微生物与发酵工程专题演练

1、微生物与发酵工程专题演练河南长垣一中王伟平一、选择题1.(2007广东生物)离体培养的小肠绒毛上皮细胞，经紫外线诱变处理后，对甘氨酸的吸收功能丧失，且这种特性在细胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，错误的是（多选）A.细胞对氨基酸的需求发生变化B.细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化C.细胞壁的结构发生变化，导致通透性降低D.诱变处理破坏了细胞中催化ATP合成的相关酶系2（2007江苏生物）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    

2、0;     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一3(2007上海生物)人们采用玉米经酵母菌发酵产生酒精来替代汽油。若每吨玉米可转化为m吨葡萄糖，现有生产46吨酒精，理论上需要玉米（原子量：C-12，H-1，O-16）Am/90 吨       B90/m 吨      C180/m 吨

3、60;        D90m 吨4(2007上海生物)右图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。由图可知有多种酶参与  最适合pH是7  最适温度是40   50 时酶逐渐失活  0 时酶逐渐失活A     B    C     D   5(2007四川理综)在细菌的连续培养过程中，要以一定速度不断添加新的培养基，同时以同样速度放

4、出老的培养基。右下图表示培养基的稀释率（培养基的更新速率）与培养容器中营养物质浓度、细菌代时（细菌数目增加一倍所需的时间）、细菌密度的关系。下列相关叙述不正确的是 A在稀释率很低的情况下，稀释率的增加会导致细菌密度增加B稀释率从 a 到 b 的变化过程中，细菌生长速率不断提高C稀释率超过 b 点后，营养物质浓度过高导致细菌死亡率增大，细菌密度降低D为持续高效地获得发酵产品，应将稀释率控制在 b 点附近6(2007广东理基)下列有关生物学实验操作、材料、条件等方面的叙述，正确的是A“探究水族中的群落的演替”实验中，水族箱应放在黑暗密室中B“观察细胞有丝分裂”实验中，洋葱根尖细胞用吡罗红或派洛宁染

5、色C“探究酵母菌种群数量动态变化”实验中，用培养液培养酵母菌D“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验中，叶绿体和线粒体都不需染色7.(2007全国理综)通过发酵罐发酵可大规模生产谷氨酸，生产中常用的菌种是好氧的谷氨酸棒状杆菌。下面有关谷氨酸发酵过程的叙述，正确的是   A.溶氧充足时，发酵液中有乳酸的积累B.发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量C.菌体中谷氨酸的排出，有利于谷氨酸的合成和产量的提高D.发酵液pH值呈碱性时，有利于谷氨酸棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺8（2006江苏生物）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、

6、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，青霉菌产量也不再增加10（2006江苏生物）关于炭疽杆菌的叙述，错误的是A具有细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等结构B通过二分裂方式进行繁殖C核衣壳外还有多糖、蛋白质和脂质构成的囊膜D同化类型是化能异养型11(2006广东生物)下列不需要利用发酵工程的是 A.生产单细胞蛋白饲料       B通过生物技术培育可移植的皮肤 C利用工程菌生产胰岛素    D工厂化生产青

7、霉素12(2006广东生物)下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图。      图中可得出（多选）A. 精氨酸的合成是由多对基因共同控制的B基因可通过控制酶的合成来控制代谢C若基因不表达，则基因和也不表达D若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因发生突变13(2006广东生物)某同学在进行探究大肠杆菌群体生长规律实验时，错误操作是（多选） A.在调整期扩大接种    B随时调整pH C.在稳定期连续培养    D定期检测菌体数目14.(2006重庆理综)下列所述环

8、境条件下的微生物，能正常生长繁殖的是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15.（2006北京理综）用蔗糖、奶粉和经蛋自酶水解后的玉米胚芽液。通过乳酸菌发酵可生产新型酸奶，下列相关叙述错误的是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16（

9、2006天津理综）紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量、不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果见下表。紫外线波长(nm)存活率(%)突变数(个)260605010028010001据表推断，在选育优良菌种时，应采用的紫外线波长及依据是A260nm；酵母菌存活率较低             B260nm；酵母菌突变数多C280nm；酵母菌存活率高           

10、;    D280nm；酵母菌突变数少17(2005江苏理综)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、配制棉予壳培养基，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18(2005江苏理综)下列有关谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述错误的是A、组成酶是维持菌体基本生活的必要条件B、菌体能合成各种生长因子，不需要从外界补充C、发酵液pH呈酸性时，就会生成乙酰谷氨酰胺D、细胞膜透性的改变，可解除代谢产物对有关酶活性的抑制19、

11、(2005上海生物)酵母菌发酵产生CO2的摩尔数为N，在安静情况下，人消耗同样数量的葡萄糖可以产生的CO2量是A、1/3N mol     B、3N mol     C、6N mol     D、12N mol20. (2004北京理综)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   

12、60;              D. 由核酸和蛋白质装配进行增殖21(2004广东生物)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

13、亡期     D稳定期和对数期22(2004江苏生物)通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10酚可以抑制细菌和霉菌。利用下述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出（多选）A大肠杆菌        B霉菌             C放线菌

14、60;     D固氮细菌23(2003上海生物)所有细菌都具有特征是A  都是异养生物            B  仅在有水条件下繁殖C  仅在有氧条件下生长      D  生存温度都超过80 24(2001粤豫大综)利用酵母发酵生产酒精时，投放的适宜原料和在产生酒阶段要控制的必要条件分别是玉米粉和有氧    &#

15、160;      B大豆粉和有氧玉米粉和无氧           大豆粉和无氧25(1991生物)酵母发酵时，1分子葡萄糖可产生A1分子酒精、1分子C02和能量     B2分子酒精、1分子CO2和能量C1分子酒精和能量              

16、 D2分子酒精、2分子CO2和能量26(1991生物)利用酵母菌制酒时，一开始便持续通入空气，其结果是A酵母菌大量死亡，酒精减产     B酵母菌数量不变，酒精增产C酵母菌数量增多，酒精增产     D酵母菌数量增多，不产生酒精二非选择题1（2007北京理综）发酵法生产酒精后的废液(pH4.3)含有大量有机物，可用于培养、获得白地霉菌体，生产高蛋白饲料。培养、制取白地霉菌体的实验过程示意图如下：请据图分析回答问题：（1）实验过程中培养白地霉的培养基是_。培养基定量分装前，先调节_, 分装后用棉塞封瓶口，最后_处理。

17、（2）图中 过程称为_，从甲到丁的培养过程是为了_。白地霉的代谢类型为_。（3）为确定菌体产量，图中操作之前，应先称量_的质量。过滤后需反复烘干称量，直至_。所得菌体干重等于_。【答案】（1）废液上清液    pH    灭菌  （2）接种    扩大培养    异养需氧型 （3）滤纸    恒重（质量基本不变）   恒重时的质量与滤纸质量之差（合理答案均给分）2(2007广东生物)动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酸

18、，能专一催化1 mol谷氨酸分解为1mol r氨基丁酸和1 mol CO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10 mmol/L、最适温度、最适pH值的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见图1和图2。图1 产物CO2：浓度随时间变化曲线图        图2 酶催化反应速率随酶浓度变化曲线（注：酶浓度固定）               

19、60;           （注：反应物浓度过量） 请根据以上实验结果，回答下列问题：（1）在图1画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线（请用“1”标注）。（2）当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酸的浓度增加50%或降低反应温度10 ，请在图1中分别画出理想条件下CO2 浓度随时间变化的曲线（请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线，用"3”标注温度降低后的变化曲线），并分别说明原因。（3）重金属离子能与谷氨酸脱羧酸按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下

20、，向反应混合物中加入一定量的重金属离子后，请在图2中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线（请用“4”标注），并说明其原因。【答案】（1）见曲线1（评分依据：每分解1 mmol谷氨酸则产生1 mmol CO2，根据CO2浓度变化曲线，可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化曲线）。    （2）当谷氨酸脱竣酶的浓度增加50%时，见曲线2，其原因：酶量增加50%，酶催化反应速率相应提高，反应完成所需时间减少。当温度降低10 时，见曲线3，其原因：温度降低，酶催化反应速率下降，但酶并不失活，反应完成所需时间增加。    （3）见曲线4（注：曲线4为

21、一条不经过原点的平行直线，平移距离不限）。原因：一定量的重金属离子使一定量的酶失活，当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后，继续加入的酶开始表现酶活力，此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变。（立意：重点考查酶的作用以及影响酶活性的因素等相关知识；考查考生对实验现象和结果进行解释、分析和处理、运用图表形式准确地描述实验现象以及推理能力；考查考生对建立模型分析的科学研究方法的掌握。）3(2007广东生物)为了实现燃料供应来源多样化，发展长期替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴油、沼气等已经列入我国未来10年的发展计划。    广东省是我国甘蔗主产区之一。甘蔗

22、是一种高光效的C4植物，单位面积产量很高，种植面积日益扩大，目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为：甘蔗榨汁（蔗糖）酵母发酵蒸馏成品（燃料酒精）。    请根据上述材料，回答下列问题：（1）简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程。（2）具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：    步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。    步骤2：制备选择培养基。在基本培养基的

23、基础上，注意            和             ，加琼脂后灭菌，制成固体平板。    步骤3：将紫外照射后的菌液稀释涂布平板。    步骤4：根据            &#

24、160; 筛选出突变菌。（3）上述步骤2、3和4的依据分别是                                      。（4）利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验，除了将培养基灭菌、保持空间洁净外，发酵过程中防

25、止外来杂菌入侵还有哪些可行方法？（列举两种）（5）甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物，主要成分为木质素、纤维素和半纤维素，但是酵母菌无法直接利用，原因是其                 。请提出解决该问题的方法。（列举两种方法）（6）突变菌往往带有一些特殊的基因。在获得这些基因的过程中，PCR技术相当重要。PCR扩增反应中加入引物和DNA聚合酶的作用分别是什么？【答案】（1）选取甘蔗外植体，通过诱导脱分化产生愈伤组织，然后通过

26、调整植物激素比例，再分化形成芽和根，获得大量试管苗（或通过诱导大量形成胚状体，制成人工种子，适宜条件下萌发长成幼苗）。（2）添加高浓度蔗糖（葡萄糖）；调低pH值；是否能在选择培养基上生长。（3）提供高糖和酸性的筛选环境；获得单菌落；能生长代表该菌落具有耐高糖和耐酸的特性。（4）利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH值，达到抑菌的目的；利用突变菌的耐高糖特性，通过高渗环境达到抑菌目的；保持厌氧环境，达到抑菌目的；在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，达到抑菌目的。（5）缺乏相应分解酶系（或缺乏纤维素酶和半纤维素酶）。在酵母菌中转入分解酶系相关基因；利用酶或微生物分解蔗渣；利用物理和化学方法分解

27、蔗渣；将酵母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵。（6）引物的作用是结合在模板DNA上，提供DNA延伸起始位点；DNA聚合酶的作用是从引物的3' 端开始催化DNA链的延伸。（立意：综合考查考生对生物技术实践模块中的植物组织培养、特殊微生物的筛选及应用、酶的应用以及PCR技术的基本操作和应用等内容的掌握；理论联系实际，针对生物学问题进行初步研究，设计实验路线，对实验结果和现象进行正确的分析与判断，综合运用所学知识解决实际问题的能力。）4（2007江苏生物）发酵工程在工业生产上得到广泛应用，其生产流程如下图所示。结合赖氨酸或谷氨酸的生产实际，回答相关问题。    

28、;(1)人工控制微生物代谢的措施包括                  和                   。目前采用         已经选育出不能合成高丝氨酸脱氢

29、酶的                    新菌种。(2)在发酵过程中，产物源源不断地产生。这说明赖氨酸或谷氨酸的生产采用了         的发酵方式。在生产过程中，由于赖氨酸或谷氨酸的发酵菌种为            

30、;  ，常需增加通氧量。当发酵生产的产品是代谢产物时，还要采用                     等分离提纯的方法进行提取。【答案】(1)改变微生物遗传特性   控制生产过程中的各种条件   诱变育种   黄色短杆菌 (2)连续培养   好氧菌    萃

31、取(或蒸馏或离子交换等)5（2007宁夏理综）某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题。（1）培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了     和_。除此之外，培养基还必须含有的基本成分是_和_。（2）对培养基进行灭菌，应该采用的方法是_。（3）为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于_中培养，培养的温度设定在37 。要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种_作为对照进行实验。（4）培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌

32、落，这说明湖水样品中有_种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越_。（5）如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐_细菌，这种培养基被称为_。【答案】（1）氮源（碳源不作要求）    碳源    无机盐    水    （2）高压蒸汽灭菌（3）恒温培养箱    无菌水    （4）多    高    （5）盐（或NaCl） &

33、#160;  选择性培养基6（2007山东理综）生物生物技术实践 乙醇等“绿沟能源”的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为：    （1）玉米秸秆经预处理后，应该选用酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖，（2）从以下哪些微生物中可以提取上述酶？（多选）A.酶制果醋的醋酸菌    B.生长在腐木上的霉菌   C.制作酸奶的乳酸菌    D.生产味精的谷氨酸棒状杆菌   E反刍动物瘤胃中生存的某些微生物（3）若从土壤中分离产生这种酶的微生物

34、，所需要的培养基为       （按功能分），培养基中的碳原为          。（4）从生物体提取出的酶首先要检测             ，以便更好地将酶用于生产实践，在生产实践的过程中，为了使酶能够被反复利用，可采用         

35、0;  技术。（5）发酵阶段需要的菌种是        ，在产生酒精时要控制的必要条件是        。【答案】（1）纤维素（酶）   （2）B、E   （3）选择培养基   纤维素    （4）酶的活力（活性）   固定化酶（固定化细胞）  （5）酵母菌   无氧（密闭、密封）7（2006江苏生

36、物）右图为谷氨酸发酵装置图。（1）图中3、6处是发酵罐夹层中水的进出口，水在发酵罐夹层流动的作用是     。（2）谷氨酸发酵液的pH应控制在7-8范围内，随着代谢产物的积累，发酵液pH变化趋势是        ，控制办法是        。发酵过程中，若谷氨酸积累过量，会抑制    的活性，导致合成途径中断，这种代谢调节方式称为     

37、0; 调节。（3）如果在4处通入空气，谷氨酸产量会        ，原因是                。【答案】(1)冷却(降温或使温度控制在30 37 )      (2)下降  加碱(氨水)  谷氨酸脱氢酶  酶活性(反馈、负反馈)   &#

38、160; （3)下降  混入杂菌产生竞争，分解或吸收谷氨酸8（2006天津理综）(1)下图为某种细菌的生长曲线及A、B两种代谢产物积累曲线。请据图回答问题：A产物合成始于细菌生长曲线的        期，属于        代谢产物。B产物的积累量在细菌生长曲线的        期最大。(2)绝大多数微生物的最适生长温度为2537 。为了探究培养温度对谷氨酸棒状杆菌代谢产物(谷

39、氨酸)合成量的影响，设计如下实验。在实验中有4处错误，分别标以、，请依次分析错误原因。第一步：设定培养温度为28 、29 、30 。                             第二步：将菌种接种到灭菌后的液体培养基中，分别在设定的温度条件下密闭培养。    

40、0;                                                  

41、60;           第三步：在衰亡期定时取样，分别测定谷氨酸合成量，记录结果并绘制曲线。            实验结果预测及结论：若在30培养条件下，谷氨酸合成量最大，则认为30为该细菌合成谷氨酸的最适培养温度。             &

42、#160;                                                  

43、                                                   

44、;     。                                            

45、0;                          。                        &#

46、160;                                              。    

47、                                                  

48、                 。【答案】(1)对数；次级  稳定 (2)温度设定范围过窄谷氨酸棒状杆菌是好氧细菌，不应密闭培养从调整期至衰亡期均有谷氨酸的合成，故取样时期有遗漏实验结果有局限性，合成谷氨酸的最适培养温度有可能高于30 9(2005江苏理综)抗生素作为治疗细菌感染的药物，其高效性和巨大的经济价值使抗生素工业经久不衰。其中青霉素的发现和应用具有划时代的意义。(1)肯霉菌发酵产生青霉素。肯霉菌的新陈代谢类型是&#

49、160;         ，青霉素是青霉菌的       代谢产物。(2)在生产和科研中，常选用处于          期的青霉菌作为菌种或研究材料因为此时的青霉菌代谢旺盛，       和        比较稳定(3)对青霉菌菌体生长情况

50、的测定，取一定体积的发酵液，经离心分离、反复洗涤后，            ，再计算发酵罐中菌体的总重量。【答案】(1)异养需氧型 次级(2)对数 个体的形态生理特性(3)称菌体的湿重(称烘干后的重量)。  10（2005北京春理综）将酵母分为a、b、c、d四组，用不同的方式培养，其种群增长曲线如图所示。请据图回答下列问题。 （1）a呈现_型增长，该种群的生长在20h之前处于_期，20h40h处于_期。（2）d呈现_型增长，在100 h200 h，d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的延长，酵母种群的增长率趋于_，其可能的限制因素是_不足和_的积累。【答案】（1）J调整对数（2）S0（或零）B（或减小）（3）降低（或减小）营养有害代谢产物（或有害产物）11（2005北京理综）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