考点 2 6 微生物的类群和营养

考点26微生物的类群和营养细菌的结构和繁殖病毒的结构和增殖微生物需要的营养物质及功能、培养基的配制原则和种类微生物的特点与免疫、生物工程等知识的综合应用微生物营养与生物实验设计的综合应用经典易错题会诊命题角度一细菌的结构和繁殖1．炭疽杆菌的叙述，错误的是A．具有细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等结构B通过二分裂方式进行繁殖C．核衣壳外还有多糖、蛋白质和脂质构成的囊膜D．同化类型是化能异养型[考场错解]D[专家把脉]炭疽杆菌是细菌，A对C错，C是对病毒结构的描述。炭疽杆菌代谢类型是异养厌氧型，依靠有机物而生存，所以D对。[对症下药]C2．下列有关细菌繁殖的叙述，正确的是A．细菌通过有丝分裂进行分裂生殖B分裂生殖时DNA随机分配C．分裂生殖时细胞质平均分配D．分裂生殖时DNA复制后平均分配[考场错解]B[专家把脉]认为细菌繁殖时DNA被随机分配到子细胞中，实现上下代之间遗传信息的传递。解答此题需要考虑以下几方面，首先，细菌的繁殖是二分裂，但它是原核细胞，不合染色体，所以不应是有丝分裂；其次，细菌在分裂时DNA分子复制，细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长形成隔膜，将细胞质分成两半，所以细胞质是随机分配，而DNA是复制后平均分配。[对症下药]D专家会诊结合必修一识记原核的细胞的基本结构及繁殖方式。并用比较方法区别原核细胞与真核细胞的细胞壁、细胞膜和细胞质的不同点。考场思维训练如果把细胞搅碎，细胞将死亡，病毒不具有细胞结构，如果把病毒搅碎，病毒将失去活性，说明A．细胞和病毒失活是因为破坏了它们的化学成分B．细胞和病毒被搅碎后都失活，可见两者的特点是一致的C．像病毒这样不具有细胞结构的生物的存在，说明生命现象不依赖于细胞结构D．生物体都有严整的结构D解析：生物只有在保持其严整结构的前提下，才具有生命现象，它们的结构一旦被破坏，生命现象将停止。命题角度二病毒的结构和增殖1．高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ 病毒不具有细胞结构，仅由蛋白质构成的外壳和蛋白质外壳包被的一个核酸分子(DNA或RNA)构成。近年来发现的类病毒和朊病毒结构更简单，类病毒只由一个RNA分子构成，朊病毒只由蛋白质构成，而人们却把它们列入了生物界中，你认为其主要理由是A．由有机物组成B．都具有细胞结构C．能使其他生物致病D．能复制产生自己的后代[考场错解]A[专家把脉]对病毒的结构及生物的基本特征理解不透彻。人们把无细胞结构的病毒、类病毒，朊病毒列入生物界的主要原因是，它们都具有繁殖能力，都能产生与它们相似的同种后代。[对症下药]D2．RS病原体是一种冠状病毒，其遗传物质是一条单链RNA，下列关于SARS病毒的叙述中，正确的是A．可独立生活和复制BDNA和RNA同时存在C．能在寄主细胞内合成多种蛋白质D．含有简单的细胞器[考场错解]B[专家把脉]认为病毒中既含有DNA，也含有RNA。病毒为非细胞生物，不合有细胞器，必须依赖于宿主细胞才能生存，依赖于宿主细胞提供物质、能量和细胞器，才能合成蛋白质和DNA等物质。[对症下药]C专家会诊对于病毒的结构与增殖，要理解其非细胞结构的特征，理解其增殖过程对宿主的依赖，如病毒的蛋白质合成时，原料和细胞器都由宿主细胞提供，在此基础上，掌握生物体结构和功能相适应的特点。本知识点可以与遗传物质的验证实验、DNA复制和细胞免疫等知识综合，要注意这些知识之间的联系。考场思维训练1禽流感是一种由甲型流感病毒的一个亚型引起的传染性疾病综合征，是禽类流行性感冒的简称，为A类传染病，又称真性鸡瘟和欧洲鸡瘟。不仅是鸡，其他一些家禽和野鸟都能感染禽流感。那么，下列对该生物的叙述正确的是A．该生物为真核生物B．该生物为原核生物C．该生物通过无丝分裂增加个体数D．该生物的遗传物质为核酸1．D解析：可采用排除法，病毒没有细胞结构，既不是原核生物，也不是真核生物。2下列关于病毒与人类关系的描述中，错误的是A．病毒必须从人体内获得营养物质，营寄生生活BSARS病毒的遗传物质为RNA，容易出现变种，故疫苗研制工作比较困难C．艾滋病病毒的遗传物质与人体细胞相同，故易感染人体D．在转基因工程中，某些病毒能携带某些基因进入受体细胞2．C解析：艾滋病病毒的遗传物质是RNA，而人体细胞的遗传物质为DNA。命题角度三微生物需要的营养物质及功能、培养基的配制IN,则和种类1．根瘤菌和硝化细菌的碳源和氮源分别是A根瘤菌：C6H1206，N2；硝化细菌：C02、NH3B根瘤菌：C02、N2；硝化细菌；C6H1206、NH3C．根瘤菌：C6H1206、NH3；硝化细菌：CO2、N2D．根瘤菌：C02、NH3；硝化细菌：C02、NH3高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ [考场错解]B[专家把脉]对根瘤菌和硝化细菌的代谢类型不熟悉，认为根瘤菌是自养型、硝化细菌为异养型。本题考查不同代谢类型的微生物(细菌)的营养，即碳源和氮源。根瘤菌与豆科植物虽是共生，但从碳源上看是寄生关系，它不能将无机碳合成有机碳，只能靠宿主供应的有机物维持其生存，此外宿主还供应其水、无机盐及其他生长因子，只是因为它的固氮作用为宿主提供了大量可利用的氮源，所以它们之间的关系是互利共生；硝化细菌能将NH3氧化成亚硝酸乃至硝酸，并利用这一氧化过程所释放的能量将CO2还原成有机碳，即将C02和H20合成自身所需的有机物。故硝化细菌的碳源是C02，氮源是NHa。[对症下药]A2．下表是某微生物培养基成分，请根据表回答：编号成分含量编号成分含量①粉状硫10g②(NH4)2S040.4g③K2HPO44g④MgSO49.25g⑤FeS040.5g⑥CaCl20.5g⑦H20100mL(1)此表培养基可培养的微生物类型是。(2)若不慎将过量NaCl加入培养基中。如不想浪费此培养基，可再加入，用于培养。(3)若除去成分②，加入CH20，该培养基可用于培养。(4)表中营养成分共有类。(5)不论何种培养基，在各种成分都溶化后分装前，要进行的是。(6)表中各成分重量确定原则是。(7)若表中培养基用于菌种鉴定，应增加的成分是。[考场错解](1)异养型微生物(2)碳源细菌(3)固氮微生物(4)3(5)灭菌(6)微生物的生长需要(7)某种化学物质[专家把脉]没有认真领会题意和仔细分析。简单作答，致使解答错误。对于一个选择培养基，要培养何种微生物，取决于它的成分。如果是一个天然培养基则不能从它的成分上判断培养何种微生物。分析化学成分要从营养物质的类型出发。表中的营养物质中含水、无机盐和氮源三类，不含碳源和生长因子，说明该培养基用于培养自养型微生物。若该培养基不慎加入了过量的NaCl，就成为了金黄色葡萄球菌的鉴别培养基，但金黄色葡萄球菌的代谢类型为异养需氧型，这个培养基中必须加入有机碳源。培养基在分装前，要调节pH，而灭菌是在分装后。鉴定菌种，需要制备固体培养基，应增加的成分为琼脂(凝固剂)。[对症下药](1)自养型微生物(2)含碳有机物金黄色葡萄球菌(3)固氮微生物(4)3(5)调整pH(6)依微生物的生长需要(7)琼脂专家会诊微生物需要的营养物质有五大类，即碳源、氦源生长因子、无机盐和水。理解碳源、氮源和生长因子的功能，识记其典型的代表。在此基础上，加深理解自养型和异养型微生物所利用的碳源物质有何不同，并思考：哪些微生物能够利用分子态氦；氮源能否为微生物提供能量?考场思维训练高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ 1农田土壤的表层，自生固氮菌的含量比较多。将用表土制成的稀泥浆，接种到特制的培养基上培养，可将自生固氮菌与其他细菌分开。对培养基的要求是①加抗生素②不加抗生素③加氮素④不加氮素⑤加葡萄糖⑥不加葡萄糖⑦37℃恒温箱培养⑧28～30℃下培养A①③⑤⑦B．②④⑥⑧C．②④⑤⑧D．①④⑥⑦1．C解析：抗生素作用是杀死细菌，达不到分离固氮菌与其他细菌的目的，因细菌一般为异养型，需要外界提供能源物质。2培养基是人工配制的适合不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。下图表示先用完全培养基培养混合菌种，然后分别放在A、B、C三种特殊培养基上培育。基中A培养基以蛋白质作为惟一碳源；B培养基中缺氮源；C培养基成分如下：粉状硫10g、MgS04·7H200.5g、(NH4)2S040.4g、FeS040.01g、KH2P044g、CaCl20.25g、H201000mL。请分析回答：(1)菌落③同化作用类型最可能是；(2)如果要获得具有固氮能力的菌株，应选用菌落；如果要培育获得大量蛋白酶的菌株，应选用菌落；(3)从图中分析可见，生物进化的内在因素是；(4)对细菌种群进化有重要作用的变异主要来自于。2．(1)自养型(2)②①(3)遗传和变异(4)基因突变解析：根据培养基中所含成分的不同，可判断微生物所需营养物质及功能。培养基A以蛋白质作为唯一来源，培养成菌落①，说明菌落①能利用蛋白质；培养基B中缺氮源，培养菌落②，说明菌落②可固氮合成蛋白质；培养基C含有多种矿质元素，培养成菌落③，说明菌落③为自养生物，从图中可以看出不同的培养适合不同类型的微生物生存下来。探究开放题解答综合问题一微生物的特点与免疫、生物工程等知识的综合应用1．艾滋病病毒具有圆球形的衣壳，其内有两条RNA，没有DNA，下图是艾滋病病毒的结构示意图，据图回答：(1)组成4的单位是，决定病毒抗原特异性的是[]。(2)艾滋病病毒侵入人的机体后，主要侵染人的细胞，在侵染过程中，在5号作用下，能形成DNA并整合到人体细胞的DNA分子中，可见5是。艾滋病的衣壳是在人体细胞的上合成的。艾滋病属于免疫病。(3)艾滋病除了通过性传播以外，还会通过A水源传播B．握手传播C．输血传播D．空气传播(4)病毒在基因工程中可用作，在动物细胞工程中可用作。[解题思路](1)艾滋病病毒主要是由[4]RNA和[2]衣壳构成，外被包膜。其中RNA的基本单位是核糖核苷酸，衣壳除了具有保护病毒的核酸外，还决定了其抗原特异性。(2)艾滋病病毒能够攻击人体的免疫系统，特别是能够侵入T细胞，使T细胞大量死亡，导致患者丧失一切免疫功能。属于免疫缺陷病，艾滋病也称为获得性免疫缺陷综合征。5是指艾滋病病毒的逆转录酶，在侵入人体细胞后，能指导DNA的合成，进而通过转录、翻译合成自身的RNA，并在人体细胞的核糖体合成自身的蛋白质外壳(衣壳)。(3)HIV存在于艾滋病患者或带病毒者的血液、唾液、泪液和乳汁中，主要通过性滥交、毒品注射、输血及血制品而传播。高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ (4)利用病毒具有感染性，在基因工程中可用作运载体，在动物细胞融合过程中可用作促融剂。[解答](1)核糖核苷酸2衣壳(2)淋巴T逆转录酶核糖体缺陷(3)C(4)运载体促融剂2．如右图为病毒的结构，请回答：(1)病毒主要由和组成，其中[]是病毒的核心。(2)组成[3]的单位是，其化学成分是(3)若此病毒为噬菌体，结构中不应有的是[]和[]；当它侵染细菌时，只有[]进入细菌体内。(4)若此病毒为流感病毒，当它侵人人体后，就成为，人体的细胞将消灭它。由于它的抗原决定簇位于[]，外面有[]包围，所以需要细胞的，将内部的抗原决定簇，才能刺激淋巴细胞形成效应淋巴细胞发挥免疫作用。(5)病毒在基因工程中可用作，但这时的病毒的[]应该含有基因；在细胞工程中可用作，这时则利用了病毒的。(6)当病毒的[]用32P标记后，在遗传学上可用于证明。[解题思路]噬菌体与流感病毒等结构不同在于无刺突、囊膜。病毒感染一般通过体液免疫、细胞免疫将其消灭。病毒在基因工程中可用作运载体。[解答](1)核酸衣壳[4]核酸(2)衣壳粒蛋白质(3)[1]刺突[2]囊膜[4]核酸(4)抗原免疫[3]衣壳上[2]囊膜吞噬处理暴露出来(5)运载体[4]DNA标记融合诱导剂侵染细胞的特性(6)[4]DNADNA是遗传物质规律总结病毒多与免疫、生物工程等内容联系起来进行考查。如在病毒感染中，往往先通过体液免疫的作用阻止病毒通过血液循环而扩散，再通过细胞免疫的作用予以彻底消灭。在基因工程中，可利用病毒的感染性用作运载体，在动物细胞融合过程中可作促融剂。综合问题二微生物营养与生物突验设计的综合应用1．请回答下列与生物学实验有关的问题，某同学在做微生物实验时，不小心把圆褐固氮菌和酵母菌混在一起。请你设计实验，分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌。实验原理：圆褐固氮菌是自生固氮菌，能在无氮培养条件下生长繁殖而酵母菌则不能；青霉素不影响酵母菌等真菌的生长繁殖，而会抑制圆褐固氮菌的生长繁殖。材料用具：(略)主要步骤：①制备两种培养基，一种是，另一种是，将两种培养基各自分成两份，依次标上A1、A2和B1、B2；②分别向A1、B1培养基中接种混合菌，适宜条件培养3～4天；③分别从A1、Bl培养基的菌落中挑取生长良好的菌并分别接种到A2、培养基中，适宜条件下培养3～4天。在本实验中，根据上述原理配制的培养基属于培养基，根据实验目的配制上述培养基时除营养要协调外，还应注意，圆褐固氮菌与酵母菌在结构上的主要差异为。圆褐固氮菌除了具有固氮能力外，还具有作用。[解题思路]高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ 分离固氮菌和酵母菌，其原理是能在无氮条件下培养的是固氮菌，而青霉素由于能抑制细菌的生长繁殖，因而能分离出酵母菌，所以需要制备无氮培养基和含青霉素的培养基，像这样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，该培养基属于选择培养基。圆褐固氮菌为原核生物，而酵母菌为真核生物。它们的区别主要是有无成形的细胞核。[解答]无氮培养基含青霉素的培养基选择pH要适宜圆褐固氮菌没有由核膜包围的细胞核分泌生长素，促进植物生长和果实发育2．右图为细菌结构示意图。据图回答：(1)要观察细菌的子细胞群体的特征，应该用培养基。此菌的菌落特征是。(2)影响细菌生长的环境因素主要为(3)此菌若为生产疫苗的,,212程菌”，则作为生产和科研用的菌种应选用群体生长曲线的期。疫苗产量最高的时期为期。(4)假定在细菌培养过程中，分离获得了不能合成某种维生素的营养缺陷型菌株，请设计一个实验以鉴定这种维生素的类型。第一步：将变异菌株接种到培养基上扩大培养；第二步：(简要写出以后的实验步骤)。实验结构分析：[解题思路]固体培养基主要用于微生物的分离、计数、鉴定菌种等。变异菌种不能合成某种维生素，但在只添加某一种维生素的“完全培养基”中能正常生长，此生长素即为该变异菌种不能合成的维生素。[解答](1)固体大而扁平，边缘呈波状或锯齿状(2)温度、pH、氧气(3)对数稳定(4)完全第二步：配制系列培养基，有种培养基为只添加某一种维生素的“完全培养基”；将扩大培养的变异菌种分别接种到上述培养基中培养；观察细菌生长情况实验结果分析：细菌能正常生长的培养基中所添加维生素，就是该变异菌株不能合成的维生素。规律总结分离微生物要用选择培养基，应根据不同微生物的代谢类型、所需营养物质的差异添加某种化学物质，以达到分离、筛选目的。考点高分解题综合训练1下列关于病毒的不合理应用是A．用动物病毒防治害虫B用噬菌体治疗一些细菌性疾病C．用噬菌体控制烧伤部位的绿脓杆菌感染D．用肝炎病毒注射到人体治疗寄生虫疾病1．D解析：病毒寄生于其他生物体内，可用于防治害虫或有害细菌，但病毒寄生的生物是专一的，如噬菌体只寄生于细菌体内。2有关对硝化细菌的叙述，下列说法中正确的是A．含有核糖体也含叶绿体B含有DNA和RNA，且DNA位于染色体上C．因为它是需氧型微生物，所以含有线粒体D．遗传不遵循孟德尔定律2．D解析：硝化细菌为原核生物，不含染色体，也不含复杂的细胞器(如线粒体等)3实验室用于分离出与大肠杆菌混杂的酵母菌，对培养基的要求，下列哪一项是不必要的高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ A．添加凝固剂B不加氮源C．添加青霉素D．pH调节到5.0～6.03．B解析：酵母菌是真菌，对青霉素有抗性，液体培养基不能分离大肠杆菌和酵母菌。4决定病毒形态的物质是A．DNAB．RNAC．核酸D．衣壳粒4．C解析：解决该问题要从两个方面考虑：一是构成病毒外部结构的物质是蛋白质，二是组成衣壳粒的蛋白质又是在核酸的控制下合成的，故病毒的外部形态从表面上看好像是由衣壳粒决定，而实际从根本上是由核酸决定。5下图是生态系统中碳循环和氮循环的一部分，甲、乙、丙三类微生物参与其中，下列说法错误的是A．甲类细菌是自养需氧型，乙类细菌是异养厌氧型B．丙类微生物中有的与植物共生C．甲和丙的活动可增强肥力D．氧气充足时，乙活动加强5．D解析：甲代表硝化细菌类型的生物，乙代表反硝化细菌类型的生物，丙代表固氮菌类型的生物。6培养SARS病毒时，应选用A．无菌的牛肉汤B．含多种无机盐的培养液C．固体培养基D．适宜温度和湿度条件下的活鸡胚6．D解析：病毒是不能独立生活的一类微生物，其必须寄生在活的细胞中才能繁殖。7细菌、放线菌和蓝藻等细胞与动植物细胞的主要区别在于A．没有以生物膜为基础分化而成的核膜和细胞器B．遗传信息量少，以一个环状DNA分子为载体C．体积小、进化地位原始D．分布广泛，对生态环境的适应性强7．A解析：本题实际上是考查原核细胞与真核细胞的主要区别。8关于细菌质粒的描述不正确的是A．细菌的质粒是细菌细胞质中的小型环状DNA分子B．质粒是基因工程中最常用的基因运载体C．质粒控制着细菌的主要遗传性状D．细菌的质粒控制着细菌的抗药性、固氨、抗生素的生成等性状8．C解析：细菌的质粒控制着细菌的抗药性、抗生素生成和固氮等性状；细菌的主要遗传性状是由拟核中的大型环状DNA分子控制的。9为了研究细菌对青霉素抗药性形成的机理，有人设计了如下实验方案：步骤1取培养皿A若干(A1、A2、A3……)，加入普通细菌培养基，取培养皿B若干(Bl、B2、B3……)，加入含青霉素的细菌培养基。步骤2将适量细菌培养液涂抹在培养皿A1的培养基表面，放在适宜的条件下培养一段时间，培养基的表面会出现一些细菌菌落。步骤3用灭菌后的丝绒包上棉花制成的一枚“印章”，在A1上轻轻盖一下，再在Bl上轻轻盖一下，这样A1中的细胞就按一定的位置准确的“复制”到了B1之中，将B1培养一段时间后，Bl中一定部位出现了少量菌落。高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ 步骤4根据B1中菌落出现的方位，将A2中对应位置的菌落取出，均匀涂抹在Az表面，培养一段时间后，培养基表面又会出现许多菌落。反复重复步骤3、4，在B2、B3……中保留下来的菌落越来越多。直到最后，所有“复制”到B中的菌落全都保留下来，都具有对青霉素的抗药性。(1)普通培养基中的营养要素物质有，根据培养的用途，加入青霉素的培养基属于，实验过程中为了缩短时间，最好在细菌生长的哪一个时期接种?。(2)细菌抗药性的产生是细胞出现的结果。根据现代进化理论，青霉素在细菌抗药性形成过程中起的作用，实验中所用的细菌的代谢类型属于(3)根据实验结果，你认为细菌的抗药性是环境因素导致的吗?为什么?。9．(1)水、无机盐、碳源、氮源、生长因子，选择对数期(2)基因突变自然选择(人工选择)异养需氧型(3)不是因为培养皿A中所加培养基为普通培养基，接种在上面的细菌从未接触过青霉素。解析：本题把微生物营养、基因突变及生物进化等知识点综合起来进行考查，属于典型的学科内综合类题目，对学生的要求较高，答题时应发掘知识点之间的联系。考点小资料原核生物的种类高中《生物》课本中介绍了原核生物包括细菌、蓝藻、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体。而对于哪些“菌”属于细菌，哪些“藻”属于蓝藻，学生较模糊。以下对这部分内容进行了扼要总结。(1)细菌和放线菌①细菌：从形态上看，细菌可以分成三类——球菌、杆菌、螺旋菌，它们都属于原核生物。球菌有：尿素小球菌、肺炎双球菌、乳酸链球菌(即乳酸菌)、金黄色葡萄球菌等。杆菌有：结核杆菌(结核菌)、枯草杆菌、醋酸杆菌(醋酸菌)、小螺菌等。②放线菌：它与细菌都属于原核类微生物，但与细菌的区别是能产生分枝的菌体，菌落呈放射状而得名。(2)真菌类：酵母菌、霉菌、蘑菇都属于真菌，它们都是真核生物。霉菌有：根霉、毛霉、青霉、曲霉等。(3)藻类根据藻体形态结构、所含色素的种类、生殖方式与生活史类型，通常将藻类分成蓝藻门、裸藻门、金藻门、硅藻门。甲藻门、红藻门、褐藻门、绿藻门等门类。①蓝藻有：念珠藻、色球藻、鱼腥藻、颤藻、螺旋藻、发菜(念珠藻的藻丝构成)、地木耳(普通念球藻)等。②裸藻有：裸藻等。③硅藻有：辐射硅藻类、羽纹硅藻类等。④红藻有：紫菜、石花菜、海萝、江篱等。⑤褐藻有：海带、裙带菜、鹿角类、羊栖菜等。⑥绿藻有：衣藻、实球藻、团藻、小球藻、水绵、绿球藻、棚藻、盘星藻、丝藻、刚毛藻等。其中蓝藻为原核生物，其他藻类为真核生物。高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ 从以上可以看出带“菌”字的不一定都是原核生物，带“藻”字的也不一定都是真核生物。在学习过程中，同学应注意正确区分。高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！