【信息技术能力提升】A3演示文稿设计与制作高中生物《发酵工程及其应用》主题说明
人教版高中生物学选择性必修3生物技术与工程精品课件 第1章 发酵工程 第3节 发酵工程及其应用
5.请用箭头和文字归纳概述现代发酵工程的基本环节。 提示
方法突破
发酵工程的基本环节
基本环节
主要方法及目的
选育菌种 从自然界中筛选、诱变育种或基因工程育种
扩大培养 配制培养基 灭菌 接种
快速增加菌种数量 结合菌种的代谢特点配制培养基 避免因杂菌污染而影响产品品质和产量 将扩大培养后的菌种投放到发酵罐中
方法突破 1.发酵工程生产的相关产品及所用的微生物
2.啤酒的工业化生产流程
视角应用
视角1啤酒的工业化生产 1.传统啤酒酿造过程中,发酵在敞开式发酵池中进行,麦芽汁中接入酿酒酵 母后通入大量无菌空气,之后会产生大量气体翻腾逸出,在麦芽汁表面形成 25~30 cm厚的泡盖(气泡层),然 后停止通气,进入静止发酵阶段,一段时间后即可得到啤酒。下列说法正确 的是( C ) A.静止发酵阶段酵母菌可直接将淀粉转化为酒精和CO2 B.用脱落酸溶液浸泡大麦种子可以增加麦芽汁中可发酵糖的含量 C.泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生大量CO2,能将麦芽汁与空气隔 绝
(3)应用实例:生长激素释放抑制激素最初从羊脑中提取,但远远不能满足 需要,后来利用经过基因改造的微生物进行发酵生产,产量大幅提升,价格 降为原来的几百分之一。将乙型肝炎病毒的 抗原 基因转入酵母菌,再 通过发酵生产乙型肝炎疫苗。
3.在农牧业上的应用 (1)生产微生物肥料 ①作用:利用微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增 进 土壤肥力 ,改良土壤结构,促进植株生长。有的微生物肥料还可以抑制 土壤中病原微生物的生长,从而减少病害的发生。 ②类型:常见的有根瘤菌肥和 固氮 菌肥等。
4.在产物分离和提纯方面,发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进之处?
提示 传统发酵技术获得的产物一般不是单一组分,而是成分复杂的混合物, 很多时候不会再对产物进行分离和提纯处理。在发酵工程中,如果发酵产 品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分 离和干燥,即可得到产品。如果产品是代谢物,可采用蒸馏、萃取等方法进 行提取。
1.3发酵工程及其应用教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3
设计小组讨论环节，让学生围绕发酵工程在食品、医药、环保等领域的应用展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。
鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。
技能训练：
设计实践活动或实验，让学生在实践中体验发酵工程及其应用知识的应用，提高实践能力。
在发酵工程及其应用新课呈现结束后，对发酵工程的定义、基本原理和应用领域进行梳理和总结。
4.学生已经了解了生物工程在食品、医药等领域的应用，为本节课的发酵工程应用提供了现实背景。
学习者分析
1.学生已经掌握了哪些相关知识：
在之前的学习中，学生已经了解了微生物学的基本知识，包括微生物的形态、分类、生理特征等。此外，学生对基因工程、细胞工程等生物工程领域也有了一定的了解。这些知识为学生学习发酵工程打下了基础。
教学方法与策略
1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法：
本节课采用讲授法、讨论法、案例研究法和项目导向学习法等教学方法。讲授法用于介绍发酵工程的定义、基本原理和应用领域；讨论法用于探讨发酵工程在食品、医药、环保等领域的应用；案例研究法用于分析具体案例，加深学生对知识的理解；项目导向学习法用于培养学生的动手实践能力和团队协作能力。
教学评价与反馈
1.课堂表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问频率、回答问题的准确性等，评估学生对知识的掌握程度和课堂参与度。
2.小组讨论成果展示：通过学生小组讨论的成果展示，评估学生在小组合作中的表现，包括团队协作能力、沟通能力和解决问题的能力。
3.随堂测试：通过随堂测试，评估学生对知识的掌握程度和理解深度，包括对定义、原理、应用等知识点的理解和应用能力。
（六）课堂小结（预计用时：2分钟）
简要回顾本节课学习的发酵工程及其应用内容，强调重点和难点。
【生物】发酵工程及其应用 2023-2024学年高二生物同步说课课件(人教版2019选择性必修3)
微生物或代谢产物 苏云金杆菌 白僵菌
一种放线菌产生的抗生素（井冈霉素）
防治病虫害种类 80多种农林害虫 玉米螟、松毛虫
水稻枯纹病
二.发酵工程的应用 1.发酵工程的应用
(3)在农牧业上的应用 生产微生物肥料 生产微生物农药 生产微生物饲料
微生物含有 丰富的 蛋白质 。
微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产 生的有机酸、 生物活性物质 等来增进土壤
肥力，改良土壤结构，促进植株生长。
利用根瘤菌和固氮菌生产 的根瘤菌肥、固氮菌肥
二.发酵工程的应用 1.发酵工程的应用
(3)在农牧业上的应用 生产微生物肥料 生产微生物农药 生产微生物饲料
微生物农药是利用 微生物 或 其代谢物来
冷却水排出口 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮 生物传感器装置
空气入口
放料管
一.发酵工程及其应用 1.发酵工程的基本环节
发酵罐
A1培养物或营养 物质的加入口
B1观察孔 B2取样管
B5温度传感器和 控制装置
C1冷却水进 入口
A3 阀门
发酵罐内发酵——发酵工程的中心环节
电动机D1 排气管C3 pH计B3
冷却水排出口C2 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮D2 生物传感器 装置B4
基因工程
将植物或动物的基因转移到微生物中， 获得具有某种药物生产能力的微生物
将病原体的抗原基因转入适当的微生 物细胞，获得的表达产物作为疫苗 通过诱变的青霉菌发酵生产青霉素
未来
可能用微生物来生产过去只能从植物中分离提取的紫杉醇、青
蒿素前体等化合物
二.发酵工程的应用 1.发酵工程的应用
(3)在农牧业上的应用 生产微生物肥料 生产微生物农药 生产微生物饲料
【信息技术能力提升】A8技术支持的方法指导 高中生物《发酵工程及其应用》教学反思
革，提高教学质量，提高教学效果必将呈现出传统教学手段无法比拟的优势。采用这
种教学手段，可将抽象内容具体形象化，复杂问题简单化，并能多角度、全方位地向我认为技术支持施非常必要的。因为通过多媒体课件等技术手段可以将更抽象的 知识具体化。本次体验我深觉自身能力不足，使用新设备不够熟练。因此在将来，我 要像年轻教师多学习怎样把先进的电脑及时和我的课堂进一步结合。
自评等级 优秀 □合格 □不合格
《发酵工程及其应用》教学反思
基本信息
能力维度 所属环境 微能力点 教学环境
县（市、 区）
学校
姓名
□学情分析 教学设计 学法指导 □学业评价
多媒体教学环境 □混合学习环境 □智慧学习环境
A8 技术支持的方法指导
多媒体教学环境
学科 生物
教学主题
教学内容及 分析
教学目标
教学对象及 特点
教学重点
发酵工程及其应用
信息技术的 作用
给传统教育带来巨大影响，它改变了千百年来一支粉笔、一块黑板的传统教学手段。 改变以单调的教学手段、单纯的教学方式向学生灌输知识，充分运用现代化教学手段 传递教学信息和发展学生思维能力、认知能力及观察、分析、解决问题的能力，将是
高中生物 第1章 发酵工程 素能提升课 发酵工程与其他相关知识的综合教案选择性高中选择性生物教案
【素能提升课1 发酵工程与其他相关知识的综合】之小船创作传统发酵技术与其他相关知识的交汇点[素能建构]交汇点1 酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的细胞结构，联系必修课程模块1中原核细胞与真核细胞的主要区别(1)相同点：都有细胞膜、细胞质和DNA分子。
(2)不同点：醋酸菌和乳酸菌属于原核生物，其细胞无核膜、染色体以及线粒体等众多的细胞器，只有核糖体一种细胞器，而酵母菌属于真核生物。
交汇点2 发酵条件的控制，联系必修课程模块1中有氧呼吸和无氧呼吸的影响因素(1)果酒的制作前期需要氧，有利于酵母菌的大量繁殖，然后控制为无氧条件，进行酒精发酵。
控制发酵温度约为28 ℃。
(2)果醋的制作一直需要充足的氧气，控制发酵温度为30～35 ℃。
但泡菜的制作一直需要密封。
[对点训练]1．下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是( )A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下B．过程①和③都发生在酵母菌的线粒体中C．过程③和④都需要氧气的参与D．过程①～④所需的最适温度基本相同C[据图分析可知，过程①表示细胞呼吸的第一阶段，其在有氧或无氧的条件下都可以进行，且是在细胞质基质中进行的，而非线粒体中，A、B错误；过程③表示有氧呼吸的第二、三阶段，过程④表示乙醇氧化为醋酸的阶段，过程③和④都必须在有氧的条件下才可以进行，C正确；过程①②③是果酒制作阶段的化学反应，其适宜温度约为28 ℃，过程④是果醋制作阶段的化学反应，其适宜温度为30～35 ℃，D 错误。
]2．苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。
请回答下列问题：(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。
图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的______________中进行，其产物乙醇与____________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的________________中进行。
与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度____________。
1.3发酵工程及其应用教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3
1.3发酵工程及其应用教学设计2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3一、教学内容本章节内容来自人教版选择性必修3生物教材的第1.3节“发酵工程及其应用”。
本节主要介绍发酵工程的概念、原理、过程及其在食品、医药、生物能源等领域的应用。
具体内容包括：1. 发酵工程的定义：发酵工程是指通过微生物发酵生产食品、药品、生物能源等产品的技术过程。
2. 发酵工程的原理：微生物通过代谢产生各种产物，利用这些产物进行生产。
3. 发酵工程的过程：包括菌种选育、培养、发酵工艺、产物提取和纯化等步骤。
4. 发酵工程的应用：包括食品工业（如酸奶、啤酒、葡萄酒等）、医药工业（如抗生素、疫苗等）、生物能源（如乙醇、丁醇等）等领域。
二、教学目标1. 知识与技能：学生能够理解发酵工程的概念，掌握发酵工程的原理和过程，了解发酵工程在食品、医药、生物能源等领域的应用。
例如，学生能够描述酸奶、啤酒、葡萄酒等食品的生产过程，以及抗生素、疫苗等医药产品的生产过程。
2. 过程与方法：学生能够通过观察、实验、思考等方法，探究发酵工程的基本原理和过程。
例如，学生能够通过实验观察微生物的生长、代谢和产物的形成，以及通过思考理解发酵工程在生产过程中的应用。
3. 情感态度与价值观：学生能够认识到发酵工程在人类生活中的重要性，了解发酵工程对食品、医药、生物能源等领域的贡献。
例如，学生能够意识到发酵工程在提供食品、治疗疾病、开发新能源等方面的作用，从而培养对发酵工程技术的兴趣和热爱。
4. 合作与交流：学生能够与同学合作完成实验和探究任务，能够表达自己的想法和观点，能够倾听和理解他人的意见。
例如，学生能够在小组中共同完成实验操作，能够分享自己的观察和思考，能够听取他人的反馈和建议。
5. 创新与实践：学生能够运用发酵工程的基本原理和过程，解决实际问题，能够提出创新的想法和实践方案。
例如，学生能够根据发酵工程的原理，设计一种新的食品生产工艺，或者提出一种新的生物能源开发方案。
苏教版高中生物学选择性必修3生物学技术与工程精品课件 第一章 发酵工程 第四节 发酵工程及其应用
发酵生产 于最佳状态; ②随时检测培养液中微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进
程,还要及时添加必需的营养组分等
①若发酵产品是微生物细胞本身,采用过滤、沉淀等方法将菌
产物的分 体分离、干燥;
离与提纯 ②若发酵产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、
分离和纯化措施来获得产品
2.发酵过程的影响因素及相应的调节和控制方法 (1)温度。 微生物分解有机物释放的能量,一部分用于合成ATP,另一部分散发到培养 基中时,会引起发酵过程温度升高;机械搅拌也会产生一部分热量引起温度 升高。 调节和控制培养液温度的方法:用冷却水进行温度的调节。 (2)pH。 pH发生变化的主要原因是培养基中营养成分的利用和代谢产物的积累。 如当谷氨酸棒状杆菌利用糖类物质不断生成谷氨酸时,培养液的pH就会下 降;而碱性物质的生成则会导致培养液的pH上升。 调节和控制培养液pH的方法:在培养基中添加缓冲液,在发酵过程中加酸 或加碱。
方法突破
1.发酵工程的基本环节
基本环节
主要方法及目的
菌种选育 从自然界中筛选;诱变育种;基因工程育种 扩大培养 快速增加菌种数量
发酵培养 基的配制 结合菌种的代谢特点配制培养基
灭菌
避免因杂菌污染而影响产品品质和产量
接种
将扩大培养后的菌种投放到发酵罐中
基本环节
主要方法及目的
①监测并控制温度、pH、溶解氧等发酵条件,使发酵全过程处
第一章 第四节 发酵工程及其应用
内
01 基础落实•必备知识全过关
容
索
02 重难探究•能力素养全提升
引
学习目标
1.归纳微生物的特定功能,了解其在发酵工程中的应用。 2.结合具体事例,掌握发酵工程的一般过程。 3.掌握发酵工程在医药业、食品业、农业及其他领域的广泛应用。
高中生物发酵工程说课稿
高中生物发酵工程说课稿尊敬的各位老师、同学们，大家好！今天我要为大家说课的题目是“高中生物发酵工程”。
在正式进入说课之前，我们先来简单了解一下发酵工程的概念。
发酵工程，又称为微生物工程，是指利用微生物的代谢活动，通过控制发酵过程的条件，大规模生产有用代谢产物或生物制品的技术。
一、教学目标1. 知识与技能目标：使学生理解发酵工程的基本原理，掌握发酵过程中的关键技术，了解发酵工程在食品、医药、化工等领域的应用。
2. 过程与方法目标：培养学生运用生物学知识分析问题和解决问题的能力，提高学生的实验操作技能和科学探究能力。
3. 情感态度与价值观目标：激发学生对生物技术的兴趣，培养学生的创新意识和科学精神，让学生认识到发酵工程在社会发展中的重要作用。
二、教学内容1. 发酵工程的概念和历史首先，我们将介绍发酵工程的定义和历史发展。
从古代的酿酒、制酱到现在的生物制药，发酵工程已经渗透到我们生活的方方面面。
通过介绍发酵工程的发展历程，让学生了解这一技术的演变和重要性。
2. 发酵工程的基本原理接下来，我们会讲解发酵工程的基本原理，包括微生物的代谢途径、发酵过程中的生物化学反应等。
通过对这些原理的学习，学生可以更好地理解发酵过程是如何进行的。
3. 发酵过程的关键技术发酵过程的关键技术包括菌种的选育、培养基的配制、发酵条件的控制等。
我们将详细介绍这些技术，并结合实验操作，让学生掌握发酵工程的基本操作技能。
4. 发酵工程的应用发酵工程在食品、医药、化工等领域有着广泛的应用。
我们会介绍一些典型的发酵产品，如啤酒、酱油、抗生素等，让学生了解发酵工程的实际应用和经济价值。
5. 发酵工程的未来发展最后，我们将探讨发酵工程的未来发展趋势，包括基因工程、细胞工程在发酵过程中的应用，以及发酵工程对环境保护和可持续发展的贡献。
三、教学方法1. 采用启发式教学法，通过提问和讨论，引导学生主动思考和探索。
2. 结合多媒体教学，利用图片、视频等资料，帮助学生形象地理解发酵工程的相关知识。
1.3+发酵工程及其应用+教学设计+2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3
沁县“长治好课堂”高中生物教学设计年级高二学科生物课型新课课时 1主备人审核人课题 1.3 发酵工程及其应用本节课从发酵工程的概念入手，组织学生深入学习发酵工程的基本环节，进而了解发酵工程的应用，认同发酵工程为人类提供了多样的生物产品，丰富了人类的饮食需求。
本节内容比较宏观，学生理解起来并不难，重点是要让学生从工程学的角度来理解发酵工程的概念，分析发酵工程的各个环节以及了解它的应用。
1.通过分析现代工业发酵的原理，认同它与传统发酵技术的区别及其用到的现代化的工程技术，建构发酵工程的概念。
(科学思维、社会责任)2.通过对有关示意图和资料的分析，掌握发酵工程的基本应用 (生命观念、科学思维)通过分析现代工业发酵的原理、它与传统发酵技术的区别及其应用到的现代化的工程技术，建构发酵工程的概念基于考察活动，概述发酵工程的基本环节通过开展“高中生模拟创业答辩会”活动，进一步提升对发酵工程基本环节的认识发酵工程的基本环节、发酵工程的应用。
发酵工程的基本环节一、情境导入教师利用教材中的“从社会中来”的素材，明确青霉素的成产成本和价格会因为发酵工程的应用而大大降低，引发学生追问发酵工程的奥秘，进而探讨“在工业生，青霉素究竟是怎样生产的呢”，由此，归纳出发酵工程的概念二、路径导引，规划实施(展示学习目标)【聚焦基础性目标】问题组一：什么是发酵工程？发酵工程的一般流程是什么？1) 发酵工程是怎么形成的？2) 你能说出发酵工程的基本环节吗？发酵工程在生产上有哪些重要价值？1)在食品工业上的应用有哪些？2) 在医药工业上的应用有哪些？3) 在农牧业上的应用有哪些？4) 在其他方面的应用有什么【聚焦拓展性目标】问题组三：发酵工程的基本环节是什么？问题组四：啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的？教学活动：小组讨论合作探究练习答案。
解决策略：1 合作探究拓展能力设计意图:“合作探究”让学生的价值和潜能更大化地被开发。
学生的学习是主动建构知识的过程，不同的学生是用不同的方式来建构知识的，不同的学生总是看到事物的不同方面，对学习有不同的理解，学生之间的这种差异是客观存在的，而“学生之间的差异”是合作学习方式的一笔财富，是一个非常重要的课程资源。
【信息技术能力提升】A3 演示文稿设计与制作 高中生物《植物细胞工程的应用》演示文稿
病毒极少， 甚至无病毒
脱毒苗 ≠ 抗毒苗 与微型繁殖相比较，二者无本质区别，只是取材部位不同。
（4）实例：马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等。
脱毒产品
菠萝
甘蔗
普通草莓
香蕉
脱毒草莓
8
二 作物新品种的培育
1. 单倍体育种 单倍体育种包括哪些主要步骤？ （1）过程
二倍体植株 花药离体培养 单倍体植株诱导染色体加倍 二倍体植株（纯合子）
（1）概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 （2）优点：①可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖；
②可以保持优良品种的遗传特性。
（3）过程：外植体 脱分化
愈伤 组织
再分化
芽、根
试管苗 移栽 植株
（4）实例：一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植 物等的苗木。
铁皮石斛的试管苗工厂化生产
一 植物繁殖的新途径
你有什么启发？
实际问题：生姜是药食两用的经济作物，在生产上长期采用无性繁殖， 容易感染多种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减 产30%-50%。 病毒引起的植物病害有500多种。受害植物包括粮食作物 、蔬菜、果树和花卉等。而且没有有效的防治办法，只能拔除，造成经 济损失。病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的 组织中较少，在分生区几乎不含病毒。
大多数单倍体植株的细胞中只含一套染色体，染色体加倍后 得到的植株的隐性性状容易显现，进而能明显缩短育种年限。
②后代大是纯合子，能稳定遗传。 ③ 可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。
（4）实例： 单育1号烟草 水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物。
我国培育的单育1号烟草是 世界上第交多代
1.3+发酵工程及其应用教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3
1.3 发酵工程及其应用教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容为《1.3 发酵工程及其应用》。
本节课内容包括：1. 发酵工程的定义、发展及应用。
2. 发酵工程的基本原理和技术。
3. 发酵工程在食品、医药、环保等领域的应用实例。
4. 发酵工程技术在国内外的发展趋势。
教学内容与学生已有知识的联系：1. 学生在初中阶段已经学习了微生物学、生物化学等基础知识，为本节课的学习奠定了基础。
2. 学生已经了解了基因工程、细胞工程等生物技术的基本概念，本节课将进一步深化对生物技术在工业生产中的应用。
3. 学生在生活中接触过发酵食品，如酸奶、啤酒等，可以结合生活实际理解发酵工程的应用。
教学目标1. 知识与技能目标：（1）了解发酵工程的定义、发展及应用。
（2）掌握发酵工程的基本原理和技术。
（3）能够分析发酵工程在食品、医药、环保等领域的应用实例。
（4）了解发酵工程技术在国内外的发展趋势。
2. 过程与方法目标：（1）通过小组讨论、案例分析等方式，培养学生合作交流、分析问题的能力。
（2）通过实验操作，培养学生观察、动手、解决问题的能力。
（3）通过课堂讲解、多媒体展示等手段，培养学生自主学习、获取信息的能力。
3. 情感态度与价值观目标：（1）激发学生对发酵工程及其应用的兴趣，培养学生的科技创新意识。
（2）使学生认识到发酵工程在人类生活中的重要作用，增强环保意识。
（3）培养学生尊重科学、勇于探索的精神，激发学生对生物技术领域的热爱。
4. 思维品质目标：（1）培养学生的逻辑思维能力，使学生能够运用所学知识分析发酵工程相关问题。
（2）培养学生的批判性思维能力，使学生能够对发酵工程技术的发展进行理性评价。
（3）培养学生的创新思维能力，使学生能够提出关于发酵工程的新思路、新方法。
教学难点与重点教学难点在于学生可能对发酵工程的原理和技术理解不透彻，难以掌握其在不同领域的应用，以及难以跟上发酵工程技术的发展趋势。
发酵工程及其应用+教学设计+2023—2024学年高二上学期生物人教版选择性必修3
第3节发酵工程及其应用目标与素养1．举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。
2．阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。
3．简述发酵工程的一般流程。
4．举例说明发酵工程在农业、医药工业、食品工业及其他工业生产上有重要的应用价值。
5．联系实际通过问题引领提升分析问题、解决问题和表达交流能力。
情境与问题从《啤酒的工业酿造过程》的视频或青霉素生产工艺流程简图进入课堂，材料都是从生活中来的，激活学生对发酵工程的兴趣，引发学生对发酵工程的思考：发酵工程是通过哪些环节生产产品的？我们生活中哪些产品的生产与发酵工程有关？发酵工程的前景如何？过程与方法1．通过阅读教材、图片分析、课件和视频展示等手段引导学生分析并掌握发酵工程的基本环节，与第1节和第2节内容紧密结合，引导学生尝试用相关原理分析发酵工程的相关问题和现象。
2．通过资料分析和信息的搜集、处理，提高学生获取信息的能力。
3．引导学生通过多种途径，如观察、阅读、思考、分析、讨论、探究等来开展学生之间的协作学习和自主学习，形成以学生为主体的教学模式。
重点难点重点1．简述发酵工程的一般流程。
2．举例说明发酵工程在农业、医药工业、食品工业及其他工业生产上有重要的应用价值。
难点1．简述发酵工程的一般流程。
2．举例说明发酵工程在农业、医药工业、食品工业及其他工业生产上有重要的应用价值。
教学准备教师准备1．了解学生对相关知识点的理解情况，包括传统发酵技术及微生物的培养及其分离计数等。
2．制作PPT，包含课上学生需要完成的探讨问题和课堂反馈作业，内容上包括发酵工程的一般流程和发酵工程学生准备1．复习传统发酵技术及微生物的培养及其分离计数等相关知识。
2．预习。
3．通过可用资源，了解实际生产生活中与发酵工程有关的产品及我国发酵工程的现状。
教学设计教学环节教师活动学生活动初步了解发酵工程多媒体展示《啤酒的工业酿造过程》的视频，结合所学知识回答下列问题：1．人们进行啤酒的工业酿造的理论基础是什么？（酵母菌发酵产生酒精的原理、微生物纯培养技术和密闭式发酵罐的设计。
【信息技术能力提升】A3演示文稿设计与制作高中生物《发酵工程及其应用》演示文稿
可以对两种酶的基因进行改造或敲除其中一种酶的基因，从而使青霉素生产菌只生产 一种产物。
（3）若要研究目的菌的生长规律，可挑取单个 菌落进行液体培养，再采用 细菌计数板计数 方法进行计数。请你预测目的菌的种群数量会 发生怎样的变化。 呈S形增长
（4）将目的菌用于环境保护实践时,还有哪些 问题需要解决?
目的菌能否在自然环境中大量生长繁殖、是否 会产生对环境有害的代谢物、降解化合物A后是 否会产生二次污染等问题
阅读教材24-27页回答以下问题：
1.发酵工程有哪些方面的应用？ 2.在食品工业上的应用有哪些？ 3.在医药工业上的应用有哪些？ 4.在农牧业上的应用有哪些？
发酵工程的应用
在食品工业上的应用 在医药工业上的应用 在农牧业上的应用 在其他方面的应用
二 发酵工程的应用
1. 生产传统发酵产品
在食品工业上的应用
生微影产代质响生味采谢微物精生取物的物适，生代当可长谢的根繁棒物据提谷殖状的氨产取，杆形酸物、而菌成的分且。性离会 和纯化措施来获得产品。
发酵罐 内发酵
分离、提 纯产物
获得产品
发酵现工代程发中酵所工用程的在使菌菌用种种的大确大多定型数之 是单发一酵菌罐种均，有一计旦后算有，机杂要控菌选制污择系染原， 可能统导，致能产对量发大酵大料过下制程降备中。培的因养温此基，。 培养度基、和pH发、酵溶设解备在氧都生、必产罐须实压经践、过中 ， 严格通的气灭量菌、。搅拌培、养泡基沫的和配营方
《发酵工程及其应用》示范课教学设计【高中生物苏教版选修3新课标】
第四节发酵工程及其应用◆教学目标1．举例说出发酵工程及相关技术的基本原理，建立微生物学知识是发酵工程设计基础的生命观念。
2．阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。
树立发酵工程为人类提供多样化生物产品的生命观念。
3．尝试利用微生物的某种功能，设计简单的工业化流程，生产人类需要的某种产品，提高综合运用生物学知识的能力。
4．举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。
◆教学重难点【教学重点】发酵工程的一般过程【教学难点】尝试利用微生物的某种功能，设计简单的工业化流程，生产人类需要的某种产品◆教学过程【新课引入】呈现事实：1．大肠杆菌是原核生物，细胞拟核内有一个环状的双链DNA分子。
细胞分裂前，DNA 分子会进行复制。
分裂时一般是以简单的二分裂方式进行无性繁殖的。
2．在适宜条件下，大肠杆菌分裂一次仅需要20～30 min。
3．实际上，大肠杆菌在生长和繁殖过程中，会消耗大量的营养物质，环境pH也会发生改变。
思考：1．计算：人的肠道环境非常适合大肠杆菌的生长和繁殖。
利用计算器计算一个大肠杆菌在人的肠道中24 h后，理论上能达到的数量。
（4 722×1021）2．推理：大肠杆菌是一类细菌。
基于日常生活中多种细菌影响我们生活的实例（如肉汤腐败），推理细菌除了繁殖快之外，可能还会具有的特征。
微生物还有哪些特定功能呢？这些特定功能又是如何被发酵工程所利用的呢？【新知讲解】一、发酵工程利用了微生物的特定功能阅读教材35页，归纳微生物的特定功能和特点，并举例说明这些特定功能和特点在发酵工程中的用处。
微生物具有生长旺盛、繁殖快的特定功能。
在发酵工程液体培养中，接种后细菌细胞数量会呈几何级数增长。
微生物吸收多、转化快的特定功能为发酵工程产生大量代谢产物提供了保障。
微生物具有适应性强、易变异的特定功能。
这为通过育种大幅度地提高菌种的生产性能提供了保障。
微生物还具有种类多、分布广的特点。
1.3 发酵工程及其应用 教学设计-2021-2022学年高二下学期生物人教版选择性必修3
第3节发酵工程及其应用(一)教学目标1.概述发酵工程及其基本环节。
2.举例说明发酵工程在生产上有重要的应用价值。
(二)教学重点和难点1.教学重点发酵工程的基本环节、发酵工程的应用。
2.教学难点发酵工程的基本环节。
(三)教学过程一、导入新课利用教材“从社会中来”中的素材，明确青霉素的生产成本和价格因为发酵工程的应用而大大降低，引发学生追问发酵工程的奥秘，进而引导学生分析现代工业青霉素究竟是怎样生产的。
由此逐步建构出发酵工程的概念。
二、分析发酵工程的基本环节结合学生的实践经验来分析发酵工程的基本环节，加深他们对发酵工程基本环节的理解。
让学生自主构建流程图，使他们对发酵工程的基本环节形成一个整体认识。
发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵,产品的分离、提纯等方面。
结合教材P22图1-9发酵工程的基本环节和发酵罐示意图了解发酵工程基本环节。
同时分析和讨论P23有关问题对发酵工程基本环节进行分析,总结归纳在发酵工程中对选择的菌种需要考虑的因素，利用教材设计的旁栏思考题，引导学生可从生物与环境相适应的观点理解菌种选育的思路。
为了满足微生物的生长需要，对发酵条件要如何进行调控。
发酵工程与传统发酵技术对比，在产物分离和提纯方有了很大改进之处。
在进行发酵生产时，微生物及其代谢物中都可能含有危害环境的物质。
为了减少或避免污染物的产生和排放，实现清洁生产，应该对排出的气体和废弃培养液进行二次清洁或灭菌处理。
引导学生绘制发酵工程的基本流程图。
在绘制流程图的过程中认识：发酵工程是多个技术环节的集成，任何一个环节出现问题，都可能导致无法获得产品。
在生产过程中除了要考虑技术、经济等因素，还应该考虑是否对环境友好，只有对环境友好才能实现可持续发展。
三、发酵工程的应用结合教材中的内容，归纳发酵工程在各个领域的应用情况。
发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。
高中生物《发酵工程及其应用》微课精讲+知识点+课件教案习题
↓重点知识：1.发酵工程:是根据生物学,化学和工程学的原理进行工业规划的经营和开发微生物,动植物细胞及其亚细胞组分,进而利用生物体所具有的功能元件来提供商品而服务于社会的一门综合性科学技术.2.发酵动力学:研究微生物生长,产物合成,底物消耗之间动态定量关系,定量描述微生物生长和产物形成的过程.3.生物反应过程特点：①发酵原料的选择和预处理②菌种的选育和扩大培养③微生物发酵和控制④产品的分离和纯化发酵工程知识点：1、菌种培育由于从自然界分离的菌种不一定能满足生产的要求，因此必须对菌种进行改造，如何改造培育优良菌种呢？第一，生产微生物直接合成的产物，即微生物的天然产品，如抗生素、氨基酸等，先从自然界分离出相应的菌种，再用物理或化学的方法进行诱变育种，从中筛选出产量高的菌株用于生产。
例如生产用青霉菌的培育过程。
第二，生产微生物不能合成的产物，如人的生长激素、胰岛素等产品，则用细胞工程、基因工程对微生物的遗传特性进行定向的改造，构建工程菌来达到生产相应产品的目的。
例如单克隆抗体、白细胞介素—2、抗血友病因子的生产。
2、两次培养发酵工程的几个环节中有两次对微生物进行培养，第一次是对菌种的扩大培养，第二次是发酵生产产品过程时的培养。
它们有何区别呢？第一，两次培养的目的不同。
扩大培养是为了让菌种在短时间内快速繁殖，以便得到大量的菌种用于生产。
而发酵过程的培养是为了获得生物产品、单细胞蛋白或者是发酵产物。
第二，两次培养的条件不相同。
例如：酒精发酵，扩大培养要在有氧的条件下进行，让酵母菌进行有氧呼吸，获得的能量多，短时间内大量繁殖使自己在培养基中成为优势种群，发酵过程的培养要在厌氧的条件下进行才能产生酒精；又如谷氨酸发酵，谷氨酸棒状杆菌扩大培养要求C：N＝4：1，菌体大量繁殖，发酵过程的培养C：N＝3：1才能大量合成谷氨酸。
3、菌体生长规律研究微生物的生长规律是为发酵提供理论依据，是将少量的单一菌种接种到恒定容积的液体培养基中，在适宜条件下培养并定期取样测定菌体的群体生长规律，由于营养物质有限，菌体生长有调整期、对数期、稳定期、衰亡期四个阶段。
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《发酵工程及其应用》主题说明
基本信息县（市、
区）
学校姓名学科生物
能力维度□学情分析 教学设计□学法指导□学业评价
所属环境 多媒体教学环境□混合学习环境□智慧学习环境微能力点A3演示文稿设计与制作
教学环境教具及信息技术手段:教学视频和多媒体课件。
课题名称发酵工程及其应用
主要内容1.随着科技的进步，人对生活要求的增长，生物工程的发展日益关注。
生物工程由细工程、基因工程、酶工程和发酵工程组成。
发酵工程，又称为微生物工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
2.发酵工程与传统相比，主要以可再生资源为原料；反应条件温和；环境污染较少；能生产目前不能生产或通过化学方法生产困难的性能优异的产品；投资较少。
3.发酵工程作为生物工程的基础应用，作为基因工程、细胞工程的研究成果的应用，在食品、工业、医药中有着不可替代的作用。
教学对象本堂课的授课对象高二年级的学生，重点是要让学生从工程学的角度来理解发酵工程的概念，分析发酵工程的各个环节以及了解它的应用。
教学重点 1.发酵工程的基本环节。
2.发酵工程的应用。
学习难点发酵工程的基本环节
自评等级√优秀□合格□不合格。