第一章 第三节 第2课时 现代发酵工程的应用（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（浙科版）

第2课时　现代发酵工程的应用 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 [学习目标] 1.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。 2.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。 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、发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品 1.微生物发酵是一个复杂的过程。鉴于 、原料和产物的特点、技术设备的可行性以及成本核算等诸多因素，现代发酵工业大多是采用 、液体、深层、分批及 发酵的方式组合进行的。其中，好氧以及用 生产单一产品是现代发酵工业的主流。 菌种特性 好氧 单一纯种 单一纯种微生物 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 2.微生物工业发酵的基本过程 扩大培养 灭菌 接种 代谢产物和 细胞的分离 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 (1)选育高产、优质的菌种是发酵工业的前提条件。 (2)将菌种 才能满足大规模生产的需要。 (3)对 进行控制才能获得所需要的产品。 (4)控制发酵过程是保证发酵生产高效顺利进行的重要措施。 (5)菌种在不同的发酵阶段要求的环境条件是不同的。 (6) 是工业发酵制取产品必经的步骤。 (7)分离后的生物产品还需要进一步 ，经过质检合格后才能成为产品。 扩大培养 发酵过程 分离或提纯发酵产品 提纯 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 二、发酵工程在医药、食品或其他工农业生产上有重要的应用价值 1.发酵工程特点：生产条件 、原料 且价格低廉、废弃物对环境影响小且容易处理。 2.微生物发酵的 和饮料在生活中屡见不鲜，高居微生物工业的榜首。 3.绝大多数 也是微生物发酵的产物，或由微生物发酵产物加工而成。 4.近年来，在医药领域开发的 、免疫调节剂、 、抗氧化剂、生物表面活性剂和 等许多新药也是微生物发酵的产物或衍生物。 温和 丰富 食品 抗生素 酶抑制剂 类激素 抗辐射药物 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 5.酶制剂是发酵工程对工业化生产的又一贡献 (1)采用发酵工程生产的酶制剂除应用于食品工业生产中，还广泛应用于洗涤剂生产、纺织、皮革、造纸工业中。 (2)许多在极端条件下仍具有功能的酶来自极端环境中的微生物，这些酶通过 生产，已经在许多高温、高盐、强酸、强碱条件下的工业生产过程中发挥作用。 发酵工程 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.控制发酵过程是保证发酵生产高效顺利进行的重要措施。( ) 3.如果发酵产品是菌体本身，可采用真空发酵、吸附发酵、萃取发酵等方法分离。( ) 4.发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上都有重要的应用价值。 ( ) × × √ √ 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 探究一　利用发酵工程工业化生产人类所需产品 1.在大规模的发酵生产中，将选育出的菌种经过多次扩大培养之后再接种的主要目的是什么？ 提示：缩短菌种在发酵罐中发酵的时间。 2.培养基和发酵设备都必须经过严格灭菌的原因是什么？ 提示：发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。因此培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 1.获取符合要求的高产、优质菌种的措施及目的 措施 目的 筛选并不断地选育或改良菌种 保持菌种健壮旺盛的生命力 减少菌种的传代次数 减小菌种发生自发突变的概率 分离筛选已出现衰退迹象的菌种 保留高产的菌株，用于大规模生产 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 2.分离或提纯发酵产品 产品 分离或提纯方法 菌体本身 过滤、沉淀等 微生物的代谢产物 真空发酵、吸附发酵、萃取发酵等 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 3.比较真空发酵、吸