《学霸笔记 同步精讲》第1章 发酵工程 第3节 发酵工程及其应用（课件）人教版生物选择性必修3
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》第1章 发酵工程 第3节 发酵工程及其应用（课件）人教版生物选择性必修3 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-09 00:00:00 | ||
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文档简介
(共34张PPT)
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,将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵生产。
5.蔗糖、奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液混合后,通过乳酸菌发酵可生产新型酸奶。下列有关叙述错误的是( )
A.蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关
B.酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染
C.应选择代谢旺盛的乳酸菌接种
D.只有奶粉为乳酸菌发酵提供氮源
答案:D
6.下列不能利用发酵工程实现的是( )
A.生产单细胞蛋白饲料
B.通过生物技术培育可移植的皮肤
C.利用工程菌生产胰岛素
D.工厂化生产青霉素
答案:B
合作探究 释疑解惑
[问题引领]
知识点一 发酵工程的基本环节
1.发酵工程所用的菌种大多是纯种,整个发酵过程中不能混入杂菌。这是为什么呢 请举例说明。
提示:在发酵过程中如果混入其他微生物,将与发酵所需的菌种形成竞争关系,对发酵过程造成不良影响。如果在谷氨酸发酵过程中混入放线菌,放线菌分泌的抗生素会使大量的谷氨酸棒状杆菌死亡。如果在青霉素生产过程中混入了杂菌,某些杂菌可能会分泌青霉素酶,将青霉素分解掉。
2.现代发酵工程和传统发酵技术所用菌种的来源有什么差异
提示:传统发酵技术用的菌种一般是原材料中天然存在的多种菌种,而现代发酵工程用的菌种是通过微生物培养技术获得的单一菌种。
3.扩大培养与发酵生产过程中的培养有何不同
提示:扩大培养是为了让菌体在短时期内快速增殖,而发酵过程中的培养一般是为了获得代谢物。目的不同采用的培养条件就有可能不同。例如,在酒精发酵过程中,扩大培养是为了促使酵母菌快速增殖,因此是在有氧条件下进行的。而发酵产生酒精的过程必须在无氧条件下进行,以获得大量的酒精。
4.与化工生产相比,为什么发酵工程的生产条件比较温和
提示:发酵是利用微生物的代谢将原料进行转化,而微生物细胞代谢是在常温常压条件下进行的,因此发酵工程的生产条件比较温和。
[归纳提升]
1.选择发酵工程用的菌种时需要考虑的因素
(1)原料廉价、生产迅速、目的产物产量高。
(2)易于控制培养条件,酶活性高,发酵周期较短。
(3)抗杂菌和噬菌体的能力强。
(4)菌种遗传性能稳定,不易变异和退化,不产生任何有害的生物活性物质和毒素,保证安全生产。
2.发酵过程的控制:在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物的数量、产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养成分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。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。例如,谷氨酸的发酵生产:在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸;在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统,能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制;还可以进行反馈控制,使发酵全过程处于最佳状态。
3.产物的分离和提纯:如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
[典型例题]
图1为谷氨酸发酵装置示意图,图2为谷氨酸产生机理图。据图分析,下列对谷氨酸发酵的叙述,正确的是( )
A.菌体是异养厌氧型微生物
B.在酸性条件下更易积累谷氨酸
C.谷氨酸的形成与搅拌速度无关
D.提高产物产量的关键是改变菌体膜的通透性
答案:D
解析:由图1装置可知,发酵过程需通入无菌空气,因此谷氨酸发酵的菌体为异养需氧型微生物,A项错误。谷氨酸发酵生产过程中,在中性和弱碱性条件下更易积累谷氨酸,B项错误。谷氨酸发酵的菌体为需氧型,搅拌可以增加溶解氧的量,故谷氨酸的形成与搅拌速度有关,C项错误。由图2可知,当谷氨酸过量时,会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,导致谷氨酸的合成量减少,若细胞膜的通透性好,则有利于代谢物及时排出,避免谷氨酸对谷氨酸脱氢酶活性的抑制,从而提高产物产量,D项正确。
【变式训练】
1.在发酵罐内发酵的过程中,使温度升高的热量来源于( )
①冷却水供应不足 ②微生物代谢 ③培养基不新鲜 ④搅拌 ⑤放料口排出产物
A.①②③⑤ B.②③④
C.①④ D.②④
答案:D
解析:使发酵罐温度升高的热量有两个来源:一是微生物代谢(细胞呼吸)产生的热量;二是搅拌器不断地搅拌产生的热量。
2.下列有关发酵过程的做法,符合生产实际的是( )
A.通过人工诱变、杂交、基因工程选育菌种
B.生产过程中产生的废弃物可直接排入附近农田作肥料
C.分离单细胞蛋白时,通常采用萃取、离子交换等方法
D.在连续培养过程中补充的同种培养液和空气须先灭菌
答案:D
解析:一般通过诱变育种或基因工程育种获得菌种,杂交育种适用于进行有性生殖的生物,不适用于细菌,A项错误。生产过程中产生的废弃物中,可能含有有毒重金属等有害物质,需要通过生物净化才能排入附近农田,B项错误。分离单细胞蛋白时,通常采用过滤、沉淀等方法,C项错误。在连续培养同种生物过程中为防止杂菌污染,补充同种培养液和空气时须先灭菌,D项正确。
[问题引领]
知识点二 发酵工程的应用
1.发酵工程的应用主要有哪些方面
提示:发酵工程的应用主要体现在四个方面:①在食品工业上的应用;②在医药工业上的应用;③在农牧业上的应用;④在其他方面的应用。
2.发酵工程在农牧业上的应用主要体现在哪几个方面
提示:①生产微生物肥料;②生产微生物农药;③生产微生物饲料。
3.请列举一下发酵工程在环境保护方面的应用。
提示:可以利用微生物发酵清理城市废弃物垃圾,可以利用发酵工程使烟气脱硫,还可以利用微生物工程除臭等。
[归纳提升]
发酵工程的应用
领域 应用 意义
食品 工业 生产传统发酵产品 发酵工程使这些产品的产量和质量明显提高
生产各种各样的食品添加剂 增加食品的营养,改善食品的口味、色泽和品质,延长食品的保存期
生产酶制剂 用于食品的直接生产,改进生产工艺,简化生产过程,改善产品的品质和口味,延长食品储存期,提高产品产量等
领域 应用 意义
医药 工业 采用基因工程的方法获得具有某种药物生产能力的微生物;或者直接对菌种进行改造,大量生产所需要的产品 提高产量
未来甚至还可能用微生物生产紫杉醇、青蒿素前体等化合物 改变只能通过植物生产的生产途径
利用基因工程生产疫苗 满足人们预防某些疾病的需要
领域 应用 意义
农牧 业 生产微生物肥料 增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植株生长
生产微生物农药 是生物防治的重要手段,在农业的可持续发展方面发挥重要作用
生产微生物饲料 使家畜、家禽增重快,产奶或产蛋量提高,提高动物的免疫力
其他 方面 生产乙烯、酒精等能源物质 将助力我国实现碳达峰、碳中和
用CO2合成葡萄糖和脂肪酸 极端微生物的应用 —
[典型例题]
下列有关发酵工程应用的叙述,错误的是( )
A.微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力
B.微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的
C.微生物饲料主要利用的是微生物菌体
D.已实现用微生物生产紫杉醇、青蒿素前体等化合物
答案:D
解析:未来有可能用微生物生产过去只能从植物中分离提纯的紫杉醇、青蒿素前体等化合物,现在还未实现。
【变式训练】
1.下列关于单细胞蛋白的叙述,正确的是( )
A.是从微生物细胞中提取的蛋白质
B.是微生物菌体
C.是微生物细胞分泌的抗生素
D.单细胞蛋白不能作为食品
答案:B
2.酸奶因其在口味和营养价值方面的优势,深受人们喜爱。在将鲜牛奶制成酸奶的过程中,盛鲜奶的容器必须密封的主要目的是防止( )
A.空气进入容器 B.产生的乳酸分解
C.水分过度蒸发 D.灰尘掉入容器
答案:A
解析:酸奶是将乳酸菌加入鲜牛奶中在无氧条件下发酵制成的。乳酸菌的新陈代谢方式是异养厌氧型。
课堂小结
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,将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵生产。
5.蔗糖、奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液混合后,通过乳酸菌发酵可生产新型酸奶。下列有关叙述错误的是( )
A.蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关
B.酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染
C.应选择代谢旺盛的乳酸菌接种
D.只有奶粉为乳酸菌发酵提供氮源
答案:D
6.下列不能利用发酵工程实现的是( )
A.生产单细胞蛋白饲料
B.通过生物技术培育可移植的皮肤
C.利用工程菌生产胰岛素
D.工厂化生产青霉素
答案:B
合作探究 释疑解惑
[问题引领]
知识点一 发酵工程的基本环节
1.发酵工程所用的菌种大多是纯种,整个发酵过程中不能混入杂菌。这是为什么呢 请举例说明。
提示:在发酵过程中如果混入其他微生物,将与发酵所需的菌种形成竞争关系,对发酵过程造成不良影响。如果在谷氨酸发酵过程中混入放线菌,放线菌分泌的抗生素会使大量的谷氨酸棒状杆菌死亡。如果在青霉素生产过程中混入了杂菌,某些杂菌可能会分泌青霉素酶,将青霉素分解掉。
2.现代发酵工程和传统发酵技术所用菌种的来源有什么差异
提示:传统发酵技术用的菌种一般是原材料中天然存在的多种菌种,而现代发酵工程用的菌种是通过微生物培养技术获得的单一菌种。
3.扩大培养与发酵生产过程中的培养有何不同
提示:扩大培养是为了让菌体在短时期内快速增殖,而发酵过程中的培养一般是为了获得代谢物。目的不同采用的培养条件就有可能不同。例如,在酒精发酵过程中,扩大培养是为了促使酵母菌快速增殖,因此是在有氧条件下进行的。而发酵产生酒精的过程必须在无氧条件下进行,以获得大量的酒精。
4.与化工生产相比,为什么发酵工程的生产条件比较温和
提示:发酵是利用微生物的代谢将原料进行转化,而微生物细胞代谢是在常温常压条件下进行的,因此发酵工程的生产条件比较温和。
[归纳提升]
1.选择发酵工程用的菌种时需要考虑的因素
(1)原料廉价、生产迅速、目的产物产量高。
(2)易于控制培养条件,酶活性高,发酵周期较短。
(3)抗杂菌和噬菌体的能力强。
(4)菌种遗传性能稳定,不易变异和退化,不产生任何有害的生物活性物质和毒素,保证安全生产。
2.发酵过程的控制:在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物的数量、产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养成分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。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。例如,谷氨酸的发酵生产:在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸;在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统,能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制;还可以进行反馈控制,使发酵全过程处于最佳状态。
3.产物的分离和提纯:如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
[典型例题]
图1为谷氨酸发酵装置示意图,图2为谷氨酸产生机理图。据图分析,下列对谷氨酸发酵的叙述,正确的是( )
A.菌体是异养厌氧型微生物
B.在酸性条件下更易积累谷氨酸
C.谷氨酸的形成与搅拌速度无关
D.提高产物产量的关键是改变菌体膜的通透性
答案:D
解析:由图1装置可知,发酵过程需通入无菌空气,因此谷氨酸发酵的菌体为异养需氧型微生物,A项错误。谷氨酸发酵生产过程中,在中性和弱碱性条件下更易积累谷氨酸,B项错误。谷氨酸发酵的菌体为需氧型,搅拌可以增加溶解氧的量,故谷氨酸的形成与搅拌速度有关,C项错误。由图2可知,当谷氨酸过量时,会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,导致谷氨酸的合成量减少,若细胞膜的通透性好,则有利于代谢物及时排出,避免谷氨酸对谷氨酸脱氢酶活性的抑制,从而提高产物产量,D项正确。
【变式训练】
1.在发酵罐内发酵的过程中,使温度升高的热量来源于( )
①冷却水供应不足 ②微生物代谢 ③培养基不新鲜 ④搅拌 ⑤放料口排出产物
A.①②③⑤ B.②③④
C.①④ D.②④
答案:D
解析:使发酵罐温度升高的热量有两个来源:一是微生物代谢(细胞呼吸)产生的热量;二是搅拌器不断地搅拌产生的热量。
2.下列有关发酵过程的做法,符合生产实际的是( )
A.通过人工诱变、杂交、基因工程选育菌种
B.生产过程中产生的废弃物可直接排入附近农田作肥料
C.分离单细胞蛋白时,通常采用萃取、离子交换等方法
D.在连续培养过程中补充的同种培养液和空气须先灭菌
答案:D
解析:一般通过诱变育种或基因工程育种获得菌种,杂交育种适用于进行有性生殖的生物,不适用于细菌,A项错误。生产过程中产生的废弃物中,可能含有有毒重金属等有害物质,需要通过生物净化才能排入附近农田,B项错误。分离单细胞蛋白时,通常采用过滤、沉淀等方法,C项错误。在连续培养同种生物过程中为防止杂菌污染,补充同种培养液和空气时须先灭菌,D项正确。
[问题引领]
知识点二 发酵工程的应用
1.发酵工程的应用主要有哪些方面
提示:发酵工程的应用主要体现在四个方面:①在食品工业上的应用;②在医药工业上的应用;③在农牧业上的应用;④在其他方面的应用。
2.发酵工程在农牧业上的应用主要体现在哪几个方面
提示:①生产微生物肥料;②生产微生物农药;③生产微生物饲料。
3.请列举一下发酵工程在环境保护方面的应用。
提示:可以利用微生物发酵清理城市废弃物垃圾,可以利用发酵工程使烟气脱硫,还可以利用微生物工程除臭等。
[归纳提升]
发酵工程的应用
领域 应用 意义
食品 工业 生产传统发酵产品 发酵工程使这些产品的产量和质量明显提高
生产各种各样的食品添加剂 增加食品的营养,改善食品的口味、色泽和品质,延长食品的保存期
生产酶制剂 用于食品的直接生产,改进生产工艺,简化生产过程,改善产品的品质和口味,延长食品储存期,提高产品产量等
领域 应用 意义
医药 工业 采用基因工程的方法获得具有某种药物生产能力的微生物;或者直接对菌种进行改造,大量生产所需要的产品 提高产量
未来甚至还可能用微生物生产紫杉醇、青蒿素前体等化合物 改变只能通过植物生产的生产途径
利用基因工程生产疫苗 满足人们预防某些疾病的需要
领域 应用 意义
农牧 业 生产微生物肥料 增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植株生长
生产微生物农药 是生物防治的重要手段,在农业的可持续发展方面发挥重要作用
生产微生物饲料 使家畜、家禽增重快,产奶或产蛋量提高,提高动物的免疫力
其他 方面 生产乙烯、酒精等能源物质 将助力我国实现碳达峰、碳中和
用CO2合成葡萄糖和脂肪酸 极端微生物的应用 —
[典型例题]
下列有关发酵工程应用的叙述,错误的是( )
A.微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力
B.微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的
C.微生物饲料主要利用的是微生物菌体
D.已实现用微生物生产紫杉醇、青蒿素前体等化合物
答案:D
解析:未来有可能用微生物生产过去只能从植物中分离提纯的紫杉醇、青蒿素前体等化合物,现在还未实现。
【变式训练】
1.下列关于单细胞蛋白的叙述,正确的是( )
A.是从微生物细胞中提取的蛋白质
B.是微生物菌体
C.是微生物细胞分泌的抗生素
D.单细胞蛋白不能作为食品
答案:B
2.酸奶因其在口味和营养价值方面的优势,深受人们喜爱。在将鲜牛奶制成酸奶的过程中,盛鲜奶的容器必须密封的主要目的是防止( )
A.空气进入容器 B.产生的乳酸分解
C.水分过度蒸发 D.灰尘掉入容器
答案:A
解析:酸奶是将乳酸菌加入鲜牛奶中在无氧条件下发酵制成的。乳酸菌的新陈代谢方式是异养厌氧型。
课堂小结