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 (4).pptVIP

(2)生产各种各样的食品添加剂。如柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得,谷氨酸可以由谷氨酸棒状杆菌发酵制得。(3)生产酶制剂。2.在医药工业上的应用(1)利用发酵工程可以生产抗生素、多种氨基酸、激素和免疫调节剂等。(2)基因工程、蛋白质工程等的广泛应用给发酵工程制药领域的发展注入了强劲动力。3.在农牧业上的应用第一,生产微生物肥料。常见的有根瘤菌肥、固氮菌肥等。第二,生产微生物农药。与传统的化学农药不同,微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的。微生物农药作为生物防治的重要手段,将在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用。第三,生产微生物饲料,如单细胞蛋白。4.在其他方面的应用(1)利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质已取得成功。2022年,我国科学家通过电催化结合发酵的方式,用CO2合成了葡萄糖和脂肪酸。像这样的CO2资源化利用,将助力我国实现碳达峰、碳中和。(2)自然界中还存在着一定数量的极端微生物,其中一些极端微生物已应用于生产实践。例如,嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产洗涤剂,嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。(3)发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域,在助力解决粮食、环境、健康和能源等方面的重大问题上,作出了越来越大的贡献。【预习检测】1.判断正误。(1)在谷氨酸的发酵生产中,酸性条件有利于积累谷氨酸。()(2)扩大培养的主要目的是获得数量足够多的菌种。()(3)生产柠檬酸的黑曲霉菌种的选育标准是产酸量高。()(4)分离、提纯产物是发酵工程的中心环节。()(5)酱油是传统发酵食品,利用发酵工程可以提高酱油的产量和质量。()×√√×√(6)利用自然界中的酵母菌发酵可以为人类生产乙型肝炎疫苗。()(7)发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域,在助力解决粮食、环境、健康和能源等方面的重大问题上,作出了越来越大的贡献。()(8)嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产洗涤剂,嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。()×√√2.发酵工程的中心阶段是()A.选育菌种 B.扩大培养C.发酵罐内发酵 D.分离、提纯答案:C3.在谷氨酸的发酵生产过程中,必须不断地调整培养液的pH,原因是()①在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸②在发酵过程中,培养液pH会发生变化③当pH呈酸性时,谷氨酸的产量会下降④当pH呈酸性时,容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺A.①②③B.①②③④C.①② D.①④答案:B4.下列有关发酵工程应用的叙述,错误的是()A.发酵工程可以生产酱油、泡菜等传统发酵食品B.柠檬酸、乳酸等食品添加剂可以通过发酵工程生产C.发酵工程可以生产多种药物,但是不能生产疫苗D.发酵工程生产的单细胞蛋白可以制作成微生物饲料答案:C解析:乙型肝炎疫苗可用发酵工程的方法生产,将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵生产。5.蔗糖、奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液混合后,通过乳酸菌发酵可生产新型酸奶。下列有关叙述错误的是()A.蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关B.酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染C.应选择代谢旺盛的乳酸菌接种D.只有奶粉为乳酸菌发酵提供氮源答案:D6.下列不能利用发酵工程实现的是()A.生产单细胞蛋白饲料B.通过生物技术培育可移植的皮肤C.利用工程菌生产胰岛素D.工厂化生产青霉素答案:B合作探究释疑解惑[问题引领]知识点一发酵工程的基本环节1.发酵工程所用的菌种大多是纯种,整个发酵过程中不能混入杂菌。这是为什么呢?请举例说明。提示:在发酵过程中如果混入其他微生物,将与发酵所需的菌种形成竞争关系,对发酵过程造成不良影响。如果在谷氨酸发酵过程中混入放线菌,放线菌分泌的抗生素会使大量的谷氨酸棒状杆菌死亡。如果在青霉素生产过程中混入了杂菌,某些杂菌可能会分泌青霉素酶,将青霉素分解掉。2.现代发酵工程和传统发酵技术所用菌种的来源有什么差异?提示:传统发酵技术用的菌种一般是原材料中天然存在的多种菌种,而现代发酵工程用的菌种是通过微生物培养技术获得的单一菌种。3.扩大培养与发酵生产过程中的培养有何不同?提示: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一般是为了获得代谢物。目的不同采用的培养条件就有可能不同。例如,在酒精发酵过程中,扩大培养是为了促使酵母菌快速增殖,因此是在有氧条件下进行的。而发酵产生酒精的过程必须在无氧条件下进行,以获得大量的酒精。4.与化工生产相比,为什么发酵工程的生产条件比较温和?提示:发酵是利用微生物的代谢将原料进行转化,而微生物细胞代谢是在常温常压条件下进行的,因此发酵工程的生产条件比较温