四川省成都市高考生物一輪復習 選修部分 第五章第二節(jié)微生物的代謝和生長課件

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1、一、微生物的代謝一、微生物的代謝1 1微生物的代謝產(chǎn)物微生物的代謝產(chǎn)物產(chǎn)物名稱產(chǎn)物名稱初級代謝產(chǎn)物初級代謝產(chǎn)物次級代謝產(chǎn)物次級代謝產(chǎn)物不不同同點點作用作用生長繁殖所生長繁殖所 對自身無明顯生理對自身無明顯生理功能功能產(chǎn)生階段產(chǎn)生階段 產(chǎn)生產(chǎn)生生長到一定階段產(chǎn)生長到一定階段產(chǎn)生生化學結構化學結構較簡單較簡單十分復雜十分復雜特異性特異性 分布分布 細胞內(nèi)或外環(huán)境中細胞內(nèi)或外環(huán)境中必需必需一直一直細胞內(nèi)細胞內(nèi)無無有有產(chǎn)物名稱產(chǎn)物名稱初級代謝產(chǎn)物初級代謝產(chǎn)物次級代謝產(chǎn)物次級代謝產(chǎn)物不不同同點點舉例舉例氨基酸、核苷酸、多糖、氨基酸、核苷酸、多糖、脂質(zhì)、維生素等脂質(zhì)、維生素等 、色素、色素、毒素、毒素、

2、等等相同點相同點均在微生物細胞的調(diào)節(jié)下，有步驟產(chǎn)生均在微生物細胞的調(diào)節(jié)下，有步驟產(chǎn)生抗生素抗生素激素激素2.2.酶合成調(diào)節(jié)與酶活性調(diào)節(jié)的比較酶合成調(diào)節(jié)與酶活性調(diào)節(jié)的比較調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式方式比較比較項目項目酶合成調(diào)節(jié)酶合成調(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)原理原理通過影響通過影響 來來調(diào)節(jié)微生物的代謝調(diào)節(jié)微生物的代謝通過改變通過改變 來調(diào)節(jié)微生物的代來調(diào)節(jié)微生物的代謝速率謝速率調(diào)節(jié)過程調(diào)節(jié)過程在環(huán)境中存在在環(huán)境中存在 (通常是反應底物通常是反應底物)的情的情況下才能合成誘導酶況下才能合成誘導酶代謝產(chǎn)物與酶的結合，代謝產(chǎn)物與酶的結合，致使酶的致使酶的 產(chǎn)生變產(chǎn)生變化，該種變化是化，該種變化是 (可逆、不可逆可逆

3、、不可逆)的的酶的合成酶的合成 已有酶的催化已有酶的催化活性活性誘導物誘導物結構結構可逆可逆調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式方式比較比較項目項目酶合成調(diào)節(jié)酶合成調(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)結果結果改變酶的改變酶的 不改變酶的不改變酶的 ，但改變，但改變已有酶的已有酶的 調(diào)節(jié)特點調(diào)節(jié)特點 較較 快速、精細快速、精細種類與數(shù)量種類與數(shù)量 種類和數(shù)量種類和數(shù)量活性活性緩慢緩慢調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式方式比較比較項目項目酶合成調(diào)節(jié)酶合成調(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)意義意義既保證了代謝的需既保證了代謝的需要，又避免了細胞要，又避免了細胞內(nèi)內(nèi) 的浪的浪費，增強了微生物費，增強了微生物對環(huán)境的適應能力對環(huán)境的適應能力不會積累大量的不會積累大量的

4、，保證，保證各種代謝經(jīng)濟而高各種代謝經(jīng)濟而高效地進行效地進行物質(zhì)和能量物質(zhì)和能量代謝產(chǎn)物代謝產(chǎn)物積累積累調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式方式比較比較項目項目酶合成調(diào)節(jié)酶合成調(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)舉例舉例大腸桿菌乳糖代大腸桿菌乳糖代謝中半乳糖苷酶謝中半乳糖苷酶的合成的合成谷氨酸生產(chǎn)過程中，大谷氨酸生產(chǎn)過程中，大量谷氨酸的量谷氨酸的 抑制谷抑制谷氨酸脫氫酶的活性氨酸脫氫酶的活性二、微生物群體生長規(guī)律二、微生物群體生長規(guī)律1 1關于微生物代謝產(chǎn)物的說法，正確的是關于微生物代謝產(chǎn)物的說法，正確的是 ( () ) A A任何一種代謝產(chǎn)物的合成發(fā)生障礙，都會影響微生物任何一種代謝產(chǎn)物的合成發(fā)生障礙，都會影響微生物 正常的生

5、命活動正常的生命活動 B B不同種類的微生物細胞中，初級代謝產(chǎn)物的種類是不不同種類的微生物細胞中，初級代謝產(chǎn)物的種類是不 同的同的 C C初級代謝產(chǎn)物始終產(chǎn)生，次級代謝產(chǎn)物是微生物生長初級代謝產(chǎn)物始終產(chǎn)生，次級代謝產(chǎn)物是微生物生長 到一定階段產(chǎn)生的到一定階段產(chǎn)生的 D D次級代謝產(chǎn)物化學結構十分簡單，不是微生物生長和次級代謝產(chǎn)物化學結構十分簡單，不是微生物生長和 繁殖所必需的繁殖所必需的答案：答案： C C解析：解析：次級代謝產(chǎn)物化學結構十分復雜，不是微生物生長次級代謝產(chǎn)物化學結構十分復雜，不是微生物生長和繁殖所必需的，因此次級代謝產(chǎn)物合成發(fā)生障礙，可能和繁殖所必需的，因此次級代謝產(chǎn)物合成發(fā)生

6、障礙，可能不會影響微生物正常的生命活動；不同種類的微生物細胞不會影響微生物正常的生命活動；不同種類的微生物細胞中，初級代謝產(chǎn)物的種類基本相同，而次級代謝產(chǎn)物的種中，初級代謝產(chǎn)物的種類基本相同，而次級代謝產(chǎn)物的種類不相同。類不相同。2 2(2011(2011黃石質(zhì)檢黃石質(zhì)檢) )下列有關微生物的生長曲線各個下列有關微生物的生長曲線各個 時期的說法中不正確的是時期的說法中不正確的是 ( () ) A A穩(wěn)定期是微生物在生長過程中種內(nèi)斗爭最激烈的穩(wěn)定期是微生物在生長過程中種內(nèi)斗爭最激烈的 時期時期 B B微生物的次級代謝產(chǎn)物一般是在對數(shù)期大量積累微生物的次級代謝產(chǎn)物一般是在對數(shù)期大量積累 C C調(diào)整

7、期、對數(shù)期和穩(wěn)定期共同構成了菌種的調(diào)整期、對數(shù)期和穩(wěn)定期共同構成了菌種的 “S” “S”型生長曲線型生長曲線 D D衰亡期是微生物與無機環(huán)境生存斗爭最劇烈的階段衰亡期是微生物與無機環(huán)境生存斗爭最劇烈的階段.解析：解析：微生物的次級代謝產(chǎn)物一般是在穩(wěn)定期大量積累。微生物的次級代謝產(chǎn)物一般是在穩(wěn)定期大量積累。答案：答案： B B3 3谷氨酸是谷氨酸棒狀桿菌的代謝產(chǎn)谷氨酸是谷氨酸棒狀桿菌的代謝產(chǎn) 物之一，其合成途徑如右圖所示。物之一，其合成途徑如右圖所示。 下列有關敘述不正確的是下列有關敘述不正確的是 ( () ) A A改變細胞膜的透過性，可以干預改變細胞膜的透過性，可以干預 谷氨酸棒狀桿菌的酶活

8、性的調(diào)節(jié)谷氨酸棒狀桿菌的酶活性的調(diào)節(jié) B B谷氨酸是在谷氨酸棒狀桿菌的核糖體上形成的谷氨酸是在谷氨酸棒狀桿菌的核糖體上形成的 C C谷氨酸脫氫酶被抑制的直接原因是其空間結構發(fā)生了谷氨酸脫氫酶被抑制的直接原因是其空間結構發(fā)生了 改變改變 D D谷氨酸脫氫酶是組成酶，在谷氨酸棒狀桿菌培養(yǎng)的各谷氨酸脫氫酶是組成酶，在谷氨酸棒狀桿菌培養(yǎng)的各 個時期都有合成個時期都有合成. .解析：解析：產(chǎn)物的大量積累可影響酶活性的調(diào)節(jié)，因此改變產(chǎn)物的大量積累可影響酶活性的調(diào)節(jié)，因此改變細胞膜的透過性，釋放代謝產(chǎn)物，可干預谷氨酸棒狀桿細胞膜的透過性，釋放代謝產(chǎn)物，可干預谷氨酸棒狀桿菌的酶活性的調(diào)節(jié)；谷氨酸不是蛋白質(zhì)，因

9、此其合成部菌的酶活性的調(diào)節(jié)；谷氨酸不是蛋白質(zhì)，因此其合成部位不在核糖體上；酶活性發(fā)生改變的主要原因是代謝過位不在核糖體上；酶活性發(fā)生改變的主要原因是代謝過程中產(chǎn)生的物質(zhì)與酶結合，導致酶的結構發(fā)生改變。程中產(chǎn)生的物質(zhì)與酶結合，導致酶的結構發(fā)生改變。答案：答案： B B4 4在一固定體積的容器內(nèi)，用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌并測在一固定體積的容器內(nèi)，用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌并測 定其菌體數(shù)量變化定其菌體數(shù)量變化(b(b點時添加新鮮培養(yǎng)基點時添加新鮮培養(yǎng)基) )，結果見下圖。，結果見下圖。 下面對該菌體數(shù)量變化的理解，正確的是下面對該菌體數(shù)量變化的理解，正確的是 ( () )A A單個或少數(shù)細菌在該培養(yǎng)基大

10、量繁殖，可形成菌落，作單個或少數(shù)細菌在該培養(yǎng)基大量繁殖，可形成菌落，作 為菌種鑒定依據(jù)為菌種鑒定依據(jù)B B為了更準確測定微生物群體生長規(guī)律，需不斷添加新鮮為了更準確測定微生物群體生長規(guī)律，需不斷添加新鮮 的培養(yǎng)基的培養(yǎng)基C Cb bc c段是酵母菌的形態(tài)和生理特征最穩(wěn)定的時期，常作段是酵母菌的形態(tài)和生理特征最穩(wěn)定的時期，常作 為生產(chǎn)用的菌種為生產(chǎn)用的菌種D. cD. cd d段菌體大量積累代謝產(chǎn)物，菌體的生長速率達到最段菌體大量積累代謝產(chǎn)物，菌體的生長速率達到最 大大解析：解析：單個或少數(shù)細菌在固體培養(yǎng)基上才能夠形成菌落。單個或少數(shù)細菌在固體培養(yǎng)基上才能夠形成菌落。測定微生物群體生長規(guī)律時，是

11、在恒定容積的液體培養(yǎng)基測定微生物群體生長規(guī)律時，是在恒定容積的液體培養(yǎng)基中進行的，不再添加新鮮的培養(yǎng)基。中進行的，不再添加新鮮的培養(yǎng)基。b bc c段為對數(shù)期，酵段為對數(shù)期，酵母菌的形態(tài)和生理特征最穩(wěn)定。母菌的形態(tài)和生理特征最穩(wěn)定。c cd d段為穩(wěn)定期，菌體數(shù)段為穩(wěn)定期，菌體數(shù)量最大，生長速率為零。量最大，生長速率為零。答案：答案： C C5 5如圖表示在三個裝置中培養(yǎng)某種細菌的實驗，在人工如圖表示在三個裝置中培養(yǎng)某種細菌的實驗，在人工 控制的條件下培養(yǎng)一段時間后，分析培養(yǎng)液中淀粉酶控制的條件下培養(yǎng)一段時間后，分析培養(yǎng)液中淀粉酶 的活性。請回答：的活性。請回答：(1)(1)淀粉屬于微生物所需

12、營養(yǎng)物質(zhì)中的淀粉屬于微生物所需營養(yǎng)物質(zhì)中的_，它的主，它的主要作用是要作用是_；_。(2)(2)在該細菌酶合成的調(diào)節(jié)中，淀粉酶屬于在該細菌酶合成的調(diào)節(jié)中，淀粉酶屬于_酶，酶，合成此酶需要的細胞內(nèi)、外條件合成此酶需要的細胞內(nèi)、外條件分別是分別是_和和_。(3)(3)如果將丙裝置中的細菌接種到甲裝置中，細菌體內(nèi)高如果將丙裝置中的細菌接種到甲裝置中，細菌體內(nèi)高活性淀粉酶的合成將活性淀粉酶的合成將_。解析：解析：淀粉屬于微生物的碳源，既可以為細胞的組成及代謝淀粉屬于微生物的碳源，既可以為細胞的組成及代謝產(chǎn)物提供原料，又可以作為異養(yǎng)微生物的能源物質(zhì)。通過乙、產(chǎn)物提供原料，又可以作為異養(yǎng)微生物的能源物質(zhì)。

13、通過乙、丙對照，有葡萄糖存在時不能合成活性淀粉酶，只有淀粉存丙對照，有葡萄糖存在時不能合成活性淀粉酶，只有淀粉存在時，能合成活性淀粉酶，可以說明淀粉酶屬于誘導酶。該在時，能合成活性淀粉酶，可以說明淀粉酶屬于誘導酶。該酶的合成受基因的控制，同時還需要誘導物酶的合成受基因的控制，同時還需要誘導物( (淀粉淀粉) )的誘導。的誘導。答案：答案： (1)(1)碳源用于合成微生物的細胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)碳源用于合成微生物的細胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物異養(yǎng)微生物的主要能源物質(zhì)物異養(yǎng)微生物的主要能源物質(zhì)(2)(2)誘導淀粉酶基因只誘導淀粉酶基因只有淀粉作碳源有淀粉作碳源(3)(3)停止停止考點一考點一微生物的代謝與

14、調(diào)節(jié)微生物的代謝與調(diào)節(jié)命命題題解解讀讀本考點內(nèi)容包括微生物的代謝產(chǎn)物類型，組成本考點內(nèi)容包括微生物的代謝產(chǎn)物類型，組成酶、誘導酶的合成機制，酶合成調(diào)節(jié)與酶活性調(diào)節(jié)酶、誘導酶的合成機制，酶合成調(diào)節(jié)與酶活性調(diào)節(jié)的比較等。相關內(nèi)容在高考中占重要地位，考查形的比較等。相關內(nèi)容在高考中占重要地位，考查形式多為非選擇題，題目命制多與基因表達與調(diào)控、式多為非選擇題，題目命制多與基因表達與調(diào)控、代謝類型等相結合，題目難度中檔，思維含量相對代謝類型等相結合，題目難度中檔，思維含量相對較高。較高。 示例示例11 (2011(2011武漢質(zhì)檢武漢質(zhì)檢) )下圖為某細菌合成某種藥用下圖為某細菌合成某種藥用氨基酸的代謝

15、調(diào)節(jié)示意圖，據(jù)圖分析回答：氨基酸的代謝調(diào)節(jié)示意圖，據(jù)圖分析回答：(1)(1)氨基酸屬于微生物的氨基酸屬于微生物的_代謝產(chǎn)物。代謝產(chǎn)物。(2)(2)從微生物代謝調(diào)節(jié)來看，酶從微生物代謝調(diào)節(jié)來看，酶是是_酶；屬于酶；屬于 _ _調(diào)節(jié)，從調(diào)節(jié)機制分析，本質(zhì)是調(diào)節(jié)，從調(diào)節(jié)機制分析，本質(zhì)是_。(3)(3)的代謝調(diào)節(jié)屬于的代謝調(diào)節(jié)屬于_調(diào)節(jié)，其與調(diào)節(jié)，其與相比有相比有_ 等特點，這種調(diào)節(jié)方式在等特點，這種調(diào)節(jié)方式在_的合成代謝中十分普的合成代謝中十分普 遍。在氨基酸遍。在氨基酸A A的生產(chǎn)過程中，可采取一定的手段改變的生產(chǎn)過程中，可采取一定的手段改變 _ _，從而提高氨基酸，從而提高氨基酸A A的產(chǎn)量。的

16、產(chǎn)量。(4)(4)完成過程完成過程還需要還需要_等條件。等條件。 解析解析 氨基酸屬于微生物生長繁殖所必需的物質(zhì)，屬于初氨基酸屬于微生物生長繁殖所必需的物質(zhì)，屬于初級代謝產(chǎn)物。誘導酶的合成既受遺傳物質(zhì)控制，又受環(huán)境中級代謝產(chǎn)物。誘導酶的合成既受遺傳物質(zhì)控制，又受環(huán)境中某物質(zhì)的影響，由圖可知酶某物質(zhì)的影響，由圖可知酶的形成受甲物質(zhì)的影響；故為的形成受甲物質(zhì)的影響；故為誘導酶，屬于酶合成的調(diào)節(jié)。過程誘導酶，屬于酶合成的調(diào)節(jié)。過程通過氨基酸通過氨基酸A A和酶和酶結合，結合，使酶的結構產(chǎn)生變化，抑制酶的活性，從而導致合成途徑中使酶的結構產(chǎn)生變化，抑制酶的活性，從而導致合成途徑中斷，屬于酶活性的調(diào)節(jié)，

17、當氨基酸斷，屬于酶活性的調(diào)節(jié)，當氨基酸A A濃度下降時，抑制作用被濃度下降時，抑制作用被解除，因此，是一種快速、精細的調(diào)節(jié)方式。同時，可以通解除，因此，是一種快速、精細的調(diào)節(jié)方式。同時，可以通過改變細胞膜的通透性，使氨基酸過改變細胞膜的通透性，使氨基酸A A能迅速排到細胞外，解除能迅速排到細胞外，解除對酶的抑制，提高產(chǎn)量。過程對酶的抑制，提高產(chǎn)量。過程是翻譯的過程，除需要是翻譯的過程，除需要mRNAmRNA為模板外，還需要酶、能量、轉運為模板外，還需要酶、能量、轉運RNARNA為運載工具，氨基酸為為運載工具，氨基酸為原料，核糖體為裝配機器，才能夠合成蛋白質(zhì)。原料，核糖體為裝配機器，才能夠合成蛋

18、白質(zhì)。 答案答案 (1) (1)初級初級(2)(2)誘導酶合成基因表達的調(diào)誘導酶合成基因表達的調(diào)控控(3)(3)酶活性快速、精細核苷酸和維生素該菌酶活性快速、精細核苷酸和維生素該菌細胞膜的通透性細胞膜的通透性(4)(4)轉運轉運RNARNA、氨基酸、酶、氨基酸、酶、ATPATP、核、核糖體糖體微生物代謝調(diào)節(jié)歸納微生物代謝調(diào)節(jié)歸納(1)(1)組成酶與誘導酶是兩個相對的概念，一種酶在某種微生組成酶與誘導酶是兩個相對的概念，一種酶在某種微生 物內(nèi)是組成酶，在另一種微生物內(nèi)可能是誘導酶。物內(nèi)是組成酶，在另一種微生物內(nèi)可能是誘導酶。(2)(2)組成酶與誘導酶都是胞內(nèi)酶，在不同環(huán)境中產(chǎn)生的組成組成酶與誘導

19、酶都是胞內(nèi)酶，在不同環(huán)境中產(chǎn)生的組成 酶相同，誘導酶不同。酶相同，誘導酶不同。(3)(3)酶活性的調(diào)節(jié)是一種負反饋調(diào)節(jié)，其特點是使酶暫時失酶活性的調(diào)節(jié)是一種負反饋調(diào)節(jié)，其特點是使酶暫時失 去催化能力，從而使代謝作用迅速停止。參與反饋抑制去催化能力，從而使代謝作用迅速停止。參與反饋抑制 調(diào)節(jié)的開關是代謝途徑的終產(chǎn)物。調(diào)節(jié)的開關是代謝途徑的終產(chǎn)物。(4)(4)酶活性調(diào)節(jié)過程中代謝產(chǎn)物不一定直接與催化其形成的酶活性調(diào)節(jié)過程中代謝產(chǎn)物不一定直接與催化其形成的 酶結合來影響其活性。酶結合來影響其活性。(5)(5)根據(jù)微生物產(chǎn)生某種酶所需的條件可判斷該酶是組成酶根據(jù)微生物產(chǎn)生某種酶所需的條件可判斷該酶是組

20、成酶 還是誘導酶還是誘導酶組成酶的產(chǎn)生不需外因誘導，誘導酶的組成酶的產(chǎn)生不需外因誘導，誘導酶的 產(chǎn)生需經(jīng)誘導物誘導。產(chǎn)生需經(jīng)誘導物誘導。1 1下圖表示利用某種微生物合成某類物質(zhì)的過程。在發(fā)酵下圖表示利用某種微生物合成某類物質(zhì)的過程。在發(fā)酵 過程中利用該微生物來大量合成物質(zhì)過程中利用該微生物來大量合成物質(zhì)A A，應采取的合理，應采取的合理 措施為措施為 ( () )A A改變微生物細胞膜的通透性改變微生物細胞膜的通透性B B在高溫高壓條件下完成發(fā)酵在高溫高壓條件下完成發(fā)酵C C對該微生物進行誘變處理，選育出不能合成酶對該微生物進行誘變處理，選育出不能合成酶的菌種的菌種D D對該微生物進行誘變處理

21、，選育出不能合成酶對該微生物進行誘變處理，選育出不能合成酶的菌種的菌種解析：解析：缺乏酶缺乏酶，物質(zhì)，物質(zhì)B B無法合成，這樣就可解除因物質(zhì)無法合成，這樣就可解除因物質(zhì)A A、B B共同過量而導致的對酶共同過量而導致的對酶的抑制，從而可大量合成物質(zhì)的抑制，從而可大量合成物質(zhì)A A而而不抑制酶不抑制酶。答案：答案： D D2 2某科研工作者用葡萄糖和乳糖作碳源的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸某科研工作者用葡萄糖和乳糖作碳源的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸 桿菌，每隔一段時間測定兩種物質(zhì)的相對含量變化情況，桿菌，每隔一段時間測定兩種物質(zhì)的相對含量變化情況， 繪得下圖。下列分析合理的是繪得下圖。下列分析合理的是 ( () )A A

22、甲物質(zhì)為葡萄糖，乙物質(zhì)為乳糖甲物質(zhì)為葡萄糖，乙物質(zhì)為乳糖B Baeae時間內(nèi)分解葡萄糖的酶一直存在時間內(nèi)分解葡萄糖的酶一直存在C Caeae內(nèi)分解乳糖的酶一直存在內(nèi)分解乳糖的酶一直存在D D大腸桿菌利用營養(yǎng)物質(zhì)的這種調(diào)節(jié)方式屬于酶活性大腸桿菌利用營養(yǎng)物質(zhì)的這種調(diào)節(jié)方式屬于酶活性 的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)解析：解析：大腸桿菌分解葡萄糖的酶是組成酶，分解乳糖的酶是大腸桿菌分解葡萄糖的酶是組成酶，分解乳糖的酶是誘導酶。由大腸桿菌對葡萄糖和乳糖的利用規(guī)律和圖示不同誘導酶。由大腸桿菌對葡萄糖和乳糖的利用規(guī)律和圖示不同時間甲、乙物質(zhì)含量的變化規(guī)律可知：乙物質(zhì)為葡萄糖，甲時間甲、乙物質(zhì)含量的變化規(guī)律可知：乙物質(zhì)為葡萄糖

23、，甲物質(zhì)為乳糖。組成酶在細菌細胞中一直存在，而誘導酶只是物質(zhì)為乳糖。組成酶在細菌細胞中一直存在，而誘導酶只是在特定的環(huán)境條件刺激下才產(chǎn)生的。大腸桿菌利用營養(yǎng)物質(zhì)在特定的環(huán)境條件刺激下才產(chǎn)生的。大腸桿菌利用營養(yǎng)物質(zhì)的這種調(diào)節(jié)方式屬于酶合成的調(diào)節(jié)。的這種調(diào)節(jié)方式屬于酶合成的調(diào)節(jié)。答案：答案： B B考點二考點二微生物的生長微生物的生長命命題題解解讀讀 高考中常將微生物群體生長的規(guī)律及測定方法、高考中常將微生物群體生長的規(guī)律及測定方法、影響微生物生長的環(huán)境因素、連續(xù)培養(yǎng)方法等三方影響微生物生長的環(huán)境因素、連續(xù)培養(yǎng)方法等三方面內(nèi)容與后面的發(fā)酵工程以非選擇題的形式借助圖面內(nèi)容與后面的發(fā)酵工程以非選擇題的

24、形式借助圖表進行綜合，分析圖形、圖表中隱藏的生物學問題，表進行綜合，分析圖形、圖表中隱藏的生物學問題，來考查觀察、分析、應用能力，也有可能結合測定來考查觀察、分析、應用能力，也有可能結合測定微生物群體生長的實驗、種群數(shù)量增長曲線的類型微生物群體生長的實驗、種群數(shù)量增長曲線的類型進行綜合能力的考查。進行綜合能力的考查。 示例示例22(2010(2010全國卷全國卷)下列是與微生物培養(yǎng)有關的問下列是與微生物培養(yǎng)有關的問題，請回答：題，請回答：(1)(1)某細菌固體培養(yǎng)基的組成成分是某細菌固體培養(yǎng)基的組成成分是KHKH2 2POPO0 0、NaNa2 2HPOHPO4 4、 MgSO MgSO4 4

25、、葡萄糖、尿素、瓊脂和蒸餾水，其中凝固劑是、葡萄糖、尿素、瓊脂和蒸餾水，其中凝固劑是 _ _，碳源是，碳源是_，氮源是，氮源是_。已知只。已知只 有能合成脲酶的細菌才能在該培養(yǎng)基上生長，故該培養(yǎng)有能合成脲酶的細菌才能在該培養(yǎng)基上生長，故該培養(yǎng) 基屬于基屬于_培養(yǎng)基。按照化學成分分類，該培養(yǎng)基培養(yǎng)基。按照化學成分分類，該培養(yǎng)基 屬于屬于_培養(yǎng)基。從同化作用類型看，用該培養(yǎng)基培養(yǎng)基。從同化作用類型看，用該培養(yǎng)基 培養(yǎng)的細菌屬于培養(yǎng)的細菌屬于_。(2)(2)將少量細菌接種到一定體積的液體培養(yǎng)基中，適宜條件將少量細菌接種到一定體積的液體培養(yǎng)基中，適宜條件 下培養(yǎng)，定時取樣測定菌體數(shù)目，以時間為橫坐標，

26、以下培養(yǎng)，定時取樣測定菌體數(shù)目，以時間為橫坐標，以 菌體數(shù)目的對數(shù)為縱坐標，可以得到細菌的菌體數(shù)目的對數(shù)為縱坐標，可以得到細菌的_曲曲 線。該曲線中以菌體數(shù)目的對數(shù)作為縱坐標的原因是線。該曲線中以菌體數(shù)目的對數(shù)作為縱坐標的原因是 _ _。實驗室中，為了獲得形態(tài)和生理特征一致的。實驗室中，為了獲得形態(tài)和生理特征一致的 菌體，一般應在菌體，一般應在_期取材；在生產(chǎn)中，常收集培期取材；在生產(chǎn)中，常收集培 養(yǎng)至養(yǎng)至_期的細菌用于次級代謝產(chǎn)物的提取。期的細菌用于次級代謝產(chǎn)物的提取。 解析解析 本題主要考查微生物的營養(yǎng)、培養(yǎng)基的分類、微本題主要考查微生物的營養(yǎng)、培養(yǎng)基的分類、微生物的代謝類型及細菌的生長規(guī)

27、律等知識，意在考查理解生物的代謝類型及細菌的生長規(guī)律等知識，意在考查理解能力、獲取信息的能力和綜合運用能力。能力、獲取信息的能力和綜合運用能力。(1)(1)由所給培養(yǎng)基的組成成分及教材相關知識可知：凝固劑由所給培養(yǎng)基的組成成分及教材相關知識可知：凝固劑是瓊脂，碳源是葡萄糖，氮源為尿素。由于在這種培養(yǎng)基是瓊脂，碳源是葡萄糖，氮源為尿素。由于在這種培養(yǎng)基中只有能合成脲酶的細菌才能生長，因此，該培養(yǎng)基屬于中只有能合成脲酶的細菌才能生長，因此，該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基；由于其化學成分清楚，因此該培養(yǎng)基屬于合選擇培養(yǎng)基；由于其化學成分清楚，因此該培養(yǎng)基屬于合成培養(yǎng)基；由于細菌所用碳源為有機碳源，因此，所培

28、養(yǎng)成培養(yǎng)基；由于細菌所用碳源為有機碳源，因此，所培養(yǎng)的細菌為異養(yǎng)型。的細菌為異養(yǎng)型。(2)(2)通過題中操作所得曲線為細菌的生長通過題中操作所得曲線為細菌的生長曲線。在細菌的生長曲線中，對數(shù)期菌體的形態(tài)和生理特曲線。在細菌的生長曲線中，對數(shù)期菌體的形態(tài)和生理特征一致；穩(wěn)定期菌體的次級代謝產(chǎn)物相對較多，生產(chǎn)中，征一致；穩(wěn)定期菌體的次級代謝產(chǎn)物相對較多，生產(chǎn)中，常收集培養(yǎng)至穩(wěn)定期的細菌，用于提取次級代謝產(chǎn)物。常收集培養(yǎng)至穩(wěn)定期的細菌，用于提取次級代謝產(chǎn)物。 答案答案 (1) (1)瓊脂葡萄糖尿素選擇合成異養(yǎng)型瓊脂葡萄糖尿素選擇合成異養(yǎng)型(2)(2)生長培養(yǎng)中的細菌以指數(shù)形式增殖，取對數(shù)便于反映生長

29、培養(yǎng)中的細菌以指數(shù)形式增殖，取對數(shù)便于反映細菌群體的生長規(guī)律細菌群體的生長規(guī)律( (其他合理答案也可其他合理答案也可) )對數(shù)穩(wěn)定對數(shù)穩(wěn)定1 1種群增長曲線與微生物生長曲線的比較種群增長曲線與微生物生長曲線的比較種群增長曲線種群增長曲線微生物生長曲線微生物生長曲線J型型S型型條條件件不不同同點點無環(huán)境因素的制無環(huán)境因素的制約，如資源無限約，如資源無限多，沒有敵害多，沒有敵害有環(huán)境因素有環(huán)境因素的制約的制約人工的、密閉的、人工的、密閉的、恒定容積的液體恒定容積的液體培養(yǎng)基中細菌群培養(yǎng)基中細菌群體從開始生長到體從開始生長到死亡的動態(tài)變化死亡的動態(tài)變化過程過程相相同同點點一個自然的、開放的、穩(wěn)定的一

30、個自然的、開放的、穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中某種群個體數(shù)量的生態(tài)系統(tǒng)中某種群個體數(shù)量的變化曲線圖變化曲線圖種群增長曲線種群增長曲線微生物生長曲線微生物生長曲線J型型S型型曲線圖曲線圖種群增長曲線種群增長曲線微生物生長曲微生物生長曲線線J型型S型型K值值(最大最大值值)無無有有有有增長率增長率(或或增長倍數(shù)增長倍數(shù))2 2影響調(diào)整期時間長短的因素影響調(diào)整期時間長短的因素(1)(1)繁殖速度較快的菌種一般調(diào)整期較短。繁殖速度較快的菌種一般調(diào)整期較短。(2)(2)接種菌種來自對數(shù)期的調(diào)整期短，甚至沒有調(diào)整期。接種菌種來自對數(shù)期的調(diào)整期短，甚至沒有調(diào)整期。(3)(3)接種到同樣組成的培養(yǎng)基比接種到組成不同的培養(yǎng)

31、基中接種到同樣組成的培養(yǎng)基比接種到組成不同的培養(yǎng)基中 時間顯然要短。時間顯然要短。(4)(4)接種量增大可縮短甚至消除調(diào)整期。接種量增大可縮短甚至消除調(diào)整期。3 3在微生物群體生長曲線中在微生物群體生長曲線中(1)(1)細胞體積增長最快的時期細胞體積增長最快的時期調(diào)整期。調(diào)整期。(2)(2)細胞增殖最快的時期細胞增殖最快的時期對數(shù)期。對數(shù)期。(3)(3)種群數(shù)量最多的時期種群數(shù)量最多的時期穩(wěn)定期。穩(wěn)定期。(4)(4)細胞形態(tài)最多的時期細胞形態(tài)最多的時期衰亡期。衰亡期。3 3(2011(2011黃岡質(zhì)檢黃岡質(zhì)檢) )認識和掌握微生物的生長曲線具有重認識和掌握微生物的生長曲線具有重 要意義。下列有

32、關描述中錯誤的是要意義。下列有關描述中錯誤的是 ( () ) A A生產(chǎn)上常常用對數(shù)期的細菌作為菌種生產(chǎn)上常常用對數(shù)期的細菌作為菌種 B B在穩(wěn)定期中適當補充營養(yǎng)物質(zhì)，有利于提高產(chǎn)量在穩(wěn)定期中適當補充營養(yǎng)物質(zhì)，有利于提高產(chǎn)量 C C連續(xù)培養(yǎng)延長了培養(yǎng)周期，不利于提高產(chǎn)量連續(xù)培養(yǎng)延長了培養(yǎng)周期，不利于提高產(chǎn)量 D D調(diào)整期細菌的代謝活躍，體積增長快調(diào)整期細菌的代謝活躍，體積增長快解析：解析：連續(xù)培養(yǎng)有助于縮短培養(yǎng)周期，延長穩(wěn)定期，提高連續(xù)培養(yǎng)有助于縮短培養(yǎng)周期，延長穩(wěn)定期，提高產(chǎn)量。產(chǎn)量。答案：答案： C C4 4用某種培養(yǎng)基培養(yǎng)谷氨酸棒狀桿菌，測得其生長曲線如圖用某種培養(yǎng)基培養(yǎng)谷氨酸棒狀桿菌，

33、測得其生長曲線如圖 A A所示。谷氨酸是谷氨酸棒狀桿菌的代謝產(chǎn)物之一，其合所示。谷氨酸是谷氨酸棒狀桿菌的代謝產(chǎn)物之一，其合 成途徑如圖成途徑如圖B B所示。下列有關敘述，錯誤的是所示。下列有關敘述，錯誤的是 ( ()A A該培養(yǎng)基是恒定容積的液體培養(yǎng)基，含有五大類營養(yǎng)要素該培養(yǎng)基是恒定容積的液體培養(yǎng)基，含有五大類營養(yǎng)要素 物質(zhì)物質(zhì)B B谷氨酸脫氫酶是組成酶，谷氨酸在圖谷氨酸脫氫酶是組成酶，谷氨酸在圖A A中的各個時期都能中的各個時期都能 合成合成C C在圖在圖A A中的時期，谷氨酸棒狀桿菌代謝旺盛，種內(nèi)斗爭中的時期，谷氨酸棒狀桿菌代謝旺盛，種內(nèi)斗爭 最劇烈最劇烈D D在圖在圖B B中，谷氨酸脫

34、氫酶活性被抑制的主要原因是其結構中，谷氨酸脫氫酶活性被抑制的主要原因是其結構 發(fā)生可逆性改變發(fā)生可逆性改變解析：解析：在圖在圖A A中的時期是對數(shù)期，谷氨酸棒狀桿菌代謝旺盛。中的時期是對數(shù)期，谷氨酸棒狀桿菌代謝旺盛。時期是穩(wěn)定期，活菌數(shù)達到最高峰，種內(nèi)斗爭最劇烈。時期是穩(wěn)定期，活菌數(shù)達到最高峰，種內(nèi)斗爭最劇烈。答案：答案： C C 示例示例 下面是最早發(fā)現(xiàn)抗生素下面是最早發(fā)現(xiàn)抗生素青霉素的科學家弗萊青霉素的科學家弗萊明所進行的探索過程。觀察到的現(xiàn)象：細菌培養(yǎng)基中，偶明所進行的探索過程。觀察到的現(xiàn)象：細菌培養(yǎng)基中，偶然生出青霉菌，在其周圍細菌沒有生長。提出問題：為什然生出青霉菌，在其周圍細菌沒有

35、生長。提出問題：為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象？么出現(xiàn)這種現(xiàn)象？假設：假設：進行實驗：把青霉菌放在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，然后觀察使用這進行實驗：把青霉菌放在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，然后觀察使用這種培養(yǎng)液的培養(yǎng)基對細菌生長的影響。結果：該培養(yǎng)基阻種培養(yǎng)液的培養(yǎng)基對細菌生長的影響。結果：該培養(yǎng)基阻止了細菌生長和繁殖。止了細菌生長和繁殖。結論：結論：弗萊明在持續(xù)的研究中分離出了這一物質(zhì)，分析出它的特征弗萊明在持續(xù)的研究中分離出了這一物質(zhì)，分析出它的特征并將它命名為青霉素。并將它命名為青霉素。說明：在實驗室里培養(yǎng)細菌、真菌常用瓊脂配制成凝膠，說明：在實驗室里培養(yǎng)細菌、真菌常用瓊脂配制成凝膠，平鋪在培養(yǎng)皿里作為培養(yǎng)基平鋪在培養(yǎng)皿里作

36、為培養(yǎng)基( (下圖下圖A)A)某細菌需要添加特殊某細菌需要添加特殊培養(yǎng)液才能正常生長培養(yǎng)液才能正常生長( (下圖下圖B)B)。請回答：。請回答：(1)(1)作為這一實驗的下列假設中，最為恰當?shù)氖亲鳛檫@一實驗的下列假設中，最為恰當?shù)氖?( () ) A A青霉菌能產(chǎn)生有利于人類的物質(zhì)青霉菌能產(chǎn)生有利于人類的物質(zhì) B B青霉菌污染了細菌生長的培養(yǎng)基青霉菌污染了細菌生長的培養(yǎng)基 C C青霉菌可能吞噬了細菌青霉菌可能吞噬了細菌 D D青霉菌可能產(chǎn)生了不利于細菌繁殖的物質(zhì)青霉菌可能產(chǎn)生了不利于細菌繁殖的物質(zhì) E E青霉菌的存在與細菌產(chǎn)生種間競爭青霉菌的存在與細菌產(chǎn)生種間競爭(2)(2)為了證明青霉素確實

37、是由青霉菌產(chǎn)生的而不是培養(yǎng)液和為了證明青霉素確實是由青霉菌產(chǎn)生的而不是培養(yǎng)液和 培養(yǎng)基中其他物質(zhì)產(chǎn)生的，則應設計對照實驗，其實驗培養(yǎng)基中其他物質(zhì)產(chǎn)生的，則應設計對照實驗，其實驗 的方法是的方法是_。(3)(3)若對照組實驗結果為細菌正常生長繁殖，則充分證明青若對照組實驗結果為細菌正常生長繁殖，則充分證明青 霉菌確實能霉菌確實能_。(4)(4)弗萊明在本研究過程中采取的科學研究方法是弗萊明在本研究過程中采取的科學研究方法是 ( () ) A A調(diào)查調(diào)查分析實驗結果分析實驗結果得出結論得出結論 B B實地考察實地考察分析可能的原因分析可能的原因初步判斷初步判斷得得 出結論出結論 C C觀察實驗，提

38、出問題觀察實驗，提出問題分析，提出假說分析，提出假說設計，設計， 完成實驗完成實驗分析討論，得出結論分析討論，得出結論 D D根據(jù)現(xiàn)象初步分析提出假說根據(jù)現(xiàn)象初步分析提出假說進行實驗觀察驗進行實驗觀察驗 證證進一步分析，得出結論進一步分析，得出結論(5)(5)青霉素具有殺菌力強、毒性低的特點，臨床應用廣泛。青霉素具有殺菌力強、毒性低的特點，臨床應用廣泛。 但青霉素易導致過敏反應，人群中約有但青霉素易導致過敏反應，人群中約有5%5%6%6%對青霉素對青霉素 過敏，而且任何年齡，任何劑型和劑量，任何給藥途徑，過敏，而且任何年齡，任何劑型和劑量，任何給藥途徑， 均可發(fā)生過敏的原因是均可發(fā)生過敏的原因

39、是_ _ _。 解析解析 由所發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象可引發(fā)疑問并提出假設：青霉菌周由所發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象可引發(fā)疑問并提出假設：青霉菌周圍沒有細菌生長，圍沒有細菌生長， 其原因很可能是青霉菌在代謝過程中產(chǎn)其原因很可能是青霉菌在代謝過程中產(chǎn)生了某種生了某種“物質(zhì)物質(zhì)”，該物質(zhì)會抑制細菌生長繁殖。為驗證假，該物質(zhì)會抑制細菌生長繁殖。為驗證假設，宜設置對照實驗設，宜設置對照實驗實驗的單一變量為是否向培養(yǎng)基中實驗的單一變量為是否向培養(yǎng)基中加入可能含有青霉菌代謝產(chǎn)加入可能含有青霉菌代謝產(chǎn) 答案答案 (1)D(1)D(2)(2)對照組的培養(yǎng)液和培養(yǎng)基中均不加入對照組的培養(yǎng)液和培養(yǎng)基中均不加入青霉菌，觀察細菌的生長繁殖青霉菌，觀

40、察細菌的生長繁殖(3)(3)產(chǎn)生可阻止細菌繁殖產(chǎn)生可阻止細菌繁殖的物質(zhì)的物質(zhì)(4)D(4)D(5)(5)病人曾經(jīng)接觸過青霉素并產(chǎn)生了相應的抗體，病人曾經(jīng)接觸過青霉素并產(chǎn)生了相應的抗體，這些抗體附著在皮膚等細胞表面。當病人再次接觸青霉素，這些抗體附著在皮膚等細胞表面。當病人再次接觸青霉素，就會引起人體內(nèi)的這些抗體與抗原發(fā)生特異性結合，引起就會引起人體內(nèi)的這些抗體與抗原發(fā)生特異性結合，引起細胞釋放組織胺等物質(zhì)，從而引起機體過敏細胞釋放組織胺等物質(zhì)，從而引起機體過敏 生物學探究實驗的一般方法生物學探究實驗的一般方法1 1(2010(2010北京高考北京高考) )下列對生物細胞代謝活動的描述，下列對生

41、物細胞代謝活動的描述， 不正確的是不正確的是( () ) A A大腸桿菌在擬核區(qū)轉錄信使大腸桿菌在擬核區(qū)轉錄信使RNARNA B B乳酸桿菌在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)乳酸乳酸桿菌在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)乳酸 C C衣藻進行光合作用的場所是葉綠體衣藻進行光合作用的場所是葉綠體 D D酵母菌的高爾基體負責合成蛋白質(zhì)酵母菌的高爾基體負責合成蛋白質(zhì). .解析：解析：大腸桿菌屬原核生物，沒有成形的細胞核，其轉錄過大腸桿菌屬原核生物，沒有成形的細胞核，其轉錄過程發(fā)生在擬核中；乳酸桿菌產(chǎn)生乳酸屬無氧呼吸過程，發(fā)生程發(fā)生在擬核中；乳酸桿菌產(chǎn)生乳酸屬無氧呼吸過程，發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中；衣藻是單細胞綠藻，屬真核生物，其杯狀在細胞質(zhì)基

42、質(zhì)中；衣藻是單細胞綠藻，屬真核生物，其杯狀葉綠體是光合作用的場所；酵母菌屬真核生物，其高爾基體葉綠體是光合作用的場所；酵母菌屬真核生物，其高爾基體的作用是參與細胞的分泌活動，將來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行的作用是參與細胞的分泌活動，將來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類與包裝，并分門別類地運送到細胞的特定部位或加工、分類與包裝，并分門別類地運送到細胞的特定部位或分泌到細胞外。蛋白質(zhì)是在核糖體上合成的。分泌到細胞外。蛋白質(zhì)是在核糖體上合成的。答案：答案： D D2 2(2009(2009四川高考四川高考) )下列關于幾種微生物的營養(yǎng)代謝和生下列關于幾種微生物的營養(yǎng)代謝和生 長繁殖的描述，正確的是長繁殖的描

43、述，正確的是 ( () ) A A根瘤菌通過生物固氮，制造了含氮養(yǎng)料和含碳有機物根瘤菌通過生物固氮，制造了含氮養(yǎng)料和含碳有機物 B B接種到培養(yǎng)基上的青霉菌，進入對數(shù)期能大量積累青接種到培養(yǎng)基上的青霉菌，進入對數(shù)期能大量積累青 霉素霉素 C C培養(yǎng)液中溶氧量的變化，會影響酵母菌的生長繁殖和培養(yǎng)液中溶氧量的變化，會影響酵母菌的生長繁殖和 代謝途徑代謝途徑 D D用用3232P P標記的噬菌體感染細菌，在新形成的噬菌體中都標記的噬菌體感染細菌，在新形成的噬菌體中都 能檢測到能檢測到3232P P解析：解析：酵母菌為兼性厭氧型生物，在溶氧充足時，主要進行酵母菌為兼性厭氧型生物，在溶氧充足時，主要進行

44、有氧呼吸，以出芽生殖進行繁殖，生長迅速；溶氧不足時，有氧呼吸，以出芽生殖進行繁殖，生長迅速；溶氧不足時，進行無氧呼吸，以孢子生殖方式繁殖，生長較慢。進行無氧呼吸，以孢子生殖方式繁殖，生長較慢。答案：答案： C C3 3(2009(2009重慶高考重慶高考) )下列有關大腸桿菌的敘述，正確的是下列有關大腸桿菌的敘述，正確的是 ( () ) A A大腸桿菌以復制方式進行繁殖，其擬核是一個環(huán)狀大腸桿菌以復制方式進行繁殖，其擬核是一個環(huán)狀 DNA DNA分子分子 B B在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基上，大腸桿菌首先利用乳在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基上，大腸桿菌首先利用乳 糖作碳源糖作碳源 C C用大腸桿菌工程菌

45、生產(chǎn)干擾素時，應及時添加核酸等用大腸桿菌工程菌生產(chǎn)干擾素時，應及時添加核酸等 生長因子生長因子 D D處于對數(shù)期的大腸桿菌，常作為生產(chǎn)用的菌種和科研處于對數(shù)期的大腸桿菌，常作為生產(chǎn)用的菌種和科研 的材料的材料解析：解析：大腸桿菌以二分裂的方式進行繁殖，其擬核是一個大大腸桿菌以二分裂的方式進行繁殖，其擬核是一個大型環(huán)狀型環(huán)狀DNADNA分子。對大腸桿菌來說，分解葡萄糖的酶是組成分子。對大腸桿菌來說，分解葡萄糖的酶是組成酶，分解乳糖的酶是誘導酶，在葡萄糖和乳糖共同存在時，酶，分解乳糖的酶是誘導酶，在葡萄糖和乳糖共同存在時，大腸桿菌只利用葡萄糖。用大腸桿菌工程菌生產(chǎn)干擾素時，大腸桿菌只利用葡萄糖。用

46、大腸桿菌工程菌生產(chǎn)干擾素時，應及時添加氨基酸等生長因子。處于對數(shù)期的大腸桿菌，代應及時添加氨基酸等生長因子。處于對數(shù)期的大腸桿菌，代謝旺盛，菌體的形態(tài)和生理特性較穩(wěn)定，常作為生產(chǎn)用的菌謝旺盛，菌體的形態(tài)和生理特性較穩(wěn)定，常作為生產(chǎn)用的菌種和科研材料。種和科研材料。答案：答案： D D4 4(2010(2010安徽高考安徽高考) )大腸桿菌可以直接利用葡萄糖，也可大腸桿菌可以直接利用葡萄糖，也可 以通過合成以通過合成半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳 糖加以利用。將大腸桿菌培養(yǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)糖加以利用。將大腸桿菌培養(yǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng) 基中，測定其細

47、胞總數(shù)及細胞內(nèi)基中，測定其細胞總數(shù)及細胞內(nèi)半乳糖苷酶的活性半乳糖苷酶的活性 變化變化( (如圖如圖) )。據(jù)圖分析，下列敘述合理的是。據(jù)圖分析，下列敘述合理的是 ( () )A A0 050 min50 min，細胞內(nèi)無，細胞內(nèi)無半乳糖苷酶基因半乳糖苷酶基因B B5050100 min100 min，細胞內(nèi)無分解葡萄糖的酶，細胞內(nèi)無分解葡萄糖的酶C C培養(yǎng)基中葡萄糖和乳糖同時存在時，培養(yǎng)基中葡萄糖和乳糖同時存在時，半乳糖苷酶基半乳糖苷酶基 因開始表達因開始表達D D培養(yǎng)基中葡萄糖缺乏時，培養(yǎng)基中葡萄糖缺乏時，半乳糖苷酶基因開始表達半乳糖苷酶基因開始表達解析：解析：從圖示可知，在從圖示可知，在0

48、 050 min50 min，半乳糖苷酶活性為半乳糖苷酶活性為0 0，說明此時大腸桿菌以葡萄糖為碳源，但細胞中仍然存在合成說明此時大腸桿菌以葡萄糖為碳源，但細胞中仍然存在合成半乳糖苷酶的基因，分解葡萄糖的酶在細胞中一直存在半乳糖苷酶的基因，分解葡萄糖的酶在細胞中一直存在著；在培養(yǎng)基中只有乳糖時，著；在培養(yǎng)基中只有乳糖時，半乳糖苷酶才能合成。半乳糖苷酶才能合成。答案：答案： D D5 5(2010(2010全國卷全國卷)某種細菌體內(nèi)某氨基酸某種細菌體內(nèi)某氨基酸(X)(X)的生物合的生物合 成途徑如圖：成途徑如圖：這種細菌的野生型能在基本培養(yǎng)基這種細菌的野生型能在基本培養(yǎng)基( (滿足野生型細菌生長

49、滿足野生型細菌生長的簡單培養(yǎng)基的簡單培養(yǎng)基) )上生長，而由該種細菌野生型得到的兩種上生長，而由該種細菌野生型得到的兩種突變型突變型( (甲、乙甲、乙) )都不能在基本培養(yǎng)基上生長；在基本培養(yǎng)都不能在基本培養(yǎng)基上生長；在基本培養(yǎng)基上若添加中間產(chǎn)物基上若添加中間產(chǎn)物2 2，則甲、乙都能生長；若添加中間，則甲、乙都能生長；若添加中間產(chǎn)物產(chǎn)物1 1，則乙能生長而甲不能生長。在基本培養(yǎng)基上添加，則乙能生長而甲不能生長。在基本培養(yǎng)基上添加少量的少量的X X，甲能積累中間產(chǎn)物，甲能積累中間產(chǎn)物1 1，而乙不能積累。請回答：，而乙不能積累。請回答：(1)(1)根據(jù)上述資料可推論：甲中酶根據(jù)上述資料可推論：甲

50、中酶_的功能喪失；乙中的功能喪失；乙中酶酶_的功能喪失，甲和乙中酶的功能喪失，甲和乙中酶_的功能都正常，的功能都正常，由野生型產(chǎn)生甲、乙這兩種突變型的原因是野生型的由野生型產(chǎn)生甲、乙這兩種突變型的原因是野生型的_(_(同一、不同同一、不同) )菌體中的不同菌體中的不同_發(fā)生了突變，從發(fā)生了突變，從而導致不同酶的功能喪失。如果想在基本培養(yǎng)基上添加少量的而導致不同酶的功能喪失。如果想在基本培養(yǎng)基上添加少量的X X來生產(chǎn)中間產(chǎn)物來生產(chǎn)中間產(chǎn)物1 1，則應選用，則應選用_(_(野生型、甲、乙野生型、甲、乙) )。(2)(2)將甲、乙混合接種于基本培養(yǎng)基上能長出少量菌落，再將將甲、乙混合接種于基本培養(yǎng)基

51、上能長出少量菌落，再將這些菌落單個挑出分別接種在基本培養(yǎng)基上都不能生長。上述這些菌落單個挑出分別接種在基本培養(yǎng)基上都不能生長。上述混合培養(yǎng)時乙首先形成菌落，其原因是混合培養(yǎng)時乙首先形成菌落，其原因是_。(3)(3)在發(fā)酵過程中，菌體中在發(fā)酵過程中，菌體中X X含量過高時，其合成速率下降。若含量過高時，其合成速率下降。若要保持其合成速率，可采取的措施是改變菌體細胞膜的要保持其合成速率，可采取的措施是改變菌體細胞膜的_，使，使X X排出菌體外。排出菌體外。解析：解析：(1) (1) 在基本培養(yǎng)基上添加中間產(chǎn)物在基本培養(yǎng)基上添加中間產(chǎn)物2 2后，甲、乙都能后，甲、乙都能正常生長，說明甲、乙的酶正常生

52、長，說明甲、乙的酶c c都是正常的；添加中間產(chǎn)物都是正常的；添加中間產(chǎn)物1 1后，后，乙能生長而甲不能生長，說明乙的酶乙能生長而甲不能生長，說明乙的酶b b正常而甲的酶正常而甲的酶b b不正常。不正常。(2)(2)甲、乙兩種突變型都不能單獨在基本培養(yǎng)基上生存，而甲、乙兩種突變型都不能單獨在基本培養(yǎng)基上生存，而混合培養(yǎng)卻能生存，說明兩者之間能夠相互提供生活必需的混合培養(yǎng)卻能生存，說明兩者之間能夠相互提供生活必需的某些物質(zhì)。甲可產(chǎn)生中間產(chǎn)物某些物質(zhì)。甲可產(chǎn)生中間產(chǎn)物1 1供乙利用。供乙利用。(3)(3)發(fā)酵產(chǎn)物積累發(fā)酵產(chǎn)物積累時，往往抑制發(fā)酵的進行，解決此問題的最好辦法是改變細時，往往抑制發(fā)酵的進行，解決此問題的最好辦法是改變細胞膜的通透性，使發(fā)酵產(chǎn)物及時排出，解除對發(fā)酵過程的抑胞膜的通透性，使發(fā)酵產(chǎn)物及時排出，解除對發(fā)酵過程的抑制。制。答案：答案：(1)b(1)ba ac c不同基因甲不同基因甲(2)(2)甲產(chǎn)生的中間產(chǎn)物甲產(chǎn)生的中間產(chǎn)物1 1供給乙，使乙能夠合成供給乙，使乙能夠合成X X，保證自身，保證自身生長產(chǎn)生菌落生長產(chǎn)生菌落( (其他合理答案也可其他合理答案也可) )(3)(3)通透性通透性