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1、专题复习专题复习 微生物与发酵工程【知识框架】【经典例题】【例题1】为了检测饮用水中是否含有某种细菌，配制如下培养基蛋白胨乳糖蔗糖K2HPO4伊红美蓝蒸馏水10g5g4g2g0.4g0.065g1000mL将培养基pH高至7.2（1）该培养基所含的碳源有 ，其功能是 。（2）该培养基所含的氮源有 ，其功能是 。（3）该培养基除含碳源、氮源外，还有微生物需要的营养物质是 。（4）该细菌在同化作用上的代谢类型是 。（5）该培养基可用来鉴别哪种细菌 （ ）A.霉菌 B.酵母菌 C.大肠杆菌 D.乳酸菌【思路分析】对异养微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源，因此蛋白胨既作碳源又可作氮

2、源。该培养基不需补充生长因子。各类微生物繁殖的最适pH是不同的，大多数细菌、放线菌适宜在中性至微碱性（pH为77.5）中生长，而酵母菌和霉菌则适宜在偏酸性（pH为4.56.0）中生长，在配制培养基时应注意这条原则。【规范解答】（1）乳糖、蔗糖、蛋白胨，主要用于构成微生物的细胞物质和代谢产物。（2）蛋白胨主要用于合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物。（3）水、无机盐（或K2HPO4）（4）异养 （5）C【反思点拨】该题主要考查了微生物需要的营养及功能、培养基的种类、配制原则。解此题时要注意自养和异养微生物在新陈代谢类型上的异同、在营养物质需求上的异同。配制培养基时要综合考虑这些因素。【例题2】下面是

3、最早发现抗生素青霉素的弗莱明先生所进行的探索过程。提出问题：培养细菌的培养基中，偶然生出青霉菌，在其周围的细菌生长就会受到抑制，为什么会出现这种现象？作出假设：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：青霉素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.青霉素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

4、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。【思路分析】本题在认真分析实验过程的基础上结合生态学的知识解题是不难的。（1）青霉菌可产生青霉素，青霉素是抗生素可杀菌。（2）在同一培养基中青霉菌和细菌为了营养和空间将发生竞争。（3）在设计实验时为了使结果真实可靠必须只有一个变量，同时应设计对照组。【规范解答】（1）D (2)B (3)对照 配制成分相同的培养基，不加入青霉菌，观察细菌的生长

5、和繁殖情况 细菌正常生长 【反思点拨】本题重点考查的是与实验有关的知识。正确解答此题要复习与对照实验有关的知识：如何提出假设、如何设计实验、如何设计对照组等。【例题3】下图表示黄色短杆菌合成赖氨酸的途径。据图回答下列问题：（1）在？处填上合适的词（促进或抑制）（2）赖氨酸属于黄色短杆菌的_产物。分析图中代谢途径，在黄色短杆菌的细胞内难以积累较高浓度的赖氨酸，其主要原因是_，这种调节方式属于_，其特点是_。（3）目前，科学家已经通过对黄色短杆菌进行 措施，选育出_ _菌种，从而解决了原菌种不能大量生产赖氨酸的问题。（4）在生产实际中，常采用_法，以保证微生物能较长时间的高速生长和提高设备的利用率

6、。与其他生物相比，微生物代谢非常旺盛，其原因是_。【思路分析】本题借黄色短杆菌合成赖氨酸为载体，考查了微生物的代谢产物，微生物代谢的调节，微生物生长等知识。在黄色短杆菌的代谢过程中，当赖氨酸和苏氨酸都积累过量时，就会抑制天冬氨酸激酶的活性，使细胞内难以积累赖氨酸；而当赖氨酸单独过量时就不会出现这种现象。这种调节方式对微生物具有重要意义。为了获得能大量生产赖氨酸的黄色短杆菌，科学家采用了诱变育种的措施。这又联系了前面所学知识。第（4）小题考查微生物代谢的人工调节问题，在生产实际中，为了提高产量和设备的利用率，常采用连续培养的方法。【规范解答】（1）抑制（2）初级代谢 赖氨酸和苏氨酸的积累抑制天冬

7、氨酸激酶的活性 酶活性的调节快速而精细（3）人工诱变 不能合成高丝氨酸脱氢酶（4）连续培养 微生物的表面积与体积的比很大，能够迅速与外界环境进行物质交换【反思点拨】熟练地解决此题要掌握以下知识：一是微生物的初级代谢产物和次级代谢产物的区别；二是酶活性的调节和酶合成的调节的区别；三是关于微生物的连续培养问题。【强化训练】一、单项选择题：本题包括26小题，每小题2分，共52分。每小题只有一个选项最符合题意。1. 微生物的代谢调节属于A神经调节 B激素调节 C酶的调节 D基因调节2.下图表示某种细菌接种后可能出现的三种生长曲线，该曲线可以说明A接种量对调整期的影响 B接种量对对数期的影响C培养条件对

8、调整期的影响 D培养条件对对数期的影响3国家卫生部和农业部都已经确认，导致2005年6月24日四川资阳市发生不明原因疾病发病和死亡的罪魁祸首是猪链球菌2号。下列有关猪链球菌的说法正确的是 A组成猪链球菌遗传物质的核苷酸有4种 B猪链球菌产生的可遗传的变异来自基因突变和染色体变异；C猪链球菌无核膜，无细胞器，具有细胞壁，且遗传物质是RNA D猪链球菌通常进行有性生殖。4硝化细菌培养在由硝酸铵、硫酸镁、氯化钙、磷酸二氢钾等必需的元素和水配成的营养液中，一段时间后，其数量的变化是（ ）A越来越多 B越来越少 C先增加后减小 D基本不变5用放射性同位素32P标记T2噬菌体的DNA，噬菌体感染大畅杆菌后

9、，在下列物质中可测出放射性的物质是A子代噬菌体的DNA分子B子代噬菌体的蛋白质分子C大肠杆菌的拟核中的DNA分子D大肠杆菌核糖体中的RNA分子 6.下列有关谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述错误的是A组成酶是维持菌体基本生活的必要条件B菌体能合成各种生长因子，不需要从外界补充C发酵液pH呈酸性时，就会生成乙酰谷氨酰胺D细胞膜透性的改变，可解除代谢产物对有关酶活性的抑制7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核苷酸、维生素、多糖、脂类、氨基酸C多糖、脂类、维生素、抗生素、氨基酸 D氨基酸、多糖、维生素、色素、抗生素8.下列四种生物中，哪一种生物的细胞

10、结构与其他3种的细胞有明显区别A.酵母菌 B.大肠杆菌 C.青霉菌 D.蘑菇9下列说法正确的是 A发酵罐中微生物的生长繁殖与代谢产物的形成都与pH有关B单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的C谷氨酸棒状杆菌要在隔绝空气的条件下发酵才能得到谷氨酸(味精的主要成分)D人工诱变、细胞工程、基因工程等都对微生物进行定向改造10非典”的病原体SARS病毒是RNA病毒；据报道，SARS疫苗的研究已取得突破性的进展，不久将在广州、北京进行临床实验。下列关于SARS病毒及疫苗的叙述正确的是ASARS病毒的遗传物质组成含有5种碱基、8种核苷酸B接种SARS疫苗能增强人体免疫力是因为接种了SARS抗体C可用含碳源、

11、氮源、生长因子、水、无机盐的培养基培养SARS病毒D决定其抗原特异性的是SARS病毒的衣壳11下图是在培养细菌的过程中，细菌种群生长速度的变化曲线。请你仔细分析曲线所包括的内容，分析在生长速度的哪一段变化时期，细胞的形态结构最稳定，适于做科学研究之用（ ）A B C D12根瘤菌是一种固氮微生物，其生物学特征之一是A在土壤中独立生活时能够固氮 B需氧的异养细菌C所需能量由自身的线粒体提供 D单细胞真核生物13马歇尔和沃伦因对引起胃溃疡的幽门螺杆菌的开创性研究成果，获得了2005年诺贝尔生理学或医学奖。请问幽门螺杆菌与硝化细菌的共同特点是A异养型 B基因编码区由外显子和内含子组成C厌氧型 D遗传

12、物质主要在拟核区14下列所述环境条件下的微生物，能正常生长繁殖的是A在缺乏生长素的无氮培养基中的圆褐固氮菌B在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌C在新配制的植物矿质营养液中的酵母菌D在灭菌后的动物细胞培养液中的禽流感病毒15下列不需要利用发酵工程的是A生产单细胞蛋白饲料 B通过生物技术培育可移植的皮肤C利用工程菌生产胰岛素 D工厂化生产青霉素16关于青霉素生产的叙述，正确的是A青霉素是青霉菌生长代谢中重要的初级代谢产物B用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌再经筛选的方法可以选育高产菌种C发酵罐接种后必须进行灭菌处理D在青霉菌生长的稳定期，活菌数不再增加，青霉菌产量也不再增加17关于炭疽杆菌的叙述，错

13、误的是A具有细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等结构B通过二分裂方式进行繁殖C核衣壳外还有多糖、蛋白质和脂质构成的囊膜D同化类型是化能异养型18用蔗糖、奶粉和经蛋自酶水解后的玉米胚芽液.通过乳酸菌发醉可生产新型酸奶，下列相关叙述错误的是A蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关 B酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染C应选择处于对数期的乳酸菌接种 D只有奶粉为乳酸菌发解提供氮源19.在利用谷氨酸捧状杆菌生产谷氨酸的过程中，下列叙述正确的是各个生长时期的长短是固定的，无法人为缩短生长周期 对数期是采样留种的最佳时期 在稳定期补充营养物质可以提高产量 调整期是收获代谢产物的最佳时期A. B. C. D.20.下列关于平

14、菇培养的操作程序，正确的是A.配制牛肉膏蛋白胨培养基，接种，高压蒸气灭菌，培养B.配制牛肉膏蛋白胨培养基，高压蒸气灭苗，接种，培养C.配制棉予壳培养基，按种，高压蒸气灭菌，培养D.配制棉子壳培养基，高压蒸气灭菌，接种，培养21. 与括号内的几种微生物（酵母菌、乳酸菌、硝化细菌、蓝藻、禽流感病毒）有关的叙述中，正确的是A从生态系统的成分看，是分解者，是生产者B从同化作用类型看，是厌氧型，是需氧型C从异化作用类型看，异养型，是自养型D从结构和成分看，具有成形的细胞核，的遗传物质中不含胸腺嘧啶22.下列有关微生物次级代谢产物的叙述，错误的是A一般对微生物无明显的生理功能 B生长到一定的时期才能产生

15、C不可以积累在细胞内 D因种类的不同而有差异23.下列有关自然界中微生物的正确叙述是A维生素是某些微生物生长和发育所必需的生长因子B固氮微生物只有侵入豆科植物的根内才能固氮C所有微生物在生态系统中均属于分解者D所有微生物在细胞结构上都无核膜包围的细胞核24.用发酵工程生产单细胞蛋白，可用来制成“人造肉”供人食用，这种蛋白是 A微生物菌体 B微生物代谢产物 C微生物合成物质 D发酵液25.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，得到生长曲线图，对培养基的要求是 A恒定容积的液体培养基 B任意容积的液体培

16、养基C恒定容积的半固体培养基 D任意容积的半固体培养基26.马歇尔和沃伦因对引起胃溃疡的幽门螺杆菌的开创性研究成果，获得了2005年诺贝尔生理学或医学奖。请问幽门螺杆菌与硝化细菌的共同特点是A异养型 B基因编码区由外显子和内含子组成C厌氧型 D遗传物质主要在拟核区二多项选择题：本题包括6小题，每小题3分，共18分。每小题有不止一个选项符合题意。27.要将土壤中的自生固氮菌与其他杂菌分离出来，下列操作错误的是 A加入氮源，加入杀菌剂的培养基上 B不含氮源，含杀菌剂的培养基上C加入氮源，不加杀菌剂的培养基上 D不含氮源，不含杀菌剂的培养基上28下列关于微生物代谢调节的说法不正确的是A酶活性的调节比

17、酶合成的调节更精细、更快速B诱导酶一旦产生，其活性就一直保持下去C在微生物体内，一般先进行酶合成的调节，再进行酶活性的调节D.在大肠杆菌体内，半乳糖苷酶是一种组成酶29.在用微生物发酵法生产味精的过程中，对发酵罐错误的操作是 A严格密封 B不断通入二氧化碳 C先通风，后密封 D不断通入无菌空气30.关于病毒的叙述，下列正确的是A.不能独立成为结晶，这说明病毒不是细胞B.从来没有两种核酸（DNA和RNA）同时存在一种病毒中C.细菌病毒的形态比真核细胞的病毒简单D.病毒的核酸有环形的、也有线形的，有单链的、也有双链的31某同学在进行探究大肠杆菌群体生长规律实验时，错误操作是ABCA在调整期扩大接种

18、 B随时调整pHC在稳定期连续培养 D定期检测菌体数目32下边的图示表明，某种原核生物通过一套酶系统将某种原料转变成自身必需的氨基酸3，根据图示选出错误的结论 ( )A氨基酸3是该生物的初级代谢产物B氨基酸3含量的增加，能够抑制酶1的活性，这属于酶合成的调节C如果基因2发生突变，则必须在培养基中添加氨基酸2或3才能使该生物正常生长D如果要利用该生物生产氨基酸2，可以选育出不能合成酶3的菌种，但需在培养基中适量添加氨基酸3培养三、综合题33抗生素作为治疗细菌感染的药物，其高效性和巨大的经济价值使抗生素工业经久不衰。其中青霉素的发现和应用具有划时代的意义。(1)青霉菌发酵产生青霉素。青霉菌的新陈代

19、谢类型是 ，青霉素是青霉菌的 代谢产物。(2)在生产和科研中，常选用处于 期的青霉菌作为菌种或研究材料因为此时的青霉菌代谢旺盛， 和 比较稳定(3)对青霉菌菌体生长情况的测定，取一定体积的发酵液，经离心分离、反复洗涤后， ，再计算发酵罐中菌体的总重量。34.下图为酵母菌细胞的模式图和生长曲线。请回答(1)从细胞核的结构来看，下列选项中，与该酵母菌同属一类型的生物是A乳酸菌 B放线菌 C变形虫 D噬菌体 (2)1的通透性是，图示的细菌正在进行。(3)要收获酵母菌的代谢产物，应选择生长曲线的 。为了获得更多的代谢产物，要延长该时期，工业上采用的方法是。(4)细胞出现多种形态，甚至畸形的是曲线中的

20、期。(5)如果在有氧和无氧情况下，酵母菌细胞中 (结构)数量会发生明显差异。(6)自然环境中的酵母菌属于生态系统中的成分。35.人造蛋白食品是现代的微生物工程的杰作之一，食用真菌蛋白是人造蛋白的一种。真菌蛋白的制造过程的图解如下。请根据图解回答下列问题：（1）往发酵罐内注入少量氨水的目的是。（2）制造真菌蛋白时，要向发酵罐内注入空气，由此可以推知发酵罐中的真菌的异化作用类型是 型。(3)往发酵罐内添加的一切物品都要经过消毒，从生态学的角度进行分析，其原因是。(4)添加的糖被真菌利用。转化形成真菌蛋白，必须经过的生理过程是。(5)从自然界中分离出的真菌菌种，用于制造真菌蛋白时，真菌蛋白的产量较低

21、。要获得较多的真菌蛋白，培育优良的真菌菌种方法可采用方法。(6)利用微生物工程方法制造出的真菌蛋白，常作为家畜(如猪)的饲料添加剂。猪食用这些添加剂后，可加速育肥的原因是，这些添加剂在猪体内的代谢产物有。36.病毒性肝炎是世界上最流行的传染病之一，已确认的肝炎病毒有5种同，其中以乙型肝炎危害最大，携带者估计达2亿人。乙肝疫苗成为研究的热点。研究人员进行了如下工作： A为_。 酵母菌发酵时应注意严格控制_等发酵条件。 重组DNA在酵母菌和仓鼠细胞内表达出乙肝表面抗原都必须经过_两个过程。 若要构建禽流感病毒重组核酸制备流感疫苗，首先应克隆_。 肝炎病人不宜多吃含_丰富的食物。37某化工厂的污水池

22、中，含有一种有害的、难于降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌（目的菌）。实验的主要步骤如图所示。请分析回答问题：（1）培养基中加入化合物A的目的是筛选 ，这种培养基属于 培养基。（2）“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的 ，实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是 。（3）培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量 的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量 。（4）转为固体培养时，常采用 的方法接种，获得单菌落后继续筛选。（5）若研究“目的菌”的生长规律，将单个菌落进行液体培养，可采用

23、的方法进行计数，以时间为横坐标，以 为纵坐标，绘制生长曲线。（6）实验结束后，使用过的培养基应该进行 处理后，才能倒掉。38.(1)下图为某细菌的生长曲线及A、B两种代谢产物积累曲线。请据图回答问题：A产物合成始于细菌生长曲线的 期，属于 代谢产物。B产物的积累量在细菌生长曲线的 期最大。(2)绝大多数微生物最适生长温度为2537。为了探究培养温度对谷氨酸棒状杆菌代谢产物(谷氨酸)合成量的影响，设计如下实验。在实验中有4处错误，分别标以、，请依次分析错误原因。第一步：设定培养温度为 第二步：将菌种接种到灭菌后的液体培养基中，分别在设业的温度条件下 第三步：在 定时取样，分别测定谷氨酸合成量，记

24、录结果并绘制曲线。实验结果预测及结论：若在30培养条件下，谷氨酸合成量最大，则认为， 。 。 。 。 。39下图为细菌结构示意图。据图回答：要观察细菌的子细胞群体的特征，应该用 培养基.影响细菌生长的环境因素主要为 。假定在细菌培养过程中，分离获得了不能合成某种维生素的营养缺陷型菌株，设计一个实验以鉴定这种维生素的类型。第一步：将变异菌株接种到 培养基上扩大培养；第二步：配制系列培养基，每种培养基为 。第三步：将扩大培养的变异菌株 。第四步： 。在实验操作过程中自始至终特别要注意 。实验结果分析： .（2分）参考答案选择题：15：CAABC 610:BBBAD 1115:BBDAB 1620B

25、CDBD 2126:DCAAAD 2732:ABC BCD ABC ABD ABC BC简答题：33(1)异养需氧型 次级(2)对数 个体的形态 生理特性(3)称菌体的湿重(称烘干后的重量)。34.C (2)全透性 出芽 (3)CD稳定期 连续培养 (4)DE衰亡 (5)2线粒体 (6)分解者35.(1)满足真菌所需氮源 (2)需氧 (3)防止杂菌与真菌之间的竞争 (4)氨基转换作用 (5)诱变育种 (6)真菌蛋白被分解形成的氨基酸，经脱氨基作用形成的不含氮部分，可转变成脂肪 CO2、H2O、尿素36.（1）质粒（或运载体） 温度、PH和溶解氧 转录和翻译禽流感表面抗原基因 脂肪（2）消费者、

26、分解者、非生物物质和能量 C 矿质元素 大气污染 分解者 硝化细菌 主动运输 中耕松土可以增加土壤的氧气含量，一方面促进根细胞的呼吸作用，有利于根对矿质量养料的吸收；另一方面有利于硝化细菌的活动，将氨转化为NO3-，以增加土壤肥力。37.（1）目的菌 选择 （2）化合物A 异养需氧型 （3）减少 增加 （4）划线 （5）定期取样 细菌数目的对数38.(1)对数；次级稳定(2)温度设定范围过窄谷氨酸棒状杆菌是好氧细菌，不应密闭培养从调整期至衰亡期均有谷氨酸的合成，故取样时期有遗漏实验结果有局限性，合成谷氨酸的最适培养温度有可能高于3039. （1）固体（2）温度、pH值、氧气（3）完全 只缺少某

27、一种维生素的培养基（或者只添加某一种维生素的培养基） 分别接种到上述培养基中培养 观察细菌的生长情况 无菌（4）细菌不能正常生长的培养基中所缺少的维生素，就是该变异菌株不能合成的维生素（细菌能正常生长的培养基中所添加的维生素，就是该变异菌株不能合成的维生素）发酵工程一、考点内容全解（一）本讲考点是什么？1.发酵工程、酶工程简介，及四大生物工程间的关系人们按照自己的愿望改造物种采用基因工程或细胞工程的方法，而基因工程和细胞工程的研究成果，目前大多需要通过发酵工程、酶工程来实现产业化。基因工程、细胞工程和发酵工程中所需要的酶，往往通过酶工程来获得；酶工程中酶的生产，一般要通过微生物发酵的方法来进行

28、。图示如右：（二）考点例析例1用来治疗糖尿病的胰岛素，过去主要靠从动物体器官、组织中提取，但因受原料限制，无法推广。现在，可以用发酵工程的方法来生产胰岛素。若用大肠杆菌发酵来生产胰岛素，并结合基因工程，写出其生产过程：(1)构建转入人胰岛素基因的工程菌。提取目的基因：用胰岛素基因探针从人的胰岛细胞中获取 ，再用 法制备人的胰岛细胞目的基因。目的基因与运载体结合：从大肠杆菌的细胞中提取 ，并用 酶切割质粒，使其露出 。用同一种酶切割目的基因使其产生相同的 ，再将目的基因插人质粒切口处，加入适量的 酶，这样就形成了一个 和 的重组DNA。将目的基因导人受体细胞：将大肠杆菌用 处理，以增大 的通透性

29、，让重组DNA进人大肠杆菌体内。目的基因的检测和表达：在用一定的方法检测出目的基因已导人大肠杆菌细胞内，并 后，再对该种大肠杆菌扩大培养。(2)发酵生产。如图为发酵罐，回答：（括号中填数字如1）配制适合大肠杆菌的培养基，调整 ，然后对培养基进行 处理并装入发酵罐，将上述大肠杆菌接种于发酵罐发酵若经检测若发现放料口排出的旧培养基中微生物细胞形态多样，甚至出现畸形，则此时微生物的生长处于 期，加料口 添加新培养基的速度应该适当 ，并从 以适当速度通入 若该装置阶段发酵的目的是为扩大培养生产酵母菌菌种，则应尽可能延长 期，采取的主要措施为：加料口放料的速度都 ，通人的无菌空气成分中应 ，搅拌的速度适当 影响发酵过程中温度变化的因素是 发酵过程中pH变化的原因