高中生物苏教版生物技术实践第三章酶的应用技术实践 第3章第2节

第三章第二节一、选择题1．下列关于固定化细胞的说法错误的是()A．固定化细胞技术是利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间内的技术B．固定化酶技术是固定化细胞技术的基础C．一般来说，细胞常采用物理吸附法固定化D．包埋法常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等解析：细胞个大，但酶分子很小，个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出，所以酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化。答案：C2．下列有关固定化技术的叙述，正确的是()A．固定化酶只是在细胞内才能发挥作用B．固定化酶能提高酶的利用率C．酶的固定是酶分离纯化的常用方法D．固定化酶的固定化方式就是吸附在固体表面上解析：酶在条件适宜时，既可在细胞内起作用，也可在细胞外起作用，制成的固定化酶，更是主要在细胞外发挥作用，制作固定化酶的方法有吸附在固体表面，将酶相互连接起来，将酶包埋在细微的网格里等；制成固定化酶的步骤包括酶的生产、提取、酶的分离纯化、酶的固定化，即酶分离纯化是酶的固定化的前提条件；固定化酶能重复利用，从而提高了酶的利用率。答案：B3．关于配制海藻酸钠溶液的措施正确的是()A．用酒精灯加热，加热中不能搅拌B．由于海藻酸钠溶解速度快，所以不用加热C．海藻酸钠在水中溶解的速度慢，需用酒精喷灯加热D．采用小火或间断加热，促进溶解解析：配制海藻酸钠溶液实验中，用酒精灯加热，边加热边搅拌，采用小火或间断加热，促进溶解。答案：D4．有关制备固定化酵母细胞的叙述错误的是()A．溶解海藻酸钠，最好采用持续加热的方法B．溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温才能加入酵母细胞C．如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目少D．制备凝胶珠时要缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中解析：在制备固定化酵母细胞的过程中，溶解海藻酸钠时，采用小火或间断加热，避免海藻酸钠焦糊，影响实验效果；溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温才能加入酵母细胞，避免温度过高杀死酵母细胞；制成的凝胶珠，如果海藻酸钠浓度过低，则形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目少；制备凝胶珠时要缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中，目的是使凝胶珠形成稳定的结构。答案：A5．下列关于酶和细胞的固定化研究及应用的叙述，正确的是()A．用海藻酸钠固定酵母细胞的方法属于物理吸附法B．用化学结合法固定化酶不会对其活性产生影响C．固定化酶和固定化细胞催化反应的底物都可以是大分子D．固定化酶和固定化细胞都可反复使用，催化反应的速率会受环境影响解析：用海藻酸钠固定酵母细胞的方法属于包埋法；用化学结合法固定化酶是将酶通过化学键连接到天然的或合成的高分子载体上，使用偶联剂通过酶表面的基团将酶交联起来，因而可能会对其活性产生影响；固定化细胞催化的反应一般是利用细胞内的一系列酶催化一系列的化学反应，这些反应一般在细胞内进行，大分子物质不易进入细胞，因此不适合催化大分子底物；固定化酶和固定化细胞都能与反应物接触，又能与产物分离，因而可反复使用，但环境因素会影响酶的活性和细胞的生命活动。答案：D6．下列不属于固定化酶在利用时的特点的是()A．有利于酶与产物分离 B．可以被反复利用C．能自由出入依附的载体 D．一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应解析：固定化酶是将酶固定在一种载体上，因此它不能自由出入依附载体。答案：C7．常用的包埋法固定化细胞，需用到不溶于水的多孔性载体，下列不能当做载体的是()A．琼脂糖 B．蔗糖C．海藻酸钠 D．明胶答案：B8．用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时，为了能产生酒精，下列措施错误的是()A．向瓶内泵入氧气B．应将装置放于适宜的条件下进行C．瓶内应富含葡萄糖等底物D．将瓶口密封，效果更好答案：A9．下列有关固定化酶和固定化细胞的说法正确的是()A．某种固定化酶的优势在于能催化系列生化反应B．固定化细胞技术一次只能固定一种酶C．固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都在细胞外起作用D．固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但酶的活性迅速下降答案：C10．使用固定化细胞的优点是()A．可催化大分子物质的水解 B．可催化一系列化学反应C．与反应物易接近 D．有利于酶在细胞外发挥作用解析：固定化细胞与固定化酶相比，操作更容易，对酶活性的影响更小，可以催化一系列的反应，但由于大分子物质难以自由通过细胞膜，因此应用也受到限制。答案：B11．目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列属于应用中面临的实际问题的是()A．酶通常对强酸、强碱、高温非常敏感，但对有机溶剂不敏感B．酶的结构比较稳定，所以催化功能很强C．酶用于生产时可能会混在产物中，影响产品质量D．直接用于生产中的酶可以多次利用答案：C12．酶制剂、固定化酶、固定化细胞已经广泛应用于各个领域，下列叙述正确的是()A．用于治疗消化不良症的肠溶多酶片含有多种消化酶，但嚼服后会失去疗效B．固定化酵母细胞的常用方法是吸附法，这种方法对酵母细胞活性影响最小C．固定化酶的应用中，要控制好pH、温度、溶解氧和营养条件D．固定化细胞用于生产胞外酶和分泌到胞外的产物答案：A13．在一个普通的锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如下图所示，在有关坐标图中不正确的是()答案：B14．目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列属于酶应用中面临的实际问题的是()A．酶对有机溶剂不敏感，但对高温、强酸、强碱非常敏感B．加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂，比普通洗衣粉更易污染环境C．固定化酶可以反复利用，但在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性D．酶的催化功能很强，但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用答案：C15．制备固定化酵母细胞的过程中错误的是()A．取干酵母，加入蒸馏水，使其活化B．配制海藻酸钠时，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．将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右解析：该题考查了制备固定化酵母细胞过程中应注意的问题。酵母细胞的活化需要用蒸馏水，而不是自来水；配制海藻酸钠溶液时要小火间断加热；将溶化后的海藻酸钠与酵母细胞混合之前必须先冷却至室温；CaCl2的作用是促进胶体聚沉，但凝胶珠形成后需要浸泡30min。答案：B二、非选择题16．下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答：酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。(1)在________状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复________状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时________。(2)影响实验成败的关键步骤是________________________________。(3)如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目________。(4)观察形成的凝胶珠的颜色和形状，如果颜色过浅，说明________________；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明________________________。(5)固定化细胞技术一般采用包埋法固定化，原因是__________________。(6)该实验中CaCl2溶液的作用是________________________________。解析：干酵母在无水状态时休眠，条件一旦适宜，其活性马上恢复。用包埋法固定化酵母菌的关键是海藻酸钠的配制。海藻酸钠浓度的高低直接影响酵母细胞固定化的质量，其中CaCl2起到了使胶体聚沉、凝胶珠的结构稳定的作用。答案：(1)缺水正常的生活体积会增大(2)配制海藻酸钠溶液(3)少(4)固定化酵母细胞数目较少海藻酸钠浓度偏高，制作失败(5)细胞个体大，不易从包埋材料中漏出(6)使胶体聚沉17．下面是利用固定化酵母细胞发酵生产啤酒的实验过程：步骤①：酵母细胞的活化。称取1g干酵母置于50mL烧杯中，加10mL蒸馏水，搅拌，静置1步骤②：配制物质的量浓度为0．05mol/L的氯化钙(CaCl2)溶液。步骤③：配制海藻酸钠溶液。称取0．7g海藻酸钠置于50mL烧杯中，加10mL蒸馏水，由于海藻酸钠在水中溶解速度很慢，所以50mL的烧杯要放在酒精灯上用旺火持续加热，步骤④：________________________________。步骤⑤：固定化酵母细胞。以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的氯化钙(CaCl2)溶液中形成凝胶珠，让凝胶珠在氯化钙(CaCl2)溶液中浸泡30min。步骤⑥：固定化酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2～3次。步骤⑦：将适量的凝胶珠放入500mL锥形瓶中，加300mL已消毒的麦芽汁，封口于25℃仔细阅读上述过程，回答下列问题：(1)步骤④的正确操作是：________________________________________。(2)找出上述步骤中的一处错误并改正________________________________。(3)步骤⑥用蒸馏水冲洗2～3次的目的是________________________________。(4)发酵产物酒精可用重铬酸钾进行检验，但需在________性条件下才呈现灰绿色。答案：(1)在冷却至常温的海藻酸钠溶液中加入活化的酵母细胞，充分混合后转入注射器(2)步骤③中，烧杯应小火或间断加热(3)洗去杂质(氯化钙)和杂菌，防止污染(4)酸18．某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。(1)酵母细胞的固定常用的方法是________。(2)该实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为：①使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化；②将无水CaCl2溶解在蒸馏水中，配成CaCl2溶液；③用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液；④向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀；⑤将与酵母混匀的海藻酸钠液滴加到CaCl2溶液中，观察凝胶珠形成。请你改正其中错误的操作：________________________________________________________________________________________________。(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵①图小a为________；b是反应柱。②从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是：__________________。③为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用，实验过程一定要在____________条件下进行。④加入反应液后的操作是关闭活塞1和活塞2。⑤装置的长导管起到什么作用？_______________________________________________________________________。答案：(1)包埋法(2)⑤海藻酸钠溶解应用小火或间断加热；海藻酸钠溶液冷却至常温再加入酵母细胞(3)①固定化酵母②浓度过高酵母细胞因失水过多而死亡③无菌⑤释放CO2并防止空气进入反应柱19．如图所示有探究性实验装置甲、乙、丙、丁、戊饱和葡萄糖溶液，5个装置中分别加2个凝胶珠，每个装置分别置于0℃、15℃、25℃、35℃、45℃、55℃温度下。实验开始时，(1)实验的目的是________________________，自变量是__________。(2)瓶中氢氧化钠的作用是______________________，小液滴移动的距离表示________________________。(3)实践上如果通过固定化醋酸菌生产醋酸，那么制备的凝胶珠大小与固定化酵母菌生产酒精相比应该注意什么问题？为什么？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)如果制备固定化醋酸菌细胞实验中，海藻酸钠浓度过低，请在坐标系中画出实验开始10分钟后的曲