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2013人教版高三生物教案:发酵工程

编辑:sx_wuqb

2013-12-11

好多老师又要忙着为同学们写教案、备课。教案的制作需要清晰地思路,条理的章程,威廉希尔app 编辑了2013人教版高三生物教案:发酵工程,欢迎老师们参考借鉴!

一、有关微生物类群的易错点

1、微生物还包括各种真菌——酵母菌、蘑菇、木耳等,所以微生物不一定是形态微小的生物。

2、固氮生物都是原核生物——细菌、放线菌、蓝藻等,因此固氮微生物都没有内膜系统。

3、因病毒全为寄生生活,故在生态系统中皆为消费者。

例1.下图是几种生物的分类图,关于①、②、③三类生物各自共同特征的叙述,正确的是 ( )

①都是异养生物,且都能发生基因突变 ②都不含叶绿素,且都是分解者 ③都有细胞结构,且都有细胞壁

A.①③ B.①② C.②③ D.①

二、有关微生物的结构和功能的易错点

1.质粒基因控制细菌的抗药性、固氮和抗生素的形成。

2.光合作用、有氧呼吸、生物固氮的酶分布在细菌细胞膜上,这些生理活动主要在细胞膜上进行。

3.非细胞结构生物可分为病毒(DNA或RNA+衣壳)、类病毒(仅RNA)、朊病毒(Prions,蛋白致病因子)。

4.质粒、病毒作为基因载体,细菌常作为外源基因受体,而细菌、酵母菌常被应用于发酵工程。

5.病毒为寄生生物,因而在普通培养基上无法培养,只能利用活组织(如活鸡胚)培养。在噬菌体侵染细菌实验中,放射性同位素标记时先让大肠杆菌在培养基上培养。

6.病毒在细胞工程中可做诱导剂,在基因工程中可做运载体。

例2.下列有关①②③④四个框图内所包括的微生物共同特征的叙述,正确的是( )

A.框图①内的生物都能进行有丝分裂,且遗传都遵循孟德尔遗传规律

B.框图②内的生物都不含叶绿素,且都是分解者,都能进行有氧呼吸

C.框图③内的生物的基因上都有RNA聚合酶的结合位点

D.框图④内的生物都是异养生物,都能够进行固氮

三、有关微生物营养的易错点

1.固氮微生物与非固氮微生物氮源的区别:固氮微生物——各种含氮物质(包括N2);非固氮微生物——除N2以外的其他含氮物质。

2.一些微生物不需要从营养物质中摄取生长因子,而是依靠自身体内合成。另外,一些微生物自身体内缺乏合成生长因子所需的酶,因此只能从营养物质中直接获得,否则就不能生存。

3.同一物质可作一种或几种营养成分:NaHCO3既作无机盐又作碳源,NH 或NO 既作氮源又作无机盐,含C、H、O、N的物质如蛋白胨、酵母膏既可作碳源、氮源,又可作生长因子。

4.微生物与动植物的营养物质既有相同成分,如水、无机盐(矿质元素),又有不同成分,如微生物所需的生长因子,人和动物特有的维生素和膳食纤维等,植物需要CO2作碳源

5、例如选择培养基——特定条件或特定C、N源只有该种或该类微生物能存活或利用。如纤维素粉做碳源时筛选分离出分解纤维素的微生物;无任何氮源的培养基筛选固氮微生物;高盐、强酸、无氧等特定条件筛选耐盐、耐酸、厌氧的微生物;加抗生素的培养基筛选真菌;根据是否含有机碳筛选自养、异常微生物。

6、根据划线法得到的培养基上菌落的生成及分布情况,推断分析微生物是否产生抗生素及相互抑制现象。

例3.有关微生物营养物质的叙述中,正确的是( )

A.是碳源的物质不可能同时是氮源 B.凡碳源都能提供能量

C.除水以外的无机物只能提供无机盐 D.无机氮源也能提供能量

四、有关微生物代谢和生长的易错点

1、微生物生长曲线中,种内斗争最激烈的阶段是稳定期;与无机环境斗争最激烈的阶段是衰亡期;几乎不存在种内斗争的阶段是调整期和对数期;产生初级代谢产物的最佳时期是调整期;产生次级代谢产物的最佳时期是稳定期。

2、①选用对数期的菌体做菌种;②将菌体接入相同的培养基,其目的是提高设备利用率。该期合成诱导酶。

3、判断初级和次级代谢产物的主要依据是微生物生命活动是否必需。如乳酸是乳酸菌无氧呼吸的产物,是始终产生的,但其并非是乳酸菌生命活动所必需的,因此乳酸是乳酸菌的次级代谢产物。同样道理,酒精为酵母菌的次级代谢产物。

4.通过酶分子结构的改变来调节,属于变构调节、反馈调节,具可逆性。

5.调节酶活性的物质是酶所催化的化学反应的产物,可以是酶的直接催化反应产物,如谷氨酸对谷氨酸脱氢酶活性的调节;也可以是间接产物,如苏氨酸赖氨酸对天冬氨酸激酶活性的调节。

6.对一种酶活性调节可以是一种产物起作用,也可以是两种产物共同起作用。

7.组成酶只受遗传物质控制,与营养物质无关,细胞内一直存在;诱导酶既受遗传物质控制又与营养物质有关,只有环境中诱导物存在时才能合成,条件改变可消失,如分解乳糖的酶。但二者都是胞内酶。

8.不要把生长曲线认为是微生物个体的生长曲线。因为单细胞的微生物个体生长很不明显,持续时间短,且生长和繁殖交替进行,界限难以划清。

9.不要把生长曲线认为是微生物群体增长速率曲线,因为增长速率在衰亡期是负值。

10.不要把生长曲线看成是自然种群的增长曲线,因为 自然种群不存在衰亡期。但调整期和对数期类似于自然种群的“J”型增长,而纵观调整期、对数期和稳定期正好反映了“S”型增长。

11、种群数量增长和微生物群体生长的曲线关系

(1)A曲线与B、C曲线的区别

①“J”型曲线是在理想条件下的种群数量增长曲线;而“S”型曲线和微生物生长曲线都是在有限环境中的数量变化曲线。

②“J”型曲线无K值,种群增长率始终不变,而种群增长速率越来越大;“S”型曲线和生长曲线有K值,种群增长速率在各阶段是不相同的,当环境条件变化时,K值也会随之变化。

(2)A、B曲线和C曲线的区别与联系

种群数量增长曲线 微生物群体生长曲线

别 研究

范围 只研究种群数量增长阶段的变化规律 研究微生物从生长到死亡整个生命周期的数量变化规律

纵轴

含义 种群的实际数量 微生物数目的对数,不代表实际数量

联系 ①“J”型曲线也有调整期和对数期,即微

生物群体生长曲线的调整期和对数期符

合“J”型曲线

②“S”型曲线也可分为三个阶段:对环境

的适应期、快速增长期、数目稳定期,

曲线总体趋势和微生物群体生长曲线的

调整期、对数期和稳定期相一致

例4.如图是微生物生长曲线,下列叙述中,不正确的是 ( )

A.若用酵母菌进行酒精发酵,应在d点附近切断氧气供应

B.若要扩大培养,可取c点时的微生物作为菌种

C.若进行谷氨酸发酵,a点时的培养基中碳源与氮 源的比例应为3∶1

D.若用黄色短杆菌发酵生产赖氨酸,全过程的Ph 最好保持在6.5~7.5之间

例5.下列关于初级代谢产物和次级代谢产物的比较,其中正确的是 ( )

A.不同微生物的初级代谢产物和次级代谢产物基本相同

B.初级代谢产物和次级代谢产物都自始至终产生

C.初级代谢产物始终产生,次级代谢产物在微生物生长到一定阶段才产生

D.初级、次级代谢产物两者都是微生物生长和繁殖所必需的

例6. 下图表示某一容器中培养的微生物生长速率曲线,其中有关描述错误的是( )

A.①期为调整期 B.②期积累大量次级代谢产物

C.③期种内斗争最激烈 D.④期繁殖速率小于死亡速率

五、有关发酵工程的易错点

1.谷氨酸发酵所用的培养基既是液体培养基又是天然培养基。液体培养基能使营养物质在发酵过程中得到充分的利用,还能为菌体提供更大的生存空间,同时也有利于生产过程中培养条件的控制以及产物的提取等。天然培养基则既能满足菌体的营养需求,又能降低生产成本,还能减少对环境的污染。其中,碳源是豆饼水解液和玉米浆;氮源是尿素和豆饼水解液;生长因子是生物素。

2.搅拌的作用:一是使空气形成细小的气泡,迅速溶解在培养液中(称溶氧);二是使菌种与培养液充分接触,提高原料的利用率。

3.发酵过程中温度上升的原因:一是搅拌器机械搅拌产热;二是菌体自身代谢产热。

4.pH改变的原因及调节措施

①原因:营养物质的利用和代谢产物的积累。

②调节措施:加缓冲剂或中间补加相应营养物质。

5.菌种选育常用方法的比较

育种类型 原理 方法 优、缺点

诱变

育种 基因突变 物理、化学、生物因素诱变 能大幅度改良某些性状,操作简便,但具有很大的盲目性

基因

工程 DNA

重组 将目的基因导入受体细胞,构建工程细胞或工程菌 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 细胞膜的

流动性等 体细胞杂交等 定向改变遗传性状

(1)这三种育种方法都导致了菌体内遗传物质的改变,从而使菌种的遗传特性发生了改变。

(2)除了这三种育种方法外,还有自然选育,即从自然界中直接分离选取,但用此方法选取的菌种产量低,不能满足生产的需要。

(3)菌种选育,一般不直接利用自然界中野生菌种,而是通过人工诱变、基因工程、细胞工程等多种方法获得菌种。

6.灭菌

(1)对象:杀灭所有微生物的菌体、芽孢、孢子。

(2)设备:培养基和发酵装置都要灭菌,通入的空气、加入培养基的所有物质也要灭菌。

(3)方法:高温蒸汽、火焰灼烧、酒精灭菌等。

(4)原因:防止杂菌与发酵菌种形成竞争关系,影响发酵产品。

(5)灭菌与消毒,灭所有微生物,包括菌体、芽孢和孢子等,消毒则在温和条件下杀死菌体,不包括芽孢和孢子。

7.单细胞蛋白

单细胞蛋白指菌体本身,而非某种蛋白质。用做饲料或食品添加剂。

例7..图中的曲线A为谷氨酸棒状杆菌的生长曲线,那么曲线B的纵坐标可能表示 ( )

A.谷氨酸产量 B.谷氨酸的产生速率

C.培养基的消耗量 D.培养基的消耗速率

2013人教版高三生物教案:发酵工程就到这里结束了,同学和老师们一定要认真阅读,希望能有所启发,对大家的学习和生活有所帮助。

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