高中总复习第一轮生物微生物与发酵工程教育汇

1、第五章 微生物与发酵工程提纲挈领一、微生物的营养、代谢和生长巩固:夯实基础理解:要点诠释考点一细菌、病毒的结构和繁殖 微生物类群的比较：分类结构生活方式举例病毒主要由核酸和衣壳组成寄生DNA：噬菌体RNA：HIV原核生物界原核细胞结构寄生、腐生、自养细菌、蓝藻、放线菌真核生物界真核细胞结构寄生、腐生、自养衣藻、变形虫、疟原虫真菌界真核细胞结构腐生、寄生考点二微生物的营养1.培养基营养素功能举例碳源为微生物提供碳素营养、能源物质，形成代谢产物，构成细胞成分无机化合物：CO2、NaHCO3；有机化合物：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等氮源为微生物提供氮素营养、合成蛋白质、核酸、含氮代谢产物无机化合物

2、：氮、氨、铵盐、硝酸盐；有机化合物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等生长因子酶和核酸组成成分，微生物生长不可缺少的微量有机物维生素、氨基酸、碱基等2.培养基的配置原则及其种类 （1）配置原则 按微生物种类、培养目的选择原料；注意各种营养物质的浓度和比例；pH要适宜。 （2）种类种类特点及用途物理性质液体培养基工业生产半固体培养基保藏菌种，观察微生物运动固体培养基微生物的分离、鉴定化学成分天然培养基营养丰富、来源广，用于工业生产合成培养基成分明确稳定，用于分离、鉴定用途选择培养基加入某种化学物质以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要微生物的生长，用于分离或培养目标细菌鉴别培养基根据微生物的代谢特点，加入某

3、种指示剂化学物质，用于微生物的鉴别考点三微生物的代谢1.初级代谢产物和次级代谢产物的比较内容初级代谢产物次级代谢产物不同点产生时间生长过程生长后期作用生长繁殖所必需自身无明显生理作用种的特异性无有分布细胞内细胞内或外相同点均在微生物的细胞的调节下，有步骤产生2.组成酶与诱导酶的比较存在合成组成酶一直存在只受遗传物质控制诱导酶诱导合成既受诱导物的诱导，也受遗传物质的控制3.微生物的代谢调节4.微生物的代谢的人工控制改变菌种遗传特性利用酶合成的调节、酶活性的调节原理，用诱变、基因工程、细胞工程技术改变酶的特性，删除某种酶或改变细胞膜对某种代谢产物的通透性控制发酵条件主要通过温度、pH、氧影响酶的活

4、性控制代谢产物，加快反应速度，提高产率改变菌种遗传特性利用酶合成的调节、酶活性的调节原理，用诱变、基因工程、细胞工程技术改变酶的特性，删除某种酶或改变细胞膜对某种代谢产物的通透性考点四微生物的生长1.微生物生长的测定方法 测细胞数目：血球计数板法、染色涂片法。 测生长量：干重法、湿重法。（1.调整期 2.对数期 3.稳定期 4.衰亡期 ）细菌的生长曲线2.微生物生长规律的分析生长分期各期的特点形成原因菌体特征生产应用调整期不立即繁殖对新环境的适应代谢活跃，体积增长较快通过菌种、接种量、培养基等，缩短调整期对数期繁殖速度快，以等比数列的形式增加生存条件适宜个体形态和生理特性稳定获取菌种，科研材料

5、稳定期繁殖速度与死亡速度相等，活菌数量最大，代谢产物积累最多生存条件恶化开始出现芽孢通过添加新培养基，放出老培养基和控制其他条件，延长稳定期衰亡期死亡大大增加生存条件极度恶化出现多种形态的畸变难点二分裂和无丝分裂、有丝分裂、减数分裂的关系 二分裂是原核生物采用的最原始的细胞分裂方式，无丝分裂、有丝分裂、减数分裂是真核生物采用的细胞分裂方式。疑点微生物与动、植物的营养比较生物类别营养物质种类微生物5类：水、无机盐、碳源、氮源、生长因子人和动物6类：水、无机盐、维生素、糖类、脂质、蛋白质植物3类：水、矿质元素、CO2 它们既有相同的成分，又有不同的成分。不同之处表现在： （1）微生物所需的无机盐与

6、植物所需的矿质元素有差别。例如，NH上标+4在微生物是氮源，在植物是矿质元素，人及动物所需的无机盐中没有氮，它们所需的氮来自有机物蛋白质。 （2）人和动物的糖类指的是有机碳，微生物的碳源则不一定，对异养型微生物是有机碳，对自养型微生物则为无机碳CO2。 （3）维生素是人需要的微量有机物，生长因子是微生物需要的微量有机物。维生素在人体内是维持新陈代谢和某些生理功能必不可少的物质。生长因子中的氨基酸是酶的组成成分，而含氮碱基则是核酸的组成成分。链接聚焦 对数期的细菌数目为什么呈指数增长？ 提示：繁殖方式是二分裂。诱思：实例点拨【例1】 乳酸菌与酵母菌相比，前者最显著的特点是（ ）A.无各种细胞器

7、B.无成形的细胞核C.无DNA D.不能进行无氧呼吸解析：解答此类题目需从以下几步入手分析：第一步，明确题目中的乳酸菌为细菌，属原核生物；酵母菌为真菌，属真核生物。第二步，明确原核生物与真核生物在细胞结构上的主要区别：原核生物有核物质、有核区、无核膜，真核生物有核膜包被的细胞核。第三步，明确乳酸菌和酵母菌在代谢上的异同。乳酸菌为严格厌氧型，酵母菌为兼性厌氧型。第四步，综合上述分析明确乳酸菌与酵母菌的显著区别是有无成形的细胞核。答案：B讲评：本题考查原核微生物、真核微生物的主要类群及其本质区别。原核细胞真核细胞细胞大小较小较大染色体一个细胞一般只有一个DNA，不形成染色体细胞核中的DNA与蛋白质

8、结合形成染色体，细胞质中的DNA裸露细胞核没有由核膜包围的细胞核有成形、真正的细胞核，有核膜、核仁细胞器有分散的核糖体，无其他细胞器有多种细胞器细胞壁成分主要是肽聚糖成分主要是纤维素和果胶细胞分裂二分裂有丝分裂【例2】突变型的面包霉能按下图合成氨基酸A与B，正常的面包霉只能合成氨基酸B，而氨基酸A是面包霉的必需氨基酸。如果要从各种面包霉中筛选出能合成氨基酸A的面包霉，所用的培养基应不含有（ ）A.氨基酸A B.氨基酸B C.酶 D.酶解析：选用选择培养基，因突变型的面包霉可以自己合成氨基酸A，而正常的面包霉不能合成氨基酸A，所以在配制培养基时不添加氨基酸A，则正常的面包霉不能生长，而突变型的可

9、生长繁殖。答案：A讲评：本题考查了选择培养基的概念及应用。选择培养基是在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长。培养基中不加入氨基酸A可以抑制正常的面包霉的生长，促进突变型的面包霉的生长。【例3】关于酶活性调节的正确说法是( )A.只要一种代谢产物积累，酶活性就下降B.代谢产物将使直接形成此化合物的酶活性下降C.细胞膜透性的改变,可解除代谢产物对酶活性的抑制D.控制生产条件是人们对酶活性调节的唯一手段解析：酶活性调节主要是代谢过程中产生的物质与酶结合，使酶结构变化而导致酶活性改变，因此，代谢产物将会影响酶的活性，但不一定是对直接形成此化合物的酶的影响。而

10、且也不一定是一种代谢产物积累，酶活性就下降（如黄色短杆菌生产赖氨酸过程）。微生物一般不会积累大量的代谢产物，生产中要积累代谢产物，可采取一定手段改变细胞膜的透性，及时将代谢产物排出便可减少对酶活性的抑制。对酶活性的调节，还可通过改变微生物的遗传特性实现。答案：C讲评：本题考查了酶活性调节和微生物代谢的人工控制。解决本题的关键是对课本相关的实例分析透彻。同时引导学生注重课本图形和实例的分析，把隐含的知识点挖掘出来。【例4】(2005广东高考，24)在利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的过程中，下列叙述正确的是 ( )各个生长时期的长短是固定的，无法人为缩短生长周期 对数期是采样留种的最佳时期在稳定期补

11、充营养物质可以提高产量 调整期是收获代谢产物的最佳时期A. B. C. D.解析：微生物生长曲线中的调整期，是微生物对新环境的调整或适应过程，一般不分裂繁殖；对数期进入快速分裂阶段，是采样留种的最佳时期；在稳定期补充营养可以提高产量。各个生长时期不是固定不变的，可通过人为缩短生长周期来实现。答案：B讲评：考查微生物生长各个时期的特点及应用。注意课本知识的内涵和外延的讲解，微生物生长曲线的应用，具有重要的实践意义。对数期的细菌，生长繁殖快，代谢旺盛，适合作菌种，以缩短生长周期。连续培养法缩短培养周期，提高了设备的利用率。【例5】(2005江苏高考，33)抗生素作为治疗细菌感染的药物，其高效性和巨大的经济价值使抗生素工业经久不衰。其中青霉素的发现和应用具有划时代的意义。 (1)青霉菌发酵产生青霉素。青霉菌的新陈代谢类型是_，青霉素是青霉菌的_代谢产物。 (2)在生产和科研中，常选用处于_期的青霉菌作为菌种或研究材料，因为此时的青霉菌代谢旺盛，_和_比较稳定。 (3)对青霉菌菌体生长情况的测定，取一定体积的发酵液，经离心分离、反复洗涤后，_，再计算发酵罐中菌体的总重量。解析：微生物的初级代谢产物是微生物生存繁殖所必需的，而青霉素不是青霉菌生活所必需的，所以是次级代谢产物。对数期的青霉菌代谢旺盛，