第一章 第三节 发酵工程为人类提供多样的生物产品（课件 学案 练习，共4份）浙科版（2019）选择性必修3 生物技术与工程

课时5　发酵工程为人类提供多样的生物产品 课时概念解析　本课时的概念为“发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品”，这一概念的建构需要以下基本概念或证据的支持： (1)发酵工程包括菌种的选育和扩大培养、发酵过程的控制及产品的分离与提纯等主要过程；(2)发酵工程为人类提供多样的生物产品。 1.微生物工业发酵的基本过程 2.发酵工程的基本环节 3.发酵工程的三大特点 (1)生产条件_____。 (2)原料_____且价格低廉。 (3)废弃物对环境影响小且_____。 4.发酵工程的应用 (1)绝大多数抗生素也是微生物发酵的产物，或由微生物发酵产物加工而成。 (2)近年来，在医药领域开发的酶抑制剂、免疫调节剂、_____、_____、生物表面活性剂和抗辐射药物等许多新药也是微生物发酵的产物或衍生物。 (3)采用发酵工程生产的酶制剂除了应用于食品工业生产中，还广泛应用于洗涤剂生产、纺织、皮革、造纸工业中。 [辨正误] (1)菌种扩大培养时，常将菌种接种到固体培养基中培养。(　　) (2)发酵过程中的pH、氧气、温度等影响发酵产物。(　　) (3)发酵工程生产条件温和、原料来源丰富，但废弃物对环境污染很大，不易处理。(　　) (4)如果发酵的产品是微生物的代谢产物，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来。(　　) (生活、学习和实践情境)木聚糖酶可以将木聚糖(植物细胞壁的主要成分之一)降解为木糖，在酿造、饲料生产中很有应用价值。木聚糖酶可以用黑曲霉发酵生产，下图表示生产该酶的连续发酵装置。 (1)根据物理性质，该发酵过程使用的培养基属于何种培养基？_____ (2)从发酵装置输入的培养物必须经过严格的_____处理。根据图示可知，发酵过程除了要严格控制搅拌速度外，还需要严格控制哪些主要条件？_____ _____ (3)大规模的发酵生产中，需要将选育出的优良菌种经过多次扩大培养，使菌种达到一定数量再接种，其目的是什么？_____ _____ 【典例应用】 例1 某同学采用如图所示的装置进行葡萄酒发酵，下列叙述错误的是(　　) A.发酵过程需检测发酵液温度 B.发酵初期罐内可能出现负压 C.需从进气口定期通入无菌空气 D.可以通过监测残余糖的浓度来决定终止发酵时间 例2 下列关于微生物与发酵工程的叙述错误的是(　　) A.好氧、用单一纯种微生物生产单一产品是现代发酵工业的主流 B.发酵工程具有生产条件温和、原料丰富且价格低廉、废弃物对环境影响小且容易处理等特点 C.当菌种进入新鲜的培养基后，代谢产生的生物碱、毒素等化合物是维持菌种生命活动必需的物质 D.发酵工业所使用的菌种应对环境没有明显或潜在的危害 1.(2022·山东卷，14)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是(　　) A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖 B.可用深层通气液体发酵技术提高产量 C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中 D.青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌 2.(2021·全国乙卷，37)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。 回答下列问题： (1)米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的_____可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供_____。 (2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的_____、_____能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和_____。米曲 ... ...