【題目】葡萄糖異構(gòu)酶經(jīng)固定化后,可用于工業(yè)化生產(chǎn)高果糖漿。請回答下列問題。

1)戊二醛是一種交聯(lián)劑,能與葡萄糖異構(gòu)酶通過化學(xué)鍵交聯(lián)。將酶液、 戊二醛溶液先后加入到海藻酸鈉溶液中攪拌均勻, 用注射器將混合液注入到_______溶液中可得到凝膠珠粒,此過程所用的固化酶方法為 ______________________________________

2)海藻酸鈉的濃度影響會到凝膠珠粒的形狀,若珠粒呈“蝌蚪”狀,有明顯的拖尾現(xiàn)象,說明_________,此珠粒中固化酶活力較低,原因是 ______________

31個葡萄糖異構(gòu)酶活力單位常定義為每分鐘產(chǎn)生 1μmol_________所需的酶量。下圖是溫度對葡萄糖異構(gòu)酶的固化酶和游離酶活力的影響曲線,該曲線表明______________

4 在用葡萄糖異構(gòu)酶凝膠反應(yīng)柱生產(chǎn)高果糖漿時,若糖液在1次流經(jīng)反應(yīng)柱后果糖的濃度低于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),對此你提出的改進(jìn)方案是____________(答出2點)。

【答案】CaCl2 CaCl2包埋法、 化學(xué)結(jié)合法 海藻酸鈉濃度過高 (交聯(lián)后的)葡萄糖異構(gòu)酶易從海藻酸鈉中漏出 果糖 固化酶和游離酶的最適溫度相同; 低于或高于最適溫度時, 固化酶的酶活力高于游離酶 增加葡萄糖異構(gòu)酶凝膠的裝載量(或凝膠柱高); 降低糖液流速;將流出液再次加入反應(yīng)柱;更換直徑較細(xì)的柱筒等

【解析】

固定化酶(固定化細(xì)胞)技術(shù)是指將酶或細(xì)胞固定于載體上,便于與反應(yīng)物分離,并能重復(fù)使用的技術(shù),固定化酶一般采用化學(xué)結(jié)合法,固定化細(xì)胞多采用包埋法、物理吸附法,如用海藻酸鈉進(jìn)行包埋。固定化酶固定的是一種具體的酶,不能催化一系列化學(xué)反應(yīng);與直接使用酶相比,固定化酶使酶既能與反應(yīng)物接觸,又能與產(chǎn)物分離,還可以被反復(fù)利用。

(1)戊二醛是一種交聯(lián)劑,能與葡萄糖異構(gòu)酶通過化學(xué)鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸鈉溶液中攪拌均勻,用注射器將混合液注入到CaCl2溶液中可得到凝膠珠粒,此過程所用的固定化酶方法為CaCl2包埋法、化學(xué)結(jié)合法。
(2)海藻酸鈉的濃度影響會到凝膠珠粒的形狀,若珠粒呈“蝌蚪”狀,有明顯的拖尾現(xiàn)象,說明海藻酸鈉的濃度過高。此珠粒中活化酶活力較低的原因是:交聯(lián)后的葡萄糖異構(gòu)酶易從海藻酸鈉中漏出,影響酶與底物的結(jié)合。此種固定化酶技術(shù)具有的優(yōu)點是酶可以回收,能進(jìn)行反復(fù)利用;節(jié)約成本;酶與產(chǎn)物分離等。
(3)高果糖漿生產(chǎn)需要的酶是葡萄糖異構(gòu)酶,1個葡萄糖異構(gòu)酶活力單位常定義為每分鐘產(chǎn)生1μmol果糖所需的酶量。通過分析溫度對相對酶活力影響的曲線圖可知,固化酶和游離酶的最適溫度相同,均對應(yīng)橫坐標(biāo)上同一點,低于或高于最適溫度時,固化酶的酶活力都高于游離酶。
(4)固定化酶與游離酶的酶促反應(yīng)相比,固定化酶的不足之處是與底物接觸面積減;產(chǎn)物不易擴(kuò)散;單位時間內(nèi)反應(yīng)速率相對低或酶的活力降低等。改進(jìn)方案主要有增加葡萄糖異構(gòu)酶的裝載量;降低糖液流速;將流出液再次加入反應(yīng)柱;更換直徑更細(xì)的柱筒等。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】在細(xì)胞周期中有一系列的檢驗點對細(xì)胞增殖進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控,確保細(xì)胞增殖有序進(jìn)行。周期蛋白cyclin B與蛋白激酶CDK1結(jié)合形成復(fù)合物MPF后,被激活的CDK1促進(jìn)細(xì)胞由G2期進(jìn)入M期;周期蛋白cyclin E與蛋白激酶CDK2結(jié)合形成復(fù)合物后,被激活的CDK2促進(jìn)細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期。上述調(diào)控過程中MPF的活性和周期蛋白的濃度變化如下圖所示。有關(guān)敘述錯誤的是(

A.抑制cyclin B基因的表達(dá)或CDK1的活性都可使細(xì)胞周期停滯在G2/M檢驗點

B.cyclin E可能與細(xì)胞內(nèi)染色質(zhì)螺旋化和紡錘體的形成密切相關(guān)

C.若將G2期和M期細(xì)胞融合,則G2期細(xì)胞進(jìn)入M期的時間會提前

D.蛋白激酶CDK2可能參與了中心體復(fù)制的起始調(diào)控

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】如圖是人體免疫的部分過程圖,有關(guān)敘述錯誤的是(

A.該過程是細(xì)胞免疫,為效應(yīng)細(xì)胞毒性 T 淋巴細(xì)胞

B.細(xì)胞不會攻擊自身帶有抗原-MHC 復(fù)合體的巨噬細(xì)胞

C.若該過程為初次免疫,還需要巨噬細(xì)胞和輔助性 T 淋巴細(xì)胞的參與

D.細(xì)胞釋放的淋巴因子與靶細(xì)胞表面的抗原-MHC 復(fù)合體結(jié)合,使靶細(xì)胞裂解

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】如圖為部分碳循環(huán)示意圖,其中I、IIIII、IVV代表不同生物類群,①②代表相關(guān)的生理過程,相關(guān)敘述不正確的是

A.圖中I、II、IIIIV、V共同構(gòu)成生物群落

B.該生態(tài)系統(tǒng)通過捕食關(guān)系構(gòu)成的聯(lián)系是IIIIIIIV

C.經(jīng)過②過程釋放的能量會重新經(jīng)過①過程進(jìn)入生物群落

D.碳元素在I、II、IIIIV、V之間以含碳有機物的形式傳遞

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【題目】下圖表示兩個家族中有關(guān)甲(基因為A、a)和乙(基因為Bb)兩種單基因遺傳病的系譜圖。若I1無乙病基因,下列分析正確的是(

A.I3、I4II9推知甲病為常染色體隱性遺傳病

B.II8II7都含a基因的概率是1/9

C.II1II9都含b基因的概率是1/2

D.II6是純合子的概率為1/6

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【題目】下圖表示ATP的產(chǎn)生途徑。以下敘述正確的是(

A.O2由肺泡壁細(xì)胞進(jìn)入紅細(xì)胞,會大量消耗ATP

B.在穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中,生物通過a形成的ATP的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于b

C.綠色植物通過b過程形成的ATP可直接用于根細(xì)胞吸收Mg2+

D.①、②從物質(zhì)和能量上看都可成為互逆反應(yīng)

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】圖甲是細(xì)胞呼吸示意圖,圖乙是某細(xì)胞器結(jié)構(gòu)示意圖。下列說法中正確的是(

A.階段①③④⑤可發(fā)生在酵母菌細(xì)胞中

B.階段①④⑤均放出大量能量

C.階段在乙圖中a處發(fā)生

D.階段⑤生成的水中的氧來自于葡萄糖

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【題目】新型冠狀病毒肺炎是由一種新型冠狀病毒(2019-nCoV,簡稱新冠病毒)引起的。根據(jù)相關(guān)材料回答下列問題:

材料一:由于疫情發(fā)展迅速,新冠病毒核酸檢測可以快速有效的對病人及疑似患者的診斷提供直接證據(jù)。新冠病毒核酸檢測采用熒光定量PCR儀,通過檢測熒光信號的累積(以Ct值表示)來確定樣本中是否有病毒核酸。新冠病毒的遺傳物質(zhì)為RNA,科學(xué)家先將病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄,再將得到的cDNA進(jìn)行擴(kuò)增得到了大量DNA片段。

1)過程①中,需要使用________酶。

2)過程③中,需要設(shè)計________種引物,且設(shè)計時要避免引物之間形成________,而造成引物自連。

3)采集新冠肺炎疑似患者的咽部細(xì)胞樣本提取核酸進(jìn)行上述過程,若經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得了1 cDNA,則在過程③中經(jīng)10次循環(huán)后,得到的DNA數(shù)量為________個。每一個擴(kuò)增出來的DNA序列,都可與預(yù)先加入的一段熒光標(biāo)記探針結(jié)合,產(chǎn)生熒光信號,擴(kuò)增出來的靶基因越多,觀察到的Ct值就越________。

材料二:應(yīng)對不斷蔓延的新冠肺炎,目前最好的方式仍然是接種疫苗。新冠病毒表面布滿像皇冠一樣的刺突蛋白(由S基因控制合成)。針對新冠病毒的疫苗可以通過模仿這些刺突蛋白,從而觸發(fā)人體免疫系統(tǒng)的響應(yīng)。下圖表示疫苗的三種制作原理。

4)如果利用基因工程研制新冠病毒疫苗,應(yīng)選擇________作為目的基因,以便用于后續(xù)操作。過程②表示構(gòu)建________,其組成除了目的基因外,還必須有________。過程③需要用________處理細(xì)胞。

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【題目】[生物——選修3:現(xiàn)代生物科技專題]

某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍(lán)光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光,這一特性可用于檢測細(xì)胞中目的基因的表達(dá)。某科研團(tuán)隊將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5′末端,獲得了L1-GFP融合基因(簡稱為甲),并將其插入質(zhì)粒P0,構(gòu)建了真核表達(dá)載體P1,其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點的示意圖如下,圖中E1~E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同。

回答下列問題:

(1)據(jù)圖推斷,該團(tuán)隊在將甲插入質(zhì)粒P0時,使用了兩種限制酶,這兩種酶是______。使用這兩種酶進(jìn)行酶切是為了保證 ______,也是為了保證______

(2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后,若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光,則說明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了___________過程。

(3)為了獲得含有甲的牛,該團(tuán)隊需要做的工作包括:將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的_____移入牛的______中、體外培養(yǎng)、胚胎移植等。

(4)為了檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中,某同學(xué)用PCR方法進(jìn)行鑒定。在鑒定時應(yīng)分別以該牛不同組織細(xì)胞中的______(填mRNA”“RNADNA)作為PCR模板。

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