【课件】发酵工程（单元复习课件） 高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修3）

发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。第1章发酵工程选择性必修三生物技术与工程单元复习01020304内容结构核心素养基础梳理对接高考CONTENTS目录一、内容结构二、核心素养（一）生命观念本模块重点不是让学生建立生命观念，而是让他们应用学习之前几个模块后建立的生命观念来解决实践问题（二）科学思维与科学探究本模块重点在于培养学生的二技术思维、工程思维和让他们进行工程技术实践，本模块也有一定的科学思维训练价值二、核心素养（三）社会责任本章涉及传统发酵技术和现代发酵工程与人们生活的关系，有助于学生深刻理解生物科学、技术与社会的关系，关注发酵原理如何转化为生产实践，关注发酵技术和发酵工程如何为美好生活添彩。本章还引导学生动手实践，尝试应用发酵原理和发酵技术来解决实践中的问题。在介绍传统发酵技术及其应用的同时，还注意体现我国的传统文化。①概念：人们利用

，在适宜的条件下，将原料通过____________转化为人类所需要的产物的过程。②原理：不同的微生物具有产生

的能力，利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。微生物微生物的代谢不同代谢物三、基础梳理1.发酵与传统发酵技术(1)发酵（一）传统发酵技术的应用(2)传统发酵技术有氧或无氧固体半固体三、基础梳理①原理：蛋白质

。脂肪

。2.传统发酵食品的制作小分子的肽和氨基酸甘油和脂肪酸②腐乳制作过程中参与的微生物：毛霉是一种丝状

，其繁殖方式为

，代谢类型是

型。真菌孢子生殖异养需氧(1)腐乳制作三、基础梳理①菌种的种类和来源常见的有乳酸链球菌和

。菌种来源：

。②乳酸菌发酵制作泡菜的原理：

。乳酸杆菌植物体表面天然的乳酸菌(2)泡菜的制作三、基础梳理③制作泡菜的方法步骤温度5%～20%条状蒜瓣、生姜及其他香辛料八成没过全部菜料注满水三、基础梳理温度(3)果酒和果醋的制作项目制作果酒制作果醋发酵菌种酵母菌醋酸菌代谢类型异养

型异养

型兼性厌氧需氧①原理和条件三、基础梳理糖源发酵过程有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：_____________________________________________；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：_________________________________O2、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量；O2充足、缺少

时：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量C6H12O6＋6H2O＋6O2＋2CO2＋能量三、基础梳理对氧的需求前期

，后期_______一直需氧产物检测闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾(橙色→灰绿色)酸碱指示剂(pH试纸)、闻气味、品尝需氧不需氧三、基础梳理②果酒和果醋的制作步骤及目的三、基础梳理洗洁精酒精枝梗1/318～3010～12拧松30～357～8三、基础梳理(1)培养基的概念、用途和类型①概念：人们按照微生物对

的不同需求，配制出的供其_____

的营养基质。②用途：用以

微生物或积累其

。营养物质生长繁殖培养、分离、鉴定、保存代谢物③种类：按物理性质分

培养基↓(加入

，如琼脂)

培养基液体凝固剂固体1.培养基的配制三、基础梳理（二）微生物的培养技术及应用(2)培养基的配方①主要营养物质：水、

、氮源、

。②其他条件：pH、

和氧气。如下表：微生物乳酸杆菌霉菌细菌厌氧微生物特殊需求添加_______pH调至______pH调至_____________________维生素酸性中性或弱碱性无氧碳源无机盐特殊营养物质1.培养基的配制三、基础梳理(1)目的：获得

的微生物培养物。(2)关键：防止

污染。(3)消毒与灭菌的比较纯净杂菌项目消毒灭菌作用强度较为

的理化因素

的理化因素作用程度杀死物体表面或内部____

微生物杀死物体内外的

微生物芽孢和孢子一般不能杀灭能杀灭温和强烈一部分所有2.无菌技术三、基础梳理(4)注意事项①实验操作时，应避免已经灭菌处理的材料用具与

接触。②为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在超净工作台上并在

附近进行。适用对象实验操作的空间、操作者衣着和双手微生物培养器皿、接种用具和培养基等常用方法

消毒法、

消毒法等

灭菌法、

灭菌法、

灭菌法等煮沸巴氏湿热干热灼烧周围的物品酒精灯火焰三、基础梳理(1)概念辨析一定形态结构固体培养基3.微生物的纯培养三、基础梳理(2)酵母菌纯培养的操作步骤15～20g琼脂湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)法干热灭菌三、基础梳理酒精灯火焰灼烧灭菌三、基础梳理平板划线法恒温培养箱28三、基础梳理(3)平板划线法操作步骤三、基础梳理(1)基本概念：发酵工程是指利用

的特定功能，通过

，规模化生产对人类有用的产品。(2)主要内容：发酵工程主要包括

，

，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的

等方面。微生物现代工程技术菌种的选育扩大培养分离、提纯三、基础梳理（三）发酵工程及其应用1.发酵工程的概念2.发酵工程的基本环节选育菌种①从

中筛选②通过

获得自然界诱变育种或基因工程育种

↓扩大培养：增加菌种数量

↓配制培养基：在菌种确定后选择原料，反复试验确定____________

↓灭菌：

都必须严格灭菌

↓培养基配方培养基和发酵设备

：无菌操作

↓发酵罐内发酵(发酵工程的中心环节①了解发酵进程：随时检测培养液中的____________

等②及时添加必需的营养组分③严格控制

等发酵条件微生物数量、产物浓度温度、pH和溶解氧接种

↓2.发酵工程的基本环节三、基础梳理分离、提纯产物①发酵产品是微生物细胞本身：在发酵结束之后，采用

等方法将菌体分离和干燥②发酵产品是代谢物：根据产物的性质采取适当的提取、

措施来获得产品过滤、沉淀分离和纯化

↓获得产品2.发酵工程的基本环节三、基础梳理3.啤酒的工业化生产流程酒精和二氧化碳淀粉分解，形成糖浆淀粉酶(1)啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的(2)“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别高长低短三、基础梳理4.发酵工程的特点容易处理温和丰富低廉专一污染小三、基础梳理(1)在食品工业上的应用①生产传统的发酵产品。②生产各种各样的

。③生产

。(2)在医药工业上的应用①获得具有

生产能力的微生物。②直接对

进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品。③利用基因工程，将病原体的

基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产物可以作为疫苗使用。食品添加剂酶制剂某种药物菌种某个或某几个抗原5.发酵工程的应用(3)在农牧业上的应用：生产微生物

。(4)其他方面的应用①利用纤维废料发酵生产

等能源物质。②极端微生物的应用：嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产

，嗜低温菌有助于提高

的产量。肥料、农药和饲料酒精、乙烯洗涤剂热敏性产品5.发酵工程的应用三、基础梳理四、对接高考1.（2021·山东高考）葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是（）A.无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖B.自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌C.葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的D.制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量减少。D2.(2021·山东高考)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色，下列说法错误的是（）A.甲菌属于解脂菌B.实验所用培养基以脂肪为唯一碳源C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力乙菌落不能产生脂肪酶，不能利用脂肪为其功能，但乙菌落也可以在培养基上生存，说明该培养基不是以脂肪为唯一碳源。B四、对接高考3.(2020·江苏，18)某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告，他的做法错误的是（

）A.选择新鲜的葡萄略加冲洗，除去枝梗后榨汁B.将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁C.酒精发酵期间，根据发酵进程适时拧松瓶盖放气D.酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵制作果酒过程中会产生二氧化碳气体，因此，玻璃瓶用酒精消毒后装入葡萄汁时不能装满，应该留有约1/3的空间B四、对接高考4.(2022·江苏，16改编)在制作发酵食品的学生实践中，控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正