1.3发酵工程及其应用(教学课件)高中生物人教版(2019)选择性必修3
2.1.2植物细胞工程的应用(教学教案)高中生物人教版(2019)选择性必修3
人教版（2019）选择性必修3 生物技术与工程 第2章 细胞工程
第1节 植物细胞工程
二 植物细胞工程的应用
教学设计
一、教学目标的确定
课程标准与本节相对应的要求是：举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢物生产、育种等方式有效提高了生产效率。据此，结合教材内容，确定本节教学目标：
1.通过对植物细胞工程应用实例的分析，了解这些应用设计的技术流程和应用的优势
2.尝试运用所学植物细胞工程的知识解决生产、生活中的问题
二、教学重难点
1、教学重点
（1）植物细胞工程应用的实例
2、教学难点
（1）植物细胞工程应用的实例
三、教学设计思路
本节课以学生为主导，以问题引领，促进学生的自主学习。教师在授课时，采用让学生自主阅读学习，并提出若干问题，以问题驱动学生的学习，锻炼学生的自主学习能力和思考能力，培养学生的科学素养
四、教学步骤
1、新课导入
植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并且取得了显著的社会效益和经济效益，植物细胞工程在生产实践中有哪些应用呢？植物细胞工程应用与生产实践的主要优势是什么？
这节课我们来一起探讨
2.新课讲授
一、植物繁殖的新途径
20世纪60年代，荷兰科学家成功地利用组织培养技术来培育兰花。目前，荷兰的兰花生产已经发展成为举世闻名的兰花产业，每年为荷兰创造了巨额的外汇收入。
植物细胞工程开辟了植物繁殖的新途径 教师指导学生阅读教材第39页内容，并回答以下问题：
1.什么是快速繁殖技术？
2.快速繁殖技术与传统繁殖技术相比有什么特点？
3.为什么无性繁殖能保持亲本的优良性状？
4.快速繁殖技术用于产业化生产的实例有哪些？
通过学生自己梳理，培养学生的自习能力
教师利用课件展示感染病毒的未脱毒的草莓和脱毒草莓不同生长时期的系列图片，并提问：
感染病毒的未脱毒草莓出现了哪些不同于脱毒草莓的性状？采取怎样的措施能避免这些情况的发生？
用学生身边的例子引入课题，激起学生的学习兴趣
高中生物人教版(2019)选择性必修三教案 2.1.2植物细胞工程的应用
2.1植物细胞工程
（二）植物细胞工程的应用 教案
一、教学目标
1．知识方面：
（1）细胞的全能性。
（2）植物细胞工程的主要技术——植物组织培养和植物体细胞杂交。
2．情感态度方面：
（1）通过介绍植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣，通过学习使学生达到用发展的眼光看问题、分析问题，勇于开拓、推陈出新。（2）在植物细胞工程两种技术的学习中，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育，培养学生形成正确的的唯物主义世界观和人生观。
3．能力方面：
（1）合理利用图像、资料等多媒体课件，培养学生的观察能力、分析应用能力和整合信息的综合能力。
（2）创设问题，在质疑、探究中培养学生独立思考、推理判断和创造性思维能力。
（3）通过联系生产生活实际，培养学生理论联系实际的能力。
二、教学重难点
1、教学重点
（1）植物细胞工程应用的实例
2、教学难点
（1）植物细胞工程应用的实例
三、教学过程
1、新课导入
教师在课堂上带领学生回忆上节课的内容，并找同学回答植物组织培养的流程，通过回忆上节课内容，帮助学生加深知识点
2、新课讲授
一、植物繁殖的新途径
教师指导学生阅读教材第39页，并在学生阅读期间，提出几个问题，让学生带着问题去通读教材
1. 微型繁殖与传统繁殖技术相比，有何特点？
2. 为什么微型繁殖能保持亲本的优良性状？
3. 为什么无性繁殖能保持亲本的优良性状？
学生在阅读教材之后，以小组为单位讨论问题，并回答问题，教师在学生回答期间给予适当的补充和纠错
通过这个阅读教材、与同学之间互相讨论，锻炼学生的提炼信息能力和合作精神的培养
教师利用课件展示“脱毒马铃薯”的相关信息报道，并结合教材中第40页的相关文字，引导学生思考并讨论以下问题：
1. 为什么要进行作物脱毒？
2.要想使作物脱毒最佳选材部位是哪里？为什么选择该部位？
3.你还知道哪些作物脱毒的实例？
结合实例进行分析，引导学生将所学知识应用于实践
新教材2020-2021版高中生物人教版选择性必修三学案+练习：1.3 发酵工程及其应用
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第3节 发酵工程及其应用
必备知识·素养奠基
一、发酵工程的概念和基本环节
1.发酵工程的概念:
(1)过程:利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品。
(2)范围:它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。
2.发酵工程的基本环节:
(1)基本环节:
(2)选一选:下列关于发酵工程基本环节的描述正确的是②④⑤
①用于发酵工程的菌种应该具备优良性状,并且只能从自然界中筛选。
②在进行发酵前,需要对选育的菌种进行扩大培养。
③发酵工程所用的菌种大多是单一菌种,所以没有必要进行严格的灭菌。
④发酵工程所用的培养基是液体培养基。
⑤在发酵过程中要随时进行检测,还需要对发酵条件进行严格的控制。
⑥发酵结束后即可得到发酵产品。
现代发酵工程和传统发酵技术所用菌种的来源有什么差异?
提示:传统发酵技术用的菌种一般是原材料中天然存在的多种菌种,而现代发酵工程用的菌种是通过微生物培养技术获得的单一菌种。
3.发酵装置:
二、发酵工程的应用
1.特点:
(1)生产条件温和。
(2)原料来源丰富且价格低廉。
(3)产物专一。
(4)废弃物对环境的污染小和容易处理。
为什么发酵工程的生产条件比较温和?
提示:发酵是利用微生物的代谢将原料进行转化,而微生物细胞代谢是在常温常压条件下进行的,因此发酵工程的生产条件比较温和。
2.在食品工业上的应用:
(1)生产传统的发酵产品。
①优点:能明显提高产品的产量和质量。
②实例:
a.大豆中的蛋白质肽和氨基酸酱油
b.啤酒的工业化生产流程:
(2)生产各种各样的食品添加剂:酸度调节剂、增味剂、着色剂、增稠剂、防腐剂等。
(3)生产酶制剂:在食品工业中,经常用到一些酶制剂,如α-淀粉酶、β-淀粉酶、氨基肽酶和脂肪酶等。
2.1.1植物细胞工程的基本技术(教学教案)高中生物人教版(2019)选择性必修3
人教版（2019）选择性必修3 生物技术与工程 第2章 细胞工程
第1节 植物细胞工程
一 植物细胞工程的基本技术
一、教学目标的确定
课程标准与本节相对应的要求是：阐明植物组织是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程；概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术。据此，结合教材内容，确定本节教学目标：
1.概述植物组织培养的原理和过程
2.分析植物体细胞杂交的要点，阐明植物体细胞杂交技术的流程和概念
3.通过菊花组织培养的实验操作，进一步掌握植物组织培养技术
二、教学重难点
1、教学重点
（1）植物组织培养的原理和过程
（2）植物体细胞杂交技术的原理
2、教学难点
（1）植物组织培养的实验
（2）植物体细胞杂交技术的过程
三、教学设计思路
本节课以学生为主导，以问题引领，促进学生的自主学习。教师在授课时，采用让学生自主阅读学习，并提出若干问题，以问题驱动学生的学习，锻炼学生的自主学习能力和思考能力，培养学生的科学素养
四、教学步骤
1、新课导入
教师利用教材“从社会中来”栏目中的情景素材，并结合PPT中展示的兰花图片，提出问题：
如果靠自然繁殖，兰花的价格可想而知了。如何能让名责的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？
2.新课讲授
一、植物组织培养技术
教师组织学生阅读教材第34-35页文字内容，并提出以下问题：
1.植物组织培养的基本原理是什么？
2.什么是细胞的全能性？
3.体细胞具有全能性的根本原因是什么？
4.在生物的生长发育过程中，为什么不是所有的细胞都表现出全能性？
由浅入深，层层剖析，以加深学生对植物组织培养基本原理的理解
教师利用课件展示“菊花的组织培养”的相关视频和图片，并结合教材中的“探究实践”对植物组织培养进行系统的认知
教师拿出在课前准备的实验材料，并以小组为单位，分发不同时期的实验材料，让学生进行观察，通过观察不同时期的实验材料，让学生写出植物组织培养的基本流程，归纳概括出植物组织培养的概念，并在此基础上，对外植体、愈伤组织、脱分化、再分化具有初步概念
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。(×)
人教(2019)生物选择性必修三(学案+练习)：发酵工程及其应用
1/8 人教(2019)生物选择性必修三(学案+练习)
发酵工程及其应用
1．概念：利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。
2．发酵工程的基本环节
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。②生产各种各样的食品添加剂。③生产酶制剂。
(2)在医药工业上的应用
①青霉素的发现和产业化生产推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。
②发酵工程逐步扩展到了其他抗生素、多种氨基酸、激素和免疫调节剂等的生产领域。
(3)在农牧业上的应用：①生产微生物肥料。②生产微生物农药。③生产微生物饲料。
(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，做出越来越大的贡献。
1．发酵工程中所需的性状优良的菌种只能从自然界中筛选出来。( × ) 2/8 2．在菌种确定之前就要选择原料制备培养基。 ( × )
3．发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。 ( √ )
4．发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用。 ( √ )
1．发酵工程中心环节的分析
2．啤酒的工业化生产的过程分析
(1)啤酒发酵的过程及内容
(2)“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别
1．下面是有关啤酒的工业化生产的流程。下列有关叙述错误的是( )
发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止
A．啤酒的发酵过程包括主发酵和后发酵两个阶段
B．发芽的过程中大麦会产生淀粉酶，便于将大麦中的淀粉分解为葡萄糖进行酒精发酵
C．发酵的过程就是酵母菌进行有氧呼吸的过程 3/8 D．消毒的目的是杀死啤酒中的大多数微生物，以延长它的保存期
C 解析：发酵的过程是酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的过程，C错误。
2．(2021·山东济南二模)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。常用好氧菌谷氨酸棒状杆菌利用图1的发酵罐来大量生产味精，发酵流程如图2所示。下列叙述正确的是( )
人教版高中生物选择性必修教学设计三第1章第3节：发酵工程及其应用
第1页 共5页 1.3 发酵工程及其应用 教学设计
一、 教学目标
1. 概述发酵工程及其基本环节
2. 举例说明发酵工程在生产上具有重要的应用价值
二、教学重难点
1、教学重点
发酵工程的基本环节、发酵工程的应用
2、教学难点
发酵工程的基本环节
三、教学过程
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入，提出问题 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
价格贵如金，如今，一瓶规格160万单位青霉素注射剂的价格只要1元左右。
提问：在工业上，青霉学生倾听，并认真思考 创设问题情境，激发兴趣。
第2页 共5页 素是怎样生产的？
教师讲授，攻破难点 一、发酵工程的基本环节
1.选育菌种
2.扩大培养
3.培养机配制
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.在食品工业上的应用
2.在医药工业上的应用
3.在农牧业上的应用
4.在其他方面的应用 学生倾听，并认真记录、思考 铺垫基本知识，了解基本原理
第3页 共5页 主动探索，分析讨论，获得知识 结合图1-9，分析和讨论教材第23页的“思考·讨论”
以啤酒为例，展示“啤酒的工业化生产流程”，学生小组在观看完啤酒的生产化流程后，小组之间互相讨论教材中第25页的问题
引导学生进行小组合作，完成资料分析。教师观察并个别交流。
选择学生回答问题。
针对性点评并补充
以小组为单位讨论并回答
学生仔细观察并总结，小组讨论，得出结论
学生代表回答问题，其他同学补培养学合作讨论，自主解决问题的能力。
培养学生观
第4页 共5页 充。 察能力和语言表达能力。
总结概括 构建知识网络，归纳本节知识点 总结归纳知识。 知识系统化，培养学生归纳、总结、提炼知识的能力。
课堂练习 当场通过练习，并提问点评。 学生认真完成课后习题 反馈学生课堂学习效果，巩固重点内容，查缺补漏。
四、板书设计
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。
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
传统发酵技术的应用 教学设计-人教版(2019)高中生物选择性必修3
第1章 发酵工程
第1节 传统发酵技术的应用
(一)教学目标
1.简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。
2.概述微生物发酵的基本原理。
3.尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足。
(二)教学重点和难点
1.教学重点
(1)微生物发酵的基本原理。
(2)制作泡菜、果酒和果醋。
2.教学难点
制作泡菜、果酒和果醋。
(三)教学过程
一、导入新课
由科学史引入，指导学生阅读教材本章“科技探索之路”中的内容，并逐一进行讲解。让学生认识到发酵技术是在生产、生活实践中产生的，科学理论的研究和技术的发展促使传统发酵技术向发酵工程转变。
二、认识传统发酵技术
学生阅读有关资料，提出相关问题，根据回答，总结出发酵过程需要微生物的参与，该过程将原料转化为特定的产物。在此基础上概括出发酵的概念。
三、建构传统发酵技术的概念
结合学生熟悉的传统发酵食品制作的实例来建构传统发酵技术的概念，让学生阅读教材中介绍腐乳的内容和了解一种豆瓣酱的制作流程。通过分析两种发酵食品制作的共性，尝试建构传统发酵技术的概念。
提出问题，学生进行小组讨论思考并回答问题。分析传统发酵技术的优点和缺点，得出传统发酵技术的优点有操作简单，便于家庭式或作坊式生产，它是文化的传承等;缺点有生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率较低等。
四、探究实践
讲解乳酸菌、酵母菌和醋酸菌发酵的原理。
让学生阅读教材P6-7页“探究·实践”的内容阅读教材后，，思考并回答相关问题。说出制作泡菜、果酒和果醋的原理;指出应该选择泡菜坛或其他密封性良好的罐子制作泡菜;由于酒精发酵会产生CO2,因此在果酒的制作过程中，一定要及时排气;根据制作果醋的原理，尝试设计制作果醋的装置。 将学生分成两大组，分别在课后完成泡菜的制作和果酒、果醋的制作。
五、展示与交流制作泡菜的结果
播放制作泡菜小组拍摄的介绍泡菜的制作过程和进行实验操作的视频。