1.3发酵工程及其应用教学设计-2024-2025学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

1.3发酵工程及其应用教学设计 教学目标 1. 知识目标： - 了解发酵工程的基本概念及其在食品、医药、农牧业等领域的应用。 - 掌握发酵工程的基本环节，包括选育菌种、扩大培养、配制培养基、灭菌、接种、发酵罐内发酵、分离提纯产物等。 - 理解发酵工程在解决资源短缺和环境污染问题中的重要作用。 2. 能力目标： - 能够分析发酵工程与传统发酵技术的区别。 - 能够解释发酵工程中各个环节的作用及其重要性。 - 能够举例说明发酵工程在食品、医药、农牧业等领域的应用。 3. 情感态度与价值观目标： - 培养学生对生物技术的兴趣，认识到发酵工程在现代社会中的重要性。 - 增强学生的环保意识，理解发酵工程在解决环境问题中的潜力。 教学重点 - 发酵工程的基本环节及其作用。 - 发酵工程在食品、医药、农牧业等领域的应用。 教学难点 - 发酵工程中各个环节的详细操作及其控制条件。 - 发酵工程与传统发酵技术的区别。 教学方法 - 讲授法：通过PPT展示发酵工程的基本概念和环节。 - 讨论法：组织学生讨论发酵工程的应用及其与传统发酵技术的区别。 - 案例分析法：通过具体案例分析发酵工程在食品、医药、农牧业等领域的应用。 教学过程 1. 导入 - 通过展示青霉素的生产历史，引出发酵工程的概念及其重要性。 - 提问：青霉素的生产是如何从实验室走向工业化生产的？ 2. 新课讲授 2.1 发酵工程的基本环节 选育菌种：从自然界中筛选、诱变育种或基因工程育种，获得性状优良的菌种。 扩大培养：将菌种进行扩大培养，以满足工业发酵的需求。 配制培养基：根据微生物的需要，配制合适的培养基。 灭菌：对培养基和发酵设备进行严格灭菌，防止杂菌污染。 接种：将扩大培养后的菌种投放到发酵罐中。 发酵罐内发酵：控制温度、pH、溶解氧等条件，进行发酵。 分离、提纯产物：通过过滤、沉淀、蒸馏等方法分离和提纯产物。 获得产品：对产物进行质量检查，合格后成为正式产品。 2.2 发酵工程的应用 食品工业：生产传统的发酵食品（如酱油、啤酒）、食品添加剂（如柠檬酸、味精）、酶制剂等。 医药工业：生产抗生素、氨基酸、激素、免疫调节剂等药物，以及通过基因工程和蛋白质工程生产疫苗。 农牧业：生产微生物肥料、微生物农药、微生物饲料等。 其他领域：解决资源短缺和环境污染问题，如利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质。 3. 讨论与案例分析 讨论1：选择发酵工程用的菌种时需考虑哪些因素？ 讨论2：怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？ 讨论3：在产物分离和提纯方面，发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进之处？ 讨论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？ 案例分析：以青霉素的生产为例，分析发酵工程在医药工业中的应用。 4. 总结与作业 总结：回顾发酵工程的基本环节及其在食品、医药、农牧业等领域的应用。 作业： 1. 简述发酵工程的基本环节及其作用。 2. 举例说明发酵工程在食品工业中的应用。 3. 思考发酵工程在解决环境问题中的潜力。 板书设计 1.3 发酵工程及其应用 一、发酵工程的基本环节 1. 选育菌种 2. 扩大培养 3. 配制培养基 4. 灭菌 5. 接种 6. 发酵罐内发酵 7. 分离、提纯产物 8. 获得产品 二、发酵工程的应用 1. 食品工业 2. 医药工业 3. 农牧业 4. 其他领域 教学反思 - 通过本节课的学习，学生是否能够理解发酵工程的基本环节及其应用？ - 学生在讨论环节中是否能够积极参与并提出有见地的问题？ - 是否需要调整教学方法以提高学生的学习兴趣和理解能力？ 学科网（北京）股份有限公司 $$