Question

大肠杆菌可以直接利用葡萄糖，也可以通过合成β--半乳糖苷酶将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用．将大肠杆菌培养在含葡萄糖和乳糖的培养基中，测定其细胞总数及细胞内β--半乳糖苷酶的活性变化（如图）．据图分析，下列叙述合理的是（　　）

• A、0～50min，细胞内无β一半乳糖苷酶基因
• B、50～100min，细胞内无分解葡萄糖的酶
• C、培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时，β一半乳糖苷酶基因开始表达
• D、培养基中葡萄糖缺乏时，β一半乳糖苷酶基因开始表达

Answer 1

考点：微生物的分离和培养

专题：

分析：微生物的代谢调节有酶的合成和酶的活性的调节，组成酶只受遗传物质控制，诱导酶受遗传物质和外界诱导物共同控制．酶活性的调节是一种快速、精细的调节方式．在有葡萄糖存在时，大肠杆菌直接利用现有的葡萄糖；在没有葡萄糖存在时，大肠杆菌才合成分解乳糖的β-半乳糖苷酶，利用乳糖作为能源物质．

解答： 解：根据题意和图示分析可知：
A、大肠杆菌细胞内含有全部的基因，只是基因选择性表达．因此，在0～50min，细胞内有β-半乳糖苷酶基因，但β-半乳糖苷酶基因没有表达，A错误；
B、在50～100min，由于β-半乳糖苷酶基因表达合成了β-半乳糖苷酶，将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，所以细胞内仍有分解葡萄糖的酶，B错误；
C、培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时，β-半乳糖苷酶基因开始表达，由题意可知培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时，大肠杆菌细胞内β-半乳糖苷酶基因没有表达，不能合成β-半乳糖苷酶，只有在葡萄糖不存在时，β-半乳糖苷酶基因才开始表达，将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用，C错误；
D、在培养基中没有葡萄糖只有乳糖存在时，β-半乳糖苷酶基因开始表达，合成β-半乳糖苷酶，将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用，D正确．
故选：D．

点评：本题考查微生物酶合成的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．