2010届高三生物一轮复习精品汇编：生物固氮、微生物与发酵工程

1、生物固氮、微生物与发酵工程生物固氮基础过关题生物固氮：是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程一、固氮微生物的种类（一）共生固氮微生物1 概念：是指一些与绿色植物互利共生的固氮微生物2 代表生物根瘤菌（1） 代谢类型：异养需氧型（2） 共生特性：不同的根瘤菌，各自只能侵入特定种类的豆科植物。（根瘤根瘤菌膨大的根部薄壁组织）（3） 共生关系表现：豆科植物为根瘤菌提供有机物；根瘤菌为豆科植物提供氨。（二）自生固氮微生物1 概念：是指土壤中能独立进行固氮的微生物2 代表生物圆褐固氮菌具有一定的固氮能力，并且能够分泌生长素，促进植物的生长和果实的发育二、生物固氮与氮循环固氮作用：有机氮的合成：光合产物

2、固氮产物（如、等）氨化作用：含氮有机物硝化作用：（需氧）反硝化作用：（氧气不足时）三、在农业生产上的应用（一）土壤获取氮素的两条途径含氮肥料（氮素化肥和各种农家肥）的施用（）生物固氮（）（）将圆褐固氮菌制成菌剂，施到土壤，可提高农作物的产量（）对豆科植物可进行根瘤菌拌种，也能提高豆科植物产量（）通过转基因技术，可将固氮基因转到非豆科植物中（此法不仅能明显提高农作物产量，而且有利于生态环境的保护）第五章：微生物与发酵工程微生物是指形体微小、结构简单、通常要用光学显微镜或电子显微镜才能看清楚的生物。第一节：微生物的类群微生物所包含的类群很大，约有10万种：无细胞结构：病毒微生物有细胞结构细菌放线菌

3、蓝藻支原体原核生物真菌原生生物真核生物微生物比较表：细菌放线菌病毒形态杆状、球状、螺旋状气生菌丝：可产孢子基内菌丝：吸收养料丝状且分枝，菌丝分螺旋状、多面体、复合结构结构细胞壁：保护、维持形状细胞膜：控制物质交换贮藏颗粒：淀粉、硫等细胞质核糖体：合成蛋白质质粒：DNA分子，含基因，控制抗药性、固氮、抗生素的形成核区：含有一个大型环状DNA控制细菌的主要性状核衣壳核酸：位于病毒内部，贮存遗传信息、控制生物性状衣壳：位于四周，由衣壳粒组成，保护核酸，决定抗原特异性结构与细菌相似，因此，放线菌又称具分枝细胞的细菌。 有些病毒外面有囊膜（由蛋白质、多糖、脂类构成，囊膜有刺繁殖二分裂方式，即细胞分裂，发

4、生DNA分子复制气生菌丝分化成孢子丝，产生孢子（由孢子发育成新个体）在宿主活细胞中进行增殖（以噬菌体为例）：吸附注入核酸合成蛋白质、复制核酸装配释放其它特征特殊结构：荚膜、鞭毛、芽孢，可形成多种菌落，是鉴定菌种的依据一种病毒只有一种核酸第二节：微生物的营养、代谢和生长一、微生物的营养1微生物需要的营养物质、来源及功能营养物质来源功能碳源主要是葡萄糖，其次有CO2、NaHCO3、脂肪酸、花生饼、石油。构成细胞质、合成代谢产生，能源物质氮源常用：铵盐、硝酸，其他：氮气、氨、尿素、牛肉膏、蛋白胨合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物生长因子维生素、氨基碱基，酵母膏、蛋白胨、组织提取液酶和核酸的组成成分无机

5、盐K2PO4、MgSO4为微生物提供除C、N以外的各种元素2微生物培养基的配制原则（1） 目的明确：培养不同的微生物选用不同的材料（2） 营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例（3） PH要适宜：不同的微生物适宜生长的PH范围不同3培养基的种类固体培养基：用于微生物的分离、鉴定根据物理性质的不同分为半固体培养基：用于观察微生物的运动、保藏菌种液体培养基：用于工业生产培养基是一种人工配制的、适合微生物生长或产生代谢产物用的混合养料。其分类如下： (1)根据化学成分分为：合成培养基：用已知成分的化学物质配成天然培养基：用成分不明确的天然物质配成，用于工业生产 （2）根据用途分为：选择培养基：加入

6、某种化学物质，抑制不需要的微生物生长，促进所需要微生物生长鉴别培养基：加入指示剂或化学药品配制而成，用于鉴别微生物 （3）二、微生物的代谢定义：微生物代谢是指微生物细胞内所发生的全部化学反应。特点：由于微生物的表面积与体积比很大，有利于与外界环境进行物质交换，所以其代谢异常旺盛。1 微生物的代谢产物产物种类产生时期作用示例初级产物生长全过程生长繁殖必需氨基酸、核苷酸不、多糖、脂类次级产物生长一定阶段以后对自身无明显作用抗生素、毒素、激素、色素2 微生物代谢的调节主要有两种调节方式：酶合成的调节和酶活性的调节。两种方法同时存在，密切配合相互协调。酶合成调节（基因表达的调控）组成酶：微生物中一直存

7、在，受遗传物质控制的酶诱导酶：环境中特定物质诱导下合成的酶酶活性调节（酶结构的变化）代谢产物积累过量时就会抑制酶的活性特点是：快速、精细。3 微生物代谢的人工控制措施改变微生物的遗传特性：例如诱变处理控制发酵条件：例如改变细胞膜的透性4 发酵的概念与分类概念：发酵是指通过微生物的培养大量产生各种代谢产物的过程发酵分类：根据培养基状态分固体发酵液体发酵据产物分抗生素发酵维生素发酵氨基酸发酵根据对氧的需求分厌氧发酵：如酒精发酵、乳酸发酵需氧发酵：如抗生素发酵、氨基酸发酵三、微生物的生长1微生物群体生长的规律（1）微生物群体生长的测定方法：A测定细菌的细胞数目：样品与等量的已知含量的红细胞混合，用显

8、微镜计数，得出细菌与红细胞的比例，推算出单体体积内的细菌数。B测重量：计算细胞总的重量（2）生长规律：通过对生长曲线的研究，可知微生物生长分四个期生长时期特点成因特征应用与其它调整期不立即繁殖适应新环境代谢活跃、体积增大与菌种各培养条件有关对数期繁殖速度最快条件适宜个体形态和生理特性稳定生产用菌种，科研材料稳定期活菌数量最大代谢产物大量积累生存条件恶化有些种类出现芽孢改善和控制条件延长稳定期衰亡期死亡生存条件极度恶化出现畸变裂解，释放产物2影响微生物生长的环境因素（1） 温度：最适温度是25370C。（2） PH值：细菌为6.57.5；真菌为5.06.0。（3） 氧气。第三节发酵工程简介一、应

9、用发酵工程的生产实例谷氨酸发酵常用菌种：谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌。培养基液体培养基：原料：豆饼水解液、玉米浆、尿素、磷酸二氢钾、氧化钾、硫酸镁、生物素发酵过程罐连续培养控制条件：温度、PH值、溶氧、搅拌速度二、一般流程：菌种选育(自然界选种、诱变育种、基因工程、细胞工程)培养基配制(根据培养基的配制原则制备，实践中需多次试验配方)灭 菌(培养基和发酵设备均需严格灭菌，杀死所有杂菌)扩大培养(大规模生产中需使菌种达到一定量)接 种(将菌种接种到培养基上)分离纯化菌 体：过滤、沉淀代谢产物：蒸馏、萃取、离子交换发酵过程(中心阶段)(随时检测了解发酵进程，满足营养需要；严格控制温度、PH、溶氧、转

10、速等)三、应用 1医药工业：(1)直接生产多种药品，如抗生素、维生素、动物激素、药用氨基酸 (2)与基因工程和细胞工程结合来生产药品，如：人生长激素、重组乙肝疫苗、某些种类的单克隆抗体、白细胞介素-2、抗血友病因子等。 2.食品工业： (1)使传统的发酵产品质量和产量得到提高 (2)生产各种食品添加剂，如：酸味剂(L-苹果酸、柠檬酸、乳酸)、鲜味剂(肌苷酸、谷氨酸)、色素(红曲素、-胡萝卜素)、甜味剂(高果糖浆、甜菜糖)。 (3)解决粮食问题的重要途径，如生产单细胞蛋白。考点解析1微生物代谢调节的意义(1)微生物的代谢调节能够使复杂的代谢活动协调，从而使微生物能及时地得到所需的代谢产物和停止生

11、产过剩的代谢产物。例如，谷氨酸棒状杆菌能够利用葡萄糖，经过复杂的代谢过程形成谷氨酸，但当终产物谷氨酸的合成过量时，就会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而导致合成途径中断。当谷氨酸因消耗而浓度下降时，抑制作用就会被解除，该合成反应又重新启动。(2)微生物的代谢调节也是微生物适应外界环境所不可缺少的。代谢实质上是微生物和外界的物质交换和能量交换。由于环境不断发生变化，生物体也必须随着变化，这就要求对代谢进行调节。例如，在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基上培养大肠杆菌时，大肠杆菌只利用葡萄糖而不能利用乳糖。但当葡萄糖被消耗完毕以后，大肠杆菌在乳糖的诱导下能够合成乳糖酶，从而利用乳糖。这种调节，既保证了代谢的需

12、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。(3)微生物的代谢调节，往往不利于人类的工业生产。因此，人们能通过改变微生物遗传特性、控制生产过程中的各种条件等措施来实现对微生物代谢调节的人工控制，使微生物能最大限度地积累对人类有用的代谢产物。2.培养基五大营养素种类功能举例碳源为微生物提供碳素营养、能源物质，形成代谢产物，构成细胞成分无机化合物，CO2、NaHCO3;有机化合物：糖类、脂类、糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油氮源为微生物提供氮素营养、合成蛋白质、核酸、含氮代谢产物无机化合物：氮、氨、铵盐、硝酸盐；有机化合物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等生长因子酶和核酸组成分，微生物生长

13、不可缺少的微量有机物维生素、氨基酸、碱基等除上表所述种类外还包括无机盐和水。3.培养基的种类：标准种类特点及用途物理性质液体培养基工业生产半固体培养基保藏茵种，观察微生物运动和鉴定菌种固体培养基微生物的分离、计数化学成分天然培养基营养丰富、来源广，用于工业生产合成培养基成分明确稳定，用于分离、鉴定用途选择培养基加入某种化学物质以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要微生物的生长，促进所需要微生物的生长，用于分离工培养目标菌鉴别培养基根据微生物的代谢特点，加入某种指示剂化学物质，用于微生物的鉴别总结归纳一、C、S、N循环比较比较项目C循环S循环N循环存在形式群落中多以有机物无机界CO2、碳酸盐单质

14、或无机化合物循环(进入群落、返回无机界)形式CO2SO2、SO42-NH3、NO3-、NO2-、N2主要循环途径进入群落光合作用，细菌光能、化能合成植物对矿质元素的吸收生物固氮,硝化作用,矿质元素吸收返回无机界动、植物细胞呼吸，分解者分解化石燃料燃烧，分解者分解反硝化作用，氨化作用联系都是从无机界到生物群落，又从生物群落到无机界的循环往复过程二、氮循环中几种微生物的特殊作用及其在生态系统中的地位根瘤菌圆褐固氮菌细菌、真菌硝化细菌反硝化细菌氮循环中作用N2氨生物体遗体中含氮化合物氨氨硝酸盐硝酸盐亚硝酸盐N2代谢类型异养需氧型自养需氧型异养厌氧型生态系统中地位消费者分解者生产者分解者三、微生物和动

15、物、植物营养要素比较碳源氮源能源生长因子无机盐、水动物糖类、脂肪等蛋白质或其降解物同碳源维生素都需要，种类及功能基本相同微生物异养型糖类、脂肪、醇、有机酸等蛋白质或其降解物、铵盐、硝酸盐、N2等同碳源一部分需维生素、氨基酸等自养型CO2、碳酸盐等NH3、铵盐、硝酸盐等氧化无机物或利用光能不需要绿色植物铵盐、硝酸盐光能四、代谢产物。依据与微生物生长繁殖关系分为：初级代谢产物和次级代谢产物产生功能种类存在部位合成最多时期初级代谢产物一直产生生长繁殖必需基本相同细胞内调整期次级代谢产物一定阶段才合成非必需不同胞内或外稳定期五、代谢的调节主要方式：通过调节酶的合成或活性来实现。体现了微生物结构与功能相

16、适应。人和高等动物，植物生命活动调节的基本方式分别是什么？酶合成调节酶活性调节区别调节对象诱导酶酶(组成酶和诱导酶)的催化能力调节结果使细胞内酶的种类发生了变化使细胞内酶的酶量发生了变化调节特点间接、缓慢直接、快速、精细，是反馈调节调节本质(机制)基因水平的调节，调控酶合成代谢产物与酶可逆性结合进行调节，调控酶活性(酶活性水平或代谢水平的调节)调节意义既保证代谢需要又避免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避免代谢产物过多积累，保证各种代谢经济而高效的进行联系同时存在，密切配合、协调起作用结论：细菌的生长速率随时间的推移发生了有规律的变化，据此可绘制出细菌生长曲线。六、细菌的生

17、长可分为四个时期时期特点成因菌体特征应用与其他调整期不立即繁殖适应新环境代谢活跃，体积增长较快长短与菌种和接种龄、接种量、培养基成分等培养条件有关对数期繁殖速率最快条件适宜个体形态和生理特性稳定生产用菌种，科研材料稳定期活菌数目最多，次级代谢产物大量积累生存条件开始恶化有些种类出现芽孢改善和控制条件延长稳定期衰亡期活菌数目急剧下降生存条件极度恶化出现畸变裂解，释放产物七、三大生物工程比较生物工程基因工程细胞工程发酵工程基本原理分子遗传学细胞生物学、分子生物学(经DNA重组的)微生物完成的生化反应主要技术基因拼接；DNA重组细胞培养；细胞融合菌种选育；细胞大规模培养工程目的改造物种获得代谢物或菌

18、体主要操作对象基因及动、植物、微生物细胞动、植物、微生物细胞微生物工具酶限制性内切酶，DNA连接酶纤维素酶、果胶酶，胰蛋白酶操作水平分子水平细胞或细胞器水平与其他工程关系通过其他两个工程使目的基因得以表达可为发酵工程提供菌种，使基因工程得以实现为上两工程提供产品三者相互关系前两工程是上游工程技术，发酵工程是下游工程技术。前两者产品的获得一般要通过后者完成，每个工程都需要借助其他工程技术服务和场所支持名师解析【例1】以下有关基因工程的叙述，正确的是 ( D )A基因工程是细胞水平上的生物工程B基因工程的产物对人类都是有益的C基因工程产生的变异属于人工诱变D基因工程育种的优点之一是目的性强【解析】

19、 根据基因工程的概念可知，基因工程育种的优点是目的性强，可按照人们的意愿改造生物的遗传性状。但基因工程属于分子水平的生物工程，其产品对人类有的有益，有的有害。基因工程引起的变异属于基因重组。【例2】科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎内含有人奶主要蛋白。以下有关该基因工程的叙述，错误的是 ( A )A采用反转录的方法得到目的基因有内含子B基因非编码区对于目的基因在块茎中表达是不可缺少的C马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞D用同一种限制性内切酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可产生黏性末端而形成重组DNA分子【解析】 内含子是不能编码蛋白质的，成熟的信使RNA不含内含子转录部分，反转录合成的

20、目的基因的方法是以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA。很显然A叙述是错误的。【例3】 在利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的过程中，下列叙述正确的是 ( B )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【解析】 微生物的生长规律一般分为四个时期，它们的数目变化及特征可以总结为下表：时期特点成因菌体特征应用与其他调整期不立即繁殖适应新环境代谢活跃，体积增长较快长短与菌种和接种龄、接种量、培养基成分等培养条件有关对数期繁殖速率最快条件适

21、宜个体形态和生理特性稳定生产用菌种，科研材料稳定期活菌数目最多，次级代谢产物大量积累生存条件开始恶化有些种类出现芽孢改善和控制条件延长稳定期衰亡期活菌数目急剧下降生存条件极度恶化出现畸变裂解，释放产物【例4】在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体，把目的基因重组入Ti质粒上的TDNA片段中，再将重组的TDNA插入植物细胞的染色体DNA中。(1)科学家在进行上述基因操作时，要用同一种限制性内切酶 分别切割质粒和目的基因，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过碱基互补配对 而黏合。(2)将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞，经培养、筛选获得一株有抗除草剂特

22、性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的TDNA片段，因此可以把它看作杂合子。理论上，在该转基因植株自交F1代中，仍具有抗除草剂特性的植株占总数的3/4 ，原因是雌雄配子各有1/2含有抗除草剂基因；受精时雌雄配子随机结合 。(3)种植上述转基因油菜，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是 叶绿体遗传属于细胞质遗传，表现为母系遗传特点，目的基因不会通过花粉传递而在下一代中体现出来 。【解析】 基因工程的工具酶有：限制性内切酶，DNA连接酶两种。同种限制性内切酶处理DNA得到相同的黏性末端。如果目

23、的基因导入叶绿体中的DNA，则这种遗传属于细胞质遗传，在传给下一代时只有通过卵细胞来完成，不会通过花粉传递给后代。【例5】 某化工厂的污水池中，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5-21-3所示。请分析回答问题：图5-21-3(1)培养基中加入化合物A的目的是筛选目的菌 ，这种培养基属于选择 培养基。(2)“目的菌”生长需要的氮源和碳源是来自培养基中的化合物A ，实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是异养需氧型 。(3)培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A

24、含量 减少 的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量增加 。(4)转为固体培养基时，常采用划线 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 定期取样 的方法进行计数，以时间为横坐标，以细菌数目的对数 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 灭菌 处理后，才能倒掉。【解析】 筛选目的菌的培养基为选择培养基。配制培养基时因无碳源、氮源，所以碳源、氮源来自化合物A。因碳源是有机物，振荡使“目的菌”与氧气充分接触，所以其代谢类型为异养需氧型。“目的菌”能分解有机化合物A，所以培养瓶中化合物A含量减少。为避免

25、“目的菌”扩散、污染，实验结束后，使用过的培养基需要进行灭菌处理。【例6】（2006北京卷3）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（ D ）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【解析】乳酸菌为厌氧异养微生物，奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液可为乳酸菌的生活可提供碳源和氮源。【例7】 (08江苏生物31）为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了A、B、C和D 共4组实验，用1 000mL锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25下

26、静置培养，其他实验条件均相同，定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图如下，请分析回答以下问题。（1）图中曲线、和分别是_组、_组和_组的结果。（2）B组和A组的实验结果不同的原因是B组_。（3）D组和B组的实验结果不同的原因是D组_。（4）在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正确的方法是 和 。（5）实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法是 。【解析】培养液中物质的浓度过大，会造成细胞渗透失水而抑制酵母菌的生长繁殖，因此，、是A或B，、为C或D。培养液体积越小，则瓶内氧气越多，酵母菌进行有氧呼吸，生长繁殖快

27、，达到最大数量的时间短，故是B，是A，是D，是C。B组和A组的浓度一样，只有体积不同，故实验结果的差异是由体积造成的，培养液较多，与空气接触面积较小，故供氧较少；D组和B组的体积相同而浓度不同，实验结果不同只能是由浓度不同造成的，葡萄糖浓度较低，故营养物质供应较少；因为酵母菌在培养液中分布并不均匀，故需摇匀培养液后再取样，由于后期酵母菌的数量多，可能造成堆积而无法计数，应进行稀释后再取样计数；由于用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板可能会使酵母菌细胞黏固在血球计数板的小室内，造成下次无法使用，正确的方法是浸泡和冲洗。【答案】（1）B A D （2）培养液较多，与空气接触面积较小，故供氧较少 （3）葡

28、萄糖浓度较低，故营养物供应较少 （4）摇匀培养液后再取样 培养后期的样液稀释后再计数（5）浸泡和冲洗单元测试题目一、选择题1下列哪项不属于固氮生物A根瘤菌B圆褐固氮菌C某些蓝藻D豆科植物2下面对氮循环的说法中正确的是A生物的固氮过程就是N2吸收到植物体内被利用了B氮素一旦进入生物体内就不会形成N2C生物体内的氮主要来源于闪电固氮D动物产生的尿素转化成的铵盐可被植物吸收利用3在生物固氮过程中，最终电子受体是AN2和乙炔BNH3C乙烯DNADP+4根瘤菌的新陈代谢类型属于A自养需氧型B自养厌氧型C异养需氧型D异养厌氧型5圆褐固氮菌除了具有固氮能力外还能A促进植物生根B促进植物开花C促进植物形成种子

29、D促进植物的生长和果实发育6原核生物呼吸酶附着的部位是A细胞壁B细胞膜C细胞质D拟核7细胞结构是原核，生长繁殖过程绝对不需要氧，体内不含有氧呼吸酶的微生物是A乳酸菌B酵母菌C变形虫D固氮菌8光合作用所需的酶和呼吸作用的酶分别属于A前者属于胞内酶，后者属于胞外酶B前者属于胞外酶，后者属于胞内酶C都是胞内酶D都是胞外酶9在微生物细胞中，占细胞干重90%以上的化学元素是AC、H、O、NBC、H、O、N、P、SCN、P、S、K、Ca、MgDC、H、O10产生标准菌落的细菌的最初数目和培养基分别是A一个细菌，液体培养基B许多细菌，液体培养基C一个细菌，固体培养基D许多细菌，固体培养基11抗生素是一类具有

30、特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物，这产生于微生物生长的A调整期B对数期C稳定期D衰亡期12有关微生物营养物质的叙述中，正确的是A是碳源的物质不可能同时是氮源B凡碳源都提供能量C除水以外的无机物只提供无机盐D无机氮源也能提供能量13可作为硝化细菌碳源、氮源、能量来源的是A含碳有机物，氨，光B含碳无机物，氨，氮C含碳无机物，氨，氨D含碳有机物，氨，氨14测定3类细菌对氧的需要，让它们在3个不同的试管中生长，下图显示了细菌的生长层。据此判断：只能在需氧培养基中繁殖、只能在无氧培养基中繁殖、在有氧和无氧的培养基中都能繁殖的细菌依次是ABCD15谷氨酸棒状杆菌的代谢类型属于A异养需氧型B异养厌氧型C自养

31、需氧型D自养厌氧型16下面对发酵工程中灭菌的理解中，不正确的是A防止杂菌污染B灭菌就是杀死培养基中一切细菌C培养基和发酵设备都必须消毒D灭菌必须在接种前17生产单克隆抗体要用到的生物工程是基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程ABCD18固定化酶的优点是A有利于增加酶的活性B有利于产物的纯化C有利于提高反应速度D有利于酶的发挥作用19研究认为，用固定化酶技术处理污染是很有前途的。如将从大肠杆菌中得到的磷酸三脂酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药。与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的A温度BpHC水分D营养20与血糖快速测试仪原理相同的酶的应用是A多酚氧化酶传感器B尿激酶

32、C氨苄青霉素的生产D尿糖试纸21.（09安徽卷）下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是A用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板B取104、105 、106倍的土壤稀释液和无菌水各01ml，分别涂布于各组平板上C将实验组和对照组平板倒置，370C恒温培养24-48小时D确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数22.（09上海卷）9.存在于盐湖和热泉中的两类细菌都具有的特征是A. 在极端环境下进行遗传物质的复制B. 对利福平敏感C. 在极端环境下都不进行分裂生殖D. 都没有细胞壁23.（09全国卷）右图是某种微生物体内某一物质代谢过程的示

33、意图。下列有关酶活性调节的叙述，错误的是A丁物质既是酶催化生成的产物，又是酶的反馈抑制物B戊物质通过与酶结合导致酶结构变化而使其活性下降C当丁物质和戊物质中任意一种过量时，酶的活性都将受到抑制D若此代谢途径的终产物不断排出菌体外，则可消除丙物质对酶的抑制作用24.（09四川卷）下列关于几种微生物的营养代谢和生长繁殖的描述，正确的是A. 根瘤菌通过生物固氮，制造了含氮养料和含碳有机物B接种到培养基上的青霉菌，进入对数期能大量积累有毒素C培养液中溶氧量的变化，会影响酵母菌的生长繁殖和代谢途径D用32P标记的噬菌体感染细菌，在新形成的噬菌体中都能检测到25.（09重庆卷）下列有关大肠杆菌的叙述，正确

34、的是A. 大肠杆菌以复制方式进行繁殖，其你拟核实一个环状DNA分子B. 在含葡萄糖和乳糖的培养基上，大肠杆菌首先利用乳糖作碳源C. 用大肠杆菌工程菌生产干扰素时，应及时添加核算等生土长基因子D.处于对数期的大肠杆菌，常作为生产作用的菌种和科研的材料26.（09上海卷）在光照下，将等细胞数量的衣藻和大肠杆菌分别接种到只含无机盐的培养液中培养，结果是（虚线和实线分别表示大肠杆菌和衣藻的生长曲线）27.（09全国卷）下列关于通过发酵工程生产谷氨酸的叙述，错误的是A发酵时需不断通入无菌空气，否则会积累乳酸B发酵时常采用的培养基伟液体天然培养基C从自然界分离的野生型菌株可直接用于生产D当菌体生长进入稳定

35、期时，补充营养物可提高谷氨酸产量28在适宜的温度条件下，在下图所示装置中都加入干酵母(内有活酵母菌)，其中适于产生酒精的装置是 ( )29在一普通的锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如下面左图，在右图的有关坐标图中。正确的是 ( ) A B C D30将少量大肠杆菌放入含葡萄糖和乳糖、容积一定的完全培养液中培养，在不等间隔时间内等量均匀地取样、测定样液中相关项目，结果如下表：样液大肠杆菌数量（个/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。据表中数据可知样液取出先后顺序为A.abcde B.ebdac

36、C.ebacd D.dacbe二、非选择题31.阅读下列材料，回答相关问题。材料1 在自然界中有将游离态氮转化成化合态氮的生物，也有将化合态氮转化成游离态氮的细菌，由于其生理过程与硝化细菌相反，故称为反硝化过程，该细菌被称为反硝化细菌，反硝化细菌对农业生产是不利的，会降低土壤的肥力，但对于氮的循环来说是必不可少的。材料2 生态系统中氮循环和碳循环及其相互关系的简图如下。材料3 由于鸟类对飞翔生活的适应，要减轻体重，所以鸟类的消化道相对较短。在养鸡场里，由于鸡的消化道相对较短，食物中的有机物消化不充分。在其排出的粪便中还有很多有机物未被充分利用，所以常将鸡粪发酵除臭后掺到其他的饲料中喂猪，可以节

37、省饲料，提高经济效益。（1）上图中过程称为_，过程称为_。如果图示是一个封闭的大棚生态系统，遇到连续阴雨天气，你认为采取何种措施对植物生长较为有利？_。采取这种措施的目的是_。（2）在完成图中过程的生物中，根瘤菌是非常有名的，它活跃在豆科植物的根部形成根瘤，与豆科植物呈现良好的共生关系，请你具体说出豆科植物与根瘤菌之间的互惠关系：_。（3）植物完成图中过程的主要方式是_，如果土壤板结或长期水淹，陆生植物通过该过程吸收的氮素是否能满足其生理需要？_，其原因是_。（4）你认为材料1中提到的反硝化细菌的生理过程是由图中的哪个标号体现的？_。（5）图中哪个标号代表的内容能体现出这个生态系统自动调节能力

38、的大小？_。（6）你认为鸡粪发酵除臭是何种细菌的作用？在图中哪个标号所示的过程能反映除臭的生理过程_。32.根据下图回答问题：（1）当终产物合成过量时，往往会导致合成途径中断，原因是谷氨酸抑制了_的活性，这属于_的调节。（2）假设B酶只有在细菌内出现某种中间产物后，才能合成则B酶是一种_酶。（3）假设人们想利用葡萄糖、谷氨酸棒状杆菌生产酮戊二酸，请你利用现有知识，设计一个大量积累酮戊二酸的方案。33. （09山东莒南）低度的果酒、果醋具有一定的保健养生功能。下图是两位同学制果酒和果醋时使用的装置。同学甲用A（带盖的瓶子）装置制葡萄糖，在瓶中加入适量葡萄汁，发酵温度控制在1825，每隔12h左右

39、将瓶盖拧松一次（注意不是打开瓶盖），之后再将瓶盖拧紧。当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，温度控制在3035，进行制果醋的发酵。同学乙用B装置，温度控制与甲相同，不同的是制果酒阶段充气口用夹子夹紧外，排气的橡胶管也用夹子夹住，并且每隔12h左右松一松夹子放出多余的气体。制果醋阶段适时向充气口充气。经过20天左右，两位同学先后完成了自己的发酵制作。据此回答有关问题：（1）酵母菌与醋酸杆菌在结构上的最大区别是后者 。从制酒和制醋两阶段对装置的处理方式判断，酵母菌和醋酸杆菌的异化作用类型依次是 。（2）同学甲在制酒阶段，每隔12h左右就要将瓶盖拧松一次，但又不打开，这样做的目的是 。用反应

40、式表示出制酒过程刚开始时发生的主要化学变化：（3）B装置中排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是 。（4）制葡萄酒时要将温度控制在1825，而制葡萄醋时要将温度控制在3035，原因是 。葡萄汁为酵母菌、醋酸杆菌等微生物的生长提供的营养成分是 。34. （09山东莒南）某校生物兴趣小组进行的研究性学习的题目是：利用微生物制造酸奶。该兴趣小组的准备活动的记录如下： 活动目的：学习制造酸奶，体验微生物食品的加工条件及过程，验证氧气对乳酸发酵的影响。 活动准备：容积分别为1000mL和500mL的无菌带盖大口瓶；1杯不加糖的酸奶(呈果冻状)；lL牛奶(恒温箱)；炉灶、3L容量的锅、恒

41、温箱、搁架；铅笔、量匙、手套、温度计、小勺。 已知微生物的催化温度为3844，当牛奶凝固成果冻状便说明酸奶已经做好了。 请你帮这个生物兴趣小组设计一个完整的活动方案，并对活动结果进行预测和简单分析。活动方案：_.结果预测：_,_.分析：_.35.（09山东临沭）下图简单表示了葡萄酒的酿制过程。请据图分析：(1)葡萄酒的酿制原理是：先通气进行_，以增加酵母菌的数量，然后进行_获得葡萄酒。(2)随着发酵程度的加深，液体密度会逐渐变低(可用密度计测量)，其原因是：_. (3)生产出的葡萄酒呈深红色，这种有色物质来源_。(4)下列叙述中不正确的是( )A在甲中进行搅拌是为了增加氧溶量 B在甲中，酵母菌

42、的能量来源将全部消耗C甲与乙放出的气体主要是二氧化碳 D揭开丙容器的盖子，可能会有醋酸产生(5)如果加入的葡萄糖过多，反而抑制了酵母菌的生长，得不到目的产物，原因是：36.（09全国卷）利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆，具有广阔的应用前景。但现在野生菌株对淀粉的转 化效率低，某同学尝试对其进行改造，以活得高效菌株。（1）实验步骤：配置 （固体、半固体、液体）培养基，该培养基的碳源应为 。将 接入已灭菌的培养基平板上。立即用适当剂量的紫外线照射，其目的是 。菌落形成后，加入碘液，观察菌落周围培养基的颜色变化和变化范围的大小。周围出现 现象的菌落即为初选菌落。经分离、纯化后即可达到实验目的。（2）若

43、已得到二株变异菌株和，其淀粉转化率较高。经测定菌株淀粉酶人催化活性高，菌体的淀粉酶蛋白含量高。经进一步研究发现，突变发生在淀粉酶基因的编码区或非编码区，可推测出菌株的突变发生在 区，菌株的突变发生在 区。37. 人造蛋白食品是现代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如下图所示。请根据图解回答下列问题：（1）往发酵罐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真菌的异化作用类型是_型。（3）往发酵罐内添加一些物品都要经过消毒，从生态学的角度分析，其原因是_。（4）添加的糖被真菌利用，转化成真菌蛋白，必须经过的生理过程是

44、_。（5）从自然界分离出的真菌菌种，用于制造真菌蛋白时，真菌蛋白的产量较低。要获得较多的真菌蛋白，培育优质的真菌菌种可采用_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_。38.阅读材料回答问题材料1.2008年9月25日晚，“神舟七号”载人飞船升空，将首次实现我国航天员“太空漫步”。此外，“神七”飞船将搭载微生物菌种和杂交水稻两类共8种物种进入太空。其中，微生物菌种包括灵芝、平菇、虫草、双孢蘑菇、杏鲍菇、茶树菇6种；杂交水稻包括“洲A”和“洲B”两种。目前的实验证明，进入过太空的水稻在

45、成熟期、株高、粒形、谷壳色等方面都产生较好的变异。微生物是低等生物，遗传背景比较简单，而且微生物的自然资源缺乏，因此，容易产生突变，一旦突变就会形成新的东西，这对航天育种研究有非常大的价值。回答有关微生物的以下问题：（1）灵芝、平菇等微生物菌种结构简单，属于 ，其与细菌的最主要区别在于 ，但他们共有的细胞器是 。此外，他们在基因结构上的差别是 。由于细菌没有 ，所以其可遗传的变异只有 。（2）在太空上水资源十分宝贵，宇航员的尿也不能让它浪费，通过生物菌处理数小时后，这些尿液与饮用水无异可以继续饮用。在这个过程中，生物菌利用 等物质做为氮源，此外，还需要 、 、水、无机盐才能完成正常的生理活动。

46、（3）灵芝、平菇等微生物在生态系统中一般属于 ，如果没他们生态系统将会崩溃。39.将甲、乙、丙和丁四种细菌分别接种到A、B、C及D四种培养液中，经培养后分别测得它们繁殖一代所需的时间，结果如下表所示，根据数据回答下列问题。培养液(成分)繁殖一代所需的时间(分钟)甲乙丙丁A.葡萄糖、NaCl、PO43-、MgSO443100-B.葡萄糖、NaCl、PO43-、MgSO4、8种氨基酸2840-C.葡萄糖、NaCl、PO43-、MgSO4、19种氨基酸252580-D.NaCl、MgSO4、NO3-80注：“-”表示细菌没有生长。(1)在A培养基中，能生长的细菌是_，增殖最快的细菌是_。(2)丙细菌

47、可以在C培养液中繁殖却无法在B培养液中繁殖，原因是_。(3)相同条件下分别用等体积的这些培养液培养相宜的等量的细菌，最不容易达到生长稳定期的细菌是_。(4)据表可知同化作用与硝化细菌相同的细菌是_。参考答案一、选择题1. 【解析】 豆科植物本身不能固氮，只有根瘤菌侵入豆科植物的根内才能固氮。根瘤菌为豆科植物提供氮肥，豆科植物为根瘤菌提供营养。【答案】 D2. 【解析】 生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程；生物体内的氮主要以生物固氮为主。【答案】 D3. 【解析】 在固氮酶将N2还原成NH3的过程中，需要e和H+，还需要ATP提供能量。简单地说，在ATP提供能量的情况下，e和H+通过固氮酶传递给N2和乙炔，使它们分别还原成NH3和乙烯。【答案】 A4. 【答案】 C5. 【解析】 圆褐固氮菌具有较强的固氮能力，并且能够分泌生长素，促进植株的生长和果实的发育。【答案】 D6. 【解析】 原核生物的细胞壁主要由肽聚糖构成，主要起保护作用等。细胞质中含核糖体、质粒和一些贮存性颗粒，没有进行有氧呼吸的细胞器线粒体，所以呼吸酶存在于细胞膜内褶形成一种管状、层状或囊状结构上。拟核就是遗传物质所在核区。【答案】 B7. 【解析】 酵母菌属于真菌，变形虫是原生动物，都属于真核生物