2025屆高考生物二輪復(fù)習(xí)專題十六酶的應(yīng)用與其他生物技術(shù)的應(yīng)用學(xué)案

PAGE16-專題十六酶的應(yīng)用與其他生物技術(shù)的應(yīng)用[考綱要求]1．酶的應(yīng)用：(1)酶活力測定的一般原理和方法；(2)酶在食品制造和洗滌方面的應(yīng)用；(3)制備和應(yīng)用固定化酶。2.生物技術(shù)在食品加工和其他方面的應(yīng)用：(1)從生物材料中提取某些特定的成分；(2)蛋白質(zhì)的提取和分別。授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第100頁細(xì)微環(huán)節(jié)拾遺1．教材選修1P44“旁欄思索”：在探究溫度或pH對酶活性的影響時，是否須要設(shè)置比照？假如須要，又應(yīng)當(dāng)如何設(shè)置？為什么？提示：須要設(shè)置比照試驗，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間可以作為比照，這種比照稱為相互比照。2．教材選修1P46“側(cè)欄小資料”：一般洗衣粉可能對環(huán)境造成怎樣的影響？提示：一般洗衣粉中含有磷，含磷污水的排放可能導(dǎo)致微生物和藻類的大量繁殖，造成水體污染。3．教材選修1P49“側(cè)欄小資料”：什么叫高果糖漿？它作為蔗糖的替代品，對人類健康有什么好處？提示：高果糖漿是指果糖含量為42%左右的糖漿，它不會像蔗糖那樣誘發(fā)肥胖、糖尿病、齲齒和心血管等疾病。4．教材選修1P50“側(cè)欄小資料”：什么叫作微生物的活化？提示：在缺水狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新復(fù)原正常的生活狀態(tài)。易錯診斷1．從酶的固定方式看，物理吸附法比化學(xué)結(jié)合法對酶活性影響大(×)2．將海藻酸鈉凝膠珠用自來水沖洗，目的是洗去CaCl2和雜菌(×)3．凝膠裝填入色譜柱時，可輕輕敲打柱體消退氣泡(√)4．蛋白質(zhì)通過凝膠時，相對分子質(zhì)量較大的移動速度慢(×)5．透析的目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)(√)6．蛋白質(zhì)的提取和分別一般可分為粗分別、樣品處理、純化、純度鑒定等4步(×)7．萃取胡蘿卜素的有機溶劑應(yīng)當(dāng)具有較高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素(√)8．蒸餾法適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油(√)授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第101頁考點酶的應(yīng)用1．酶在食品制造和洗滌方面的應(yīng)用(1)果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用的相關(guān)試驗分析試驗名稱(目的)自變量因變量留意事項探究溫度對果膠酶活性的影響溫度果汁量(澄清度)①底物和酶在混合時的溫度是相同的；②蘋果泥和果膠酶用量在各個試管中應(yīng)相同；③pH應(yīng)為最適pH探究pH對果膠酶活性的影響pH①溫度應(yīng)為最適溫度；②pH梯度可用NaOH溶液和鹽酸調(diào)整；③用玻璃棒攪拌使反應(yīng)充分進(jìn)行探究果膠酶的用量果膠酶的用量①制備蘋果泥后快速加熱，使蘋果泥中的果膠酶變性；②溫度、pH應(yīng)為最適且保持不變(2)加酶洗衣粉的洗滌效果的探究試驗分析試驗名稱(目的)自變量因變量無關(guān)變量探究一般洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果洗衣粉的種類(一般和加酶)洗滌效果水的用量，污物的量，試驗用布的質(zhì)地與大小，不同洗衣粉的用量，攪拌、洗滌時間探究不同種類加酶洗衣粉的洗滌效果加酶洗衣粉中酶的種類探究不同溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響溫度2.制備和應(yīng)用固定化酶(1)固定化技術(shù)名稱原理包埋法將酶或微生物細(xì)胞勻稱地包埋在微小網(wǎng)格中化學(xué)結(jié)合法利用共價鍵、離子鍵將酶分子或細(xì)胞相互連接起來物理吸附法通過物理吸附作用，把酶或細(xì)胞固定在載體表面(2)流程法理解固定化酵母細(xì)胞酵母細(xì)胞的活化→配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞→沖洗→發(fā)酵。1．(2024·高考全國卷Ⅲ)水果可以用來加工制作果汁、果酒和果醋等?；卮鹣铝袉栴}：(1)制作果汁時，可以運用果膠酶、纖維素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、________________________(答出2種即可)。纖維素酶可以分解植物__________(填“細(xì)胞膜”或“細(xì)胞壁”)中的纖維素。(2)用果膠酶處理果泥時，為了提高出汁率，須要限制反應(yīng)的溫度，緣由是________________________________________________________________________。(3)現(xiàn)有甲乙丙三種不同來源的果膠酶，某同學(xué)擬在果泥用量、溫度、pH等全部條件都相同的前提下比較這三種酶的活性。通常，酶活性的凹凸可用__________________________來表示。(4)獲得的果汁(如蘋果汁)可以用來制作果酒或者果醋，制作果酒須要__________菌，這一過程中也須要O2，O2的作用是________________________________________________。制作果醋須要醋酸菌，醋酸菌屬于__________(填“好氧”或“厭氧”)細(xì)菌。解析：(1)果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素，可被纖維素酶催化分解。(2)溫度等條件會影響酶的活性，果膠酶發(fā)揮催化作用須要相宜的溫度。溫度過低，果膠酶的活性受到抑制；溫度過高，會使果膠酶變性失活。在最適溫度下，酶活性最高，出汁率最高。(3)酶的活性是指酶催化肯定化學(xué)反應(yīng)的實力。酶活性的凹凸可以用在肯定條件下，單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量來表示。(4)制作果酒須要的菌種是酵母菌，它是兼性厭氧菌，釀酒時酵母菌先進(jìn)行有氧呼吸而大量繁殖，然后在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。制作果醋須要的菌種是醋酸菌，它是好氧細(xì)菌。答案：(1)果膠分解酶、果膠酯酶細(xì)胞壁(2)溫度對果膠酶活性有影響，在最適溫度下酶活性最高，出汁率最高(3)在肯定條件下，單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量(4)酵母促進(jìn)有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖好氧2．草莓中因含有果膠物質(zhì)，制得的果汁易產(chǎn)生渾濁、沉淀等現(xiàn)象，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。某探討小組進(jìn)行了果膠酶用量對草莓果汁澄清效果影響的探討，其操作流程如下：草莓→清洗→破裂→過濾→離心分別→原汁→果膠酶處理→試驗分析?；卮鹣铝袉栴}：(1)果膠酶可以將果膠分解成可溶性的________，使渾濁的果汁變得澄清。為探究45℃時果膠酶的活性，在混合前，需對裝有果膠酶和草莓原汁的試管分別進(jìn)行____________處理。(2)如圖是利用配制好的固定濃度的果膠酶，以蒸餾水作為參照，測定不同酶液用量下草莓原汁的澄清度(精密儀器檢測，用透光率衡量)。據(jù)圖分析，在果汁生產(chǎn)中，果膠酶的運用劑量為0.015mL·kg－1比較相宜，推斷的理由是_____________________________________。(3)當(dāng)果膠酶劑量由0.07mL·kg－1升至0.1mL·kg－1(4)在工業(yè)生產(chǎn)中還可以將果膠酶進(jìn)行固定化處理。一般來說，果膠酶更適合采納________法和________法固定化。與傳統(tǒng)運用果膠酶相比，該處理的優(yōu)點是____________________________________________________________________________________________________________________________________(答出兩點即可)。解析：(1)果膠酶可以將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，使渾濁的果汁變得澄清。為探究45℃時果膠酶的活性，在混合前，需對裝有果膠酶和草莓原汁的試管分別進(jìn)行45℃恒溫處理，使反應(yīng)在設(shè)定的溫度下進(jìn)行。(2)據(jù)曲線分析可知，在果汁生產(chǎn)中，果膠酶的運用劑量為0.015mL·kg－1比較相宜，此時透光率較大，果汁澄清度高，且果膠酶的用量少。(3)驗證果汁明顯變渾濁是加入的果膠酶所致，所以須要解除果膠酶帶來的影響；試驗思路：配制濃度范圍0～0.1mL·kg－1的果膠酶溶液，分別測定每組的透光率。預(yù)期結(jié)果是隨果膠酶濃度增大透光率下降。(4)一般來說，酶簡單從包埋材料中漏出，所以果膠酶更適合采納物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法固定化。與傳統(tǒng)運用果膠酶相比，該處理的優(yōu)點是簡單與產(chǎn)物分別，可以反復(fù)利用。答案：(1)半乳糖醛酸45℃恒溫處理(2)此時透光率最大，果汁澄清度高，且果膠酶的用量少(3)試驗思路：配制濃度范圍為0～0.1mL·kg－1的果膠酶溶液，分別測定每組的透光率。預(yù)期結(jié)果：隨果膠酶濃度增加，透光率下降。(4)物理吸附化學(xué)結(jié)合簡單與產(chǎn)物共享；可以被反復(fù)利用考點其他生物技術(shù)的應(yīng)用1．從生物材料中提取某些特定的成分(1)植物有效成分的提取方法提取方法方法步驟適用范圍蒸餾法水蒸氣蒸餾→分別油層→除水過濾適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油壓榨法石灰水浸泡→漂洗→壓榨→過濾→靜置→再次過濾適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取萃取法粉碎、干燥→萃取→過濾→濃縮適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機溶劑中(2)提取植物有效成分的實例①玫瑰精油的提取②橘皮精油的提?、酆}卜素的提取2．血紅蛋白的提取和分別(1)蛋白質(zhì)分別的原理依據(jù)蛋白質(zhì)各種特性的差異，如分子的形態(tài)和大小、所帶電荷的性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)和對其他分子的親和力等等，可以用來分別不同種類的蛋白質(zhì)。(2)血紅蛋白分別的過程①樣品的處理——通過洗滌紅細(xì)胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液。②樣品的粗分別——經(jīng)過透析去除分子量較小的雜質(zhì)。③樣品的純化——通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)蛋白除去。④純度鑒定——SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳。1．山雞椒是我國野生芳香植物，其果實、花、葉和根等各器官中均含有肯定的精油。山雞椒精油的主要成分是檸檬烯和檸檬醛。請回答下列問題：(1)提取山雞椒精油與玫瑰精油的方法相同，常采納的方法是______________________，提取原理是______________________，形成油水混合物，冷卻后，混合物又重新分出油層和水層。此方法不適用于胡蘿卜素的提取，緣由是____________________________________。(2)獲得山雞椒精油與水的混合物后，向液體中加入____________可加速油水分層。然后再利用分液漏斗將這兩層液體分開，分別得到的油層中還含有肯定的水分，一般可以加入一些____________除去油層中的水分，____________后除去固體物質(zhì)即可得到山雞椒精油。(3)分別提取山雞椒果實和葉片的精油，其出油率如圖所示，由圖中結(jié)果分析，最適合做提取山雞椒精油原料的是______________，緣由是________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)水蒸氣蒸餾法的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會重新形成油層和水層。提取山雞椒精油與玫瑰精油常采納的方法是水蒸氣蒸餾法。因胡蘿卜素不易揮發(fā)，不能隨水蒸氣蒸餾出來，故此方法不適用于胡蘿卜素的提取。(2)分別裝置中常加入氯化鈉的目的是增加水層密度，使油水層更易分別。為了汲取油層中的水分，常加入無水硫酸鈉，過濾后除去固體物質(zhì)即可得到山雞椒精油。(3)由圖中結(jié)果可知，干品果實出油率最高，其最適合做提取山雞椒精油原料。答案：(1)水蒸氣蒸餾法利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來胡蘿卜素不易揮發(fā)，不能隨水蒸氣蒸餾出來(2)NaCl無水Na2SO4過濾(3)干品果實干品果實出油率最高2．(2024·高考全國卷Ⅱ)探討人員從海底微生物中分別到一種在低溫下有催化活性的α-淀粉酶A3，并對其進(jìn)行了探討?；卮鹣铝袉栴}：(1)在以淀粉為底物測定A3酶活性時，既可檢測淀粉的削減，檢測應(yīng)采納的試劑是________，也可采納斐林試劑檢測________的增加。(2)在A3的分別過程中可采納聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測其純度，通常會在凝膠中添加SDS，SDS的作用是________________和________________。(3)本試驗中，探討人員在確定A3的最適pH時運用了三種組分不同的緩沖系統(tǒng)，結(jié)果如圖所示。某同學(xué)據(jù)圖推斷，緩沖系統(tǒng)的組分對酶活性有影響，其推斷依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在制備A3的固定化酶時，一般不宜采納包埋法，緣由是_________________________(答出1點即可)。解析：(1)淀粉酶能催化淀粉水解，以淀粉為底物測定某種淀粉酶活性時，可利用淀粉遇碘變藍(lán)的特性，用碘液檢測淀粉的削減，也可利用斐林試劑來檢測淀粉水解后生成的還原糖(葡萄糖)的增加。(2)可通過聚丙烯酰胺凝膠電泳比較蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量來檢測α-淀粉酶A3的純度。蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率取決于其所帶凈電荷的多少以及分子的大小等因素，可以在凝膠中加入SDS，以消退蛋白質(zhì)所帶凈電荷對遷移率的影響。SDS能使蛋白質(zhì)發(fā)生完全變性，因為蛋白質(zhì)變性后能與SDS形成蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物，SDS所帶負(fù)電荷的量大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量，因而掩蓋了不同蛋白質(zhì)間的電荷差別，使電泳遷移率完全取決于分子的大小。(3)在pH為7.5時，Tris-HCl緩沖系統(tǒng)和Na2HPO4-KH2PO4緩沖系統(tǒng)中α-淀粉酶A3的相對酶活性不同；在pH為9時，Tris-HCl緩沖系統(tǒng)和Gly-NaOH緩沖系統(tǒng)中α-淀粉酶A3的相對酶活性也不同，可見緩沖系統(tǒng)的組分對酶活性有影響。(4)酶分子體積小，簡單從包埋材料中漏出，因此在制備固定化酶時，一般不宜采納包埋法。答案：(1)碘液還原糖(或答：葡萄糖)(2)消退蛋白質(zhì)所帶凈電荷對遷移率的影響使蛋白質(zhì)發(fā)生變性(3)在pH相同時，不同緩沖系統(tǒng)條件下所測得的相對酶活性不同(4)酶分子體積小，簡單從包埋材料中漏出授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第103頁素養(yǎng)提升點酶的應(yīng)用及其他實踐技術(shù)的核心術(shù)語與長句表達(dá)1．(2015·高考海南卷，節(jié)選)生產(chǎn)果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁率。某同學(xué)用三種不同的果膠酶進(jìn)行三組試驗，各組試驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計算各組果膠酶活性的平均值并進(jìn)行比較。這一試驗的目的是___________________________。答案：比較不同來源果膠酶的活性2．(2015·高考全國卷Ⅱ，節(jié)選)回答與胡蘿卜素有關(guān)的問題：現(xiàn)有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應(yīng)選用其中的______________作為胡蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的理由是______________________________________________________________________________________________________________________________。答案：乙酸乙酯萃取胡蘿卜素的有機溶劑應(yīng)不與水混溶，而乙醇為水溶性有機溶劑1．(緣由分析類)為什么能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來推斷果膠酶活性的凹凸？提示：果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反映了果膠酶催化分解果膠的實力。在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。2．(比較辨析類)在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳這幾種有機溶劑中，哪種最相宜用來提取胡蘿卜素？提示：在這五種有機溶劑中，石油醚的沸點最高，在加熱萃取時不易揮發(fā)，所以石油醚最相宜用作萃取劑。3．(概念表述類)說出分別血紅蛋白過程中的透析袋的成分和透析的作用。提示：透析袋一般是用硝酸纖維素制成的，能使小分子自由進(jìn)出，而將大分子保留在袋內(nèi)。透析可以去除樣品中分子量較小的雜質(zhì)，或用于更換樣品的緩沖液。［專題演練·鞏固提高］分冊裝訂便利好用授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第163頁1．隨著科技的快速發(fā)展，酶已經(jīng)走出了試驗室，走進(jìn)了人們的生產(chǎn)、生活。回答下列酶的探討與應(yīng)用的相關(guān)問題：(1)生產(chǎn)果汁時，水果中的果膠對果汁加工帶來的影響是____________、____________。在探究果膠酶最適溫度、pH及用量時，檢測指標(biāo)是________________________________________________________________________________________________________。(2)加酶洗衣粉可以清除一般洗衣粉難以祛除的污漬，溫度、pH和____________都會影響加酶洗衣粉中酶的活性。在探究不同類型加酶洗衣粉的洗滌效果時，除了考慮洗滌效果外，還要考慮__________________________________________________________________________________________________________________________________(說出兩點)等因素。(3)高果糖漿可以作為蔗糖的替代品，其優(yōu)點在于不會像蔗糖一樣誘發(fā)肥胖、糖尿病、齲齒和心血管疾病。高果糖漿是指富含____________的糖漿，這種糖可以由葡萄糖在____________酶的催化下轉(zhuǎn)化而來?？蒲腥藛T將這種酶固定在顆粒狀載體上，然后將酶顆粒裝在反應(yīng)柱中催化葡萄糖的轉(zhuǎn)化。與干脆將酶與葡萄糖溶液混合相比，這樣做的優(yōu)點是______________________________________________________________________________________________________________________________________(說出兩項)。解析：(1)生產(chǎn)果汁時，水果中的果膠會使出汁率低(耗時長)、果汁渾濁(黏度高、易沉淀)；在探究果膠酶最適溫度、pH及用量時，檢測指標(biāo)是測定濾出果汁體積的大小。(2)溫度、pH和表面活性劑都會影響加酶洗衣粉中酶的活性。在探究不同類型加酶洗衣粉的洗滌效果時，除了考慮洗滌效果外，還要考慮衣物的承受實力、洗滌成本等因素。(3)高果糖漿是指富含果糖的糖漿，這種糖可以由葡萄糖在葡萄糖異構(gòu)酶的催化下轉(zhuǎn)化而來。固定化酶技術(shù)與一般干脆將酶與葡萄糖溶液混合相比的優(yōu)點是酶與產(chǎn)物簡單分別(不影響產(chǎn)品質(zhì)量)；可以重復(fù)利用(降低生產(chǎn)成本)。答案：(1)出汁率低(耗時長)果汁渾濁(黏度高、易沉淀)測定濾出果汁體積的大小(2)表面活性劑衣物的承受實力、洗滌成本(3)果糖葡萄糖異構(gòu)酶與產(chǎn)物簡單分別(不影響產(chǎn)品質(zhì)量)；可以重復(fù)利用(降低生產(chǎn)成本)2．三孢布拉霉菌能夠產(chǎn)生β-胡蘿卜素，但產(chǎn)量大都較低。探討表明三孢布拉霉菌細(xì)胞產(chǎn)生的[H]可將無色的TTC(氯化三苯基四氮唑)還原為紅色復(fù)合物，且菌體細(xì)胞內(nèi)[H]含量越高，還原實力越強，β-胡蘿卜素合成實力也越強。探討人員篩選高產(chǎn)菌株及提取β-胡蘿卜素的流程如圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖中的步驟①是對三孢布拉霉菌液進(jìn)行稀釋，目的是________________________。在步驟②接種前，應(yīng)對培育基進(jìn)行滅菌，常用的方法是__________________________________。(2)為選岀高產(chǎn)菌種，探討人員在步驟②接種用的固體培育基中添加了TTC，培育一段時間后，在固體培育基上選取目的菌株進(jìn)行步驟③時，應(yīng)當(dāng)選擇____________的菌落，緣由是__________________________________________________。篩選過程中，多次重復(fù)步驟③和步驟④的目的是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)從該微生物中提取β-胡蘿卜素時，須要將收集到的菌絲進(jìn)行粉碎和干燥，這是因為________________等因素會影響萃取效率。鑒定萃取物中是否含有β-胡蘿卜素時，通常采納的方法是________，該方法也可用于分別葉綠體中的光合色素，其原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)圖中的步驟①是對三孢布拉霉菌液進(jìn)行稀釋，目的是將菌體分散成單個細(xì)胞，便于后面在平板上獲得單個菌落。培育基滅菌常用的方法是高壓蒸汽滅菌。(2)為選出高產(chǎn)菌種，探討人員在步驟②接種用的固體培育基中添加了TTC，培育一段時間后，在固體培育基上選取目的菌株進(jìn)行步驟③時，應(yīng)當(dāng)選擇四周紅色較深的菌落，因為四周紅色較深菌落中的菌體細(xì)胞內(nèi)[H]含量高，β-胡蘿卜素合成實力強。篩選過程中，多次重復(fù)步驟③和步驟④的目的是將目的菌株擴(kuò)大培育后重復(fù)篩選不斷純化，以期獲得更加高產(chǎn)的菌種。(3)從該微生物中提取β-胡蘿卜素時，須要將收集到的菌絲進(jìn)行粉碎和干燥，這是因為原料顆粒大小、含水量等因素會影響萃取效率。通常采納紙層析法鑒定萃取物中是否含有β-胡蘿卜素，紙層析法也可用于分別葉綠體中的光合色素，其原理是不同色素在層析液中的溶解度不同，因而在濾紙上的擴(kuò)散速度不同。答案：(1)將菌體分散成單個細(xì)胞高壓蒸汽滅菌(2)四周紅色較深四周紅色較深的菌體細(xì)胞內(nèi)[H]含量高，β-胡蘿卜素合成實力強增加目的菌株的濃度并不斷純化(3)原料顆粒大小、含水量紙層析法不同色素在層析液中的溶解度不同，因而在濾紙上的擴(kuò)散速度不同3．科研人員利用固定化酵母干脆發(fā)酵甜菜汁生產(chǎn)燃料乙醇，下圖1表示相關(guān)的工藝流程，圖2為不同固定化酵母接種量對發(fā)酵的影響。請回答下列問題：(1)圖1的步驟①中，溶化海藻酸鈉時要______________，以防止焦糊。步驟②中加入果膠酶的作用是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)圖1步驟③中進(jìn)行增殖培育的目的是______________________________________________________________________________________________________________。(3)探討表明運用固定化酵母的酒精產(chǎn)量平均值高于游離酵母的比照組，可能的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)由圖2可知，固定化酵母接種量為____________時酒精產(chǎn)量最高。接種量過高，酒精產(chǎn)量反而有所降低的緣由是____________________________________________________________________________________________________________________________。(5)探討表明，固定化酵母更適于甜菜糖液的發(fā)酵環(huán)境，由此可以通過____________的方法來提高固定化酵母對發(fā)酵糖液的耐受性，從而達(dá)到提高發(fā)酵效率的目的。解析：(1)步驟①中配制海藻酸鈉溶液時要留意小火加熱或間斷加熱，直到海藻酸鈉溶化為止，以防止海藻酸鈉焦糊；步驟②中榨取的甜菜汁含有果膠，因其不溶于水，會影響出汁率，且導(dǎo)致果汁渾濁，因此該步驟運用果膠酶分解果膠，瓦解細(xì)胞壁，以提高甜菜汁的出汁率和澄清度。(2)步驟③是酵母菌快速增殖的過程，可以增加酵母菌的數(shù)量，提高發(fā)酵效率。(3)固定化的酵母是與凝膠珠結(jié)合，包袱在凝膠珠內(nèi)，與游離的酵母相比，凝膠珠內(nèi)部簡單產(chǎn)生無氧環(huán)境，有利于酒精發(fā)酵，所以運用固定化酵母的酒精產(chǎn)量平均值高于游離酵母的比照組。(4)由圖2可知，固定化酵母接種量為15%時對應(yīng)的酒精含量值達(dá)到頂點的最大值，接種量超過15%，酵母菌呼吸的中間產(chǎn)物大量用于自身的生長，導(dǎo)致酒精產(chǎn)量降低。(5)固定化酵母更適于甜菜糖液的發(fā)酵環(huán)境，可以通過緩慢提高發(fā)酵液糖度提高固定化酵母對發(fā)酵糖液的耐受性，從而達(dá)到提高發(fā)酵效率的目的。答案：(1)小火加熱或間斷加熱分解果膠，瓦解細(xì)胞壁，提高甜菜汁的出汁率和澄清度(2)增加酵母菌的數(shù)量，提高發(fā)酵效率(3)凝膠珠內(nèi)部簡單產(chǎn)生無氧環(huán)境，有利于酒精發(fā)酵(4)15%酵母菌呼吸的中間產(chǎn)物大量用于自身的生長，導(dǎo)致酒精產(chǎn)量降低(酵母菌生長消耗大量的糖分，使得酒精的產(chǎn)量降低)(5)緩慢提高發(fā)酵液糖度4．血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細(xì)胞的主要組成成分，負(fù)責(zé)血液中O2和部分CO2的運輸。依據(jù)血紅蛋白的提取和分別流程圖(如圖)，請回答下列問題：(1)凝膠色譜法中所用的凝膠大多數(shù)是由__________等多糖類化合物構(gòu)成的微小多孔球體。(2)將試驗流程補充完整：A為______________，B為____________。(3)洗滌紅細(xì)胞次數(shù)過少會影響分別效果的緣由是______________________________________________________________________________________________________。(4)在裝填色譜柱時不能有氣泡存在，因為_______________________________，降低分別效果；假如____________________，說明色譜柱制作勝利。解析：(1)凝膠色譜法中所用的凝膠大多數(shù)是由葡聚糖、瓊脂糖等多糖類化合物構(gòu)成的微小多孔球體。(2)血紅蛋白的提取和分別流程為：紅細(xì)胞的洗滌→血紅蛋白的釋放→分別血紅蛋白溶液→透析→凝膠色譜柱的制作→凝膠色譜柱的裝填→樣品的加入和洗脫。可見，A表示血紅蛋白的釋放，B表示凝膠色譜柱的裝填。(3)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜蛋白，以利于后續(xù)步驟的分別純化，洗滌次數(shù)過少，無法去除血漿蛋白，影響分別效果。(4)由于氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分別效果，所以在裝填凝膠色譜柱時，不能有氣泡產(chǎn)生。在蛋白質(zhì)分別過程中，假如紅色區(qū)帶勻稱一樣地移動，說明色譜柱制作勝利。答案：(1)葡聚糖或瓊脂糖(2)血紅蛋白的釋放凝膠色譜柱的裝填(3)無法除去血漿蛋白(4)氣泡會擾亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序紅色區(qū)帶勻稱一樣地移動大板塊練生物技術(shù)實踐授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第164頁1．下面是關(guān)于微生物的培育和探討的一些問題，請回答：(1)視察這些微生物的菌落所用的培育基類型是____________。培育基中不加入____________可以選擇培育自養(yǎng)型微生物。(2)微生物接種最常用的方法有_______________________________________________。其中即可分別又可計數(shù)活菌的接種方法是____________，緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)分別分解尿素的細(xì)菌時，培育基中需加入__________指示劑。而分別分解纖維素的細(xì)菌時，在培育基中需加入____________染料來篩選。解析：(1)菌落是指單個微生物在固體培育基上經(jīng)過繁殖形成的肉眼可見的子細(xì)胞群體；自養(yǎng)微生物可以利用CO2合成有機物，所以在培育時不須要添加碳源。(2)常用的微生物接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法；利用稀釋涂布平板法可以進(jìn)行計數(shù)；緣由是當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培育基表面的一個菌落就來源于稀釋液中的一個活菌。(3)鑒別分解尿素的微生物須要加入酚紅指示劑；分解纖維素的微生物用剛果紅染料染色。答案：(1)固體培育基有機碳源(2)平板劃線法、稀釋涂布平板法稀釋涂布平板法當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培育基表面的一個菌落就來源于稀釋液中的一個活菌(3)酚紅剛果紅2．釀酒酵母普遍應(yīng)用于白酒、紅酒、啤酒和果汁飲料的生產(chǎn)，其生物合成過程會形成多種多樣的代謝產(chǎn)物，從而對食品風(fēng)味產(chǎn)生重要影響。以下是從酒曲樣品中分別出酵母菌的過程：處理酒曲樣品→過濾→系列稀釋至10－2～10－7→選擇相宜稀釋度→涂布固體培育基→28℃下培育48h→挑取典型菌落→鏡檢→菌種鑒定→菌種保藏。請回答下列有關(guān)問題：(1)制備固體培育基時，采納________________法滅菌15～20min。(2)通過稀釋涂布平板法可以統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目。為保證結(jié)果精確，一般選擇的稀釋濃度要保證涂布后在培育基表面形成____________。涂布平板操作時應(yīng)在____________旁邊進(jìn)行。(3)菌種鑒定后要進(jìn)行菌種保藏，詳細(xì)方法是將菌種接種于固體斜面培育基上，28℃培育后，將試管于4℃的冰箱保存。這種方法保存的時間不長，菌種簡單____________。若想長期保藏，可以采納____________的方法，放在____________的冷凍箱中保存。(4)酵母菌常用于制作葡萄酒，酒精發(fā)酵時一般將溫度限制在____________，常用____________檢測發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生。解析：(1)對培育基一般采納高壓蒸汽滅菌法滅菌。(2)通過稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目時，為保證結(jié)果精確，一般選擇的稀釋濃度要保證涂布后在培育基表面形成單菌落。涂布平板操作時為防止雜菌污染，應(yīng)在酒精燈火焰旁邊進(jìn)行。(3)將菌種接種于固體斜面培育基上，28℃培育后，將試管于4℃的冰箱保存。這種方法是臨時保藏法，其保存的時間不長，菌種簡單被污染或產(chǎn)生變異。若想長期保藏，可以采納甘油管藏的方法，放在－20℃的冷凍箱中保存。(4)酵母菌常用于制作葡萄酒，酒精發(fā)酵時一般將溫度限制在18～25℃，常用酸性重鉻酸鉀溶液檢測發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生。答案：(1)高壓蒸汽滅菌(2)單個菌落酒精燈火焰(3)被污染或產(chǎn)生變異甘油管藏－20℃(4)18～25℃酸性重鉻酸鉀3．回答下列有關(guān)果膠酶生產(chǎn)及固定化應(yīng)用的問題：(1)菌種篩選：為了獲得高產(chǎn)果膠酶的菌株，用射線處理一些霉菌后，稀釋并接種在以低濃度果膠為唯一碳源的培育基中培育，此培育基的pH要求____________。(2)菌種鑒定：通過在固體培育基上視察______________________，實現(xiàn)菌種的鑒定。(3)果膠酶的固定化：取磁性殼聚糖微球固體顆粒，加入果膠酶溶液，30℃條件下振蕩1h后裝柱，反應(yīng)柱運用后要用蒸餾水洗滌，然后放置于4℃冰箱中保存。上述固定化果膠酶的方法屬于____________________________________________________________________。(4)果膠酶活力測定：以1g果膠酶單位時間催化產(chǎn)生的主要產(chǎn)物______________的量計算酶的活性。已知3,5-二硝基水楊酸與果膠水解主要產(chǎn)物共熱，能產(chǎn)生棕紅色的氨基化合物，在肯定范圍內(nèi)產(chǎn)物的量和反應(yīng)液顏色深淺成正比，可用________法測定產(chǎn)物的量。(5)由霉菌發(fā)酵生產(chǎn)的果膠酶是食品加工業(yè)中運用量較大的酶制劑之一，若通過固定化霉菌細(xì)胞生產(chǎn)果膠酶，在配制海藻酸鈉溶液時，要留意____________________，否則可能出現(xiàn)焦糊。固定化細(xì)胞技術(shù)一般采納包埋法固定化，緣由是____________________________________________________________________________________________________。某果膠酶高產(chǎn)菌株產(chǎn)生的果膠酶為分子量不同的多種酶復(fù)合物，可以實行________法將這些酶在保持活性下進(jìn)行有效分別。解析：(1)結(jié)合分析可知，為了從霉菌中獲得高產(chǎn)果膠酶的菌株，對霉菌用射線處理后，須要將其稀釋并接種在以低濃度果膠為唯一碳源的培育基中培育