体重体长相等的同性别的小猪6只，均分为两组　b．实验组的小猪每天饲喂普通饲料并加入适量的真菌蛋白，对照组的小猪每天饲喂等量的普通饲料不加真菌蛋白　c．过一段时间后，称量两组小猪的体重及体长变化情况，并比较分析　实验结果：如图所示(曲线趋势合理即可)
实验结论：(与曲线图相对应)用真菌蛋白作饲料添加剂可加速动物育肥单元综合测试
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选修部分
第五章 单元综合测试
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式单独装订成册！)
一、选择题(每小题3分，共60分)
1．(2009年衡水模拟)某同学对有关细菌的知识进行归纳总结，得出一系列结论，其中可能书写有误或尚需完善的有
(　　)
①细菌在生态系统中可作为生产者、消费者、分解者
②单个或少数细菌在液体培养基中大量繁殖，可形成菌落，可作为菌种鉴定依据
③细菌中寄生的病毒称为噬菌体
④利用基因工程、细胞工程、发酵工程可制造工程菌
⑤某些细菌被杀死后其DNA仍可引起相关细菌转化
⑥某些细菌侵入人体后可引起人体的体液免疫和细胞免疫
A．②④　　　　　　　　B．①②③④⑤⑥
C．①②④⑥ D．②③⑤⑥
【解析】　硝化细菌是生产者，根瘤菌是消费者，多数细菌是分解者，故①正确。形成菌落应在固体培养基中，故②错。噬菌体是专门寄生在细菌中的病毒，故③正确。发酵工程不能制造工程菌，故④错误。细菌被杀死是指其蛋白质外壳的变性，其DNA仍可进行复制和传递，故⑤正确。某些细菌的外毒素是抗原，可引起体液免疫，如果进入宿主细胞中可引起细胞免疫，故⑥正确。
【答案】　A
2．(2009年保定模拟)下列有关细菌繁殖的叙述，正确的是
(　　)
A．细菌通过有丝分裂进行分裂生殖
B．分裂生殖时DNA随机分配
C．分裂生殖时细胞质平均分配
D．分裂生殖时DNA复制后分配
【解析】　解答此题需从如下几方面入手分析：首先细菌的繁殖是二分裂，但它是原核细胞，不具染色体，所以不应是有丝分裂。第二，细菌在分裂时DNA分子复制，细胞中的细胞膜和细胞壁向内生长形成隔膜，将细胞质分成两半，所以细胞质是随机分配，而DNA是复制后平均分配。
【答案】　D
3．下列有关病毒的形态和结构特点的叙述，正确的是
(　　)
①一种病毒只含DNA或只含RNA　②核酸和蛋白质外壳共同构成核衣壳　③衣壳决定病毒抗原特异性　④病毒的增殖需经核酸和蛋白质的装配　⑤病毒在宿主细胞内只能合成1种蛋白质　⑥病毒培养基中必须加入动物血清
A．①②③④ B．②④⑤⑥
C．①③④⑤ D．①②④⑥21世纪教育网
【解析】　病毒在宿主体内增殖，需要合成多种蛋白质，如噬菌体在细菌体内增殖，合成自身的遗传物质需要酶，并且还要合成子代噬菌体衣壳的蛋白质。病毒是寄生生物，只能在活细胞中进行培养，所以⑤⑥错误。答案为A。
【答案】　A
4．下列有关谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述，错误的是
(　　)
A．组成酶是维持菌体基本生活的必要条件
B．菌体能合成各种生长因子，不需要从外界补充
C．发酵液pH呈酸性时，就会生成乙酰谷氨酰胺
D．细胞膜通透性的改变，可解除代谢产物对有关酶活性的抑制
【解析】　谷氨酸发酵选用的菌种为谷氨酸棒状杆菌或黄色短杆菌。培养基从物理性质看是液体培养基，从化学成分看是天然培养基，常用豆饼(或马铃薯)水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、氧化钾、硫酸镁、生物素等配制而成，其中生物素是生长因子，必须另外添加，菌体不能合成。所需pH为7～8，若发酵液pH呈酸性，谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺。在发酵过程中，当谷氨酸大量积累时，就会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而导致合成途径中断，因此改变细胞膜通透性，使谷氨酸及时排出体外，可解除代谢产物对谷氨酸脱氢酶活性的抑制，达到大量生产谷氨酸的目的。生物体内的化学反应需要酶的催化，组成酶是微生物体中始终存在的酶，是维持菌体基本生活的必要条件。
【答案】　B
5．(2009年北京市房山区高三期末)下表是为培养某类微生物而配制的培养基的成分，有关叙述正确的是[21世纪教育网]
(　　)
编号 成分 含量
① NH4HCO3 0.4g
② KH2PO4 4.0g
③ FeSO4 0.5g
④ CaCl2 0.5g
⑤ H2O 100 mL
⑥ 维生素 少量
A.运用上述培养基可培养自养型微生物
B．该培养基从物理性质来看，属于固体培养基
C．运用此培养基也可以成功地进行植物无土栽培
D．该培养基中NH4HCO3只提供氮源
【答案】　A
6．(2009年洛阳质检)关于微生物营养的叙述，正确的是
(　　)
A．能以NH3或NO为氮源的，都是自养型微生物
B．固氮微生物能以N2为氮源，因此不能利用NH3或NH
C．能以CO2或HCO为碳源的，都是自养型微生物
D．硝化细菌以NH3或NO为氮源，又必须以有机物为能源
【解析】　自养型微生物只能利用无机碳源，异养型微生物只能利用有机碳源，但它们都可利用无机氮源。
【答案】　C
7．有四种代谢产物u、p、q、s和影响其代谢的相应的突变基因。第一个突变型的缺陷是可以在加有u、s或q的培养基上生长，而不能在加有p的培养基上生长；第二个突变型的缺陷是只有在加有q的培养基上才能生长；而第三个突变型在加有u或q时均可生长。则这些代谢产物的形成顺序是
(　　)
A．s?p?u?q　　　　　　 B．p?q?s?u
C．q?u?s?p D．p?s?u?q
【解析】　考查分析问题、解决问题的能力。根据题意，第一种突变类型能够在含有u、s或q的培养基上生长，而不能在含有p的培养基上生长，说明p处于这几种物质相互转化的第一环节；第二种突变型只能在加有q的培养基上生长，说明q是几种物质相互转化的最后一个环节；第三个突变型在加入u或q的培养基上都能生长，说明u在物质转化过程中位于s的后面。
【答案】　D
8．(2009年东城模拟)关于微生物代谢的调节，正确的是
(　　)
A．只有环境中存在某种物质时，微生物才能合成分解此物质的组成酶
B．初级代谢积累，不会导致酶活性下降
C．只有改变微生物的遗传特性，才能实现对微生物代谢的人工控制
D．一般情况下，增大细胞膜的通透性，可解除代谢产物对酶活性的抑制
【答案】　D
9．(2010年江西省南昌市模拟)下图是艾滋病病毒(HIV)和大肠杆菌噬菌体(T4)的结构模式图。比较二者的结构和化学组成，相同或不同的特征是
(　　)
A．二者不具备细胞结构，核心物质的化学结构相同
B．HIV的外壳成分含有磷脂，T4的外壳含有核酸
C．二者的核心物质都是核酸，外壳的化学结构不同
D．HIV有细胞膜的结构，T4有细胞核的结构
【解析】　二者不具备细胞结构，但核心物质(遗传物质)化学结构不同，HIV的遗传物质是单链RNA，T4的遗传物质是DNA，故A、D错；T4外壳为蛋白质，没有核酸，故B错。
【答案】　C
10．(2010年海淀区期末)以下关于微生物代谢的说法不正确的是
(　　)
A．诱导酶的合成既受基因控制，也需要某些环境因素的诱导
B．组成酶一旦合成，其活性将伴随菌体一生
C．次级代谢产物未必是自身生长、繁殖必需，但往往对生存有利
D．pH的改变往往会影响微生物酶的活性和细胞膜的稳定性
【答案】　B
11．用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸，据图分析，在第Ⅱ、第Ⅲ阶段提供的适宜条件分别是 (　　)
①C/N为3∶1　②C/N为4∶1　③通入无菌空气　④密闭不通气
A．②③和①③ B．①③和①④
C．②④和②③ D．①③和②③
【答案】　A
12．与缩短调整期长短有关的因素中，最全的一组是
(　　)
①用与菌种相同的培养基　②用营养丰富的培养基　③用稳定期获得的菌种　④用对数期获得的菌种　⑤接种时间提前　⑥接种量加大　⑦接种量减少　⑧接种种类加大
A．①③⑤⑦ B．②③⑤⑦
C．①④⑥ D．②④⑤⑥⑧
【解析】　本题考查调整期的有关知识，刚刚接种到培养基上的细菌，对新环境有一个短暂的调整或适应过程，因此，一般不立即开始分裂繁殖，这段时间称为调整期。这时细菌的代谢活跃，体积增长较快，大量合成细胞分裂所需的酶类、ATP及其他细胞成分。调整期是由于菌种生活环境的改变，适应新的生活环境的结果，主要是由于营养物质的改变，需要经过诱导酶的合成，所以要缩短调整期，应尽量采用与菌种相同的培养基，采用代谢旺盛的对数期细菌作为菌种，或者加大接种量，利用不同个体适应能力的差异来缩短调整期。
【答案】　C
13．如右图中的曲线A为谷氨酸棒状杆菌的生长曲线，那么曲线B纵坐标可能表示
(　　)
A．谷氨酸产量
B．谷氨酸的产生速率
C．培养基的消耗量
D．培养基的消耗速率
【答案】　B
14．(2009年衡水模拟)据报道，2009年1月初北京一妇女因感染H5N1型禽流感病毒死亡。禽流感病毒是一类RNA病毒，下列有关叙述，正确的是
(　　)
A．组成禽流感病毒的其中一种主要化学成分能与斐林试剂作用出现砖红色沉淀
B．禽流感病毒进入人体后可诱导人体产生效应B细胞、效应T细胞及相应记忆细胞
C．在灭菌后的动物细胞培养液中可培养禽流感病毒
D．决定禽流感病毒抗原特异性的是核衣壳
【解析】　病毒的组成成分只有蛋白质和核酸，不含还原糖。禽流感病毒属于细胞内寄生生物，侵入机体后会引起体液免疫和细胞免疫。病毒必须寄生在活细胞中才能生活，所以病毒的培养必须用活体作为培养基。决定病毒抗原特异性的是衣壳。
【答案】　B
15．(2009年杭州四中教育集团月考)如右图所示为发酵工程生产产品的流程图，据图分析，下列叙述错误的是
(　　)
A．图中①②③可以表示菌种选育的三种方式：基因重组、诱变育种、细胞工程
B．在流程图中④是指接种，⑤是指灭菌，即杀死或消灭一定环境中所有微生物的过程
C．发酵工程的中心阶段是发酵过程，该过程要严格控制发酵条件
D．若⑥是单细胞蛋白，则⑦的分离提纯要采用蒸馏、萃取、离子交换等方法
【答案】　A
16．(2009年河北五校联考)下列与生物工程相关的各项叙述中，错误的是
(　　)
A．利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸的过程中，若生成的代谢产物是乳酸或琥珀酸，其原因是pH呈酸性
B．用植物细胞工程技术将天竺葵与香茅草进行杂交可产生驱蚊香草，驱蚊香草培育的过程中原生质体的融合常用PEG作为诱导剂，由杂种细胞?杂种植株，要进行有丝分裂和细胞分化
C．美国科学家通过向老鼠胚胎注入某种基因，培育出了长跑数小时而不知疲倦的“超级老鼠”，该注入基因在改造老鼠性状上所起的直接作用是控制有关酶的合成
D．发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种，消灭杂菌，获得纯种的方法可以根据微生物对抗菌素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗菌素。
【答案】　A
17．(2009年湘潭模拟)如下图表示发酵罐中各种因素对谷氨酸棒状杆菌发酵产生谷氨酸的影响，其中不正确的是
(　　)
【答案】　C
18．(2010年海淀区期中)实验室保存的菌种W不慎被其他杂菌污染，下面罗列了若干种消灭杂菌、获得纯种的方法，其中合理的是
(　　)
①概据微生物对碳源需要的差别，选择使用不同碳源的培养基
②根据微生物缺乏生长因子的种类，选择使用含有不同生长因子的培养基　③根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸　④根据微生物对抗生素敏感性的差异，选择使用添加不同抗生素的培养基
A．只有①②③ B．只有①②④
C．只有②③④ D．①～④全部
【答案】　B
19．科学研究表明青霉素类抗生素抑制生物生长的原理是抑制肽聚糖(细菌细胞壁特有的成分之一)的合成，下列说法正确的是
(　　)
A．青霉素、毒素、激素、色素都是微生物的次级代谢产物
B．青霉菌有氧呼吸的代谢终产物中不一定有二氧化碳
C．在培养基中加入青霉素可以选择分离金黄色葡萄球菌和假单孢杆菌
D．青霉素对禽流感病素、非典病毒、面包霉等生物具有杀灭作用
【答案】　A
20．(2010年石家庄模拟)通过发酵罐发酵可大规模生产谷氨酸，生产中常用的菌种是好氧的谷氨酸棒状杆菌。下面有关谷氨酸发酵过程的叙述，正确的是
(　　)
A．溶氧充足时，发酵液中有乳酸的积累
B．发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量
C．菌体中谷氨酸的排出，有利于谷氨酸的合成和产量的提高
D．发酵液pH呈碱性时，有利于谷氨酸棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺
【答案】　C
二、非选择题(共40分)
21．(12分)如下图分别是细菌(一)和病毒(二)的模式图，请回答：
(1)此菌的[　　]________常用做基因工程的________，是因为它有多个________，还
具有________基因，且能够在受体细胞中________。此外它上面还含有控制着细菌
________、________、________等性状的基因。
(2)若要观察此菌的子细胞群体的特征，应用________培养基。它的子细胞群体的特征
是________________________。
(3)在细胞外此病毒的存活时间比一般病毒长，从病毒的结构上分析，是由于它具有
________。
(4)(一)与(二)相比，遗传物质有什么不同？____________________________________。
【答案】　(1)[⑤]质粒　运载体　限制酶切点　标记　复制并保存　抗药性　固氮　抗生素生成
(2)固体　菌落大而扁平，边缘呈波状(或锯齿状)
(3)囊膜
(4)细菌的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA
22．(10分)味精是家庭不可缺少的调味品，它的主要成分谷氨酸钠，是将谷氨酸用碳酸钠中和而成。目前主要利用谷氨酸棒状杆菌来生产谷氨酸。如下图表示某容器中培养的谷氨酸棒状杆菌的生长曲线。
请回答：
(1)谷氨酸棒状杆菌的新陈代谢类型是______________________________________。
(2)为了测定培养液中细菌的数目，将500个红细胞与5 mL该培养液混合均匀，然后制片观察，进行随机统计结果如下：
21世纪教育网
视野1 视野2 视野3 视野4
红细胞数 20 18 22 20
细菌个数 103 97 105 95
该5 mL培养液中共含有细菌数约________个。
(3)当培养基中的碳源和氮源之比为4∶1时，有利于延长图中的________段。如果想推迟d～e段的出现，可以采用__________方法。
(4)对照图a，在图b绘出表示谷氨酸棒状杆菌生长速率变化的曲线。[来源:21世纪教育网]
(5)当培养基中________下降时，发酵罐中有乳酸或琥珀酸出现。
(6)为测定谷氨酸棒状杆菌生长所需的最适pH，某同学设计了下列实验步骤。
配制适宜培养基，分装到5个锥形瓶中，并编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ；用缓冲液分别调pH为4.0、4.5、5.0、5.5、6.0；将每瓶培养基等量分装到3支试管中，加棉塞并包扎，每捆试管外挂上相应标签；在酒精灯上加热煮沸10 min灭菌后冷却；无菌条件下接种等量菌种；37 ℃恒温箱中培养24小时；测定每管中谷氨酸的产量；计量、统计并分析结果。
A．上述步骤中有3个明显科学性错误，请改正之：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
B．试列出实验结果的数据统计表格(含标题)。
【解析】　(1)谷氨酸棒状杆菌的新陈代谢类型为异养需氧型。
(2)设5 mL培养液中共含有细菌数约x个，由表中数据知每个视野中平均含红细胞20个。由每个视野中细菌平均个数为100知，＝，x＝2 500。则5 mL培养液中共含细菌数约2 500个。(3)当C∶N＝4∶1时，有利于菌体繁殖，而当C∶N＝3∶1时，有利于产物产生。(4)增长速率在b～c间应呈钟形曲线，在c～d间不增长，在d～e间应呈负增长。(5)当培养基中溶氧不足时，可有乳酸或琥珀酸生成，当pH下降时，可生成乙酰谷氨酰胺。(6)表格中应显示平均值。
【答案】　(1)异养需氧型　(2)2 500
(3)b～c　连续培养　(4)如下图
(5)溶氧　(6)A.①pH为6.5、7.0、7.5、8.0、8.5
B．标题名称：不同pH下谷氨酸棒状杆菌的数量(或细胞总重量)统计表
编号数量指标项 I（PH6.5）21世纪教育网 Ⅱ(pH7.0) Ⅲ(pH7.5) Ⅳ(pH8.0) Ⅴ(pH8.5)
I1 I2 Ⅰ3 Ⅱ1 Ⅱ2 Ⅱ3 Ⅲ1 Ⅲ2 Ⅲ3 Ⅳ1 Ⅳ2 Ⅳ3 Ⅴ1 Ⅴ2 Ⅴ3
细胞数目 (或细胞总重量) 数量
平均值 指标项
23.(11分)(2010年宿迁质检)下图中A图所示为发酵工程生产产品的流程图，据图回答：
(1)能生产人胰岛素的工程菌是通过________培育的，高产青霉素菌种是通过________培育的。
(2)整个发酵工程的中心阶段是发酵，发酵不仅要随时取样以检测培养基中的细菌数目、产物浓度等，还要严格控制________和通气量、转速等发酵条件。
(3)菌种接种的最佳时期是________(如B图中的________段)原因是________________________________________________________________________。
(4)为了增加胰岛素的产量，在生产中可以延长________期(如B图中的________段)，其方法是________________________________________________________________________。
(5)在发酵过程中要不断搅拌的原因是：
①______________________；②______________________。
【答案】　(1)基因工程　诱变育种　(2)温度、pH、溶氧量
(3)对数期　2　细菌代谢旺盛，个体形态和生理特性比较稳定
(4)稳定　3　连续培养(或添加新的培养基，去掉老的培养基)
(5)①增加溶氧　②使菌种与培养液充分接触，提高原料的利用率
24．(7分)中国聋哑儿康复研究中心的专家向记者透露，我国7岁以下儿童因为不合理使用抗生素造成耳聋的数量多达30万，占总体聋哑儿童的比例高达30%～40%，而一些发达国家只有0.9%。现已从临床上获得某疾病的致病菌株(已知其代谢类型为异养需氧型)，医生为了提高抗生素使用的针对性，决定进行药物敏感性实验来选择抗菌药物，以确定临床治疗时使用的抗菌药物种类及是否需要几种抗生素联合使用。试帮助设计相关实验(供选抗生素：青霉素、头孢霉素、红霉素)。
(1)实验步骤：
第一步：取1、2、3、4四只培养皿配制细菌培养基，并利用高压蒸汽灭菌。
第二步：如图所示，将每个培养基分成三个区域，编号A、B、C。
第三步：将致病菌株培养液适当稀释后，各取1 mL菌液均匀涂布在1、2、3中的培养基上，然后向3个培养皿中A区域全部涂布少量________、B区域全部涂布少量________、C区域全部涂布少量________。
第四步：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第五步：观察各培养基中致病菌生长状况(菌落)，注意各培养基中相邻区域致病菌生长情况。
(2)结果预测及相应结论：① 4号培养皿中出现菌株，说明培养基灭菌不完全，应重新实验。
② 4号培养皿中没有菌株，编号1、2、3中仅某一区域内部致病菌菌落明显很少(或生长受抑制)，说明临床上可以利用相应的抗生素单独治疗。
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】　(1)第三步：青霉素　红霉素　头孢霉素
第四步：将已处理的三只培养皿与4号培养皿一起置于适宜温度等条件下培养一段时间
(2)③4号培养皿中没有菌株，编号1、2、3中两区域交界处致病菌菌落明显很少(或生长受抑制)，说明临床上可以利用相应的两种抗生素联合治疗　④4号培养皿中没有菌株，编号1、2、3中三个区域交界处致病菌菌落明显很少(或生长受抑制)，说明临床上可以利用相应三种抗生素联合治疗
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最新考纲 高频考点
1.细菌与病毒
2．微生物需要的营养物质及作用
3．培养基的配制原则及种类
4．微生物的代谢产物及调节
5．微生物代谢的人工控制
6．微生物的生长规律　
7．影响微生物生长的环境因素
8．应用发酵工程的生产实例
9．发酵工程的概念和内容
10．发酵工程的应用 1.与人们生活相关的各种细菌的结构及生理特性
2．艾滋病病毒、禽流感病毒的特点
3．不同微生物所用培养基的特点及区别
4．设计实验，利用不同培养基分离微生物
5．微生物产生的代谢产物及人类对代谢产物的利用
6．微生物的代谢特点及人工控制方法
7．探究不同环境因素对微生物生长的影响
8．应用发酵工程、基因工程、细胞工程生产药品、食品
9．设计实验探究某种微生物的最适pH、温度
课时1　微生物的类群和营养
一、细菌的结构
1．结构
(1)基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质和 等，其中细胞质中 上含有控制细菌的抗药性、抗生素、固氮等性状的基因。
细胞壁是由肽聚糖构成；核区有一个大型的
分子，控制着细菌的 。
(2)特殊结构：荚膜、鞭毛、芽孢。
环状DNA
主要遗传性状
质粒
核区
2．繁殖方式： 。
3．菌落
(1)概念： 细菌在固体培养基上大量繁殖时，所形成的肉眼可见的、具有一定 的子细胞群体。
(2)用途：鉴别 的重要依据，如无鞭毛的球菌
二分裂
单个或少数
形态结构
菌种
1．用纤维素酶能去除细菌细胞壁吗？为什么？
二、放线菌
1．结构：分为基内菌丝和气生菌丝。
2．繁殖方式： 。
三、病毒
1．结构
(1)核酸： ，贮存病毒的全部遗传信息，控制病毒的一切性状。
(2)衣壳：由结构相同的衣壳粒组成，具有保护核酸和决定病毒 的功能。
(3)囊膜：部分病毒存在，由蛋白质、多糖和脂类构成。
2．营养方式： 。
3．繁殖方式：增殖：吸附→注入 →合成核酸和蛋白质→装配→释放。
孢子生殖
DNA或RNA
抗原特异性
寄生
核酸
2．在基因工程、细胞工程、免疫反应中的病毒各有什么作用？
四、微生物的营养
1．微生物生长的营养物质
(1)碳源： 是最常用的碳源。
(2)氮源： 等是常用的氮源。
(3)生长因子：生长必不可少的微量有机物，主要包括 。
(4)无机盐
(5)水
糖类
铵盐、硝酸盐
维生素、氨基酸和碱基
2．培养基的配制：选配料、定比例、调pH。
3．培养基的种类
(1)按物理性质： 。
(2)按化学成分： 。
(3)按用途：选择培养基和 。
液体、半固体和固体培养基
天然培养基和合成培养基
鉴别培养基
3．硝化细菌和大肠杆菌的碳源、氮源和能源分别是什么？
思考探讨提示：
1．不能，因为细菌细胞壁的成分是肽聚糖。
2．基因工程中作运载体，细胞工程中作细胞融合剂、免疫反应中作为抗原。
3．硝化细菌：CO2；硝酸盐；NH3。
大肠杆菌：糖类；铵盐、硝酸盐；糖类或含氮有机物。
一、细菌与病毒的结构
1．细菌的结构、成分及作用
结构名称 主要成分及作用
基本结构 细胞壁 主要成分是肽聚糖，保护和维持细胞形状
细胞膜 蛋白质和磷脂分子，控制物质进出细胞
细胞质 内有核糖体、贮藏性颗粒、质粒
拟核 一个大型环状DNA分子，控制细菌主要性状
特殊结构 荚膜 由水、多糖或多肽组成，有保护作用
芽孢 某些细菌在体内形成的一个能抵抗外界不良环境条件的休眠体
鞭毛 运动功能
2.病毒的特点
(1)形体极其微小，必须在电子显微镜下才能观察到。
(2)没有细胞结构。无细胞壁，因此对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感；不能独立进行代谢活动，必须寄生在活的宿主细胞中。
(3)其主要成分仅有核酸和蛋白质两种，且每一种病毒只含有一种核酸，不是DNA就是RNA。
(4)在宿主细胞协助下，通过核酸的复制和核酸、蛋白质装配的形式进行增殖，不存在个体的生长和二分裂等细胞繁殖方式。　
　 (1)病毒为寄生生物，因而在普通培养基上无法培养，只能利用活组织(如活鸡胚)培养。细菌可以在培养基培养，长成菌落，菌落属于种群。病毒对抗生素不敏感，但对干扰素敏感，在基因工程中，常被用作运载体；在细胞工程中作融合诱导剂。
(2)溶菌酶、青霉素等抗生素能抑制细胞壁的合成，但不影响真菌细胞壁的合成，可以用含抗生素的培养基分离出同细菌混杂在一起的真菌。
(3)芽孢为细菌的休眠体，不是繁殖体。
(4)进行化能合成作用和光合作用的细菌，属于生产者，根瘤菌属于消费者，其他异养细菌和放线菌属于分解者。
1．(2009年南京质检)下列各项特征中，不属于细菌共有的是 (　　)
①原核细胞　②肽聚糖组成的细胞壁　③真核细胞　④分裂生殖　⑤有性生殖　⑥纤维素组成的细胞壁
A．①②③　　　　　　　B．②④⑥
C．①②④ D．③⑤⑥
【解析】　细菌是单细胞原核生物，主要由细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等部分构成。细菌细胞壁的化学成分主要是肽聚糖。细菌主要以二分裂的方式进行繁殖。而植物细胞壁的化学成分由纤维素、果胶组成，能进行有性生殖。
【答案】　D
2．下图是几种生物的分类图，关于①②③三类生物各自共同特征的叙述，正确的是 (　　)
①是异养生物，且都能发生基因突变　②都不含叶绿素，且都是分解者　③都具有细胞结构，且都有细胞壁
A．①③ B．①②
C．②③ D．①
【解析】　支原体无细胞壁。
【答案】　D
二、碳源、氮源和生长因子比较
碳源 氮源 生长因子
概念 能为微生物提供所需碳元素的营养物质 能为微生物提供所需氮元素的营养物质 生长所必不可少的微量有机物
来源 无机碳源：CO2、NaHCO3等；有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等 无机氮源：N2、氨、铵盐、硝酸盐等；有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等 维生素、氨基酸、碱基、酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液
常用
来源 糖类，尤其是葡萄糖 铵盐、硝酸盐 维生素、氨基酸和碱基
作用 ①主要用于合成微生物的细胞物质和一些代谢产物
②异养微生物的主要能源物质 主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物 一般是酶和核酸的组成成分
(1)生长因子：一些微生物不需要从营养物质中摄取生长因子，而是依靠自身体内合成。另外，一些微生物自身体内缺乏合成生长因子所需的酶，因此只能从营养物质中直接获得，否则就不能生存。
(2)同一物质可作一种或几种营养成分：NaHCO3既作为无机盐又作碳源，NH 或NO 既作氮源又作无机盐，含C、H、O、N的物质如蛋白胨、酵母膏既可作碳源、氮源，又可作生长因子 。
(3)硝化细菌的碳源、氮源、能源分别为CO2、NH3、NH3，所以无机N可以提供能量。
3．(2009年苏州检测)可为硝化细菌提供碳源、氮源及能量来源的是 (　　)
A．CO2、NH3、光　　　　B．C6H12O6、N2、NH3
C．CO2、NH3、NH3 D．C6H12O6、NH3、N2
【答案】　C
(2008年全国Ⅱ理综)下列关于病毒的叙述，正确的是 (　　)
A．烟草花叶病毒可以不依赖宿主细胞而增殖
B．流感病毒的核酸位于衣壳外面的囊膜上
C．肠道病毒可在经高温灭菌的培养基上生长增殖
D．人类免疫缺陷病毒感染可导致获得性免疫缺陷综合症
【解析】　本题考查病毒的相关知识。病毒的生活方式是寄生，因此其增殖不能离开宿主细胞；病毒主要由核酸和衣壳两部分构成，核酸位于病毒的内部，构成病毒的核心，核酸的周围由蛋白质构成的衣壳所包围；经高温灭菌的培养基上没有肠道病毒能够寄生的宿主细胞；获得性免疫缺陷综合症，是由人类免疫缺陷病毒(即艾滋病病毒)感染引起的。
【答案】　D
(2009年四川理综)下列关于几种微生物的营养代谢和生长繁殖的描述，正确的是 (　　)
A．根瘤菌通过生物固氮，制造了含氮养料和含碳有机物
B．接种到培养基上的青霉菌，进入对数期能大量积累青霉素
C．培养液中溶氧量的变化，会影响酵母菌的生长繁殖和代谢途径
D．用32P标记的噬菌体感染细菌，在新形成的噬菌体中都能检测到32P
【解析】　根瘤菌通过生物固氮，制造了植物可利用的含氮无机物——NH3，但不能制造含碳有机物。接种到培养基上的青霉菌，稳定期能大量积累青霉素。噬菌体只有一个DNA分子，用32P标记噬菌体后，在细菌内繁殖，因半保留复制，子一代均含32P，但从子二代开始将出现不含32P的子代噬菌体。酵母菌为兼性厌氧型微生物，在溶氧充足时，主要进行有氧呼吸，以出芽生殖的方式进行繁殖；溶氧不足时，进行无氧呼吸，以孢子生殖方式进行繁殖。
【答案】　C
选择培养基中选择微生物的方法：
(1)利用微生物对某种物质的抗性分离
如培养基中加入青霉素可抑制细菌、放线菌等，从而可分离得到酵母菌和真菌等。
(2)利用微生物特殊的代谢途径分离
如培养基中不加氮源，可分离出自生固氮微生物；若培养基中不加有机物，则可分离自养型微生物。
(3)常见微生物的分离实例：
①真菌、霉菌：用含青霉素的培养基分离
②金黄色葡萄球菌：用含高浓度食盐的培养基分离
③固氮微生物：用无氮培养基分离
④自养型微生物：用无机碳源的培养基分离
⑤光合细菌：用无机碳源的培养基在无氧而有光照的环境中分离。
⑥厌氧型和兼性厌氧型微生物：用普通培养基在无氧条件下分离。
微生物培养及应用的实验设计
(1)利用选择培养基设计实验分离纯化微生物
①
②
③无氮培养基：分离纯化固氮菌。
④不含有机碳源的培养基：分离纯化自养型细胞，如硝化细菌。
(2)利用鉴别培养基检验自来水中大肠杆菌是否超标。
(3)探究微生物生长所必需生长因子的种类
某同学在做微生物实验时，不小心把圆褐固氮菌和酵母菌混在一起，请你设计实验分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌。
(1)实验原理：_______________________________。
(2)材料用具：配制培养基所需要的各种原料、无菌操作箱、接种环等。
(3)简述主要步骤：
①制备两种培养基，一种是____________培养基；另一种是________培养基。分别分成两份，依次标上A、a、B、b备用。
②分别向A、B培养基中接种混合菌。
③接种后，放在恒温箱中培养3～4 d。
④分别从A、B培养基的菌落中挑取生长良好的菌，分别接种到a、b培养基中。
⑤接种后，把a、b培养基再放入恒温箱中培养3～4 d。
(4)实验结果：在a、b培养基上获得的分别是________、________。
(5)回答问题：
步骤④、⑤的目的是__________________________。
【解析】　解答本题的关键是根据不同微生物的特点选择恰当的培养基。将微生物进行分离一般采用选择培养基。选择培养基是在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长。圆褐固氮菌是自生固氮菌，能在无氮培养基上生长繁殖，而酵母菌则不能；青霉素不影响酵母菌等真菌的生长繁殖，而会抑制圆褐固氮菌的生长繁殖。
【答案】　(1)圆褐固氮菌是自生固氮菌，能在无氮培养基上生长繁殖，而酵母菌则不能；青霉素不影响酵母菌等真菌的生长繁殖，而会抑制圆褐固氮菌的生长繁殖
(3)无氮　加青霉素
(4)圆褐固氮菌　酵母菌(顺序根据学生答题的具体情况)
(5)获得纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌
1．(2009年安徽卷)下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是 (　　)
A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板
B．取104、105 、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上
C．将实验组和对照组平板倒置，37 ℃恒温培养24～48 h
D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数
【解析】　检测土壤中细菌总数，用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板，取104、105 、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上，将实验组和对照组平板倒置，37 ℃恒温培养24～48 h，在确定对照组无菌后，选择菌落数在30～300的一组平板为代表进行计数。所以D不对。
【答案】　D
2．(2009年上海卷)存在于盐湖和热泉中的两类细菌都具有的特征是 (　　)
A．在极端环境下进行遗传物质的复制
B．对抗生素不敏感
C．在极端环境下都不进行分裂生殖
D．都没有细胞壁
【解析】　两类细菌既然能在盐湖和热泉生存，必定适应了环境，一定会进行遗传物质的复制和分裂生殖；革兰氏阳性菌对利福平效果较为敏感；细菌是有细胞壁的。
【答案】　A
3．(2008年全国Ⅱ)下列关于细菌的叙述，错误的是(　　)
A．硝化细菌能以NH3作为氮源和能源物质
B．某些细菌可以利用光能固定CO2合成有机物
C．生长因子是某些细菌生长过程中需要额外补充的营养物质
D．含伊红和美蓝试剂的培养基不能用来鉴别牛奶中的大肠杆菌
【解析】　硝化细菌利用氨氧化成硝酸所获得的能量，将CO2和H2O合成有机物，故硝化细菌以NH3为氮源和能源物质；光合细菌能够利用光能固定CO2合成有机物；某些细菌因缺乏合成生长因子的酶或合成量不足，需要额外补充生长因子才能正常生长，生长因子是某些细菌生长过程需要额外补充的营养物质；大肠杆菌的代谢物质能够与伊红和美蓝结合，使菌落呈深紫色，并带有金属光泽，能够用含伊红和美蓝试剂的培养基来鉴别牛奶中的大肠杆菌。
【答案】　D(共36张PPT)
课时3　发酵工程简介
一、发酵工程的概念及实例
1．概念：采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
2．实例：谷氨酸发酵
(1)常用菌种：谷氨酸棒状杆菌、 等，其代物类型是 。
(2)
(3)
黄色短杆菌
异养需氧型
二、发酵工程的因素
1．菌种的选育：获得优良菌种的方法有诱变育种、
和 。
2．培养基的配制
3．灭菌
(1)灭菌对象： 。
(2)污染杂菌的危害：产量下降，甚至得不到产品。
4．扩大培养：使菌种增殖到 。
5．接种
细胞工程育种
基因工程育种
培养基和发酵设备
对数期
6．发酵过程：是发酵的中心阶段。
(1)随时取样检测培养液中的 、产物浓度等。
(2)及时添加必要的培养基组分，以满足菌种的营养需要。
(3)严格控制温度、 、 、通气量与转速等发酵条件。
7．分离提纯
(1)菌体本身：采用 、 等方法。
(2)代谢产物：采用 、萃取、离子交换等方法
细菌数目
pH
溶氧
过滤
沉淀
蒸馏
1．生产谷氨酸的发酵过程中，溶解氧不足或pH下降时产物各是什么？
2．采取什么措施提高谷氨酸的产量？
3．消毒和灭菌是一回事吗？
思考探讨提示：
1．乳酸或琥珀酸；pH下降时会生成乙酰谷氨酰胺。
2．采取手段改变细胞膜的透性，使谷氨酸迅速排放到细胞外。
3．消毒是杀死致病微生物；灭菌是杀死所有微生物，包括芽孢。
一、发酵工程
1．菌种选育常用方法的比较
育种
类型 原理 方法 优、缺点
诱变
育种 基因突变 物理、化学、生物因素诱变 能大幅度改良某些性状，操作简便，但具有很大的盲目性
基因
工程 DNA重组 将目的基因导入受体细胞，构建工程细胞或工程菌 能定向改变微生物的遗传性状，但操作过程复杂，要求高
细胞
工程 细胞膜的
流动性等 体细胞杂交等 定向改变遗传性状
2.流程
(1)灭菌
①要求：杀灭所有微生物的菌体、芽孢、孢子。
②范围：培养基和发酵装置都要灭菌，通入的空气、加入培养基的所有物质也要灭菌。
③方法：高压蒸气、火焰灼烧、酒精灭菌等。
(2)谷氨酸棒状杆菌是好氧型细菌，因此要通入空气并不断搅拌。
1．下列关于菌种选育的各种叙述正确的是 (　　)
①诱变育种的原理是基因突变，菌种所产生的变异是定向的　②通过基因突变处理的菌种所发生的变异是不定向的　③基因工程利用的原理是基因重组，它可以定向改变微生物的特性
④细胞工程最突出的优点是不仅能定向改变遗传性状，还能克服远缘杂交不亲合的障碍　⑤利用基因工程和基因突变所选育的菌种又叫做“工程菌”
A．①②③　　　　　　　B．②③④
C．③④⑤ D．②③⑤
【答案】　B
二、影响发酵过程的因素
1．温度
(1)酶活性
(2)生物合成的途径，如金色链霉菌在30 ℃以下时，合成金霉素能力强，在35 ℃以上时，则只合成四环素。
2．pH的影响
(1)酶活性
(2)细胞膜的带电荷状况→膜的通透性→营养物质吸收与代谢产物分泌。
(3)培养基中营养物质的分解。
(4)产物的生成，如pH呈酸性时，谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺，而不是谷氨酸。
(5)pH改变的原因：发酵工程中营养物质的利用，代谢产物的积累。
(6)调整措施：添加缓冲系统，或中间补加氨水、尿素、(NH4)2CO3、CaCO3等。
3．溶氧量
(1)不同代谢类型的微生物对溶氧的要求不同。氧气能促进需氧型微生物的生长、繁殖和代谢，抑制厌氧型微生物的生长、繁殖、代谢。
(2)有时溶氧可影响产物的合成。如当溶氧不足时，谷氨酸棒状杆菌生成的代谢产物是乳酸或琥珀酸，而不是谷氨酸。
4．营养物质的浓度
C/N、无机盐、维生素：影响菌体生长和代谢产物的积累，如C/N＝3时，谷氨酸棒状杆菌大量合成谷氨酸；但当C/N＝4时，谷氨酸棒状杆菌大量繁殖而产生谷氨酸少。
2．(2008年合肥)有一种能生产食品香料的细菌，其生长速率、代谢产物的产量与培养液中的温度、pH、溶氧量等关系如下图所示。则在发酵罐中生产该食品香料时，应控制的培养条件是 (　　)
A．通入无菌空气并快速搅拌
B．将温度始终控制在30 ℃
C．加缓冲液，控制pH始终在4.3
D．发酵罐严格密封
【解析】　有较多的细菌才能产生更多的代谢产物，故开始时要选择生长速率较高的条件：选择温度约30 ℃，pH约5.5，无氧的条件。后期生产该食品香料时应考虑代谢产物的产量，故后来应选择温度约37 ℃，pH约4.3，无氧的条件。所以共同的都是发酵罐严格密封。
【答案】　D
(2009年全国Ⅰ理综)下列关于通过发酵工程生产谷氨酸的叙述，错误的是 (　　)
A．发酵时需不断通入无菌空气，否则会积累乳酸
B．发酵时常采用的培养基为液体天然培养基
C．从自然界分离的野生型菌株可直接用于生产
D．当菌体生长进入稳定期时，补充营养物可提高谷氨酸产量
【解析】　本题考查发酵工程的相关知识。从自然界中获得的菌种需要经过筛选和适当的处理才能应用于发酵工程，C错误。在稳定期，补充营养物质排除有害代谢产物可实现连续培养，从而提高产量，D正确。
【答案】　C
(1)整个操作过程必须保证无菌。因此，培养基配制好要进行高压蒸气灭菌，接种时接种环要用火焰烧灼法灭菌，接种过程要在酒精灯旁进行。只有这样才能保证培养出来的是某一种细菌。
(2)接种时，要先把接种环在培养基上沾一下，再去挑取菌种。这是为了使刚灼烧过的接种环降温，否则会烧死菌种。
(3)接种前、接种后，都要用酒精灯将试管灼烧一下，目的是把试管口可能污染的杂菌烧死。
(4)培养基配制把握好三个原则：①各种营养物质的种类及比例；②调整好pH；③培养条件——温度、O2；④按用途确定好特别添加的物质。
有一种能生产食品香料添加剂的细菌，其生长速率、代谢产物的产量与培养液中的温度、pH、溶氧等关系如下图所示：
(1)要获得最高产量， 发酵罐内的温度、pH应分别调节为______________。
(2)该细菌新陈代谢的类型是________。
(3)为了缩短生产周期，提高设备利用率，写出两种生产中常用的方法：
①_______________________________________；
②_______________________________________。
(4)发酵罐中，最初取样是每毫升10个细菌，培养一段时间后，再次取样是每毫升320个细菌，则细菌至少繁殖________次，再经过一段时间，每毫升中细菌的数量降为280个的原因是____________________________________
________________________________________________________________________。
(5)为测定该细菌生长所需的最适pH，某同学欲设计实验进行探究，请帮他设计实验结果的数据统计表格(含标题)。
【答案】　(1)37 ℃、4.3　(2)异养厌氧型
(3)①采用连续培养装置
②对菌种进行扩大培养，使用对数期的菌种接种
(4)5　营养物质不断消耗、有害代谢产物积累、pH改变等
(5)不同pH下细菌的数量(或细胞总重量)统计表
编号
计数量
指标项 Ⅰ
(pH6.5) Ⅱ
(pH7.0) Ⅲ
(pH7.5) Ⅳ
(pH8.0) Ⅴ
(pH8.5)
Ⅰ1 Ⅰ2 Ⅰ3 Ⅱ1 Ⅱ2 Ⅱ3 Ⅲ1 Ⅲ2 Ⅲ3 Ⅳ1 Ⅳ2 Ⅳ3 Ⅴ1 Ⅴ2 Ⅴ3
细胞数目
(或细胞总数量)
平均值
1．(2010年河北廊坊八中月考)下图甲表示用恒定容积的牛肉膏、蛋白胨培养液培养枯草杆菌时，枯草杆菌群体的生长速率随时间变化的曲线，乙、丙为培养过程中先后两次取样镜检时的物像。请判断下列说法错误的是(　　)
A．培养液中活菌数量最多时对应甲图曲线中的c～d段
B．甲图曲线中的a～b段出现的原因是细菌接种到新的培养基上后，需要重新合成诱导酶，以适应新的环境，这种调节方式属于酶活性的调节
C．图乙、图丙取样的先后顺序为乙→丙
D．丙视野内有一异物X，若要判断异物在何处，基本操作步骤是：①转到目镜；②移动装片；③换用物镜或目镜
【答案】　B
2．(2010年四川成都摸底)下图为某细菌的代谢及调节途径，相关叙述不正确的是
(　　)
A．从微生物代谢的调节来看，酶Ⅰ属于组成酶
B．若要大量合成氨基酸A，可改变该菌细胞膜的通透性
C．若要大量合成氨基酸A，可选育不能合成酶V的菌种
D．利用不能合成酶V的菌种生产氨基酸A时，还应限量加入氨基酸B
【答案】　A
3．(2010年江苏九江中学质检)某科研工作者用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基培养大肠杆菌，每隔一段时间测定两种物质的相对含量变化情况，绘得如右图所示的柱形图。下列分析合理的是 (　　)
A．甲物质为葡萄糖，乙物质为乳糖
B．a→e时间内分解葡萄糖的酶一直存在
C．a→e内分解乳糖的酶一直存在
D．大肠杆菌利用营养物质的这种调节方式属于酶活性的调节
【答案】　B
4．(2010年河北石家庄中学摸底)下列关于微生物营养代谢生长及其调节的表述，错误的是 (　　)
①微生物的代谢异常旺盛，其代谢产物只有二氧化碳和水　②某种代谢产物在细胞内的积累，将直接导致形成此物质的酶活性下降　③酶合成的调节能保证代谢的需要，也可避免细胞内物质和能量的浪费　④加入营养丰富的培养液可直接用于培养流感病毒　⑤天然培养基化学成分不明确，常用于工业生产
A．①②④ B．③⑤
C．①②⑤ D．①②④⑤
【答案】　A
5．(2009年上海生物)氯苯化合物是重要的有机化工原料，因其不易降解，会污染环境。某研究小组依照下列实验方案筛选出能高效降解氯苯的微生物SP1菌，培养基配方如下表。
表　培养基的组成
(1)配制Ⅱ号固体培养基时，除添加Ⅱ号液体培养基成分外，还应添加1%的________。
(2)培养基配制时，灭菌与调pH的先后顺序是__________。
(3)从用途上来说，Ⅰ号培养基和Ⅱ号培养基分别属于______培养基和________培养基。在Ⅱ号培养基中，为SP1菌提供氮源的成分是________。
(4)在营养缺乏或环境恶劣时，SP1的菌体会变成一个圆形的休眠体，这种休眠体被称为________。
(5)将SP1菌接种在含不同浓度氯苯的Ⅲ号培养液中培养，得到生长曲线(如下图)。从图中可知，SP1菌在________培养条件下最早停止生长，其原因是____________。
【解析】　(1)要配制固体培养基，需添加凝固剂——琼脂。
(2)配制培养基时应先调pH值，再灭菌。(3)从Ⅰ号和Ⅱ号培养基的营养要素组成特点可知：Ⅰ号为通用培养基，Ⅱ号为选择培养基。在Ⅱ号培养基中，硝酸铵为SP1菌提供氮源。(4)芽孢是细菌形成的一种具有很强抗逆性的休眠体。(5)由图2可知在含20 mg/L氯苯的培养液中培养菌体数目首先达到最大值，最早停止生长。
【答案】　(1)琼脂　(2)先调pH，后灭菌　(3)通用　选择　硝酸铵　(4)芽孢　(5)20 mg/L氯苯　碳源最早耗尽(共46张PPT)
课时2　微生物的代谢和生长
一、微生物的代谢
1．特点： 。
2．原因：相对表面积大，有利于迅速与外界环境进行物质交换，对物质的转化利用快。
代谢异常旺盛
二、微生物的代谢产物
1．初级代谢产物
(1)定义：指微生物通过 产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。
(2)产生时期： 。
(3)特点：在不同种类微生物中，种类 。
(4)举例：氨基酸、核苷酸、多糖、脂质、 等。
代谢活动
整个生命活动一直产生
基本相同
维生素
2．次级代谢产物
(1)定义：指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物
所必需的物质。
(2)产生时期： 。
(3)特点：不同种类微生物中，种类 。
(4)举例： 、毒素、激素、色素等。
生长和繁殖
稳定期
不同
抗生素
三、微生物代谢的调节
1．酶合成的调节
(1)酶的种类：组成酶和诱导酶，前者的合成只受
的控制，而后者的合成既受遗传物质的控制，又受环境中 的诱导。
(2)意义：既保证代谢的需要，又避免
的浪费，增强微生物对环境的适应能力。
遗传物质
某种物质
细胞内物质和能量
2．酶活性的调节
(1)微生物能够通过改变已有酶的 来调节代谢速率。例如，谷氨酸棒状杆菌所产生的谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的调节。
(2)特点：是一种 的调节方式。
3．人工控制：控制措施包括改变微生物的遗传特性，控制生产过程中的各种条件。
快速精细
活性
1．酒精属于酵母菌的何种代谢产物？
四、微生物的生长
1.研究对象： 。
2．研究方法：将少量的某种细菌接种到 的液体培养基中，并置于适宜的条件下培养，然后 取样测定培养基里细菌群体的生长情况。
3．生长规律
(1)调整期：细菌对新环境的适应阶段。
(2)对数期：细菌的 阶段。
微生物的群体
恒定容积
快速分裂
定期
(3)稳定期：新增加的细胞数目和死亡的细胞数目达到 ，细菌数目达到最高峰，细胞内大量积累
产物的时期。
(4)衰亡期：细菌死亡的速率大于繁殖的速率，
急剧下降的时期。
动态平衡
次级代谢
活菌数目
4．影响因素
(1)温度：每种微生物只能在一定的温度范围内生长，微生物生长最旺盛的温度为 。
(2)pH：超过最适pH范围，就会影响酶的
的稳定性等。
(3)
25～37 ℃
活性、细胞膜
2．测定细菌群体生长的常用方法有哪些？
思考探讨提示：
1．次级代谢产物。
2．①测重量：干重法、湿重法。②测细菌的细胞数目：血球计数板法，染色涂片计数法。
一、微生物的代谢产物及代谢调节
内容 初级代谢产物 次级代谢产物
不同点 生长繁殖是否必需 是 否
产生阶段 一直产生 生长到一定阶段产生
是否具有种类的特异性 否 是
分布 细胞内 细胞内或外界环境中
产物 氨基酸、核苷酸、多糖、脂质、维生素等 抗生素、毒素、激素、色素等
相同
点 均在微生物细胞的调节下有步骤地产生
2.酶合成与酶活性的调节的比较
酶合成的调节 酶活性的调节
区别 调节的对象 诱导酶 已有酶(组成酶和
诱导酶)
调节的机制 本质是基因表达的调控，调节酶的合成 代谢产物与酶可逆性结合，使酶的结构产生可逆性改变
调节的结果 细胞内酶的种类
增多 细胞内酶的活性发
生变化
调节的特点 间接而缓慢 直接、精细而迅速
调节水平 基因水平 代谢水平
意义 既保证代谢需要，又避免物质和能量的浪费，增强适应性 避免代谢产物大量
积累
联系 细胞内两种调节方式同时存在，密切配合，高效、准确地控制代谢的正常进行
(1)判断初级和次级代谢产物的主要依据是微生物生命活动是否必需。如乳酸是乳酸菌无氧呼吸的产物，是始终产生的，但其并非是乳酸菌生命活动所必需的，因此乳酸是乳酸菌的次级代谢产物。同样道理，酒精为酵母菌的次级代谢产物。
(2)抗生素是真菌产生的一种次级代谢产物，有杀菌、抑菌作用，但它与抗毒素(抗体)、干扰素(淋巴因子)是完全不同的。
1．(2009年郑州)下列关于初级代谢产物和次级代谢产物的比较中，正确的是 (　　)
A．初级代谢产物只是在微生物生长初期产生，次级代谢产物是在微生物生长到一定的阶段才产生
B．初级代谢产物和次级代谢产物两者都自始至终产生
C．初级代谢产物始终产生，次级代谢产物只是在微生物生长到一定的阶段才产生
D．初级代谢产物和次级代谢产物两者都是微生物生长和繁殖所必需的
【解析】　初级代谢产物是微生物生长繁殖所必需的，所以在微生物的整个生长时期都能合成；次级代谢产物是微生物生长到一定时期才产生的物质，不是生长繁殖必需的。
【答案】　C
2．(2009年浙江五校联考Ⅰ)下列关于微生物代谢调节的叙述，错误的一项是 (　　)
A．微生物代谢的调节主要有两种方式：酶合成调节和酶活性调节
B．组成酶的合成只受遗传物质的控制，与生长环境中的营养物质无关
C．酶合成的调节是一种快速、经济的调节方式
D．代谢产物与酶结合，能使酶的分子结构和活性产生可逆的变化
【答案】　C
二、微生物群体生长的规律
1．研究微生物生长规律的方法步骤
(1)将少量的某种细菌接种到恒定容积的液体培养基中，并置于适宜的条件下培养。
(2)定期取样测定培养基里的细菌群体的生长情况。
测定方法：
①计算单位体积的细菌数目。
②称量细菌菌体的湿重或烘干后称干重，再由此计算出细菌总重量。
③绘制生长曲线。以时间为横坐标以细菌数目的对数为纵坐标作图，便可以得到细菌的生长曲线。
2．微生物的生长曲线与生长速率曲线
3．微生物生长曲线各时期的特点
时期
特点 1.调整期 2.对数期 3.稳定期 4.衰亡期
种群数量变化 不立即
繁殖 快速分裂，以等比数列的形式增加 繁殖速率与死亡速率相等，活菌数量最大 死亡速率超过繁殖速率，培养基中活菌数目急剧下降
形成原因 对环境的短暂调整或适应 生存条件适宜，营养充足 生存条件相对恶化(营养物质消耗、有害代谢产物积累、pH变化等) 生存条件极度恶化
菌体特征 体积增长较快 个体的形态和生理特性稳定 开始出现芽孢 出现多种形态甚至畸形，有些细胞开始解体
代谢特点 代谢活跃，大量合成细胞分裂所需酶类、ATP以及其他细胞成分 代谢旺盛 大量积累代谢产物，特别是次级代谢产物 释放代谢产物
生产应用与控制 通过菌种、接种量、培养基等，缩短调整期 作为生产用的菌种和科研材料 以一定速率添加新培养基，放出老培养基和控制其他生产条件，延长稳定期
(1)调整期合成大量酶——诱导酶。
(2)缩短调整期的措施：a.选用对数期的菌体做菌种；b.将菌体接入相同的培养基。
(3)微生物生长曲线中，种内斗争最激烈的阶段是稳定期；与无机环境斗争最激烈的阶段是衰亡期；几乎不存在种内斗争的阶段是调整期和对数期；产生初级代谢产物的最佳时期是调整期；产生次级代谢产物的最佳时期是稳定期。
3．(2009年模拟精选)下列图甲所示为乳酸菌数目增长速率曲线，图乙所示为其生长曲线，则图甲中T1与T2出现的时间段分别为图乙中的 (　　)
A．①③　　　　　　B．②③
C．①④ D．②④
【解析】　T1表示种群数量增长率速率最大，对应于乙图中微生物生长曲线的对数期，即②时期；T2表示种群呈负增长状态，故总数量下降，对应于衰亡期，即④时期。
【答案】　D
4．(2009年湖北调研)下列有关微生物的叙述中，错误的是 (　　)
A．培养微生物的培养基中需要加入生长因子，是因为微生物自身不能合成生长因子
B．组成酶是微生物细胞内一直存在的酶，它们的合成只受遗传物质的控制
C．改变微生物的遗传特性，可实现对微生物代谢的人工控制
D．微生物的连续培养有助于延长稳定期，提高代谢产物的产量，并缩短培养周期
【答案】　A
(2009年全国Ⅰ)下图是某种微生物体内某一物质代谢过程的示意图。下列有关酶活性调节的叙述，错误的是 (　　)
A．丁物质既是酶③催化生成的产物，又是酶③的反馈抑制物
B．戊物质通过与酶④结合导致酶④结构变化而使其活性下降
C．当丁物质和戊物质中任意一种过量时，酶①的活性都将受到抑制
D．若此代谢途径的终产物不断排出菌体外，则可消除丙物质对酶①的抑制作用
【解析】　由该示意图可知：物质丙、丁、戊过量，分别会与酶①、酶③、酶④结合导致其结构变化而活性下降。若此代谢途径的终产物丁和戊不断排出菌体，则酶③、酶④的活性正常，丙物质也不会因过量而对酶①活性产生抑制作用。若丁或戊中一种物质过量时，不影响丙物质的正常代谢，故酶①的活性不受影响。
【答案】　C
(2009年上海生物)在光照下，将等细胞数量的衣藻和大肠杆菌分别接种到只含无机盐的培养液中培养，结果是(虚线和实线分别表示大肠杆菌和衣藻的生长曲线) (　　)
【解析】　衣藻是自养型生物，可以利用无机物制造有机物，所以放在只含无机盐的培养液中可以存活并繁殖。大肠杆菌是异养型生物，必须利用现成的有机物，而培养液中无有机物，所以不利于大肠杆菌的生存。
【答案】　C
种群数量增长率与微生物群体生长的增长率比较如下图所示。
(1)有限环境中种群增长率的变化A点时种群数量为，此时增长率最大；B点时种群数量为K，此时增长率为零。
(2)微生物群体生长的增长率变化OA——调整期，AC——对数期，CD——稳定期，DE——衰亡期
(1)验证大肠杆菌分解乳糖的酶是诱导酶
在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基上培养大肠杆菌，大肠杆菌只利用葡萄糖，在只含乳糖作碳源的培养基上培养大肠杆菌，大肠杆菌可利用乳糖。
(2)探究微生物生长的最适环境因素
利用液体培养基，通过控制不同的环境条件，设置一系列不同的温度(或pH)条件下培养微生物，定期取样，测定微生物的生长状况，探究微生物生长繁殖的最适条件。
如下坐标图表示某一恒定容器中培养的微生物的生长速率曲线。
(1)与其他生物比较，微生物代谢非常旺盛，其原因是_______________________。
影响微生物生长的环境因素包括________(至少答三点)。
(2)图中①段表示________期；处于该时期的微生物表现出的特点是________。如果想延迟④段表示的时期的出现，可以采用________的方法；如果想获得大量次级代谢产物，则应使曲线保持在________段。
(3)为了测定培养液中细菌的数目，将500个红细胞与5 mL该培养液混匀，然后制片观察，进行随机统计结果如下：
视野 1 视野 2 视野 3 视野 4
红细胞数 21 17 22 20
细菌个数 102 98 106 94
请据表回答下列问题：
①本调查采用了种群密度调查中的__________(方法)的原理。
②在选择视野时，关键除应考虑视野的大小和数量外，还应注意________；计算细菌密度时应取各视野的________。
③该5 mL培养液共含有细菌大约________个。
【答案】　(1)微生物的表面积与体积的比很大，使它们能够迅速与外界环境进行物质交换，细胞内物质的转化效率高　温度、pH、溶氧量等
(2)调整　细菌的代谢活动及体积增长较快，大量合成细胞分裂所需要的酶类、ATP及其他细胞成分　连续培养　③
(3)①抽样检测或取样调查　②随机取样　平均值　③2 500
1．(2009年重庆卷)下列有关大肠杆菌的叙述，正确的是 (　　)
A．大肠杆菌以复制方式进行繁殖，其拟核是一个环状DNA分子
B．在含葡萄糖和乳糖的培养基上，大肠杆菌首先利用乳糖作碳源
C．用大肠杆菌工程菌生产干扰素时，应及时添加核酸等生长因子
D．处于对数期的大肠杆菌，常作为生产作用的菌种和科研的材料
【解析】　大肠杆菌以二分裂方式进行繁殖；在含葡萄糖和乳糖的培养基上，大肠杆菌存在分解葡萄糖的组成酶和分解乳糖的诱导酶，分解葡萄糖的组成酶一直存在，只有葡萄糖分解完后，乳糖才能诱导产生分解乳糖的诱导酶，所以大肠杆菌首先利用葡萄糖作碳源；大肠杆菌的生长不需要生长因子；处于对数期的大肠杆菌生长繁殖活跃，代谢稳定，常作为生产用的菌种和科研的材料。此题为中易题，识记理解类。
【答案】　D
2．消毒和
灭菌是两个不同的概念。灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力，消毒仅指杀死一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害。下列哪些事物适用于消毒处理 (　　)
①皮肤　②饮用水　③牛奶　④注射器　⑤培养皿　⑥接种环
⑦培养基　⑧果汁　⑨酱油　⑩手术刀
A．①②③⑧⑨ B．④⑤⑥⑦⑩
C．①②④⑤⑥⑧ D．以上全部
【解析】　消毒指用比较温和的方法杀死微生物的营养细胞，适用于那些不耐高温的液体，如牛奶、果汁、酱油，这样可以使其中的营养成分不被破坏。另外对要求不是很严格的皮肤、饮用水也用消毒的方法处理。而对于要求严格的接种环、手术刀等必须进行灭菌处理。
【答案】　A
3．(2010年河南省三门峡市阶段性考试)诱导酶的总量约占细胞蛋白质含量的10%。通过微生物代谢的调节，微生物可最经济地利用营养物质，并做到“既不缺乏也不剩余”。以下说法正确的是 (　　)
A．所谓“既不缺乏也不剩余”指的是酶合成的调节，并不包括酶活性的调节
B．诱导酶的合成只受环境中诱导物的调节
C．通过改变微生物膜的通透性而调节物质出入细胞，这是人工对酶活性的调节
D．细胞在调整期时合成诱导酶的速率快
【答案】　C
4．(2009年全国卷Ⅱ)利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆，具有广阔的应用前景。但现在野生菌株对淀粉的转化效率低，某同学尝试对其进行改造，以获得高效菌株。
(1)实验步骤：
①配置______________________(固体、半固体、液体)培养基，该培养基的碳源应为__________________。
②将______________________接入已灭菌的培养基平板上。
③立即用适当剂量的紫外线照射，其目的是______。
④菌落形成后，加入碘液，观察菌落周围培养基的颜色变化和变化范围的大小。周围出现________________________现象的菌落即为初选菌落。经分离、纯化后即可达到实验目的。
(2)若已得到二株变异菌株Ⅰ和Ⅱ，其淀粉转化率较高。经测定菌株Ⅰ淀粉酶的催化活性高，菌株Ⅱ的淀粉酶的蛋白含量高。经进一步研究发现，突变发生在淀粉酶基因的编码区或非编码区，可推测出菌株Ⅰ的突变发生在________区，菌株Ⅱ的突变发生在____________________区。
【解析】　(1)利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆，首先一步应是配制固体培养基，其碳源是玉米淀粉；其次要将野生菌株接种到培养基上；用紫外线照射的目的是对野生菌株进行诱变处理；加碘液是为了检验淀粉有没有被分解，如果颜色变浅，说明淀粉被分解了，这种菌落即为初选菌落。
(2)依题意，菌株Ⅰ淀粉酶的催化活性高，说明该突变发生在编码区，菌株Ⅱ淀粉酶的蛋白含量高，说明该突变发生在非编码区。
【答案】　(1)①固体　玉米淀粉　②野生菌株　③对野生菌株进行诱变　④浅色范围大　(2)编码　非编码

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