微生物與發(fā)酵工程專題復(fù)習(xí)

1、微生物與發(fā)酵工程專題復(fù)習(xí)重慶49中 張運(yùn)安來(lái)源：2009 年上半年試題與研究 一、知識(shí)梳理 1.微生物的類(lèi)群（1）細(xì)菌結(jié)構(gòu)與特征細(xì)胞壁：與植物細(xì)胞壁的成分不同，植物細(xì)胞的細(xì)胞壁由纖維素和果膠組成，而細(xì)菌的細(xì)胞壁由蛋白質(zhì)和糖類(lèi)組成，起保護(hù)細(xì)胞和維持細(xì)胞形狀等功能。細(xì)胞質(zhì)：含有核糖體和質(zhì)粒，沒(méi)有由膜構(gòu)成的細(xì)胞器。質(zhì)粒上含有控制抗藥性、固氮、抗生素生成等基因。擬核：由一個(gè)大型的環(huán)狀DNA組成，控制細(xì)菌的主要性狀。芽孢：一些細(xì)菌在細(xì)胞內(nèi)形成的對(duì)不良環(huán)境具有較強(qiáng)抗性的休眠體。細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)：有鞭毛的細(xì)菌通過(guò)鞭毛的擺動(dòng)可以在水中運(yùn)動(dòng)。細(xì)菌的增殖：主要通過(guò)二分裂進(jìn)行增殖。菌落：?jiǎn)蝹€(gè)或少數(shù)細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上大量繁

2、殖時(shí)形成的一個(gè)肉眼可見(jiàn)的、具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體。菌落的特征是菌種鑒定的重要依據(jù)。（2）病毒的結(jié)構(gòu)和增殖結(jié)構(gòu)：主要由核酸和衣殼兩部分組成，有的病毒還有囊膜。病毒的核酸只有一種：DNA或RNA，核酸中貯存著病毒的全部遺傳信息，控制著病毒的一切性狀。衣殼具有保護(hù)核酸，決定病毒抗原特異性等功能。增殖：吸附注入核酸合成核酸和蛋白質(zhì)裝配釋放。2微生物的營(yíng)養(yǎng)（1）微生物需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)微生物生命過(guò)程中需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有碳源、氮源、生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、水等。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)定義作用主要來(lái)源碳源凡能提供所需碳元素的物質(zhì)構(gòu)成生物體的細(xì)胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物，有些是異養(yǎng)微生物的能源物質(zhì)CO2、NaHCO3、糖類(lèi)、脂肪酸、石

3、油、花生粉餅等氮源凡能提供所需氮元素的物質(zhì)合成蛋白質(zhì)、核酸以及含氮的代謝產(chǎn)物N2、NH3、銨鹽、硝酸鹽、尿素、牛肉膏、蛋白胨生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)必不可少的微量有機(jī)物酶和核酸的組成成分維生素、氨基酸、堿基等（2）培養(yǎng)基的配制原則目的要明確：要根據(jù)所培養(yǎng)的微生物的種類(lèi)、培養(yǎng)的目的等選擇原料，如果是異養(yǎng)微生物，則培養(yǎng)基中必須含有有機(jī)物。營(yíng)養(yǎng)要協(xié)調(diào)：必須注意各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例。濃度過(guò)高不利于微生物生長(zhǎng)；碳源、氮源的比例非常重要，當(dāng)CN為41時(shí)，菌體繁殖快，代謝產(chǎn)物少，當(dāng)CN為31時(shí)，菌體繁殖慢，代謝產(chǎn)物多。pH要適宜：真菌的最適pH為5.06.0；細(xì)菌的最適pH為6.57.5；放線菌的最適pH為7.58

4、.5。在微生物的生長(zhǎng)代謝過(guò)程中，由于物質(zhì)的消耗和代謝產(chǎn)物的積累，環(huán)境中的pH會(huì)發(fā)生改變，所以一般在培養(yǎng)基中要加入緩沖物質(zhì)。（3）培養(yǎng)基的種類(lèi)按照物理性質(zhì)分種類(lèi)是否加凝固劑用途固體培養(yǎng)基是分離、計(jì)數(shù)半固體培養(yǎng)基是觀察運(yùn)動(dòng)、鑒定菌種液體培養(yǎng)基否工業(yè)生產(chǎn)按照化學(xué)成分分種類(lèi)化學(xué)成分用途合成培養(yǎng)基化學(xué)成分明確分類(lèi)、鑒定天然培養(yǎng)基天然物質(zhì)，化學(xué)成分不明確工業(yè)生產(chǎn)按照培養(yǎng)基的用途分種類(lèi)制法原理用途選擇培養(yǎng)基加入某種化學(xué)物質(zhì)促進(jìn)需要微生物生長(zhǎng)，抑制不需要微生物的生長(zhǎng)分離菌種鑒別培養(yǎng)基加入指示劑或化學(xué)藥品依據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)鑒定菌種3微生物的代謝（1）初級(jí)代謝產(chǎn)物與次級(jí)代謝產(chǎn)物的比較產(chǎn)物名稱產(chǎn)生時(shí)間作用分布種的

5、特異性舉例初級(jí)代謝產(chǎn)物生長(zhǎng)過(guò)程自身生長(zhǎng)和繁殖所必需細(xì)胞內(nèi)無(wú)氨基酸、核苷酸、多糖、脂類(lèi)、維生素等次級(jí)代謝產(chǎn)物生長(zhǎng)后期對(duì)自身無(wú)明顯生理作用細(xì)胞內(nèi)或外有激素、色素、毒素、抗生素等（2）酶合成調(diào)節(jié)和酶活性調(diào)節(jié)的區(qū)別和聯(lián)系區(qū)別：從調(diào)節(jié)對(duì)象看，酶合成調(diào)節(jié)是通過(guò)酶種類(lèi)和數(shù)量變化控制代謝速率，而酶活性調(diào)節(jié)是對(duì)已存在的酶的活性進(jìn)行控制，它不涉及酶量的變化。從調(diào)節(jié)效果看，酶合成調(diào)節(jié)間接而緩慢，酶活性調(diào)節(jié)直接而迅速。從調(diào)節(jié)機(jī)制看，酶合成調(diào)節(jié)是基因水平的調(diào)節(jié)，它調(diào)節(jié)、控制酶合成；酶活性調(diào)節(jié)是代謝調(diào)節(jié)，它調(diào)節(jié)酶活性。聯(lián)系：在細(xì)胞內(nèi)，兩種調(diào)節(jié)方式同時(shí)存在，密切配合，高效、準(zhǔn)確地控制代謝的正常進(jìn)行。（3）微生物代謝的人工控

6、制人工控制的目的：最大限度地積累對(duì)人類(lèi)有用的代謝產(chǎn)物。人工控制的措施：A.控制微生物的遺傳特性：誘變處理，選擇符合生產(chǎn)要求的菌種。B.控制發(fā)酵條件：a.控制溶氧量：厭氧微生物控制氧的供應(yīng)，對(duì)需氧微生物保證氧的供應(yīng)，以通氣量和攪拌速度控制溶氧；b.控制pH：加酸，加堿或加緩沖液；c.控制溫度：注意降溫，將溫度控制在所培養(yǎng)微生物的最適溫度。4微生物的生長(zhǎng)（1）微生物群體的生長(zhǎng)規(guī)律將少量的某種微生物接種到固定容積的液體培養(yǎng)基中，在適宜的條件下培養(yǎng)，然后定期取樣，測(cè)定培養(yǎng)基中細(xì)菌種群的生長(zhǎng)情況，如果以時(shí)間作橫坐標(biāo)，以細(xì)菌數(shù)目的對(duì)數(shù)作縱坐標(biāo)，便可以得到反映細(xì)菌生長(zhǎng)規(guī)律的曲線。生長(zhǎng)時(shí)期特點(diǎn)形成原因菌體特征

7、生產(chǎn)應(yīng)用與控制調(diào)整期不立即繁殖對(duì)新環(huán)境的適應(yīng)代謝活躍，體積增長(zhǎng)較快通過(guò)菌種、接種量、培養(yǎng)基等縮短調(diào)整期對(duì)數(shù)期繁殖速度快，以等比數(shù)列的形式增加生存條件適宜個(gè)體形態(tài)和生理特性穩(wěn)定獲取菌種，作為科研材料穩(wěn)定期繁殖速度與死亡速度相等，活菌數(shù)量最大，代謝產(chǎn)物積累最多生存條件惡化（pH變化，代謝產(chǎn)物積累，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗）開(kāi)始出現(xiàn)芽孢通過(guò)添加新培養(yǎng)基，放出舊培養(yǎng)基，從而延長(zhǎng)穩(wěn)定期衰亡期死亡率大大增加生存條件惡化出現(xiàn)多種形態(tài)（2）影響微生物生長(zhǎng)的環(huán)境因素溫度：低溫時(shí)反應(yīng)速度降低，高溫使蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆破壞，一般最適溫度為2537。pH：影響酶的活性和膜的穩(wěn)定性而使新陳代謝受阻。最適pH：細(xì)菌6.57

8、.5，真菌5.06.0，放線菌7.58.5。氧氣：影響微生物的呼吸。嚴(yán)格厭氧型微生物在短時(shí)間的有氧也會(huì)造成生長(zhǎng)停滯或死亡；兼性厭氧型在有氧時(shí)進(jìn)行有氧呼吸，在無(wú)氧時(shí)進(jìn)行無(wú)氧呼吸。5谷氨酸發(fā)酵的分析（1）菌種選育谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌通過(guò)誘變育種得到生產(chǎn)用的菌種。（2）培養(yǎng)基的配制培養(yǎng)基的種類(lèi)：天然培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基。培養(yǎng)基的成分：碳源：豆餅或馬鈴薯水解液、玉米漿等；氮源：豆餅水解液、尿素；生長(zhǎng)因子：生物素；無(wú)機(jī)鹽：K2HPO4、K2O、MgSO4。（3）滅菌培養(yǎng)基和發(fā)酵罐都必須嚴(yán)格滅菌（4）擴(kuò)大培養(yǎng)與接種目的是增大菌種量，縮短調(diào)整期，培養(yǎng)基中的CN=41。（5）發(fā)酵過(guò)程不斷通入無(wú)菌空氣。攪拌

9、，既能加速氧的溶解，又能使菌種與培養(yǎng)液充分接觸，提高原料的利用率。連續(xù)培養(yǎng)時(shí)CN=31。嚴(yán)格控制溫度、pH等。當(dāng)pH呈酸性時(shí)，會(huì)產(chǎn)生乙酰谷氨酰胺；當(dāng)溶氧不足時(shí)，會(huì)生成乳酸或琥珀酸。（6）分離提純采用蒸餾、萃取、離子交換等方法提取谷氨酸。 二、疑難點(diǎn)撥1微生物類(lèi)群的比較形體微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通常要用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物統(tǒng)稱為微生物。包括病毒、原核生物界、真菌界、原生生物界等。分類(lèi)形態(tài)結(jié)構(gòu)生活方式舉例病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)主要由核酸和蛋白質(zhì)衣殼組成寄生植物病毒、動(dòng)物病毒、噬菌體原核生物界單細(xì)胞原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)寄生、腐生、自養(yǎng)細(xì)菌、藍(lán)藻、放線菌真菌界單細(xì)胞或多細(xì)胞真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)寄生、腐生酵母菌、霉

10、菌原生生物界單細(xì)胞真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)寄生、異養(yǎng)、自養(yǎng)衣藻、變形蟲(chóng)2微生物與動(dòng)植物營(yíng)養(yǎng)的比較營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是指維持機(jī)體生命活動(dòng)，保證發(fā)育、生殖所需的外源物質(zhì)。不同生物所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有所差異，具體如下：人和動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括：水、無(wú)機(jī)鹽、糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素等六大類(lèi)。植物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括：礦質(zhì)元素、水、二氧化碳等三類(lèi)。微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括：水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源、生長(zhǎng)因子等五類(lèi)。微生物所需的無(wú)機(jī)鹽與植物所需的礦質(zhì)元素有差別。比如NH4+，在微生物是氮源，在植物是礦質(zhì)元素；CO32-對(duì)植物是礦質(zhì)元素，對(duì)異養(yǎng)型微生物是無(wú)機(jī)鹽，對(duì)自養(yǎng)型微生物可以是碳源。人和動(dòng)物所需的無(wú)機(jī)鹽中沒(méi)有氮，他們所需要的氮主要來(lái)自蛋白

11、質(zhì)等。維生素是人需要的微量有機(jī)物，生長(zhǎng)因子是微生物需要的微量有機(jī)物。維生素在人體內(nèi)是維持新陳代謝和某些生理功能的必不可少的物質(zhì)，大多是酶的組成部分。生長(zhǎng)因子在微生物中也是酶的組成成分，如氨基酸和生物素；有些還是核酸的重要組成部分，如堿基。其具體區(qū)分如下表所示：生物類(lèi)型營(yíng)養(yǎng)要素動(dòng)物（異養(yǎng)）微生物綠色植物（自養(yǎng)）異養(yǎng)自養(yǎng)碳源糖類(lèi)、脂肪糖、醇、有機(jī)酸等CO2、碳酸鹽等CO2、碳酸鹽氮源蛋白質(zhì)或其降解物蛋白質(zhì)或其降解物、有機(jī)氮化物無(wú)機(jī)氮化物、氮無(wú)機(jī)氮化物，如NO3-、NH4+等能源糖類(lèi)、脂肪糖、醇、有機(jī)酸等氧化無(wú)機(jī)物或利用太陽(yáng)光能利用太陽(yáng)光能生長(zhǎng)因子維生素部分需要維生素等生長(zhǎng)因子不需要不需要無(wú)機(jī)元素?zé)o

12、機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽水分水水水水相同點(diǎn)細(xì)胞中的化學(xué)成分基本相同，均由C、H、O、N、P、S及其他元素組成，且C、H、O、N占細(xì)胞干中的90%以上3學(xué)習(xí)微生物代謝應(yīng)注意的問(wèn)題（1）組成酶與誘導(dǎo)酶的存在和合成所需條件：組成酶是細(xì)胞內(nèi)一直存在的，其合成只受遺傳物質(zhì)的控制；誘導(dǎo)酶是在一定條件下誘導(dǎo)產(chǎn)生的，其合成既受遺傳物質(zhì)控制，又需誘導(dǎo)物誘導(dǎo)，產(chǎn)生后隨環(huán)境條件改變，可消失。（2）調(diào)節(jié)酶活性的物質(zhì)：調(diào)節(jié)酶活性的物質(zhì)是酶所催化的反應(yīng)產(chǎn)物，可以是酶的直接催化產(chǎn)物，如谷氨酸對(duì)谷氨酸脫氫酶活性的調(diào)節(jié)；也可以是間接產(chǎn)物，如蘇氨酸和賴氨酸對(duì)天冬氨酸激酶活性的調(diào)節(jié)。對(duì)一種酶活性的調(diào)節(jié)可以是一種產(chǎn)物，也可以是兩種產(chǎn)物

13、共同起作用。酶活性的調(diào)節(jié)既包括組成酶，也包括誘導(dǎo)酶。4理解微生物的生長(zhǎng)應(yīng)注意的問(wèn)題（1）微生物生長(zhǎng)規(guī)律是研究群體而非個(gè)體，條件是恒定容積，液體培養(yǎng)基，接種少量、同種細(xì)菌，適宜條件下培養(yǎng)。（2）生長(zhǎng)曲線橫坐標(biāo)代表時(shí)間，縱坐標(biāo)代表細(xì)菌數(shù)目的對(duì)數(shù)。（3）影響調(diào)整期時(shí)間長(zhǎng)短的因素：繁殖速度快的菌種一般較短；接種菌種來(lái)自對(duì)數(shù)期的短，甚至沒(méi)有調(diào)整期；接種到同樣組成的培養(yǎng)基比接種到組成不同的培養(yǎng)基中時(shí)間要短；接種量增大可縮短甚至消除調(diào)整期。（4）連續(xù)培養(yǎng)提高設(shè)備利用率，縮短培養(yǎng)周期，但可延長(zhǎng)穩(wěn)定期，提高產(chǎn)量。連續(xù)培養(yǎng)使菌體快速增長(zhǎng)，及時(shí)排除部分有害代謝產(chǎn)物，但不是將代謝產(chǎn)物釋放到培養(yǎng)基中。（5）分批培養(yǎng)：將

14、微生物置于一恒定容積的培養(yǎng)基中，且培養(yǎng)基一次加入，不再更換。與連續(xù)培養(yǎng)比較，分批培養(yǎng)設(shè)備利用率降低，培養(yǎng)周期長(zhǎng)。5影響發(fā)酵過(guò)程的因素（1）溫度：溫度對(duì)微生物的影響是多方面的。首先，溫度影響酶的活性。在最適溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，菌體生長(zhǎng)和代謝加快，發(fā)酵反應(yīng)速率加快；當(dāng)超過(guò)最適溫度范圍以后，隨溫度的升高，酶很快失活，菌體衰老，發(fā)酵周期縮短，產(chǎn)量降低。溫度也能影響生物合成的途徑，此外，溫度還影響發(fā)酵液的物理性質(zhì)以及菌種對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解吸收等。因此，要保證正常的發(fā)酵過(guò)程，就需要維持最適溫度。但菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成所需的最適溫度不一定相同，通常必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定不同菌種各發(fā)酵階段的最適溫度，采取分段控

15、制。（2）pH：pH能影響酶的活性以及細(xì)胞膜的通透性，從而影響微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝物的分泌。此外，pH還會(huì)影響培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解等。在發(fā)酵過(guò)程中，隨著菌體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用和代謝產(chǎn)物的積累，發(fā)酵液的pH必然會(huì)發(fā)生變化，如尿素被分解時(shí)發(fā)酵液的NH4+濃度會(huì)上升，pH隨之上升。在工業(yè)生產(chǎn)上，常采用在發(fā)酵液中添加pH的緩沖系統(tǒng)或通過(guò)中間補(bǔ)加氨水、尿素、碳酸銨來(lái)控制pH。（3）溶解氧：氧的供應(yīng)對(duì)需氧發(fā)酵來(lái)說(shuō)是一個(gè)關(guān)鍵因素。好氧型微生物對(duì)氧的需要量很大，但在發(fā)酵過(guò)程中菌種只能利用發(fā)酵液中的溶解氧，因此，必須向發(fā)酵液中連續(xù)補(bǔ)充大量的氧，并要不斷地進(jìn)行攪拌，以提高氧在發(fā)酵液中的溶解度。（4）泡沫：

16、在發(fā)酵過(guò)程中，通氣攪拌、微生物的代謝過(guò)程及培養(yǎng)基中某些成分的分解等，都有可能產(chǎn)生泡沫。發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生一定數(shù)量的泡沫是正?，F(xiàn)象，但過(guò)多的持久性泡沫對(duì)發(fā)酵是不利的，因?yàn)榕菽瓡?huì)占據(jù)發(fā)酵罐的容積，影響通氣和攪拌的正常進(jìn)行，甚至導(dǎo)致代謝異常，因而必須消除泡沫。（5）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度：發(fā)酵液中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度，特別是碳氮比、無(wú)機(jī)鹽和維生素的濃度會(huì)直接影響菌體的生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)物的積累。如在發(fā)酵中，NH4+濃度的變化會(huì)影響代謝途徑。 三、考例點(diǎn)評(píng) 例1（2008年全國(guó)理綜卷-3）下列關(guān)于細(xì)菌的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A.硝化細(xì)菌能以NH3作為氮源和能源物質(zhì)B.某些細(xì)菌可以利用光能固定CO2合成有機(jī)物C.生長(zhǎng)因子是某

17、些細(xì)菌生長(zhǎng)過(guò)程中需要額外補(bǔ)充的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)D.含伊紅和美藍(lán)試劑的培養(yǎng)基不能用來(lái)鑒別牛奶中的大腸桿菌 解析：常用的伊紅美藍(lán)乳糖培養(yǎng)基，可用來(lái)鑒別飲用水和乳制品中是否存在大腸桿菌等細(xì)菌。如果有大腸桿菌，菌落被染成深紫色，從菌落表面的反射光中還可以看到金屬光澤。 參考答案：D 例2.（2008年全國(guó)理綜卷-4）下列關(guān)于病毒的敘述，正確的是（ ）A.煙草花葉病毒可以不依賴宿主細(xì)胞而增殖B.流感病毒的核酸位于衣殼外面的囊膜上C.腸道病毒可在經(jīng)高溫滅菌的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)增殖D.人類(lèi)免疫缺陷病毒感染可導(dǎo)致獲得性免疫缺陷綜合征 解析：病毒是專性細(xì)胞內(nèi)寄生的生物，只能在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行生長(zhǎng)增殖，病毒的核酸位于衣殼內(nèi)，囊膜具有

18、保護(hù)和寄主細(xì)胞膜上受體融合而侵入的作用。獲得性免疫缺陷綜合征（AIDS）即艾滋病的病原體就是人類(lèi)免疫缺陷病毒（HIV）。 參考答案：D 例3（2008年廣東理基卷-39）取少量酵母菌液放入血球計(jì)數(shù)板直接記數(shù)，測(cè)得的數(shù)目是（ ）A活細(xì)胞數(shù) B死細(xì)胞數(shù) C菌落數(shù) D細(xì)胞總數(shù) 解析：血球計(jì)數(shù)板直接記數(shù)時(shí)測(cè)得的是觀察到的所有細(xì)胞數(shù)，包括死細(xì)胞和活細(xì)胞，因此是細(xì)胞總數(shù)。 參考答案：D 例4.（2008年江蘇生物卷-19）圖甲是果醋發(fā)酵裝置。發(fā)酵初期不通氣，溶液中有氣泡產(chǎn)生；中期可以聞到酒香；后期擱醋酸菌，適當(dāng)升高溫度并通氣，酒香逐漸變成醋香。圖乙中能表示整個(gè)發(fā)酵過(guò)程培養(yǎng)液pH變化的曲線是（ ）A B C

19、 D 解析：初期因?yàn)榕囵B(yǎng)液中有氧氣，微生物進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)物是CO2和水；中期可以聞到酒香，說(shuō)明進(jìn)行酒精發(fā)酵，產(chǎn)物是酒精和CO2，因此，前期和中期的產(chǎn)物的溶液的影響都不大。后期擱醋酸菌，產(chǎn)物為醋酸，醋酸的酸性較強(qiáng)，使溶液的pH迅速下降。 參考答案：B 例5.（2008年廣東生物卷-38）苯酚是工業(yè)生產(chǎn)排放的有毒污染物質(zhì)，自然界中存在著降解苯酚的微生物。某工廠產(chǎn)生的廢水中含有苯酚，為了降解廢水中的苯酚，研究人員從土壤中篩選獲得了只能降解利用苯酚的細(xì)菌菌株，篩選的主要步驟如圖所示，為土壤樣品，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）中培養(yǎng)菌株的選擇培養(yǎng)基中應(yīng)加 作為碳源，中不同濃度碳源的培養(yǎng)基 （A.影響；B.不

20、影響）細(xì)菌的數(shù)量，如果要測(cè)定中活細(xì)菌數(shù)量，常采用 法。（2）為對(duì)照，微生物在中不生長(zhǎng)、在中生長(zhǎng)，與培養(yǎng)基的主要區(qū)別在于 ；使用 法可以在上獲得單菌落。采用固體平板培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)為什么進(jìn)行倒置培養(yǎng)？ 。（3）如何比較不同菌株降解苯酚能力的大小？ 。（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如何防止其它微生物的污染？ 。 解析：本題考查考生對(duì)微生物的分離、培養(yǎng)、數(shù)量測(cè)定、無(wú)菌操作等基本技術(shù)的掌握和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。要篩選出只能利用苯酚作為碳源的微生物，則在選擇培養(yǎng)基中只加苯酚而不加其他碳源；培養(yǎng)基中碳源和氮院的比例及濃度都將影響細(xì)菌的數(shù)量；要測(cè)定培養(yǎng)液中活細(xì)菌的數(shù)量，一般采用稀釋涂布平板法觀察菌落的數(shù)量；根據(jù)實(shí)驗(yàn)

21、目的，對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組的區(qū)別在于有無(wú)苯酚作為碳源；要獲得單菌落，一般是在固體培養(yǎng)基上采用稀釋涂布平板法或平板劃線法，為防止冷凝后形成的水珠滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基，一般采用固體平板培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)要倒置培養(yǎng)。要比較不同菌株降解苯酚能力的大小，可將等量的不同不同菌株分別接種到含苯酚相同的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后再檢測(cè)苯酚的分解情況，即可分辨出不同菌株降解苯酚能力的大小了。為防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中被其它微生物的污染，從制備培養(yǎng)基到接種與培養(yǎng)等全部實(shí)驗(yàn)過(guò)程要無(wú)菌操作。 參考答案：（1）苯酚 A.影響 平板菌落計(jì)數(shù)(活菌計(jì)數(shù)或菌落計(jì)數(shù))。 （2）含除苯酚外的其它碳源，以苯酚為唯一碳源 平板分離(稀釋涂布平板或平板劃線

22、分離) 避免培養(yǎng)過(guò)程產(chǎn)生的水分影響微生物的生長(zhǎng) （3）用同樣苯酚濃度的培養(yǎng)液培養(yǎng)不同菌株，一定時(shí)間后，測(cè)定培養(yǎng)液中苯酚含量。 （4）培養(yǎng)基滅菌，接種環(huán)境滅菌，接種過(guò)程無(wú)菌操作。 例6.（2008年江蘇生物卷-31）為研究酵母菌種群密度的動(dòng)態(tài)變化，某同學(xué)按下表所列條件進(jìn)行了A、B、C和D共4組實(shí)驗(yàn)，用1000mL錐形瓶作為培養(yǎng)器皿，棉塞封口，在25下靜置培養(yǎng)，其他實(shí)驗(yàn)條件均相同，定時(shí)用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出的酵母菌種群密度變化曲線圖如下，請(qǐng)分析回答以下問(wèn)題。（1）圖中曲線和分別是 組、 組和 組的結(jié)果。（2）B組和A組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同的原因是B組 （3）D組和B組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同的原因是D

23、組 （4）在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，直接從靜置的培養(yǎng)瓶中取培養(yǎng)原液計(jì)數(shù)的做法是錯(cuò)誤的，正確的方法是 和 。（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用試管刷蘸洗滌劑擦洗血球計(jì)數(shù)板的做法是錯(cuò)誤的，正確的方法是 。 解析：培養(yǎng)液中物質(zhì)的濃度過(guò)大，會(huì)造成細(xì)胞滲透失水而抑制酵母菌的生長(zhǎng)繁殖，因此，、是A或B，、為C或D。培養(yǎng)液體積越小，則瓶?jī)?nèi)氧氣越多，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，生長(zhǎng)繁殖快，達(dá)到最大數(shù)量的時(shí)間短，故是B，是A，是D，是C。B組和A組的濃度一樣，只有體積不同，故實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異是由體積造成的，培養(yǎng)液較多，與空氣接觸面積較小，故供氧較少；D組和B組的體積相同而濃度不同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同只能是由濃度不同造成的，葡萄糖濃度較低，故營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

24、供應(yīng)較少；因?yàn)榻湍妇谂囵B(yǎng)液中分布并不均勻，故需搖勻培養(yǎng)液后再取樣，由于后期酵母菌的數(shù)量多，可能造成堆積而無(wú)法計(jì)數(shù)，應(yīng)進(jìn)行稀釋后再取樣計(jì)數(shù)；由于用試管刷蘸洗滌劑擦洗血球計(jì)數(shù)板可能會(huì)使血細(xì)胞黏固在血球計(jì)數(shù)板的小室內(nèi)，造成下次無(wú)法使用，正確的方法是浸泡和沖洗。 參考答案：（1）B A D （2）培養(yǎng)液較多，與空氣接觸面積較小，故供氧較少 （3）葡萄糖濃度較低，故營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)較少 （4）搖勻培養(yǎng)液后再取樣 培養(yǎng)液后期的樣液稀釋后再計(jì)數(shù) （5）浸泡和沖洗 四、跟蹤訓(xùn)練 1.微生物培養(yǎng)過(guò)程中，肉眼鑒別金黃色葡萄球菌和枯草桿菌的重要依據(jù)是（ ）A細(xì)菌的大小、形狀、顏色 B有無(wú)鞭毛C菌落的大小、形狀、顏色

25、D培養(yǎng)基的不同 2.酵母菌培養(yǎng)液常含有一定濃度的葡萄糖，但當(dāng)葡萄糖濃度過(guò)高時(shí)，反而抑制微生物的生長(zhǎng)，原因是（ ）A碳源供應(yīng)太充足 B葡萄糖不是酵母菌的原料C改變了酵母菌培養(yǎng)的pH D細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離 3.與調(diào)整期長(zhǎng)短有關(guān)的因素中，最全的一組是（ ）用與菌種相同的培養(yǎng)基 營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基 穩(wěn)定期獲得的菌種 對(duì)數(shù)期獲得的菌種 接種時(shí)間提前 接種量加大 接種量減小 接種種類(lèi)加大A. B. C. D. 4.據(jù)報(bào)道，一些日本人平日并沒(méi)有飲用任何酒精飲料，卻經(jīng)常呈醉酒狀態(tài)，后經(jīng)抗生素治療，很快恢復(fù)了健康。經(jīng)查這些人腸道里含有大量的（ ）A乳酸菌 B酵母菌 C大腸桿菌 D硝化細(xì)菌 5.家庭制作泡菜并無(wú)刻意

26、的滅菌環(huán)節(jié)，在發(fā)酵過(guò)程中，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸可以抑制其它微生物的生長(zhǎng)。當(dāng)環(huán)境中的乳酸積累到一定濃度時(shí)，又會(huì)抑制乳酸菌自身的增殖。下面對(duì)這些現(xiàn)象的描述不正確的是（ ）A在乳酸菌的調(diào)整期和對(duì)數(shù)期，種內(nèi)關(guān)系主要表現(xiàn)為互助B進(jìn)入乳酸菌增長(zhǎng)的穩(wěn)定期，由于次級(jí)代謝產(chǎn)物的積累，種內(nèi)斗爭(zhēng)趨于激烈C密閉的發(fā)酵環(huán)境使乳酸菌在調(diào)整期和對(duì)數(shù)期的種間斗爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)D進(jìn)入穩(wěn)定期，泡菜壇內(nèi)各種生物的抵抗力穩(wěn)定性維持在較高的水平 6.大腸桿菌是遺傳學(xué)上明星試驗(yàn)材料之一，常在生物技術(shù)上用做“工程菌”。我國(guó)科學(xué)家早在1992年即成功得到能產(chǎn)生乙肝疫苗的轉(zhuǎn)基因大腸桿菌，在一定的培養(yǎng)基上通過(guò)發(fā)酵工藝批量生產(chǎn)乙肝疫苗。下圖是大腸桿菌群體的生長(zhǎng)曲線。請(qǐng)分析回答：（1）大腸桿菌的生殖方式是 ，其同化作用類(lèi)型是 。在大規(guī)模生產(chǎn)中，需要將選育的