拓展—微生物的生长

微生物的生长 常以微生物群体为单位来研究微生物的生长 1 微生物群体生长的研究步骤 2 测定方法 测细菌细胞数目 测重量 3 微生物群体生长规律的曲线 生长曲线1 绘制方法 将少量的某细菌接种到恒定容积的液体培养基中 适宜条件培养 定期取样测定培养基里的细菌群体的生长情况 以时间作横坐标 以细菌数目的对数作纵坐标绘制生长曲线 细菌的生长曲线 描述了细菌群体从开始生长到死亡的动态变化过程 1 2 3 4 1 迟缓期2 对数期3 稳定期4 衰亡期 时间 细菌数目对数 迟缓期 细菌一般不分裂 代谢活跃 大量合成细胞分裂所需的酶类 ATP及其他细胞成分 对数期 快速分裂 2n 代谢旺盛 形态及生理特性比较稳定 常作为生产菌种和科研的材料 稳定期 繁殖速率与死亡速率相等 营养消耗 有害代谢产物积累 PH变化 活菌数目最多 代谢产物尤其是次级代谢产物积累 某些细菌开始形成芽孢 衰亡期 死亡速率大于繁殖速率 细胞会出现多种形态 有些细菌开始解体 释放出代谢产物等 一 微生物群体生长的规律 细菌群体生长的四个时期 二 微生物生长曲线的实践意义 处于对数期的细菌 生长繁殖速率快 代谢旺盛 生产上常用这个时期的细菌作为菌种 以缩短生产周期 食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期 如果适当补充营养物质 就有助于延长稳定期 提高代谢产物的产量 进入稳定期后 抗生素等代谢产物逐渐增多 处于调整期的细菌 生长繁殖速率慢 生产上需尽量缩短该期 以降低生产成本 食品工业上尽量在此期进行消毒或灭菌 例 在实践中的应用 获取菌种 对数期 连续培养法 进入稳定期后 补充营养物质 不使进入衰亡期 从而提高代谢产物的产量 1 产生酶最多的时期是2 开始合成诱导酶的时期是3 形成芽孢的时期是4 能作为菌种扩大培养的时期是5 大量积累次级代谢产物的时期是A 迟缓期B 对数期C 稳定期D 衰亡期 C A C B C 练习反馈 作为生产用菌种和科研的材料 常选哪个时期的细菌 微生物产生次级代谢产物抗毒素 抗生素 色素等的最佳时期是 细菌芽孢形成的时期通常在 细菌群体在生长过程出现形态变化甚至畸形是在 A 迟缓期B 对数期C 稳定期D 衰亡期 在微生物群体生长规律的测定中 种内斗争最显著最激烈的时期是 B C C D C 三 影响微生物生长的环境因素 1 温度 绝大多数微生物的最适生长温度为 25 37 高温下降的原因是 蛋白质和核酸发生了不可逆转的破坏 2 PH 最适PH值 植物 5 0 6 0动物 7 2 7 4 下降的原因是 影响酶的活性 细胞膜的稳定性 从而影响微生物对营养物质的吸收 细菌 6 5 7 5真菌 5 0 6 0放线菌 pH7 5 8 5 3 氧 多数细菌和大多数真菌 好氧型微生物 如 某些链球菌 甲烷杆菌 厌氧型微生物 如 酵母菌 兼氧型微生物 1 与调整期缩短有关的因素中 最全面的一组是 用与菌种相应的培养基 营养丰富的培养基 稳定期获得的菌种 对数期获得的菌种 接种时间提前 接种量加大 接种量减少 接种种类增多A B C D C 2 在光亮处用一种培养液分别培养绿藻和酵母菌 其结果如右图 造成这种结果的原因是培养液中 A 缺少无机盐B 含氧量太高C 缺少有机养分D 不含二氧化碳 C 3 2006年普通高等学校招生全国统一考试 天津卷 14分 1 下图为某细菌的生长曲线及A B两种代谢产物积累曲线 请据图回答问题 A产物合成始于细菌生长曲线的期 属于 代谢产物 B产物的积累量在细菌生长曲线的期最大 对数 次级 稳定 四 发酵工程简介 采用现代工程技术手段 利用微生物的某些特定功能 为人类生产有用的产品 或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术 一 概念 二 实例 谷氨酸发酵 1 菌种选育 2 培养基的配制 3 灭菌 4 扩大培养和接种 6 分离提取产物 无菌条件 谷氨酸棒状杆菌 黄色短杆菌 5 发酵过程 自然分离 人工诱变基因工程 细胞工程 物质种类 比例 适宜的PH 控制各种条件生产发酵产品 菌体 用过滤 沉淀等方法 代谢产物 用蒸馏 萃取 离子交换等方法 高压蒸汽灭菌 五种因子 通入无菌空气并不断搅拌 发酵过程注意事项 温度 分离提纯 氧气 Ph 用适量的Na2CO3溶液中和 过滤 浓缩 离心后制成味精 30 37 C 7 8当酸性时 生成乙酰谷氨酰胺 其为好氧菌 氧不足时 生成乳酸或琥珀酸 三 发酵工程的应用 在医药工业方面 在食品工业方面 生产药品和基因工程药品 生产传统发酵产品 食品添加剂 单细胞蛋白 菌体 等 从自然界分离的菌种 1 谷氨酸发酵过程中 如果环境条件控制不当 则可能使代谢产物成为乳酸 那么乳酸是下列哪种条件下的产物 A PH值过小B PH值过大C 溶氧过多D 溶氧不足 2 能影响发酵过程中温度变化的因素是 A 微生物分解有机物释放的能量B 机械搅拌C 发酵罐散热及水分蒸发D A B C都对 3 应用发酵工程生产的产品不包括 A 初级代谢产物B 次级代谢产物C 单细胞蛋白质D 目的基因 D D D 4 单细胞蛋白是指 A 单个植物细胞培养得到的高纯度蛋白质B 单个动物细胞培养得到的高纯度蛋白质C 单个细菌细胞分泌的蛋白质D 通过发酵获得大量微生物菌体 D 5 对谷氨酸发酵的工业生产叙述正确的是 A 菌体是异养厌氧型微生物B 培养基属于液态的合成培养基C 谷氨酸的形成与搅拌速度无关D 产物可用离子交换法提取 D 6 绝大多数微生物最适生长温度为25 37 为了探究培养温度对谷氨酸棒状杆菌代谢产物 谷氨酸 合成量的影响 设计如下实验 在实验中有4处错误 分别标以 请依次分析错误原因 第一步 设定培养温度为28 29 30 第二步 将菌种接种到灭菌后的液体培养基中 分别在设好的温度条件下密闭培养第三步 在衰亡期定时取样 分别测定谷氨酸合成量 记录结果并绘制曲线 实验结果预测及结论