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课件网) 第1章 第3节 发酵工程及其应用 生 物 2026 内容索引 自主预习 新知导学 合作探究 释疑解惑 课堂小结 课标定位 素养阐释 1.阐明发酵工程利用微生物的特定功能,规模化生产人类所需产品。 2.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上的重要应用价值。 1.尝试通过思考、讨论的方法认识传统发酵技术与发酵工程的区别,认同发酵工程是在传统发酵技术上发展起来的。 2.认同发酵工程实现了发酵食品、药物等的工业化生产,极大地改善了人们的生活。 自主预习 新知导学 一、发酵工程的基本环节 1.发酵工程:发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品。 2.发酵工程的基本环节 二、发酵工程的应用 1.在食品工业上的应用 (1)生产传统的发酵产品。 ①优点:能明显提高产品的产量和质量。 ②实例 b.啤酒的工业化生产流程 (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:C 3.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.①②③ B.①②③④ C.①② D.①④ 答案:B 4.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 ... ...
