高三生物二轮复习 微生物的类群营养代谢和生长教案 人教版Word格式文档下载.docx
- 文档编号:16760731
- 上传时间:2022-11-25
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:110.24KB
高三生物二轮复习 微生物的类群营养代谢和生长教案 人教版Word格式文档下载.docx
《高三生物二轮复习 微生物的类群营养代谢和生长教案 人教版Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高三生物二轮复习 微生物的类群营养代谢和生长教案 人教版Word格式文档下载.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
除了碳源、氮源、生长因子、无机盐和水五大营养要素物质外,还有能源。
所谓能源是指为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物质或辐射能。
代谢类型不同的微生物能源不同:
(1)各种异养微生物的能源就是其碳源。
(2)自养微生物的能源:
化能自养微生物的能源是一些还原态无机物;
光能自养微生物的能源是光能、辐射能。
4.培养基的配制要求及几种培养基的应用
(1)培养基配制的基本要求:
培养基是一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合养料。
①任何培养基都应具备微生物生长所需要的五大营养要素物质,且其间的比例是合适的。
②任何培养基一旦配成,必须立即进行灭菌,否则很快会引起杂菌丛生,并破坏其固有成分和性质。
(2)固体培养基、半固体培养基与液体培养基的配制与应用
①(a)固体培养基凝固培养基是在液体培养基中加入1%~2%琼脂(凝固剂),制成遇热可融化、冷却后则凝固的固体培养基。
常用于分离、鉴定、保藏、计数及菌落特征的观察。
(b)天然固体培养基:
由天然固体状基质直接制成的培养基。
例如培养蘑菇等食用菌用的由麸皮、米糠、木屑、纤维、稻草粉等配制成的固体培养基,应用于酒精厂、酿造厂。
②半固体培养基:
在凝固性固体培养基中,如凝固剂低于正常量,培养基呈现出在容器倒放时不致流下,但在剧烈振荡后则能破散的状态。
用于观察微生物的运动,观察判断某细菌是否有鞭毛存在及保藏菌种。
③液体培养基:
呈液体状态的培养基,通常叫做培养液。
液体培养基中的营养物质分布均匀,与菌种充分接触,能大量溶解微生物的代谢产物。
应用于大规模工业生产,也常用于微生物生理、代谢的研究。
(3)鉴别培养基的应用
培养基中加有能与某种菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂,从而用肉眼就能区分该菌菌落与外形相似的它种细菌。
常用的伊红美蓝乳糖培养基,可用来鉴别饮用水和乳制品中是否存在大肠杆菌等细菌。
如果有大肠杆菌,因其强烈分解乳糖而产生大量的混合酸,菌体带H+,故菌落被染成深紫色,从菌落表面的反射光中还可以看到金属光泽。
我国规定饮用水标准:
自来水中细菌总数不可超过100个/mL(37℃,培养24h),大肠杆菌数不能超过3个/L(37℃,培养24h)。
根据病原菌与最常见的数量很大的大肠杆菌同样来自动物粪便污染的原理,只要通过检查水样中的大肠杆菌数即可知道该水源被粪便污染程度,从而间接推测其他病原菌存在的概率。
检测大肠杆菌,可用伊红美蓝鉴别培养基。
5.有关微生物的代谢
(1)微生物代谢异常旺盛的原因
①相对表面积很大,即表面积与体积比很大,因为小体积、大面积必然有一个巨大的营养吸收面,代谢废物的排泄面和环境信息的接受面。
②吸收多,转化快。
③生长旺,繁殖快。
④适应强,易变异。
⑤分布广,种类多。
(2)微生物代谢中合成代谢与分解代谢的关系
微生物的代谢即微生物的新陈代谢,简称代谢。
新陈代谢包括合成代谢和分解代谢。
分解代谢的功能在于保证正常合成代谢的进行,而合成代谢又反过来为分解代谢创造了更好的条件,两者相互联系,促进了生物个体的生长繁殖和种族的繁衍。
分解代谢和合成代谢的相互关系如下:
微生物要进行正常的合成代谢,必须从分解代谢途径中抽走大量的代谢产物以满足其合成细胞基本物质的需要。
这样以来,势必造成分解代谢不能正常运转,并进而影响产能功能的严重后果。
为解决上述矛盾,生物体在其长期进化过程中,发展了独特功能的代谢途径。
(3)微生物独特的合成代谢途径
①生物固氮:
固氮微生物,都是原核微生物。
②肽聚糖的合成:
肽聚糖是微生物结构大分子,绝大多数原核生物细胞壁所含有的独特成分,它在细菌的生命活动中有着重要的功能。
6.关于微生物的生长
微生物不论其在自然条件下还是在人工条件下发挥作用,都是“以数取胜”或是“以量取胜”的。
生长、繁殖就是保证微生物获得巨大数目的必要前提。
可以说,没有一定的数量就等于没有微生物的存在。
一个微生物细胞在合适的外界环境条件下,不断地吸取营养物质,并按其自身的代谢方式进行新陈代谢。
如果同化作用的速度超过了异化作用,则其原生质的总量(重量、体积、大小)就不断增加,于是出现了个体的生长现象。
如果这是一种平衡生长,即各细胞组成成分是按恰当的比例增长时,则达到一定程度后就会发生繁殖,从而引起个体数目的增加,这时,原有的个体已经发展成一个群体。
随着群体中各个个体的进一步生长,就引起了这一群体的生长。
所以,可以用以下关系表示其生长过程:
个体生长→个体繁殖→群体生长
群体生长=个体生长+个体繁殖
除了特定的目的以外,在微生物的研究和应用中,只有群体的生长才有实际意义,因此,提到微生物的生长,均指群体生长。
【学法指导】
本部分内容可安排3~4课时完成。
1.微生物类群部分可从如下几个方面着手:
进行比较复习,大的方面如
(1)原核生物与真核生物
(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。
充分挖掘知识的内涵与外延,注意以点带面,加强知识的引申与扩展。
如:
细菌一例,可复习植物的细胞壁的成分,基粒可联系基因工程中作为运载体的基粒,菌落的特点可联系种群与群落,联系肺炎双球菌转化实验中的两种细菌。
病毒一例,又可考虑病毒的种类及特点,联系噬菌体侵染细菌的原理。
2.微生物的营养、代谢和生长一部分,教师引导学生与高等动植物的营养、代谢和生长相比较。
可从以下几方面比较:
(1)营养方面:
可列表比较,它们之间存在着“营养的统一性”。
特别注意列表比较几种常见的生物的营养:
生物种类
碳源
氮源
生长因子
能源
甲基营养菌
甲醇、甲烷
铵盐、硝酸盐等
有机物
乳酸菌
糖类等
多种维生素
根瘤菌
N2
硝化细菌
CO2
NH3
谷氨酸棒状杆菌
维生素
青霉菌
蛋白质或降解物
与碳源相同
光合细菌(红螺菌)
CO2、有机醇
无机氮化物
利用日光能
(2)代谢方面:
复习高等动物三大营养物质的代谢过程、代谢产物及调节过程(神经调节、体液调节)等;
植物的矿质营养、水分代谢、光合作用、呼吸作用等产物以及调节过程;
微生物代谢的产物,调节过程。
(3)生长方面:
生物的生长从细胞角度讲均是细胞数目的增多,细胞体积的增大。
但是高等生物和微生物细胞数目的增殖方式不同,高等生物以有丝分裂为主,微生物的增殖方式多样,例如细菌二分裂,放线菌孢子生殖,病毒的裂殖等。
从代谢方面讲,生长均是合成代谢大于分解代谢,生物积累物质越来越多。
微生物的群体生长规律的研究均是在实验室固定容积的液体培养基中培养得出的。
影响微生物生长的环境因素主要是营养、pH、氧等。
而高等生物种群的数量增长规律多数是在自然状态下得出的,那么影响高等生物种群数量变动的因素主要是出生率和死亡率、迁入与迁出率、年龄组成、性别比例等。
3.关于实验部分
主要引导学生复习培养基的制作技术、接种环接种技术,以及细菌培养操作过程中应该注意的问题。
培养学生进行实验设计和实验分析的能力。
【典型例题精讲】
[例1]质粒是细菌中的一种特殊结构,它属于细菌的
A.染色体
B.细胞器
C.主要遗传物质载体
D.某些基因的载体
【解析】细菌是原核生物,它没有染色体和除核糖体外的细胞器。
主要遗传物质是存在于核区内的环状DNA分子,存在于核区外的质粒控制着细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等。
【答案】D
[例2]对细菌群体生长规律测定的正确表述是
A.在液体培养基上进行
B.至少接种一种细菌
C.接种一个细菌
D.及时补充消耗的营养物质
【解析】细菌群体生长规律的测定是人们在一定条件下进行的。
这些条件是:
一种细菌,恒定容积的培养基,液体培养基,定时测定细菌总数。
在这些条件下,才能测定出细菌的生长规律。
测定时只能用一种细菌的子细胞群体表达微生物的生长;
恒定容积是给微生物提供一定的生存环境;
液体培养基才能通过样品推测细菌总数。
若接种多种细菌,则会发生种间斗争而不能测定一种微生物的生长规律。
在接种时,要保证一定的接种量。
【答案】A
[例3]自养型微生物所需的碳源和能源为不同的物质,而异养型微生物作为碳源和能源的是
A.CO2B.NaHCO3
C.碳酸盐D.含碳有机物
【解析】碳源主要用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产物,有些碳源还是异养微生物的主要能源物质,而异养微生物不能自己制造有机物,通常只能够利用现成的含碳有机物作碳源。
[例4]在微生物群体生长规律的测定中,种内斗争显著激烈的时期是
A.调整期B.对数期
C.稳定期D.衰亡期
【解析】种内斗争反映了同种生物对生存空间和生活资源的争夺。
在生活空间充裕,营养充足的时候,种内斗争的程度是比较低的。
随着微生物个体数目的增加,每个个体的生存空间越来越少,营养物质也越来越少,每个个体对生存空间和资源的争夺也越来越激烈,种内斗争就越来越激烈。
由此可知,在稳定期的种内斗争最激烈。
在衰亡期,微生物的数目已经开始减少,且已经极度不适于微生物的生存,次级代谢产物积累到很高的程度,这时的微生物的生存斗争主要是与无机环境的斗争。
【答案】C
[例5]控制细菌合成抗生素性状的基因,控制放线菌主要遗传性状的基因,控制病毒抗原特异性的基因依次位于
①核区大型环状DNA上②质粒上③细胞核染色体上④衣壳内核酸上
A.①③④B.①②④
C.②①③D.②①④
【解析】细菌质粒上的基因控制着细菌固氮、抗药性、抗生素生成等性状。
放线菌是原核生物,核区大型环状DNA分子控制其主要遗传性状。
病毒的遗传物质是衣壳内核酸,病毒的抗原特异性是由病毒的衣壳体现出来的,由核酸控制合成衣壳。
[例6]关于微生物酶的叙述中,正确的是
A.组成酶是胞内酶,诱导酶是胞外酶
B.大肠杆菌分解乳糖和葡萄糖的酶都是组成酶
C.酶合成的调节与酶活性的调节不能共存于同一种微生物体内
D.酶合成的调节增强了微生物的适应能力
【解析】微生物的酶有组成酶和诱导酶的区别,还有胞内酶和胞外酶之分,它们之间的关系是:
组成酶和诱导酶都是胞内酶。
它们的区别是:
组成酶是细胞内一直存在的酶,它们的合成只受遗传物质的控制;
而诱导酶是在一定条件下才存在的酶,这个条件就是某物质的存在。
这种物质的存在是诱导酶合成的条件,当然遗传物质也对诱导酶的合成进行控制,而且控制的情况更加复杂。
大肠杆菌分解葡萄糖的酶是组成酶,分解乳糖的酶是诱导酶。
酶合成的调节与酶活性的调节同时存在,密切配合,协调起作用。
酶合成的调节,保证了代谢的需要,充分利用原料和能量,增强了适应环境的能力。
【达标训练】
一、选择题
1.根瘤菌的固氮基因位于
A.核区内的染色体
B.核区的大型环状DNA
C.核区和质粒
D.质粒
【解析】根瘤菌是原核生物,其细胞内没有染色体,遗传物质除了核区大型环状DNA分子外,在质粒上有几个到几百个的基因,控制着根瘤菌的固氮性状。
2.下列不属于微生物范畴的是
A.原核生物B.原生生物
C.真菌D.微小生物
【解析】微生物包括原核微生物(细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体);
真核微生物(酵母菌、丝状真菌——霉菌)和非细胞型生物(病毒、亚病毒)。
3.下列各项叙述中正确的是
A.微生物的遗传物质都是DNA
B.微生物都属于原核生物
C.微生物的遗传物质是核酸
D.微生物的生殖方式是孢子生殖
【解析】微生物包括真菌界,不全部是原核生物;
微生物的生殖方式有多种:
有的是孢子生殖(例放线菌),有的是二分裂生殖(例如细菌),有的是裂殖(例如病毒);
微生物的遗传物质有的是RNA(例如烟草花叶病毒),有的是DNA(例如噬菌体)。
所以说选C更全面。
4.关于细菌结构的有关叙述中,正确的是
A.细菌体内没有任何细胞器和染色体
B.细菌的细胞壁可以用除去植物细胞壁的方式除去
C.细菌细胞中都含有质粒
D.有的细菌可进行有丝分裂
【解析】细菌是原核生物,细胞质没有复杂的细胞器,只有核糖体。
遗传物质不以染色体状态存在。
细胞的细胞壁(主要成分是肽聚糖),与植物细胞壁(主要成分是纤维素和果胶),两者除去细胞壁的方式不同(细菌细胞壁一般用溶菌酶除去或用青霉素抑制其合成;
而植物细胞壁用纤维素酶或果胶酶除去)。
细菌的分裂方式是二分裂,不能进行有丝分裂。
5.细菌常常作为基因工程的受体细胞,下列理由较充分的是
A.形体微小B.结构简单
C.容易鉴别D.繁殖速度快
【解析】形态微小,结构简单,容易鉴别是多数微生物的特点,但是并不一定都能充当基因工程的受体,只有细菌具备快速大量繁殖,在很短的时间内能够获得大量的目的基因这一条件,所以可以充当基因工程的受体。
6.原核生物呼吸酶附着的部位是
A.细胞壁B.细胞膜
C.细胞质D.拟核
【解析】原核生物的细胞壁主要由肽聚糖构成,主要起保护作用等。
细胞质中含核糖体、质粒和一些贮存性颗粒,没有进行有氧呼吸的细胞器——线粒体,所以呼吸酶存在于细胞膜内褶形成一种管状、层状或囊状结构上。
拟核就是遗传物质所在核区。
【答案】B
7.细胞结构是原核,生长繁殖过程绝对不需要氧,体内不含有氧呼吸酶的微生物是
A.乳酸菌B.酵母菌
C.变形虫D.固氮菌
【解析】酵母菌属于真菌,变形虫是原生动物,都属于真核生物,而固氮菌虽属原核生物,但是需氧型生物。
只有乳酸菌既是原核生物又是厌氧菌。
8.光合作用所需的酶和呼吸作用的酶分别属于
A.前者属于胞内酶,后者属于胞外酶
B.前者属于胞外酶,后者属于胞内酶
C.都是胞内酶
D.都是胞外酶
【解析】光合作用和呼吸作用均在细胞内进行,所以催化这两种反应的酶均存在于细胞内。
9.在微生物细胞中,占细胞干重90%以上的化学元素是
A.C、H、O、N
B.C、H、O、N、P、S
C.N、P、S、K、Ca、Mg
D.C、H、O
【解析】C、H、O、N、S、P是构成生物体的主要元素,占原生质(鲜重)总量的97%;
C、H、O、N四种元素是构成生物体的基本元素,其中蛋白质就是由C、H、O、N等元素组成的,蛋白质占细胞干重的最多,而微生物中蛋白质含量最多。
10.产生标准菌落的细菌的最初数目和培养基分别是
A.一个细菌,液体培养基
B.许多细菌,液体培养基
C.一个细菌,固体培养基
D.许多细菌,固体培养基
【解析】菌落是一个或几个细菌的子细胞群体,在固体培养基上,有一定的形态结构,肉眼可见(液体培养基中肉眼不可见),菌落可作为菌种鉴别的重要依据,而多种细菌形成的菌落,就不可能有比较标准的形态。
11.抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物,这产生于微生物生长的
【解析】抗生素属于细菌的次级代谢产物,是微生物生长到一定阶段才产生的,化学结构十分复杂,对该微生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。
细菌在生长过程的稳定期,活菌数目达到最高峰,细胞内大量积累代谢产物,特别是次级代谢产物。
12.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.凡碳源都提供能量
C.除水以外的无机物只提供无机盐
D.无机氮源也能提供能量
【解析】不同的微生物,所需营养物质有较大差别,要针对微生物的具体情况具体分析。
对于A、B选项,它的表达是不完整的。
有的碳源只能是碳源,如CO2;
有的碳源可同时是氮源,如NH4HCO3;
有的碳源同时是能源,如葡萄糖;
有的碳源同时是氮源,还是能源,如蛋白胨。
对于C选项,除水以外的无机物种类繁多、功能也多样。
如CO2,可作自养型微生物的碳源;
NH4HCO3可作自养型生物的碳源和无机盐;
而NaCl则只能提供无机盐。
对于D选项,无机氮提供能量的情况还是存在的,如NH3可为硝化细菌提供能量和氮源。
13.可作为硝化细菌碳源、氮源、能量来源的是
A.含碳有机物,氨,光
B.含碳无机物,氨,氮
C.含碳无机物,氨,氨
D.含碳有机物,氨,氨
【解析】硝化细菌是化能自养型生物,自养型生物的碳源是CO2,碳酸盐等含碳无机化合物。
所需氮源是无机氮化物,能作化能自养的微生物能源的物质都是一些还原态无机物质,如氨既是硝化细菌能源,又是其氮源。
14.测定3类细菌对氧的需要,让它们在3个不同的试管中生长,下图显示了细菌的生长层。
据此判断:
只能在需氧培养基中繁殖、只能在无氧培养基中繁殖、在有氧和无氧的培养基中都能繁殖的细菌依次是
A.ⅢⅠⅡB.ⅢⅡⅠ
C.ⅠⅡⅢD.ⅠⅢⅡ
【解析】试管培养基的表面是有氧环境,内部是缺氧环境,故厌氧型细菌在试管底部大量繁殖,而需氧型细菌在试管培养基表面大量繁殖,兼性厌氧细菌在有氧或厌氧条件下均能生长,所以在整个试管培养基中都能繁殖。
15.圆褐固氮菌、硝化细菌、超级细菌、酵母菌、乳酸菌的代谢类型依次是
①需氧自养型②需氧异养型③厌氧自养型④厌氧异养型⑤兼性厌氧型⑥既可自养又可异养
A.①②③④⑤B.⑥①②⑤④
C.②①④④②D.①②④④⑥
16.为研究微生物群体生物规律常将少量的某种细菌接种到培养基中,定时取样测定培养基里的细菌数目,以时间为横坐标,以细菌数目的对数为纵坐标,得到生长曲线图,对培养基的要求是
A.恒定容积的液体培养基
B.任意容积的液体培养基
C.恒定容积的半固体培养基
D.任意容积的半固体培养基
【解析】半固体培养基常用于观察细菌运动、厌氧细菌分离菌种鉴定等,液体培养基广泛用于微生物生长、代谢等的研究以及大规模的工业化生产。
研究微生物群体生长规律时,液体培养基必须恒定。
17.与调整期长短有关的因素中,能使调整期短的一组是
①用与菌种相同的培养基②营养丰富的培养基③稳定期获得的菌种④对数期获得的菌种⑤接种时间提前⑥接种量加大⑦接种量减小⑧接种种类加大
A.①③⑤⑦B.②③⑤⑦
C.①④⑥D.②④⑤⑥⑧
【解析】与调整期长短有关的因素很多,主要有
(1)菌种
(2)接种龄:
即“种子”的群体生长龄,亦即处在生长曲线上的哪一个阶段。
若以对数期接种龄的“种子”接种,则子代的调整期就短。
(3)接种量:
接种量的大小明显影响调整期的长短。
一般说来,接种量大,则调整期短。
(4)培养基成分:
接种到营养丰富的天然培养基中的微生物,要比接种到营养单调的组合培养基中的调整期短。
所以,在发酵生产中常使用发酵培养基的成分要与种子培养基的成分含量接近。
18.下列属于微生物不可缺少的微量有机物是
①牛肉膏②蛋白胨③氨基酸④维生素⑤碱基⑥生物素
A.①②③B.②③④
C.②③④⑤D.③④⑤⑥
【解析】微生物生长不可缺少的微量有机物叫做生长因子,主要包括维生素、氨基酸、碱基和生物素等,它们一般是酶和核酸的组成成分。
19.鉴别培养基是根据微生物的代谢特点在培养基中加入一些物质配制而成,这些物质是
A.指示剂或化学药品B.青霉素或琼脂
C.高浓度食盐D.维生素或指示剂
20.微生物产生次级代谢产物和某些细菌形成芽孢的最佳时期是
A.对数期B.调整期
C.衰亡期D.稳定期
【解析】稳定期的特点:
(1)生长速率常数R=0;
(2)细胞开始贮存糖类、脂肪等贮藏物;
(3)多数芽孢杆菌开始形成芽孢;
(4)有些微生物在此期还开始形成抗生素等次级代谢产物。
所以,稳定期是发酵生产的最佳收获期。
21.含C、H、O、N的某大分子化合物可以作为
A.异养微生物的氮源、能源
B.异养微生物的碳源、能源
C.自养微生物的碳源、氮源、能源
D.异常微生物的碳源、氮源、能源
【解析】这道题首先要考虑含C、H、O、N的化合物可以提供的营养物质类型,然后再确定可以供给何类型的微生物。
含C、H、O、N的化合物,能够提供碳源、氮源。
这样的物质,可以是有机物的蛋白质等。
也可以是无机物的NH4HCO3,题干中指出该物质是大分子化合物,就不可能是无机物的NH4HCO3,只能是蛋白胨等。
这种化合物是可以培养异样型微生物的,是异养微生物的碳源、氮源、能源。
22.某人利用乳酸菌制作泡菜,因操作不当泡菜腐烂。
下列原因中正确的是
①罐口密闭缺氧,抑制了乳酸菌的生长繁殖②罐口封闭不严,氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖③罐口封闭不严,氧气抑制了其他腐生菌的生长繁殖④罐口封闭不严,促进了需氧腐生菌的生长繁殖
A.①③B.②④
C.②③D.①④
【解析】乳酸菌是厌氧型生物,在
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高三生物二轮复习 微生物的类群营养代谢和生长教案 人教版 生物 二轮 复习 微生物 营养 代谢 生长 教案