Question

回答生物技術在實踐應用中的相關問題：
（1）某同學利用柑橘制作果酒，考慮到柑橘的糖含量不足，在制作過程中加入一定量的糖，加糖的主要目的是

 

．為保證發酵過程的安全，發酵階段需要適時擰松瓶蓋，但不能完全打開，其主要目的是

 

，實際操作中發現隨著發酵時間的推移擰松瓶蓋間隔時間延長，其原因是

 

．
（2）某研究性學習小組的同學用適宜濃度的海藻酸鈉溶液將活化的酵母細胞固定化后發酵無菌麥芽汁用來制酒，發酵條件符合操作要求．10天后檢查發酵液發現麥芽汁幾乎無酒味，發酵失敗最可能的原因是

 

．
（3）目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，為節約成本可將酶或細胞固定在一定空間內，稱為固定化酶或固定化細胞．東北農業大學科研人員利用雙重固定法，即采用戊二醛作交聯劑（使酶相互連接），該種固定法為

 

，而細胞多采用

 

法進行固定．
（4）在血紅蛋白的提取和分離實驗中，從紅細胞中釋放出血紅蛋白常用的方法是

 

，純化蛋白質常用的方法是

 

．

Answer 1

考點：酒酵母制酒及乙酸菌由酒制醋,制備和應用固相化酶,脂肪酶、蛋白酶的洗滌效果,蛋白質的提取和分離

專題：

分析：果酒制作菌種是酵母菌，代謝類型是兼性厭氧型，屬于真核細胞中的真菌，適宜生存的溫度條件是18～25℃，前期需氧、后期不需氧，其相關的化學反應式為：C₆H₁₂O₆

酶

2C₂H₅OH+2CO₂+能量．
固定化技術包括包埋法、物理吸附法和化學結合法（交聯法）．由于細胞相對于酶來說更大，難以被吸附或結合，因此多采用包埋法；酶小容易從包埋的材料漏出，一般采用化學結合法和物理吸附法．

解答： 解：（1）糖是主要的能源物質，加糖的主要目的是為酵母菌的生長、繁殖提供能源物質．果酒發酵要不斷排出二氧化碳，為防止空氣中雜菌進入發酵瓶，造成污染，影響發酵，同時為保證發酵過程的安全，要適時擰松瓶蓋，但不能完全打開．隨著發酵時間的推移，由于發酵液中營養物質減少、pH下降等原因，導致酵母菌呼吸作用減弱，產生的CO₂減少，因此，擰松瓶蓋間隔時間延長．
（2）固定化細胞時，包埋細胞所用的海藻酸鈉溶液需冷卻至室溫，再與活化的酵母細胞混合，以免高溫殺死活細胞．
（3）固定化酶和固定化細胞技術采用的方法有物理吸附法、化學結合法和包埋法，用戊二醛作交聯劑固定酶屬于化學吸附法，細胞體積較大，不易吸附，常用包埋法固定化．
（4）血紅蛋白的提取可利用吸脹作用使紅細胞破裂，純化蛋白質常用的方法是凝膠色譜法（或電泳法、透析法、離心沉降法）．
故答案為：
（1）為酵母菌的生長、繁殖提供能源物質　防止空氣中雜菌進入發酵瓶，造成污染，影響發酵　隨著時間的推移，由于發酵液中營養物質減少、pH下降等原因，酵母菌呼吸作用減弱，產生的CO₂減少
（2）將海藻酸鈉溶化后未冷卻就將活化的酵母菌液加入，酵母菌死亡
（3）化學結合法　包埋
（4）將紅細胞放在蒸餾水和甲苯混合溶液中使其吸水漲破  凝膠色譜法（或電泳法、透析法、離心沉降法）

點評：本題考查了果酒的制備、酵母細胞的固定化以及蛋白質的提取和分離的相關實驗的知識，考生要能夠識記果酒發酵階段需要定期擰松瓶蓋，明確其目的和注意點；理解酵母菌后期數量減少的原因；識記固定化酶和固定化細胞技術采用的方法；識記血紅蛋白的提取和分離實驗中的相關步驟和方法．