【正文】 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 1． 列舉應用發(fā)酵工程的生產(chǎn)實例 。 2． 簡述發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容 。 3． 舉例說出發(fā)酵工程的應用 。 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 一 、 生產(chǎn)實例 用微生物生產(chǎn)谷氨酸 ， 制造味精 二 、 概念與內(nèi)容 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 發(fā)酵工程圖示： 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 三 、 應用 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 常用 菌種 名稱 代謝類型 谷氨酸棒狀桿菌 異養(yǎng)需氧型 黃色短桿菌 異養(yǎng)需氧型 培養(yǎng)基 的配制 類型 成分 按物理性質(zhì)：液體培養(yǎng)基 按化學成分：天然培養(yǎng)基 碳源：豆餅水解液、玉米漿 氮源：尿素、豆餅水解液 生長因子：生物素 滅菌 培養(yǎng)基、發(fā)酵設備必須嚴格滅菌 擴大培養(yǎng) 選育優(yōu)良菌種、多次擴大培養(yǎng)達一定數(shù)量 接種 在無菌條件下把菌種加入培養(yǎng)基 發(fā)酵過程 (1)不斷通入無菌空氣 (2)攪拌，既能加速氧的溶解，又能使菌種與培養(yǎng)液充分接觸，提高原料的利用率 (3)連續(xù)培養(yǎng)： C N＝ 3 1 (4)嚴格控制溫度、 pH等，當 pH呈酸性時，會產(chǎn)生乙酰谷氨酰胺；當溶氧不足時，會生成乳酸或琥珀酸 分離提純 蒸餾、萃取、離子交換法等提取谷氨酸 生產(chǎn)過程 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 說明 ① 谷氨酸發(fā)酵所用的培養(yǎng)基既是液體培養(yǎng)基又是天然培養(yǎng)基 。 液體培養(yǎng)基能使營養(yǎng)物質(zhì)在發(fā)酵過程中得到充分的利用 ， 還能為菌體提供更大的生存空間 ， 同時也有利于生產(chǎn)過程中培養(yǎng)條件的控制以及產(chǎn)物的提取等 。天然培養(yǎng)基則既能滿足菌體的營養(yǎng)需求 ， 又能降低生產(chǎn)成本 ， 還能減少對環(huán)境的污染 。 其中 ， 碳源是豆餅水解液和玉米漿；氮源是尿素和豆餅水解液；生長因子是生物素 。 ② 攪拌的作用：一是使空氣形成細小的氣泡 ， 迅速溶解在培養(yǎng)液中 (稱溶氧 )；二是使菌種與培養(yǎng)液充分接觸 ， 提高原料的利用率 。 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 ③ 發(fā)酵過程中溫度上升的原因：一是攪拌器機械攪拌產(chǎn)熱；二是菌體自身代謝產(chǎn)熱 。 深化拓展 1． 發(fā)酵的含義：狹義上的發(fā)酵是指微生物的無氧呼吸 ， 而廣義上的發(fā)酵則包括有氧發(fā)酵 (如氨基酸發(fā)酵 )和厭氧發(fā)酵 (如酒精發(fā)酵 )。 2． 發(fā)酵的分類 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 分類依據(jù) 種類 培養(yǎng)基狀態(tài) 固體發(fā)酵、液體發(fā)酵等 產(chǎn)物不同 抗生素發(fā)酵、維生素發(fā)酵、氨基酸發(fā)酵等 對氧的需求 厭氧發(fā)酵、需氧發(fā)酵 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 【 例 4】 (2022全國 Ⅰ 理綜 ， 6分 )下列關(guān)于通過發(fā)酵工程生產(chǎn)谷氨酸的敘述 ， 錯誤的是 ( ) A． 發(fā)酵時需不斷通入無菌空氣 ， 否則會積累乳酸 B． 發(fā)酵時常采用的培養(yǎng)基為液體天然培養(yǎng)基 C． 從自然界分離的野生型菌株可直接用于生產(chǎn) D． 當菌體生長進入穩(wěn)定期時 ， 補充營養(yǎng)物可提高谷氨酸產(chǎn)量 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 [解析 ] 本題考查發(fā)酵工程的相關(guān)知識 。 從自然界中獲得的菌種需要經(jīng)過篩選和適當?shù)奶幚聿拍軕糜诎l(fā)酵工程 ， C錯誤 。 在穩(wěn)定期 ， 補充營養(yǎng)物質(zhì)排除有害代謝產(chǎn)物可實現(xiàn)連續(xù)培養(yǎng) ， 從而提高產(chǎn)量 ， D正確 。 [答案 ] C 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 如圖為谷氨酸發(fā)酵裝置圖 。 發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)示意圖 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 (1)圖中 6處是發(fā)酵罐夾層中水的進出口 ， 水在發(fā)酵罐夾層流出的作用是 ________________________。 (2)谷氨酸發(fā)酵液的 pH應控制在 7～ 8范圍內(nèi) ， 隨著代謝產(chǎn)物的積累 ， 發(fā)酵液 pH變化趨勢是 ____________， 控制辦法是 ____________。 發(fā)酵過程中 ， 若谷氨酸積累過量 ， 會抑制 ____________的活性 ， 導致合成途徑中斷 ， 這種代謝調(diào)節(jié)方式稱為 ____________調(diào)節(jié) 。 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 (3) 如果在 4 處 通 入 空 氣 ， 谷氨酸產(chǎn)量會____________， 原因是 ______________________。 解析： 谷氨酸是味精的主要成分 ， 工業(yè)上常用谷氨酸棒狀桿菌通過發(fā)酵而獲得 。 在發(fā)酵過程中要控制好溫度 、 pH和溶氧 ， 其中溫度調(diào)節(jié)主要依靠循環(huán)水 ， pH調(diào)節(jié)則可通過加酸或加堿的方法 (本過程中因谷氨酸呈酸性可加堿 ， 如加氨水進行調(diào)節(jié) )。 谷氨酸棒狀桿菌是好氧菌 ， 《走向高考》 高考總復習 生物 第二單元 生物的新陳代謝 首頁 上頁 下頁 末頁 考綱導讀 知識梳理 考點突破 課后強化作業(yè) 課堂訓練 備課信箱 在發(fā)酵過程中需要不斷通入無菌空氣 ， 增加發(fā)酵液中的溶氧 ， 若通入不經(jīng)處理的空氣 ， 空氣中的雜菌就會與谷氨酸棒狀桿菌產(chǎn)生競爭 ， 或分解 、 吸收谷氨酸 。 谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵的溫度是 30℃ ～ 37℃ ， 可通過發(fā)酵罐 6的循環(huán)水來調(diào)節(jié) 。 谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵的 pH是 7～8， pH的變化趨勢是