1.3 发酵工程及其应用(第1课时）课件(共30张PPT) 2025-2026学年人教版（2019）高中生物学选择性必修3

(课件网) 1.3 发酵工程及其应用 （第1课时） 什么是发酵工程？ 发酵工程的一般流程是什么？ 发酵工程再生产上有哪些重要的价值？ 本节聚焦 Focus In This Section 青霉素是世界上第一个应用于临床的抗生素。早期科学家只能从青霉素中提取少量青霉素，它的价格贵如金。随着高产菌种的选育、发酵技术的发展等，青霉素步入了产业化生产的道路。如今，1瓶规格160万单位的青霉素注射剂的价格只要1远左右。那么，在工业上，青霉素究竟是怎样生产的呢？ 从社会中来 From Society 选育高产菌种 配制 培养基 扩大培养 灭菌 接种 发酵罐内发酵 分离、提纯产物 获得产品 对发酵原理的认识 微生物纯培养技术建立 密闭式发酵罐设计成功 严格控制环境条件 （温度、pH、溶解氧等） 微生物特定的功能 现代化工程技术 大规模生产发酵产品 1. 发酵工程的形成 Fermentation Engineering 发酵工程 利用微生物的特定功能，通过现代化工程技术，规模化生产对人类有用的产品。涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。 微生物 自然界的微生物 诱变育种的微生物 基因重组的微生物 实质 利用微生物进行产品生产。 Fermentation Engineering 发酵工程 2. 发酵工程的概念 产品 乳酸菌→酸奶 酵母菌→啤酒、果酒 工程菌→人胰岛素 选育菌种 扩大培养 接种 灭菌 配制培养基 发酵罐内 发酵 分离、 提纯产物 获得产品 发酵工程的基本环节和发酵罐示意图 发酵工程的基本环节 The Basic Link Of Fermentation Engineering ① 发酵工程中菌种是关键，优良的菌种是提高发酵产物的质量和产量的 首要条件，可以加速发酵过程，缩短生产周期。 生产柠檬酸 黑曲霉 生产啤酒 啤酒酵母 生产青霉素 黄曲霉 生产味精 谷氨酸棒状杆菌 发酵工程的基本环节 The Basic Link Of Fermentation Engineering 1. 选育菌种 某镇特产一种美酒，以下是对该镇环境的描述：四面环山，地势低洼，气候炎热，具有独特的微生物种群，因为与外界的空气对流循环较缓慢，所以微生物种群较稳定。这对你理解发酵工程种菌种选育的重要性有什么启示？ 我国幅员辽阔，地理生态环境多样，为各种微生物的生长繁殖提供了条件，这有利于发酵工程选育菌种。优良的菌种不仅具有健壮，不易退化，其发酵产品的产量高、质量稳定等优点，它往往还会赋予发酵产品独特的风味，因此菌种选育环节很大程度上决定了生产发酵产品的成败。 发酵工程的基本环节 The Basic Link Of Fermentation Engineering 发酵工程的基本环节 The Basic Link Of Fermentation Engineering 1. 选育菌种 ② 方法 自然选育和菌种改良 在生产过程中，不经过人工处理，利用菌种的自发突变，从而选育出优良菌种的过程。 优点：经济实惠 缺点：自发突变频率低，出现优良性状可能性小，需要时间长。 自然选育 发酵工程的基本环节 The Basic Link Of Fermentation Engineering 1. 选育菌种 ② 方法 自然选育和菌种改良 采用物理、化学、生物学方法处理目的微生物，使其遗传基因发生变化，使生物代谢途径朝着人们所希望的方向进行，使某些代谢产物过量积累，获得所需的高产、优质和低耗的菌种。 菌种改良 优点：育种时间短、提高发酵产物纯度、减少副产物。 缺点：技术要求高。 发酵工程的基本环节 The Basic Link Of Fermentation Engineering 2. 扩大培养 工业发酵罐的体积一般为几十立方米到几百立方米，接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米。 所以，在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。 发酵工程的基本环节 The Basic Link Of Fermentation Engineering 3. 配制培养基 在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。在生产实践中，培养基的配方要经过反复试验才能确定。 碳 ... ...