Question

酵母菌、大腸桿菌等微生物是遺傳學(xué)上常用的實驗材料之一，在生物技術(shù)上應(yīng)用廣泛．請分析回答下列問題：
（1）與其他生物相比，微生物代謝非常旺盛，其原因是

 

．
（2）應(yīng)用基因工程技術(shù)將人體糖蛋白基因轉(zhuǎn)入下列哪種細胞，才能合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)

 

A．噬菌體      B．酵母菌C．大腸桿菌D．谷氨酸棒狀桿菌
（3）如圖1是一研究酵母菌呼吸作用的實驗裝置，A燒杯溶液中是酵母菌和煮沸后冷卻的葡萄糖液，表面覆蓋石蠟；B試管內(nèi)有某種溶液．據(jù)圖回答問題：
①實驗中會產(chǎn)生

 

氣體，驗證該氣體一般采用

 

溶液．用煮沸又冷卻了的葡萄糖液，并在其表面覆蓋一層液體石蠟，是為了

 

．
②寫出裝置A內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的方程式：

 

．
（4）如圖2表示在有限容器中培養(yǎng)大腸桿菌的生長曲線．
①圖中bc段表示大腸桿菌數(shù)量相對穩(wěn)定，但cd段出現(xiàn) 快速下降，其原因是

 

．
②為了測定培養(yǎng)液中大腸桿菌的數(shù)目，將500個紅細胞與5mL該培養(yǎng)液混合均勻，然后制片觀察，進行隨機統(tǒng)計，結(jié)果如下：

	視野1	視野2	視野3	視野4
紅細胞數(shù)	21	17	22	20
細菌個數(shù)	102	88	106	97

則該5mL培養(yǎng)液約含有大腸桿菌

 

個．
（5）將酵母菌放在不同氧含量條件下培養(yǎng)，測定CO₂放出量和酒精生成量，得到的結(jié)果如圖3所示，請回答下列問題．
①CO₂放出量曲線與酒精生成量曲線分別是

 

、

 

．
②在氧濃度為5%時，酵母菌的呼吸作用方式是

 

．如果酵母菌發(fā)酵的底物是葡萄糖，在無氧條件下5小時，在標(biāo)準狀況下測得釋放出CO₂44.8L，則產(chǎn)生酒精

 

g．如果在氧濃度為5%的條件下維持5小時，測得釋放CO₂44.8L，消耗氧22.4L，則在5小時內(nèi)消耗葡萄糖

 

g．

Answer 1

考點：微生物的利用,細胞呼吸的過程和意義,測定某種微生物的數(shù)量,基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：微生物由于個體小，相對表面積大，物質(zhì)交換快，所以代謝非常旺盛．大腸桿菌常作為基因工程的工程菌．酵母菌是兼性厭氧型微生物，其代謝產(chǎn)生的二氧化碳可以用溴麝香草酚藍水溶液或澄清的石灰水檢測，其進行有氧呼吸時，消耗的氧氣量和產(chǎn)生的二氧化碳量相等（摩爾量），無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳量和酒精量相等．

解答： 解：（1）與其他生物相比，微生物代謝非常旺盛，其原因是微生物個體小，相對表面積大，物質(zhì)交換快．
（2）大腸桿菌常作為基因工程的工程菌．
（3）據(jù)圖分析：①A燒杯溶液酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳，可用溴麝香草酚藍水溶液（由藍變綠再變黃）或澄清的石灰水（變渾濁）檢測．用煮沸又冷卻了的葡萄糖液，并在其表面覆蓋一層液體石蠟，是為了防污染、隔絕氧．
②無氧呼吸反應(yīng)式：
（4）①cd段出現(xiàn)快速下降，其原因是容器中營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，大腸桿菌自身代謝廢物的積累和種群數(shù)量增多導(dǎo)致種內(nèi)斗爭等，使得種群的死亡率大于出生率．
②據(jù)題分析，每個視野中的大腸桿菌數(shù)量大約是紅細胞數(shù)量的5倍，而原來紅細胞紅細胞是500個，所以大腸桿菌數(shù)量也應(yīng)是其5倍，即2500個．
（5）①據(jù)圖3分析，隨著氧氣濃度逐漸增加，無氧呼吸逐漸減弱直到停止，二氧化碳生成逐漸增加到一定水平，所以a曲線表示二氧化碳生成量，B表示酒精生成量．
②據(jù)圖3分析，在氧濃度為5%時，酵母菌的呼吸作用方式是有氧呼吸有氧呼吸和無氧呼吸同時進行．在無氧條件和標(biāo)準狀況下，生成的二氧化碳的摩爾量與酒精的摩爾量相同，都為44.8÷22.4=2mol，所以生成的酒精量為2×46=92g．如果在氧濃度為5%的條件下維持5小時，測得釋放CO₂44.8L，消耗氧22.4L，其中有氧呼吸消耗葡萄糖

1

6

mol，無氧呼吸消耗葡萄糖

1

2

mol，所以共消耗葡萄糖（

1

6

+

1

2

）×180=120g．
故答案為：
（1）微生物個體小，相對表面積大，物質(zhì)交換快   
（2）C   
（3）①CO₂      溴麝香草酚藍水溶液或澄清的石灰水   防污染、隔絕氧氣②  
（4）①容器中營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，大腸桿菌自身代謝廢物的積累等都導(dǎo)致該種群的死亡率大于出生率         ②2500
（5）①a   b     ②有氧呼吸和無氧呼吸   92    120

點評：本題主要考查細胞呼吸實驗設(shè)計和種群數(shù)量相關(guān)知識，意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點，提高學(xué)生實驗分析和計算能力．