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（广西专用）2013高考生物二轮精练 专题针对训练 第一部分专题二第5讲知能演练轻松夺冠1不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以co2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中，不正确的是()a氮源物质为该微生物提供必要的氮素b碳源物质也是该微生物的能源物质c无机盐是该微生物不可缺少的营养物质d水是该微生物的营养要素之一解析：选b。以co2为唯一碳源的自养型微生物，可以利用co2合成有机物，无机碳源不能为微生物提供能量。2(2012年格尔木市质检)下列对根瘤菌的叙述，正确的是()a根瘤菌在植物根外也能固氮b根瘤菌离开植物根系不能存活c土壤淹水时，根瘤菌固氮量减少d大豆植株生长所需的氮都来自根瘤菌解析：选c。根瘤菌的异化作用类型为需氧型，缺乏氧气时生命活动减弱甚至死亡。3如图是某种微生物体内某一物质代谢过程的示意图。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解析：选c。仔细分析题图可以得出，丙物质分别在酶和酶的催化下生成丁物质和戊物质，且丁物质对酶起抑制作用，戊物质对酶起抑制作用，若此代谢的终产物丁、戊不断排出菌体外，则丙可以通过酶和酶代谢而不会对酶起抑制作用，a、b、d选项均正确；丁物质或戊物质只有一种过量时，丙物质可以通过不过量的途径代谢而不会对酶起抑制作用，c选项错误。4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为液体天然培养基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期时，补充营养物可提高谷氨酸产量解析：选c。通过发酵工程利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸，谷氨酸棒状杆菌为好氧性细菌，所以要不断通入无菌空气，a选项正确；其培养基通常用豆饼的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁、生物素等配制而成的液体天然培养基，b选项正确；当菌体生长进入稳定期时，补充营养有助于延长稳定期，可提高谷氨酸的产量，d选项正确；从自然界分离的野生型菌株产量一般都比较低，不能满足工业生产上的要求，c选项错误。5某种细菌体内某氨基酸(x)的生物合成途径如图：底物中间产物1中间产物2x这种细菌的野生型能在基本培养基(满足野生型细菌生长的简单培养基)上生长，而由该种细菌野生型得到的两种突变型(甲、乙)都不能在基本培养基上生长；在基本培养基上若添加中间产物2，则甲、乙都能生长；若添加中间产物1，则乙能生长而甲不能生长。在基本培养基上添加少量的x，甲能积累中间产物1，而乙不能积累。请回答：(1)根据上述资料可推论：甲中酶_的功能丧失；乙中酶_的功能丧失，甲和乙中酶_的功能都正常。由野生型产生甲、乙这两种突变型的原因是野生型的_(同一、不同)菌体中的不同_发生了突变，从而导致不同酶的功能丧失。如果想在基本培养基上添加少量的x来生产中间产物1，则应选用_(野生型、甲、乙)。(2)将甲、乙混合接种于基本培养基上能长出少量菌落，再将这些菌落单个挑出分别接种在基本培养基上都不能生长。上述混合培养时乙首先形成菌落，其原因是_。(3)在发酵过程中，菌体中x含量过高时，其合成速率下降。若要保持其合成速率，可采取的措施是改变菌体细胞膜的_，使x排出菌体外。解析：(1)根据题意，在基本培养基上添加中间产物2，则甲、乙都能生长，说明甲和乙中酶c功能都正常；若添加中间产物1，则乙能生长而甲不能生长，说明甲中酶b功能丧失，乙中酶b功能正常；在基本培养基上添加少量的x，乙不能积累中间产物1，说明乙中酶a功能丧失。产生这两种突变的原因是野生型的不同菌体中不同基因发生了突变，从而导致了酶a和酶b功能的丧失。因为在基本培养基上添加少量的x，甲能积累中间产物1，乙不能积累中间产物1，因此如果想在基本培养基上添加少量的x来生产中间产物1，则应选用甲。(2)因为甲能积累中间产物1，而乙只要添加中间产物1就能生长，所以将甲、乙混合接种于基本培养基上时，甲产生的中间产物1供给乙利用，使乙能够合成x，从而保证乙自身生长形成菌落。(3)在发酵过程中，菌体中代谢产物(x)的浓度过高会使细胞内某些酶的活性降低，从而降低细胞的合成速率，此时如果能够改变菌体细胞膜的通透性，使代谢产物(x)排出菌体外，则x的合成速率就会提高。答案：(1)bac不同基因甲(2)甲产生的中间产物1供给乙，使乙能够合成x，保证自身生长产生菌落(其他合理答案也可)(3)通透性1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都没有细胞壁解析：选a。由题干信息可知，两类细菌均生活于极端环境下，即能适应相应的极端环境，进行正常的生命活动，如代谢、遗传物质的复制和分裂生殖等；细菌都有细胞壁。2下列有关根瘤菌及其生物固氮方面的叙述，正确的是()a提取根瘤菌dna时需用纤维素酶处理细胞壁b根瘤菌的固氮基因编码区含有内含子和外显子c大豆种子用其破碎的根瘤拌种，不能提高固氮量d根瘤菌与其侵入的植物是互利共生关系解析：选d。本题考查根瘤菌的相关知识，中等难度。根瘤菌为细菌，细胞壁成分为肽聚糖，不能被纤维素酶水解；根瘤菌是原核生物，基因的编码区是连续的，没有内含子；根瘤菌只有与相应的豆科植物互利共生时才能固氮，故将大豆种子用其破碎的根瘤菌拌种，能提高固氮量。3(2012年河北唐山模拟)下列有关微生物的营养、代谢和生长说法错误的是()a调整期大量合成细胞分裂所需的酶类bnh3为某些微生物能量来源的物质c乳酸菌与圆褐固氮菌氮源相同d细胞膜透性的改变，可解除代谢产物对酶活性的抑制解析：选c。调整期为对数期细胞复制做准备，大量合成细胞分裂所需要的物质。nh3是硝化细菌的能量来源物质。细胞膜透性增大，可使代谢产物排出细胞外，解除代谢产物对酶活性的影响。圆褐固氮菌的氮源是氮气，而乳酸菌的氮源是有机氮或氨盐、硝酸盐。4(2011年高考重庆卷)下列有关细菌培养的叙述，正确的是()a在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌b在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长c向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长d在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动解析：选d。在琼脂固体培养基上长出的单个菌落是由一个细菌增殖而成的，其中只含有一种细菌，a项错误；青霉素能够破坏细菌的细胞壁而抑制细菌的生长繁殖，但对真菌的结构无明显影响，b项错误；破伤风杆菌属于厌氧菌，在通入氧气的条件下其生命活动会受到抑制，c项错误；通常利用半固体培养基培养细菌以观察其运动，d项正确。5下列关于初级代谢产物和次级代谢产物的比较中，正确的是()a初级代谢产物只是在微生物生长初期产生，次级代谢产物是在微生物生长到一定阶段才产生b初级代谢产物和次级代谢产物两者都自始至终产生c初级代谢产物始终产生，次级代谢产物只是在微生物生长到一定的阶段才产生d初级代谢产物和次级代谢产物两者都是微生物生长和繁殖所需要的解析：选c。本题考查微生物的代谢产物，为容易题。微生物的代谢产物包括初级代谢产物和次级代谢产物，初级代谢产物是微生物整个生命历程中始终产生的，自身生长和繁殖所必需的物质，一般没有种的特异性；次级代谢产物是微生物生长到一定阶段才产生的，对该微生物无明显生理功能或并非其生长繁殖所必需的物质，一般有种的特异性。6如图为某种微生物体内合成氨基酸的途径。在发酵工程中利用该种微生物来生产大量氨基酸甲，可以采取的措施是()a增加酶浓度b在高温、高压下发酵c对该种微生物进行诱变，选育出不能合成酶的菌种d对该种微生物进行诱变，选育出不能合成酶的菌种解析：选d。考查微生物的代谢调节。当氨基酸甲和乙的量增加到一定量后，它们将抑制中间产物的形成从而影响甲的产量。若使乙不合成而甲的产量不受影响，可以通过人工诱变的方法筛选出不能合成酶的菌种。7(2012年青海西宁模拟)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，青霉素产量也不再增加解析：选b。青霉素、色素属于次级代谢产物，连续培养法缩短了培养周期，提高了设备的利用率，在青霉素生长的稳定期，随着时间的延长，青霉素的产量会不断增加。8(2012年湖北黄冈模拟)下列关于谷氨酸棒状杆菌的营养、代谢与生长的说法，正确的是()a碳源分解释放的能量大部分用于生长、繁殖等生命活动，少量以热能形式散失b过量的初级代谢产物谷氨酸能抑制谷氨酸脱氢酶的活性，导致谷氨酸合成中断c通常选择活细胞数目达到最高峰时的谷氨酸棒状杆菌菌群作为生产用菌种d更换培养基用连续培养的方法能促进菌体将谷氨酸释放到培养基中解析：选b。碳源物质氧化分解后的能量大部分通过热量散失，小部分用于生长、繁殖。活细胞在稳定期达到数目最高，但生产上常用对数期的菌体作菌种。更换培养基不能改变菌体细胞膜的透性，不能促进菌体将谷氨酸释放到培养基。9(2012年四川南充模拟)下列关于黄色短杆菌的叙述，不正确的是()a黄色短杆菌用于赖氨酸生产时，不能合成高丝氨酸脱氢酶的理想菌株是诱变育种的成果b黄色短杆菌在大量合成谷氨酸时，培养基中碳源与氮源的比为31，此时菌体种群处于稳定期c由培养基的成分和发酵条件的控制可知，黄色短杆菌是异养需氧型，在自然界属于分解者d黄色短杆菌的性状主要由拟核dna中的基因决定，其基因结构的特点是编码区是连续的，而黄色短杆菌质粒中的基因结构不具有此特点解析：选d。黄色短杆菌的拟核和质粒的基因的编码区都是连续的，不间隔的，没有外显子和内含子。10制药厂引进了能够合成人干扰素的某大肠杆菌品系，在适宜的培养基中接入适量菌种，培养3 h后开始取样并在此后每隔3 h取样一次，测定并记录细菌种群密度和培养基ph。下表数值记录无误，但记录顺序不慎弄乱。据此表格的有关分析，不正确的是()菌体密度万个/ml0.174.91031.81022.01042.21040.51.41030.0372.11041.6ph7.476.727.146.376.437.495.827.506.567.36a.通过基因工程才能培育出该品系的大肠杆菌b培养基ph的变化与发酵时长直接有关，因此可以根据培养基ph由大到小来恢复记录顺序c培养到24 h时测量的数值为：密度2.2104、ph6.43d密度2.0104、ph6.37的种群处于对数期解析：选d。人干扰素基因存在于人的细胞中，利用基因工程才能够将该基因转移到大肠杆菌中，选育出能够产生干扰素的菌种。微生物的培养过程中，随着培养时间的延长，不断产生二氧化碳，ph由大到小，培养到24 h，属于第8次取样，测量的数值为：密度2.2104、ph6.43。密度2.0104、ph6.37为第9次取样，种群处于衰亡期。11精氨酸酶与酪蛋白代谢密切相关。当鼠的饲料中不含酪蛋白时，鼠的肝脏中几乎测不出精氨酸酶；当鼠的饲料中酪蛋白从8%增至70%时，可使鼠肝脏中精氨酸酶的含量明显增加。通过这种代谢的调节，生物可最经济地利用营养物质，并做到“既不缺乏也不剩余”。以下有关叙述中正确的是()精氨酸酶是组成酶，它的合成只受遗传物质控制精氨酸酶是诱导酶，它的合成不受遗传物质控制精氨酸酶是组成酶，它的合成不受遗传物质控制精氨酸酶是诱导酶，它的合成也受遗传物质控制所谓“既不缺乏也不剩余”指的是酶合成的调节，并不包括酶活性的调节通过改变细胞膜的通透性而调节物质进出细胞，这是人工对酶活性的调节abc d解析：选d。由题中信息可知，精氨酸酶并不是一直存在的酶，属于诱导酶，它的合成受遗传物质和环境条件共同作用。酶的活性调节和合成调节，共同作用，密切配合，达到对营养物质“既不缺乏也不剩余”的经济利用。12在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基上培养大肠杆菌，大肠杆菌的生长曲线(ac表示生长时期)以及培养液中葡萄糖和乳糖的含量变化曲线如图所示。有关叙述不正确的是()aa、c期菌体代谢活跃，体积增长较快bb、d期细胞数目以等比数列的形式增加c葡萄糖和乳糖为大肠杆菌提供碳源，不提供能源d生长曲线的各时期都有酶活性的调节解析：选c。由图中信息可知，a、c都属于调整期，菌体代谢活跃，体积增长较快。b、d都属于对数期，数目呈指数增加。葡萄糖为大肠杆菌提供碳源，也提供能量。生长曲线各时期，酶活性调节都存在。13下列是与微生物培养有关的问题，请回答。(1)某细菌固体培养基的组成成分是kh2po4、na2hpo4、mgso4、葡萄糖、尿素、琼脂和蒸馏水，其中凝固剂是_，碳源是_，氮源是_。已知只有能合成脲酶的细菌才能在该培养基上生长，故该培养基属于_培养基。按照化学成分分类，该培养基属于_培养基。从同化作用类型看，用该培养基培养的细菌属于_。(2)将少量细菌接种到一定体积的液体培养基中，适宜条件下培养，定时取样测定菌体数目，以时间为横坐标，以菌体数目的对数为纵坐标，可以得到细菌的_曲线。该曲线中以菌体数目的对数作为纵坐标的原因是_。实验室中，为了获得形态和生理特征一致的菌体，一般应在_期取材；在生产中，常收集培养至_期的细菌用于次生代谢产物的提取。解析：(1)琼脂是固体培养基的凝固剂。为微生物提供的营养物质中，含有碳元素的是葡萄糖，含有氮元素的是尿素。该培养基中只有能合成脲酶的细菌才能生长，故为选择培养基，该培养基中含有葡萄糖因而适合进行异养型微生物的培养。 (2)细菌一般以二分裂方式增殖。在适宜条件下，细菌数目呈指数形式增加。细菌的生长速率随着时间的推移发生有规律的变化，如果以时间为横坐标，以细菌数目的对数为纵坐标作图，可以得到反映细菌生长规律的曲线。在细菌生长的对数期可获得形态和生理特征一致的菌体，细菌在稳定期会产生大量的次生代谢产物。答案：(1)琼脂葡萄糖尿素选择合成异养型(2)生长培养的细菌以指数形式增殖，取对数便于反映细菌群体的生长规律(其他合理答案也可)对数稳定14(2012年高考重庆卷)乙醇可部分替代石油燃料。利用纤维素酶、酵母菌等可将纤维素转化成乙醇。耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解，从而有利于酵母菌发酵产生乙醇。(1)某研究小组将产纤维素酶的菌株，通过诱变和高温筛选获得新菌株。为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受80高温，进行了以下实验。试管1试管2第一步加入适量缓冲液加入等量纤维素酶溶液(缓冲液配制)第二步_30 min第三步加入_第四步60水浴保温10 min第五步加入_第六步沸水浴中加热2 min，观察实验现象结果与结论：若_，则表明该纤维素酶能耐受80高温；若_，则表明该纤维素酶不能耐受80高温。(2)酵母菌发酵产生的乙醇属于_(填“初级”或“次级”)代谢产物。解析：(1)本题背景知识为利用纤维素酶分解纤维素，得到葡萄糖，再通过酵母菌发酵产生乙醇。本实验中第一步已列出变量，一组有纤维素酶，一组无纤维素酶(添加缓冲液)，其他条件相同。由于本题是验证纤维素酶能否耐受80高温，故第二步应是“80水浴保温”。第三步是添加反应物纤维素液。验证还原糖的试剂是斐林试剂或班氏糖定性试剂，故第五步是加入两种试剂之一。斐林试剂遇到还原糖在水浴加热时产生砖红色沉淀。若没遇到还原糖，则呈现氢氧化钠与硫酸铜反应产生的氢氧化铜的颜色蓝色。(2)初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，如氨基酸、核苷酸等；次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对自身无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素、毒素、激素等。乙醇并非是生物生长和繁殖所必需的物质，因而是次级代谢产物。答案：(1)80水浴保温适量纤维素液斐林试剂或班氏糖定性试剂试管1内呈蓝色，试管2内有砖红色沉淀产生试管1和2内均呈蓝色(2)次级15在农业生产中发现一种广泛使用的除草剂(含氮有机化合物)在土壤中不易降解，长期使用可导致土壤污染。(1)为修