1.4 发酵工程及其应用（课件 学案 练习，共3份）苏教版（2019）选择性必修3 生物技术与工程

第四节　发酵工程及其应用 [学习目标]　1.归纳微生物的特定功能。2.掌握发酵工程的一般过程。3.掌握发酵工程在医药业、食品业、农业及其他领域的广泛应用。 一、发酵工程利用了微生物的特定功能和发酵工程的一般过程 1．发酵工程利用了微生物的特定功能 (1)微生物种类主要包括细菌、_____和_____等。 (2)微生物的特定功能 ①微生物具有生长_____、繁殖_____的特定功能。 ②微生物具有_____、_____的特定功能，这为发酵工程产生大量代谢产物提供了保障。 ③微生物具有_____、_____的特定功能。这为通过育种大幅度地提高菌种的生产性能提供了保障。 ④微生物还具有_____、_____的特点。许多微生物分别具有抵抗冷、热、酸、碱、高压、高辐射和适应有氧或无氧等环境的特定功能。 ⑤微生物种类繁多不仅体现在物种的种类上，还体现在微生物的生理_____上。 2．发酵工程的一般过程 (1)发酵工程的概念 采用现代工程技术手段，利用_____或_____细胞的特定功能，在人工控制的环境条件下生产满足_____的特定产品等的工程技术称为发酵工程。 (2)主要步骤 发酵原料的_____、发酵培养基的配制、菌种_____和_____培养、发酵生产和产物的_____等。 (3)大型发酵罐 (4)工业发酵 ①类型：根据发酵过程的操作方式不同，可将工业发酵分为_____和_____等。 ②分批发酵：一次投料、一次接种、一次收获的间歇发酵方式。可分为延滞期、_____、_____、衰亡期。 ③连续发酵：在一个培养基可流动的装置(如发酵罐)中，以一定的速率不断地放出_____的培养基和代谢产物，同时不断添加_____的培养基和调节相关_____(如pH)，使发酵过程保持相对稳定。简化了发酵罐的_____、清洗、出料等步骤，缩短了_____，提高了设备的利用率和单位时间产量等。 判断正误 (1)微生物适应性强、易变异的特定功能为发酵工程产生大量代谢产物提供了保障(　　) (2)酒精、啤酒等为厌氧发酵产品，味精、赤霉素、乳酸等的生产属于需氧发酵(　　) (3)在生产上常选择稳定期的微生物作为“种子”(　　) (4)环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢产物的形成(　　) 任务一：发酵工程的过程分析 1．发酵工程是大规模工业化的微生物发酵过程。如图是一位学生针对某种氨基酸的生产设计的实验装置示意图。回答下列问题： (1)从该学生设计的流程图中的装置A分析，他设计的装置A的作用是什么？他采用的是分批发酵方式还是连续发酵方式？ _____ _____ (2)如果该生产过程采用的是菌种甲，发酵过程需氧，产品是某种氨基酸，尝试在图中标出供氧装置和产品位置。 _____ _____ 2．根据微生物的特定功能选择发酵工程用的菌种时，需要考虑哪些因素？ _____ _____ 3．在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液等能直接排放到外界环境中吗？为什么？ _____ _____ 　发酵工程的一般过程 基本环节 内容或注意事项 发酵原料的预处理 对原料进行粉碎、蒸煮，水解成葡萄糖等供微生物利用 发酵培养基的配制 添加水、无机盐等营养物质，调节碳氮比和pH等 灭菌 发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降 菌种选育 从自然界中筛选、通过诱变育种或基因工程育种获得 扩大培养 在发酵之前需要对菌种进行扩大培养，增加微生物的数量 接种 将扩大培养的菌种和灭菌后的培养基加入发酵罐中。发酵工程利用计算机控制系统，对发酵过程进行自动调节控制 发酵生产 分为厌氧发酵和需氧发酵两种。酒精、啤酒、乳酸等为厌氧发酵产品，味精、赤霉素等的生产属于需氧发酵 产物的分离与提纯 发酵产品包括微生物的代谢产物或菌体。通过过滤发酵液，离心去除固体杂质，采用蒸馏法等进一步纯化目标产品 1．(多选)(2024·徐州高二期中)下列关于发酵工程的叙述，正确的是(　　) A．发 ... ...