最新浙科版生物选修2第一节《 微生物发酵与食品生产》教案文档格式.docx

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预期目标

1.复习提问,引入新课。

师：

同学们在初中时学习过微生物发酵与食品,我们的日常生活中也接触到许多发酵食品,请同学们思考这样一个问题：

哪些食品是由微生物发酵生产的？

相应的发酵种类是什么？

生：

酸奶、泡菜,它们都是乳酸发酵。

很好！

还有其他食品吗？

想一想,我们每天吃的主食有通过发酵制作的吗？

馒头、面包。

对,实际上,我们经常食用的许多食品,以及使用的一些药品,它们的生产过程都离不开微生物发酵。

那么,微生物发酵是如何发展起来的？

其生产过程怎样？

它还可应用在哪些方面？

现在我们就一起来解答这些问题。

学生很可能回答不全,教师可提示。

投影或板书：

第一节微生物发酵及其应用

联系日常生活的实例,在回忆旧知识的基础上,引入新课,以激发学生的学习兴趣,强化从社会中来的意识。

2.新课──发酵工程史话的学习。

现在人们能够利用微生物发酵来大规模地生产食品、药品等许多产品,那么,人们今天的成绩是如何一步步取得的呢？

下面我们先来学习第一个问题：

发酵工程史话。

首先,请大家阅读教材发酵工程史话标题下的第一自然段。

从这段文字的叙述中,能够看出,人类的祖先很早就会在不知微生物发酵原理的情况下,利用微生物发酵技术来生产多种产品,这个方面还有我们中华民族的贡献。

由此可见,发酵技术是从生产实践中一步步产生的。

下面请同学们继续阅读第二自然段。

第二自然段的核心内容是,随着两位科学家研究出发酵现象的本质和人们对微生物的认识不断深入后,诞生了传统的发酵工业。

这充分说明了发酵技术需要基础科学研究的指导,即科学研究促进了技术的发展。

好,请大家继续阅读后四个自然段的内容。

从中能够看出,发酵技术随着时代的发展而不断向前发展,从传统的发酵工业到现代发酵工业,再到微生物工程,它不仅成为生物技术产业的重要支柱,而且和基因工程技术的结合使它如虎添翼。

由此看来,生物技术产业的核心是技术,同时科学技术又是一个不断发展的过程。

一、发酵工程史话

学生先阅读教材相应的段落,教师就此段落提炼出有关科学价值观的教育素材

自然过渡到发酵工程史话。

让学生体验科学技术是从生产实践中产生的。

让学生体验技术需要以基础科学研究作指导,科学、技术间存在相互作用。

让学生认同生物技术产业的核心是技术,以及科学技术是一个不断发展的过程。

3.新课──发酵生产过程探秘。

在很多家庭的日常生活中,味精是不可缺少的调味品,那么,你知道它的化学成分是什么吗？

谷氨酸钠。

对！

有人认为食用味精对人体有毒害作用,从生物学的角度,你如何看待这个问题？

味精是谷氨酸的一种钠盐,食用后在体内能分解成谷氨酸,而谷氨酸是人体的一种必需氨基酸,所以食用味精对人体不会有毒害作用。

非常好！

适当添加味精对人体无害,且能增添菜肴的鲜味。

我国已成为国际上味精生产大国,年产约6.5×

105t。

你想知道味精是怎样在现代化的工厂中生产出来的吗？

请大家翻到教科书P76～77。

现代发酵工业的生产过程非常复杂,为避繁就简,突出主干,教科书用流程图来展示发酵的基本过程。

为便于同学们的理解,我们以味精生产为例,来探秘它的发酵生产过程。

味精生产的第一步是选育出能产生谷氨酸的细菌菌种,如谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等。

这些细菌先是从自然界中分离出来的,再用诱变、基因工程等现代生物技术处理,便可得到高产的菌种。

由于谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌是细菌,其同化作用类型是异养型的,所以要大量培养这些细菌,就需根据细菌的代谢特点配制相应的培养基。

培养基如何配制可参看教科书中关于配制培养基的解释。

由于生产中要采用单一菌种发酵,整个发酵过程不能混入其他微生物（杂菌）,所以生产味精的培养基和发酵设备必须经过严格的灭菌,并进行无菌操作。

在味精生产过程中,由于发酵罐的体积很大,需要的菌种（种子）量就多。

为提高发酵罐中的发酵效率,缩短生产时间,要把谷氨酸棒状杆菌或黄色短杆菌的菌种,经过培养,达到一定数量后,才能接入到发酵罐中,即要先经过扩大培养后再接种。

当谷氨酸棒状杆菌或黄色短杆菌的菌种接入发酵罐后,这些细菌就会利用罐内培养基中的营养物质大量繁殖,同时产生大量的谷氨酸。

为使发酵过程处于最佳状态,现代化的味精生产企业,其发酵罐均有计算机控制系统,能对发酵过程中的各种条件严格控制,以大幅度地提高生产率。

需要说明的是,谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌均是好氧菌,因此,发酵过程中要不断地通入无菌空气,以满足它们生长繁殖的需要。

在温度为30～37℃、pH为7～8的条件下,经28～32h,发酵罐内的培养液中就会生成大量的谷氨酸,随后,将谷氨酸从培养液中分离出来,用适量的Na2CO3溶液中和（形成谷氨酸钠结晶）后,再经过过滤、浓缩、离心分离等步骤,便成了味精。

这便是味精生产的最后一步,即分离、提纯产物,获得产品。

二、发酵生产过程探秘──以味精生产为例

由于这部分内容学生较陌生,因此以教师讲解为主。

板书：

1.菌种的选育：

如谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等

2.培养基的配制：

水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等

3.灭菌：

去掉杂菌

4.扩大培养和接种：

先大量培养谷氨酸棒状杆菌或黄色短杆菌的菌种,再将菌种接入发酵罐

5.发酵罐内发酵：

由计算机控制系统控制条件

6.分离、提纯产物

→产品：

谷氨酸→谷氨酸钠

让学生了解发酵生产的基本过程。

4.新课──发酵与食品生产。

正因为人们对微生物发酵生产的过程研究得非常透彻,所以现在我们能利用微生物发酵技术来生产多种产品。

请大家翻到教科书P77,看讨论专栏,4个同学一组来完成这个讨论。

哪个小组愿意把自己讨论的结果和大家交流？

馒头、面包、泡菜等是直接由微生物发酵生产的。

味精、醋、酱油等是经发酵生产的食品添加剂。

实际上发酵与食品生产的关系最为密切,其产品远远超过同学们现在所知的。

如想进一步了解,请阅读教科书P78的内容。

三、发酵与食品生产

先给学生5min完成讨论,再让2～3个组的学生发言。

让学生感到要学习的内容离自己很近,激发起学生的学习兴趣。

让学生体验科学、技术、社会三者间的关系。

5.小结及布置调查活动。

今天这节课我们学习了有关微生物发酵及其应用的内容,大家应了解微生物发酵生产的基本过程,同时能举例说出微生物发酵与食品生产的关系。

我们应该利用所学的知识去关注微生物发酵在社会中的应用,为此,请大家利用课余时间完成一个调查活动,调查活动的内容和要求见教科书P78“到社会中去”栏目,大家可根据自己的兴趣和条件任选一个题目去调查,调查完成后,写一份调查报告,供大家交流。

感兴趣的学生可以个人或小组合作,选择一个内容去调查。

最终完成的调查报告,经教师评价后,张贴出来,办一个专栏供大家参观

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。

加酶洗衣粉简介

加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂,如碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等。

这些酶制剂不仅可以有效地清除衣物上的污渍,而且对人体没有毒害作用,并且这些酶制剂及其分解产物能够被微生物分解,不会污染环境。

所以,加酶洗衣粉受到了人们的普遍欢迎。

加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶制剂可以使奶渍、血渍等多种蛋白质污垢降解成易溶于水的小分子肽。

碱性蛋白酶的主要产生菌是某些芽孢杆菌。

衣物上脂质污垢的主要成分是甘油三酯。

甘油三酯很难被一般洗衣粉中的表面活性剂乳化,而留在衣物上的甘油三酯容易发生氧化反应,使纺织品变黄变脆。

碱性脂肪酶制剂能将甘油三酯水解成容易被水冲洗掉的甘油二酯、甘油单酯和脂肪酸,从而达到清除衣物上脂质污垢的目的。

碱性脂肪酶的主要产生菌是某些青霉。

20世纪80年代,日本的一家公司首先推出含有碱性纤维素酶制剂的洗衣粉。

碱性纤维素酶本身不能去除衣物上的污垢,它的作用是使纤维的结构变得蓬松,从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触,从而达到更好的去污效果。

碱性纤维素酶还能去除棉纺织品表面的浮毛,使洗涤后的棉纺织品柔软蓬松,织纹清晰,色泽更加鲜艳,穿着更加舒适

酶的固定化方法

酶的固定化方法不下百种,归纳起来大致可以分为三类,即载体结合法、交联法和包埋法。

载体结合法是指将酶固定到非水溶性载体上的方法。

根据固定方式的不同,这种方法又可以分为物理吸附法、离子结合法和共价结合法。

物理吸附法是指将酶吸附到固体吸附剂表面的方法,固体吸附剂多为活性碳、多孔玻璃等。

离子结合法是指通过离子键将酶结合到具有离子交换基团的非水溶性载体上的方法,载体有离子交换树脂等。

共价结合法是指酶和载体以共价键的形式结合在一起的方法,这种方法需要酶和载体都具有氨基、羧基或羟基等官能团。

交联法是指通过双功能试剂,将酶和酶联结成网状结构的方法。

交联法使用的交联剂是戊二醛等水溶性化合物。

包埋法是指将酶包裹在多孔的载体中,如将酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中,或包裹在硝酸纤维素等半透性高分子膜中。

前者包埋成格子型,后者包埋成微胶囊型

第1章人体的内环境与稳态

稳态是生命系统的基本特征之一。

本模块为《稳态与环境》,因此,应该让学生开始本模块的学习时,就明白什么是稳态,理解稳态的重要意义。

本章教材分析

一、教学目的要求

知识方面

1.描述内环境及其作用。

2.说明内环境稳态及其生理意义。

情感态度与价值观方面

关注维持内环境稳态与健康的关系。

能力方面

1.进行实验,了解生物体维持pH稳定的机制。

2.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。

二、教学内容的结构和特点

（一）教学内容的特点

本章内容包括《细胞生活的环境》和《内环境稳态的重要性》两节内容。

其中第1节可用1课时教学,第2节可用2课时教学（其中实验1课时）。

本章题图由3张图片组成：

边防战士在冰天雪地里巡逻、工人在炼钢炉前工作、抗洪战士在补充营养物质和水分。

章引言则就这3种场景提出问题,引发学生思考。

“内环境”的概念比较抽象,教材这样做,是从宏观方面引入,从外在现象入手,意在激发学生的学习兴趣。

压图诗是本章的点睛之笔,具有统领全章内容的功能。

第1节《细胞生活的环境》包括体细胞生活在细胞外液中、细胞外液的成分、细胞外液的渗透压和酸碱度、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介等内容。

这些内容,是课程标准所规定的“说明稳态的生理意义”的基础。

教材并没有一开始就阐述什么是“人体内环境”,而先放眼生命世界中“细胞生活的环境”这样的广阔视角。

这样,既可以和《分子与细胞》衔接,利用学生已有的知识经验,又能激发学生的学习兴趣。

“问题探讨”活动,意在调动学生围绕单细胞生物和多细胞生物的细胞的生活环境的差异展开讨论。

因为对单细胞生物生活的环境有一定的了解,有助于认识到多细胞生物的细胞也需要与环境进行物质和能量交换,从而能更好地理解这些细胞的生存环境,并加深对生命世界的认识。

“体内细胞生活在细胞外液中”包含体液和内环境两个概念。

内环境是核心概念,既包括了内环境的定义,也包括组成内环境的各种细胞外液通过