高中生物-第十三课-微生物与发酵工程-微生物与发酵工程课件.ppt
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- 高中生物 第十三 微生物 发酵 工程 课件
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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 基微 生 物 培 养 基2 微 生 物 的 营 养微 生 物 的 营 养1 微 生 物 的 类 群微 生 物 的 类 群 4 微生物代谢产物微生物代谢产物5 微生物代谢调控微生物代谢调控6 微 生 物 的 生 长微 生 物 的 生 长要点、疑点、难点1 微生物的类群微生物的类群种类种类结结 构构繁殖方式繁殖方式细菌细菌细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞壁、细胞膜、细胞质、核区核区 二分裂二分裂(分裂生殖分裂生殖)放线菌放线菌基内菌丝、气生菌丝基内菌丝、气生菌丝(部分部分分化成孢子丝分化成孢子丝)孢子生殖孢子生殖 病
2、毒病毒核衣壳:包括核酸和衣壳、核衣壳:包括核酸和衣壳、有些具囊膜有些具囊膜 增殖增殖(在宿主细胞在宿主细胞中进行中进行)某些真菌界、原生生物界的生物也属于微生物某些真菌界、原生生物界的生物也属于微生物(如:酵如:酵母菌、变形虫等母菌、变形虫等)要点、疑点、难点2 微生物的营养微生物的营养营养物质营养物质主主 要要 种种 类类 功功 能能碳碳 源源无机碳源:无机碳源:CO2、NaHCO3等有机碳源:糖类等有机碳源:糖类(主要是主要是葡萄糖葡萄糖)、脂肪酸、石油等、脂肪酸、石油等 提供微生物合成有机物的碳提供微生物合成有机物的碳元素,对异养生物来说,主元素,对异养生物来说,主要是提供能源物质要是提
3、供能源物质 氮氮 源源无机氮源:主要是铵盐、无机氮源:主要是铵盐、硝酸盐,还有硝酸盐,还有N2、氨等、氨等有有机氮源:尿素、牛肉膏、机氮源:尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等蛋白胨、氨基酸等 为微生物提供合成含为微生物提供合成含N物质物质的的N源,如核酸、蛋白质和源,如核酸、蛋白质和某些脂类某些脂类 生长因子生长因子维生素、氨基酸、碱基维生素、氨基酸、碱基(嘌嘌呤、嘧啶呤、嘧啶)提供合成提供合成蛋白质、核酸、酶蛋白质、核酸、酶的原料的原料 水水无机盐无机盐P、S、Mg、Fe、K、Ca、Mo、Mn、Ni、Cu、I等等调节渗透压构成某些化合物调节渗透压构成某些化合物(物质物质)的成分的成分 要点、疑点
4、、难点3 微生物培养基微生物培养基配制原则配制原则目的明确目的明确营养协调营养协调pH要适宜要适宜(1)根据所培养的微生物的种类。)根据所培养的微生物的种类。(如异养微生物的培养基如异养微生物的培养基中至少要一种有机中至少要一种有机物质物质)(2)根据培养的目的。(如用于科研还是用于生产)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)培养基中物质的浓度因为:某种物质浓度高时反而因为:某种物质浓度高时反而会抑制微生物生长会抑制微生物生长。(2)培养基中物质的比例)培养基中物质的比例例如:谷氨酸的生产中:例如:谷氨酸的生产中:C N为为4 1时,菌体繁殖慢时,菌体繁殖慢,产谷
5、氨酸少;,产谷氨酸少;C N为为3 1时时菌体繁殖快产谷氨酸多。菌体繁殖快产谷氨酸多。真菌的最适真菌的最适pH为为5.06.0,细菌的最适,细菌的最适pH为为6.57.5,放线,放线菌的为菌的为7.58.5,另外微生物在生长代谢过程中会由于物质,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,改变环境中的的消耗和代谢产物的形成,改变环境中的pH,所以一般在,所以一般在培养基中加入缓冲剂。(最常用的是培养基中加入缓冲剂。(最常用的是)要点、疑点、难点培养基分类培养基分类按照物理性质分按照物理性质分按化学成分分按化学成分分种种 类类是否有凝固剂是否有凝固剂用用 途途固体培养基固体培养基
6、是是分离、鉴定分离、鉴定半固体培养基半固体培养基是是观察运动、保藏菌种观察运动、保藏菌种液体培养基液体培养基否否工业生产工业生产种种 类类化学成分化学成分用用 途途天然培养基天然培养基不明确不明确工业生产工业生产合成培养基合成培养基明确明确微生物分类、鉴定微生物分类、鉴定要点、疑点、难点培养基分类培养基分类按培养基的用途分按培养基的用途分种类种类制备方法制备方法原原 理理用用 途途举举 例例选择培选择培养基养基基培养基培养基中加基中加入某种化学物入某种化学物质质 依据某些微生物依据某些微生物对某些物质的抗对某些物质的抗性而设计性而设计 从众多微生从众多微生物中分离所物中分离所需的微生物需的微生
7、物 加入青霉素分加入青霉素分离得到酵母菌离得到酵母菌和霉和霉菌菌 鉴别培鉴别培养基养基培养基中加入培养基中加入某种试剂或化某种试剂或化学药品学药品 依据微生物产生依据微生物产生的某些代谢产物的某些代谢产物与培养基中特定与培养基中特定的试剂或化学药的试剂或化学药品反应,产生品反应,产生明明显特征而设计显特征而设计 鉴别不同种鉴别不同种类的微生物类的微生物 伊红和美蓝培伊红和美蓝培养基可养基可以鉴别以鉴别大肠杆菌大肠杆菌 要点、疑点、难点4 微生物代谢产物微生物代谢产物内容内容初级代谢产物初级代谢产物次级代谢产物次级代谢产物不不同同点点生长繁殖是否必生长繁殖是否必需需是是否否产生阶段产生阶段一直产
8、生一直产生生长到一定阶段才产生长到一定阶段才产生生种的特异性种的特异性否否是是分布分布细胞内细胞内细胞内或细胞外细胞内或细胞外例例氨基酸、核苷酸、维生素、氨基酸、核苷酸、维生素、多糖、脂类等多糖、脂类等 抗生素、毒素、激素、抗生素、毒素、激素、色素等色素等 相同点相同点均在微生物细胞的调节下,有步骤的产生均在微生物细胞的调节下,有步骤的产生 要点、疑点、难点5 微生物代谢调控微生物代谢调控酶合成的调节酶合成的调节酶活性的调节酶活性的调节调节对象调节对象诱导酶诱导酶(受基因和诱导物共同控制受基因和诱导物共同控制)组成酶组成酶(只受基因调只受基因调控控)和诱导酶和诱导酶的催化作用的催化作用 调节结
9、果调节结果细胞内酶的数量多细胞内酶的数量多 酶的活性发生变化酶的活性发生变化 调节机制调节机制基因水平调节基因水平调节 代谢水平调节,通过酶与代谢代谢水平调节,通过酶与代谢过程过程中产生的物质的可逆性结中产生的物质的可逆性结合进行调节合进行调节 调节效果调节效果间接而缓慢间接而缓慢 快速、精确快速、精确 调节意义调节意义既保证代谢需要,又避免细胞内既保证代谢需要,又避免细胞内物质和能量浪费,增强适应性物质和能量浪费,增强适应性 避免代谢产物积累过多避免代谢产物积累过多 联联 系系同时存在,密切配合,准确控制代谢的正常进行同时存在,密切配合,准确控制代谢的正常进行 酶合成调节、酶活性调节酶合成调
10、节、酶活性调节要点、疑点、难点人工控制人工控制目的目的措施措施(1)改变微生物的遗传特性)改变微生物的遗传特性(2)控制生产过程中的各种条件)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
11、生殖C营养生殖 D寄主的代谢 DBAD课前热身5在噬菌体侵染细菌的实验中,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35SB不含32PC含32PD含35S,不含32P6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 BA(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 DNaHCO39下列哪项不可以作为异养型微生物的碳源()A氨基酸 BRNAC甲烷 D二氧化碳10下
12、列哪项不能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 ADAC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 BCD课前热身15可以做为微生物氮源的物质是(多选)()A
13、甲烷 B尿素C纤维素 DN216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 BDADCD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
14、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3 1,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
15、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
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