選修本
第20課時 發(fā)酵工程簡介（二）

【知識精講】
1．在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用：
（1）發(fā)酵工程能生產(chǎn)人們所需要的藥品。如：通過青霉發(fā)酵能生產(chǎn) 。
（2）通過發(fā)酵工程能生產(chǎn)基因藥品。如：將人工合成的人的胰島素基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)構(gòu)建成“工程菌”，即先通過 工程再通過 工程培養(yǎng)工程菌就可獲得人的胰島素。
2．在食品工業(yè)上的應(yīng)用：
（1）生產(chǎn)豐富優(yōu)質(zhì)的傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品；（2）生產(chǎn)各式各樣的食品添加劑；（3）發(fā)酵工程能為解決人類糧食缺問題開辟新途徑。如通過發(fā)酵工程可獲得大量的微生物菌體―― 。

【題例領(lǐng)悟】
用來治療糖尿病的胰島素，過去主要靠從動物體器官．組織中提取，但因受原料限制，無法推廣�，F(xiàn)在，可用發(fā)酵工程的方法來生產(chǎn)胰島素。若用大腸桿菌發(fā)酵來生產(chǎn)胰島素，并結(jié)合基因工程，寫出其生產(chǎn)過程：
（1）提取目的基因：采用的方法是根據(jù)正常人的胰島素的 序列，推測出 的序列，再根據(jù) 原則，推測出 序列，用化學(xué)的方法，合成目的基因。
（2）目的基因與運載體結(jié)合：從大腸桿菌的細(xì)胞中提取 ，并用 酶切割質(zhì)粒，使其露出 。用同一種酶切割目的基因使其露出相同的 ，再將 插入到質(zhì)粒切口處，加入適量的 酶，這樣就形成了一個 和 的重組ＤNＡ。
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：將大腸桿菌用 處理，以增大 的通透性，讓重組ＤNＡ進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi)。
（4）目的基因的檢測與表達(dá)：在用一定的方法檢測出目的基因已導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)并能 后，再對該種大腸桿菌擴(kuò)大培養(yǎng)。
（5）配制適合大腸桿菌的培養(yǎng)基，并對培養(yǎng)基進(jìn)行 處理并裝入發(fā)酵罐，將上述大腸桿菌接種到發(fā)酵罐發(fā)酵，并控制 條件。
（6）發(fā)酵完畢后，從培養(yǎng)基中 并 胰島素，經(jīng)過一定的加工成為藥用胰島素，經(jīng) 合格后，可投入使用。
答案：⑴氨基酸 mRNA 堿基互補(bǔ)配對原則 胰島素基因 ⑵質(zhì)粒 限制性內(nèi)切酶 粘性末端 粘性末端 目的基因 DNA連接酶 胰島素基因 大腸桿菌質(zhì)粒 ⑶CaCl2 細(xì)胞壁 ⑷ 正常表達(dá) ⑸滅菌 發(fā)酵 ⑹提取 分離 檢驗

【自我評價】
一、選擇題
1．用發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品，如果是菌體，則進(jìn)行分離提純可采用的方法是
Ａ．蒸餾過濾　　�。拢�過濾沉淀　　　Ｃ．萃取離子　　�。模�沉淀萃取
2．下列物質(zhì)中，不能為異養(yǎng)生物作碳源的是
Ａ．蛋白胨　　　�。拢�含碳有機(jī)物　�。茫�含碳無機(jī)物　�。模�石油、花生餅
3．培養(yǎng)生產(chǎn)青霉素的高產(chǎn)青霉素菌株的方法是
Ａ．細(xì)胞工程　　　　　　　　　　　�。拢�基因工程
Ｃ．人工誘變　　　　　　　　　　　　Ｄ．人工誘變和基因工程
4．以下發(fā)酵產(chǎn)品中不屬于微生物代謝產(chǎn)物的是
Ａ．味精　　　　�。拢�啤酒　　　　　Ｃ．“人造肉”　�。模�人生長激素
5．利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精時，投放的最適原料和產(chǎn)生酒精階段要控制的必要條件是
Ａ．玉米粉和有氧　Ｂ．大豆粉和有氧�。茫�玉米粉和無氧�。模�大豆粉和無氧
6．關(guān)于單細(xì)胞蛋白敘述正確的是
Ａ．是微生物細(xì)胞中提取的蛋白質(zhì)　　�。拢�通過發(fā)酵生產(chǎn)的微生物菌體
Ｃ．是微生物細(xì)胞分泌的抗生素　　　　Ｄ．單細(xì)胞蛋白不能作為食品
7．基因工程培育的工程菌通過發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品有 ①石油、②人生長激素、③紫草素、④聚乙二醇、⑤胰島素、⑥重組乙肝疫苗
Ａ．①③⑥　　　�。拢�②⑤⑥　　　�。茫�③⑤⑥ 　　　�。模�②③⑤
二、非選擇題
8．胰島素是治療糖尿病的特效藥，可從動物胰腺中提取，也可以通過“工程菌”產(chǎn)生，后者與前者比較最顯著的特點是：生產(chǎn)條件 ；原料來源 ；價格 ；產(chǎn)物 ；廢棄物 。
9．下面是家庭釀造甜米酒的具體操作過程。先將米加熱煮至七成熟，待冷卻至30度，加少許的水和一定量的“酒藥”（實際是酵母菌菌種）與米飯混合后置于一瓷壇內(nèi)（其他容器也可），在米飯中央挖一個小洞，加蓋后置于適當(dāng)?shù)胤奖�溫�?8℃)，12小時后即可。請從以下幾個方面對發(fā)酵過程做一簡單的分析。
（1）先將米煮一煮的目的是 。
（2）為什么要冷卻到30℃后才能加入“酒藥”？ 。
（3）在中央挖一個小洞的原因是 。
（4）發(fā)酵壇并沒有完全密封，壇內(nèi)無氧發(fā)酵的環(huán)境是如何形成的？
。
（5）家庭釀酒的關(guān)鍵是保溫和放“酒藥”，如果米的量很多而放的“酒藥”太少，常常導(dǎo)致甜米酒因變質(zhì)而失敗。其主要原因是


自我評價答案
1B 2C 3C 4C 5C 6B 7B 8 溫和 豐富 低廉 專一 對環(huán)境污染小且易處理 9⑴殺滅雜菌 ⑵太高的溫度會殺死或抑制酵母菌 ⑶有利于透氣，使酵母菌在開始時能迅速繁殖 ⑷有氧呼吸消耗了氧氣；呼吸產(chǎn)生的水使發(fā)酵液增多，淹沒了米飯，形成了無氧環(huán)境 ⑸米多酒藥少，造成酵母菌起始密度太低，不能迅速繁殖形成生長優(yōu)勢，往往導(dǎo)致雜菌感染


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