《微生物和微生物工程》专题复习万州沙河中学冉素清一、2007年《考纲》考点回眸：（1）微生物的类群：细菌的结构和繁殖病毒的结构和增殖（2）微生物的营养：微生物需要的营养物质及功能培养基的配制原则培养基的种类（3）微生物的代谢：微生物的代谢产物微生物代谢的调节微生物代谢的人工控制（4）微生物的生长：微生物群体的生长规律影响微生物生长的环境因素（5）发酵工程简介：应用发酵工程的生产实例发酵工程的概念和内容发酵工程的应用二、高考动态分析：本专题中，微生物的有关知识应是大家复习的重点，因为这一部分内容与生物学科的其他知识有着千丝万缕的联系，在综合考试中，占有相当重要的地位：它可以和生命的物质和结构基础结合起来，考查细胞的结构和功能、生物膜系统的知识；可以和生物的代谢结合起来，综合考查呼吸作用、物质的转化、酶的活性和代谢的类型等代谢知识；可以和生物的遗传联系起来，考查遗传和变异、基因工程和细胞质遗传的知识；可以和生物与环境的知识结合起来，考查种群的数量变化的规律等，因此有关微生物的知识应是将来高考的一个热点内容。
而对生物固氮的这一部分知识的复习，应结合原核生物的结构、代谢类型和碳的循环、硫的循环等知识，进行综合复习。
在高考中，对本专题的考查主要以选择题的形式进行，综合考查相关知识的实际运用，同时要特别注意有关根据微生物代谢类型进行微生物培养、分离的实验试题。
三、知识体系一览：四、疑难知识分解：1（2）有细胞结构的生物与非细胞结构的生物（3）三种微生物的结构特点与生殖类型；小的方面如（1）细菌的核区与质粒中的基因及控制的性状（2）细菌基本结构与特殊结构等。
2. 微生物与动、植物的营养比较⑴不论从元素水平还是从营养要素的水平来看，微生物的营养与摄食型动物（包括人类）和光合自养型的植物非常相似，它们之间存在着“营养上的统一性”（见下表）。
具体地说，如需要有机碳的，则为异养型；如需要无机碳的，则为自养型。
为自养型者再看能量来源，如需要光能的则为光能自养型，如需要化学能的则为化能自养型。
3、微生物的代谢产物主要是初级代谢产物和次级代谢产物比较4五、归纳教材中列举的微生物的代谢类型及特征：1、微生物代谢异常活跃的原因：⑴表面积与体积之比很大：能够迅速与外界进行物质交换⑵具有复杂而精确的代谢调节方式：酶合成的调节，保证代谢的需要又可避免细胞内物质和能量的浪费，增强了微生物对外界环境的适应能力；酶活性的调节，通过酶分子结构的可逆改变达到快速、精确地调节微生物的代谢。
2、细菌的一些特征：⑴转录和翻译同时同地（细胞质中）进行⑵基因结构同样包括编码区和非编码区，但编码区是连续的，无外显子和内含子的区分⑶细胞内只有核糖体，无其它复杂的线粒体、叶绿体等细胞器。
无线粒体不等天只进行无氧呼吸，有些细菌可以进行有氧呼吸，场所是在细胞质基质和细胞膜上。
3、病毒：无细胞结构，营专性寄生生活，必须借助寄生才能合成它所需要的物质生活。
所以培养病毒时要先培养病毒的寄主。
4、教材中列举的微生物T2噬菌体：DNA细菌病毒病毒烟草花叶病毒：RNA植物病毒艾滋病病毒（HIV）：RNA人体病毒大肠杆菌：异养厌氧型乳酸菌：异养厌氧型圆褐固氮菌：异养需氧型，自生固氮根瘤菌：异养需氧型，共生固氮，属于消费者细菌硝化细菌：化能自养需氧型，属于生产者黄色短杆菌：异养需氧型，用于工业发酵谷氨酸棒状杆菌：异养需氧型，用于工业发酵肺炎双球菌：异养需氧型红螺菌：光能自养厌氧型、化能异养厌氧型（兼性光能营养）苏云金芽孢杆菌：为抗虫棉提供抗虫基因假单孢杆菌：分解石油的超级细菌酵母菌：异养兼性厌氧型，出芽生殖、有性生殖真菌青霉菌：异养需氧型，孢子生殖根霉菌：异养需氧型，孢子生殖放线菌：原核生物、异养需氧型、孢子生殖蓝藻：原核生物、光能自养需氧型、无叶绿体，属于生产者衣藻：真核生物、光能自养需氧型、有叶绿体，属于生产者绿藻：真核生物、光能自养需氧型、有叶绿体，属于生产者变形虫：真核生物、异养需氧型、分裂生殖原生动物大草履虫：真核生物、异养需氧型、分裂生殖小草履虫：真核生物、异养需氧型、分裂生殖五、高考真题回顾1、（重庆卷2006年）下列所述环境条件下的微生物，能正常生长繁殖的是AA．在缺乏生长素的无氮培养基中的圆褐固氮菌B．在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌C．在新配制的植物矿质营养液中的酵母菌D．在灭菌后的动物细胞培养液中的禽流感病毒2、 (广东卷2006年)下列不需要利用发酵工程的是 BA.生产单细胞蛋白饲料B．通过生物技术培育可移植的皮肤C．利用工程菌生产胰岛素D．工厂化生产青霉素3、 (广东卷2006年)某同学在进行探究大肠杆菌群体生长规律实验时，错误操作是ABCA.在调整期扩大接种B．随时调整pHC在稳定期连续培养D．定期检测菌体数目4、（江苏卷2006年）关于青霉素生产的叙述，正确的是BA．青霉素是青霉菌生长代谢中重要的初级代谢产物B．用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌再经筛选的方法可以选育高产菌种C．发酵罐接种后必须进行灭菌处理D．在青霉菌生长的稳定期，活菌数不再增加，青霉菌产量也不再增加5、（江苏卷2006年）关于炭疽杆菌的叙述，错误．．的是CA．具有细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等结构B．通过二分裂方式进行繁殖c．核衣壳外还有多糖、蛋白质和脂质构成的囊膜D．同化类型是化能异养型6、（江苏卷2006年）(8分)右图为谷氨酸发酵装置图。
(1)图中3．6处是发酵罐夹层中水的进出口，水在发酵罐夹层流动的作用是▲ 。
(2)谷氨酸发酵液的pH应控制在7-8范围内。
随着代谢产物的积累，发酵液pH变化趋势是▲，控制办法是▲。
发酵过程中，若谷氨酸积累过量，会抑制▲ 的活性，导致合成途径中断，这种代谢调节方式称为▲ 调节。
(3)如果在4处通入空气，谷氨酸产量会▲，原因是▲ 。
答案： (1)冷却(降温或使温度控制在30℃一37℃)(2)下降加碱(氨水)谷氨酸脱氢酶酶活性(反馈、负反馈)（3）下降混入杂菌产生竞争，分解或吸收谷氨酸7、（北京卷2006年）用蔗糖、奶粉和经蛋自酶水解后的玉米胚芽液.通过乳酸菌发醉可生产新型酸奶，下列相关叙述错误的是DA.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C.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8、（天津卷2006年）(14分)(1)下图为某细菌的生长曲线及A、B两种代谢产物积累曲线。
请据图回答问题：①A产物合成始于细菌生长曲线的期，属于代谢产物。
②B产物的积累量在细菌生长曲线的期最大。
(2)绝大多数微生物最适生长温度为25～37℃。
为了探究培养温度对谷氨酸棒状杆菌代谢产物(谷氨酸)合成量的影响，设计如下实验。
在实验中有4处错误，分别标以①、②、③、④，请依次分析错误原因。
第一步：设定培养温度为①℃℃、℃、302928 第二步：将菌种接种到灭菌后的液体培养基中，分别在设业的温度条件下②密闭培养 第三步：在③衰亡期定时取样，分别测定谷氨酸合成量，记录结果并绘制曲线。
实验结果预测及结论：若在30℃培养条件下，谷氨酸合成量最大，则认为，④的最适培养温度℃为该细菌合成谷氨酸30。
① 。
② 。
③ 。
④ 。
答案：(1) ①对数；次级 ②稳定(2) ①温度设定范围过窄 ②谷氨酸棒状杆菌是好氧细菌，不应密闭培养③从调整期至衰亡期均有谷氨酸的合成，故取样时期有遗漏④实验结果有局限性，合成谷氨酸的最适培养温度有可能高于30℃9、（2005年北京春招）将酵母分为a 、b 、c 、d 四组，用不同方式培养，其种群增长曲线如图所示。
请据图回答下列问题。
（1）a 呈现 增长，该种群的生长在20h 之前处于时期，20h~40h 处于 时期。
（2）d 呈现 增长。
在100h~120h ，d 的增长率趋于 时期，若在现有条件下继续培养，其种群数量趋于 。
（A 增长，B 酵母数时间（h ）换一次培养液）减少）（3）随着更换培养液的时间间隔的延长上，酵母种群的增长率趋于，其可能的限制因素是不足和的积累。
【答案】（1）J 调整对数（2）S 0 B（或减少）（3）降低（或减少）营养有害代谢产物（或有害产物）六、自我测试题：一.选择题1. 下列不属于微生物的是（）A. 蓝藻和蘑菇B. 葫芦藓和铁线蕨C. 噬菌体和黄曲霉D. 放线菌和变形虫2. 谷氨酸棒状杆菌异化作用方式是需氧型，它的有氧呼吸的酶主要存在于（）A. 线粒体B. 核糖体C. 细胞质基质D. 内质网3. 下列不属于细菌的基本结构是（）A. 鞭毛B. 核糖体C. 质粒D. 细胞壁4. 有关放线菌的叙述，正确的是（）A. 由分枝状菌丝构成，与霉菌完全相同B. 与细菌相同，是单细胞的原核生物C. 通过有丝分裂产生孢子，形成新个体，因此属于无性生殖D. 主要生活在动植物的细胞中可致病5. 病毒的主要结构是（）A. 核酸B. 衣壳C. 囊膜D. 核衣壳6. 病毒之所以是生物的根本原因是（）A. 能进行新陈代谢B. 能进行繁殖C. 能感染细胞D. 能产生可遗传变异7. 噬菌体侵染细菌的实验中，合成子代噬菌体蛋白质需要的模板和原料分别是（）A. 噬菌体的DNA，噬菌体的氨基酸B. 细菌的DNA，细菌体内的氨基酸C. 噬菌体的DNA，细菌体内的氨基酸D. 细菌的DNA，噬菌体内的氨基酸8. 下列物质中，能为根瘤提供碳源、氮源的（）A. 大豆粉和蛋白B. CO2和N2C. 葡萄糖和N2D. 碳酸盐和NH39. 下列关于生长因子的叙述不正确的是（）A. 生长因子是指微生物生长不可缺少的微量有机物B. 一般是酶、核酸的组成部分C. 自身不能合成，必须由外界补充D. 主要包括维生素、氨基酸和碱基等10. 对下列培养基的叙述正确的是（）A. 制作固体培养基必须加入琼脂B. 加入青霉素可得到放线菌C. 培养自生固氮菌不需氮源D. 发酵工程一般用半固体培养基11. 要从多种细菌中分离某种细菌，培养基要用（）A. 固体培养基B. 液体培养基C. 加入青霉素的培养基D. 加入高浓度食盐的培养基12. 对微生物代谢产物的叙述正确的是（）A. 初级代谢产物的种类在不同微生物细胞中不同B. 抗生素、维生素、激素是微生物生长到一定阶段才产生C. 次级代谢产物在细胞内、外都可能存在D. 微生物的代谢增物是自身生长、繁殖所必需的13. 有关大肠杆菌半乳糖苷酶的叙述正确的是（）A. 是细胞内一直存在的酶B. 它的形成是因为环境中存在乳糖C. 环境中有葡萄糖时此酶不能合成D. 乳糖的代谢能否进行与此酶的活性有关14. 工业上利用谷氨酸棒状杆菌大量积累谷氨酸，应采用（）A. 加大葡萄糖的投放量B. 加大菌种的密度C. 改变菌体细胞膜通透性D. 改变培养基碳源和氨源的比例15. 关于组成酶的叙述正确的是（）A. 既有胞内酶，又有胞外酶B. 受遗物质和营养物质的控制C. 是微生物细胞内一直存在酶D. 组成酶通过调节酶的活性来调节微生物的代谢活力16. 发酵是指（）A. 微生物的呼吸过程B. 一种微生物的繁殖过程C. 微生物的新陈代谢D. 微生物产生代谢产物和菌体的过程17. 细菌生长中，代谢最旺盛的时期是（）A. 调整期B. 对数期C. 稳定期D. 衰亡期18. 微生物连续培养的特点是（）A. 可充分利用培养基B. 生产条件要求很高C. 缩短了培养周期D. 微生物长期处于高速生长状态19. 微生物群体生长的测定方法（）①测定样品的细胞数目②测定次级代谢产物的总含量③测定培养基中细菌的体积④测定样品的细胞质量A. ②④B. ①④C. ①③D. ②③20. 暴露在空气中，下列哪种微生物不能生存（）A. 酵母菌B. 真菌C. 放线菌D. 产甲烷杆菌21. 关于菌种的选育不正确的是（）A. 自然选育的菌种不经过人工处理B. 诱变育种原理的基础是基因突变C. 通过有性杂交可形成工程细胞D. 采用基因工程的方法可构建工程菌22. 用于谷氨酸发酵的培养基需添加的生长因子是（）A. 氨基酸B. 碱基C. 核苷酸D. 生物素23. 谷氨酸棒状杆菌扩大培养时，培养基应该是（）A. C:N为4:1B. C:N为3:1C. 隔绝空气D. 加大氮源、碳源的比例24. 能影响发酵过程中温度变化的因素是（）A. 微生物分解有机物释放的能量B. 机械搅拌C. 发酵罐散热及水分蒸发D. A、B、C选项都对25. 大量生产酵母菌时，不正确的措施是（）A. 隔绝空气B. 在对数有获得菌种C. 过滤沉淀进行分离D. 使菌体生长长期处于稳定期26. 连续培养酵母菌的措施中不正确的是（）A. 及时补充营养物质B. 以青霉素杀灭细菌C. 以缓冲液控制pH在5.0—6.0之间D. 以酒精浓度测定生长状况27. 用发酵工程生产的产品，如果是菌体，则进行分离提纯可采用的方法是（）A. 蒸馏过滤B. 过滤沉淀C. 萃取离子D. 沉淀萃取28. 下列物质中，不能为异养生物作碳源的是（）A. 蛋白胨B. 含碳有机物C. 含碳无机物D. 石油、花生饼29. 培养生产青霉素的高产青霉素菌株的方法是（）A. 细胞工程B. 基因工程C. 人工诱变D. 人工诱变和基因工程30. 以下发酵产品中不属于微生物代谢产物的是（）A. 味精B. 啤酒C. “人造肉”D. 人生长激素31. 利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的最适原料和产生酒精阶段要控制的必要条件是A. 玉米粉和有氧B. 大豆粉和有氧C. 玉米粉和无氧D. 大豆粉和无氧32. 关于单细胞蛋白叙述正确的是（）A. 是微生物细胞中提取的蛋白质B. 通过发酵生产的微生物菌体C. 是微生物细胞分泌的抗生素D. 单细胞蛋白不能作为食品33. 基因工程培育的工程菌通过发酵工程生产的产品有（）①石油、②人生长激素、③紫草素、④聚乙二醇、⑤胰岛素、⑥重组乙肝疫苗A. ①③⑥B. ②⑤⑥C. ③⑤⑥D. ②③⑤二、非选择题34.（1）此培养基的营养要素有类，其中蛋白胨能提供的是。