第五章 微生物与发酵工程 ●知识网络 ●范题精讲 【例1】 利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的最适原料和产生酒精的阶段要控制的必要条件是 A.玉米粉和有氧 B.大豆粉和有氧 C.玉米粉和无氧 D.大豆粉和无氧 解析：解答此题需从三个方面入手分析。首先，酵母菌的代谢类型是兼性厌氧异养型，发酵生产酒精要在无氧的条件下进行。第二，酒精是葡萄糖无氧发酵形成的，玉米粉与大豆粉相比较，玉米粉含有丰富的糖类，而大豆粉含蛋白质较多，因此玉米粉作原料适于酒精的产生。第三，酵母菌的酒精发酵是工业生产中常用到的，在整个生产中酵母菌的代谢方式有两种：初始阶段，需扩大酵母菌的数量，应加快繁殖速度，这时需要通入氧气，使酵母菌进行有氧呼吸；而后的阶段需要在无氧条件下进行发酵，以生产出所需要的产物，即酒精。 答案：C 【例2】 温度对发酵过程的影响，不正确的是 A.温度过高，发酵周期缩短，产量降低 B.温度不影响生物合成的途径 C.温度能影响菌种对营养物质的吸收 D.菌体生长和产物合成所需的最适温度不一定相同 解析：解答此题需从如下四方面入手分析：首先，发酵过程需要适宜的温度，如果温度过高，酶很快失活，菌体衰老，发酵周期就会缩短，产量也会降低；第二，温度能影响生物合成的途径，这是因为生物合成过程需要酶，不同酶的活性与温度有关；第三，菌种吸收营养物质时多数是主动运输，需呼吸作用提供能量，这与温度有关；第四，菌体生长和产物合成，需体内旺盛的代谢作基础，而用于生长繁殖和代谢产物生成的酶不同，因此所需的最适宜的温度也不一定相同。 答案：B ●试题详解
高中同步测控优化训练（九） 第五章 微生物与发酵工程（A卷） 说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分，考试时间90分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共32分） 一、单选题(每小题1分，共32分) 1.微生物的代谢速度与高等动植物相比快得多，下列哪一项不是这一生命现象的原因 A.表面积与体积的比很大 B.与外界环境物质交换迅速 C.适宜条件下微生物的繁殖速度非常快 D.微生物体内酶的种类比其他生物多 解析：考查微生物的代谢特点。微生物的代谢是指微生物体内所发生的全部化学反应。与高等动植物相比，微生物的代谢异常旺盛，其主要原因有以下几点：一是微生物的表面积与体积之比很大，约是同等重量的成年人的30倍，扩大了同外界环境的接触面积，有利于迅速与外界环境进行物质交换。二是体内物质转化快，对物质利用快。三是在适宜条件下其繁殖速度快，原因是其繁殖过程较简单，周期短。 答案：D 2.细菌、放线菌属于原核生物的主要依据是 A.单细胞 B.无核膜 C.二分裂生殖 D.对抗生素敏感 解析：生物界按生物体细胞结构可分为非细胞生物和细胞生物。非细胞生物主要指病毒。细胞生物按细胞的结构又分为原核生物和真核生物两大类。原核生物由原核细胞组成。原核细胞的主要特点是无核膜、无成形的细胞核，没有成套的细胞器。常见的原核生物有细菌、放线菌、支原体、衣原体、蓝藻等。原核生物如细菌的分裂方式为二分裂，都是单细胞生物体。细菌的细胞质中存在着小型环状DNA，这种小型环状DNA分子上有许多基因控制着细菌的某些性状，如对抗生素的抗性基因。 答案：B 3.在培养基的配制过程中，有如下步骤，其正确的顺序为 ①溶化 ②调pH ③加棉塞 ④包扎 ⑤培养基的分装 ⑥称量 A.①②⑥⑤③④ B.⑥①②⑤③④ C.⑥①②⑤④③ D.①②⑤④⑥③ 解析：考查培养基的配制过程。培养基的配制分为以下步骤：①称量。根据某种细菌的营养需要选取多种原料按比例称量不同营养，放入烧杯。②溶化。向称取的营养物质中加入蒸馏水100 mL，用玻璃棒搅匀后，放在酒精灯上加热，待溶化后加入琼脂等凝固剂。③调pH。用滴管逐滴滴入1 mol·L-1的NaOH溶液，边滴边搅拌，并随时用pH试纸测定pH，直到pH为7.4~7.6为止。④分装。将培养基趁热分装到洁净的试管中，培养基的高度约为试管高度的1/5。⑤加棉塞。分装后在管口上加一个棉塞。加棉塞时，应使棉塞长度的2/3在试管口内。⑥包扎。每10支试管用线绳捆成一捆，并且在管口外面包上一层牛皮纸，用绳扎好，然后挂上标签，标签上写明培养基名称、配制者姓名及配制日期。 答案：B 4.噬菌体外壳的合成场所是 A.细菌的核糖体 B.噬菌体的核糖体 C.噬菌体基质 D.细菌的核区 解析：噬菌体是细菌病毒，其组成只有核酸和蛋白质，无任何细胞器和细胞质，故其蛋白质外壳的合成只能利用其寄生的细菌的核糖体。 答案：A 5.在细菌培养中，所制备的斜面培养基形成的斜面的长度不超过试管总长的 A.1/5 B.2/3 C.1/4 D.1/2 解析：培养基的配制可分为称量、溶化、调pH、培养基的分装、加棉塞、包扎等步骤。所谓培养基的分装就是趁热将培养基分装到洁净的试管中，培养基的高度约为试管高度的1/5，培养基分装完毕以后，在管口上加一个棉塞。棉塞的作用是防止杂菌污染，保证通风良好。加棉塞时，应使棉塞长度的2/3在试管口内。配制培养基的最后一步是包扎。培养基配制完后就进行灭菌，用高压蒸气灭菌锅在98 kPa下灭菌 20 min，将所有微生物细胞、孢子及芽孢杀死。灭菌后趁热搁置斜面，斜面的长度不超过试管总长度的一半。 答案：D 6.要从多种细菌中分离某种细菌，培养基要用 A.加入青霉素的培养基 B.加入高浓度食盐的培养基 C.固体培养基 D.液体培养基 解析：考查分离细菌的方法。据培养基的物理性质不同，可将培养基分为液体、半固体和固体培养基。固体培养基和半固体培养基需要加入凝固剂。固体培养基主要用于微生物的分离、鉴定，液体培养基常用于工业生产。据培养基的用途，可将培养基分为选择培养基、鉴别培养基。选择培养基是在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长和繁殖。如当需要酵母菌和霉菌时，可在培养基中加入青霉素，以抑制细菌、放线菌的生长，从而分离出酵母菌和霉菌。又如，在培养基中加入高浓度的食盐可以抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而将该细菌分离出来。 答案：C 7.下列四组生物中，都属于原核生物的是 A.噬菌体和根霉 B.细菌和草履虫 C.衣藻和酵母菌 D.蓝藻和放线菌 解析：考查原核细胞与真核细胞的区别。要准确解答此题需要弄清以下几点：第一，细胞生物中，草履虫、变形虫、疟原虫等属于原生生物，均为真核生物；衣藻、小球藻属于藻类植物，也属于真核生物。第二，带“菌”字的生物中，如果“菌”字前有“球”“杆”“螺旋”或“弧”字的生物都是细菌，如大肠杆菌、葡萄球菌、霍乱弧菌等，它们与放线菌都属于原核生物。第三，要记住一些特例。如乳酸菌是乳酸杆菌的简称。蓝藻是单细胞的原核生物，不同于其他藻类。 答案：D 8.为研究微生物群体生长规律，常将少量的某种细菌接种到培养基中，定时取样测定培养基里的细菌数目，以时间为横坐标，以细菌数目的对数为纵坐标，得到生长曲线，对培养基的要求是 A.恒定容积的液体培养基 B.恒定容积的半固体培养基 C.任意容积的液体培养基 D.任意容积的半固体培养基 解析：半固体培养基常用于观察细菌的运动、厌氧菌的分离和菌种鉴定等。液体培养基广泛用于微生物生长、代谢等研究以及大规模的工业化生产。研究微生物群体生长规律时，液体培养基容积必须恒定。 答案：A 9.关于细菌繁殖的叙述不正确的是 A.在特殊情况下，进行有性生殖 B.进行二分裂，分裂后母体仍存在 C.分裂时，所有DNA都复制 D.细菌一般进行无性生殖 解析：细菌是单细胞原核生物。一般情况下进行无性生殖，即通过二分裂的方式繁殖后代。这种繁殖方式的特点为，繁殖周期短，过程简单，在环境条件适宜时，较短的时间内能繁殖大量的后代，后代一旦形成，母本不再存在；进行繁殖时为了保证物种的稳定性也进行DNA的复制和均分。当环境条件不利时，细菌也进行有性生殖，其优点是后代有较大的变异性，能产生适应环境的新类型，从而保证物种不被淘汰。 答案：B 10.可为硝化细菌提供碳源、氮源及能量来源的是 A.CO2、NH3、光 B.C6H12O6、N2、NH3 C.CO2、NH3、NH3 D.C6H12O6、NH3、N2 解析：硝化细菌是原核生物，其代谢类型为化能自养需氧型。能进行化能自养是因为硝化细菌进行生命活动时，能使环境中的NH3被氧化为亚硝酸盐、硝酸盐，在此过程中要放出大量化学能。硝化细菌就利用这些化学能把从环境中吸收的CO2和H2O合成自身有机物，
因而它的碳源是CO2。同时它能吸收由NH3转化来的NO2和NO3，用来合成有机物如蛋白质，因而它的氮源是NH3。硝化细菌不能利用光能，也不能固定N2。 答案：C 11.在培养基中加入适量的青霉素，可抑制哪些微生物的生长繁殖 A.酵母菌、霉菌 B.病毒、酵母菌 C.细菌、放线菌 D.大肠杆菌、青霉菌 解析：培养基的种类很多。据培养基的用途可以将培养基分为选择培养基、鉴别培养基。选择培养基是指在培养基中加入某些化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进需要的微生物的生长。例如，当需要酵母菌和霉菌时，可以在培养基中加入青霉素，以抑制细菌、放线菌的生长，从而分离出酵母菌和霉菌。病毒是专营寄生生活的微生物，它只能生活在活的细胞中，不能在普通培养基中培养。 答案：C 12.细胞结构是原核、生长繁殖过程绝对不需氧、体内不含有氧呼吸酶的微生物是 A.乳酸菌 B.酵母菌 C.变形虫 D.固氮菌 解析：考查微生物的代谢类型。原核生物由原核细胞构成，其细胞结构中无核膜，无成形的细胞核。题中所给的四个选项中变形虫和酵母菌是真核生物，乳酸菌和固氮菌是原核生物。在这两种原核生物中，固氮菌中有的是需氧生物，有的是厌氧生物，其中的需氧型固氮菌的有氧呼吸酶分布在细胞膜上。乳酸菌是厌氧生物，当环境中有氧气时，乳酸菌的生命活动受到抑制。 答案：A 13.下列不具有染色体结构的生物是 A.酵母菌 B.根霉 C.衣藻 D.硝化细菌 解析：染色体是真核细胞中的DNA与蛋白质结合在一起形成的，原核生物细菌的核区中的DNA分子，没有与之结合的蛋白质，故不能形成染色体（染色质）。 答案：D 14.酒厂利用酵母菌酿酒过程中，经检测活菌数量适宜却不产生酒精，应采取的措施是 A.降低温度 B.隔绝空气 C.加缓冲液 D.加新鲜培养基 解析：考查酵母菌发酵产生酒精的过程。酒厂利用酵母菌酿酒时，先向发酵罐中通入无菌空气，使酵母菌在有氧气的环境中进行旺盛的有氧呼吸，放出较多能量，促进酵母菌迅速繁殖，在较短的时间内菌体数目达到较多水平。当检测到酵母菌数量达到一定值以后，密封发酵罐，造成无氧环境，在无氧的条件下酵母菌进行发酵，产生酒精。由于菌体数目较多，因而发酵速度较快。 答案：B 15.关于酶活性的调节，以下哪种说法不正确 A.是一种快速、精细的调节方式 B.只有环境中存在某种物质时才能进行 C.代谢产物与酶结合时才能发生 D.酶的结构可以发生变化，这种变化是可逆的 解析：考查对酶活性调节的理解。微生物在长期的进化过程中，形成了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。微生物代谢的调节主要有两种方式：酶合成的调节和酶活性的调节。所谓酶活性的调节是指通过改变已有酶的催化活性来调节代谢的速率。酶活性改变的原因是代谢过程中产生的物质达到一定量时与酶结合，使酶的结构产生变化，但这种变化是可逆的，当代谢产物脱离时，酶的结构复原，又恢复原有的活性。酶活性的调节是一种快速、精细的调节方式。 答案：B 16.在培养大肠杆菌的培养基中，不小心错加了过量食盐，为不造成浪费，可改为培养 A.酵母菌 B.圆褐固氮菌 C.硝化细菌 D.金黄色葡萄球菌 解析：金黄色葡萄球菌是耐高浓度盐的细菌，而其他三种菌在高浓度盐溶液中会因脱水