Question

回答生物技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中的相關(guān)問(wèn)題：
（1）某同學(xué)利用柑橘制作果酒，考慮到柑橘的糖含量不足，在制作過(guò)程中加入一定量的糖，加糖的主要目的是

 

．為保證發(fā)酵過(guò)程的安全，發(fā)酵階段需要適時(shí)擰松瓶蓋，但不能完全打開(kāi)，其主要目的是

 

，實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)隨著發(fā)酵時(shí)間的推移擰松瓶蓋間隔時(shí)間延長(zhǎng)，其原因是

 

．
（2）某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用適宜濃度的海藻酸鈉溶液將活化的酵母細(xì)胞固定化后發(fā)酵無(wú)菌麥芽汁制酒，發(fā)酵條件符合操作要求．10天后檢查發(fā)酵液發(fā)現(xiàn)麥芽汁幾乎無(wú)酒味，發(fā)酵失敗最可能的原因是

 

．
（3）某科研人員用海藻酸鈉作為包埋劑來(lái)固定堿性蛋白酶，以研究固定化酶的性質(zhì)，并對(duì)其最佳固定條件進(jìn)行了探究．下圖顯示的是部分研究結(jié)果（注：酶活力為固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)的總效率，包括酶活性和酶的數(shù)量），分析回答：

①甲圖顯示當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時(shí)，酶活力較低原因是

 

．
②固定化酶的活力隨使用次數(shù)的增多而下降，由乙圖可知，固定化酯酶一般可重復(fù)使用

 

次，酶活力明顯下降．

Answer 1

考點(diǎn)：酒酵母制酒及乙酸菌由酒制醋,制備和應(yīng)用固相化酶

專題：

分析：果酒制作菌種是酵母菌，代謝類(lèi)型是兼性厭氧型，屬于真核細(xì)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(guān)的化學(xué)反應(yīng)式為：C₆H₁₂O₆

酶

2C₂H₅OH+2CO₂+能量．
固定化技術(shù)包括包埋法、物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法（交聯(lián)法）．由于細(xì)胞相對(duì)于酶來(lái)說(shuō)更大，難以被吸附或結(jié)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(xué)結(jié)合法和物理吸附法．

解答： 解：（1）糖是主要的能源物質(zhì)，加糖的主要目的是為酵母菌的生長(zhǎng)、繁殖提供能源物質(zhì)．果酒發(fā)酵要不斷排出二氧化碳，為防止空氣中雜菌進(jìn)入發(fā)酵瓶，造成污染，影響發(fā)酵，同時(shí)為保證發(fā)酵過(guò)程的安全，要適時(shí)擰松瓶蓋，但不能完全打開(kāi)．隨著發(fā)酵時(shí)間的推移，由于發(fā)酵液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少、pH下降等原因，導(dǎo)致酵母菌呼吸作用減弱，產(chǎn)生的CO₂減少，因此，擰松瓶蓋間隔時(shí)間延長(zhǎng)．
（2）固定化細(xì)胞時(shí)，包埋細(xì)胞所用的海藻酸鈉溶液需冷卻至室溫，再與活化的酵母細(xì)胞混合，以免高溫殺死活細(xì)胞．
（3）①甲圖曲線表明濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果最好，此時(shí)酶活力最高．當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時(shí)包埋不緊密，酶分子容易漏出，數(shù)量不足，因此酶活力較低．
②由乙圖可知，固定化酶的活力隨使用次數(shù)的增多而下降，且在使用3次以后，酶活力顯著下降．
故答案為：
（1）為酵母菌的生長(zhǎng)、繁殖提供能源物質(zhì)　防止空氣中雜菌進(jìn)入發(fā)酵瓶，造成污染，影響發(fā)酵　隨著時(shí)間的推移，由于發(fā)酵液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少、pH下降等原因，酵母菌呼吸作用減弱，產(chǎn)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）①海藻酸鈉濃度較低時(shí)包埋不緊密，酶分子容易漏出，數(shù)量不足    ②3

點(diǎn)評(píng)：本題考查了果酒的制備、酵母細(xì)胞的固定化以及蛋白質(zhì)的提取和分離的相關(guān)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)，考生要能夠識(shí)記果酒發(fā)酵階段需要定期擰松瓶蓋，明確其目的和注意點(diǎn)；理解酵母菌后期數(shù)量減少的原因；識(shí)記固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)采用的方法；識(shí)記血紅蛋白的提取和分離實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)步驟和方法．