Question

4．某一次實驗小組的同學，欲通過制備固定化酵母細胞進行葡萄糖溶液發酵實驗，實驗材料及用具齊全．
（1）制備固定化酵母細胞常用包埋法．
（2）制備固定化酵母細胞的過程為：
①制備相關溶液．
②將無水CaCl2溶解在蒸餾水中，配成CaCl2溶液；
③海藻酸鈉溶解應用小火或間斷加熱．
④海藻酸鈉溶液必須冷卻至室溫才能加入酵母細胞．
⑤用注射器將海藻酸鈉和酵母細胞的混合物緩慢滴入氯化鈣溶液中形成凝膠珠．
（3）該實驗小組用如圖所示的裝置來進行葡萄糖發酵．a 是固定化酵母，b 是反應柱．
①從上端漏斗中加入反應液的濃度不能過高的原因是：葡萄糖濃度過高會導致酵母菌因失水過多而死亡．②要想得到較多的酒精，加入反應液后的操作是關閉活塞1和活塞2．③為使該實驗中所用到的固定化酵母細胞可以反復利用，實驗過程一定要在無菌條件下進行．
（4）利用固化酵母細胞進行酒精發酵，與直接接種酵母菌相比較有哪些優點？（說出一點）能多次重復利用、降低生產成本．

Answer 1

分析 海藻酸鈉溶液固定酵母細胞的步驟：
1、酵母細胞的活化 
2、配制0.05mol/L的CaCl₂溶液 
3、配制海藻酸鈉溶液 （該實驗成敗的關鍵步驟） 
4、海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合 
5、固定化酵母細胞
海藻酸鈉溶液固定酵母細胞的注意事項：
1、配制海藻酸鈉溶液：小火、間斷加熱、定容，如果加熱太快，海藻酸鈉會發生焦糊．
2、海藻酸鈉溶液與酶母細胞混合：冷卻后再混合，注意混合均勻，不要進入氣泡
3、制備固定化酵母細胞：高度適宜，并勻速滴入
4、剛溶化的海藻酸鈉應冷卻后再與酵母菌混合，否則溫度過高會導致酵母菌死亡．

解答 解：（1）酵母細胞的固定常用的方法是包埋法．
（2）③海藻酸鈉溶解應用小火或間斷加熱．
④海藻酸鈉溶液必須冷卻至室溫才能加入酵母細胞．
⑤用注射器將海藻酸鈉和酵母細胞的混合物緩慢滴入氯化鈣溶液中形成凝膠珠．
（3）據圖示可知：①加入反應液的濃度不能過高，否則濃度過高酵母細胞因失水過多而死亡．
②因酵母菌無氧呼吸產生酒精，故要想得到較多的酒精，加入反應液后的操作是關閉活塞l和活塞2．
③為使該實驗中所用到的固定化酵母細胞可以反復運用，實驗過程一定要在無菌條件下進行．
（4）利用固化酵母細胞進行酒精發酵，與直接接種酵母菌相比較優點是：能多次重復利用、降低生產成本．
故答案為：
（1）包埋
（2）③小火或間斷 ④冷卻至室溫 ⑤氯化鈣
（3）①葡萄糖濃度過高會導致酵母菌因失水過多而死亡②活塞1和活塞2 ③無菌
（4）能多次重復利用、降低生產成本

點評 本題考查細胞固定化技術的相關知識，意在考查考生的識記能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的能力；能運用所學知識，對生物學問題作出準確的判斷．