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2019-2020年高考生物 第五講微生物與發(fā)酵工程(含生物固氮)專題檢測 1．(xx安徽高考)大腸桿菌可以直接利用葡萄糖，也可以通過合成β半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖加以利用。將大腸桿菌培養(yǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中，測定其細(xì)胞總數(shù)及細(xì)胞內(nèi)β半乳糖苷酶的活性變化(如圖)。據(jù)圖分析，下列敘述合理的是(　　) A．0～50 min，細(xì)胞內(nèi)無β半乳糖苷酶基因 B．50～100 min，細(xì)胞內(nèi)無分解葡萄糖的酶 C．培養(yǎng)基中葡萄糖和乳糖同時(shí)存在時(shí)，β半乳糖苷酶基因開始表達(dá) D．培養(yǎng)基中葡萄糖缺乏時(shí)，β半乳糖苷酶基因開始表達(dá) 解析：從圖示可知，在0～50 min，β－半乳糖苷酶活性為0，說明此時(shí)大腸桿菌以葡萄糖為碳源，但細(xì)胞中仍然存在合成β－半乳糖苷酶的基因，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；分解葡萄糖的酶在細(xì)胞中一直存在著，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；在培養(yǎng)基中只有乳糖時(shí)β－半乳糖苷酶才能合成，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 2．(xx全國卷Ⅰ)下圖是某種微生物體內(nèi)某一物質(zhì)代謝過程的示意圖。下列有關(guān)酶活性調(diào)節(jié)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．丁物質(zhì)既是酶③催化生成的產(chǎn)物，又是酶③的反饋抑制物 B．戊物質(zhì)通過與酶④結(jié)合導(dǎo)致酶④結(jié)構(gòu)變化而使其活性下降 C．當(dāng)丁物質(zhì)和戊物質(zhì)中任意一種過量時(shí)，酶①的活性都將受到抑制 D．若此代謝途徑的終產(chǎn)物不斷排出菌體外，則可消除丙物質(zhì)對酶①的抑制作用 解析：由該示意圖可知：物質(zhì)丙、丁、戊過量，分別會(huì)與酶①、酶③、酶④結(jié)合導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)變化而活性下降。若此代謝途徑的終產(chǎn)物丁和戊不斷排出菌體，則酶③、酶④的活性正常，丙物質(zhì)不會(huì)因過量而對酶①活性產(chǎn)生抑制作用。若丁或戊中一種物質(zhì)過量時(shí)，不影響丙物質(zhì)的正常代謝，故酶①的活性不受影響 答案：C 3．如圖在“Ⅱ”時(shí)期加入適合細(xì)菌生存但營養(yǎng)成分不同的培養(yǎng)基，細(xì)菌出現(xiàn)的變化是(　　) A．代謝減慢，菌體出現(xiàn)畸形、大量死亡 B．代謝活躍，細(xì)菌內(nèi)物質(zhì)的合成速度加快 C．出現(xiàn)芽孢，可以產(chǎn)生大量次級代謝產(chǎn)物 D．分裂速度減慢，代謝活動(dòng)停止 解析：“Ⅱ”時(shí)期代表對數(shù)期，加入適合細(xì)菌生存但營養(yǎng)成分不同的培養(yǎng)基后，會(huì)使菌體再次進(jìn)行調(diào)整期，特點(diǎn)是代謝活躍，細(xì)菌內(nèi)物質(zhì)的合成速度加快。代謝減慢，菌體出現(xiàn)畸形、大量死亡是“Ⅳ”時(shí)期衰亡期的特點(diǎn)；出現(xiàn)芽孢，可以產(chǎn)生大量次級代謝產(chǎn)物是“Ⅲ”時(shí)期穩(wěn)定期的特點(diǎn)。 答案：B 4．如圖為某種細(xì)菌合成某種氨基酸的代謝調(diào)節(jié)示意圖，甲、乙、丙、丁表示合成氨基酸的前體物質(zhì)，①②代表代謝的調(diào)節(jié)方式，③④代表生理過程。下列說法中正確的是(　　) A．調(diào)節(jié)方式①屬于酶合成的調(diào)節(jié)，酶Ⅰ是組成酶 B．調(diào)節(jié)方式②屬于酶活性的調(diào)節(jié)，氨基酸M能使酶Ⅱ的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 C．過程③④分別發(fā)生在該生物的細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)中 D．調(diào)節(jié)方式①比②快速而精細(xì) 解析：酶合成的調(diào)節(jié)與酶活性的調(diào)節(jié)最大的區(qū)別在于“誘導(dǎo)物”和作用對象：酶合成的調(diào)節(jié)是“誘導(dǎo)物”作用于“基因”，而酶活性的調(diào)節(jié)一般是“產(chǎn)物”作用于“酶”。據(jù)此可判斷：①屬于酶合成的調(diào)節(jié)，②屬于酶活性的調(diào)節(jié)。酶Ⅰ是誘導(dǎo)酶。題目中明確提出這是細(xì)菌體內(nèi)的代謝調(diào)節(jié)方式，因此③過程不會(huì)發(fā)生在細(xì)胞核中。酶活性的調(diào)節(jié)快速而精細(xì)。 答案：B 5．下列關(guān)于固氮菌的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．一種根瘤菌能侵入所有種類的豆科植物 B．豆科植物與其根瘤內(nèi)的根瘤菌的關(guān)系為互利共生 C．土壤中的根瘤菌不能自行固氮 D．圓褐固氮菌能產(chǎn)生生長素 解析：根瘤菌是一種共生固氮菌，它只有侵入相應(yīng)豆科植物根部，并依靠豆科植物提供給有機(jī)物才能固氮，同時(shí)也將固氮的產(chǎn)物供給豆科植物。 答案：A 6．下列有關(guān)生物固氮的敘述，正確的是(　　) A．生物固氮是大氣中的氮進(jìn)入生物群落的惟一途徑 B．根瘤菌可從根瘤中直接獲得，難以用無氮培養(yǎng)基篩選到 C．若能將大豆的固氮基因轉(zhuǎn)移到小麥，將大大減少小麥的栽培成本 D．根瘤菌的有機(jī)物全部來自豆科植物，豆科植物的氮營養(yǎng)全部來自根瘤菌 解析：大氣中的氮進(jìn)入生物群落的途徑有生物固氮、工業(yè)固氮和高能固氮。根瘤菌與豆科植物互利共生，因此無法用無氮培養(yǎng)基篩選得到。大豆中無固氮基因，應(yīng)該是將根瘤菌中的固氮基因轉(zhuǎn)移到小麥體內(nèi)，將大大減少小麥的栽培成本。豆科植物的氮素營養(yǎng)除了來自生物固氮外，還可以來自氮素化肥。 答案：B 7．(xx全國卷Ⅱ)某種細(xì)菌體內(nèi)某氨基酸(X)的生物合成途徑如圖： 底物中間產(chǎn)物1中間產(chǎn)物2X 這種細(xì)菌的野生型能在基本培養(yǎng)基(滿足野生型細(xì)菌生長的簡單培養(yǎng)基)上生長，而由該種細(xì)菌野生型得到的兩種突變型(甲、乙)都不能在基本培養(yǎng)基上生長；在基本培養(yǎng)基上若添加中間產(chǎn)物2，則甲、乙都能生長；若添加中間產(chǎn)物1，則乙能生長而甲不能生長。在基本培養(yǎng)基上添加少量的X，甲能積累中間產(chǎn)物1，而乙不能積累。請回答： (1)根據(jù)上述資料可推論：甲中酶________的功能喪失；乙中酶________的功能喪失，甲和乙中酶________的功能都正常，由野生型產(chǎn)生甲、乙這兩種突變型的原因是野生型的________(同一、不同)菌體中的不同________發(fā)生了突變，從而導(dǎo)致不同酶的功能喪失。如果想在基本培養(yǎng)基上添加少量的X來生產(chǎn)中間產(chǎn)物1，則應(yīng)選用________(野生型、甲、乙)。 (2)將甲、乙混合接種于基本培養(yǎng)基上能長出少量菌落，再將這些菌落單個(gè)挑出分別接種在基本培養(yǎng)基上都不能生長。上述混合培養(yǎng)時(shí)乙首先形成菌落，其原因是____________ ________________________________________________________________________。 (3)在發(fā)酵過程中，菌體中X含量過高時(shí)，其合成速率下降。若要保持其合成速率，可采取的措施是改變菌體細(xì)胞膜的________，使X排出菌體外。 解析：(1) 在基本培養(yǎng)基上添加中間產(chǎn)物2后，甲、乙都能正常生長，說明甲、乙的酶c都是正常的；添加中間產(chǎn)物1后，乙能生長而甲不能生長，說明乙的酶b正常而甲的酶b不正常。(2)甲、乙兩種突變型都不能單獨(dú)在基本培養(yǎng)基上生存，而混合培養(yǎng)卻能生存，說明兩者之間存在共生關(guān)系，也就是能夠相互提供生活必需的某些物質(zhì)。甲可產(chǎn)生中間產(chǎn)物1供乙利用。(3)發(fā)酵產(chǎn)物積累時(shí)，往往抑制發(fā)酵的進(jìn)行，解決此問題的最好辦法是改變細(xì)胞膜的通透性，使發(fā)酵產(chǎn)物及時(shí)排出，解除對發(fā)酵過程的抑制。 答案：(1)b　a　c　不同　基因　甲 (2)甲產(chǎn)生的中間產(chǎn)物1供給乙，使乙能夠合成X，保證自身生長產(chǎn)生菌落(其他合理答案也可) (3)通透性 [發(fā)展等級評價(jià)] (限時(shí)30分鐘，滿分100分) 一、選擇題(每小題5分，共60分) 1．下列關(guān)于微生物代謝產(chǎn)物的敘述正確的是(　　) A．次級代謝產(chǎn)物在細(xì)胞內(nèi)、外都可能存在 B．抗生素、維生素、激素是微生物生長到一定階段才產(chǎn)生的 C．初級代謝產(chǎn)物的種類在不同微生物細(xì)胞中一般不同 D．微生物的代謝產(chǎn)物是自身生長、繁殖所必需的 解析：微生物的代謝產(chǎn)物分為初級代謝產(chǎn)物和次級代謝產(chǎn)物，初級代謝產(chǎn)物包括氨基酸、維生素、多糖、脂類等物質(zhì)，是其生長繁殖所必需的，在不同種類的微生物細(xì)胞中，初級代謝產(chǎn)物的種類基本相同；次級代謝產(chǎn)物既可以分布在細(xì)胞外，也可以存在于細(xì)胞內(nèi)。 答案：A 2．如下表所示，甲、乙、丙分別代表某種微生物不同的生存環(huán)境(均能生長良好)，a、b、c、d、e、f表示該種微生物細(xì)胞中不同的酶。下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是(　　) 甲 乙 丙 a、b、c、d a、b、c、e a、b、c、f A．乙處的微生物細(xì)胞內(nèi)存在合成e的基因，不存在合成d和f的基因 B．d、e、f的產(chǎn)生，既保證了代謝的需要，又避免了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi)，增加了微生物對環(huán)境的適應(yīng)能力 C．d、e、f是誘導(dǎo)酶，它們的合成與甲、乙、丙中存在的誘導(dǎo)物有關(guān) D．a(chǎn)、b、c是該微生物一直存在的酶，所以是組成酶 解析：某生物細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)(基因)不會(huì)因生存環(huán)境的改變而改變，由題意可知，這種微生物具有控制合成a、b、c、d、e、f六種酶的基因。a、b、c三種酶在各種生存環(huán)境中都會(huì)合成，是維持該生物生存所必需的，因此為組成酶，而d、e、f三種酶因環(huán)境中的物質(zhì)不同而合成，因此為誘導(dǎo)酶。 答案：A 3．(xx武漢調(diào)研)通過選擇培養(yǎng)基可以從混雜的群體中分離出所需的微生物或細(xì)胞。下列方法不正確的是(　　) A．培養(yǎng)基去掉氮源分離自生固氮菌 B．培養(yǎng)基中加入伊紅—美藍(lán)篩選大腸桿菌 C．培養(yǎng)基中加入高濃度食鹽篩選金黃色葡萄球菌 D．培養(yǎng)基中加入抑制瘤細(xì)胞、不抑制淋巴細(xì)胞DNA復(fù)制的物質(zhì)篩選出雜交瘤細(xì)胞 解析：自生固氮菌可以直接利用大氣中的氮?dú)猓梢岳脽o氮培養(yǎng)基把自生固氮菌從混雜的群體中分離出來。伊紅—美藍(lán)是用來鑒定大腸桿菌菌落的，不能用來分離大腸桿菌。金黃色葡萄球菌是耐高濃度食鹽的細(xì)菌，而其他菌在高濃度食鹽溶液中會(huì)因脫水而死亡；利用含高濃度食鹽的培養(yǎng)基可以將金黃色葡萄球菌從混雜的群體中分離出來。在培養(yǎng)基中加入抑制瘤細(xì)胞DNA復(fù)制的物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致瘤細(xì)胞在上面不能增殖；而雜交瘤細(xì)胞具有淋巴細(xì)胞的特性，可以進(jìn)行DNA復(fù)制而增殖，從而把雜交瘤細(xì)胞分離出來。 答案：B 4．(xx安徽省級示范高中聯(lián)考)用基本培養(yǎng)基對某種細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)，一定時(shí)間后檢測細(xì)胞數(shù)目，并在a、b兩時(shí)間點(diǎn)分別加入兩種營養(yǎng)物質(zhì)，甲和乙是細(xì)胞中兩種酶的含量變化曲線，如圖所示。以下判斷正確的是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)加入的營養(yǎng)物質(zhì)代替了乙酶的作用 B．b點(diǎn)加入的營養(yǎng)物質(zhì)能抑制乙酶的合成 C．甲和乙兩種酶在細(xì)胞中一直存在 D．甲酶的合成既受基因的控制又受營養(yǎng)物的誘導(dǎo) 解析：酶是活細(xì)胞合成的，在a點(diǎn)加入的營養(yǎng)物質(zhì)作為代謝的原料被細(xì)菌吸收了，不能直接代替乙酶的作用；b點(diǎn)加入營養(yǎng)物質(zhì)后，乙酶的含量下降，但不能由此推斷一定是該物質(zhì)抑制了乙酶的合成，圖示曲線顯示，甲酶并非在細(xì)胞中一直存在，而是加入了b物質(zhì)后才合成產(chǎn)生的。 答案：D 5．(xx西寧質(zhì)檢)將大腸桿菌放在固定容積的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)并測定其種群數(shù)量(c點(diǎn)時(shí)添加青霉素)，結(jié)果如圖所示，下列對該種群數(shù)量變化的敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)b段菌體代謝活躍，菌體體積增長較快 B．f點(diǎn)的變化說明一定是再次加入了青霉素 C．cd段種群中抗青霉素基因的頻率增大 D．通過改變微生物膜的通透性來調(diào)節(jié)物質(zhì)出入細(xì)胞，這屬于酶活性的調(diào)節(jié)，酶活性的調(diào)節(jié)受遺傳物質(zhì)控制 解析：ab段是對數(shù)期，菌體數(shù)目快速增多，菌體代謝活躍，菌體體積增長較快發(fā)生在調(diào)整期。加入青霉素后保留下來的個(gè)體大多數(shù)是對青霉素具有抗性的個(gè)體，種群中抗青霉素基因的頻率增大，再次加入青霉素對其繁殖不會(huì)造成大的影響，f點(diǎn)的變化是因?yàn)楣潭ㄈ莘e的液體培養(yǎng)基中的營養(yǎng)被耗盡，細(xì)菌生長進(jìn)入衰亡期。酶活性的調(diào)節(jié)不受遺傳物質(zhì)控制，受環(huán)境的影響。 答案：C 6．大腸桿菌以天冬氨酸為原料生產(chǎn)甲硫氨酸的代謝途徑如圖甲所示。用葡萄糖和乳糖作碳源培養(yǎng)大腸桿菌，開始時(shí)，大腸桿菌只利用葡萄糖，只有當(dāng)葡萄糖消耗完畢才開始利用乳糖合成代謝產(chǎn)物(途徑如圖乙)。下列說法正確的是(　　) A．圖甲屬于酶活性調(diào)節(jié)，圖乙屬于酶合成調(diào)節(jié) B．圖甲屬于酶活性調(diào)節(jié)，圖乙屬于酶活性調(diào)節(jié) C．酶Ⅳ為誘導(dǎo)酶，酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ為組成酶 D．酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為誘導(dǎo)酶，酶Ⅴ為組成酶 解析：由圖甲可知酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的合成受甲硫氨酸的抑制，同時(shí)可推測酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別受到各自作用底物誘導(dǎo)才能合成，所以都屬于誘導(dǎo)酶，所以圖甲的調(diào)節(jié)屬于酶合成調(diào)節(jié)，圖乙中酶Ⅳ受乳糖誘導(dǎo)才合成，屬于酶合成調(diào)節(jié)，酶Ⅴ是大腸桿菌體內(nèi)存在的酶屬于組成酶。 答案：D 7．下列關(guān)于微生物代謝敘述合理的是(　　) A．維生素是微生物生長到一定階段才產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物 B．只有改變微生物的遺傳特性，才能實(shí)現(xiàn)對微生物代謝的人工控制 C．一般情況下，改變細(xì)胞膜的通透性，可解除代謝產(chǎn)物對酶活性的抑制 D．環(huán)境中存在某種物質(zhì)時(shí)，微生物才能合成分解此物質(zhì)的酶，則該酶一定是組成酶 解析：維生素是微生物的初級代謝產(chǎn)物；對微生物代謝的人工控制除通過改變微生物遺傳特性實(shí)現(xiàn)外，還可通過控制發(fā)酵條件實(shí)現(xiàn)；環(huán)境中存在某種物質(zhì)時(shí)，微生物才能合成的酶應(yīng)屬誘導(dǎo)酶；一般情況下，改變細(xì)胞膜的通透性，可解除產(chǎn)物對酶活性的抑制。 答案：C 8．(xx石家莊模擬)下列關(guān)于谷氨酸棒狀桿菌的營養(yǎng)、代謝與生長的說法，正確的是(　　) A．碳源分解釋放的能量大部分用于生長、繁殖等生命活動(dòng)，少量以熱能的形式散失 B．過量的初級代謝產(chǎn)物谷氨酸能抑制谷氨酸脫氫酶的活性，導(dǎo)致谷氨酸合成受阻 C．通常選擇活細(xì)胞數(shù)目達(dá)到最高峰時(shí)的谷氨酸棒狀桿菌菌群作為生產(chǎn)用菌種 D．用連續(xù)培養(yǎng)的方法能促進(jìn)菌體將谷氨酸釋放到培養(yǎng)基中 解析：有氧呼吸釋放的能量大部分以熱能的形式散失，少部分被自身生理活動(dòng)利用。生產(chǎn)用的菌種一般選用對數(shù)期的，而不是數(shù)量最多即穩(wěn)定期的菌株。使用連續(xù)培養(yǎng)法的目的是為微生物提供充足的營養(yǎng)，并排出部分有害代謝產(chǎn)物，而沒有改變細(xì)胞膜的通透性，所以不能促進(jìn)谷氨酸的釋放。 答案：B 9．(xx蘭州模擬)發(fā)酵工程的第一個(gè)重要工作是選擇優(yōu)良的單一純種，獲得純種的方法不包括(　　) A．根據(jù)微生物對碳源需要的差別，使用不同碳源的培養(yǎng)基 B．根據(jù)微生物中缺乏生長因子的種類，在培養(yǎng)基中增減不同的生長因子 C．利用高溫高壓消滅不需要的雜菌 D．根據(jù)微生物對抗菌素敏感性的差異，在培養(yǎng)基中加入不同的抗菌素 解析：利用高溫、高壓消滅不需要的雜菌的同時(shí)，也消滅了需要的微生物，因此不能利用此方法獲得純種的微生物。 答案：C 10．如圖表示利用谷氨酸棒狀桿菌進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)的某個(gè)階段的兩項(xiàng)測量指標(biāo)，據(jù)圖判斷下列說法不正確的是(　　) A．圖中所測量的產(chǎn)物主要是在穩(wěn)定期產(chǎn)生的 B．圖中生長曲線是微生物在連續(xù)培養(yǎng)條件下測定得到的 C．如果僅阻斷圖中產(chǎn)物合成，對菌體生長繁殖無明顯影響 D．圖中產(chǎn)物的形成速度與菌體增長速率有關(guān)，而與菌體的數(shù)量的多少無關(guān) 解析：圖示谷氨酸棒狀桿菌生長曲線為“S”型增長曲線，對應(yīng)時(shí)期依次為調(diào)整期、對數(shù)期和穩(wěn)定期，是連續(xù)培養(yǎng)條件下的典型變化曲線。從圖示可知測量的產(chǎn)物主要是在穩(wěn)定期產(chǎn)生的，因此該產(chǎn)物為次級代謝產(chǎn)物，如果僅阻斷圖中產(chǎn)物合成，對菌體生長繁殖無明顯影響；代謝產(chǎn)物的形成速率是指整個(gè)發(fā)酵裝置中單位時(shí)間內(nèi)合成的該代謝產(chǎn)物總量，與菌體增長速率無直接關(guān)系，而與菌體的數(shù)量多少直接相關(guān)，即菌體數(shù)量多，單位時(shí)間形成的產(chǎn)物就多，形成速率就高。 答案：D 11．下列有關(guān)根瘤菌及其生物固氮方面的敘述，正確的是(　　) A．制備根瘤菌DNA時(shí)需用纖維素酶處理細(xì)胞壁 B．根瘤菌的固氮基因編碼區(qū)含有內(nèi)含子和外顯子 C．大豆種子用其破碎的根瘤拌種，不能提高固氮量 D．根瘤菌固氮量與其侵入植物的生長狀況有關(guān) 解析：根瘤菌細(xì)胞壁成分為肽聚糖，不可用纖維素酶水解；根瘤菌作為原核生物，其基因編碼區(qū)是連續(xù)的，無內(nèi)含子與外顯子之分；大豆種子用其破碎的根瘤拌種可因根瘤菌數(shù)量的增多而提高產(chǎn)量 答案：D 12．下圖表示土壤細(xì)菌在給植物供應(yīng)氮方面的作用，圖中①、②、③分別代表相關(guān)物質(zhì)，下列說法正確的是(　　) A．①是NH3、②是NO，A代表的反硝化細(xì)菌在生態(tài)系統(tǒng)中屬于消費(fèi)者 B．②是NH3、③是NO、A代表的氨化細(xì)菌同化作用方式是異養(yǎng)型 C．②是NO、③是NH3，疏松土壤可以促進(jìn)圖中③→①的過程 D．①是N2、③是NH3、A代表的硝化細(xì)菌異化作用方式是需氧型 解析：圖中①是N2，②是NH3，③是NO，A細(xì)菌表示進(jìn)行氨化作用的細(xì)菌。 答案：B 二、非選擇題(共40分) 13．(15分)(xx上海高考)分析有關(guān)微生物的資料，回答問題。 1982年澳大利亞學(xué)者從胃活檢組織中分離出幽門螺桿菌。 (1)幽門螺桿菌的遺傳物質(zhì)集中分布的區(qū)域稱為________。 (2)上圖4支試管分別代表4種微生物在半固體培養(yǎng)基(瓊脂含量3.5 g/L)中的生長狀態(tài)，其中②號(hào)試管代表幽門螺桿菌的生長狀態(tài)，由圖判斷，該菌在_________________________條件下不能生長。 (3)下表是某培養(yǎng)基的配方 成分 葡萄糖 KH2PO4 MgSO4 NaCl CuSO4 CaCO3 瓊脂 蒸餾水 含量 10 g 0.2 g 0.2 g 0.2 g 0.2 g 5 g 3.5 g 1 L 將幽門螺桿菌接種到pH適宜的該培養(yǎng)基中，置于37℃下培養(yǎng)一段時(shí)間后，在該培養(yǎng)基中幽門螺桿菌的數(shù)目比剛接種時(shí)________，主要原因是：___________________________ ________________________________________________________________________。 幽門螺桿菌形態(tài)如右圖所示，該菌在人體中可引起胃潰瘍等胃部疾病。 (4)幽門螺桿菌生長的最適pH為6～7，人體胃腔內(nèi)的pH在1～2之間，但胃粘膜的粘液層靠近上皮細(xì)胞側(cè)的pH為7.4左右。若幽門螺桿菌隨食物進(jìn)入胃腔，結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及能導(dǎo)致胃潰瘍的特性，推測該菌在胃內(nèi)如何存活？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)幽門螺桿菌屬于原核生物，其遺傳物質(zhì)集中分布在擬核中。 (2)在半固體培養(yǎng)基中幽門螺桿菌分布在中上部，可推測其在氧氣濃度過高或過低時(shí)不能生長。 (3)分析培養(yǎng)基的配方表發(fā)現(xiàn)，營養(yǎng)成分缺少氮源和生長因子，故培養(yǎng)的幽門螺桿菌數(shù)目比剛接種時(shí)少。 (4)幽門螺桿菌具有鞭毛，進(jìn)入人體胃腔后，能依靠鞭毛運(yùn)動(dòng)到pH較高處逃避有害刺激，趨向有利刺激，然后分泌蛋白中和胃酸，使pH變?yōu)?～7左右，以利于自身的生存和繁殖。 答案：(1)擬核(核區(qū))　(2)氧氣濃度過高或過低 (3)少　缺少氮源(缺少氮源和生長因子)　(4)幽門螺桿菌進(jìn)入胃腔后，首先依靠鞭毛運(yùn)動(dòng)至pH較高處緩沖，然后分泌蛋白中和胃酸，提高pH，以便繼續(xù)生存和繁殖 14．(25分)青霉素作為治療細(xì)菌感染的藥物，是20世紀(jì)醫(yī)學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)，是抗生素工業(yè)的首要產(chǎn)品。[注：冷凍干燥孢子：在極低溫度(－70℃左右)、真空干燥狀態(tài)下保藏的菌種；米孢子：生長在小米或大米培養(yǎng)基上的孢子。]據(jù)圖回答下列問題： (1)青霉素是青霉菌的________代謝產(chǎn)物，目前發(fā)酵生產(chǎn)中常用的高產(chǎn)青霉素菌種是通過________方法選育的。青霉菌與大腸桿菌相比，前者在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的最顯著特點(diǎn)是________________________________________________________________________。 據(jù)圖可以判斷青霉菌的代謝類型是________，生殖方式為________。 (2)在生產(chǎn)和科研中，青霉素在________期積累最多，故生產(chǎn)中常用________的方法延長此時(shí)期。 (3)培養(yǎng)基的配制要滿足青霉菌對_____________________________________________ 等營養(yǎng)物質(zhì)的需求。若在該培養(yǎng)基中添加蛋白胨，從化學(xué)成分上看該培養(yǎng)基可稱為________培養(yǎng)基。種子罐2又叫繁殖罐，可推測②屬于發(fā)酵工程的______階段。發(fā)酵罐接種_______(前/后)，必須進(jìn)行滅菌處理。 解析：(1)青霉素屬于次級代謝產(chǎn)物，青霉素高產(chǎn)菌株是通過人工誘變的方法篩選出來的；(2)青霉素在穩(wěn)定期積累最多，因此要提高產(chǎn)量，必須通過連續(xù)培養(yǎng)法延長穩(wěn)定期；(3)蛋白胨是天然成分，添加此物質(zhì)的培養(yǎng)基屬于天然培養(yǎng)基；發(fā)酵工程在接種前必須擴(kuò)大培養(yǎng)菌種，以便縮短調(diào)整期。 答案：(1)次級　誘變育種(或人工誘變)　青霉菌的細(xì)胞中有成形的細(xì)胞核　異養(yǎng)需氧型　孢子生殖　(2)穩(wěn)定　連續(xù)培養(yǎng)　(3)碳源、氮源、生長因子、無機(jī)鹽、水(缺一不可)　天然　擴(kuò)大培養(yǎng)　前 15．(教師備選題)有一種能生產(chǎn)食品香料的細(xì)菌，其生長速率、代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量與培養(yǎng)液中的溫度、pH、溶氧量等關(guān)系如圖所示： 在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們設(shè)計(jì)了高效、自控、產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定的兩級連續(xù)培養(yǎng)裝置，如圖所示?；卮鹩嘘P(guān)問題： (1)根據(jù)曲線圖與甲裝置的用途可知，甲裝置內(nèi)的溫度、pH應(yīng)分別調(diào)節(jié)為________。 A．33℃和4.3　　　　　　　B．33℃和5.5 C．37℃和5.5 D．37℃和4.3 (2)發(fā)酵過程中，通氣裝置控制閥應(yīng)________。 (3)在生產(chǎn)實(shí)踐中，當(dāng)甲裝置內(nèi)的細(xì)菌處于________期時(shí)，可讓甲裝置中的培養(yǎng)基大量流入乙裝置，這樣有利于乙裝置中細(xì)菌較快進(jìn)入________期，達(dá)到縮短生產(chǎn)周期的目的。 (4)甲裝置中，最初取樣是每毫升10個(gè)細(xì)菌，培養(yǎng)一段時(shí)間后，再次取樣是每毫升320個(gè)細(xì)菌，則細(xì)菌至少繁殖________代。 (5)上圖為該菌生產(chǎn)食品香料的代謝途徑，若要大量合成食品香料，可采取的措施是①________________________________，②________________________________。 解析：甲裝置應(yīng)為菌種繁殖裝置，由曲線圖可知有利于細(xì)菌生長速率的溫度為33℃，pH為5.5，故甲裝置的溫度與pH應(yīng)調(diào)節(jié)為上述相應(yīng)數(shù)據(jù)。由溶氧量與生長速率及代謝產(chǎn)物關(guān)系曲線知，該菌異化類型為厭氧型，故應(yīng)關(guān)閉通氣裝置控制閥。甲裝置菌種繁殖至對數(shù)期時(shí)培養(yǎng)基流入乙裝置有利于快速進(jìn)入穩(wěn)定期。 答案：(1)B　(2)關(guān)閉　(3)對數(shù)　穩(wěn)定　(4)5 (5)①對該菌進(jìn)行誘變處理，選育出不能合成酶③的菌種　②改變細(xì)胞膜通透性，使代謝產(chǎn)物迅速排到細(xì)胞外面