固定化细胞及其应用 知识点题库

下列有关固定化酵母技术的叙述中,正确的是(    )

A . 实验中需要先利用蒸馏水消耗酵母细胞中的有机物 B . 若制备的凝胶珠的颜色过浅,可能是由于海藻酸钠的浓度偏低 C . 实验中使用CaCl2溶液处理的目的是提高酵母细胞发酵效率 D . 固定化酵母细胞的常用方法是吸附法,这种方法对酵母细胞活性影响最小
下列与实验相关的叙述,错误的是(    )

A . 运用固定化酶和固定化细胞进行生产时,都需要为其提供营养物质 B . 用低倍光学显微镜,就可观察到植物细胞的质壁分离及复原现象 C . 用斐林试剂检测还原性糖时,可以用葡萄汁代替苹果或梨匀浆 D . 判断酵母菌是否进行了酒精发酵可选择溴麝香草酚蓝水溶液,不能选择碘液
下图为某同学利用海藻酸钠固定化酵母细胞的实验结果,出现此结果的可能原因有(    )


A . 海藻酸钠浓度过高 B . 酵母细胞已经死亡 C . 注射器中的溶液推进速度过快 D . 注射器距离CaCl2溶液液面太近
下面是某同学所做的生成啤酒酿造实验,请根据其实验过程,回答相关问题:

实验原理:利用固定化酵母菌分解麦芽汁,生成啤酒。

实验步骤:

第一步:酵母细胞活化。取一克干酵母,放入50mL的小烧杯中,加蒸馏水10mL,用玻璃棒搅拌均匀,放置一小时,使其活化。

第二步:配制海藻酸钠溶液。取0.7g海藻酸钠,放入另一只50mI的小烧杯中,加蒸馏水10mL,并搅拌,直至溶化,用蒸馏水定容至10mL。加热时,注意火候。

第三步:海藻酸钠与酵母细胞混合。将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化的酵母细胞,充分搅拌均匀。

第四步:用注射器以恒定的速度将上述混合液滴加到0.05mol/LCaCl2溶液。制成凝胶珠。

第五步:倒去CaCl2溶液,加无菌水洗涤三次后,将凝胶珠放入500mL三角瓶中,加入300mL麦芽汁溶液,置于25℃下封口,发酵五天后,倒出发酵后的麦芽汁即为啤酒,品尝其口味。

  1. (1) 酵母细胞活化的作用是。第二步中注意火候指的是 。第三步中为什么要等海藻酸钠溶液冷却至室温,再加入活化的酵母细胞?

     

  2. (2) 凝胶珠的组成是海藻酸钠与。海藻酸钠的主要作用是

     

  3. (3) 上述固定化细胞的方法称为,形成的凝胶珠颜色为色。如果形成的凝胶珠颜色过浅,则配制的海藻酸钠溶液浓度,如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则配制的海藻酸钠浓度

     

  4. (4) 与固定化酶相比,该方法的优点是

     

  5. (5) 要想反复使用固定化酵母细胞,实验过程要在严格的条件下进行,同时要控制适宜的

     

在20世纪50年代,酶已经大规模地应用于各个生产领域,到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术.在实际生产中,固定化酶技术的优点是固定在载体上的酶能 ;在制备固定化酵母细胞中,所用的方法是图中[  ] (填写编号及名称).而固定化酶一般不用该方法,因为 .

酵母菌是常用的实验材料,以下是某校生物兴趣小组同学围绕酵母菌进行的系列探究实验.请根据所有知识回答有关问题:

  1. (1) 课题1:酵母菌活力的鉴定,配制50mL质量分数为50%的葡萄糖溶液,并向其中加入5g待检测的干酵母粉,用玻棒搅匀后,将装置置于37℃恒温条件下培养,一段时间后观察发酵液中气泡产生的速度和产生量.上述实验设计中有两处明显错误,请指出并改正:错误一  ,改正: ;错误二:  ,改正: .

  2. (2) 课题2:土壤是酵母菌的大本营,若从含有酵母菌、醋酸菌、青霉菌、毛霉等的土壤中分离到较纯的酵母菌,最简便的方案是在 条件下选择培养,固定酵母细胞时首先将干酵母放入蒸馏水中活化,若制得凝胶珠颜色过浅,可能因为 .

  3. (3) 课题3:固定化酵母细胞及应用某同学在固定化酵母菌细胞实验中发现制得的凝胶珠容易破裂,试分析原因: ;在利用固定化酵母细胞按发酵要求进行酒精发酵时,发现发酵液中酸味较重,试分析可能的原因:

下面是某同学所做的生成啤酒酿造实验,请根据其实验过程,回答相关问题:

实验原理:利用固定化酵母菌分解麦芽汁,生成啤酒.

实验步骤:

第一步:酵母细胞活化.取一克干酵母,放入50mL的小烧杯中,加蒸馏水10mL,用玻璃棒搅拌均匀,放置一小时,使其活化.

第二步:配制海藻酸钠溶液.取0.7g海藻酸钠,放入另一只50mL的小烧杯中,加蒸馏水10mL,并搅拌,直至溶化,用蒸馏水定容至10mL.加热时,注意火候.

第三步:海藻酸钠与酵母细胞混合.将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化的酵母细胞,充分搅拌均匀.

第四步:用注射器以恒定的速度将上述混合液滴加到0.05mol/LCaCl2溶液.制成凝胶珠.

第五步:倒去CaCl2溶液,加无菌水洗涤三次后,将凝胶珠放入500mL三角瓶中,加入300mL麦芽汁溶液,置于25℃下封口,发酵五天后,倒出发酵后的麦芽汁即为啤酒,品尝其口味.

  1. (1) 酵母细胞活化的作用是.第二步中注意火候指的是.第三步中为什么要等海藻酸钠溶液冷却至室温,再加入活化的酵母细胞?
  2. (2) 凝胶珠的组成是海藻酸钠与.海藻酸钠的主要作用是
  3. (3) 上述固定化细胞的方法称为,形成的凝胶珠颜色为色.如果形成的凝胶珠颜色过浅,则配制的海藻酸钠溶液浓度,如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则配制的海藻酸钠浓度
  4. (4) 与固定化酶相比,该方法的优点是
  5. (5) 要想反复使用固定化酵母细胞,实验过程要在严格的条件下进行,同时要控制适宜的
工业生产中经常使用固定化酵母,某研究机构尝试寻找一些新的固定材料.多孔陶瓷因为有很高的比表面积(多孔固体物质单位质量所具有的表面积),具有较强的吸附性,已经越来越受到重视.以下资料卡为多孔陶瓷固定化酵母颗粒的制备过程.

请分析资料,回答下列问题:

资料卡:多孔陶瓷固定化酵母颗粒的制备

步骤一:将多孔陶瓷样品破碎制4﹣8mm大小的颗粒,高温180℃处理2h后冷却至常温;

步骤二:将干酵母处理后加入至多孔陶瓷样品中,需覆盖样品约1cm,缓慢摇动30min;

步骤三:再放入0﹣5℃冰箱中3h,然后倾去剩余的活化酵母液,用生理盐水冲洗3次.

  1. (1) ①上述步骤一中,高温180℃处理的作用是,冷却至常温的目的是

    ②步骤二中,将酵母加入多孔陶瓷样品前,应首先对酵母细胞进行处理;

    ③步骤三中,将样品整体放入0﹣5℃冰箱中充分吸附酵母.在制备完成后,使用生理盐水进行冲洗的目的是

  2. (2) 研究人员利用固定化酵母进行了相关酒精发酵实验,测得发酵液中的酒精含量如图所示.

    根据图示结果,你认为该探究实验的目的是,所能得出的实验结论有

下列关于高中生物学实验的原理、方法或选材的叙述,正确的是(     )
A . 制作果醋时,通氧不足或温度过低会使发酵受影响 B . 利用稀释涂布平板法对细菌计数时需借助于显微镜 C . 对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定,在纸层析过程中,滤纸可放在普通烧杯中 D . 固定化酶和固定化细胞技术中,反应产物对固定化酶的活性没有影响
某生物兴趣小组在学习了生物技术实践的相关知识后,欲利用一些实验装置来进行相关实验。请回答下列问题:
  1. (1) 该小组欲了解固定化酶与固定化细胞的技术。

    ①制备固定化酵母细胞,常用的包埋材料是

    ②制备固定化酵母细胞时,充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形,其主要原因是

  2. (2) 该小组欲用甲、乙装置进行血红蛋白的提取和分离:

    ①为了提取和分离血红蛋白,首先对红细胞进行洗涤以去除杂质蛋白,洗涤时应使用生理盐水而不使用蒸馏水的原因是

    ②甲装置中,B是血红蛋白溶液,则A是;乙装置中,C溶液的作用是

    ③自己制作凝胶色谱柱时,在装填凝胶色谱柱时,色谱柱内不能有气泡存在,原因是

    
  1. (1) 红细胞含有大量血红蛋白,红细胞的机能主要是由血红蛋白完成。我们可以选用猪、牛、羊等动物的血液进行实验,来提取和分离血红蛋白,请回答下列有关问题:

    ①实验前取新鲜的血液,要切记在采血容器中预先加入以防止血液凝固,取血回来,马上进行离心,收集血红蛋白溶液。此过程是样品处理,在获取红细胞内的血红蛋白时,较简便的办法是,然后再分离血红蛋白溶液。

    ②收集到的血红蛋白溶液在透析袋中透析,透析的目的是

    ③透析结束后,需将得到的样品通过 法进一步的纯化,最后可经 凝胶电泳法进行纯度鉴定。

  2. (2) 在固定化酵母细胞时,通常采用 法,加热溶解海藻酸钠时需注意加热,溶化好的海藻酸钠溶液应冷却至室温后再与已活化的酵母细胞充分混合。
如图为某同学利用海藻酸钠固定化酵母细胞的实验结果,出现此结果的可能原因不包括(   )

A . 海藻酸钠浓度过高 B . 酵母细胞已经死亡 C . 注射器推进速度过快 D . 注射器距离液面太近
使用固定化微生物细胞来生产酶具有生产成本低、周期短、产量大等优点。回答下列有关固定化酶和固定化细胞的问题。
  1. (1) 将葡萄糖转化为果糖的酶是
  2. (2) 因细胞个大而酶分子个小,故一般来说,酶更适合采用法固定化,而细胞多采用法固定化。
  3. (3) 固定化细胞常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠和醋酸纤维素等,是因为它们都属于。海藻酸钠在水中的溶解速度较慢,最好采用的的方法促进其溶解。
  4. (4) 海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量,若制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明。形成的凝胶珠应在中浸泡一段时间,以便形成稳定的结构。在工业生产中,细胞的固定化是在的条件下进行的。
固定化细胞常用包埋法固定化,原因是(  )
A . 包埋法固定操作最简单 B . 包埋法对酶的活性影响最小 C . 包埋法固定化具有普遍性 D . 细胞体积大,难以被吸附或结合
回答下列(1)、(2)小题
  1. (1) 某食品公司得到一种高效酿酒的酵母菌菌株,并设计方案获得发酵产物。

    ①对于酵母菌的培养,比较适合它的培养基为(A.马铃薯蔗糖培养基B.MS培养基C.LB培养基D.牛肉汤培养基),除了要选择合适的培养基成分外,还要考虑培养基中营养物质的

    ②欲知道这种微生物的繁殖速度,可用涂布分离法或对酵母菌进行计数。对培养到某一时期的培养液制备成10-5的稀释液进行涂布分离,接种量0.1mL,三个培养皿生长的菌落数依次为25个、32个、18个,则培养液中的酵母菌数量为个/mL。

    ③在乙醇发酵中,通常采用以下步骤获取菌种→菌种→扩大培养→接种→发酵。不同微生物或同种微生物在不同环境条件下进行的代谢活动,所形成的代谢产物不同,使发酵食品的风味也不同。有时会因为发酵液放置过久等原因,导致出现酸味,可能发生了(用反应式表示)。

    ④对于发酵产物的获取,通常要经过,为了容易分离得到产物常对微生物细胞进行

  2. (2) 紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢产物,对多种癌症都有一定的疗效。最初用于研究和临床试验的紫杉醇都是从红豆杉树皮中提取。从36株60年生大树的树皮中才能提取到约1g紫杉醇,可治疗一个癌症患者。一些地方通过伐树生产紫杉醇,使野生资源遭受到了极大的破坏,保护其野生资源和扩大药源已成为当前急需解决的矛盾。

    ①科学家发现紫杉醇的抗癌机理是:紫杉醇能和微管蛋白聚合体相互作用,促进微管聚合并使之稳定,阻碍纺锤体的形成,从而阻碍

    ②利用植物组织培养,让细胞产生紫杉醇是一条理想的途径。此培养方法的原理是

    ③由于植物细胞壁的存在,植物的有一定的难度,可用处理该细胞,获得球形的原生质体,通过对原生质体的培养,获得能产生紫杉醇的

    ④在获得原生质体的过程中,常常在渗透压溶液中,目的是

下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述正确的是(   )
A . 活化酵母时,将适量干酵母与自来水混合并搅拌成糊状 B . 配制CaCl2溶液时,需要小火或间断加热,反复几次 C . 将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗,目的是洗去CaCl2和杂菌 D . 尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶,可以反复使用
回答下列(一)、(二)小题:
  1. (1) 请回答与微生物培养和筛选有关的问题:

    聚乙烯(PE)由乙烯(CH2=CH2)聚合而成,是农用地膜的主要成分,因其难以被降解,废弃物常造成污染。下图为研究人员筛选PE降解菌的实验流程图。

    图片_x0020_100015

    Ⅰ.该实验应从的土壤中采样,并使用对土壤进行稀释,A组中添加PE为唯一碳源,选择培养的目的是

    Ⅱ.进行扩大培养时,将培养瓶应置于上进行培养,随后进行划线时,发现某个平板第四划线区域无菌落出现,其原因可能有

    Ⅲ.研究小组中有成员建议将筛选得到PE降解菌菌种与特定介质进行结合,形成固定化菌株,优点有(答出两点即可),由于微生物体积较大,不容易被吸附,固定该菌株一般采用法。

  2. (2) 请回答与基因工程有关的问题:

    Ⅰ.在转基因操作中,一般需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞,是为了保证目的基因在受体细胞中

    Ⅱ.现发现有某种新型抗虫性强的玉米植株,通常采用的方法获取抗虫基因。用处理农杆菌使之处于感受态,即细胞能够从周围环境中摄取DNA分子,并且不易被细胞内的识别并切割的一种特殊生理状态。然后与重组质粒在离心管内进行混合等操作,使重组质粒进入农杆菌,完成实验。要进一步筛选转基因玉米植株是否具备抗虫性强的性状,需要,若某植株已成功导入了目的基因却没有抗虫性状,可能的原因是;若让筛选获得的抗虫性强的转基因玉米植株(假设只导入了一个抗虫基因)进行自交,子一代抗虫性强的植株中能稳定遗传的占

苹果除了能直接食用外,还可以制作成苹果汁、苹果酒、苹果醋等,利用固定化酶技术和固定化细胞技术能提高产品的质量和产量。请回答下列问题:
  1. (1) 果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,可将果胶分解为,若要分离出不同的果胶酶,可以采用凝胶色谱法,该方法分离蛋白质的基本原理是
  2. (2) 固定化酶的优点是,固定化酶常采用的方法为
  3. (3) 为了研究固定化酶的适应性以及最佳固定条件,进行了甲、乙两组实验,实验中的酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率,可以用单位时间内产物的增加量或反应物的减少量表示。

    根据实验结果可以得出的结论是

  4. (4) 固定酵母细胞时,要求海藻酸钠浓度要适宜,若浓度过低会导致
格瓦斯是一种广泛流传于东欧的低度酒精饮料。制作过程:①将发酵面包制成的面包液、糖化液装入发酵罐,加入保加利亚乳酸菌、酵母菌进行发酵;②发酵液经过严格的过滤;③过滤液经5~8s迅速升温到127℃进行高温杀菌,冷却后即可饮用。

回答下列问题:

  1. (1) 面包液、糖化液可为微生物的生长提供以及水和无机盐等营养物质。①过程装入发酵罐的发酵液、糖化液一般可不进行灭菌处理,原因是在的发酵液中,酵母菌、乳酸菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。过程③中瞬时高温灭菌的优点是
  2. (2) 酵母菌产生酒精的能力差异较大,其产酒精能力与其耐受酒精的能力有关。若想从发酵液中分离得到产酒精能力比较强的酵母菌,可采用法接种,向培养基中添加进行筛选。将筛选出的酵母菌置于液体培养基中培养,其目的是
  3. (3) 若将筛选出的酵母细胞进行固定化,多采用(填方法),此种方法的优点是(至少写出两点)。
图甲为固定化酵母细胞实验的部分操作,图乙为固定化前后对某种酶活性的影响。有关说法正确的是(   )

A . 图甲中X溶液是生理盐水,有利于凝胶珠的形成 B . 图甲中注射器距离X溶液液面的远近对凝胶珠的形状无影响 C . 固定化酶热稳定性有所提高,有利于其在较高温度下具有更高活性 D . 固定化酶更适合化学结合法和包埋法
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