复习与测试教案教学设计导入设计

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名 专题 4 课题 1 果胶酶在果汁生产中的作用 一、落实基础 1.果胶 (1)成分：由 聚合而成的一种高分子化合物。

(2)特点：不溶于 。 (3)作用：是植物细胞壁以及 的主要组成成分之一。

2.果胶酶 （1）种类：果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括 、果胶分解酶、

等。 （2）作用： ①瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易。 ②把果胶分解为可溶性的 ，使浑浊的果汁变得澄清。 （3）产生：

植物、 、 和 均能产生果胶酶。由 发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一。 3.

酶的活性与影响酶活性的因素

(1)酶的活性 ①概念：

酶催化一定 的能

力

。 ②表示方法：用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的 来表示。 ③酶反应速度的表示方法：单位时间内、单位体积中 或 。

(2) 影响酶活性的因素

： 、 pH 和 等

。 4.酶的用量 酶用量过多，会导致酶的 ；酶用量过少，会 酶促反应的速度。因此要得到适宜的酶用量，

需通过设计实验进行探究。 5.实验：探究温度和 pH 对果胶酶活性的影响

(1)实验原理 ①果胶酶的活性受温度(或 pH)影响，处于 时，酶的活性最高。 ②果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成 。

(2)实验流程 ①处理原料：搅拌器搅拌制 。 ②分组处理：将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在 的恒温水浴中保温(或调节至不同的 pH)。该步骤操作目的是： 。 ③反应阶段：加入果胶酶反应一段时间 ④测量记录：过滤果汁，用量筒测量 并记录。

6.实验：探究果胶酶的用量 (1) 自变量： 。 (2) 无关变量：

温度、 pH 、 、 等

。

(3)判断的思路 ①如果随着酶的用量增加，过滤到的果汁体积也增加，说明酶的 。 ②如果酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的 ，说明酶的用量已经足够。

1

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名 二、试试真题 1.（2012·广东卷）食品种类多，酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产应用范围较广的蛋白酶，查阅相关文献，得知: （1）pH 对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图可知， 更适宜作为食品添加剂，

理由是 。

蛋白酶的活力可用 的量来表示

。

（2）该蛋白酶的提取工艺流程如下: 兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH 进行了探究实验。结果显示，酶保护剂浓度在0.02~0.06 mol/L 范围内，酶活力较高；提取液

pH 在

6.0~8.0 范围内，酶活力较高。他们认为，要进一步提高粗酶制剂的酶活力，以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓度和提取液

pH 进行优化，并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称，设计实验结果记录表。

2.（2015·海南卷）生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题: 某同学用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶酶活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是 。

现有一种新分离出来的果胶酶，为探究其最适温度，某同学设计了如下实验:取试管 16 支，分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液，混匀，平均分为 4 组，分别置于 0℃、5℃、10℃、40℃下保温相同时间，然后，测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有 和 。

某同学取 5 组试管（A～E）分别加入等量的同种果泥，在A、B、C、D 4 个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶，然后，补充蒸馏水使 4 组试管内液体体积相同;E 组加入蒸馏

水使试管中液体体积与实验组相同。将 5 组试管置于适宜温度下保温一定时间后，测定各组的出汁量。通过 A～D 组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中，若要检测加入酶的量等于 0 而其他条件均与实验组相同时的出汁量，E 组设计 （填“能”或“不能”）达到目的，其原因是 。

3.（2009·江苏卷）酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛

（以植物为食）消化腺中提取；果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果，某实验小组取无菌烟草幼叶，切成相同大小的小片，等量放入

6 支试管中，试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关

问题。 （注：“+”越多表示绿色越深，“一”表示颜色无显著变化）

项目

蒸馏水（mL）

缓冲液（mL）

果胶酶液（mL）

蜗牛酶液（mL）

纤维素酶液（mL）

实验结果

（绿色深浅程度）

试管编号

I

2

0

0

0

0

-

Ⅱ

0

2

0

0

0

-

Ⅲ

1

1

0

0

0

-

Ⅳ

1

0.5

0.5

0

0

V

1

0.5

0

0.5

0

Ⅵ

1

0.5

0

0

0.5

+ +

+ + +

+ + + +

（1）实验过程中，需要轻摇试管，其目的是 ，使原生质体从叶小片中游离出来， 以便观察悬浮液绿色的深浅。

（2）从绿色的深浅可推测：蜗牛酶液酶解效果最好，原因是蜗牛酶液含有 等多种酶。该实验中 是空白对照组，其设置意义是

。

（3）用网筛过滤原生质体到离心管内，离心后收集沉淀物，并用 洗涤。

（4）原生质体是否符合要求还需进行检验，其检验的方法是 。

2

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名 三、巩固练习 4.下图是对黑曲霉A1 果胶酶性质的研究结果，据图分析温度、pH 和

Ca2＋浓度等与酶活力的关系。

（1）

从上图可以看出，对酶活力影响最小的是 （2）

这三个图的共同点说明 。

。

＋＋（3）

若探究温度对黑曲霉

A1 果胶酶活力的影响，则在该实验中，实验组和对照组的

pH 及Ca2浓度是否需要进行调节？ 。若需要调节，则

pH 及

Ca2浓度分别调节到 。

和 。其原因是

5. 假设你已经探究了果胶酶的最适温度（为

45

℃）和最适

pH（为

4.8），若还想进一步研究果胶酶的最适用量，此时，实验的自变量是 。合理设置果胶酶用量的梯度后，可通过苹果泥出汁的多少来判断酶的用量是否合适。请根据所给的材料和用具完成以下探究实验。

（1）

材料用具：制备好的苹果泥、恒温水浴装置、试管、漏斗、滤纸、量筒、试管夹、质量分数为

2%的果胶酶溶液、质量分数为

0.1%的NaOH 溶液和盐酸。

（2）

实验步骤：

①取

6 支试管，编号

1～6，分别加入 ②向

1～6 号试管中分别加入 ③ _，调节pH 至

4.8。

。

，然后放入

45 ℃恒温水浴装 （3）

以上实验步骤的设计是否有不妥？如果有，试分析原因。

6.我国水果生产发展迅速，由于收获的季节性强，易造成水果积压，腐烂变质，为了解决上述问题且满足不同人群的需求，可以将水果加工成果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中要用到果胶酶，某生物研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下实验：

（1）实验方法：按如下图所示的顺序进行操作。

a b c d

（2）实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如下图甲所示：

3

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①图中自变量是温度，除此之外，此曲线还可表示的自变量是 的变化。

A．酶的浓度

B．苹果泥的量

C．水的加入量

D．pH ②图中的纵坐标还可用 来表示。

③实验小组改变了实验条件后重复做实验，得到曲线乙，果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是 。

④步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同试管中，

恒温的目的是 。

（3）假设右图中的自变量为酶的浓度，请画出果胶酶用量的曲

线，

并用 a 点标出酶的最适用量。

【参考答案】

一、落实基础

1.（1）半乳糖醛酸 （2）水 （3）胞间层

2.（1）多聚半乳糖醛酸酶 果胶酯酶 （2）半乳糖醛酸 （3）霉菌 酵母菌 细菌 霉菌

3.（1）化学反应 反应速度 反应物的减少量 产物的增加量 （2）温度 酶的抑制剂

4. 浪费 限制

5. （1）最适温度（或pH） 正比（2）苹果泥 不同温度 在苹果泥和果胶酶混合之前，一定要保证底物和酶达到所要求的温度或pH条件，以避免混合后条件的变化，确保实验结果的可靠性 果汁体积

6.（1）果胶酶的用量

（2）酶催化反应的时间 苹果泥的用量

（3）用量不足 果汁体积不再改变

二、试试真题

1. （1）木瓜蛋白酶

由图可以看出，木瓜蛋白酶的活性不随pH的变化而变化

单位时间内底物消耗（产物产生）

（2）课题: 探究酶保护剂的最适浓度和提取液的最适pH

单位时间内底物的消耗量

酶保护剂的浓度

0.02 0.03 0.04 0.05 提取液的pH 6.0

6.2

6.4

6.6

6.8

7.0

7.2

7.4

7.6

7.8

8.0

0.06

2.（1）比较不同来源果胶酶的活性 （2）温度范围设置不合理

温度梯度设置不合理

（3）不能

未加入缓冲液

3.（1）为了使细胞壁与酶充分接触，提高酶解效 （3）等渗溶液 （2）果胶酶和纤维素酶 I、Ⅱ、Ⅲ 排除无关变量的干扰 （4）低渗涨破法

三、巩固练习

4.（1）Ca2＋浓度

（2）在最适条件下，酶的活力最高

（3）需要

4 1 遵循单一变量原则，无关变量相同且适宜

5.（1）果胶酶的用量

（2）①等量的苹果泥

②不同体积的pH为4.8的果胶酶溶液

保温时间相同

③过滤苹果泥并记录果汁体积

（3）有。

为了保证苹果泥与果胶酶混合前后的温度相同，

应先将盛苹果泥和果胶酶的试管放在同一温度的水

浴装置中恒温，

再将两者混合

6.（2）①D 果②苹果汁的体 汁 ③同一种酶的最适温度是一定的，不会因酶的浓度、底物

的量的不同而改变

④保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免底物和果

胶酶混合时因温度变化而影响果胶酶活性

（3）如图

O

a

酶的浓度

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名

专题

4课题

2

探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

一、落实基础

1.

加酶洗衣粉

（1）

概念：指含有 （2）

种类

的洗衣粉。

、 和 加酶洗衣粉和 、 。

加酶

、

①酶制剂的种类：常用的酶制剂有四类： 。应用最广泛、效果最明显的是 ②根据加入洗衣粉中酶制剂的不同，将其分为两种类型： 是加入了多种酶制剂的洗衣粉。

（3）

去污机理

洗衣粉。前者是只加入一种酶制剂的洗衣粉，又分为蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉、淀粉酶洗衣粉等。后者种类

蛋白酶

脂肪酶

淀粉酶

将蛋白质水解为 将脂肪水解为 将淀粉水解为 洗涤原理

或

洗涤实例

血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢

油渍、人体皮脂、口红

来自粥渍、米饭等污垢

使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处

纤维素酶

的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好

棉麻类衣物的洗涤

的去污效果

（4）

影响洗涤效果的因素：温度、 和 。

和较高 的酶。

的方向发展，

（5）

生产方法：利用基因工程的方法生产出能够耐酸、耐碱、忍受 （6）

优点：加酶洗衣粉降低了表面活性剂和三聚磷酸钠用量，使洗涤剂朝 减少了对环境的污染。

2.

实验：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果的区别

（1）

对照实验： （2）

自变量： （3）

无关变量：水温、水量、水质、 （4）

生活经验 ＋普通洗衣粉； 。

、 ＋加酶洗衣粉。

、 和时间等。

（填“能”或“不能”）代替科学实验。

的实验组之间形成相互对照。

。

中的具体情况。

3.

实验：探究使用加酶洗衣粉的最适温度

（1）

对照实验： （2）

自变量： （3）

设置温度梯度时要考虑 4.

实验：添加不同种类的酶的洗衣粉的洗涤效果的区别

（1）

对照实验

① ② （2）

自变量： ＋不同种类的洗衣粉（蛋白酶洗衣服、复合酶洗衣粉、普通洗衣粉）

＋不同污渍（油渍、汗渍、血渍）

的种类和 。

2 的种类。

，如已消失、颜色变浅、面积缩小等；

（3）

因变量：洗涤效果的判断，比较污染物的 也可比较相同污渍彻底清除

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二、试试真题

1.（2016·海南卷）回答下列问题：

（1）

蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH 的变化如图所示。

通常，用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，不应该使用开水，原因是

含

有 （填“蛋白酶甲”、“

蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”）

（2）

某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白

。若要去除衣服上的血渍，应选择的碱性洗衣粉，理由是 。

酶洗衣液中添加脂肪酶，该同学的做法 “不合理”），理由是 底物分子中 解离状态。

2.（2018·江苏卷）为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成

3 等份，进行

3 组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入 1 种或 2 种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的 2 种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。请回答下列问题。

10

20

水温/℃

组别

甲

乙

丙

甲

乙

丙

甲

清除血渍时间/min

67

66

88

52

51

83

36

清除油渍时间/min

93

78

95

87

63

91

82

（1）

提高洗衣粉去污能力的方法有 。乙组在洗衣粉中加入了 （2）甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有 说明理由。

催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由：

。

3.（高考题重组）根据相关知识，回答酶应用方面的问题:

（1）

为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗，是目前重要的生产手（填“合理”或

。

（3）

已知溶液的 pH 可以影响酶的活性，请推测pH 影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和（填“羧基和氨基”、“氨基和甲基”、“羧基和甲基”或“甲基和甲基”）等基团的30

40

50

乙

丙

甲

乙

丙

甲

乙

丙

34

77

11

12

68

9

11

67

46

85

75

27

77

69

8

68

。甲组在洗衣粉中加入了

。

。

。

（3）如果甲、乙和丙

3

组均在水温为

80℃时洗涤同一种污渍，请比较这

3

组洗涤效果之间的差异并（4）加酶洗衣粉中的酶是特殊的化学物质包裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥段（工艺流程见下图）。下列叙述中错误的是（多选）

（ ）

A.

纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似

B.

在上述工艺中，为重复使用纤维素酶，可选用适当的包埋剂固定化酶

C.

在上述工艺中，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅

D.

纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素

（2）

若要提高衣物上血渍的去除效果，可在洗衣粉中加入 酶，因为该酶能将血红蛋白水解成

3

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名

可溶性的 或 ；若要提高衣物上油渍的去除效果，洗衣粉中可添加 酶；

。

使用加酶洗衣粉时，水温过低或过高时洗涤效果不好的原因分别是

4

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名 三、巩固练习

4. 某同学用不同种类的洗衣粉进行了如下实验。请分析回答相关问题：

实验一：

温度/℃

普通洗衣粉去污力/% 加酶洗衣粉去污力/% （1）

该实验的目的是探究 （2）

上述实验结果可以得出的结论是 30

15

30

35

18

40

40

20

48

45

21

50

50

21.5

48

。

55

22

37

、 。

实验二：探究复合酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果是否存在差异。实验设计如下：

项目

设计内容

对照

变量控制

结果观察

设置两组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉

两组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性

质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部相同

根据污渍去除程度得出结论

。

（4）

修改后的实验最可能的实验结果是 。

（5）

若要洗涤特别脏的衣服，请根据上述两个实验的研究结果，提出两项提高洗涤效果的措施：

① ；② 。

（6）

推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于保护生态环境，这是因为 。

5. 请回答与加酶洗衣粉有关的问题：

（1）由右图推知，该实验的目的是

。50 ℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量约是

%。

①该实验设计体现了 原则。

②若

1

号实验组洗净油污布所需时间接近

7 min，

最可能的原因是 。

（3）下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉

洗涤的有 。

①棉织品

②毛织品

③腈纶织品

④蚕丝织品

6. 据图分析回答下列问题：

（1）

酶所降低的活化能可用图

1

中 段来表示。如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应，

则

b

在纵轴上将 （上移/下移）。

（2）

图

2

纵轴为酶促反应速率，横轴为底物浓度，其中能正确表示酶量增加

1

倍时，底物浓度和反应速率关系的是 （填A 或B）。

（3）

该实验设计中有一处明显的错误，请指出：

1

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名 （3）

某实验小组为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成 3 等份，进行了 3 组实验。

甲、乙组在洗衣粉中加入 1 种或 2 种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的 2 种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录：

水温/℃

10

20

30

40

50

组别

甲

乙

丙

甲

乙

丙

甲

乙

丙

甲

乙

丙

甲

乙

丙

清除血渍时间/min

67

66

88

52

51

83

36

34

77

11

12

68

9

11

67

清除油渍时间/min

93

78

95

87

63

91

82

46

85

75

27

77

69

8

68

①甲组在洗衣粉中加入的酶是 ；乙组在洗衣粉中加入的酶是 。

②如果甲、乙和丙

3 组均在水温为

90℃时洗涤同一种污渍，请比较这

3 组洗涤效果之间的差异并说明理由。

参考答案：

一、落实基础

1. （1）酶制剂 （2）蛋白酶 脂肪酶

淀粉酶

纤维素酶 碱性蛋白酶 碱性脂肪酶 单一型 复合型

（3）可溶性氨基酸 小分子的肽 甘油和脂肪酸 麦芽糖 （4）酸碱度 表面活性剂 （5）表面活性剂 温度 （6）低磷、无磷

2. （1）同种污渍 （2）洗衣粉的种类 （3）洗衣粉的用量 洗涤材料的材质和大小 洗涤方式 （4）不能

3. （1）不同温度 （2）温度 （3）实际生活

4. （1）同种污渍 同种洗衣粉 （2）洗衣粉 污渍 （3）残留状况 所需要的时间的长短

二、试试真题

1. （1）开水使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗 蛋白酶丙

碱性条件下只有蛋白酶丙有活性

（2）不合理 蛋白酶会降解脂肪酶

（3）羧基和氨基

2. （1）加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 （2）专一性 （3）没有差异，因为高温使酶失活 （4）未运用酶的固定化技术，因为酶未固定在不溶于水的载体上，也不能重复利用。

3. （1）BD （2）碱性蛋白（或蛋白）

氨基酸

小分子肽

脂肪

水温过低时酶活性较低，水温过高会使酶变性失活

三、巩固练习

4. （1）不同洗衣粉在不同温度下的去污力的变化

（2）相同温度下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高 使用加酶洗衣粉的适宜温度为45℃左右（合理即可给分）

（3）对照组设计错误，应设计复合酶洗衣粉和普通洗衣粉作为对照

（4）使用复合酶洗衣粉的去污程度大于普通洗衣粉的去污程度

（5）用相应的加酶洗衣粉 用适宜的温度

（6）酶可被分解，又避免水体富营养化

5. （1）探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响 0.6 （2）①对照、单一变量 ②酶失活 （3）②④ 6. （1）ab 上移 （2）B （3）①蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 ②没有差异，因为高温使酶失活

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名 专题

4

课题

3

酵母细胞的固定化

一、落实基础

1.课题背景

酶：优点：催化效率高，低耗能、低污染，大规模地应用于食品、化工等各个领域。

实际问题：对环境条件敏感，易 ；溶液中的酶很难回收，不能 ，提高了生产成本；反应后的酶会混合在产物中，如不除去，会影响产品质量。

设想： 。

固定化酶：优点：

。

实际问题：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能得到的。

设想： 。固定化细胞：优点： 。

2.固定化酶的应用实例

反

应

柱

（1）能将葡萄糖转化为果糖的酶是 。该酶稳定性好，

但无法从糖浆中回收。

固定化酶 （2）使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种 上，再将这些

酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的

分布着小孔酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，

的筛板

将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与

接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年，大大降

低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。

3.固定化细胞技术

（1）概念：固定化酶和固定化细胞是利用 或 方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。

（2）方法：包括 、

和

法。一般来说，酶更适合采用 和 法固定，而细胞多采用 法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的难以被 或

，而个小的酶容易从

中漏出。包埋法固定化细胞即将微生物细胞 包埋在不溶于水的

中。常用的载体有 、 、 、 和

等。

思考

1：对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？

思考 2：将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应，应当固定 ；

若将蛋白质变成氨基酸，应当固定 。

4.实验操作

（1）制备固定化酵母细胞

①酵母菌的活化：即让处于 状态的微生物重新恢复正常的生活状态。

②

配制物质的量浓度为 0.05mol/L 的 CaCl2 溶液。

③配制海藻酸钠溶液。加热溶化海藻酸钠时要注意： 。

④海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合。注意：海藻酸钠溶液要冷却到室温；充分搅拌。

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 溶液中，

并浸泡 （时间）。

（2）用固定化酵母细胞发酵

将固定好的酵母细胞用 冲洗

2-3 次。发酵温度应为 ，时间 。

5.结果分析与评价

观察凝胶珠的颜色和形状。

观察发酵的葡萄糖溶液。可以看到产生了很多 ，同时会闻到 。

3

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案 班

级 学

号 姓

名 二、试试真题

1.（2016·江苏卷）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Zn2+污水的净化作用，科研人员用筛选到的一株绿球藻进行试验，流程及结果如下。请回答下列问题:

（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

24h 后，移去凝胶球，溶液呈绿色，原因是 。

（3）为探索固定化藻对含 Zn2+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Zn2+ 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24～48h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是；72～96h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有

。

2.（2014·浙江卷）

下面是关于固定化酶和细菌培养实验的问题，请回答: （1）某兴趣小组欲利用固定化酶进行酶解淀粉的实验，分组见下表。

组别 固定化酶柱长度淀粉溶液的流速（mL·min-（cm） 1） 10 0.3 甲 10 0.5 乙 丙 丁 15 15 0.3 0.5 将吸附了α-淀粉酶的石英砂装入柱中后，需用蒸馏水充分洗涤固定化酶柱，以除去 。按上表分组，将配制好的淀粉溶液加入到固定化酶柱中，然后取一定量的流出液进行 KI-I2 检测。若流出液呈红色，表明

，若各组呈现的颜色有显著差异，则流出液中淀粉水解产物浓度最高的是 组。

（2）下列关于上述固定化酶实验的叙述，错误的是（

）

A.固定化酶柱长度和淀粉溶液流速决定了酶柱中酶的含量

B.淀粉溶液流速过快会导致流出液中含有淀粉

C.各组实验所用的淀粉溶液浓度应相同

D.淀粉溶液的pH 对实验结果有影响

（3）现有一份污水样品，某兴趣小组欲检测其中的细菌数，进行以下实验。将一定量的污水样品进行浓度梯度稀释。取适量不同稀释度的稀释液，用 法分别接种于固体平面培养基上，经培养后进行计数。该实验应注意，接种前，从盛有 的容器中将玻璃刮刀取出，放在酒精灯火焰上灼烧，冷却后待用；分组时，需用 作为对照。

（4）在上述细菌培养实验中进行计数时，应计数的是接种了（ ）

A.各个稀释度样品的培养基上的细菌数 B.合理稀释度样品的培养基上的细菌数

C.各个稀释度样品的培养基上的菌落数 D.合理稀释度样品的培养基上的菌落数

4

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习

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学

案 班

级 学

号 姓

名 三、巩固练习

3.下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答：

酵母细胞的活化→配制 CaCl2 溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。

（1）在 状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复

状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时 。

（2）影响实验成败的关键步骤是 。

（3）如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目 。

（4）观察形成凝胶珠的颜色和形状，如果颜色过浅，说明

；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明 。

4.下图甲表示制备固定化酵母细胞的某步操作，图乙是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，

请据图分析回答：

图甲

图乙

图丙

（1）某同学在图甲步骤结束后得到图丙所示的实验结果，出现此结果的可

能原因有海藻酸钠浓度过

（填“高”或“低”）或注射器中的混

合液推进速度过 （填“快”或“慢”）或注射器距离液面太

（填“远”或“近”）。

（2）图甲中制备的凝胶珠用 后再转移到图乙装置中，发酵过程中

搅拌的目的是 。

（3）实验小组用如右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装置的长导管起到什么作用？ 。

（4）该小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件下发酵，

定时记录发酵液中酒精度的变化。

①实验过程中的“在一定的条件下发酵”的条件是 ，要求条件相同是为了确

保 。

②由表可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期比游离酵母发酵前期的延迟期要 。 产酒酒精度的比较

（5）试分析下图中，与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母

时间/d 游离酵母 固定化酵母 细胞相似的是（ ）

5 0 2 4 6 8 0 1.0 2.1 3.2 3.9 4.3 4.6 0 2.5 4.2 5.0 5.4 10 12 6.0 6.4

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号 姓

名 5.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，分析回答下列问题。

（1）测定酶活力时可以用单位时间内、单位体积中反应物的 （3）乙图曲线表明浓度为 较低的原因是

次，之后酶活力明显下降。

或产物的 来表示。

。

（2）从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，由甲图所示结果可以得出的结论是：

的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力

。

。

（4）固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由丙图可知，固定化酯酶一般可重复使用

（5）固定小麦酯酶不仅采用海藻酸钠直接包埋，而且用戊二醛作交联剂，这是因为 参考答案：

一、落实基础

1. 易失活 再次利用 将酶固定在不溶于水的载体上 酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用。 细胞中有多种酶，能否将合成酶的细胞直接固定？ 成本低，操作更容易

2. 葡萄糖异构酶 颗粒状的载体上 筛板 葡萄糖异构酶 3.（1）物理 化学 （2）包埋法 化学结合法

物理吸附法 化学结合

物理吸附 包埋

吸附

结合

包埋材料

均匀

多孔性载体 明胶 琼脂糖 海藻酸钠 醋酸纤维素 聚丙烯酰胺 思考1：吸附法 思考2：细胞 酶

4. （1）休眠 微火加热并不断搅拌，防止海藻酸钠焦糊 CaCl2 30分钟 （2）蒸馏水 25℃ 24h 5. 气泡 酒味

二、试试真题

1.（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）凝胶吸附Zn2+

绿球藻生长（增殖）速度快

绿球藻生长（增殖）速度减慢，溶液中Zn2+浓度较低

2.（1）未吸附的α-淀粉酶

有淀粉水解（有糊精生成） 丙

（2）A

（3）涂布分离

70%酒精 未接种的培养基

（4）D 三、巩固练习

3.（1）缺水

正常的生活 体积增大

（2）配制海藻酸钠溶液

（3）少

（4）固定化酵母细胞数目较少

海藻酸钠浓度偏高，制作失败

4.（1）高

快

近

（2）蒸馏水洗涤

使培养液与酵母细胞充分接触

（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

（4）

适宜的温度、pH等

单一变量

短

（5）D 5.（1）减少量 增加量

（2）固定化酶比游离酶对温度变化适应性更强且应用范围较广

（3）3% 海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足

（4）3 （5）酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出

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