1.3发酵工程及其应用课件高二下学期生物人教版选择性必修3

发酵工程及其应用1.发酵工程的基本环节育种基因工程诱变品质预习检查小组长检查，课代表收集问题过滤干燥纯化溶解氧监测控制反馈产物浓度溶解氧2.发酵罐温度排气管进入口排出口空气3.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a.以______为主要原料，利用产生________的霉菌生产酱油。b.以谷物或______等为原料，利用酿酒酵母发酵生产各种酒类。大豆蛋白酶水果②生产各种各样的食品添加剂食品添加剂不仅可以增加食品的_______，改善食品的______、色泽和品质，有时还可以延长食品的_________。a.柠檬酸可以通过________的发酵制得。b.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。营养口味保存期黑曲霉谷氨酸棒状杆菌③生产酶制剂常用酶制剂有α­-淀粉酶、___________、果胶酶、___________和脂肪酶等。目前，已有50多种酶制剂成功用于食品的直接生产、改进_________、简化生产过程、改善产品的_______和口味、延长食品储存期和提高产品______等方面。β­-淀粉酶氨基肽酶生产工艺品质产量(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应用实例a.生长激素释放抑制激素最初从______中提取，远远不能满足需要，利用经过______改造的微生物进行发酵生产，产量大幅提升，价格降为原来的几百分之一。b.将乙型肝炎病毒的抗原基因转入________，再通过发酵生产乙型肝炎疫苗。c.未来甚至还可能用微生物来生产过去只能从植物中分离提取的________、____________等化合物。羊脑基因酵母菌紫杉醇青蒿素前体(3)在农牧业上的应用①生产微生物肥料a.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。b.类型：常见的有________肥和________肥等。有机酸生物活性物质结构病原微生物根瘤菌固氮菌②生产微生物农药a.原理：微生物农药利用微生物或__________来防治病虫害。b.实例：苏云金杆菌可以用来防治____多种农林虫害；利用_______可以防治玉米螟、松毛虫等虫害；一种放线菌产生的抗生素——__________可以用于防治水稻枯纹病。③生产微生物饲料a.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______。b.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________。其代谢物白僵菌井冈霉素菌体保鲜免疫力80(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(1)发酵工程的中心环节是对微生物细胞本身或其代谢物进行分离、提纯(

)(2)谷氨酸的发酵生产在酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺(

)×√(3)现代发酵工程中所用的菌种大多是复合菌种以提高生产效率(

)(4)发酵工程生产条件温和、原料来源丰富，但废弃物对环境污染很大，不易处理(

)××(5)生产柠檬酸需要筛选产酸量高的乳酸菌(

)×任务：发酵工程基本环节分析及应用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的因素：能在低成本的________上生长，且大量高效地合成产物；发酵条件如_____、______、________等易控制；遗传性能稳定；抗噬菌体及杂菌污染能力强等。培养基温度pH溶解氧2.怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？提示在发酵过程中，要随时取样检测培养液中的微生物数目、产物浓度等，以了解发酵进程。及时添加必需的营养组分，以满足菌种的营养需要。同时，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。3.在产物分离和提纯方面，发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进之处？提示传统发酵技术获得的产物一般不是单一组分，而是成分复杂的混合物，很多时候不会再对产物进行分离和提纯处理。在发酵工程中，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、沉淀等方法将菌体从发酵液中分离出来。如果产品是代谢物，可采用蒸馏、萃取、离子交换等方法进行提取。4.在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液等能直接排放到外界环境中吗？为什么？提示不能；因为发酵过程可能产生一些有害物质，会污染环境。5.与传统的手工发酵相比，在啤酒的工厂化生产中，哪些工程手段使啤酒的产量和质量明显提高？提示菌种的选育、对原材料的处理、发酵过程的控制、产品的消毒等，都有助于提高啤酒的产量和品质。1.(多选)(2023·江苏盐城高二期末)发酵工程在工业生产上得到广泛应用，其生产流程如图所示。结合赖氨酸或谷氨酸的生产实际，下列说法正确的是典例分析A.①为诱变育种，②为萃取(或蒸馏或离子交换等)B.赖氨酸或谷氨酸的生产过程中为使产物源源不断地产生，可采用连续

培养的发酵方式C.由于赖氨酸或谷氨酸的发酵菌种为好氧菌，在生产过程中常需增加通

氧量D.人工控制微生物代谢的唯一措施是控制生产过程中的各种条件√√√人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物的遗传特性、控制生产过程中的各种条件(即发酵条件)等，D错误。2.下列有关发酵工程的叙述，正确的是A.单细胞蛋白就是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质B.可通过诱变育种、基因工程等方法选育出性状优良的菌种进行扩大培养C.发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者可以用微生物进行发酵D.通常所指的发酵条件包括温度、溶解氧、pH和酶的控制等√单细胞蛋白是指利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得的大量的微生