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在全日制普通高级中学的生物学课本中涉及的微生物种类很多，考试的题目也很多，其中，大肠杆菌占重要地位，在很多知识点及试题中均有出现，在高三总复习中以大肠杆菌为载体，可以将有关知识形成网络，便于学生学习复习。现将有关大肠杆菌的知识点及典型习题进行总结。
知识点一、大肠杆菌在分类上属于细菌，原核微生物。
例题一：下列生物中，均由真核细胞组成的一组生物是（ ）
A、小麦、大肠杆菌 B、酵母菌、蝗虫
C、蓝藻、团藻 D、人、流感病毒
解析：流感病毒为非细胞型生物，大肠杆菌和蓝藻为原核生物。小麦、酵母菌、蝗虫、团藻、人是真核细胞构成的真核生物。故答案为B。
知识点二、大肠杆菌的新陈代谢类型为异养厌氧型。
例题二：下列微生物的新陈代谢类型属于异养厌氧型的生物是（ ）
A、根瘤菌 B、圆褐固氮菌 C、大肠杆菌 D、反硝化细菌
解析：根瘤菌、圆褐固氮菌的新陈代谢类型是异养需氧型，大肠杆菌的新陈代谢类型是异养厌氧型，反硝化细菌在缺氧环境中可以将硝酸盐转化为亚硝酸盐并最终转化为氮气，其新陈代谢类型是异养厌氧型。故答案为C 、D。
知识点三、大肠杆菌在生态系统中的地位：在生态系统中能够将动植物的遗体、排出物和残落物中所含的有机物，逐渐分解成无机物，归还到无机环境中，被绿色植物重新利用，所以属于生态系统中的分解者。
例题三：下列微生物中属于分解者的是（ ）
A、根瘤菌 B、蓝藻 C、大肠杆菌 D、硝化细菌
解析：根瘤菌与豆科植物互利共生，是消费者。蓝藻是光能自养型生物，硝化细菌是化能自养型生物，都属于生产者。只有大肠杆菌是分解者。故答案为C.
知识点四、大肠杆菌的细胞结构
大肠杆菌为原核细胞构成，结构比较简单，与真核细胞相比，最主要的特点是没有核膜包围的典型的细胞核。细胞表面有一层坚固的细胞壁，主要成分是由糖类与蛋白质结合而成的化合物，细胞膜的化学组成和结构与真核细胞相似，细胞质内没有高尔基体、线粒体、内质网和叶绿体等复杂的细胞器，有分散的核糖体、质粒，细胞内含有丝状的区域叫做拟核，DNA分子上不含有蛋白质成分，所以没有真核细胞所具有的染色体。特殊结构有荚膜、鞭毛和芽孢。
例题四： 大肠杆菌在生长时，细胞内钾离子的质量分数是培养液的3000倍。如果在培养液中加入不影响细胞呼吸作用的药物，大肠杆菌细胞内钾离子的质量分数立即下降，这种药物的作用是（ ）
A、破坏了线粒体的结构 B、抑制了细胞内呼吸酶的活性
C、破坏了细胞内的遗传物质 D、抑制了细胞膜上载体的活性
解析： 大肠杆菌为原核生物，细胞内无线粒体。钾离子是通过主动运输被吸收的。此药物不影响呼吸作用，则ATP可正常合成，所以只考虑载体的情况。故答案为D。
知识点五、大肠杆菌的遗传物质和基因结构：大肠杆菌为原核细胞构成，其拟核中有一个大型的环状DNA分子，控制着大肠杆菌的主要遗传性状，细胞质中含有质粒，质粒上面含有几个到几百个基因，控制着大肠杆菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状。构成大肠杆菌的基因是由成百上千个核苷酸对组成的，包括能够编码蛋白质的编码区和编码区上游和下游不能编码蛋白质的非编码区，编码区是连续的，不间隔的。
例题五：下列有关大肠杆菌遗传物质的叙述正确的是（ ）
A、大肠杆菌只有拟核中含有遗传物质
B、大肠杆菌的基因中只有外显子，没有内含子
C、大肠杆菌基因结构中的非编码序列是位于编码区上游和下游的核苷酸序列
D、大肠杆菌基因结构中的非编码序列是位于编码区上游和下游的核苷酸序列和编码区中的内含子
解析：大肠杆菌为原核细胞构成，其拟核和质粒中都有基因，原核细胞基因是连续的，不间隔的，无外显子和内含子之分。故答案为C。
知识点六、大肠杆菌在基因工程中的作用：在基因工程中大肠杆菌可作为受体细胞，细胞中的质粒可以作为运输目的基因的运载体。例如：将大肠杆菌的质粒取出，连接上人生长激素基因后，重新置入大肠杆菌的细胞内，然后，用这种带有人生长激素基因的工程菌进行发酵，就能得到大量的人生长激素。
例题六：1979年，科学家将动物体内能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA重组并且在大肠杆菌内表达获得成功。下列有关说法错误的是（ ）
A、胰岛素基因和大肠杆菌的DNA重组时，需要DNA连接酶
B、通常用一种限制性内切酶处理人的胰岛素基因，用另一种酶处理大肠杆菌的质粒DNA
C、检测胰岛素基因是否进入了大肠杆菌，通常根据受体细胞是否具有质粒特有的某种抗性来确定
D、将胰岛素基因导入大肠杆菌后，由于大肠杆菌繁殖的速度非常快，因此在短时间内就能获得大量的胰岛素
解析：基因工程中要用同一种限制性内切酶切取目的基因和运载体，以露出相同的黏性末端，两者的黏性末端黏合时，需要DNA连接酶。作为运载体，大肠杆菌的质粒要具有标记基因。大肠杆菌为原核生物，体积小，繁殖速度快，在发酵工程中被广泛应用。故答案为B。
知识点七、大肠杆菌的鉴定：在微生物培养基中加入伊红和美兰，如果有大肠杆菌，其代谢产物（有机酸）就与
伊红和美兰结合，使菌落呈深紫色，并带有金属光泽。
例题七：如果大肠杆菌和圆褐固氮菌混合，采用下列哪组培养基可将大肠杆菌鉴别，将圆褐固氮菌分离（ ）
A、无氮培养基和牛肉膏蛋白胨培养基 B、加食盐培养基和牛肉膏蛋白胨培养基
C、加青霉素培养基和伊红-美兰培养基 D、伊红-美兰培养基和无氮培养基
解析：大肠杆菌用伊红-美兰培养基鉴别，而圆褐固氮菌有固氮能力，可用无氮培养基分离。故答案为D
以上是关于大肠杆菌在高中课本中涉及到的知识点，主要出现在高三选修本教材中，尤其在基因工程和发酵工程中涉及最多，而生物工程又是近几年高考中的热点，分值比例有逐年增加的趋势。因此，熟练掌握大肠杆菌的相关知识，加强有关大肠杆菌的习题训练，提高学生解决有关问题的能力显得愈加重要。
知识点一、大肠杆菌在分类上属于细菌，原核微生物。
例题一：下列生物中，均由真核细胞组成的一组生物是（ ）
A、小麦、大肠杆菌 B、酵母菌、蝗虫
C、蓝藻、团藻 D、人、流感病毒
解析：流感病毒为非细胞型生物，大肠杆菌和蓝藻为原核生物。小麦、酵母菌、蝗虫、团藻、人是真核细胞构成的真核生物。故答案为B。
知识点二、大肠杆菌的新陈代谢类型为异养厌氧型。
例题二：下列微生物的新陈代谢类型属于异养厌氧型的生物是（ ）
A、根瘤菌 B、圆褐固氮菌 C、大肠杆菌 D、反硝化细菌
解析：根瘤菌、圆褐固氮菌的新陈代谢类型是异养需氧型，大肠杆菌的新陈代谢类型是异养厌氧型，反硝化细菌在缺氧环境中可以将硝酸盐转化为亚硝酸盐并最终转化为氮气，其新陈代谢类型是异养厌氧型。故答案为C 、D。
知识点三、大肠杆菌在生态系统中的地位：在生态系统中能够将动植物的遗体、排出物和残落物中所含的有机物，逐渐分解成无机物，归还到无机环境中，被绿色植物重新利用，所以属于生态系统中的分解者。
例题三：下列微生物中属于分解者的是（ ）
A、根瘤菌 B、蓝藻 C、大肠杆菌 D、硝化细菌
解析：根瘤菌与豆科植物互利共生，是消费者。蓝藻是光能自养型生物，硝化细菌是化能自养型生物，都属于生产者。只有大肠杆菌是分解者。故答案为C.
知识点四、大肠杆菌的细胞结构
大肠杆菌为原核细胞构成，结构比较简单，与真核细胞相比，最主要的特点是没有核膜包围的典型的细胞核。细胞表面有一层坚固的细胞壁，主要成分是由糖类与蛋白质结合而成的化合物，细胞膜的化学组成和结构与真核细胞相似，细胞质内没有高尔基体、线粒体、内质网和叶绿体等复杂的细胞器，有分散的核糖体、质粒，细胞内含有丝状的区域叫做拟核，DNA分子上不含有蛋白质成分，所以没有真核细胞所具有的染色体。特殊结构有荚膜、鞭毛和芽孢。
例题四： 大肠杆菌在生长时，细胞内钾离子的质量分数是培养液的3000倍。如果在培养液中加入不影响细胞呼吸作用的药物，大肠杆菌细胞内钾离子的质量分数立即下降，这种药物的作用是（ ）
A、破坏了线粒体的结构 B、抑制了细胞内呼吸酶的活性
C、破坏了细胞内的遗传物质 D、抑制了细胞膜上载体的活性
解析： 大肠杆菌为原核生物，细胞内无线粒体。钾离子是通过主动运输被吸收的。此药物不影响呼吸作用，则ATP可正常合成，所以只考虑载体的情况。故答案为D。
知识点五、大肠杆菌的遗传物质和基因结构：大肠杆菌为原核细胞构成，其拟核中有一个大型的环状DNA分子，控制着大肠杆菌的主要遗传性状，细胞质中含有质粒，质粒上面含有几个到几百个基因，控制着大肠杆菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状。构成大肠杆菌的基因是由成百上千个核苷酸对组成的，包括能够编码蛋白质的编码区和编码区上游和下游不能编码蛋白质的非编码区，编码区是连续的，不间隔的。
例题五：下列有关大肠杆菌遗传物质的叙述正确的是（ ）
A、大肠杆菌只有拟核中含有遗传物质
B、大肠杆菌的基因中只有外显子，没有内含子
C、大肠杆菌基因结构中的非编码序列是位于编码区上游和下游的核苷酸序列
D、大肠杆菌基因结构中的非编码序列是位于编码区上游和下游的核苷酸序列和编码区中的内含子
解析：大肠杆菌为原核细胞构成，其拟核和质粒中都有基因，原核细胞基因是连续的，不间隔的，无外显子和内含子之分。故答案为C。
知识点六、大肠杆菌在基因工程中的作用：在基因工程中大肠杆菌可作为受体细胞，细胞中的质粒可以作为运输目的基因的运载体。例如：将大肠杆菌的质粒取出，连接上人生长激素基因后，重新置入大肠杆菌的细胞内，然后，用这种带有人生长激素基因的工程菌进行发酵，就能得到大量的人生长激素。
例题六：1979年，科学家将动物体内能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA重组并且在大肠杆菌内表达获得成功。下列有关说法错误的是（ ）
A、胰岛素基因和大肠杆菌的DNA重组时，需要DNA连接酶
B、通常用一种限制性内切酶处理人的胰岛素基因，用另一种酶处理大肠杆菌的质粒DNA
C、检测胰岛素基因是否进入了大肠杆菌，通常根据受体细胞是否具有质粒特有的某种抗性来确定
D、将胰岛素基因导入大肠杆菌后，由于大肠杆菌繁殖的速度非常快，因此在短时间内就能获得大量的胰岛素
解析：基因工程中要用同一种限制性内切酶切取目的基因和运载体，以露出相同的黏性末端，两者的黏性末端黏合时，需要DNA连接酶。作为运载体，大肠杆菌的质粒要具有标记基因。大肠杆菌为原核生物，体积小，繁殖速度快，在发酵工程中被广泛应用。故答案为B。
知识点七、大肠杆菌的鉴定：在微生物培养基中加入伊红和美兰，如果有大肠杆菌，其代谢产物（有机酸）就与
伊红和美兰结合，使菌落呈深紫色，并带有金属光泽。
例题七：如果大肠杆菌和圆褐固氮菌混合，采用下列哪组培养基可将大肠杆菌鉴别，将圆褐固氮菌分离（ ）
A、无氮培养基和牛肉膏蛋白胨培养基 B、加食盐培养基和牛肉膏蛋白胨培养基
C、加青霉素培养基和伊红-美兰培养基 D、伊红-美兰培养基和无氮培养基
解析：大肠杆菌用伊红-美兰培养基鉴别，而圆褐固氮菌有固氮能力，可用无氮培养基分离。故答案为D
以上是关于大肠杆菌在高中课本中涉及到的知识点，主要出现在高三选修本教材中，尤其在基因工程和发酵工程中涉及最多，而生物工程又是近几年高考中的热点，分值比例有逐年增加的趋势。因此，熟练掌握大肠杆菌的相关知识，加强有关大肠杆菌的习题训练，提高学生解决有关问题的能力显得愈加重要。