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北师大版选修1生物技术实践《固定化乳糖酶的制备》教学设计一、实验目的本实验旨在通过“固定化乳糖酶的制备”实验，使学生掌握固定化技术的基本原理和操作方法，了解酶的固定化和应用，并培养学生实验操作技能和分析能力。二、实验原理固定化技术是指将酶固定在某种载体上，形成一种具有生物催化功能的新材料。将酶固定化后，不仅增强了酶的稳定性，而且可重复使用，降低了生产成本，提高了生产效率。本实验采用海藻酸钠作为载体，将乳糖酶固定在海藻酸钠上，形成固定化乳糖酶。固定化方法还有包埋法、胶束法、共价交联法等。不同的固定化方法根据实际情况可选用不同的方法。三、实验步骤1.实验前处理1.1海藻酸钠的预处理将200mL2%海藻酸钠溶液分配到两个250mL锥形瓶内，分别加入0.1mol/LHCl或0.1mol/LNaOH调节PH值分别为2或10，加热加速溶解后静置，去除上清液，最后用蒸馏水洗净4次，备用。2.固定化乳糖酶的制备2.1固定化乳糖酶的制备取海藻酸钠溶液5mL，加入50mg乳糖酶，混匀，低速离心落沉，去上清液，重复以上操作，待用。2.2固定化乳糖酶的稳定性测试取等量的游离乳糖酶和固定化乳糖酶，加入相同的底物和缓冲液，放置于37℃恒温混合摇床上反应30min，冰镇后检测其反应酶活力。四、实验结果分析本实验中采用海藻酸钠作为载体，成功固定化了乳糖酶，并测试了固定化乳糖酶的稳定性。结果表明，固定化乳糖酶与游离乳糖酶相比，在反应30min后酶活力有所下降，但是稳定性更好。实验结果表明，通过固定化技术，可以提高酶的稳定性，降低生产成本和提高生产效率，有重要的应用价值。五、实验注意事项实验中使用的器皿、试剂应洁净无菌。实验中使用的载体需事先处理，保证其纯度和性质的稳定性。操作中应要求轻柔，避免将载体和酶颗粒损坏。测试酶活力时，需保证底物和缓冲液配比准确，反应温度和时间一致。实验操作后，应即时清洗和消毒实验器材。实验过程中，应注意个人安全，避免接触到对皮肤和呼吸道有害的试剂，如应佩戴手套、口罩等防护用品。六、实验扩展可以将固定化乳糖酶应用于生产乳糖分解产品，如乳糖酸、半乳糖酸等。可以尝试使用其他载体，如含有氨基酸基团的材料等，对固定化效果进行比较和评价。可以调整载体和酶的比例，寻求更优的固定化效果。七、实验总结本次实验是学习生物技术实践课程中的重要环节，通过实际操作，我们深入了解了固定化技术的概念、原理和方法。实验结果表明，固定化乳糖酶在稳定性上具有优势，为

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