1、必修本第 20 课时 发酵工程简介（二）【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，可用发酵工程的方法来生产胰
2、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，再对该种大肠杆菌扩大培养
3、。（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胨 含碳有机物 含
4、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药，可从动物胰腺中
5、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
