1、第二单元 第十二讲一、选择题(每小题4分，共48分)1(2009郑州高三质检)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需要的【解析】本题考查微生物的代谢产物，为容易题。微生物的代谢产物包括初级代谢产物和次级代谢产物，初级代谢产物是微生物整个生命历程中始终产生的自身生长和繁殖所必需的物质，一般没有种的特异性；次级代谢产物是微生物生长
2、到一定阶段才产生的，对该微生物无明显生理功能或并非其生长繁殖所必需的物质，一般有种的特异性。【答案】C2(2009白山高三模拟)下列微生物的产物中没有菌种特异性的一组是()A氨基酸、核苷酸、多糖、毒素、激素B氨基酸、多糖、维生素、色素、抗生素C多糖、脂质、维生素、抗生素、氨基酸D核苷酸、维生素、多糖、脂质、氨基酸【解析】基础知识题，考查微生物的代谢产物。微生物的代谢产物分为初级代谢产物和次级代谢产物。初级代谢产物是微生物通过代谢活动产生的、微生物生长和繁殖所必需的物质，不同微生物的初级代谢产物种类基本相同，没有菌种特异性，包括氨基酸、核苷酸、多糖、脂质、维生素等。次级代谢产物是微生物生长到一定
3、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的物质，具有菌种特异性，包括抗生素、毒素、激素和色素等。因此正确答案是D项。【答案】D3(2009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
4、是次级代谢产物。【答案】D4(2009长沙模拟)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，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，得到生长曲线图。对培养基的要求是()A恒定容积的半固体培养基B任意容积的液体培养基C恒定容积的液体培养基D任意容积的半固体培养基【解析】测定微生物群体生长规律，即描述微生物群体从开始生长到死亡的动态变化过程，所以要求：容积要恒定，液体培养基；要便于测定微生物的生长。【答案】C5(2009攀枝花高三统考)用恒定容积的液体培养基培养细菌，测得细菌的生长曲线如图所示，分析该曲线所得的结论中正确的是()A细菌的生存受培养条件限
5、制Bb段表示对数期，能产生大量次级代谢产物Cd段能产生大量次级代谢产物D若不断更新培养基成分连续培养细菌，则此曲线保持不变【解析】考查微生物的生长与代谢。在测定群体生长曲线时，生存空间和营养物质是有限的，因而最后会出现衰亡期；图中b段表示的是对数期，而产生大量次级代谢产物的时期是稳定期；如果不断更新培养基的成分，就会使得曲线长期处于稳定期而不会出现衰亡期。【答案】A6(2009安微蚌埠高三质检)以下关于微生物对氧的需求的叙述中，正确的是()A产甲烷杆菌属厌氧呼吸，但氧的存在不影响其生存B链球菌进行厌氧呼吸，不能接触空气C谷氨酸棒状杆菌在氧气充足时才能产生谷氨酸D谷氨酸棒状杆菌在pH为酸性时，才
6、能产生谷氨酸【解析】本题考查氧气对微生物生长的影响，难度中等。对于厌氧型生物而言，生活过程中不需要氧气，但并非不能接触空气，如某些链球菌；对于严格厌氧型生物而言，即使短时间接触空气，也会造成生长停滞，甚至导致死亡，如某些产甲烷菌。谷氨酸棒状杆菌为需氧型微生物，只有在氧气充足时才能产生谷氨酸，缺氧时产生乳酸或琥珀酸，在pH为酸性时产生的是乙酰谷氨酰胺。【答案】C7(2009海淀区期中)如图表示某种细菌(野生型)细胞内发生的从XY的物质转化反应，此过程的代谢产物均是细菌生活所必需的，E1E4分别表示四种酶。野生菌的物质X来自于环境。该种细菌的突变型分别缺乏E1E4，下列分别配制的培养这些细菌的培养
7、基不合理的是()XABCYA野生型细菌的培养基需含有物质XB突变型需要添加物质A，培养基无需含有XC突变型需要添加物质B，培养基需含有XD突变型仅需添加物质C，突变型仅需添加物质Y【解析】根据题中的信息可知，此过程的代谢产物都是细菌生活所必需的，即A、B、C、Y都是细菌生活所必需的。由于野生型细菌无突变基因，所以其培养基只需含有物质X；细菌的突变型I由于E1缺乏，因此不能由X合成A，所以其培养基中需要添加A，无需添加X；细菌的突变型II由于E2缺乏，因此不能由A合成B，所以其培养基需添加物质B和X。同理可以分析得出，培养细菌的突变型的培养基需添加物质C和X；培养细菌的突变型的培养基需添加物质Y
8、和X。【答案】D8(2009贵阳高三期末)下列关于微生物代谢的调节的叙述，正确的是()A只受遗传物质控制合成的酶是诱导酶B代谢产物将使直接形成此化合物的酶活性下降C人工控制微生物代谢的惟一措施是控制生产过程中的各种条件D细胞膜通透性的改变，可解除代谢产物对酶活性的抑制【解析】本题考查微生物代谢的调节，为较难题。微生物大多为单细胞生物，其生命活动的调节为代谢的调节，主要有酶合成的调节和酶活性的调节。酶合成调节是通过调节诱导酶的合成来调节代谢的，诱导酶的合成受遗传物质和环境中的诱导物的诱导，而组成酶的合成只受遗传物质的控制；酶活性调节是代谢产物与该反应过程中有关的酶(不一定是直接形成该化合物的酶)
9、结合，使酶结构变化，从而失去活性。人们可通过改变微生物的遗传特性(如诱变和改变膜的通透性)、控制生产过程中的各种发酵条件来人工调控微生物代谢。诱导酶与组成酶的区别，酶活性调节的对象等内容理解不透彻是出错的主要原因。【答案】D9(2009新乡高三调研)某种微生物的甲、乙、丙三种营养缺陷型突变菌株各有一个基因发生了突变，在其某种氨基酸的合成过程中，三种营养缺陷型菌种因各缺乏一种酶而导致此过程无法完成，a、b、c、d是此过程中的四种代谢产物。甲可以在加有a或c或d的基本培养基上生长；乙可以在加有a或c的基本培养基上生长；丙只能在加有c的基本培养基上生长。则这四种代谢产物的形成顺序为()AdbacBb
10、cdaCcadb Dbdac【解析】本题考查了微生物体内有关代谢的相关知识，有一定难度。从题意可知，三种菌株各只有一种酶发生了突变，而由丙的培养基只有加入c才能生长可知，丙中缺乏合成c的酶，而与其他代谢产物无关，因此在该过程中c是最后形成的；由乙必须加入a或c可知，乙中缺乏合成a的酶，加入a后，a可以在相关酶的作用下合成c；同样可知其他两种代谢产物的顺序，即bdac。正确答案D。【答案】D10下图为某种微生物体内合成氨基酸的途径，在发酵工程中利用该种微生物来生产大量氨基酸甲，可以采取的措施是()A增加酶浓度B在高温、高压下发酵C对该种微生物进行诱变，选育出不能合成酶的菌种D对该种微生物进行诱变
11、，选育出不能合成酶的菌种【解析】这是一道将反馈调节机制与微生物的代谢联系起来的综合性测试题，重点考查学生分析问题的能力。根据题干中所给的条件，利用某种微生物来大量合成氨基酸甲，而某种微生物在某代谢过程中能同时合成两种氨基酸，根据题目的条件，这两种氨基酸需同时过量时才能对酶产生反馈抑制作用。提高氨基酸的产量必须减小其反馈抑制作用。只要有一种氨基酸不过量，对酶就没有抑制作用。如果这个代谢过程中只产生氨基酸甲，不产生氨基酸乙，也不会对酶产生抑制作用。只要想办法将酶抑制去掉，或通过诱变育种、基因工程的手段，使控制合成酶的基因发生改变，不能正常合成酶，就不能合成氨基酸乙，也就不会对酶产生反馈抑制了。【答
12、案】D11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】C12青霉素是人类
13、最普遍使用的抗生素之一，但部分人群对青霉素过敏，因此医生在给病人注射青霉素之前，需要做皮肤试验。下列有关青霉素的说法不正确的是()A青霉素是青霉菌的次级代谢产物B向基本培养基中加入适量青霉素，可从细菌、放线菌和酵母菌中选择培养酵母菌C青霉素分布在消化道和呼吸道黏膜、血液中某些细胞的表面时，会使人产生过敏反应D为获得高产青霉素菌株，可采取人工诱变的方法【解析】青霉素是半抗原(半抗原的定义是能与对应抗体结合出现抗原抗体反应，又不能单独激发人或动物体产生抗体的抗原)。半抗原一旦与纯蛋白结合，就构成该蛋白质的一个抗原决定簇，能够引起免疫反应，青霉素和蛋白结合后会使机体产生抗体，产生的抗体分布在消化道和
14、呼吸道的黏膜、血液中某些细胞的表面，这些抗体再次接触抗原的时候，就能够引起过敏反应。【答案】C二、非选择题(共52分)13(22分)(2009东城目标检测)下图为细菌生长曲线。请分析回答：(1)图中2为_期，特点是_旺盛， _比较稳定，发酵生产中常用作_的菌种，以_生产周期。(2)从2进入3的原因是_、 _、_等。发酵工业为了获得较多的代谢产品，常需延长3的时间，此时除了要适当补充营养物质外，还应严格控制的条件有_、_、_。(3)若该细菌为硝化细菌，则(CH2O)应为_代谢产物，为获得较高的(CH2O)产量，除给予适宜的温度、pH条件外，还应充分供应的物质是_等。(4)1期的长短与_、_等因素
15、有关。(5)若在培养过程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_，一段时间以后发现细菌_，原因是_。(6)芽孢是一定条件下在细菌里面形成的休眠体，细菌在生长过程中芽孢形成是对应图中的_期。从结构上看芽孢具厚壁，因而对_、_、_等恶劣的环境条件有很强的抵抗力。【答案】(1)对数代谢细菌的形态特征和生理特性扩大培养缩短(2)营养物质消耗有害代谢产物积累pH变化温度pH氧(3)初级CO2、H2O、NH3、矿质营养(4)菌种、接种量、培养基成分(三个答出两个即可)(5)竞争全部死亡青霉菌代谢产生了青霉素杀死细菌(6)3干旱低温高温14(30分)(2009辽宁五校联考)如图为大肠菌在一定量
16、的牛肉膏蛋白胨培养液中的生长曲线，请回答：(1)收获次级代谢产物的最佳时期是图中的_。(2)在第1820h内可作为鉴定菌种的选材时期，是因为 _。(3)某同学在研究大肠杆菌生长曲线过程中，用如下方法测定菌体湿重：将一定量的大肠杆菌培养液用一张质量为a的定性滤纸过滤，收集菌体；然后在滤纸上用蒸馏水反复洗涤，并将收集到的菌体连同滤纸沥干后称量为b；最后计算出菌体的湿重(ba)。请对该同学的方法进行仔细分析，并给以恰当的评价。_。(4)请设计一个实验，验证大肠杆菌生长繁殖所需的最适温度是37(注：在培养液中菌体数越多，菌液越浑)。材料用具：菌种、牛肉膏蛋白胨培养液、试管、无菌滴管、恒温箱数个等。方法
17、步骤取3支试管，每管装入灭过菌的pH7.0的牛肉膏蛋白胨培养液各5mL；_；_；_。预期实验现象： _。【答案】(1)EF段(2)此时细菌代谢旺盛，个体的形态和生理特性比较稳定(3)该实验忽略了滤纸上吸附的水分，应再取质地、大小与实验组中定性滤纸相同的另一张定性滤纸，用蒸馏水湿润，沥干后称量为a，计算出菌体的正确湿重应为(ba)。另外，最好重复上述操作几次，取平均值作为最终结果。(4)方法步骤：将3支试管分别标明35、37、39三种温度(其他合理答案也可，但第二支试管的温度要求在37左右，其他要求等温度梯度)向每管接入培养1820h的等量大肠杆菌菌液少许，混匀将上述各试管分别按标明的温度在恒温箱中进行振荡培养24h(或一段时间)，观察并记录结果实验现象：37试管中菌液最为浑浊
