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1、第十三课 微生物与发酵工程,微生物与发酵工程,要点、疑点、难点,3 微生物培养基,2 微生物的营养,1 微生物的类群,4 微生物代谢产物,5 微生物代谢调控,6 微生物的生长,十字绣http:/ 十字绣之家http:/www.szxclub十字绣http:/ 十字绣之家http:/ 十字绣图案大全http:/ 微生物的类群,要点、疑点、难点,2 微生物的营养,要点、疑点、难点,3 微生物培养基,配制原则,目的明确,营养协调,pH要适宜,（1）根据所培养的微生物的种类。(如异养微生物的培养基中至少要一种有机物质),（2）根据培养的目的。（如用于科研还是用于生产）,（1）培养基中物质的浓度因为：某
2、种物质浓度高时反而会抑制微生物生长。,（2）培养基中物质的比例例如：谷氨酸的生产中：CN为41时，菌体繁殖慢，产谷氨酸少；CN为31时菌体繁殖快产谷氨酸多。,真菌的最适pH为5.06.0，细菌的最适pH为6.57.5，放线菌的为7.58.5，另外微生物在生长代谢过程中会由于物质的消耗和代谢产物的形成，改变环境中的pH，所以一般在培养基中加入缓冲剂。（最常用的是 ）,要点、疑点、难点,培养基分类,按照物理性质分,按化学成分分,要点、疑点、难点,培养基分类,按培养基的用途分,要点、疑点、难点,4 微生物代谢产物,要点、疑点、难点,5 微生物代谢调控,酶合成调节、酶活性调节,要点、疑点、难点,人工控
3、制,目的,措施,为了最大限度积累对人类有用的代谢产物,（1）改变微生物的遗传特性,（2）控制生产过程中的各种条件, . 人工控制黄色短杆菌合成赖氨酸 . 人工控制谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸,要点、疑点、难点,6 微生物的生长,课前热身,一、选择题 1下列哪项不是微生物( ) A硝化细菌 B根霉 C烟草花叶病毒 D单细胞绿藻 2放线菌的生殖方式属于( ) A分裂生殖 B孢子生殖 C营养生殖 D有性生殖 3决定病毒抗原特异性的根本因素存在于( ) A核酸B衣壳 C囊膜D刺突 4病毒的增殖方式是依靠( ) A自我分裂 B孢子生殖 C营养生殖 D寄主的代谢,D,B,A,D,课前热身,5在噬菌体侵染细菌的
4、实验中，如果用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质衣壳，结果增殖后的噬菌体绝大多数( ) A含32P和35S B不含32P C含32P D含35S，不含32P 6培养流感病毒应使用( ) A在适宜温度和湿度下的活的鸡胚 B碳源与氮源比例恰当的液体的培养基 C富含维生素的固体培养基 D严格无菌的鸡肉汤 7不具有独立新陈代谢能力的生物是 ) A马蛔虫 B放线菌 C烟草花叶病毒 D痢疾杆菌,B,A,(C,课前热身,8下列哪项不可能是微生物的碳源( ) A石墨 B牛油 C石油 DNaHCO3 9下列哪项不可以作为异养型微生物的碳源( ) A氨基酸 BRNA C甲烷 D二氧化碳 10下列哪项不能
5、作为异养型微生物的氮源( ) AHNO3 B谷氨酸 C核酸 D牛肉膏 11为了培养和分离出酵母菌，淘汰杂菌和放菌，常在培养基中加入( ) A较多的氮源物质 B较多的碳源物质 C青霉素类药物 D高浓度的食盐,A,D,A,C,课前热身,12青霉产生的青霉素是它的( ) A初级代谢产物 B次级代谢产物 C代谢中间产物 D代谢废物 13在酒精发酵生产过程中，在什么时期适当补充营养物质，及时排出老的培养基，使本时期延长，可以提高产量( ) A调整期 B对数期 C稳定期 D衰亡期 14固体培养基中需要加入琼脂的目的是( ) A为菌体提供碳源 B为菌体提供氮源 C使培养基保持水分 D使培养基凝固,B,C,D
6、,课前热身,15可以做为微生物氮源的物质是(多选)( ) A甲烷 B尿素 C纤维素 DN2 16控制大肠杆菌性状的基因存在于(多选)( ) A质粒 B核糖体 C细胞核 D核区 17下列哪项不是原核生物(多选)( ) A结核杆菌 B固氮蓝藻 C噬菌体 D肝炎病毒,BD,AD,CD,课前热身,二、填空与简答题 1细菌分裂时，细胞增大，DNA复制，接着细胞中部的_向内生长，形成隔膜，将细胞一分为二。 2不用显微镜也可以鉴定细菌的种类，主要依据是细菌菌落的_。 3假如地球上没有了病菌和腐败细菌。请分析，地球是否就变成一个无灾无难的乐园呢? 4下图是某病毒结构示意图，请填出图中引线所指各部位的名称：,答
7、案：1.细胞膜和细胞壁 2.大小、形状、光泽度、颜色、硬度和透明度等特征 3.不是，人类和其他生物疾病是病菌造成的，还有许多其他致病因素。没有腐败细菌，各种生物的尸体就不能分解，就无法进行物质循环，生物也就无法生存。,课前热身,5在培养某些微生物时，在培养基中必须加入尿素或蛋白胨的主要目的是为了。 6若培养基只由几种简单的无机盐组成。那么，所培养的微生物的新陈代谢类型是_。 7用发酵法生产谷氨酸时，发现菌体大量繁殖，而生产的谷氨酸却很少，你认为一般应当采取的措施是什么? _8在多种杂菌混合存在时，若要从中分离出金黄色葡萄球菌，应采取的方法是_。,5.提供N源 6.自养型 7.调整C和N的比例为
8、31，此时菌体繁殖受抵制，谷氨酸合成会大大增加。 8.在培养基中加入高浓度的食盐,课前热身,9在乳制品的卫生检验中，若在培养基里加入了伊红和美蓝，生长出来的菌落呈深紫色，带有金属光泽。这种细菌可能是_。 10微生物与其他生物相比，表面积与体积的比值很大，有利于它与外界环境的_，所以它的代谢也比一般生物异常旺盛。 11当培养基中同时存在葡萄糖和乳糖时，大肠杆菌只能利用葡萄糖，葡萄糖完全被消耗，而培养基中只剩下乳糖的时候，大肠杆菌才开始利用乳糖作为碳源和能源。请分析主要原因是什么? _ 12微生物在环境中某些因素的作用下，产生诱导酶的生物学意义是什么?,9.大肠杆菌,10.物质交换,11.大肠杆菌
9、分解葡萄糖时的酶属于(组成酶，分解乳糖的酶属于诱导酶。当葡萄糖被完全分解以后，培养基剩下的乳糖诱导大肠杆菌产生乳糖酸，并开始分解乳糖。,12.保证微生物在代谢中对物质和能源的需要，减少浪费，提高了对环境的适应能力。,能力、思维、方法,【例1】下列有关细菌繁殖的叙述，正确的是( ) A细菌通过有丝分裂进行分裂生殖 B分裂生殖时DNA随机分配 C分裂生殖时细胞质平均分配 D分裂生殖时DNA复制后分配,【答案】D,【解析】解答此题需从如下几方面入手分析：首先细菌的繁殖是二分裂，但它是原核细胞，不具染色体，所以不应是有丝分裂：第二，细菌在分裂时DNA分子复制，细胞中的细胞膜和细胞壁向内生长形成隔膜，将
10、细胞质分成两半，所以细胞质是随机分配，而DNA是复制后平均分配。【错解分析】此题容易出现的思维障碍是将DNA在分裂中的分配错认为是随机的。排除障碍的方法是： 明确细菌是原核生物，分裂中无染色体和纺锤丝的出现，所以不是有丝分裂。 要清楚分裂时细胞的DNA要复制后平均分配，使分裂后的子细胞能得到亲代细胞的一整套遗传物质，从而保证性状的稳定遗传。,能力、思维、方法,【例2】下列4种生物中，哪一种生物的细胞结构与其他3种生物的细胞有明显区别( ) (A)酵母菌 (B)乳酸菌 (C)青霉菌 (D)蘑菇,【答案】(B),【解析】原核生物的细胞无成形的细胞核，而真核生物的细胞有成形的细胞核。原核生物主要包括
11、细菌和蓝藻两大类群，在题目中给出的4个选项中，乳酸菌属于细菌，其他都属于真核生物。,能力、思维、方法,【例3】细菌抗药性基因存在于( ) A核区的DNA BRNA C质粒 D小的直线型DNA,【答案】C,【解析】解答此题需从如下几方面入手分析：首先细菌的遗传物质是DNA，包括核区的大型环状DNA和细胞质中的质粒，其中大型环状的DNA控制细菌的主要遗传性状；第二，细菌的抗药性不是细菌的主要性状，也不是所有的细菌都有的性状。因此，它的基因不在大型环状DNA上，应存在于质粒上，质粒与细菌的抗药性、固氮、抗生素有关。【错解分析】此题容易出现的思维障碍是混淆质粒的DNA与核区的DNA所控制的性状的类型。
12、 排除障碍的方法是： 要清楚质粒是很小的环状DNA，上有几个到几百个基因，控制着细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状，而细菌的主要性状是由核区的DNA控制的。,能力、思维、方法,【例4】关于病毒增殖的叙述中，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 D在普通的培养基上能培养病毒,【答案】B,【解析】解答此题需从如下几方面入手分析：首先病毒是营寄生方式生活，必须生活在活的细胞内，不能独立生活，所以在普通的培养基上不能生活。第二，繁殖时，病毒的核酸进入宿主细胞，利用细菌的成分合成子代个体，除了核衣壳，还应包括该病毒的基他结
13、构，而蛋白质不只是一种，应该是多种。包括多种结构蛋白质及物质合成时所需的多种酶。【错解分析】此题容易出现的思维障碍是病毒的营养方式的确定及繁殖中个体形成的特点不清楚。 排除障碍的方法是： 理解病毒无细胞结构，不能独立生活，必须在活的细胞中才能生活，属寄生。 理解在宿主细胞中繁殖出的是子代个体，而不仅是核衣壳，病毒结构蛋白有多种，形成的蛋白质种类应是多种。,能力、思维、方法,【例5】将10mL酵母液放在适宜的温度下培养，并于不同时间内等量均匀取样4次，分别测定样品中酵母菌的数量和pH值，结果如下表，请分析回答： 1210 482 / 820 543 /1210 374 / 1000 50 (1)表中样品的取样先后顺序是； (2)对酵母菌而言，10mL该培养液的环境负荷量为个； (3)若第五次均匀取样时，样品中的酵母菌数量为760个/mm3，产生这一结果的原因是。,
