制备固定化酵母细胞

Comment MS1 时间关系 这一点 学生课后完成 Comment MS2 学生先自己看操作 步骤 思考相关问题 有不会解决的 互相讨论完成 最好再让学生回顾一 遍操作步骤 1 制备固定化酵母细胞制备固定化酵母细胞 教案 教案 常州市新桥中学常州市新桥中学 张琴娣张琴娣 一 教学目标一 教学目标 1 比较直接使用酶 固定化酶和固定化细胞的优点和缺点 2 尝试制备固定化酵母细胞 并了解利用固定化酵母细胞进行酒精发酵 3 能运用该部分内容解决一些实际问题 二 教学重点与难点二 教学重点与难点 制备固定化酵母细胞 三 导入新课三 导入新课 反馈练习 1 2 3 题 强调实验的重要性 四 知识四 知识回顾回顾 1 列表比较直接使用酶 使用固定化酶和使用固定化细胞催化反应 各有哪些优点和缺点 并各举一例 2 固定化酶和固定化细胞技术利用的方法有哪些 3 固定化细胞常用的方法是哪一种 为什么 4 催化大分子物质反应 应该采用固定化酶的方法还是固定化细胞的方法 为什么 五 实验操作五 实验操作步骤步骤 1 酵母细胞的活化 称取 1g 干酵母 放入 50ml 的小烧杯中 加入蒸馏水 10ml 用玻璃棒搅拌 使酵母细胞 混合均匀 成糊状 放置 1h 左右 使其活化 问 什么是活化 活化后酵母细胞的体积会 变 2 配制 0 05mol L 的 CaCl2溶液 问 为什么要配制 CaCl2溶液 答 称取无水 CaCl20 83g 放入 200ml 的烧杯中 加入 150ml 蒸馏水 使其充分溶解 待用 3 配制海藻酸钠溶液 该实验成败的关键步骤 称取 0 7g 海藻酸钠 放入 50ml 小烧杯中 加入 10ml 水 用酒精灯加热 边加热边搅拌 将 海藻酸钠调成糊状 直至完全溶化 用蒸馏水定容至 10ml 注意 加热时要用小火 或者间 断加热 反复几次 直到海藻酸钠溶化为止 问 为什么要小火或者间断叫热 海藻酸钠浓度不能太高 也不能太低 原因是 太高 太低 2 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冷却至室温 加入已活化的酵母细胞 进行充分搅拌 使其混 合均匀 再转移至注射器中 为什么要冷却 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 CaCl2溶液中 观察液滴在 CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形 将这些凝胶珠在 CaCl2溶液中浸泡 30 分钟 为什么要浸泡 30 分钟 五 反馈练习五 反馈练习 见学案 六 教学反思六 教学反思 1 学生的实验结果并不理想 凝胶珠基本上都带尾巴 可能是海藻酸钠浓度太高或太低 而学生配的海藻酸钠浓度普遍太低 说明蒸馏水加得太多 做得较好的同学 加 10ml 蒸馏 水溶解海藻酸钠后 再加 3 5ml 每次买的海藻酸钠批次不同 需要加的蒸馏水的量也不 同 所以在学生实验前老师都要预先做一遍 2 学生在溶解海藻酸钠时加了蒸馏水还没充分搅拌就加热 所以出现海藻酸钠有的形成硬 块没有溶化的现象 今后实验过程中要加强这方面的指导 3 用高考题引入 效果较好 强调实验的重要性很有说服力 2009 6 12 制备固定化酵母细胞制备固定化酵母细胞 学案 学案 班级班级 姓名姓名 一 学习目标一 学习目标 1 比较直接使用酶 固定化酶和固定化细胞的优点和缺点 2 尝试制备固定化酵母细胞 并了解利用固定化酵母细胞进行酒精发酵 3 能运用该部分内容解决一些实际问题 二 学习重点与难点二 学习重点与难点 制备固定化酵母细胞 三 知识回顾三 知识回顾 1 列表比较直接使用酶 使用固定化酶和使用固定化细胞催化反应 各有哪些优点和缺点 并各举一例 2 固定化酶和固定化细胞技术利用的方法有哪些 3 固定化细胞常用的方法是哪一种 为什么 4 催化大分子物质反应 应该采用固定化酶的方法还是固定化细胞的方法 为什么 Comment MS3 学生先自己看操作 步骤 思考相关问题 有不会解决的 互相讨论完成 最好再让学生回顾一 遍操作步骤 Comment MS4 1 2 3 题是 09 年 的江苏高考题 在上课前先让学生做 这 3 道高考题 学生错误率很高 老 师讲解完题目后进一步强调实验的重 要性 3 四 实验操作四 实验操作步骤步骤 1 酵母细胞的活化 称取 1g 干酵母 放入 50ml 的小烧杯中 加入蒸馏水 10ml 用玻璃棒搅拌 使酵母细胞 混合均匀 成糊状 放置 1h 左右 使其活化 问 什么是活化 活化后酵母细胞的体积会 变 2 配制 0 05mol L 的 CaCl2溶液 问 为什么要配制 CaCl2溶液 答 称取无水 CaCl20 83g 放入 200ml 的烧杯中 加入 150ml 蒸馏水 使其充分溶解 待用 3 配制海藻酸钠溶液 该实验成败的关键步骤 称取 0 7g 海藻酸钠 放入 50ml 小烧杯中 加入 10ml 水 用酒精灯加热 边加热边搅拌 将 海藻酸钠调成糊状 直至完全溶化 用蒸馏水定容至 10ml 注意 加热时要用小火 或者间 断加热 反复几次 直到海藻酸钠溶化为止 问 为什么要小火或者间断叫热 海藻酸钠浓度不能太高 也不能太低 原因是 太高 太低 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冷却至室温 加入已活化的酵母细胞 进行充分搅拌 使其混 合均匀 再转移至注射器中 为什么要冷却 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 CaCl2溶液中 观察液滴在 CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形 将这些凝胶珠在 CaCl2溶液中浸泡 30 分钟 为什么要浸泡 30 分钟 五 反馈五 反馈练习练习 1 下列有关实验及显色结果的叙述 错误的有 多选 A 水浴加热条件下 蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀 B 沸水浴条件下 脱氧核苷酸与二苯胺发生作用呈现蓝色 C 常温条件下 蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色 D 常温条件下 核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色 2 下列关于 DNA 和蛋白质提取与分离实验的叙述 正确的有 多选 A 提取细胞中的 DNA 和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞 B 用不同浓度 NaCl 溶液反复溶解与析出 DNA 可去除蛋白质 C 蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的 DNA D 蛋白质和 DNA 都可以用电泳的方法进行分离纯化 3 下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述 正确的是 单选 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 4 为提高葡萄酒的品质并降低生产成本 许多厂家使用固定化酵母细胞进行发酵 下面是 制备固定化酵母细胞的实验过程 A 将干酵母与蒸馏水混合并搅拌 使酵母菌活化 B 将无水氯化钙溶解在蒸馏水中 配成氯化钙溶液 4 C 用酒精灯大火连续加热海藻酸钠溶液 D 向溶化后冷却至室温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 转入注射器 E 将与酵母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 5 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 小组对酵母细胞的固定化进行了究 请你根据他们的研究内容回答问题 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 如果在 CaCl2溶液中形成的凝胶珠颜色过浅 说明 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 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 六 对本实验你还有的疑问 建议或反思六 对本实验你还有的疑问 建议或反思 七 课后作业七 课后作业 1 生产果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一 若通过固定化酵母菌细胞生产果 胶酶 在配置海藻酸钠溶液时 要注意 否则可能出现 焦糊 2 上个世纪 50 年代 酶已经大规模地应用于各个生产领域 到了 70 年代又发明了固定化 酶与固定化细胞技术 在实际生产中 固定化酶技术的优点是 固化细胞固定的是 酶 在制备固定化酵母细胞的实验中 常用的包埋材料是 3 某研究性学习小组的同学用适宜浓度的海藻酸钠溶液将活化的酵母细胞固定化后发酵无 菌麦芽汁制酒 发酵条件符合操作要求 10 天后检查发酵液发现麦芽汁几乎无酒味 发酵 失败最可能的原因是 4 某科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定碱性蛋白酶 以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 甲 海藻酸钠浓度 乙 使用次数 酶活力 酶活力 5 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 分析回答 1 甲图显示当海藻酸钠浓度较低时 酶活力较低原因是 2 固定化酶的活力随使用次数的增多而下降 由乙图可知 固定化 酯酶一般可重复使 用 次 酶活力明显下降 5 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 该实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为 使干酵母与蒸馏水混合并搅拌 使酵母菌活化 将无水 CaCl2 溶解在蒸馏水中 配成 CaCl2溶液 用酒精灯大 火连续加热配制海藻酸钠溶液 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 将与酵母混匀的海藻酸钠液滴加到 CaCl2溶液中 观察凝胶 珠形成 请你改正其中错误的操作 2 该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵 图中 a 为 b 是反应柱 从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是 为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用 实验 过程一定要在 条 件下进行 加入反应液后的操作是关闭活塞 l 和活塞 2 装置的长导管起到什么作用 6 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 分析回答 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 固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋 同时用戊二醛作交联剂 这是因为 6 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 小组对利用酵母菌制作果酒进行了下列研究 请你根据他们的研究内容回答问题 在葡萄酒的自然发酵过程中 酵母菌的来源是 酵母菌异化作用的类型是 利用酵母菌制作果酒的原理可用反应 式 表示 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 果汁发酵后是否有酒精产生 可用 来检验 常州市新桥中学公开课综合评价表 教师 张 琴 娣 学科 生 物 时间 2009 6 12 内容 酵 母 细 胞 的 固 定 化 班级 高二 13 上课地点生 物