研讨范围微生物与细胞工程.ppt
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1、研讨范围微生物与细胞工程 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、考纲要求一、考纲要求微生物与发酵工程微生物与发酵工程内容内容说明说明(1)微生物的类群)微生物的类群细菌细菌病毒病毒(2)微生物的营养)微生物的营养微生物需要的营养物质及作用微生物需要的营养物质及作用培养基的配制原则培养基的配制原则放线菌不作放线菌不作要求要求培养基的种类培养基的种类(3)微生物的代谢)微生物的代谢微生物的代谢产物微生物的代谢产物微生物代谢的调节微生物代谢的调节微生物代谢的
2、人工控制微生物代谢的人工控制(4)微生物的生长)微生物的生长微生物群体的生长规律微生物群体的生长规律影响微生物生长的环境影响微生物生长的环境因素因素(5)发酵工程简)发酵工程简介介应用发酵工程的应用发酵工程的生产实例生产实例发酵工程的概念发酵工程的概念和内容和内容发酵工程的应用发酵工程的应用酶工程简介不作酶工程简介不作要求要求以谷氨酸的发酵以谷氨酸的发酵生产为例生产为例在在“实验实验”中删除了中删除了“学习微生物学习微生物培养的基本技术培养的基本技术”二、近二年高考涉及本专题的试题二、近二年高考涉及本专题的试题汇总与解析汇总与解析限于时间限于时间,只挑选其中四个题目进行分析只挑选其中四个题目进
3、行分析.其他题目的分析均已汇总在打印的文稿中其他题目的分析均已汇总在打印的文稿中.2006年重庆卷年重庆卷下列所述下列所述环境条件下的微生物,能正环境条件下的微生物,能正常生长繁殖的是(常生长繁殖的是()A在缺乏生长素的无氮培在缺乏生长素的无氮培养基中的圆褐固氮菌养基中的圆褐固氮菌B在人体表皮擦伤部位的在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌破伤风杆菌C在新配制的植物矿质营在新配制的植物矿质营养液中的酵母菌养液中的酵母菌D在灭菌后的动物细胞培在灭菌后的动物细胞培养液中的禽流感病毒养液中的禽流感病毒解题思路解题思路微生物正常生长微生物正常生长繁殖需要齐全的繁殖需要齐全的营养(营养(C源、源、N源、源、H2
4、O、无机盐、无机盐、生长因子(某些生长因子(某些微生物),圆微生物),圆褐固氮菌能固氮,褐固氮菌能固氮,所以可在无氮培所以可在无氮培养基上繁殖。养基上繁殖。B、C、D考查考查几种常见微生物几种常见微生物的代谢类型:破的代谢类型:破伤风杆菌是厌氧伤风杆菌是厌氧型,人体表皮与型,人体表皮与空气接触,其中空气接触,其中的氧气会抑制其的氧气会抑制其生存;酵母菌是生存;酵母菌是异养型,需要现异养型,需要现成的有机物,而成的有机物,而植物矿质营养液植物矿质营养液中缺乏有机物;中缺乏有机物;2006年重庆卷年重庆卷下列所述下列所述环境条件下的微生物,能正环境条件下的微生物,能正常生长繁殖的是(常生长繁殖的是
5、()A在缺乏生长素的无氮培在缺乏生长素的无氮培养基中的圆褐固氮菌养基中的圆褐固氮菌B在人体表皮擦伤部位的在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌破伤风杆菌C在新配制的植物矿质营在新配制的植物矿质营养液中的酵母菌养液中的酵母菌D在灭菌后的动物细胞培在灭菌后的动物细胞培养液中的禽流感病毒养液中的禽流感病毒禽流感病毒是禽流感病毒是非细胞生物,非细胞生物,不能独立进行不能独立进行新陈代谢,只新陈代谢,只能寄生在活细能寄生在活细胞中才能繁殖,胞中才能繁殖,而动物细胞培而动物细胞培养液中没有细养液中没有细胞。胞。2006年重庆卷年重庆卷下列所述下列所述环境条件下的微生物,能正环境条件下的微生物,能正常生长繁殖的是(
6、常生长繁殖的是()A在缺乏生长素的无氮在缺乏生长素的无氮培养基中的圆褐固氮菌培养基中的圆褐固氮菌B在人体表皮擦伤部位在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌的破伤风杆菌C在新配制的植物矿质在新配制的植物矿质营养液中的酵母菌营养液中的酵母菌D在灭菌后的动物细胞在灭菌后的动物细胞培养液中的禽流感病毒培养液中的禽流感病毒【答案】【答案】:A命题意图命题意图:考查知识点:微生物的营养和考查知识点:微生物的营养和代谢类型。代谢类型。能力要求:考查了运用所学知识,对某些能力要求:考查了运用所学知识,对某些生物学问题进行解释、推理,作出合理的生物学问题进行解释、推理,作出合理的判断或得出正确的结论的能力。判断或得出正
7、确的结论的能力。2005年北京卷某化工厂的染水池中,含有年北京卷某化工厂的染水池中,含有一种有害的、难于降解的有机化合物一种有害的、难于降解的有机化合物A,研,研究人员用化合物究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,成功地筛选到能高效元素配制的培养基,成功地筛选到能高效降解化合物降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示。请分析回答问题:要步骤如图所示。请分析回答问题:(1)培养基中加入)培养基中加入化合物的目的是筛化合物的目的是筛选选,这种培,这种培养基属于养基属于培养基。培养基。解题思路解题思路该该培养培养基中除培养
8、培养基中除了化合物了化合物A是有是有机物之外,其他机物之外,其他都是无机物。化都是无机物。化合物合物A是唯一的是唯一的碳源与氮源。碳源与氮源。(1)培养基中加入)培养基中加入化合物化合物A的目的是的目的是筛选筛选,这,这种培养基属于种培养基属于培养基。培养基。只有能利用化合只有能利用化合物物A的细菌才能的细菌才能生存并繁殖。检生存并繁殖。检测化合物测化合物A的含的含量,明显降低的量,明显降低的话,就说明化合话,就说明化合物物A能被利用,能被利用,(1)培养基中加入)培养基中加入化合物的目的是筛化合物的目的是筛选选,这种,这种培养基属于培养基属于培养基。培养基。符合我们的要求。符合我们的要求。根
9、据培养基的用根据培养基的用途,这种培养基途,这种培养基属于选择培养基。属于选择培养基。(2)“目的菌目的菌”生长所需的氮源生长所需的氮源和碳源是来自培和碳源是来自培养基中的养基中的,实验需要振荡,实验需要振荡培养,由此推测培养,由此推测“目的菌目的菌”的代的代谢类型是谢类型是。振荡培养的一个振荡培养的一个目的是增氧。目的是增氧。(3)培养若干天)培养若干天后,应选择培后,应选择培养瓶中化合物养瓶中化合物A含量含量的培的培养液,接入新养液,接入新的培养液中连的培养液中连续培养,使续培养,使“目的菌目的菌”的数的数量量(4)转为固体培养时,常采用)转为固体培养时,常采用的方的方法接种,获得单菌落后
10、继续筛选。法接种,获得单菌落后继续筛选。当用针尖沾取少量的稀释菌液在固体培养当用针尖沾取少量的稀释菌液在固体培养基上画线,由于微生物在固体培养基上的基上画线,由于微生物在固体培养基上的位置固定,不久培养基的表面就会长出多位置固定,不久培养基的表面就会长出多种菌落。而相同特征的菌落属于同一个种。种菌落。而相同特征的菌落属于同一个种。(5)若研究)若研究“目的菌目的菌”的生长规律,将单个的生长规律,将单个菌落进行液体培养,可采用菌落进行液体培养,可采用的方法的方法进行计数,以时间为横坐标,以进行计数,以时间为横坐标,以为纵坐标,绘制为纵坐标,绘制生长曲线。生长曲线。对于单细胞微生物来说,个体的生长
11、很不对于单细胞微生物来说,个体的生长很不明显,持续很短的时间就开始繁殖,生长明显,持续很短的时间就开始繁殖,生长与繁殖交替进行,界限很难划清。常以微与繁殖交替进行,界限很难划清。常以微生物群体为单位来研究微生物的生长。可生物群体为单位来研究微生物的生长。可采用定期取样采用定期取样的方法进行计数,以时间为的方法进行计数,以时间为横坐标,以细菌数目的对数为纵坐标,绘横坐标,以细菌数目的对数为纵坐标,绘制制生长曲线。生长曲线。(6)实验结束后,使用过的培养基应该进行)实验结束后,使用过的培养基应该进行处理后,才能倒掉。处理后,才能倒掉。实验过程中涉及到的菌有可能破坏自然环实验过程中涉及到的菌有可能破
12、坏自然环境,应杀灭。境,应杀灭。【答案】【答案】:(1)目的菌)目的菌选择选择(2)化合物)化合物A异养需氧型(异养需氧型(3)减少)减少增加增加(4)划线()划线(5)定期取样)定期取样细菌数目的对数细菌数目的对数(6)灭菌)灭菌命题思想命题思想考查知识点:微生物需要的营考查知识点:微生物需要的营养物质及功能、新陈代谢类型、培养基的养物质及功能、新陈代谢类型、培养基的种类、科赫的画线法、微生物群体生长规种类、科赫的画线法、微生物群体生长规律、保护环境的思想。律、保护环境的思想。能力要求:能用文字准确地描述生物学方能力要求:能用文字准确地描述生物学方面的内容。理解实验目的、原理、方法和面的内容
13、。理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。理论联系实际,综合运用所学知识解决自理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的有关生物学问题。然界和社会生活中的有关生物学问题。l2006年普通高等学校招生全国统一考试理科年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(北京卷)用蔗糖、奶粉和经综合能力测试(北京卷)用蔗糖、奶粉和经蛋自酶水解后的玉米胚芽液蛋自酶水解后的玉米胚芽液.通过乳酸菌发酵通过乳酸菌发酵可生产新型酸奶,下列相关叙述错误的是可生产新型酸奶,
14、下列相关叙述错误的是()A.蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关B.酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染C.应选择处于对数期的乳酸菌接种应选择处于对数期的乳酸菌接种D.只有奶粉为乳酸菌发解提供氮源只有奶粉为乳酸菌发解提供氮源2006年普通高等学校招生全国统一考试理科综年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(北京卷)用蔗糖、奶粉和经蛋自合能力测试(北京卷)用蔗糖、奶粉和经蛋自酶水解后的玉米胚芽液酶水解后的玉米胚芽液.通过乳酸菌发醉可生产通过乳酸菌发醉可生产新型酸奶,下列相关叙述错误的是新型酸奶,下列相关叙述错误的是()A.蔗糖消耗量与乳蔗糖
15、消耗量与乳酸生成量呈正相关酸生成量呈正相关B.酸奶出现明显气酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染泡说明有杂菌污染l解题思路解题思路乳酸菌利乳酸菌利用蔗糖发酵产生乳酸,用蔗糖发酵产生乳酸,乳酸生成量与蔗糖消乳酸生成量与蔗糖消耗量呈正相关。乳酸耗量呈正相关。乳酸菌发酵不产生菌发酵不产生CO2,酸奶出现明显气泡说酸奶出现明显气泡说明有杂菌进行了无氧明有杂菌进行了无氧呼吸产呼吸产CO2。2006年普通高等学校招生全国统一考试理科综年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(北京卷)用蔗糖、奶粉和经蛋自合能力测试(北京卷)用蔗糖、奶粉和经蛋自酶水解后的玉米胚芽液酶水解后的玉米胚芽液.通过乳酸菌发醉可生产通
16、过乳酸菌发醉可生产新型酸奶,下列相关叙述错误的是新型酸奶,下列相关叙述错误的是()C.应选择处于对数应选择处于对数期的乳酸菌接种期的乳酸菌接种D.只有奶粉为乳酸只有奶粉为乳酸菌发解提供氮源菌发解提供氮源l对数期的细菌个体对数期的细菌个体特征和生理特性稳特征和生理特性稳定,常作为生产菌定,常作为生产菌种。种。l经蛋白酶水解后的经蛋白酶水解后的玉米胚芽液,含有玉米胚芽液,含有氨基酸,可为乳酸氨基酸,可为乳酸菌发酵提供氮源。菌发酵提供氮源。【答案】【答案】【答案】【答案】:D:D命题思想命题思想考查的知识点:微生物的营养考查的知识点:微生物的营养与生长代谢。与生长代谢。能力要求:能运用所学知识,对某
17、些生物能力要求:能运用所学知识,对某些生物学问题进行解释、推理,作出合理的判断学问题进行解释、推理,作出合理的判断或得出正确的结论。或得出正确的结论。l l20062006年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)(8(8分分分分)右图为谷氨酸发酵装置图。右图为谷氨酸发酵装置图。右图为谷氨酸发酵装置图。右图为谷氨酸发酵装置图。(1)图中图中36处是发酵处是发酵罐夹层中水的进出口,罐夹层中水的进出口,水在发酵罐夹层流动水在发酵罐夹层流动的作用是的作用是。因为发酵罐中谷氨酸谷氨酸棒
18、状杆菌密集棒状杆菌密集,呼吸作呼吸作用旺盛用旺盛,产热很多产热很多,如如不降温不降温,会因温度过高会因温度过高而导致酶活性降低而导致酶活性降低.(2)谷氨酸发酵液的谷氨酸发酵液的pH应控制在应控制在7-8范围内。范围内。随着代谢产物的积累,发酵液随着代谢产物的积累,发酵液pH变变化趋势是化趋势是,控制办法是,控制办法是。发酵过。发酵过程中,若谷氨酸积累过量,会抑制程中,若谷氨酸积累过量,会抑制的活性,导致合成途径中断,这种代的活性,导致合成途径中断,这种代谢调节方式称为谢调节方式称为调节。调节。谷氨酸发酵过程中,会产生酸性物质,所谷氨酸发酵过程中,会产生酸性物质,所以会引起以会引起PH值下降,
19、可以通过加入碱性物值下降,可以通过加入碱性物质来控制,根据酶活性调节的定义,可知质来控制,根据酶活性调节的定义,可知道谷氨酸积累过量,会抑制谷氨酸脱氢酶道谷氨酸积累过量,会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,是酶活性调节。的活性,是酶活性调节。(3)如果在如果在4处通入空气,谷氨酸产量会处通入空气,谷氨酸产量会,原因是,原因是。通入空气,学生不容易想到空气不但提供氧通入空气,学生不容易想到空气不但提供氧气,而且里面还有大量的微生物。在微生物气,而且里面还有大量的微生物。在微生物的发酵过程中,通入的是无菌空气。考查学的发酵过程中,通入的是无菌空气。考查学生的仔细做题目的能力生的仔细做题目的能力.【答案】【答
20、案】:)冷却(降温或使温度控制在)冷却(降温或使温度控制在3037)(2)下降)下降加碱(氨水)加碱(氨水)谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶酶酶活性(反馈、负反馈)活性(反馈、负反馈)(3)下降)下降混入杂菌产生竞争,分解或吸收谷氨混入杂菌产生竞争,分解或吸收谷氨酸酸命题思想命题思想考查的知识点:微生物的发酵。考查的知识点:微生物的发酵。能力要求:能运用所学知识,对某些生物学能力要求:能运用所学知识,对某些生物学问题进行解释、推理,作出合理的判断或得问题进行解释、推理,作出合理的判断或得出正确的结论。理论联系实际,综合运用所出正确的结论。理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的有关生物学
21、知识解决自然界和社会生活中的有关生物学问题。学问题。三、本章内容的高考命题特点及对三、本章内容的高考命题特点及对我们的启发我们的启发既有对基础知识的考查既有对基础知识的考查,又有对分析、判断、又有对分析、判断、实验设计、综合应用能力的考查。实验设计、综合应用能力的考查。考查方式比较多地以发酵工程、菌种选育等考查方式比较多地以发酵工程、菌种选育等实际、实验问题为平台,将微生物的营养、实际、实验问题为平台,将微生物的营养、新陈代谢的类型、细菌生长曲线、酶的特性新陈代谢的类型、细菌生长曲线、酶的特性等方面的知识编织在一起。等方面的知识编织在一起。考查在发酵工程与考查在发酵工程与考查在发酵工程与考查在
22、发酵工程与微生物实验中出现的一些实际问题该如何分析、如微生物实验中出现的一些实际问题该如何分析、如微生物实验中出现的一些实际问题该如何分析、如微生物实验中出现的一些实际问题该如何分析、如何解决?对学生准确理解与灵活应用方面考查力度何解决?对学生准确理解与灵活应用方面考查力度何解决?对学生准确理解与灵活应用方面考查力度何解决?对学生准确理解与灵活应用方面考查力度较大。较大。较大。较大。在题型上突出对学生识图、读图及利用图在题型上突出对学生识图、读图及利用图表分析问题、解决问题能力的考查。表分析问题、解决问题能力的考查。在本章内容中,对微生物群体生长规律的在本章内容中,对微生物群体生长规律的识记及
23、应用考查特别多。识记及应用考查特别多。这就要求我们这就要求我们这就要求我们这就要求我们 平时的教学中平时的教学中平时的教学中平时的教学中1 1)在重视基础知识的复习的前提下,着重培养学)在重视基础知识的复习的前提下,着重培养学)在重视基础知识的复习的前提下,着重培养学)在重视基础知识的复习的前提下,着重培养学生运用所学知识,对某些生物学问题进行解释、推生运用所学知识,对某些生物学问题进行解释、推生运用所学知识,对某些生物学问题进行解释、推生运用所学知识,对某些生物学问题进行解释、推理、作出合理的判断或得出正确的结论的能力;理、作出合理的判断或得出正确的结论的能力;理、作出合理的判断或得出正确的
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