1.3 发酵工程及其应用课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

微 生 物 的 选 择 培 养和计数 微生物的选择培养 选择培养基 科学实例 筛选原因、思路、启示 选择培养基的原理、概念、类型、举例 选择培养基的作用 微生物选择培养获取纯培养物的方法-稀释涂布平板法 稀释涂布平板法的操作过程 稀释涂布平板法的注意事项 间接计数法 — 稀释涂布平板法 直接计数 —计数板计数法 培养基的制备 实验设计 分析与评价 微生物的数量测定 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 （1）土壤取样 （2）样品的稀释 （3）稀释涂布平板法接种 （4）微生物的培养与观察 温故知新 第1章 发酵工程 第3节 发酵工程的应用 一代神药——青霉素（视频） 青霉素 是世界上第一个应用于临床的抗生素。 问题：你知道青霉素的历史吗？ 早期科学家只能从青霉菌中提取少量青霉素，它的价格贵如金。 从社会中来 青霉素 是世界上第一个应用于临床的抗生素。 早期科学家只能从青霉菌中提取少量青霉素，它的价格贵如金。 早期1瓶规格大概20万单位的青霉素最高卖到 一根金条 如今1瓶规格160万单位的青霉素注射剂 一元 问题：那么，在工业上青霉素究竟是怎样生产的呢？ 从社会中来 微生物纯培养技术的建立 密闭式发酵罐的设计成功 人们对发酵原理的认识 发酵工程形成 发酵工程：是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。 问题：发酵工程基本环节是什么？ 一. 发酵工程的形成 发酵工程视频欣赏（视频） 二. 发酵工程的基本环节 选育菌种 性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。 扩大培养 灭菌 配制培养基 接种 发酵罐内发酵 分离提纯产物 获得产品 生产微生物直接合成的产物 生产微生物不能合成的产品 如青霉素、谷氨酸等，则可从自然界中先分离出相应菌种，再用物理或化学的方法诱变育种，从突变个体中筛选出符合生产要求的优良菌种。 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，以构建工程细胞或工程菌，从而达到生产相应产品目的。 问题：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？ 怎样才能得到优良菌种？ 二. 发酵工程的基本环节 某镇特产一种美酒，以下是对该镇环境的描述：四面环山，地势低洼，气候炎热，具有独特的微生物种群，因为与外界的空气对流循环较缓慢，所以微生物种群较稳定。这对你理解发酵工程中菌种选育的重要性有什么启示？ 问题：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？怎样才能得到优良菌种？ ①在低成本的培养基上能迅速生长繁殖 ②生产所需代谢物的产量高 ③发酵条件容易控制 ④菌种不易变异、退化等 二. 发酵工程的基本环节 选育菌种 扩大培养 灭菌 配制培养基 接种 发酵罐内发酵 分离提纯产物 获得产品 性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。 柠檬酸 啤酒 味精 青霉素 黑曲霉 啤酒酵母 黄青霉 谷氨酸棒状杆菌 二. 发酵工程的基本环节 选育菌种 扩大培养 灭菌 配制培养基 接种 发酵罐内发酵 分离提纯产物 获得产品 问题：扩大培养目的是什么？怎样对菌种进行扩大培养？ （1）将培养到生长速度最快时期的菌体分开，再进行培养。 问题：扩大培养所用的培养基，从性质上分类，是什么类型的培养基？ 发酵工程一般使用液体培养基 （2）增加菌种数量，缩短生产周期 二. 发酵工程的基本环节 选育菌种 扩大培养 灭菌 配制培养基 接种 发酵罐内发酵 分离提纯产物 获得产品 （1）在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。应 包括微生物生长所需的碳源、氮源、水、无机 盐及特殊营养要求。 （2）生产实践中，培养基配方要经过反复实验才能 确定（即不断优化培养基） 问题：配制培养基需要考虑哪些因素？ 二. 发酵工程的基本环节 选育菌种 扩大培养 灭菌 配制培养基 接种 发酵罐内发酵 分离提纯产物 获得产品 问题：为什么要灭菌？ ②② ①发酵工程所用的菌种大多数是单一菌种。 ②灭菌的原因分析： 杂菌与菌种之间形成的种间竞争关系使产量下降或杂菌产生的代谢物抑制菌种的生长使产量下降。 ④实例： 在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，杂菌分泌青霉素酶就会将青霉素分解掉。 ③灭菌的目的： 防止杂菌污染而影响产品的质量和品质。 二. 发酵工程的基本环节 选育菌种 扩大培养 灭菌 配制培养基 接种 发酵罐内发酵 分离提纯产物 获得产品 将____________的菌种投放到________中 发酵罐 扩大培养后 二. 发酵工程的基本环节 选育菌种 扩大培养 灭菌 配制培养基 接种 发酵罐内发酵 分离提纯产物 获得产品