高三生物之微生物代谢和生长

111．微生物代谢和生长时间：60分钟，总分100分一．选择题：每题只有一个选项符合题意，每题3分，共51分。★1．用酵母菌酿酒的主要阶段为：加料、接种、通气培养、密封发酵。从接种后到密封前一阶段，酵母菌种群数量变化的曲线为2．微生物生长速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发酵的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300C恒温培养的对照组提高了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物产量最高时的培养温度D．不同的生理变化过程有着不同的最适温度★3．微生物群体生长的测定方法①测定样品中的细胞数目②测定次级代谢产物的总含量③测定培养基中细菌的体积④测定样品的细胞总质量A．②④B．①④C．①③D．②③4．微生物的代谢调节主要是A．激素调节B．神经调节C．神经—体液调节D．酶的调节5．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，定期取样统计细菌的数目。如果以时间为横坐标，以细菌数目的对数为纵坐标作图，可以得到细菌的生长曲线。曲线中，细菌数量变化较大的时期为A.衰亡期和调整期B．调整期和稳定期C.对数期和衰亡期D．稳定期和对数期6．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★7．将10ml酵母菌放在适宜的温度下培养，并于不同时间内等量均匀取样4次，分别测定样品中酵母菌的数量和PH，结果如下表所示：根据此表分析，下列判断不正确的是：0小时250C200C250C300C5小时40小时125小时165小时2A．样品的取样先后次序为2、4、1、3B．样品的取样先后次序为3、1、4、2C．对酵母菌而言，10mL该培养液的环境负荷量为1.21×107个D．若进行第5次均匀取样,10mL样品中的酵母数量有可能低于1.21×107个8．酵母菌中含有一种酶，能将面粉中的糖类分解为二氧化碳和水。某中学科技小组就温度和食盐对这种酶的催化效率的影响进行研究。实验步骤：先配置一定量的酵母菌培养液（按一定比例配成的酵母菌和面粉的悬浊液），分成15等份，并将它们A、B、C三组（每组5份），A组各份中分别加入10mL的蒸馏水，B组各份中分别加入10mL质量分数为10%的食盐溶液，C组各份中分别加入10mL质量分数为20%的食盐溶液；然后每组安装配好5个同样的实验装置，分别放在5种不同温度的恒温箱内30min；然后用直尺分别测量试管内液面下降的高度，再换算出气体的体积，实验测量结果如下表：组别食盐溶液的质量分数（%）250C（cm3）350C（cm3）450C（cm3）550C（cm3）650C（cm3）A03.614.750.47.62.3B103.314.149.07.52.2C203.312.742.06.91.8下列关于该实验的叙述中，不正确的是A．由该实验足以断定这种酶的最适宜温度是450CB．此实验还能说明酵母菌在一定温度范围内对温度的变化具有较强的适应性C．选择加入不同质量分数食盐溶液的培养液的目的是有利于增加结论的科学性D．该实验结果能支持“在一定温度范围内，随温度的增高，食盐对这种酶的催化效率的抑制程度更强”的假说★9．“非典”的病原体SARS病毒是RNA病毒，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A．SARS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10．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11．下列微生物的产物中没有菌种特异性的一组是样品酵母菌数量（个/mm3）PH112104.828205.4312103.7410005.03A.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★12．某细菌培养至对数期。当细胞数目为105个／mL时，开始计时，90min后细胞数目为16×105个／mL。试问再经过多久细胞数目会达到6.4x106个／mL．A.30minB．45minC.60minD．90min13．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，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14．下列关于平菇培养的操作程序，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．配制棉子壳培养基，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15．各种曲线，在发酵罐中培养酵母菌时，各种环境因素对酵母菌繁殖速率的影响，其中不正确的是：16．群体生长规律的测定中,种内斗争最显著最激烈的时期是A.调整期B．对数期C.稳定期D．衰亡期17．在微生物培养过程中,芽孢的形成和细胞畸形的出现分别在何时期A.调整期和稳定期B．稳定期和衰亡期C.衰亡期和稳定期D．对数期和衰亡期二．非选择题：本大题3个小题，共49分。★18．（15分）分析如下图的含有葡萄糖和乳糖的培养基中青霉素发酵代谢曲线，回答问题：（1）开始时，青霉素只能利用，不能利用；只有葡萄糖利用完毕后，青霉素才开始利用。（2）青霉素分解葡萄糖的酶是，分解乳糖的酶是。（3）葡萄糖消耗完毕，乳糖分解的时期是青霉菌数温度Ａ菌数ＢＣ菌数时间ＰＨ菌数Ｄ溶氧4素生长的，并且缓慢分解，通过延长青霉素的，可以提高青霉素的产量。（4）目前青霉素工业已采用缓慢补加的办法代替乳糖，便于人工控制；补加葡萄糖的最佳时期应是期开始的。★19．（16分）在锥形瓶内装入一定量的液体培养基，接入N0个乳酸菌之后密封，放在250C恒温箱中培养若干小时，其间每30分钟测定一次菌数，测得数量变化曲线如图。请分析并回答问题：（1）乳酸菌以方式生殖，这代表类生物普遍具有的生殖方式。（2）用N表示总菌数，N0表示初始菌数，t表示增值世代数，乳酸菌数量增长的数字表达式为N＝N02t（假定生长条件理想稳定）。当在理想条件下乳酸菌每30分钟繁殖一代，按上式计算，当N0＝1000时，连续培养5小时，总菌数可达个。（3）在实际培养条件下，乳酸菌增长速度不同，如果5小时前的总菌数等于活菌数，请在的图中右面将5小时后活菌数的变化趋势用曲线表示出来。造成菌群密度变化的外界因素是。（4）培养基中不断产生的乳酸来自乳酸菌的作用。（5）实验过程中，为什么要在250C的条件下进行？。20．(18分)将酵母分为a、b、c、d四组，用不同方式培养，其种群增长曲线如图所示。请据图回答下列问题。（1）a呈现增长，该种群的生长在20h之前处于期，20h~40h处于期。（2）d呈现型增长。在100h~120小时的增长率趋于。若在现有条件下继续培养，其种群数量趋于。（A增多B减少）（3）随着更换培养液的时间间隔延长，酵母种群的增长率趋于，其可能的限制因素是不足和积累。a（每3h换一次培养液）406080100120140时间（h）酵母种群的曲线50100150200250300酵母数b（每12h换一次培养液）c（每24h换一次培养液）d（不换培养液）5微生物代谢和生长【参考答案及解析】1．【答案】C【解析】处于对数期的微生物可作为菌种，酵母菌培养到稳定期后，菌体数目最多，可大量产生次级代谢产物——酒精。2．【答案】D【解析】题干中指出“微生物生长速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”，青霉菌发酵过程有调整期、对数期、稳定期、衰亡期，通过控制稳定期就能得到代谢产品，对于此实验，能到出的结论只有D项。3．【答案】B【解析】研究菌种群体的生长规律，应取一定数量的此菌接种到恒定容积的液体培养基中，置于适宜的条件下培养，然后定期取样测定培养基里的细菌群体生长情况。对微生物群体的生长情况进行测定，常用的有两种方法：一种是测细菌的细胞数目，另一种是测重量，如取一定体积的培养基，经离心分离、反复洗涤后，称菌体的湿重或烘干后称干重，再由此计算出其中的细胞总重量。4．【答案】D【解析】微生物的代谢调节主要有两种方式：酶合成的调节和酶活性的调节。根据酶合成的方式，微生物细胞内的酶可以分为诱导酶和组成酶，组成酶是细胞内一直存在的酶，催化菌体基本的生理反应，诱导酶是当环境中有诱导物存在的情况下，由诱导物诱导而生成的，这种调节既保证了代谢的需要，又避免了细胞内物质和能量的浪费，可以使微生物增强对环境的适应能力。无论是组成酶还是诱导酶，都可通过调节酶的活性进行代谢的调节，这是一种快速、精细的调节方式。5．【答案】C【解析】在微生物生长的曲线中，调整期一般不分裂增殖；稳定期中新增加细胞数和死亡的细胞数达到动态平衡，上述两时期细菌数量无较大变化；而对数期，细胞数目以等比数列的形式增加，衰亡期细胞的死亡速率超过繁殖速率，这两时期细菌数量变化都较大。6．【答案】C【解析】选择对数期的菌体作为菌种，将菌体接入相同的或某些营养成分相同的培养基，以促进细菌的繁殖速率，这将明显缩短或消除调整期，从而缩短培养周期。相反，对数期添加不同的培养基，繁殖速度将会下降，因为细菌将有一个适应新环境的过程.7．【答案】B6【解析】将10mL酵母液放在适宜温度下培养，可根据培养液pH值的变化来确定取样顺序，因为酵母菌的代谢活动消耗营养物质，不断产生CO2等代谢产物使培养液的pH值的变化来确定取样顺序，因为酵母菌的代谢活动消耗营养物质、不断产生CO2等代谢产物使培养液pH值不断下降，因此正确的取样顺序为2、4、1、3。从图中数据分析可见，达到稳定时期时，随着环境条件的相对恶化，酵母菌数量达到最大值，说明10mL该培养液的环境负荷量为1.27×107。继续培养，随着环境条件的极度恶化，种群生长进入衰亡期，种群数量将不断下降，所以继续取样，酵母菌的种群数量有可能低于1.21×107个。8．【答案】D【解析】从表中分析得知：实验结果说明：在一定温度范围内，随食盐浓度的增高，实验对这种酶的催化效率的抑制程度更强。9．【答案】D【解析】SARS病毒是RNA病毒，病毒的繁殖过程只能在宿主的活细胞中进行。SARS疫苗为减毒的SARS病毒，一般采用衣壳蛋白颗粒，其抗原决定簇能诱导机体产生特异性抗体。10．【答案】C【解析】微生物代谢的调节包括酶合成的调节和酶活性的调节,其在细胞中同时存在.组成酶与诱导酶不同,只受遗传物质控制,无所谓诱导物的影响;酶合成调节既能保证代谢的需要,又能避免细胞内物质和能量的浪费,增强适应性;而酶活性的调节是一种快速、精细的调节方式.从黄色短杆菌合成赖氨酸的途径及代谢调节过程，我们知道只有苏氨酸、赖氨酸共同积累过量会抑制天冬氨酸激酶的活性，而赖氨酸单独过量不会出现抑制的代谢特点。11．【答案】B【解析】微生物的初级代谢产物与次级代谢产物相比,其一般没有菌种的特异性.题中的选项中,激素、抗生素属于次级代谢产物。12．【答案】B【解析】微生物生长的对数期菌体数目以等比数列的形式增加；先计算90min时间内每一个细菌繁殖了四代（24=16），每一代平均所用的时间为22.5min;后计算由细菌由16×105个／mL到6.4×106个／mL时,每个细菌又繁殖了两代,其间所用的时间为45min.13．【答案】A【解析】测定微生物群体生长规律，即