選修第五章第2講學習教案

1、會計學1第一頁，共34頁。知識(zh shi)梳理第二講微生物的代謝(dixi)和生長教練(jiolin)點撥隨堂點兵第1頁/共34頁第二頁，共34頁。表面積與體積(tj)的比 遺傳(ychun)特性 第2頁/共34頁第三頁，共34頁。第3頁/共34頁第四頁，共34頁?？赡?誘導酶 第4頁/共34頁第五頁，共34頁。恒定(hngdng) 定期(dngq)取樣 調(diào)整期、對數(shù)(du sh)期、穩(wěn)定期和衰亡期第5頁/共34頁第六頁，共34頁。例1(2009全國卷)下圖是某種微生物體內(nèi)某一物質代謝過程的示意圖。下列有關酶活性調(diào)節(jié)的敘述，錯誤的是( )A.丁物質既是酶催化生成的產(chǎn)物，又是酶的反饋抑制物B

2、.戊物質通過與酶結合導致酶結構變化而使其活性下降C.當丁物質和戊物質中任意(rny)一種過量時，酶的活性都將受到抑制D.若此代謝途徑的終產(chǎn)物不斷排出菌體外，則可消除丙物質對酶的抑制作用C第6頁/共34頁第七頁，共34頁。 微生物代謝的調(diào)節(jié)主要有兩種形式：酶合成的調(diào)節(jié)和酶活性的調(diào)節(jié)。酶活性的調(diào)節(jié)是微生物通過改變已有酶的催化活性來調(diào)節(jié)代謝速率。酶活性發(fā)生改變的主要原因是代謝過程中產(chǎn)生的物質與酶結合，致使酶的結構產(chǎn)生變化，但這種變化是可逆的，當代謝產(chǎn)物與酶脫離時，酶結構便會復原，又恢復原有的活性。因此A、B、D正確。當丁物質和戊物質中任意一種過量時，不一定會導致丙物質積累(jli)，以抑制酶的活性。

3、故C錯誤。 第7頁/共34頁第八頁，共34頁。變式1下圖是黃色短桿菌合成(hchng)賴氨酸途徑的示意圖，請回答下列問題：第8頁/共34頁第九頁，共34頁。(1)圖中黃色短桿菌利用合成賴氨酸、蘇氨酸和。(2)當和都積累過量時，就會抑制天冬氨酸激酶的活性，該過程屬于調(diào)節(jié)。(3)賴氨酸是人和動物的氨基酸，利用黃色短桿菌大量生產(chǎn)賴氨酸就必須抑制形成。(4)科學家對黃色短桿菌進行處理，選育出不能合成的菌種，提高(t go)了賴氨酸的產(chǎn)量，該過程屬于。(5)黃色短桿菌合成的賴氨酸是代謝產(chǎn)物，它合成后的存在部位是。第9頁/共34頁第十頁，共34頁。 (1)天冬氨酸甲硫氨酸 (2)蘇氨酸賴氨酸酶活性的(3)

4、必需(bx)蘇氨酸 (4)誘變高絲氨酸脫氫酶微生物代謝的人工控制 (5)初級細胞內(nèi) 從黃色短桿菌合成賴氨酸的途徑看出，蘇氨酸和賴氨酸都積累過量時，天冬氨酸激酶的活性受到抑制，使細胞內(nèi)難以積累賴氨酸，而賴氨酸單獨過量就不會出現(xiàn)此現(xiàn)象(xinxing)，因此阻止蘇氨酸的生成就可以提高賴氨酸的產(chǎn)量。點撥 利用微生物的代謝特點，適當改變微生物的代謝過程，可以實現(xiàn)為人類生產(chǎn)實踐服務，如本題中可采用誘變，致使黃色短桿菌不能產(chǎn)生高絲氨酸脫氫酶，從而達到大量積累賴氨酸的目的。第10頁/共34頁第十一頁，共34頁。例2將大腸桿菌的質粒取出，接上人生長激素基因以后，重新置入大腸桿菌細胞內(nèi)，然后，用這種帶有人生長激

5、素基因的工程菌進行發(fā)酵，就能得到(d do)大量的人生長激素。如圖反映工程菌的生長曲線，據(jù)圖回答：第11頁/共34頁第十二頁，共34頁。(1)在大規(guī)模生產(chǎn)中，需要將選育的工程菌菌種經(jīng)過多次擴大培養(yǎng)，再進行接種，擴大培養(yǎng)選用期的細菌，并通入無菌空氣。(2)若把大腸桿菌接種到含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中，只有葡萄糖全被消耗后才合成半乳糖苷酶來利用乳糖。這一事實表明半乳糖苷酶屬于。該調(diào)節(jié)方式的意義是_，從而加強了大腸桿菌對環(huán)境的適應能力。(3)請在圖中畫出大腸桿菌生長速率的變化(binhu)曲線。第12頁/共34頁第十三頁，共34頁。 在繪制大腸桿菌生長速率(sl)的變化曲線圖時，要理解生長速率(sl)

6、的含義，并分析微生物群體生長的四個時期的生長速率(sl)的變化情況；調(diào)整期細菌數(shù)目不增不減，生長速率(sl)為零；對數(shù)期的曲線斜率由小變大，后又為零，因此曲線應先上升再持平再降為零；穩(wěn)定期的曲線斜率為零，即出生率等于死亡率，其生長速率(sl)為零；衰亡期的曲線斜率勻速下降，出生率小于死亡率，生長速率(sl)為負值。 第13頁/共34頁第十四頁，共34頁。 (1)對數(shù) (2)誘導酶既保證了代謝(dixi)需要，又避免了細胞內(nèi)物質和能量的浪費 (3) 第14頁/共34頁第十五頁，共34頁。變式2如圖所示是某種細菌的生長曲線。請據(jù)圖回答：(1)圖中生長曲線形成的條件為 。(2)BC線段表示的是 期，

7、該時期與種群(zhn qn)增長的曲線相似，其形成的條件是 。(3)AD段與種群(zhn qn)增長的曲線相似，其形成條件是。 第15頁/共34頁第十六頁，共34頁。(4)從生存斗爭角度考慮，種內(nèi)斗爭最激烈的是 期，對應曲線的段，形成這一態(tài)勢的主要生態(tài)因素是 。(5)生產(chǎn)主要想擴大培養(yǎng)需選用段的菌體，如要獲得較多的產(chǎn)物則應注意縮短段的時間。延長的方法是進行(jnxng) 培養(yǎng)，采取的主要措施是 。(6)衰亡期對應圖中段，該期的特點主要是 。 本題主要考查細菌(xjn)生長曲線的規(guī)律及其應用。解題的關鍵是理解形成“J”型、“S”型、“幾”字形三種曲線的條件。 第16頁/共34頁第十七頁，共34頁

8、。 (1)少量的某種細菌接種到恒定(hngdng)容積的液體培養(yǎng)基中 (2)對數(shù)“J”型營養(yǎng)物質充足，培養(yǎng)條件理想 (3)“S”型營養(yǎng)物質和環(huán)境條件是有限的 (4)穩(wěn)定CD生存空間有限、pH發(fā)生變化、溫度升高、溶解氧減少等 (5)BCAB連續(xù)以一定速度添加新培養(yǎng)基，放出舊培養(yǎng)基，加入pH緩沖物質，攪拌散熱，增加溶氧等 (6)DE死亡率超過繁殖率、細胞出現(xiàn)畸變、細胞解體等 第17頁/共34頁第十八頁，共34頁。1.(2009四川)下列關于幾種微生物的營養(yǎng)(yngyng)代謝和生長繁殖的描述，正確的是( )A.根瘤菌通過生物固氮，制造了含氮養(yǎng)料和含碳有機物B.接種到培養(yǎng)基上的青霉菌，進入對數(shù)期能大

9、量積累青霉素C.培養(yǎng)液中溶氧量的變化，會影響酵母菌的生長繁殖和代謝途徑D.用32P標記的噬菌體感染細菌，在新形成的噬菌體中都能檢測到32PC第18頁/共34頁第十九頁，共34頁。 本題考察了幾種微生物的營養(yǎng)代謝和生長繁殖的問題。A中根瘤菌通過生物固氮不能制造含碳有機物；B中接種到培養(yǎng)基上的青霉菌，進入穩(wěn)定期能大量積累有毒素；C中酵母菌是兼性厭氧型生物，故溶氧量的變化會影響酵母菌的生長繁殖和代謝途徑，C正確；D中用(zhngyng)32P標記的噬菌體感染細菌，在新形成的噬菌體中只有兩個噬菌體能檢測到32P。 第19頁/共34頁第二十頁，共34頁。2.下列關于微生物新陳代謝的說法中，錯誤的是( )

10、A.與酶合成的調(diào)節(jié)相比，酶活性的調(diào)節(jié)是一種快速、精細的調(diào)節(jié)方式B.組成酶的合成只受遺傳物質的控制C.只要一種代謝產(chǎn)物積累過量，酶的活性就下降D.酶合成的調(diào)節(jié)和酶活性的調(diào)節(jié)是同時(tngsh)存在的 組成酶是微生物細胞內(nèi)一直存在的酶，它的合成只受遺傳物質的控制；在細胞中酶合成的調(diào)節(jié)(tioji)和酶活性的調(diào)節(jié)(tioji)是同時存在的，只是酶活性的調(diào)節(jié)(tioji)比酶合成的調(diào)節(jié)(tioji)要快速精細的多。在黃色短桿菌合成賴氨酸的途徑中，只有當蘇氨酸和賴氨酸同時過量時，酶的活性才下降。 C第20頁/共34頁第二十一頁，共34頁。3.下圖為某種微生物體內(nèi)合成氨基酸的途徑。在發(fā)酵工程中利用這種微生

11、物來生產(chǎn)大量氨基酸甲可以采取(ciq)的措施是( )D第21頁/共34頁第二十二頁，共34頁。A.增加酶濃度B.在高溫、高壓下發(fā)酵(f jio)C.對該種微生物進行誘變，選育出不能合成酶的菌種D.對該種微生物進行誘變，選育出不能合成酶的菌種 該生產(chǎn)過程為反饋抑制，若要不影響氨基酸甲的生產(chǎn)，只要不讓微生物合成氨基酸乙即可，這可以通過人工誘變方法(fngf)，選育出不能合成酶的菌種。 第22頁/共34頁第二十三頁，共34頁。4.有4種代謝產(chǎn)物u、p、q、s和影響其代謝的相應的突變基因。第一個突變型的缺陷是可以在加有u、s或q的基本培養(yǎng)基上生長，而不能在加p的培養(yǎng)基中生長；第二(d r)突變型的缺陷

12、是只有在加q的培養(yǎng)基上才能生長；而第三個突變型在加u或q時均可生長。這些代謝產(chǎn)物的形成順序為( )A.spuqB.pqsuC.quspD.psuqD第23頁/共34頁第二十四頁，共34頁。 物質代謝具有一定的順序性，任何一個環(huán)節(jié)受阻，都會導致受阻環(huán)節(jié)后面的反應無法進行。第一個突變型不能合成p向下轉化的酶，所以(suy)只能在加有u、s或q的基本培養(yǎng)基上生長；同理，第二個突變型不能合成產(chǎn)生q的酶，只有在加q的培養(yǎng)基上才能生長；第三個突變型不能合成su的酶，故在加u或q時才能生長。 第24頁/共34頁第二十五頁，共34頁。5.(1)已知甲、乙兩種培養(yǎng)基成分不同，但均適合某種細菌(xjn)生長?，F(xiàn)從

13、甲中取少量處于對數(shù)期的細菌(xjn)，接種在乙中，則在接種后的最初一段時間內(nèi)，細菌(xjn)在乙中的狀況相比，不會改變的是( )A.組成酶的種類B.誘導酶的種類C.mRNA的種類D.細胞的大小 根據(jù)微生物代謝的調(diào)節(jié)(tioji)，組成酶是微生物細胞內(nèi)一直存在的酶，它的合成只受到遺傳物質的控制，而誘導酶則是在環(huán)境中存在某種物質的情況下才能夠合成的酶。從題中條件可知，接種一段時間后，誘導酶的種類，mRNA的種類及細胞的大小均可改變，但組成酶的種類不會改變。 A第25頁/共34頁第二十六頁，共34頁。(2)關于誘導酶的說法，正確的是( )A.當環(huán)境中存在乳糖時，微生物就會合成誘導酶B.誘導酶的合成受

14、遺傳物質和誘導物的共同控制C.誘導酶的合成取決于細胞(xbo)內(nèi)的基因D.誘導酶合成后，其活性將保持不變 誘導酶是在環(huán)境中存在(cnzi)某種物質的情況下才能合成的酶，它的合成也受到基因的控制。 B第26頁/共34頁第二十七頁，共34頁。6.在微生物群體(qnt)生長規(guī)律的測定中，種內(nèi)斗爭最顯著最激烈的時期是( )A.調(diào)整期B.對數(shù)期C.穩(wěn)定期D.衰亡期 種內(nèi)斗爭是一種生態(tài)因素。種內(nèi)斗爭反映了種內(nèi)生物對生存空間和生活資源的爭奪。在生活空間充裕，營養(yǎng)充足的時候，種內(nèi)斗爭的程度是比較弱的。隨著微生物個體數(shù)目的增加，每個個體的生存空間越來越少，營養(yǎng)物質也越來越少，每個個體對生存空間和資源的爭奪也越來

15、越激烈，種內(nèi)斗爭就越來越激烈。由此可知，在穩(wěn)定期的種內(nèi)斗爭最激烈。在衰亡期，微生物的數(shù)目已經(jīng)開始減少，pH已經(jīng)極度不適于微生物的生存，次級代謝產(chǎn)物積累到很高的程度，這時微生物的生存斗爭(shngcnduzhng)主要是與無機環(huán)境的斗爭。 C第27頁/共34頁第二十八頁，共34頁。7.將少量的某種細菌接種到恒定容積的液體培養(yǎng)基中，并置于適宜的條件下培養(yǎng)，定期取樣統(tǒng)計細菌的數(shù)目。如果以時間為橫坐標，以細菌數(shù)目的對數(shù)為縱坐標作圖，可以得到細菌的生長曲線。曲線中，細菌數(shù)量(shling)變化較大的時期為( )A.衰亡期和調(diào)整期B.調(diào)整期和穩(wěn)定期C.對數(shù)期和衰亡期D.穩(wěn)定期和對數(shù)期C第28頁/共34頁第

16、二十九頁，共34頁。 將少量的某種細菌接種到恒定容積的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，其生長曲線可以分為調(diào)整期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期。在這4個時期中，由于調(diào)整期的細菌對新環(huán)境要有一個短暫的適應，穩(wěn)定期增加的細菌數(shù)目和死亡的細菌數(shù)目達到動態(tài)平衡，所以這兩個時期細菌數(shù)量變化不大，而對數(shù)期和衰亡期則由于大量增加和大量死亡而使整個細菌數(shù)目發(fā)生(fshng)較大變化。第29頁/共34頁第三十頁，共34頁。 8.某化工廠的污水池中，含有一種有害的、難于降解的有機化合物A。研究人員用化合物 A、磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素配制的培養(yǎng)基，成功地篩選(shixun)到能高效降解化合物A 的細菌 (目的菌)。實驗的主要步驟如圖所

17、示，請分析回答問題： 第30頁/共34頁第三十一頁，共34頁。(1)培養(yǎng)(piyng)基中加入化合物A的目的是篩選，這種培養(yǎng)(piyng)基屬于培養(yǎng)(piyng)基。(2)“目的菌”生長所需的氮源和碳源是來自培養(yǎng)(piyng)基中的，實驗需要振蕩培養(yǎng)(piyng)，由此推測“目的菌”的代謝類型是。(3)培養(yǎng)(piyng)若干天后，應選擇培養(yǎng)(piyng)瓶中化合物A含量的培養(yǎng)(piyng)液中的細菌，接入新的培養(yǎng)(piyng)液中連續(xù)培養(yǎng)(piyng)，使“目的菌”的數(shù)量。(4)轉為固體培養(yǎng)(piyng)時，常采用的方法接種，獲得單菌落后繼續(xù)篩選。第31頁/共34頁第三十二頁，共34頁。(5)若研究“目的菌”的生長(shngzhng)規(guī)律，將單個菌落進行液體培養(yǎng)，可采用方法進行計數(shù)，以時間為橫坐標，以_為縱坐標，繪制生長(shngzhng)曲線。(6)實驗結束后，使用過的培養(yǎng)基應該進行處理后，才能倒掉。 在微生物的發(fā)酵生產(chǎn)中，篩選“目的菌”的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基；由于該選擇培養(yǎng)基是由有機化合物A、磷酸鹽、鎂鹽以及(yj)微量元素配制而成的，則該培養(yǎng)基中