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高中生物學習指南:微生物與發酵工程知識點總結

2018-12-29 11:25:00 來源:啟達教育網

高中生物怎么學?關于微生物發酵工程呢?微生物與發酵工程是高中生物選修教材中重要的內容,其中有關微生物的代謝是繼植物代謝、動物代謝之后又一個重要的生物代謝類型,無論是在細胞結構與代謝功能上都具有獨特性。啟達教育老師為你整理了高中生物學習指南:微生物與發酵工程知識點總結,系統復習微生物類生物學知識,希望能夠幫助到你!。

一、微生物的類群

“微生物的類群”一節,主要講述了細菌、放線菌、病毒的結構和繁殖。關于細菌的結構和繁殖,在高中生物必修課中已介紹過原核生物細胞的結構特點,因此在細菌結構的學習中,先復習原核細胞的特點,再認識細菌的結構。對于細菌這類原核生物核區中大型環狀DNA及質粒DNA則相當于真核細胞中的核DNA和質DNA。作為核區的大型環狀DNA,它控制著細菌的主要遺傳性狀;而質粒DNA則控制細菌產物尤其是次級代謝產物的合成。復習時注意聯系選修本第三章“遺傳與基因工程”中運用質粒做基因運載體的知識,加強知識的橫向聯系和綜合應用。同時注意結合歸納微生物的主要類群,引入一些熱點、焦點問題,如引起艾滋病的HIV病毒,“911”事件后美國出現的炭疽病--病原體為炭疽桿菌;歐洲、日韓發生的病牛病--病原體為朊病毒;近期引起“非典”的SARS病毒等。

二、微生物的營養、代謝和生長

該內容主要包括:微生物需要的營養物質及功能、培養基配制的原則和種類:微生物的代謝產物、微生物代謝的調節及人工控制;微生物群體生長的規律、影響微生物生長的環境等。在本節的復習中要注意:

1.抓住營養與代謝關系這條主線是復習本節的關鍵

(1)分析常見的微生物代謝類型、生殖方式、代謝過程等,確定不同微生物所需的營養物質的來源與功能。例如:大腸桿菌、硝化細菌、根瘤菌、酵母菌、放線菌、藍藻等微生物,通過分析明確自養型與異養型微生物的區別主要是碳源。

高中生物學習指南:微生物與發酵工程知識點總結

2.歸納比較一些相關的知識點,便于清楚地記憶和掌握

可列表比較常見的微生物代謝類型、生殖方式、代謝過程、實踐應用等知識,從中掌握各自特征(如下表)。此外還可列表比較:不同培養基的特點、用途;初級代謝產物與次級代謝產物的種類和作用;組成酶與誘導酶在代謝調節上的不同特點;微生物生長的四個不同時期的特點、區別和作用等。

表I. 三種細菌有關知識點的比較

高中生物學習指南:微生物與發酵工程知識點總結

3.要注意分析微生物營養、代謝、生長的原理在生產實踐上的應用,以便于掌握微生物在生產實踐中應用的范圍和特點。

例如:微生物培養的菌種選育時期,生產代謝產物的酶活性調節的關系,代謝產物在生產中采用連續培養法的原理;并結合具體的生產實踐認識微生物的代謝、生長對各種環境條件的需求,例如O2、溫度、pH等。

三、發酵過程

通過復習發酵實例--谷氨酸發酵,然后講述發酵工程的概念、內容和應用,符合學生從感性到理性的認知規律,復習時要注意:

1.分析谷氨酸發酵的特點,總結出發酵工程的概念和內容

(1)理解概念時,注意與發酵概念的區別。發酵是個過程,是通過微生物培養大量生產各種代謝產物的過程,而發酵工程是應用于發酵過程中的一種技術。

(2)對發酵工程內容的掌握,從谷氨酸發酵的實例出發,歸納出發酵工程的具體內容。對每一內容采取的措施都明白原因,并要抓住中心環節--發酵過程所需要的條件,去理解發酵過程中及時檢測溫度、pH、溶氧、營養成分的必要性

2.發酵工程的應用要與當今社會的發展相聯系

要根據發酵工程的特點,認識發酵工程應用的領域及發展前景,分析發酵工程的產品質量、產量及社會可持續發展中與傳統的發酵業的區別,從而明確生物工程技術對人類社會發展的重要作用。

最后,在本專題復習中要注意理論聯系實際。應注意用所學知識去解釋生產和生活中的一些現象,把所學的知識應用于實際。例如:

高中生物學習指南:微生物與發酵工程知識點總結

(5)酶母菌釀酒時為何要先通氣后密封?(先通氣最終是為了獲得大量的酵母菌;后密封是為了獲得次級代謝產物--酒精)

知識應用演練:假若某一樣品中含有大腸桿菌、硝化細菌、酵母菌、光合細菌、金黃色葡萄球菌、圓褐固氮菌、乳酸菌等微生物,你如何根據所學知識,從理論上一一將其中的純種微生物分離出來?

參考答案:

I. 若把混雜的微生物放在不含氮素的培養基上培養,可篩選出圓褐固氮菌。

II. 若把混雜的微生物放在不含有機碳源的選擇性培養基上培養,可篩選出硝化細菌。

III. 若把混雜的微生物放在不含有機碳源的選擇性培養基上,且置于無氧而有光照的環境中,可篩選出光合細菌。

IV. 若把混雜的微生物放在加有較高濃度NaCl的選擇性培養基培養,可篩選出金黃色葡萄球菌;或者根據菌落的顏色呈現金黃色,將其挑取單獨培養。

V. 若把混雜的微生物放在利用伊紅和美藍鑒別性培養基培養,菌落呈深紫色并帶有金屬光澤的是大腸桿菌;挑取該菌單獨培養,結合顯微鏡鏡檢和進一步用伊紅和美藍鑒別性培養基培養來確定。

VI. 若把混雜的微生物放在含有青毒素的選擇性培養基上培養,可篩選出酵母菌。

VII. 若把混雜的微生物放在普通培養基上、并置于無氧環境中培養,乳酸菌和酵母菌都可以生長;再加入一定濃度的乳酸,使培養基pH充分降低,可抑制酵母菌的生長;最后利用菌落特征,結合顯微鏡的鏡檢,選取生長優勢的菌落,即可分離出乳酸菌。

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