单元测验——微生物与发酵工程

1、单元测验微生物与发酵工程（考试时间90分钟，满分100分） 一、选择题：（每题2分，共50分）1自生和共生固氮微生物可以将（ ）A大气中的N2转化为NH3 B大气中的N2转化为NO3-C土壤中的NH3转化为NO3- D土壤中的NO3-转化为N2（2003年高考江苏卷22题）2酵母菌培养过程中的生长曲线如图所示：a、b、c、d分别表示不同的生长时期，其中适于作为生产用菌种的时期是（ ） Aa Bb Cc Dd（2003年高考江苏卷24题）3在以下描述中，可以将病毒与其他微生物相区别的是（ ）A能够使人或动植物患病 B没有细胞核，仅有核酸C具有寄生性 D由核酸和蛋白质装配进行增殖（2004年高考北

2、京卷第1题）4下列有关生物固氮的描述错误的是（ ）A豆科植物的根瘤是发生固氮作用的部位 B土壤中独立生活的根瘤菌也能固氮C不同的根瘤菌只能侵入特定种类的豆科植物D根瘤菌通过固氮作用形成氨（2004高考江苏卷18题）5掌握微生物群体的生长规律，目的是更好地研究和利用它们。下列有关描述中错误的是（ ）A生产上常常用对数期的细菌作为菌种B在稳定期中适当补充营养物质有利于提高产量C连续培养延长了培养周期，从而提高产量D调整期细菌的代谢活跃，体积增长快（2004高考江苏卷23题）6关于微生物对环境的净化作用的正确叙述是（ ）A微生物可分解各种有机污染物B净化污水的微生物为多种厌氧型生物C微生物把污水中的

3、有机物分解成CO2和H2O及含有N、P的无机盐D纤维素比人畜粪尿更易于被微生物分解（2005年广州一模题）7炭疽杆菌之所以能引起美国人的恐慌，主要原因之一是它能产生两种成分为蛋白质的内毒素。有的科学家将该菌的大型DNA分子破坏，该菌仍然能产生内毒素。请分析推断，应该破坏该菌的什么结构，才能使它从根本上不再产生内毒素（ ）A核糖体 B质粒 C内质网 D细胞核（2005年温州一模题）8近年来，科学家研究发现，由病毒引起的疾病不易治疗，如SARS、艾滋病、禽流感等。下面有关病毒的叙述正确的是（ ）A必须在活细胞内才能增殖B在含有机碳的全素培养基上能快速增殖C以二分裂的方式增殖D病毒无细胞核，属原核生

4、物（2005年南通一模题）9可以作为圆褐固氮菌碳源和氮源的是（ ）A含碳有机物、蛋白胨 B含碳有机物、N2C含碳无机物、蛋白胨 D含碳无机物、N2（2004年天津二模题）102004年7月份，中央电视台报道美国一生化制药厂，试制了一种对炭疽杆菌细胞壁有分解转化作用的酶制品。该制品所分解的物质是（ ）ADNA和RNABDNA和蛋白质结合而成的化合物C葡萄糖组成的大分子D糖类与蛋白质结合而成的化合物（2005年济南二模题）11现有两种固体培养基，已知其配制时所加的成分如下表：成分KH2SO4MgSO4·H2ONaClCaSO4·2H2OCaCO3葡萄糖纯淀粉甲培养基含量0.02

5、%0.02%0.02%0.01%0.5%0.5%2%乙培养基含量0.02%0.02%0.02%0.01%0.5%用这两种培养基分别去分离土壤中的两种微生物，你认为它们适合于分离（ ）A甲培养基适于分离自养型自生固氮菌；乙培养基适于分离异养型自生固氮菌B甲培养基适于分离酵母菌；乙培养基适于分离真菌C甲培养基适于分离异养型自生固氮菌；乙培养基适于分离自养型自生固氮菌D甲培养基适于分离异养型共生细菌；乙培养基适于分离异养型共生固氮菌（2005年天津二模题）1220世纪70年代基因工程技术刚兴起的时候，都是以微生物作为实验材料，且必须在“负压”（低于外界大气压）的实验室里进行操作。这里“负压”的主要作

6、用是（ ）A防止基因重组的生物进入人体或逃逸到外界，从而对环境造成基因污染B提高微生物的突变频率C加快微生物的繁殖速度D避免其他生物对实验材料的污染（2005年长春一模题）13谷氨酸发酵生产的过程中，控制好发酵的条件是十分重要的，下列处理中不正确的是（ ）A从控制磷脂合成或使细胞膜受损入手，提高谷氨酸棒状杆菌细胞膜的通透性，有利于提高谷氨酸的合成速度B谷氨酸棒状杆菌属于好氧型细菌，发酵过程中应进行通气和搅拌，以提高培养液中的溶氧量C控制碳氮比例为3：1，既有利于谷氨酸棒状杆菌的大量繁殖又有利于谷氨酸的大量合成D在发酵过程中控制好温度，有利于谷氨酸高效持久地大量合成（2005年北京东城二模题）1

7、4将大肠杆菌的某一结构取出，连接上生长激素的基因以后，重新植入大肠杆菌内，进行发酵，就可以得到大量的人生长激素，则这一结构是（ ）A大型环状DNA B核糖体C质粒 D染色体（2005年海口一模题）15圆褐固氮菌除了具有固氮能力外，还能（ ）A刺激根部形成根瘤 B促进花粉形成发育和受精C进行硝化作用 D促进生长和果实发育（2004年清华附中一模题）16在土壤中，氧气不足时会加强的是（ ）ANO3-N2 BN2NH3C尿素NH3 DNH3NO3-（2004年黄冈中学二模题）17探究某种因素对细菌生长的影响，下列各项中，措施与目的不一致的是（ ）A接对数期菌种，缩短调整期B增加培养基总量，提高细菌的

8、K值C对数期添加不同的培养基，繁殖速度加快D连续培养，延长稳定期（2005年武汉一模题）18人工种植蘑菇是一项具有很高使用价值的农业技术。下列有关其生产环节及相关生物学知识说法错误的是（ ）A蘑菇的培养基中应加入大量的有机质B蘑菇在新陈代谢类型上与人是相同的C蘑菇的细胞结构与细菌细胞结构是相似的D培养基在接种之前要灭菌，否则要出现霉菌感染（2005年福州二模题）19下列关于微生物代谢调节的说法中，错误的是（ ）A与酶合成的调节相比，酶活性的调节是一种快速、精细的调节方式B组成酶的合成只受遗传物质的控制C只要一种代谢产物积累过量，酶的活性就下降D酶合成的调节和酶活性的调节是同时存在的（2004年

9、南京三模题）20“筛选”是生物学中培育生物新类型的常用的手段，下列有关技术过程中不可能筛选成功的有（ ）A在无氮培养基上筛选圆褐固氮菌B在不含精氨酸的培养液中筛选不能合成精氨酸的杂交细胞C在小麦试验田中普遍喷洒赤霉菌筛选抗赤霉菌小麦D基因工程中通过对细胞单独培养并检测目的基因产物进行筛选（2005年南京二模题）21为研究微生物群体生长规律，常将少数的某种细菌接种到培养基中，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（2004年辽宁一模题

10、）22“非典”的病原体SARS病毒是RNA病毒，对SARS疫苗的研究已取得突破性的进展。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、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（2005年北京海淀二模题）23在用酵母菌酿酒时，如果向酿酒的原料中通入足量的氧气，会出现的现象是（ ）A酵母菌死亡，不产生酒精 B酵母菌增多，不产生酒精C酵母菌增多，产生的酒精增多 D酵母菌减少，产生的酒精增多（2004年启东一模题）24微生物生长速

11、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素的发酵过程中分四个阶段控制其培养温度，即：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（2005年启东中学一模题）25下列说法正确的是（ ）A人工诱变、细胞工程、基因工程都能对微生物进行定向改造B环境条件的变化不仅会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物的代谢途径C发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢产物的形成都与搅拌速度无关D单

12、细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的（2005年郑州一模题）二、简答题：（50分）26.（10分）（1）人们不会在热泉中发现活着的嗜冷海藻，而经常可以在冷水环境中分离出嗜热微生物。请根据酶的特性分析产生这种现象的原因。（2）淀粉酶可以通过微生物发酵生产。为了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种方法，获得产生淀粉酶较多的菌株。写出主要实验步骤。根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预期实验结果。提示：生产菌株在含有淀粉的固体培养基上，随着生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈。（2004年高考天津卷31题）27.（10分）下图是人们利用黄色短杆菌合成赖氨酸的途径。请回答

13、下列问题：（1）在生产实际中，人们通过黄色短杆菌的选育培养，大量生产赖氨酸的过程叫_。赖氨酸是黄色短杆菌的_产物。（2）用黄色短杆菌生产赖氨酸，培养基属于（）A. 液体培养基 B. 半固体培养基C. 固体培养基D. 天然培养基（3）为了解决生产赖氨酸遇到的问题，科学家们可采用_、_、_等方法，选育出不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种。（4）在黄色短杆菌培养过程中，培养基的pH会发生变化，主要原因是_。培养基的pH变化会影响黄色短杆菌细胞中的_、_。对此，调节和控制培养基pH的方法有_，_。（2003年全国统一标准测试37题）28（10分）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

14、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_的方法进行计数，以时间为横坐标，以_为纵坐标，绘

15、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。 （2005年高考北京卷31题）29（10分）下表所列的数据来源于一个固定容积的培养瓶中某种细菌种群数量在25小时内的变化情况。请根据表回答下列问题：时间（小时）0510152025细菌数量（个）75090004400035000110006000（1）在_时间段中细菌数量有最大种群增长率，其增长速度为_。（2）在最后三个时间段内细菌数量下降的原因可能是_。（3）如果要使细菌呈“J”型增长，理论上需要的条件是_。（4）在实际的发酵生产中，为了获得更多的产物，应采取的措施是_。（2005年长沙一模题）30（10分）在微生物中

16、有一些营养缺陷型，它们在一些营养物质的合成能力上出现缺陷。因此必须在基本培养基中添加相应的有机营养成分才能正常培养这些菌株。现有一种产氨短杆菌，体内合成腺嘌呤（或腺苷酸）的途径如图（A、B、C、D为相应的酶）：先用紫外线照射产氨短杆菌后发现，有一些菌体必须在添加腺嘌呤后才能生长。请问：（1）腺嘌呤对这种营养缺陷型的产氨短杆菌来说是_。（2）如果想用这种细菌生产肌苷酸，则应使细菌体内的_酶不能合成。（3）在利用这种缺陷型的菌种生产肌苷酸的过程中发现菌体内积累肌苷酸过多后会使A酶的活性下降，这种调节被称为_调节；如果用基本培养基来培养这种营养缺陷型细菌，能不能形成菌落？_。（4）试提出一种办法来鉴

17、别这种营养缺陷型细菌。（2005年南通二模题）微生物与发酵工程测试题解析和答案一、选择题：（每题2分，共50分）1解析： 生物固氮是固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程。固氮微生物分为共生固氮微生物、自生固氮微生物两种类型。闪电能将大气中的N2转化为NO3-；硝化细菌能将土壤中的NH3转化为NO3-；反硝化细菌能将土壤中的NO3-转化为N2。 答案：A2解析： 微生物的生长曲线分为四个时期a、b、c、d分别表示调整期、对数期、稳定期、衰亡期。 适于作为生产用菌种的时期是对数期，处于对数期的细菌，代谢旺盛，个体的形态和生理特性比较稳定，常作为生产用的菌种和科研的材料。 答案：B3解析： 许多微生

18、物寄生、能够使人或动植物患病；原核微生物没有细胞核，仅有核酸，所以，这些特点不能将病毒与其他微生物相区别。病毒主要由核酸和衣壳两部分组成。核酸位于病毒的内部，四周由蛋白质构成的衣壳所包围。病毒的增殖过程中，由核酸和蛋白质装配进行增殖是病毒的特点。 答案：D4解析： 根瘤菌属于共生固氮微生物，必须与豆科植物共生才能固氮。 答案：B5解析： 连续培养缩短了培养周期，提高了设备利用率，便于自动化管理，从而提高产量。 答案：C6解析： 有些有机污染物是不能被微生物分解的；净化污水的微生物多数是需氧型生物；人畜粪尿比纤维素更易于被微生物分解。ABD选项错误。 答案：C7解析： 细菌中除了构成拟核的大型环

19、状DNA分子上有基因外，质粒上面一般含有几个到几百个基因，控制着细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状。大型DNA分子被破坏后，仍然能产生内毒素，说明控制内毒素的基因在质粒上。 答案：B8解析： 病毒是非细胞结构，不属于原核生物，不能以二分裂的方式增殖；病毒都是寄生的，不能独立生活，在含有机碳的全素培养基上不能生活，必须生活在活的动植物或其他微生物体内才能进行新陈代谢和增殖。 答案：A9解析： 圆褐固氮菌是异养型的自生固氮菌，必须依靠有机碳源才能生存，能将N2转化成氨来利用。 答案：B10解析：炭疽杆菌属于细菌，细菌细胞壁的主要成分是由糖类与蛋白质结合而成的化合物，所以，有分解转化炭疽杆菌细胞壁

20、作用的酶制品分解的物质是糖类与蛋白质结合而成的化合物。答案：D11解析：从两种培养基的成分中均不含氮源，所以只能培养自生固氮菌。乙培养基不含有机碳源（葡萄糖、纯淀粉）不能培养异养型自生固氮菌，适于分离自养型自生固氮菌。答案：C12解析：转基因的生物对人类本身及环境的影响是很难预料的，为了安全起见，在“负压”（低于外界大气压）的实验室里进行操作，防止基因重组的生物进入人体或逃逸到外界，从而对环境造成基因污染。答案：A13解析：从控制磷脂合成或使细胞膜受损入手，提高谷氨酸棒状杆菌细胞膜的通透性，使谷氨酸迅速排放到细胞外面，从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的抑制作用，有利于提高谷氨酸的合成速度。ABD选

21、项正确。谷氨酸生产过程中，当培养基中碳氮比例为4：1时，菌体大量繁殖而谷氨酸产生少，培养基中碳氮比例为3：1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸合成量大增。C选项错误。答案：C14. 解析：质粒是基因工程中常用的运载体。运载体可以与外源基因结合，将外源基因送入受体细胞。运载体必备的条件是能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有某些标记基因，便于筛选。除质粒外常用的运载体还有噬菌体和动植物病毒。答案：C15. 解析：圆褐固氮菌除了具有固氮能力外,还能分泌生长素，促进植株的生长和果实的发育。制成菌剂用到土壤中，可以提高农作物的产量。答案：D16. 解析：氮循环过程中，

22、NO3-N2的过程是由反硝化细菌完成的，反硝化细菌是厌氧型细菌。氧气不足时将硝酸盐转化成亚硝酸盐并最终转化成氮气。答案：A17解析：刚接种到培养基上的细菌，对环境有一个短暂的调整或适应过程，这段时间称为调整期。用对数期的菌体做菌种，接种到与原培养基相同或相似的培养基中，可缩短调整期。如果对数期添加不同的培养基，细菌需要适应新环境，繁殖速度下降。答案：C18解析：蘑菇是腐生的微生物，培养基中需加入大量的有机质，新陈代谢类型上与人相同，都是异养需氧型。培养基在接种之前要灭菌，否则要出现霉菌感染，ABD选项正确。蘑菇是真菌，细胞中有真正的细胞核，细菌是原核生物，两者结构差异很大。答案：C19解析：一

23、种代谢产物积累过量，酶的活性不一定下降，例如：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，而赖氨酸单独过量就不会出现这种现象。答案：C20解析：不能合成精氨酸的杂交细胞在不含精氨酸的培养液中不能成活，所以，无法筛选成功。答案：B21解析：测定细菌的群体生长情况要将少量的某种细菌接种到恒定容积的液体培养基中，并置于适宜的条件下培养，定期取样，测定培养基中的细菌数目。答案：A22解析：SARS病毒的遗传物质是RNA，由4种碱基、4种核苷酸组成；接种SARS疫苗是减毒的SARS病毒，其抗原决定簇能诱导机体产生抗体；病毒营寄生生活，不能在含碳源、氮源、生长因子、

24、水、无机盐的培养基上培养。所以ABC选项错误。答案：D23解析：酵母菌是兼性厌氧型生物。氧气充足时，进行有氧呼吸，产生大量能量，繁殖速度快，无氧呼吸受到抑制，不能再产生酒精。答案：B24解析：不同生理变化特点不同，产物不同，从题目中可以看出不同发酵阶段的最适温度不同。答案：D25解析：人工诱变的原理是基因突变，是不定向的，不能对微生物进行定向改造；搅拌速度对微生物的生长繁殖、代谢产物的形成都有影响；单细胞蛋白是微生物菌体。ACD选项错误。答案：B二、简答题：（50分）26解析：本题考查酶的性质和实验设计能力。注意题目中的要求，根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点，设计实验时要强调：把诱变组

25、的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上；预期实验结果强调诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同，极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或变小。答案：（1）嗜冷海藻体内的酶遇到高温后，酶的分子结构被破坏而失去活性，海藻很快会死亡；而嗜热微生物体内的酶遇到低温环境，酶的活性降低，但酶分子结构没有被破坏，遇到合适的温度又可以恢复活性。（2） 主要实验步骤： 第一步：将培养好的生产菌株分为两组，一组用一定剂量的诱变剂处理，另一组不处理做对照。 第二步：制备含淀粉的固体培养基。 第三步：把诱变组的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上，同时接种对照组，相同条件下培养。 第四步：比较两组菌株菌

26、落周围透明圈的大小，选出透明圈变大的菌株。 预期实验结果： a. 由于诱发突变率低，诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同。 b. 由于诱发突变不定向性，诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或变小。27解析：本题考查发酵工程。发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。氨基酸是微生物自身生长和繁殖所必需的物质，属于初级代谢产物。用于工业生产的是液体的天然培养基。科学家用诱变育种、基因工程、细胞工程方法构建工程菌。菌体对营养物质的利用和代谢产物的积累会导致pH变化，影响酶的活性、细胞膜的稳定性等，从而影响微生物对营养物质的吸收。在培养基中添加pH缓冲液 添加酸或碱进行pH调节。答案：（1）发酵工程 初级代谢 （2）AD （3）诱变育种 基因工程 细胞工程 （4）菌体对营养物质的利用和代谢产物的积累 酶的活性 膜的活性 在培养基中添加pH缓冲液 添加酸或碱进行调节28解析：