必修本2019-2020年高二生物 第五章 第三節(jié) 發(fā)酵工程簡介（二）學(xué)案 新人教版選修【知識精講】1在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用：（1）發(fā)酵工程能生產(chǎn)人們所需要的藥品。如：通過青霉發(fā)酵能生產(chǎn) 。（2）通過發(fā)酵工程能生產(chǎn)基因藥品。如：將人工合成的人的胰島素基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)構(gòu)建成“工程菌”，即先通過 工程再通過 工程培養(yǎng)工程菌就可獲得人的胰島素。2在食品工業(yè)上的應(yīng)用：（1）生產(chǎn)豐富優(yōu)質(zhì)的傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品；（2）生產(chǎn)各式各樣的食品添加劑；（3）發(fā)酵工程能為解決人類糧食缺問題開辟新途徑。如通過發(fā)酵工程可獲得大量的微生物菌體 ?！绢}例領(lǐng)悟】用來治療糖尿病的胰島素，過去主要靠從動物體器官組織中提取，但因受原料限制，無法推廣?，F(xiàn)在，可用發(fā)酵工程的方法來生產(chǎn)胰島素。若用大腸桿菌發(fā)酵來生產(chǎn)胰島素，并結(jié)合基因工程，寫出其生產(chǎn)過程：（1）提取目的基因：采用的方法是根據(jù)正常人的胰島素的 序列，推測出 的序列，再根據(jù) 原則，推測出 序列，用化學(xué)的方法，合成目的基因。（2）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合：從大腸桿菌的細(xì)胞中提取 ，并用 酶切割質(zhì)粒，使其露出 。用同一種酶切割目的基因使其露出相同的 ，再將 插入到質(zhì)粒切口處，加入適量的 酶，這樣就形成了一個 和 的重組N。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：將大腸桿菌用 處理，以增大 的通透性，讓重組N進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi)。（4）目的基因的檢測與表達(dá)：在用一定的方法檢測出目的基因已導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)并能 后，再對該種大腸桿菌擴(kuò)大培養(yǎng)。（5）配制適合大腸桿菌的培養(yǎng)基，并對培養(yǎng)基進(jìn)行 處理并裝入發(fā)酵罐，將上述大腸桿菌接種到發(fā)酵罐發(fā)酵，并控制 條件。（6）發(fā)酵完畢后，從培養(yǎng)基中 并 胰島素，經(jīng)過一定的加工成為藥用胰島素，經(jīng) 合格后，可投入使用。答案：氨基酸 mRNA 堿基互補(bǔ)配對原則 胰島素基因 質(zhì)粒 限制性內(nèi)切酶 粘性末端 粘性末端 目的基因 DNA連接酶 胰島素基因 大腸桿菌質(zhì)粒 CaCl2 細(xì)胞壁 正常表達(dá) 滅菌 發(fā)酵 提取 分離 檢驗 【自我評價】一、選擇題1用發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品，如果是菌體，則進(jìn)行分離提純可采用的方法是蒸餾過濾過濾沉淀萃取離子沉淀萃取2下列物質(zhì)中，不能為異養(yǎng)生物作碳源的是蛋白胨含碳有機(jī)物含碳無機(jī)物石油、花生餅3培養(yǎng)生產(chǎn)青霉素的高產(chǎn)青霉素菌株的方法是細(xì)胞工程基因工程人工誘變?nèi)斯ふT變和基因工程4以下發(fā)酵產(chǎn)品中不屬于微生物代謝產(chǎn)物的是味精啤酒“人造肉”人生長激素5利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精時，投放的最適原料和產(chǎn)生酒精階段要控制的必要條件是玉米粉和有氧大豆粉和有氧玉米粉和無氧大豆粉和無氧6關(guān)于單細(xì)胞蛋白敘述正確的是是微生物細(xì)胞中提取的蛋白質(zhì)通過發(fā)酵生產(chǎn)的微生物菌體是微生物細(xì)胞分泌的抗生素單細(xì)胞蛋白不能作為食品7基因工程培育的工程菌通過發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品有 石油、人生長激素、紫草素、聚乙二醇、胰島素、重組乙肝疫苗 二、非選擇題8胰島素是治療糖尿病的特效藥，可從動物胰腺中提取，也可以通過“工程菌”產(chǎn)生，后者與前者比較最顯著的特點(diǎn)是：生產(chǎn)條件 ；原料來源 ；價格 ；產(chǎn)物 ；廢棄物 。9下面是家庭釀造甜米酒的具體操作過程。先將米加熱煮至七成熟，待冷卻至30度，加少許的水和一定量的“酒藥”（實際是酵母菌菌種）與米飯混合后置于一瓷壇內(nèi)（其他容器也可），在米飯中央挖一個小洞，加蓋后置于適當(dāng)?shù)胤奖兀?8)，12小時后即可。請從以下幾個方面對發(fā)酵過程做一簡單的分析。（1）先將米煮一煮的目的是 。（2）為什么要冷卻到30后才能加入“酒藥”？ 。（3）在中央挖一個小洞的原因是 。（4）發(fā)酵壇并沒有完全密封，壇內(nèi)無氧發(fā)酵的環(huán)境是如何形成的？ 。（5）家庭釀酒的關(guān)鍵是保溫和放“酒藥”，如果米的量很多而放的“酒藥”太少，常常導(dǎo)致甜米酒因變質(zhì)而失敗。其主要原因是 自我評價答案1B 2C 3C 4C 5C 6B 7B 8 溫和 豐富 低廉 專一 對環(huán)境污染小且易處理 9殺滅雜菌 太高的溫度會殺死或抑制酵母菌 有利于透氣，使酵母菌在開始時能迅速繁殖 有氧呼吸消耗了氧氣；呼吸產(chǎn)生的水使發(fā)酵液增多，淹沒了米飯，形成了無氧環(huán)境 米多酒藥少，造成酵母菌起始密度太低，不能迅速繁殖形成生長優(yōu)勢，往往導(dǎo)致雜菌感染