高中生物选修1课时作业2243 酵母细胞的固定化.docx
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高中生物选修1课时作业2243酵母细胞的固定化
酵母细胞的固定化
一、单选题
1．下列关于酵母细胞固定化实验的叙述，正确的是
A．用温水使海藻酸钠迅速溶解，待其冷却到室温后用于包埋细胞
B．进行包埋时，用于悬浮细胞的CaCl2溶液浓度要适宜
C．注射器（或滴管）出口应尽量贴近液面以保证凝胶珠成为球状
D．包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状，并具有一定的弹性
2．如图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。
相关叙述错误的是（）
A．溶化的海藻酸钠应待其冷却至室温时与活化的酵母菌混合制备混合液
B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠
C．图2中搅拌可以使培养液与酵母菌充分接触
D．图1中制备的凝胶珠用自来水洗涤后再转移到图2装置中
3．下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是
A．固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用
B．溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素
C．用温水使海藻酸钠迅速溶解，待其冷却到室温后用于包埋细胞
D．进行包埋时，用于悬浮细胞的CaCl2溶液浓度要适宜
4．下列关于固定化酵母细胞制备过程的叙述，错误的是
A．将干酵母与蒸馏水混合并搅拌，有利于酵母菌的活化
B．配制海藻酸钠溶液时要进行小火或间断加热
C．将溶化并冷却的海藻酸钠溶液直接转移至注射器中
D．将制备好的凝胶珠放入氯化钙溶液中浸泡半小时左右
5．下列有关利用海藻酸钠固定酵母细胞实验的叙述，错误的是
A．干酵母加蒸馏水活化的时间不宜过长，以防止凝胶珠中酵母细胞代谢减弱
B．在烧杯中完全溶化海藻酸钠后应倒入容量瓶中定容，以保证溶液浓度准确
C．固定化酵母时注射器的推进速度不宜过快，以防止凝胶珠不呈球形
D．固定好的凝胶珠应用蒸馏水冲洗2〜3次，以防止凝胶珠硬度过大影响物质交换
6．在以如图所示酶的固定方法模式图中，属于化学结合法的是（ ）
A．B．C．D．
7．下列有关利用固定化酶技术生产高果糖浆的说法不正确的是
A．葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成的是果糖
B．从固定化酶反应柱下端流出的只有果糖
C．高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病，对人类的健康更有益
D．用固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量
8．科研人员研究了氯化钙浓度对固定化啤酒酵母发酵性能的影响，结果如图所示。
相关叙述正确的是
A．本研究的自变量是氯化钙溶液浓度和浸泡固定时间
B．氯化钙溶液浓度在2.0mol·L-1左右时，凝胶珠硬度最大
C．研究表明，酵母固定化的适宜氯化钙溶液浓度为2.4mol·L-1左右
D．凝胶珠硬度过大发酵产生的酒精反而减少的原因有固定化阻止酵母菌与外界的物质交换
9．下列关于生物技术实践的叙述，正确的是
A．用移液管稀释菌液时，吹吸三次的目的是使菌液获得充足的氧气
B．参与制作果酒、果醋和腐乳的菌种中只有毛霉是真核生物
C．海藻酸钠溶液浓度过高会导致制作的凝胶珠颜色过浅呈白色
D．变酸的果酒表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的
10．某科研小组制备了海藻酸钠—活性炭固定化微球（含菌种Bbai－1）来降解原油，下表表示不同pH和盐度对游离菌和固定化微球降解原油的影响，以下叙述错误的是（ ）
A．该固定化技术兼具吸附法和包埋法的优点
B．菌种Bbai－1经固定化后对环境的耐受性增强
C．与游离菌相比，固定化菌的降解原油能力提高
D．在pH＝8、盐度＝3%时，接种量越大降解率越高
11．酶的固定化是20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。
科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，以研究固定化酶的相关性质和最佳固定条件。
酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量。
如图甲、乙、丙为部分研究结果。
下列有关叙述中，不正确的是（ ）
A．由甲图可知，固定化酶比游离酶对温度变化适应性更强
B．由乙图可知，浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好
C．由丙图可知，固定化酶一般可重复使用3次，之后若继续使用则酶活力明显下降
D．固定化酶的酶活力较高，主要原因是增加了酶与底物的接触面积
二、非选择题
12．科研人员利用固定化酵母直接发酵甜菜汁生产燃料乙醇，下图1表示相关的工艺流程，图2为不同固定化酵母接种量对发酵的影响。
请分析回答：
（1）图1的步骤①中，溶化海藻酸钠时要注意__________________，步骤②中加入果胶酶的作用是_______________。
步骤③中进行增殖培养的目的是_______________________。
（2）图1的步骤④体现了固定化酵母______________________________的优点。
研究表明使用固定化酵母的酒精产量平均值高于游离酵母的对照组，可能的原因是____________。
（3）由图2可知，固定化酵母接种量为______________________时酒精产量最高。
接种量过高，酒精产量反而有所降低的原因是___________________。
（4）研究表明，固定化酵母更适于甜菜糖液的发酵环境，由此可以通过_____________的方法来提高固定化酵母对发酵糖液的耐受性，从而达到提高发酵效率的目的。
三、实验题
13．爱玉是台湾特有的一种植物，爱玉子经搓洗于水中后可制成好吃的爱玉冻，爱玉冻的主要成分为果胶爱玉子也含有淀粉。
请回答下列有关问题：
（1）爱玉子制爱玉冻后的剩余物可制作果汁。
在将汁液用蛋白酶和纤维素酶处理后，发现汁液仍浑浊，同时还含有少量沉淀，此时可添加___________使果胶分解成可溶性的___________，再使用___________，使爱玉子中的淀粉分解，使果汁更加澄清。
在生产过程中，须严格控制好______________________（答出2点即可）等条件。
（2）在生产中通过一种专门技术，能使α-淀粉酶被反复多次利用。
已知α-淀粉酶的最适温度为50℃，某同学为探究使用这种专门技术后，a-淀粉酶的最适温度是否发生了改变，进行了如下实验。
实验原理：
①海藻酸钠在CaCl2溶液中可以交联为网状大分子，使酶被包埋于微格形成凝胶珠（可回收的酶）。
②α-淀粉酶活性的测定：
直链淀粉遇Ⅰ-KI溶液后会呈现蓝色，可以采取比色法（比色法是利用被测溶液本身的颜色，或加入试剂后呈现的颜色，比较溶液颜色深度）定量测定______________________，以表示酶活性大小。
③比较凝胶珠与游离酶活性时，将二者在___________℃条件下进行。
实验步骤：
①将α-淀粉酶制成凝胶珠并初步检测。
结果发现制成的凝胶珠并未改变游离酶的活性。
②取试管若干分为两组，每组再取若干试管分别放在30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃温度条件下。
向同一温度条件下的试管中分别加入等量的___________进行水浴保温5min。
③把凝胶珠倒入相应温度的淀粉溶液中，充分混匀，在相应的温度下反应5mm。
④取出凝胶珠中止反应并在4℃冰箱中储存，以备下次使用。
⑤用___________法测定淀粉酶的活性。
并以蒸馏水代替凝胶珠作为空白对照组。
实验结果：
以50℃时反应测得的颜色为标准，测定各温度条件下酶的相对活性，结果如下图。
实验结论：
_______________________________________________________。
14．下列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→固定化酵母菌细胞
（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物新恢复_________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，原因是__________。
（6）该实验中CaCl2溶液的作用是___________。
15．图1表示制备固定化酵母细胞的某一操作步骤。
图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。
请分析回答：
（1）图1中X溶液为______________，其作用是_______________________________。
（2）图1中制备的凝胶珠用_____________洗涤后再转移到图2装置中。
图2发酵过程中搅拌的目的是为了使____________________________________________________。
（3）某同学在图1步骤结束后得到图3所示的实验结果，出现此结果的可能原因除了海藻酸钠与酵母菌混合液浓度影响以外，还可能是________________________________。
（4）下列为实验小组某同学制备固定化酵母细胞的过程：
①使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化；
②将图1中的X溶解在蒸馏水中，配成X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X溶液中。
请你改正其中的两处错误的操作：
A．________________________；B．___________________。
16．制备固定化酵母细胞的实验步骤是：
酵母细胞的活化→配置CaCl2溶液→配置海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。
请根据材料回答下列问题：
（1）这种固定酵母细胞的方法属于_____法，一般固定化酶时不采用这种方法，原因是__________。
（2）活化就是让处于休眠状态的微生物恢复至________状态．该实验中需要将休眠状态的酵母菌加入到_________中进行活化。
（3）加热溶解海藻酸钠时需注意用____加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液____________后，才能和酵母混合均匀。
此外海藻酸钠的浓度对本实验结果影响较大，若浓度过高，则______________，。
（4）观察利用固定化酵母细胞发酵的葡萄糖溶液，根据_______可对发酵效果进行简单的评价。
——★参考答案★——
一、单选题
1．[答案]D
[解析]在酵母细胞固定化实验中，应该用小火、间断加热的方式使海藻酸钠缓慢溶解，A错误；
将混合液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液进行固定化酵母细胞，CaCl2的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠，B错误；
注射器（或滴管）出口应与液面保持适当的距离，以保证凝胶珠成为球状，C错误；
包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状，并具有一定的弹性，D正确。
2．[答案]D
[解析]A.刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温，才能与活化的酵母细胞混合制备混合液，以免高温使酵母细胞失活，A正确；
B.加入CaCl2溶液进行固定化酵母细胞，CaCl2的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠，B正确；
C.发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触，以利于发酵过程的顺利进行，C正确；
D.制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤，去除残留的CaCl2后再转移到图2装置中进行发酵，D错误。
3．[答案]A
[解析]A、固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用，正确；
B、利用固定化酶，是酶促反应，没有生物参与，所以不需提供营养条件和氧气，错误；
C、在酵母细胞固定化
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