2019-2020年高考生物總復習 專家把脈高考與考場零失誤考點27微生物的代謝和生長.doc

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2019-2020年高考生物總復習 專家把脈高考與考場零失誤考點27微生物的代謝和生長 微生物的代謝產物和代謝調節(jié)微生物代謝的人工控制微生物群體的生長規(guī)律和影響微生物生長的環(huán)境因素微生物代謝和生物與環(huán)境知識的綜合應用 經典易錯題會診 命題角度一 微生物的代謝產物和代謝調節(jié) 1．以下能正確說明酶活性調節(jié)的是 A．只要一種代謝產物積累，酶活性就下降 B代謝產物將使直接形成此化合物的酶活性下降 C．細胞膜透}生的改變可解除代謝產物對酶活性的抑制 D．控制生產條件是人們對酶活性調節(jié)的惟一手段 [考場錯解]A [專家把脈]對所學知識以及教材中的典型例子(如合成谷氨酸的途徑)不能靈活應用。 酶活性調節(jié)主要是代謝過程中產生的物質與酶結合，使酶結構變化而導致酶活性改變。因此，代謝產物將會影響酶的活性，但不一定是對直接形成此化合物的酶影響，而且也不一定是一種代謝產物積累，酶活性就下降；第二，微生物一般不會積累大量的代謝產物，生產中要積累代謝產物，可采取一定手段改變細胞膜的透性，及時將代謝產物排出便可減少對酶活性的抑制；第三，對酶活性調節(jié)的措施除控制生產條件外，還可改變微生物的遺傳特性。 [對癥下藥]C 2． 有關谷氨酸棒狀桿菌的生長和谷氨酸發(fā)酵的敘述，錯誤的是 A．組成酶是維持菌體基本生活的必要條件 B菌體能合成各種生長因子，不需要從外界補充 C．發(fā)酵液pH呈酸性時，就會生成乙酰谷氨酰胺 D．細胞膜透性的改變，可解除代謝產物對有關酶活性的抑制 [考場錯解]A或C [專家把脈] 對微生物營養(yǎng)以及代謝生長過程不熟悉。生長因子是微生物生長過程中需要補充的，因為微生物缺乏合成這些物質所需酶或合成能力有限，只有補充了這些物質，微生物才能正常生長。 [對癥下藥]B 專家會診 識記微生物的初級代謝產物和次級代謝產物的種類，合成特點。理解代謝產物都是在微生物細胞的調節(jié)下，有步驟地產生的。 結合教材重點理解酶合成的調節(jié)和酶活性的調節(jié)的區(qū)別與聯(lián)系。 考場思維訓練 1 黃色短桿菌能利用天冬氨酸合成蘇氨酸和賴氨酸，人體細胞則能利用天冬氨酸合成谷氨酸，這兩個生理過程都 A．需要相同的酶催化 B要求pH為6．5 C．要經過氨基轉換作用 D．有尿素生成 1．C解析：正確理解轉氨基作用的概念。 2 關于酶合成調節(jié)與酶活性調節(jié)的敘述錯誤的是 A．前者受遺傳物質控制，后者不受遺傳物質控制 B．前者不如后者快速精確 C．二者同時存在，密切合作 D．在微生物的代謝調節(jié)中，前者起主導作用 2．D解析：兩種調節(jié)方式同時存在，密切配合，協(xié)調起作用。 命題角度二 微生物代謝的人工控制 下圖為某種微生物體內合成氨基酸的途徑。在發(fā)酵工程中利用該種微生物來生產大量氨基酸甲，可以采取的措施是 A．增加酶①濃度 B在高溫、高壓下發(fā)酵 C．對該種微生物進行誘變，選育出不能合成酶②的菌種 D．對該種微生物進行誘變，選育出不能合成酶③的菌種 [考場錯解]A或B [專家把脈]沒有結合教材中黃色短桿菌合成賴氨酸的途徑對題意認真分析，以及對各選項沒有仔細比較。由題意可知，當氨基酸甲和乙都過量時，會抑制中間產物反應速度，而當氨基酸乙含量不過量時，抑制酶活性的作用被解除，合成代謝迅速恢復。因此要提高氨基酸甲的產量，除去酶③以除去其催化產物對中間產物的抑制。 [對癥下藥]D 專家會診 人工控制微生物代謝的措施包括改變微生物遺傳特性和控制生產過程中的各種條件等，另外，在某些物質的生產過程中，可以采取一定的手段改變細胞膜的透性，從而提高產量。復習時結合教材黃色短桿菌合成賴氨酸的途徑圖解理解微生物代謝的人工控制。 考場思維訓練 1 谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑如下圖： 要提高谷氨酸的產量必須采取的措施是 A．增加葡萄糖的量 B．改變谷氨酸棒狀桿菌細胞膜的透性，使谷氨酸迅速排出 C．增加a-酮戊二酸的量 D．增加谷氨酸脫氫酶的量 1．B解析：當谷氨酸合成過量時會抑制谷氨酸脫氫酶的活性，使合成代謝中斷。提高谷氨酸的產量，可通過改變谷氨酸桿菌細胞膜的通透性，使谷氨酸迅速排放到細胞外。 2 觀察真菌細胞內有關代謝過程圖，選出提高氨基酸B產量的最佳措施 A．利用CaCl2增大該真菌細胞壁的通透性 B．大量投放丙酶 C．加大接種量和投料量 D．誘變處理該真菌，選育出不能合成乙酶的菌種作為生產菌種 2．D解析：從圖中可以看出，氨基酸A和氨基酸B同時積累過量時，會抑制甲酶的活性，所以提高氨基酸B產量的最佳措施就是經誘變處理選育出不能合成乙酶的菌種。 命題角度三 微生物群休的生長規(guī)律和影響微生物生長的環(huán)境因素 l 學在進行探究大腸桿菌群體生長規(guī)律實驗時，錯誤操作是 A．在調整期擴大接種 B隨時調整pH C．在穩(wěn)定期連續(xù)培養(yǎng) D．定期檢測菌體數(shù)目 [考場錯解]BD [專家把脈]探究大腸桿菌群體生長規(guī)律，不是在進行發(fā)酵生產。 [對癥下藥]ABC 2． 掌握微生物群體的生長規(guī)律，目的是更好地研究和利用它們。下列有關描述中正確的是 A．生產上常常用對數(shù)期的細菌作為菌種 B．在穩(wěn)定期中適當補充營養(yǎng)物質有利于提高產量 C．連續(xù)培養(yǎng)延長了培養(yǎng)周期，從而提高產量 D．調整期細菌的代謝活躍，體積增長快 [考場錯解]C [專家把脈]對連續(xù)培養(yǎng)的特點掌握不準確。本題考查知識點為，微生物群體生長規(guī)律及其應用，連續(xù)培養(yǎng)縮短了培養(yǎng)周期。 [對癥下藥]ABD 專家會診 單個微生物個體生長不明顯，實際中常以微生物的群體為單位來研究微生物的生長，重點掌握微生物群體生長的四個時期(調整期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期)的主要特征，復習中應注意將種群增長曲線與細菌生長曲線作比較、分析，并結合具體實例分析研究微生物群體生長的實際意義。對于影響微生物生長的環(huán)境因素，分別掌握溫度、pH和氧等對微生物生長的影響。 考場思維訓練 下圖曲線表示一個細菌的種群數(shù)量在24小時內的生長情況。在后面時間段內細菌數(shù)量下降的最可能原因是 A．呼吸作用下降 B．營養(yǎng)物質消耗盡 C．分裂能力消失 D．所處的pH改變 B解析：由于營養(yǎng)物質消耗而出現(xiàn)種內斗爭導致數(shù)量下降。 探究開放題解答 綜合問題 微生物代謝和生物與環(huán)境知識的綜合應用 1．人工種植蘑菇是一項具有很高實用價值的農業(yè)技術，請結合一些具體的生產環(huán)節(jié)和一些相關問題分析回答： (1)蘑菇培養(yǎng)基(菌床)中要加入大量的有機物，原因是 。 (2)菌床在接種前要進行滅菌處理，否則很容易長出大量的霉菌。霉菌與蘑菇的關系一般為 。 (3)種蘑菇所用菌種一般是新代蘑菇產生的一些褐色粉末，這些粉末實際上是 ，這種生殖方式在生物界屬于 生殖。 (4)在自然生態(tài)系統(tǒng)中，蘑菇屬于 者。 (5)蘑菇的細胞與細菌細胞差別很大，主要是 。 [解題思路]蘑菇是異養(yǎng)型生物，不能合成有機物，必須利用現(xiàn)成的有機物。在菌床中有大量的營養(yǎng)物質，有利于其他微生物的生長，與蘑菇競爭。蘑菇是通過無性生殖細胞(孢子)進行無性生殖，蘑菇與細菌的差別是前者為真核生物，而后者是原核生物。 [解答] (1)蘑菇是異養(yǎng)型生物，營腐生生活 (2)競爭(3)孢子無性 (4)分解 (5)有成形的細胞核和多種細胞器 2． 下圖為本市市政某一生態(tài)凈化技術處理污水流程示意圖。圖示為工業(yè)、生活污水流入有大量微生物的全封閉預處理系統(tǒng)后，再經由水竹、蚯蚓、草履蟲、綠藻和微生物等構成的人工濕地生態(tài)系統(tǒng)，變成了清清的流水。 (1)預處理系統(tǒng)中的微生物主要是 A．需氧菌 B厭氧菌 C．兼氧菌 D．放線菌 (2)預處理系統(tǒng)中微生物的主要作用是 A．除去污水中的顆粒 B．使污水沉淀 C．分解污水中的有機物 D．產生二氧化碳 [解題思路] 由“全封閉”提示：預處理系統(tǒng)中不可能存在大量的氧氣，故其中生物的異化作用類型為厭氧型，所以預處理系統(tǒng)中微生物主要是厭氧菌。工業(yè)和生活污水中含有大量的有機物，預處理系統(tǒng)中的微生物作為生態(tài)系統(tǒng)的分解者，其主要作用就是將這些有機物分解成無機物。 [解答] (1)B(2)C 規(guī)律總結 考查微生物代謝與環(huán)境知識的綜合應用，應識記微生物的代謝類型及在生態(tài)系統(tǒng)中的地位。如根瘤菌，異養(yǎng)需氧型、消費者；圓褐固氮菌，異養(yǎng)需氧型、分解者：硝化細菌，自養(yǎng)需氧型、生產者。 1 下列微生物的產物中沒有菌種特異性的一組是 A．氨基酸、核苷酸、多糖、色素 B多糖、脂質、維生素、抗生素、氨基酸 C．核苷酸、多糖、維生素、毒素、抗生素 D．核苷酸、維生素、多糖、脂質、氨基酸 1．D解析：微生物的初級代謝產物沒有菌種特異性。 2 下列關于微生物的敘述中，正確的一項是 A處于生長對數(shù)期時分裂速度最快，種內斗爭最激烈最顯著 B處于生長穩(wěn)定期時個體的形態(tài)和生理特征最穩(wěn)定，常作為科研材料 C．微生物的發(fā)酵過程不需要氧氣參與 D．處于生長衰亡期的微生物仍有繁殖現(xiàn)象 2．D解析：A項中對數(shù)期分裂速度最快，而穩(wěn)定期和衰亡期的種內斗爭趨向顯著，B項應為對數(shù)期，C項中不同微生物有的需氧有的不需氧。 3 已知甲、乙兩種培養(yǎng)基成分不同，但均適合某種細菌生長?，F(xiàn)從甲培養(yǎng)基中取少量處于對數(shù)期的這種細菌，接種在新鮮的乙培養(yǎng)基上(假設培養(yǎng)條件適宜且無雜菌污染)，則在接種后的最初一段時間內，細菌在乙培養(yǎng)基上的狀況與在甲培養(yǎng)基上的狀況相比，不發(fā)生改變的是 A．細胞分裂速度 B．誘導酶的種類 C．組成酶的種類 D．細胞的大小 3．C解析：組成酶不會隨外界環(huán)境的改變而改變，只受遺傳物質控制。 4 下表所列數(shù)據(jù)來源于一個有關細菌種群數(shù)量在25 h內的增長實驗。 時間(h) 1 5 10 15 20 25 細菌數(shù)量 750 9 000 44 000 35 000 11 000 6 000 下列哪條曲線能反映上表結果? 4．A解析：結合表中數(shù)據(jù)可知，該細菌數(shù)目先增加后減少。 5 下列與微生物生長、代謝和繁殖有關的說法，正確的是 A．細菌的細胞質里懸浮著多種顆粒狀內含物，但無細胞器 B．當病毒侵入宿主細胞后，只能合成一種類型的蛋白質 C．與酶合成的調節(jié)相比，酶活性的調節(jié)是一種快速精細的調節(jié)方式 D．連續(xù)培養(yǎng)有利于微生物盡快地將代謝產物釋放到培養(yǎng)基上 5．C解析：細菌的細胞質中有核糖體，不同的病毒合成蛋白質的種類不同，連續(xù)培養(yǎng)保證了微生物對營養(yǎng)物質的需要，使微生物保持較長時間的高速生長。 6 下列有關微生物的說法正確的是 A．酶合成的調節(jié)和酶活性的調節(jié)不能同時存在 B．誘導酶一旦產生，其活性將一直保持下去 C．微生物代謝受遺傳和環(huán)境共同控制 D．次級代謝產物是微生物生長、繁殖所必需的 6．C解析：酶合成與酶活性同時調節(jié)微生物代謝；誘導酶需要時合成不需要時分解；次級代謝產物不是微生物所必需的。 7 培養(yǎng)微生物時，下列因素中哪些能縮短調整期 ①用與菌種相同的培養(yǎng)基②營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基 ③對數(shù)期獲得的菌種④接種量加大 ⑤接種種類加大⑥接種時間提前 A．①③④ B．②③⑤ C．①③④⑤ D．③⑤⑥ 7．A解析：作菌種應選生長繁殖快，即對數(shù)期的細菌。 8 下列關于微生物營養(yǎng)、代謝和生長的敘述中，正確的是 A．所有微生物的正常生長都必須補充生長因子 B．微生物的代謝調節(jié)主要方式有酶合成調節(jié)和酶活性調節(jié) C．在微生物生長的對數(shù)期細胞的形態(tài)最多 D．微生物的整個生長過程中，都有初級代謝產物和次級代謝產物產生 8．B解析：選項A不必補充生長因子，C項中應為衰亡期，D項中次級代謝產物是在特定階段產生。 9 賴氨酸是一種人和高等動物的必需氨基酸，在食品、醫(yī)藥和畜牧業(yè)上的需要量很大。下圖表示黃色短桿菌合成賴氨酸的途徑。根據(jù)圖解，結合所學知識回答下列問題： (1)當蘇氨酸、賴氨酸共同過量時，會抑制天冬氨酸激酶的 ，這種調節(jié)方式稱為 ，這種 調節(jié)方式在 、 的合成代謝中十分普遍。與酶合成的調節(jié)相比較，其具有的特點是 。 (2)為達到讓黃色短桿菌大量積累賴氨酸的目的．應該采取的措施是 。 (3)賴氨酸稱為人體“必需氨基酸”，這是因為 。 (4)賴氨酸屬于微生物的 代謝產物，它合成后的存在部位是 。 9．(1)活性酶活性的調節(jié)核苷酸維生素快速、精細 (2)對黃色短桿菌進行誘變處理，選育出不能合成高絲氨酸脫氫酶的菌種 (3)賴氨酸不能在人和動物體的細胞內合成，只能從食物中獲得(4)初級細胞內解析：本題以賴氨酸生產為題材，考查微生物的代謝產物、代謝調節(jié)以及氨基酸代謝等知識。根據(jù)圖解分析可知，黃色短桿菌能利用天冬氨酸合成賴氨酸、蘇氨酸和甲硫氨酸。當蘇氨酸和賴氨酸共同過量時，會抑制天冬氨酸激酶的活性，使細胞難以積累賴氨酸；而賴氨酸單獨過量就不會出現(xiàn)這種情況，這種調節(jié)方式叫做酶活性的調節(jié)。與酶合成的調節(jié)相比較，酶活性的調節(jié)是一種快速、精細的調節(jié)方式。這種調節(jié)方式在核苷酸、維生素的合成代謝中十分普遍。 在生產過程中，可通過對黃色短桿菌進行誘變處理，選育出不能合成高絲氨酸脫氫酶的菌種，使蘇氨酸不能合成，從而達到讓黃色短桿菌大量積累賴氨酸的目的。 人體的氨基酸分為必需氨基酸和非必需氨基酸，賴氨酸屬于必需氨基酸，這是因為賴氨酸不能在人體的細胞內合成，只能從食物中獲得。賴氨酸屬于微生物的初級代謝產物，它合成后存在于細胞內。 考點小資料 微生物碳源、氮源和生長因子 營養(yǎng)要素 來 源 最適來源 功 能 碳 源 自養(yǎng)型微生物 無機碳源(C02、NaH—C03、CaCO3等含碳無機物) ①主要用于構成微生物的細胞物質和一些代謝產物 ②異養(yǎng)微生物的主要能源物質 異養(yǎng)型微生物 有機碳源：即含碳有機物(糖、脂、蛋白質、有機酸等)和天然含碳物質(石油) 糖類(尤其是單糖)，其次是醇類、有機酸、脂質 氮源 氨基酸自養(yǎng)型(將非氨基酸類的簡單氮源合成所需的一切氨基酸，如所有的綠色植物和很多的微生物) 無機氮：NH3、銨鹽、硝酸鹽、N2 銨鹽、硝酸鹽 主要用于合成蛋白質、核酸以及含氮的代謝產物 氨基酸異養(yǎng)型(從外界吸收現(xiàn)成的氨基酸，包括所有的動物和大量異養(yǎng)型微生物) 有機氮：復雜蛋白質(如牛肉膏、蛋白胨)、核酸、尿素、一般氨基酸 復雜蛋白質、核酸 生長因子 生長因子自養(yǎng)型(不需要外界提供生長因子) 自行合成所需的生長因子 ①酶和核酸的組成成分 ②參與代謝過程中的酶促反應 生長因子異養(yǎng)型(需要外界提供某種生長因子) 維生素、氨基酸、堿基 生長因子過量合成微生物 能夠合成大量維生素