苏教版高中生物学选择性必修3生物学技术与工程精品课件 第一章 发酵工程 第四节 发酵工程及其应用.ppt

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2.(2022苏州高二模拟)我国是名副其实的发酵大国,发酵工程在食品业、医药业及农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列相关叙述错误的是(D)A.利用黑曲霉将大豆原科中的蛋白质水解,经淋洗后可调制成酱油B.利用酵母菌等菌种的发酵工程生产的单细胞蛋白,可作为食品添加剂C.将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗D.利用发酵工程生产的微生物农药,作为化学防治的重要手段,可用于防治病虫害解析以大豆为主要原料,利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉),将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸,然后经淋洗、调制可以制成酱油产品,A项正确;用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂,B项正确;可以将乙肝病毒的抗原基因转入酵母菌通过发酵工程制备乙肝疫苗,C项正确;微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的,微生物农药作为生物防治的重要手段,将在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用,D项错误。本课结束(6)连续发酵:旁栏边角想一想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?提示需要考虑的因素包括: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。结论语句辨一辨(1)发酵工程的产品主要包括微生物的代谢产物、酶及菌体本身。(√)(2)酒精、啤酒等为厌氧发酵产品,味精、赤霉素、乳酸等的生产属于需氧发酵。(×)(3)在生产上常选择稳定期的微生物作为“种子”。(×)(4)在发酵工程的发酵环节中,发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物的代谢途径。(√)(5)发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵。(×)(6)微生物适应性强、易变异的特定功能为发酵工程产生大量代谢产物提供了保障。(×)知识点二发酵工程应用广泛1.发酵工程的主要产品2.发酵工程的应用领域旁栏边角想一想1.根据发酵工程在医药业、食品业等方面的应用进行连线。提示2.生物农药的优点有哪些?提示(1)选择性强,对人畜安全。(2)对生态环境影响小。(3)作用效果明显。结论语句辨一辨(1)氨基酸、核苷酸、蛋白质等属于初级代谢产物。(√)(2)目前的酶制剂全部是微生物发酵生产的。(×)(3)通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白。(×)(4)发酵工程在助力解决粮食、环境、健康和能源等方面作出了越来越大的贡献。(√)(5)发酵工程在纺织、皮革制造和污水处理等方面都发挥着重要作用。(√)(6)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。(×)重难探究?能力素养全提升主题一发酵工程利用了微生物的特定功能和发酵工程的一般过程情境探究请根据发酵工程的基本环节和发酵罐的结构,思考怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要。发酵罐示意图提示(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)用计算机控制系统对发酵过程进行监测和控制。(4)控制发酵过程的温度、pH和溶解氧等发酵条件。可用温度传感器、冷却水进入口和排出口控制温度,空气入口控制氧气的量等。方法突破1.发酵工程的基本环节基本环节主要方法及目的菌种选育从自然界中筛选;诱变育种;基因工程育种扩大培养快速增加菌种数量发酵培养基的配制结合菌种的代谢特点配制培养基灭菌避免因杂菌污染而影响产品品质和产量接种将扩大培养后的菌种投放到发酵罐中基本环节主要方法及目的发酵生产①监测并控制温度、pH、溶解氧等发酵条件,使发酵全过程处于最佳状态;②随时检测培养液中微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程,还要及时添加必需的营养组分等产物的分离与提纯①若发酵产品是微生物细胞本身,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离、干燥;②若发酵产品是代谢物,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2.发酵过程的影响因素及相应的调节和控制方法(1)温度。微生物分解有机物释放的能量,一部分用于合成ATP,另一部分散发到培养基中时,会引起发酵过程温度升高;机械搅拌也会产生一部分热量引起温度升高。调节和控制培养液温度的方法:用冷却水进行温度的调节。(2)pH。pH发生变化的主要原因是培养基中营养成分的利用和代谢产物的积累。如当谷氨酸棒状杆菌利用糖类物质不断生成谷氨酸时,培养液的pH就会下降;而碱性物质的生成则会导致培养液的pH上升。调节和控制培养液pH的方法:在培养基中添加缓冲液,在发酵过程中加酸或加碱。(3)溶解氧。对于好氧型微生物,发酵过程要保证充足的溶解氧

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