（广西专用）2013高考生物二轮复习 专题突破方略 第一部分专题二第5讲微生物与发酵工程(含生物固氮)课件.ppt

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1、第5讲　微生物与发酵工程(含生物固氮)课标领航1．细菌和病毒2．微生物需要的营养物质及其作用3．培养基的配制原则及种类4．微生物的代谢产物及代谢的调节5．微生物代谢的人工控制6．微生物群体的生长规律7．影响微生物生长的环境因素8．应用发酵工程的生产实例(以谷氨酸的发酵生产为例)9．发酵工程的概念和内容10．发酵工程的应用目录考点串讲深度剖析命题热点把脉高考知能演练轻松夺冠考点串讲深度剖析一、微生物的类群1．细菌的结构名称结构解析基本结构细胞壁成分：肽聚糖细胞质含有质粒、贮藏颗粒、核糖体拟核一个大型

2、环状DNA分子，控制着细菌的主要性状质粒细胞质中的几个到几百个小型环状DNA，控制着抗药性、固氮、抗生素生成等性状名称结构解析特殊结构鞭毛有鞭毛的细菌形成大而扁平、边缘呈波状或锯齿状的菌落荚膜无荚膜的细菌的菌落为粗糙型，有荚膜的为光滑型芽孢抗逆性休眠体，在稳定期形成菌落在固体培养基上形成的细菌群体2.病毒的结构结构解析特殊结构囊膜上有刺突由蛋白质、多糖和脂质构成基本结构衣壳决定抗原特异性核酸控制病毒一切性状3.微生物的生长繁殖(1)细菌：主要是二分裂。(2)病毒：其增殖过程为吸附→注入→合成和复制

3、→组装→释放。二、微生物代谢的调节——酶合成的调节和酶活性的调节项目酶合成的调节酶活性的调节区别调节对象诱导酶的合成已有酶(组成酶和诱导酶)的活性调节机制基因水平调节，调节酶的合成代谢水平调节，代谢产物与酶可逆性结合，使酶的结构发生可逆性改变项目酶合成的调节酶活性的调节区别调节结果细胞内酶的数量、种类增多细胞内酶的活性发生变化调节特点间接而缓慢快速、精细调节意义既保证代谢的需要，又避免物质和能量的浪费，增强适应能力避免代谢产物积累过多联系两种调节方式同时存在，密切配合、协调起作用，高效、准确地控制

4、代谢的正常进行三、种群增长曲线与微生物生长曲线的比较种群增长曲线微生物生长曲线J型S型人工的、密闭的、恒定容积中的细菌群体从开始生长到死亡的动态变化过程条件不同点无环境因素的制约，如资源无限多，没有敌害有环境因素的制约相同点一个自然的、开放的、稳定的生态系统中某种群个体数量的变化曲线图种群增长曲线微生物生长曲线J型S型曲线图K值(最大值)无数学模型：Nt＝Naλt有有增长率四、发酵工程中几个重要环节知识总结1．菌种选育的常用方法育种方法原理处理方法优缺点诱变育种基因突变物理、化学、生物因素诱变大幅

5、度改变某些性状，操作简便，但也具有很大的盲目性基因工程基因重组将目的基因导入受体细胞，构建工程细胞或工程细菌能定向改变微生物的遗传性状，但操作过程复杂，要求高细胞工程原生质体融合等体细胞杂交等能培育出具有不同微生物遗传特性的新类型2.发酵工程中的灭菌与接种(1)灭菌是指杀死发酵设备和培养基中的所有微生物，包括芽孢、孢子等。(2)接种是指在没有任何其他微生物的条件下加入生产菌种。(3)灭菌与接种的区别在于：灭的是所有菌,接的是发酵菌种；并且灭菌在前，接种在后。3．发酵条件的控制控制对象控制方式溶氧对

6、需氧型微生物保证氧的供应，对厌氧型微生物控制氧的供应。措施：控制通气量和搅拌速度等pH加酸、加碱或加缓冲液温度注意降温，使温度控制在所培养微生物的最适温度。措施：控制搅拌速度、冷却水的循环速度等4.发酵工程的一般流程菌种的选育→培养基的配制→灭菌→扩大培养和接种→发酵过程(中心阶段,要随时检测了解发酵过程,满足营养需要,严格控制温度、溶氧、转速、pH值等发酵条件)→分离提纯产品(菌体：过滤、沉淀；代谢产物：蒸馏、萃取、离子交换)。五、生物固氮1．生物固氮与氮循环过程命题热点把脉高考热点一微生物的类

7、群与营养例1(2012年广西桂林市第一次调研)已知甲、乙、丙三种单细胞生物，它们都有细胞壁，都没有核膜。它们所需的生活条件，经研究得到下列结果(√表示需要)。以下判断错误的是()生物必需的生活条件H2OO2CO2C6H12O6NH3光甲√√√乙√√丙√√√√A．某些甲生物在地球上的出现，对生物进化有重要作用B．乙在生态系统中一定是消费者C．丙生物的活动能增强土壤肥力D．甲、乙、丙三种生物基因的编码区都是连续的【解析】考查微生物代谢类型。据表可知：甲、乙、丙分别为自养厌氧型、异养厌氧型、自养需氧型微

8、生物；甲能光合产生O2，对地球上生物出现及进化都有重要作用；乙可以是消费者，也可以是分解者；丙能生物固氮,提高土壤肥力；没有核膜的生物都为原核生物，原核细胞的基因编码区都是连续的。【答案】B【探规寻律】(1)单细胞生物主要有原核生物，原生生物和单细胞真菌等，一般个体微小，结构简单。(2)原核生物细胞没有核膜，有细胞壁，细胞器只有核糖体。(3)基因是有遗传效应的DNA片段，可分为编码区和非编码区，原核生物基因的编码区是连续的，真核生物的基因的编码区可分为外显子和内含子，是不连续的。热