應(yīng)對2022高考生物之知識點精講精析精練系列6―生物的生殖和發(fā)育微生物與發(fā)酵工程

應(yīng)對2022高考生物之知識點精講精析精練系列6―生物的生殖和發(fā)育，微生物與發(fā)酵工程2第五章：微生物與發(fā)酵工程【重點與難點】重點：細(xì)菌的結(jié)構(gòu)和繁殖；微生物所需要的碳源、氮源和生長因子的來源和功能；培養(yǎng)基配制的原則。難點：細(xì)菌的結(jié)構(gòu)和繁殖，培養(yǎng)基配制的原則。微生物是指形體微小、結(jié)構(gòu)簡單、通常要用光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡才能看清楚的生物。第一節(jié)：微生物的類群微生物所包含的類群很大，約有10萬種：微生物比較表：細(xì)菌放線菌病毒形態(tài)桿狀、球狀、螺旋狀絲狀，分枝，菌絲分螺旋狀、多面體、復(fù)合結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁：保護、維持形狀細(xì)胞膜：控制物質(zhì)交換核區(qū)：含有一個大型環(huán)狀DNA控制細(xì)菌的主要性狀結(jié)構(gòu)與細(xì)菌相似，因此，放線菌又稱為具分枝細(xì)胞的細(xì)菌。有些病毒外面有囊膜（由蛋白質(zhì)、多糖、脂類構(gòu)成，囊膜有刺繁殖二分裂方式，即細(xì)胞分裂，發(fā)生DNA分子復(fù)制氣生菌絲分化成孢子絲，產(chǎn)生孢子（由孢子發(fā)育成新個體）在宿主活細(xì)胞中進行增殖（以噬菌體為例）：吸附→注入核酸→合成蛋白質(zhì)、復(fù)制核酸→裝配→釋放其它特征特殊結(jié)構(gòu)：莢膜、鞭毛、芽孢，可形成多種菌落，是鑒定菌種的依據(jù)一種病毒只有一種核酸第二節(jié)：微生物的營養(yǎng)、代謝和生長一、微生物的營養(yǎng)1．微生物需要的營養(yǎng)物質(zhì)、來源及功能營養(yǎng)物質(zhì)來源功能碳源主要是葡萄糖，其次有CO2、NaHCO3、脂肪酸、花生餅、石油。構(gòu)成細(xì)胞質(zhì)、合成代謝產(chǎn)生，能源物質(zhì)氮源常用：銨鹽、硝酸，其他：氮氣、氨、尿素、牛肉膏、蛋白胨合成蛋白質(zhì)、核酸及含氮的代謝產(chǎn)物生長因子維生素、氨基堿基，酵母膏、蛋白胨、組織提取液酶和核酸的組成成分無機鹽K2PO4、MgSO4為微生物提供除C、N以外的各種元素2．微生物培養(yǎng)基的配制原則目的明確：培養(yǎng)不同的微生物選用不同的材料營養(yǎng)要協(xié)調(diào)：注意各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例PH要適宜：不同的微生物適宜生長的PH范圍不同3．培養(yǎng)基的種類培養(yǎng)基是一種人工配制的、適合微生物生長或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物用的混合養(yǎng)料。其分類如下：二、微生物的代謝定義：微生物代謝是指微生物細(xì)胞內(nèi)所發(fā)生的全部化學(xué)反應(yīng)。特點：由于微生物的表面積與體積比很大，有利于與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換，所以其代謝異常旺盛。微生物的代謝產(chǎn)物產(chǎn)物種類產(chǎn)生時期作用示例初級產(chǎn)物生長全過程生長繁殖必需氨基酸、核苷酸不、多糖、脂類次級產(chǎn)物生長一定階段以后對自身無明顯作用抗生素、毒素、激素、色素微生物代謝的調(diào)節(jié)主要有兩種調(diào)節(jié)方式：酶合成的調(diào)節(jié)和酶活性的調(diào)節(jié)。兩種方法同時存在，密切配合相互協(xié)調(diào)。微生物代謝的人工控制發(fā)酵的概念與分類概念：發(fā)酵是指通過微生物的培養(yǎng)大量產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物的過程發(fā)酵分類：三、微生物的生長1．微生物群體生長的規(guī)律（1）微生物群體生長的測定方法：A．測定細(xì)菌的細(xì)胞數(shù)目：樣品與等量的已知含量的紅細(xì)胞混合，用顯微鏡計數(shù)，得出細(xì)菌與紅細(xì)胞的比例，推算出單體體積內(nèi)的細(xì)菌數(shù)。B．測重量：計算細(xì)胞總的重量（2）生長規(guī)律：通過對生長曲線的研究，可知微生物生長分四個期生長時期特點成因特征應(yīng)用與其它調(diào)整期不，立即繁殖適應(yīng)新環(huán)境代謝活躍、體積增大與菌種各培養(yǎng)條件有關(guān)對數(shù)期繁殖速度最快條件適宜個體形態(tài)和生理特性穩(wěn)定生產(chǎn)用菌種，科研材料穩(wěn)定期活菌數(shù)量最大代謝產(chǎn)物大量積累生存條件惡化有些種類出現(xiàn)芽孢改善和控制條件延長穩(wěn)定期衰亡期死亡生存條件極度惡化出現(xiàn)畸變裂解，釋放產(chǎn)物2．影響微生物生長的環(huán)境因素溫度：最適溫度是25－370PH值：細(xì)菌為－；真菌為－。氧氣?！纠}精講】例1：培養(yǎng)硝化細(xì)菌的碳源、氮源和能源的依次是（）A．葡萄糖、氨、葡萄糖B．葡萄糖、銨鹽、太陽C．二氧化碳、硝酸鹽、氧化氨D．二氧化碳、氨、太陽能解析：本題主要考查微生物營養(yǎng)的有關(guān)知識第一，硝化細(xì)菌的同化作用類型是自養(yǎng)型，因而所需碳源不是現(xiàn)成的有機物，而應(yīng)是無機物即二氧化碳；第二，硝化細(xì)菌雖然屬于自養(yǎng)型生物，但不能利用光能進行光合作用，而是利用氧化環(huán)境中的氨所釋放的化學(xué)能將二氧化碳最終還原為儲存能量的有機物進行化能合成作用。因此，本題的答案是：C。例2：在啤酒生產(chǎn)過程中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)，生產(chǎn)過程大致如下：將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，產(chǎn)生白色泡沫，溶解氧漸漸耗盡，隨后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，酒精濃度漸漸上升，泡沫不斷增多。當(dāng)糖度下降到一定程度后，結(jié)束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質(zhì)和鮮啤酒。根據(jù)上述過程，回答以下問題：(1)該過程表明啤酒酵母菌異化作用的特點是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(3)酒精主要是啤酒酵母菌＿＿＿＿＿＿＿期產(chǎn)生的＿＿＿代謝產(chǎn)物。(4)經(jīng)測定酵母菌消耗的糖中，%形成了酒精和其他發(fā)酵產(chǎn)物，其余%則用于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。解析：本題主要考查微生物生長的有關(guān)知識。由題意可知，酵母菌接入的初期，酵母菌進行了旺盛的有氧呼吸，繁殖及代謝旺盛，而隨后代謝及繁殖仍在進行，只是繁殖速度下降，由于氧氣的消耗，酵母菌開始進行無氧呼吸，在條件適宜時其繁殖方式為出芽生殖。酒精屬于次級代謝產(chǎn)物，產(chǎn)生于微生物生長一段時間后的穩(wěn)定期，而環(huán)境中的糖是作為酵母菌繁殖的生命活動的碳源和能源，除了形成酒精和其他代謝產(chǎn)物以外，其余部分則用在了自身的生長繁殖上。因此，本題的答案是：既能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸出芽生殖穩(wěn)定，次級酵母菌自身的生長和繁殖【同步練習(xí)】選擇題：1．下列生物中不屬于原核生物的是（）A．乳酸菌B．酵母菌C．大腸桿菌D．放線菌2．煮沸過的肉湯放置過久會腐敗變質(zhì)，主要原因是（）A．蛋白質(zhì)破壞變性B．細(xì)菌大量繁殖C．肉湯中水分過多D．空氣使肉氧化分解3．藍(lán)藻常利用的碳源、氮源依次為（）A．二氧化碳、氨基酸B．氨基酸、葡萄糖C．二氧化碳、硝酸鹽D．葡萄糖、蛋白胨4．分子態(tài)的氮可作為固氮微生物的（）A．生長因子B．無機鹽來源C．氮源D．能量來源5．將乳酸菌接種到徹底滅菌的固體培養(yǎng)基上，要使其正常生長必須給予的條件是（）A．充足的氧氣B．隔絕氧氣C．供給分子氮D．供給大分子蛋白質(zhì)6．糖類是微生物最常用的碳源，因此在配制培養(yǎng)基時（）A．糖類越多越好B．糖類越少越好C．異養(yǎng)型微生物盡可能多供應(yīng)糖D．自養(yǎng)型微生物不用供應(yīng)糖7.下列屬于微生物次級代謝產(chǎn)品的是（）A．堿基B．氨基酸C．抗生素D．維生素8.作用黃色短桿菌生產(chǎn)賴氨酸時，必須抑制哪種氨基酸的合成（）A．甲硫氨酸B．蘇氨酸C．賴氨酸D．谷氨酸9.在細(xì)菌生長中，細(xì)胞出現(xiàn)多種形態(tài)，甚至畸形的時期是（）A．調(diào)整期B．對數(shù)期C．穩(wěn)定期D．衰亡期10.當(dāng)環(huán)境溫度超過最適生長溫度以后，微生物的生長速率會急劇下降，是由于細(xì)胞內(nèi)哪些物質(zhì)發(fā)生了不可逆的破壞（）A．蛋白質(zhì)和核酸B．蛋白質(zhì)和磷脂C．核酸和核膜D．載體和DNA非選擇題1.微生物類群中有單細(xì)胞也有多細(xì)胞，生殖方式也各不相同，如細(xì)菌一般進行＿＿＿＿＿生殖，放線菌進行＿＿＿＿＿＿生殖，病毒進行＿＿＿＿＿＿生殖，酵母菌進行＿＿＿＿＿＿生殖。2.放線菌是＿＿＿＿＿＿細(xì)胞的＿＿＿＿＿＿核生物，一般由分枝狀的＿＿＿＿＿構(gòu)成，可以分兩類：伸入培養(yǎng)基內(nèi)的稱為＿＿＿＿＿＿＿，功能是吸收＿＿＿＿＿＿＿，伸展在空氣中的稱為＿＿＿＿＿＿＿＿，可形成＿＿＿＿＿＿＿＿進行生殖。3.固體、半固體基常用的凝固劑是＿＿＿＿＿＿。伊紅－美藍(lán)基可以用來鑒別飲用水和乳制品中是否