第1章 第3节 发酵工程及其应用（课件PPT）- 【勤径学升·同步练测】2022-2023学年高二新教材生物选择性必修第三册（人教版）

单击此处添加文本具体内容 第1章　发酵工程 第3节　发酵工程及其应用 [学习目标] 1.概述发酵工程。 2.简述发酵工程的一般流程。 3.说明发酵工程在生产上的重要价值。 第3节　发酵工程及其应用 [对应学生用书第21页] 一、发酵工程的基本环节 第3节　发酵工程及其应用 第3节　发酵工程及其应用 二、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，如 　酱油　⁠、 　各种酒类　⁠。 （2）生产各种各样的食品添加剂，如通过 　黑曲霉　⁠发酵制得的柠檬酸，由 　谷氨酸棒状杆菌　⁠发酵生产味精。 （3）生产酶制剂，如α－淀粉酶、β－淀粉酶、脂肪酶等。 2.在医药工业上的应用 　　 　基因　⁠工程、 　蛋白质　⁠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。 酱油　 各种酒类　 黑曲霉　 谷氨酸 棒状杆菌　 基因　 蛋白质　 第3节　发酵工程及其应用 3.在农牧业上的应用 （1）生产微生物肥料。微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的 　有机酸　⁠、  　生物活性物质　⁠等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，常见的有 　根瘤菌肥　⁠、 　固氮菌肥　⁠等。 （2）生产微生物农药。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。 有机酸　 生物活性物质　 根瘤菌肥　 固氮菌肥　 微生物　 其代谢物　 生物防治　 可持续发展　 第3节　发酵工程及其应用 （3）生产微生物饲料。微生物含有丰富的 　蛋白质　⁠。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 　微生物菌体　⁠，即单细胞蛋白，用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。 蛋白质　 微生物菌体　 第3节　发酵工程及其应用 4.在其他方面的应用 　　发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域，在助力解决 　粮食、环境、健康　⁠和 　能源　⁠等方面的重大问题上，作出了越来越大的贡献。 粮食、环境、健康　 能源　 第3节　发酵工程及其应用 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）发酵工程利用的菌种都是从自然界中筛选出来的。（　×　） （2）发酵工程的中心环节是选育菌种。（　×　） × × （3）发酵工程中要对培养基进行灭菌，发酵设备不用灭菌。（　×　） （4）利用微生物农药防治农林虫害属于化学防治。（　×　） （5）微生物饲料主要是利用发酵工程生产的微生物的菌体。（　√　） × × √ 第3节　发酵工程及其应用 [对应学生用书第22页] 知识点一　发酵工程的基本环节 　　请根据发酵工程的基本环节和发酵罐的结构，思考回答下列问题： 点击图片放大 第3节　发酵工程及其应用 （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哪些因素？ 提示：需要考虑培养基成本；能否迅速生长繁殖；生产所需代谢物的产量；发酵条件；菌种的变异、退化等因素。 （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：要对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控制，使其最适合微生物的生长繁殖，同时及时添加必要的营养组分。 第3节　发酵工程及其应用 （3）在产物分离和提纯方面，发酵工程和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是成分复杂的混合物，很多时候不会对产物进行分离和提纯处理，或者仅采用简单的沉淀、过滤等方法来分离和提纯产物。而在发酵工程中产物的初分离阶段，常采用沉淀、萃取、膜分离、吸附和离子交换等方法；在进一步纯化阶段，会采用液相层析法、结晶法等方法。 第3节　发酵工程及其应用 （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。因为在进行发酵生产时，微生物及其代谢物中都可能含有危害环境的物质。为了减少或避免污染物的产生和排放，应该对排出的气体和废弃培养液进行二次清洁或灭菌处理。 第3节　发酵工程及其应用 1. 选育菌种 （1）常用菌种：主要是细菌、放线菌、酵母菌和霉菌等。 （2）菌种特点 ①对周围环境的温度、渗透压、酸碱度等条件有极大的适应能力。 ②有极强的繁殖能力。 第3节　发酵工程及其应用 ③利用基因工程、细胞工程的方法对菌种的遗传特性进行定向改造，构建出能生产相应产品的菌种。 （3）选育方法 ①从自然界中筛选出优良菌种。 ②利用诱变育种筛选出符合生产要求的优良菌种。 2.扩大培养 （1）目的：增加菌种的数量，缩短生产周期。 （2）方法：将培养到生长速度最快时期的菌体分开，再进行培养。 第3节　发酵工程及其应用 （2）要求 ①根据不同的菌种，选择不同的原料配制培养基。 ②培养基应满足微生物在碳源、氮源、营