2012年高考生物第一轮复习《发酵工程简介》.ppt

第三节 发酵工程简介 考纲要求 热点预测 1.应用发酵工程的生产实例 (以谷氨酸的发酵生产为例) 2.发酵工程的概念和内容 3.发酵工程的应用 4.发酵工程、基因工程、细胞 工程的综合应用 1. 要重视与其他章节知识的联系， 加强学科内知识的综合。如发酵工 程中的菌种的选育，可通过基因工 程、诱变育种、细胞工程等方法来 培育理想菌种 2.掌握各类微生物的特殊需求，理解 合理恰当地控制发酵所需条件、尽 可能多地获取产品 一、应用发酵工程的生产实例——谷氨酸发酵 1.菌种：谷氨酸棒状杆菌、___________等，其代谢类型是_________。 2.培养基 （1）类型：______________培养基。 （2）成分 碳源：马铃薯的水解液、__________等。 氮源：豆饼的水解液、______等。 无机盐：磷酸氢二钾、________、硫酸镁等。 生长因子：________等。 ①黄色短杆菌 ②异养需氧 ③液体（天然） ④玉米浆 ⑤尿素 ⑥氧化钾 ⑦生物素 3.发酵过程 （1）罐内________________。 （2）控制条件 ①不断通入____________，并不断搅拌。 ②温度控制在30°C~37°C，pH为7~8。 （3）分离提取的谷氨酸要用适量的___________溶液中和 后，再经过过滤、浓缩、离心分离等步骤，制成味精。 【名师点拨】搅拌的目的是：①使无菌空气形成小泡迅速溶解；②使菌种与培养液充分接触，提高原料的利用率。 ⑧98kPa蒸气灭菌 ⑨无菌空气 ⑩Na2CO3 二、发酵工程的概念和内容 1.概念：采用______________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②微生物应用于工业生 产过程的一种新技术。 2.内容 （1）菌种的选育：获得优良菌种的方法有__________、_________ 和___________。 （2）培养基的配制 根据______________原则，选择原料配制，但配方需反复实验。 （3）灭菌 ①灭菌对象：_______和_________。 ②污染杂菌的危害：产量___________，甚至得不到产品。 （4）扩大培养和接种：使菌种增殖到________,再接种。 ①现代生物工程 ③诱变育种 ④基因工程 ⑤细胞工程 ⑥培养基的配制 ⑦杂菌 ⑧芽孢 ⑨大幅下降 ⑩对数期 三、发酵工程的应用 1.医药工业：生产各种药物。 2.食品工业 （1）生产传统的发酵产品，如啤酒、_______、食醋等。 （2）生产食品添加剂，如酸味剂、鲜味剂、______、甜 味剂等。 （3）为解决粮食短缺开辟新的途径，如用酵母菌等生产 ____________。 ①果酒 ②色素 ③单细胞蛋白 发酵与发酵工程 1．发酵 (1)含义：狭义上的发酵是指微生物的无氧呼吸，而广义上的发酵则包括有氧发酵(如氨基酸发酵)和厌氧发酵(如酒精发酵)。 (2)分类 分类依据 种类 培养基状态 固体发酵、液体发酵等 产物不同 抗生素发酵、维生素发酵、氨基酸发酵等 对氧的需求 厌氧发酵、需氧发酵 2．发酵工程 (1)内容：包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养 和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 （2）流程： 3.发酵是个过程，是通过微生物培养生产大量各种代谢产物的过程，而发酵工程是一种生物技术，采用现代工程技术手段，人工控制环境条件，进行大规模发酵生产。发酵工程这种生物技术的应用给传统的发酵业带来了很大的变化。 　　　　（2009年全国Ⅰ）下列关于通过发酵工程生产谷氨酸的叙述，错误的是（ ） 　　A.发酵时需不断通入无菌空气，否则会积累乳酸 　　B.发酵时常采用的培养基为液体天然培养基 　　C.从自然界分离的野生型菌株可直接用于生产 　　D.当菌体生长进入稳定期时，补充营养物可提高谷氨 酸产量 　　【解析】从自然界分离的野生菌株，因其产量低而不能直接用于工业生产，故需通过诱变、基因工程、细胞工程等手段选育出生产用菌种。谷氨酸棒状杆菌是好氧菌，发酵时需不断通入无菌空气，以防止谷氨酸棒状杆菌无氧呼吸产生乳酸或琥珀酸。工业生产常用液体天然培养基，当菌体生长进入稳定期，营养物质相对不足，补充营养物质可提高谷氨酸产量。 　　【答案】C 　　【规律总结