Question

酵母菌、大肠杆菌等微生物是遗传学上常用的实验材料之一，在生物技术上应用广泛．请分析回答下列问题：
（1）与其他生物相比，微生物代谢非常旺盛，其原因是

 

．
（2）应用基因工程技术将人体糖蛋白基因转入下列哪种细胞，才能合成相应的蛋白质

 

A．噬菌体      B．酵母菌C．大肠杆菌D．谷氨酸棒状杆菌
（3）如图1是一研究酵母菌呼吸作用的实验装置，A烧杯溶液中是酵母菌和煮沸后冷却的葡萄糖液，表面覆盖石蜡；B试管内有某种溶液．据图回答问题：
①实验中会产生

 

气体，验证该气体一般采用

 

溶液．用煮沸又冷却了的葡萄糖液，并在其表面覆盖一层液体石蜡，是为了

 

．
②写出装置A内发生反应的方程式：

 

．
（4）如图2表示在有限容器中培养大肠杆菌的生长曲线．
①图中bc段表示大肠杆菌数量相对稳定，但cd段出现 快速下降，其原因是

 

．
②为了测定培养液中大肠杆菌的数目，将500个红细胞与5mL该培养液混合均匀，然后制片观察，进行随机统计，结果如下：

	视野1	视野2	视野3	视野4
红细胞数	21	17	22	20
细菌个数	102	88	106	97

则该5mL培养液约含有大肠杆菌

 

个．
（5）将酵母菌放在不同氧含量条件下培养，测定CO₂放出量和酒精生成量，得到的结果如图3所示，请回答下列问题．
①CO₂放出量曲线与酒精生成量曲线分别是

 

、

 

．
②在氧浓度为5%时，酵母菌的呼吸作用方式是

 

．如果酵母菌发酵的底物是葡萄糖，在无氧条件下5小时，在标准状况下测得释放出CO₂44.8L，则产生酒精

 

g．如果在氧浓度为5%的条件下维持5小时，测得释放CO₂44.8L，消耗氧22.4L，则在5小时内消耗葡萄糖

 

g．

Answer 1

考点：微生物的利用,细胞呼吸的过程和意义,测定某种微生物的数量,基因工程的应用

专题：

分析：微生物由于个体小，相对表面积大，物质交换快，所以代谢非常旺盛．大肠杆菌常作为基因工程的工程菌．酵母菌是兼性厌氧型微生物，其代谢产生的二氧化碳可以用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清的石灰水检测，其进行有氧呼吸时，消耗的氧气量和产生的二氧化碳量相等（摩尔量），无氧呼吸产生的二氧化碳量和酒精量相等．

解答： 解：（1）与其他生物相比，微生物代谢非常旺盛，其原因是微生物个体小，相对表面积大，物质交换快．
（2）大肠杆菌常作为基因工程的工程菌．
（3）据图分析：①A烧杯溶液酵母菌进行无氧呼吸产生二氧化碳，可用溴麝香草酚蓝水溶液（由蓝变绿再变黄）或澄清的石灰水（变浑浊）检测．用煮沸又冷却了的葡萄糖液，并在其表面覆盖一层液体石蜡，是为了防污染、隔绝氧．
②无氧呼吸反应式：
（4）①cd段出现快速下降，其原因是容器中营养物质的消耗，大肠杆菌自身代谢废物的积累和种群数量增多导致种内斗争等，使得种群的死亡率大于出生率．
②据题分析，每个视野中的大肠杆菌数量大约是红细胞数量的5倍，而原来红细胞红细胞是500个，所以大肠杆菌数量也应是其5倍，即2500个．
（5）①据图3分析，随着氧气浓度逐渐增加，无氧呼吸逐渐减弱直到停止，二氧化碳生成逐渐增加到一定水平，所以a曲线表示二氧化碳生成量，B表示酒精生成量．
②据图3分析，在氧浓度为5%时，酵母菌的呼吸作用方式是有氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸同时进行．在无氧条件和标准状况下，生成的二氧化碳的摩尔量与酒精的摩尔量相同，都为44.8÷22.4=2mol，所以生成的酒精量为2×46=92g．如果在氧浓度为5%的条件下维持5小时，测得释放CO₂44.8L，消耗氧22.4L，其中有氧呼吸消耗葡萄糖

1

6

mol，无氧呼吸消耗葡萄糖

1

2

mol，所以共消耗葡萄糖（

1

6

+

1

2

）×180=120g．
故答案为：
（1）微生物个体小，相对表面积大，物质交换快   
（2）C   
（3）①CO₂      溴麝香草酚蓝水溶液或澄清的石灰水   防污染、隔绝氧气②  
（4）①容器中营养物质的消耗，大肠杆菌自身代谢废物的积累等都导致该种群的死亡率大于出生率         ②2500
（5）①a   b     ②有氧呼吸和无氧呼吸   92    120

点评：本题主要考查细胞呼吸实验设计和种群数量相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，提高学生实验分析和计算能力．