2025年高二生物上學(xué)期微生物生物化學(xué)題一、單項(xiàng)選擇題下列關(guān)于原核微生物與真核微生物的區(qū)別，正確的是（）A.原核微生物均無細(xì)胞壁，真核微生物均有細(xì)胞壁B.原核微生物的遺傳物質(zhì)為RNA，真核微生物為DNAC.原核微生物的核糖體大小亞基為50S和30S，真核為60S和40SD.原核微生物通過有絲分裂繁殖，真核微生物通過二分裂繁殖革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵差異在于（）A.革蘭氏陽性菌含磷壁酸，陰性菌含脂多糖B.革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁為單層，陰性菌為多層C.革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁不含肽聚糖，陰性菌含肽聚糖D.革蘭氏陽性菌對青霉素不敏感，陰性菌敏感酵母菌在無氧條件下進(jìn)行糖酵解時，每分子葡萄糖凈生成的ATP數(shù)為（）A.2B.3C.4D.6下列關(guān)于酶的敘述，錯誤的是（）A.酶的催化效率受溫度和pH影響B(tài).結(jié)合酶的活性依賴酶蛋白和輔助因子C.酶通過降低反應(yīng)的活化能加速反應(yīng)D.酶的活性中心僅由催化基團(tuán)組成藍(lán)細(xì)菌進(jìn)行光合作用的場所是（）A.葉綠體B.類囊體C.光合片層D.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)大腸桿菌在含有乳糖和葡萄糖的培養(yǎng)基中，優(yōu)先利用葡萄糖的原因是（）A.葡萄糖抑制乳糖操縱子的轉(zhuǎn)錄B.葡萄糖代謝產(chǎn)物激活乳糖酶C.乳糖需轉(zhuǎn)化為葡萄糖才能被利用D.葡萄糖與乳糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白競爭結(jié)合位點(diǎn)下列哪種物質(zhì)不屬于細(xì)菌的次生代謝產(chǎn)物（）A.抗生素B.維生素C.脂多糖D.色素病毒復(fù)制過程中，下列哪一步不需要宿主細(xì)胞的參與（）A.吸附與侵入B.核酸復(fù)制C.蛋白質(zhì)合成D.衣殼裝配三羧酸循環(huán)中，產(chǎn)生GTP（或ATP）的步驟是（）A.檸檬酸→異檸檬酸B.琥珀酰CoA→琥珀酸C.琥珀酸→延胡索酸D.蘋果酸→草酰乙酸某微生物在有氧條件下生長時，通過氧化葡萄糖產(chǎn)生CO?和H?O，該微生物的營養(yǎng)類型屬于（）A.光能自養(yǎng)型B.化能自養(yǎng)型C.光能異養(yǎng)型D.化能異養(yǎng)型二、多項(xiàng)選擇題下列屬于細(xì)菌特殊結(jié)構(gòu)的有（）A.莢膜B.芽孢C.鞭毛D.核糖體影響酶促反應(yīng)速率的因素包括（）A.底物濃度B.酶濃度C.抑制劑D.激活劑微生物的營養(yǎng)物質(zhì)類型有（）A.碳源B.氮源C.生長因子D.水關(guān)于DNA復(fù)制，下列說法正確的有（）A.半保留復(fù)制B.需DNA聚合酶參與C.以RNA為引物D.兩條鏈均連續(xù)合成下列關(guān)于發(fā)酵的敘述，正確的有（）A.發(fā)酵是無氧條件下的產(chǎn)能過程B.酵母菌發(fā)酵可產(chǎn)生酒精和CO?C.乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸D.發(fā)酵過程中NADH需再生為NAD?三、填空題微生物的生長曲線可分為遲緩期、__________、穩(wěn)定期和衰亡期四個階段。酶的專一性包括絕對專一性、相對專一性和__________專一性。革蘭氏染色的步驟包括結(jié)晶紫初染、__________媒染、乙醇脫色和番紅復(fù)染。核酸分子中，連接核苷酸的化學(xué)鍵是__________。固氮微生物將大氣中的N?轉(zhuǎn)化為__________的過程稱為生物固氮。四、簡答題簡述原核生物與真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)差異。原核生物mRNA通常為多順反子，即一條mRNA編碼多個蛋白質(zhì)，5'端無帽子結(jié)構(gòu)，3'端無多聚A尾，半衰期較短（幾分鐘），可邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯；真核生物mRNA為單順反子，5'端有m?GpppN帽子結(jié)構(gòu)，3'端有多聚A尾，半衰期較長（幾小時至幾天），轉(zhuǎn)錄后需經(jīng)過加工（剪切、拼接）才能翻譯。分析溫度對微生物生長的影響機(jī)制，并舉例說明不同溫度類型的微生物。溫度通過影響酶活性、細(xì)胞膜流動性和物質(zhì)運(yùn)輸速率影響微生物生長。低溫下酶活性低、膜流動性差，高溫導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性和核酸斷裂。微生物根據(jù)最適生長溫度分為：低溫型（如嗜冷菌，最適<15℃，例：海洋冷泉中的Psychrobacter）、中溫型（最適20-40℃，例：大腸桿菌）、高溫型（嗜熱菌，最適>45℃，例：溫泉中的Thermusaquaticus）。說明糖酵解途徑在微生物代謝中的生理意義。糖酵解是所有生物共有的代謝途徑，意義在于：①快速提供ATP（無氧條件下凈產(chǎn)2ATP，有氧條件下通過后續(xù)代謝產(chǎn)更多能量）；②產(chǎn)生中間產(chǎn)物（如丙酮酸、磷酸二羥丙酮），為核酸、氨基酸合成提供前體；③在無氧環(huán)境中，通過發(fā)酵將NADH再生為NAD?，維持代謝持續(xù)進(jìn)行（例：酵母菌發(fā)酵產(chǎn)酒精，乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)乳酸）。五、實(shí)驗(yàn)分析題實(shí)驗(yàn)背景：某同學(xué)欲分離土壤中能降解纖維素的微生物，設(shè)計(jì)了以下步驟：①稱取10g土壤樣品，加入90mL無菌水，振蕩制成菌懸液；②梯度稀釋至10??，取0.1mL涂布于以纖維素為唯一碳源的固體培養(yǎng)基；③30℃培養(yǎng)48小時，觀察到單菌落；④挑取單菌落接種至液體培養(yǎng)基，檢測纖維素酶活性。問題：（1）步驟②中使用“以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基”的目的是什么？（2）若培養(yǎng)后平板上菌落數(shù)量過多，應(yīng)如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)？（3）如何驗(yàn)證分離得到的微生物確實(shí)能產(chǎn)生纖維素酶？參考答案：（1）目的是篩選出能利用纖維素的微生物，抑制不能降解纖維素的微生物生長（選擇培養(yǎng)基作用）。（2）進(jìn)一步提高稀釋倍數(shù)（如稀釋至10??或10??），或減少涂布體積（如0.05mL）。（3）①對菌落進(jìn)行剛果紅染色，若菌落周圍出現(xiàn)透明圈，說明產(chǎn)生纖維素酶；②測定液體培養(yǎng)上清液中纖維素酶活性（如DNS法檢測還原糖生成量）；③將纖維素酶基因克隆表達(dá)，驗(yàn)證重組蛋白的降解能力。六、綜合論述題主題：結(jié)合微生物代謝調(diào)控機(jī)制，論述抗生素的作用靶點(diǎn)及細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生的分子機(jī)制?？股赝ㄟ^干擾微生物代謝關(guān)鍵環(huán)節(jié)發(fā)揮作用，常見靶點(diǎn)包括：細(xì)胞壁合成：青霉素抑制肽聚糖交聯(lián)反應(yīng)（與轉(zhuǎn)肽酶結(jié)合），導(dǎo)致細(xì)胞壁缺陷，細(xì)胞吸水破裂；蛋白質(zhì)合成：紅霉素結(jié)合細(xì)菌核糖體50S亞基，阻止肽鍵形成；四環(huán)素抑制氨基酰-tRNA與30S亞基結(jié)合；核酸復(fù)制：喹諾酮類抑制DNA旋轉(zhuǎn)酶，阻礙DNA解旋；利福平抑制RNA聚合酶，阻斷轉(zhuǎn)錄；代謝途徑：磺胺類模擬對氨基苯甲酸，競爭性抑制二氫葉酸合成酶，阻礙葉酸（一碳單位載體）合成。細(xì)菌耐藥性機(jī)制：靶點(diǎn)突變：如核糖體亞基基因突變（紅霉素耐藥）、DNA旋轉(zhuǎn)酶突變（喹諾酮耐藥）；藥物失活：產(chǎn)生酶修飾或降解抗生素（例：β-內(nèi)酰胺酶水解青霉素，乙酰轉(zhuǎn)移酶修飾氯霉素）；主動外排：膜上泵蛋白將藥物排出細(xì)胞（例：大腸桿菌的AcrAB-TolC系統(tǒng)）；通透性降低：外膜孔蛋白突變，減少藥物進(jìn)入（例：革蘭氏陰性菌對β-內(nèi)酰胺類的耐藥）；代謝旁路：合成新的代謝途徑繞過被抑制的反應(yīng)（例：某些細(xì)菌直接攝取環(huán)境中葉酸，繞過磺胺抑制的合成途徑）。實(shí)例：MRSA（耐甲氧西林金黃色葡萄球菌）通過mecA基因編碼新的青霉素結(jié)合蛋白（PBP2a），與β-內(nèi)酰胺類親和力低，從而耐藥。為應(yīng)對耐藥性，需研發(fā)新型抗生素（如靶向新靶點(diǎn)的惡唑烷酮類）、聯(lián)合用藥（如β-內(nèi)酰胺酶抑制劑+青霉素）及嚴(yán)格控制抗生素使用。七、計(jì)算題問題：某細(xì)菌每30分鐘分裂一次，若初始接種100個細(xì)胞，在理想條件下培養(yǎng)5小時后，細(xì)菌總數(shù)是多少？（忽略死亡細(xì)胞）解答：5小時=10個世代（30分鐘/代），N=N?×2?=100×21?=102400個。問題：1分子葡萄糖在酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸條件下，分別產(chǎn)生多少ATP？（按底物水平磷酸化和氧化磷酸化分別計(jì)算，假設(shè)每NADH產(chǎn)3ATP，F(xiàn)ADH?產(chǎn)2ATP）解答：有氧呼吸：糖酵解（2ATP+2NADH）→丙酮酸氧化（2NADH）→三羧酸循環(huán)（2GTP+6NADH+2FADH?），總計(jì)：2+2×3+2×3+2+6×3+2×2=2+6+6+2+18+4=38ATP；無氧呼吸：糖酵解產(chǎn)2ATP，后續(xù)發(fā)酵不產(chǎn)能量，故凈產(chǎn)2ATP。八、圖表分析題圖表：下圖為某微生物的生長曲線，回答問題：（此處假設(shè)有生長曲線圖，橫軸為時間，縱軸為細(xì)胞數(shù)對數(shù)，標(biāo)注四個階段：遲緩期A、對數(shù)期B、穩(wěn)定期C、衰亡期D）指出圖中B階段的特點(diǎn)及應(yīng)用意義。B階段為對數(shù)期，特點(diǎn)：細(xì)胞快速分裂（以幾何級數(shù)增長），代謝旺盛，形態(tài)和生理特性穩(wěn)定。應(yīng)用：作為菌種（如工業(yè)發(fā)酵的種子液）、研究材料（例：測定酶活性、基因表達(dá)）。分析C階段細(xì)胞數(shù)量不再增加的原因。穩(wěn)定期因營養(yǎng)物質(zhì)消耗、代謝產(chǎn)物積累（如有機(jī)酸導(dǎo)致pH下降）、空間限制，細(xì)胞分裂速率等于死亡速率。此時可收獲次生代謝產(chǎn)物（如抗生素、色素）或進(jìn)行連續(xù)培養(yǎng)（控制流速使?fàn)I養(yǎng)與產(chǎn)物平衡）。若在C階段向培養(yǎng)基中補(bǔ)充葡萄糖和調(diào)整pH，曲線會如何變化？補(bǔ)充營養(yǎng)和優(yōu)化環(huán)境后，細(xì)胞可重新進(jìn)入對數(shù)生長期（曲線短暫上升），隨后再次進(jìn)入穩(wěn)定期（營養(yǎng)耗盡后）。九、名詞解釋操縱子：原核生物中由一個啟動子控制的一組功能相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄單位，包括結(jié)構(gòu)基因、操縱基因和啟動子（例：乳糖操縱子、色氨酸操縱子）。發(fā)酵：微生物在無氧條件下，將有機(jī)物氧化釋放的電子直接交給中間產(chǎn)物（而非O?），實(shí)現(xiàn)NAD?再生的過程（例：乙醇發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）。轉(zhuǎn)化：受體菌直接攝取供體菌游離DNA片段，并整合到自身基因組中，獲得新性狀的過程（例：肺炎雙球菌的格里菲斯實(shí)驗(yàn)）。酶活力單位（U）：在特定條件下（25℃，最適pH），1分鐘內(nèi)催化1μmol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。生物膜：微生物在固體表面形成的由細(xì)胞外基質(zhì)包裹的群落結(jié)構(gòu)，具有耐藥性和抗逆性（例：牙菌斑、生物膜反應(yīng)器中的菌群）。十、判斷題（正確的打√，錯誤的打×）所有病毒都含有DNA和蛋白質(zhì)。（×）（解析：病毒只含一種核酸，DNA或RNA）青霉素對革蘭氏陰性菌的抑制作用強(qiáng)于革蘭氏陽性菌。（×）（解析：革蘭氏陰性菌外膜阻礙青霉素進(jìn)入，故敏感性較低）糖異生途徑是糖酵解的逆反應(yīng)。（×）（解析：部分步驟需不同酶催化，如丙酮酸羧化酶催化丙酮酸→草酰乙酸，而非丙酮酸