微生物与发酵工程教学设计（复习课）（精）

课堂练习 学生完成《五年高考三年模拟A版》第258页 知识清单二：微生物生长曲线组成和影响微生物生长的环境因素 教师监督学生完成基本知识的填写，回答部分学生的疑问 注：此为第一课时教学设计，第二课时中所选习题和习题的讲解不包括其中 附二：微生物的营养 微生物的营养 水 无机盐 碳源 氮源 生长因子

[教学设计之三]

发酵工程简介微

复习知识点：

微生物代谢的人工控制、发酵工程的概念和内容、发酵工程的应用 教学步骤： 教师活动 导入：发酵原理发现及发酵工程的形成简介、发酵工程概念简介。 提出问题1：发酵工程的内容有哪些？ 教师绘制空白流程图（只给出箭头和空白框） 教师以谷氨酸发酵为例，介绍发酵工程的具体步骤中的相关知识点： 教师以发酵工程简图为线索提问下列问题： 问题2：下列微生物“菌种”是如何获得的：产青霉素的青霉菌种；产生人胰岛素的大肠杆菌菌种； 问题3：根据黄色短杆菌合成赖氨酸的途径分析，若要用黄色短杆菌来生产赖氨酸，怎样育种？ 学生根据提问，查找课本，回答相关问题 学生根据老师讲解，整理笔记 教师随机提问学生，并完成板书（具体知识点见附三） 教师根据学生掌握情况，适当讲解相应部分，难易及深度根据不同班级情况自行掌握。 学生在笔记上填写流程图 教师结合实际情况给与指导 学生活动 请学生根据课本文字描述，研读课本图：发酵工程生产产品的流程图。 师生关系 教师监督学生看书。 自养微生物 异养微生物 课堂练习 学生完成《五年高考三年模拟A版》第261页 知识清单三：发酵工程 教师监督学生完成基本知识的填写，回答部分学生的疑问 注：此为第一课时教学设计，第二课时中所选习题和习题的讲解不包括其中 附三：发酵工程流程（以谷氨酸发酵为例） 1菌种的选育：

常用菌：从自然界中分离，并通过诱变育种得到的谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等生产用菌种

2培养基的配制：根据培养基的配制原则，选择原料（水和碳源：豆饼或马铃薯的水解液、玉米浆；氮源：尿素；无机盐：磷酸氢二钾、氧化钾、硫酸镁；生长因子：生物素）配置为液体培养基 3灭菌：

4扩大培养和接种：将选育出的优良菌种经过多次扩大培养，让它们达到一定数量后，再进行接种。 5发酵过程：取样检测培养液中的细菌数目，产物浓度，添加必须的培养基组分，严格控制温度（30-37℃）、PH（7-8）、溶氧、通气量与转速。

若条件变化，不仅影响菌种的生长繁殖，而且会影响菌种代谢产物的生成。例如： 当ph呈酸性时，谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺； 当溶氧不足时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸。 Ⅺ.微生物的生长

6分离提纯：用离子交换的方法将谷氨酸从培养液中分离提取出来。 下列两则材料打印下发给学生留作资料保存 附四

[教材中涉及的微生物相关内容一览表]

类别 微生物名称 细菌 根瘤菌 （原核生圆褐固氮菌 金黄色葡萄球菌 可直接联系得相关知识 共生固氮菌、根瘤菌、固氮、根瘤、异养需氧 自生固氮菌、固氮，分泌生长素，异养需氧 选择培养基、高浓度食盐环境下仍然可以生长 鉴别培养基，在培养基中加入伊红和美蓝，若有大肠杆菌，其代谢产物（有机酸）就与伊红和美蓝结合，菌落呈深紫色，并带有金属光泽；异养厌氧；其质粒可做基因工程运载体；酶合成调节（在没有葡萄糖而有乳糖的条件下，产生分解乳糖的酶，称诱导酶） 谷氨酸棒状杆菌 酶活性的调节（细胞内谷氨酸增加，能可逆性地抑制谷氨酸脱氢酶的活性）；发酵工程中谷氨酸的生产；异养需氧。 黄色短杆菌 代谢的人工调节（细胞内苏氨酸与赖氨酸共同增多会抑制天冬氨酸激酶的活性、阻断法）；发酵工程中谷氨酸的生产；异养需氧。 酿农链球菌 自身免疫病（风湿性心脏病），菌体表面一种抗原决定簇与心脏瓣膜的一种物质表面结构相似；异养厌氧 物） 大肠杆菌 硝化细菌 反硝化细菌 氮循环、硝化作用；自养 需氧 氮循环，在土壤氧气不足的情况下，将硝酸或硝酸盐转化为亚硝酸盐、进而转变为N2；异养厌氧 乳酸菌 肺炎双球菌 将葡萄糖氧化为乳酸；异养厌氧 证明转化因子的经典实验；异养厌氧 结核杆菌、麻风杆菌 胞内寄生菌；需要通过细胞免疫才能消灭 真菌（真核生物） 病毒类 噬菌体 流感病毒 天花病毒 人类免疫缺陷病毒 侵染细菌实验；病毒的增殖； 衣壳粒外有囊膜和刺突 特异性免疫 艾滋病的病原体 无细胞结构，遗传物质(核酸) 只有DNA或ＲＮＡ，专性寄生。 酵母菌 生殖方式：孢子生殖或出芽生殖；呼吸方式：有氧呼吸和无氧呼吸；其质粒可做基因工程运载体；选择培养基（培养酵母菌的培养基中加青霉素可抑制细菌的生长） 附五：易混概念辨析

1.芽体与芽孢：芽体是出芽生殖中，由母体生出的小突起，芽体与母体形态结构相似，但相对较小。芽孢不是繁殖形成的个体，而是芽孢细菌度过不良环境的休眠体。

2.生长激素与生长因子：生长激素与生长因子都与生物的生长有关，是某些生物生长不可缺少的微量有机物。生长激素是动物的脑垂体分泌的一种植物激素，其化学本质是蛋白质。生长因子是一些微生物在其生长过程中必需的、而自身又不能合成的、需要从外界补充的化合物，包括维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶等。

3.荚膜与囊膜：荚膜是许多细菌细胞壁外围绕着的一层较厚的粘性、冻胶样的物质，由多糖构成，其作用是保护细菌不被感染的动物的正常抵抗机制所杀死，因而与细菌的对宿主的毒力有关。荚膜不是细菌生存所必需的结构。囊膜是某些病毒（如流感病毒、ＳＡＲＳ病毒、人类免疫缺陷病毒等在核衣壳 外包绕着的一层汗脂蛋白的外膜。囊膜中韩双层脂质、多糖和蛋白质，其中蛋白质具有病毒特异性。有些囊膜病毒对脂溶剂和其他有机溶剂敏感，去囊膜后便丧失了感染性。