1.3發(fā)酵工程及其應(yīng)用課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

發(fā)酵工程及其應(yīng)用1.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)育種基因工程誘變品質(zhì)預(yù)習(xí)檢查小組長檢查，課代表收集問題過濾干燥純化溶解氧監(jiān)測控制反饋產(chǎn)物濃度溶解氧2.發(fā)酵罐溫度排氣管進入口排出口空氣3.發(fā)酵工程的應(yīng)用(1)在食品工業(yè)上的應(yīng)用①生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品a.以______為主要原料，利用產(chǎn)生________的霉菌生產(chǎn)醬油。b.以谷物或______等為原料，利用釀酒酵母發(fā)酵生產(chǎn)各種酒類。大豆蛋白酶水果②生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑食品添加劑不僅可以增加食品的_______，改善食品的______、色澤和品質(zhì)，有時還可以延長食品的_________。a.檸檬酸可以通過________的發(fā)酵制得。b.由_________________發(fā)酵可以得到谷氨酸，谷氨酸經(jīng)過一系列處理就能制成味精。營養(yǎng)口味保存期黑曲霉谷氨酸棒狀桿菌③生產(chǎn)酶制劑常用酶制劑有α--淀粉酶、___________、果膠酶、___________和脂肪酶等。目前，已有50多種酶制劑成功用于食品的直接生產(chǎn)、改進_________、簡化生產(chǎn)過程、改善產(chǎn)品的_______和口味、延長食品儲存期和提高產(chǎn)品______等方面。β--淀粉酶氨基肽酶生產(chǎn)工藝品質(zhì)產(chǎn)量(2)在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用①發(fā)酵工程可以生產(chǎn)抗生素、________、激素和____________等。②基因工程、________工程等的廣泛應(yīng)用給發(fā)酵工程制藥領(lǐng)域的發(fā)展注入了強勁動力。氨基酸免疫調(diào)節(jié)劑蛋白質(zhì)③應(yīng)用實例a.生長激素釋放抑制激素最初從______中提取，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要，利用經(jīng)過______改造的微生物進行發(fā)酵生產(chǎn)，產(chǎn)量大幅提升，價格降為原來的幾百分之一。b.將乙型肝炎病毒的抗原基因轉(zhuǎn)入________，再通過發(fā)酵生產(chǎn)乙型肝炎疫苗。c.未來甚至還可能用微生物來生產(chǎn)過去只能從植物中分離提取的________、____________等化合物。羊腦基因酵母菌紫杉醇青蒿素前體(3)在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用①生產(chǎn)微生物肥料a.作用：利用微生物在代謝過程中產(chǎn)生的________、______________等來增進土壤肥力，改良土壤______，促進植株生長。有的微生物肥料還可以抑制土壤中____________的生長，從而減少病害的發(fā)生。b.類型：常見的有________肥和________肥等。有機酸生物活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)病原微生物根瘤菌固氮菌②生產(chǎn)微生物農(nóng)藥a.原理：微生物農(nóng)藥利用微生物或__________來防治病蟲害。b.實例：蘇云金桿菌可以用來防治____多種農(nóng)林蟲害；利用_______可以防治玉米螟、松毛蟲等蟲害；一種放線菌產(chǎn)生的抗生素——__________可以用于防治水稻枯紋病。③生產(chǎn)微生物飼料a.單細(xì)胞蛋白：以淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢液等為原料，通過發(fā)酵獲得了大量的微生物______。b.在青貯飼料中添加乳酸菌，可以提高飼料的品質(zhì)，使飼料______，動物食用后還能提高________。其代謝物白僵菌井岡霉素菌體保鮮免疫力80(4)在其他方面的應(yīng)用①利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)酒精、_______等能源物質(zhì)。②極端微生物的利用，如________、_________可以用來生產(chǎn)洗滌劑，___________有助于提高熱敏性產(chǎn)品的產(chǎn)量。乙烯嗜熱菌嗜鹽菌嗜低溫菌(1)發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)是對微生物細(xì)胞本身或其代謝物進行分離、提純(

)(2)谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)在酸性條件下容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺(

)×√(3)現(xiàn)代發(fā)酵工程中所用的菌種大多是復(fù)合菌種以提高生產(chǎn)效率(

)(4)發(fā)酵工程生產(chǎn)條件溫和、原料來源豐富，但廢棄物對環(huán)境污染很大，不易處理(

)××(5)生產(chǎn)檸檬酸需要篩選產(chǎn)酸量高的乳酸菌(

)×任務(wù)：發(fā)酵工程基本環(huán)節(jié)分析及應(yīng)用1.微生物菌種資源豐富，選擇發(fā)酵工程用的菌種時需要考慮的因素：能在低成本的________上生長，且大量高效地合成產(chǎn)物；發(fā)酵條件如_____、______、________等易控制；遺傳性能穩(wěn)定；抗噬菌體及雜菌污染能力強等。培養(yǎng)基溫度pH溶解氧2.怎樣對發(fā)酵條件進行調(diào)控以滿足微生物的生長需要？提示在發(fā)酵過程中，要隨時取樣檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)目、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進程。及時添加必需的營養(yǎng)組分，以滿足菌種的營養(yǎng)需要。同時，要嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件。3.在產(chǎn)物分離和提純方面，發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比有哪些改進之處？提示傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)獲得的產(chǎn)物一般不是單一組分，而是成分復(fù)雜的混合物，很多時候不會再對產(chǎn)物進行分離和提純處理。在發(fā)酵工程中，如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后，采用過濾、沉淀等方法將菌體從發(fā)酵液中分離出來。如果產(chǎn)品是代謝物，可采用蒸餾、萃取、離子交換等方法進行提取。4.在進行發(fā)酵生產(chǎn)時，排出的氣體和廢棄培養(yǎng)液等能直接排放到外界環(huán)境中嗎？為什么？提示不能；因為發(fā)酵過程可能產(chǎn)生一些有害物質(zhì)，會污染環(huán)境。5.與傳統(tǒng)的手工發(fā)酵相比，在啤酒的工廠化生產(chǎn)中，哪些工程手段使啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高？提示菌種的選育、對原材料的處理、發(fā)酵過程的控制、產(chǎn)品的消毒等，都有助于提高啤酒的產(chǎn)量和品質(zhì)。1.(多選)(2023·江蘇鹽城高二期末)發(fā)酵工程在工業(yè)生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用，其生產(chǎn)流程如圖所示。結(jié)合賴氨酸或谷氨酸的生產(chǎn)實際，下列說法正確的是典例分析A.①為誘變育種，②為萃取(或蒸餾或離子交換等)B.賴氨酸或谷氨酸的生產(chǎn)過程中為使產(chǎn)物源源不斷地產(chǎn)生，可采用連續(xù)

培養(yǎng)的發(fā)酵方式C.由于賴氨酸或谷氨酸的發(fā)酵菌種為好氧菌，在生產(chǎn)過程中常需增加通

氧量D.人工控制微生物代謝的唯一措施是控制生產(chǎn)過程中的各種條件√√√人工控制微生物代謝的措施包括改變微生物的遺傳特性、控制生產(chǎn)過程中的各種條件(即發(fā)酵條件)等，D錯誤。2.下列有關(guān)發(fā)酵工程的敘述，正確的是A.單細(xì)胞蛋白就是從人工培養(yǎng)的微生物菌體中提取的蛋白質(zhì)B.可通過誘變育種、基因工程等方法選育出性狀優(yōu)良的菌種進行擴大培養(yǎng)C.發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)最大的區(qū)別是前者可以用微生物進行發(fā)酵D.通常所指的發(fā)酵條件包括溫度、溶解氧、pH和酶的控制等√單細(xì)胞蛋白是指利用淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢液等為原料，通過發(fā)酵獲得的大量的微生