知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．分析有关微生物的资料，回答问题．
牙周炎是一种细菌感染性疾病，有效地抑制牙周致病菌就能很好地阻止牙周病的发生和发展．目前公认的主要牙周致病菌有牙龈卟啉单胞菌（P．g）、伴放线放线菌杆菌（A．a）和黏性放线菌（A．v），其中，P．g和A．a是专性厌氧菌，A．v是兼性厌氧菌．
（1）图1中4支试管分别代表4种微生物在半固体培养基（琼脂含量3.5g/L）中的生长状态，其中代表P．g和A．v生长状态的试管分别是    和    ．

（2）如图2，将3种致病菌进行培养后，用无菌接种环挑取生长良好、形态规则的单个菌落，划线接种到培养基上，置于厌氧袋内37℃恒温培养6～8d．下面正确显示培养结果的平板是    ．
羧甲基壳聚糖（CMCS）是牙周医学研究和应用领域被广泛使用的介质，现通过透明圈试验对CMCS是否能抑制牙周致病菌的生长进行了研究．配制1%CMCS培养基、2%CMCS培养基（成分有：CMCS、马铃薯、葡萄糖、琼脂和自来水）和空白对照组培养基（不含CMCS，其它分成相同）．两者均不透明．
    分别挑取经纯化培养的3种细菌的单个菌落，用无菌水稀释，制成菌悬液，再分别接种于3种培养基上，置于厌氧袋中37℃恒温培养．实验发现，只有P．g在1%CMCS培养基上菌落周围出现明显的透明圈．其余两种菌种在两种浓度的CMCS培养基中，菌落周围均未出现透明圈．
（3）下列对实验现象的分析合理的是    ．
A．CMCS能够抑制细菌，从而出现透明圈
B．CMCS培养基中的抗生素能抑菌，从而出现透明圈
C．P．g能利用CMCS，将其分解成小分子，从而形成透明圈
D．A．a和A．v均含有抗生素抗性基因，故菌落周围未出现透明圈
测量3种致病菌在不同培养基中的菌落直径，数据见表．
空白对照组
1%CMCS培养基菌落直径（mm）
P．g
2.54
2.16 A．a   A．v
3.25   1.67
2.51   1.30
2%CMCS培养基 - 1.12-
（4）综合实验现象和表中信息，哪些数据和现象可以证明CMCS能抑制牙周致病菌的生长？①    ②    ③    ．

难度：中等

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2．回答下列关于微生物和酶的问题．
高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性．研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图1所示．

（1）①过程为梯度稀释其目的是将聚集在一起的微生物分散成    细胞，②过程的接种方法为    ．
（2）Ⅰ号培养基属于    （按功能分），该培养基中除了加入淀粉外．还需加入另一种重要的营养成分    （选择序号）
A．琼脂 B．葡萄糖   C．硝酸铵D．碳酸氢钠
（3）一般对配制的培养基采用    灭菌．灭菌是为了杀死体内外所有微生物，包括    ．
（4）从Ⅰ号培养基挑出菌落接种到Ⅱ号培养基时，向Ⅰ号培养基加入碘液，选择菌落周围蓝色浅而且范围    的菌落挑出．
在高温淀粉酶运用到工业生产前，需对该酶的最佳温度范围进行测定．图2中的曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比．将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最适温度下测其残余酶活性，由此得到的数据为酶的热稳定性数据，即图2中的曲线②．

（5）根据图中的数据，判断该酶使用的最佳温度范围是    ．
A.40～50℃B.50～60℃C.60～70℃D.70～80℃

难度：中等

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3．纤维素分解菌因其能分泌纤维素酶，最终将纤维素降解成葡萄糖而加以吸收利用．获得高效高产的纤维素分解菌有着广泛的应用前景．请回答下列相关问题：
（1）细菌分泌的纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、Cx酶和    ．
（2）为从土壤微生物中分离得到分解纤维素的细菌，应选择    的土样．从培养基的物理性质看应配制    培养基，并以    作为唯一的碳源．
（3）要达到（2）中的目的，可以用    和    接种方法．如要对菌落进行鉴别，需要在培养基中加入    染色剂，看菌落周围是否出现透明圈，并以    判断分解纤维素能力的强弱．

难度：中等

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4．（2016•南昌校级二模）在工业上常利用微生物将木屑、废纸（主要成分为木质纤维）转化为生物乙醇．基本流程如图所示，请据图回答：
（1）微生物筛选常用的接种方法是    和    ．筛选微生物X菌种的培养基中，应以    为唯一碳源，在培养基中加入    ，并根据水解圈的大小来筛选微生物X．
（2）从微生物X中提取的纤维素酶液可通过    法进一步纯化，判断纯化的蛋白质是否达到要求，可用    法对样品进行纯度鉴定．若想使该酶液能反复利用，常采用    的方法进行固定．
（3）微生物Y是    ．在生产生物乙醇的工艺中常对其进行固定化，采用的方法是    ．在酸性条件下，可用    来检测发酵产物中是否含有酒精．

难度：中等

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5．回答下列有关微生物的问题．
噬菌体是一类细菌依赖性的病毒．自然界中有细菌分布的地方，都可发现其特异性的噬菌体存在．噬菌体能独立存活，但不能生长．能在短时间内连续完成吸附、侵入、增殖、成熟和裂解这五个阶段而实现繁殖的噬菌体为烈性噬菌体．1915年，弗德里克•特沃特在一项试验中注意到，一些细菌菌落变得比较透明．这样的菌落做进一步培养时不再复制，即细菌被杀死．这种透明区域称为噬菌斑（如图）．

（45）利用放射性同位素标记技术实验，分别用³²P和³⁵S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是    ．

大肠杆菌的体积大小通常在0.5×1～3μm．为分离培养仅获得某烈性噬菌体，实验操作如下：

（1）上述步骤为什么要使用污水？    ．步骤B的目的是    ．为什么步骤C的滤器孔径明显小于大肠杆菌的体积？
（2）检查滤液中是否有噬菌体存在，可选择    作为观测指标．写出操作简要步骤：    ．
该噬菌体在37℃下大约只需四十分就可以产生100～300个子代噬菌体．子代噬菌体释放出来后，又去侵染邻近的细菌细胞，产生子二代噬菌体．一个噬菌体产生一个噬菌斑．
（3）要纯化噬菌体，可从    （取材来源）获取后培养之．较高浓度噬菌体培养液与大肠杆菌悬液混合培养的固体培养基上，发现既没有大肠杆菌菌落又没有噬菌斑，可能的原因是：    ．

难度：中等

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6．回答有关微生物的问题
苯酚（C₆H₅OH）是广泛存在于化工行业废水中的一种污染物．为了分离和纯化高效分解苯酚的细菌．科研人员进行了如图所示的相关试验．（实验中的LB培养基能使菌种成倍增加）

（1）在微生物分离纯化实验中，除了图中所示的器皿外，还必需的实验设备和仪器有．（写出2种微生物培养专用的）
（2）理论上，步骤②中的LB培养基含有的营养物质除了碳源外，还有等（多选）．

难度：中等

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7．乙醇等“绿色能源”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，进而使之转化为发酵所需的葡萄糖，此酶包括    三种组分．
（2）从以下哪些微生物中可以提取到上述酶    （多选）
A．酿制果醋的醋酸菌  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．牛的瘤胃中生存的某些微生物
（3）若从土壤中筛选产生这种酶的微生物，常采用    法，分离出来的菌种如需长期保存，使用    法．
（4）发酵阶段需用的菌种是    ，在产生酒精时要控制的必要条件是    ．
（5）从自然界分离的优质菌种，在选择培养液中能起到“浓缩”作用，其原因是    ．

难度：中等

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8．分离筛选降解纤维素能力强的微生物对于解决秸秆等废弃物资源的再利用和环境污染问题具有理论和实际意义．研究人员从土壤和腐烂的秸秆中分离筛选出能高效降解纤维素的菌株，并对筛选出的菌株进行了初步研究．
（1）对培养基进行灭菌的常用方法是    ．为在培养基表面形成单个菌落，若以接种环为工具，则用    法进行接种．
（2）先将样品悬液稀释后涂在放有滤纸条的固体培养基上进行筛选得到初筛菌株．再将初筛菌株接种到以    为唯一碳源的培养基培养2～5天，加入    溶液后，依据出现的颜色反应进行筛选，观察菌落特征并测量    ．同时将初筛菌株制备成的菌液放入加有滤纸条的液体培养基中，恒温振荡培养8天，观察滤纸条的破损情况．结果见表．由表可知，8种菌株中1、3、7号菌株产酶能力较强，原因是    ．
菌株编号
检测指标 1号 2号 3号 4号 5号 6号 7号 8号
D_P 5.91 1.73 6.54 1.53 3.23 1.76 7.29 1.34
滤纸破损 +++++ +++ +++++ ++ ++++ +++ +++++ ++
注：①D_P=（D/d）²，其中d表示菌落直径（cm），D表示水解圈直径（cm）
②“+”为滤纸边缘膨胀，“++”为滤纸整齐膨胀并弯曲，“+++”为滤纸不定形“++++”为成团糊状“+++++”为半清状
（3）为进一步研究1、3、7号菌株对秸秆降解的效果．分别用这三种菌株对秸秆进行处理，并在第5天和第10天对秸秆和秸秆中含有的纤维素、半纤维素以及木质素等组分的降解情况进行了测定．结果见图．

由图分析可知，三种菌株对    的降解最强，与第5天结果相比，第10天秸秆各组分中    的降解率变化最大．整体分析    号菌株的降解效果最好．

难度：中等

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9．甲、乙、丙三个生物兴趣小组分别按如下三个流程进行课外探究活动，据此结合所学知识回答下列问题．
兴趣小组甲  挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒
兴趣小组乙  植物组织→形成愈伤组织→长出丛芽→生根→试管苗
兴趣小组丙  土壤取样→梯度稀释→接种于培养基→计数
（1）甲组同学生产果酒过程中将葡萄加工成果汁时，为提高果汁的产量和品质，常加入适量的纤维素酶和    酶，这些酶能破坏植物细胞的细胞壁，若想重复利用这些酶，可采用    技术．后期发现所制作葡萄酒带有一股醋酸味，可能的原因是酒精发酵后期有    进入了发酵瓶，同时反应温度过    ，导致    大量繁殖并产生了醋酸．
（2）乙组同学欲按此原理生产碧玉兰组培苗，此过程除营养物质外还必须向培养基中加入    ．
（3）生物兴趣小组丙欲按上述流程统计被苯酚污染的土壤中能高效降解苯酚的某菌株的数量．其流程中土壤样品稀释后应该采用稀释涂布平板法接种于以    为唯一碳源的培养基上．该组同学在稀释倍数为10⁴的培养基中测得平板上菌落数的平均值为30.4，则每毫升样品中的菌落数是    个（涂布平板时所用稀释液的体积为0.2毫升）．实验结束后，使用过的培养基应该进行    处理后，才能倒掉．
（4）研究表明，青蒿素易溶于丙酮、乙酸乙酯、氯仿，可溶于甲醇、乙醇、乙醚及石油醚，几乎不溶于水．若另一兴趣小组的同学想探究有关的实验过程，应采用    法从植物黄花蒿中提取青蒿素．

难度：中等

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10．糖尿病是一种慢性代谢类疾病．科研人员为探索糖尿病的治疗方法，做了如下研究．
（1）由于胰岛素可    细胞摄取并利用葡萄糖，抑制    ，对机体的糖代谢起作用，故可用于糖尿病的治疗．
（2）实验一：将肝脏细胞分为甲、乙两组，甲组中加入高浓度胰岛素，乙组不加胰岛素，适宜条件下培养24小时后，各取出等量细胞，分别用含一定浓度胰岛素的培养液继续培养，同时设置无细胞的空白组．24小时后，测定培养液中存留的葡萄糖浓度，用于计算各组细胞的葡萄糖消耗率．
①甲组细胞的葡萄糖消耗率的计算公式为    ×100%．
②实验结果显示甲组葡萄糖消耗率明显低于乙组，表明经高浓度胰岛素处理后，再次施加胰岛素对细胞的作用效果    ．推测使用胰岛素治疗糖尿病，一段时间后疗效会    ．
（3）实验二：取实验一中经高浓度胰岛素处理过的肝脏细胞，分别用不同浓度的FGF-21（一种可影响糖代谢的细胞因子）和胰岛素处理后，得到葡萄糖消耗率如表1所示．
表1不同处理条件下细胞的葡萄糖消耗率
FGF-21浓度
葡萄糖消耗率%
胰岛素浓度 0
nmol/L 0.1
nmol/L 10
nmol/L 1000
nmol/L
0nmol/L 1 1.1 13 30
0.1nmol/L 1.1 9 25 50
10nmol/L 4 24 33 60
1000nmol/L 12 32 55 73
由表1可以看出，FGF-21与胰岛素均有    的作用，在此作用上两者存在    关系．
（4）实验三：GLUT1与GLUT4是细胞膜上的葡萄糖转运蛋白．另取实验一中经高浓度胰岛素处理过的肝脏细胞，检测不同处理组的两种蛋白的表达水平，结果如表2所示．
表2 不同条件下两种蛋白的表达水平

表达水平
组别 GLUT1 GLUT4
对照 1.2 1.2
胰岛素处理 1.2 2.5
FGF-21处理 2.3 1.2
胰岛素+FGF-21处理 3 3.3
由表2可知，胰岛素主要促进    的表达，FGF-21主要促进    的表达；当二者同时使用时，胰岛素或FGF-21均    （增强/减弱）对方上调相应蛋白表达的能力．
（5）为取得持续有效的治疗效果，请你结合上述研究结果提出一个治疗糖尿病的方案：    ．

难度：中等

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空白对照组 1%CMCS培养基	菌落直径（mm）
空白对照组 1%CMCS培养基	P．g 2.54 2.16	A．a A．v 3.25 1.67 2.51 1.30
2%CMCS培养基	-	1.12-

菌株编号检测指标	1号	2号	3号	4号	5号	6号	7号	8号
D_P	5.91	1.73	6.54	1.53	3.23	1.76	7.29	1.34
滤纸破损	+++++	+++	+++++	++	++++	+++	+++++	++

FGF-21浓度葡萄糖消耗率% 胰岛素浓度	0 nmol/L	0.1 nmol/L	10 nmol/L	1000 nmol/L
0nmol/L	1	1.1	13	30
0.1nmol/L	1.1	9	25	50
10nmol/L	4	24	33	60
1000nmol/L	12	32	55	73

表达水平组别	GLUT1	GLUT4
对照	1.2	1.2
胰岛素处理	1.2	2.5
FGF-21处理	2.3	1.2
胰岛素+FGF-21处理	3	3.3