2019-2020年高三生物第一輪復(fù)習(xí) 5、微生物與發(fā)酵工程3、發(fā)酵工程簡介教案 新人教版選修.doc
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2019-2020年高三生物第一輪復(fù)習(xí) 5、微生物與發(fā)酵工程3、發(fā)酵工程簡介教案 新人教版選修教學(xué)目的1 發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容(A:知道)。2 發(fā)酵工程在醫(yī)藥工業(yè)和食品工業(yè)中的應(yīng)用(A:知道)。重點和難點1 教學(xué)重點發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容。2 教學(xué)難點在發(fā)酵過程中,如何保證菌種生長和代謝的正常進行。教學(xué)過程【板書】 實例:谷氨酸發(fā)酵 發(fā)酵工程的概念 菌種選育發(fā)酵工程 培養(yǎng)基的配制 發(fā)酵工程 滅菌 的內(nèi)容 擴大培養(yǎng)和接種 發(fā)酵過程產(chǎn)品的分離和純化 在醫(yī)藥工業(yè)方面的應(yīng)用 發(fā)酵工程的應(yīng)用 在食品工業(yè)方面的應(yīng)用【注解】一、實例:谷氨酸發(fā)酵(一) 獲取菌種:谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌(二) 配制培養(yǎng)液:五種因子(三) 滅菌:高壓蒸汽滅菌(四) 接種:無菌條件下加入菌種(五) 發(fā)酵:在發(fā)酵罐中進行,其中的關(guān)鍵步驟是“溶氧”。通入無菌空氣并不斷攪拌(六) 分離提取產(chǎn)物二、發(fā)酵工程的概念(一)概念:采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品,或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)。(二)發(fā)酵工程的內(nèi)容1 菌種選育:自然分離、人工誘變、基因工程、細胞工程2 培養(yǎng)基的配制:物質(zhì)種類、比例、適宜的PH3 滅菌:去除雜菌,主要殺滅培養(yǎng)基中和發(fā)酵設(shè)備中的雜菌4 擴大培養(yǎng)和接種:菌種多次培養(yǎng)達到一定數(shù)量5 發(fā)酵過程:控制各種條件生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品 菌體:用過濾、沉淀等方法6 產(chǎn)品的分離和純化代謝產(chǎn)物:用蒸餾、萃取、離子交換等方法 在醫(yī)藥工業(yè)方面:生產(chǎn)藥品和基因工程藥品三、發(fā)酵工程的應(yīng)用 在食品工業(yè)方面:生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品、食品添加劑、單細胞蛋白(菌體)等【同類題庫】發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容(A:知道)工業(yè)上利用谷氨酸棒狀桿菌大量積累谷氨酸,應(yīng)采用(C)A加大葡萄糖的投放量 B加大菌種的密度C改變菌體細胞膜通透性 D改變培養(yǎng)基碳源和氮源的比例發(fā)酵是指(D)A微生物的呼吸過程 B一種微生物的繁殖過程 C微生物的新陳代謝 D微生物產(chǎn)生代謝產(chǎn)物和菌體的過程暴露在空氣中,下列哪種微生物不能生存(D)A酵母菌 B真菌 C放線菌 D產(chǎn)甲烷桿菌發(fā)酵過程中,用一定的轉(zhuǎn)速攪拌,除能使菌種和發(fā)酵液充分接觸提高原料利用率外,還能增加(D)A放料速度 B冷卻水循環(huán) C進料速度 D溶解氧關(guān)于菌種的選育不正確的是(C)A自然選育的菌種不經(jīng)過人工處理 B誘變育種的原理是基因突變C通過有性雜交可以形成工程細胞 D采用基因工程的方法可構(gòu)建工程菌有關(guān)谷氨酸發(fā)酵的敘述中,正確的是(B)A發(fā)酵中要不斷通入空氣(無菌) B培養(yǎng)條件不當將得不到所需要的產(chǎn)品C攪拌的唯一目的是使空氣成為小泡 D冷卻水可以使酶的活性下降谷氨酸發(fā)酵過程中,如果環(huán)境條件控制不當,則可能使代謝產(chǎn)物成為乳酸,那么乳酸是下列哪種條件下的產(chǎn)物(D)APH值過小 BPH值過大 C溶氧過多 D溶氧不足當谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中出現(xiàn)了谷氨酰胺,則應(yīng)當加入(C)A新培養(yǎng)基 B緩沖液 C碳酸氫鈉 D鹽酸在谷氨酸發(fā)酵過程中,必須不斷地調(diào)整培養(yǎng)液的PH值,原因是(B)谷氨酸發(fā)酵的最適PH值是70-80 在發(fā)酵過程中,培養(yǎng)液的PH值會發(fā)生變化當PH呈酸性時,谷氨酸的產(chǎn)量會下降 不調(diào)節(jié)PH值,培養(yǎng)液中生成的谷氨酸會變成其他物質(zhì)A B C D谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸的培養(yǎng)基中,五大類營養(yǎng)要素物質(zhì)不可缺少。但其中哪種物質(zhì)要保持適量狀態(tài),若缺乏,則菌體生長十分緩慢,若過量,則為乳酸發(fā)酵(C)A碳源 B氮源 C生長因子 D水和無機鹽(生長因子過多,會使菌體生長過快,消耗大量氧氣,從而導(dǎo)致無氧呼吸)對谷氨酸發(fā)酵的敘述正確的是(D)A菌體是異氧厭氧型微生物 B培養(yǎng)基屬于液態(tài)的合成培養(yǎng)基C谷氨酸的形成與攪拌速度無關(guān) D產(chǎn)物可用離子交換法提取關(guān)于菌種的選育不正確的是(C)A自然選育的菌種不經(jīng)過人工處理 B誘變育種原理的基礎(chǔ)是基因突變C通過有性雜交可形成工程細胞 D采用基因工程的方法可構(gòu)建工程菌發(fā)酵工程滅菌的目的(C)A滅殺細菌 B殺死雜菌 C殺滅所有微生物 D加大氮源、碳源的比例能影響發(fā)酵過程中溫度變化的因素是(D)A微生物分解有機物釋放的能量 B機械攪拌 C發(fā)酵罐散熱及水分蒸發(fā) DA、B、C都對在發(fā)酵中有關(guān)氧的利用正確的是(B)A微生物可直接利用空氣中的氧 B微生物只能利用發(fā)酵液中溶解氧 C溫度升高,發(fā)酵液中溶解氧增多 D需向發(fā)酵液中連續(xù)補充空氣并不斷的攪拌大量生產(chǎn)酵母菌時,不正確的措施是(A)A隔絕空氣 B在對數(shù)期獲得菌種C過濾沉淀進行分離 D使菌體生長長期處于穩(wěn)定期配制好的培養(yǎng)基必須經(jīng)過滅菌,滅菌是指殺死一定環(huán)境中所有微生物的 、 和 。常用的方法是 。發(fā)酵過程的產(chǎn)物有兩類,一類是代謝產(chǎn)物,另一類是菌體本身。產(chǎn)品不同,分離提純的方法也不同,對于前者,常用的方法有 、 、 等;對于后者,常用的方法是 、 。細胞、孢子、芽孢 高壓蒸汽滅菌 蒸餾、萃取、離子交換 過濾沉淀下圖是發(fā)酵裝置,請據(jù)圖回答:(1)在培養(yǎng)過程中,發(fā)現(xiàn)放料口所排出的培養(yǎng)基中,微生物形態(tài)多樣,這時,微生物生長處于 期,添加培養(yǎng)基的速度應(yīng)該 ,請在以下坐標中畫出添加培養(yǎng)后微生物的生長曲線。(2)若該裝置的PH檢測裝置出了問題,可以采用的應(yīng)急措施是 ,PH發(fā)生變化的原因是 。(3)若此時發(fā)現(xiàn)溫度過高,應(yīng)該啟用的有 和 ,溫度升高的原因可能是 。(4)若此裝置用于酒精發(fā)酵和谷氨酸發(fā)酵,則關(guān)鍵步驟是 。(5)若培養(yǎng)過程中,進料和放料速度不變,但有效產(chǎn)物減少,如果是酒精發(fā)酵應(yīng)該檢查 若是谷氨酸發(fā)酵則應(yīng)檢查 。(1)衰亡;加快;圖見右(2)添加緩沖液;營養(yǎng)物質(zhì)的消耗和代謝產(chǎn)物的積累(酸堿物質(zhì)的增減不均衡)(3)4冷卻水入口;5攪拌器產(chǎn)熱(代謝產(chǎn)熱、機械產(chǎn)熱)大于散熱(冷卻水散熱、罐體散熱)(4)控制3無菌空氣的加入,因為酒精發(fā)酵是厭氧發(fā)酵,谷氨酸發(fā)酵是需氧發(fā)酵(5)通氣量溶氧量降低;PH改變?nèi)缬覉D是發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品的流程簡圖,據(jù)圖回答: 從自然界中分離的菌種(1)能生產(chǎn)人生長激素的工程菌是通過培養(yǎng)的, 原料是 ;高產(chǎn)青霉素菌種是通過培養(yǎng)的, 是 是 。 培養(yǎng)基配制(2)表示 ,表示 。 生產(chǎn)用菌種(3)整個過程的中心階段是發(fā)酵,在此階段需隨 時取樣檢測 等,以了解發(fā)酵進程,還要及 擴大培養(yǎng)時添加 ,同時嚴格控制 。 發(fā)酵罐內(nèi) (4)若是單細胞蛋白的話,是 。氨基 發(fā)酵酸、維生素屬的 產(chǎn)物。 分離 提純(1)基因工程;誘變育種;細胞工程(2)接種;滅菌(3)菌體數(shù)量和產(chǎn)物濃度;培養(yǎng)基;發(fā)酵條件(4)微生物 菌體;初級代謝發(fā)酵工程在醫(yī)藥工業(yè)和食品工業(yè)中的應(yīng)用(A:知道)應(yīng)用發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品不包括(D)A初級代謝產(chǎn)物 B次級代謝產(chǎn)物 C單細胞蛋白質(zhì) D目的基因下列敘述正確的是(D)A谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸時,培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基B發(fā)酵過程中攪拌的目的是使菌種與培養(yǎng)液充分接觸,提高原料的利用率,與溶氧無關(guān)C若PH值呈酸性,谷氨酸發(fā)酵中產(chǎn)物不是谷氨酸,而是乳酸與琥珀酸D若發(fā)酵工程的產(chǎn)物是微生物菌體,則通常不用蒸餾、萃取或離子交換等方法以下不屬于發(fā)酵工程應(yīng)用的是(D)A生產(chǎn)抗生素、維生素、動物激素、胰島素、重組乙肝疫苗等B生產(chǎn)啤酒、食醋等傳統(tǒng)產(chǎn)品,酸味劑、鮮味劑、色素、甜味劑等食添加劑C生產(chǎn)用作飼料或食品添加劑的單細胞蛋白質(zhì)D獲取用于生產(chǎn)單克隆抗體的雜交瘤細胞單細胞蛋白是指(D)A單個植物細胞培養(yǎng)得到的高純度蛋白質(zhì) B單個動物細胞培養(yǎng)得到的高純度蛋白質(zhì)C單個細菌細胞分泌的蛋白質(zhì) D通過發(fā)酵獲得大量微生物菌體發(fā)酵工程應(yīng)用于食品工業(yè),除生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品外,還可產(chǎn)生哪類物質(zhì)為解決糧食短缺開辟了新的途徑(D)A啤酒 B食品添加劑 C維生素 D單細胞蛋白質(zhì)分離提純是制取發(fā)酵產(chǎn)品不可缺少的階段,產(chǎn)品不同分離提純的方法也不同,對代謝產(chǎn)物不能采用的提取方法是(C)A蒸餾 B萃取 C過濾 D離子交換【學(xué)科內(nèi)綜合】下列對右邊坐標曲線的描述正確的是(D)表示酵母菌種群在對數(shù)期的生長速率隨時間(t)的變化表示工業(yè)乳酸發(fā)酵時,乳酸生成量與時間之間的關(guān)系表示生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性之間的關(guān)系由南極一赤道一北極的各群落中物種多樣性的變化趨勢A B C D將細菌放在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),它會繁殖并形成菌落(如下圖甲)。某實驗小組想檢測兩種抗生素的殺菌作用,下列哪組實驗方案最合適?(C)基因工程培養(yǎng)的“工程菌”通過發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品有(B)石油 人生長激素 紫草素 聚乙二醇 胰島素 重組乙肝疫苗A B C D基因工程培育的“工程菌”通過發(fā)酵過程生產(chǎn)的產(chǎn)品有(B)石油 人生長激素 紫草素 聚乙二醇 胰島素 重組乙肝疫苗A B C D發(fā)酵工程中培育優(yōu)良品種的方法有多種,其中能定向培育新品種的方法是(C)人工誘變 基因移植 細胞雜交A B C D在啤酒生產(chǎn)過程中,發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過程大致如下:將經(jīng)過滅菌的麥芽汁流氧,接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐.初期,酵母菌迅速繁殖,糖度下降,產(chǎn)生白色泡沫,溶解氧漸漸耗盡.隨后,酵母菌繁殖速度迅速下降,糖度加速降低,酒精濃度漸漸上升,泡沫不斷增多.當糖濃度下降一定程度后,結(jié)束發(fā)酵.最后分別輸出有形物質(zhì)和新啤酒根據(jù)上述過程,請回答:(1)該過程表明啤酒酵母菌異化作用的特點是(2)初期,酵母菌迅速繁殖的主要方式是 人造蛋白食品是現(xiàn)代微生物工程的杰作之一,食用真菌蛋白是人造蛋白的一種,真菌蛋白的制造過程如下圖所示,請據(jù)圖回答下列問題:(1)往發(fā)酵罐中注入少量氨水的目的是 。(2)添加的糖被真菌利用,轉(zhuǎn)化成真菌蛋白,必須經(jīng)過的生理過程是 。(3)從自然界分離出的真菌菌種,用于制造真菌蛋白時,真菌蛋白的產(chǎn)量低,要獲得較多真菌蛋白,培育優(yōu)良菌種可采用 、 等方法。(4)利用微生物工程制造出真菌蛋白,常作家畜(如豬)的飼料添加劑,豬食用這些添加劑可加速肥育的原因是 ,這些添加劑在豬體內(nèi)的代謝產(chǎn)物有 。(1)滿足真菌所需的氮源(2)轉(zhuǎn)氨基作用(3)誘變育種、基因工程、細胞工程(三選二)(4)豬食用后,真菌蛋白被分解成氨基酸,經(jīng)脫氨基作用,生成的不含氮部分轉(zhuǎn)變成脂肪;CO2、H2O、尿素右圖是發(fā)酵工程的流程圖,據(jù)圖回答:(1)在配制培養(yǎng)基時,要注意各種營養(yǎng)的比例。假如利用谷氨酸棒狀桿菌來生產(chǎn)谷氨酸,則在擴大培養(yǎng)階段的碳氮比是 ,在發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵時的碳氮比是 。(2)培養(yǎng)基配制好后,一定要滅掉培養(yǎng)基中的 ,其目的是防止 ,防止 。(3)假如用黃色短桿菌來生產(chǎn)賴氨酸,可用來提高發(fā)酵的產(chǎn)量。代表的菌種選育方法為 ,選育出不能合成 酶的菌種。生產(chǎn)的賴氨酸是此微生物的 級代謝產(chǎn)物。(4)在發(fā)酵罐中發(fā)酵時,若要提高發(fā)酵罐中的溶氧量,可采用的措施是調(diào)整 。調(diào)整 。(5)若是單細胞蛋白,則代表的發(fā)酵產(chǎn)品是 。(1)41 31 (2)微生物(雜菌)的細胞、芽孢、孢子 雜菌與所需微生物間發(fā)生競爭 雜菌分解代謝產(chǎn)物 (3)誘變育種 高絲氨酸脫氫 初 (4)通入的無菌空氣量 發(fā)酵罐中攪拌器的轉(zhuǎn)速 (5)微生物菌體(10分)盡管微生物發(fā)酵有各種各樣的產(chǎn)物,但通常它們的生產(chǎn)能力小而且單一,不能勝任大批量的工業(yè)生產(chǎn),于是科學(xué)家們想方設(shè)法使它們的“功力”增長幾十倍到上百倍。以生產(chǎn)維生素C為例:科學(xué)家找到兩種微生物草生歐文氏菌和棒狀桿菌,它們共同作用時,可以通過發(fā)酵產(chǎn)生Vc,它們生產(chǎn)Vc的過程好像接力賽一樣,先由草生歐文氏菌將原料發(fā)酵成一種中間產(chǎn)物,隨后再由棒狀桿菌完成后半段工作??茖W(xué)家將棒狀桿菌的有關(guān)遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)入草生歐文氏菌體內(nèi),與它的DNA相連接,經(jīng)過改造后的新型歐文氏菌成了發(fā)酵工程的主角。(1)從變異的來源看,該種新型歐文氏菌的變異類型屬于 ,該種新型歐文氏菌與原來的歐文氏菌在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是 ,功能上的主要區(qū)別是 。(2)生產(chǎn)中將新型歐文氏菌接種到發(fā)酵罐內(nèi),必須先進行 ,選取 期的新型歐文氏菌接種為最佳。(3)從生態(tài)學(xué)角度考慮限制對數(shù)期菌體進一步發(fā)展的主要的生物因素為 。造成衰亡期菌體數(shù)目減少的非生物因因素有 。(4)從發(fā)酵工程的菌種來源看,人工改造菌種的方法還有 和 。(5)微生物發(fā)酵工程的前景非常廣闊,是因為微生物的代謝異常旺盛,產(chǎn)物生成迅速。微生物的代謝異常旺盛的原因是 。(10分)(1)基因重組 含有棒狀桿菌的遺傳物質(zhì) 能獨立合成Vc (2)擴大培養(yǎng) 對數(shù) (3)種內(nèi)斗爭 pH值、代謝產(chǎn)物、營養(yǎng)物質(zhì)(答出兩點既可) (4)人工誘變 細胞工程 (5)表面積與體積之比大,物質(zhì)交換迅速- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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