高中生物蘇教版生物技術(shù)實(shí)踐第三章酶的應(yīng)用技術(shù)實(shí)踐 第3章第2節(jié)

第三章第二節(jié)一、選擇題1．下列關(guān)于固定化細(xì)胞的說法錯(cuò)誤的是()A．固定化細(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)B．固定化酶技術(shù)是固定化細(xì)胞技術(shù)的基礎(chǔ)C．一般來說，細(xì)胞常采用物理吸附法固定化D．包埋法常用的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等解析：細(xì)胞個(gè)大，但酶分子很小，個(gè)大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合，而個(gè)小的酶容易從包埋材料中漏出，所以酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定化，而細(xì)胞多采用包埋法固定化。答案：C2．下列有關(guān)固定化技術(shù)的敘述，正確的是()A．固定化酶只是在細(xì)胞內(nèi)才能發(fā)揮作用B．固定化酶能提高酶的利用率C．酶的固定是酶分離純化的常用方法D．固定化酶的固定化方式就是吸附在固體表面上解析：酶在條件適宜時(shí)，既可在細(xì)胞內(nèi)起作用，也可在細(xì)胞外起作用，制成的固定化酶，更是主要在細(xì)胞外發(fā)揮作用，制作固定化酶的方法有吸附在固體表面，將酶相互連接起來，將酶包埋在細(xì)微的網(wǎng)格里等；制成固定化酶的步驟包括酶的生產(chǎn)、提取、酶的分離純化、酶的固定化，即酶分離純化是酶的固定化的前提條件；固定化酶能重復(fù)利用，從而提高了酶的利用率。答案：B3．關(guān)于配制海藻酸鈉溶液的措施正確的是()A．用酒精燈加熱，加熱中不能攪拌B．由于海藻酸鈉溶解速度快，所以不用加熱C．海藻酸鈉在水中溶解的速度慢，需用酒精噴燈加熱D．采用小火或間斷加熱，促進(jìn)溶解解析：配制海藻酸鈉溶液實(shí)驗(yàn)中，用酒精燈加熱，邊加熱邊攪拌，采用小火或間斷加熱，促進(jìn)溶解。答案：D4．有關(guān)制備固定化酵母細(xì)胞的敘述錯(cuò)誤的是()A．溶解海藻酸鈉，最好采用持續(xù)加熱的方法B．溶化好的海藻酸鈉溶液必須冷卻至室溫才能加入酵母細(xì)胞C．如果海藻酸鈉濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目少D．制備凝膠珠時(shí)要緩慢地將注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中解析：在制備固定化酵母細(xì)胞的過程中，溶解海藻酸鈉時(shí)，采用小火或間斷加熱，避免海藻酸鈉焦糊，影響實(shí)驗(yàn)效果；溶化好的海藻酸鈉溶液必須冷卻至室溫才能加入酵母細(xì)胞，避免溫度過高殺死酵母細(xì)胞；制成的凝膠珠，如果海藻酸鈉濃度過低，則形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目少；制備凝膠珠時(shí)要緩慢地將注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中，目的是使凝膠珠形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。答案：A5．下列關(guān)于酶和細(xì)胞的固定化研究及應(yīng)用的敘述，正確的是()A．用海藻酸鈉固定酵母細(xì)胞的方法屬于物理吸附法B．用化學(xué)結(jié)合法固定化酶不會(huì)對(duì)其活性產(chǎn)生影響C．固定化酶和固定化細(xì)胞催化反應(yīng)的底物都可以是大分子D．固定化酶和固定化細(xì)胞都可反復(fù)使用，催化反應(yīng)的速率會(huì)受環(huán)境影響解析：用海藻酸鈉固定酵母細(xì)胞的方法屬于包埋法；用化學(xué)結(jié)合法固定化酶是將酶通過化學(xué)鍵連接到天然的或合成的高分子載體上，使用偶聯(lián)劑通過酶表面的基團(tuán)將酶交聯(lián)起來，因而可能會(huì)對(duì)其活性產(chǎn)生影響；固定化細(xì)胞催化的反應(yīng)一般是利用細(xì)胞內(nèi)的一系列酶催化一系列的化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)一般在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行，大分子物質(zhì)不易進(jìn)入細(xì)胞，因此不適合催化大分子底物；固定化酶和固定化細(xì)胞都能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，因而可反復(fù)使用，但環(huán)境因素會(huì)影響酶的活性和細(xì)胞的生命活動(dòng)。答案：D6．下列不屬于固定化酶在利用時(shí)的特點(diǎn)的是()A．有利于酶與產(chǎn)物分離 B．可以被反復(fù)利用C．能自由出入依附的載體 D．一種固定化酶一般情況下不能催化一系列酶促反應(yīng)解析：固定化酶是將酶固定在一種載體上，因此它不能自由出入依附載體。答案：C7．常用的包埋法固定化細(xì)胞，需用到不溶于水的多孔性載體，下列不能當(dāng)做載體的是()A．瓊脂糖 B．蔗糖C．海藻酸鈉 D．明膠答案：B8．用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵葡萄糖溶液時(shí)，為了能產(chǎn)生酒精，下列措施錯(cuò)誤的是()A．向瓶?jī)?nèi)泵入氧氣B．應(yīng)將裝置放于適宜的條件下進(jìn)行C．瓶?jī)?nèi)應(yīng)富含葡萄糖等底物D．將瓶口密封，效果更好答案：A9．下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的說法正確的是()A．某種固定化酶的優(yōu)勢(shì)在于能催化系列生化反應(yīng)B．固定化細(xì)胞技術(shù)一次只能固定一種酶C．固定化酶和固定化細(xì)胞的共同點(diǎn)是所固定的酶都在細(xì)胞外起作用D．固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用，但酶的活性迅速下降答案：C10．使用固定化細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是()A．可催化大分子物質(zhì)的水解 B．可催化一系列化學(xué)反應(yīng)C．與反應(yīng)物易接近 D．有利于酶在細(xì)胞外發(fā)揮作用解析：固定化細(xì)胞與固定化酶相比，操作更容易，對(duì)酶活性的影響更小，可以催化一系列的反應(yīng)，但由于大分子物質(zhì)難以自由通過細(xì)胞膜，因此應(yīng)用也受到限制。答案：B11．目前，酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，下列屬于應(yīng)用中面臨的實(shí)際問題的是()A．酶通常對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫非常敏感，但對(duì)有機(jī)溶劑不敏感B．酶的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，所以催化功能很強(qiáng)C．酶用于生產(chǎn)時(shí)可能會(huì)混在產(chǎn)物中，影響產(chǎn)品質(zhì)量D．直接用于生產(chǎn)中的酶可以多次利用答案：C12．酶制劑、固定化酶、固定化細(xì)胞已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，下列敘述正確的是()A．用于治療消化不良癥的腸溶多酶片含有多種消化酶，但嚼服后會(huì)失去療效B．固定化酵母細(xì)胞的常用方法是吸附法，這種方法對(duì)酵母細(xì)胞活性影響最小C．固定化酶的應(yīng)用中，要控制好pH、溫度、溶解氧和營(yíng)養(yǎng)條件D．固定化細(xì)胞用于生產(chǎn)胞外酶和分泌到胞外的產(chǎn)物答案：A13．在一個(gè)普通的錐形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如下圖所示，在有關(guān)坐標(biāo)圖中不正確的是()答案：B14．目前，酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，下列屬于酶應(yīng)用中面臨的實(shí)際問題的是()A．酶對(duì)有機(jī)溶劑不敏感，但對(duì)高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿非常敏感B．加酶洗衣粉因?yàn)轭~外添加了酶制劑，比普通洗衣粉更易污染環(huán)境C．固定化酶可以反復(fù)利用，但在固定時(shí)可能會(huì)造成酶的損傷而影響活性D．酶的催化功能很強(qiáng)，但需給以適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)才能較長(zhǎng)時(shí)間維持其作用答案：C15．制備固定化酵母細(xì)胞的過程中錯(cuò)誤的是()A．取干酵母，加入蒸餾水，使其活化B．配制海藻酸鈉時(shí)，加熱用大火，直到海藻酸鈉溶化為止C．將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入已活化的酵母細(xì)胞D．將凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右解析：該題考查了制備固定化酵母細(xì)胞過程中應(yīng)注意的問題。酵母細(xì)胞的活化需要用蒸餾水，而不是自來水；配制海藻酸鈉溶液時(shí)要小火間斷加熱；將溶化后的海藻酸鈉與酵母細(xì)胞混合之前必須先冷卻至室溫；CaCl2的作用是促進(jìn)膠體聚沉，但凝膠珠形成后需要浸泡30min。答案：B二、非選擇題16．下面是制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)回答：酵母細(xì)胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞。(1)在________狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù)________狀態(tài)。活化前應(yīng)選擇足夠大的容器，因?yàn)榻湍讣?xì)胞活化時(shí)________。(2)影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是________________________________。(3)如果海藻酸鈉濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目________。(4)觀察形成的凝膠珠的顏色和形狀，如果顏色過淺，說明________________；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明________________________。(5)固定化細(xì)胞技術(shù)一般采用包埋法固定化，原因是__________________。(6)該實(shí)驗(yàn)中CaCl2溶液的作用是________________________________。解析：干酵母在無水狀態(tài)時(shí)休眠，條件一旦適宜，其活性馬上恢復(fù)。用包埋法固定化酵母菌的關(guān)鍵是海藻酸鈉的配制。海藻酸鈉濃度的高低直接影響酵母細(xì)胞固定化的質(zhì)量，其中CaCl2起到了使膠體聚沉、凝膠珠的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用。答案：(1)缺水正常的生活體積會(huì)增大(2)配制海藻酸鈉溶液(3)少(4)固定化酵母細(xì)胞數(shù)目較少海藻酸鈉濃度偏高，制作失敗(5)細(xì)胞個(gè)體大，不易從包埋材料中漏出(6)使膠體聚沉17．下面是利用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵生產(chǎn)啤酒的實(shí)驗(yàn)過程：步驟①：酵母細(xì)胞的活化。稱取1g干酵母置于50mL燒杯中，加10mL蒸餾水，攪拌，靜置1步驟②：配制物質(zhì)的量濃度為0．05mol/L的氯化鈣(CaCl2)溶液。步驟③：配制海藻酸鈉溶液。稱取0．7g海藻酸鈉置于50mL燒杯中，加10mL蒸餾水，由于海藻酸鈉在水中溶解速度很慢，所以50mL的燒杯要放在酒精燈上用旺火持續(xù)加熱，步驟④：________________________________。步驟⑤：固定化酵母細(xì)胞。以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的氯化鈣(CaCl2)溶液中形成凝膠珠，讓凝膠珠在氯化鈣(CaCl2)溶液中浸泡30min。步驟⑥：固定化酵母細(xì)胞(凝膠珠)用蒸餾水沖洗2～3次。步驟⑦：將適量的凝膠珠放入500mL錐形瓶中，加300mL已消毒的麥芽汁，封口于25℃仔細(xì)閱讀上述過程，回答下列問題：(1)步驟④的正確操作是：________________________________________。(2)找出上述步驟中的一處錯(cuò)誤并改正________________________________。(3)步驟⑥用蒸餾水沖洗2～3次的目的是________________________________。(4)發(fā)酵產(chǎn)物酒精可用重鉻酸鉀進(jìn)行檢驗(yàn)，但需在________性條件下才呈現(xiàn)灰綠色。答案：(1)在冷卻至常溫的海藻酸鈉溶液中加入活化的酵母細(xì)胞，充分混合后轉(zhuǎn)入注射器(2)步驟③中，燒杯應(yīng)小火或間斷加熱(3)洗去雜質(zhì)(氯化鈣)和雜菌，防止污染(4)酸18．某一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，欲通過制備固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖溶液發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)材料及用具齊全。(1)酵母細(xì)胞的固定常用的方法是________。(2)該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)制備固定化酵母細(xì)胞的過程為：①使干酵母與蒸餾水混合并攪拌，使酵母菌活化；②將無水CaCl2溶解在蒸餾水中，配成CaCl2溶液；③用酒精燈大火連續(xù)加熱配制海藻酸鈉溶液；④向剛?cè)芑玫暮Ｔ逅徕c溶液中加入已活化的酵母細(xì)胞，充分?jǐn)嚢璨⒒旌暇鶆?；⑤將與酵母混勻的海藻酸鈉液滴加到CaCl2溶液中，觀察凝膠珠形成。請(qǐng)你改正其中錯(cuò)誤的操作：________________________________________________________________________________________________。(3)該實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置來進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵①圖小a為________；b是反應(yīng)柱。②從上端漏斗中加入反應(yīng)液的濃度不能過高的原因是：__________________。③為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化酵母細(xì)胞可以反復(fù)運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)過程一定要在____________條件下進(jìn)行。④加入反應(yīng)液后的操作是關(guān)閉活塞1和活塞2。⑤裝置的長(zhǎng)導(dǎo)管起到什么作用？_______________________________________________________________________。答案：(1)包埋法(2)⑤海藻酸鈉溶解應(yīng)用小火或間斷加熱；海藻酸鈉溶液冷卻至常溫再加入酵母細(xì)胞(3)①固定化酵母②濃度過高酵母細(xì)胞因失水過多而死亡③無菌⑤釋放CO2并防止空氣進(jìn)入反應(yīng)柱19．如圖所示有探究性實(shí)驗(yàn)裝置甲、乙、丙、丁、戊飽和葡萄糖溶液，5個(gè)裝置中分別加2個(gè)凝膠珠，每個(gè)裝置分別置于0℃、15℃、25℃、35℃、45℃、55℃溫度下。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，(1)實(shí)驗(yàn)的目的是________________________，自變量是__________。(2)瓶中氫氧化鈉的作用是______________________，小液滴移動(dòng)的距離表示________________________。(3)實(shí)踐上如果通過固定化醋酸菌生產(chǎn)醋酸，那么制備的凝膠珠大小與固定化酵母菌生產(chǎn)酒精相比應(yīng)該注意什么問題？為什么？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)如果制備固定化醋酸菌細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，海藻酸鈉濃度過低，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出實(shí)驗(yàn)開始10分鐘后的曲