1、阶段性测试(六)微生物与发酵工程一、选择题(本题共20小题，每小题3分，共60分)1(2009邯郸质检)下列有关生物工程原理的叙述，正确的是()基因工程利用DNA(基因)的特异性控制合成特异蛋白质发酵工程是利用微生物生长繁殖快、(初级或次级)产物产量高的特点细胞工程是集中某些远缘杂交不亲和的生物特点，进行细胞培养，然后生产产品，如单克隆抗体ABC D【答案】D2大肠杆菌某个品系能够合成干扰素，一制药厂引进该品系菌株后对其培养研究。在特定的培养基中，接入少量菌种后，每3个小时测定一次菌体密度和培养基的pH，并作记录。但由于一时疏忽弄乱了记录的顺序。请根据下表的记录数据，判断以下说法中错误的是()
2、菌体密度万个/mL0.174.91031.81022.01042.21040.051.41030.0372.11041.6pH7.476.727.146.376.437.495.827.506.567.36A该品系大肠杆菌的培育成功是采用了基因工程的方法B可以通过培养基的pH由大到小调整记录顺序C样本pH为6.43，菌体密度为2.2104是培养到21小时测量的结果D样本pH为6.37，菌体密度为2.0104时，处于细菌生长的对数期【解析】干扰素是效应T细胞所产生的淋巴因子，大肠杆菌原本不能产生干扰素，必需导入干扰素基因制成工程菌，才能生产干扰素。在培养大肠杆菌过程中，由于不断进行呼吸作用产生C
3、O2，所以随着时间的推移，CO2越来越多，培养液pH越来越低。故根据pH由大到小可确定取样的先后顺序为(按菌体密度排序)：0.0370.050.171.61.81024.91032.11042.21042.01041.4103。由此可知，D项所述样本为细菌生长的稳定期。【答案】D3甲图中曲线是正常情况下测定的某好氧型细菌的生长曲线，假设采用了以下四种处理：用处于对数期的细胞作菌种连续培养溶氧不足在对数期内添加不同种类的适宜培养基这四种处理与乙戊图曲线对应的是()A BC D【解析】用对数期的细菌作菌种缩短调整期，与丙曲线对应；连续培养延长稳定期，与戊曲线对应；溶氧不足，好氧型细菌数量迅速减少，
4、与丁曲线对应；对数期添加不同种类的适宜培养基，添加一次会重新进入一次调整期，与乙曲线对应。【答案】C4(2009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，其中可能书写有错误或尚需完善的有()细菌在生态系统中可作为生产者、消费者、分解者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细菌中寄生的病毒称为噬菌体利用基因工程、细胞工程、发酵工程可制造工程菌某些细菌被杀死后其DNA仍可引起相关细菌转化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 BC D【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，故正确。形成菌落应在固体培养基中，故错。噬菌
5、体是专门寄生在细菌中的病毒，故正确。发酵工程不能制造工程菌，故错误。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，故正确。【答案】A5(2009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初级代谢产物积累，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【解析】组成酶是微生物细胞中一直都存在的酶，它的合成只受细胞内遗传物质的控制，与环境中的营养物质
6、无关；微生物中酶活性的调节是一种反馈调节，当分布于微生物细胞内的初级代谢产物积累过多时，会导致酶活性的下降；对微生物代谢的人工控制包括控制代谢过程，如对温度、pH等的控制，故A、B、C项错误。一般情况下，通过增大细胞膜的通透性，减少细胞内代谢产物的积累，可解除对酶活性的抑制。【答案】D6下列有关生物工程技术的叙述，正确的是()A基因工程中目的基因的运输工具只能是质粒B单克隆抗体由T细胞和骨髓瘤细胞融合后形成的杂交瘤细胞产生C在发酵工程中得到的单细胞蛋白是从微生物中提取出来的蛋白质D微生物菌种选育的方法有诱变育种、基因工程和细胞工程等方法【解析】基因工程中的运载体可以是质粒、病毒等；单克隆抗体是
7、由效应B细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞分泌的；单细胞蛋白是指通过发酵获得的细菌菌体，而不是从中提取出的蛋白质。【答案】D7(2009沙市模拟)关于微生物的叙述中，正确的是()A所有的微生物都是形体微小、结构简单、对人类有害的B微生物包含了除动物界、植物界以外的一切生物C所有微生物分属于原核生物界、真菌界、原生生物界D细菌、放线菌、酵母菌都属于原核生物【解析】大多数微生物对人类是有益的，只有少数会使人、动植物等患病，A错；微生物还包括病毒界，C错；酵母菌是真核生物，D错。【答案】B8(2009武汉质检)下列关于细菌结构的说法，不正确的是()A核区内含有一个大型的环状DNA分子B细胞质内含有
8、核糖体、高尔基体等细胞器C细菌的质粒是基因工程常用的运载体D细菌都属于单细胞的原核生物【解析】细菌是单细胞原核生物，没有核膜，没有固定形状的细胞核，只有核区，核区内有一个大型环状DNA分子。另外细菌细胞内有许多质粒，可作为基因工程的运载体，而细菌细胞质内没有复杂的细胞器，如线粒体、高尔基体等，只有简单的无膜结构的核糖体。【答案】B9图甲为某清洁水体在遭受一次性有机物轻度污染后，污染物量的变化。则水体中好氧细菌数量、藻类生物数量变化的曲线分别最可能接近于图乙中的()A BC D【解析】藻类生物增殖需要矿质营养。据甲图分析可知：010天之间，污染物量几乎没有变化，说明好氧微生物在此期间几乎不增殖；
9、1520天之间，污染物量急剧减少，说明好氧微生物在此期间大量增殖，分解有机物释放大量矿质元素供藻类繁殖；2530天之间，污染物含量变少，好氧微生物数量由于营养(污染物)的缺乏而急剧下降，因矿质营养的供应较少，藻类增殖速率也开始减弱。【答案】B10(2009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
10、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】D11(2009郑州高三质检)在培养金黄色葡萄球菌时污染了青霉菌，青霉菌菌落周围区域内金黄色葡萄球菌不能生存。下列相关叙述错误的是()A青霉菌与金黄色葡萄球菌之间的关系为竞争B若青霉菌附近仍存在一个金黄色葡萄球菌菌落，很可能是金黄色葡萄球菌拟核DNA发生了抗青霉素的基因突变C若要保留金黄色葡萄球菌，可配制加入高浓度食盐水的培养基进行选择D取少数处于对期数的金黄色葡萄球菌接种到适合生长但成分不同的培养基中，其诱导酶种类可能发生改变【解析】本题考查微生物的结构、营养与代谢，为容易题。细菌的抗生素基因位于质粒DNA上。【答案】B
11、12对相关实验现象的描述，正确的是()A低倍镜下可见相邻黑藻细胞的细胞质的环流方向相反B向含有还原糖的溶液中加入新配制的斐林试剂即可出现砖红色沉淀C在溶解有DNA的氯化钠溶液中加入二苯胺试剂，溶液变蓝色D在伊红美蓝培养基上培养大肠杆菌，菌落呈深紫色【解析】用斐林试剂鉴定还原糖时需加热才能产生砖红色沉淀；用二苯胺鉴定DNA时也需加热才能出现蓝色；大肠杆菌的代谢产物与伊红美蓝结合，使菌落呈深紫色，并带有金属光泽。必须在高倍镜下才能观察到细胞质的流动，此时发现同一细胞内细胞质流动方向相同，但相邻细胞间细胞质的流动(环流)方向则相反。【答案】D13下列对微生物的叙述，正确的是()A在青霉菌生长的稳定期
12、，活菌数不再增加，青霉素(次级代谢产物)产量也不再增加B在缺乏生长素的无氮培养基中的圆褐固氮菌能生长C在灭菌后的动物细胞培养液中的禽流感病毒能生长D在新制配的植物矿质营养液中的酵母菌能生长【解析】稳定期由于繁殖率与死亡率差不多，活菌数不再增加，但是在稳定期代谢产物的产量要增加；圆褐固氮菌可以自生固氮，并产生生长素，其培养基可以不需要N元素和生长素；禽流感病毒只能用活体培养基培养；酵母菌是异养型生物，其培养液中必须含有有机碳源，在缺乏有机碳源的植物矿质营养液中不能正常生长。【答案】B14下列关于微生物代谢及调节的表述，不正确的是()A微生物的代谢调节，是通过对酶的合成和活性的调节来实现的B微生物
13、的次级代谢产物并非生长发育所必需的，因而对于微生物本身没有意义C人工控制微生物的代谢过程，可以更好地满足人类对微生物代谢产物的需求D通过诱变育种改变微生物的遗传特性，是人工控制微生物代谢的重要途径之一【解析】微生物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生长繁殖必需的，次级代谢产物是到一定阶段才产生的，并非是微生物生长和繁殖所必需的，但对于微生物本身还是具有一定意义的。【答案】B15(2009江西重点中学高三联考)下图表示营养物质浓度的变化对微生物生长速率和菌体量的影响，根据下图不能得出的结论是()A营养物质的浓度会影响菌体量B营养物质的浓度在0.11.0mgmL1间会影响
14、对数期的生长速率C营养物质的种类会影响稳定期菌体的代谢途径D营养物质的浓度会影响菌种高速生长的时间【解析】由图可知，营养物质浓度在2.08.0mgmL1时，对于微生物对数期的生长速率没有影响，而在0.11.0mgmL1时，有影响；因此营养物质的浓度会影响到微生物生长的时间和数量，而本图并没有显示营养物质的种类对于微生物生长的影响。【答案】C16根据右图曲线分析，下列描述错误的是()AC点是进行海洋捕捞的最佳时期BD点的细菌体内可以形成芽孢CE点种群生长处于稳定期D在BC段内，生存空间不是限制种群数量增长的主要因素【解析】纵坐标是种群的增长率，所以C点是K/2值，E点是K值，种群处于稳定期，芽孢
15、是衰亡期形成的。【答案】B17(2009南昌高三调研)下列关于微生物代谢的说法，正确的是()A初级代谢产物和次级代谢产物都是微生物生长和繁殖所必需的B用谷氨酸棒状杆菌合成的谷氨酸是初级代谢产物，其代谢既受酶合成的调节，又受酶活性的调节C控制生产条件是人们对酶活性调节的唯一手段D抗生素、毒素、维生素都属于微生物的次级代谢产物【解析】微生物生长和繁殖所必需的物质是初级代谢产物；通过改变微生物细胞膜的通透性使产物较少地和酶结合，也能改变酶的活性；维生素是微生物的初级代谢产物。【答案】B18(2009启东一摸)微生物生长速率最高时的培养温度叫最适生长温度，在此条件下某菌分裂用时最短，但科学工作者在青霉
16、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【解析】最适生长温度是微生物生长速率最高时的培养温度，不是生产量最高，也不是发酵速度最高，更不是某一代谢产量最高时的培养温度，不同的生理变化过程有不同的最适温度，因为发酵的不同阶段产物不同，生理变化也不同。【答案】D19下列有关微生物代谢调节的叙述正确的是()A组成酶的合成受遗
17、传物质的控制，诱导酶的合成不受遗传物质的控制B诱导酶的合成属酶合成的调节，这种调节既保证了代谢的需要，又避免物质和能量的浪费C诱导酶合成后其活性将保持不变D诱导酶合成一旦开始，就不受环境中诱导物的影响【解析】微生物细胞内的酶可以分为组成酶和诱导酶，组成酶是微生物细胞内一直存在的酶，它的合成只受遗传物质的控制；诱导酶则是环境中存在某种物质时才能合成的酶，它的合成受遗传物质控制和环境诱导。这种酶合成的调节既保证了代谢的需要，又避免了细胞内物质和能量的浪费，增强了微生物对环境的适应能力。【答案】B20(2010陕西省西安铁一中高三第二次月考)在一个普通的锥形瓶中，加入含有酶母菌的葡萄糖溶液，如图所示
18、，则下列有关坐标中，正确的是()A. BC D【答案】B二、非选择题(共40分)21(8分)(2009河西高三期末)幽门螺杆菌(HP)是已知最广泛的能引起慢性细菌性感染的细菌，它会引起胃及十二指肠疾病。科学家发明了14C尿素呼气法能快速鉴定是否感染HP。其原理是：HP具有人体不具有的尿素酶，受检者口服14C标记的尿素，如被HP感染，则尿素被尿素酶分解生成NH3和14CO2。用质谱仪能快速灵敏地测出受检者呼气中14CO2的量，从而快速、准确鉴定是否被HP感染。临床上医生对症联合使用抗生素，杀灭HP，可以对HP引起的胃病进行有效的根治。根据上述材料回答：(1)HP在结构上不同于人体细胞的突出特点是
19、 _。(2)HP的代谢调节的主要方式有 _。(3)HP的尿素酶基因与人的胰岛素基因在结构上的主要区别是_。(4)设想利用基因工程技术将HP的尿素酶基因作为目的基因转移到小麦细胞内，则获取此目的基因的途径主要是 _。(5)受检者呼出14CO2的同时也呼出无标记的CO2，这些无标记的CO2产生的场所是_。(6)从理论上说，人体在对HP初次感染做出的特异性免疫反应中形成的细胞及物质有_。【答案】(1)具有拟核(2)酶合成的调节和酶活性的调节(3)HP的尿素酶基因的编码区是连续的(4)从供体细胞的DNA中直接分离基因和人工合成基因(5)线粒体(6)效应B细胞、效应T细胞、记忆细胞、抗体、淋巴因子等22
20、(4分)回答下列微生物有关问题：(1)上图为某细菌合成某种氨基酸的代谢调节示意图，据图分析回答：.从微生物代谢调节来看，酶是_酶。氨基酸在细胞中积累过多，会抑制酶的活性，这种调节方式与相比有_等特点。.完成过程还需要_等条件。(2)下表是某微生物培养基成分。请根据此表回答下列问题：编号成分S(NH4)2SO4K2HPO4MgSO4FeSO4CaCl2H2O含量10g0.4g4.0g9.25g0.5g0.5g100mL如果用此培养基鉴别饮用水是否含有大肠杆菌，其成分中除添加琼脂外还应该添加_。【答案】(1).诱导快速、精细.转移RNA、氨基酸、酶、ATP、核糖体等(答对两点即可)(2)含碳有机物
21、和(伊红美蓝)指示剂23(8分)(1)酵母菌在一定条件下，有氧呼吸与无氧呼吸同时进行。测定一定量的酵母菌在1小时内吸收O2的量与放出CO2的量分别是6nmL和10nmL，有氧呼吸与无氧呼吸共同分解了540mg葡萄糖。那么酵母菌有氧呼吸消耗了_mg葡萄糖。(2)该酵母菌的生长曲线如下图所示，请据图回答：采样留种的最佳时期是_；不断补充营养物质可以提高产量的时期是_。请在图中对应其生长曲线，画出生长速率的变化曲线。【答案】(1)180(2)对数期稳定期24.(8分)(2009北京西城高三抽样)在选育啤酒酵母菌种时，科研人员得到因线粒体缺失导致的呼吸缺陷型酵母菌。在育种中发现，同样培养条件下该型酵母
22、菌形成的菌落比正常酵母菌小三分之二。(1)酵母菌培养基的营养物质应包括五大类：_，麦芽糖属于其中的_。在营养和氧气充足时，正常酵母菌主要的生殖方式是_生殖。(2)将等量的呼吸缺陷型酵母菌和正常酵母菌分别在有氧条件下培养，测得正常酵母菌产气量的变化如下图中曲线a所示，请回答问题。请在图中用虚线画出呼吸缺陷型酵母菌产气量的变化曲线。酵母菌经历了调整期之后，生长变化的几个阶段是_如果以C6H12O6为原料，请写出两种酵母菌产气的代谢反应式：_。(3)在扩大培养呼吸缺陷型酵母菌时，研究人员利用了下列装置，甲、乙、丙装置内均盛有适合菌种生长的培养液。要得到大量菌种，正确的做法是：应在甲瓶呼吸缺陷型酵母菌
23、处于_期时，将菌种_到乙瓶和丙瓶中，为使乙瓶和丙病中菌群获得最大增长率，应采取的主要控制措施有(写出两项)_。【答案】(1)碳源、氮源、生长因子、水和无机盐(缺一不可)碳源出芽(2)如下图，画出低于a的曲线就给分对数期、稳定期和衰亡期C6H12O66H2O6O212H2O6CO2能量C6H12O62C2H6OH(酒精)2CO2能量(3)对数接种保持适宜的温度和pH(增加营养物质、振荡、搅拌)25(6分)回答下列关于微生物与发酵工程的问题：(1)在细菌细胞内，控制抗药性形成、固氮以及抗生素生成过程的基因位于_，烟草花叶病毒的遗传物质是_。(2)如果大肠杆菌和圆褐固氮菌混合在一起，欲将其分离，可用
24、的培养基是()A加青霉素的培养基B无氮培养基C伊红美蓝培养基D加高浓度食盐溶液的培养基(3)在适宜条件下，将大肠杆菌接种在含有葡萄糖和乳糖的培养液中培养，并随时测定培养液中葡萄糖、乳糖的浓度以及菌体数量和诱导酶的合成量，所得结果如图所示。图中表示葡萄糖浓度变化的曲线为_，表示菌体细胞中诱导酶合成量的曲线为_。(两空均在“ad”中选择)(4)酵母菌是真菌，也属于微生物的范畴。氨基酸是酵母菌的_级代谢产物。如果要利用酵母菌大量生产氨基酸，则应采用_培养法，使酵母菌处于_期。(5)在应用发酵工程生产产品时，如果产品是菌体，可采用_等方法将菌体从培养液中分离出来。【答案】(1)质粒(DNA分子)上RN
25、A(2)B(3)bd(4)初连续稳定(5)过滤、沉淀26(6分)生产谷氨酸等食品添加剂离不开发酵工程。请就谷氨酸发酵回答下列问题：(1)若从自然界分离得到的样品中含有谷氨酸棒状杆菌、圆褐固氮菌、金黄色葡萄球菌、酵母菌等，现欲筛选出酵母菌，则简便的方案是_。(2)一定容积的培养液中进行谷氨酸发酵，CN比为31时，活菌数可保持最大；pH呈酸性时，发酵产物是乙酰谷氨酰胺。这些事实说明_。(3)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，用缓冲液分别调pH为4.0、4.5、5.0、5.5、6.0，分别标号、；将每瓶培养基等量分装到3支试管中，加
26、棉塞并包扎，每捆试管外挂上相应的标签；在酒精灯上加热煮沸10min，灭菌后冷却；无菌条件下接种等量菌种；37恒温箱中培养24h；测定每管中菌体的细胞数目或测重量后再计算出细胞总重量；记录、统计并分析结果。A上述步骤中有2个明显科学性错误，请在相应文字下划线标记，并按序改正如下：_。_。B试列出实验结果的数据统计表格(含标题)。C若按改正后的步骤实验，请将预期结果用曲线在右图中表示走势。【解析】(1)酵母菌为真菌，而其他几种杂菌均为细菌，故可利用细菌对青霉素的敏感生，筛选出酵母菌。(2)发酵条件对微生物的生长繁殖和代谢具有极其重要的影响，只有适宜的条件，才能得到相应的产品。(3)细菌的最适pH为
27、6.57.5，培养基常用高压蒸气灭菌法。统计表应能反映自变量(pH)与因变量(活菌数)的关系，pH是通过影响酶的活性和细胞膜的稳定性来影响细菌的代谢活动，因此生长曲线应与pH对酶活性的影响曲线相似。【答案】(1)在培养基中加入青霉素(或在无氧条件下培养等)(2)环境条件的改变不仅影响菌种的生长繁殖，而且会影响菌种代谢产物的形成(3)A.“4.0、4.5、5.0、5.5、6.0改为6.5、7.0、7.5、8.0、8.5”“在酒精灯上加热煮沸10 min”改为“98 kPa下高压蒸气灭菌20 min”B统计表 编号 计数量 指标项细胞数目(或细胞总重量)平均值I(pH(6.5)I1I2I3(pH7.0)123(pH7.5)123(pH8.0)123(pH8.5)123C.w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
