高二生物大单元整体学程：选择性必修三 发酵工程

高二生物大单元整体学习学程 第十六单元 发酵工程 高效科研小组： 学科主任： 包科领导： 年级主任： 班 级：__________ 小 组：__________ 姓 名：__________ 2023年8月 第十六单元 发酵工程 ——利用微生物培养技术规模化生产发酵产品 一、单元概述 人类利用发酵技术的历史悠久。进入近代社会，传统发酵技术发展为现代发酵工程，并在现代社会生活中发挥着不可或缺的作用。本单元包括传统发酵技术的应用、微生物的培养技术及应用和发酵工程及其应用三部分内容，循着由传统到现代，由日常生活经验到科学、技术、工程应用的线索来展开，逐步深入。 通过本单元学习，关注传统发酵技术中蕴含的中国传统文化以及发酵工程如何为美好生活添彩；通过亲手制作传统发酵食品、模拟酵母菌的纯培养过程等实践活动，感悟手工经验方法与工程技术方法的不同；并能应用发酵原理和发酵技术解决实践中的问题，关注生物技术应用可能带来的安全性和伦理问题。 二、单元要素 （一）单元内容标准 概念3 发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品 3.1 获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础 3.1.1阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提 3.1.2阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术 3.1.3举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物 3.1.4概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法 3.1.5概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法 3.2 发酵工程为人类提供多样的生物产品 3.2.1举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的 3.2.2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 3.2.3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 （二）单元学习任务 1.相关概念建构——发酵、传统发酵技术、发酵工程、无菌技术、微生物培养 2.相关研究方法——归纳总结传统发酵技术与发酵工程的联系和区别，传统发酵食品的制作、酵母菌的纯培养、特定微生物的分离与计数等实验操作 3.微生物培养技术在发酵工程中的应用 4.知行合一，辨证分析技术与工程的关系，理性分析发酵工程产业存在的问题和发展趋势 （三）单元学习目标 1.研读教材，用自己的话说出对发酵、传统发酵技术、发酵工程等概念的理解，动手制作一种传统发酵食品并撰写实验报告，选择最喜欢的一种发酵工程产品分析其对人类生活的影响。 2.动手模拟酵母菌的纯培养过程并总结实验中的注意事项，用自己的话描述实验室筛选特定微生物的原理，设计适合的培养基和实验方法对土壤中的尿素分解菌进行分离和计数。 3.建构发酵工程各环节操作规范，自主设计并优化青霉素的工业化生产方案，结合实例说出发酵工程的优势和特点。 4.从发酵工程的原理与应用、理论与实践、技术与工程等多个维度构建单元思维导图，以发酵生产燃料乙醇为例，理性分析发酵工程的利与弊，为生产时规避风险提出合理化建议。 （四）单元学习计划 学习阶段 主要学习任务 学时安排 整体感知 说出对发酵、传统发酵技术、发酵工程等概念的理解；动手制作至少一种传统发酵食品，撰写实验报告；列举发酵工程的实例，分析对人类生活产生的影响。 2 探究建构 说出培养基配制、消毒、灭菌的基本原理，动手模拟酵母菌的纯培养过程；设计适合的培养基和方法对尿素分解菌进行分离和计数。 2 应用迁移 根据发酵工程的基本环节和操作规范，自主设计青霉素的工业化生产方案；探究发酵工程在食品工业、农牧业等领域的应用价值，对比传统技术生产的产品，说出发酵工程产品的优点。 1 重构拓展 通过重构本单元知识体系，根据所学理性分析发酵工程可能存在的安全性和伦理性问题，提升应用微生物培养技术和原理解决生产生活中实际问题的能力。 2 （五）单元学习资源 学习阶段 资源类别（课件 微课 素材 资源包、习题、教案） 资源分层（A B C T) 整体感知 学习活动1：发酵工程发展历程的视频资源 学习活动2：酸奶、泡菜、果酒、果醋、腐乳制作的视频资源； 学习活动3：发酵工程在食品工业、医药工业上的应用视频资源 T T T 探究建构 学习活动4：培养基配制、倒平板、平板划线过程的视频资源 学习活动5：稀释涂布平板法操作过程、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数视频资源、分离土壤中纤维素分解菌的视频资源 T T 应用迁移