2020-2021學(xué)年生物人教版選修1課后分層檢測案 9 酵母細(xì)胞的固定化 Word版含解析

1、課后分層檢測案9酵母細(xì)胞的固定化基礎(chǔ)鞏固練1固定化細(xì)胞常用包埋法固定化，原因是()a包埋法固定化操作最簡便b包埋法對酶活性的影響最小c包埋法固定化具有普遍性d細(xì)胞體積大，難以被吸附或結(jié)合2下列敘述不正確的是()a從操作角度來考慮，固定化細(xì)胞比固定化酶更容易b固定化細(xì)胞比固定化酶對酶活性的影響更小c固定化細(xì)胞固定的是一種酶d若要將微生物的發(fā)酵過程變成連續(xù)的酶促反應(yīng)，應(yīng)選擇固定化細(xì)胞技術(shù)3下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，錯(cuò)誤的是()a固定化酶可以實(shí)現(xiàn)對酶的重復(fù)利用b溶解氧交換受阻是固定化酶應(yīng)用的重要限制因素c固定化細(xì)胞中的酶可催化一系列的化學(xué)反應(yīng)d利用海藻酸鈉固定酵母細(xì)胞的方法是包埋法4在制備

2、固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中，cacl2溶液的作用是()a用于調(diào)節(jié)溶液phb用于進(jìn)行離子交換c用于膠體聚沉 d用于為酵母菌提供ca25下列有關(guān)利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的說法不正確的是()a葡萄糖與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸，轉(zhuǎn)化成的是果糖b從固定化酶反應(yīng)柱下端流出的只有果糖c高果糖漿不會(huì)像蔗糖那樣誘發(fā)肥胖、糖尿病、齲齒和心血管疾病，對人類的健康更有益d酶溶解于葡萄糖溶液后，可從糖漿中回收6制備好的凝膠珠是否符合應(yīng)用要求，常用的檢測方法有()擠壓法摔打法觀察法培養(yǎng)法abc d7下列有關(guān)固定化酵母細(xì)胞及使用過程中，錯(cuò)誤的是()a干酵母活化的時(shí)間大約為1小時(shí)b將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入已活化的

3、酵母細(xì)胞c檢測是否有酒精發(fā)酵的有效指標(biāo)之一為是否有氣泡發(fā)生d將海藻酸鈉與酵母菌的混合液緩緩滴加到氯化鈣溶液中，即形成固定化細(xì)胞顆粒8關(guān)于固定化酶中酶的說法，正確的是()a酶的種類多樣，可催化一系列的酶促反應(yīng)b酶被固定在不溶于水的載體上，可反復(fù)利用c酶作為催化劑，反應(yīng)前后結(jié)構(gòu)不改變，所以固定化酶可永遠(yuǎn)利用下去d固定化酶由于被固定在載體上，所以喪失了酶的高效性和專一性特點(diǎn)9在20世紀(jì)50年代，酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，到了70年代又發(fā)明了固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù)。(1)在實(shí)際生產(chǎn)中，固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是_。與固定化酶技術(shù)相比，固定化細(xì)胞技術(shù)固定的是_。(2)制備固定化酵母細(xì)胞，常用的包埋材

4、料是_，應(yīng)使用下圖中方法_(填序號及名稱)，而制備固定化酶則不宜用此方法，原因是_。(3)制作固定化酵母細(xì)胞時(shí)，混合均勻的酵母細(xì)胞溶液可在飽和_溶液中形成凝膠珠。觀察形成的凝膠珠的顏色和形狀，如果顏色過淺，說明海藻酸鈉溶液濃度_，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目_。如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明_。能力提升練10科研人員用海藻酸鈉作為包埋劑來固定小麥酯酶，以研究固定化酶的相關(guān)性質(zhì)和最佳固定條件。酶活力為固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)的總效率，包括酶活性和酶的數(shù)量。圖甲、乙、丙為部分研究結(jié)果。下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是()a固定化酶的酶活力較高，主要原因是增加了酶與底物的接觸面積b由乙圖可知，濃度為3

5、%的海藻酸鈉包埋效果最好c由丙圖可知，固定化酯酶一般重復(fù)使用3次之后酶活力明顯下降d由甲圖可知，固定化酯酶比游離酯酶對溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)11如圖所示為固定化酵母進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵的裝置，下列說法不正確的是()a為使固定化酵母可以反復(fù)使用，實(shí)驗(yàn)過程一定要在無菌條件下進(jìn)行b加入反應(yīng)液后應(yīng)保持活塞1始終打開，活塞2則必須關(guān)閉c裝置的長導(dǎo)管主要是為了釋放co2并防止雜菌進(jìn)入反應(yīng)柱d加入的反應(yīng)液濃度不能過高以免酵母細(xì)胞因失水過多而死亡12小球藻可用于污水凈化，其繁殖能力(生長量)在一定程度上可以反映藻細(xì)胞消耗n、p等的能力?？蒲腥藛T比較游離小球藻和用海藻酸鈉固定化后的小球藻生長量變化，結(jié)果如圖。相關(guān)敘述錯(cuò)誤

6、的是()a本研究中固定化小球藻采用的方法是包埋法b實(shí)驗(yàn)中可用cacl2浸泡凝膠珠使其形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)c結(jié)果表明固定化小球藻的生長期較短、生長速率低d使用固定化小球藻有利于重復(fù)使用且可避免水體二次污染13下列關(guān)于酵母細(xì)胞固定化實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是()a用溫水使海藻酸鈉迅速溶解，待其冷卻到室溫后用于包埋細(xì)胞b進(jìn)行包埋時(shí)，用于懸浮細(xì)胞的cacl2溶液濃度要適宜c注射器(或滴管)出口應(yīng)盡量貼近液面以保證凝膠珠成為球狀d包埋酵母細(xì)胞的凝膠珠為淡黃色半透明狀，并具有一定的彈性14某校學(xué)生嘗試用瓊脂作載體，用包埋法固定­淀粉酶來探究固定化酶的催化效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表(假設(shè)加入試管中的固定化淀粉酶量與普通

7、­淀粉酶量相同)。實(shí)驗(yàn)表明1號試管中淀粉未被水解，你認(rèn)為最可能的原因是()比較項(xiàng)目1號試管2號試管固定化淀粉酶普通­淀粉酶淀粉溶液60 保溫5分鐘，取出冷卻至室溫，滴加碘液現(xiàn)象變藍(lán)不變藍(lán)a.實(shí)驗(yàn)中的溫度過高，導(dǎo)致固定化淀粉酶失去活性b淀粉是大分子物質(zhì)，難以通過瓊脂與淀粉酶接觸c水浴保溫時(shí)間過短，固定化淀粉酶未將淀粉水解d實(shí)驗(yàn)程序出現(xiàn)錯(cuò)誤，試管中應(yīng)先加入碘液后保溫15為了探索海藻酸鈉固定化對綠球藻生長的影響，以及固定化藻對含zn2污水的凈化作用，科研人員用篩選到的一株綠球藻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，流程及結(jié)果如下。請回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)中的海藻酸鈉作用是_，cacl2的作用是_。(2)為

8、洗去凝膠球上殘余的cacl2和其他污染物，并保持綠球藻活性，宜采用_洗滌。圖1中1.0%海藻酸鈉組培養(yǎng)24 h后，移去凝膠球，溶液呈綠色，原因是_。(3)為探索固定化藻對含zn2污水的凈化作用，應(yīng)選用濃度為_的海藻酸鈉制備凝膠球。(4)圖2中空白凝膠球組zn2濃度下降的原因是_。結(jié)合圖1和圖2分析，固定化藻的實(shí)驗(yàn)組2448 h間zn2濃度下降速度較快的主要原因是_；7296 h間zn2濃度下降速度較慢的原因有_。素養(yǎng)養(yǎng)成練16如圖1所示，探究性實(shí)驗(yàn)裝置共六個(gè)，六個(gè)裝置中分別加入飽和葡萄糖溶液及兩粒凝膠珠，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，小液滴都在c點(diǎn)(刻度管足夠長，瓶內(nèi)氧氣充足)。六個(gè)裝置分別在0 、15 、25

9、 、35 、45 、55 溫度下，每隔2 min記錄一次各個(gè)裝置中小液滴的位置，并且描繪出坐標(biāo)曲線圖如圖2。(1)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀，自變量是_。(2)錐形瓶中氫氧化鈉溶液的作用是_，實(shí)驗(yàn)中小液滴移動(dòng)的方向是_(填“左移”“右移”或“不動(dòng)”)，理由是_，移動(dòng)的距離表示_。(3)如果在制備固定化醋酸菌細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中，海藻酸鈉的濃度過低，請?jiān)趫D2坐標(biāo)系中畫出實(shí)驗(yàn)開始10 min后的曲線乙。(4)工業(yè)生產(chǎn)中利用固定化細(xì)胞技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，從哪些方面可以達(dá)到延長利用固定化細(xì)胞時(shí)間的目的？(至少兩點(diǎn))_。課后分層檢測案9酵母細(xì)胞的固定化1解析：細(xì)胞體積大，酶分子很小，體積大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合，而體積小的酶容

10、易從包埋材料中漏出。答案：d2解析：固定化細(xì)胞固定的是一系列酶，能催化一系列的酶促反應(yīng)，c錯(cuò)誤。答案：c3解析：固定化酶可以實(shí)現(xiàn)對酶的重復(fù)利用；固定化酶可以與反應(yīng)物充分接觸，因此固定化酶應(yīng)用過程中不存在溶解氧交換受阻；固定化細(xì)胞固定了一系列酶，因此其中的酶可催化一系列的化學(xué)反應(yīng)；利用海藻酸鈉固定酵母細(xì)胞的方法是包埋法。答案：b4解析：海藻酸鈉膠體在cacl2這種電解質(zhì)溶液的作用下，發(fā)生聚沉，形成凝膠珠，其作用機(jī)理是由于鹽離子的電荷與膠體微粒電荷相互吸引，形成更大的膠體顆粒，類似于人體紅細(xì)胞與抗凝集素之間的凝集反應(yīng)。答案：c5解析：用固定化酶生產(chǎn)高果糖漿過程中，反應(yīng)柱下端的篩板不允許固定化酶顆粒

11、通過，但是不影響反應(yīng)物和產(chǎn)物的通過，因此下端流出的既有果糖，又有沒反應(yīng)完的葡萄糖。答案：b6解析：檢測凝膠珠是否合格，經(jīng)常使用下列檢測方法：一是用鑷子夾起一個(gè)凝膠珠放在實(shí)驗(yàn)桌上用手?jǐn)D壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒有液體流出，就表明凝膠珠制作成功。二是在實(shí)驗(yàn)桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的。還可以通過觀察凝膠珠的顏色和形狀來判斷。答案：d7解析：檢測是否有酒精發(fā)酵的有效指標(biāo)之一是聞聞是否有酒味，而不能根據(jù)是否有氣泡產(chǎn)生來檢測，因?yàn)榻湍妇醒鹾粑蜔o氧呼吸均可產(chǎn)生氣體co2。答案：c8解析：固定化酶不能催化一系列酶促反應(yīng)的進(jìn)行；固定化酶被固定在不溶于水的載體上，

12、可以反復(fù)利用，但是隨著利用次數(shù)的增加，受到外界因素的影響，其活性會(huì)逐漸降低；固定化酶具有高效性和專一性的特點(diǎn)。答案：b9解析：(1)將酶固定化后，能使酶在催化反應(yīng)之后并不進(jìn)入產(chǎn)物溶液，可反復(fù)使用；將細(xì)胞固定化后，可以將一種細(xì)胞內(nèi)的多種酶同時(shí)進(jìn)行固定。(2)海藻酸鈉不能參與化學(xué)反應(yīng)，在高溫時(shí)容易溶化，溫度降低時(shí)又可以形成多孔性固體顆粒，是包埋酵母菌的好材料。圖示為化學(xué)結(jié)合法，為吸附法，為包埋法。固定化酶適宜用化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法；固定化酵母細(xì)胞適宜用包埋法。(3)凝膠珠是用溶化后冷卻的海藻酸鈉與酵母菌混合后在cacl2溶液中形成的。如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，說明海藻酸鈉溶液的濃度偏低，

13、形成的凝膠珠所包埋的酵母菌細(xì)胞的數(shù)目少，影響實(shí)驗(yàn)效果；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明海藻酸鈉溶液的濃度偏高，制作失敗，需要再嘗試。答案：(1)酶既能與反應(yīng)物接觸，又容易與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶能反復(fù)使用多酶系統(tǒng)(或一系列酶、多種酶)(2)海藻酸鈉包埋法酶分子很小，容易從包埋材料中漏出(3)cacl2偏低較少海藻酸鈉溶液濃度偏高，制作失敗10解析：固定化酶優(yōu)點(diǎn)是不溶于水，易與產(chǎn)物分離，可反復(fù)使用，能連續(xù)化生產(chǎn)且穩(wěn)定性好，a錯(cuò)誤；由乙圖可知，海藻酸鈉濃度為3%時(shí)酶活力最高，即包埋效果最好，b正確；由丙圖可知，固定化酯酶重復(fù)使用3次以內(nèi)酶活力變化不大，重復(fù)使用3次之后酶活力明顯下降，c正

14、確；由甲圖可知，游離酯酶在溫度超過40時(shí)活性即迅速下降，固定化酯酶在溫度超過45時(shí)活性才開始緩慢下降，說明后者對溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)，d正確。答案：a11解析：加入反應(yīng)液后應(yīng)關(guān)閉活塞1為酵母菌的厭氧發(fā)酵提供無氧環(huán)境。生成物需從活塞2處流出，所以活塞2必須保持打開狀態(tài)。答案：b12解析：由題圖可知，固定化小球藻生長量出現(xiàn)高峰比游離的小球藻晚，說明其生長期較長。答案：c13解析：溶解海藻酸鈉時(shí)，應(yīng)先加水，小火或間斷加熱并不斷攪拌，完全溶化后用蒸餾水定容，冷卻至室溫后加入活化的酵母細(xì)胞充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻，再固定，a錯(cuò)誤；進(jìn)行包埋時(shí)，cacl2溶液的作用是讓膠體聚沉，使海藻酸鈉形成凝膠珠，不是用于懸

15、浮細(xì)胞，b錯(cuò)誤；滴加時(shí)注射器或滴管不能貼近液面，否則凝膠珠會(huì)呈蝌蚪狀，c錯(cuò)誤；制作成功的凝膠珠為淡黃色半透明狀，并具有一定的彈性，d正確。答案：d14解析：由于固定化酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物質(zhì)，它不能通過瓊脂與酶充分接觸，導(dǎo)致淀粉不能被水解而遇碘液呈現(xiàn)藍(lán)色。答案：b15解析：(1)海藻酸鈉溶液在cacl2溶液中形成凝膠球，包埋綠球藻。(2)可采用綠球藻的培養(yǎng)液或生理鹽水洗去凝膠球上殘余的cacl2和其他污染物，并保持綠球藻活性。溶液呈綠色，說明固定化的綠球藻數(shù)量少，原因是海藻酸鈉濃度過低(凝膠球孔徑過大)。(3)根據(jù)圖1可知，濃度為2.0%的海藻酸鈉制備的凝膠球最有利于綠球藻的繁殖。(4)空白凝膠球容易吸附zn2，導(dǎo)致溶液中zn2濃度下降；根據(jù)圖1和圖2分析，固定化藻的實(shí)驗(yàn)組2448 h間綠球藻數(shù)量增加最快，導(dǎo)致zn2濃度下降速度較快，7296 h間綠球藻數(shù)量基本不再增加。答案：(1)包埋綠球藻(包埋劑)與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠球(凝固劑)(2)培養(yǎng)液(生理鹽水)海藻酸鈉濃度過低(凝膠球孔徑過大)(3)2.0%(4)凝膠球吸附zn2綠球藻生長(增殖)速度快綠球藻生長(增殖)速度減慢，溶液中zn2濃度較低16解析：(1)本實(shí)驗(yàn)探究了溫度與固定化醋酸菌發(fā)酵速度之間的關(guān)系，所以溫度是自變量。(2)naoh溶液的作用是處理生成的醋酸和c