屆高三生物一輪復習精品匯編：生物固氮微生物與發(fā)酵工程

1、生物固氮、微生物與發(fā)酵工程生物固氮基礎過關題生物固氮： 是指固氮微生物將大氣中的氮還原成氨的過程一、固氮微生物的種類（一）共生固氮微生物1 概念：是指一些與綠色植物互利共生的固氮微生物2 代表生物根瘤菌（ 1） 代謝類型：異養(yǎng)需氧型（ 2） 共生特性： 不同的根瘤菌， 各自只能侵入特定種類的豆科植物。 （根瘤根瘤菌膨大的根部薄壁組織）（ 3） 共生關系表現(xiàn)：豆科植物為根瘤菌提供有機物；根瘤菌為豆科植物提供氨。（二）自生固氮微生物1 概念：是指土壤中能獨立進行固氮的微生物2 代表生物圓褐固氮菌具有一定的固氮能力，并且能夠分泌生長素，促進植物的生長和果實的發(fā)育二、生物固氮與氮循環(huán)固氮作用：有機氮的

2、合成：光合產物固氮產物（如、 等）氨化作用：含氮有機物微生物硝化作用：亞硝化細菌硝化細菌（需氧）反硝化作用： （氧氣不足時）三、在農業(yè)生產上的應用（一）土壤獲取氮素的兩條途徑含氮肥料（氮素化肥和各種農家肥）的施用（）生物固氮（）（）將圓褐固氮菌制成菌劑，施到土壤，可提高農作物的產量（）對豆科植物可進行根瘤菌拌種，也能提高豆科植物產量（）通過轉基因技術，可將固氮基因轉到非豆科植物中（此法不僅能明顯提高農作物產量，而且有利于生態(tài)環(huán)境的保護）第五章：微生物與發(fā)酵工程微生物是指形體微小、結構簡單、通常要用光學顯微鏡或電子顯微鏡才能看清楚的生物。第一節(jié)：微生物的類群微生物所包含的類群很大，約有10 萬種

3、：細菌無細胞結構：病毒放線菌微生物原核生物藍藻有細胞結構支原體真核生物真菌原生生物微生物比較表：形態(tài)結構細菌放線 菌絲狀且分枝，基內菌絲：吸收養(yǎng)料桿狀、球狀、螺旋狀菌絲分氣生菌絲：可產孢子細胞壁：保護、維持形狀結構與細菌相似，因此，放線細胞膜：控制物質交換菌又稱具分枝細胞的細菌。核糖體：合成蛋白質質粒： DNA 分子，含基因，控制抗藥細胞質性、固氮、抗生素的形成貯藏顆粒：淀粉、硫等病毒螺旋狀、多面體、復合結構核酸：位于病毒內部， 貯存遺傳信息、控制生物核衣殼性狀衣殼：位于四周， 由衣殼粒組成，保護核酸， 決定抗原特異性有些病毒外面有囊膜（由蛋白質、多糖、脂類構成，囊膜有刺核區(qū)：含有一個大型環(huán)狀

4、DNA 控制細菌的主要性狀在宿主活細胞中進行增殖（以噬二分裂方式，即細胞分裂，氣生菌絲分化成孢子絲，產生菌體為例）：繁殖孢子（由孢子發(fā)育成新個體）吸附注入核酸合成蛋白質、發(fā)生 DNA 分子復制復制核酸裝配釋放特殊結構：莢膜、鞭毛、其它一種病毒只有一種核酸芽孢，可形成多種菌落，特征是鑒定菌種的依據第二節(jié)：微生物的營養(yǎng)、代謝和生長一、微生物的營養(yǎng)1微生物需要的營養(yǎng)物質、來源及功能營養(yǎng)物質來源功能碳源主要是葡萄糖，其次有CO2、NaHCO3、構成細胞質、 合成代謝產生，脂肪酸、花生餅、石油。能源物質氮源常用：銨鹽、硝酸，其他：氮氣、氨、合成蛋白質、核酸及含氮的尿素、牛肉膏、蛋白胨代謝產物生長因子維生

5、素、氨基堿基，酵母膏、蛋白胨、酶和核酸的組成成分組織提取液無機鹽K2PO4、 MgSO4為微生物提供除C、N 以外的各種元素2微生物培養(yǎng)基的配制原則（ 1） 目的明確：培養(yǎng)不同的微生物選用不同的材料（ 2） 營養(yǎng)要協(xié)調：注意各種營養(yǎng)物質的濃度和比例（ 3） PH 要適宜：不同的微生物適宜生長的PH 范圍不同3培養(yǎng)基的種類培養(yǎng)基是一種人工配制的、適合微生物生長或產生代謝產物用的混合養(yǎng)料。其分類如下：固體培養(yǎng)基：用于微生物的分離、鑒定根據物理性質的不同分為半固體培養(yǎng)基：用于觀察微生物的運動、保藏菌種(1)液體培養(yǎng)基：用于工業(yè)生產合成培養(yǎng)基：用已知成分的化學物質配成（ 2）根據化學成分分為：天然培養(yǎng)

6、基：用成分不明確的天然物質配成，用于工業(yè)生產（ 3）選擇培養(yǎng)基： 加入某種化學物質， 抑制不需要的微生物生長，促進所需要微根據用途分為：生物生長鑒別培養(yǎng)基：加入指示劑或化學藥品配制而成，用于鑒別微生物二、微生物的代謝定義：微生物代謝是指微生物細胞內所發(fā)生的全部化學反應。特點：由于微生物的表面積與體積比很大，有利于與外界環(huán)境進行物質交換，所以其代謝異常旺盛。1 微生物的代謝產物產物種類 產生時期初級產物 生長全過程次級產物 生長一定階段以后作用生長繁殖必需對自身無明顯作用示例氨基酸、核苷酸不、多糖、脂類抗生素、毒素、激素、色素2 微生物代謝的調節(jié)主要有兩種調節(jié)方式：酶合成的調節(jié)和酶活性的調節(jié)。兩

7、種方法同時存在，密切配合相互協(xié)調。組成酶：微生物中一直存在，受遺傳物質控制的酶酶合成調節(jié)（基因表達的調控）誘導酶：環(huán)境中特定物質誘導下合成的酶代謝產物積累過量時就會抑制酶的活性酶活性調節(jié)（酶結構的變化）特點是：快速、精細。3 微生物代謝的人工控制改變微生物的遺傳特性：例如誘變處理措施控制發(fā)酵條件：例如改變細胞膜的透性4 發(fā)酵的概念與分類概念：發(fā)酵是指通過微生物的培養(yǎng)大量產生各種代謝產物的過程發(fā)酵分類：固體發(fā)酵根據培養(yǎng)基狀態(tài)分液體發(fā)酵抗生素發(fā)酵據產物分維生素發(fā)酵氨基酸發(fā)酵厭氧發(fā)酵：如酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵根據對氧的需求分需氧發(fā)酵：如抗生素發(fā)酵、氨基酸發(fā)酵三、微生物的生長1微生物群體生長的規(guī)律（ 1）

8、微生物群體生長的測定方法：A測定細菌的細胞數(shù)目：樣品與等量的已知含量的紅細胞混合，用顯微鏡計數(shù)，得出細菌與紅細胞的比例，推算出單體體積內的細菌數(shù)。B測重量：計算細胞總的重量（ 2）生長規(guī)律：通過對生長曲線的研究，可知微生物生長分四個期生長時期特點成因特征應用與其它調整期不立即繁殖適應新環(huán)境代謝活躍、體積增大與菌種各培養(yǎng)條件有關對數(shù)期繁殖速度最快條件適宜個體形態(tài)和生理特性生產用菌種，科研材料穩(wěn)定穩(wěn)定期活菌數(shù)量最大生存條件惡化有些種類出現(xiàn)芽孢改善和控制條件延長穩(wěn)代謝產物大量積累定期衰亡期死亡生存條件極度惡化出現(xiàn)畸變裂解，釋放產物2影響微生物生長的環(huán)境因素（ 1） 溫度：最適溫度是 25 370C。

9、（ 2） PH 值：細菌為 6.57.5；真菌為 5.0 6.0。（ 3） 氧氣。第三節(jié)發(fā)酵工程簡介一、應用發(fā)酵工程的生產實例谷氨酸發(fā)酵常用菌種：谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌。液體培養(yǎng)基：培養(yǎng)基原料：豆餅水解液、玉米漿、尿素、磷酸二氫鉀、氧化鉀、硫酸鎂、生物素罐連續(xù)培養(yǎng)發(fā)酵過程控制條件：溫度、PH 值、溶氧、攪拌速度二、一般流程：菌種選育(自然界選種、誘變育種、基因工程、細胞工程)培養(yǎng)基配制(根據培養(yǎng)基的配制原則制備，實踐中需多次試驗配方)滅菌(培養(yǎng)基和發(fā)酵設備均需嚴格滅菌，殺死所有雜菌)擴大培養(yǎng)(大規(guī)模生產中需使菌種達到一定量)接種(將菌種接種到培養(yǎng)基上)發(fā)酵過程 (中心階段 )(隨時檢測了解

10、發(fā)酵進程，滿足營養(yǎng)需要；嚴格控制溫度、PH、溶氧、轉速等)分離純化菌體：過濾、沉淀代謝產物：蒸餾、萃取、離子交換三、應用1 醫(yī)藥工業(yè)： (1) 直接生產多種藥品，如抗生素、維生素、動物激素、藥用氨基酸(2) 與基因工程和細胞工程結合來生產藥品，如：人生長激素、重組乙肝疫苗、某些種類的單克隆抗體、白細胞介素 -2 、抗血友病因子等。2. 食品工業(yè)： (1) 使傳統(tǒng)的發(fā)酵產品質量和產量得到提高(2)生產各種食品添加劑，如：酸味劑(L- 蘋果酸、檸檬酸、乳酸) 、鮮味劑 ( 肌苷酸、谷氨酸) 、色素 ( 紅曲素、 - 胡蘿卜素 ) 、甜味劑 ( 高果糖漿、甜菜糖 ) 。(3)解決糧食問題的重要途徑，

11、如生產單細胞蛋白。考點解析1微生物代謝調節(jié)的意義(1)微生物的代謝調節(jié)能夠使復雜的代謝活動協(xié)調，從而使微生物能及時地得到所需的代謝產物和停止生產過剩的代謝產物。例如，谷氨酸棒狀桿菌能夠利用葡萄糖，經過復雜的代謝過程形成谷氨酸，但當終產物谷氨酸的合成過量時，就會抑制谷氨酸脫氫酶的活性，從而導致合成途徑中斷。當谷氨酸因消耗而濃度下降時，抑制作用就會被解除，該合成反應又重新啟動。(2)微生物的代謝調節(jié)也是微生物適應外界環(huán)境所不可缺少的。代謝實質上是微生物和外界的物質交換和能量交換。由于環(huán)境不斷發(fā)生變化，生物體也必須隨著變化，這就要求對代謝進行調節(jié)。例如，在用葡萄糖和乳糖作碳源的培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌時

12、，大腸桿菌只利用葡萄糖而不能利用乳糖。但當葡萄糖被消耗完畢以后，大腸桿菌在乳糖的誘導下能夠合成乳糖酶，從而利用乳糖。這種調節(jié)，既保證了代謝的需要，又避免了細胞內物質和能量的浪費，增強了微生物對環(huán)境的適應能力。(3)微生物的代謝調節(jié)，往往不利于人類的工業(yè)生產。因此，人們能通過改變微生物遺傳特性、控制生產過程中的各種條件等措施來實現(xiàn)對微生物代謝調節(jié)的人工控制，使微生物能最大限度地積累對人類有用的代謝產物。2.培養(yǎng)基五大營養(yǎng)素種類功能舉例為微生物提供碳素營養(yǎng)、能源物質，形成23無機化合物， CO、 NaHCO; 有機化合物：碳源代謝產物，構成細胞成分糖類、脂類、糖類、脂肪酸、花生粉餅、石油氮源為微生

13、物提供氮素營養(yǎng)、合成蛋白質、核無機化合物：氮、氨、銨鹽、硝酸鹽；有酸、含氮代謝產物機化合物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等生長因子酶和核酸組成分， 微生物生長不可缺少的維生素、氨基酸、堿基等微量有機物除上表所述種類外還包括無機鹽和水。3.培養(yǎng)基的種類：標準種 類特點及用途液體培養(yǎng)基工業(yè)生產物理性質半固體培養(yǎng)基保藏茵種，觀察微生物運動和鑒定菌種固體培養(yǎng)基微生物的分離、計數(shù)天然培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富、來源廣，用于工業(yè)生產化學成分合成培養(yǎng)基成分明確穩(wěn)定，用于分離、鑒定加入某種化學物質以抑制不需要的微生物的生長，促進所選擇培養(yǎng)基需要微生物的生長， 促進所需要微生物的生長，用于分離用途工培養(yǎng)目標菌鑒別培養(yǎng)基根據微生物的

14、代謝特點， 加入某種指示劑化學物質，用于微生物的鑒別總結歸納一、 C、 S、N 循環(huán)比較比較項目存在形群落中式無機界循環(huán) ( 進入群落、返回無機界 ) 形式C 循環(huán)S 循環(huán)N 循環(huán)多以有機物2 、碳酸鹽單質或無機化合物COCO22-、 NSO、 SONH、 NO、 NO243322主 要 循進入群落 光合作用，細菌光能、化能合成植物對礦質元素的吸收生物固氮,硝化作用, 礦質元素吸收環(huán)途徑返回無機界動、植物細胞呼吸，分解者分解 化石燃料燃燒，分解者分解反硝化作用，氨化作用聯(lián)系都是從無機界到生物群落，又從生物群落到無機界的循環(huán)往復過程二、氮循環(huán)中幾種微生物的特殊作用及其在生態(tài)系統(tǒng)中的地位根瘤菌 圓

15、褐固氮菌細菌、真菌硝化細菌反硝化細菌氮循環(huán)中作用N2氨生物體遺體中含氮化合物氨氨硝酸鹽硝酸鹽亞硝酸鹽N2代謝類型異 養(yǎng) 需氧型自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)厭氧型生態(tài)系統(tǒng)中地位 消費者分解者生產者分解者三、微生物和動物、植物營養(yǎng)要素比較碳源氮源能源生長因子無機鹽、水動 物糖類、脂肪等蛋白質或其降解物同碳源維生素微糖類、脂肪、醇、蛋白質或其降解物、同碳源一部分需維生素、 都需要，種異養(yǎng)型有機酸等銨鹽、硝酸鹽、 N2 等氨基酸等類及功能基生物 自養(yǎng)型3本相同CO、碳酸鹽等NH、銨鹽、硝酸鹽等 氧化無機物或利用光能不需要綠色植物2銨鹽、硝酸鹽光能四、 代謝產物 。依據與微生物生長繁殖關系 分為：初級代謝產物和次級代

16、謝產物產生功能種類存在部位合成最多時期初級代謝產物次級代謝產物一直產生一定階段才合成生長繁殖必需非必需基本相同不同細胞內胞內或外調整期穩(wěn)定期五、 代謝的調節(jié) 主要方式：通過調節(jié)酶的 合成或活性 來實現(xiàn)。 體現(xiàn)了微生物結構與功能相適應。人和高等動物，植物生命活動調節(jié)的基本方式分別是什么？酶合成調節(jié)酶活性調節(jié)調節(jié)對象誘導酶酶 ( 組成酶和誘導酶 ) 的催化能力調節(jié)結果使細胞內酶的 種類發(fā)生了變化使細胞內酶的 酶量發(fā)生了變化區(qū)調節(jié)特點間接、緩慢直接、快速、精細，是反饋調節(jié)調節(jié)本質基因水平 的調節(jié)，調控酶合成代謝產物與酶可逆性結合進行調節(jié)，調控酶(機制)活性 ( 酶活性水平或 代謝水平 的調節(jié) )別調

17、節(jié)意義既保證代謝需要又避免細胞內物質和能量避免代謝產物過多積累，保證各種代謝經濟的浪費，增強了微生物對環(huán)境的適應能力而高效的進行聯(lián)系同時存在，密切配合、協(xié)調起作用結論：細菌的生長速率隨時間的推移發(fā)生了有規(guī)律的變化，據此可繪制出細菌生長曲線。六、細菌的生長可分為四個時期時期特點成因菌體特征應用與其他調整期不立即繁殖適應新環(huán)境代謝活躍，體積增長較快長短與菌種和接種齡、 接種量、培養(yǎng)基成分等培養(yǎng)條件有關對數(shù)期繁殖速率最快條件適宜個體形態(tài)和生理特性穩(wěn)定生產用菌種，科研材料穩(wěn)定期活菌數(shù)目最多，次級生存條件開始惡有些種類出現(xiàn)芽孢改善和控制條件延長穩(wěn)定期代謝產物大量積累化衰亡期活菌數(shù)目急劇下降生存條件極度惡

18、化出現(xiàn)畸變裂解，釋放產物七、三大生物工程比較生物工程基因工程細胞工程發(fā)酵工程基本原理分子遺傳學細胞生物學、分子生物學( 經 DNA 重組的 ) 微生物完成的生化反應主要技術基因拼接； DNA重組細胞培養(yǎng)；細胞融合菌種選育；細胞大規(guī)模培養(yǎng)工程目的改造物種獲得代謝物或菌體主要操作對象基因及動、植物、微生物細胞動、植物、微生物細胞微生物工具酶限制性內切酶， DNA連接酶纖維素酶、果膠酶，胰蛋白酶操作水平分子水平細胞或細胞器水平與 其 他工 程 關通過其他兩個工程使目的基因可為發(fā)酵工程提供菌種，使基因為上兩工程提供產品系得以表達工程得以實現(xiàn)前兩工程是上游工程技術，發(fā)酵工程是下游工程技術。前兩者產品的獲

19、得一般要通過后者完三者相互關系成，每個工程都需要借助其他工程技術服務和場所支持名師解析【例1】以下有關基因工程的敘述，正確的是( D )A基因工程是細胞水平上的生物工程B基因工程的產物對人類都是有益的C基因工程產生的變異屬于人工誘變D基因工程育種的優(yōu)點之一是目的性強【解析】根據基因工程的概念可知，基因工程育種的優(yōu)點是目的性強，可按照人們的意愿改造生物的遺傳性狀。但基因工程屬于分子水平的生物工程，其產品對人類有的有益，有的有害?；蚬こ桃鸬淖儺悓儆诨蛑亟M?！纠?2】科學家通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖內含有人奶主要蛋白。以下有關該基因工程的敘述，錯誤的是( A)A采用反轉錄的方法得到目的

20、基因有內含子B基因非編碼區(qū)對于目的基因在塊莖中表達是不可缺少的C馬鈴薯的葉肉細胞可作為受體細胞D用同一種限制性內切酶，分別處理質粒和含目的基因的DNA，可產生黏性末端而形成重組 DNA分子【解析】內含子是不能編碼蛋白質的，成熟的信使RNA不含內含子轉錄部分，反轉錄合成的目的基因的方法是以目的基因轉錄成的信使RNA為模板， 反轉錄成互補的單鏈 DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA。很顯然 A 敘述是錯誤的?！纠?3】在利用谷氨酸棒狀桿菌生產谷氨酸的過程中，下列敘述正確的是( B )各個生長時期的長短是固定的，無法人為縮短生長周期對數(shù)期是采樣留種的最佳時期 在穩(wěn)定期補充營養(yǎng)物質可以提高產量調整期

21、是收獲代謝產物的最佳時期ABCD 【解析】微生物的生長規(guī)律一般分為四個時期，它們的數(shù)目變化及特征可以總結為下表：時期特點成因菌體特征應用與其他調整期不立即繁殖適應新環(huán)境代謝活躍，體積增長較快長短與菌種和接種齡、 接種量、培養(yǎng)基成分等培養(yǎng)條件有關對數(shù)期繁殖速率最快條件適宜個體形態(tài)和生理特性穩(wěn)定生產用菌種，科研材料穩(wěn)定期活菌數(shù)目最多，次級生存條件開始惡有些種類出現(xiàn)芽孢改善和控制條件延長穩(wěn)定期代謝產物大量積累化衰亡期活菌數(shù)目急劇下降生存條件極度惡化出現(xiàn)畸變裂解，釋放產物【例 4】在植物基因工程中，用土壤農桿菌中的Ti 質粒作為運載體，把目的基因重組入Ti 質粒上的 T DNA片段中，再將重組的 T

22、DNA插入植物細胞的染色體DNA中。(1) 科學家在進行上述基因操作時，要用同一種限制性內切酶分別切割質粒和目的基因，質粒的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過堿基互補配對而黏合。(2) 將攜帶抗除草劑基因的重組Ti 質粒導入二倍體油菜細胞，經培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗除草劑特性的轉基因植株。經分析，該植株含有一個攜帶目的基因的 T DNA片段，因此可以把它看作雜合子。理論上，在該轉基因植株自交 F1 代中，仍具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的 3/4 ，原因是雌雄配子各有 1/2 含有抗除草劑基因；受精時雌雄配子隨機結合 。(3) 種植上述轉基因油菜，它所攜帶的目的基因可以通過花粉傳遞給近

23、緣物種，造成“基因污染”。如果把目的基因導入葉綠體 DNA 中，就可以避免“基因污染” ，原因是 葉綠體遺傳屬于細胞質遺傳，表現(xiàn)為母系遺傳特點，目的基因不會通過花粉傳遞而在下一代中體現(xiàn)出來 ?！窘馕觥炕蚬こ痰墓ぞ呙赣校合拗菩詢惹忻?，DNA 連接酶兩種。同種限制性內切酶處理DNA得到相同的黏性末端。如果目的基因導入葉綠體中的DNA，則這種遺傳屬于細胞質遺傳，在傳給下一代時只有通過卵細胞來完成，不會通過花粉傳遞給后代。【例5】 某化工廠的污水池中，含有一種有害的、難于降解的有機化合物合物 A、磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素配制的培養(yǎng)基，成功地篩選到能高效降解化合物( 目的菌 ) 。實驗的主要步驟如圖5

24、-21-3所示。請分析回答問題：A。研究人員用化A 的細菌圖 5-21-3(1)培養(yǎng)基中加入化合物 A 的目的是篩選目的菌，這種培養(yǎng)基屬于選擇 培養(yǎng)基。(2)“目的菌”生長需要的氮源和碳源是來自培養(yǎng)基中的化合物A ，實驗需要振蕩培養(yǎng)，由此推測“目的菌”的代謝類型是異養(yǎng)需氧型。(3) 培養(yǎng)若干天后，應選擇培養(yǎng)瓶中化合物A 含量 減少 的培養(yǎng)液，接入新的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)，使“目的菌”的數(shù)量增加。(4) 轉為固體培養(yǎng)基時，常采用劃線的方法接種，獲得單菌落后繼續(xù)篩選。(5) 若研究“目的菌”的生長規(guī)律，將單個菌落進行液體培養(yǎng)，可采用定期取樣的方法進行計數(shù)，以時間為橫坐標，以細菌數(shù)目的對數(shù)為縱坐標，繪制

25、生長曲線。(6) 實驗結束后，使用過的培養(yǎng)基應該進行滅菌處理后，才能倒掉?！窘馕觥亢Y選目的菌的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基。配制培養(yǎng)基時因無碳源、氮源，所以碳源、氮源來自化合物A。因碳源是有機物，振蕩使“目的菌”與氧氣充分接觸，所以其代謝類型為異養(yǎng)需氧型。 “目的菌”能分解有機化合物A，所以培養(yǎng)瓶中化合物A 含量減少。為避免“目的菌”擴散、污染，實驗結束后，使用過的培養(yǎng)基需要進行滅菌處理。【例6】（2006 北京卷 3）用蔗糖、奶粉和經蛋自酶水解后的玉米胚芽液.通過乳酸菌發(fā)醉可生產新型酸奶，下列相關敘述錯誤的是（D）A.蔗糖消耗量與乳酸生成量呈正相關C.應選擇處于對數(shù)期的乳酸菌接種B.酸奶出現(xiàn)明顯氣泡說

26、明有雜菌污染D.只有奶粉為乳酸菌發(fā)解提供氮源【解析】乳酸菌為厭氧異養(yǎng)微生物，奶粉和經蛋白酶水解后的玉米胚芽液可為乳酸菌的生活可提供碳源和氮源。【例 7】 (08 江蘇生物 31）為研究酵母菌種群密度的動態(tài)變化，某同學按下表所列條件進行了 A、B、C 和 D 共 4 組實驗，用1 000mL 錐形瓶作為培養(yǎng)器皿，棉塞封口，在25下靜置培養(yǎng)，其他實驗條件均相同，定時用血球計數(shù)板計數(shù)。根據實驗結果繪出的酵母菌種群密度變化曲線圖如下，請分析回答以下問題。（ 1）圖中曲線、和分別是 _組、 _組和 _組的結果。（ 2） B 組和 A 組的實驗結果不同的原因是B 組 _。（ 3） D 組和 B 組的實驗結

27、果不同的原因是D 組 _。（ 4）在整個實驗過程中，直接從靜置的培養(yǎng)瓶中取培養(yǎng)原液計數(shù)的做法是錯誤的，正確的方法是和。（ 5 ）實驗結束后，用試管刷蘸洗滌劑擦洗血球計數(shù)板的做法是錯誤的，正確的方法是。【解析】培養(yǎng)液中物質的濃度過大，會造成細胞滲透失水而抑制酵母菌的生長繁殖，因此，、 是 A 或 B，、 為 C 或 D。培養(yǎng)液體積越小，則瓶內氧氣越多，酵母菌進行有氧呼吸，生長繁殖快，達到最大數(shù)量的時間短，故是B，是 A，是 D，是 C。 B 組和 A 組的濃度一樣，只有體積不同，故實驗結果的差異是由體積造成的，培養(yǎng)液較多，與空氣接觸面積較小，故供氧較少； D 組和 B 組的體積相同而濃度不同，實

28、驗結果不同只能是由濃度不同造成的，葡萄糖濃度較低，故營養(yǎng)物質供應較少；因為酵母菌在培養(yǎng)液中分布并不均勻，故需搖勻培養(yǎng)液后再取樣，由于后期酵母菌的數(shù)量多，可能造成堆積而無法計數(shù)，應進行稀釋后再取樣計數(shù)；由于用試管刷蘸洗滌劑擦洗血球計數(shù)板可能會使酵母菌細胞黏固在血球計數(shù)板的小室內，造成下次無法使用，正確的方法是浸泡和沖洗?！敬鸢浮浚?1） B A D （ 2）培養(yǎng)液較多，與空氣接觸面積較小，故供氧較少（ 3）葡萄糖濃度較低， 故營養(yǎng)物供應較少（4）搖勻培養(yǎng)液后再取樣培養(yǎng)后期的樣液稀釋后再計數(shù) （5）浸泡和沖洗單元測試題目一、選擇題1下列哪項不屬于固氮生物A根瘤菌B圓褐固氮菌C某些藍藻D豆科植物2下

29、面對氮循環(huán)的說法中正確的是A生物的固氮過程就是N2 吸收到植物體內被利用了B氮素一旦進入生物體內就不會形成N2C生物體內的氮主要來源于閃電固氮D動物產生的尿素轉化成的銨鹽可被植物吸收利用3在生物固氮過程中，最終電子受體是A N2 和乙炔B NH3C乙烯+D NADP4根瘤菌的新陳代謝類型屬于A自養(yǎng)需氧型B自養(yǎng)厭氧型C異養(yǎng)需氧型D異養(yǎng)厭氧型5圓褐固氮菌除了具有固氮能力外還能A促進植物生根B促進植物開花C促進植物形成種子D促進植物的生長和果實發(fā)育6原核生物呼吸酶附著的部位是A細胞壁B細胞膜C細胞質D擬核7細胞結構是原核，生長繁殖過程絕對不需要氧，體內不含有氧呼吸酶的微生物是A乳酸菌B酵母菌C變形蟲

30、D固氮菌8光合作用所需的酶和呼吸作用的酶分別屬于A前者屬于胞內酶，后者屬于胞外酶B前者屬于胞外酶，后者屬于胞內酶C都是胞內酶D都是胞外酶9在微生物細胞中，占細胞干重90%以上的化學元素是A C、H、 O、 NB C、H、 O、 N、P、 SC N、P、 S、 K、Ca、 MgD C、H、 O10產生標準菌落的細菌的最初數(shù)目和培養(yǎng)基分別是A一個細菌，液體培養(yǎng)基B許多細菌，液體培養(yǎng)基C一個細菌，固體培養(yǎng)基D許多細菌，固體培養(yǎng)基11抗生素是一類具有特異性抑菌和殺菌作用的有機化合物，這產生于微生物生長的A調整期B對數(shù)期C穩(wěn)定期D衰亡期12有關微生物營養(yǎng)物質的敘述中，正確的是A是碳源的物質不可能同時是氮

31、源B凡碳源都提供能量C除水以外的無機物只提供無機鹽D無機氮源也能提供能量13可作為硝化細菌碳源、氮源、能量來源的是A含碳有機物，氨，光B含碳無機物，氨，氮C含碳無機物，氨，氨D含碳有機物，氨，氨14測定 3 類細菌對氧的需要，讓它們在3 個不同的試管中生長，下圖顯示了細菌的生長層。據此判斷：只能在需氧培養(yǎng)基中繁殖、只能在無氧培養(yǎng)基中繁殖、在有氧和無氧的培養(yǎng)基中都能繁殖的細菌依次是ABC D 15谷氨酸棒狀桿菌的代謝類型屬于A異養(yǎng)需氧型B異養(yǎng)厭氧型C自養(yǎng)需氧型D自養(yǎng)厭氧型16下面對發(fā)酵工程中滅菌的理解中，不正確的是A防止雜菌污染B滅菌就是殺死培養(yǎng)基中一切細菌C培養(yǎng)基和發(fā)酵設備都必須消毒D滅菌必須

32、在接種前17生產單克隆抗體要用到的生物工程是基因工程細胞工程發(fā)酵工程酶工程ABC D 18固定化酶的優(yōu)點是A有利于增加酶的活性B有利于產物的純化C有利于提高反應速度D有利于酶的發(fā)揮作用19研究認為，用固定化酶技術處理污染是很有前途的。如將從大腸桿菌中得到的磷酸三脂酶固定到尼龍膜上制成制劑，可用于降解殘留在土壤中的有機磷農藥。與用微生物降解相比，其作用不需要適宜的A溫度B pHC水分20與血糖快速測試儀原理相同的酶的應用是D營養(yǎng)A多酚氧化酶傳感器B尿激酶C氨芐青霉素的生產D尿糖試紙21. （ 09 安徽卷） 下列是關于“檢測土壤中細菌總數(shù)”實驗操作的敘述，其中錯誤的是A用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培

33、養(yǎng)基，經高溫、高壓滅菌后倒平板B取10 、10、 10 倍的土壤稀釋液和無菌水各0 1ml ，分別涂布于各組平板上0C將實驗組和對照組平板倒置，37 C 恒溫培養(yǎng)24-48 小時D確定對照組無菌后，選擇菌落數(shù)在300 以上的實驗組平板進行計數(shù)22. （ 09 上海卷） 9. 存在于鹽湖和熱泉中的兩類細菌都具有的特征是 A. 在極端環(huán)境下進行遺傳物質的復制B. 對利福平敏感C. 在極端環(huán)境下都不進行分裂生殖D. 都沒有細胞壁23. （ 09 全國卷） 右圖是某種微生物體內某一物質代謝過程的示意圖。下列有關酶活性調節(jié)的敘述，錯誤的是A丁物質既是酶催化生成的產物，又是酶的反饋抑制物B戊物質通過與酶結

34、合導致酶結構變化而使其活性下降C當丁物質和戊物質中任意一種過量時，酶的活性都將受到抑制D若此代謝途徑的終產物不斷排出菌體外，則可消除丙物質對酶的抑制作用24. （ 09 四川卷） 下列關于幾種微生物的營養(yǎng)代謝和生長繁殖的描述，正確的是A. 根瘤菌通過生物固氮，制造了含氮養(yǎng)料和含碳有機物B接種到培養(yǎng)基上的青霉菌，進入對數(shù)期能大量積累有毒素C培養(yǎng)液中溶氧量的變化，會影響酵母菌的生長繁殖和代謝途徑D用 32P 標記的噬菌體感染細菌，在新形成的噬菌體中都能檢測到32P25. （ 09 重慶卷） 下列有關大腸桿菌的敘述，正確的是A. 大腸桿菌以復制方式進行繁殖，其你擬核實一個環(huán)狀DNA分子B. 在含葡萄

35、糖和乳糖的培養(yǎng)基上，大腸桿菌首先利用乳糖作碳源C. 用大腸桿菌工程菌生產干擾素時，應及時添加核算等生土長基因子D.處于對數(shù)期的大腸桿菌，常作為生產作用的菌種和科研的材料26. （ 09 上海卷） 在光照下，將等細胞數(shù)量的衣藻和大腸桿菌分別接種到只含無機鹽的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結果是（虛線和實線分別表示大腸桿菌和衣藻的生長曲線）27. （ 09 全國卷） 下列關于通過發(fā)酵工程生產谷氨酸的敘述，錯誤 的是A發(fā)酵時需不斷通入無菌空氣，否則會積累乳酸B發(fā)酵時常采用的培養(yǎng)基偉液體天然培養(yǎng)基C從自然界分離的野生型菌株可直接用于生產D當菌體生長進入穩(wěn)定期時，補充營養(yǎng)物可提高谷氨酸產量28在適宜的溫度條件下，在下圖

36、所示裝置中都加入干酵母( 內有活酵母菌) ，其中適于產生酒精的裝置是()29在一普通的錐形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如下面左圖，在右圖的有關坐標圖中。正確的是()ABCD30將少量大腸桿菌放入含葡萄糖和乳糖、容積一定的完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在不等間隔時間內等量均勻地取樣、測定樣液中相關項目，結果如下表：樣液大腸桿菌數(shù)量（個/ 立方毫米）分解葡萄糖的酶半乳糖苷酶a1210+-b820+c1210+d1000+-e600+注： “+表”示存在， “-”表示不存在。據表中數(shù)據可知樣液取出先后順序為A.a b c d eB.e b d a cC.e b a c dD.d a c be二、非選擇題3

37、1. 閱讀下列材料，回答相關問題。材料 1 在自然界中有將游離態(tài)氮轉化成化合態(tài)氮的生物， 也有將化合態(tài)氮轉化成游離態(tài)氮的細菌，由于其生理過程與硝化細菌相反，故稱為反硝化過程，該細菌被稱為反硝化細菌，反硝化細菌對農業(yè)生產是不利的，會降低土壤的肥力，但對于氮的循環(huán)來說是必不可少的。材料 2 生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)和碳循環(huán)及其相互關系的簡圖如下。材料 3 由于鳥類對飛翔生活的適應，要減輕體重，所以鳥類的消化道相對較短。在養(yǎng)雞場里，由于雞的消化道相對較短，食物中的有機物消化不充分。在其排出的糞便中還有很多有機物未被充分利用，所以常將雞糞發(fā)酵除臭后摻到其他的飼料中喂豬，可以節(jié)省飼料，提高經濟效益。（ 1）上圖

38、中過程 稱為 _ ，過程 稱為 _。如果圖示是一個封閉的大棚生態(tài)系統(tǒng)，遇到連續(xù)陰雨天氣，你認為采取何種措施對植物生長較為有利？_ 。采取這種措施的目的是_ 。（ 2）在完成圖中 過程的生物中， 根瘤菌是非常有名的， 它活躍在豆科植物的根部形成根瘤，與豆科植物呈現(xiàn)良好的共生關系，請你具體說出豆科植物與根瘤菌之間的互惠關系：_。（ 3）植物完成圖中 過程的主要方式是_，如果土壤板結或長期水淹，陸生植物通過該過程吸收的氮素是否能滿足其生理需要？_，其原因是_ 。（ 4）你認為材料1 中提到的反硝化細菌的生理過程是由圖中的哪個標號體現(xiàn)的？_。（ 5）圖中哪個標號代表的內容能體現(xiàn)出這個生態(tài)系統(tǒng)自動調節(jié)能

39、力的大小？_。（ 6）你認為雞糞發(fā)酵除臭是何種細菌的作用？在圖中哪個標號所示的過程能反映除臭的生理過程 _。32. 根據下圖回答問題：（ 1）當終產物合成過量時，往往會導致合成途徑中斷，原因是谷氨酸抑制了_ 的活性，這屬于 _ 的調節(jié)。（ 2）假設 B 酶只有在細菌內出現(xiàn)某種中間產物后，才能合成則B 酶是一種 _酶。（ 3）假設人們想利用葡萄糖、谷氨酸棒狀桿菌生產 酮戊二酸，請你利用現(xiàn)有知識，設計一個大量積累 酮戊二酸的方案。33. （09 山東莒南）低度的果酒、果醋具有一定的保健養(yǎng)生功能。下圖是兩位同學制果酒和果醋時使用的裝置。同學甲用A（帶蓋的瓶子）裝置制葡萄糖，在瓶中加入適量葡萄汁，發(fā)酵

40、溫度控制在1825，每隔12h 左右將瓶蓋擰松一次（注意不是打開瓶蓋），之后再將瓶蓋擰緊。當發(fā)酵產生酒精后，再將瓶蓋打開，蓋上一層紗布，溫度控制在3035，進行制果醋的發(fā)酵。同學乙用B 裝置，溫度控制與甲相同，不同的是制果酒階段充氣口用夾子夾緊外，排氣的橡膠管也用夾子夾住，并且每隔12h 左右松一松夾子放出多余的氣體。制果醋階段適時向充氣口充氣。經過20 天左右，兩位同學先后完成了自己的發(fā)酵制作。據此回答有關問題：（ 1）酵母菌與醋酸桿菌在結構上的最大區(qū)別是后者。從制酒和制醋兩階段對裝置的處理方式判斷，酵母菌和醋酸桿菌的異化作用類型依次是。（ 2）同學甲在制酒階段，每隔12h 左右就要將瓶蓋擰松一次，但又不打開，這樣做的目的是。用反應式表示出制酒過程剛開始時發(fā)生的主要化學變化：（ 3） B 裝置中排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連，這樣做的原因是。（ 4）制葡萄酒時要將溫度控制在 1825，而制葡萄醋時要將溫度控制在 3035，原因是 。葡萄汁為酵母菌、醋酸桿菌等微生物的生長提供的營養(yǎng)成分是 。34. （09 山東莒南）某校生物興趣小組進行的研究性學習的題目是：利用微生物制造酸奶。該興趣小組的準備活動的記錄如下：活動目的：學習制造酸奶，體驗微生物食品的加工條件及過程，驗證氧氣對乳酸發(fā)