生物北师大版 (2019)第五节 发酵工程的应用教案配套ppt课件

这是一份生物北师大版 (2019)第五节 发酵工程的应用教案配套ppt课件，共33页。PPT课件主要包含了内容索引，自主预习·新知导学，合作探究·释疑解惑，素养提升，课堂小结，图Z1-5-1等内容，欢迎下载使用。
一、发酵工程最早开发和应用的是食品行业1.利用现代发酵技术对传统发酵食品进行改进,如利用发酵工程生产酸奶、果酒、食醋等传统产品。2.利用发酵工程可以生产更多的食品调味剂、添加剂,丰富食品的风味,增加食品的营养,改善食品的品质,延长食品的保藏期。3.利用发酵工程生产安全、有效的天然防腐剂,如乳酸链球菌素、ε-聚赖氨酸、苯乳酸、曲酸等。
二 、发酵工程应用成效最显著的是医药领域1.抗生素工业的应用(1)产生抗生素的主要微生物:放线菌和丝状真菌。
2.大规模工业化生产的其他药物还有30余种,如降血脂药物普伐他汀、洛伐他汀、辛伐他汀,免疫抑制剂环孢菌素A等。3.利用现代发酵技术生产的其他物质(1)氨基酸:谷氨酸、赖氨酸等15种。(2)维生素:维生素B2、维生素B12等。(3)皮质醇等激素。4.益生菌菌剂:大规模培养对人体有益的微生物,制成益生菌菌剂。
三、发酵工程促进了其他工农业的可持续发展1.发酵工程生产的微生物农药和微生物菌肥促进农业的可持续发展(1)微生物农药①利用发酵工程大规模工业化生产并投入使用的微生物农药包括细菌杀虫剂、真菌杀虫剂和农用抗生素等。②苏云金芽孢杆菌是当今使用最多和最广泛的细菌杀虫剂,其不仅杀虫效果好,更重要的是对人、畜安全无害,对植物不产生药害,不影响农作物、瓜果、茶等的品质,不伤害有益生物,对环境不造成污染,有利于农业的可持续发展。③白僵菌杀虫剂是一种广谱性寄生真菌。④农用抗生素不仅能防治多种农、林微生物病害,还能在防治虫害和去除杂草等方面发挥作用。
(2)微生物菌肥①常见的微生物菌肥:固氮菌肥料、根瘤菌肥料、磷细菌肥料、钾细菌肥料和植物促生根际菌肥等。②主要优点:可以缓解长期大量使用化肥带来的土壤结构破坏、环境污染等问题,促进农业的可持续发展。2.利用发酵工程生产酶制剂(1)目前酶制剂主要有果胶酶、淀粉酶、蛋白酶、凝乳酶、脂肪酶和纤维素酶等。(2)酶制剂可用于食品加工、物品洗涤、纺织品生产、医疗诊断、纸张和皮革制造等。
3.发酵工程在环境保护方面的应用(1)将纸浆废液中的木质素、纤维素、半纤维素等进行发酵生产清洁能源——乙醇。(2)利用酵母菌循环系统处理食品废水,减轻水体污染。(3)将树叶、杂草、秸秆等纤维素分解生产有机肥,或进一步经酵母菌发酵生产单细胞蛋白,减少树叶、秸秆焚烧,减少大气污染。(4)利用发酵工程生产分解有毒有害物质的菌剂用于污染土壤的修复。(5)利用发酵工程开发和利用尾矿、贫矿等。
【预习检测】 1.判断正误。(1)发酵工程最早开发和应用的是抗生素工业。(　　)(2)临床医学上使用的抗生素主要是由放线菌和丝状真菌等原核生物产生的。(　　)(3)抗真菌感染的灰黄霉素、制霉菌素及抗肿瘤的放线菌素D都属于次级代谢产物。(　　)(4)免疫抑制剂可以用于过敏反应的辅助治疗,不能通过发酵工程生产。(　　)
(5)发酵工程生产的单细胞蛋白与益生菌菌剂是同类产品,工艺流程相同。(　　)(6)苏云金芽孢杆菌杀虫剂对环境不造成污染,有利于农业的可持续发展。(　　)(7)利用酵母菌循环系统处理食品废水,减轻水体污染,证明发酵工程在环境保护方面具有广阔的应用前景。(　　)
2.发酵工业对于食品、医药等行业都具有重要的价值。下列不属于发酵的是(　　)。A.利用需氧型青霉菌生产青霉素B.缺氧时人的组织细胞产生乳酸C.利用酵母菌的无氧呼吸获得酒精D.利用乳酸菌制作泡菜答案:B
3.金山银山不如绿水青山,环境保护越来越受到人们的重视。下列有关发酵工程在环境保护中的作用,错误的是(　　)。A.可以利用发酵工程生产清洁能源B.利用微生物菌剂进行污染土壤的修复C.利用微生物菌肥缓解大量使用化肥带来的土壤结构破坏的问题D.利用微藻生产微生物油脂作为食用油的原料答案:D
【问题引领】发酵工程的应用主要体现在哪些方面?提示:发酵工程的应用主要体现在三大方面:(1)工业上的应用,如食品、医药、酶制剂等;(2)农业上的应用,如生物农药、生物菌肥等;(3)环境保护方面的应用,如清洁能源、治理污水、修复土壤、处理尾矿等。
【归纳提升】发酵工程的应用及意义
【典型例题】发酵工程是将微生物发酵和现代工程技术相结合的一项工程技术,可以大规模工业化生产人类所需产品。下列对发酵工程应用的描述,错误的是(　　)。A.抗生素是临床上控制病原菌感染的首选药物B.当今使用最多和最广泛的细菌杀虫剂是苏云金芽孢杆菌C.发酵工程最早开发和应用的是食品行业D.经酵母菌发酵生产的单细胞蛋白可用于污染土壤的修复答案:D
解析:抗生素的应用有效治疗了大部分病原菌引起的疾病,因此,目前抗生素仍是临床上控制病原菌感染的首选药物,A项正确。苏云金芽孢杆菌是当今使用最多和最广泛的细菌杀虫剂,广泛用于农、林害虫的防治,B项正确。发酵工程最早开发和应用的是食品行业,C项正确。利用发酵工程生产分解有毒有害物质的菌剂用于污染土壤的修复,单细胞蛋白可添加到饲料中提高饲料的蛋白质含量,D项错误。
【变式训练】 1.微生物农药可利用发酵工程大规模工业化生产,并有利于农业的可持续发展。下列不是微生物农药优点的是(　　)。A.对环境不造成污染B.一种类型的微生物农药只能对一种害虫起作用C.对人、畜安全无毒,对植物不产生药害D.不影响农作物、瓜果、茶等的品质答案:B
2.微生物菌肥是根据土壤生态学原理、植物营养学原理、以及现代有机农业的基本概念研制出来的。微生物菌肥是以活性微生物的生命活动使作物得到所需养分的一种新型肥料生物制品,又称第三代肥料。下列有关微生物菌肥的叙述,错误的是(　　)。A.能增加土壤有益微生物的数量及活性B.改善土壤活化性状,防止土壤板结C.苏云金芽孢杆菌是应用前景非常广阔的微生物菌肥D.使用微生物菌肥要考虑土壤的pH及通气状况等条件答案:C解析:苏云金芽孢杆菌是细菌杀虫剂,属于微生物农药。
微生物菌肥的使用需要良好的环境菌肥中的菌种只有经过大量繁殖,在土壤中形成规模后才能有效体现出菌肥的功能,为了让菌种尽快繁殖,就要给其提供合适的环境。1.适宜的pH。一般菌肥在酸性土壤中直接施用效果较差,如硅酸盐细菌需要在pH为7~8的土壤中生存,所以要配合施用石灰、草木灰等,以加强微生物的活动。2.微生物生长需要足够的水分,但水分过多又会造成通气不良,影响好氧微生物的活动,因此必须注意及时排灌,以保持土壤中适量的水分。
3.微生物菌肥中的微生物大多是利用气体的,如根瘤菌、自生固氮菌、磷细菌等。因此,施用菌肥必须配合改良土壤和合理耕作,以保持土壤疏松、通气良好。4.使用微生物菌肥必须投入充足的有机肥。
枯草芽孢杆菌(Bs)——微生物杀菌剂,能稳定地在土壤和植物表面定植、产生抗生素、分泌刺激植物生长的激素,并且能诱导寄主产生抗病性,是一种理想的微生物杀菌剂,有广阔的应用前景。图Z1-5-1是枯草芽孢杆菌BsY1336作用示意图,结合所学知识分析回答下列问题。
(1)枯草芽孢杆菌BsY1336对白粉病、灰霉病、青枯病和根腐病等多种病害具有优异的防治效果。请分析该微生物农药与化学农药相比,主要优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。 (2)使用枯草芽孢杆菌BsY1336与使用普通农药相比,哪种作用更迅速?　　　　　　　　。 (3)枯草芽孢杆菌BsY1336说明书中要求提前使用,不能等到植物发病之后再使用,试说明其中的道理。  　　　　　　　  　。 (4)某农户从正规商家那里购买了一批枯草芽孢杆菌BsY1336,使用后没有出现预期的效果,试从微生物农药及菌肥的特点分析其可能的原因。    　　　　　　　　　　　　　。 
答案:(1)杀虫效果好,对人、畜安全无害,对植物不产生药害,对环境不造成污染等(2)普通农药(3)枯草芽孢杆菌在使用后,在土壤、植物表面都有一个定植的过程,芽孢的活化、裂殖到一定数目都需要一定时间(4)使用微生物农药和菌肥,要考虑适宜的环境条件,与环境的湿度、温度、土壤pH、土壤有机物的多少等有关,还与是否使用其他杀菌剂有关