北師大版選修1生物技術(shù)實(shí)踐《固定化乳糖酶的制備》教學(xué)設(shè)計(jì)

北師大版選修1生物技術(shù)實(shí)踐《固定化乳糖酶的制備》教學(xué)設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)旨在通過“固定化乳糖酶的制備”實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握固定化技術(shù)的基本原理和操作方法，了解酶的固定化和應(yīng)用，并培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和分析能力。二、實(shí)驗(yàn)原理固定化技術(shù)是指將酶固定在某種載體上，形成一種具有生物催化功能的新材料。將酶固定化后，不僅增強(qiáng)了酶的穩(wěn)定性，而且可重復(fù)使用，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。本實(shí)驗(yàn)采用海藻酸鈉作為載體，將乳糖酶固定在海藻酸鈉上，形成固定化乳糖酶。固定化方法還有包埋法、膠束法、共價(jià)交聯(lián)法等。不同的固定化方法根據(jù)實(shí)際情況可選用不同的方法。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.實(shí)驗(yàn)前處理1.1海藻酸鈉的預(yù)處理將200mL2%海藻酸鈉溶液分配到兩個(gè)250mL錐形瓶?jī)?nèi)，分別加入0.1mol/LHCl或0.1mol/LNaOH調(diào)節(jié)PH值分別為2或10，加熱加速溶解后靜置，去除上清液，最后用蒸餾水洗凈4次，備用。2.固定化乳糖酶的制備2.1固定化乳糖酶的制備取海藻酸鈉溶液5mL，加入50mg乳糖酶，混勻，低速離心落沉，去上清液，重復(fù)以上操作，待用。2.2固定化乳糖酶的穩(wěn)定性測(cè)試取等量的游離乳糖酶和固定化乳糖酶，加入相同的底物和緩沖液，放置于37℃恒溫混合搖床上反應(yīng)30min，冰鎮(zhèn)后檢測(cè)其反應(yīng)酶活力。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析本實(shí)驗(yàn)中采用海藻酸鈉作為載體，成功固定化了乳糖酶，并測(cè)試了固定化乳糖酶的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，固定化乳糖酶與游離乳糖酶相比，在反應(yīng)30min后酶活力有所下降，但是穩(wěn)定性更好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過固定化技術(shù)，可以提高酶的穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，有重要的應(yīng)用價(jià)值。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中使用的器皿、試劑應(yīng)潔凈無菌。實(shí)驗(yàn)中使用的載體需事先處理，保證其純度和性質(zhì)的穩(wěn)定性。操作中應(yīng)要求輕柔，避免將載體和酶顆粒損壞。測(cè)試酶活力時(shí)，需保證底物和緩沖液配比準(zhǔn)確，反應(yīng)溫度和時(shí)間一致。實(shí)驗(yàn)操作后，應(yīng)即時(shí)清洗和消毒實(shí)驗(yàn)器材。實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)注意個(gè)人安全，避免接觸到對(duì)皮膚和呼吸道有害的試劑，如應(yīng)佩戴手套、口罩等防護(hù)用品。六、實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展可以將固定化乳糖酶應(yīng)用于生產(chǎn)乳糖分解產(chǎn)品，如乳糖酸、半乳糖酸等?？梢試L試使用其他載體，如含有氨基酸基團(tuán)的材料等，對(duì)固定化效果進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)?？梢哉{(diào)整載體和酶的比例，尋求更優(yōu)的固定化效果。七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)生物技術(shù)實(shí)踐課程中的重要環(huán)節(jié)，通過實(shí)際操作，我們深入了解了固定化技術(shù)的概念、原理和方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，固定化乳糖酶在穩(wěn)定性上具有優(yōu)勢(shì)，為