实验——酵母细胞的固定化
1．
固定化酶和固定化细胞常用的方法不包括（ ）
A．包埋法
B.化学结合法
C．物理结合法
D.物理吸附法
2．
下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,正确的是
(
)
A．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显
B．固定化酶的应用中,要控制好pH？温度和溶解氧
C．利用固定化酶降解水体中有机磷农药,需提供适宜的营养条件
D．利用固定化酵母细胞进行发酵,糖类的作用只是作为反应底物
3．
在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是（ ）
A．用于调节溶液pH
B．用于进行离子交换
C．用于胶体聚沉
D．用于为酵母菌提供Ca2＋
4．
自1973年博耶和科恩成功地使外源基因在原核细胞中表达开始，基因工程正式问世了，人们对DNA的关注也越来越多。分析并回答下列问题：
(1)从生物组织中提取DNA时，若要获取含有DNA的滤液，需破碎细胞；若为鸡的成熟红细胞，可以加入一定量的蒸馏水，原因是细胞________而涨破；若为植物细胞可以加入一定量的洗涤剂。
(2)利用DNA和RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，可以将它们分离。如DNA的溶解度在NaCl溶液浓度为________时最小，可以使DNA与其他杂质初步分离。
(3)为了纯化提取的DNA，可以用95%的酒精去除滤液中的杂质。其原理是DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些物质却可以溶于酒精溶液，可以推测溶于酒精中的物质可能有________。
(4)一般DNA的鉴定试剂为________，沸水浴后溶液中有DNA则颜色为________。
5．
固定化酵母在发酵生产中得到了广泛应用。下列有关叙述正确的是（ ）
A．利用固定化酵母发酵，发酵液浓度不宜过高
B．固定化酵母形成的凝胶珠越大越好，越硬越好
C．固定化的酵母不能繁殖，性状较为稳定
D．酵母固定化的目的是为了提高发酵速度
6．
根据下面的实验原理、实验过程分析讨论相关问题。
实验原理：麦芽汁可以渗入到由海藻酸钠和啤酒酵母制成的凝胶珠中。啤酒酵母可以利用自身细胞内的一系列酶将可发酵的糖转化成乙醇。
实验过程：①取斜面培养基上的新鲜啤酒酵母，接种于10
mL麦芽汁液体培养基中，25℃培养24～30
h。
②取1.6
g海藻酸钠放入无菌小烧杯中，加无菌水少许调成糊状，再加入无菌水至40
mL，在98
kPa条件下灭菌15
min。冷却至45℃左右后，与预热至35℃左右的10
mL酵母培养液混合搅拌均匀，立即倒入带喷嘴的无菌小塑料瓶中(或装有5号针头的注射器外套中)，以恒定的速度滴入盛有葡萄糖、氯化钙混合液的容器中，浸泡30
min制成凝胶珠。
③倒去葡萄糖、氯化钙混合液，用无菌水洗涤凝胶珠三次后，将凝胶珠放入500
mL三角瓶中，加入300
mL无菌麦芽汁液体培养基，置于25℃下封口发酵5
d左右，倒出发酵后的麦芽汁即为生啤酒，品尝其口味。
(1)凝胶珠是由什么组成的？它有什么作用？
________________________________________________________________________。
(2)如果进行多批次的生产，本实验中的啤酒酵母与普通发酵中的酶或菌种在使用上有何区别？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)制作成功的凝胶珠应用________，其颜色为________。将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液后，发现有________产生，同时有________味散发。
7．
下列有关制备固定化酵母细胞的说法错误的是（ ）
A．可根据凝胶珠的颜色和形状检测凝胶珠的质量
B．要将酵母细胞活化处理
C．制成的凝胶珠上不能出现小孔
D．配制的海藻酸钠浓度是本实验的关键
8．
下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是(
)
A．从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小
B．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药
C．尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，不能反复使用
D．固定化酶和固定化细胞的目的是限制酶与反应物接触，控制反应速度
9．
下列制备固定化酵母细胞的正确步骤是（ ）
①配制CaCl2溶液
②海藻酸钠溶液
③海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
④酵母细胞活化
⑤固定化酵母细胞
A．①②③④⑤
B．④①③②⑤
C．④⑤②①③
D．④①②③⑤
10．
下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤图解，请回答下列问题。
酵母细胞活化→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、呈白色，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
。
参考答案：
1．
答案：
C
解析：
固定化酶和固定化细菌常用物理或化学方法固定，如：包埋法、化学结合法和物理吸附法。
2．
答案：
A
解析：
A项中,固定化细胞技术由于保留了细胞内原有的多酶系统连续催化反应的优势非常明显？B项中,不需溶解氧;C项中,不需各种营养条件;D项中,糖类的作用不只是作为反应底物,还能维持酵母细胞的渗透压,防止酵母细胞过多地吸水或失水？
3．
答案：
C
解析：
海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质溶液的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，其作用机理是由于盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引，形成更大的胶体颗粒。
4．
答案：
(1)吸水膨胀
(2)0.14
mol/L
(3)蛋白质、脂质
(4)二苯胺 蓝色
解析：
(1)常采用吸水膨胀的方法使动物细胞涨破。(2)当NaCl溶液浓度为0.14
mol/L时，DNA溶解度最低。(3)DNA不溶于酒精，而蛋白质、脂质等杂质溶于酒精。(4)DNA在沸水浴条件下与二苯胺呈蓝色反应。
5．
答案：
A
解析：
发酵液浓度过高会使酵母细胞大量失水而杀死了酵母细胞，A项正确。检测凝胶珠是否合格，经常使用下列检测方法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。还可以通过观察凝胶珠的颜色和形状来判断。
6．
答案：
(1)凝胶珠由啤酒酵母和固定酵母菌的海藻酸钠组成。啤酒酵母能产生酶将渗入凝胶珠的麦芽汁中的糖发酵，进而转化成乙醇
(2)将生啤酒倒出后，将凝胶珠再投放入新鲜的麦芽汁中，可以在较长时间内反复连续使用，而普通发酵中的酶或菌种不能反复使用
(3)蒸馏水冲洗 浅黄色 气泡 酒
7．
答案：
C
解析：
制备固定化酵母细胞时，细胞悬浮在海藻酸钠溶液中，滴进CaCl2溶液中，形成海藻酸钙凝胶小球，细胞被包埋在凝胶的小孔中，制成固定化细胞，故C错误。
8．
答案：
D
解析：
吸附法是利用离子键作用、物理吸附等方法，将酶固定在载体上，而化学结合法是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，从而得到三维的交联网架结构，后者有可能影响酶活性部位，所以A正确。消化酶是在消化道中起作用的，因此蛋白酶制剂以口服方式给药，故B正确。尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶、过氧化氢酶和无色的化合物,主要是利用原子氧将某种无色化合物氧化成有色化合物，所以不可以反复使用，因此C正确。固定化酶和固定化细胞都是以酶的应用为目的，有利于酶与反应物接触，提高反应速度，D错误。
9．
答案：
D
解析：
制备固定化酵母细胞的步骤是：酵母细胞活化、配制CaCl2溶液、溶解海藻酸钠溶液、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合，最后固定化酵母细胞。
10．
答案：
(1)缺水 正常生活 体积会增大
(2)配制海藻酸钠溶液
(3)少
(4)海藻酸钠浓度偏低，固定化酵母细胞数目较少 海藻酸钠浓度偏高，制作失败
(5)因为酶分子很小，容易从包埋材料中漏出
解析：
微生物一般在缺水干燥环境中处于休眠状态，活化就是让处于休眠状态的微生物恢复正常生活状态。因为酵母细胞活化时体积会增大，所以活化前应选择足够大的容器。在此实验中，配制海藻酸钠溶液是影响实验成败的关键步骤。如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠包埋的酵母细胞数目就会减少;如果形成的凝胶珠的颜色过浅，说明海藻酸钠浓度偏低，固定化酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明海藻酸钠浓度偏高，制作失败，需要重新配制。因为酶分子很小，容易从包埋材料中漏出，所以制备固定化酶一般不宜用包埋法。
PAGE
1实验——酵母细胞的固定化
1．
制备好的凝胶珠是否符合应用要求，常用的检测方法有( )
①挤压法 ②摔打法 ③观察法 ④培养法
A．①②④
B．①③④
C．②③④
D．①②③
2．
有关普通洗衣粉与加酶洗衣粉的区别，叙述正确的是（
）
A．普通洗衣粉中含磷，会污染环境
B．表面活性剂只存在于普通洗衣粉中，会产生泡沫，可以将油脂分子分散开
C．水软化剂只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢
D．加酶洗衣粉是将酶直接添加到洗衣粉中
3．
制备好的凝胶珠是否符合要求，常用的检验方法有（ ）
①挤压法 ②摔打法 ③观察法 ④培养法
A．①②③
B．②③④
C．①③④ D．①②④
4．
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．利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠用作对照
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就会减少
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
5．
人类吃食物时，淀粉要被吸收，需要什么酶的催化作用才行( )
A．淀粉酶
B．淀粉酶和麦芽糖酶
C．麦芽糖酶
D．纤维素酶
6．
下列不属于固定化酶在利用时的特点是( )
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
7．
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，常用的包埋材料是
。
（4）在实际生产中，固定化酶技术的优点是
。
8．
下面是某同学所做的生啤酒酿造实验，请根据其实验过程，回答相关的问题：
实验原理：利用固定化啤酒酵母分解麦芽汁，生成啤酒。
实验步骤：第一步：啤酒酵母细胞活化。取一克干酵母，放入50mL的小烧杯中，加蒸馏水10mL，用玻璃棒搅拌均匀，放置一小时，使其活化。
第二步：配制海藻酸钠溶液。取0.7g海藻酸钠，放入另一只50mI的小烧杯中，加蒸馏水10mL，并搅拌，直至溶化，用蒸馏水定容至10mL。加热时，注意火候。
第三步：海藻酸钠与啤酒酵母细胞混合。将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化的酵母细胞，充分搅拌均匀。
第四步：用注射器以恒定的速度将上述混合液滴加到0.05mol/LCaCl2。溶液。制成凝胶珠。
第五步：倒去CaCl2溶液，加无菌水洗涤三次后，将凝胶珠放入500mL三角瓶中，加入300mL麦芽汁溶液，置于25℃下封口，发酵五天后，倒出发酵后的麦芽汁即为啤酒，品尝其口味。
（1）啤酒酵母细胞活化的作用是
。第二步中注意火候指的是
。第三步中为什么要等海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入活化的酵母细胞？
。
（2）凝胶珠的组成是海藻酸钠与
。海藻酸钠的主要作用是
。
（3）上述固定化细胞的方法称为
，形成的凝胶珠颜色为
色。
（4）与固定化酶相比，该方法的优点是
。
（5）要想反复使用固定化啤酒酵母细胞，实验过程要在严格的
条件下进行。
9．
在制备固定化酵母细胞的操作中，正确的是（ ）。
A．制备好海藻酸钠后，需立即将其与酵母细胞混合以防凝固
B．制备固定化酵母细胞的过程中应用注射器
C．以恒定的速度把混合液注射到硫酸钙溶液中
D．凝胶珠在溶液中应浸泡10分钟左右
10．
制备固定化酵母细胞时，使用CaCl2溶液，其作用是
( )
A．用于调节溶液pH
B．用于进行离子交换
C．用于胶体聚沉
D．用于为酵母菌提供Ca2＋
参考答案：
1．
答案：
D
解析：
检测凝胶珠是否合格，经常使用下列检测方法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。还可以通过观察凝胶珠的颜色和形状来判断。
2．
答案：
A
解析：
普通洗衣粉含有磷，含磷污水的排放可能导致微生物和藻类的大量繁殖，造成环境污染；加酶洗衣粉并非直接添加酶，而是通过特殊化学物质将酶层层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离；两者均含有表面活性剂和水软化剂，可以增强洗涤效果。
3．
答案：
A
解析：检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。此外，还可以通过观察凝胶珠的颜色和形状来判断。
4．
答案：
A
解析：
溶解海藻酸钠，应小火间断加热，有利于制备优良的海藻酸钠凝胶珠。
5．
答案：
B
解析：
淀粉消化时先背淀粉酶消化为麦芽糖，再由麦芽糖酶消化为葡萄糖。具体如下
1、唾液
唾液淀粉酶
2、胰液
胰淀粉酶和胰麦芽糖酶
3、肠液
肠淀粉酶和肠麦芽糖酶
淀粉酶：淀粉转化为麦芽糖
麦芽糖酶：麦芽糖转化为葡萄糖
6．
答案：
C
7．
答案：
（1）防止高温杀死酵母菌（2）固定化酵母细胞数目较少
（3）海藻酸钠
（4）酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载体上的酶能反复利用
8．
答案：
（1）让休眠状态的啤酒酵母恢复到生活状态
用小火或间断加热，反复几次 防止高温杀死啤酒酵母
（2）啤酒酵母细胞 固定啤酒酵母细胞
（3）包埋法 浅黄色
（4）省去酶的分离、提纯等工序，同时酶的活性更稳定
（5）无菌
解析：
本题考查制备固定化酶的知识点，主要考查对
细胞和酶的固定化
等考点的理解，（1）配制海藻酸钠溶液：小火、间断加热、定容，如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊。
（2）海藻酸钠溶液与酶母细胞混合：冷却后再混合，注意混合均匀，不要进入气泡
（3）制备固定化酵母细胞：高度适宜，并匀速滴入
9．
答案：
B
解析：
高温会使酵母菌死亡；固定化酵母细胞时需以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴到氯化钙溶液中，以形成凝胶珠；凝胶珠在溶液中应浸泡30分钟左右，以使凝胶珠强化，不易破碎。
10．
答案：
C
解析：
海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质溶液的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，其作用机理是由于盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引，形成更大的胶体颗粒。
PAGE
3基础知识：固定化酶的应用实例
1．
关于固定化酶中的酶说法正确的是( )
A．酶的种类多样，可催化一系列的酶促反应
B．酶被固定在不溶于水的载体上，可反复利用
C．酶作为催化剂，反应前后结构不改变，所以固定化酶可永远利用
D．固定化酶由于被固定在载体上，所以丧失了酶的高效性和专一性特点
2．
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
3．
在废水处理中固定化细胞技术具有重要作用，用于处理含氮、氨丰富的废水的微生物通常是( )
①酵母菌 ②青霉素 ③硝化细菌 ④反硝化细菌
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
4．
为了认识酶的作用特性，以20%过氧化氢溶液为反应底物的一组实验结果如下表所示。通过分析实验结果，能得出相应的结论。在下列有关结论描述中，从表中不能得到实验依据的一项是（ ）
方 法
观察结果
1
常温下自然分解
氧气泡少而小
2
常温下加入Fe3+
氧气泡稍多而小
3
常温下加入鲜肝提取液
氧气泡极多而大
4
加入煮沸后冷却的鲜肝提取液
氧气泡少而小
注：过氧化氢可以被过氧化氢酶或Fe3+催化生成水并放出O2。
A．从催化条件来看，酶有温和性
B．从催化活性看，酶变性后就失活
C．从催化底物范围看，酶有专一性
D．从催化反应效率看，酶有高效性
5．
研究认为，用固定化酶技术处理污染是很有前途的。如将从大肠杆菌中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。与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的（
）
A．温度
B．pH
C．水分
D．营养
6．
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．固酶化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用
C．酶促反应结束后，能被吸收和重复利用
D．细胞结构保证了各种酶的细胞内环境，化学反应中能更好的发挥作用
7．
以下各项能表示酶活性高低的是( )
A．单位时间、单位体积内反应物的总量
B．一段时间后生成物的总量
C．一段时间后，一定体积中消耗的反应物的量
D．单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量
8．
以下实验必须在恒温条件下进行的是( )
A．验证酶的高效性
B．验证酶的专一性
C．温度对酶活性的影响
D．pH对酶活性的影响
9．
反应物是大分子，应采用的固定化技术和理由是( )
A．固定化酶技术；可应用化学结合法或物理吸附法对酶固定，利于大分子和酶的接触
B．固定化酶技术；可应用包埋法对酶固定，利于大分子和酶的接触
C．固定化细胞技术；一般应用化学结合法或物理吸附法对细胞固定，利于大分子和细胞的接触
D．固定化细胞技术；一般应用包埋法对细胞固定，利于大分子和细胞的接触
10．
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内的技术
参考答案：
1．
答案：
B
解析：
酶的种类多样，可催化一种的酶促反应
2．
答案：
A
解析：
在有氧条件下，酵母细胞进行有氧呼吸产生大量能量，有利于生长繁殖，扩大种群的数量，但在无氧条件下酵母细胞能发酵产生酒精和CO2，保证无氧条件的措施是将瓶口密封。酵母细胞无氧发酵产生酒精时需要适宜的条件，如温度、pH以及原料葡萄糖等。
3．
答案：
B
解析：
微生物去除氨、氮的原理是进行两个阶段的反应：好氧硝化、厌氧(缺氧)反硝化。固定化细胞技术主要优势是通过高浓度的固定细胞提高硝化和反硝化速度，使反硝化细菌保持较高的活性。
4．
答案：
C
解析：
考查分析图表获取信息的能力。题干信息中底物没有变化。
5．
答案：
D
解析：
磷酸三脂酶是蛋白质，受温度、pH的影响，水是一种良好的溶剂，大多数的化学反应都在水中进行。作为生物催化剂具有高效性和专一性，固定化酶可反复利用，不需要适宜的营养。
6．
答案：
D
解析：
在固定细胞时，细胞的膜结构很好地保护了细胞内的酶，因此固定化细胞技术对酶活性的影响最小。
7．
答案：
D
解析：
酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度表示，而酶反应速度是指单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量。
8．
答案：
D
解析：
实验必须遵循单因子变量原则，另外还要严格控制无关变量。在探究pH对酶活性的影响时，实验变量是pH，温度等是无关变量，但温度能影响酶的活性，因此，实验组和对照组的温度都要恒定，所以通常用水浴加热保温法。
9．
答案：
A
解析：
大分子反应物应采用的固定化技术固定化酶技术，理由是:一般用化学结合法或物理吸附法对酶固定，和包埋法相比，化学结合法或物理吸附法有利于反应物与酶的接触。如采用固定化细胞技术，则一般用包埋法对细胞固定，由于大分子颗粒比较大，反应物难以进入包埋细胞的网格或颗粒，不利于反应的进行。
10．
答案：
D
解析：
固定化酶技术就是固定酶，将酶依附着载体使其能被反复利用的技术，A错误；固定化细胞的优势在于能催化一系列的酶促反应，一种酶只能催化一种或一类反应，B错误；固定化酶中的酶可以重复利用，C错误；固定化酶是将酶固定在一定空间内的技术，D正确。
PAGE
2基础知识：固定化酶的应用实例
1．
固定化酶发挥作用的过程中,要放在反应柱中,下列有关叙述,正确的是( )
A．固定化酶和反应物都可以自由通过反应柱
B．只有反应物能通过反应柱
C．固定化酶和反应物都不通过反应柱
D．只有酶能通过反应柱
2．
下列有关同定化酶和同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
3．
与血糖快速测试仪原理相同的酶的应用是（
）
A．多酚氧化酶传感器
B．尿激酶
C．氨苄青霉素的生产
D．尿糖试纸
4．
下列关于固定化酶的说法，错误的是( )
A．固定化酶不足之处是不能催化一系列反应
B．固定化酶可再次利用，降低了生产成本
C．固定后的酶既能与反应物接触，又能与产物分离
D．固定化酶易溶于水
5．
在利用固定化酶技术生产高果糖浆时，下列说法正确的是( )
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
6．
下列关于固定化酶和一般酶制剂应用效果比较的说法中，不正确的是( )
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．一般酶制剂参加反应后不能重复利用
D．固定化酶可以反复利用，以降低生产成本，并能提高产品的产量和质量
7．
下列对固定化技术的应用，说法正确的是( )
A．某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应
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可在细胞外起作用
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
8．
对固定化酶反应柱的描述，错误的是( )
A．反应液从上端注入，从下端流出
B．反应液流经酶颗粒的过程中发生了化学反应
C．反应柱能连续使用一段时间
D．酶颗粒可以通过筛板上的小孔
9．
下列不是固定化酶在实际生产中时的特点的是( )
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
10．
下列不是一般酶的在生产过程中常遇见的一些实际问题( )
A．酶与反应物混合，产品难提纯
B．酶在生物化学反应中往往难以回收
C．酶遇强酸、强碱、高温等条件易失活
D．酶作为催化剂，绝大多数酶是蛋白质
参考答案：
1．
答案：
B
解析：
在固定化技术中,酶都是被固定的,并且不与产物混合在一起。生产高果糖浆时,反应物从反应柱中通过,有利于酶与反应物接触,但是生成物(产物)中不含有酶。
2．
答案：
C
解析：
某种固定化酶只能催化一种生化反应，其优势是酶可以反复的使用；固定化细胞技术一次能固定多种酶；固定化酶和固定化细胞都能反复使用，而且酶的活性不变。
3．
答案：
A
解析：
血糖快速测试仪实际上是利用由固定化酶制成的一种传感器——酶传感器。A多酚氧化酶传感器与其原理相同，而尿糖试纸是将葡萄糖氧化酶过氧化酶和无色化合物固定在纸条上制成的测试含量的酶试纸。氨苄青霉素的生产是利用发酵工程生产的。
4．
答案：
D
解析：
固定化酶是将酶同定在不溶于水的载体上，所以固定化酶难溶于水。固定化酶使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用。
5．
答案：
C
解析：
生产高果糖浆时所用的酶应为葡萄糖异构酶，将这种酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由通过。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，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连？？使用半年，大大降低了生产成本。
6．
答案：
A
解析：
固定化酶是因为可回收重新利用而可以较长时间使用的，并不是因为生物活性强而长久使用。单纯从生物活性方面分析，固定化酶与一般酶制剂的活性差别不大。
7．
答案：
C
解析：
酶具有专一性，一种酶固定后不可能催化一系列生化反应；固定化细胞技术固定的是一系列酶；固定化酶和固定化细胞都能反复使用，若条件适宜，一般不会出现酶的活性迅速下降问题。
8．
答案：
D
解析：
反应柱的下端有筛板，筛板上有小孔，小孔只允许反应液通过，不允许酶颗粒通过，酶颗粒可以连续使用一段时间。
9．
答案：
C
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的载体。
10．
答案：
D
解析：
蛋白质是绝大多数酶的化学本质，这一属性不会因为酶的固定化而改变。
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1基础知识：固定化细胞
1．
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，但反应效果可能很低
2．
下列叙述正确的是（ ）
A．一种固定化酶能催化一系列的化学反应
B．固定化细胞能产生一系列酶
C．固定化细胞产生的酶，其活性更容易受影响
D．固定化酶只在细胞内才能发挥作用
3．
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)观察形成凝胶珠的颜色和形状，如果颜色过浅，说明________________________；如果形成的凝胶不是圆形或椭圆形，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________。
4．
下列说法不正确的是（ ）
A．固定化酶和固定化细胞的方法包括包埋法、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．由于细胞个体大，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
5．
（1）在工业生产中，为了提高酶使用效率和产品的纯度，一般需要将酶进行固定化处理。利用石英砂固定α淀粉酶的方法属于（ ）
A．吸附法 B．偶联法
C．交联法
D．包埋法
（2）一定浓度的淀粉溶液流过α-淀粉酶固化柱后，水解成__________，遇碘显__________色。
（3）α-淀粉酶可以通过枯草杆菌发酵生产，以下是利用诱变育种方法培育获得产生较多淀粉酶的菌株的主要实验步骤。
（原理：菌株生长过程可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈。）
第一步：将枯草杆菌株接种到____________培养基上进行扩大培养。
第二步：将枯草杆菌株分成两组，A组用____________处理。B组不处理（作对照）。
第三步：制备多个含淀粉的固定培养基。
第四步：将A、B组分别稀释后，分别在含淀粉的固定培养基上利用__________法分离，适宜条件下培养得到单菌落。
第五步：观察A、B组各菌落周围的__________。
实验结果预期：
根据诱发突变率低的特点，预期______________。
根据诱发突变不定向性的特点，预期__________。
6．
在农田土壤的表层自生固氮菌较多，用表层土制成的稀泥浆接种到特制的培养基上培养，可将自生固氮菌与其他细菌分开，对培养基的要求是( )
①加抗生素 ②不加抗生素 ③加氮素 ④不加氮素 ⑤加葡萄糖 ⑥加蔗糖 ⑦37℃恒温箱中培养 ⑧28℃～30℃温度下培养
A．①③⑤⑦
B．②④⑥⑧
C．②④⑤⑧
D．①④⑥⑦
7．
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
8．
固定化酶与普通酶制剂相比较，主要优点是（
）
A．可以反复使用，降低成本
B．固定化酶不受酸碱度、温度等的影响
C．酶的制备更简单容易
D．酶能够催化的反应类型大大增加
9．
下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，不正确的是（
）
A．
固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显
B．
固定化细胞的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧
C．
利用固定化酶降解水体中有机磷农药，不需提供适宜的营养条件
D．
利用固定化酶生产高果糖浆，可用淀粉作为反应底物
10．
下列叙述正确的是( )
A．从操作角度来考虑，固定化细胞比固定化酶更难
B．固定化细胞比固定化酶对酶活性的影响更大
C．固定化细胞固定的是一种酶
D．将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，要用到固定化细胞技术
参考答案：
1．
答案：
C
解析：
此题考察固定化细胞的优点。
2．
答案：
B
解析：
固定化酶一般只能催化一种化学反应；而固定化细胞则能产生一系列酶，故能催化一系列化学反应；固定化细胞和固定化酶的作用原理是相同的，且固定化细胞能不断地产生酶和催化反应所需要的辅助因子，效果更好。固定化酶主要是在细胞外发挥作用。
3．
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)海藻酸钠浓度偏低 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
解析：
该题以制备固定化酵母细胞的过程为载体，考查实验的操作程序、关键步骤、注意事项及有关试剂的作用。
(1)酵母菌在干燥时，处于休眠状态，需加水活化，否则制成的固定化酵母在发酵时酶活性较低且酵母菌增殖缓慢。
(2)该实验的关键是海藻酸钠溶液的配制。
(3)如果海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。
(4)如果制作的凝胶珠颜色过浅呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。
(5)由于酵母细胞个体较大，不易从包埋材料中漏出，故细胞的固定化一般采用包埋法。
(6)海藻酸钠胶体在CaCl2电解质溶液中发生聚沉，形成凝胶珠。
4．
答案：
C
解析：
由于细胞个体大，酶分子很小，个体大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶分子容易从包埋材料中漏出。因此，细胞多采用包埋法固定化，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化。
5．
答案：
（1）A （2）糊精 红 （3）液体 诱变剂（化学诱变剂、砷化物、亚硝胺、联苯胺、硫酸二乙酯） 涂布 透明圈大小 A组多数菌周围的透明圈与B组差异不显著 A组有少数菌落周围的透明圈比B组明显小，有少数比B组大（或A组透明圈大小不一，B组较一致）
解析：
利用石英砂固定α淀粉酶的方法，是把酶吸附在石英砂表面，故属于吸附法；淀粉溶液流过α淀粉酶固化柱后，在α淀粉酶催化下先被水解成糊精，糊精遇碘显红色；将枯草杆菌株接种到液体培养基上进行培养，转入含有化学诱变剂的培养基上培养，可以获得突变体，分别在含淀粉的固定培养基上利用稀释涂布法分离，适宜条件下培养得到单菌落，对比菌落周围形成透明圈，根据突变率低，可以预期：A组多数菌落周围的透明圈与B组差异不显著，根据突变不定向的特点，可以预期：A组有少数菌落的透明圈比B组明显小，有少数比B组明显大（或A组透明圈大小不一，B组较一致）。
6．
答案：
C
解析：
细菌对抗生素敏感；自生固氮菌有固氮功能，故培养基中不需要加氮素；它是异养的，应该加葡萄糖；其生长繁殖的适宜温度是28℃～30℃。
7．
答案：
D
8．
答案：
A
9．
答案：
D
10．
答案：
D
解析：
固定化细胞壁固定化酶更容易，且对细胞内酶影响更小，故A、B错误。细胞可以产生多种酶，故能实行一系列酶促反应，而固定化酶不能实现，故C错误，D正确。
PAGE
1基础知识：固定化细胞技术
1．
研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将从大肠杆菌得到的三磷酸三酯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，与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的（ ）
A．温度
B.pH
C.水分
D.营养
2．
关于固定化酶中用到的反应柱的理解，其中正确的是( )
A．反应物和酶都可以自由通过
B．反应物能通过，酶不能通过
C．反应物和酶都不能通过
D．反应物不能通过，酶能通过
3．
研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸二酯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，与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的（ ）
A．温度
B．pH
C．水分
D．营养
4．
固定化酶和固定化细胞的主要区别是（ ）
A．前者只能固定胞外酶，后者只能固定胞内酶
B．前者只能固定胞内酶，后者只能固定胞外酶
C．前者可以固定胞内酶和胞外酶，后者只可以固定胞内酶
D．前者只可以固定胞外酶，后者可以固定胞外酶和胞内酶
5．
研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将从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
6．
关于固定化酶中酶的说法，正确的是（ ）
A．酶的种类多样，可催化一系列的酶促反应
B．酶被固定在不溶于水的载体上，可反复利用
C．酶作为催化剂，反应前后结构不改变，所以固定化酶可永远利用下去
D．固定化酶由于被固定在载体上，所以丧失了酶的高效性和专一性特点
7．
制备固定化酵母细胞，常用的材料和方法依次是( )
A．海藻酸钠，化学结合法
B．氯化钙，物理吸附法
C．海藻酸钠，包埋法
D．氯化钙，化学结合法
8．
芳香油的提取方法主要分为三种：蒸馏法、萃取法和压榨法。以下关于提取方法的选取认识中，错误的是( )
A．水蒸气蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
B．压榨法适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
C．若植物有效成分易水解，应采用水蒸气蒸馏法
D．提取玫瑰精油和橘皮精油的实验流程中共有的操作是分液
9．
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一系列生化反应
B．固定化细胞技术只能固定一种酶
C．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
D．固定化细胞常用包埋法，固定化酶常用物理吸附法
10．
pH对果胶酶活性影响的实验中,不正确的是（
）
A．自变量是pH
B．控制不变的量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等
C．可通过测定滤出的果汁体积判断果胶酶的最适pH
D．pH过低时,果胶酶活性变小,但不失活
参考答案：
1．
答案：
D
解析：
酶的催化作用需要适宜的温度、pH及提供水环境。
2．
答案：
B
解析：
在固定化技术中，酶都是被固定的，并且不与产物混合在一起。生产高果糖浆时，反应物从反应柱中通过，有利于酶与反应物接触，但是生成物(产物)中不含有酶。
3．
答案：
D
解析：
固定化酶技术是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，利用了酶的高效性和专一性。酶与微生物比较来说，它的活性发挥不需要营养。
4．
答案：
C
解析：
微生物产生的酶的种类很多，有的存在于细胞内，有的分泌到细胞外。固定化酶可以固定胞内酶和胞外酶，而固定化细胞只能固定胞内酶。
5．
答案：
D
解析：
大肠杆菌中的三酯磷酸酶可以催化有机磷农药分解，需要适宜的温度和pH，同时反应离不开水，但是，不需要提供营养。
6．
答案：
B
解析：
固定化酶不能催化一系列酶促反应的进行；固定化酶被固定在不溶于水的载体上，可以重复利用，但是随着利用次数的增加，受到外界因素的影响，其活性会逐渐降低；固定化酶具有高效性和专一性的特点。
7．
答案：
C
解析：
酵母细胞体积大，宜采用包埋法。固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料，常用的是海藻酸钠。
8．
答案：
C
解析：
水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，若水中蒸馏法导致原料焦糊或有效成分水解时，则不宜采用此法。但可以采用压榨或萃取的方法来提取。
9．
答案：
D
解析：
固定化细胞能催化一系列生化反应，固定化细胞技术只能固定一系列酶。
10．
答案：
D
解析：
强酸、强碱、高温都会导致酶变性失活,只有低温抑制酶的活性,但不使其变性失活。
PAGE
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