《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件 新人教版选修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《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件 新人教版选修2（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、微生物发酵及其应用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。学习目标发酵工程发展史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学家合作，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
2、以后，分子生物学的发展，促进了基因工程的发展和应用。像像牛牛顿顿开开辟辟出出经经典典力力学学一一样样，巴巴斯斯德德开开辟辟了了微微生生物物领领域域，他他也也是是一一位位科科学学巨人巨人 巴巴斯斯德德路路易易斯斯（LouisPasteur），法法国国微微生生物物学学家家、化化学学家家，近近代代微微生物学的奠基人生物学的奠基人 我国战国时期的盛酒容器酒具较传统的酿酒作坊发酵罐的结构工工艺艺流流程程菌菌种种选选育育：一一般般有有诱诱变变育育种种，基基因因工工程程和和细胞工程等细胞工程等培养基配制培养基配制灭菌：灭菌：包括设备灭菌包括设备灭菌和培养基灭菌和培养基灭菌扩扩大大培培养养和和接种接种发发酵酵
3、过过程程：随随时时了了解解发发酵酵进进程程，及及时时添添加加必必需需的的培培养养基基组组分分，严严格格控控制制温温度度、pH、溶溶氧氧、通通气气量量与与转转速速等发酵条件。等发酵条件。分离提纯分离提纯菌体：用过滤、沉淀方法菌体：用过滤、沉淀方法代代谢谢产产物物：用用蒸蒸馏馏、萃萃取取、离离子子交换等方法交换等方法扩扩大大培培养养与与发发酵酵生生产产过过程程中中的的培培养养有有何何不不同同呢呢？ 扩扩大大培培养养是是为为了了让让菌菌体体在在短短时时期期内内快快速速增增殖殖，而而发发酵酵过过程程中中的的培培养养是是为为了了获获得得代代谢谢产产物物，目目的的不不 同同 采采 用用 的的 培培 养养
4、条条 件件 就就 有有 可可 能能 不不 同同 。 例例如如：在在酒酒精精发发酵酵过过程程中中，扩扩大大培培养养是是为为了了促促使使酵酵母母菌菌快快速速增增殖殖，因因此此是是在在有有氧氧条条件件下下进进行行。而而在在发发酵酵产产生生酒酒精精的的过过程程中中则则必必须须在在无无氧氧条条件件下下进进行行以以获获得得大大量量的的酒酒精精。发发酵酵工工程程所所用用的的菌菌种种大大多多是是单单一一的的纯纯种种，整整个个发发酵酵过过程程中中不不能能混混入入杂杂菌菌。这这是是为为什什么么呢呢？在在发发酵酵过过程程中中如如混混入入其其他他微微生生物物，将将与与菌菌种种形形成成竞竞争争关关系系，对对发发酵酵过过
5、程程造造成成不不良良影影响响。例例如如：如如果果在在谷谷氨氨酸酸发发酵酵过过程程中中混混入入放放线线菌菌，则则放放线线菌菌分分泌泌的的抗抗生生素素就就会会使使大大量量的的谷谷氨氨酸酸棒棒状状杆杆菌菌死死亡亡。如如果果在在青青霉霉素素生生产产过过程程中中污污染染了了杂杂菌菌，这这些些杂杂菌菌则则会会分分泌泌青青霉霉素素酶酶，将将合合成成的的青霉素分解掉。青霉素分解掉。发酵工程的应用（1 1）医药工业：）医药工业：1发酵工程能生产人们所需的药品。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。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。通过发酵工程能生产基因药品。
6、 例如：将合成的人的胰岛素基因转例如：将合成的人的胰岛素基因转移到大肠杆菌细胞内构建成移到大肠杆菌细胞内构建成“工程工程菌菌”，再通过培养，再通过培养“工程菌工程菌”即可即可获得人的胰岛素。获得人的胰岛素。（2）食品工业：）食品工业：传统发酵产品传统发酵产品 生产各种食品添加剂生产各种食品添加剂 解解 决决 粮粮 食食 短短 缺缺 问问 题题 （如单细胞蛋白的生产）（如单细胞蛋白的生产）通过发酵可获得大量的通过发酵可获得大量的微生物菌体微生物菌体单细胞蛋白。单细胞蛋白。v20世世纪纪80年年代代中中期期全全世世界界的的单单细细胞胞蛋蛋白白年年产产量量已已达达2.0x107t，广泛用于食品加工和
7、饲料中。，广泛用于食品加工和饲料中。v单细胞蛋白食品优点单细胞蛋白食品优点:高蛋白高蛋白,低脂肪低脂肪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.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A(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C右图是人们利用黄色短杆菌合成赖氨酸的途径。请回答下列问题：黄色短杆菌中含有遗传物质的结构分别是_和_。用黄色短杆菌生产赖氨酸，培养基按物理性质分属于_。含C、H、O、N的某相对大分子化合物可以为黄色短杆菌提供哪些营养要素物质？ _。由图可知，要增加赖氨酸产量，就必须_。为了培育新品种，科学家通常采用的方法是_。赖氨酸是黄色短杆菌的_产物，在生产实际中，人们通过黄色短杆菌的培养，大量生产赖氨酸的过程叫_。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_。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。核区，质粒 液体培养基碳源、氮源、能源、生长因素消除高丝氨酸脱氢酶诱变育种初级代谢，发酵细胞、芽孢、孢子 酶的活性、细胞膜的稳定性
