1、专题三专题三 微生物微生物1 1、常见的原核生物及与之易混淆的真核生物、常见的原核生物及与之易混淆的真核生物常见的原核生物常见的原核生物 易与之混淆的真核生物易与之混淆的真核生物细菌：细菌常带有细菌：细菌常带有“杆、杆、球、螺旋或弧球、螺旋或弧”字字酵母菌、霉菌酵母菌、霉菌(如青霉、根如青霉、根霉、曲霉等霉、曲霉等)放线菌放线菌 蓝藻蓝藻衣藻、绿藻、小球藻、黑藻、衣藻、绿藻、小球藻、黑藻、水绵等水绵等衣原体：如砂眼衣原体，衣原体：如砂眼衣原体，支原体支原体(无细胞壁无细胞壁)立克次氏体立克次氏体原生动物：草履虫、变形虫、原生动物：草履虫、变形虫、疟原虫等疟原虫等“一藻、二菌、三体一藻、二菌、三
2、体”三册书中所涉及的所有细菌的种类：三册书中所涉及的所有细菌的种类：乳酸菌、硝化细菌、红螺菌（代谢类型）乳酸菌、硝化细菌、红螺菌（代谢类型）肺炎双球菌肺炎双球菌S型、型、R型（遗传的物质基础）型（遗传的物质基础）结核杆菌和麻风杆菌（胞内寄生菌）结核杆菌和麻风杆菌（胞内寄生菌）根瘤菌、圆褐固氮菌（固氮菌）根瘤菌、圆褐固氮菌（固氮菌）大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌（为基因工程提大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌（为基因工程提 供运载体，也可作为基因工程的受体细胞）供运载体，也可作为基因工程的受体细胞）苏云金芽孢杆菌（为抗虫棉提供抗虫基因）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
3、细菌）假单孢杆菌（分解石油的超级细菌）谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌（微生物的代谢）谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌（微生物的代谢）链球菌（一般厌氧型）链球菌（一般厌氧型）产甲烷杆菌（严格厌氧型）产甲烷杆菌（严格厌氧型）酵母菌等酵母菌等细菌：基本结构：细胞壁细菌：基本结构：细胞壁 、细胞膜、细胞膜 、拟核（大型环状拟核（大型环状DNA分子）、质粒（控制细菌的抗药性、分子）、质粒（控制细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状、标记基因、运载体）、固氮、抗生素生成等性状、标记基因、运载体）、特殊结构：荚膜、鞭毛、芽孢特殊结构：荚膜、鞭毛、芽孢（肽聚糖）（肽聚糖）（呼吸作用（呼吸作用 ）2、微生物的特点：具有一般
4、生物所具有的六个基本特征、微生物的特点：具有一般生物所具有的六个基本特征A、微生物体积小、相对面积大，从而新陈代谢能力强，微生物体积小、相对面积大，从而新陈代谢能力强，生长繁殖速度快。生长繁殖速度快。B、微生物繁殖速度快微生物繁殖速度快,较易发生变异，适应性强较易发生变异，适应性强3、生物的营养：、生物的营养：营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养物质是指维持机体生命活动，保证发育、生殖营养物质是指维持机体生命活动，保证发育、生殖所需的外源物质。所需的外源物质。（1）、对于人和动物，营养物质包括水、无机盐、糖）、对于人和动物，营养物质包括水、无机盐、糖
5、类、脂类、蛋白质、维生素、膳食纤维七大类；类、脂类、蛋白质、维生素、膳食纤维七大类；（2）、对于绿色植物，营养物质包括水、必需矿质元）、对于绿色植物，营养物质包括水、必需矿质元素、氧气三类；素、氧气三类；（3）、对于微生物，营养物质包括水、无机盐、碳源、）、对于微生物，营养物质包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子五类。氮源、生长因子五类。4 4、比较微生物生长各时期、比较微生物生长各时期生长期生长期 各期的特点各期的特点 形成原因形成原因 菌体特征菌体特征生产应用生产应用 调整期调整期 对数期对数期 稳定期稳定期 衰亡期衰亡期不立即繁殖不立即繁殖对新环境对新环境的适应的适应代谢活跃，代谢活跃，
6、体积增长体积增长较快较快通过菌种选择、通过菌种选择、接种量、培养接种量、培养条条件等，缩短件等，缩短调整调整期期繁殖速度快，繁殖速度快，以以2 增加增加生存条生存条件充分件充分个体形态和个体形态和生理特性稳生理特性稳定定获取菌种，获取菌种，科研科研材料材料活菌数目稳活菌数目稳定，并达到定，并达到最大值最大值营养消耗、营养消耗、代谢产物代谢产物积累、积累、pH变化等变化等开始出现开始出现芽孢芽孢通过连续培通过连续培养延长稳定养延长稳定期获取更多期获取更多的次级代谢的次级代谢产物产物活菌数目活菌数目急剧下降急剧下降生存条件生存条件极度恶化极度恶化出现多种形出现多种形态和畸变态和畸变不需要不需要n5
7、 5、比较微生物代谢产物、比较微生物代谢产物 内容内容初级代谢产物初级代谢产物 次级代谢产物次级代谢产物 不不 同同 点点 生长繁殖是生长繁殖是否必需否必需 必需必需 不必需不必需 产生阶段产生阶段 一直产生一直产生生长到一定阶段生长到一定阶段产生产生 种的特异性种的特异性 无无 有有 分布分布 细胞内细胞内 细胞内或细胞外细胞内或细胞外 例子例子氨基酸、核苷酸、氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维多糖、脂类、维生素等生素等抗生素、毒素、抗生素、毒素、激素、色素等激素、色素等相同相同点点 均在微生物细胞的调节下有步骤产生均在微生物细胞的调节下有步骤产生6 6、比较微生物代谢的调节、比较微生物代谢的调
8、节7 7、微生物代谢的人工控制、微生物代谢的人工控制酶酶合成的调节合成的调节酶酶活性的调节活性的调节P839 9、发酵工程、发酵工程（1）菌种的选育：自然选育、诱变育种、）菌种的选育：自然选育、诱变育种、基因工程、细胞工程基因工程、细胞工程（2）过程：）过程：影响微生物生长的环境因素：影响微生物生长的环境因素：温度、温度、PHPH、氧气氧气尽管微生物发酵有各种各样的产物，但通常它们的生产能力小尽管微生物发酵有各种各样的产物，但通常它们的生产能力小且单一，不能胜任大批量的工业生产，于是科学家们想方设法且单一，不能胜任大批量的工业生产，于是科学家们想方设法使它们的使它们的“功力功力”增长几十倍到上
9、百倍，从而成为本领高强的增长几十倍到上百倍，从而成为本领高强的“高级工人高级工人”。下面是让微生物增长。下面是让微生物增长“功力功力”的三种方法，回的三种方法，回答其中的问题：答其中的问题：(1)第一种方法是用人工办法让微生物的第一种方法是用人工办法让微生物的DNA发生突变，然后发生突变，然后选出符合我们要求的，能增加产量的个体。这种方法从遗传学选出符合我们要求的，能增加产量的个体。这种方法从遗传学角度看，属于哪一类型的变异角度看，属于哪一类型的变异?_具体操作过程是具体操作过程是_(2)第二种方法叫第二种方法叫“原生质融合法原生质融合法”。这是将两种具有不同发。这是将两种具有不同发酵本领的微
10、生物细胞放在一起进行处理，溶解掉细胞壁，让它酵本领的微生物细胞放在一起进行处理，溶解掉细胞壁，让它们的原生质相互融合，从而能形成新的微生物。这种方法从遗们的原生质相互融合，从而能形成新的微生物。这种方法从遗传学角度看，属于哪一类型的变异传学角度看，属于哪一类型的变异?_所诞生的新型所诞生的新型微生物其后代有什么特点微生物其后代有什么特点_。(3)第三种方法是通过直接转移遗传物质第三种方法是通过直接转移遗传物质DNA，制备出有超强制备出有超强能力的发酵微生物。这种方法所应用的技术是能力的发酵微生物。这种方法所应用的技术是_技术，其技术，其人工改造后培育出的微生物被称作为人工改造后培育出的微生物被
11、称作为_，是发酵工程的主角。，是发酵工程的主角。图图A A表示制造啤酒的过程方法表示制造啤酒的过程方法(1)(1)把原料放入沸水中混合的原因是把原料放入沸水中混合的原因是_。(2)(2)在混合物中加入糖的理由是在混合物中加入糖的理由是_。(3)(3)在混合物冷却后才把酵母加进去，是因为在混合物冷却后才把酵母加进去，是因为_；假如冷却时不慎使温度骤降到假如冷却时不慎使温度骤降到OO，当温度逐渐回升到当温度逐渐回升到2525时，酵母是否还具有活性时，酵母是否还具有活性?_?_，原因是，原因是_。(4)说出酵母菌细胞所进行的化学过程的名称并用方程式说出酵母菌细胞所进行的化学过程的名称并用方程式叙述这
12、一整个过程叙述这一整个过程_。(5)酵母比水更稠浓，但在化学反应中它会上升到混合物酵母比水更稠浓，但在化学反应中它会上升到混合物的顶部，解释为什么的顶部，解释为什么_。(6)在一只盛有糖溶液的瓶中加入酵母。以后的在一只盛有糖溶液的瓶中加入酵母。以后的30天中天中混合物的变化情况在图混合物的变化情况在图B中示出。中示出。用图中的信息回答下列问题：用图中的信息回答下列问题：酵母量在什么时候达到最大值酵母量在什么时候达到最大值?_。为什么酵母量停止增加下去，说出两种理由：为什么酵母量停止增加下去，说出两种理由：（7）啤酒的风味主要取决于采用的酵母菌株，某）啤酒的风味主要取决于采用的酵母菌株，某酒厂的
13、菌株使用了酒厂的菌株使用了30多年，繁殖了多年，繁殖了3000代，风味代，风味不减当年，其主要原因是不减当年，其主要原因是_。基因工程酶工程发酵工程细胞工程现代生物技术生物技术（也称生物工程）生物技术（也称生物工程）是生物科学与工程技术是生物科学与工程技术有有机结合而兴起的一门综合性科学技术。它是以生物科机结合而兴起的一门综合性科学技术。它是以生物科学为基础，运用先进的科学原理和工程技术手段加工学为基础，运用先进的科学原理和工程技术手段加工或改造生物材料，如或改造生物材料，如 DNA、蛋白质、染色体、细胞蛋白质、染色体、细胞及至整个生物体，从而生产出人类所需要的生物或生及至整个生物体，从而生产
14、出人类所需要的生物或生物制品，甚至于改造我们人类自身等。物制品，甚至于改造我们人类自身等。现代生物技术现代生物技术基因治疗的重点是各种肿瘤疾病，若用此方法治疗白基因治疗的重点是各种肿瘤疾病，若用此方法治疗白血病患者，把健康的外源基因导入到人体的哪种细胞血病患者，把健康的外源基因导入到人体的哪种细胞效果最好？效果最好？A 白细胞白细胞 B 造血干细胞造血干细胞 C 受精卵受精卵 D 胚胎干细胞胚胎干细胞生物工程的关系及比较生物工程的关系及比较生物生物工程工程 工具酶工具酶主要操作主要操作对象对象工程目的工程目的 与其他工程的与其他工程的关系关系基因基因工程工程限制性限制性内切酶内切酶DNA连连接酶接酶基因及动基因及动物细胞、物细胞、植物细胞、植物细胞、微生物细微生物细胞胞改造物种改造物种 通过细胞工程、通过细胞工程、发酵工程使目发酵工程使目的基因得以表的基因得以表达达细胞细胞工程工程纤维素酶、纤维素酶、果胶酶、果胶酶、胰蛋白酶胰蛋白酶等等动物细胞、动物细胞、植物细胞植物细胞改造物种改造物种 可以为发酵工可以为发酵工程提供菌种，程提供菌种，使基因工程得使基因工程得以实现以实现发酵发酵工程工程微生物微生物获得菌体获得菌体及各种代及各种代谢产物谢产物为酶工程提供为酶工程提供酶的来源酶的来源
