選修本
第20課時 發酵工程簡介（二）
【知識精講】
1．在醫藥工業上的應用：
（1）發酵工程能生產人們所需要的藥品。如：通過青霉發酵能生產 。
（2）通過發酵工程能生產基因藥品。如：將人工合成的人的胰島素基因轉移到大腸桿菌細胞內構建成“工程菌”，即先通過 工程再通過 工程培養工程菌就可獲得人的胰島素。
2．在食品工業上的應用：
（1）生產豐富優質的傳統發酵產品；（2）生產各式各樣的食品添加劑；（3）發酵工程能為解決人類糧食缺問題開辟新途徑。如通過發酵工程可獲得大量的微生物菌體—— 。
【題例領悟】
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在，可用發酵工程的方法來生產胰島素。若用大腸桿菌發酵來生產胰島素，并結合基因工程，寫出其生產過程：
（1）提取目的基因：采用的方法是根據正常人的胰島素的 序列，推測出 的序列，再根據 原則，推測出 序列，用化學的方法，合成目的基因。
（2）目的基因與運載體結合：從大腸桿菌的細胞中提取 ，并用 酶切割質粒，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）將目的基因導入受體細胞：將大腸桿菌用 處理，以增大 的通透性，讓重組ＤNＡ進入大腸桿菌體內。
（4）目的基因的檢測與表達：在用一定的方法檢測出目的基因已導入大腸桿菌細胞內并能 后，再對該種大腸桿菌擴大培養。
（5）配制適合大腸桿菌的培養基，并對培養基進行 處理并裝入發酵罐，將上述大腸桿菌接種到發酵罐發酵，并控制 條件。
（6）發酵完畢后，從培養基中 并 胰島素，經過一定的加工成為藥用胰島素，經 合格后，可投入使用。
答案：⑴氨基酸 mRNA 堿基互補配對原則 胰島素基因 ⑵質粒 限制性內切酶 粘性末端 粘性末端 目的基因 DNA連接酶 胰島素基因 大腸桿菌質粒 ⑶CaCl2 細胞壁 ⑷ 正常表達 ⑸滅菌 發酵 ⑹提取 分離 檢驗
【自我評價】
一、選擇題
1．用發酵工程生產的產品，如果是菌體，則進行分離提純可采用的方法是
Ａ．蒸餾過濾 Ｂ．過濾沉淀 �。茫腿‰x子 Ｄ．沉淀萃取
2．下列物質中，不能為異養生物作碳源的是
Ａ．蛋白胨 �。拢加袡C物 Ｃ．含碳無機物 �。模�、花生餅
3．培養生產青霉素的高產青霉素菌株的方法是
Ａ．細胞工程 �。拢蚬こ�
Ｃ．人工誘變 �。模斯ふT變和基因工程
4．以下發酵產品中不屬于微生物代謝產物的是
Ａ．味精 Ｂ．啤酒 �。茫叭嗽烊狻薄 。模松L激素
5．利用酵母菌發酵生產酒精時，投放的最適原料和產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�。茫衩追酆蜔o氧 Ｄ．大豆粉和無氧
6．關于單細胞蛋白敘述正確的是
Ａ．是微生物細胞中提取的蛋白質 �。拢ㄟ^發酵生產的微生物菌體
Ｃ．是微生物細胞分泌的抗生素 Ｄ．單細胞蛋白不能作為食品
7．基因工程培育的工程菌通過發酵工程生產的產品有 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 Ｂ．②⑤⑥ �。茫邰茛� �。模冖邰�
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”產生，后者與前者比較最顯著的特點是：生產條件 ；原料來源 ；價格 ；產物 ；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（其他容器也可），在米飯中央挖一個小洞，加蓋后置于適當地方保溫（28℃)，12小時后即可。請從以下幾個方面對發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）發酵壇并沒有完全密封，壇內無氧發酵的環境是如何形成的？
。
（5）家庭釀酒的關鍵是保溫和放“酒藥”，如果米的量很多而放的“酒藥”太少，常常導致甜米酒因變質而失敗。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；呼吸產生的水使發酵液增多，淹沒了米飯，形成了無氧環境 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勢，往往導致雜菌感染
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