发酵工程及其应用课件-高二下学期生物人教版选择性必修3
高二下学期 人教版(2019)生物选择性必修3第一章 第3节 发酵工程及其应用 练习
第1章 发酵工程
第3节 发酵工程及其应用
一、选择题
1.酒厂在利用酵母菌酿酒的过程中,经检测活菌数量适宜,但却不产生酒精,应采取的措施是( )
A.降低温度 B.隔绝空气
C.加缓冲液 D.加新鲜培养基
2.在发酵过程中,可以通过下列哪一组方法实现对溶氧的控制 ( )
①添加酸或碱 ②调节通气量 ③调节搅拌速度 ④添加缓冲剂
A.①② B.①④
C.②③ D.①②④
3.利用生物工程生产啤酒、味精、酱油和酸奶的常用菌种分别是 ( )
A.酵母菌、枯草杆菌、大肠杆菌、乳酸菌
B.酵母菌、大肠杆菌、青霉菌、乳酸菌
C.酵母菌、谷氨酸棒状杆菌、黑曲霉、乳酸菌
D.黄色短杆菌、酵母苗、大肠杆菌、乳酸菌
4.以下不属于发酵的是 ( )
A.利用青霉菌生产青霉素
B.缺氧时人的组织细胞产生乳酸
C.利用酵母菌获得酒精
D.利用乳酸菌生产乳酸
5.下列不属于发酵工程应用的是 ( )
A.生产抗生素、激素、药用氨基酸等 B.生产啤酒、果酒和食醋等
C.用于化学检测和水质监测
D.生产各种各样的食品和添加剂
6.谷氨酸除了用于制造味精外,还可以用于治疗神经衰弱及配制营养注射液,应用前景广阔。光明制醋厂转产用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸,结果代谢产物没有谷氨酸,而是谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,其原因是 ( )
A.温度控制不好
B.通气量过多
C.pH呈酸性
D.溶氧不足
7.利用酵母菌发酵生产酒精时,投放的最适原料和产生酒精的阶段要控制的必要条件是 ( )
A.玉米粉和有氧
B.大豆粉和有氧
C.玉米粉和无氧
D.大豆粉和无氧
8.用发酵工程生产单细胞蛋白,可用来制作“人造肉”供人食用,这种蛋白是 ( )
A.微生物菌体 B.微生物代谢产物
C.微生物合成物质 D.发酵液
9.某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒发酵过程的研究,下列叙述错误的是 ( )
2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册第1章 发酵工程第3节 发酵工程及其应用
2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册第1章 发酵工程第3节 发酵工程及其应用
课程内容标准 核心素养对接
1.概述发酵工程及其基本环节。
2.说明发酵工程在生产上有重要的应用价值。 1.科学思维——发酵工程基本环节分析。
2.社会责任——认同发酵工程是在传统发酵技术的基础上发展起来的，它实现了发酵食品、药物等的工业化生产，极大地改善了人们的生活。
知识点1 发酵工程的基本环节
1.发酵罐
2.发酵工程的基本环节
知识点2 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。
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。
(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。
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。
(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。(×)
高中生物选择性必修三 第1章 第3节 发酵工程及其应用
第3节 发酵工程及其应用
课后篇巩固提升
基础巩固
1.用发酵工程生产的产品,如果是菌体,进行分离、提纯时可采用的方法是( )
A.蒸馏、过滤 B.过滤、沉淀
C.萃取、离子交换 D.沉淀、萃取
答案B
解析对于发酵工程生产的产品,如果是菌体,通常采用过滤、沉淀的方法;如果是代谢物,通常采用蒸馏、过滤、萃取或离子交换等措施。
2.严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键。通常所指的发酵条件不包括( )
A.温度控制 B.溶解氧控制
C.pH控制 D.酶浓度控制
答案D
解析通常所指的发酵条件包括温度、pH和溶解氧等。酶是催化反应的物质,不属于发酵条件。
3.下列关于菌种选育的叙述,不正确的是( )
A.自然选育的菌种不经过人工处理
B.诱变育种原理的基础是基因突变
C.通过有性杂交可形成工程细胞
D.采用基因工程的方法可构建工程菌
答案C
解析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。有性杂交不属于菌种的选育方法,C项错误。
4.用发酵工程生产单细胞蛋白被认为是人类新的食物来源,为解决粮食问题开辟了新途径,具有广阔的发展前景。这种蛋白是( )
A.微生物菌体
B.微生物代谢产物
C.微生物合成物质
D.发酵液
答案A
解析发酵工程生产的单细胞蛋白其实就是微生物菌体,经过加工可以生产高蛋白食品。
5.与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列相关表述,不正确的是( )
A.发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵
B.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身 C.在发酵工程的发酵环节中,发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物的代谢途径
D.通过发酵工程可以利用微生物生产单细胞蛋白
答案A
解析不论是发酵工程还是传统发酵技术,都可以利用微生物进行发酵,只不过传统发酵技术利用的是自然菌种。
第一章 发酵工程——2022-2023学年高二生物学人教版(2019)选择性必修三大单元复习
第一章 发酵工程—2022-2023学年高二生物学人教版（2019）选择性必修三大单元复习
第一步：单元学习目标整合
1. 简述传统发酵技术的特点及常见应用。
2. 概述微生物纯培养的技术，阐明微生物选择培养和分离、计数
3. 概述发酵工程及其基本环节举例说明发酵工程的应用价值
第二步：单元思维导图回顾知识
第三步：单元重难知识易混易错
（一）传统发酵技术
1.发酵：利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程
2.实例：腐乳制作
（1）参与微生物：毛霉、酵母、曲霉等
（2）原理：豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收
3.传统发酵技术 （1）概念：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术
（2）形式：以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通过是家庭式或作坊式的
（3）产物：腐乳、酱油、醋、泡菜、豆豉、酱等
（二）尝试制作传统发酵食品
1.泡菜制作的原理
（1）菌种：乳酸菌。
a.分布：广泛分布在空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道等处。
b.代谢类型：异养厌氧型。
c.常见种类：乳酸链球菌和乳酸杆菌。其中乳酸杆菌常用于生产酸奶。
（2）发酵原理：乳酸菌在无氧条件下，将葡萄糖分解为乳酸。
2.泡菜制作的实验设计
a.制作流程
b.准备材料
①选择泡菜坛：选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。
①选择原料：质地鲜嫩，肉丰富，无虫咬，无烂痕，无斑点。
c.制作过程
①原料处理：将鲜菜修整、清洗、阳光下晾晒到菜表皮萎蔫时收起，切成条状或片状。
①配制盐水：按照清水与盐的质量比为4①1的比例配制盐水，并将盐水煮沸冷却。
①装坛：将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀，装入泡菜坛中，装至半坛时放入香辛料，继续装到八成满，再徐徐注入配制好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。
高中生物(选择性必修第三册 人教版)教案讲义：发酵工程及其应用含答案
发酵工程及其应用
[学习目标]1.掌握发酵工程的基本环节。2.理解发酵工程在农业、食品工业、医药工业及其他工业生产上有重要的应用价值。
1．发酵工程的基本环节
2．发酵罐3．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a．以大豆为主要原料，利用产生蛋白酶的霉菌生产酱油。
b．以谷物或水果等为原料，利用酿酒酵母发酵生产各种酒类。
②生产各种各样的食品添加剂食品添加剂不仅可以增加食品的营养，改善食品的口味、色泽和品质，有时还可以延长食品的保存期。a．柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得。
b．由谷氨酸棒状杆菌发酵可以得到谷氨酸，谷氨酸经过一系列处理就能制成味精。
③生产酶制剂
常用酶制剂有α淀粉酶、β淀粉酶、果胶酶、氨基肽酶和脂肪酶等。目前，已有50多种酶制剂成功用于食品的直接生产、改进生产工艺、简化生产过程、改善产品的品质和口味、延长食品储存期和提高产品产量等方面。(2)在医药工业上的应用①发酵工程可以生产抗生素、氨基酸、激素和免疫调节剂等。②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。
③应用实例a．生长激素释放抑制激素最初从羊脑中提取，远远不能满足需要，利用经过基因改造的微生
物进行发酵生产，产量大幅提升，价格降为原来的几百分之一。b．将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵生产乙型肝炎疫苗。
c．未来甚至还可能用微生物来生产过去只能从植物中分离提取的紫杉醇、青蒿素前体等化合物。
(3)在农牧业上的应用
①生产微生物肥料a．作用：利用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。有的微生物肥料还可以抑制土壤中病原微生物的生长，从而减少病
害的发生。b．类型：常见的有根瘤菌肥和固氮菌肥等。
②生产微生物农药a．原理：微生物农药利用微生物或其代谢物来防治病虫害。
b．实例：苏云金杆菌可以用来防治80多种农林虫害；利用白僵菌可以防治玉米螟、松毛虫
2023年人教版高中生物选择性必修3第1章发酵工程第2节微生物的基本培养技术
- 1 - 第2节 微生物的培养技术及应用
一 微生物的基本培养技术
【课程标准】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。
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.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。
【素养目标】1.生命观念:运用适应观,阐明培养基的营养构成。
2.科学思维:采用分析与比较、归纳与概括的方法,说明常用无菌技术的异同。
3.科学探究:尝试利用给定的实验方案,进行微生物的纯培养。
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思考:
1.什么是消毒?它和灭菌有何不同?
2.实验室如何培养细菌呢?
一、培养基的配制
1.概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质。
2.作用:用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其 代谢物。
3.种类:
培养基种类 划分标准 特点 用途
液体培养基
物理性质 不加凝固剂 工业生产
固体培养基 加凝固剂,如琼脂 微生物分离、鉴定等
4.营养:
(1)基本营养:
选一选:将下列营养物质进行分类 - 2 - ①CO2 ②纤维素 ③葡萄糖 ④蛋白胨
⑤尿素 ⑥NaCl ⑦蒸馏水
水:⑦ 碳源:①②③
氮源:④⑤ 无机盐:⑥
(2)特殊条件:
微生物 特殊条件
乳酸杆菌 添加维生素
霉菌 pH为酸性
细菌 pH为中性或弱碱性
厌氧微生物 无氧的条件
思考:
固体培养基中的琼脂成分是多糖,是否能被微生物利用?其作用是什么?
提示:不能。仅作为凝固剂,一般不能为微生物生长提供碳源和能量。
二、无菌技术
1.类型:
人教版选修二高二生物课件：微生物发酵及其应用
人教版选修二高二生物课件：微生物发酵及其应用
导读：本文人教版选修二高二生物课件：微生物发酵及其应用，仅供参考，如果觉得很不错，欢迎点评和分享。
人教版选修二3.1《微生物发酵及其应用》ppt课程标准
举例说出发酵与食品生产。
课标解读
1．说出微生物发酵生产的基本过程。
2．举例说出微生物发酵与食品生产的关系。
3．参与有关微生物发酵的调查活动。
4．通过发酵工程发展的历史，体验科学、技术、社会三
者间的紧密联系和互动。
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高中生物《发酵工程及其应用》微课精讲+知识点+课件教案习题
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重点知识：
1.发酵工程:是根据生物学,化学和工程学的原理进行工业规划的经营和开发微生物,动植物细胞及其亚细胞组分,进而利用生物体所具有的功能元件来提供商品而服务于社会的一门综合性科学技术.
2.发酵动力学:研究微生物生长,产物合成,底物消耗之间动态定量关系,定量描述微生物生长和产物形成的过程.
3.生物反应过程特点：①发酵原料的选择和预处理②菌种的选育和扩大培养③微生物发酵和控制④产品的分离和纯化
发酵工程 知识点：
1、菌种培育
由于从自然界分离的菌种不一定能满足生产的要求，因此必须对菌种进行改造，如何改造培育优良菌种呢？
第一，生产微生物直接合成的产物，即微生物的天然产品，如抗生素、氨基酸等，先从自然界分离出相应的菌种，再用物理或化学的方法进行诱变育种，从中筛选出产量高的菌株用于生产。例如生产用青霉菌的培育过程。 第二，生产微生物不能合成的产物，如人的生长激素、胰岛素等产品，则用细胞工程、基因工程对微生物的遗传特性进行定向的改造，构建工程菌来达到生产相应产品的目的。例如单克隆抗体、白细胞介素—2、抗血友病因子的生产。
2、两次培养
发酵工程的几个环节中有两次对微生物进行培养，第一次是对菌种的扩大培养，第二次是发酵生产产品过程时的培养。它们有何区别呢？
第一，两次培养的目的不同。扩大培养是为了让菌种在短时间内快速繁殖，以便得到大量的菌种用于生产。而发酵过程的培养是为了获得生物产品、单细胞蛋白或者是发酵产物。
第二，两次培养的条件不相同。例如：酒精发酵，扩大培养要在有氧的条件下进行，让酵母菌进行有氧呼吸，获得的能量多，短时间内大量繁殖使自己在培养基中成为优势种群，发酵过程的培养要在厌氧的条件下进行才能产生酒精；又如谷氨酸发酵，谷氨酸棒状杆菌扩大培养要求C：N＝4：1，菌体大量繁殖，发酵过程的培养C：N＝3：1才能大量合成谷氨酸。
3、菌体生长规律
研究微生物的生长规律是为发酵提供理论依据，是将少量的单一菌种接种到恒定容积的液体培养基中，在适宜条件下培养并定期取样测定菌体的群体生长规律，由于营养物质有限，菌体生长有调整期、对数期、稳定期、衰亡期四个阶段。但是发酵工程的发酵阶段是为了最大限度地得到产品，要进行连续培养，所以只有调整期、对数期、稳定期三个阶段，没有衰亡期。