Question

【題目】某科研小組采用80℃水浴熔化海藻酸鈉，固定黑曲霉孢子（含β-葡萄糖苷酶），并進(jìn)行相關(guān)催化實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答問題。

（1）此實(shí)驗(yàn)過程中采用80℃水浴代替小火或者間斷加熱法熔化海藻酸鈉，其優(yōu)點(diǎn)是____________。熔化的海藻酸鈉加入黑曲霉孢子懸浮液前一定要進(jìn)行____________處理，海藻酸鈉的最終質(zhì)量分 數(shù)需控制在3%，原因是____________。

（2）實(shí)驗(yàn)過程中，初形成的凝膠珠放在CaCl2溶液中靜置30min，目的是____________。

（3）β-葡萄糖苷酶能催化大豆苷水解為大豆苷元，pH和溫度對(duì)游離孢子和固定化凝膠珠中β-葡萄糖苷酶活性影響的結(jié)果如下頁左圖所示，由圖可知:研究pH和溫度對(duì)葡萄糖苷酶活性影響時(shí)，溫度和pH應(yīng)分別控制為____________、____________；與游離孢子相比，固定化凝膠珠中β-葡萄糖苷酶的pH適宜范圍____________，熱穩(wěn)定性____________。

處理溫度/℃	轉(zhuǎn)化率
	游離孢子	固定化凝膠珠
30	100	100
40	99	100
50	98	99
60	65	98
70	29	92
80	5	50
90	0	10

轉(zhuǎn)化率=×100%

Answer 1

【答案】 80 ℃水浴加熱能準(zhǔn)確控制溫度，熔化過程不會(huì)出現(xiàn)焦糊，且溶化時(shí)間短 冷卻 海藻酸鈉濃度太高不易形成凝膠珠，濃度太低包埋的黑曲霉孢子少 形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu) 30℃（30℃40℃） 4.8 增大 提高

【解析】試題分析：熟記并理解固定化細(xì)胞技術(shù)的含義、實(shí)驗(yàn)操作的流程、注意事項(xiàng)等相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，形成清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，從題意、曲線圖和表格中提取有效信息并對(duì)相關(guān)的問題情境進(jìn)行作答。

(1)此實(shí)驗(yàn)過程中采用80℃水浴代替小火或者間斷加熱法熔化海藻酸鈉，其優(yōu)點(diǎn)是80 ℃水浴加熱能準(zhǔn)確控制溫度，熔化過程不會(huì)出現(xiàn)焦糊，且溶化時(shí)間短。熔化的海藻酸鈉加入黑曲霉孢子懸浮液前一定要進(jìn)行冷卻處理，以免殺死黑曲霉孢子。海藻酸鈉的最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)需控制在3%的原因是：海藻酸鈉濃度太高不易形成凝膠珠，濃度太低包埋的黑曲霉孢子少。

(2)實(shí)驗(yàn)過程中，初形成的凝膠珠放在CaCl2溶液中靜置30min的目的是：形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)。

(3)表中信息顯示：當(dāng)處理溫度為30℃（或30℃40℃）時(shí)，游離孢子和固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率均最高，隨溫度的升高，游離孢子的轉(zhuǎn)化率降低的幅度較固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率降低的幅度大；分析曲線的變化趨勢可知：當(dāng)pH為4.8時(shí)，游離孢子和固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率均最高，pH高于或低于4.8時(shí)，游離孢子的轉(zhuǎn)化率降低的幅度較固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率降低的幅度大�？梢�，研究pH和溫度對(duì)葡萄糖苷酶活性影響時(shí)，溫度和pH應(yīng)分別控制為30℃（30℃40℃）、4.8。與游離孢子相比，固定化凝膠珠中β-葡萄糖苷酶的pH適宜范圍增大，熱穩(wěn)定性提高。