小學(xué)語文的教學(xué)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-16《酵母細(xì)胞的固定化》教學(xué)設(shè)計(jì)。
《酵母細(xì)胞的固定化》教學(xué)設(shè)計(jì)課題酵母細(xì)胞固定化課型新授課教學(xué)目標(biāo)簡(jiǎn)述固定化酶、固定化細(xì)胞的應(yīng)用、原理和意義
說出制備固定化酶、固定化細(xì)胞的一般方法
嘗試用包埋法制備固定化酵母細(xì)胞,并利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵重點(diǎn)固定化酶與固定化細(xì)胞的制備方法及優(yōu)缺點(diǎn)難點(diǎn)制備固定化酵母細(xì)胞導(dǎo)入8分鐘教學(xué)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)加酶洗衣粉導(dǎo)入新課
提問:1.加酶洗衣粉中的酶制劑有哪些?
2.加酶洗衣粉中各種酶制劑去污原理是什么?
思考討論:我們?yōu)槭裁匆眉用赶匆路郏?br> 導(dǎo)入直接使用酶的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn):催化效率高,低能耗,低污染
缺點(diǎn):與產(chǎn)物混合,難以分離;
無法再利用,成本高,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
思考怎么解決直接使用酶的缺點(diǎn)?
評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)學(xué)生思考討論,回答、教師點(diǎn)評(píng)及訂正施標(biāo)32分鐘教學(xué)設(shè)計(jì)一、固定化酶
1.含義:
是指用物理學(xué)或化學(xué)的方法將酶與固相載體結(jié)合在一起形成的仍具有酶活性的酶復(fù)合物。
2.優(yōu)點(diǎn):
既保持了酶的催化性能,又具有一般化學(xué)催化劑的能反復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn),并在生產(chǎn)過程中可以實(shí)現(xiàn)酶促反應(yīng)的連續(xù)化和自動(dòng)化。
3.常用方法:
吸附法:(物理吸附)
交聯(lián)法:(化學(xué)結(jié)合)
包埋法:(不常用,原因:酶分子小,容易從包埋材料中露出。)
4.不足:固定的往往是一種酶,往往只催化一種反應(yīng)。
思考討論,怎么解決固定化酶的不足?
二、固定化細(xì)胞
1.優(yōu)點(diǎn):
細(xì)胞中含有多種酶,可以連續(xù)催化多步反應(yīng)。
2.缺點(diǎn):
(1)只能用于生產(chǎn)細(xì)胞外酶和其他能夠分泌到細(xì)胞外的產(chǎn)物。
(2)由于載體影響,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和產(chǎn)物的擴(kuò)散受到一定的限制。
(3)好氧性發(fā)酵中,溶解氧的傳遞和輸送成為關(guān)鍵限制因素。
3.制備固定化細(xì)胞的方法:包埋法。
固定化細(xì)胞技術(shù)的應(yīng)用:
閱讀教材59頁,填寫學(xué)案,思考以下問題:
什么是酵母細(xì)胞的活化?
對(duì)海藻酸鈉進(jìn)行加熱時(shí),操作時(shí)要注意什么?為什么?
將海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合時(shí)要注意什么?為什么?
用固定化的酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵時(shí),錐形瓶為什么要密封?錐形瓶中的氣泡和酒精是怎樣形成的?
如何檢測(cè)、評(píng)價(jià)制備是否成功?
實(shí)驗(yàn)流程:一、制備固定化酵母細(xì)胞
(1)酵母細(xì)胞的活化活化的含義
活化的試劑
活化的操作
(2)配制氯化鈣溶液
(3)配制海藻酸鈉加熱操作要求
目的
(4)海藻酸鈉與酵母細(xì)胞混合
(5)固定化酵母細(xì)胞
二、用固定化細(xì)胞發(fā)酵
結(jié)果分析與評(píng)價(jià):1、凝膠珠評(píng)價(jià)
2、發(fā)酵過程分析
評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)1.下列不屬于固定化酶在利用時(shí)的特點(diǎn)的是()
A.有利于酶與產(chǎn)物分離
B.可以被反復(fù)利用
C.能自由出入依附的載體
D.一種固定化酶一般不能催化一系列酶促反應(yīng)
2.用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵葡萄酒溶液時(shí),為了能得到酒精,下列措施錯(cuò)誤的是()
A.向瓶?jī)?nèi)泵入氧氣
B.應(yīng)將裝置放于適宜的條件下進(jìn)行
C.瓶?jī)?nèi)應(yīng)富含葡萄糖等底物
D.應(yīng)將瓶口密封,效果更好
歸標(biāo)5分鐘教學(xué)設(shè)計(jì)固標(biāo)作業(yè)布置完成學(xué)案的《課堂練習(xí)》板書
設(shè)計(jì)直接使用酶固定化酶固定化細(xì)胞優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)制備方法酵母細(xì)胞固定化
實(shí)驗(yàn)步驟:酵母細(xì)胞活化
配制氯化鈣溶液
配制海藻酸鈉
海藻酸鈉與酵母細(xì)胞混合
固定化酵母細(xì)胞教學(xué)
反思在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容時(shí),從學(xué)生對(duì)酶掌握的已有知識(shí)出發(fā),啟發(fā)他們尋找解決問題的辦法,引出固定化酶和固定化細(xì)胞的概念;在教學(xué)過程中,應(yīng)用多媒體來輔助教學(xué),詳細(xì)介紹制備固定化酶的常用方法;舉例講解固定化酶和固定化細(xì)胞在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用情況,幫助學(xué)生樹立利用科學(xué)知識(shí)服務(wù)于社會(huì)的情感態(tài)度與價(jià)值觀。
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選修一生物4.3酵母細(xì)胞的固定化學(xué)案(人教版)
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹,教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來,使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。那么如何寫好我們的教案呢?下面是小編精心為您整理的“選修一生物4.3酵母細(xì)胞的固定化學(xué)案(人教版)”,相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
課題3 酵母細(xì)胞的固定化
1.說出固定化酶和固定化細(xì)胞的作用和原理。
2.嘗試制備固定化酵母細(xì)胞,并利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵。
一、固定化酶的應(yīng)用實(shí)例
1.高果糖漿的生產(chǎn)需要使用______________,它能將葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖。這種酶的________好,可以持續(xù)發(fā)揮作用。但是,酶溶解于葡萄糖溶液后,就無法從糖漿中回收,造成很大的浪費(fèi)。
2.葡萄糖異構(gòu)酶固定:將酶固定在一種顆粒狀的______上,再將這些酶顆粒裝到一個(gè)________內(nèi),柱子底端裝上分布著許多小孔的______。酶顆粒無法通過篩板上的小孔,而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。
3.高果糖漿的生產(chǎn)操作:生產(chǎn)過程中,將____________從反應(yīng)柱的上端注入,使其流過反應(yīng)柱,與______________接觸,轉(zhuǎn)化成果糖,從反應(yīng)柱的下端流出。
二、固定化技術(shù)的方法
1.固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用______或______方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù),包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。一般來說,酶更適合采用__________和__________法固定化,而細(xì)胞多采用______法固定化。這是因?yàn)榧?xì)胞個(gè)大,而酶分子很?。粋€(gè)大的細(xì)胞難以被______或______,而個(gè)小的酶容易從__________中漏出。
2.包埋法固定化細(xì)胞即將微生物細(xì)胞均勻地包埋在不溶于水的____________中。常用的載體有______、________、海藻酸鈉、____________和____________等。
三、實(shí)驗(yàn)操作
1.酵母細(xì)胞的活化
在缺水的狀態(tài)下,微生物會(huì)處于休眠狀態(tài)。活化就是讓處于______狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。
2.配制物質(zhì)的量濃度為0.05molL-1的CaCl2溶液
3.配制海藻酸鈉溶液
配制海藻酸鈉溶液時(shí)要用酒精燈加熱,邊加熱邊______,加熱時(shí)要用______,或者_(dá)_________,直至完全溶化。
4.海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合
將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫,再加入已活化的酵母細(xì)胞,進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁蛊浠旌暇鶆?,再轉(zhuǎn)移至注射器中。
5.固定化酵母細(xì)胞
以______的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的________溶液中,形成凝膠珠狀,將這些凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡____min左右。
6.將固定好的酵母細(xì)胞(凝膠珠)用蒸餾水沖洗2~3次,放入用于發(fā)酵的葡萄糖溶液中,再置于25℃下發(fā)酵24h后,會(huì)發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生,同時(shí)有酒味散發(fā)。
工業(yè)生產(chǎn)中,細(xì)胞的固定化是在__________的條件下進(jìn)行的。
答案:一、1.葡萄糖異構(gòu)酶 穩(wěn)定性
2.載體 反應(yīng)柱 篩板
3.葡萄糖溶液 葡萄糖異構(gòu)酶
二、1.物理 化學(xué) 化學(xué)結(jié)合 物理吸附 包埋 吸附 結(jié)合 包埋材料
2.多孔性載體 明膠 瓊脂糖 醋酸纖維素 聚丙烯酰胺
三、1.休眠
3.?dāng)嚢琛⌒』稹¢g斷加熱
5.恒定 CaCl2 30
6.嚴(yán)格無菌
1.直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞催化的比較
直接使用酶固定化酶固定化細(xì)胞
酶的種類一種或幾種一種一系列酶
常用載體—高嶺土、皂土、硅膠、凝膠明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素、聚丙烯酰胺
制作方法—化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法包埋法
是否需要
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)否否是
催化反應(yīng)單一或多種單一一系列
反應(yīng)底物各種物質(zhì)(大分子、小分子)各種物質(zhì)(大分子、小分子)小分子物質(zhì)
優(yōu)點(diǎn)催化效率高,低耗能、低污染等酶既能與反應(yīng)物接觸,又能與產(chǎn)物分離,同時(shí),固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利用成本低,操作更容易
不足對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫和有機(jī)溶劑等環(huán)境條件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很難回收,不能被再次利用,提高了生產(chǎn)成本;反應(yīng)后酶會(huì)混在產(chǎn)物中,可能影響產(chǎn)品質(zhì)量一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng),而在生產(chǎn)實(shí)踐中,很多產(chǎn)物的形成都是通過一系列的酶促反應(yīng)才能得到的固定后的細(xì)胞與反應(yīng)物不容易接近,尤其是大分子物質(zhì),可能導(dǎo)致反應(yīng)效率下降等
2.具體操作過程中的注意事項(xiàng)
(1)酵母細(xì)胞所需要的活化時(shí)間較短,一般需要1h左右。此外,酵母細(xì)胞活化時(shí)體積會(huì)變大,因此活化前應(yīng)該選擇體積足夠大的容器,以避免酵母細(xì)胞的活化液溢出容器外。
(2)加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán),關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗,一定按照教材的提示進(jìn)行操作。海藻酸鈉的濃度涉及固定化細(xì)胞的質(zhì)量。如果海藻酸鈉濃度過高,將很難形成凝膠珠;如果濃度過低,形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目少,影響實(shí)驗(yàn)效果。
凝膠珠顏色過淺,呈白色,說明海藻酸鈉溶液濃度低,包埋細(xì)胞少;如果形成的凝膠珠不是圓形或橢球形,則說明海藻酸鈉溶液濃度偏高,制作失敗。
(3)剛形成的凝膠珠應(yīng)在CaCl2溶液中浸泡一段時(shí)間,以便形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。檢驗(yàn)?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格,可以使用下列方法。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,就表明凝膠珠的制作成功。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。
題型一酶或細(xì)胞固定化的方法
試分析下圖中,哪一種與用海藻酸鈉作載體制備的固定化酵母細(xì)胞相似?()
解析:A、B選項(xiàng)適合于酶的固定化,C選項(xiàng)既用于酶固定,也可用于細(xì)胞固定。制備固定化酵母細(xì)胞用的是包埋法,即將酵母菌包埋在海藻酸鈉制成的凝膠珠中,所以與D選項(xiàng)相似。
答案:D
反思領(lǐng)悟:固定化酶和固定化細(xì)胞通常采用包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。海藻酸鈉作載體制備的是固定化酵母細(xì)胞。
題型二固定化酶或細(xì)胞的制備過程
在制備固定化酵母細(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Ca2+
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:C
題型三酶和細(xì)胞固定化技術(shù)的應(yīng)用
(2010江蘇高考改編)下圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作,圖2是利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵的示意圖,下列敘述不正確的是()。
A.剛?cè)芑暮T逅徕c應(yīng)迅速與活化的酵母菌混合制備混合液
B.圖1中X溶液為CaCl2溶液,其作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠
C.圖2發(fā)酵過程中攪拌的目的是為了使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸
D.圖1中制備的凝膠珠用蒸餾水洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中
解析:剛?cè)芑暮T逅徕c應(yīng)冷卻后再與酵母菌混合,否則溫度過高會(huì)導(dǎo)致酵母菌死亡。
答案:A
1.固定化酶技術(shù)常采用()。
A.包埋法B.化學(xué)結(jié)合和物理吸附法
C.活化法D.微囊化法
2.在使用包埋法固定細(xì)胞中,下列哪一項(xiàng)不是常用的載體?()
A.明膠B.瓊脂糖C.海藻酸鈉D.纖維素
3.下面是制備固定化酵母細(xì)胞的步驟,其中排列順序正確的是()。
①配制CaCl2溶液 ②配制海藻酸鈉溶液 ③海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合 ④酵母細(xì)胞的活化?、莨潭ɑ湍讣?xì)胞
A.①②③④⑤B.④①③②⑤C.④⑤②①③D.④①②③⑤
4.下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述,正確的是()。
A.固定化細(xì)胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢(shì)明顯
B.固定化酶的應(yīng)用中,要控制好pH、溫度和溶解氧
C.利用固定化酶降解水體中有機(jī)磷農(nóng)藥,需提供適宜的營(yíng)養(yǎng)條件
D.利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵,糖類的作用只是作為反應(yīng)底物
5.(2011江蘇高考)下列有關(guān)酶的制備和應(yīng)用的敘述,正確的是()。
A.酶解法和吸水漲破法常用于制備微生物的胞內(nèi)酶
B.透析、電泳和酸解等方法常用于酶的分離與純化
C.棉織物不能使用添加纖維素酶的洗衣粉進(jìn)行洗滌
D.多酶片中的胃蛋白酶位于片劑的核心層
答案:1.B 酶的體積較小,容易從包埋材料中漏出來,所以一般采用化學(xué)結(jié)合和物理吸附法固定化。
2.D 常用的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等。
3.D 制備固定化酵母細(xì)胞的基本步驟是:酵母細(xì)胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞。
4.A A項(xiàng)中,固定化細(xì)胞技術(shù)最大的用途就是連續(xù)催化反應(yīng)。B項(xiàng)中,不需控制溶解氧;C項(xiàng)中,不需各種營(yíng)養(yǎng)條件;D項(xiàng)中,糖類的作用不只是作為反應(yīng)底物。
5.A 酸解法不能用于酶的分離與純化,棉織物可以使用添加纖維素酶的洗衣粉洗滌,纖維素酶雖不能直接去除衣物上的污垢,但能使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松,從而使?jié)B入到纖維深處的塵土和污垢能夠與洗滌劑充分接觸,使洗滌劑的去污效果更好。多酶片中的胃蛋白酶應(yīng)位于片劑的最表層。
2012屆高考生物第一輪酶母細(xì)胞的固定化導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)
第2講酶母細(xì)胞的固定化
一、如何理解固定化酶的作用和原理?
1.酶的催化活性依賴于酶的空間結(jié)構(gòu)及活性中心。所以在固定化要選擇適當(dāng)條件,力圖不使其活性中心的基團(tuán)受到影響。
2.酶固定化的方法很多,目前采用的固定化技術(shù)大致可分為三類:載體結(jié)合法(包括共價(jià)鍵結(jié)合法、離子結(jié)合法、物理吸附法)、交聯(lián)法和包埋法。上述幾種方法也可并用,稱為混合法。
(1)載體結(jié)合法:利用共價(jià)鍵、離子鍵和物理吸附法把酶固定在纖維素、瓊脂糖、多孔玻璃和離子交換樹脂等載體的固定化處。
(2)交聯(lián)法:交聯(lián)法是利用雙功能試劑的作用,在酶分子之間發(fā)生交聯(lián),凝集成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而制成的固定化酶。酶蛋白中的游離基團(tuán)(如氨基、巰基等)可參與交聯(lián)反應(yīng)。
(3)包埋法:包埋法是將酶包埋在聚合物凝膠的微細(xì)網(wǎng)絡(luò)中或被半透性的聚合物膜所包圍,使酶分子不能從凝膠的網(wǎng)絡(luò)中或膜中漏出,而小分子的底物和產(chǎn)物則可以自由通過凝膠網(wǎng)格和半透膜。
3.固定化酶應(yīng)用實(shí)例
將葡萄糖異化酶固定在果顆狀載體上→放入底部有許多小孔的反應(yīng)柱(酶顆粒不能通過,反應(yīng)液能通過)→葡萄糖溶液從反應(yīng)柱上端注入→流經(jīng)反應(yīng)柱→與葡萄糖異構(gòu)酶接觸→果糖從反應(yīng)柱下端流出。
4.對(duì)固定化酶的理解:可以使反應(yīng)過程管道化、自動(dòng)化,產(chǎn)物易從反應(yīng)液中回收;酶的穩(wěn)定性有所改進(jìn);酶的使用效率提高。
1.(2010蘇南四市一模)固定化酶是從20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來的一種技術(shù)。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。下圖甲、乙、丙為部分研究結(jié)果。下列有關(guān)敘述中,錯(cuò)誤的是
A.由甲圖可知,固定化酯酶比游離酯酶對(duì)溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)
B.由乙圖可知,濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果最好
C.由丙圖可知,固定化酯酶一般可重復(fù)使用3次,之后若繼續(xù)使用則酶活力明顯下降
D.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
D
正確掌握固定酶的特性和識(shí)別圖形是突破口。甲圖可以看出在50度時(shí)游離酶的活性已經(jīng)很低,但是固定酶的活性依然很高,可以判定固定酶的溫度適應(yīng)范圍廣;乙圖反應(yīng)的時(shí)海藻酸鈉的濃度與酶活力的關(guān)系,可以看出濃度為3%時(shí),酶活力最高;丙圖可以看出使用三次以后酶活力明顯下降;固定化酶與底物的基礎(chǔ)面積減少。
1.下列不屬于固定化酶在利用時(shí)的特點(diǎn)的是()
A.有利于酶與產(chǎn)物分離
B.可以被反復(fù)利用
C.能自由出入依附的載體
D.一種固定化酶一般情況下不能催化一系列酶促反應(yīng)
C
掌握固定酶的知識(shí)時(shí)突破口。固定酶是把酶固定在特殊材料上,不能自由出入依附的載體。
(09江蘇高考生物)下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述,正確的是()
A.固定化細(xì)胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢(shì)明顯
B.固定化酶的應(yīng)用中,要控制好pH、溫度和溶解氧
C.利用固定化酶降解水體中有機(jī)磷農(nóng)藥,需提供適宜的營(yíng)養(yǎng)條件
D.利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵,糖類的作用只是作為反應(yīng)底物
A
本題對(duì)固定化酶和固定化細(xì)胞進(jìn)行發(fā)散考查,固定化酶發(fā)揮作用,與溶解氧無關(guān),B選項(xiàng)錯(cuò);固定化酶不屬于生物,不需要提供營(yíng)養(yǎng),而固定化細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng),是需要營(yíng)養(yǎng)的,C選項(xiàng)錯(cuò);糖類既是酵母菌作用的底物,也是微生物培養(yǎng)所需碳源。
、下列有關(guān)固定化技術(shù)的敘述,正確的是()
A.固定化酶只是在細(xì)胞內(nèi)才能發(fā)揮作用B.固定化酶能提高酶的利用率
C.酶的固定是酶分離純化的常用方法D.固定化酶的固定化方式就是吸附在固體表面上。
B
本題主要考查固定化酶的相關(guān)知識(shí)。考綱中的能力要求是A級(jí)。理解固定化技術(shù)的原理及優(yōu)點(diǎn)是本題的解題突破口。制成固定化酶的步驟是:酶的生產(chǎn)、提取、酶的分離純化、酶的固定化,制成固定化酶的方法有吸附在固體表面,有將酶相互連接起來.將酶包埋在細(xì)微的網(wǎng)格里等;這樣的固定化酶能重復(fù)利用,從而提高了酶的利用率;而酶在條件適宜時(shí),既可在細(xì)胞內(nèi)起作用,也能在細(xì)胞外起作用,制成的固定化酶,更是主要在細(xì)胞外發(fā)揮作用。
二如何理解固定化細(xì)胞的作用和原理?
1、固定化微生物細(xì)胞利用微生物來生產(chǎn)酶,具有生產(chǎn)成本低、周期短、產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)。微生物產(chǎn)生的酶,可以分為分泌在細(xì)胞外的胞外酶和包含在細(xì)胞內(nèi)的胞內(nèi)酶。利用胞內(nèi)酶時(shí),需要采用手段將細(xì)胞破碎后,將酶進(jìn)行分離純化,提取后酶的活性和穩(wěn)定性往往都受到很大的影響。
將微生物細(xì)胞限制或定位于特定空間位置,即將微生物制成固定化細(xì)胞后,既能避免復(fù)雜的細(xì)胞破碎、酶的提取和純化過程,又能使酶的活性和穩(wěn)定性得到較大提高。固定后的微生物細(xì)胞可以作為固體催化劑在多步酶促反應(yīng)中發(fā)揮連續(xù)催化作用,同時(shí),催化反應(yīng)結(jié)束后又能被回收和重復(fù)利用。優(yōu)點(diǎn):制備容易、酶的活性高且穩(wěn)定。
2、固定化活細(xì)胞的制備主要方法:包埋法。將微生物細(xì)胞用物理方法包埋多微也載體內(nèi)部。凝膠包埋是最常用的方法,凝膠種類有瓊脂、海藻酸鈉(鈣)、角叉菜聚糖、明膠和聚丙烯酰胺凝膠。
目前常用海藻酸鈣包埋法,其基本原理是:先將水溶性的海藻酸鈉配成水溶液,并把細(xì)胞分散在其中,然后將其滴入凝固浴中(常用CaCl2溶液),使海藻酸鈉中Na+的部分被Ca2+所取代而形成由多價(jià)離子交聯(lián)的離子網(wǎng)絡(luò)凝膠。這種方法操作簡(jiǎn)便,條件溫和,對(duì)細(xì)胞無毒性,適合于生長(zhǎng)細(xì)胞的固定化。但磷酸鹽會(huì)使凝膠結(jié)構(gòu)破壞,在使用時(shí)應(yīng)控制好培養(yǎng)基中磷酸鹽的濃度,并要在培養(yǎng)基中保持一定濃度的鈣離子,以維持凝膠結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3、比較直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞催化的優(yōu)缺點(diǎn)。
類型優(yōu)點(diǎn)不足
直接
使用酶催化效率高,低耗能,低污染對(duì)環(huán)境非常敏感,易失活;難回收,不能再次利用,與產(chǎn)物混在一起,可能影響產(chǎn)品質(zhì)量
固
定
化
酶(1)極易將固定化酶與底物、產(chǎn)物分開;產(chǎn)物溶液中沒有酶的殘留,簡(jiǎn)化了提純工藝。
(2)可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)反復(fù)使用,有利于工藝的連續(xù)化、管道化。
(3)酶反應(yīng)過程可以嚴(yán)格控制,有利于工藝自動(dòng)化和微電腦化。
(4)在絕大多數(shù)情況下提高了酶的穩(wěn)定性。
(5)較能適應(yīng)于多酶反應(yīng)。
(6)酶的使用效率提高,產(chǎn)物得率提高,產(chǎn)品質(zhì)量有保障,成本低。(1)酶固定化時(shí)酶的活力有所損失。同時(shí)也增加了固定化的成本,使工廠開始投資大。
(2)比較適應(yīng)水溶性底物和小分子底物。
(3)與完整細(xì)胞比較,不適于多酶反應(yīng),特別是需要輔因子的反應(yīng),同時(shí)對(duì)胞內(nèi)酶需經(jīng)分離后,才能固定化。
(4)一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng),生產(chǎn)實(shí)踐中,很多產(chǎn)物的形成是通過一系列的酶促反應(yīng)得到的。
固
定
化
細(xì)
胞(1)省去了酶的分離手續(xù).為多酶系統(tǒng),無須輔因子再生。
(2)細(xì)胞生長(zhǎng)快、而且多、反應(yīng)快。
(3)可以連續(xù)發(fā)酵,節(jié)約了成本,而且在蒸餾和提取前不用分離去細(xì)胞,能一邊徘出發(fā)酵液,一邊進(jìn)行培養(yǎng),排除了產(chǎn)物抑制和消耗。
(4)保持酶在細(xì)胞內(nèi)的原始狀況,增加了酶的穩(wěn)定、特別是對(duì)污染因子的抵抗力增加。(1)必須保持菌體的完整,防止菌體自溶,否則,將影響產(chǎn)品純度。
(2)必須防止細(xì)胞內(nèi)蛋白酶對(duì)所需酶的分解,同時(shí),需抑制胞內(nèi)其他酶的活性止副產(chǎn)物的形成。
(3)細(xì)胞膜、壁會(huì)阻礙底物滲透和擴(kuò)散。
1.下列說法不正確的是()
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)柱下端流出的是果糖
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
D.酶溶解于葡萄糖溶液后,可從糖漿中回收
D
正確區(qū)別固定化酶與酶制劑是關(guān)鍵。葡萄糖異構(gòu)酶催化葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖;在反應(yīng)柱上方流進(jìn)葡萄糖溶液,下方流出果糖;果糖和蔗糖相比較具有很多優(yōu)點(diǎn);酶不會(huì)溶解在反應(yīng)液中,因?yàn)樗还潭ㄔ谳d體材料中。
1.關(guān)于固定化酶和一般酶制劑在應(yīng)用效果上的說法錯(cuò)誤的是()
A.固定化酶生產(chǎn)活性強(qiáng),可長(zhǎng)久使用
B.一般酶制應(yīng)用后和產(chǎn)物混在一起,產(chǎn)物的純度不高
C.一般酶制劑參加反應(yīng)后不能重復(fù)利用
D.固定化酶可以反復(fù)利用,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)量和質(zhì)量
A
區(qū)分固定化酶與酶制劑是本題的解題突破口。該題主要考查了固定化酶的優(yōu)點(diǎn),即應(yīng)用后易與產(chǎn)物分離,提高產(chǎn)品質(zhì)量;可以反復(fù)利用,降低生產(chǎn)成本。但是固定化酶作為生物催化劑,具有一定的生物活性。隨著時(shí)間的推移,酶的活性會(huì)降低,甚至消失,即固定化酶不能長(zhǎng)久使用。例如:生產(chǎn)高果糖漿的固定化酶一般只能連續(xù)使用半年。
試分析下圖中,哪一種與用海藻酸鈉作載體制備的固定化酵母細(xì)胞相似()
D。
本題主要考查酶固定和細(xì)胞固定的相關(guān)知識(shí)??季V中的能力要求是A級(jí)。區(qū)分酶固定和細(xì)胞固定的方法是本題的解題突破口。解析過程:A是吸附法,常用于將酶固定;B是載體結(jié)合法多用于酶的固定;C和D是包埋法,C一般是將酶包埋在微網(wǎng)絡(luò)里,D是包埋在凝膠中。制備固定化酵母用的是包埋法,即將酵母菌包埋在海藻酸鈉制成的凝膠中,所以與D相似。
三制備固定化酵母細(xì)胞并進(jìn)行酒精發(fā)酵
1.制備固定化酵母細(xì)胞流程
2.制備固定化酵母細(xì)胞主要操作過程
(1)酵母細(xì)胞的活化。在缺水的狀態(tài)下,微生物會(huì)處于休眠狀態(tài)?;罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。酵母細(xì)胞所需要的活化時(shí)間較短,一般需要O.5~1h,要提前做好準(zhǔn)備。此外,酵母細(xì)胞活化時(shí)體積會(huì)變大,因此活化前應(yīng)該選擇體積足夠大的容器,以避免酵母細(xì)胞的活化液溢出容器外。
(2)海藻酸鈉溶液的配制和使用:對(duì)海藻酸鈉溶化時(shí)要用小火或間斷加熱,避免海藻酸鈉發(fā)生焦糊;溶化后先冷卻至室溫,再與酵母細(xì)胞混合,避免高溫殺死酵母細(xì)胞;固定化酵母細(xì)胞時(shí),應(yīng)將海藻酸鈉酵母細(xì)胞的混合液用注射器緩慢滴加到CaCl2溶液中,而不是注射。海藻酸鈉的濃度涉及到固定化細(xì)胞的質(zhì)量。如果海藻酸鈉濃度過高,將很難形成凝膠珠;如果濃度過低,形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目少影響實(shí)驗(yàn)效果。
(3)CaCl2的作用是使海藻酸鈉膠體發(fā)生聚沉,形成凝膠珠。剛形成的凝膠珠應(yīng)在CaCl2溶液中浸泡一段時(shí)間,以便形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
(4)凝膠珠的檢測(cè):穩(wěn)定30min以后,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。
1.(2010江蘇)右圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作,圖2是利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵的示意圖。下列敘述正確的是
A.剛?cè)芑暮T逅徕c應(yīng)迅速與活化的酵母菌混合制備混合液
B.圖1中X溶液為CaCl2溶液,其作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠
C.圖2發(fā)酵過程中攪拌的目的是為了使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸
D.圖1中制備的凝膠珠用蒸餾水洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中
BCD
正確掌握準(zhǔn)備固定酵母細(xì)胞的方法和意義是關(guān)鍵。搞清固定過程所涉及的材料,明確酒精發(fā)酵的流程及操作意義。
1、(09屆鹽城市摸底)下列有關(guān)固定化酵母細(xì)胞制備步驟正確的是()
A.應(yīng)使干酵母與自來水混合并攪拌,以利于酵母菌活化
B.配制海藻酸鈉溶液時(shí)要用小火間斷加熱的方法
C.向剛?cè)芑玫暮T逅徕c溶液中加入已活化的酵母細(xì)胞,充分?jǐn)嚢璨⒒旌暇鶆?/p>
D.將與酵母細(xì)胞混勻的海藻酸鈉液注入CaCl2溶液中,會(huì)觀察到CaCl2溶液中有球形或橢珠形的凝膠形成
B。
本題主要考查固定化酵母細(xì)胞的相關(guān)知識(shí)。考綱中的能力要求是B級(jí)。掌握固定化酵母細(xì)胞的方法和步驟是本題的解題突破口。解析過程:由于在缺水狀態(tài)下,微生物處于休眠狀態(tài),為了加速酵母細(xì)胞的活化,將干酵母與蒸餾水混合后應(yīng)用玻璃棒充分?jǐn)嚢?。為避免海藻酸鈉發(fā)生焦糊,溶化時(shí)要小火間斷加熱。如果將剛?cè)芑玫暮T逅徕c與已活化的酵母細(xì)胞混合,有可能會(huì)殺死酵母細(xì)胞。將與酵母細(xì)胞混勻的海藻酸鈉用注射器緩慢滴加到CaCl2溶液中,而不是注入。
.(2009通州調(diào)研)固定化酶是從20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來的一種技術(shù)。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)科研人員利用雙重固定法,即采用戊二醛作交聯(lián)劑(使酶相互連接),海藻酸鈉作為包埋劑來固定小麥酯酶,研究固定化酶的性質(zhì),并對(duì)其最佳固定條件進(jìn)行了探究。下圖顯示的是部分研究結(jié)果(注: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),分析回答:
(1)從對(duì)溫度變化適應(yīng)性和應(yīng)用范圍的角度分析,甲圖所示結(jié)果可以得出的結(jié)論是______。
(2)乙圖曲線表明濃度為________的海藻酸鈉包埋效果最好,當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時(shí),酶活力較低原因是___________。
(3)固定化酶的活力隨使用次數(shù)的增多而下降,由丁圖可知,固定化酯酶一般可重復(fù)使用______次,酶活力明顯下降。
(4)固定小麥酯酶不采用海藻酸鈉直接包埋,同時(shí)用戊二醛作交聯(lián)劑,這是因?yàn)開______。
(1)固定化酯酶比游離酯酶對(duì)溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)且應(yīng)用范圍較廣(2)3%海藻酸鈉濃度較低時(shí)包埋不緊密,酶分子容易漏出,數(shù)量不足(3)3(4)酶分子很小,很容易從包埋材料中漏出
理解利用固定化酶的制作、工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)是解決本題的突破口。固定化酶應(yīng)用后易與產(chǎn)物分離,提高產(chǎn)品質(zhì)量;可以反復(fù)利用,降低生產(chǎn)成本。但是固定化酶作為生物催化劑,具有一定的生物活性。隨著時(shí)間的推移,酶的活性會(huì)降低,甚至消失,即固定化酶不能長(zhǎng)久使用。
3.(09江蘇卷)酶解法制備原生質(zhì)體的原理是利用酶溶液對(duì)細(xì)胞壁成分的降解作用。蝸牛酶液從蝸牛(以植物為食)消化腺中提??;果膠酶、纖維素酶從微生物中提取。為了研究不同酶液的酶解效果,某實(shí)驗(yàn)小組取無菌煙草幼葉,切成相同大小的小片,等量放入6支試管中,試劑用量和實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于下表。請(qǐng)回答有關(guān)問題。
試管編號(hào)
項(xiàng)目IⅡⅢⅣVⅥ
蒸餾水(mL)2O1111
緩沖液(mL)0210.50.50.5
果膠酶液(mL)O0O0.5O0
蝸牛酶液(mL)O0OO0.50
纖維素酶液(mL)0O0O00.5
實(shí)驗(yàn)結(jié)果(綠色深淺程度)---+++++++++
(注:“+”越多表示綠色越深,“一”表示顏色無顯著變化)
(1)實(shí)驗(yàn)過程中,需要輕搖試管,其目的是,使原生質(zhì)體從葉小片中游離出來,以便觀察懸浮液綠色的深淺。
(2)從綠色的深淺可推測(cè):蝸牛酶液酶解效果最好,原因是蝸牛酶液含有等多種酶。該實(shí)驗(yàn)中是空白對(duì)照組,其設(shè)置意義是。
(3)用網(wǎng)篩過濾原生質(zhì)體到離心管內(nèi),離心后收集沉淀物,并用洗滌。
(4)原生質(zhì)體是否符合要求還需進(jìn)行檢驗(yàn),其檢驗(yàn)的方法是。
(1)為了使細(xì)胞壁與酶充分接觸,提高酶解效果(2)果膠酶和纖維素酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ排除無關(guān)變量的干擾(3)等滲溶液(4)低滲漲破法
本題考查有關(guān)酶的催化效率的實(shí)驗(yàn),(1)實(shí)驗(yàn)過程中,需要輕搖試管,可以使細(xì)胞壁與酶充分接觸,可以提高酶解效果(2)蝸牛以植物為食,所以唾液酶中含有果膠酶和纖維素酶,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ沒有添加酶溶液為空白對(duì)照組。其目的是排除無關(guān)變量的干擾。(3)離心后收集沉淀物,并用等滲溶液清洗,目的是保持細(xì)胞正常形態(tài)。(4)要用低滲漲破法來檢驗(yàn)原生質(zhì)體是否符合要求,若沒有細(xì)胞壁則可以漲破,有則不能漲破。
1、固定酶的方法可分為三類:載體結(jié)合法(包括共價(jià)鍵結(jié)合法、離子結(jié)合法、物理吸附法)、交聯(lián)法和包埋法。
2、固定酶的優(yōu)點(diǎn):可以重復(fù)多次使用,和反應(yīng)物分離提純?nèi)菀住?/p>
3、固定酶的缺點(diǎn):只能催化單一反應(yīng),固定過程會(huì)對(duì)酶的活性產(chǎn)生影響。
4、固定細(xì)胞的方法:包埋法,用海藻酸鈉包埋。
5、海藻酸鈉小火融化防止燒糊,酵母菌要加水活化,溶化的海藻酸鈉要冷卻至室溫加入活化的酵母菌攪拌均勻。
6、CaCl2的作用是使海藻酸鈉膠體發(fā)生聚沉,形成凝膠珠。
觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助高中教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?下面是由小編為大家整理的“觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片”,相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
★★★
處于繁殖期的雄蝗蟲,精巢里的正在進(jìn)行減數(shù)分裂。因此,在它的精巢內(nèi)可以找到處于減數(shù)分裂不同階段的細(xì)胞—、、。通過觀察處于減數(shù)分裂不同階段的細(xì)胞,可以了解減數(shù)分裂的大致過程。
通過觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片,識(shí)別減數(shù)分裂不同階段的染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目,加深對(duì)減數(shù)分裂過程的理解。
一、材料用具
蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片,顯微鏡。
二、方法步驟
1.調(diào)好顯微鏡,把蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片放到顯微鏡的載物臺(tái)上,用壓片夾夾好。
2.在低倍顯微鏡下觀察。識(shí)別初級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)精母細(xì)胞和精細(xì)胞。
3.先用依次找到減數(shù)第一次分裂中期、后期和減數(shù)第二次分裂中期、后期的細(xì)胞,再在
下仔細(xì)觀察染色體的。
4.根據(jù)觀察結(jié)果,嘗試?yán)L制減數(shù)第一次分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞簡(jiǎn)圖。
繪圖:
三、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
根據(jù)觀察結(jié)果,描述動(dòng)物細(xì)胞減數(shù)分裂各個(gè)時(shí)期的染色體變化的特點(diǎn):
★★★
1.實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵及注意事項(xiàng)。
實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵:掌握顯微鏡下區(qū)分減數(shù)第一次及減數(shù)第二次分裂時(shí)期細(xì)胞的方法;
注意事項(xiàng):觀察時(shí)遵循先低倍鏡觀察,后高倍鏡觀察的順序,使用高倍鏡時(shí)候只能調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋。
2.當(dāng)用低倍鏡看清楚后,轉(zhuǎn)換成高倍鏡后卻看不到或看不清染色體,試簡(jiǎn)述其原因。
主要原因有:沒有調(diào)焦距;物象沒有移向視野的中央;裝片放反;高倍鏡頭損壞等。
3.減數(shù)分裂各個(gè)細(xì)胞時(shí)期的特點(diǎn):
間期:看不到染色體;
減Ⅰ前期:出現(xiàn)染色體,同源染色體聯(lián)會(huì),出現(xiàn)四分體;
減Ⅰ中期:同源染色體在赤道板位置成對(duì)排列;
減Ⅰ后期:同源染色體分離;
減Ⅱ中期:非同源染色體成單排列在赤道板位置;
減Ⅱ后期:著絲點(diǎn)分裂;
減Ⅱ末期:染色體逐漸消失。
一、問題思考
當(dāng)你的目光聚焦在顯微鏡視野中的一個(gè)細(xì)胞時(shí),你是怎么判斷它是處于減數(shù)第一次分裂時(shí)期,還是處于減數(shù)第二次分裂時(shí)期的?
二、探究創(chuàng)新
1.如果要觀察植物細(xì)胞的減數(shù)分裂,應(yīng)該選擇植物哪個(gè)部位細(xì)胞?
例1:蝗蟲體細(xì)胞中的染色體數(shù)為2N,用該蝗蟲的精巢做成的切片放在顯微鏡下觀察,可以看到細(xì)胞中的染色體數(shù)目可能為()
①1N②2N③3N④4N
A、②B、①②C、①②④D、②③④
精原細(xì)胞的增殖方式為有絲分裂,染色體數(shù)可為②、④項(xiàng),精原細(xì)胞形成精子的方式為減數(shù)分裂,染色體數(shù)可為①②項(xiàng)。答案:C
例2:某動(dòng)物(2N=10),其一滴精液中有核DNA分子8800個(gè),那么這一精液中的精子是由多少個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生的(理論值)是
A.8800B.2200C.440D.220
從題意可知,該動(dòng)物的體細(xì)胞中含有10條染色體,故該動(dòng)物的一個(gè)精子中含有5條染色體,5個(gè)DNA分子。一個(gè)精原細(xì)胞可以形成4個(gè)成熟的精子,因此計(jì)算方法為:8800÷5÷4=440個(gè)精原細(xì)胞。答案:C
例3:果蠅的精子內(nèi)有4條染色體,那么,它的初級(jí)精母細(xì)胞內(nèi)的四分體數(shù)目、染色體數(shù)目和染色單體數(shù)目分別是()
A.2個(gè)、4條和8條B.4個(gè)、8條和8條
C.4個(gè)、8條和16條D.8個(gè)、16條和32條
果蠅的精子內(nèi)有4條染色體,那么體細(xì)胞有8條染色體,初級(jí)精母細(xì)胞內(nèi)的四分體數(shù)目、染色體數(shù)目和染色單體數(shù)目分別是4個(gè)、8條和16條。答案:C
例4:在精子的形成過程中,初級(jí)精母細(xì)胞四分體時(shí)期所形成的細(xì)胞是()
圖B反映的是同源染色體兩兩配對(duì),為聯(lián)會(huì)期,而C圖配對(duì)的同源染色體可以見到四個(gè)分體,為四分體時(shí)期。答案:C
1.下列關(guān)于減數(shù)分裂和有絲分裂過程的共同點(diǎn)的敘述,不正確的是()
A.染色體復(fù)制1次,著絲點(diǎn)分裂1次
B.染色體與核DNA均等分配
C.細(xì)胞質(zhì)和核物質(zhì)均等分配
D.分裂間期染色體復(fù)制,DNA數(shù)目加倍
解析 卵細(xì)胞形成過程中細(xì)胞質(zhì)是不均等分配的。
答案 C
2.某生物的體細(xì)胞染色體數(shù)為2n。該生物減數(shù)第二次分裂與有絲分裂的相同之處是()
A.分裂開始前,都進(jìn)行染色體的復(fù)制
B.分裂開始時(shí),每個(gè)細(xì)胞中的染色體數(shù)都是2n
C.分裂過程中,每條染色體的著絲點(diǎn)都分裂成兩個(gè)
D.分裂結(jié)束后,每個(gè)子細(xì)胞的染色體數(shù)都是n
答案:C
3.某動(dòng)物(2N=10)的一滴精液里有440個(gè)核DNA分子,這滴精液中的精子來源于多少個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞()
A.11個(gè)B.22個(gè)C.44個(gè)D.88個(gè)
答案:B
第四節(jié)酶的固定化
第四節(jié)酶的固定化
1.掌握固定化酶和固定化細(xì)胞的作用和原理
2.嘗試制備固定化酶,并檢驗(yàn)酶的活性
1.固定化酶定義:通過或的方法,將水溶性的與不溶性的
結(jié)合,使酶固定在上,并在一定的空間范圍內(nèi)進(jìn)行,這樣制成的酶稱為。①:將酶通過以結(jié)合到等上。方法②:將酶均勻在等多孔性的中的固定化方法。③:將酶吸附在載體表面上而被固定。優(yōu)點(diǎn):固定化酶活性,可以使用次。工業(yè)生產(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)、、極大降低生產(chǎn)成本。2.固定化細(xì)胞定義:利用適當(dāng)?shù)膶⒑铣擅傅墓潭ㄆ饋?。方法:多采用包埋固定法。(原因:?xì)胞個(gè)大,而酶分子較??;個(gè)大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合,而個(gè)小的酶容易從包埋材料中漏出。優(yōu)點(diǎn):操作更容易更,使用更長(zhǎng)。固定化細(xì)胞不需要酶的提取,減少了酶活力的損失和操作。(向下移動(dòng)位置)實(shí)踐案例:木瓜蛋白酶的固定化
1.木瓜蛋白酶的作用:可以使蛋白質(zhì)水解成,供酵母菌所需,從而發(fā)酵時(shí)間,提高啤酒,使酒質(zhì)醇和。2.材料器具:見課本49頁3.活動(dòng)程序:(1)酶的固定化方法:
↓載體:
經(jīng)一系列操作后,即可得到。(2)檢驗(yàn)酶的活性最適宜溫度
↓雙縮脲試劑A液和B液1號(hào)燒杯顏色:
2號(hào)燒杯顏色:
原因
(3)酶的再利用3號(hào)燒杯顏色
↓說明了。(向下移動(dòng))(4)結(jié)果記錄小結(jié):和技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了酶在生產(chǎn)上的利用率。
探究活動(dòng):大腸桿菌細(xì)胞的固定化
1.用培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,取1ml加入燒杯中,再加入8ml和體積分?jǐn)?shù)為9%的1.6ml,攪拌均勻,待凝固后,切成小塊,用和洗滌,即得到固定化大腸桿菌細(xì)胞。
2.胰凝乳蛋白酶的固定化
從提取,并以為載體,將胰凝乳蛋白酶固定化。
1.學(xué)法指導(dǎo):本節(jié)課應(yīng)初步學(xué)會(huì)固定化酶的方法,引導(dǎo)學(xué)生理解固定化細(xì)胞和固定化酶這兩種技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系,辯證地認(rèn)識(shí)這兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足。本節(jié)課的固定化酶的方法和制備固定木瓜蛋白酶的操作過程應(yīng)引起重視,在高考選擇題和實(shí)驗(yàn)題中都有可能體現(xiàn)。2.疑難解析:辯證地認(rèn)識(shí)固定化細(xì)胞和固定化酶兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足。如:固定化細(xì)胞操作容易,對(duì)酶活性的影響更小,可以催化一系列的反應(yīng),容易回收等,但由于大分子物質(zhì)難以自由通過細(xì)胞膜,因此固定化細(xì)胞的應(yīng)用也受到限制。
1.關(guān)于固定化酶技術(shù)說法正確的是()
A.固定化酶技術(shù)就是固定反應(yīng)物,將酶依附著載體圍繞反應(yīng)物旋轉(zhuǎn)的技術(shù)
B.固定化酶的優(yōu)勢(shì)在于能催化一系列的酶促反應(yīng)
C.固定化酶中的酶無法重復(fù)利用
D.固定化酶是將酶固定在一定空間的技術(shù)
[解析]固定化酶是利用物理或化學(xué)方法將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)是酶被固定在一定裝置內(nèi)可重復(fù)利用,不足是無法同時(shí)解決一系列酶促反應(yīng)。
[答案]D
2.研究認(rèn)為,用固定化酶技術(shù)處理污染物是很有前途的。如將從大腸桿菌得到的磷酸二酯酶固定到尼龍膜上制成制劑,可用于降解殘留在土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥,與用微生物降解相比,其作用不需要適宜的()
A.溫度B.PHC.水分D.營(yíng)養(yǎng)
[解析]固定化酶技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù),利用了酶的高效性和專一性.酶與微生物比較來說,它的活性發(fā)揮不需要營(yíng)養(yǎng).
[答案]D
第四節(jié)酶的固定化
1.物理化學(xué)酶載體載體催化反應(yīng)固定化酶共價(jià)鍵結(jié)合法化學(xué)反應(yīng)共價(jià)鍵尼龍載體包埋法包埋瓊脂糖凝膠凝膠物理吸附法穩(wěn)定反復(fù)多大批量連續(xù)化自動(dòng)化2.載體細(xì)胞簡(jiǎn)捷壽命
1.氨基酸增殖縮短產(chǎn)量澄清3.(1)共價(jià)鍵結(jié)合法尼龍布尼龍固定化酶(2)45℃紫色絡(luò)合物藍(lán)色蛋白質(zhì)被分解為氨基酸,所以加雙縮脲試劑不起作用(3)深藍(lán)色酶的重復(fù)再利用(4)固定化酶固定化細(xì)胞