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1、第三节 发酵工程简介,高考要求 1、应用发酵工程的生产实例A 2、发酵工程的概念和内容A 3、发酵工程的应用A,一、应用发酵工程的生产实例,豆饼的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、氧化钾、硫酸镁、生物素等（）,菌种,发酵罐,灭菌、冷却,谷氨酸,条件控制,加工,产品,天然液体培养基,Na2CO3溶液中和、过虑、浓缩、离心分离等,温度、pH、时间、氧气,谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌,二、发酵工程的概念和内容,菌种选育,自然界选种、诱变育种、基因工程、细胞工程,培养基配制,根据培养基的配制原则制备，实践中需多次试验配方,灭菌,杀灭杂菌（胞体、孢子及芽孢）,扩大培养和接种,发酵过程（中心阶段）,检测进程
2、，满足营养需要；严格控制温度、pH、溶氧、转速等,分离纯化,菌 体：过滤、沉淀 代谢产物：蒸馏、萃取、离子交换,三、发酵工程的应用,1、医药工业上的应用,生产药品,2、食品工业上的应用,生产传统发酵产品：,啤酒、果酒、食醋,生产食品添加剂：,酸味剂、鲜味剂、色素、甜味剂,解决粮食短缺：,单细胞蛋白,产基因工程药品（需使用工程菌）,四、问题展台,1、在酶活性的调节中（如右图），我们已经知道，当菌体内的谷氨酸合成过量时，就会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而导致合成途径中断。为了源源不断地得到谷氨酸，应该选育什么样的谷氨酸棒状杆菌作为菌种？通常有哪些选育方法？,葡萄糖 中间产物 酮戊二酸 谷氨酸脱氢酶
3、NH4+ 谷氨酸,抑制,选择细胞膜通透性较强，在细胞内不积累谷氨酸的谷氨酸棒状杆菌作为菌种。方法有：诱变育种、基因工程、细胞工程。,2、配制培养基的营养物质应符合哪些要求？分析教材(P93)中提供的培养基的配方，是否符合要求？,培养基应满足微生物生长所需同要的碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等营养需求。,培养基： 碳 源： 氮 源： 无机盐： 生长因子：,培养液,豆饼的水解液、玉米浆,尿素,磷酸氢二钾、氧化钾、硫酸镁,生长素,3、为什么说“在实践中，培养基的配方要经过反复的试验才能确定？,因为不同菌咱所需要的营养物质和pH不同，另外，同一菌种在不同的阶段（主要分生长阶段和代谢产物积累阶段）所需
4、要的营养物质和pH不同。,4、扩大培养与发酵生产过程中的培养有何不同？,扩大培养是为了让菌体在短时期内快速增殖，而发酵过程中的培养是为了获得代谢产物，目的不同彩的培养条件就有可能不同。如：在酒精发酵过程中，扩大培养是为了促使酵母菌增殖，因此是在有氧条件下进行，而在发酵产生酒精的过程中则必须在无氧条件下进行以获得大量的酒精。,5、结合教材实例，说明如果发酵条件控制不当，会造成什么不良影响。这些条件是通过影响什么而实现的？,一是影响菌种的生长繁殖，二是影响菌种代谢产物的形成。例如：在谷氨酸发酵过程中，当pH呈酸性时，谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺；当溶氧不足时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸。,温度、氧气、pH等条件是通过影响酶的活性而实现的，最终改变代谢途径、代谢产物。,例1可以作为自养微生物氮源的是（ ） A.N2、尿素 B.牛肉膏、蛋白胨 C.尿素、酵母粉 D.铵盐、硝酸盐,五、例题分析,D,例2温度对发酵过程的影响，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,B,
