第1章 第3节 发酵工程及其应用（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中生物选择性必修3同步导学案（人教版）

第3节　发酵工程及其应用 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 [学习目标] 1．掌握发酵工程的基本环节。 2．认同发酵工程是在传统发酵技术的基础上发展起来的，它实现了发酵食品、药物等的工业化生产，极大地改善了人们的生活。 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 核心要点 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 [教材导读] 一、发酵工程的概念和基本环节 1．发酵工程的概念 (1)过程：利用________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。 (2)范围：它涉及菌种的选育和培养、___________________等方面。 微生物 产品的分离和提纯 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 2．发酵工程的基本环节 (1)菌种的选育 性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过__________或基因工程育种获得。 (2)扩大培养 在发酵之前还需要对菌种进行__________。 诱变育种 扩大培养 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 (3)培养基的配制 在菌种确定之后，要__________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。 (4)灭菌 ________和发酵设备都必须经过严格的灭菌。 (5)接种 将菌种接种到发酵罐培养液中。 选择原料 培养基 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 (6)发酵：发酵工程的_______环节。 ①在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物_______等，以了解发酵进程。 ②要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和________等发酵条件。 中心 浓度 溶解氧 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 (7)产品的分离、提纯 ①如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用___________等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。 ②如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的_______________措施来获得产品。 过滤、沉淀 提取、分离和纯化 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 3．发酵装置 培养或营养物质的加入口 温度传感器和控制装置 冷却水进入口 排气管　 发酵液 搅拌叶轮 空气入口 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 二、发酵工程的应用 1．特点 (1)______________。 (2)原料来源丰富且价格低廉。 (3)_________。 (4)废弃物对环境的污染小和容易处理。 生产条件温和 产物专一 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 产量和质量 蛋白质 肽和氨基酸 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 b．啤酒的工业化生产流程： 释放淀粉酶 淀粉酶失活 糖浆 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 终止酶的进一步作用 酒精＋CO2 低温、密闭 大多数微生物 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 (2)生产各种各样的食品添加剂：酸度调节剂、增味剂、着色剂、增稠剂、防腐剂等。 (3)生产________：在食品工业中，经常用到一些酶制剂，如α­淀粉酶、β­淀粉酶、氨基肽酶和脂肪酶等。 酶制剂 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 3．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)基因工程与__________相结合生产所需要的产品。 氨基酸 免疫调节剂 发酵技术 基因工程　 药物 基因工程 疫苗 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 4．在农牧业上的应用：主要表现在生产____________、微生物农药、___________等方面。 5．在其他方面的应用 (1)对解决资源短缺与__________问题具有重要意义。 (2)极端微生物的应用。 (3)发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域。 微生物肥料 微生物饲料 环境污染 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 [预习诊断] 1．发酵工程中所需的性状优良的菌种只能从自然界中筛选出来。 (　　) 2．在菌种确定之前就要选择原料制备培养基。(　　) 3．发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。(　　) 4．发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用。(　　) × × √ √ 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 探究一　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？ 提示：(1)能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，且目的产物产量高、易于回收。 (2)生长速度和反应速度较快，发酵周期较短。 (3)培养条件易于控制等。 生物学