Question

請根據右圖結合所學生物學知識回答下列有關問題：

（1）如果橫坐標表示氧氣濃度，縱坐標表示呼吸作用強度，那么當草履蟲和乳酸菌在培養液中混合培養時，圖中曲線A代表的生物是          ，曲線B代表的生物的代謝類型是         。

（2）如果橫坐標表示溫度，縱坐標表示氧氣的相對消耗量，那么當小白鼠和青蛙從25℃的環境中轉移到5℃的環境中時，圖中曲線A代表的生物是         ，曲線B代表的生物此時分泌的腎上腺素和甲狀腺激素的量會         ，皮膚血管血流量會         。

（3）如果橫坐標表示時間，那么

①在蛙的受精卵發育到囊胚的過程中，曲線          代表單個細胞體積的變化趨勢，而曲線           代表著DNA總量的變化趨勢。

②將洋蔥表皮細胞置于0.3g/ml的蔗糖溶液中，隨著時間的推移，代表原生質層體積變化趨勢的曲線是         ，代表細胞吸水能力變化趨勢的曲線是         。

③光照下正常生長的某綠色植物，若停止光照，其他條件不變，則一定時間內葉綠體中三碳化合物和五碳化合物的變化趨勢可分別用曲線         、         表示。

④把一定數量的谷氨酸棒狀桿菌接種到恒定容積的液體培養基中培養，次后不再施加人為因素的影響，則曲線         代表溶液pH的變化趨勢，曲線         代表溶液溫度的變化趨勢。在發酵工程中為了提高谷氨酸的產量，你認為可采取哪些措施（至少列出三條）？

Answer 1

（1）草履蟲 異氧厭氧型

（2）青蛙     增多     減少

（3）① B  A       ② B  A    ③ A  B    ④ B  A

選擇性狀優良的菌種；嚴格滅菌，防止噬菌體侵染；利用對數期的菌種接種并增大接種量以縮短調整期，連續培養以延長穩定期；根據谷氨酸棒狀桿菌的營養需要配制培養基并嚴格控制碳源與氮源的比；嚴格控制發酵過程中的溫度、pH、通氣量、轉速等；改變細胞膜的透性，使谷氨酸迅速排放到細胞外，以解除谷氨酸對谷氨酸脫氫酶的抑制作用。

解析:

本題根據一個常見的坐標曲線圖命題，既考查了考生的識圖能力，又考查了考生的綜合表達的能力。主要考查知識點是：新陳代謝的基本類型、體溫調節、個體發育、水分代謝、光合作用、發酵工程等知識點。⑴草履蟲和乳酸菌的代謝類型分別是異氧需氧型和異氧厭氧型，故隨著氧氣濃度的增大，促進了草履蟲的有氧呼吸，抑制了乳酸菌的無氧呼吸。（2）由于小白鼠和青蛙分別屬于恒溫動物和變溫動物，當它們由溫暖環境轉移到寒冷環境中時，青蛙的新陳代謝強度會降低并迅速進入冬眠，氧氣的相對消耗量減少；而小白鼠則通過體溫調節系統增加產熱量、減少散熱量以維持恒定體溫，氧氣的相對消耗量增多，此時機體分泌的腎上腺素和甲狀腺激素的量會增多，皮膚血管血流量會減少。（3）①在蛙的受精卵發育到囊胚的過程中，受精卵不斷通過有絲分裂增加細胞數目，每分裂一次DNA就會復制一次，故DNA總量不斷增加；由于子細胞不生長，故隨著分裂次數的增加導致單個細胞體積逐漸減小。②在質壁分離實驗中，隨著水分的不斷滲出，原生質層逐漸與細胞壁分離，體積不斷縮小；而細胞液的濃度在不斷增大，故其吸水的潛在能力不斷增加。③光合作用過程中，由于光照停止光反應不能進行，使暗反應中三碳化合物的還原受阻（導致三碳化合物的消耗減少，五碳化合物的再生減少），而二氧化碳的固定仍在進行（導致三碳化合物的繼續生成，五碳化合物的繼續消耗），故一定時間內三碳化合物會積累，五碳化合物會減少。④谷氨酸棒狀桿菌是好氧菌，在發酵過程中，不斷消耗培養基中的有機物，放出二氧化碳導致溶液pH減小，釋放熱量導致溶液溫度上升。為了提高谷氨酸的產量，首先要有性狀優良的菌種（這可以從自然界分離的相關菌種并通過誘變育種、基因工程、細胞工程等途徑獲得）；對培養基和發酵設備嚴格滅菌以防止雜菌污染，更要防止噬菌體侵染；根據谷氨酸棒狀桿菌的營養需要配制培養基并嚴格控制碳源與氮源的比，在調整期和對數期為了利于菌體的大量繁殖使碳源與氮源的比為4：1，在穩定期使碳源與氮源的比為3：1，以利于合成大量的谷氨酸；根據谷氨酸棒狀桿菌群體生長的規律，利用對數期的菌種接種并增大接種量以縮短調整期，連續培養以延長穩定期，可以獲得更多的谷氨酸；嚴格控制發酵過程中的溫度、pH、溶氧、通氣量與轉速等條件，以保證發酵的正常進行。