最新高中生物(人教版)同步习题：4-3酵母细胞的固定化 规范训练(选修1)

课题3酵母细胞的固定化(时间：30分钟满分：50分)
考查知识点及角度
难度及题号
基础中档稍难
固定化酶技术的优势及应用1、3 6
固定化酶和固定化细胞
技术或方法
4 8
酵母细胞的固定化2、5 7
一、选择题(每小题4分，共20分)
1．下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是
()。

A．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显
B．固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧
C．利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件
D．利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物
解析A项中，固定化细胞技术由于保留了细胞内原有的多酶系统，连续催化反应的优势非常明显。

B项中，酶的催化受温度、pH的影响，不受氧浓度的影响；C项中，酶的降解作用不需各种营养条件；
D项中，糖类的作用不只是作为反应底物，还能维持酵母细胞的渗透压，防止酵母细胞过多地吸水或失水。

答案 A
2．(2011·江苏)下图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述不正确的是
()。

图1图2
A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液
B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠
C．图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触
D．图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中
解析刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合，否则温度过高会导致酵母菌死亡。

答案 A
3．细胞固定化技术与酶固定化技术相比，所具备的特点是
()。

A．成本更低、操作更容易、不能连续性生产
B．成本更高、操作更难、不能连续性生产
C．成本更低、操作更容易、能连续性生产
D．成本更低、操作更难、能连续性生产
解析固定化细胞操作更容易，对酶活性影响更小，且能更新，容易回收，可连续性生产，成本自然更低。

答案 C
4．制备好的凝胶珠是否符合要求，常用的检验方法有
()。

①挤压法②摔打法③观察法④培养法
A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④
解析检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。

一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。

二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。

此外，还可以通过观察凝胶珠的颜色和形状来判断。

答案 A
5．下面是制备固定化酵母细胞的步骤，正确的是
()。

①配制CaCl2溶液②海藻酸钠溶化③海藻酸钠与酵母细胞混合④酵母细胞的活化⑤固定化酵
母细胞
A．①②③④⑤B．④①③②⑤
C．④⑤②①③D．④①②③⑤
解析制备固定化酵母细胞的基本步骤是：酵母细胞的活化→配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。

答案 D
二、非选择题(共30分)
6．(10分)如图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答下面的问题。

(1)请在横线上填出各标号的名称。

①________，②________，③________。

(2)与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是_______________；
固定化细胞的优点是______________________________________。

(3)③的作用是_____________________________________。

(4)制作固定化葡萄糖异构酶所用的方式有________或________。

(5)据图说出反应柱的作用原理。

______________________________________________________________
_______________________________________________________________。

解析与一般的酶制剂相比，固定化酶不仅能与反应物充分接触，还能与产物分离，并且可以反复利用；与固定化酶相比，固定化细胞能催化一系列的化学反应，并且固定化细胞成本更低，操作更容易；
使用固定化酶技术往往利用反应柱，反应柱下端有一个分布着小孔的筛板，酶颗粒无法通过筛板，而反应溶液却可以自由出入。

答案(1)①反应柱②固定化酶③分布着小孔的筛板
(2)既能与反应物接触，又能与产物分离，还能被反复利用成本更低，操作更容易，且能催化一系列
的反应(3)使酶颗粒无法通过，反应溶液却可以自由出入(4)化学结合法物理吸附法(5)反应液从反应柱的上端注入，使反应物溶液流过反应柱，与固定化酶接触，得到的产物从反应柱下端流出7．(10分)某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞来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)该实验小组的同学制作固定化酵母细胞的过程为：
A．将干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化
B．将无水CaCl2溶解在自来水中，配成CaCl2溶液
C．用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液
D．向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀
E．将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液滴入蒸馏水中，观察凝胶珠的形成
请你改正其中错误的操作：(写出4点)
①___________________________________________________________。

②_____________________________________________________________。

③___________________________________________________________。

④____________________________________________________________。

(3)实验过程中，可能观察到的现象有：________________。

解析(1)细胞固定常采用包埋法。

(2)配制CaCl2溶液应使用“蒸馏水”而不是“自来水”；海藻酸钠应小火间断加热且需冷却至室温后
方可加入酵母细胞；海藻酸钠与酵母细胞混合后应滴入CaCl2溶液中。

(3)实验过程中会观察到CO2产生所导致的气泡，且有酒味。

答案(1)包埋法
(2)①配制CaCl2溶液应用蒸馏水②溶解海藻酸钠应用小火或间断加热③海藻酸钠溶液冷却至室温
后再加入酵母细胞④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入CaCl2溶液中
(3)有气泡产生，有酒味散发
8．(10分)固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。

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(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量)，分析回答下列问题。

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

(2)乙图曲线表明浓度为________的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低原因
是________________________________________
____________________。

(3)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________次，
酶活力明显下降。

(4)固定小麦酯酶不仅采用海藻酸钠直接包埋，同时用戊二醛作交联剂，这是因为
_________________________________________________________。

解析本题考查分析图表的能力，由甲图可知，固定化酶在较高温度下仍然具有较高的活性；乙图显示浓度3%的海藻酸钠包埋效果最好；丙图显示固定化酶在使用3次后酶活力下降幅度较快；酶分子很小易从包埋材料中漏出，所以可以用戊二醛作交联剂。

答案(1)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
(2)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
(3)3
(4)酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出。