第五章__微生物及发酵工程单元测评

1、第五章 微生物及发酵工程单元测评时量：90分钟 分值：100分一、选择题（每小题2分，共50分）1下列生物中，结构最相似的是 （ D ）A.草履虫、衣藻、银耳B.乳酸菌、肺炎球菌、酵母菌C.蓝藻、草履虫、乳酸菌D.流感、腮腺炎、艾滋病的病原体解析要分清是动物细胞还是植物细胞；是原核细胞还是真核细胞；是细胞生物还是非细胞生物，其中，流感、腮腺炎和艾滋病的病原体都是病毒，属于非细胞生物。2SARS病原体是一种冠状病毒，其遗传物质是一条单链RNA。下列关于SARS病毒的叙述中，正确的是 （ A ）A.能在寄主细胞内合成多种蛋白质B.DNA和RNA同时存在C.可独立生活和复制D.含有简单的细胞器解析考

2、查病毒的特点，病毒的遗传物质是DNA或RNA，不可能两种核酸都有；病毒本身无生命现象，只有感染了宿主以后才能表现出繁殖现象；病毒不具备细胞结构，更不会有细胞器。3下列所述环境条件下的微生物，能正常生长繁殖的是 （ A ）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解析 圆褐固氨菌既能自生固氮，又能合成生长素，故A项符合题干要求。人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌会受到免疫物质的攻击，不能正常生长繁殖。酵母菌是异养生物，新配制的植物矿质营养液缺少有机物，故不能正常生长繁殖。病毒只有寄生在活细

3、胞中才能生活，而动物细胞培养液中无活细胞。4.英国首席兽医官奈杰尔吉本斯于2008年6月5日证实，6月3日在英格兰中部牛津郡班伯里地区发现的禽流感病毒为H7N7型高致病性禽流感病毒(核酸为RNA)。禽流感病毒有不同的亚型，其中H5和H7亚型病毒（以H5N1和H7N7为代表)通常为高致病性禽流感病毒。下列与该病毒相关的叙述中正确的是( C ) A禽流感病毒的可遗传变异来源有基因突变和染色体变异 B培养H7N7型禽流感病毒应选用碳源、氮源、生长因子、水和无机盐等营养全面的培养基 CH7N7型禽流感病毒的核酸决定了病毒的抗原特异性 DH7N7型禽流感病毒与大肠杆菌的核酸相同，决定了病毒的一切遗传性状

4、解析禽流感病毒没有细胞结构，也没有染色体，其遗传物质是单链RNA，结构不稳定，易发生基因突变；病毒是营寄生生活，必须在活细胞内才能进行新陈代谢；病毒的核酸携带了全部的遗传信息，控制着病毒的一切遗传性状，包括抗原特异性等；大肠杆茵细胞内含有DNA和RNA。 5.自2008年5月12日汶川大地震发生以来，有的生还群众患上了气性坏疽病。该病是由“产气荚膜梭状芽孢杆菌”引起，通常在深度伤口中可快速繁殖。下面微生物中与该菌结构和代谢类型相同的是( C )A酵母菌 B硝化细菌 C乳酸菌 D噬菌体由题分析可知，引起气性坏疽病的产气荚膜梭状芽孢杆茵是一种原核生物，其代谢类型是异养厌氧型，酵母茵是异养兼性厌氧型

5、的真核生物，硝化细茵是自养需氧型的原核生物，乳酸菌是异养厌氧型的原核生物，噬菌体是营寄生生活的病毒，其新陈代谢必须在宿主细胞内才能进行。 6美国加利福尼亚州大学戴维斯分校的教授Jason DeJong近来研究发现了一种被称为巴氏芽孢杆菌(Bacillus pasteurii)的细菌，这种细菌能使方解石(碳酸钙)沉积在沙砾周围，从而将它们胶合固定在一起。研究人员还发现如果向松散液态的沙砾中注射培养的细菌、附加营养和氧气，这些松散液态的沙砾就能转化为固态。固态的沙砾有助于稳固地球从而达到预防地震的目的。下列有关巴氏芽孢杆菌的叙述，正确的是（ A ） A巴氏芽孢杆菌的遗传物质是DNA，抗药基因位于质

6、粒上 B巴氏芽孢杆菌的基因中无内含子，只有外显子 C巴氏芽孢杆菌的异化类型为厌氧型 D巴氏芽孢杆菌无核膜，也无细胞器，但能进行有氧呼吸解析巴氏芽孢杆菌属原核生物，无核膜，只有核糖体一种细胞器；该生物基因中无外显子与内含子之分；根据题目信息，注射培养的细菌的同时要附加营养和氧气，说明其异化类型为需氧型。7.如表是培养某些生物而配制的培养基的成分，关于此表叙述合理的是（ C ）编号 成分含量 NH4HCO30.4 g KH2P044.0 g FeS04O5 g CaCl2O5 g H201 000 mL A该培养基中NH4 HC03只能为微生物提供氮源B该培养基中加入高浓度的氯化钠可以用于金黄色葡

7、萄球菌的分离C该培养基所含的营养成分不全D该培养基若再加上植物激素，再经灭菌后可用来进行植物组织培养解析NH4HCO3除了能为微生物提供氮源外，还能为微生物提供碳源；培养基中加入高浓度的氯化钠溶液，可以抑制多种细菌的生长，但对金黄色葡萄球菌的生长没有影响，从而可以将该菌分离出来；但要注意的是该培养基中不含有机碳源，而金黄色葡萄球菌的 作用类型是异养型；该培养基所含的营养成分有水、无机盐、碳源、氮源，但缺少生长因子；即使加入植物激素，因培养液中的必需矿质元素不全，也不能用来进行植物组织培养。 8下列说法正确的是 （ C ）A.细胞内的诱导酶一旦产生，其活性将一直保持下去B.组成酶不是微生物细胞中

8、一直存在的，而是微生物生长到一定阶段后才产生C.诱导酶的合成除取决于诱导物外，还取决于细胞内所含的基因D.大肠杆菌分解葡萄糖的酶是诱导酶，分解乳糖的酶是组成酶解析微生物细胞内的酶分为组成酶和诱导酶两类。组成酶是微生物细胞内一直存在的酶，它们的合成只受遗传物质的控制；而诱导酶则是在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶，既受环境的影响，又同时受遗传物质的控制。当诱导物不存在时，诱导酶最终将被分解。大肠杆菌分解葡萄糖的酶是组成酶，分解乳酸的酶是诱导酶。9.用基本培养基对某种细菌进行培养，定时测定细胞数目，并在a、b两点分别加入两种营养物质，甲和乙是细胞中两种酶的含量变化曲线，如图所示。以下判断不

9、正确的是（ A ） Aa点加入的营养物质对蛋白质的合成有阻遏作用 Bb点加入的营养物质对甲合成有促进作用 C甲和乙两种酶都是诱导酶D甲和乙两种酶的合成量不影响细菌繁殖解析若a点加入的营养物质对蛋白质的合成有阻遏作用，则细菌的数目不会继续增加，而细茵数目继续增加可能是a点加入的营养物质替代了乙酶的作用；b点前甲的合成速度慢，b点加入营养物质后甲的合成加快；由于甲、乙两种酶的合成都与营养物质有关，而组成酶的合成与营养物质无关，故甲、乙两种酶都是诱导酶；由图可知，细菌数目变化趋势与甲、乙两种酶的合成量无关。 10中新网2008年6月13日报道，美国圣保罗沙门氏菌感染疫情持续上升，美国卫生官员12日表

10、示，沙门氏菌感染已增加至22个州，228人感染，25人住院。关于该菌的叙述合理的是（ A ） A有鞭毛的沙门氏菌形成的菌落大而扁平，边缘不整齐 B每个沙门氏菌菌落中可由大量的不同细菌组成，才能被肉眼所见 C该菌在液体培养基上可以形成更易观察的菌落 D沙门氏菌、放线菌和噬菌体在培养基上形成的菌落形态不同解析细菌菌落是单个或少数某种细菌在固体培养基上大量繁殖形成肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体，不同菌之间存在的竞争关系使它们不能在一起生长繁殖，噬菌体不能在培养基上繁殖，根本不能形成菌落。11下面的资料表明在各种培养基中细菌的生长(S、C、M为简单培养基，U、V、X、Y、Z代表加入培养基的不

11、同物质)，则细菌不能合成的物质是（ C ）培养基生长状态S、C、MS、C、M+V+ZS、C、M+U+Y+S、C、M+Z+XS、C、M+V+Y+S、C、M+U+XS、C、M+Y+Z+AU BV CY DZ 解析培养基是按照微生物的生长需要，用人工方法配制而成的。其中有些物质是各种微生物都必需的(如：碳、氮、无机盐等)，称为简单培养基，大多情况下微生物种类不同对培养基的营养需要也不同，根据微生物特殊营养要求配制的培养基称为选择培养基。比较题中表可知，Y是细菌生长必需的，并且自身不能合成。12如图的甲曲线是正常情况下测定的某好氧性细菌的生长曲线，假设采用了四种处理：用处于对数期的细菌作菌种；连续培养

12、；溶氧不足；在对数期内添加不同种类的适宜培养基。这四种处理与乙戊图曲线对应的是（ C ） A B C D解析用对数期的细菌作菌种缩短调整期，与丙曲线对应；连续培养延长稳定期，是戊曲线所体现的；溶氧不足，好氧型细菌数量迅速减少，与丁曲线对应；对数期内添加 不同种类的适宜培养基，添加一次会重新进入一次调整期，与乙曲线相符。13下列关于微生物营养的叙述不正确的是（ A ） A鉴别培养基是根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以分离不同种类的细菌 B在微生物的培养过程中，碳源主要用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产物 C培养基中的氮源主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代

13、谢产物 D虽然生长因子在微生物的生长过程中具有重要作用，但自养微生物不需要在培养基中添加生长因子解析鉴别培养基的作用不是用于分离细菌的。14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（ C ） 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的阶段才产生 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初级代谢产物是微生物生长繁殖所必需的，所以在微生物的整个生长时期都能合成；次级代谢产物是微生物生长到一定时期才产生的物质，不是

14、生长繁殖必需的。15与高等动植物相比，微生物的代谢速率较高，下列解释正确的是 （D ）微生物个体体积小，表面积与体积比值大，与外界物质交换迅速 微生物的异化作用始终大于同化作用释放出的能量较多 微生物的代谢类型多，其代谢受环境影响比较小 微生物体内的酶合成调节与酶活性的调节，减少了代谢产物的积累，加速了物质的交换A.B.C.D.解析微生物的代谢异常旺盛是由于微生物的表面积与体积的比值大，与外界环境物质交换迅速，另外，微生物细胞内有一整套完善的代谢调节系统，以保证各种代谢活动经济而高效地进行，如微生物细胞内具有酶合成的调节，诱导酶在微生物需要时合成，不需要时就停止合成，这样既保证了代谢的需要，又

15、避免了不必要的浪费；酶活性的调节可通过改变已有酶的催化活性来调节代谢的速率，因此D项正确。16.下列叙述正确的是（ B ） A环境条件中只有温度、pH的变化影响微生物的代谢途径 B发酵罐中代谢产物的形成与搅拌速度有关 C对于致病细菌而言，传染性最强的时期是处于稳定期的细菌 D菌种扩大培养的目的是使菌种优化解析影响微生物代谢及生长途径的环境条件很多，除了温度、pH外，还有氧等；发酵过程的搅拌速度能增加溶氧和原料的利用率；致病细菌传染性最强的时期是对数期；菌种扩大培养的目的是为了大规模的发酵生产所需，在扩大培养过程中，培养代数越多，菌种越退化。17.图中曲线A为谷氨酸棒状杆菌的生长曲线，那么曲线B

16、的纵坐标可能表示（ A ）A谷氨酸的产量 B谷氨酸的产生速率C培养基的消耗量 D培养基的消耗速率解析谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌生长必需的营养物质，在开始时产生速率不能为0；当谷氨酸棒状杆菌达到稳定期后，合成的谷氨酸可以从菌体内排出，谷氨酸的产量开始增加；培养基是从细菌生长开始就被消耗并逐渐增大的；消耗速率在微生物代谢旺盛和数目较多时达到最大值。 18生产实践中配制微生物发酵所需要的培养基时，一般遵循“经济节约”的原则。如 “以野(野生植物)代家(栽培植物)”、“以纤(秸秆)代糖(淀粉)”、“以氮(非蛋白氮)代朊(蛋白氮)”、“以烃代粮”等。下列表述中不正确的是（ A ）A“以野代家”培养微生物时，

17、需要加入更多的生长因子B“以纤代糖”能为某些微生物的生长提供碳源和能源C“以氮代朊”是因为铵盐、硝酸盐等是微生物常用的氮源D“以烃代粮”培养的微生物可以用于净化被石油污染的海域解析野生植物属于天然的培养基，含有微生物生长的各种成分，包括生长因子。19某科研小组研究营养物质浓度对细菌数量的影响，获得如图所示的结果。据图能得出的结论是（ C ） A营养物质浓度很低时，其浓度不会影响生长速率 B随营养物质浓度升高，生产速率将不再受营养物质浓度影响 C超过一定浓度，营养物质浓度只影响最终菌体产量，不影响生长速率 D高浓度的营养物质对生长速率和菌体产量都不产生影响解析曲线的斜率代表细菌的生长速率。据图可

18、以看出：在营养物质浓度比较低(如02 mg/mL10 mgmL)的情况下，生长曲线的斜率不同，所以A错；当营养物质浓度超过20 mgmL时，生长曲线的斜率(即生长速率)相同，但细菌数量的对数不同，故D错；随营养物质浓度增高菌体数量也增大，营养物质的浓度不同，菌体的最大量不同。另外，生产速率随菌体量的增大而增大。20.青霉素的杀菌机理是破坏敏感细菌细胞壁的形成。我国从1953年开始生产青霉素，到2001年生产的青霉素超过了全球产量的一半。下列叙述正确的是（ ） A青霉素对由支原体引起的肺炎有较好的疗效 B青霉素是青霉菌的次级代谢产物，只有霉菌能产生抗生素 C用含有青霉素的培养基可以筛选出抗青霉素

19、的金黄色葡萄球菌 D从自然界中筛选青霉菌是获得青霉素高产菌株的最好办法解析支原体是没有细胞壁的原核生物，青霉素对其不起作用；抗生素是微生物的次级代谢产物，但大多数抗生素是由放线茵产生的；金黄色葡萄球茵是最常见的感染源，90以上的变体具有抗青霉素的能力；获得青霉素高产菌株的最好办法是诱变育种。 C 21.下列关于微生物生长的叙述中，正确的是（ D ） A调整期合成的酶都是诱导酶 B稳定期有害产物积累最多，细胞死亡率最大 C对数期产生抗生素的速率最高 D生长期各阶段的细胞内都会发生酶活性的调节解析调整期是微生物对新环境的适应期，微生物体内大量合成初级代谢产物包括细胞分裂所需的酶类、ATP等，合成的

20、酶既有组成酶也有诱导酶；对数期是繁殖速率最快的时期，抗生素是次级代谢产物，在稳定期才会大量合成；稳定期细胞的繁殖速率等于死亡速率，但死亡率不是最大的，活菌数目达到最大值；各阶段的细胞内都会发生酶话性的调节，从而能快速精细地调节微生物的代谢，更好地适应生存环境。 22.如图是某种细菌在灭菌后的恒定容积的液体培养基中，置于适宜条件下培养，定期取样测定出的生长速率曲线，在ad四个阶段有关变化的叙述中不合理的有（ D ）Aa过程中合成的酶可能有诱导酶，ad阶段具有酶活性调节B若用细菌数目的对数作纵坐标，ac阶段形成“S”型曲线Cc阶段生长速率为O表示活菌数目已达到环境容纳量的最大值D导致d阶段种群数量

21、变化的因素有种内斗争以及种间竞争等解析根据细菌生长曲线可判断出：a是调整期、b是对数期、c是稳定期、d是衰亡期。导致d阶段种群数量变化的因素主要是菌体与无机环境之间的斗争；在c阶段繁殖率等于死亡率，活菌数目达到最大值，种内斗争最激烈；培养微生物时要做到无杂茵污染，正常情况下不存在其他杂茵，也不存在种间竞争。 23以下不属于发酵工程范畴的是（ B ） A利用需氧型青霉菌生产青霉素 B缺氧时人的某些细胞产生乳酸 C利用酵母菌的无氧呼吸获得酒精 D利用乳酸菌制作泡菜解析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技术。对于高等

22、生物，如人体内的反应过程、在无氧时进行的无氧呼吸等，这都不属于发酵范畴，而青霉菌产生青霉素，酵母菌无氧呼吸产生酒精，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，都是通过培养微生物获得代谢产物的发酵过程。24.2008年2月22日科学时报报道，哈尔滨工业大学科研人员在利用废弃马铃薯薯渣为主要原料，利用酵母等配制菌剂，采用微生物液态发酵方法生产单细胞蛋白饲料的研究中取得可喜进展，制定出了一套生产单细胞蛋白饲料的完整工艺路线，为成果产业化奠定了坚实基础。下列有关单细胞蛋白的叙述合理的是（ B ） A单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的蛋白质 B采用微生物液态发酵过程中的温度变化来影响生物合成的途径 C单细胞蛋白与谷氨酸

23、的提取方法类似 D用酵母菌生产单细胞蛋白与酿酒过程控制的条件相同解析单细胞蛋白是指蛋白质含量较高的微生物菌体本身；温度能影响生物合成的途径，这是因为生物合成过程中需要酶，不同酶的活性与温度有关；提取微生物菌体常用过滤、沉淀等方法，谷氨酸为代谢产物，常用蒸馏、萃取和离子交换等方法进行提取；用酵母茵生产单细胞蛋白主要是使酵母茵大量繁殖，发酵过程中要保证足够的无菌空气供应，而酿酒过程中先通入无菌空气使酵母菌繁殖，再密闭使酵母茵进行无氧呼吸，产生酒精。 25酿酒工业利用酵母菌发酵产生酒精。发酵过程大致是：灭菌后进行接种，通人无菌空气，密闭发酵。下列曲线是描述发酵过程的菌体数目和酒精产量的变化态势，其中

24、正确的是(实线表示菌体数目的对数，虚线表示酒精量) （ A ）解析有氧呼吸供能多，菌体增殖快；无氧呼吸供能少，菌体增殖慢(而不是不增殖)。只有无氧呼吸过程能产生酒精。即使通入氧气，发酵罐内也不可避免地存在无氧呼吸，产生少量酒精。二、非选择题（除标分外，每空1分。共50分）26（12分）右图为细菌结构示意图，据此回答：（1）控制细菌主要遗传性状的是 6 _拟核_，它由DNA螺旋盘绕而成，抗生素性状的控制者是 5 _质粒_。（2）若要观察它的子细胞群体的特征，应该用_固体_培养基。此细菌的子细胞群体的特征是_菌落较大、扁平，边缘波状（或锯齿状）_。（3）此细菌若为大肠杆菌，其在每升水中的数量标志着

25、水的污染情况。若要检测这种情况应该用的培养基是_鉴别培养基_，除正常成分外，培养基中还应该含有_伊红和美蓝_。（4）此菌的 5 _质粒_常用作基因工程的运载体，是因为它有多个 限制酶切口 ，还具有标记基因，且能够在受体细胞中复制并保存。（5）此细菌若作为基因工程的受体细胞，为增加目的基因导入的可能性，常常用_ CaCl2_处理它的 3 _细胞壁_。若用病毒导入目的基因，则利用其侵染细菌的特性。（6）此细菌含有的细胞器有 7 _核糖体_，此细菌的增殖方式是_二分裂增殖_。解析本题以细菌为核心，综合考查微生物的结构、繁殖、种群特征及基因工程等基础知识，难度低但综合性强。27. （10分）分析图所示

26、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 葡萄糖 ，不能利用 乳糖 。 (2)青霉素分解葡萄糖的酶是 组成酶（2分） ，分解乳糖的酶是 诱导酶（2分） 。 (3)葡萄糖消耗完毕，乳糖分解的时期是青霉素生长的 稳定期 ，并且缓慢分解，通过延长青霉素的 稳定期 ，可以提高青霉素的产量。 (4)目前青霉素制造工业已采用缓慢补加 葡萄糖 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 稳定 期开始的。 解析微生物的组成酶是细胞内始终存在的，诱导酶是到一定阶段在有关物质诱导下产生的，开始的时候青霉茵大量繁殖，到达稳定期后数量保持相对稳定，此时是产生

27、青霉素的最好时期，要提高产量就要尽量延长这个时期。28（13分）图1为我国高效农业新技术及新型有机化学材料开发利用的实例的示意图。图1图中的新型“塑料”是科学家利用发酵罐提取物及其他物质研制成功的一种可以降解的“塑料”。(1)发酵罐中的D过程所需要的酶是 纤维素酶 。(2)图2是该发酵工程中细菌的生长曲线。请据图回答：图2图中生长曲线形成的条件为 少量某种微生物接种到恒定容积的液体培养基中 。从生存斗争角度考虑，种内斗争最激烈的时期对应的曲线是 CD 段，形成这一态势的主要生态因素是 生存空间有限、pH发生变化、温度升高、溶氧减少等（2分） 。生产上要想扩大培养需选用 BC 段的菌体；如要获得

28、较多的产物则应注意缩短 AB 段的时间，延长 CD 段的时间，后者采取的主要措施有 以一定速度从入口1处添加新培养基，从出口3处放出旧培养基，加入pH缓冲物质，搅拌散热，从入口4处通入无菌空(氧)气等(答出其中两点即可) （2分） 。图l中的高效农业大棚可以视为一个小型生态系统，温室中无土栽培某C4植物。请回答：(1)发酵罐中的最后产物通过适当处理，可用作植物培养(即图中B过程)，其作用是 为植物生长提供肥料(矿质营养) 。(2)若想要增加大棚内农作物的产量，冬季可采取的具体措施是 人工增加光照，适当提高温室内的温度，可通过A过程实现 ；夏季可采取的具体措施是 适当降低夜晚温室内的温度 。解析 植物秸秆的主要