高三生物微生物类群和营养测试

第五章 微生物与发酵工程

10．微生物类群和营养

时间：60分钟，总分100分

一．选择题：每小题只有一个选项符合题意，每题3分，共51分。

1．乳酸菌与酵母菌共同具有的特征是

A ．有DNA 、RNA 和核糖体等结构

B ．能量利用效率高，无氧呼吸都产生CO 2

C ．内含子与外显子相间形成基因的编码区

D ．生物膜系统使生命活动高效、有序地进行

★2．试分析微生物在生态系统中的作用，下列不正确的是

A ．微生物是生态系统中的主要分解者

B ．所有的微生物参与了物质循环

C ．光能和化能自养型微生物是生态系统中的生产者

D ．固氮微生物为豆科植物光合作用提供必不可少的物质和能量

3．关于微生物对环境的净化作用的正确叙述是

A ．微生物可分解各种有机污染物

B ．净化污水的微生物为多种厌氧型生物

C ．微生物把污水中的有机物分解成CO 2和H 2O 及含有N 、P 的无机盐

D ．纤维素比人畜粪尿更易于被微生物分解

4．下列微生物的遗传物质为RNA ，且具有ab 组分的病毒有

A ．SARS 病毒

B ．噬菌体

C ．烟草花叶病毒

D ． HIV ★5控制病毒抗原特异性的基因依次位于（ ）

①核区DNA 上 ②线粒体DNA 上 ④质粒上 ⑤蛋白质壳内核酸上

A ．①④⑤

B ．④③⑤

C ．②①③

D ．④①⑤

★6．突变型面包霉常需要在基本培养基上添加适当的氨基酸才能生长。现用两个氨基酸依赖型红色面包霉突变株a 和b ，分别接种到下面的6种培养基上，2种突变株都不能在1、3、5号培养基上生长，a 、b 可以分别在2、4和2、6号培养基上生长。培养基成分如下表。关于突变株a 和b 分别对A ～J 中氨基酸需求的说法正确的是 A ．两种突变株对氨基酸的需求是相同的 B ．两种突变株都需要有G 氨基酸才能生长

C ．两种突变株必须同时供应3种氨基酸才能生长

D ．两种突变株都能在由4、5号两种培养基组成的混合

培养基中生长

7．下列有关根瘤菌、硝化细菌、反硝化细菌三类微生物的叙述，正确的是

A ．在生态系统中都是分解者

B ．三者的代谢类型各不相同

C ．都可以用无氮培养基培养

D ．细胞中都不存在细胞器

8．在人工培养基中加入含有C、O、H、N四种元素的某种大分子化合物，其作用是

A．作为异养生物的氮源和能源物质

B．作为自养生物的碳源和能源物质

C．作为自养生物的氮源、碳源和能源物质

D．作为异养生物的氮源、碳源和能源物质

9．谷氨酸棒状杆菌扩大培养时，培养基应该是

A．C∶N为4∶1 B．C∶N为3∶1

C．隔绝空气D．加大氮源、碳源的比例

10．

用这两种培养基分别去分离土壤中的两种微生物，你认为它们适于分离A．甲培养基适于分离自养型自生固氮菌；乙培养基适于分离异养型自生固氮菌

B．甲培养基适于分离酵母菌；乙培养基适于分离真菌

C．甲培养基适于分离异养型自生固氮菌；乙培养基适于分离自养型自生固氮菌

D．甲培养基适于分离异养型共生细菌；乙培养基适于分离异养型共生固氮菌

★11．下列有关微生物营养物质的叙述中，正确的是

A．是碳源的物质不可能同时是氮源B．凡是碳源都能提供能量

C．除水以外的无机物只能提供无机盐D．有些无机氮源也能提供能量

12．酵母菌培养液常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，原因是

A．碳源供应太足B．细胞会发生质壁分离

C．改变了酵母菌的生殖D．葡萄糖不是酵母菌的原料

13．能作为甲基营养菌碳源的是

A．葡萄糖B．CO2C．甲醇D．汽油

14.可以作为圆褐固氮菌碳源和氮源的

A．含碳有机物、蛋白胨材B．含碳有机物、N2

C．含碳无机物、蛋白胨D．含碳无机物、N2

15.圆褐固氮菌除了具有固氮能力外，还能

A．刺激根形成根瘤B．促进花粉发育和受精

C．进行硝化作用D．促进生长和果实发育

16．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D．由核酸和蛋白质装配进行增殖

★17.利用谷氨酸棒状杆菌的发酵可以生产谷氨酸，其代谢类型是

A．异养需氧型B．异养厌氧型

C．发酵工程D．基因控制合成

二．非选择题：本大题3个小题，共49分。

★18．（18分）根据各类微生物的形态结构特点和新陈代谢类型，利用选择性培养基和鉴别培养基，结合显微镜检以及菌落特征，可以把混杂在一起的大肠杆菌、硝化细菌、乳酸菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌、圆褐固氮菌分离开来。下面是分离筛选的方法步骤，请根据各个步骤的条件，填写空格中的内容。

首先配制一系列不同性质的固体培养基，然后进行灭菌。再将上述微生物的混合液分别接种到各种培养基上进行培养。

⑴用无氮培养基可以筛选出 。

⑵用不含有机碳源的选择培养基可以筛选出 。

⑶酵母菌的筛选需要在常规培养基另加入 。

⑷用加入了较高浓度的NaCl 的选择培养基可以筛选出 ，或者根据菌落的颜色呈现 色，将其挑取单独培养。

⑸利用伊红－美蓝培养基培养混合菌，菌落成 色，并带有金属光泽的是 ，挑取单个菌落培养。结合显微镜检和进一步用伊红－美蓝培养基鉴别来确定。

⑹在无氧条件下培养混合菌， 可以生长，加入一定浓度的乳酸，使培养基pH 充分降低，可抑制 菌的生长，利用菌落特征，结合显微镜检，选取生长优势的菌落，即可分离出 。

★19．（16分）已知物质是某微生物生长所必需的，它的合成途径如下图所示：野生型的在含A 物质的培养基上就能正常生长。现发现有三种突变体（均只有某一基因发生突变），均不能在只含A 物质的培养基上正常生长。现设计一实验方案，区分出三种突变体的突变基因，并预测实验结果。

实验方案： 。 预测结果：

⑴如果 ，说明A 基因突变。 ⑵如果 ，说明B 基因突变。 ⑶如果 ，说明C 基因突变。

20．（15分）尽管微生物发酵有各种各样的产物，但通常它们的生产能力小而且单一，不能胜任大批量的工业生产，于是，科学家们想方设法使它们的“功力”增长几十倍到上百倍，从而成为本领高强的“高级工人”。

第一种方法是用人工办法让微生物的DNA 发生突变。比如在DNA 分子的长链中插入或删除碱基，或者把某一碱基换成另外一种。然后在这些动过“小手术”的菌种中筛选出符合我们要求的，能增加产量的个体。

第二种方法叫“原生质融合法”。这是将两种具有不同发酵本领的微生物细胞放在一起进行处理，溶解掉细胞壁，让它们的原生质相互融合。等到重新长出细胞壁后，一种新的微生物就诞生了。它可以同时具有两种微生物的发酵能力，也可能产生新的本领。

第三种方法是通过直接转移遗传物质DNA ，制备出超强能力的发酵生物。以下是一个发酵生产维生素C （后称Vc ）的例子：科学家找到两种微生物——草生欧文氏菌和棒状杆菌。当它们共同作用时，可以通过发酵产生Vc ，后来人们发现，这两种菌在生产Vc 的过程中好象接力赛一样，各自先后承担异端任务：先由草生欧文氏菌将原料发酵成一种中间产物，随后再由棒状杆菌把体内与完成后半段工作有关的遗传物质移入到草生欧文氏菌体内，与它们的A 基因 A 酶 C 酶 C 酶 A B B 基因 B 酶 C D

DNA相连接。经过这种人工改造后培育出的微生物被称作“工程菌”，是发酵工程的主角。

(1)微生物是对所有形体__________,结构_________的低等生物的统称;

(2)酿酒过程中最重要的微生物是______________,它的代谢类型是_____________,即______________,因此,其繁殖必须在密封发酵_____________________(之前、之后)进行。(3)发酵工程的第一种方法从遗传学角度看,属于哪一类型的变异?这类变异有何特点?___________________________________________________________________

(4)第二种方法从遗传学角度看属于哪一类型的变异?所诞生的新型微生物其后代具有什么特点？。

(5)第三种方法所应用的技术是____________技术,经过改造后的草生欧文氏菌再繁殖,其后代能够________________________________________________________________________。

第五章微生物与发酵工程

微生物类群和营养

【参考答案及解析】

1．【答案】A

【解析】乳酸菌是原核细胞生物，细胞中有DNA、RNA两种遗传物质，只有核糖体这一细胞器，这是和酵母菌相同的；乳酸菌进行无氧呼吸，能量利用率低，产物为乳酸，无CO2，酵母菌是兼性厌氧型，有氧呼吸的能量利用率高，无氧呼吸的产物为酒精和CO2；酵母菌是真菌，基因的编码区由外显子和内含子间隔排列形成，乳酸菌基因的编码区是连续的；酵母菌由细胞膜和细胞器膜构成了生物膜系统，使生命活动高效、有序地进行，乳酸菌只有细胞膜，无细胞器膜。

2．【答案】D

【解析】构成生态系统的分解者有各种微生物，一些低等的动物，如蚯蚓、羌螂等等，其中主要的分解者是细菌和真菌等微生物，生产者、消费者和分解者这三级结构，以及大气圈、水圈、岩石圈这三个圈层，构成了物质循环的回路，微生物无论在生态系统中是何成分，必然参与生物圈的物质循环。生态系统中的生产者是自然界的植物和营自养的微生物担任的，如进行化能合成作用的硝化细菌，厌氧的光合细菌红硫细菌、绿硫细菌等。固氮微生物可为豆科植物提供氮素，这确实是光合作用过程中必不可缺的矿质元素，但光合作用的过程所需的能量是光反应产生和呼吸作用分解有机物释放的，和固氮生物无关。

3．【答案】C

【解析】这是一道将微生物的代谢与污染的净化结合在一起，重点考查学生综合运用知识的能力测试题。需氧型的分解方式分解有机物是彻底的，能把复杂的有机物彻底分解成CO2和H2O，并将有机分子中的氮、磷矿质元素以无机物的形式释放出来，归还到无机自然界。根据以上分析，本题的正确选项是C。

4．【答案】A

【解析】病毒主要由核酸和衣壳组成，有些病毒还有一些附属结构。如流感病毒有刺突和囊膜，图中a是刺突，b是囊膜，

5．【答案】B

【解析】大肠杆菌是原核生物，其抗药性基因在质粒上；根霉菌是真核生物，控制其主要

性状的基因在细胞核染色体上；病毒无细胞结构，其基因都在衣壳内的核酸上。

6．【答案】D

【解析】本题考查学生的推理能力。红色面包霉突变株a不能在1、3、5号培养基上生长，而能在2、4培养基上生长，说明a的生长需要E、F两种物质；b不能在1、3、5号培养基上生长而能在2、6号培养基上生长，说明b的生长需要E、G两种物质；所以，两种突变株都能在由4、5号两种培养基组成的混合培养基中生长，因其中含有E、F、G三种物质。7．【答案】B

【解析】根瘤菌是异养需氧型，在生态系统中，是消费者，硝化细菌是自养需氧型，在生态系统中，是生产者，反硝化细菌是异养厌氧型，在生态系统中，是分解者。三者都是原核细胞生物，只有核糖体这一细胞器。都不可以用无氮培养基培养。根瘤菌只有与豆科植物共生才具有固氮能力。

8．【答案】D

【解析】在人工培养基中加入含有C、O、H、N四种元素的某种大分子化合物，一定是有机物，只有异养型的微生物才利用有机物，可作为碳源、氮源和能源。

9．【答案】A

【解析】在谷氨酸生产中，当培养基中的碳源与氮源的比为4：1时菌体体大量繁殖而产生的谷氨酸少碳源与氮源的比为3：1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增。10．【答案】C

【解析】根据所提供的甲、乙两种培养基的成分分析，两者之间的主要差别是：甲培养基有葡萄糖和淀粉作为有机碳源和能源，也有少量的无机碳源(CaCO3)；乙培养基是无有机碳源和能源。两者之间的共同点是：都不含氮源。说明这两种培养基只能培养具有固氮能力的细菌. 11．【答案】D

【解析】在微生物的营养物质中，有的物质既可以作为碳源又可作为氮源，如含C，H，O，N的化合物既是碳源又是氮源；无机碳源不能提供能量，无机物也可作为能源物质，如对于硝化细菌来说，氨既作为氮源物质又作为能源物质。

12．【答案】B

【解析】酵母菌是单细胞且具有细胞壁的真核生物，当其所生活的环境溶液的浓度大于其细胞质基质的浓度时，细胞会通过渗透作用失水，从而导致细胞发生质壁分离，抑制微生物的生长。

13．【答案】C

【解析】异养微生物的碳源是含碳有机物，最常用的是葡萄糖，自养微生物利用无机碳为碳源，如CO2等，不同种类的微生物对碳源的要求差别很大，甲烷氧化菌只能利用甲烷和甲醇作碳源，而洋葱假单胞菌却能利用90多种含碳化合物。

14．【答案】B

【解析】圆褐固氮菌是异养型自生固氮生物，其能把N2转化成氨而进一步利用。

15.【答案】D

【解析】圆褐固氮菌具有较强的固氮能力，并且还能分泌生长素，促进植株的生长和果实的发育。因此，将圆褐固氮菌制成菌剂，施用到土壤中，可以提高农作物的产量。

16．【答案】D

【解析】本题主要考查病毒独特的生命特征。病毒主要由核酸和衣壳两部分组成。核酸位于

病毒的内部，构成病毒的核心。核酸的四周由蛋白质构成的衣壳所包围。因此由蛋白质和核酸装配而进行增殖便成了病毒独特的生命特征。另外能够使人或动、植物患病，或具有寄生性等特点，除病毒外，有些微生物也具有此特点。

17.【答案】A

【解析】谷氨酸棒状杆菌从异化作用方面看是好氧菌，从同化作用方面看属于异养型。因此发酵过程中要不断地通入无菌空气，并要不断的搅拌，以增加培养基中的溶解氧，提高产量。18．【答案】⑴圆褐固氮菌⑵硝化细菌⑶青霉素⑷金黄色葡萄球菌金黄⑸深紫色大肠杆菌⑹乳酸菌和酵母菌酵母乳酸菌

【解析】圆褐固氮菌有固氮能力，可固定空气中的N2，当培养基中缺乏N素时，其它的微生物因正常的代谢不能进行而死亡，无氮培养基可以筛选出圆褐固氮菌；异养微生物的碳源是含碳有机物，最常用的是葡萄糖，自养微生物可利用无机碳为碳源，如CO2等，用不含有机碳源的选择培养基可以筛选出自养微生物，如上述硝化细菌；酵母菌是真菌，是真核细胞生物，其它几类微生物是原核细胞生物，可利用其它细菌对青霉素敏感，而酵母菌对青霉素不敏感筛选出，在无氧条件下，可以生存的是乳酸菌和酵母菌，而较低的pH值不利于酵母菌的生长。

19．【答案】方案：将这三种突变体分别在只含B、只含C的培养基中培养，观察生长情况。

⑴在只含B和只含C的培养基中能正常生长

⑵在只含B的培养基中不能生长，在只含C的培养基中能生长

⑶在只含B和只含C的培养基上都不能生长

【解析】D物质应是此微生物正常生命活动所必需的，从培养基中获得A物质后，在野生型微生物体内通过一定的代谢途径，形成中间产物B、C，最终得到D。而突变型由于基因突变，缺乏中间代谢的某种酶，此中间代谢的某一个环节不能正常进行，使反应不能继续下去，得不到物质D，使野生型不能在此只含A的培养基上生活。根据此思路，设计以下方案。如若只能在含C的培养基上生长，在含A、B的培养基上均不能生长，说明A到C或B到C反应受阻，缺乏B酶（均只有某一基因发生突变），B基因突变；若在含A、B、C三种物质的培养基上不能存活，说明C到D的反应受阻，缺乏C酶，C基因突变；若在含A的培养基上不能生长，在含B、C的培养基上均能生长，说明A到B反应受阻，A基因突变。

20.【答案】（1）微小简单（2）酵母菌异养需氧兼厌氧型有氧条件下进行有氧呼吸和繁殖，在缺氧条件下进行无氧呼吸之前（3）基因突变突变频率低，不定向，能大幅度改良某些形状（4）基因重组具有两种微生物的遗传特点（5）转基因独立完成发酵生产Vc

【解析】酵母菌是一类单细胞的真菌，其代谢类型比较特殊，属于异养需氧兼厌氧型，酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，此时大量繁殖；在缺氧条件下进行无氧呼吸，此时产生酒精和二氧化碳，所以，工业上生产酒精时，先向发酵罐中通氧气，待酵母菌繁殖到一定数量后，再密封造酒。可遗传的变异分为：基因突变、基因重组、染色体变异三种，其中基因突变是变异的主要来源，其有如下的特点：基因突变在生物界中普遍存在，基因突变是随机发生的，对一种生物来说，基因突变的频率是很低的，大多数基因突变对生物是有害的，基因突变是不定向的。