《酵母细胞的固定化》教案
高中生物选修1教学设计8：4.3 酵母细胞的固定化教案
酵母细胞的固定化一、教学目标1．说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
2．尝试制备固定化酵母细胞，胞进行酒精发酵。
3．尝试设计实验探究固定化后酵母细胞的活性并利用固定化细及相关产物。
二、教学重点和难点1．课题重点：制备固定化酵母细胞。
2．课题难点：制备固定化酵母细胞。
3．难点突破：老师课前实践，摸索出各种试剂的最适浓度；录制微课《酵母细胞的固定化》并设计实验学案，让学生课前预习。
三、学法指导学习微课《酵母细胞的固定化》，思考以下问题：1．从操作角度来考虑，固定化酶技术与固定化细胞技术哪一种方法更容易？哪一种方法对酶活性的影响更小？2．如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种方法？3．固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？4．如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种方法？5．什么是干酵母的活化？如何活化?6．如何配制氯化钙溶液？7．如何配制海藻酸钠溶液？配制过程中为什么改用水浴加热而不用酒精灯直接加热？8．为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？9．如何检验凝胶珠的质量是否合格？10．发酵过程中锥形瓶为什么要密封？四、实验过程⑴酵母细胞的活化⑵配制氯化钙溶液⑶配制海藻酸钠溶液挑起海藻酸钠观察其粘稠度（4）藻酸钠溶液与酵母细胞混合（5）固定化酵母细胞凝胶珠的大小、颜色、形态（6）洗涤凝胶珠（7）用固定化细胞进行发酵实验瓶内气泡开瓶后的气味五、结果分析与评价有条件的话在屏幕上同步直播同学们的实验操作过程，将实验结果拍摄出来进行比较，分析凝胶珠合格与否的原因。
六、后续实验让有兴趣的同学继续在实验室完成“洗涤”、“酵母细胞的酒精发酵”、“发酵液中葡萄糖剩余量或者酒精的检测”。
七、教学反思《酵母细胞的固定化》,按照教材中海藻酸钠的浓度配方进行实验的话很难得到合格的凝胶珠，笔者在不断的实践得到更合理浓度配比即0.7g海藻酸钠+25ml蒸馏水；在配制海藻酸钠溶液过程中用酒精灯加热容易焦糊，实践中改用水浴加热；做了这两个改进后学生的成功率大大提升，让他们感受到了收获成功的喜悦，提高后续实验的积极性。
高中生物选修一《酵母细胞的固定化》教案
课题 3 酵母细胞的固定化★课题目标（一）知识与技能1、识记固定化技术的常用方法2、理解固定化酵母细胞的制备过程3、知道固定化酶的实例（二）过程与方法1、固定化细胞技术2、制备固定化酵母细胞的过程（三）情感、态度与价值观通过固定化技术的发展过程，培养科学探究精神，同时领会研究的科学方法★课题重点制备固定化酵母细胞★课题难点制备固定化酵母细胞★教学方法启发式教学★教学工具多媒体课件★教学过程（一）引入新课在应用酶的过程中，人们发现了一些实际问题：酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，提高了生产成本，也可能影响产品质量。
在本课题中，我们将动手制备固定化酵母细胞，体会固定化酶的作用（二）进行新课1.基础知识1•固定化酶的应用实例一一生产高果糖浆（1）高果糖浆的生产原理：葡萄糖―|葡萄糖异构酶_H果糖（2）葡萄糖异构酶固定：将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上，装入反应柱中。
（3）高果糖浆的生产操作（识图4 —5反应柱）：从反应柱上端注入葡萄糖溶液，从下端流出果糖溶液，一个反应柱可连续使用半年。
2•固定化技术的方法（识图4 —6固定方法）：将酶和细胞固定化方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法。
〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？吸附法。
〖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（酶、细胞）蛋白质变成氨基；若将酸，应当固定（酶、细胞）。
3.固定细胞的材料：固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等2•实验设计1•制备固定化酵母细胞(1)酵母细胞的活化:1g干酵母+ 10mL蒸馏水T 50mL烧杯T搅拌均匀T放置1h,使之活化。
〖思考3〗活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过程。
(2)配制CaCl2溶液：0.83gCaCI 2+ 150mL蒸馏水T 200mL烧杯T溶解备用。
课题3酵母细胞的固定化_教学设计_教案
教学准备1. 教学目标(一)知识目标1、识记固定化技术的常用方法2、理解固定化酵母细胞的制备过程3、知道固定化酶的实例(二)能力目标1、尝试制作固定化酵母细胞,并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
2、通过实验,培养学生的动手操作能力以及对实验结果进行评价,培养学生的批判性思维和探究实验的能力。
(三)情感、态度与价值观让学生体验生物科学、生物技术与生活实际的联系。
2. 教学重点/难点教学重点:制备固定化酵母细胞。
教学难点:制备固定化酵母细胞。
3. 教学用具4. 标签教学过程【导入】酵母细胞的固定化在应用酶的过程中,人们发现了一些实际问题:酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很难回收,提高了生产成本,也可能影响产品质量。
在本课题中,我们将动手制备固定化酵母细胞,体会固定化酶的作用。
【讲授】酵母细胞的固定化一、固定化酶的应用实例首先向学生介绍“固定化酶的应用实例---高果糖浆的生产”,让学生对酶催化反应有初步的认识,并写出。
再结合教材P49图4-5“固定化酶的反应柱示意图”提问:1、若不将葡萄糖异构酶固定化,而是直接使用葡萄糖异构酶,会对生产过程产生哪些影响?答:会造成酶溶解于葡萄糖溶液后,一方面无法从糖浆中收回,造成很大的浪费,另一方面会影响产品的品质。
2、使用固定化酶技术后有何优越性?答:可以连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。
二、固定化细胞的技术这部分知识是新知识,是要求学生识记的内容,比较简单,采用问题串的形式(课件展示问题)呈现有关知识点供学生合作学习。
1、什么是固定化酶和固定化细胞技术?2、固定化酶和固定化细胞的方法有哪些?3、固定化酶更宜采用什么方法?固定化细胞更宜采用什么方法?为什么?4、固定化技术常用的载体有哪些?由学生看书后做出回答。
在学生对“固定化细胞技术”有了一定了解后,过度到“制备固定化酵母细胞和用固定化酵母细胞发酵”的操作。
酵母细胞的固定化教案
酵母细胞的固定化教案第一章：引言1.1 课程背景本课程旨在介绍酵母细胞的固定化技术，通过学习让学生了解固定化细胞技术在生物工程领域的应用及其重要性。
1.2 教学目标1. 了解固定化细胞技术的概念及其优势；2. 掌握酵母细胞固定化的基本方法；3. 了解固定化酵母细胞在实际应用中的案例。
第二章：固定化细胞技术的基本概念2.1 固定化细胞技术的定义固定化细胞技术是将微生物细胞或细胞群体固定在一定空间内的技术，使其在连续生产过程中保持生物活性，实现重复使用。
2.2 固定化细胞技术的优势2.2.1 提高产品质量：固定化细胞可以降低产品污染，提高产品纯度；2.2.2 提高生产效率：固定化细胞可实现连续化生产，提高生产速率；2.2.3 降低生产成本：固定化细胞可实现设备的重复利用，降低能耗；2.2.4 简化工艺流程：固定化细胞可简化生产步骤，便于自动化控制。
第三章：酵母细胞的固定化方法3.1 包埋法包埋法是将酵母细胞包裹在固定化材料中，使其形成固定化酵母细胞。
常用的包埋材料有明胶、海藻酸钠、聚丙烯酰胺等。
3.2 化学结合法化学结合法是通过化学反应将酵母细胞与固定化材料结合在一起，形成固定化酵母细胞。
常用的固定化材料有聚合物、离子交换树脂等。
3.3 物理吸附法物理吸附法是将酵母细胞吸附在固定化材料的表面，形成固定化酵母细胞。
常用的吸附材料有活性炭、硅胶、氧化铝等。
第四章：固定化酵母细胞的应用案例4.1 发酵酒精固定化酵母细胞在发酵酒精生产中具有较高的稳定性和重复使用性能，可提高酒精产率。
4.2 发酵食品固定化酵母细胞在发酵食品生产中具有重要作用，如面包、啤酒、葡萄酒等，可提高产品质量和生产效率。
4.3 生物制药固定化酵母细胞在生物制药领域具有广泛应用，如利用固定化酵母细胞生产抗生素、维生素等。
第五章：总结与展望5.1 固定化细胞技术在生物工程领域的应用具有重要意义；5.2 酵母细胞的固定化技术具有广泛的应用前景；5.3 今后研究和发展方向：优化固定化方法，提高固定化酵母细胞的性能；拓展固定化酵母细胞在更多领域的应用。
4.3《酵母细胞的固定化》教案花耀祖
课题3酵母细胞的固定化【课题目标】1. 说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
2. 尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
【课题重点与难点 1. 课题重点：2. 课题难点：【知识要点】1•利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例； 2. 固定化酶的反应柱示意图； 3. 固定化酶在生产实践中的优点【教学过程】一•基础知识（课前预习）1. ______________________________ 高果糖浆的生产需要使用，它能将葡萄糖转化成果糖。
这种酶的 _________________ _可以持续发挥作用。
但是，酶溶解于葡萄糖溶液后，就无法从糖浆中回收，造成很大的浪费。
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 ____________ 内，柱子底端装上分布着许多小孔的 _____________ 。
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，将葡萄糖溶液从反应柱的 ___________ 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 _________ 端流出。
反应柱 能连续使用半年，大大降低了 ________________ ，提高了果糖的产量和质量。
3. ___________________________________ 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，包括 ___________ 、 ____________ 和 ____________ 法。
一般来说，酶更适合采用 _______________________ 、______________ 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； 个大细胞的难以被 _ 或 ________________________________ ，而个小的酶容易 ___________________。
高中生物选修一《酵母细胞的固定化》教学设计
《酵母细胞的固定化》教学设计一、课题目标1．说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
2．尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
二、课题重点与难点1．课题重点：制备固定化酵母细胞。
2．课题难点：制备固定化酵母细胞。
三、课题背景分析课题背景简单介绍了从酶到固定化酶、再到固定化细胞的发展过程。
这一过程体现了科学技术的发展是不断地提出问题和解决问题的动态过程。
在教学中，可以参考课题背景提供的素材，联系生产实践和学生已有的认识，引导学生认同上述观点，并进而认识到：科学知识既来源于科学实验，也来源于生产生活实践，知识的学习应该与生产实践相联系；人们在生产实践中所发现的问题能够促进科学技术的发展。
四、基础知识分析与教学（一）固定化酶的应用实例知识要点：1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例；2.固定化酶的反应柱示意图；3.固定化酶在生产实践中的优点。
（二）固定化细胞技术知识要点：1.将酶或细胞固定化的方法；2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别；3.固定化酶和固定化细胞常用的载体材料。
五、实验安排及注意事项本课题可以安排2课时。
第1课时完成课题背景和基础知识的学习，准备好基本的实验仪器，同时还可以组织学生提前配制好CaCl2溶液和用于发酵的葡萄糖溶液。
第2课时进行酵母细胞的固定化操作。
在具体的操作过程中，还应该注意下列问题。
（一）酵母细胞的活化。
在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。
活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.5～1 h，需要提前做好准备。
此外，酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。
（二）加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，涉及到实验的成败，一定要提醒学生按照教材的提示进行操作。
海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。
如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。
高中生物人教版选修1教案-课题3_酵母细胞的固定化_教学设计_教案
教学准备1. 教学目标1.说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
2.尝试制备固定化酵母细胞,并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
2. 教学重点/难点1.重点:制备固定化酵母细胞。
2.难点:制备固定化酵母细胞。
3. 教学用具4. 标签教学过程【导入】酵母细胞固定化[新课引入]:师:同学们,现有葡萄糖溶液、葡萄糖异构酶溶液及其他必需的实验器材,请你设计实验,将葡萄糖转化成果糖。
(葡萄糖异构酶的作用是催化葡萄糖转化成果糖)生:取一支试管,加入2mL葡萄糖溶液、1mL葡萄糖异构酶溶液,揺匀,置于适宜的温度下5分钟。
师:本实验中需要注意的事项有哪些?为什么?生:要注意控制反应的条件,如温度、pH等。
师:生产中,经葡萄糖异构酶的异构作用,将其中一部分葡萄糖异构成果糖,生产出由葡萄糖和果糖(含量在42%左右)而组成的一种混合糖浆即高果糖浆。
这种酶稳定性好,可持续发挥作用,但在溶解于葡萄糖溶液后,无法从糖浆中提取回收,浪费很大。
【讲授】固定化技术课题背景小结1、酶师:如今,酶已经大规模地应用于食品、化工、轻纺、医药等各个领域。
缺点:酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很难回收,不能被再次利用,提高了生产成本;反应后酶会混在产物中,可能影响产品质量。
问:面对这些实际问题,你有什么设想?[新课学习]:一、基础知识2、固定化酶师:将酶固定在不溶于水的载体上,使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。
实例:用固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆(1)高果糖浆:是指果糖含量为42%左右的糖浆。
作为蔗糖的替代品,不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病,对人类的健康更有益。
投影:书本图4—5(2)分析固定化酶的反应柱的生产原理、优点问:思考这种方法的优点是什么?生:使固定化酶既能与反应物接触,又能与产物分离;固定在载体上的酶可以被反复利用。
师:反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高果糖的产量和质量问: 在生产实际中是不是所有产物的产生都只是一种酶的催化就可完成?酿酒、制作酸奶,需要一系列酶催化才能完成。
高中生物人教版酵母细胞的固定化实验教案
高中生物人教版酵母细胞的固定化实验教案一、实验目的通过本实验，学生将了解酵母细胞固定化的过程及原理，并能够掌握固定化酵母细胞的方法和应用。
二、实验原理酵母细胞的固定化是将活性酵母细胞固定在固体载体上，使其形成一定形态结构。
固定化酵母细胞可以提高酵母细胞的稳定性和使用寿命，广泛应用于生物技术、酿造和制药等领域。
三、实验器材和试剂器材：试管、移液管、显微镜试剂：酵母细胞悬浮液、琼脂糖、有机溶剂、无菌培养基四、实验步骤1. 准备工作：a. 取一定量的酵母细胞悬浮液，用显微镜观察酵母细胞形态和数量。
b. 准备适量的琼脂糖和有机溶剂，制备琼脂糖凝胶。
2. 酵母细胞固定化：a. 取一支试管，加入适量的琼脂糖凝胶。
b. 将酵母细胞悬浮液加入试管中，充分搅拌均匀。
c. 将试管放置在恒温水浴中，保持适宜的温度。
d. 观察酵母细胞固定化的过程，记录下固定化后的酵母细胞形态和数量。
3. 酵母细胞固定化效果观察：a. 取一滴固定化酵母细胞悬液，放置在玻片上。
b. 用显微镜观察固定化酵母细胞的形态和数量。
4. 实验讨论：a. 分析酵母细胞固定化实验的结果，探讨不同因素对固定化效果的影响。
b. 探究固定化酵母细胞在生物技术、酿造和制药等领域的应用。
五、实验总结通过本次实验，我们学习了酵母细胞固定化的方法和原理，并观察了固定化酵母细胞的效果。
固定化酵母细胞在生物技术、酿造和制药等领域具有广泛的应用前景。
本实验为我们进一步了解酵母细胞固定化提供了实践基础。
六、拓展延伸1. 除了琼脂糖凝胶，还有哪些固体载体可以用于酵母细胞固定化？2. 酵母细胞固定化在制造啤酒中有何作用？3. 如何评价固定化酵母细胞的固定效果？七、参考文献[无]注意：此教案为参考范例，实验过程与细节可能因具体条件而有所调整，请以实际情况为准。
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课题３酵母细胞的固定化
［课题目标］：
1、了解固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
2、尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
［课题重点］：
制备固定化酵母细胞
［课题难点］：
制备固定化酵母细胞
［学习过程］：
活动一：了解制备固定化酵母细胞的基本过程。
认真观看“制备固定化酵母细胞”的录象，总结实验的操作步骤。
活动二：学生制备固定化酵母细胞
1.酵母菌的活化：1g干酵母＋10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。
2.配制CaCl2溶液：0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。
3.配制海藻酸钠溶液：0.7g海藻酸＋10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌，使之溶化→蒸馏水定容到10mL(要补1mL左右的水)。
4.海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合：冷却至室温，加入活化酵母细胞液，搅拌
5.固定化酵母细胞：推注射器时，速度要恒定、缓慢。
活动三：展示，评比所制作的凝胶珠。
通过实物投影仪展示自己制作的凝胶珠，比较凝胶珠的形状，颜色和多少。
活动四：总结、讨论、交流实验中的成败得失
1、凝胶珠质量从外型看哪种好？请展示你所做的凝胶珠，并作自我评价。
2.本实验中固定酵母细胞的技术所用的方法是哪一种？其中海藻酸钠的作用和特点是什么？
3.如果配置的海藻酸钠溶液的浓度过高或过低，会对实验结果产生什么影响？
4.你在实验中遇到的困难是什么？怎么解决的？
［课堂反馈］
1、与固定化酶相比，固定化细胞的优点是（）
A催化效率高，低耗能，低污染 B 既能与反应物接触，又容易与产物分离
C 可以反复利用D成本低，操作更容易
2、固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化，其原因是（）
①化学结合法和物理吸附法会破坏细胞的结构②细胞个大，酶分子很小
③细胞难于被吸附或结合，而酶易从包埋材料中漏出④包埋材料可使酶失去活性
A ①②③④
B ①②
C ②③
D ①④
3、酵母细胞的活化是指（）
A原来的酵母已经死亡，加水使它重新成活
B缺水时酵母细胞处于休眠状态，加水使它恢复正常生活状态
C酵母细胞的活化必须在无菌条件下
D 酵母细胞必须在一定的培养液或培养基中进行
4、下列有关固定化酵母细胞的制备步骤不正确的是（）
A 应使干酵母与水混合并搅拌，以利于酵母细胞的活化
B配制海藻酸钠溶液时要用小火间断加热的方法
C 向刚融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
D 将与酵母混匀的海藻酸钠液注入CaCl2溶液中，会观察到CaCl2溶液中有球形或椭球形的凝胶柱形成
5、海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要通过加热促进其溶解，采用的最好加热方法是（）
A 快速加热
B 持续高温加热
C 小火间断加热
D 灼烧加热。