下面是探究固定化酵母菌增殖能力的研究.请协助完成相关内容．海藻酸钠与氯化钙反应产生海藻酸钙.使凝胶珠有稳定的结构,而柠檬酸钠能与海藻酸钙反应.会使海藻酸钙溶解．实验材料(略)主要实验步骤步骤1:酵母菌的活化．步骤2:配制质量分数为2%的海藻酸钠溶液.灭菌冷却→A→用注射器造凝胶颗粒→常温下利用CaCl2溶液固定凝胶颗粒� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．

下面是探究固定化酵母菌增殖能力的研究，请协助完成相关内容．
海藻酸钠与氯化钙反应产生海藻酸钙，使凝胶珠有稳定的结构；而柠檬酸钠能与海藻酸钙反应，会使海藻酸钙溶解．
实验材料（略）
主要实验步骤
步骤1：酵母菌的活化．
步骤2：配制质量分数为2%的海藻酸钠溶液，灭菌冷却→A→用注射器造凝胶颗粒→常温下利用CaCl₂溶液固定凝胶颗粒．
步骤3：待固定化结束后，移去CaCl₂溶液，再用无菌水洗涤2〜3次．将固定化凝胶珠分成两等份，取其中一份接种到固定化酵母增殖培养液中，在28℃下振荡培养24h，得到固定化增殖酵母；另一份留用．
步骤4：将B放入一定体积的质量分数为5%的柠檬酸钠溶液中，振荡使凝胶珠完全溶解；再用无菌水适当稀释后，用血细胞计数板在显微镜下计数、统计计算出凝胶珠内包埋的菌数，比较酵母菌在载体中的生长状况．
请问答下列问题：
（1）完善实验步骤：A将酵母悬液与海藻酸钠溶液按一定比例均匀混合；B等量增殖前后的固定化酵母凝胶珠．
（2）步骤1活化酵母菌的目的是使酵母菌恢复正常生活状态．干酵母粉活化操作的主要注意事项是由于酵母细胞吸水后会膨胀，因此在活化时要使用较大的容器装．
（3）步骤2中制得的凝胶珠直径不宜过大，因为凝胶珠相对表面积增大，不利于固定化酵母细胞与外界进行物质交换，实验中可以通过控制注射器针的大小，挤压速度等实现对凝胶珠直径的控制．步骤3中“用无菌水洗涤2〜3次”的主要目的是洗去CaCl₂，防止凝胶珠因固定时间过长而硬度过大，影响凝胶珠的通透性．
（4）在“步骤4”实验中，是否需要进行重复实验？应如何进行？需要，重复取样品液进行显微计数．
（5）如图所示曲线是某实验结果，由图可以得出的结论是固定化酵母增殖速率高于游离酵母．

分析制作固定化酵母细胞的实验步骤：1、酵母细胞的活化； 2、配制0.05mol/L的CaCl₂溶液； 3、配制海藻酸钠溶液（该实验成败的关键步骤）；4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合； 5、固定化酵母细胞．
固定化酶的优点有：可多次使用、便于产物分离、提高产品质量等．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→固定化酵母菌细胞．②物理吸附法、①化学结合法、③包埋法；制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是海藻酸钠，使用方法如图③．固定化酶和固定化细胞是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，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法．一般来说，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定化．这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出．

解答解：（1）固定化酵母细胞的制各：配制2%每藻酸钠溶液，灭菌冷却→A将酵母悬液与海藻酸钠溶液按一定比例均匀混合→用注射器造粒（直径约为3mm珠状颗粒）→常温下固定36h．
固定化酵母增殖测定：将B等量增殖前后的固定化酵母凝胶珠放入一定体积的5%柠檬酸钠溶液中，振荡使凝胶珠完全溶解；再用无菌水适当稀释后，用血球计数板计数凝胶球内包埋的菌数，比较酵母菌在载体中生长状况．
（2）步骤1活化酵母菌是指使酵母菌恢复正常生活状态．干酵母粉活化操作的主要注意事项是由于酵母细胞吸水后会膨胀，因此在活化时要使用较大的容器装．
（3）实验中可以通过控制注射器的针尖的大小对凝胶珠的大小进行控制．步骤3中“用无菌水洗涤2〜3次”的主要目的是洗去CaCl₂，防止凝胶珠因固定时间过长而硬度过大，影响凝胶珠的通透性．
（4）在“步骤4”实验中，需要进行重复实验，重复取样品液进行显微计数．
（5）由图可以得出的结论是固定化酵母增殖速率高于游离酵母．
故答案为：
（1）将酵母悬液与海藻酸钠溶液按一定比例均匀混合    等量增殖前后的固定化酵母凝胶珠
（2）使酵母菌恢复正常生活状态    由于酵母细胞吸水后会膨胀，因此在活化时要使用较大的容器装
（3）控制注射器针的大小，挤压速度等     洗去CaCl₂，防止凝胶珠因固定时间过长而硬度过大，影响凝胶珠的通透性
（4）需要，重复取样品液进行显微计数
（5）固定化酵母增殖速率高于游离酵母

点评本题考查了制备和应用固相化酶的相关知识，要求考生能够识记制作固定化酵母细胞的实验步骤，识记其中的关键步骤；能够从比较表格中得出相应的实验结论，难度适中．

练习册系列答案

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13．

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