某校两个生物兴趣小组的同学打算用车前草和酵母菌完成一些高中生物实验，有些问题需要你的帮助。(1)甲组选用车前草作材料进行如下实验：①取其叶片进行《观察植物

题文

某校两个生物兴趣小组的同学打算用车前草和酵母菌完成一些高中生物实验，有些问题需要你的帮助。
(1)甲组选用车前草作材料进行如下实验：
①取其叶片进行《观察植物细胞的质壁分离和复原》 的实验时，取叶片的下表皮细胞(不含叶绿体)，在盖玻片的一侧滴入含有伊红(植物细胞不吸收的红色染 料)的0.3g/mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到原生质体内外的颜色分别是_________。若将叶片的下表皮细胞依次浸于蒸馏水、0.3g/mL蔗糖和0.7g/mL，KNO₃溶液中，观察其原生质体的体积随时间的变化，结果如图1所示，则A、B、C三条曲线中表示细胞在蒸馏水中和在0.7g/mLKNO₃溶液中的依次是____________。

②利用其完成《用显微镜观察多种多样的细胞》实验时，用10×的目镜和10×的物镜，在视野直径范围内看到一列相连的20个细胞，如果目镜不变，改用40×的物镜所看到的这列细胞的个数是______________。
(2)乙组选用酵母菌作材料进行如下实验：
①用附着于葡萄皮上的野生酵母菌制作果酒时，需要适时拧松瓶盖，但不能完全打开，其目的是_______________，实际操作中发现随着发酵时间的推移拧松瓶盖间隔时间延长，其原因是_______________。
②用其进行《探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化》实验，设计三组实验，定期对三组培养液中的酵母菌进行计数，绘制图2，分析三组实验产生不同现象的原因最可能是______不同。
③用其进行《酵母细胞的固定化技术》实验，绘制图3(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)。图示曲线表明浓度为___________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_________________。

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1)①无色、红色；A、B；②；5
(2)①释放二氧化碳，防止空气中杂茵污染；营养物质逐渐减少，导致酵母菌呼吸作用减弱，产生的CO₂减少
②环境容纳量(培养瓶大小、营养物质含量等答案合理即可)
③3%；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

解析

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考点

据考高分专家说，试题“某校两个生物兴趣小组的同学打算用车.....”主要考查你对 [细胞和酶的固定化 ]考点的理解。

细胞和酶的固定化

细胞核酶的固定化：
1、概念：使用固定化酶技术，将这种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上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。
2、固定方法：
名称原理图示适用范围包埋法将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中

多用于细胞的固定化学结合法利用共价链、离子键将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上多用于酶的固定物理吸附法欧诺个过物理吸附作用，把酶固定在纤维素、琼脂糖、多孔玻璃和离子交换树脂等载体上
3、载体：包埋法 固定化细胞常用的是不容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。
4、优点：
（1）固定化酶优点：使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以被反复利用。
（2）固定化细胞优点：成本更低，操作更容易，可以催化一系列的化学反应。
5、固定化没的反应实例——生产高果糖浆
（1）高果糖浆的生产原理

（2）葡萄糖异构酶的固定：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：（如图）从反应柱上端注入葡萄糖溶液，从下端流出果糖溶液，一个反应拄可连续使用半年。
6、固定化细胞的应用实例——固定化酵母细胞

知识点拨：
1、注意事项
（1）配制海藻酸钠溶液：小火、间断加热、定容，如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊。
（2）海藻酸钠溶液与酶母细胞混合：冷却后再混合，注意混合均匀，不要进入气泡
（3）制备固定化酵母细胞：高度适宜，并匀速滴入
（4）刚形成的凝胶珠应在CaCl₂溶液中浸泡一段时间，以便Ca²⁺与Na⁺充分交换，形成的凝胶珠稳定。检验凝胶珠是否形成，可用下列方法：用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果不容易破裂，没有液体流出就表明成功地制成了凝胶珠，还可以用手将凝胶珠在实验桌上用力摔打，如果凝胶珠很容易弹起，也表明制备的凝胶珠是成功的。
（5）凝胶珠的颜色和形状
如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。
（6） 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。溶解海藻酸钠，最好采用小火间断加热的方法。例如，加热几分钟后，从石棉网上去下烧杯冷却片刻，并不断搅拌，再将烧杯放回石棉网继续加热，如此重复数次，直至海藻酸钠完全溶化。如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊。
2、酵母菌活化时体积会变大，因此活化前应选择体积足够大的容器，防止酵母菌细胞的活化液溢出。
3、海藻酸钠溶液的配制是固定化酵母细胞的关键，因为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量少，也会影响实验效果。
4、溶化海藻酸钠时要用小火或间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊。
 5、将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温，再与酵母菌混合，避免高温杀死酵母细胞。