2019 - 2020学年高中生物专题4酶的研究与应用课题3酵母细胞的固定化练习新人教版选修1

酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触,以利于发酵过程的顺利进行。

答案 (1)冷却至室温 (2)CaCl2溶液 使海藻酸钠形成凝胶珠 (3)高 快 (4)蒸馏水洗涤 为了使培养液与酵母菌充分接触

12.(10分)为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响,以及固定化藻对含Zn污水的净化作用,科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验,流程及结果如下。请回答下列问题:

制备固定化绿清洗培养液取适量凝胶球柠檬酸钠溶液溶解

―→―→――――――――→

球藻凝胶球2~3次中培养凝胶球,测定藻数量

2+

(1)实验中的海藻酸钠作用是____________________,CaCl2的作用是________________________。

(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,宜采用____________洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培养24 h后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因是_______________________________________________________。

(3)为探索固定化藻对含Zn污水的净化作用,应选用浓度为________海藻酸钠制备凝胶球。

(4)图2中空白凝胶球组Zn浓度下降的原因是____________________。结合图1和图2分析,固定化藻的实验组24~48 h间Zn

2+

2+2+

浓度下降速度较快的主要原因是浓度下降速度较慢的原因有

________________________;72~96 h间Zn

2+

_________________________________________________________________

_______________________________________________________________。 解析 (1)海藻酸钠溶液在CaCl2溶液中形成凝胶球,包埋绿球藻。

(2)可采用生理盐水洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性。溶液呈绿色,说明固定化的绿球藻数量少,原因是海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)。

(3)根据图1可知,浓度为2.0%的海藻酸钠制备的凝胶球最有利于绿球藻的繁殖。

(4)空白凝胶球容易吸附Zn,导致溶液中Zn浓度下降;根据图1和图2分析,固定化藻的实验组24~48 h间绿球藻数量增加最快,导致Zn浓度下降速度较快,72~96 h间绿球藻数量基本不再增加。

答案 (1)包埋绿球藻(包埋剂) 与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂) (2)培养液(生理盐水) 海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大) (3)2.0%

(4)凝胶球吸附Zn 绿球藻生长(增殖)速度快 绿球藻生长(增殖)速度减慢,溶液中Zn浓度较低

13.(10分)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)酵母细胞的固定采用的方法是__________________________________________________。

(2)该实验小组的同学在制备固定化酵母细胞时应注意: ①配制CaCl2溶液时应用蒸馏水;

②海藻酸钠溶液应用________________加热;

③海藻酸钠溶液必须________________才能加入酵母细胞;

④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应以恒定速度缓慢地滴入________________中形成________________。

(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。

①为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用,实验过程中,一定要在________________条件下进行。

②加入反应液后的操作是关闭_____________________________________。 ③装置的长导管的作用是__________________________________________ _______________________________________________________________。

解析 (1)制备固定化酵母细胞常用包埋法。(2)溶化海藻酸钠时,需用小火或间断加热,防止加热过快,海藻酸钠焦糊;溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温,才能加入活化的酵母细胞,以免温度过高杀死酵母菌;将海藻酸钠溶液和酵母细胞的混合物缓慢滴入CaCl2溶液中形成凝胶珠。(3)为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复利用,实验过程一定要在无菌条件下进行。酵母菌发酵需要无氧条件,因此,加入反应液后,要想得到较多的酒精,需将活塞1和活塞2都关闭。装置中的长导管用于释放CO2,减小反应柱内压力,防止

2+

2+

2+

2+2+

空气中的杂菌进入反应柱。

答案 (1)包埋法

(2)②小火或间断 ③冷却至室温 ④CaCl2溶液 凝胶珠

(3)①无菌 ②活塞1和活塞2 ③释放CO2,减小反应柱内压力并可防止其他微生物污染

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