1、选修本第 20 课时 发酵工程简介（二）淮安中学 陈同林【知识精讲】1在医药工业上的应用：（1）发酵工程能生产人们所需要的药品。如：通过青霉发酵能生产 。（2）通过发酵工程能生产基因药品。如：将人工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” ，即先通过 工程再通过 工程培养工程菌就可获得人的胰岛素。2在食品工业上的应用：（1）生产丰富优质的传统发酵产品；（2）生产各式各样的食品添加剂；（3）发酵工程能为解决人类粮食缺问题开辟新途径。如通过发酵工程可获得大量的微生物菌体 。【题例领悟】用来治疗糖尿病的胰岛素，过去主要靠从动物体器官组织中提取，但因受原料限制，无法推广。现在，可用发酵
2、工程的方法来生产胰岛素。若用大肠杆菌发酵来生产胰岛素，并结合基因工程，写出其生产过程：（1）提取目的基因：采用的方法是根据正常人的胰岛素的 序列，推测出 的序列，再根据 原则，推测出 序列，用化学的方法，合成目的基因。（2）目的基因与运载体结合：从大肠杆菌的细胞中提取 ，并用 酶切割质粒，使其露出 。用同一种酶切割目的基因使其露出相同的 ，再将 插入到质粒切口处，加入适量的 酶，这样就形成了一个 和 的重组N。（3）将目的基因导入受体细胞：将大肠杆菌用 处理，以增大 的通透性，让重组N进入大肠杆菌体内。（4）目的基因的检测与表达：在用一定的方法检测出目的基因已导入大肠杆菌细胞内并能 后，再对该
3、种大肠杆菌扩大培养。（5）配制适合大肠杆菌的培养基，并对培养基进行 处理并装入发酵罐，将上述大肠杆菌接种到发酵罐发酵，并控制 条件。（6）发酵完毕后，从培养基中 并 胰岛素，经过一定的加工成为药用胰岛素，经 合格后，可投入使用。答案：氨基酸 mRNA 碱基互补配对原则 胰岛素基因 质粒 限制性内切酶 粘性末端 粘性末端 目的基因 DNA 连接酶 胰岛素基因 大肠杆菌质粒 CaCl2 细胞壁 正常表达 灭菌 发酵 提取 分离 检验 【自我评价】一、选择题1用发酵工程生产的产品，如果是菌体，则进行分离提纯可采用的方法是蒸馏过滤 过滤沉淀 萃取离子 沉淀萃取2下列物质中，不能为异养生物作碳源的是蛋白
4、胨 含碳有机物 含碳无机物 石油、花生饼3培养生产青霉素的高产青霉素菌株的方法是细胞工程 基因工程人工诱变 人工诱变和基因工程4以下发酵产品中不属于微生物代谢产物的是味精 啤酒 “人造肉” 人生长激素5利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的最适原料和产生酒精阶段要控制的必要条件是玉米粉和有氧 大豆粉和有氧 玉米粉和无氧 大豆粉和无氧6关于单细胞蛋白叙述正确的是是微生物细胞中提取的蛋白质 通过发酵生产的微生物菌体是微生物细胞分泌的抗生素 单细胞蛋白不能作为食品7基因工程培育的工程菌通过发酵工程生产的产品有 石油、人生长激素、紫草素、聚乙二醇、胰岛素、重组乙肝疫苗 二、非选择题8胰岛素是治疗糖尿病的特效
5、药，可从动物胰腺中提取，也可以通过“工程菌”产生，后者与前者比较最显著的特点是：生产条件 ；原料来源 ；价格 ；产物 ；废弃物 。9下面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 度，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） ，在米饭中央挖一个小洞，加盖后置于适当地方保温（28)，12 小时后即可。请从以下几个方面对发酵过程做一简单的分析。（1）先将米煮一煮的目的是 。（2）为什么要冷却到 30后才能加入“酒药”？ 。（3）在中央挖一个小洞的原因是 。（4）发酵坛并没有完全密封，坛内无氧发酵的环境是如何形成的？。（5）家庭酿酒的关键是保温和放“酒药” ，如果米的量很多而放的“酒药”太少，常常导致甜米酒因变质而失败。其主要原因是 自我评价答案1B 2C 3C 4C 5C 6B 7B 8 温和 丰富 低廉 专一 对环境污染小且易处理 9杀灭杂菌 太高的温度会杀死或抑制酵母菌 有利于透气，使酵母菌在开始时能迅速繁殖 有氧呼吸消耗了氧气；呼吸产生的水使发酵液增多，淹没了米饭，形成了无氧环境 米多酒药少，造成酵母菌起始密度太低，不能迅速繁殖形成生长优势，往往导致杂菌感染
