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2019-2020年高三生物第一輪復(fù)習(xí) 5、微生物與發(fā)酵工程2-3微生物的生長教案 新人教版選修 教學(xué)目的 1． 微生物群體生長的規(guī)律及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用（C：理解）。 2． 測定微生物群體生長的方法（B：識記）。 3． 溫度、PH和氧等因素對微生物生長的影響（C：理解）。 重點(diǎn)和難點(diǎn) 1． 教學(xué)重點(diǎn) （1） 微生物群體生長的規(guī)律及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。 （2） 溫度、PH和氧等因素對微生物生長的影響。 2． 教學(xué)難點(diǎn) 微生物群體生長的規(guī)律及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。 教學(xué)過程 【板書】 微生物群體生長的測定 微生物群體 規(guī)律：可分為調(diào)整期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期 微生物 生長的規(guī)律 在實(shí)踐中的應(yīng)用 的生長 溫度 影響微生物生長的因素 PH 氧 【注解】 常以微生物群體為單位來研究微生物的生長 （一）微生物群體生長的規(guī)律 1． 微生物群體生長的測定：人工培養(yǎng)、定期取樣、測定群體生長情況 （1）測定方法：測細(xì)菌細(xì)胞數(shù)目、測重量 （2）繪制生長曲線： 2．規(guī)律： （1）調(diào)整期：細(xì)菌一般不分裂，代謝活躍，大量合成細(xì)胞分裂所需的酶類、ATP及其他細(xì)胞成分 （2）對數(shù)期：快速分裂（2n），代謝旺盛，形態(tài)及生理特性比較穩(wěn)定，常作為生產(chǎn)菌種和科研的材料 （3）穩(wěn)定期：繁殖速率與死亡速率相等（營養(yǎng)消耗、有害代謝產(chǎn)物積累、PH變化）活菌數(shù)目最多，代謝產(chǎn)物尤其是次級代謝產(chǎn)物積累，某些細(xì)菌開始形成芽孢 （4）衰亡期：死亡速率大于繁殖速率，細(xì)胞會出現(xiàn)多種形態(tài)，有些細(xì)菌開始解體，釋放出代謝產(chǎn)物等 3．在實(shí)踐中的應(yīng)用： （1） 獲取菌種：對數(shù)期 （2） 連續(xù)培養(yǎng)法：進(jìn)入穩(wěn)定期后，補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)，不使進(jìn)入衰亡期，從而提高代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量 （二）影響微生物生長的環(huán)境因素 1． 溫度：最適生長溫度（25～37℃） 真菌：5．0～6．0 2． PH：最適PH 多數(shù)細(xì)菌：6．5～7．5 （放線菌：7．5～8．5） 好氧型微生物：只能生活在有氧環(huán)境中 3．氧 厭氧型微生物：在低氧、有些是無氧環(huán)境中才能生活 兼性厭氧型微生物：在有氧和無氧條件下，能以不同的代謝方式生長繁殖。 【同類題庫】 微生物群體生長的規(guī)律及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用（C：理解） ．微生物群體生長的測定方法（B） ①測定樣品的細(xì)胞數(shù)目 ②測定次級代謝產(chǎn)物的總含量 ③測定培養(yǎng)基中細(xì)菌的體積 ④測定樣品的細(xì)胞質(zhì)量 A．②④ B．①④ C．①③ D．②③ ．細(xì)菌生長中，代謝最旺盛的時(shí)期是（B） A．調(diào)整期 B．對數(shù)期 C．穩(wěn)定期 D．衰亡期 ．在細(xì)菌生長的過程中，屬于穩(wěn)定期特點(diǎn)的是（D） A．纖維素和果膠 B．磷脂分子和蛋白質(zhì)分子 C．磷脂雙分子層和糖蛋白 D．蛋白質(zhì)和糖類 ．研究微生物的生長是以群體為單位的，這項(xiàng)研究不包括（A） A．菌落的生長 B．繁殖 C．群體細(xì)胞數(shù)增加 D．個(gè)體體積增加 ．作為生產(chǎn)用菌種和科研的材料，常選哪個(gè)時(shí)期的細(xì)菌（A） A．對數(shù)期 B．穩(wěn)定期 C．衰亡期 D．調(diào)整期 ．微生物產(chǎn)生次級代謝產(chǎn)物抗毒素、抗生素、色素等的最佳時(shí)期是（B） A．對數(shù)期 B．穩(wěn)定期 C．衰亡期 D．調(diào)整期 ．細(xì)菌芽孢形成的時(shí)期通常在（B） A．對數(shù)期 B．穩(wěn)定期 C．衰亡期 D．調(diào)整期 ．在微生物群體生長規(guī)律的測定中，種內(nèi)斗爭最顯著最激烈的時(shí)期是（B） A．對數(shù)期 B．穩(wěn)定期 C．衰亡期 D．調(diào)整期 ．細(xì)菌群體在生長過程出現(xiàn)形態(tài)變化甚至畸形是在（C） A．對數(shù)期 B．穩(wěn)定期 C．衰亡期 D．調(diào)整期 ．對細(xì)菌生長生長調(diào)整期的敘述不正確的是（B） A．細(xì)胞很少分裂 B．長短與培養(yǎng)條件有關(guān)與菌種無關(guān) C．有很多誘導(dǎo)酶形成 D．對不良環(huán)境敏感，抗性弱易死亡 ．與調(diào)整期長短有關(guān)的因素中，最全面的一組是（C） ①用與菌種相同的培養(yǎng)基 ②營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基 ③穩(wěn)定期獲得的菌種 ④對數(shù)期獲得的菌種 ⑤接種時(shí)間提前 ⑥接種量加大 ⑦接種量減少 ⑧接種種類增多 A．①③⑤⑦ B．②③⑤⑦ C．①④⑥ D．②④⑤⑥⑧ ．下列對連續(xù)培養(yǎng)優(yōu)點(diǎn)的敘述,不正確的是（B） A．能及時(shí)補(bǔ)充微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)，提高產(chǎn)量 B．有利于微生物盡快將代謝產(chǎn)物釋放到培養(yǎng)基中 C．能消除不利于微生物生長的某些環(huán)境因素 D．提高了設(shè)備利用率 ．連續(xù)培養(yǎng)酵母菌的措施中不正確的是（D） A．及時(shí)補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì) B．以青霉素殺滅細(xì)菌 C．以緩沖液控制pH在5.6---6.0之間 D．以酒精濃度測定生長狀況 ．炭疽桿菌在活體內(nèi)不易形成芽孢，在人工培養(yǎng)基或外界環(huán)境中易形成芽孢。當(dāng)吸入帶有炭疽芽孢的塵埃時(shí)，芽孢會產(chǎn)生毒素。下列說法正確的是（C） A．炭疽桿菌主要進(jìn)行孢子生殖 B．芽孢主要是在衰亡期產(chǎn)生的 C．炭疽桿菌產(chǎn)生芽孢這是其適應(yīng)外界環(huán)境的表現(xiàn) D．炭疽桿菌的新陳代謝類型與人體蛔蟲相同 ．（多選）右圖為酵母菌培養(yǎng)過程中的生長曲線，下列有關(guān)敘述中正確的是（ABCD） A．誘導(dǎo)酶一般是在a段時(shí)期內(nèi)產(chǎn)生的 B．b段培養(yǎng)過程中應(yīng)給予充足的氧氣 C．若要產(chǎn)生大量酒精，則在c段應(yīng)將發(fā)酵罐密封 D．連續(xù)培養(yǎng)的目的主要是為了延長c段時(shí)間 ．根據(jù)下圖回答： （1）左圖表示的是微生物的 曲線。 （2）圖中1是 期，出現(xiàn)該期的原因是 ， 為了縮短該期，可采取怎樣的措施？ 。 （3）圖中[ ] 是種內(nèi)斗爭最激烈的時(shí)期；圖中[ ] 是微生物與環(huán)境間斗爭最激烈的時(shí)期。 [（1）群體生長（2）調(diào)整 合成誘導(dǎo)酶，適應(yīng)新環(huán)境，加大接種量或使用對數(shù)期的菌種（3）3 穩(wěn)定期 4 衰亡期] 測定微生物群體生長的方法（B：識記） ．微生物群體生長情況的測定方法可以是（） ①測定細(xì)胞數(shù)目 ②測定次級代謝產(chǎn)物的的總量 ③測定培養(yǎng)基中細(xì)菌的數(shù)目 ④測定培養(yǎng)基中細(xì)菌的總量 A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 溫度、PH和氧等因素對微生物生長的影響（C：理解） ．絕大多數(shù)微生物的最適生長溫度為（A） A．25℃～37℃ B．10℃～25℃ C．37℃～40℃ D．20℃～30℃ ．不同微生物最適PH不同，多數(shù)細(xì)菌的最適PH為（B） A．5.0～6.0 B．6.5～7.5 C．7.0～8.0 D．8.0～8.5 ．環(huán)境中氧含量的狀況，對不同代謝類型的微生物群體的生長具有不同的影響，下列菌中，無明顯影響的是（D） A．鏈球菌 B．甲烷桿菌 C．乳酸菌 D．酵母菌 ．下列對連續(xù)培養(yǎng)優(yōu)點(diǎn)敘述正確的是（B） A．能及時(shí)補(bǔ)充微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)，提高產(chǎn)量 B．有利于微生物盡快將代謝產(chǎn)物釋放到培養(yǎng)基中 C．能消除不利于微生物生長的某些環(huán)境因素 D．提高了設(shè)備的利用率 ．以下關(guān)于環(huán)境因素對微生物生長影響的敘述不正確的是（D） A．絕大多數(shù)微生物的最適生長溫度為25～37℃ B．多數(shù)細(xì)菌的最適PH值為6．5～7．5，真菌的最適PH值為5．0～6．0 C．絕大多數(shù)細(xì)菌和大多數(shù)真菌只能生活在有氧條件下 D．工業(yè)上大多用厭氧型細(xì)菌來處理污水 ．將10毫升酵母液放在適宜溫度下培養(yǎng)，并于不同時(shí)間內(nèi)等量均勻取樣4次，分別測定樣品中酵母菌的數(shù)量和pH，結(jié)果如下表。請分析回答： 樣品 酵母菌數(shù)量（個(gè)/立方毫米） pH 1 1210 4．8 2 820 5．4 3 1210 3．7 4 1000 5．0 （1）表中樣品的取樣先后順序?yàn)? 。 （2）對酵母菌而言，10毫升該培養(yǎng)液的環(huán)境負(fù)荷量為 。 （3）若第5次均勻取樣時(shí)，樣品中的酵母菌數(shù)量為760個(gè)/立方毫米，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是 。 【學(xué)科內(nèi)綜合】 ．炭疽桿菌在活體內(nèi)不易形成芽孢，在人工培養(yǎng)基或外界環(huán)境中暑形成芽孢，芽袍產(chǎn)生的毒 素會對人體造成危害。下列說法正確的是(C) A．炭瘟桿菌主要進(jìn)行孢子生殖 B．芽孢主要是在衰亡期產(chǎn)生的 C．炭疽桿菌產(chǎn)生芽孢是適應(yīng)外界環(huán)境的表現(xiàn) D．炭疽桿菌的新陳代謝類型與蛔蟲相同 ．在光亮處用一種培養(yǎng)液分別培養(yǎng)綠藻和酵母菌，其結(jié)果如右圖，造成這種結(jié)果的原因是培養(yǎng)液中（C） A．缺少無機(jī)鹽 B．含氧量太高 C．缺少有機(jī)養(yǎng)分 D．不含二氧化碳 ．探究某種因素對細(xì)菌生長的影響，下列各項(xiàng)中措施與目的不一致的是（C） A．接對數(shù)期菌種，縮短調(diào)整期 B．增加培養(yǎng)基總量，提高細(xì)菌的K值 C．對數(shù)期添加不同的培養(yǎng)基，繁殖速度加快 D．連續(xù)培養(yǎng)，延長穩(wěn)定期 ．下圖是細(xì)菌的生長曲線，回答： （1）此曲線的形成條件是 ； （2）生長曲線是在 培養(yǎng)基上培養(yǎng)的結(jié)果，之所以用這樣的培養(yǎng)基是因?yàn)? ； （3）若想縮短a，則生產(chǎn)上應(yīng)該 ； （4）b表示的時(shí)間長短，決定于 ； （5）在大小不同的容器中培養(yǎng)，c期較長的是 ，原因是 ； （6）從態(tài)學(xué)角度考慮，限制c期細(xì)菌進(jìn)一步增多的生態(tài)因素是 。 [（1）少量某種細(xì)菌接種到固定容積的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)（2）液體；可以測出細(xì)菌的總數(shù)目和總重量（3）加大接種量、選用對數(shù)期的菌種（4）培養(yǎng)基的多少（5）大的容器；營養(yǎng)物質(zhì)多，可供消耗的時(shí)間長，而且代謝產(chǎn)物積累到一定程度也需要較長時(shí)間（6）非生物因素如PH、代謝產(chǎn)物、營養(yǎng)物質(zhì)] ．根據(jù)細(xì)菌的生長曲線回答下列問題： （1）曲線形成的條件是 ；和自然生態(tài)系統(tǒng)相比，其區(qū)別是 ； （2）接種一段時(shí)間后，菌數(shù)迅速增加，此時(shí)種群的數(shù)量變化與 曲線相似，其原因是 ； （3）若此細(xì)菌的初始數(shù)目為n，每繁殖一代用20分鐘，則調(diào)整期后2小時(shí)，發(fā)酵罐中的菌數(shù)為 ； （4）AE段與自然生態(tài)系統(tǒng)中的種群 生長曲線相似，其原因是 ； （5）DE段表明此細(xì)菌的生長進(jìn)入了 期，原因是 ，該期積累 產(chǎn)物的關(guān)鍵時(shí)期，可采用 方法延長時(shí)間達(dá)到增產(chǎn)的目的； （6）種內(nèi)斗爭最激烈的時(shí)期是 段，細(xì)菌與無機(jī)環(huán)境斗爭最激烈的時(shí)期是 段。 [（1）少量某種細(xì)菌接種到固定容積的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)；不能構(gòu)成物質(zhì)循環(huán)（2）“J”型；營養(yǎng)充足，培養(yǎng)條件適宜（3）26n（4）“S”型；生存條件有限（5）穩(wěn)定期；營養(yǎng)物質(zhì)消耗、代謝產(chǎn)物積累、PH值改變等；代謝；連續(xù)培養(yǎng)（6）DE；EF] ．抗生素等代謝產(chǎn)物大量在 產(chǎn)生，因此要延長該期，提高代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量，通常采取的措施是 。 ．處于對數(shù)期的細(xì)菌的特點(diǎn)是 、 、 。 ．微生物群體生長測定，常用的方法有 、 兩種。 ．微生物只能在一定溫度范圍內(nèi)生長，根據(jù)不同菌種，在長期的進(jìn)化過程中的適應(yīng)，其最適生長溫度的不同可以將微生物分為不同的類型即： 、 及 。 ．某同學(xué)為了探究酸堿度對酵母菌酒精發(fā)酵酶促反應(yīng)速度的影響，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。 (1)實(shí)驗(yàn)用具：燒杯、10mL注射器4支、凡士林、干酵母粉、蔗糖、配制好的pH分別為5、6、7、8的緩沖液。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟： ①用開水配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液100mL，冷卻到室溫(26℃)后，加入4克干酵母 粉，l0分鐘后……。(依次完成步驟②③④⑤) ② ③ ④ ⑤ (3)實(shí)驗(yàn)記錄：產(chǎn)生2ml氣體體積量(以針筒推柄上升的ml數(shù)為產(chǎn)氣量)所需要的時(shí)間如下 pH PH=5 PH=6 PH=7 PH=8 時(shí)間(s) 8 7 6 7．5 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 。 (5)回答問題，實(shí)驗(yàn)過程中為什么要等到蔗糖溶液冷卻后再加入酵母粉? 。 [(2)②取4支注射器，分別標(biāo)號A、B、C、D，③分別抽取2ml(等量、1-6ml范圍也可)含酵母的蔗糖液 ④用A、B、C、D4支注射器對應(yīng)抽取等量的pH為5、6、7、8的緩沖掖．并用凡士林涂抹在針頭及有關(guān)地方 ⑤觀察并記錄針筒推柄上升2m1所需時(shí)間(4分) (4)pH為7時(shí)，酵母菌發(fā)酵效率最高，過高過低的pH都會影響酶的活性，而影響發(fā)酵效率(1分)，(5)防止酵母菌高溫被殺死，及防止酶失去活性(1分)] ．將大腸桿菌的質(zhì)粒取出，連接上人生長激素的基因以后，重新置人大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，然后，用這種帶有人生長激素基因的工程菌進(jìn)行發(fā)酵，就能得到大量的人生長 激素。下圖反映工程菌的生長曲線，據(jù)圖回答： (1)在大規(guī)模生產(chǎn)中，需要將選育的工程菌菌種經(jīng)過多次擴(kuò)大培養(yǎng)，再進(jìn)行接種，擴(kuò)大培養(yǎng)選用[ ] 期的細(xì)菌，并通入無菌空氣。 (2)若把大腸桿菌接種到含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中，只有葡萄糖全被消耗后才合成半乳糖苷酶分解乳糖，這一事實(shí)表明半乳糖苷酶屬于 酶。該調(diào)節(jié)方式的意義是 ，增強(qiáng)了微生物對環(huán)境的適應(yīng)能力。 (3)請?jiān)趫D中畫出大腸桿苗生長速率的變化曲線。 [(1)Ⅱ?qū)?shù)期 (2)誘導(dǎo)， 保證代謝的需要，避免細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)和能量的浪費(fèi) (3)見下圖(2分) ] ．右圖是細(xì)菌的生長速度曲線，根據(jù)曲線回答下列問題： (1)活細(xì)菌數(shù)量最多時(shí)對應(yīng)的是曲線中的 段。 總菌數(shù)目(包括死菌和活菌)最多的時(shí)期對應(yīng)曲線中的 段。 (2)3段中生長速度下降的原因是 。 (3)調(diào)整期出現(xiàn)的原因是細(xì)菌接種到新的培養(yǎng)基上后，需要重新合成必需的酶，輔酶或某些必需中間代謝產(chǎn)物，以適應(yīng)新環(huán)境，這種調(diào)節(jié)方式屬 。 (4)處于對數(shù)期的微生物，代謝旺盛，生長迅速，如果用作菌種，可在短時(shí)間內(nèi)得到大量微生物，以縮短發(fā)酵周期，曲線中屬于這一時(shí)期的是 段。 [(5分) (1)3(1分) 4(1分) (2)營養(yǎng)物質(zhì)的消耗；有害代謝產(chǎn)物的積累，pH值變化(1分) (答出兩點(diǎn)給1分) (3)酶合成的調(diào)節(jié)(1分)(4)2(1分)] ．右圖表示小麥種子在暗處萌發(fā)并生長時(shí)釋放的CO2量變化。在此環(huán)境中約20d左右幼苗死亡，并且被細(xì)菌感染而腐爛。請根據(jù)曲線圖回答有關(guān)問題： (1)上述種子萌發(fā)的幼苗與自然條件下萌發(fā)生長的幼苗相比，缺少的生命活動(dòng)是 。 (2)在種子萌發(fā)初期CO2釋放量較少的原因是 。 (3)在種子萌發(fā)6天內(nèi)CO2釋放量逐漸增加的原因是 。 (4)一周后種子萌發(fā)釋放的CO2量逐漸下降的原因是 。 (5)種子開始萌發(fā)時(shí)消耗的有機(jī)物主要來自于 ，最后消耗的有機(jī)物是胚中的 。 (6)幼苗死亡后，仍能測到少量CO2釋放出來，這是由于 。 [(1)光合作用 (2)種子萌發(fā)初期一般進(jìn)行無氧呼吸，釋放CO2少 (3)萌動(dòng)種子由無氧呼吸轉(zhuǎn)入有氧呼吸釋放CO2量急劇上升(或萌動(dòng)種子進(jìn)行有氧呼吸且強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)) (4)由于養(yǎng)料逐漸減少，呼吸速率又慢慢降低 (5)胚乳 蛋白質(zhì) (6)細(xì)菌的分解作用]