第1章 第3节 发酵工程及其应用（课件 学案 练习）高中生物学人教版（2019）选择性必修3 生物技术与工程

(课件网) 第3节 发酵工程及其应用 任务一 发酵过程的基本环节 任务二 发酵工程的应用实例———啤酒的 工业化生产流程 一、发酵工程的概念 1.概念:指利用微生物的特定功能，规模化生产人类所需产品的 _____。 2.前提:_____技术的建立、_____的设计成功。 综合性生物工程 微生物纯培养 密闭式发酵罐 二、发酵工程的基本环节 1.选育菌种:可采用从自然界选种、_____育种、_____育种等 方法获得性状优良的菌种。 2.扩大培养:大规模生产中需要使_____达到一定数量。 3.配制培养基:根据微生物的营养需要提供_____、氮源、无机盐和 水等。 4.灭菌:发酵工程中所用的菌种大多是_____菌种。因此，培养基和 发酵设备都必须经过严格的灭菌。 诱变 基因工程 菌种 碳源 单一 5.接种:将菌种接种到培养基上，接种时要防止杂菌污染。 6.发酵罐内发酵：要随时检测培养液中的_____、产物浓度等， 以了解发酵进程，要及时添加必需的_____，还要严格控制 _____、 和_____等发酵条件。 微生物数量 营养成分 温度 溶解氧 7.分离、提纯产物 (1)如果产品是_____，可采用_____、沉淀等方法。 (2)如果产品是_____，可采用适当的提取、_____和纯化措施来 获得产品。 微生物细胞本身 过滤 代谢物 分离 8.获得产品。 三、发酵工程的应用 1.发酵工程的特点 生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、_____、废弃物对 环境污染小和容易处理等。 产物专一 2.发酵工程的应用 (1)在食品工业上的应用 ①生产传统的发酵产品 .以大豆为主要原料，利用产生_____的霉菌生产酱油。 .以谷物或_____等为原料，利用酿酒酵母发酵生产各种酒类。 蛋白酶 水果 ②生产各种各样的食品添加剂 .柠檬酸可以通过_____的发酵制得。 .由_____发酵可以得到谷氨酸，谷氨酸经过一系列处 理就能制成味精。 黑曲霉 谷氨酸棒状杆菌 ③生产酶制剂 常用酶制剂有 淀粉酶、_____、果胶酶、_____和脂 肪酶等。 淀粉酶 氨基肽酶 (2)在医药工业上的应用 ①发酵工程可以生产抗生素、_____、激素和_____等。 ②基因工程、_____工程等的广泛应用给发酵工程制药领域的发 展注入了强劲动力。 氨基酸 免疫调节剂 蛋白质 (3)在农牧业上的应用 ①生产微生物肥料 .作用：利用微生物在代谢过程中产生的_____、_____ 等来增进土壤肥力，改良土壤_____，促进植株生长。有的微生物 肥料还可以抑制土壤中_____的生长，从而减少病害的发生。 .类型：常见的有_____和_____等。 有机酸 生物活性物质 结构 病原微生物 根瘤菌肥 固氮菌肥 ②生产微生物农药 .原理：微生物农药利用微生物或_____来防治病虫害。 .实例：苏云金杆菌可以用来防治80多种农林虫害；利用_____ 可以防治玉米螟、松毛虫等虫害。 其代谢物 白僵菌 ③生产微生物饲料 .单细胞蛋白：以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料， 通过发酵获得了大量的微生物_____。 .在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料_____， 动物食用后还能提高_____。 菌体 保鲜 免疫力 (4)在其他方面的应用 ①利用纤维废料发酵生产酒精、_____等能源物质。 ②极端微生物的利用，如_____、_____可以用来生产洗涤剂， _____有助于提高热敏性产品的产量。 乙烯 嗜热菌 嗜盐菌 嗜低温菌 任务一 发酵过程的基本环节 【资料】 阅读教材第22、23页“发酵工程的基本环节”内容，补充完 善下图。 选育菌种 灭菌 接种 (1)发酵之前需要对菌种进行扩大培养，其原因是_____ _____。 (2)发酵过程的中心环节是_____。 工业发酵罐的体积一般很大，需要接种大量菌种 发酵罐内发酵 (3)发酵过程中需要严格控制温度、 和溶解氧等发酵条件，原因是 _____ _____。 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 ... ...