2019-2020年高三生物第一轮复习 5、微生物与发酵工程3、发酵工程简介教案 新人教版选修

1、2019-2020年高三生物第一轮复习5、微生物与发酵工程3、发酵工程简介教案新人教版选修教学目的1. 发酵工程的概念和内容（A：知道）。2. 发酵工程在医药工业和食品工业中的应用（A：知道）。重点和难点1. 教学重点发酵工程的概念和内容。2. 教学难点在发酵过程中，如何保证菌种生长和代谢的正常进行教学过程板书】f实例：谷氨酸发酵发酵工程的概念发酵工程厂菌种选育培养基的配制发酵工程J灭菌的内容扩大培养和接种发酵过程j产品的分离和纯化H在医药工业方面的应用发酵工程的应用L在食品工业方面的应用注解】、实例：谷氨酸发酵（一）获取菌种：谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌（二）配制培养液：五种因子（三）灭菌：高

2、压蒸汽灭菌（四）接种：无菌条件下加入菌种（五）发酵：在发酵罐中进行，其中的关键步骤是“溶氧”。通入无菌空气并不断搅拌（六）分离提取产物、发酵工程的概念一）概念：采用现代工程技术手段，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微生物应用于工业生产过程的一种新技术。（二）发酵工程的内容1. 菌种选育：自然分离、人工诱变、基因工程、细胞工程2. 培养基的配制：物质种类、比例、适宜的PH3. 灭菌：去除杂菌，主要杀灭培养基中和发酵设备中的杂菌4. 扩大培养和接种：菌种多次培养达到一定数量5. 发酵过程：控制各种条件生产发酵产品菌体：用过滤、沉淀等方法6. 产品的分离和纯化:代谢产物：用蒸馏

3、、萃取、离子交换等方法/在医药工业方面：生产药品和基因工程药品三、发酵工程的应用在食品工业方面：生产传统发酵产品、食品添加剂、单细胞蛋白（菌体）等【同类题库】发酵工程的概念和内容（A：知道）.工业上利用谷氨酸棒状杆菌大量积累谷氨酸，应采用（C）A. 加大葡萄糖的投放量C改变菌体细胞膜通透性.发酵是指（D）A. 微生物的呼吸过程C. 微生物的新陈代谢.暴露在空气中，A. 酵母菌.发酵过程中，用增加（D）A. 放料速度B.冷却水循环.关于菌种的选育不正确的是（C）A. 自然选育的菌种不经过人工处理C.通过有性杂交可以形成工程细胞.有关谷氨酸发酵的叙述中，正确的是（B）A. 发酵中要不断通入空气（无

4、菌）C.搅拌的唯一目的是使空气成为小泡B. 加大菌种的密度D改变培养基碳源和氮源的比例B.种微生物的繁殖过程D.微生物产生代谢产物和菌体的过程下列哪种微生物不能生存（D）B真菌C.放线菌D产甲烷杆菌一定的转速搅拌，除能使菌种和发酵液充分接触提高原料利用率外，还能C进料速度D.溶解氧B. 诱变育种的原理是基因突变D. 采用基因工程的方法可构建工程菌B. 培养条件不当将得不到所需要的产品D.冷却水可以使酶的活性下降.谷氨酸发酵过程中，如果环境条件控制不当，则可能使代谢产物成为乳酸，那么乳酸是下列哪种条件下的产物（D）A.PH值过小B.PH值过大C.溶氧过多D.溶氧不足.当谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨

5、酸时，发现产物中出现了谷氨酰胺，则应当加入（C）A.新培养基B.缓冲液C.碳酸氢钠D.盐酸.在谷氨酸发酵过程中，必须不断地调整培养液的PH值，原因是（B） 谷氨酸发酵的最适PH值是7.0-8.0在发酵过程中，培养液的PH值会发生变化当PH呈酸性时，谷氨酸的产量会下降不调节PH值，培养液中生成的谷氨酸会变成其他物质A.B.C.D.A.碳源B.氮源（生长因子过多，会使菌体生长过快.对谷氨酸发酵的叙述正确的是（D）A.菌体是异氧厌氧型微生物C.谷氨酸的形成与搅拌速度无关关于菌种的选育不正确的是（C）A.自然选育的菌种不经过人工处理C.通过有性杂交可形成工程细胞.发酵工程灭菌的目的（C）A.灭杀细菌.

6、谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的培养基中，五大类营养要素物质不可缺少。但其中哪种物质要保持适量状态，若缺乏，则菌体生长十分缓慢，若过量，则为乳酸发酵（C）C. 生长因子D.水和无机盐消耗大量氧气，从而导致无氧呼吸）B. 培养基属于液态的合成培养基D. 产物可用离子交换法提取B. 诱变育种原理的基础是基因突变D.采用基因工程的方法可构建工程菌B. 杀死杂菌C. 杀灭所有微生物.能影响发酵过程中温度变化的因素是(D)A.微生物分解有机物释放的能量C. 发酵罐散热及水分蒸发.在发酵中有关氧的利用正确的是(B)A.微生物可直接利用空气中的氧C温度升高，发酵液中溶解氧增多.大量生产酵母菌时，不正确的措施是A.

7、隔绝空气C. 过滤沉淀进行分离.配制好的培养基必须经过灭菌，灭菌D.加大氮源、碳源的比例B. 机械搅拌D. A、B、C都对B.微生物只能利用发酵液中溶解氧D. 需向发酵液中连续补充空气并不断的搅拌B.在对数期获得菌种D. 使菌体生长长期处于稳定期:死一定环境中所有微生物的.下图是发酵装置，请据图回答：就料口电动机,检迎|最:一至控制装置时间和。常用的方法是。发酵过程的产物有两类，一类是代谢产物，另一类是菌体本身。产品不同，分离提纯的方法也不同，对于前者，常用的方法有、等；对于后者，常用的方法、细胞、抱子、芽抱高压蒸汽灭菌蒸馏、萃取、离子交换过滤.沉淀(1) 在培养过程中，发现放料口所排出的培养

8、基中，微生物形态多样，这时，微生物生长处于期，添加培养基的速度应该，请在以下坐标中画出添加培养后微生物的生长曲线。(2) 若该装置的PH检测装置出了问题，可以采用的应急措施是，PH发生变化的原因是。(3)若此时发现温度过高，应该启用的有和，温度升高的原因可能是。(4)若此装置用于酒精发酵和谷氨酸发酵，则关键步骤(5)若培养过程中，进料和放料速度不变，但有效产物减少，如果是酒精发酵应该检查若是谷氨酸发酵则应检查(1)衰亡；加快；图见右(2)添加缓冲液；营养物质的消耗和代谢产物的积累(酸碱物质的增减不均衡)(3)4冷却水入口；5搅拌器产热(代谢产热、机械产热)大于散热(冷却水散热、罐体散热)(4)

9、控制3无菌空气的加入，因为酒精发酵是厌氧发酵谷氨酸发酵是需氧发酵(5)通气量溶氧量降低；PH改变.如右图是发酵工程生产产品的流程简图，据图回答：从自然界中分离的菌种(1) 能生产人生长激素的工程菌是通过培养的， 是;高产青霉素菌种是通过培养的， 是是。(2) 表示，表示。(3) 整个过程的中心阶段是发酵，在此阶段需随时取样.检测等，以了解发酵进程，还要及时添加，同时严格控制。氨基(4) 若是单细胞蛋白的话，是酸、维生素属的产物。(1)基因工程；诱变育种；细胞工程(2)接种；(3)菌体数量和产物浓度;培养基;发酵条件(4)微生物菌体；初级代谢发酵工程在医药工业和食品工业中的应用(A：知道).应用

10、发酵工程生产的产品不包括(D)A.初级代谢产物B.次级代谢产物C.单细胞蛋白质D.目的基因.下列叙述正确的是(D)A. 谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸时，培养基为固体培养基B. 发酵过程中搅拌的目的是使菌种与培养液充分接触，提高原料的利用率，与溶氧无关C. 若PH值呈酸性，谷氨酸发酵中产物不是谷氨酸，而是乳酸与琥珀酸D. 若发酵工程的产物是微生物菌体，则通常不用蒸馏、萃取或离子交换等方法.以下不属于发酵工程应用的是(D)A. 生产抗生素、维生素、动物激素、胰岛素、重组乙肝疫苗等B. 生产啤酒、食醋等传统产品，酸味剂、鲜味剂、色素、甜味剂等食添加剂C. 生产用作饲料或食品添加剂的单细胞蛋白质D. 获取

11、用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞.单细胞蛋白是指(D)A.单个植物细胞培养得到的高纯度蛋白质B.单个动物细胞培养得到的高纯度蛋白质C.单个细菌细胞分泌的蛋白质D.通过发酵获得大量微生物菌体.发酵工程应用于食品工业，除生产传统的发酵产品外，还可产生哪类物质为解决粮食短缺开辟了新的途径(D)A.啤酒B.食品添加剂C.维生素D.单细胞蛋白质.分离提纯是制取发酵产品不可缺少的阶段，产品不同分离提纯的方法也不同，对代谢产物不能采用的提取方法是(C)A.蒸馏B.萃取C.过滤D.离子交换【学科内综合】.下列对右边坐标曲线的描述正确的是(D) 表示酵母菌种群在对数期的生长速率随时间(t)的变化 表示工业乳酸发酵

12、时，乳酸生成量与时间之间的关系 表示生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间的关系 由南极一赤道一北极的各群落中物种多样性的变化趋势A.B.C.D.将细菌放在固体培养基上培养，它会繁殖并形成菌落(如下图甲)。某实验小组想检测两种抗生素的杀菌作用，下列哪组实验方案最合适？(C).基因工程培养的“工程菌”通过发酵工程生产的产品有（B）石油人生长激素紫草素聚乙二醇胰岛素重组乙肝疫苗A.B.C.D.基因工程培育的“工程菌”通过发酵过程生产的产品有（B）石油人生长激素紫草素聚乙二醇胰岛素重组乙肝疫苗A.B.C.D.发酵工程中培育优良品种的方法有多种，其中能定向培育新品种的方法是（C）人工诱变基因移植细胞杂

13、交A.B.C.D.在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁流氧,接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐.初期,酵母菌迅速繁殖,糖度下降,产生白色泡沫,溶解氧渐渐耗尽.随后,酵母菌繁殖速度迅速下降,糖度加速降低,酒精浓度渐渐上升,泡沫不断增多.当糖浓度下降一定程度后,结束发酵.最后分别输出有形物质和新啤酒根据上述过程,请回答:（1）该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是.人造蛋白食品是现代微生物工程的杰作之一，食用真菌蛋白是人造蛋白的一种，真菌蛋白的制造过程如下图所示，请据图回答下列问题：真菌蛋自收集器传送带过滤器（真菌在过滤器上千燥消垂的

14、氨水'发醉堆（真菌在堆内生枚力口皱器核酸从加無器中抽出）（1）往发酵罐中注入少量氨水的目的是（2）添加的糖被真菌利用，转化成真菌蛋白，必须经过的生理过程。（3）从自然界分离出的真菌菌种，用于制造真菌蛋白时，真菌蛋白的产量低，要获得较多真菌蛋白，培育优良菌种可采用、等方法。（4）利用微生物工程制造出真菌蛋白，常作家畜（如猪）的饲料添加剂，猪食用这些添加剂可加速肥育的原因是，这些添加剂在猪体内的代谢产物有。（1）满足真菌所需的氮源（2）转氨基作用（3）诱变育种、基因工程、细胞工程（三选二）（4）猪食用后，真菌蛋白被分解成氨基酸，经脱氨基作用，生成的不含氮部分转变成脂肪；CO?、屯0、尿素右

15、图是发酵工程的流程图，据图回答：(1) 在配制培养基时，要注意各种营养的比例。假如利用谷氨酸棒状杆菌来生产谷氨酸，则在扩大培养阶段的碳氮比是，在发酵罐内发酵时的碳氮比是。(2) 培养基配制好后，一定要灭掉培养基中的，其目的是防止防止(3) 假如用黄色短杆菌来生产赖氨酸，可用来提高发酵的产量。代表的菌种选育方法为，选育出不能合成酶的菌种。生产的赖氨酸是此微生物的级代谢产物。(4) 在发酵罐中发酵时，若要提高发酵罐中的溶氧量，可采用的措施是 调整 调整(5) 若是单细胞蛋白，则代表的发酵产品是(1)4:13:1(2)微生物(杂菌)的细胞、芽抱、抱子杂菌与所需微生物间发生竞争杂菌分解代谢产物(3)诱

16、变育种高丝氨酸脱氢初(4)通入的无菌空气量发酵罐中搅拌器的转速(5)微生物菌体(10分)尽管微生物发酵有各种各样的产物，但通常它们的生产能力小而且单一，不能胜任大批量的工业生产，于是科学家们想方设法使它们的“功力”增长几十倍到上百倍。以生产维生素C为例：科学家找到两种微生物一一草生欧文氏菌和棒状杆菌，它们共同作用时，可以通过发酵产生Vc，它们生产Vc的过程好像接力赛一样，先由草生欧文氏菌将原料发酵成一种中间产物，随后再由棒状杆菌完成后半段工作。科学家将棒状杆菌的有关遗传物质转入草生欧文氏菌体内，与它的DNA相连接，经过改造后的新型欧文氏菌成了发酵工程的主角。(1) 从变异的来源看，该种新型欧文

17、氏菌的变异类型属于，该种新型欧文氏菌与原来的欧文氏菌在结构上的主要区别是，功能上的主要区别是。(2) 生产中将新型欧文氏菌接种到发酵罐内，必须先进行，选取期的新型欧文氏菌接种为最佳。(3) 从生态学角度考虑限制对数期菌体进一步发展的主要的生物因素。造成衰亡期菌体数目减少的非生物因因素有。(4) 从发酵工程的菌种来源看，人工改造菌种的方法还有和。(5) 微生物发酵工程的前景非常广阔，是因为微生物的代谢异常旺盛，产物生成迅速。微生物的代谢异常旺盛的原因是。(10分)(1)基因重组含有棒状杆菌的遗传物质能独立合成Vc(2)扩大培养对数(3)种内斗争pH值、代谢产物、营养物质(答出两点既可)(4)人工

18、诱变细胞工程(5)表面积与体积之比大，物质交换迅速2019-2020年高三生物第一轮复习5、微生物与发酵工程4、酶工程简介教案新人教版选修教学目的1. 酶工程的概念以及有关生产和应用酶制剂的基本知识(A：知道)。2. 酶工程与基因工程、细胞工程和发酵工程之间具有相互渗透的关系(A：知道)。重点和难点1. 教学重点（1）酶制剂的生产和应用。（2）生物工程各分支领域之间的密切关系。2教学难点生产酶制剂的基本原理。教学过程【板书】*酶制剂的生产用于治疗疾病酶工程简介丿酶制剂的应用J用于加工和生产一些产品用于化验诊断和水质检测I用于生物工程其他分支领域.生物工程各分支领域之间的关系【注解】酶工程：将酶

19、所具有的生物催化功能，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。、酶制剂的生产）分类液体酶制剂固体酶制剂二）生产过程直接利用固定化酶动植物组织、细胞'酶微生物的发酵产物"、酶制剂的应用（一）用于治疗疾病；溶菌酶：抗菌、消炎尿激酶：血栓病（二）用于加工和生产一些产品果胶酶：澄清果酒和果汁1.食品工业I木瓜酶：嫩肉粉2制药工业：青霉素氨苄青霉素（新型青霉素）三）用于化验诊断和水质检测1.尿糖试纸2. 血糖快速测试仪（酶传感器）3. 酶传感器还可用于水质监测（四）用于生物工程其他分支领域：基因工程和细胞工程中所用的酶来自酶工程三、生物工程各分支领域

20、之间的关系：一）基因工程和细胞工程看作生物工程的上游处理技术，将发酵工程和酶工程看作生物工程的下游处理技术。二）生物工程各领域间的界限日趋模糊，相互交叉高度综合的趋势越来越明显。【同类题库】酶工程的概念以及有关生产和应用酶制剂的基本知识（A：知道）.研究认为，用因定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定在尼龙膜上制成制剂，可用于降解土壤中残留的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用条件不需要的是（D）A.适宜温度B.适宜PHC.一定的水分D.定的营养.用于生产酶的生物主要是(C)A.植物B.动物C.微生物D.病毒酶工程与基因工程、细胞工程和发酵工程之间具有相互渗透的关系(A：知道).基因工程所用的DNA连接酶来源于(B)A.基因工程B.酶工程C.细胞工程D.发酵工程.酶工程生产的酶制剂一般不直接用于(D)A.基因工程B.细胞工程C.发酵工程D.培育农作物新品种.下图是细胞融合的简略表示。请据图回答：(1) 若A、B是两种植物细胞，在形成C细胞之前要先用处理，这两种酶来自工程。(2) 若A、B是两种高等动物细胞，在形成单个的A、B细胞时，已经用酶处理过了。这种