2011~2012第二学期高二生物（选修）练习11
酵母细胞的固定化
一、单项选择题
( )1．高果糖浆生产需要的酶是
A．葡萄糖异构酶 B．蔗糖酶 C．麦芽糖酶 D．果糖酶
( )2．下列关于固定化酶中用到的反应柱的理解中。正确的是
A．反应物和酶均可自由通过反应柱 B．反应物和酶均不能通过反应柱
C．反应物能通过，酶不能通过 D．反应物不能通过，酶能够通过
( )3.如果反应物是大分子物质，采用那种方法催化受限制
A．直接使用酶 B．使用化学方法结合的酶
C．使用固定化细胞 D．使用物理吸附法固定的酶
( )4．固定化细胞常用包埋法固定，原因是
A．包埋法固定操作最简便 B．包埋法对酶活性的影响最小
C．包埋法固定具有普遍性 D．细胞体积大，难以被吸附或结合
( )5．下列不属于固定化酶在利用时的特点的是
A．一种固定化酶一般不能催化一系列酶促反应
B．有利于酶与产物分离，提高产物品质
C．能自由出入依附的载体
D．酶是催化剂，但固定化酶也不可永远利用
( )6、下列关于固定化酶技术说法中，正确的是
A．固定化酶技术就是固定反应物，让酶围绕反应物旋转的技术
B．固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应
C．固定化酶中的酶无法重复利用 D．固定化酶是将酶固定在一定空间的技术
( )7、目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列属于应用中所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，所以催化功能很高
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
( )8.固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是
A．避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程
B．固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用
C．促化反应结束后，能被吸收和重复利用
D．细胞结构保证了各种酶在细胞内化学反应中有效的发挥作用
( )9.关于酵母细胞活化的说法，不正确的是
A．酵母细胞活化就是由无氧呼吸变成有氧呼吸 B．酵母细胞活化所需要的时间较短
C．活化就是让处于休眠状态的细胞恢复生活状态
D．酵母细胞活化后体积增大
( )10、 使用固定化酶的优点是
A．有利于增加酶的活性 B．有利于产物的纯化
C．有利于提高反应速度 D．有利于酶发挥作用
( )11.酶的固定方式不包括
A.将酶吸附在载体表面上 B．将酶相互连接起来
C．将酶包埋在细微网格里 D．将酶加工成固体
( )12.使用固定化细胞的优点是
A.能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
( )13．研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将大肠杆菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与微生物降 解相比，其作用不需要适宜的
A．温度 B．酸碱度 C．水分 D．营养
( )14．下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是
A．琼脂糖 B．醋酸纤维素 C．聚丙烯酰胺 D聚乙烯树脂
( )15．下列关于固定化细胞的叙述，正确的是
A．催化效率高，低耗能、低污染 B．对环境的条件非常敏感，容易失活
C．既能与反应物充分接触，又能与产物分离
D．成本低、操作简单，但反应效率可能很低
( )16．溶解海藻酸钠，最好采用下列哪种加热的方法
A．小火间断 B．小火持续 C．大火间断 D．大火持续
( )17.对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是
A．加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环
B.海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量
C．海藻酸钠的浓度过高，易形成凝胶珠
D．海藻酸钠的浓度过低，形成凝胶珠内包埋细胞过少
( )18、下列有关固定化酵母细胞制备步骤正确的是
A．应使干酵母与自来水混合并搅拌，以利于酵母菌活化
B．配制海藻酸钠溶液时要用小火间断加热的方法
C．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
D．将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注人CaCl2溶液中，
会观察到CaCl2溶液中有球形或椭球形的凝胶珠形成
( )20．在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是
A．调节溶液pH B．进行离子交换
C．胶体聚沉 D．为酵母菌提供钙离子
二、非选择题
21.下图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答：
(1)请请在横线上填出各标号名称.
①______ __②___ __ ___③_____ ____。
(2) 与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是_____________________________和______________________
(3)③的作用是_____________________________________。
（4）制作固定葡萄糖异构酶所用的方式有___________________或_________________________。
（5）据图说出反应柱的作用原理
。
22.下图是制备固定化酵母细胞实验步骤图解，请据图回答：
酵母细胞活化→配制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
(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，形成凝胶珠包埋酵母细胞数目__ ____。
（4）观察形成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 。
23．(2010年肇庆模拟)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的发酵实验，实验材料及用具齐全。
(1)酵母细胞的固定采用的方法是____ ____。
(2)该实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为： （ ）
A．使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化；
B．将无水CaCl2溶解在自来水中，配成CaCl2溶液；
C．用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液；
D．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；
E．将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入蒸馏水中，观察凝胶珠形成。
请你改正其中错误的操作：(写出4点)
①___________________________________________________。
②___________________________________________________。
③_____________________________________________________。
④___________________________________________________。
(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。
①请指出标号a、b的名称：
a． ；b. 。
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利用，实验过程一定要在 条件下进行。
④装置的长导管起到什么作用？________________ _________
__________________________________________________________。
(4)实验过程中，可能会出现的现象：_______________________，
写出实验过程中装置内可能会发生的反应的反应式：_______ ___
_______________________________________________________。
答案：（1）反应柱； 固定化酶； 分布着小孔的筛板 （2）既能与反应物接触，又能与反应物分离； 能被反复利用； 成本更低，操作更容易 （3）酶颗粒无法通过筛板上的小孔，反应溶液可自由出入。（4）将酶相互连接起来；将酶吸附在载体表面上 （5）反应物溶液从反应柱上端注入，使反应物溶液流过反应柱，与固定化酶接触，得到产物，从反应柱下端流出。
24、答案：（1）缺水； 正常生活状态； 体积增大（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
30.(1)包埋法
(2)①配制氯化钙溶液时应用蒸馏水
②配制海藻酸钠溶液应用小火或间断加热
③待海藻酸钠溶液冷却至常温再加入已活化的酵母细胞
④将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液用注射器滴加到配制好的CaCl2溶液中
(3)①固定化酵母细胞 反应柱
②浓度过高酵母细胞会失水过多而死亡
③无菌
④释放CO2，防止空气(杂菌)进入反应柱
(4)有气泡产生、有酒味散发
省海中高二生物（选修）教学学案
课题1 酵母细胞的固定化
一、达标
（一）知识目标：
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
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
情感态度与价值观: 通过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
（二）重点和难点：
重点: 制备固定化酵母细胞 难点: 制备固定化酵母细胞
二、基础知识：
（一）、实验原理：
固定化酶的应用实例
活动一、仔细阅读课文，举例说明固定化酶技术是如何实现的？与一般的酶反应相比，意义在哪里？
高果糖浆是指 ，能将葡萄糖转化为果糖的
酶是 。使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种 上，再将这些酶颗粒装到一个 内，柱子底端装上分布着许多小孔的 。酶颗粒无法通过 ，而 自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与 接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。
固定化细胞技术
活动二、阅读课文，试说明固定化酶技术与固定化细胞技术有哪些异同？
固定化酶和固定化细胞是利用 或 方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括 、 和 法。一般来说，酶更适合采用
和 法固定，而细胞多采用 法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的难以被 或 ，而个小的酶容易从 中漏出。
包埋法固定化细胞即将微生物细胞 包埋在不溶于水的 中。
常用的载体有 、 、 、 和 等。
（将酶和细胞固定化方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法。）
【比较】酶和细胞的固定方法和特点
固定对象
酶
细胞
适宜固定法
化学结合法、物理吸附法
包埋法
特点
体积小，固定一种酶。包埋法容易丢失
体积大，固定一系列酶。难以化学结合和吸附
思考1 对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？
思考2 将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应，应当固定什么？；若将蛋白质变成氨基酸，应当固定什么？
（二）、实验操作
活动三、实验操作中，制备固定化酵母细胞的操作可以分为哪几步？应该注意哪些问题？
（一）制备固定化酵母细胞
制备固定化酵母细胞需要的材料是 、 和
1．酵母菌的活化 活化就是处于 状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
2．配制物质的量尝试为0．05mol/L的Cacl2溶液
3．配制海藻酸钠溶液
加热溶化海藻酸钠时要注意：
思考3 微火加热并不断搅拌的目的是什么？
4．海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合
思考4 为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？
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 溶液中，并浸泡 （时间）。
（二）用固定化酵母细胞发酵
1．将固定好的酵母细胞用 冲洗2-3次。
2．发酵时的温度就为 ，时间 。
思考5 发酵过程中锥形瓶为什么要密封？
思考6 锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？
思考7 在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中，需要无菌操作码？
（三）、结果分析与评价
活动四、结果分析中，如何通过凝胶珠的特点来判断细胞固定化是否成功？
（一）观察凝胶珠的颜色和形状
如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明 ；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明 ，制作失败，需要再作尝试。
（二）观察发酵的葡萄糖溶液
利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多 ，同时会闻到 。
（四）、课题延伸
工业生产中，细胞的固定化技术是在 条件下进行的
活动五、课堂阅读并填写下表
直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点如下表所示。
类型
优点
不足
直接使用酶
催化效率 ，低耗能、 污染等。
对环境条件非常敏感，容易 ；溶液中的酶很难 ，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。
固定化酶
酶既能与反应物 ，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复 。
一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。
固定化细胞
成本低，操作更容易。
固定后的酶或细胞与反应物不容易 ，可能导致反应效果下降等。
三、总结
酵母细胞的固定化
酵母细胞的固定化
直接使用酶
固定化酶
固定化细胞
酶的种类
常用载体
制作方法
是否需要营养
催化反应
反应物分子的大小
优点
缺点
一、固定化酵母细胞的流程
酵母细胞的活化（将休眠的酵母细胞加入 中）
↓
配制CaCl2溶液（作用： ）
↓
配制海藻酸钠（钙）溶液（注意点：①浓度高时， ；浓度低时， ，影响实验效果。②小火或间断加热，避免焦糊。）
↓
海藻酸钠与酵母菌混合（注意点： 。）
↓
固定化酵母细胞
二、注意点
1．固定化细胞要在严格的 条件下进行。
2．反复使用固定化酵母细胞时，需要避免 。
3．用固定化酵母细胞生产果酒时应注意：
①控制好 ②确保 环境 ③及时排除产生的 ④适当延长发酵时间
四、突破训练
1．下列属于固定化酶在利用时的特点的是（多选）
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
2．使用固定化细胞的优点是
A．能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
3．酶的固定方法不包括
A．将酶吸附在固体表面上 B．将酶相互连接起来
C．将酶包埋在细微网格里 D． 将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶
4．下列关于酶制剂的叙述错误的是
A．酶制剂是包含酶的制品 B．胞内酶和胞外酶均可用于制成酶制品
C．酶制品的生产包括酶的生产、提取、分离纯化和固定化等
D．固定化细胞不属于酶制剂
5．如果反应物是大分子物质，采用那种方法催化受限制
A．直接使用酶 B．使用化学方法结合的酶
C．使用固定化细胞 D．使用物理吸附法固定的酶
6．下列关于酶和细胞的固定叙述不正确的是
A． 酶分子很小，易采用包埋法
B．酶分子很小，易采用化学结合或物理吸附法固定的酶
C．细胞个大，难被吸附或结合 D．细胞易采用包埋法固定
7． 关于固定化酶的叙述不正确的是
A． 既能与反应物接触，又能与反应物分离 B．固定在载体上的酶可被反复利用
C．可催化一系列反应 D．酶的活性和稳定性受到限制
8．固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是
A．避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程 B．固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用
C．促化反应结束后，能被吸收和重复利用
D．细胞结构保证了各种酶在细胞内化学反应中有效的发挥作用
9．关于酵母细胞活化的说法，不正确的是
A．酵母细胞活化就是由无氧呼吸变成有氧呼吸
B．活化就是让处于休眠状态的细胞恢复生活状态
C．酵母细胞活化所需要的时间较短 D．酵母细胞活化后体积增大
10．对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是
A．加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环
B．海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量
C．海藻酸钠的浓度过高，易形成凝胶珠
D．海藻酸钠的浓度过低，形成凝胶珠内包埋细胞过少
11．高果糖浆生产需要的酶是
A．葡萄糖异构酶 B．蔗糖酶 C．麦芽糖酶 D．果糖酶
12．下列关于固定化酶中用到的反应柱的理解中。正确的是
A．反应物和酶均可自由通过反应柱 B．反应物和酶均不能通过反应柱
C．反应物能通过，酶不能通过 D．反应物不能通过，酶能够通过
13．如果反应物是大分子物质，采用那种方法催化受限制
A．直接使用酶 B．使用化学方法结合的酶
C．使用固定化细胞 D．使用物理吸附法固定的酶
14．固定化细胞常用包埋法固定，原因是
A．包埋法固定操作最简便 B．包埋法对酶活性的影响最小
C．包埋法固定具有普遍性 D．细胞体积大，难以被吸附或结合
15．下列不属于固定化酶在利用时的特点的是
A．一种固定化酶一般不能催化一系列酶促反应
B．有利于酶与产物分离，提高产物品质
C．能自由出入依附的载体 D．酶是催化剂，但固定化酶也不可永远利用
16．下列关于固定化酶技术说法中，正确的是
A．固定化酶技术就是固定反应物，让酶围绕反应物旋转的技术
B．固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应
C．固定化酶中的酶无法重复利用 D．固定化酶是将酶固定在一定空间的技术
17．目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列属于应用中所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，所以催化功能很高
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
18．固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是
A．避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程 B．固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用
C．促化反应结束后，能被吸收和重复利用
D．细胞结构保证了各种酶在细胞内化学反应中有效的发挥作用
19． 在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是
A．调节溶液pH B．进行离子交换
C．胶体聚沉 D．为酵母菌提供钙离子
20．下列关于固定化酶和一般酶制剂在应用效果上的说法中，错误的是
A．固定化酶生物活性强，可长久使用
B．一般酶制剂应用后和产物混在一起，产物的纯度不高
C．一般酶制剂只能一次性利用
D．固定化酶可降低生产成本，提高产量和和质量
21．使用固定化酶的优点是
A．有利于增加酶的活性 B．有利于产物的纯化
C．有利于提高反应速度 D．有利于酶发挥作用
22．酶的固定方式不包括
A．将酶吸附在载体表面上 B．将酶相互连接起来
C．将酶包埋在细微网格里 D．将酶加工成固体
23．使用固定化细胞的优点是
A．能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
24．下列关于酶和细胞的固定叙述不正确的是
A．酶分子很小，易采用包埋法
B．酶分子很小，易采用化学结合或物理吸附法固定的酶
C．细胞个大，难被吸附或结合 D．细胞易采用包埋法固定
25．研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将大肠杆菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与微生物降解相比，其作用不需要适宜的
A．温度 B．酸碱度 C．水分 D．营养
26．下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是
A．琼脂糖 B．醋酸纤维素 C．聚丙烯酰胺 D．聚乙烯树脂
27．下列关于固定化细胞的叙述，正确的是
A．催化效率高，低耗能、低污染 B．对环境的条件非常敏感，容易失活
C．既能与反应物充分接触，又能与产物分离 D．成本低、操作简单，但反应效率可能很低
28．溶解海藻酸钠，最好采用下列哪种加热的方法
A．小火间断 B．小火持续 C．大火间断 D．大火持续
29．对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是
A．加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环
B．海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量 C．海藻酸钠的浓度过高，易形成凝胶珠
D．海藻酸钠的浓度过低，形成凝胶珠内包埋细胞过少
30．目前，日用化工厂大量生产的酶制剂，其中的酶大都来自
A．化学合成 B．动物体内 C．植物体内 D．微生物体内
31．下图是制备固定化酵母细胞实验步骤图解，请据图回答：
酵母细胞活化→配制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
（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，形成凝胶珠包埋酵母细胞数目______。
（4）观察形成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）制备固定化酶不宜用包埋法，为什么？
32．（酵母菌是一种真菌，与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的模式生物，生物科技小组对此进行了下列研究：（a）从生物园中获得酵母菌；（b）用酵母菌制作果酒。
（1）生物园的土壤富含各种微生物，将土壤浸出液接种到特定培养基上可得到酵母菌。这一步骤叫做 。
（2）在酵母菌的纯化培养中，培养基上会出现一些分别由一个酵母菌繁殖而成的菌落，在生态学上，一个菌落的全部酵母菌称为一个 。为了能反复利用，需要将纯化后并经过繁殖培养得到的酵母菌与海藻酸钠溶液混合制成“凝胶珠”，如果在CaCl2溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明 。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明 。
（3）经测定酵母菌消耗的糖中，98．5%形成了酒精和其它发酵产物。其余1．5%则用于 。现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其它微生物的生长，采取的措施是 。
（4）研究认为，用固定化酶处理污染物是很有前途的，如将从大肠杆菌得到的磷酸三脂酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解比，其作用不需要适宜的 。
A．温度 B．水分 C．pH D．营养
（5）制作果酒时，将“凝胶珠” 加入到葡萄汁中，控制好发酵条件，10d后得到散发着酒香的成品。此过程的原理是 。
33．在日常洗涤中，普通洗衣粉已经逐渐被加酶洗衣粉所代替，加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶等可以将粘附在衣物上的奶渍、汗渍、血渍等快速、彻底地清除掉，因此非常受人们的欢迎。
（1）某班同学为探究“雕牌”复合加酶洗衣粉的最佳洗涤温度，设计了一个探究实验，该实验的自变量应为____________________。实验过程中，不同的小组选用了含不同污染物的衣物作为实验材料，最终结果汇总如下表：不同温度下除去不同污渍所需的时间（t）
水温（℃）
5
15
25
35
45
55
65
75
85
植物油
225
110
98
78
49
35
22
46
109
牛奶
200
103
70
42
11
34
49
91
100
浆糊
143
99
65
31
21
6
34
97
148
由上表可知，在洗涤含不同污染物的衣物时要_____________________________。
（2）目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某大型洗涤公司为降低生产成本研制了一种能多次重复使用加酶洗衣粉的设备，他们将酶固定在不溶于水的尼龙载体上，洗涤完衣物后，经过简单处理，这些酶还可以多次重复利用，这种处理酶的方法叫_________技术。
（3）除加酶外，很多洗衣粉中还加有香精，高档洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的，目前从植物中提取芳香油的方法有_________________________等。（写两种）
（4）加酶洗衣粉中的淀粉酶可以从霉菌中提取。用固体培养基分离、纯化霉菌时，常用的接种方法是_______________________________________。
（5）土壤中有很多微生物能分泌纤维素酶，在分离这些微生物的过程中应该以_________作为唯一碳源。
【答案】：33．（8分）每空1分
（1）酵母菌的分离
（2）种群 固定化酵母细胞数目较少 海藻酸钠浓度偏高，制作失败
（3）自身的生长繁殖 直接在果汁中加入人工培养的酵母菌
（4）D
（5）在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。
34．（除特殊说明外每空1分，共8分）
（1）温度//使用不同温度的水（2分）
（2）固定化酶
（3）萃取法//蒸馏法//压榨法（任选两种）（2分）
（4）平板划线法 稀释涂布平板法（任选一种既可）
（5）纤维素
【解析】（1）探究温度对酶活性的影响时，自变量应为温度。由表格可知，清除不同污染物时，所需的最适温度不同，因此洗涤时要加以区别，选用不同温度的水。（2）将酶固定在一定的载体上，使酶既能与反应物接触，又能和产物分离，从而使酶重复利用的技术叫做固定化酶技术。（4）用固体培养基分离、纯化微生物时，常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布法。（5）分离能分解纤维素的微生物时，应使纤维素为培养基中的唯一碳源，这样，只有能利用纤维素的微生物才能在上面生长繁殖。
【点评】本题的最大亮点是覆盖的知识面非常广，这很好地解决了“一本书”与“只考一道题”之间的矛盾。另外本题考查的都是基础知识，并且都和生活实际相联系，这也很好地体现了选修课的开课宗旨。
课题3 酵母细胞的固定化
【学习目标】
1．学习固定化酶及固定化细胞的作用及原理
2．制备和应用固定化酶
【基础知识回顾】
一、固定化酶的应用实例
1.能将葡萄糖转化为果糖的酶是＿＿＿＿＿＿＿，该酶的稳定性好，可以持续发挥作用。
2.反应柱上的孔应满足＿＿＿＿＿＿＿＿无法通过，反应溶液却可以＿＿＿＿＿。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱（装满酶颗粒）的＿＿＿＿注入，使其流过反应柱，与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿接触，转化成果糖，从反应柱的＿＿＿＿＿流出。
3.反应柱的优点：反应柱可以连续使用半年，大大降低了_____________，提高了果糖的___________。
二、固定化细胞技术
1．概念：固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括______、________和_______。其中细胞多采用_____固定化，酶更适合采用___________________________固定化。
2．优点（1）固定化酶既能与＿＿＿＿＿＿接触，又能与＿＿＿＿＿分离，可以＿＿＿＿＿利用。
（2）固定化细胞技术的成本更＿＿＿＿，操作更＿＿＿＿＿＿＿。
三、制备固定化酵母细胞及使用
1．固定化酵母细胞使用的是___________固定化，即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的_____________载体中，常用的载体有______________、______________、_____________等，本实验使用的载体是___________________。
2．制备过程
（1）酵母细胞的活化：向干酵母中加入＿＿＿＿＿＿，使其恢复正常的＿＿＿＿＿。
（2）配制物质的量浓度为0.05mol/L的 溶液。
（3）配制海藻酸钠溶液：海藻酸钠在水中溶解的速度慢，需要加热促进其溶解，加热时应注意______________________。
（4）＿＿＿＿＿＿溶液与＿＿＿＿＿＿＿混合。
（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 中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。
（6）用固定化酵母细胞发酵：将固定好的酵母细胞用_________冲洗2-3次，再加入含葡萄糖溶液的锥形瓶中，置于25℃下发酵24h。观察是否有气泡产生，闻闻是否有酒味。
3．直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较
直接使用酶
固定化酶
固定化细胞
酶的种数
制作方法
是否需要
营养物质
催化反应的种类
优点
缺点
例1.关于固定化酶的叙述中，不正确的是( )
A.既能与反应物接触，又能与产物分离 B.固定在载体上的酶可被反复利用
C.固定化酶可永久使用 D.酶的活性和稳定性不受影响
例2.固定化细胞技术与固定化酶技术相比，所具备的特点是( )
A.成本更低、操作更容易、不能连续性生产 B.成本更高、操作更难、不能连续生产
C.成本更低、操作更容易、能连续生产 D.成本更低、操作更难、能连续生产
例3．如下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）在缺水状态下，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正常的生活状态。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）观察形成凝胶珠的颜色和性状，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 。
【巩固练习】
1.关于固定化酶技术说法正确的是( )
A.固定化酶技术就是固定反应物，将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术
B.固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应
C.固定化酶中的酶无法重复利用
D.固定化酶是将酶固定在一定空间的技术
2.固定化酶的优点是（ ）
A．有利于增加酶的活性? B．有利于产物的纯化
C．有利于提高反应速度? D．有利于酶发挥作用
3.科学家用青霉素酰化酶研究出了氨苄青霉素，利用固定化青霉素酰化酶反应器进行生产，除严格控制温度和pH外，还必须严格要求的条件是(? )
A．高压?? B．无菌? C．搅拌? ? D．光照
4.研究认为，用固定化酶处理污染物是很有前途的，如将从大肠杆菌得到的磷酸三脂酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解比，其作用不需要适宜的（ ）
A.温度?? B.水分?? C.pH? D.营养
5.下列有关固定化酵母细胞制备步骤正确的是( )
A.应使干酵母与自来水混合并搅拌，以利于酵母菌的活化
B.配制海藻酸钠溶液时要用小火间断加热的方法
C.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
D.将与酵母细胞混匀的海藻酸钠液注入CaCl2溶液中，会观察到CaCl2溶液中有球形或椭球形的凝胶珠形成
6.固定化细胞常用包埋法固定化，原因是( )
A.包埋法固定化操作最简便 B.包埋法对酶活性的影响最小
C.包埋法固定化具有普遍性 D.细胞体积大，难以被吸附或结合
7．下列说法不正确的是( )
A．固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法
B．固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法
C．由于细胞个大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法固定
D．反应物是大分子物质应采用固定化酶
8．酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化的原因是( )
A．酶分子很小，个小的酶容易从包埋材料中漏出 B．酶分子很大，且带有电荷
C．酶分子化学性质稳定 D．酶的化学本质是蛋白质，易于发生化学反应
9.酵母细胞的活化是指（ ）
A.让酵母细胞恢复运动状态 B.让酵母细胞在缺水状态下更容易休眠
C.让酵母细胞内酶活性增强 D.让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态
10.对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是( )
A．加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环 B.海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量
C．海藻酸钠的浓度过高，易形成凝胶珠 D．海藻酸钠的浓度过低，形成凝胶珠内包埋细胞过少
11.固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是( )
A．避免了细胞破碎、有利于酶的提取纯化过程
B．固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用
C．催化反应结束后，能被吸收和重复利用
D．细胞结构保证了各种酶在细胞内化学反应中有效的发挥作用
12.下图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答：
(1)请在横线上填出各标号名称.①________
②_________ ③_________。
(2) 与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点
是
和_____________ ,
固定化细胞的优点是___________________ 。
(3)③的作用是______________ _。
（4）制作固定葡萄糖异构酶所用的方式有_________ 或_______________ 。
（5）据图说出反应柱的作用原理 。
13．昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变，导致酯酶活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。近年来已将控制酯酶合成的基因分离出来，通过生物工程技术将它导人细菌体内，并与细菌内的DNA分子结合起来。经过这样处理的细菌仍能分裂繁殖。请根据上述资料回答：
（1）人工诱变在生产实践中已得到广泛应用，因为它能提高___________，通过人工选择获得_______________ 。
（2）酯酶的化学本质是__________，基因控制酯酶合成要经过________和________两个过程。
（3）用固定化酶技术将该酯酶固定在尼龙网膜上后，在用于降解污水中有机磷的突出优点是_________________ 。
（4）通过生物工程产生的细菌．其后代同样能分泌酯酶，这是由于
。
（5）请你具体说出一项上述科研成果的实际应用
。
14．请参照细胞固定化技术的相关基础知识，完成下列问题。
（1）细胞固定化技术一般采用包埋法固定化，采用该方法的原因是 。
（2）包埋法固定化细胞常用的载体有
(答出三种即可)。
（3）与固定化酶技术相比，固定化细胞技术的优点是 。
（4）制备固定化酵母细胞的五个大步骤是：
①_________________________________________ 。
②_________________________________________ 。
③__________________________________________。
④_________________________________________。
⑤ 。
例题
1
2
答案
练习
1
2
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4
5
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7
8
9
10
11
答案
酵母细胞的固定化习题
1.酶的固定方法不包括( )。
A.将酶吸附在固体表面上 B．将酶相互连接起来
C．将酶包埋在细微网格里 D． 将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶
2.下列关于酶制剂的叙述错误的是( )。
A． 酶制剂是包含酶的制品 B．包内酶和包外酶均可用于制成酶制品
C．酶制品的生产包括酶的生产、提取、分离纯化和固定化等
D．固定化细胞不属于酶制剂
3.如果反应物是大分子物质，采用那种方法催化受限制( )。
A．直接使用酶B．使用化学方法结合的酶C．使用固定化细胞D．用物理吸附法固定的酶
4. 关于固定化酶的叙述不正确的是 ( )。
A． 既能与反应物接触，又能与反应物分离 B．固定在载体上的酶可被反复利用
C．可催化一系列反应 D．酶的活性和稳定性受到限制
5.下列关于酶的叙述中正确的是( )。
A． 酶都提取于动植物细胞 B．酶制剂能够重复利用
C．果酒和果汁能够用酶制剂澄清 D．酶固定后称为酶制剂
6.对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是( )。
A．加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环B.海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量
C．海藻酸钠的浓度过高，易形成凝胶珠
D．海藻酸钠的浓度过低，形成凝胶珠内包埋细胞过少
7．目前，日用化工厂大量生产的酶制剂，其中的酶大都来自
A．化学合成 B动物体内 C植物体内 D微生物体内
8．高果糖浆生产需要的酶是
A．葡萄糖异构酶 B．蔗糖酶 C．麦芽糖酶 D．果糖酶
9．将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态，下面加快的一项是
A．CO2的释放 B．丙酮酸的氧化 C．葡萄糖的利用 D．ATP的形成
10．下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是
A．琼脂糖 B．醋酸纤维素 C．聚丙烯酰胺 D．聚乙烯树脂
11．在固定化细胞技术中，从操作角度考虑， 方法更容易； 方法对酶活性的影响小；如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应选择 方法；如果反应物是大分子，应选择 方法。
12．凝胶珠的颜色是 ；形状是 。
13．利用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液， （填有或无）气泡产生： （填有或无）酒精产生。
14.酵母菌与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的模式生物，生物兴趣小组对此进行了下列研究。请你根据他们的研究内容回答酵母细胞的固定化问题：
（1）在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化的酵母菌，原因是 。
（2）如果在CaCl2溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明 。
（3）本实验所用的固定化技术是包埋法，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是
。
（4）利用固定化酵母细胞进行酒精发酵，与直接接种酵母菌相比较有哪些优点？（说出
两点） 、 。
15．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)酵母细胞的固定采用的方法是 。
(2)该实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为：
A. 使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化；
B．将无水CaCl2溶解在自来水中，配成CaCl2溶液；
C．用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液；
D．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；
E．将与酵母混匀的海藻酸钠液注入蒸馏水中，观察凝胶珠形成。
请你改正其中错误的操作：(写出4点)
① 。
② 。
③ 。
④ 。
(3)该实验小组用如右图所示的装置来进行葡萄糖发酵
①请指出标号为a、b的名称：a、 ，b、
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使用，实验过程一定要在 条件下进行。
④加入反应液后的操作是 。
⑤装置的长导管起到什么作用? 。
(4)实验过程中，可能会观察到的现象： 。
16.【变式训练】下面是制备固定化酵母细胞的操作过程，请你指出有哪几项错误，并改正。
(1)酵母细胞的活化：称取1 g干酵母，放入50mL的小烧杯中，加入蒸馏水10mL，用酒精灯加热，且边加热边搅拌，混匀成糊状，放置1h左右，使其活化。
(2)配制物质的量浓度为0．05mil／L的CaCl溶液。
(3)配制海藻酸钠溶液。称取0．7 g海藻酸钠，放入50mL的小烧杯中，加入10mL水，搅拌直到完全溶化，用蒸馏水定容至10 mL。
(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞混合。将溶化好的海藻酸钠溶液立即加入已活化的酵母细胞，充分搅拌混匀，再转移到注射器中。
(5)固定化酵母细胞。迅速将注射器中的溶液注入到制好的CaCl2溶液中，观察到液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠后，迅速将其取出。
