1、微生物的类群课时37 微生物的类群一书本根底知识整理1微生物的概念、种类2细菌根本结构：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病毒根本结构：特殊结构：功能：病毒的增殖：二思维拓展1.微生物类群的比拟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
2、、颤藻、螺旋藻细菌：乳酸菌、根瘤菌、原褐固氮菌与球菌、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细菌的特殊结构与功能 1芽孢：壁厚而致密、含水少、通透性低，对高温、枯燥、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几种疾病与其致病微生物 艾滋病HIV病毒RNA 非
3、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安康 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、以下不属于微生物X畴的是 ( )A、原核生物 B、原生生物C、真菌 D、微小动植物 2、以下关于放线菌的论述中，正确的选项是 ( )A、是多细胞原核生物 B、是靠基内菌丝吸收
4、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展增殖 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 (
5、)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、以下单细胞生物，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、以下有关细菌
6、代谢的论述中，正确的选项是 ( )A、细菌的储存颗粒是蛋白质、淀粉、脂肪等B、细菌无细胞器，只能进展无氧呼吸C、细菌的蛋白质合成在自身的核糖体上进展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展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、多项选择题 1、关于病毒增殖的表达中不正确的选项是 ( ) 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展C、病毒繁殖时以核衣壳为单位进展D、在普通培养基上不能培养病毒
7、 2、硝化细菌和圆褐固氮菌的共同特点是 ( )A、同化作用类型一样 B、异化作用类型一样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、以下生物或细胞中，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，答复以下问题：(1)微生物既包括没有细胞结构的_，也包括_界、_界以与_界的生物。(2)细菌的结构主要是由_、_、_和_ 等局部构成。(3)病毒主要由_和_两局部构成，合称为_。有些病毒的外面还有一层
8、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，再放到一样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，分析答复以下问题：(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
9、约为_。(2)假设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：单项选择1.DCDCC 6.ABDDC 11.CB多项选择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21异养型，分裂生殖，1h。2受抑制3质粒上，抗体4
10、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、代谢与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、培养基配置的原那么；3、微生物代谢的调节；4、微生物群体生长的规律与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、培养基配置的原那么；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与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
11、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：。别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。比拟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
12、量变化、特点与应用：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
13、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拟产生
14、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拟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拟调节的对象调节的结果与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，又防止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
15、的活性。防止代谢产物大量积累。6、微生物和动物、植物营养要素的比拟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一样与碳源一样氧化有机物或利用光能利用光能生长因子维生素一局部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、微生物生长规律与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泼，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
16、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，营养消耗开场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，用大型深层地窖进展堆积式的固体发酵。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。它的创造在微生物培养技术的开展过程中具有革命性意
17、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，以与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响组成的，而这些反响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
18、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展30恒温培养的对照提高了14.7%。10发酵过程中pH的变化与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
19、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，因此要与时调整培养基中pH。11通过控制细胞膜的渗透性解除反响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，并自然地通过反响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
20、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响抑制和提高了产量。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12001年#综合卷利用酵母菌发酵生产
21、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A BC D【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以下图，要增加赖氨酸的产量，本质上必
22、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与配制营养注射液，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与琥珀酸，其原因是A温度控制不适 B通气量过多CpH呈酸性 D溶氧缺乏【解析】谷氨酸棒状杆菌发酵
23、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。当溶氧缺乏时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸。【答案】 D例5以下图是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年高考试题分类与解析选修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、代谢与生长发酵工程一、选择题232005#生物23以下有关谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸发酵的表达错误的选项是B
24、A、组成酶是维持菌体根本生活的必要条件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：此题考察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，那么需要补充生长因子。242005#生物24在利用谷氨酸捧状杆菌生产谷氨酸的过程中，以下表达正确的选项是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正确时期 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正确时期A、B、C、D、命题意图
25、:此题考察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正确时期。222005#生物22以下关于平菇培养的操作程序，正确的选项是DA、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
26、养命题意图：此题考察的知识点是平菇培养的根本技术的操作程序。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302005春季理综3019分将酵母分为a、b、c、d四组，用不同的方式培养，其种群增长曲线如下图。请据图答复以下问题。1a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。2d呈现_“S_型增长，在100h200h，d的增长率趋于_0_。假设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_缺
27、乏和_有害代谢产物或有害产物_的积累。答案：1J调整对数2S0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332005#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 比拟稳定。(3)对青霉菌菌体生长情况的测定，取一定体积的发酵液，经离心别离、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：此题考察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，
