生物：3章末整合《生物科学与工业》(选修2)(优秀课件)
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高中生物 第三章《生物科学与工业》复习名师课件 新人教版选修2
对数期的特点 • 生长速度常数R最大 • 细胞进行平衡生长 • 酶系活跃，代谢旺盛
影响对数期微生物增代时间的因素 菌种 营养成分 营养物的浓度
发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度 食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期
稳定期
• 特点： 1 生长速率常数R等于0 2 菌体产量达到了最高值 3 合成次生代谢产物 4 细胞内出现储藏物质，芽孢菌内开始 产生芽孢 • 产生原因：
学反应
• 2、多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪 酶，具有辅助消化的作用。其片剂是糖衣 片，这样制作的目的是
• A、补充体内糖类物质的供给
• B、防治胃液的消化作用
• C、经唾液的消化后即可迅速起作用
• D、使其中各种酶缓慢地释放
• 3、（2005年黄冈模拟）图是含有淀粉的琼脂块上的实验装置， 将该装置放在37℃的温度下，培养24h后，用碘液冲洗圆点处， 各琼脂块的处理方法和实验结构见下表。下列说法正确的是
• 5、半合成青霉素的生产 青霉素酰化酶
• 6、食品加工、洗涤剂 脂肪酶
7、酶在新能源开发中的应用前景
三、练习
• 1、能正确说明酶特性的是 • A、酶大多数是蛋白质 • B、酶是活细胞产生的，只（能酶在的生化学物本体质）内发
挥催化作用 • C、酶的活性随温度的升高而不断升高 • D、每一种酶只能催化一种或一类物质的化
营养物尤其是生长限制因子的耗尽 营养物的比例失调，如碳氮比不合适 有害代谢废物的积累（酸、醇、毒素等） 物化条件（pH、氧化还原势等）不合适
衰亡期
• 特点： 1 R为负值 2 细胞的形态发生变化，出现不规则的衰退形 3 释放次生代谢产物，芽孢等 4 菌体开始自溶
• 产生原因： 生长条件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大 大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡
高中生物必修二全套PPT课件
保护生物多样性策略
01
就地保护
建立自然保护区，对 濒危物种进行就地保 护和管理。
02
迁地保护
将濒危物种迁出原地 ，移入动物园、植物 园等进行特殊保护和 管理。
03
法律法规保护
制定相关法律法规， 禁止对濒危物种的猎 杀、采伐和买卖等活 动。
04
公众教育
通过宣传教育，提高 公众对生物多样性的 认识和保护意识。
03
人类遗传病与优生优育策略
Chapter
常见人类遗传病类型及特点
单基因遗传病
由单个基因突变引起，如 红绿色盲、血友病等，遵 循孟德尔遗传规律。
多基因遗传病
由多个基因和环境因素共 同作用，如高血压、糖尿 病等，具有家族聚集性和 较高的发病率。
染色体异常遗传病
由染色体结构或数目异常 引起，如唐氏综合征、猫 叫综合征等，常导致严重 的生长发育障碍。
水资源危机
水资源短缺、水污染严重，影响 人类生活和工农业生产。
我国当前面临主要生态环境问题
01
02
03
04
水土流失严重
黄土高原等地区水土流失问题 突出，导致生态环境恶化。
沙漠化扩展
西北地区沙漠化趋势加剧，对 当地生态和居民生活造成威胁
。
森林资源不足
我国森林资源总量不足，分布 不均，难以满足生态需求。
基因表达的调控机制
变异类型及其产生原因
基因突变的类型、特点及意义 染色体变异的类型及意义
基因重组的类型及意义 生物变异在育种上的应用
02
物种起源与生物多样性
Chapter
物种起源理论及证据
01Biblioteka 0203物种起源理论
包括自然选择、遗传变异 、隔离等基本概念和原理 。
高中生物选修二全套课件(最新最全)
而造成危害。
目录
【解析】
(1)绿色食品是遵循可持续发展原则，按照特定
的生产方式生产，经中国绿色食品发展中心认定并许可使 用绿色食品商标的无污染、安全、优质的营养类食品。绿 色食品并不是指绿色植物类食品。根据标准可将绿色食品 分为A级和AA级两类。(2)依据绿色食品生产技术标准，在 生猪饲养过程中使用“瘦肉精”饲料，违反了饲料添加剂 使用准则。“瘦肉精”难以分解，人长期食用就会逐渐在 体内积累，造成危害。 【答案】 (1)C (2)饲料添加剂 食物链 积累
目录
考点三
器官移植
1．含义：把健康的器官移植到人体相应的部位以替代丧失 功能的器官,并使植入的器官迅速恢复功能,起到治疗作用。 2．分类：广义的器官移植包括细胞移植和组织移植。若献 出器官的供者和接受器官的受者是同一个人，则这种移植 称自体移植；供者与受者虽非同一人,但供受者(即同卵双生 子)有着完全相同的遗传素质 ,这种移植叫做同质移植。人与 人之间的移植称为同种 (异体)移植；不同种的动物间的移植
目录
营养 要素
含义
作用
主要来源 维生素、氨 基酸、碱基 等
生长 生长必不可少的微 酶和核酸的组成 因子 量有机物 成分 不仅是优良的溶 在生物体内含量很 剂，而且可维持 水 高，在低等生物体 生物大分子结构 内含量更高 的稳定 细胞内的组成成 为微生物提供除碳、 分，生理调节物 无机 氮元素以外的各种 质，某些化能自 盐 重要元素，包括某 养菌的能源，酶 些大量元素 的激活剂
目录
考点二
生殖健康
1．生殖健康的含义 生殖健康是 20世纪90年代后形成的健康新观念，主要包括 三个方面： (1)怀孕的母亲和分娩的婴儿都健康； (2)具有生殖和调节生育的能力； (3)夫妇在性生活中摆脱受计划外妊娠和性传播疾病的 威胁。
人教版高中生物选修2《3.2酶在工业生产中的应用》 课件(53张ppt)
2. 培养基的营养要协调，以利于产物的合成。 3. 培养基在满足微生物的营养需求的基础上应 尽量降低生产成本，以得到更高的经济效益 。
(2)举例：
二、发酵生产过程探 2. 培养基的选择 秘
成 水 豆饼水 解液、 玉米浆 中的水 无机盐 分 氮源 碳源 生长因 子
酸 碱 度
磷酸二氢 p 豆饼水 钾 H 尿素 解液、 生物素 氧化钾 7玉米浆 8 硫酸镁
第３章《生物科学与工业》
第１节 《微生物发酵及其 应用》
教学目标
• • • • • 知识与能力方面： 1.说出微生物发酵生产的基本过程。 2.举例说出微生物发酵与食品生产的关系。 3.参与有关微生物发酵的调查活动。 4．通过发酵工程发展的历史，体验科学、技术、 社会三者间的紧密联系和互动。 • 情感态度、价值观方面： • 培养学生关爱社会,关爱身体健康、热爱生活的情 感，培养他们社会责任感，形成关心现代发酵业 的发展。
微生物学的奠基人——伟大的巴斯德
• 我国的传统发酵产品酱油 、醋、腐乳等享誉世界 • 我国的酿酒已经有4000多 年的历史 • 我国的酱油距今已有3000 年的历史 • 1857年巴斯德证明发酵是 由于微生物的作用
一、发酵工程史话
• 传统酿造
例：豆腐乳发酵
民族特色发酵食品，味道鲜美，风味独 特 1. 主要原料 大豆或冷榨豆片、盐卤与石膏、食盐 水 2. 辅助原料 黄酒、烧酒、红曲、面曲、糟米
3、灭菌
• 灭菌的原因：
– 在发酵过程中如混入其他微生物， 将与菌种形成竞争关系，对发酵过 程造成不良影响 。
• 举例：
– 如果在谷氨酸发酵过程中混人放线 菌，则放线菌分泌的抗生素就会使 大量的谷氨酸棒状杆菌死亡。如果 在青霉素生产过程中污染了杂菌，
2019-2020年高中生物 第二章《生物科学与工业》教案 浙科版选修2
2019-2020年高中生物第二章《生物科学与工业》教案浙科版选修2一、课标内容1．举例说出发酵与食品生产。
2．举例说明酶在工业生产中的应用。
3．举例说明生物工程技术药物和疫苗的生产原理。
二、教学要求第一节微生物发酵与食品生产第二节酶在工业生产中的应用（选学）生物工程药物和疫苗第三节三、教学建议1．课时建议（共计9课时）（1）“第一节微生物发酵与食品生产”的教学重点和难点是微生物发酵的条件、培养基的配制。
生物技术尽管在工业上的应用非常广泛，但其技术原理、操作与学生的生活和学习相距较远，而且部分技术原理相对较深奥。
为了更好地激发学生的学习兴趣，突破重、难点，建议在教学中从联系日常生活的实例着手，在回忆旧知识的基础上引入新课，利用“发酵生产的历史”这一材料，让学生体验科学技术是从生产实践中产生的，需要以基础科学研究作指导。
酵母菌的培养建立在活动与观察的基础上，通过实验和观察在不同的环境下培养酵母菌得到的不同结果，认识酵母菌的培养条件和培养基的配制。
（2）“第三节生物工程药物和疫苗”的教学重点和难点是基因工程药物的生产原理和意义。
学生已学过有关基因工程的一些基本知识，又大都注射过疫苗，所以对这部分内容既陌生又熟悉。
教师在进行教学时，可抓住教学素材，以生物工程为主线延伸出一系列应用实例，采取以探究学习的教学方法为主，让学生从熟悉的实例开始，在探究中一步步完成本节内容的学习。
在实际教学中，可先向学生讲解生物技术药物的概念，再让学生就教科书中的“现实中的问题──胰岛素的生产”展开讨论，由此引入本节内容的学习。
2019-2020年高中生物第二章第1节减数分裂中的染色体行为教案浙江版必修2【本讲教育信息】一、教学内容减数分裂中的染色体行为1. 染色体及染色体形态类型2. 减数分裂的概念。
3. 精子的形成过程及减数分裂过程。
4. 卵细胞的形成过程。
5. 受精作用的概念及意义。
二、重点导学减数分裂精子的形成过程卵细胞的形成过程受精作用三、全面突破知识点1：染色体及其形态类型1. 染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种形态。
苏教版高中生物选修2：生物科学与社会全套PPT课件
“种地选好种，一垅顶两垅”。
生物育种含义：
指人们按照自己的意愿，依据不同 的育种原理，有目的、有计划地获得人 们所需要的生物新品种。
一、常用育种方法
(1)图中A至D方向所示的途径表示
育种杂方交式，这
种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为
。
。
从F2开始发生性状分离
(2) B 常用的方法为
抑制纺锤体的形成，引起染色体加倍 。
（5）由G到J过程中涉及的生物技术有 基因工程（DNA重组技术）和
植物组。织培养
（6）K→L→M这种育种方法的优越性表现在
、克服远缘杂交
不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围 。
问题：在上述几种育种方法中，
1、哪些用到了植物组织培养技术？ 单倍体育种、基因工程、植物体细胞杂交
花药离体培养。
(3) E方法所用的原理是
基，因所突用变的方法如
、 激光诱变
辐射诱变 、
化学试剂。诱育变种时所需处理的种子
应当是萌发的（而非休眠的）的种子，试阐述原因
种子萌发
后进行细胞分裂，DNA在复制过程中由于某种因素的影响可发生基因突变 。
（4）C、F过程最常用的药剂是
，秋其水作仙用素的原理
是
体
异
苗
育
种
优点：器官较大，营养物质 含量高。 不足：发育延迟， 结实率低。
三倍体无 子西瓜， 八倍体小 黑麦
3.细胞水平:
原理
方法
交植 物
细胞膜 的流动 性、 细胞的全
体 能性
细
胞
杂
去壁－原生质体 融合－杂种细胞 -组织培养
优缺点
优点：克服了远缘杂交不亲 和的障碍，大大扩展了可用 于杂交的亲本组合范围。 不足：让杂种植株按照人们 需要表现出亲代优良性状还 有技术上的困难。
生物育种含义：
指人们按照自己的意愿，依据不同 的育种原理，有目的、有计划地获得人 们所需要的生物新品种。
一、常用育种方法
(1)图中A至D方向所示的途径表示
育种杂方交式，这
种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为
。
。
从F2开始发生性状分离
(2) B 常用的方法为
抑制纺锤体的形成，引起染色体加倍 。
（5）由G到J过程中涉及的生物技术有 基因工程（DNA重组技术）和
植物组。织培养
（6）K→L→M这种育种方法的优越性表现在
、克服远缘杂交
不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围 。
问题：在上述几种育种方法中，
1、哪些用到了植物组织培养技术？ 单倍体育种、基因工程、植物体细胞杂交
花药离体培养。
(3) E方法所用的原理是
基，因所突用变的方法如
、 激光诱变
辐射诱变 、
化学试剂。诱育变种时所需处理的种子
应当是萌发的（而非休眠的）的种子，试阐述原因
种子萌发
后进行细胞分裂，DNA在复制过程中由于某种因素的影响可发生基因突变 。
（4）C、F过程最常用的药剂是
，秋其水作仙用素的原理
是
体
异
苗
育
种
优点：器官较大，营养物质 含量高。 不足：发育延迟， 结实率低。
三倍体无 子西瓜， 八倍体小 黑麦
3.细胞水平:
原理
方法
交植 物
细胞膜 的流动 性、 细胞的全
体 能性
细
胞
杂
去壁－原生质体 融合－杂种细胞 -组织培养
优缺点
优点：克服了远缘杂交不亲 和的障碍，大大扩展了可用 于杂交的亲本组合范围。 不足：让杂种植株按照人们 需要表现出亲代优良性状还 有技术上的困难。
高效课堂同步课件：3章末整合《生物科学与工业》(选修2)
忙忙叨叨，起早贪黑， 上课认真，笔记认真， 小A 就是成绩不咋地……
好像天天在玩， 上课没事儿还调皮气老师， 笔记有时让人看不懂， 但一考试就挺好…… 小B
目 录/contents
1. 什么是学习力 2. 高效学习模型 3. 超级记忆法 4. 费曼学习法
什么是学习力
什么是学习力-你遇到这些问 题了吗
基因工程、细胞工程、发酵工程
和酶工程的技术原理及应用
项目
主要技术
基因工程 基因重组技术
细胞培养、细胞融 细胞工程 合、细胞重组、单
克隆制备 菌种选育、大规模 发酵工程 培养、生物活性保 持、产物收获 酶固定化技术、细 酶工程 胞固定化技术、酶 制剂的应用
基本原理 分子水平定向改变 遗传特性
细胞或细胞器水平 改变遗传结构
TIP3：认知获取是学习的开始，而不是结束。
为啥总是听懂了， 但不会做，做不好？高效学习模型 Nhomakorabea内外脑 模型
2
内脑- 思考内化
思维导图& 超级记忆法& 费曼学习法
1
外脑- 体系优化
知识体系& 笔记体系
内外脑高效学习模型
超级记忆法
超级记忆法-记忆 规律
记忆前
选择记忆的黄金时段
前摄抑制：可以理解为先进入大脑的信息抑制了后进 入大脑的信息
人教版七年级上册Unit4 Where‘s my backpack？
超级记忆法-记忆 方法
TIP1：在使用场景记忆法时，我们可以多使用自己熟悉的场景（如日常自己的 卧 室、平时上课的教室等等），这样记忆起来更加轻松； TIP2：在场景中记忆时，可以适当采用一些顺序，比如上面例子中从上到下、 从 左到右、从远到近等顺序记忆会比杂乱无序乱记效果更好。
好像天天在玩， 上课没事儿还调皮气老师， 笔记有时让人看不懂， 但一考试就挺好…… 小B
目 录/contents
1. 什么是学习力 2. 高效学习模型 3. 超级记忆法 4. 费曼学习法
什么是学习力
什么是学习力-你遇到这些问 题了吗
基因工程、细胞工程、发酵工程
和酶工程的技术原理及应用
项目
主要技术
基因工程 基因重组技术
细胞培养、细胞融 细胞工程 合、细胞重组、单
克隆制备 菌种选育、大规模 发酵工程 培养、生物活性保 持、产物收获 酶固定化技术、细 酶工程 胞固定化技术、酶 制剂的应用
基本原理 分子水平定向改变 遗传特性
细胞或细胞器水平 改变遗传结构
TIP3：认知获取是学习的开始，而不是结束。
为啥总是听懂了， 但不会做，做不好？高效学习模型 Nhomakorabea内外脑 模型
2
内脑- 思考内化
思维导图& 超级记忆法& 费曼学习法
1
外脑- 体系优化
知识体系& 笔记体系
内外脑高效学习模型
超级记忆法
超级记忆法-记忆 规律
记忆前
选择记忆的黄金时段
前摄抑制：可以理解为先进入大脑的信息抑制了后进 入大脑的信息
人教版七年级上册Unit4 Where‘s my backpack？
超级记忆法-记忆 方法
TIP1：在使用场景记忆法时，我们可以多使用自己熟悉的场景（如日常自己的 卧 室、平时上课的教室等等），这样记忆起来更加轻松； TIP2：在场景中记忆时，可以适当采用一些顺序，比如上面例子中从上到下、 从 左到右、从远到近等顺序记忆会比杂乱无序乱记效果更好。
人教版高中生物选修2课件：第三章生物科学与工业(选修二)
与温度对微生物的影响类似，微生物存在最低生长pH、 最适生长pH和最高生长pH。不同微生物对环境pH适应的 范围不同。一般微生物生长的最适pH在4.0～9.0范围内。 真菌生长的范围宽，细菌较窄(pH在3.0～4.0范围内)，细
菌、放线菌一般适应于中性偏碱性环境，而酵母菌、霉菌
适应于偏酸性环境。 (6)溶氧的影响 工业上大部分为好氧发酵，如抗生素、氨基酸、维生素、 多糖、有机酸(细胞发酵生产乳酸例外)等发酵均需要往发
(2)纯种发酵与灭菌
现代发酵工业绝大多数采用纯种发酵，可以保证高产及生产过 程和产品质量的稳定。污染是发酵工业的大敌，它会使发酵失 败，造成巨大损失。因此，灭菌和无菌操作成为发酵工业的重 要环节。
(3)发酵培养基
现在大规模工业发酵产品的生产，多采用液体培养基进行深层 发酵。使用的培养基必须满足微生物细胞生长、繁殖的需要， 因为没有大量的细胞就不可能产生大量的产物；但是细胞的过 分生长会消耗大量的营养物，有时又会影响细胞的生产能力， 会使产物的产量和产率下降。使用的培养基还必须有利于微生 物大量合成产物。因此，培养基的组成十分关键。
(4)温度对微生物生长的影响 温度主要是通过影响微生物细胞内生物大分子的活性来影响微生物的生 命活动。一方面，随着温度的升高，细胞内的酶反应速度加快；另一方 面，随着温度的进一步升高，生物活性物质 (蛋白质，核酸等)发生变性，
细胞功能下降，甚至死亡。所以，每种微生物都有最适生长温度。
(5)pH对微生物生长的影响 培养基的pH对微生物生长的影响主要是引起细胞膜电荷变化，以及影 响营养物离子化程度，从而影响微生物对营养物的吸收；pH也会影响 生物活性物质，如酶的活性。
好氧纯种发酵，需要通入无菌空气和保持无菌条件)；生
高中生物 第二章 生物科学与工业配套课件 浙科版选修2
原理
传统(chuántǒng)免疫 抗原基因重组
抗原基因表达
第六页，共27页。
微生物发酵与食品生产 【典例1】下面(xià mian)是家庭酿造甜米酒的具体操作过程：先将米加热 煮至七成熟，待冷却至30℃左右，加少许的水和一定量的“酒药”(实际是 酵母菌菌种)与米饭混合后置于一瓷坛内(其他容器也可)，在米饭中央挖一 小洞，加盖后置于适当地方保温(28℃)，12小时即可。请从以下几个方面 对发酵过程做简单的分析。
第十九页，共27页。
(2)若要鉴定淀粉酶基因是否插入酿酒酵母菌，可采用的检测方法是 __________；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用 __________检测。将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养 一定时间后，加入碘液，该工程菌周围出现透明圈，请解释该现象发生 的原因(yuányīn)：____________________。 (3)如何进一步鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小？ _____________________________________________。 (4)微生物在基因工程领域中有哪些重要作用？(写两点) ____________________，_________________________。
第十二页，共27页。
(1)人类基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为它们的DNA 分子都具有____________结构，都是由四种脱氧核苷酸构成的。 (2)获取(huòqǔ)真核生物的基因通常使用的方法是____________。 已知人的胰岛素氨基酸序列后，从理论上说，不能由此准确地推 断出人胰岛素基因的碱基排列顺序，因为①________________； ②_________________。 (3)在上述基因工程操作的①→②和③→④过程中，必须使用 ______酶；④→⑤过程需要使用________酶形成重组质粒。
高中生物 第3章 生物科学与工业 3.3 生物技术药物与疫苗公开课课件高二选修2生物课件
非典患者 的肺 (huànzhě)
部X光片
非典患者 的 (huànzhě) 肺
第十六页，共二十八页。
传染性非典型肺炎（严重急性 呼吸综合征 SARS）是由SARS冠状
病毒（SARS-CoV）引起的一种具有明 显传染性、可累及(lěijí)多个脏器系统 的特殊肺炎，世界卫生组织（WHO） 将其命名为严重急性呼吸综合征 （severe acute respiratory
含义
(hányì)
生物(shēngwù)技术药物一般是利用DNA重组技术或其他生
物技术的药物。
基因工程药物
生物技 术药物
酶工程药物
发酵工程药物
细胞工程药物
第十八页，共二十八页。
1．基因工程 药 (jīyīn gōngchéng)
物（1）过程
(guòchéng)
获得目的 (mùdì)基因
构建基因 工程菌
syndrome,SARS） SARS-CoV属冠状病
毒科冠状病毒属 为有包膜病毒，直
径多为60-120nm，包膜上有放射状 排列的花瓣样或纤毛状突起 长约 20nm或更长，基底窄，形似王冠 与
经典冠状病毒相似。
SARS病毒(bìngdú)-----冠状病毒
第十七页，共二十八页。
生物 技术药物 (shēngwù)
No 技术、社会三者间的关系。疫苗：是一种特殊的药物，它不是用于治疗疾病，而是用于预防疾病。
动物细胞融合
Image
12/10/2021
第二十八页，共二十八页。
第十四页，共二十八页。
知识与能力 目标 (nénglì)
• 1.简述生物技术(jìshù)药物的概念。
• 2.举例说明基因工程药物、细胞工程药物的生 产原理和意义。
高中生物教案(人教课标版)选修 2 第 3 章生物科学与工业第 1 节
2第3章生物科学与工业第1节一、设计思路在进行本节教学设计时，应联系生产生活实践，主要从以下几方面入手：1.从社会中来──从生活中有关发酵食品的问题引入，让学生回顾已有经验。
2.发酵工程史话的教学，重在对学生进行科学、技术、社会相互关系的教育。
3.以味精的生产为例，探秘发酵生产过程。
4.采用讨论的方法，进行发酵与食品生产的教学。
5.到社会中去──关注社会，参与有关微生物发酵的调查活动。
本节课要布置有关微生物发酵的调查活动，为学生构建一个学以致用的平台，同时唤起学生关注社会的意识。
实践活动不要求每个学生参与，可以让有兴趣的学生去做好调查，选几份好的调查报告和大家一起交流，可实现相应的教学目标。
二、教材分析1、教材地位本节内容为新课标人教版高中生物选修2《生物科学与社会》第3章《生物科学与工业》第1节《微生物发酵及其应用》课题。
与本节对应的课程标准具体内容是“举例说出发酵与食品生产”，而本节标题定为《微生物发酵及其应用》。
事实上，微生物发酵在现实生活中远远超出了食品工业的范畴。
因此，本节内容一开始时并没有局限于食品生产，而是从比较大的视角──发酵工程史话引入，然后探秘发酵过程，再举例说出发酵与食品生产的关系。
为此，本节主要教学目标确定为：通过了解发酵工程发展的历史，体验科学、技术、社会三者间的关系；说出微生物发酵生产的基本过程；举例说出微生物发酵与食品生产的关系；关注与微生物发酵有关的社会问题等。
2、重点和难点【教学重点】 1.发酵工程史话。
2.发酵的生产过程。
【教学难点】发酵的生产过程。
三、学情分析关于微生物发酵及其应用，学生在初中阶段已有初步了解，高中阶段再学习时，是在此基础上的扩展和提高，故教师在进行本节的教学时，应注意初、高中学习的衔接。
四、教学目标【知识与技能】1.说出微生物发酵生产的基本过程。
2.举例说出微生物发酵与食品生产的关系。
3.参与有关微生物发酵的调查活动。
4．通过发酵工程发展的历史，体验科学、技术、社会三者间的紧密联系和互动。
高中生物 第3章 生物科学与工业 3.3 生物技术药物与疫苗名师公开课省级获奖课件 新人教版选修2
课程目标
知识点1
知识点2
(3)三种疫苗比较
名称 来源 原理
优点
不足
①必须大量培养病原体
传统 疫苗
生物体 或其血
液
免疫 反应
②易泄漏 ①人类认识早，
③易产生回复毒性突变 利用较早②培
④灭活、减毒程度难控 养过程简单
制⑤制剂组成复杂，需
进行抗原纯化
课程目标
知识点1
知识点2
①可以制取任何具有
抗原基
免疫原性的蛋白质和
课程目标
知识点1
知识点2
③基因工程药物生产与传统意义上的药物生产有许多不同，它 使用的是活细胞，产品又多是大分子的具有复杂结构和生理功 能的蛋白质，因而基因表达、宿主菌生长、产品精制、产品质 量和药效等，都可能因为原料、生产工艺、条件，甚至环境等 生产过程的每一步的变化而受到影响。因此，严格控制生产过 程的每一步和进行严格的检测，确保产品质量和安全有效是基 因工程药物生产中必不可少的。
课程目标
知识点1
知识点2
2.细胞工程药物 主要是利用细胞工程技术来生产的药物。 (1)细胞工程药物解决了传统动植物药物生产与生物资源保护 的矛盾 ①传统动植物药物的特点：高效、低毒、副作用少。 ②传统动植物药物生产的不足：这些药物有许多是来自珍稀濒 危动植物，随着这些药物的需求量日益增大，人们对野生生物 资源进行大规模猎取、采集和开发，导致了生态环境和物种资 源的破坏。 ③细胞工程解决了传统动植物药物生产的不足。
第3节 生物技术药物与疫苗
[课程目标]·导航
1.简述生物技术药物的概念。 2.举例说明基因工程药物、细胞工程药物的生产原理和意义。 3.举例说明生物技术疫苗的生产原理和意义。 4.进一步体验科学技术是一个不断发展的过程及理解科学、技术、 社会三者间的关系。
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( ①基因工程 ②细胞工程 A.①②③ ③发酵工程 )。
④酶工程
B．①②④
C.①③④
D．②③④
解析
用大肠杆菌生产人的胰岛素，首先要把人的胰岛素
基因转入大肠杆菌，这是由基因工程完成的，具有人胰岛 素基因的大肠杆菌要经发酵工程来生产，而在基因工程中 所需的酶是酶工程为之提供的。
答案
C
直接使用酶、固定化酶和固定化 细胞优缺点
化学合成法就是依据已知酶的化学结构，再通过一定的技术在工厂中合成的方法，这 种方法要求较高，相关技术水平还不够，生产出来的酶成本较高，所以它仍停留在实 验室内合成阶段。
【训练3】 关于酶制剂的生产和酶的生产叙述正确的是
( A.溶酶体酶的合成是酶制剂的生产过程 B.消化酶的合成是胞外酶制剂的生产过程 )。
C.嫩肉粉是酶生产的产物
D.合成加酶洗衣粉是酶制剂的生产
解析 答案
溶酶体酶、消化酶的生产属于酶的生产；嫩肉粉和 D
加酶洗衣粉的生产属于酶制剂的生产。
【典例】
(浙江)某同学进行苹果汁制作实验，工艺如下图所示。
请回答： (1)图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是________。黑曲霉提取液中含有的________可水 解果胶，从而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通过 ________方式将酶固定化，酶被 固定后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去 ________。 (2)实验中，操作流程A和B的先后次序为________。在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速 调节阀是________。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶，可取一定量的果汁 与等量的________混合，如果出现________现象，说明果胶还没有被完全水解。为使果胶
人工种子、单抗体、 细胞或细胞器水平 克隆动物、试管动 改变遗传结构 物 生产药品、生产传 定向利用工程菌大 统发酵产品、单细 规模发酵生产 胞蛋白 酶在生物体外适宜 在医药、食品、化 环境条件下完成催 工、能源、环保等 化功能 方面都能应用
【训练1】 用大肠杆菌生产人的胰岛素需应用的生物工程的组合是
生产过程复杂、 大多需要高温、某些生产过程 催化效率低，易 无机催化剂 高压，有时需 污染严重，如 污染产品，成本 酸或碱的条件 金属污染等 高
生物技术与疫苗的制备
生物技术是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等学科的原理和技术与 工程技术相结合来改造或重新创造设计细胞的遗传物质，培育出新品种，或根据工业 规模利用现有的生物体系，通过生物化学过程来制造所需要的产品。简而言之，生物 技术就是将活的生物体、生命体系或生命过程进行产业化的过程。以基因工程、细胞 工程、酶工程和发酵工程等为代表的现代生物技术近 20年来发展迅猛，并日益影响和 改变着人类的生产和生活，其中疫苗的制备和生产就是非常有代表性的一个方面。例
生物技术药物 生物技术药物与疫苗
细胞工程药物
生物技术疫苗
发酵工程的流程（见下图）
其中的产品可以是药物、食品等。
酶与无机催化剂的比较
项目 名称 催化条件 污染状况 生产效益 生产过程简单， 效率高，产品质 量好，生产成本 低
常温、常压和 不会造成严重 中性条件下进 酶和酶制剂 的污染，符合 行，节省能源、 环保要求 设备
完全水解，应将流速调________。
(3)实验后，将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天，该固定化柱仍可用于苹果 汁制作实验，说明固定化酶可被________使用。
解析
(1)KMnO4能消毒，杀死苹果表面的微生物。黑曲
霉提取液中含有果胶酶，能水解果胶。石英砂能将果胶酶 吸附在表面，可用蒸馏水将未吸附的酶洗去。 (2)实验中应先提取果胶酶，做成固定化酶，再制苹果汁。 在苹果汁澄清过程中，应关闭阀1，防止从固定化柱流出
章末整合
科技发展之窗——生物技术产业的兴起 生物科学与工业 微生物发酵及其应用
酶在工业生产中的应用
生物技术药物与疫苗
Hale Waihona Puke 发酵工程史话微生物发酵及其应用
发酵生产过程探秘 发酵与食品生产 酶的家族与酶制剂的生产
酶在工业生
产中的应用
酶在工业生
产中的应用
酶在食品加工工业中的应用 酶在轻工业和化工工业上的应用 酶在医药工业上的应用 基因工程药物
如，许多现代疫苗的制备过程实际上就是一个综合利用生物技术的过程，如下图所示。
基因工程、细胞工程、发酵工程 和酶工程的技术原理及应用
项目 基因工程 主要技术 基因重组技术 基本原理 分子水平定向改变 遗传特性 应用 转基因生物
细胞培养、细胞融 细胞工程 合、细胞重组、单 克隆制备 菌种选育、大规模 发酵工程 培养、生物活性保 持、产物收获 酶固定化技术、细 酶工程 胞固定化技术、酶 制剂的应用
固定后酶不易与反应物接 近，如大分子物质难以自 由通过细胞膜，可能导致 反应效果下降等
【训练2】
下列叙述中，不正确的是
(
)。
A.固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、化学结 合法和物理吸附法 B.既避免污染产物，又可反复利用
C.由于细胞个大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸
附法固定 D.反应物是大分子物质时应采用固定化酶
解析
由于细胞个大，因此细胞采用物理吸附法固定容易
漏掉，一般不采用物理吸附法。故选C。
答案
C
酶制剂的生产和酶的生产的区别 和联系
酶制剂的生产包括酶的生产、提取、分离纯化和制成酶制剂 (固定化酶)一系列生产过程。酶制 剂指的是含有酶的制品，可以划分为固体和液体两大类。换句话说，酶制剂的生产是生产具 有一定作用酶产品的过程。
类型 优点 不 足 对环境非常敏感，易失活； 难回收，不能再次利用， 与产物混在一起，而且还 影响产物质量 一种酶只能催化一种或一 类化学反应，在生产实践 中，很多产物是通过一系 列的酶促反应得到的
直接使用酶
催化效率高，低能 耗，低污染
固定化酶
能与产物分开，可 反复利用
成本低，操作更容 固定化细胞 易，能产生一系列 酶
酶的生产是酶制剂生产的一部分，指经过预先设计，并且通过人工控制而获得所需酶的过程。
其生产方法可以划分为三种，即提取法、发酵法和化学合成法。提取法是最古老的方法，就 是直接从动植物或微生物的细胞或组织中将酶提取出来的方法，缺点是需要大量的原材料。 发酵法主要是通过微生物的发酵来获得所需要的酶的一种方法，是目前酶生产的主要方法。
④酶工程
B．①②④
C.①③④
D．②③④
解析
用大肠杆菌生产人的胰岛素，首先要把人的胰岛素
基因转入大肠杆菌，这是由基因工程完成的，具有人胰岛 素基因的大肠杆菌要经发酵工程来生产，而在基因工程中 所需的酶是酶工程为之提供的。
答案
C
直接使用酶、固定化酶和固定化 细胞优缺点
化学合成法就是依据已知酶的化学结构，再通过一定的技术在工厂中合成的方法，这 种方法要求较高，相关技术水平还不够，生产出来的酶成本较高，所以它仍停留在实 验室内合成阶段。
【训练3】 关于酶制剂的生产和酶的生产叙述正确的是
( A.溶酶体酶的合成是酶制剂的生产过程 B.消化酶的合成是胞外酶制剂的生产过程 )。
C.嫩肉粉是酶生产的产物
D.合成加酶洗衣粉是酶制剂的生产
解析 答案
溶酶体酶、消化酶的生产属于酶的生产；嫩肉粉和 D
加酶洗衣粉的生产属于酶制剂的生产。
【典例】
(浙江)某同学进行苹果汁制作实验，工艺如下图所示。
请回答： (1)图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是________。黑曲霉提取液中含有的________可水 解果胶，从而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通过 ________方式将酶固定化，酶被 固定后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去 ________。 (2)实验中，操作流程A和B的先后次序为________。在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速 调节阀是________。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶，可取一定量的果汁 与等量的________混合，如果出现________现象，说明果胶还没有被完全水解。为使果胶
人工种子、单抗体、 细胞或细胞器水平 克隆动物、试管动 改变遗传结构 物 生产药品、生产传 定向利用工程菌大 统发酵产品、单细 规模发酵生产 胞蛋白 酶在生物体外适宜 在医药、食品、化 环境条件下完成催 工、能源、环保等 化功能 方面都能应用
【训练1】 用大肠杆菌生产人的胰岛素需应用的生物工程的组合是
生产过程复杂、 大多需要高温、某些生产过程 催化效率低，易 无机催化剂 高压，有时需 污染严重，如 污染产品，成本 酸或碱的条件 金属污染等 高
生物技术与疫苗的制备
生物技术是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等学科的原理和技术与 工程技术相结合来改造或重新创造设计细胞的遗传物质，培育出新品种，或根据工业 规模利用现有的生物体系，通过生物化学过程来制造所需要的产品。简而言之，生物 技术就是将活的生物体、生命体系或生命过程进行产业化的过程。以基因工程、细胞 工程、酶工程和发酵工程等为代表的现代生物技术近 20年来发展迅猛，并日益影响和 改变着人类的生产和生活，其中疫苗的制备和生产就是非常有代表性的一个方面。例
生物技术药物 生物技术药物与疫苗
细胞工程药物
生物技术疫苗
发酵工程的流程（见下图）
其中的产品可以是药物、食品等。
酶与无机催化剂的比较
项目 名称 催化条件 污染状况 生产效益 生产过程简单， 效率高，产品质 量好，生产成本 低
常温、常压和 不会造成严重 中性条件下进 酶和酶制剂 的污染，符合 行，节省能源、 环保要求 设备
完全水解，应将流速调________。
(3)实验后，将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天，该固定化柱仍可用于苹果 汁制作实验，说明固定化酶可被________使用。
解析
(1)KMnO4能消毒，杀死苹果表面的微生物。黑曲
霉提取液中含有果胶酶，能水解果胶。石英砂能将果胶酶 吸附在表面，可用蒸馏水将未吸附的酶洗去。 (2)实验中应先提取果胶酶，做成固定化酶，再制苹果汁。 在苹果汁澄清过程中，应关闭阀1，防止从固定化柱流出
章末整合
科技发展之窗——生物技术产业的兴起 生物科学与工业 微生物发酵及其应用
酶在工业生产中的应用
生物技术药物与疫苗
Hale Waihona Puke 发酵工程史话微生物发酵及其应用
发酵生产过程探秘 发酵与食品生产 酶的家族与酶制剂的生产
酶在工业生
产中的应用
酶在工业生
产中的应用
酶在食品加工工业中的应用 酶在轻工业和化工工业上的应用 酶在医药工业上的应用 基因工程药物
如，许多现代疫苗的制备过程实际上就是一个综合利用生物技术的过程，如下图所示。
基因工程、细胞工程、发酵工程 和酶工程的技术原理及应用
项目 基因工程 主要技术 基因重组技术 基本原理 分子水平定向改变 遗传特性 应用 转基因生物
细胞培养、细胞融 细胞工程 合、细胞重组、单 克隆制备 菌种选育、大规模 发酵工程 培养、生物活性保 持、产物收获 酶固定化技术、细 酶工程 胞固定化技术、酶 制剂的应用
固定后酶不易与反应物接 近，如大分子物质难以自 由通过细胞膜，可能导致 反应效果下降等
【训练2】
下列叙述中，不正确的是
(
)。
A.固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、化学结 合法和物理吸附法 B.既避免污染产物，又可反复利用
C.由于细胞个大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸
附法固定 D.反应物是大分子物质时应采用固定化酶
解析
由于细胞个大，因此细胞采用物理吸附法固定容易
漏掉，一般不采用物理吸附法。故选C。
答案
C
酶制剂的生产和酶的生产的区别 和联系
酶制剂的生产包括酶的生产、提取、分离纯化和制成酶制剂 (固定化酶)一系列生产过程。酶制 剂指的是含有酶的制品，可以划分为固体和液体两大类。换句话说，酶制剂的生产是生产具 有一定作用酶产品的过程。
类型 优点 不 足 对环境非常敏感，易失活； 难回收，不能再次利用， 与产物混在一起，而且还 影响产物质量 一种酶只能催化一种或一 类化学反应，在生产实践 中，很多产物是通过一系 列的酶促反应得到的
直接使用酶
催化效率高，低能 耗，低污染
固定化酶
能与产物分开，可 反复利用
成本低，操作更容 固定化细胞 易，能产生一系列 酶
酶的生产是酶制剂生产的一部分，指经过预先设计，并且通过人工控制而获得所需酶的过程。
其生产方法可以划分为三种，即提取法、发酵法和化学合成法。提取法是最古老的方法，就 是直接从动植物或微生物的细胞或组织中将酶提取出来的方法，缺点是需要大量的原材料。 发酵法主要是通过微生物的发酵来获得所需要的酶的一种方法，是目前酶生产的主要方法。