1.3发酵工程及其应用 课件(共28张PPT2个视频)-2025-2026学年高二下《生物》（人教版）选择性必修3

(课件网) 嵌入视频 青霉素的“自白” 【从社会中来】 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菌中提取少量青霉素，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，一瓶规格160万单位的青霉素注射剂的价格只要1元左右。 那么，在工业上，青霉素究竟是怎样生产的呢？ 第3节 发酵工程及其应用 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、压强、营养物、泡沫等) 大规模生产 发酵产品 微生物的特定功能 现代化工程技术 P1 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。 ———发酵工程 发酵工程的概念 合作探究1 阅读P22-23，结合图1-9，分析讨论以下问题: 1、发酵工程的基本环节有哪些？发酵工程中心环节是什么？ 2、青霉素工业生产，选育菌种的方法有哪些？ 3、扩大培养目的是什么？ 4、扩大培养所用的培养基，从物理性质上，一般选 培养基进行培养，原因？ 5、为什么要严格控制发酵条件？ 快速增加菌种数量 液体培养基，使微生物与营养物质接触更充分， 提高营养物质的利用率，利于微生物的繁殖。 环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且影响微生物代谢物的形成； 在青霉素生产过程中如果有杂菌污染，某些杂菌会分泌青霉素酶，将青霉素分解掉。 生产柠檬酸 生产啤酒 生产青霉素 生产味精 黑曲霉 啤酒酵母 黄青霉 谷氨酸 棒状杆菌 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。 接种 选育菌种 制备培养基 扩大培养 灭菌 发酵罐内发酵 分离、提纯产物 获得产品 性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。 工业发酵罐的体积一般为几十到几百立方米，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 发酵工程中所用的菌种大多数是单一菌种，一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。 现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制；还可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。 电动机 排气管 pH计 冷却水排出口 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮 生物传感器装置 空气入口 放料管 阀门 培养物或营养物质的加入口 观察孔 取样管 温度传感器和控制装置 冷却水进入口 这是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中微生物的数量、产物的浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。 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物的形成。 如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。 发酵工程的基本环节 1.微生物菌种资源丰富，选择发酵工程用的菌种时需要考虑哪些因素？ 思考·讨论 在低成本的培养基上能迅速生长繁殖； 生产所需代谢物的产量高；发酵条件容易控制； 菌种不易变异、退化等。 发酵工程的基本环节 2.怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？ ①反复试验确定培养基的配方； ②对培养基和发酵设备进行严格的灭菌； ③随时检测培养液中微生物的数量、产物浓度等； ④及时添加必需的营养组分； ⑤严格控制温度、pH和溶氧量等发酵条件，使用计算机控制系统对各种条件进行监测和控制，以及反馈控制。 3.在产 ... ...