人教高中生物选修2第3章 第1节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
人教版选修二高二生物课件：微生物发酵及其应用
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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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3-1微生物发酵及其应用
基于所定教学目标和本节课的知识内容特点，为了更好的使学生能够参与到教学中，由生物兴趣小组的同学参与录制了“吹气球的锥形瓶”的实验视频，并在课上还原了该实验，让学生亲眼见证了酵母菌的发酵现象，激起了学生的学习兴趣，实现了导课的目的。
生物史类的教学通常会比较枯燥，学生也比较不感兴趣，所以在知识单元“发酵工程史话”部分的教学，采取了微课及问题引导的方式进行，学生通过观看微课视频和回答引导问题，总结得出发酵工程发展史的四个阶段及主要成就，通过视觉刺激和探究讨论，学生更容易集中注意力和参与到生物史的学习过程，实现了让学生看史，学史，知史的目的。
因此，采用的教学方法可概括为：实验教学法，多媒体演示法，分析归纳法、总结法，小组合作探究等方法。
资源
多媒体录播教室，PPt课件，学案。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
情境导入
发酵现象实验课上展示，兴趣小组实验结果展示，生活中面团发酵现象图片展示。
观看实验操作和实验现象视频，面团发酵现象图片。
由于本节在课标中的要求较少，所以对学生的教学目标要求更倾向于情感态度价值观的培养，在作业设置上选择了开放性的研究性课题，使课上教学延伸到课后，令学生在资料搜集整理能力上更上一层楼。
综上，本节课的教学过程中采用了实验教学、多媒体演示教学、微课教学，分析归纳总结教学、小组合作探究教学等多种教学方法，使学生从多角度接受知识的强化理解，有效实现了教学目标。
（参考方向：①生活中的发酵食品；②我们身边的发酵工业；③发酵食品与生理健康……）
板书设计
§3.1微生物发酵及其应用
一.发酵： 三.发酵生产过程探秘：
微生物
原料 产物 味精生产
二.发酵工程史话 四.发酵与食品生产
发酵工程及其应用-高二生物课件(人教版2019选择性必修3)
常见微生物肥料：根瘤菌肥、固氮菌肥
发酵工程
15
02 发酵工程的应用
在农牧业上的应用
2、生产微生物农药
利用微生物或其代谢物来繁殖病虫害。
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
微生物农药作为生物防治 的重要手段。
存在风险。在生产燃料乙醇时，为了规避这一风险，应该使用陈化粮食(如陈化 的稻谷等)或者非粮食生物材料(如秸秆等)。使用陈化粮食来生产燃料乙醇，还有利 于防止问题粮食流入市场。
四 复习与提高（P30）
1.某化工厂为了处理排出污水中的一种有害的、 难以降解的有机化合物A，其研究团队用化合物 A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基， 成功地筛选出能高效降解化合物A的细菌(目的 菌)。实验的主要步骤如下图所示，请分析回答 问题。
2.怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？
要对温度、pH和溶解氧等发酵条件进行严格控制，使其 适合微生物的生长繁殖，同时及时添加必需的营养组分。
发酵工程
6
01 发酵工程的基本环节
思考·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？
发酵工程与现代工程技术相结合，或直接用微生物反应器，进行大 规模发酵生产。可以主要是连续培养；电脑控制实行高度的自动化； 采用基因重组菌生产，可以加压生产等。
三 练习与应用
二、拓展应用
1.在青霉素的发酵生产过程中，人们遇到了两个问题。请你运用所学知识或查阅资 料，并发挥想象力，提出解决这些问题的思路。 (1)青霉素发酵是高耗氧过程，如何能够保证在发酵过程中给微生物持续高效地供氧 呢？(提示:血红蛋白具有携带O2的能力)
高中生物31《微生物发酵及其应用》学案新人教版选修2
第1节微生物发酵及其应用【学习目标】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。
【学习过程】1.课下深入农村和当地的进行组织调查,探究味精的生产过程。
2.调查日常生活中哪些食品是由微生物发酵生产的?3.哪些食品中添加了经发酵生产的食品添加剂?4.讨论：（1）发酵工程经历了哪几个阶段?发酵工业的发展可分为四个阶段:原始发展阶段、传统发酵工业阶段、现代发酵工业阶段和生物技术产业阶段。
（2）学生看课本，找出发酵工程的发展史话。
1.1857年,法国微生物学家巴斯德通过实验证明,酒精发酵是由活的酵母引起的。
2.1897年，德国的毕希纳进一步发现了酶在发酵中的作用，人们开始了解发酵现象的本质。
3.20世纪40年代，弗洛里和钱恩与许多的可蹙额家合作，研究出了大规模生产青霉素的方法，使青霉素的生产实现了产业化。
4.从20世纪50年代起，氨基酸发酵工业、酶制剂工业、多糖和维生素发酵工业相继诞生。
5.20世纪70年代以后，分子生物学的发展，促进了基因工程的发展和应用。
（3）读课本理解发酵工程的概念。
发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原材料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。
（4）探究讨论发酵工程的大致过程（5）教师展示多媒体课件，进一步帮助学生学习发酵过程的大致过程。
【例1】(04年上海试题)在将鲜牛奶制成酸奶的过程中，盛鲜奶的的容器必须密封的主要原因是防止（）A.空气进入容器B.产生的乳酸分解C.水分过渡蒸发D.灰尘调入容器【解释】酸奶的制备，是将乳酸菌加入其中，在无氧条件下，发酵而成的。
乳酸菌的新陈代谢方式是异养厌氧型，必须在无氧条件下，生长繁殖才能更快更好，才能发酵成功。
在有氧条件下，乳酸菌的代谢活动就会受到抑制，不会产生乳酸。
【答案】A【例2】(04年广东高考题)利用酵母菌发酵长生酒精时，投放的适宜原料和产生酒精阶段要控制的必要条件分别是（）A.玉米粉和氧B.大豆粉和有氧C.玉米粉和无氧D.大豆粉和无氧【解释】酵母菌是一种兼性厌氧型微生物。
高中生物 第3章 生物科学与工业 3.1 微生物发酵及其应用课时作业 新人教版选修2
亲爱的同学：这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获，我们一直投给你信任的目光……学习资料专题3.1 微生物发酵及其应用[课时作业]·达标一、选择题1.下列不能用于菌种选育的是( )A.人工诱变B.自然选育C.基因工程育种D.杂交育种解析菌种选育包括人工诱变、自然选育、基因工程育种等，杂交育种适用于有性生殖的生物。
答案 D2.发酵工程的中心阶段是( )A.菌种的选育B.扩大培养的接种C.发酵过程D.分离提纯答案 C3.下列不属于发酵工程产物的是( )A.目的基因B.青霉素C.激素D.色素答案 A4.下列关于温度对发酵过程的影响的叙述，不正确的是( )A.温度过高，发酵周期缩短，产量降低B.温度不影响生物合成的途径C.温度能影响菌种对营养物质的吸收D.菌体生长和产物合成所需的最适温度不一定相同解析发酵过程需要适宜的温度，如果温度过高，酶很快失活，菌体衰老，发酵周期就会缩短，产量也会降低；温度能影响生物合成的途径，这是因为生物合成过程需要酶，不同酶的活性与温度有关；菌种吸收营养物质时，多数是主动运输，需要呼吸作用提供能量，这与温度有关；菌体生长和产物合成需体内旺盛的代谢作基础，而用于生长繁殖和代谢产物生成的酶不同，因此所需的最适宜的温度也不一定相同。
答案 B5.下列关于单细胞蛋白叙述，正确的是( )A.是从微生物细胞中提取的蛋白质B.是通过发酵生产的微生物菌体C.是微生物细胞分泌的抗生素D.单细胞蛋白不能作为食品解析单细胞蛋白是利用淀粉或维生素的水解液、制糖工业的废液、石化产品等为原料，通过发酵获得大量的微生物菌体，所以不是特指微生物的某种蛋白质或抗生素；单细胞蛋白含有丰富的蛋白质，如真菌蛋白可作为食品。
答案 B6.利用生物工程生产啤酒、味精、胰岛素、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、大肠杆菌、乳酸菌D.黄色短杆菌、酵母菌、大肠杆菌、乳酸菌答案 C7.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.①②B.①④C.②③D.①②④答案 C8.下列有关发酵罐中谷氨酸发酵的叙述，正确的是( )A.发酵中不断通入空气B.搅拌的目的只是使空气形成细小气泡，增加培养液中的溶氧量C.冷却水可使酶活性下降D.若培养条件不当就不能得到所需产品解析发酵中应通入无菌空气。
高中生物第3章生物科学与工业31微生物发酵及其应用课件新人教选修2
常见的几类食品添加剂
【例 1】(04年上海试题 )在将鲜牛奶制成
酸奶的过程中，盛鲜奶的的容器必须密封 的主要原因是防止
（A ）
A.空气进入容器 B.产生的乳酸分解 C.水分过渡蒸发 D.灰尘调入容器
(04年广东高考题)利用酵母菌发酵长生 酒精时，投放的适宜原料和产生酒精 阶段要控制的必要条件分别是
⑺在黄色短杆菌培养过程中要进行灭菌。灭菌是指杀死一定环境中所有微生物的 _______________________________________。 ⑻在黄色短杆菌培养过程中，如果培养基的 pH发生变化，将影响黄色短杆菌细胞 中的_______________________________________等，从而影响黄色短杆菌对 营养物质的吸收。
扩大培养和 接种
发酵过程： 随时了解发酵 进程，及时添加必需的培 养基组分，严格控制温度、 pH、溶氧、通气量与转速 等分发离酵提条纯件菌代。体谢：产用物过：滤用、蒸沉馏淀、方萃法取、离子
交换等方法
发酵工程的应用
（1）医药工业： 1．发酵工程能生产人们所需的药品。
例如：通过青霉发酵能生产青霉素。 2．通过发酵工程能生产基因药品。
例如：将合成的人的胰岛素基因转 移到大肠杆菌细胞内构建成“工程 菌”，再通过培养“工程菌”即可 获得人的胰岛素。
（2）食品工业： ①传统发酵产品
②生产各种食品添加剂
③解决粮食短缺问题 （如单细胞蛋白的生产）
通过发酵可获得大量的 微生物菌体 ——单细胞蛋白。 ?20 世纪 80 年代中期全世界的单细胞蛋白年产量已达 2.0x107t ，广泛用于食品加工和饲料中。 ?单细胞蛋白食品优点 :高蛋白,低脂肪
（C ）
A.玉米粉和氧 B.大豆粉和有氧 C.玉米粉和无氧 D.大豆粉和无氧
高中生物人教选修2配套习题：3.1 微生物发酵及其应用 Word版含解析
03第3章生物科学与工业第1节微生物发酵及其应用一、选择题1.利用生物工程生产啤酒、味精、青霉素、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、青霉菌、乳酸菌D.黄色短杆菌、酵母菌、大肠杆菌、乳酸菌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.①②B.①④C.②③D.①②④3.图甲是果醋发酵装置。
发酵初期不通气,溶液中有气泡产生;中期可以闻到酒香;后期接种醋酸菌,适当升高温度并通气,酒香逐渐变成醋香。
图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是()甲乙A.①B.②C.③D.④,所以有酒香,气泡是二氧化碳。
后期通气接种醋酸菌,醋酸菌利用产生的酒精生产醋酸,所以酒香变成了醋香,pH下降。
4.生物学家将大肠杆菌的质粒取出,连接上人生长激素的基因以后,重新置于大肠杆菌细胞内,然后用这种带有人生长激素基因的大肠杆菌进行发酵,该处理过程在发酵中属于()A.菌种选育B.扩大培养C.接种D.诱变育种的分离、提纯等。
题中所述将大肠杆菌质粒取出连接上人生长激素基因再重新置于大肠杆菌细胞内,然后用该菌进行发酵,整个过程应属于利用基因工程手段培育发酵新菌种,即菌种选育过程。
5.下列有关发酵罐中谷氨酸发酵的叙述,正确的是()A.发酵中不断通入空气B.搅拌的目的只是使空气形成细小气泡,增加培养液中的溶氧量C.冷却水可使酶活性下降D.若培养条件不当就不能得到所需产品发酵中应通入无菌空气。
②搅拌的目的有两个:一是增加培养液中的溶解氧;二是使菌种与培养液充分接触。
③发酵过程产热使温度升高,不利于发酵。
冷却水的目的是使温度降低,使发酵顺利进行。
④培养条件不当得不到所需产品。
6.下列不属于发酵工程产物的是()A.目的基因B.青霉素C.胰岛素D.色素二、非选择题★7.下图是发酵罐结构图,请据图回答问题。
2018版高中生物 第3章 生物科学与工业 3.1 微生物发酵及其应用课时作业 新人教版选修2
3.1 微生物发酵及其应用[课时作业]·达标一、选择题1.下列不能用于菌种选育的是( )A.人工诱变B.自然选育C.基因工程育种D.杂交育种解析菌种选育包括人工诱变、自然选育、基因工程育种等，杂交育种适用于有性生殖的生物。
答案 D2.发酵工程的中心阶段是( )A.菌种的选育B.扩大培养的接种C.发酵过程D.分离提纯答案 C3.下列不属于发酵工程产物的是( )A.目的基因B.青霉素C.激素D.色素答案 A4.下列关于温度对发酵过程的影响的叙述，不正确的是( )A.温度过高，发酵周期缩短，产量降低B.温度不影响生物合成的途径C.温度能影响菌种对营养物质的吸收D.菌体生长和产物合成所需的最适温度不一定相同解析发酵过程需要适宜的温度，如果温度过高，酶很快失活，菌体衰老，发酵周期就会缩短，产量也会降低；温度能影响生物合成的途径，这是因为生物合成过程需要酶，不同酶的活性与温度有关；菌种吸收营养物质时，多数是主动运输，需要呼吸作用提供能量，这与温度有关；菌体生长和产物合成需体内旺盛的代谢作基础，而用于生长繁殖和代谢产物生成的酶不同，因此所需的最适宜的温度也不一定相同。
答案 B5.下列关于单细胞蛋白叙述，正确的是( )A.是从微生物细胞中提取的蛋白质B.是通过发酵生产的微生物菌体C.是微生物细胞分泌的抗生素D.单细胞蛋白不能作为食品解析单细胞蛋白是利用淀粉或维生素的水解液、制糖工业的废液、石化产品等为原料，通过发酵获得大量的微生物菌体，所以不是特指微生物的某种蛋白质或抗生素；单细胞蛋白含有丰富的蛋白质，如真菌蛋白可作为食品。
答案 B6.利用生物工程生产啤酒、味精、胰岛素、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、大肠杆菌、乳酸菌D.黄色短杆菌、酵母菌、大肠杆菌、乳酸菌答案 C7.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.①②B.①④C.②③D.①②④答案 C8.下列有关发酵罐中谷氨酸发酵的叙述，正确的是( )A.发酵中不断通入空气B.搅拌的目的只是使空气形成细小气泡，增加培养液中的溶氧量C.冷却水可使酶活性下降D.若培养条件不当就不能得到所需产品解析发酵中应通入无菌空气。
高中生物微生物发酵及其应用教案 新课标 人教版 选修2
微生物发酵及其应用一、教学目标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。
二、教学重点和难点1.教学重点发酵工程史话。
发酵的生产过程。
2.教学难点发酵的生产过程。
三、教学过程微生物发酵及其应用，学生在初中阶段已有初步了解，高中阶段再学习时，是在此基础上的扩展和提高，故教师在进行本节的教学时，应注意初、高中学习的衔接。
有关教学策略提示如下。
1.从社会中来──从生活中有关发酵食品的问题引入，目的是让学生回顾已有经验发酵食品在我们日常生活中比比皆是，学生在初中时也学过这部分内容，可以问学生哪些食品是由微生物发酵生产的？它们相应的发酵类型怎样？由此引入新课，这样便可使学生在温故而知新的气氛中学习。
2.发酵工程史话的教学，重在对学生进行科学、技术、社会相互关系的教育教材中发酵工程史话这部分内容，是按照时间的顺序，以图文并茂的形式，向学生展开了一幅幅有关发酵工程研究和发展的历史画卷。
为此，教师可带领学生阅读教材，并逐一向学生讲解，在讲解的过程中，一定要结合教材的相应内容，对学生进行诸如发酵技术是从生活、生产实践中产生的，并且人们在生产发酵产品时需要科学研究的指导和技术的改进，生物技术产业的核心是技术，科学技术是一个不断发展造福社会的过程等，以实现相应的教学目标。
3.以味精的生产为例，探秘发酵生产过程关于发酵生产过程，教材在编写时，为避繁就简、突出主干，采用流程图的方式，呈现了利用好氧微生物发酵的生产过程。
但教材的编写方式并不完全等于教学方式，如果也按流程图给学生讲解，会因过于抽象而直接影响到学生学习的积极性。
为此，教师可用味精（因我国是味精生产大国，也可用其他例子）为例，把味精生产的每一个环节套上流程图中所对应的环节，帮学生来解读发酵生产过程。
这样就较具体，好理解。
4.采用讨论的方法，进行发酵与食品生产的教学教材中的两个讨论题，由于是直接从学生的生活经验出发而设计的，学生有兴趣参加讨论，因此在发酵与食品生产的教学环节中，可先让学生进行讨论，再用讨论的结果进行这部分内容的教学。
高三生物选修2微生物发酵及其应用知识点(人教版)
高三生物选修2微生物发酵及其应用知识点〔人教版〕生物是农学、林学、医学和环境科学的根底。
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发酵工程的概念和内容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，为人类消费有用的产品，或直接把微生物应用于工业消费过程的一种新技术。
发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的别离提纯等方面。
(1)“发酵〞有“微生物生理学严格定义的发酵〞和“工业发酵〞，词条“发酵工程〞中的“发酵〞应该是“工业发酵〞。
(2)工业消费上通过“工业发酵〞来加工或制作产品，其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺〞。
为实现工业化消费，就必须解决实现这些工艺(发酵工艺)的工业消费环境、设备和过程控制的工程学的问题，因此，就有了“发酵工程〞。
(3)发酵工程是用来解决按发酵工艺进展工业化消费的工程学问题的学科。
发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼(包括废水处理)等三个阶段，这三个阶段都有各自的工程学问题，一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。
(4)微生物是发酵工程的灵魂。
近年来，对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化，发酵工程正在走近科学。
(5)发酵工程最根本的原理是发酵工程的生物学原理。
(6)发酵工程有三个开展阶段。
现代意义上的发酵工程是一个由多学科穿插、交融而形成的技术性和应用性较强的开放性的学科。
发酵工程经历了“农产手工加工——近代发酵工程——现代发酵工程〞三个开展阶段。
发酵工程发源于家庭或作坊式的发酵制作(农产手工加工)，后来借鉴于化学工程实现了工业化消费(近代发酵工程)，最后返璞归真以微生物生命活动为中心研究、设计和指导工业发酵消费(现代发酵工程)，跨入生物工程的行列。
原始的手工作坊式的发酵制作凭借祖先传下来的技巧和经历消费发酵产品，体力劳动繁重，消费规模受到限制，难以实现工业化的消费。