2013高考生物复习训练4-3 酵母细胞的固定化 新人教版选修1

用心 爱心 专心 1 20132013 高三生物选修高三生物选修 1 1 复习训练复习训练 4 34 3 酵母细胞的固定化酵母细胞的固定化 答答 案案 解析解析 时间 30 分钟 满分 50 分 难度及题号 考查知识点及角度 基础中档稍难 固定化酶技术的优势及应用1 3 6 固定化酶和固定化细胞 技术或方法 48 酵母细胞的固定化2 5 7 一 选择题 每小题 4 分 共 20 分 1 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 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 酶的催化受温度 pH 的影响 不受氧浓度的影响 C 项中 酶 的降解作用不需各种营养条件 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 答案 A 2 2011 江苏 下图 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 下列叙述不正确的是 用心 爱心 专心 2 图 1 图 2 A 刚溶化的海藻酸钠应迅速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 发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触 D 图 1 中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图 2 装置中 解析 刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合 否则温度过高会导致酵母菌死亡 答案 A 3 细胞固定化技术与酶固定化技术相比 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 不能连续性生产 C 成本更低 操作更容易 能连续性生产 D 成本更低 操作更难 能连续性生产 解析 固定化细胞操作更容易 对酶活性影响更小 且能更新 容易回收 可连续性 生产 成本自然更低 答案 C 4 制备好的凝胶珠是否符合要求 常用的检验方法有 挤压法 摔打法 观察法 培养法 A B C D 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 答案 A 用心 爱心 专心 3 5 下面是制备固定化酵母细胞的步骤 正确的是 配制 CaCl2溶液 海藻酸钠溶化 海藻酸钠与酵母细胞混合 酵母细胞的活化 固定化酵母细胞 A B C D 解析 制备固定化酵母细胞的基本步骤是 酵母细胞的活化 配制物质的量浓度为 0 05 mol L 的 CaCl2溶液 配制海藻酸钠溶液 海藻酸钠与酵母细胞混合 固定化酵 母细胞 答案 D 二 非选择题 共 30 分 6 10 分 如图为固定化酶的反应柱示意图 请据图回答下面的问题 1 请在横线上填出各标号的名称 2 与一般酶制剂相比 固定化酶的突出优点是 固定化细胞的优点是 3 的作用是 4 制作固定化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 解析 与一般的酶制剂相比 固定化酶不仅能与反应物充分接触 还能与产物分离 并且可以反复利用 与固定化酶相比 固定化细胞能催化一系列的化学反应 并且固 定化细胞成本更低 操作更容易 使用固定化酶技术往往利用反应柱 反应柱下端有 用心 爱心 专心 4 一个分布着小孔的筛板 酶颗粒无法通过筛板 而反应溶液却可以自由出入 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 又能与产物分离 还能被反复利用 成本更低 操作更容易 且能催化一系列的反应 3 使酶颗粒无法通过 反应溶液却可以自由出入 4 化学 结合法 物理吸附法 5 反应液从反应柱的上端注入 使反应物溶液流过反应柱 与 固定化酶接触 得到的产物从反应柱下端流出 7 10 分 某一实验小组的同学 欲通过制备固定化酵母细胞来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作固定化酵母细胞的过程为 A 将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 将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液滴入蒸馏水中 观察凝胶珠的形成 请你改正其中错误的操作 写出 4 点 3 实验过程中 可能观察到的现象有 解析 1 细胞固定常采用包埋法 2 配制 CaCl2溶液应使用 蒸馏水 而不是 自来水 海藻酸钠应小火间断加热且 需冷却至室温后方可加入酵母细胞 海藻酸钠与酵母细胞混合后应滴入 CaCl2溶液中 3 实验过程中会观察到 CO2产生所导致的气泡 且有酒味 答案 1 包埋法 2 配制 CaCl2溶液应用蒸馏水 溶解海藻酸钠应用小火或间断加热 海藻酸钠 溶液冷却至室温后再加入酵母细胞 注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴 入 CaCl2溶液中 3 有气泡产生 有酒味散发 8 10 分 固定化酶是从 20 世纪 60 年代迅速发展起来的一种技术 东北农业大学科研人 员利用双重固定法 即采用戊二醛作交联剂 使酶相互连接 海藻酸钠作为包埋剂来固 定小麦酯酶 研究固定化酶的性质 并对其最佳固定条件进行了探究 下图显示的是部 分研究结果 注 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 用心 爱心 专心 5 分析回答下列问题 1 从对温度变化适应性和应用范围的角度分析 甲图所示结果可以得出的结论是 2 乙图曲线表明浓度为 的海藻酸钠包埋效果最好 当海藻酸钠浓度较低时 酶活力较低原因是 3 固定化酶的活力随使用次数的增多而下降 由丙图可知 固定化酯酶一般可重复使 用 次 酶活力明显下降 4 固定小麦酯酶不仅采用海藻酸钠直接包埋 同时用戊二醛作交联剂 这是因为 解析 本题考查分析图表的能力 由甲图可知 固定化酶在较高温度下仍然具有较高 的活性 乙图显示浓度 3 的海藻酸钠包埋效果最好 丙