发酵工程基础巩固-高二下学期生物人教版选择性必修3.docx

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1、1.3发酵工程基础巩固1发酵工程的概念理解(1)基本概念：发酵工程是指利用 的特定功能，通过 ，规模化生产对人类有用的产品。(2)主要内容：发酵工程主要包括 ， ，培养基的配制、灭菌， ，发酵，产品的 等方面。2发酵工程的基本环节选育菌种配制培养基：在菌种确定后选择原料，反复试验确定培养基配方 ：增加菌种数量 灭菌： 都必须严格灭菌接种：无菌操作 获得产品拓展总结：影响发酵过程的因素(1)温度温度影响酶活性。在最适温度范围内，随着温度的升高，菌体生长和代谢加快，发酵反应的速率加快。当超过最适温度范围以后，随着温度的升高，酶很快失活，菌体衰老，发酵周期缩短，产量降低。温度影响生物合成的途径。例如

2、：金色链霉菌在30 以下时，合成金霉素的能力较强，当温度超过35 时，则只合成四环素而不合成金霉素。温度影响发酵液的物理性质，以及菌种对营养物质的分解吸收等。要保证正常的发酵过程，就需维持最适温度，但菌体生长和产物合成所需的最适温度不一定相同。如灰色链霉菌的最适生长温度是37 ，但产生抗生素的最适温度是28 。(2)pHpH能够影响酶的活性，以及细胞膜的带电荷状况。细胞膜的带电荷状况如果发生变化，膜的透性会改变，从而有可能影响微生物对营养物质的吸收及代谢产物的分泌。pH影响培养基中营养物质的分解等。(3)溶解氧氧的供应对需氧发酵来说，是一个关键因素。必须向发酵液中连续补充大量的氧，并要不断地进

3、行搅拌，这样可以提高氧在发酵液中的溶解度。(4)泡沫通气搅拌、微生物的代谢过程及培养基中某些成分的分解等，都有可能产生泡沫。过多的持久性泡沫对发酵是不利的。因为泡沫会占据发酵罐的容积，影响通气和搅拌的正常进行，甚至导致代谢异常。常用的消泡沫措施有两类：一类是安装消泡沫挡板，通过强烈的机械振荡，促使泡沫破裂；另一类是使用消泡沫剂。(5)营养物质的浓度发酵液中各种营养物质的浓度，特别是碳氮比、无机盐和维生素的浓度，会直接影响菌体的生长和代谢产物的积累。3在食品工业上的应用(1)生产传统的发酵产品。例如，以大豆为主要原料，利用产生 的霉菌，生产酱油；以谷物或水果为原料，利用酿酒酵母发酵生产 。(2)

4、生产各种各样的 。例如，通过 发酵制得柠檬酸；由 杆菌发酵生产谷氨酸，经处理制成味精。(3)生产 。通过发酵工程生产淀粉酶、淀粉酶、果胶酶、氨基肽酶和脂肪酶等。4在医药工业上的应用(1)采用基因工程的方法，将植物或动物的基因转移到微生物中，获得具有 生产能力的微生物。(2)直接对菌种进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品。(3)利用基因工程，将病原体的 基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产物就可以作为疫苗使用。5在农牧业上的应用(1)生产微生物肥料。微生物在代谢过程中产生的 等可以增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，如根瘤菌肥、固氮菌肥等。(2)生产微生物农药。利用 来防治病虫害

5、。例如， 可以用来防治80多种农林虫害；利用放线菌产生的 可以用来防治水稻枯纹病等。(3)生产微生物饲料。微生物含有丰富的 ，而且 很快。用酵母菌等生产的 可以作为食品添加剂；用 制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。6在其他方面的应用(1)利用纤维废料发酵生产 等能源物质。(2)极端微生物的应用：嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产 ，嗜低温菌有助于提高 的产量。(1)在啤酒生产中，使用基因工程改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期( )(2)在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌酶将发酵菌种分解掉( )(3)谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酰胺；在酸性条件下则容易形成谷氨酸和N乙酰谷氨酰胺( )(4)环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成( )(5)以谷物或水果作原料，利用醋酸菌发酵生产各种酒类( )(6)由谷氨酸棒状杆菌发酵可以得到谷氨酸，谷氨酸经过一系列处理就能制成味精( )(7)食品工业中经常用到的酶制剂都是通过发酵工程生产的( )(8)单细胞蛋白是通过发酵产生大量微生物分泌蛋白的( )(9)发酵工程一般用半固体培养基( )学科网（北京）股份有限公司