【信息技术能力提升】A3演示文稿设计与制作高中生物《发酵工程及其应用》主题说明
人教版高中生物学选择性必修3生物技术与工程精品课件 第1章 发酵工程 第3节 发酵工程及其应用
5.请用箭头和文字归纳概述现代发酵工程的基本环节。 提示
方法突破
发酵工程的基本环节
基本环节
主要方法及目的
选育菌种 从自然界中筛选、诱变育种或基因工程育种
扩大培养 配制培养基 灭菌 接种
快速增加菌种数量 结合菌种的代谢特点配制培养基 避免因杂菌污染而影响产品品质和产量 将扩大培养后的菌种投放到发酵罐中
方法突破 1.发酵工程生产的相关产品及所用的微生物
2.啤酒的工业化生产流程
视角应用
视角1啤酒的工业化生产 1.传统啤酒酿造过程中,发酵在敞开式发酵池中进行,麦芽汁中接入酿酒酵 母后通入大量无菌空气,之后会产生大量气体翻腾逸出,在麦芽汁表面形成 25~30 cm厚的泡盖(气泡层),然 后停止通气,进入静止发酵阶段,一段时间后即可得到啤酒。下列说法正确 的是( C ) A.静止发酵阶段酵母菌可直接将淀粉转化为酒精和CO2 B.用脱落酸溶液浸泡大麦种子可以增加麦芽汁中可发酵糖的含量 C.泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生大量CO2,能将麦芽汁与空气隔 绝
(3)应用实例:生长激素释放抑制激素最初从羊脑中提取,但远远不能满足 需要,后来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。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。
3.在农牧业上的应用 (1)生产微生物肥料 ①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。 ②类型:常见的有根瘤菌肥和 固氮 菌肥等。
4.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?
提示 传统发酵技术获得的产物一般不是单一组分,而是成分复杂的混合物, 很多时候不会再对产物进行分离和提纯处理。在发酵工程中,如果发酵产 品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分 离和干燥,即可得到产品。如果产品是代谢物,可采用蒸馏、萃取等方法进 行提取。
1.3发酵工程及其应用教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3
设计小组讨论环节，让学生围绕发酵工程在食品、医药、环保等领域的应用展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。
鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。
技能训练：
设计实践活动或实验，让学生在实践中体验发酵工程及其应用知识的应用，提高实践能力。
在发酵工程及其应用新课呈现结束后，对发酵工程的定义、基本原理和应用领域进行梳理和总结。
4.学生已经了解了生物工程在食品、医药等领域的应用，为本节课的发酵工程应用提供了现实背景。
学习者分析
1.学生已经掌握了哪些相关知识：
在之前的学习中，学生已经了解了微生物学的基本知识，包括微生物的形态、分类、生理特征等。此外，学生对基因工程、细胞工程等生物工程领域也有了一定的了解。这些知识为学生学习发酵工程打下了基础。
教学方法与策略
1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法：
本节课采用讲授法、讨论法、案例研究法和项目导向学习法等教学方法。讲授法用于介绍发酵工程的定义、基本原理和应用领域；讨论法用于探讨发酵工程在食品、医药、环保等领域的应用；案例研究法用于分析具体案例，加深学生对知识的理解；项目导向学习法用于培养学生的动手实践能力和团队协作能力。
教学评价与反馈
1.课堂表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问频率、回答问题的准确性等，评估学生对知识的掌握程度和课堂参与度。
2.小组讨论成果展示：通过学生小组讨论的成果展示，评估学生在小组合作中的表现，包括团队协作能力、沟通能力和解决问题的能力。
3.随堂测试：通过随堂测试，评估学生对知识的掌握程度和理解深度，包括对定义、原理、应用等知识点的理解和应用能力。
（六）课堂小结（预计用时：2分钟）
简要回顾本节课学习的发酵工程及其应用内容，强调重点和难点。
【生物】发酵工程及其应用 2023-2024学年高二生物同步说课课件(人教版2019选择性必修3)
微生物或代谢产物 苏云金杆菌 白僵菌
一种放线菌产生的抗生素（井冈霉素）
防治病虫害种类 80多种农林害虫 玉米螟、松毛虫
水稻枯纹病
二.发酵工程的应用 1.发酵工程的应用
(3)在农牧业上的应用 生产微生物肥料 生产微生物农药 生产微生物饲料
微生物含有 丰富的 蛋白质 。
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。
利用根瘤菌和固氮菌生产 的根瘤菌肥、固氮菌肥
二.发酵工程的应用 1.发酵工程的应用
(3)在农牧业上的应用 生产微生物肥料 生产微生物农药 生产微生物饲料
微生物农药是利用 微生物 或 其代谢物来
冷却水排出口 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮 生物传感器装置
空气入口
放料管
一.发酵工程及其应用 1.发酵工程的基本环节
发酵罐
A1培养物或营养 物质的加入口
B1观察孔 B2取样管
B5温度传感器和 控制装置
C1冷却水进 入口
A3 阀门
发酵罐内发酵——发酵工程的中心环节
电动机D1 排气管C3 pH计B3
冷却水排出口C2 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮D2 生物传感器 装置B4
基因工程
将植物或动物的基因转移到微生物中， 获得具有某种药物生产能力的微生物
将病原体的抗原基因转入适当的微生 物细胞，获得的表达产物作为疫苗 通过诱变的青霉菌发酵生产青霉素
未来
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
二.发酵工程的应用 1.发酵工程的应用
(3)在农牧业上的应用 生产微生物肥料 生产微生物农药 生产微生物饲料
【信息技术能力提升】A8技术支持的方法指导 高中生物《发酵工程及其应用》教学反思
革，提高教学质量，提高教学效果必将呈现出传统教学手段无法比拟的优势。采用这
种教学手段，可将抽象内容具体形象化，复杂问题简单化，并能多角度、全方位地向我认为技术支持施非常必要的。因为通过多媒体课件等技术手段可以将更抽象的 知识具体化。本次体验我深觉自身能力不足，使用新设备不够熟练。因此在将来，我 要像年轻教师多学习怎样把先进的电脑及时和我的课堂进一步结合。
自评等级 优秀 □合格 □不合格
《发酵工程及其应用》教学反思
基本信息
能力维度 所属环境 微能力点 教学环境
县（市、 区）
学校
姓名
□学情分析 教学设计 学法指导 □学业评价
多媒体教学环境 □混合学习环境 □智慧学习环境
A8 技术支持的方法指导
多媒体教学环境
学科 生物
教学主题
教学内容及 分析
教学目标
教学对象及 特点
教学重点
发酵工程及其应用
信息技术的 作用
给传统教育带来巨大影响，它改变了千百年来一支粉笔、一块黑板的传统教学手段。 改变以单调的教学手段、单纯的教学方式向学生灌输知识，充分运用现代化教学手段 传递教学信息和发展学生思维能力、认知能力及观察、分析、解决问题的能力，将是
高中生物 第1章 发酵工程 素能提升课 发酵工程与其他相关知识的综合教案选择性高中选择性生物教案
【素能提升课1 发酵工程与其他相关知识的综合】之小船创作传统发酵技术与其他相关知识的交汇点[素能建构]交汇点1 酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的细胞结构，联系必修课程模块1中原核细胞与真核细胞的主要区别(1)相同点：都有细胞膜、细胞质和DNA分子。
(2)不同点：醋酸菌和乳酸菌属于原核生物，其细胞无核膜、染色体以及线粒体等众多的细胞器，只有核糖体一种细胞器，而酵母菌属于真核生物。
交汇点2 发酵条件的控制，联系必修课程模块1中有氧呼吸和无氧呼吸的影响因素(1)果酒的制作前期需要氧，有利于酵母菌的大量繁殖，然后控制为无氧条件，进行酒精发酵。
控制发酵温度约为28 ℃。
(2)果醋的制作一直需要充足的氧气，控制发酵温度为30～35 ℃。
但泡菜的制作一直需要密封。
[对点训练]1．下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是( )A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下B．过程①和③都发生在酵母菌的线粒体中C．过程③和④都需要氧气的参与D．过程①～④所需的最适温度基本相同C[据图分析可知，过程①表示细胞呼吸的第一阶段，其在有氧或无氧的条件下都可以进行，且是在细胞质基质中进行的，而非线粒体中，A、B错误；过程③表示有氧呼吸的第二、三阶段，过程④表示乙醇氧化为醋酸的阶段，过程③和④都必须在有氧的条件下才可以进行，C正确；过程①②③是果酒制作阶段的化学反应，其适宜温度约为28 ℃，过程④是果醋制作阶段的化学反应，其适宜温度为30～35 ℃，D 错误。
]2．苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。
请回答下列问题：(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。
图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的______________中进行，其产物乙醇与____________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的________________中进行。
与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度____________。
1.3发酵工程及其应用教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3
1.3发酵工程及其应用教学设计2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3一、教学内容本章节内容来自人教版选择性必修3生物教材的第1.3节“发酵工程及其应用”。
本节主要介绍发酵工程的概念、原理、过程及其在食品、医药、生物能源等领域的应用。
具体内容包括：1. 发酵工程的定义：发酵工程是指通过微生物发酵生产食品、药品、生物能源等产品的技术过程。
2. 发酵工程的原理：微生物通过代谢产生各种产物，利用这些产物进行生产。
3. 发酵工程的过程：包括菌种选育、培养、发酵工艺、产物提取和纯化等步骤。
4. 发酵工程的应用：包括食品工业（如酸奶、啤酒、葡萄酒等）、医药工业（如抗生素、疫苗等）、生物能源（如乙醇、丁醇等）等领域。
二、教学目标1. 知识与技能：学生能够理解发酵工程的概念，掌握发酵工程的原理和过程，了解发酵工程在食品、医药、生物能源等领域的应用。
例如，学生能够描述酸奶、啤酒、葡萄酒等食品的生产过程，以及抗生素、疫苗等医药产品的生产过程。
2. 过程与方法：学生能够通过观察、实验、思考等方法，探究发酵工程的基本原理和过程。
例如，学生能够通过实验观察微生物的生长、代谢和产物的形成，以及通过思考理解发酵工程在生产过程中的应用。
3. 情感态度与价值观：学生能够认识到发酵工程在人类生活中的重要性，了解发酵工程对食品、医药、生物能源等领域的贡献。
例如，学生能够意识到发酵工程在提供食品、治疗疾病、开发新能源等方面的作用，从而培养对发酵工程技术的兴趣和热爱。
4. 合作与交流：学生能够与同学合作完成实验和探究任务，能够表达自己的想法和观点，能够倾听和理解他人的意见。
例如，学生能够在小组中共同完成实验操作，能够分享自己的观察和思考，能够听取他人的反馈和建议。
5. 创新与实践：学生能够运用发酵工程的基本原理和过程，解决实际问题，能够提出创新的想法和实践方案。
例如，学生能够根据发酵工程的原理，设计一种新的食品生产工艺，或者提出一种新的生物能源开发方案。
苏教版高中生物学选择性必修3生物学技术与工程精品课件 第一章 发酵工程 第四节 发酵工程及其应用
发酵生产 于最佳状态; ②随时检测培养液中微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进
程,还要及时添加必需的营养组分等
①若发酵产品是微生物细胞本身,采用过滤、沉淀等方法将菌
产物的分 体分离、干燥;
离与提纯 ②若发酵产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、
分离和纯化措施来获得产品
2.发酵过程的影响因素及相应的调节和控制方法 (1)温度。 微生物分解有机物释放的能量,一部分用于合成ATP,另一部分散发到培养 基中时,会引起发酵过程温度升高;机械搅拌也会产生一部分热量引起温度 升高。 调节和控制培养液温度的方法:用冷却水进行温度的调节。 (2)pH。 pH发生变化的主要原因是培养基中营养成分的利用和代谢产物的积累。 如当谷氨酸棒状杆菌利用糖类物质不断生成谷氨酸时,培养液的pH就会下 降;而碱性物质的生成则会导致培养液的pH上升。 调节和控制培养液pH的方法:在培养基中添加缓冲液,在发酵过程中加酸 或加碱。
方法突破
1.发酵工程的基本环节
基本环节
主要方法及目的
菌种选育 从自然界中筛选;诱变育种;基因工程育种 扩大培养 快速增加菌种数量
发酵培养 基的配制 结合菌种的代谢特点配制培养基
灭菌
避免因杂菌污染而影响产品品质和产量
接种
将扩大培养后的菌种投放到发酵罐中
基本环节
主要方法及目的
①监测并控制温度、pH、溶解氧等发酵条件,使发酵全过程处
第一章 第四节 发酵工程及其应用
内
01 基础落实•必备知识全过关
容
索
02 重难探究•能力素养全提升
引
学习目标
1.归纳微生物的特定功能,了解其在发酵工程中的应用。 2.结合具体事例,掌握发酵工程的一般过程。 3.掌握发酵工程在医药业、食品业、农业及其他领域的广泛应用。
高中生物发酵工程说课稿
高中生物发酵工程说课稿尊敬的各位老师、同学们，大家好！今天我要为大家说课的题目是“高中生物发酵工程”。
在正式进入说课之前，我们先来简单了解一下发酵工程的概念。
发酵工程，又称为微生物工程，是指利用微生物的代谢活动，通过控制发酵过程的条件，大规模生产有用代谢产物或生物制品的技术。
一、教学目标1. 知识与技能目标：使学生理解发酵工程的基本原理，掌握发酵过程中的关键技术，了解发酵工程在食品、医药、化工等领域的应用。
2. 过程与方法目标：培养学生运用生物学知识分析问题和解决问题的能力，提高学生的实验操作技能和科学探究能力。
3. 情感态度与价值观目标：激发学生对生物技术的兴趣，培养学生的创新意识和科学精神，让学生认识到发酵工程在社会发展中的重要作用。
二、教学内容1. 发酵工程的概念和历史首先，我们将介绍发酵工程的定义和历史发展。
从古代的酿酒、制酱到现在的生物制药，发酵工程已经渗透到我们生活的方方面面。
通过介绍发酵工程的发展历程，让学生了解这一技术的演变和重要性。
2. 发酵工程的基本原理接下来，我们会讲解发酵工程的基本原理，包括微生物的代谢途径、发酵过程中的生物化学反应等。
通过对这些原理的学习，学生可以更好地理解发酵过程是如何进行的。
3. 发酵过程的关键技术发酵过程的关键技术包括菌种的选育、培养基的配制、发酵条件的控制等。
我们将详细介绍这些技术，并结合实验操作，让学生掌握发酵工程的基本操作技能。
4. 发酵工程的应用发酵工程在食品、医药、化工等领域有着广泛的应用。
我们会介绍一些典型的发酵产品，如啤酒、酱油、抗生素等，让学生了解发酵工程的实际应用和经济价值。
5. 发酵工程的未来发展最后，我们将探讨发酵工程的未来发展趋势，包括基因工程、细胞工程在发酵过程中的应用，以及发酵工程对环境保护和可持续发展的贡献。
三、教学方法1. 采用启发式教学法，通过提问和讨论，引导学生主动思考和探索。
2. 结合多媒体教学，利用图片、视频等资料，帮助学生形象地理解发酵工程的相关知识。
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《发酵工程及其应用》主题说明
基本信息县（市、
区）
学校姓名学科生物
能力维度□学情分析 教学设计□学法指导□学业评价
所属环境 多媒体教学环境□混合学习环境□智慧学习环境微能力点A3演示文稿设计与制作
教学环境教具及信息技术手段:教学视频和多媒体课件。
课题名称发酵工程及其应用
主要内容1.随着科技的进步，人对生活要求的增长，生物工程的发展日益关注。
生物工程由细工程、基因工程、酶工程和发酵工程组成。
发酵工程，又称为微生物工程，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。
2.发酵工程与传统相比，主要以可再生资源为原料；反应条件温和；环境污染较少；能生产目前不能生产或通过化学方法生产困难的性能优异的产品；投资较少。
3.发酵工程作为生物工程的基础应用，作为基因工程、细胞工程的研究成果的应用，在食品、工业、医药中有着不可替代的作用。
教学对象本堂课的授课对象高二年级的学生，重点是要让学生从工程学的角度来理解发酵工程的概念，分析发酵工程的各个环节以及了解它的应用。
教学重点 1.发酵工程的基本环节。
2.发酵工程的应用。
学习难点发酵工程的基本环节
自评等级√优秀□合格□不合格。