微生物与发酵工程.docx

第五章 微生物与发酵工程知识网络范题精讲【例1】 利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的最适原料和产生酒精的阶段要控制的必要条件是A.玉米粉和有氧B.大豆粉和有氧C.玉米粉和无氧D.大豆粉和无氧解析：解答此题需从三个方面入手分析。首先，酵母菌的代谢类型是兼性厌氧异养型，发酵生产酒精要在无氧的条件下进行。第二，酒精是葡萄糖无氧发酵形成的，玉米粉与大豆粉相比较，玉米粉含有丰富的糖类，而大豆粉含蛋白质较多，因此玉米粉作原料适于酒精的产生。第三，酵母菌的酒精发酵是工业生产中常用到的，在整个生产中酵母菌的代谢方式有两种：初始阶段，需扩大酵母菌的数量，应加快繁殖速度，这时需要通入氧气，使酵母菌进行有氧呼吸；而后的阶段需要在无氧条件下进行发酵，以生产出所需要的产物，即酒精。答案：C【例2】 温度对发酵过程的影响，不正确的是A.温度过高，发酵周期缩短，产量降低B.温度不影响生物合成的途径C.温度能影响菌种对营养物质的吸收D.菌体生长和产物合成所需的最适温度不一定相同解析：解答此题需从如下四方面入手分析：首先，发酵过程需要适宜的温度，如果温度过高，酶很快失活，菌体衰老，发酵周期就会缩短，产量也会降低；第二，温度能影响生物合成的途径，这是因为生物合成过程需要酶，不同酶的活性与温度有关；第三，菌种吸收营养物质时多数是主动运输，需呼吸作用提供能量，这与温度有关；第四，菌体生长和产物合成，需体内旺盛的代谢作基础，而用于生长繁殖和代谢产物生成的酶不同，因此所需的最适宜的温度也不一定相同。答案：B试题详解高中同步测控优化训练（九）第五章 微生物与发酵工程（A卷）说明：本试卷分为第、卷两部分，请将第卷选择题的答案填入题后括号内，第卷可在各题后直接作答。共100分，考试时间90分钟。第卷（选择题 共32分）一、单选题(每小题1分，共32分)1.微生物的代谢速度与高等动植物相比快得多，下列哪一项不是这一生命现象的原因A.表面积与体积的比很大B.与外界环境物质交换迅速C.适宜条件下微生物的繁殖速度非常快D.微生物体内酶的种类比其他生物多解析：考查微生物的代谢特点。微生物的代谢是指微生物体内所发生的全部化学反应。与高等动植物相比，微生物的代谢异常旺盛，其主要原因有以下几点：一是微生物的表面积与体积之比很大，约是同等重量的成年人的30倍，扩大了同外界环境的接触面积，有利于迅速与外界环境进行物质交换。二是体内物质转化快，对物质利用快。三是在适宜条件下其繁殖速度快，原因是其繁殖过程较简单，周期短。答案：D2.细菌、放线菌属于原核生物的主要依据是A.单细胞B.无核膜C.二分裂生殖D.对抗生素敏感解析：生物界按生物体细胞结构可分为非细胞生物和细胞生物。非细胞生物主要指病毒。细胞生物按细胞的结构又分为原核生物和真核生物两大类。原核生物由原核细胞组成。原核细胞的主要特点是无核膜、无成形的细胞核，没有成套的细胞器。常见的原核生物有细菌、放线菌、支原体、衣原体、蓝藻等。原核生物如细菌的分裂方式为二分裂，都是单细胞生物体。细菌的细胞质中存在着小型环状DNA，这种小型环状DNA分子上有许多基因控制着细菌的某些性状，如对抗生素的抗性基因。答案：B3.在培养基的配制过程中，有如下步骤，其正确的顺序为溶化 调pH 加棉塞 包扎 培养基的分装 称量A.B.C.D.解析：考查培养基的配制过程。培养基的配制分为以下步骤：称量。根据某种细菌的营养需要选取多种原料按比例称量不同营养，放入烧杯。溶化。向称取的营养物质中加入蒸馏水100 mL，用玻璃棒搅匀后，放在酒精灯上加热，待溶化后加入琼脂等凝固剂。调pH。用滴管逐滴滴入1 molL-1的NaOH溶液，边滴边搅拌，并随时用pH试纸测定pH，直到pH为7.47.6为止。分装。将培养基趁热分装到洁净的试管中，培养基的高度约为试管高度的1/5。加棉塞。分装后在管口上加一个棉塞。加棉塞时，应使棉塞长度的2/3在试管口内。包扎。每10支试管用线绳捆成一捆，并且在管口外面包上一层牛皮纸，用绳扎好，然后挂上标签，标签上写明培养基名称、配制者姓名及配制日期。答案：B4.噬菌体外壳的合成场所是A.细菌的核糖体B.噬菌体的核糖体C.噬菌体基质D.细菌的核区解析：噬菌体是细菌病毒，其组成只有核酸和蛋白质，无任何细胞器和细胞质，故其蛋白质外壳的合成只能利用其寄生的细菌的核糖体。答案：A5.在细菌培养中，所制备的斜面培养基形成的斜面的长度不超过试管总长的A.1/5B.2/3C.1/4D.1/2解析：培养基的配制可分为称量、溶化、调pH、培养基的分装、加棉塞、包扎等步骤。所谓培养基的分装就是趁热将培养基分装到洁净的试管中，培养基的高度约为试管高度的1/5，培养基分装完毕以后，在管口上加一个棉塞。棉塞的作用是防止杂菌污染，保证通风良好。加棉塞时，应使棉塞长度的2/3在试管口内。配制培养基的最后一步是包扎。培养基配制完后就进行灭菌，用高压蒸气灭菌锅在98 kPa下灭菌 20 min，将所有微生物细胞、孢子及芽孢杀死。灭菌后趁热搁置斜面，斜面的长度不超过试管总长度的一半。答案：D6.要从多种细菌中分离某种细菌，培养基要用A.加入青霉素的培养基B.加入高浓度食盐的培养基C.固体培养基D.液体培养基解析：考查分离细菌的方法。据培养基的物理性质不同，可将培养基分为液体、半固体和固体培养基。固体培养基和半固体培养基需要加入凝固剂。固体培养基主要用于微生物的分离、鉴定，液体培养基常用于工业生产。据培养基的用途，可将培养基分为选择培养基、鉴别培养基。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和繁殖。如当需要酵母菌和霉菌时，可在培养基中加入青霉素，以抑制细菌、放线菌的生长，从而分离出酵母菌和霉菌。又如，在培养基中加入高浓度的食盐可以抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而将该细菌分离出来。答案：C7.下列四组生物中，都属于原核生物的是A.噬菌体和根霉B.细菌和草履虫C.衣藻和酵母菌D.蓝藻和放线菌解析：考查原核细胞与真核细胞的区别。要准确解答此题需要弄清以下几点：第一，细胞生物中，草履虫、变形虫、疟原虫等属于原生生物，均为真核生物；衣藻、小球藻属于藻类植物，也属于真核生物。第二，带“菌”字的生物中，如果“菌”字前有“球”“杆”“螺旋”或“弧”字的生物都是细菌，如大肠杆菌、葡萄球菌、霍乱弧菌等，它们与放线菌都属于原核生物。第三，要记住一些特例。如乳酸菌是乳酸杆菌的简称。蓝藻是单细胞的原核生物，不同于其他藻类。答案：D8.为研究微生物群体生长规律，常将少量的某种细菌接种到培养基中，定时取样测定培养基里的细菌数目，以时间为横坐标，以细菌数目的对数为纵坐标，得到生长曲线，对培养基的要求是A.恒定容积的液体培养基B.恒定容积的半固体培养基C.任意容积的液体培养基D.任意容积的半固体培养基解析：半固体培养基常用于观察细菌的运动、厌氧菌的分离和菌种鉴定等。液体培养基广泛用于微生物生长、代谢等研究以及大规模的工业化生产。研究微生物群体生长规律时，液体培养基容积必须恒定。答案：A9.关于细菌繁殖的叙述不正确的是A.在特殊情况下，进行有性生殖B.进行二分裂，分裂后母体仍存在C.分裂时，所有DNA都复制D.细菌一般进行无性生殖解析：细菌是单细胞原核生物。一般情况下进行无性生殖，即通过二分裂的方式繁殖后代。这种繁殖方式的特点为，繁殖周期短，过程简单，在环境条件适宜时，较短的时间内能繁殖大量的后代，后代一旦形成，母本不再存在；进行繁殖时为了保证物种的稳定性也进行DNA的复制和均分。当环境条件不利时，细菌也进行有性生殖，其优点是后代有较大的变异性，能产生适应环境的新类型，从而保证物种不被淘汰。答案：B10.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、NH3C.CO2、NH3、NH3D.C6H12O6、NH3、N2解析：硝化细菌是原核生物，其代谢类型为化能自养需氧型。能进行化能自养是因为硝化细菌进行生命活动时，能使环境中的NH3被氧化为亚硝酸盐、硝酸盐，在此过程中要放出大量化学能。硝化细菌就利用这些化学能把从环境中吸收的CO2和H2O合成自身有机物，因而它的碳源是CO2。同时它能吸收由NH3转化来的NO和NO，用来合成有机物如蛋白质，因而它的氮源是NH3。硝化细菌不能利用光能，也不能固定N2。答案：C11.在培养基中加入适量的青霉素，可抑制哪些微生物的生长繁殖A.酵母菌、霉菌B.病毒、酵母菌C.细菌、放线菌D.大肠杆菌、青霉菌解析：培养基的种类很多。据培养基的用途可以将培养基分为选择培养基、鉴别培养基。选择培养基是指在培养基中加入某些化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进需要的微生物的生长。例如，当需要酵母菌和霉菌时，可以在培养基中加入青霉素，以抑制细菌、放线菌的生长，从而分离出酵母菌和霉菌。病毒是专营寄生生活的微生物，它只能生活在活的细胞中，不能在普通培养基中培养。答案：C12.细胞结构是原核、生长繁殖过程绝对不需氧、体内不含有氧呼吸酶的微生物是A.乳酸菌B.酵母菌C.变形虫D.固氮菌解析：考查微生物的代谢类型。原核生物由原核细胞构成，其细胞结构中无核膜，无成形的细胞核。题中所给的四个选项中变形虫和酵母菌是真核生物，乳酸菌和固氮菌是原核生物。在这两种原核生物中，固氮菌中有的是需氧生物，有的是厌氧生物，其中的需氧型固氮菌的有氧呼吸酶分布在细胞膜上。乳酸菌是厌氧生物，当环境中有氧气时，乳酸菌的生命活动受到抑制。答案：A13.下列不具有染色体结构的生物是A.酵母菌B.根霉C.衣藻D.硝化细菌解析：染色体是真核细胞中的DNA与蛋白质结合在一起形成的，原核生物细菌的核区中的DNA分子，没有与之结合的蛋白质，故不能形成染色体（染色质）。答案：D14.酒厂利用酵母菌酿酒过程中，经检测活菌数量适宜却不产生酒精，应采取的措施是A.降低温度B.隔绝空气C.加缓冲液D.加新鲜培养基解析：考查酵母菌发酵产生酒精的过程。酒厂利用酵母菌酿酒时，先向发酵罐中通入无菌空气，使酵母菌在有氧气的环境中进行旺盛的有氧呼吸，放出较多能量，促进酵母菌迅速繁殖，在较短的时间内菌体数目达到较多水平。当检测到酵母菌数量达到一定值以后，密封发酵罐，造成无氧环境，在无氧的条件下酵母菌进行发酵，产生酒精。由于菌体数目较多，因而发酵速度较快。答案：B15.关于酶活性的调节，以下哪种说法不正确A.是一种快速、精细的调节方式B.只有环境中存在某种物质时才能进行C.代谢产物与酶结合时才能发生D.酶的结构可以发生变化，这种变化是可逆的解析：考查对酶活性调节的理解。微生物在长期的进化过程中，形成了一整套完善的代谢调节系统，以保证各种代谢活动经济而高效地进行。微生物代谢的调节主要有两种方式：酶合成的调节和酶活性的调节。所谓酶活性的调节是指通过改变已有酶的催化活性来调节代谢的速率。酶活性改变的原因是代谢过程中产生的物质达到一定量时与酶结合，使酶的结构产生变化，但这种变化是可逆的，当代谢产物脱离时，酶的结构复原，又恢复原有的活性。酶活性的调节是一种快速、精细的调节方式。答案：B16.在培养大肠杆菌的培养基中，不小心错加了过量食盐，为不造成浪费，可改为培养A.酵母菌B.圆褐固氮菌C.硝化细菌D.金黄色葡萄球菌解析：金黄色葡萄球菌是耐高浓度盐的细菌，而其他三种菌在高浓度盐溶液中会因脱水而死亡。答案：D17.抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物，它产生于微生物生长的A.调整期B.对数期C.稳定期D.衰亡期解析：在微生物的代谢过程中，会产生许多代谢产物。根据代谢产物与微生物生长繁殖的关系，可分为初级代谢产物和次级代谢产物两类。其中初级代谢产物是通过微生物代谢活动产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，不同微生物所产生的初级代谢产物的种类基本相同。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，如抗生素。就微生物生长的四个时期中次级代谢产物产生最多的是稳定期，由于次级代谢产物的大量积累，使微生物在稳定期死亡率升高。答案：C18.控制细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状的基因位于A.核区中B.质粒中C.线粒体中D.叶绿体中解析：解答此题需弄清以下几个问题：细菌是原核生物，原核细胞内无成套细胞器，也就是无线粒体、叶绿体，只有核糖体。细菌的DNA分布于两个位置，即核区内和细胞质的质粒中。核区内是大型环状DNA，其上面的基因控制着细菌的主要性状。不同的细菌其质粒上的基因不同，由质粒控制的细菌的性状不是主要性状。如控制细菌的抗药性、固氮及抗生素生成等，并不是所有细菌都具有这些性状，所以控制这些性状的基因应位于质粒上。答案：B19.用发酵工程生产的产品，如果是菌体，则进行分离提纯可采用的方法是A.蒸馏、过滤B.过滤、沉淀C.萃取、离子交换D.沉淀、萃取解析：分离提纯是发酵工程的重要步骤之一，是制取发酵产品不可缺少的阶段。应用发酵工程生产的产品有两大类：一类是代谢产物，另一类是菌体本身。代谢产物如抗生素、氨基酸，菌体本身如酵母菌、细菌等。产品不同，分离提纯的方法不同。如果产品是代谢产物，则用蒸馏、萃取、离子交换等方法进行提取；如果代谢产物是菌体，可用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来，分离提纯后的产品，还要经过质量检查，合格后才可成为正式产品或生产正式产品的原料。答案：B20.产生标准菌落的细菌的最初数目和培养基分别是A.一个细菌，液体培养基B.许多细菌，液体培养基C.一个细菌，固体培养基D.许多细菌，固体培养基解析：标准菌落是当单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时形成的一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体。不同细菌所形成的菌落，在大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等方面具有不同的特征，因而菌落可作为菌种鉴别的重要依据。而多种细菌形成的菌落，就不可能有比较标准的形态。答案：C21.根瘤菌的固氮基因位于A.核区DNA上B.RNA上C.质粒DNA上D.小的直线型DNA上解析：根瘤菌的遗传物质是DNA，包括核区的大型环状DNA和细胞质中的小型环状DNA，即质粒。其中大型环状DNA控制的性状是细菌的主要性状。而根瘤菌的固氮作用不是它的主要性状，并且也不是所有细菌都具有的性状，因而固氮基因不会位于根瘤菌的大型环状DNA分子上，应该位于质粒上。质粒上除有固氮基因外，还具有其余许多基因，如抗性基因、抗生素生成的基因等。正是由于质粒上有抗性基因，如抗青霉素基因，因此，在基因工程中，这一基因可作为质粒成为运载体的标记基因，以便于检测受体细胞中是否含有目的基因。答案：C22.下面的资料表明在各种培养基中细菌的生长（S、C、M为简单培养基，U、V、X、Y、Z代表加入培养基的不同物质），问细菌不能合成哪种物质培养基生长状态S、C、MS、C、M+V+ZS、C、M+U+Y+S、C、M+Z+XS、C、M+V+Y+S、C、M+U+XS、C、M+Y+Z+A.UB.VC.YD.Z解析：培养基是按照微生物的生长需要，用人工方法配制而成的营养物。其中有些是各种微生物都必需的（如：碳、氮、无机盐等），称为简单培养基，大多情况下微生物种类不同对培养基的营养需要也不同，根据微生物特殊营养要求配制的培养基称选择性培养基。比较上表可知，Y是细菌生长必需的，并且自身不能合成。答案：C23.关于生长因子的下列说法中不正确的是A.是微生物生长不可缺少的微量有机物B.是微生物生长不可缺少的微量矿质元素C.主要包括维生素、氨基酸和碱基等D.一般是酶和核酸的组成成分解析：在培养微生物时，其培养基中不仅要有充足的碳源、氮源、无机盐和水等，还需要额外补充一些有机物，如乳酸杆菌需要补充多种维生素、氨基酸等，但补充量很少。这些微生物不可缺少的微量有机物就叫生长因子，主要包括维生素、氨基酸和碱基等，它们一般是酶和核酸的组成成分。微生物之所以需要补充生长因子，往往是由于缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。答案：B24.可以作为自养微生物氮源的是A. N2、尿素B.牛肉膏、蛋白胨C.尿素、酵母粉D.铵盐、硝酸盐解析：解答此题需从如下几个方面入手分析：第一，自养微生物能把从外界环境中吸收的无机物合成自身有机物，因此不需要专门提供有机物碳源和氮源。第二，分析各选项，只有固氮微生物才能利用N2，自养微生物没有固氮能力，而牛肉膏、蛋白胨及酵母粉是含N的有机物，既能提供碳源，又能提供氮源，自养微生物不需要这些营养物质。铵盐、硝酸盐是常用的无机氮源，对自养微生物适宜。答案：D25.通过影响生物膜的稳定性，从而影响营养物质吸收的因素的是A.温度B. pHC.氧含量D.三者共同起作用解析：解答此题需了解三种因素对微生物的影响：第一，温度。每种生物只能在一定的温度范围内生长，其中微生物生长最旺盛的温度叫最适生长温度。绝大多数微生物的最适温度为2537 。温度影响微生物的生长及代谢是通过影响酶的活性来实现的。第二，pH。每种生物的最适pH不同，多数细菌的最适pH为6.57.5,超过最适pH范围以后，就会影响酶的活性、细胞膜的稳定性等，从而影响微生物对营养物质的吸收。第三，氧气。有的微生物生活在有氧的条件下，有的微生物生活在无氧的条件下，还有一些微生物是兼性的，环境中的含氧量对不同代谢类型的微生物具有不同的影响。答案：B26.微生物的生长曲线包括四个时期，其中微生物的增长接近“J”型增长的是A.调整期B.对数期C.稳定期D.衰亡期解析：调整期是指刚接种到培养基中的细菌，对新环境有一个短暂的调整或适应的过程，此时一般细菌不立即开始分裂繁殖。对数期的细菌进入快速分裂阶段，细胞数目以等比数列的形式增加。因此，一个细菌繁殖n代，可产生2n个细菌，这时期细菌的生长接近“J”型增长。稳定期细菌随营养物质的消耗、有害物质的积累、pH的变化等，细菌分裂速度下降，死亡数目逐渐增加，整个培养基的新增细菌与死亡的细菌数目达到平衡。衰亡期细菌死亡率高于繁殖率，细菌数目在下降。答案：B27.用大肠杆菌生产胰岛素需应用的生物工程不包括A.基因工程B.细胞工程C.发酵工程D.酶工程解析：考查生物工程的应用。这四个生物工程有着错综复杂的关系。一个产品的开发，通常是由几个工程彼此合作来完成的。用大肠杆菌生产胰岛素直接的工程是发酵工程，而把人的胰岛素基因转入大肠杆菌，是由基因工程完成的；基因工程要用到工具酶，这些工具酶又来自酶工程。答案：B28.下列说法中不正确的是A.微生物最常用的氮源是铵盐和硝酸盐B. NH3既是硝化细菌的氮源，又是能源C.蛋白质既可作碳源，又可作氮源D.牛肉膏只能为微生物的生长提供多种生长因子解析：解答此题需弄清以下几个问题：第一，关于微生物的氮源。凡是能为微生物提供氮素的物质均是微生物的氮源，最常用的氮源是铵盐和硝酸盐。第二，硝化细菌是化能自养型微生物，其所需能量来自NH3的氧化，NH3同时还能为其提供氮素。第三，凡是含有C、H、O、N的有机物，均可作异养微生物的碳源和氮源。第四，牛肉膏内含有较多肽类化合物，主要为微生物提供碳源和氮源。答案：D29.通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10%酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法不能从混杂的微生物群体中分别分离出A.大肠杆菌B.霉菌C.放线菌D.固氮细菌解析：氮源是微生物生长的重要营养物，一般微生物只能利用含氮化合物，不能利用N2，固氮菌能把N2转变成可以利用的含氮化合物，因此，可以利用无氮培养基培养筛选出固氮菌。青霉素是由真菌类生物青霉菌产生的可以抑制细菌和放线菌生长的抗生素，对真菌生物不起作用，可选出霉菌。大肠杆菌、固氮细菌、乳酸菌等属于细菌类。放线菌可用酚作原料合成自身产物。答案：A30.微生物群体生长状况的测定方法是测定细胞的数目 测定次级代谢产物的总含量 测定培养基中的细菌体积 测定样品的细胞的重量A.B.C.D.解析：对微生物生长规律的研究，往往是在人工条件下培养后进行的。以细菌为例：将少数细菌接种到恒定容积的液体培养基中，置于适宜条件下培养一段时间，然后定期取样测定培养基里细菌群体的生长情况。测定方法有两种：一种是测定细菌的细胞的数目，如将待测样品与等量的已知含量的红细胞混合后，涂在载玻片上，固定染色，在显微镜下随机选若干视野进行计数，得出细菌与红细胞的比例，计算出单位体积内细菌细胞的数目。另一种是测重量，如取一定体积的培养基，经离心分离，反复洗涤后，称菌体的重量，或烘干后称重，再由此计算出其中细胞的总重量。答案：D31.以下不属于发酵工程范畴的是A.利用需氧型青霉菌生产青霉素B.缺氧时人的某些细胞产生乳酸C.利用酵母菌的无氧呼吸获得酒精D.利用乳酸菌制作泡菜解析：发酵工程是指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技术。对于高等生物，如人体内的反应过程，在无氧时进行的无氧呼吸，这都不属于发酵范畴，而青霉菌产生青霉素，酵母菌无氧呼吸产生酒精，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，都是发酵过程。答案：B32.有关病毒的叙述中，正确的是A.病毒是最简单的原核生物B.病毒侵入人体后分泌毒素危害健康C.病毒侵入细胞能大量增殖并导致细胞死亡D.病毒可作为生态系统的分解者解析：病毒没有细胞结构，是非细胞生物，因而它不属于原核生物。病毒侵入人体内进行复制增殖，在增殖过程中消耗细胞内大量的营养物质，并最终导致细胞死亡。在病毒的繁殖过程中，病毒并不能分泌毒素。所谓分解者，是指能把动植物遗体、排出物中的有机物分解成无机物的微生物，故病毒只能寄生在活的动植物及细菌细胞中，因而病毒不是分解者。答案：C第卷（非选择题 共68分）二、非选择题（共68分）33.（4分）将10 mL酵母菌液放在适宜的温度下培养，并于不同时间内等量均匀取样4次，分别测定样品中的酵母菌的数量和pH，结果如下表。请分析回答：样品酵母菌的数量（个/立方毫米）pH11 2104.828205.431 2103.741 0005.0（1）表中样品的取样先后次序为_。（2）对酵母菌而言，10 mL的该培养液的总数K值为_。（3）若第5次均匀取样时，样品中的酵母菌数量为760个/立方毫米，产生这一结果的原因是_。解析：本题的命题思想是要求学生学会用实验方法计算并分析种群数量增长的限制因素。（1）酵母菌液放在适宜温度下培养，呼吸作用产生CO2导致pH下降，故样品取样先后次序为样品2、样品4、样品1、样品3。（2）本题实质是考查：单位换算1立方毫米=110-3 mL；酵母菌的数量变化情况，由表中数据可知，pH由5.4降到4.8，再到3.7，其数量由820到1 210到稳定，表明酵母菌数量总数K值为1.21107个。（3）由于培养液中的营养物质不断被消耗，导致部分酵母菌因营养缺乏而死亡并解体。答案：（1）2、4、1、3 （2）1.21107 （3）营养物质不断被消耗，导致部分酵母菌因缺营养而死亡34.（8分）图9-1是三种微生物在不同条件下的生长速率曲线，请据图回答：图9-1（1）甲、乙、丙三条曲线对比说明_。（2）曲线乙中的B点表示_；AB段表明_；BC段表明_。造成这种现象的原因是_。解析：考查温度对微生物生长繁殖的影响、温度影响酶的活性，从而影响微生物的生长速率。每种微生物的生长都有最适温度，且不同微生物的最适温度不同。在低于最适温度的情况下，随温度的升高酶的活性加强。微生物的生长速率加快，超过最适温度，温度再升高，由于酶的活性降低，生长速率也下降。酶的本质是蛋白质或RNA。在高温下，易引起其变性，且这种变性是不可逆的。答案：（1）不同微生物生长温度范围不同 （2）这时的温度是该种微生物的最适温度，在最适温度条件下，该种微生物的生长最旺盛 低于最适温度，随温度升高，酶的活性升高，微生物生长速率加快 超过最适温度，随温度升高，微生物的生长速率下降 细胞内蛋白质和核酸发生了不可逆的破坏35.（9分）下面是最早发现抗生素青霉素的弗莱明先生所进行的探索过程。观察及对问题的认识：培养细菌的培养基中，偶然生出青霉菌，在其周围没有细菌生长。为什么出现这种现象？假设：进行实验：把青霉菌放在培养液中培养后，观察这些培养液对细菌生长的影响。结果：培养液阻止了细菌的生长和繁殖。结论：青霉菌可产生一种阻止细菌繁殖的物质。弗莱明在持续的研究中分离出了一种物质，分析出它的特征并将之命名为青霉素。根据上述探索过程，请回答下列问题：（1）作为这一实验的假设，下列最为恰当的是_。A.青霉菌能产生有利于人类的物质B.青霉菌污染了细菌生长的培养基C.青霉菌可能产生了有利于细菌繁殖的物质D.青霉菌可能产生了不利于细菌繁殖的物质（2）青霉菌和细菌的关系是_。A.共生B.竞争C.捕食D.寄生（3）为了证明青霉素确实是由青霉菌产生的而不是在培养液和培养基中产生的，则应进一步设计_实验，其实验方法是_。若实验结果为_，则能充分证明青霉菌确实能产生可阻止细菌繁殖的青霉素。解析：本题的正确解答需认真审题并联系生态学的知识，并且要明确以下几点：（1）青霉素是由青霉菌产生的，是一种抗生素，可以杀死细菌、放线菌等。（2）在同一培养基中，青霉菌和细菌等微生物为了争夺营养和生存空间而发生竞争。（3）设计实验时，为了使结果明确，结论真实可靠、具有说服力必须设计对照实验，并且实验组和对照组只能有一个变量，即要遵守“对照”和“单一因子”的原则。答案：（1）D （2）B （3）对照 配制成分和数量相同的培养基，不加入青霉菌，观察细菌的生长和繁殖情况 细菌正常生长36.（22分）图9-2为病毒的结构，请回答：图9-2（1）病毒主要由_和_组成，其中 _是病毒的核心。（2）组成3的单位是_，其化学成分是_。（3）若此病毒为噬菌体，结构中不应有的是 _和 _；当它侵染细菌时，只有 _进入细菌体内。（4）若此病毒为流感病毒，当它侵入人体后，就成为_，人体的_细胞将消灭它。由于它的抗原决定簇位于 _上，外面有 _包围，所以需要_细胞的_，将内部的抗原决定簇_，才能刺激淋巴细胞形成效应淋巴细胞，发挥免疫作用。（5）病毒在基因工程中可用作_，但这时的病毒的 _应该含有_基因；在细胞工程中可用作_，这时则利用了病毒的_。（6）当病毒的 _用35P标记时，在遗传学上可用于证明_。解析：主要考查病毒的结构。病毒主要由核酸和衣壳两部分组成。核酸位于病毒的内部，构成病毒的核心，核酸的四周是由蛋白质构成的衣壳，衣壳和核酸合称为核衣壳，衣壳由许多结构相同的衣壳粒组成。衣壳粒是电镜下能看到的最小形态单位，通常由16个多肽分子组成。不同病毒的结构成分不完全相同，如有的病毒的囊膜位于衣壳外面，如流感病毒。有的病毒只由核酸和衣壳组成，如噬菌体。噬菌体是专门寄生在细菌细胞内的病毒，当它侵染细菌时，只有其核酸注入细菌细胞中，蛋白质外壳留在外面。流感病毒是寄生在人体细胞内的病毒，它属于病原体，进入人体内的流感病毒是抗原，抗原经过吞噬细胞识别而发生免疫反应。在基因工程中，病毒可以作运载体，但这样的病毒的DNA上必须有标记基因。在细胞工程中，可以促使原生质的融合，因而可以作为促融剂，如灭活的仙台病毒。由于病毒的主要成分是核酸（尤其是DNA）和蛋白质，与染色体的成分相似，因而可以用病毒来验证DNA是遗传物质。答案：（1）核酸 衣壳 4 核酸 （2）衣壳粒 多肽（3）2 囊膜 1 刺突 4 核酸 （4）抗原 免疫 3 衣壳 2 囊膜 吞噬 处理 暴露出来 （5）运载体 4 核酸 标记 促融剂 侵染细胞的特性 （6）4 DNA DNA是遗传物质37.（19分）图9-3为细菌生长曲线，请分析回答：图9-3（1）图中AB段为_期，BC段为_期，CD段为_期，DE段为_期。（2）大量合成细胞分裂所需的酶和ATP的时期在_期，若扩大再生产选取菌种最好在_期，该期细菌的增长呈_型增长。（3）从BC段进入CD段的原因有_、_、_等。发酵工业为了获得较多的代谢产品，需延长_期，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。（4）若在培养中灭菌不严格混入了青霉菌，那么初期出现的生态学现象是_，一段时间后发现细菌_，原因是_。（5）从生存斗争角度考虑，种内斗争最激烈的是_期，形成这一态势的主要生态因素是_。解析：细菌群体生长曲线可分为四个时期：调整期：是指刚接种到培养基上的细菌对新环境的适应阶段。这时期细菌的代谢活跃，大量合成细胞分裂所需要的酶、ATP及其他细胞成分。对数期：细胞数目以等比数列的形式增加，细菌的增长曲线呈“J”型，处于对数期的细菌，代谢旺盛，个体形态和生理特性比较稳定，常作为生产用的菌种和科研的材料。稳定期：经过一段时期的高速生长以后，随着营养物质的消耗，有害代谢产物的积累和pH的变化等。细菌的分裂速度下降，死亡的数目增加，整个培养基增加的细菌数目与死亡的数目达到动态平衡状态，这个时期大量积累次级代谢产物；此时，除了要适当补充营养物质外，还应严格控制的条件有温度、pH、溶氧、通气量等。衰亡期：细菌的死亡率超过繁殖率，最终导致培养基中细菌数目下降。在培养细菌的培养基中，如果混有青霉菌，则会出现细菌与青霉菌为争夺营养和空间而发生竞争，结果细菌数目减少。在培养细菌的过程中，种内斗争最激烈的时期是稳定期，因为营养物质减少，为争夺营养种内斗争加剧。答案：（1）调整 对数 稳定 衰亡 （2）调整 对数 “J” （3）营养物质的消耗 有害代谢产物的积累 pH的变化 稳定 温度 pH 溶氧 （4）竞争 数目减少 青霉菌产生青霉素，抑制细菌生长 （5）稳定 营养物质不足38.（8分）1943年，青霉菌产生青霉素只有20单位/mL。后来，科学家用X射线、紫外线等射线照射青霉菌，结果，绝大部分菌株都死亡了，只有极少数菌株生存下来。在这些生存下来的菌株中，有的菌株产生青霉素的能力提高了几十倍（目前青霉素产量已经达到 2 000单位/mL）。请回答：（1）用射线照射青霉菌，能培育出青霉素高产菌株。这是由于射线使青霉菌发生了_的缘故。（2）发生以上变化的化学成分，其基本组成单位是_，发生以上变化的时期是_。（3）经射线处理后，在存活的青霉菌中，培育出了青霉素高产菌株。在这一过程中，起选择作用的因素是_。（4）用射线照射，培育出生物新性状的育种方式叫做_。它和基因工程、细胞工程在改变生物遗传特性上的不同点是_。解析：用射线照射青霉菌，可诱发青霉菌发生基因突变，突变是不定向的，有些突变菌株产生青霉素的量会有所提高。经过长期的人工诱变，使突变性状不断定向积累，目前青霉素产量已经达到2 000单位/mL。基因的基本单位为脱氧核糖核苷酸，基因突变发生的时期为分裂间期。答案：（1）基因突变 （2）脱氧核糖核苷酸 间期 （3）射线 （4）诱变育种 基因工程、细胞工程能定向改变生物的遗传特性，诱变育种改变生物的遗传特性是不定向的