内容正文:
课题3 酵母细胞的固定化 见学生用书P029
学习目标
重点难点
1.知识与技能
(1)识记固定化技术的常用方法。
(2)理解固定化酵母细胞的制备过程。
(3)知道固定化酶的实例。
2.过程与方法
(1)固定化细胞技术。
(2)制备固定化酵母细胞的过程。
3.情感态度与价值观
通过学习固定化技术的发展过程,培养科学探究精神,同时领会研究的科学方法。
1.教学重点
制备固定化酵母细胞。
2.教学难点
制备固定化酵母细胞。
——— 基/ 础/ 点·精/ 练 ———
知识点一 固定化细胞与固定化酶
1.下列有关制备固定化酵母细胞的叙述,正确的是( )
A.取1 g干酵母,放入50 mL烧杯中,加满蒸馏水,使其活化
B.配制海藻酸钠溶液时,加热用大火,直到海藻酸钠溶化为止
C.将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入已活化的酵母细胞
D.将新制得的固定化酵母凝胶珠用清水反复冲洗,以防止杂菌污染
答案 C
解析 取1 g干酵母,放入50 mL烧杯中,加10 mL蒸馏水,以利于搅拌,使其活化,A项错误;配制海藻酸钠溶液时,加热用小火,防止焦糊,B项错误;将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入已活化的酵母细胞,C项正确;将新制得的固定化酵母凝胶珠用蒸馏水冲洗2~3次,D项错误。
2.下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述,正确的是( )
A.可用包埋法制备固定化酵母细胞
B.固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应
C.若发酵底物是大分子,则固定化细胞优于固定化酶
D.反应产物对固定化酶的活性没有影响
答案 A
解析 酵母细胞个体较大,可用包埋法制备固定化酵母细胞,A项正确;固定化细胞可以催化特定反应底物的一系列反应,B项错误;大分子不易进入细胞,若发酵底物是大分子,则固定化酶优于固定化细胞,C项错误;反应产物可能导致溶液pH改变,可能对固定化酶的活性产生影响,D项错误。
3.在制备固定化酵母细胞的实验中,不需要的操作是( )
A.用蒸馏水活化酵母细胞
B.采用小火间断加热的方法溶解海藻酸钠
C.在CaCl2溶液中形成凝胶珠
D.将固定化酵母细胞装填反应柱进行发酵
答案 D
解析 制备固定化酵母细胞的实验中,首先需要用蒸馏水活化酵母细胞,A正确;在配制海藻酸钠溶液时,要用小火间断加热,防止海藻酸钠溶液焦糊,B正确;实验的最后需要在CaCl2溶液中形成凝胶珠,C正确;将固定化酵母细胞装填反应柱进行发酵属于固定酵母细胞的应用,不属于制备过程,D错误。
4.下图甲表示制备固定化酵母细胞的有关操作,图乙是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。下列叙述不正确的是( )
A.刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液
B.图甲中X溶液为CaCl2,其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠
C.图乙发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接触
D.图甲中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图乙装置中
答案 A
解析 刚溶化的海藻酸钠应冷却至室温后再与活化的酵母菌混合,A项错误。海藻酸钠与酵母菌混合液应滴入CaCl2溶液中,以制备凝胶珠;凝胶珠用蒸馏水冲洗2~3次后,再转移到发酵装置中;搅拌可使酵母菌与培养液充分接触,有利于发酵的顺利进行。故B、C、D三个选项正确。
知识点二 固定化细胞与固定化酶的应用
5.下表是利用固定化α-淀粉酶进行酶解淀粉的实验,下列叙述错误的是( )
组别
固定化酶柱长度/cm
淀粉溶液的流速
/(mL·min-1)
甲
10
0.3
乙
10
0.5
丙
15
0.3
丁
15
0.5
A.预期丙组流出液中产物的纯度可能最高
B.固定后的α-淀粉酶装入柱中后可以重复利用
C.各组实验中淀粉溶液的浓度、pH、温度等都应该相同且适宜
D.流出液产物的纯度只与固定化酶柱长度和淀粉溶液的流速有关
答案 D
解析 丙组固定化酶柱长度大,淀粉溶液流速慢,流出液中产物的纯度可能最高,A项正确;固定后的α-淀粉酶装入柱中后可以重复利用,B项正确;本实验的研究目的是探究固定化酶柱长度和淀粉溶液流速对流出液产物的纯度的影响,各组实验中淀粉溶液的浓度、pH、温度等属于无关变量,应该相同且适宜,C项正确,D项错误。
6.下列关于使用固定化酶技术生产高果糖浆的说法,正确的是( )
A.高果糖浆的生产需要使用果糖异构酶
B.在反应柱内的顶端装上分布着许多小孔的筛板,防止异物的进入
C.将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,果糖从反应柱下端流出
D.固定化酶技术复杂,成本较高
答案 C
解析 高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶,反应柱下端分布有筛板的目的是防止酶颗粒的通过,反应柱能连续使用,大大降低了生产成本,选C。
7.某实验小组进行固定化酵母细胞的制备,并开展游离酵母发酵产酒酒精度的比较。请回