发酵工程简介 教学过程

第二课时

    一、课前准备
    1．组织学生以“发酵工程的过去、现在与未来”为主题展开调查活动，收集有关发酵工程发展过程的资料，了解当今世界及本地区发酵工程的现状和发酵工程的最新进展。了解发酵工业在世界及本地区的经济中的重要地位，展望发酵工业的未来前景。
    2．组织学生以“我与发酵工程”为主题展开调查活动，收集与人们生活密切相关的发酵工程产品的相关资料。
    发酵工程的应用：
    复习发酵工程的相关内容以及发酵产品的种类并引出课题。
    组织学生以“发酵工程的过去、现在与未来”为主题展开讨论和信息交流。
    通过讨论使学生了解：发酵工程从20世纪40年代初逐渐兴起，50年代开始将代谢控制发酵技术和诱变育种技术应用于发酵工程。70年代，由于基因工程、细胞工程等生物工程技术的利用，使发酵工程进入了定向育种的新阶段，80年代以后由于以计算机技术为代表的高科技手段应用于发酵工程，使发酵工程得以迅猛发展。在医药工业、食品工业、农业、冶金业、环境保护等许多领域得到了广泛的应用，逐渐形成了规模庞大的发酵工业。现在，发达国家发酵工业的总产值已占到国民生产总值的5％左右。
    组织学生以“我与发酵工程”为主题展开讨论并相互交流。
    二、进行新课
    通过讨论使学生感受到发酵工程与人们的生活密切相关。并总结出发酵工程在以下几个方面的重要作用：
    （一）在医药方面：
    1．发酵工程能生产人们所需的药品。例如：通过青霉发酵能生产青霉素。
    2．通过发酵工程能生产基因药品。例如：将合成的人的胰岛素基因转移到大肠杆菌细胞内构建成“工程菌”，再通过培养“工程菌”即可获得人的胰岛素。
    （二）在食品工业方面：
    1．发酵工程能为人们提供丰富优质的传统发酵产品。
    如：生产呻酒，果酒等。
    2．发酵工程能生产各种食品添加剂：
    酸味剂：柠檬酸、乳酸等。
    鲜味剂：谷氨酸等。
    色  素：β- 胡萝卜素等。
    甜味剂：高果糖浆等。
    3．发酵工程能为解决人类粮食短缺问题开辟新途径。
    例如：通过发酵可获得大量的微生物菌体——单细胞蛋白。20世纪80年代中期全世界的单细胞蛋白年产量已达2.0x10⁷ t，广泛用于食品加工和饲料中。

    重点提示
    1．关于谷氨酸发酵的简分，应注意引导学生用以前学过的有关微生物培养基的配制原则等知识，对谷氨酸发酵所用培养基的成分进行剖析，以培养学生理论联系实际的科学态度。
    2．在关于菌种选育的教学过程中，要注意通过实例重点介绍基因工程在菌种选育上的作用，为后面介绍发酵工程在生产基因工程产品方面的应用作好铺垫，也为下一章有关生物工程间的相互联系的教学打好基础。
    3．发酵过程中发酵条件的控制，应注意从影响谷氨酸代谢途径的因素进行分析使学生理解发酵条件控制的重要性。有条件的学校还可以针对发酵过程中有哪些因素可以使温度、pH等发酵条件发生改变展开讨论。
    4．发酵工程的应用，可事先准备些实物、药品、标本等以供学生讨论时展示，可把一些学生不易查到的资料提前印发给学生以便于学生阅读学习。

板书设计

    谷氨酸发酵：

    发酵工程：略 
    发酵工程内容：
    1．菌种选育
    2．培养基配制
    3．灭菌
    4．扩大培养和接种
    5．发酵过程
    6．分离、提纯
    发酵工程的应用：
    1．发酵工程的概况
    2．发酵工程的应用
    在医药工业上的应用：
    （1）生产药品
    （2）生产基因工程药品
    在食品工业上的应用：
    （1）生产传统发酵产品
    （2）生产食品添加剂
    （3）解决粮食短缺，单细胞蛋白