高中生物人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》课题3 酵母细胞的固定化学案设计

这是一份高中生物人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》课题3 酵母细胞的固定化学案设计，共4页。学案主要包含了学习目标，自主预习，互动探究，课堂练习等内容，欢迎下载使用。

1．说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理；
2．说出利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
【自主预习】
一、固定化酶的应用实例——生产高果糖浆
1．高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶，它能将葡萄糖转化成果糖。这种酶的稳定性好，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．葡萄糖异构酶固定：将酶固定在一种颗粒状的载体上，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筛板。酶颗粒无法通过上面的小孔，而反应溶液却可以自由出入。
3．高果糖浆的生产操作：生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使其流过反应柱，与葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。
二、固定化酶和固定化细胞技术
1．概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。
2．方法eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(包埋法：多用于！！！ 细胞 ###的固定化,\b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(化学结合法,！！！ 物理吸附 ###法)))多用于！！！ 酶 ###的固定化))
3．载体
(1)包埋法即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中。
(2)常用的载体材料有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
4．优点eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1固定化酶既与反应物接触，又与！！！ 产物 ###, 分离，可以！！！ 反复利用 ###,2固定化细胞技术制备的！！！ 成本低 ###，操作容易))
5．实例：用固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆。
三、实验操作程序
1．酵母细胞的活化：向干酵母中加入蒸馏水，使其活化。
2．配制CaCl2溶液。
3．配制海藻酸钠溶液。在加热时要用小火或间断加热。
4．海藻酸钠溶液与酵母细胞混合。
5．固定化酵母细胞。
6．用固定化酵母细胞发酵：将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液后，发现有气泡产生，同时有酒味散发
【互动探究】
1．从操作角度考虑，固定化酶和固定化细胞哪一种方法对酶活性的影响更小？固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？
2．如何检验凝胶珠的质量是否合格？
【课堂练习】
酵母菌是一种单细胞真菌，酿酒和做面包都需要酵母菌，根据所学知识回答下列问题。
(1)在探究培养液中酵母菌种群的数量变化的实验中，某学生的部分实验操作过程是这样的：①从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数，记录数据；②把酵母菌培养液放置在冰箱中；③第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。请纠正该同学在实验操作过程中的错误：
①_________________________________；
②_________________________________；
③_________________________________。
(2)下面流程图表示制备固定化酵母细胞的过程：酵母细胞活化→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图中酵母菌活化就是_________________________________。
②影响此实验成败的关键步骤是_________________________，
此步的操作应采用_________________________________。
③观察形成的凝胶珠颜色和形状：如果颜色过浅，说明_________________________________。
④本实验所用的固定化技术是______，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是_________________________________。
答案：(1)①将试管轻轻振荡几次，再吸取酵母菌培养液进行计数 ②应将酵母菌培养液放置在适宜温度下培养 ③应连续七天，每天观察、取样计数并记录数据 (2)①让酵母菌恢复正常生活状态 ②配制海藻酸钠溶液 小火或间断加热 ③海藻酸钠的浓度偏低 ④包埋法 酶分子很小，容易从包埋材料中漏出