复习光合作用和生物固氮微生物和微生物工程.docx
《复习光合作用和生物固氮微生物和微生物工程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《复习光合作用和生物固氮微生物和微生物工程.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
复习光合作用和生物固氮微生物和微生物工程
一.教案内容
复习光合作用和生物固氮、微生物和微生物工程
二.学习重点
1.了解光合作用的能量转换；C4植物的结构特点。
2.了解固氮菌的特点，氮循环。
3.了解微生物的类群、营养、代谢和生长。
4.了解发酵工程。
三.学习过程
（一）光合作用
1.光合作用中的能量变化是：
光能→电能→活跃的化学能→稳定的化学能
2.C3植物与叶片结构的比较：
比较工程
C3植物
C4植物
结构特点
功能
结构特点
功能
维管束鞘细胞
不含叶绿体
细胞较大，含有无基粒的叶绿体
C3途径，C3被还原
叶肉细胞
含有叶绿体，有栅栏组织和海绵组织
完成光合作用
含正常叶绿体，与鞘细胞共同构成“花环结构”
C4途径
CO2固定
3.C4植物的意义：
利用低浓度的CO2
4.提高光能利用率和光合作用效率的比较：
（1）提高光能利用率：
包含提高光合作用效率，延长光合作用时间（如轮作），增加光合作用面积（如合理密植、间作套种）。
（2）提高光合作用效率：
包括光照强度和光质、CO2浓度、温度、必需矿质元素等。
（二）生物固氮
1.生物固氮是指微生物将大气中氮气还原成氨的过程，共生固氮微生物固定的氮被与它共生的植物直接利用，自生固氮微生物固定的氮须被植物的根吸收后才可利用。
2.共生固氮微生物具有专一性，它们只能侵入特定的豆科植物。
根瘤是根瘤菌侵入豆科植物的根后，由根部的薄壁细胞分裂，组织膨大而形成。
根瘤中的氮素既可直接供给共生植物，也可肥田。
3.共生固氮微生物和自生固氮微生物的比较：
常见类型
与豆科植
物关系
代谢类型
固氮产物
对植物的作用
共生固氮微生物
根瘤菌
共生，有
专一性
异养需氧
型
氨
提供氮素
自生固氮微生物
圆褐固氮
菌
无
异养需氧
型
氨
提供氮素和生长素
4.几种常见微生物的比较：
在氮循环中的作用
代谢类型
在生态系统中的地位
根瘤菌
将N2合成氨
异养需氧型
消费者
圆褐固氮菌
将N2合成氨
异养需氧型
分解者
硝化细菌
将土壤中的氨转化为硝酸盐
自养需氧型
生产者
反硝化细菌
硝酸盐→亚硝酸盐→N2
异养厌氧型
分解者
5.地球上的固氮有三条：
生物固氮、工业固氮、高能固氮（闪电等）。
其中生物固氮是植物利用氮的主要来源。
（三）微生物的类群
1.细菌
（1）结构：
单细胞的原核生物
①基本结构：
控制着细菌主要遗传性状的DNA位于核区，控制着细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状的基因位于质粒。
②特殊结构：
有些细菌具有鞭毛、荚膜、芽孢。
（2）繁殖：
细菌主要以二分裂方式进行繁殖。
（3）菌落：
每种细菌在一定条件下所形成的群体，可以作为菌种鉴定的重要依据。
2.放线菌
（1）形态结构：
单细胞的原核生物
（2）繁殖：
主要进行孢子生殖。
3.病毒
（1）结构：
①基本结构：
主要由核酸和衣壳两部分构成，两者合称为核衣壳。
决定病毒抗原特异性等功能的是衣壳，控制病毒的一切性状的物质是核酸。
②特殊结构：
流感病毒的核衣壳外面，还有一层囊膜，上面生有刺突。
（2）增殖：
过程包括①吸附→②注入→③复制合成→④装配→⑤释放
（四）微生物的营养
1.微生物的营养物质分为碳源、氮源、生长因子、水和无机盐五大类。
（1）碳源——无机碳源，如二氧化碳、碳酸盐；有机碳源，如葡萄糖、淀粉。
（2）氮源——无机氮源，如氮气、硝酸盐、铵盐；有机氮源，如牛肉膏、蛋白胨。
（3）生长因子——主要包括碱基、维生素、氨基酸等。
2.培养基的种类
（1）根据物理性质：
种类
用途
固体培养基
观察菌落
半固体培养基
保存菌种、观察细菌运动
液体培养基
大量生产
（2）根据化学成分：
种类
化学成分是否明确
用途
合成培养基
明确
实验室
天然培养基
不明
大量生产
（3）根据用途
种类
用途
选择培养基
抑制不需要的菌体生长，选择需要的菌体生长
鉴定培养基
培养的菌体有特殊的菌落特征
（五）微生物的代谢产物
工程
生长繁殖是否必
需
产生阶段
种的特异性
产物
不同点
初级代谢产物
是
整个时期
无
氨基酸、维生素、碱基
次级代谢产物
否
稳定期
有
毒素、色素、抗生素
（六）微生物代谢的调节
1.酶合成调节
2.酶活性的调节
（七）微生物群体生长的规律
1.测定群体生长的方法：
①测细菌的数目②测重量
2.生长曲线：
以时间为横坐标，以活菌数的对数为纵坐标作图，反映细菌生长规律的曲线。
3.连续培养法：
延长稳定期。
4.影响微生物生长的环境因素：
氧气、温度、pH。
（八）发酵工程
1.发酵工程的概念
2.发酵工程的内容
菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵、分离提纯
3.发酵工程的应用
（1）在医药工业上的应用：
（2）在食品工业上的应用：
【模拟试卷】
一.选择题
1.叶绿体中光能转换成电能时，电子最终来源及最终受体分别是（ ）
A.叶绿体a、NADPHB.H2O、NADP＋
C.叶绿体a、NADP＋D.H2O、NADPH
2.光合作用的光反应为暗反应提供的必需物质最正确的一项是（ ）
A.O2和能量 B.ATP和［H］
C.NADPH和ATPD.NADP＋和ATP
3.将CO2最终还原成糖类等有机物的还原剂以及使H2O氧化的强氧化剂分别是（）
A.NADP＋和叶绿素aB.NADP＋和失去电子的叶绿体a
C.NADPH和叶绿体aD.NADPH和失去电子的叶绿体a
4.C4植物中构成维管束鞘的细胞是（）
A.细胞较小、含没有基粒的叶绿体
B.细胞较小、含有基粒的叶绿体
C.细胞较大、含没有基粒的叶绿体
D.细胞较大、含有基粒的叶绿体
5.C4植物光合作用发生的场所是在（ ）
A.叶肉细胞的叶绿体内
B.叶肉细胞叶绿体和维管束鞘细胞叶绿体内
C.维管束鞘细胞内
D.维管束鞘细胞的叶绿体内
6.下面叙述中，对于农田里的农作物来说，确保良好的通风透光的不正确叙述是（）
A.可充分利用光能B.可增大光合作用面积
C.可提高光合作用效率 D.可提供较多的二氧化碳
7.植物可以利用的氮，主要来自（ ）
A.根瘤菌 B.自生固氮菌 C.闪电 D.化肥生产
8.土壤中含有自生固氮微生物比较多的是（）
A.表层土壤 B.中层土壤 C.底层土壤 D.所有的土壤都是一样的
9.圆褐固氮菌能够促进植物生长的直接原因是（ ）
A.它能固氮 B.它能分泌生长素C.它能形成荚膜 D.它能提高产量
10.下列关于固氮微生物说法正确的是（ ）
A.此类微生物只有细菌中存在
B.固氮微生物的代谢类型都是异养需氧型的
C.固氮微生物主要分共生和自生两大类
D.固氮微生物都能分泌生长素
11.下列对豆科作物进行根瘤菌拌种的说法中正确的是（ ）
A.将豆科作物种子沾上根瘤菌即可
B.将豆科作物种子沾上一定浓度的根瘤菌即可
C.将豆科作物种子沾上相应的根瘤菌即可
D.将豆科作物种子沾上固氮微生物即可
12.下列关于固氮微生物说法不正确的是（ ）
A.蚕豆根瘤菌可以侵入蚕豆、菜豆和豇豆的根
B.自生固氮微生物可以独立的生活在土壤的浅层
C.根瘤菌大多是杆菌或短杆菌，单生或对生，对生则往往呈“8”字型
D.可以用无氮培养基把自生固氮微生物分离出来
13.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
14.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
15.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
16.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
17.病毒的主要结构是（）
A.核酸 B.衣壳 C.囊膜 D.核衣壳
18.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
19.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
20.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NH3
21.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
22.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
23.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
24.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
25.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
26.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
27.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
28.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
29.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
30.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
31.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.②③
32.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
33.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
34.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
35.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:
1
C.隔绝空气 D.加大氮源、碳源的比例
36.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
37.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
38.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
39.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
40.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
41.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
42.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
43.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M粉和有氧 B.大豆粉和有氧 C.玉M粉和无氧 D.大豆粉和无氧
44.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
45.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.简答题
46.下图表示光照强度对C3和C4植物对光合速率的影响，请据图回答下列问题：
（1）图中表示C3植物的是曲线；表示C4植物的是曲线。
（2）图中C点表示，D点表示。
（3）在光照强烈时，气孔关闭，植物体内的浓度会降低，当光强度超过C点时，
B曲线所示的植物光合作用强度不再增强，但此时A曲线所示植物仍能进行光合作用，其原因是。
47.蛋白质是生物体的主要组成物质，有多种蛋白质的参加才使生物得以存在和延续。
各
种蛋白质都由多种氨基酸结合而成的。
氮是氨基酸的主要组成元素。
全世界工业合成氮肥中的氮只占固氮总量的20％，绝大多数是通过生物固氮进行的，最常见的是生活在豆科植物根部的根瘤菌，它能将大气中游离态的氮，经过固氮酶的作用生成氮的化合物，以利于植物的利用，而豆科植物为根瘤菌提供营养物质。
请回答下列问题：
（1）固氮通常有三种途径：
、、。
根瘤菌和豆科植物的关系在生
物学上称为。
（2）固氮生物包括（）
A.满江红 B.大豆根瘤菌C.硝化细菌D.蓝藻门中的念珠藻
（3）根瘤菌之所以能进行固氮作用是因为它有独特的固氮酶，而根本原因是它具有独
特的。
（4）如果直接将固氮基因重组到水稻、小麦等经济作物细胞中，建立“植物的小型化
肥厂”，让植物本身直接固氮，这样可以免施氮肥。
这种创造新品种乃至新物种的重组DNA技术生物学上称为。
（5）这种重组DNA技术中最常见的载体是（）
A.病毒DNAB.细菌DNAC.植物DNAD.动物DNA
48.下表是一种培养基的配方。
请回答：
牛肉膏
0.5g
蛋白胨
1g
NaCl
0.5g
琼脂
2g
水
200mL
（1）此培养基的营养要素有类，其中蛋白胨能提供的是。
（2）各成分重量确定的原则是。
（3）在各种成分溶化后分装前，须进行的是。
（4）该培养基依物理性质划分属于培养基，能培养的细菌代谢类型是。
（5）如要鉴别自来水中的大肠杆菌是否超标，需加入。
观察它的。
（6）此培养基能否用于培养产生人的生长激素的工程菌？
。
原因是。
（7）若有几种杂菌混合在一起，可采用什么方法将它们分离？
。
若细菌中混杂有酵母菌，要将酵母菌分离出来，可采用。
49.下图所示是发酵工程生产产品的流程图，据图回答下列问题：
（1）能生产人生长激素的工程菌是通过①培养的，①是；高产青霉素菌种是通过②培育的，②是，③是。
（2）④表示，⑤表示。
（3）整个过程的中心阶段是发酵，在此阶段需随时取样、检测等，以了解发酵进程，还要及时添加，同时严格控制。
（4）若⑥是单细胞蛋白质的话，⑥是。
氨基酸、维生素属⑦中的产物。
50.下面是家庭酿造甜M酒的具体操作过程。
先将M加热煮至七成熟，待冷却至30度，加少许的水和一定量的“酒药”（实际是酵母菌菌种）与M饭混合后置于一瓷坛内（其他容器也可），在M饭中央挖一个小洞，加盖后置于适当地方保温（28℃），12小时后即可。
请从以下几个方面对发酵过程做一简单的分析。
（1）先将M煮一煮的目的是。
（2）为什么要冷却到30℃后才能加入“酒药”？
。
（3）在中央挖一个小洞的原因是。
（4）发酵坛并没有完全密封，坛内无氧发酵的环境是如何形成的？
。
（5）家庭酿酒的关键是保温和放“酒药”，如果M的量很多而放的“酒药”太少，常常导致甜M酒因变质而失败。
其主要原因是
【试卷答案】
一.
1.B2.C3.D4.C5.B6.B7.A
8.A9.B10.C11.C12.C13.B14.C
15.A16.B17.D18.B19.C20.C21.C
22.C23.A24.C25.C26.C27.C28.D
29.B30.C31.B32.D33.C34.D35.A
36.D37.A38.D39.B40.C41.C42.C
43.C44.B45.B
二.
46.
（1）B；A
（2）C3植物的光饱和点；C4植物的光饱和点
（3）CO2；C4植物中固定CO2的酶对CO2有很强的亲和力，可以促使PEP把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来，因此能够利用叶片细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用，而C3植物则不能
47.
（1）大气固氮；生物固氮；工业固氮共生
（2）ABCD
（3）固氮基因
（4）基因工程（或遗传工程）
（5）A
48.
（1）五；碳源、氮源、生长因子、能源
（2）根据所培养微生物的营养需要
（3）调节PH值
（4）固体；异养型
（5）伊红——美蓝菌落
（6）不能；工业生产常使用液体培养基
（7）在固体培养基上用划线法或稀释后用点接法；在选择培养基中加入青霉素
49.
（1）基因工程；诱变育种；细胞工程
（2）接种；灭菌
（3）细菌数目和产物浓度；培养基；发酵条件（溶氧、温度、pH、通气量、转速）
（4）微生物菌体、初级代谢
50.
（1）杀灭杂菌
（2）太高的温度会杀死或抑制酵母菌
（3）有利于透气，使酵母菌在开始时能迅速繁殖
（4）有氧呼吸消耗了氧气；呼吸产生的水使发酵液增多，淹没了M饭，形成了无氧环境
（5）M多酒药少，造成酵母菌起始密度太低，不能迅速繁殖形成生长优势，往往导致杂菌感染
升级会员 