微生物的类群

课时37 微生物的类群一书本基础知识整理1 微生物的概念、种类2 细菌基本结构：特殊结构：遗传物质：细菌的繁殖：菌落的概念：菌落的特征：3 放线菌菌丝体的结构：放线菌的繁殖：4 病毒基本结构：特殊结构：功能：病毒的增殖：二 思维拓展1. 微生物类群的比较分类形态结构生活方式举例病毒无细胞结构主要由核酸和蛋白质外壳组成，有些具囊膜、刺突寄生噬菌体、烟草花叶病毒、艾滋病病毒原核生物单细胞原核细胞寄生、腐生、自养细菌、蓝藻、放线菌真菌单细胞或多细胞原核细胞寄生、腐生酵母菌、霉菌原生生物单细胞真核细胞寄生、异养、自养衣藻、变形虫、疟原虫2常见的易混淆的几种原核生物、真核生物蓝藻：念珠藻、色球藻、鱼腥藻、颤藻、螺旋藻细菌：乳酸菌、根瘤菌、原褐固氮菌及球菌、杆菌、螺旋菌真菌：酵母菌、霉菌、衣藻、团藻等绿藻、红藻、褐藻均为真核生物原生生物如变形虫、疟原虫、草履虫等均为真核生物3 细菌的特殊结构及功能 （1）芽孢：壁厚而致密、含水少、通透性低，对高温、干燥、光线和化学药品有很强的抵抗力。芽孢不是生殖细胞、而是抵抗不良环境、保存生命的一个休眠体。芽孢是鉴别细菌的重要依据之一。（2）鞭毛：使细菌运动 （3）荚膜：保护作用，一般由水、多糖或多肽组成，有荚膜的细菌，不易被白细胞吞噬，因此能增强致病力。荚膜是某些细菌的重要特征、它的有无也可作为鉴别细菌的重要依据之一。 4几种疾病及其致病微生物 艾滋病HIV病毒（RNA） 非典型性肺炎SARS病毒（RNA） 疯牛病朊病毒（蛋白质） 禽流感禽流感病毒（RNA） 结核病结核杆菌 疟疾疟原虫 炭疽热炭疽杆菌5. 细菌与人类的关系 有益：利用细菌生产工业用品如乳酸、醋酸、谷氨酸；利用细菌分解有机物；利用细菌防治害虫；人体内的有益菌群维护人体健康 有害：使人致病；发酵工业因细菌污染而减产；使农作物致病 6.易混淆的几组概念 芽孢 细菌的细胞壁 原核生物 孢子 植物的细胞壁 原生生物课时37跟踪训练一、单项选择题 1、下列不属于微生物范畴的是 ( )A、原核生物 B、原生生物C、真菌 D、微小动植物 2、下列关于放线菌的论述中，正确的是 ( )A、是多细胞原核生物 B、是靠基内菌丝吸收营养寄生生活C、其菌丝可分为气生菌丝和基内菌丝 D、生殖时由气生菌丝分化成孢子囊 3、在以下描述中，可以将病毒与其他微生物相区别的是 ( )A、能够使人、动物、植物患病 B、没有细胞核，仅有核酸C、具有寄生性 D、由核酸和蛋白质装配进行增殖 4、产生标准菌落的细菌的最初数目和培养基分别是 ( )A、一个菌落，液体培养基 B、许多细菌，液体培养基C、一个细菌，固体培养基 D、许多细菌，固体培养基 5、细菌细胞壁和植物细胞壁的区别是 ( )A、功能不同 B、细菌细胞壁具流动性C、组成不同 D、细菌可形成芽孢 6、控制细菌主要性状的基因，控制根霉菌主要性状的基因，控制病毒抗原特异性的基因依次是 ( )核区DNA上 线粒体DNA上 细胞核染色体上 衣壳内核酸上A、 B、 C、 D、 7、有细胞壁但属于异养型的原核生物有 ( )A、硝化细菌 B、大肠杆菌 C、蓝藻 D、衣藻 8、乳酸杆菌的全部遗传信息存在于它的 ( )A、细胞核中 B、细胞质中C、DNA和RNA分子中 D、DNA分子和质粒中 9、已知下列单细胞生物，它们都具有细胞壁，但没有核膜和核仁，在研究它们生活所需条件的实验中，得出下面的结果。这三种生物依次是 ( )生物必需的生活条件水氧二氧化碳葡萄糖氨光ABCA、衣藻、乳酸菌、变形虫 B、衣藻、酵母菌、变形虫C、固氮蓝藻、酵母菌、硝化细菌 D、固氮蓝藻、乳酸菌、硝化细菌10、下列有关细菌代谢的论述中，正确的是 ( )A、细菌的储存颗粒是蛋白质、淀粉、脂肪等B、细菌无细胞器，只能进行无氧呼吸C、细菌的蛋白质合成在自身的核糖体上进行D、细菌的代谢终产物主要是CO2和尿素11、目前利用病毒杀虫剂进行生物防治害虫尚有很大困难，主要原因是 ( ) A、施用病毒杀虫剂易使施用者患病毒病B、昆虫病毒不能大规模培养因而制剂昂贵C、病毒杀虫制剂杀虫效果不如化学制剂D、病毒杀虫剂具生物活性易失效二、多选题 1、关于病毒增殖的叙述中不正确的是 ( ) A、病毒侵入宿主细胞后，合成一种蛋白质B、病毒的繁殖只在宿主的活细胞中进行C、病毒繁殖时以核衣壳为单位进行D、在普通培养基上不能培养病毒 2、硝化细菌和圆褐固氮菌的共同特点是 ( )A、同化作用类型相同 B、异化作用类型相同C、都能直接利用氮气 D、都具有核糖体 3、病毒经过某种处理后，可作为 ( )A、促进植物细胞融合 B、促进动物细胞融合C、基因工程中的运载体 D、刺激人体产生免疫 4、下列生物或细胞中，能够合成蛋白质的是 ( )A、细菌 B、艾滋病毒 C、淋巴T细胞 D、汗腺细胞 三、非选择题 1、根据微生物类型的相关知识，回答以下问题：(1)微生物既包括没有细胞结构的_，也包括_界、_界以及_界的生物。(2)细菌的结构主要是由_、_、_和_ 等部分构成。(3)病毒主要由_和_两部分构成，合称为_。有些病毒的外面还有一层由蛋白质、多糖和脂类构成的膜，叫做_，其上生有_，如_病毒。 2、炭疽病是一种由炭疽芽孢杆菌引起的疾病。病菌是通过产生外来毒素使人致病，炭疽病的诊断方法之一为：从病区采样，在5%的血液琼脂平板培养基上室温培养，然后镜检出有芽孢的病菌。炭疽病的预防可采用预防接种的方法，但须持续频繁注射菌苗才能具有长期的保护作用。一位科学家在显微镜下观察到载玻片上每单位面积平均有50个炭疽杆菌，把此载玻片放在液体培养液中培养4h后，将其稀释10倍，再放到相同条件的显微镜下观察，发现每单位面积平均有80个炭疽杆菌。请根据上述材料，分析回答下列问题：(1)炭疽芽孢杆菌的同化作用类型为_，生殖方式为_，每繁殖一代的时间约为_。(2)若在培养基中添加青霉素，病菌的生长情况为_。(3)炭疽芽孢杆菌外毒素的产生是受_基因控制的。人和动物感染病菌后，可产生_，获得抵抗再感染的免疫力。(4)除了上述方法外，还能够为炭疽病诊断提供重要依据的是_。(5)目前治疗炭疽病的主要方法是大剂量注射抗生素，如_等。(6) 炭疽杆菌在结构上与酵母菌相比，最主要的区别在_。参考答案：单选1.DCDCC 6.ABDDC 11.CB多选1.AC2.BD.3.BCD4.ACD1、（1）病毒，原核生物、原生生物、真菌 （2）细胞壁、细胞膜、细胞质、核区（3）核酸、衣壳、核衣壳。囊膜、刺突、流感2（1）异养型，分裂生殖，1h。（2）受抑制（3）质粒上，抗体（4）菌落特征（5）青霉素（6）无核膜包围的细胞核课时38微生物的营养、代谢及生长（一）重点难点提示：重点：1、微生物生长所需要的碳源、氮源和生长因子的来源和功能：2、培养基配置的原则；3、微生物代谢的调节；4、微生物群体生长的规律及其在生产实践中的应用；5、温度、PH和氧等因素对微生物生长的影响；难点：1、培养基配置的原则；2、生产中如何人工控制微生物的代谢；3、微生物群体生长的规律及其在生产实践中的应用；高考考纲视点：1、 微生物的营养2、 微生物的代谢3、 微生物的生长综合知识梳理：一、微生物的营养：1、 微生物所需营养物质和功能：微生物所需营养物质有 ，其功能分别为 。最常用的碳源是： ；最常用的氮源是： ；如何证明某物质是某种微生物的生长因子： 。2、 培养基 依据物理性质分为： ;依据化学成分分为： 。分离固氮微生物应选用何种培养基： 。二、微生物的代谢： 1、微生物的代谢的概念：微生物细胞内所发生的 。特点： 原因： 、 。 2、代谢产物：分为 和 两种，两者的区别为 。 3、微生物代谢的调节：包括酶 的调节和酶 的调节。比较酶合成的调节酶活性的调节实例调节对象原理调节结果特点意义联系 4、微生物代谢的人工控制：目的：最大限度地 。措施： ， 。5、发酵：概念： 类型：按培养基的物理状态分： ；按产物分： 按对氧的需求分： 。三、微生物的生长：（一）测定：测定微生物的生长通常以 为研究的单位。方法： 。（二）微生物群体生长规律：如图各阶段名称、菌体数量变化、特点及应用：1、 2、 3、 4、 （三）研究微生物群体生长的实践意义（ 法）概念： ：目的；应用： ；优点： （四）影响环境微生物的生长的环境因素： 要点梳理1、 微生物的营养物质（1） 碳源：是指含碳元素的碳素营养物质。其中无机碳源主要指的是空气中的CO2和土壤碳酸盐，有机碳源主要是含有碳元素的有机物。如糖类、醇类、有机酸类、烃类、脂类、淀粉、果胶、纤维素。碳源在微生物细胞内主要是构成细胞结构物质（如细胞壁、荚膜等）和合成某些次级代谢产物（如抗生素、色素等）的原料。在分解过程中，碳源可提供微生物生命活动的能量（2） 氮源：是指含氮元素的氮素营养物质。其中无机氮主要有铵盐、硝酸盐和大气中的分子氮。有机氮源主要指蛋白质、氨基酸和一些含氮有机物。空气中的氮只有固氮微生物才能利用。实验室常用的氮源有铵盐、硝酸盐、尿素、蛋白质水解物、豆饼粉、花生饼粉等。氮源的生理功能主要是作为合成细胞原生质、生理活性物质、细胞结构和某些代谢产物的原料。（3） 无机盐：是指无机化合物，即矿质元素。（4） 生长因子：是指某些微生物在生命活动过程中必须从外界环境摄取的某些微量有机化合物，如维生素、氨基酸和碱基。（5） 水分：是微生物细胞的重要组成成分。2、 微生物营养类型营养类型主要或唯一碳源能源代表菌光能自养型CO2光能蓝细菌光能异养型有机物光能红螺菌化能自养型CO2无机物硝化细菌化能异养型有机物有机物大肠杆菌3、 初级代谢产物和次级代谢产物比较产生时间功能例子存在部位初级代谢产物不停的合成生长和繁殖必须物质氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素细胞内次级代谢产物一阶段合成生长繁殖非必须物质抗生素、毒素、激素、色素细胞内或外4、 组成酶和诱导酶的比较存在时间控制与合成组成酶一直存在只受遗传物质控制诱导酶诱导存在既受遗传物质控制，又需诱导物诱导5、 酶合成的调节和酶活性的调节比较调节的对象调节的结果及特点调节机制意义酶合成的调节诱导酶合成与否是细胞内酶的种类增多。特点是直接而迅速。本质是基因表达的调控，它调节酶的合成既保证代谢的需求，又避免细胞内物质和能量的浪费，增强了适应性酶活性的调节酶的催化能力酶的活性发生变化。特点是间接而缓慢。代谢产物调节酶的活性。避免代谢产物大量积累。6、 微生物和动物、植物营养要素的比较生物类型营养要素动物（异养）微生物绿色植物异养自养碳源糖类脂肪糖、醇、有机酸等二氧化碳、碳酸盐等二氧化碳、碳酸盐氮源蛋白质或其降解物蛋白质或其降解物、有机氮化物、无机氮化物、氮无机氮化物、氮无机氮化物能源与碳源相同与碳源相同氧化有机物或利用光能利用光能生长因子维生素一部分需要生长因子不需要不需要无机元素无机盐无机盐无机盐无机盐水分水水水水7、 微生物生长规律及其应用生长期各期特点形成原因菌体特征生产应用与控制调整期不立即繁殖对新环境适应代谢活跃，体积增长快通过菌种、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，科研材料稳定期繁殖速度与死亡速度相等，活菌数量最多，代谢产物积累最多。生存条件恶化，如PH变化，代谢产物积累，营养消耗开始出现芽孢通过添加培养基，放出原培养基和控制其他条件延长稳定期衰亡期死亡率大大增加生存条件极度恶化出现畸变8发酵生产中微生物培养装置（1）固体培养好氧菌的曲法培养：其中通风曲是机械化程度和生产效率较高的现代化制曲设备。我国的酱油厂一般都用此法制曲。厌氧菌的堆积培养法：在白酒的生产中，用大型深层地窖进行堆积式的固体发酵。（2）液体发酵好氧菌的培养发酵罐利用发酵罐作深层液体培养，这种培养方法是近代发酵工业中最典型的培养方法。它的发明在微生物培养技术的发展过程中具有革命性意义。发酵罐的主要应用是要为微生物提供丰富而均匀的养料、良好的通气和搅拌，适宜的温度和酸碱度，并能确保防止杂菌的污染。为此，除了罐体有合理的结构外，还要有一套必要的附属装置，例：培养基配制系统、蒸汽灭菌系统、空气压缩和过滤系统，以及发酵产物的后处理系统等。厌氧菌大规模的液体培养装置发酵罐发酵罐用于厌氧菌发酵，可省略通气、搅拌装置，简化工艺过程，还能大大节约能源的消耗。其体积可明显大于有通气、搅拌装置的发酵罐，从而提高了生产效率。9温度控制与发酵生产的产量由于微生物的生命活动是由一系列生物化学反应组成的，而这些反应受温度的影响极为明显。任何微生物的生长温度总有最低生产温度、最适生产温度和最高生产温度，也就是说，最适生长温度并不等于生长量最高时的培养温度，也不等于发酵速度最高时的培养温度或累积代谢产物量最高时的培养温度，更不等于累积某一代谢产物量最高时的培养温度。对不同的生理过程、代谢过程各有其相应最适温度的研究，有着重要的实践意义。例如：国外在产黄青霉165小时的青霉素发酵过程中，运用了有关规律，即根据不同生理代谢过程的温度特点分四段控制其培养温度，即0小时5小时40小时125小时165小时。结果，青霉素的产量比自始至终进行30恒温培养的对照提高了14.7%。10发酵过程中pH的变化及调整微生物在其生命活动过程中，会改变外界环境的pH，即培养基的原始pH在培养微生物过程中时时发生改变培养基中成分与pH变化有关，C：N高的培养基，经培养后pH常会下降，C：N低的培养基经培养后，pH会明显上升。培养基内的pH在培养微生物的过程中会发生变化，对生产来说，往往不利，因此要及时调整培养基中pH。11通过控制细胞膜的渗透性解除反馈调节微生物的细胞膜对于细胞内外物质的运输具有高度选择性。细胞内的代谢产物常常以很高的浓度积累着，并自然地通过反馈限制了它们的进一步合成。采取生理学或遗传学方法，可以改变细胞膜透性使细胞内的代谢产物迅速渗漏到细胞外。（1）通过生理学手段控制细胞膜的渗透性在谷氨酸发酵生产中，生物素的浓度对谷氨酸的积累有着明显的影响。只有把生物素的浓度控制在亚适量的情况下，才能分泌大量的谷氨酸，控制生物素的含量就可以改变细胞膜的成分，进而改变膜的透性和影响谷氨酸的分泌。当培养液内生物素含量很高时，只要添加适量的青霉素也有提高谷氨酸产量的效果。其原因是青霉素可抑制细菌细胞壁的形成，造成细胞壁的缺损。这种细胞的细胞膜在细胞膨压的作用下，有利于代谢产物的外渗，并因此降低了谷氨酸的反馈抑制和提高了产量。（2）通过细胞膜缺损突变而控制其渗透性通过诱变育种选育的不能合成油酸的谷氨酸产生菌的菌株，在限量添加油酸的培养基中，也能因为细胞膜发生渗漏而提高谷氨酸的产量。这种菌株因其不能合成油酸而使细胞膜缺损。课时39微生物的营养、代谢和生长（二）【典型例题精讲】例1（2001年广东综合卷）利用酵母菌发酵生产时，投放的适宜原料和在产生酒精阶段要控制的条件分别是A玉米粉和有氧 B大豆粉和有氧C玉米粉和无氧D大豆粉和无氧【解析】 大豆粉的主要成分是蛋白质；而玉米粉的主要成分是糖类、淀粉；酵母菌属兼性厌氧型微生物在无氧条件下分解糖类产生酒精。【答案】 C例2用大肠杆菌生产胰岛素应用的生物工程的组合是基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程ABCD【解析】 一个产品的开发中，通常是由几个工程彼此合作来完成的。用大肠杆菌生产胰岛素直接是发酵工程；而把人的胰岛素基因转入大肠杆菌，是由基因工程完成的；而基因工程所用的工具酶，来自酶工程。【答案】 C例3黄色短杆菌合成赖氨酸的途径见下图，要增加赖氨酸的产量，本质上必须（ ）A增加天冬氨酸B增加天冬氨酸激酶C降低（消除）高丝氨酸脱氢酶D减少苏氨酸【解析】 从黄色短杆菌合成赖氨酸的途径可以看出：苏氨酸和赖氨酸都积累时，就抑制天冬氨酸激酶的活性，使细胞内难以积累赖氨酸；而赖氨酸单独过量就不会出现这种现象。由此可见，要想利用黄色短杆菌生产赖氨酸，就必须抑制苏氨酸的合成。而消除或降低高丝氨酸脱氢酶可以实现这一目的。【答案】 C例4谷氨酸除用于制造味精外还可用于治疗神经衰弱及配制营养注射液，应用前景广阔。光明制醋厂转产用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸，其原因是A温度控制不适B通气量过多CpH呈酸性D溶氧不足【解析】 谷氨酸棒状杆菌发酵产生谷氨酸，受温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件的限制。当溶氧不足时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸。【答案】 D例5下图是O2浓度（或分压）对不同微生物生长的影响。哪条曲线代表好氧菌A BC D都是【解析】 好氧菌必须有O2的条件下才能生长，兼性厌氧菌在有氧或无氧条件下均能生长，但有氧条件下生长的更好。O2对厌氧菌有强烈抑制作用，即使短期接触空气，也会抑制其生长甚至致死。【答案】 C2005年高考试题分类及解析选修5第五章 微生物与发酵工程第五章 微生物与发酵工程微生物类群营养、代谢及生长发酵工程一、选择题23（2005江苏生物23）下列有关谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述错误的是（B）A、组成酶是维持菌体基本生活的必要条件B、菌体能合成各种生长因子，不需要从外界补充C、发酵液pH呈酸性时，就会生成乙酰谷氨酰胺D、细胞膜透性的改变，可解除代谢产物对有关酶活性的抑制命题意图：本题考查的知识点是微生物的营养、代谢和生长中相关知识。解析：菌体并不是能合成各种生长因子，如果缺乏合成生长因子所需的酶或合成能力有限，则需要补充生长因子。24（2005广东生物24）在利用谷氨酸捧状杆菌生产谷氨酸的过程中，下列叙述正确的是（B）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、命题意图:本题考查的知识点是发酵工程的知识。解析:利用谷氨酸捧状杆菌生产谷氨酸的过程中，微生物生长过程中各生长时期的长短是不同的，在生产上可以连续培养法等缩短培养周期。各时期特点也不同，如对数期菌种形态、特性稳定，常作为生产用的菌种，在稳定期补充营养物质，排出有害代谢产物，可保持微生物较长时间的高速生长，可以提高产量，也是获得代谢产物的最佳时期。22（2005江苏生物22）下列关于平菇培养的操作程序，正确的是（D）A、配制牛肉膏蛋白胨培养基，接种，高压蒸气灭菌，培养B、配制牛肉膏蛋白胨培养基，高压蒸气灭苗，接种，培养C、配制棉予壳培养基，按种，高压蒸气灭菌，培养D、配制棉子壳培养基，高压蒸气灭菌，接种，培养命题意图：本题考查的知识点是平菇培养的基本技术的操作程序。解析：培养平菇所用的培养基是棉子壳，具体的操作程序是：配制培养基、高压蒸气灭菌、接种、培养。二、非选择题30（2005北京春季理综30）（19分）将酵母分为a、b、c、d四组，用不同的方式培养，其种群增长曲线如图所示。请据图回答下列问题。（1）a呈现_“J”_型增长，该种群的生长在20h之前处于_调整_期，20h40h处于_对数_期。（2）d呈现_“S”_型增长，在100h200h，d的增长率趋于_0_。若在现有条件下继续培养，其种群数量趋于_B_。（A增多B减少）（3）随着更换培养液的时间间隔的延长，酵母种群的增长率趋于_降低（或减小）_，其可能的限制因素是_营养_不足和_有害代谢产物（或有害产物）_的积累。答案：（1）J调整对数（2）S0（或零）B（或减小）（3）降低（或减小）营养有害代谢产物（或有害产物）33（2005江苏生物33）(6分)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)肯霉菌发酵产生青霉素。肯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。答：(1)异养需氧型 次级(2)对数 个体的形态 生理特性(3)称菌体的湿重(称烘干后的重量)。命题意图：本题考查的知识点是微生物营养、代谢与生长的知识。解析：微生物的生长情况是以群体为单位研究，测定不是根据细胞个体大小，而是根据群体的增加量，方法有：一是测细菌的细胞数目；二是测重量，称菌体的湿重或干重。由此计算出其中细胞的总重量。细菌生长有生长曲线，处于对数期的细菌，代谢旺盛，个体的形态和生理特性比较稳定，常作为生产用的菌种和科研的材料。不同种类的细菌的代谢类型不同。青霉菌的新陈代谢类型是异养需氧型，青霉素是青霉菌的次级代谢产物。31（2005北京31）（20分）某化工厂的污水池中，含有一种有害的、难于降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌（目的菌）。实验的主要步骤如图所示。请分析回答问题：（1）培养基中加入化合物A的目的是筛选，这种培养基属于培养基。（2）“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的 ，实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是 。（3）培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量。（4）转为固体培养时，常采用 的方法接种，获得单菌落后继续筛选。（5）若研究“目的菌”的生长规律，将单个菌落进行液体培养，可采用的方法进行计数，以时间为横坐标，以为纵坐标，绘制生长曲线。（6）实验结束后，使用过的培养基应该进行处理后，才能倒掉。答案：（1）目的菌 选择（2）化合物A 异养需氧型（3）减少 增加（4）划线（5）定期取样 细菌数目的对数（6）灭菌课时40微生物的营养、代谢和生长（三）【达标训练】一、选择题1赖氨酸是一种人和动物必需的氨基酸，在利用黄色短杆菌生产赖氨酸的过程中，科学家培育出一种能大量积累赖氨酸的菌种，这种新菌种的选育方法是通过A基因工程 B细胞工程C诱变育种D杂交育种【答案】 C2微生物连续培养的优点是培养基利用更充分 微生物可长期高速生长 缩短了培养周期 提高了设备利用率 便于自动化管理ABCD【答案】 C3以下不属于发酵的是A利用需氧型青霉菌生产青霉素B缺氧时人的组织细胞产生乳酸C利用酵母菌的无氧呼吸获得酒精D利用乳酸菌制作泡菜【答案】 B4用发酵工程生产的产品，如果是菌体，则进行分离提纯时可采用的方法是A蒸馏、过滤B过滤、沉淀C萃取、离子交换D沉淀、萃取【解析】 发酵工程生产的产品有两类：一类是代谢产物，另一类是菌体本身。产品不同，分离提纯的方法一般不同。如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。【答案】 B5科学家用青霉素酰化酶研究出了氨苄青霉素，利用固定化青霉素酰化酶反应器进行生产，除严格控制温度和pH外，还必须严格要求的条件是A高压B无菌C搅拌D光照【答案】 B6以下发酵产品中不属于微生物代谢产物的是A味精B啤酒C“人造肉”D人生长激素【答案】 C7若不进行扩大培养，直接接种将导致A对数期提前出现B调整期延长C代谢产物减少D稳定期缩短【答案】 B8生物学家将大肠杆菌的质粒取出，连接上人生长激素基因以后，重新置入大肠杆菌的细胞内，然后用这种带有生长激素基因的大肠杆菌进行发酵。该处理过程在发酵中属A菌种选育B扩大培养C接种D诱变育种【答案】 A9能为发酵工程提供菌种的是A植物体细胞杂交B动物细胞杂交C目的基因转移D聚乙二醇处理大肠杆菌【答案】 C10培养基在计量、溶化后，首先要做的是A调整pHB分装C灭菌D搁置斜面【答案】 A11下列叙述正确的是A环境条件中只有温度、pH的变化影响微生物的代谢途径B发酵罐中代谢产物的形成与搅拌速度有关C单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的D菌种扩大培养的目的是使菌种优化【答案】 B12谷氨酸发酵产生了乳酸，此时应该A加酸B加碱C通风D隔绝空气【答案】 C13利用酵母菌发酵，生产啤酒，培养基的最适pH应调至利用大肠杆菌在发酵罐中生产胰岛素，培养基的最适pH应调至A6.57.5B5.06.0C6.07.0D7.58.5【答案】 B A14谷氨酸棒状杆菌扩大培养时，培养基应该ACN为41BCN为31C隔绝空气D加大氮源、碳源的比例【答案】 A15谷氨酸棒状杆菌的代谢类型属于A异养需氧型B异养厌氧型C自养需氧型D自养厌氧型【答案】 A16下面对发酵工程中灭菌的理解中，不正确的是A防止杂菌污染B灭菌就是杀死培养基中一切细菌C培养基和发酵设备都必须消毒D灭菌必须在接种前【答案】 B17生产单克隆抗体要用到的生物工程是基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程ABCD【答案】 B18固定化酶的优点是A有利于增加酶的活性 B有利于产物的纯化C有利于提高反应速度 D有利于酶的发挥作用【答案】 B19研究认为，用固定化酶技术处理污染是很有前途的。如将从大肠杆菌中得到的磷酸三脂酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药。与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的A温度 BpH C水分 D营养【答案】 D20与血糖快速测试仪原理相同的酶的应用是A多酚氧化酶传感器B尿激酶C氨苄青霉素的生产D尿糖试纸【答案】 A二、非选择题21生物工程包括细胞工程、酶工程、发酵工程、基因工程。（1）将鸡的DNA分子的某个片段整合小鼠的DNA分子中，属于_。（2）将抗药菌的某个基因引入细胞内，属于_。（3）将鼠的骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞，属于_。【答案】 （1）基因工程 （2）基因工程 （3）细胞工程22以下是发酵工程生产产品的流程图。据图回答：（1）能生产人生长激素的工程菌是通过培养的，是_；高产青霉素菌是通过培育的，是_，是_。（2）表示_，表示_。（3）整个过程的中心阶段是发酵，在此阶段需要随时取样、检测_等，以了解发酵进程，还要及时添加_，同时严格控制_。（4）若是单细胞蛋白的话，是_。氨基酸、维生素属中的_产物。【答案】 （1）基因工程 诱变育种 细胞工程（2）接种 灭菌 （3）细菌数目和产物浓度培养基 发酵条件（溶氧、温度、pH、通气量、转速） （4）微生物菌体 初级代谢 23人造蛋白食品是现代微生物工程的杰作之一，食用真菌蛋白是人造蛋白的一种。真菌蛋白的制造过程如下图所示。请根据图解回答下列问题：（1）往发酵罐注入少量氨水的目的是_。（2）制造真菌蛋白时，要向发酵罐内注入空气，由此可以推知发酵罐中真菌的异化作用类型是_型。（3）往发酵罐内添加一些物品都要经过消毒，从生态学的角度分析，其原因是_。（4）添加的糖被真菌利用，转化成真菌蛋白，必须经过的生理过程是_。（5）从自然界分离出的真菌菌种，用于制造真菌蛋白时，真菌蛋白的产量较低。要获得较多的真菌蛋白，培育优质的真菌菌种可采用_方法。（6）利用微生物工程方法制造出的真菌蛋白，常作为家畜（如猪）的饲料添加剂。猪食用这些添加剂后，可加速育肥的原因是_，这些添加剂在猪体内的代谢产物有_。【答案】 （1）满足真菌所需氮源 （2）需氧或兼性厌氧 （3）防止杂菌与真菌之间的竞争 （4）氨基转换作用、脱水缩合等 （5）诱变育种（或基因工程育种均可） （6）真菌蛋白被分解成的氨基酸，经脱氨基作用形成的不含氮部分可转变成脂肪 CO2、H2O、尿素课时41学习微生物培养的基本技术一书本知识梳理实验原理目的要求材料用具方法步骤二思维拓展培养基配制步骤：称量，溶化，调PH，培养基分装，加棉塞，包扎。灭菌与消毒：前者常见有高压蒸气灭菌法，火焰灼烧灭菌法等，其理化性质变化剧烈，是指杀死一定环境中所有微生物的细胞芽孢和孢子。后者理化性质变化温和，指杀死表层有害物，主要是有害病原体和微生物营养体。高压蒸气灭菌法杀菌效力强的原因：湿热穿透力强，空气中有潜热存在，蛋白质容易凝固。关键操作原由：培养基分装与调酸碱度要在灭菌前否则会造成培养基污染培养基分装要趁热否则培养基变成固体不好分装培养基高度不能超过试管的五分之一否则搁置斜面时会占到棉塞，影响透气性污染培养基培养基分装后要用普通棉塞比脱脂棉好，因为容易透气灭菌时要用牛皮纸包住试管，可防止冷凝水润湿棉塞影响透气性污染培养基接种操作要在火焰旁因为那里形成一个无菌区对木屑培养基灭菌要进行第二及第三次加热是为了杀死芽孢彻底灭菌分装平菇培养基时要用木棒钻洞，因为它是需氧型微生物，钻洞能增加底部氧气含量，促进基内菌丝生长接种划线要注意(1)划线方向应该从里向外（2）线条要细而密（3）不要重复划线D常用灭菌方法有加热法、过虑法、紫外线法、化学药品法12（多选）通过选择培养基可以从混杂微生物群体分离出所需微生物，在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法能从混杂的微生物群体分离出A大肠杆菌 B霉菌 C放线菌 D固氮细菌13、生产谷氨酸等食品添加剂离不开发酵。请就谷氨酸发酵回答下列问题（1）谷氨酸棒状杆菌的代谢类型是 （2）若从自然界分离得到的样品中含有谷氨酸棒状杆菌、固褐固氮菌、金黄色葡萄球菌、酵母菌等，现欲筛选出酵母菌，则简便的方案是 （3）一定容积的培养液中进行谷氨酸发酵，C/N之值为3/1时，活菌数可保持最大；pH呈酸性时，发酵产物是乙酰谷氨酰胺，这些事实说明 （4）为测定谷氨酸棒状杆菌的生长，某同学设计了如下步骤：配置适宜培养基，分装到5个锥形瓶中，用缓冲液分别调pH为4.0，4.5, 5.0, 5.56.0,分别标号、 ；将每瓶培养基等量分装到3支试管中，加棉塞包扎，每捆试管外挂上相应的标签；在酒精灯上加热煮沸10MIN后冷却；无菌条件下接种等量菌种；37度恒温箱中培养24小时；测定每管中谷氨酸的产量；计量、统计并分析结果。上述步骤中有三个明显错误，请指出并改正。 a b c 14下面是最早发现抗生素青霉素的 佛来明的探索过程：观察及对问题的认识：培养细菌过程中，在青