凝膠珠用蒸餾水洗滌

① 目前大多數廠家採用的低鹽固態發酵工藝生產的醬油與傳統釀造相比，醬香不足，風味較差．固定化產酯酵母可

（1）步驟①「菌種接種在麥芽汁培養基中」的目的是使酵母菌活化和增殖；步驟②海藻酸鈉小火加熱融化．（2）步驟③中需將溶化好的海藻酸鈉溶液放置一段時間，冷卻至常溫，防止高溫殺死酵母菌．凝膠珠從氯化鈣溶液中取出後，用蒸餾水沖洗掉凝膠珠表面的氯化鈣溶液，防止凝膠珠硬度過大，影響通透性．
（3）根據題意「固定化產酯酵母可以利用醬油中的部分糖產生酒精和乙酸乙酯等呈味物質」，則該試驗結果表明加葡萄糖能促進酒精和乙酸乙酯的生成．
（4）在傳統醬油生產過程中，需向發酵液中添加一定量的食鹽．若添加量過低，會造成雜菌污染；若添加量過高，會抑制醬油生產所需微生物的代謝．
（5）若要探究固定化產酯酵母和游離產酯酵母產生酒精和乙酸乙酯能力的差異，則在醬油中分別加入數量相等的固定化產酯酵母和游離產酯酵母，其他條件保持適宜且相同．一段時間測定醬油中酒精和乙酸乙酯的含量．
故答案為：（1）使酵母菌活化和增殖小火加熱（或間斷加熱）
（2）冷卻至常溫，防止高溫殺死酵母菌凝膠珠硬度過大，影響通透性
（3）添加葡萄糖能促進酒精和乙酸乙酯的生成（或醬油中2%的葡萄糖添加量最有利於酒精和乙酸乙酯的生成）
（4）造成雜菌污染抑制醬油生產所需微生物的代謝（或影響醬油口味）
（5）在醬油中分別加入數量相等的固定化產酯酵母和游離產酯酵母，其他條件保持適宜且相同．一段時間測定醬油中酒精和乙酸乙酯的含量

② 生物選修四酶的知識點

酶(enzyme)是由活細胞產生的、對其底物具有高度特異性和高度催化效能的蛋白質或RNA。酶的催化作用有賴於酶分子的一級結構及空間結構的完整。若酶分子變性或亞基解聚均可導致酶活性喪失。下面我給大家分享一些生物選修四酶的知識，希望能夠幫助大家，歡迎閱讀!

生物選修四酶的知識1

課題1 果膠酶在果汁生產中的作用由水果製作果汁要解決兩個主要問題：一是果肉的出汁率低，耗時長;二是榨取的果汁渾濁、黏度高，容易發生沉澱。

1、植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分有纖維素和_果膠_。並且兩者不溶於水，在果汁加工中，既影響出汁率，又使果汁渾濁。

2、果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶於水。在果汁加工中，果膠不僅會影響出汁率，還會使果汁渾濁。果膠酶的作用是能夠將果膠_分解成可溶性的_半乳醛酸，瓦解植物的細胞壁及胞間層，並且使果汁變得澄清。

3、果膠酶是一類酶總稱，包括_果膠分解酶 、 多聚半乳糖醛酸酶 、果膠酯酶_等。

4、酶的活性是指 酶催化一定化學反應的 的能力。酶活性的高低可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學反應的反應速度 來表示。在科學研究與工業生產中，酶反應速度用單位時間內、單位體積中反應物的減小量或產物的增加量來表示。

5、影響酶活性的因素包括：溫度 、PH、酶的抑制劑等。

(二).實驗設計

〔設計一〕探究溫度對酶活性的影響 當酶處於最適溫度或最適pH時，酶的活性最高;若溫度過高、過酸或過鹼，則導致酶變性失活。在一定范圍內，果肉的出汁率和果汁的澄清度與果膠酶的活性成正比。 此實驗的自變數是溫度 _;根據單一變數原則，你應確保各實驗組相同的變數有_PH 底物濃度底物量 實驗器材 酶的用量 等等_。

〔設計二〕探究PH對酶活性的影響探究pH對果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成pH梯度，並選定一個適宜的溫度進行水浴加熱。反應液中的pH可以通過體積分數為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進行調節。

〔設計三〕探究果膠酶的用量探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和pH對果膠酶活性影響的基礎之上的。此時，研究的變數是果膠酶的用量，其他因素都應保持不變。實驗時可以配製不同濃度的果膠酶溶液，也可以只配製一種濃度的果膠酶溶液，然後使用不同的體積即可。需要注意的是，反應液的pH必須相同，否則將影響實驗結果的准旁欄思考題

1.為什麼在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恆溫處理?提示：將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恆溫處理，可以保證底物和酶在混合時的溫度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度，從而影響果膠酶活性的問題。

2.在探究溫度或pH的影響時，是否需要設置對照?如果需要，又應該如何設置?為什麼?提示：需要設置對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對照，這種對照稱為相互對照。

3.A同學將哪個因素作為變數，控制哪些因素不變?為什麼要作這樣的處理?B同學呢?提示：A同學將溫度或pH作為變數，控制不變的量有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應的時間和過濾的時間等。只有在實驗中保證一個自變數，實驗結果才能說明問題。B同學對於變數的處理應該與A同學相同，只是觀察因變數的角度不同

4.想一想，為什麼能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低?提示：果膠酶將果膠分解為小分子物質，小分子物質可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應了果膠酶的催化分解果膠的能力。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。

5.當探究溫度對果膠酶活性的影響時，哪個因素是變數，哪些因素應該保持不變?提示：溫度是變數，應控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時間和混合物的pH等所有其他條件不變。只有這樣才能保證只有溫度一個變數對果膠酶的活性產生影響。

生物選修四酶的知識2

探討加酶洗衣粉的洗滌效果

1、酶絕大多數是蛋白質，少數為RNA;酶具有生物 催化 作用;酶具有高效 性、專一性特點，但易受溫度、PH、表面活性劑等因素的影響。

(1)加酶洗衣粉是指含酶制劑 的洗衣粉，目前常用的酶制劑有蛋白酶 、 脂肪酶 、澱粉酶和纖維素酶四類。普通洗衣粉中含磷，含磷的污水排放可能導致 微生物和藻類大量繁殖，造成水體污染，加酶洗衣粉可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉，使洗滌劑朝無磷的方向發展，減少對環境的污染。

(2)脂肪酶可以將脂肪分解成 甘油和脂肪酸，蛋白酶可以將蛋白質分解成 小分子肽和氨基酸 ，小分子肽可在 肽酶 作用下分解成氨基酸;澱粉酶可以將澱粉分解成 可溶性麥芽糖，纖維素酶可以將纖維素分解成 葡萄糖 ，以達到去污的目的，因此，蛋白類纖維織物(羊毛、蠶絲等)不能用 加(蛋白)酶洗衣粉 來洗滌。

(3)應用最廣泛、效果最明顯的是 鹼性蛋白 酶和 鹼性脂肪 酶。 鹼性蛋白酶能將血漬 、 奶漬等含有大分子蛋白質水解成可溶性的氨基酸或 小分子的肽，使污跡容易從衣物上脫落。

(4)衣物的洗滌，不僅要考慮到洗滌效果，還要考慮衣物的承受能力 、 洗滌成本等因素。

(5)加酶洗衣粉可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，使洗衣粉朝低磷無磷的方向發展，減少對環境的污染。

2、實驗設計遵循原則：是單一變數原則、對照原則和等量原則，比如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果有何不同時，用控制使用不同種類洗衣粉為變數，其他條件完全一致;同時普通洗衣粉處理污漬物與加酶洗衣粉處理污漬物形成 對照 實驗。

3.不同種類的酶洗衣粉對同一污漬的洗滌效果(1)實驗原理：不同種類的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有 專一性 ，所以對不同污漬的洗滌效果不同。

4、比較普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的異同

生物選修四酶的知識3

酵母細胞的固定化課題背景

1、問題：酶對環境條件敏感，易失活;溶液中的酶很難回收，不能再次利用，提高了生產成本;反應後的酶會混合在產物中，如不除去，會影響產品質量。設想：將酶固定在不溶於水的載體上。優點：使酶既能與反應物接觸，又能與產物分離，同時，固定在載體上的酶還可以反復利用。

2、問題：一種酶只能催化一種化學反應，而在生產實踐中，很多產物的形成都是通過一系列的酶促反應才能得到的。設想：將合成酶的細胞直接固定。優點：成本更低，操作更容易。

一、基礎知識

(一)固定化酶的應用實例1、高果糖漿是指果糖含量為42%左右的糖漿，能將葡萄糖轉化為果糖的酶是葡萄糖異構酶。2、使用固定化酶技術，將這種酶固定在一種顆粒狀的載體上，再將這些酶顆粒裝到一個反應柱內，柱子底端裝上分布著許多小孔的篩板。酶顆粒無法通過篩板的小孔，而反應溶液卻可以自由出入。生產過程中，將葡萄糖溶液從反應柱的上端注入，使葡萄糖溶液流過反應柱，與固定化葡萄糖異構酶接觸，轉化成果糖，從反應柱的下端流出。反應柱能連續使用半年，大大降低了生產成本，提高了果糖的產量和質量。(二)固定化細胞技術1、固定化酶和固定化細胞是利用物理或化學 方法 將酶或細胞固定在一定空間內的技術，包括包埋法、化學結合法和物理吸附法。2、一般來說，酶更適合採用化學結合法和物理吸附法固定，而細胞多採用包埋法固定化。這是因為細胞體積比酶分子的體積大;體積大的細胞難以被吸附或結合，而個小的酶容易從包埋材料中漏出。3、包埋法法固定化細胞，即將微生物細胞均勻地包埋在不溶於水的不溶於水的載體中。常用的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯醯胺等。

二、實驗操作

(一)制備固定化酵母細胞1.酵母細胞的活化活化就是處於休眠狀態的微生物重新恢復正常的生活狀態。2.配製物質的量的濃度為0.05mol/L的CaCl2溶液3.配製海藻酸鈉溶液加熱溶化海藻酸鈉時要注意小火間斷加熱，重復幾次，並不斷攪拌，直到海藻酸鈉融化為止。如果加熱太快，海藻酸鈉會發生焦糊。4.海藻酸鈉溶液與酵母菌細胞混合 將海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入已活化的海藻酸鈉溶液，進行充分攪拌，使其混合均勻，在轉移至注射器中。5.固定化酵母細胞以恆定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到剛配製好的CaCl2溶液中，並浸泡30min(時間)左右。

(二)用固定化酵母細胞發酵1.將固定好的酵母細胞(凝膠珠)用蒸餾水沖洗2-3次。2.將10%葡萄糖溶液轉移至錐形瓶中，加入固定好的酵母細胞，置於25℃下發酵24h(時間)。

三、結果分析與評價

(一)觀察凝膠珠的顏色和形狀如果製作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，說明海藻酸鈉濃度濃度偏低，該種凝膠珠包埋的酵母細胞數目少，影響實驗效果;如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明海藻酸鈉濃度濃度偏高，製作失敗，需要再作嘗試。

(二)觀察發酵的葡萄糖溶液利用固定的酵母細胞發酵產生酒精，可以看到產生了很多氣泡，同時會聞到酒味。

四、課題延伸工業生產中，細胞的固定化技術是在嚴格無菌的條件下進行的。

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③ 烏魯木齊生物一模年年主要考哪些內容！請幫我總結一下！明天就要考了！提前在主要復習一下常考點！

1. 復習提綱選修1課題1 果酒和果醋的製作一、實驗原理1．酵母菌的細胞呼吸酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖，表達式為：C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量酵母菌進行無氧呼吸產生酒精和二氧化碳，表達式為：C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量2．酵母菌發酵的最佳環境酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生活：在有氧時，酵母菌大量繁殖，但是不起到發酵效果；在無氧時，繁殖速度減慢，但是此時可以進行發酵。在利用酵母菌發酵時最好是先通入足夠的無菌空氣在有氧環境下一段時間使其繁殖，再隔絕氧氣進行發酵。20℃左右最適合酵母菌繁殖，酒精發酵的最佳溫度是在18℃～25℃，pH最好是弱酸性。3．醋酸菌好氧性細菌，當缺少糖源時和有氧條件下，可將乙醇（酒精）氧化成醋酸。表達式為：C2H5OH→CH3COOH+H2O；當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸。醋酸菌生長的最佳溫度是在30℃～35℃二、實驗步驟1.對發酵瓶、紗布、榨汁機、盛葡萄汁的器皿等實驗用具進行清洗並消毒。先用溫水反復沖洗幾次,再用體積分數為75%的酒精擦拭消毒，晾乾待用。2.取葡萄500g，去除枝梗和腐爛的子粒。3.用清水沖洗葡萄1～2遍除去污物，注意不要反復多次沖洗。4.用榨汁機榨取葡萄汁後，將其裝入發酵瓶中或將葡萄打成漿後，用潔凈的紗布過濾至發酵瓶中，蓋好瓶蓋。如果沒有合適的發酵裝置，可以用500mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超過塑料瓶總體積的2/3。5.將發酵瓶置於適宜的溫度下發酵。6.由於發酵旺盛期CO2的產量非常大，因此需要及時排氣，防止發酵瓶爆裂。如果使用簡易的發酵裝置，如瓶子（最好選用塑料瓶），每天要擰松瓶蓋2～4次，進行排氣。7.10d以後，可以開始進行取樣檢驗工作。例如，可以檢驗酒味、酒精的含量、進行酵母菌的鏡檢等工作。8.當果酒製成以後，可以在發酵液中加入醋酸菌或醋曲，然後將裝置轉移至30～35℃的條件下發酵，適時向發酵液中充氣。如果找不到醋酸菌菌種或醋曲，可嘗試自然接種，但效果不是很好。如果沒有充氣裝置，可以將瓶蓋打開，在瓶口蓋上紗布，以減少空氣中塵土等的污染。三、注意事項請分析此裝置中的充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。為什麼排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接？結合果酒、果醋的製作原理，你認為應該如何使用這個發酵裝置？充氣口 排氣口出料口答：充氣口是在醋酸發酵時連接充氣泵進行充氣用的；排氣口是在酒精發酵時用來排出CO2的；出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染。使用該裝置制酒時，應該關閉充氣口；制醋時，應將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。課題2 腐乳的製作一、實驗原理1．參與豆腐發酵的微生物有青黴、酵母、麴黴、毛霉等多種，其中起主要作用的是毛霉。2．毛霉是一種絲狀真菌，常見於土壤、水果、蔬菜、穀物上，具有發達的白色菌絲。3.毛酶等微生物產生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪分解成甘油和脂肪酸。二、實驗步驟1.將豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為70％左右，水分過多則腐乳不易成形。2.將豆腐塊平放在鋪有干粽葉的盤內，粽葉可以提供菌種，並能起到保溫的作用。每塊豆腐等距離排放，周圍留有一定的空隙。豆腐上面再鋪上干凈的粽葉。氣候乾燥時，將平盤用保鮮膜包裹，但不要封嚴，以免濕度太高，不利於毛霉的生長。

3.將平盤放入溫度保持在15～18℃的地方。毛霉逐漸生長，大約5d後豆腐表面叢生著直立菌絲。

4.當毛霉生長旺盛，並呈淡黃色時，去除包裹平盤的保鮮膜以及鋪在上面的粽葉，使豆腐塊的熱量和水分能夠迅速散失，同時散去霉味。這一過程一般持續36h以上。

5.當豆腐涼透後，將豆腐間連接在一起的菌絲拉斷，並整齊排列在容器內，准備腌制。

6.長滿毛霉的豆腐塊（以下稱毛坯）與鹽的質量分數比為5∶1。將培養毛坯時靠近平盤沒長直立菌絲的一面統一朝向玻璃瓶邊，將毛坯分層盤立擺放在容器中。分層加鹽，並隨層加高而增加鹽量，在瓶口表面鋪鹽厚些，以防止雜菌從瓶口進入。約腌制8d。〔注〕用鹽腌制時，注意鹽都用量。鹽的濃度過低，不足以抑制微生物生長，可能導致豆腐腐敗變質；鹽的濃度過高，會影響腐乳的口味。

7.將黃酒、米酒和糖，按口味不同而配以各種香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等）混合製成鹵湯。鹵湯酒精含量控制在12％左右為宜。

〔注〕酒精含量的高低與腐乳後期發酵時間的長短有很大關系。酒精含量越高，對蛋白酶的抑製作用也越大，使腐乳成熟期延長；酒精含量過低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質的水解，雜菌繁殖快，豆腐易腐敗，難以成塊。

8.將廣口玻璃瓶刷干凈後，用高壓鍋在100℃蒸汽滅菌30min。將腐乳咸坯擺入瓶中，加入鹵湯和輔料後，將瓶口用酒精燈加熱滅菌，用膠條密封。在常溫情況下，一般六個月可以成熟。三、注意事項1.釀造腐乳的主要生產工序是將豆腐進行前期發酵和後期發酵。前期發酵所發生的主要變化是毛霉在豆腐（白坯）上的生長。發酵的溫度為15～18℃，此溫度不適於細菌、酵母菌和麴黴的生長，而適於毛霉慢慢生長。毛霉生長大約5d後使白坯變成毛坯。前期發酵的作用，一是使豆腐表面有一層菌膜包住，形成腐乳的「體」；二是毛霉分泌以蛋白酶為主的各種酶，有利於豆腐所含有的蛋白質水解為各種氨基酸。後期發酵主要是酶與微生物協同參與生化反應的過程。通過腌制並配入各種輔料（紅曲、面曲、酒釀），使蛋白酶作用緩慢，促進其他生化反應，生成腐乳的香氣。2.毛霉是一種低等絲狀真菌，有多個細胞核，進行無性繁殖。毛霉是食品加工業中的重要微生物，它可以產生能夠分解大豆蛋白的蛋白酶，常用於製作腐乳和豆豉。課題3 探討加酶洗衣粉的洗劑效果一、實驗原理1．加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉，目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、澱粉酶和纖維素酶，其中，應用最廣泛、效果最明顯的是鹼性蛋白酶和鹼性脂肪酶。2．鹼性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污跡從衣物上脫落。脂肪酶、澱粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、澱粉和纖維素水解為小分子物質，使洗衣粉具有更好的去污能力。3．在本課題中，我們主要探究有關加酶洗衣粉的三個問題：一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果有什麼不同；二是在什麼溫度下使用加酶洗衣粉效果最好，三是添加不同種類的酶的的洗衣粉，其洗劑效果有哪些區別。二、實驗步驟1探究用加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌的效果的不同①在2個編號的燒杯里，分別注入500mL清水。

②取2塊大小相等的白棉布，用滴管在每塊白布上分別滴上等量的墨水，分別放入燒杯里，用玻璃棒攪拌。

③將2個燒杯分別放入同等溫度的溫水中，保溫5分鍾。

④稱取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份，分別放入2個燒杯中，用玻璃棒均勻攪拌。保溫10分鍾。

⑤觀察並記錄2個燒杯中的洗滌效果2探究用加酶洗衣粉洗滌的最佳溫度條件①在3個編號的燒杯里，分別注入500mL清水。

②取3塊大小相等的白棉布，用滴管在每塊白布上分別滴上一滴食用油、雞血、牛奶，分別放入燒杯里，用玻璃棒攪拌。

③將3個燒杯分別放入50攝氏度的熱水、沸水和冰塊中，保溫5分鍾。

④稱取5克加酶洗衣粉3份，分別放入3個燒杯中，用玻璃棒均勻攪拌。保溫10分鍾。

⑤觀察並記錄3個燒杯中的洗滌效果。

3探究不同種類的加酶洗衣粉洗滌的效果污染物蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉復合酶洗衣粉普通洗衣粉油漬汗漬血漬觀察並記錄四種洗衣粉分別洗滌三種污染的洗滌效果。

三、注意事項1．變數的分析和控制影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、水量、水質、洗衣粉的用量，衣物的質料、大小及浸泡時間和洗滌的時間等。在這些因素中，水溫是我們要研究的對象，而其他因素應在實驗中保持不變。選擇什麼樣的水溫進行實驗需要實驗者根據當地一年中的實際氣溫變化來確定水溫，通常情況下，冬季、春季、秋季和夏季可分別選取5℃、15℃、25℃和35℃的水溫，因為這4個水溫是比較符合實際情況的，對現實也有指導意義。2．洗滌方式和材料的選擇。在洗滌方式中有機洗和手洗兩種方式，應考慮其中哪一種比較科學？哪一種更有利於控制變數？再有，洗衣機又可以分為半自動和全自動兩種，相比之下，採用全自動洗衣機比較好，並且應該盡量使用同一型號小容量的洗衣機，其機械攪拌作用相同。關於洗滌材料的選擇也有一些講究。用衣物作實驗材料並不理想，這是因為作為實驗材料的衣物，其大小、顏色、潔凈程度等應該完全一致，而這並不容易做到；此外，人為地在衣物上增加污物，如血漬、油漬等，也令人難以接受。因此，選用布料作為實驗材料比較可行。在作對照實驗時，可以控制布料的大小、顏色以及污物的量，使其相同；同時，也便於洗滌效果的比較。3．水量、水質和洗衣粉用量的問題。水的用量和布料的大小是成正比的。做實驗用的布料不易過大，水量不易過多，但應該讓布料充分浸泡在水中。水量和洗衣粉的用量可以參考下表。實驗時可根據表中的數據換算出實際用量。如果在實驗中使用手洗的方法，如課本中圖4-4所示，使用1000mL的燒杯作為容器，可以用500mL的水，洗衣粉的用量可以用1g或1.5g。洗滌方式機洗手洗水量0.5L0.5L洗衣粉量0.5g1g或1.5g其他相關問題簡述如下。實驗中可以用滴管控制污物的量，待污物乾燥後再進行實驗；布料應放在洗衣粉溶液中浸泡相同的時間；採用玻璃棒或筷子攪拌的方式模擬洗衣過程；模擬攪拌的時間、次數和力量應基本相同。課題4酵母細胞的固定化一、實驗原理1．使用固定化酶技術，將這種酶固定在一種顆粒狀的載體上，再將這些酶顆粒裝到一個反應柱內，柱子底端裝上分布著許多小孔的篩板。酶顆粒無法通過篩板的小孔，而反應溶液卻可以自由出入。生產過程中，將葡萄糖溶液從反應柱的上端注入，使葡萄糖溶液流過反應柱，與固定化葡萄糖異構酶接觸，轉化成果糖，從反應柱的下端流出。反應柱能連續使用半年，大大降低了生產成本，提高了果糖的產量和質量。2．固定化酶和固定化細胞是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術，包括包埋法、化學結合法和物理吸附法。一般來說，酶更適合採用化學結合法和物理吸附法固定，而細胞多採用包埋法固定化。這是因為細胞個大，而酶分子很小；個大的難以被吸附或結合，而個小的酶容易從包埋材料中漏出。固定化酶優點：使酶既能與反應物接觸，又能與產物分離，還可以被反復利用。固定化細胞優點：成本更低，操作更容易，可以催化一系列的化學反應。二、實驗步驟1。細胞的活化稱取lg乾酵母，放入50mL的小燒杯中，加人蒸餾水10mL，用玻璃棒攪拌，使酵母細胞混合均勻，成糊狀，放置1h左右，使其活化。【注】活化：讓處於休眠狀態的微生物重新恢復正常的生活狀態2。配製物質的量濃度為0.05mo1/L的CaCl2溶液

稱取無水CaCl20.83g。放人200mL的燒杯中，加入150mL的蒸餾水，使其充分溶解，待用。

3。配製海藻酸鈉溶液

稱取0.7g海藻酸鈉，放入50mL小燒杯中。加人10mL水，用酒精燈加熱，邊加熱邊攪拌，將海藻酸鈉調成糊狀，直至完全溶化，用蒸餾水定容至10mL。注意，加熱時要用小火，或者間斷加熱，反復幾次，直到海藻酸鈉溶化為止。

4。海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合

將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加人已活化的醉母細胞，進行充分攪拌，使其混合均勻，再轉移至注射器中。【注】冷卻至室溫的目的：防止殺死酵母菌5。固定化酵母細胞以恆定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配製好的CaCl2溶液中，觀察液滴在CaCl2溶液中形成凝膠珠的情形。將這些凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。【注】CaCl2溶液的作用：使膠體聚沉6使用固定化酵母細胞發酵a)將固定好的酵母細胞(凝膠珠)用蒸餾水沖洗2-3次。b)將150mL質量分數為10%的葡萄糖溶液轉移到200mL的錐形瓶中，再加入固定好的酵母細胞，置於25℃下發酵24h。

三、注意事項1.配製海藻酸鈉溶液：小火、間斷加熱、定容，如果加熱太快，海藻酸鈉會發生焦糊。2.海藻酸鈉溶液與酶母細胞混合：冷卻後再混合，注意混合均勻，不要進入氣泡3.制備固定化酵母細胞：高度適宜，並勻速滴入4．剛形成的凝膠珠應在CaCL2溶液中浸泡一段時間，以便Ca2+與Na+充分交換，形成的凝膠珠穩定。檢驗凝膠珠是否形成，可用下列方法：用鑷子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手擠壓，如果不容易破裂，沒有液體流出就表明成功地製成了凝膠珠，還可以用手將凝膠珠在實驗桌上用力摔打，如果凝膠珠很容易彈起，也表明制備的凝膠珠是成功的。5．凝膠珠的顏色和形狀如果製作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，說明海藻酸鈉的濃度偏低，固定的酵母細胞數目較少；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明海藻酸鈉的濃度偏高，製作失敗，需要再作嘗試。課題5 DNA的粗提取與鑒定一、實驗原理提取生物大分子的基本思路是選用一定的物理或化學方法分離具有不同物理或化學性質的生物大分子。對於DNA的粗提取而言，就是要利用DNA與RNA、蛋白質和脂質等在物理和化學性質方面的差異，提取DNA，去除其他成分。1．DNA的溶解性 DNA和蛋白質等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，利用這一特點，選擇適當的鹽濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質沉澱，或者相反，以達到分離目的。此外，DNA不溶於酒精溶液，但是細胞中的某些蛋白質則溶於酒精。利用這一原理，可以將DNA與蛋白質進一步的分離。2．DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性 蛋白酶能水解蛋白質，但是對DNA沒有影響。大多數蛋白質不能忍受60—80oC的高溫，而DNA在80oC以上才會變性。洗滌劑能夠瓦解細胞膜，但對DNA沒有影響。3．DNA的鑒定 在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色，因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。二、實驗設計1．實驗材料的選取 凡是含有DNA的生物材料都可以考慮，但是使用DNA含量相對較高的生物組織，成功的可能性更大。2．破碎細胞，獲取含DNA的濾液 動物細胞的破碎比較容易，以雞血細胞為例，在雞血細胞液中加入一定量的蒸餾水，同時用玻璃棒攪拌，過濾後收集濾液即可。如果實驗材料是植物細胞，需要先用洗滌劑溶解細胞膜。例如，提取洋蔥的DNA時，在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽，進行充分的攪拌和研磨，過濾後收集研磨液。注意：①為什麼加入蒸餾水能使雞血細胞破裂？蒸餾水對於雞血細胞來說是一種低滲液體，水分可以大量進入血細胞內，使血細胞脹裂，再加上攪拌的機械作用，就加速了雞血細胞的破裂(細胞膜和核膜的破裂)，從而釋放出DNA。②加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什麼？洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解細胞膜，有利於DNA的釋放；食鹽的主要成分是NaCl，有利於DNA的溶解。③如果研磨不充分，會對實驗結果產生怎樣的影響?研磨不充分會使細胞核內的DNA釋放不完全，提取的DNA量變少，影響實驗結果，導致看不到絲狀沉澱物、用二苯胺鑒定不顯示藍色等。④此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細胞成分？可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質。3．去除濾液中的雜質 方案一的原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白質，不分解DNA；方案三的原理是蛋白質和DNA的變性溫度不同。注意：①為什麼反復地溶解與析出DNA，能夠去除雜質？用高鹽濃度的溶液溶解DNA，能除去在高鹽中不能溶解的雜質；用低鹽濃度使DNA析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質。因此，通過反復溶解與析出DNA，就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質。②方案二與方案三的原理有什麼不同？方案二是利用蛋白酶分解雜質蛋白，從而使提取的DNA與蛋白質分開；方案三利用的是DNA和蛋白質對高溫耐受性的不同，從而使蛋白質變性，與DNA分離。4．DNA的析出與鑒定 將處理後的溶液過濾，加入與濾液體積相等、冷卻的酒精溶液，靜置2～3min，溶液中會出現白色絲狀物，這就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一個方向攪拌，捲起絲狀物，並用濾紙吸取上面的水分。取兩支20ml的試管，各加入物質的量濃度為2mol/L的NaCl溶液5ml，將絲狀物放入其中一支試管中，用玻璃棒攪拌，使絲狀物溶解。然後，向兩支試管中各加入4ml的二苯胺試劑。混合均勻後，將試管置於沸水中加熱5min，待試管冷卻後，比較兩支試管溶液顏色的變化，看看溶解有DNA的溶液是否變藍。三、實驗步驟—以洋蔥為實驗材料1．稱取30克已切碎的洋蔥，放入研缽中，加入少量石英砂助研，倒入10mL2mol/L的氯化鈉溶液，充分研磨。洋蔥含有揮發性刺激物，有效減少刺激，才能使實驗順利進行。上課前，教師可先將洋蔥放入冰箱冷凍一會兒，使其涼透但又不能結冰；或將洋蔥切成幾大塊，放入清水泡一會兒，讓其揮發性刺激物溶於水，可以減輕刺激。然後將洋蔥切碎備用。研磨的目的主要是使洋蔥細胞破裂，使DNA溶於2mol/L的氯化鈉溶液，沒必要將洋蔥研成粥糊狀，後者既浪費時間又影響實驗效果。研磨時，切忌使用攪拌器（榨汁機）。使用攪拌器雖可以提高研磨效率，但攪拌器將洋蔥切成極細小的顆粒，無法通過過濾將洋蔥顆粒剔除。只能將酒精直接倒入濾液中，許多洋蔥小顆粒因為輕會漂浮起來，DNA藏在其中，無法分辨。學生看不到白色纖維狀粘稠物的DNA。2．研磨後，用漏斗和紗布將汁液過濾到小燒杯中，得到濾液。3．向濾液中加入95%的酒精溶液20mL，沿燒杯壁緩緩倒入，不要震動或攪拌。此時，燒杯中的液體分為上、下兩層，下層較渾濁，上層澄清，很快上層溶液中就會有白色纖維狀粘稠物析出，用玻璃棒可將其輕輕捲起。這就是記錄生命遺傳信息的重要物質——DNA。DNA析出的過程中，切忌震動和攪拌（不震動易於分層，我們就能很容易觀察到上清液中的絲狀物；攪拌會使非常柔軟的DNA斷裂成小段，不易取出）。如果用玻璃棒DNA不易捲起，可改用表面打毛的牙簽，DNA提取物就纏繞在牙簽上了。4．鑒定：取兩支試管，編為1、2號，各加入2mol/L的氯化鈉溶液2mL，向1號試管中加入一些白色纖維狀物，振盪使其溶解，然後向兩支試管中各加入2mL二苯胺試劑，沸水浴加熱5分鍾。四、注意事項1．以血液為實驗材料時，每100ml血液中需要加入3g檸檬酸鈉防止血液凝固。2．加入洗滌劑後，動作要輕緩、柔和，否則容易產生大量的泡沫，不利於後續步驟地操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時，動作要輕緩，以免DNA分子的斷裂，導致DNA分子不能形成絮狀沉澱。3．二苯胺試劑要現配現用，否則會影響鑒定的效果。4．DNA的溶解度與NaCl溶液濃度的關系：當NaCl溶液濃度低於0.14mol/L時，隨濃度的升高，DNA的溶解度降低；當NaCl溶液濃度高於0.14mol/L時，隨濃度升高，DNA的溶解度升高。5．盛放雞血細胞液的容器，最好是塑料容器。雞血細胞破碎以後釋放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，由於細胞內DNA的含量本來就比較少，再被玻璃容器吸附去一部分，提取到的DNA就會更少。因此，實驗過程中最好使用塑料的燒杯和試管，這樣可以減少提取過程的DNA的損失。課題6 血紅蛋白的提取和分離一、實驗原理蛋白質的物化理性質：形狀、大小、電荷性質和多少、溶解度、吸附性質、親和力等千差萬別，由此提取和分離各種蛋白質。1．凝膠色譜法（分配色譜法）：（1）原理：分子量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙，路程短，流動快；分子量小的分子穿過多孔凝膠顆粒內部，路程長，流動慢。（2）凝膠材料：多孔性，多糖類化合物，如葡聚糖、瓊脂糖。（3）分離過程：混合物上柱→洗脫→大分子流動快、小分子流動慢→收集大分子→收集小分子＊洗脫：從色譜柱上端不斷注入緩沖液，促使蛋白質分子的差速流動。（4）作用：分離蛋白質，測定生物大分子分子量，蛋白質的脫鹽等。2．緩沖溶液（1）原理：由弱酸和相應的強鹼弱酸鹽組成（如H2CO3－NaHCO3，NaH2PO4/Na2HPO4等），調節酸和鹽的用量，可配製不同pH的緩沖液。（2）緩沖液作用：抵制外界酸、鹼對溶液pH的干擾而保持pH穩定。3．凝膠電泳法：（1）原理：不同蛋白質的帶電性質、電量、形狀和大小不同，在電場中受到的作用力大小、方向、阻力不同，導致不同蛋白質在電場中的運動方向和運動速度不同。（2）分離方法：瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯醯胺凝膠電泳等。（3）分離過程：在一定pH下，使蛋白質基團帶上正電或負電；加入帶負電荷多的SDS，形成「蛋白質－SDS復合物」，使蛋白質遷移速率僅取決於分子大小。二、實驗步驟1．樣品處理①紅細胞的洗滌洗滌紅細胞的目的是去除雜蛋白，採集的血樣要及時採用低速短時間離心分離紅細胞，然後用膠頭吸管吸出上層透明的黃色血漿，將下層暗紅色的紅細胞液體倒入燒杯，再加入五倍體積的生理鹽水，緩慢攪拌10min，低速短時間離心，如此重復洗滌三次，直至上清液中沒有黃色，表明紅細胞已洗滌干凈。②血紅蛋白的釋放 在蒸餾水和甲苯作用下，紅細胞破裂釋放出血紅蛋白。註：加入蒸餾水後紅細胞液體積與原血液體積要相同。加入甲苯的目的是溶解細胞膜，有利於血紅蛋白的釋放和分離。2．粗分離①分離血紅蛋白溶液 將攪拌好的混合溶液離心後，試管中的溶液分為4層。第一層為無色透明的甲苯層，第2層為白色薄層固體，是脂溶性物質的沉澱層，第3層是紅色透明液體，這是血紅蛋白的水溶液，第4層是其他雜質的暗紅色沉澱物。將試管中的液體用濾紙過濾，除去之溶性沉澱層，於分液漏斗中靜置片刻後，分出下層的紅色透明液體。②透析 取1mL的血紅蛋白溶液裝入透析袋中，將透析袋放入盛有300mL的物質的量的濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液中，透析12h。透析可以去除樣品中分子量較小的雜質，或用於更換樣品的緩沖液。3．純化調節緩沖液面：打開色譜柱下端的流出口，使柱內凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝↓ 膠面平齊，關閉出口。加入蛋白質樣品：用吸管將透析後的樣品沿管壁環繞移動加到色譜柱的頂端。加樣後，∣ 打開下端出口，使樣品滲入凝膠床內，等樣品完全滲入凝膠層後，↓ 關閉出口。調節緩沖液面：加入20mmol/L的磷酸緩沖液到適當高度↓洗脫：連接緩沖液洗脫瓶，打開下端出口，進行洗脫。↓收集分裝蛋白質：待紅色的蛋白質接近色譜柱底端時，用試管收集。4.純度鑒定------SDS聚丙烯醯胺凝膠電泳（選做）三、注意事項1.電泳技術電泳技術就是在電場的作用下，利用待分離樣品中各種分子帶電性質以及分子本身大小、形狀等性質的差異，使帶電分子產生不同的遷移速度，從而達到對樣品進行分離、鑒定或提純的目的。2. 紅細胞的洗滌如果分層不明顯，可能是洗滌次數少、未能除去血漿蛋白的原因。此外，離心速度過高和時間過長，會使白細胞和淋巴細胞一同沉澱，也得不到純凈的紅細胞，影響後續血紅蛋白的提取純度。3．如何檢測凝膠色譜柱的裝填是否成功由於凝膠是一種半透明的介質，因此可以在凝膠柱旁放一支與凝膠柱垂直的日光燈，檢查凝膠是否裝填得均勻。此外，還可以加入大分子的有色物質，觀察色帶移動的情況。如果色帶均勻、狹窄、平整，說明凝膠色譜柱的性能良好。如果色譜柱出現紋路或是氣泡，輕輕敲打柱體以消除氣泡，消除不了時要重新裝柱。4．為什麼凝膠的裝填要緊密、均勻？如果凝膠裝填得不夠緊密、均勻，就會在色譜柱內形成無效的空隙，使本該進入凝膠內部的樣品分子從這些空隙中通過，攪亂洗脫液的流動次序，影響分離的效果。5．沸水浴處理加入洗脫液的濕凝膠的目的不但節約時間，還能除去凝膠中可能帶有的微生物和排除凝膠內的空氣。6．G-75「G」代表凝膠的交聯程度，膨脹程度及分離范圍，75表示凝膠得水值，即每克凝膠膨脹時吸水7.5g。7．裝填完後，立即用洗脫液洗脫的目的：使凝膠裝填緊密8．加入檸檬酸鈉有何目的？為什麼要低速、短時離心？為什麼要緩慢攪拌？防止血液凝固；防止白細胞沉澱；防止紅細胞破裂釋放出血紅蛋白。9．與其他真核細胞相比，紅細胞的特點及這一特點對進行蛋白質的分離的意義哺乳動物及人的成熟的紅細胞是雙面凹圓餅狀，沒有細胞核和細胞器。其含有的血紅蛋白是有色蛋白，因此在凝膠色譜分離時可以通過觀察顏色來判斷什麼時候應該收集脫液。這使血紅蛋白的分離過程非常直觀，大大簡化了實驗操作。10．如何檢測血紅蛋白的分離是否成功如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話，能清楚地看到血紅蛋白的紅色區帶均勻、狹窄、平整，隨著洗脫液緩慢流出；如果紅色區帶歪曲、散亂、變寬，說明分離的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關。

④ 如何清洗使用過的葡聚糖凝膠

反復用蒸餾水沖洗，若比較臟需用0.2mol/LNaOH-0.52mol/LNaCl浸泡一段時間後洗滌

⑤ 固定化酵母菌的操作過程

1、首先准備海鹽酸納、酵母以及氯化鈉溶液以及一支注射管。

⑥ 為什麼凝膠珠要蒸餾水洗凈

因為蒸餾水的微生物含量較低

⑦ 為什麼固定綠藻用培養液洗滌而固定酵母菌用蒸餾水洗滌

A、剛溶化的海藻酸鈉要冷卻至室溫，才能與活化的酵母細胞混合制備混合液，以免版高溫使酵母細胞權失活，A錯誤；
B、混合液加入CaCl₂溶液進行固定化酵母細胞，CaCl₂的作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠，B正確；
C、發酵過程中攪拌的目的是使培養液與酵母細胞充分接觸，以利於發酵過程的順利進行，C正確；
D、制備的凝膠珠用蒸餾水洗滌（去除殘留的CaCl₂）後再轉移到圖2裝置中進行發酵，D正確．
故選：BCD．

⑧ 生物選修1知識點 詳細

徐州二中2011屆生物知識點匯總（選修一模塊）

考點一、酶的應用：酵在洗滌等方面的應用；制備和應用固相酶
一、酶在洗滌等方面的應用
1．加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉,目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶 、澱粉酶、纖維素酶 。其中應用最廣泛、效果最明顯的是鹼性蛋白酶 和鹼性脂肪酶 。鹼性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污跡從衣物上脫落。脂肪酶、澱粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、澱粉、纖維素水解為小分子物質，使洗衣粉具有更強的去污能力。
酶制劑的特點：能夠耐酸、耐鹼、忍受表面活性劑和較高的溫度，並且通過特殊的化學物質將酶層層包裹，與洗衣粉其他成分隔離。
2、影響酶活性的因素有溫度 、酸鹼度 和表面活性劑 。 酶不能直接添加到洗衣粉中，因為洗衣粉中的表面活性物質會降低酶的活性。將基因工程生產出的酶用特殊水溶性物質包裹起來，與洗衣粉的其它成分隔離開來。
3、加酶洗衣粉能減少對環境的污染，因為加酶洗衣粉可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，使洗滌劑朝低磷、無磷的方向發展。（普通洗衣粉的化學成分有：表面活性劑、水軟化劑、鹼劑、漂白粉等成分，有的洗衣粉中還含有增白劑、香精和色素，以及填充劑等。）
  普通洗衣粉 加酶洗衣粉
相同點 表面活性劑可以產生泡沫，可以將油脂分子分散開，水軟化劑可以分散污垢
不同點 酶可以將大分子有機物分解為小分子有機物，小分子有機物易容於水，從而與纖維分開
4、可在洗滌後比較污物的殘留狀況，如：已消失、顏色變淺、面積縮小等來判斷洗滌效果。
二、制備和應用固相酶
1、固定化酶是指在一定的空間范圍內起催化作用，並能反復和連續使用的酶。
原理：將酶固定在不溶於水的載體上，使酶既易催化反應，又易於回收，可以重復使用。
2、使用固定化酶技術，將這種酶固定在一種顆粒狀載體上，再將這些酶顆粒裝到一個反應柱內，柱子底端裝上分布著許多小孔的篩板。酶顆粒無法通過篩板的小孔，而反應溶液卻可以自由出入。生產過程中，將葡萄糖溶液從反應柱的上端注入，使葡萄糖溶液流過反應柱，與固定化葡萄糖異構酶接觸，轉化成果糖，從反應柱的下端流出。反應柱能連續使用半年，大大降低了生產成本，提高了果糖的產量和質量。
3．固定化酶和固定化細胞是利用物理或化學的方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術，包括包埋法、化學結合法和物理吸附法。一般來說，酶更適合採用化學結合和物理吸附法固定，而細胞多採用包埋法固定化。這是因為細胞個大，而酶分子很小；個大的難以被吸附或結合，而個小的酶容易從包埋材料中漏出。
4．包埋法法固定化細胞即將微生物細胞包埋在不溶於水的載體中。常用的載體材料有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯醯胺等。
固定化細胞是在固定化酶的基礎上發展起來的，它的優點如下：(1)省去了酶的分離手續.為多酶系統,無須輔因子再生；(2)細胞生長快,而且多,反應快；(3)可以連續發酵,節約了成本,而且在蒸餾和提取前不用分離去細胞,能一邊徘出發酵液,一邊進行培養,排除了產物抑制和消耗；(4)保持酶在細胞內的原始狀況,增加了酶的穩定,特別是對污染因子的抵抗力增加.
缺點：(1)必須保持菌體的完整,防止菌體自溶,否則,將影響產品純度；(2)必須防止細胞內蛋白酶對所需酶的分解,同時,需抑制胞內其他酶的活性止副產物的形成；(3)細胞膜,壁會阻礙底物滲透和擴散。
類型 優點 不足
直接使用酶 催化效率高，低耗能、低污染等。 對環境條件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很難回收，不能被再次利用，提高了生產成本；反應後酶會混在產物中，可能影響產品質量。
固定化酶 既能與反應物接觸，又能與產物分離，固定在載體上的酶還可以被反復利用。 一種酶只能催化一種化學反應，而在生產實踐中，很多產物的形成都通過一系列的酶促反應才能得到的。
固定化細胞 成本低，操作更容易。 固定後的酶或細胞與反應物不容易接近，可能導致反應效果下降等。
應用：1、某一實驗小組的同學，欲通過制備固定化酵母細胞進行葡萄糖溶液發酵實驗，實驗材料及用具齊全。（1）酵母細胞的固定採用的方法是包埋法。
（2）請完善該實驗小組的同學在制備固定化酵母細胞過程的步驟
①配製氯化鈣溶液時應用蒸餾水。 ②海藻酸鈉溶解應用小火間斷加熱，邊攪拌邊加熱。③海藻酸鈉溶液必須冷卻至室溫才能加入酵母細胞。④注射器中的海藻酸鈉和酵母細胞的混合物應滴入氯化鈣溶液中形成凝膠珠。
（3）該實驗小組用如圖所示的裝置來進行葡萄糖發酵
①為使該實驗中所用到的固定化酵母細胞可以反復運用，實驗過程中，一定要在無菌條件下進行。
②加入反應液後的操作是關閉活塞1和活塞2。
③裝置的長導管起到什麼作用？釋放CO2，減小反應柱內壓力；防止空氣進入反應柱。
（4）實驗過程中，可能會觀察到的現象：有氣泡產生、有酒味散發
實驗過程中，裝置內可能會發生的反應式為：（有氧呼吸、無氧呼吸產生酒精和二氧化碳）
應用：2、麥芽汁可以滲入到由海藻酸鈉和啤酒酵母製成的凝膠珠中，啤酒酵母可以利用自身細胞內的一系列酶將可發酵性糖轉化成乙醇。下面是利用固定化酵母細胞發酵生產啤酒的實驗過程：
步驟1：酵母細胞的活化。稱取lg乾酵母置於50mL燒杯中，加l0mL蒸餾水，攪拌，靜置1h。
步驟2：配製物質的量濃度為0．05mol／L的氯化鈣(CaCl2)溶液。
步驟3：配製海藻酸鈉溶液。稱取0.7g海藻酸鈉置於50mI燒杯中，加l0mL蒸餾水，燒杯放在酒精燈上用小火或間斷加熱。
步驟4：在冷卻至常溫的海藻酸鈉溶液中加入活化的酵母細胞，充分混合後轉入注射器
步驟5：固定化酵母細胞。以恆定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配製好的氯化鈣(CaCl2)溶液中形成凝膠珠，讓凝膠珠在氯化鈣(CaCl2)溶液中浸泡30分鍾。
步驟6：固定化酵母細胞(凝膠珠)用蒸餾水沖洗2～3次。
步驟7：將適量的凝膠珠放人500mL錐形瓶中，加300mL已消毒的麥芽汁，封口於25℃下發酵。
仔細閱讀上述過程，回答下列問題：
(1)步驟6用蒸餾水沖洗2～3次的目的是：洗去雜質(氯化鈣)和雜菌，防止污染。
(2)發酵產物酒精可用重鉻酸鉀進行檢驗，但需在酸性性條件下才呈現灰綠色。
(3)如何檢驗凝膠珠的質量是否合格？（方法一是用鑷子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手擠壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒有液體流出，就表明凝膠珠的製作成功。方法二是在實驗桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的。）
考點二、生物技術在食品加工中的應用：發酵食品加工的基本方法
一、發酵： 廣義：是通過微生物的培養來大量生產各種代謝產物的過程。包括有氧發酵（如醋酸發酵、谷氨酸發酵）和無氧發酵（如酒精發酵）。 狹義：是指微生物的無氧呼吸（包括酒精發酵、乳酸發酵等）。 所以：發酵≠無氧呼吸。
應用： 釀酒、發饅頭、麵包製作、酒精製造、生產葯用酵母片、生產維生素、生產抗菌素等。
二、果酒製作的原理：菌種：酵母菌，單細胞真核生物，異養兼性厭氧型，適宜條件下出芽生殖1、酵母菌的兼性厭氧生活方式：在有氧條件下，有氧呼吸，大量繁殖（無性的出芽生殖）。在無氧條件下，酒精發酵。 繁殖的最適溫度：20℃； 酒精發酵的最適溫度：18~25℃。
在缺氧、20℃左右（一般將溫度控制在18～25℃，最適為20℃）、呈酸性的發酵液中，酵母菌可繁殖並進行酒精發酵。而絕大多數其它微生物都因無法適應這一環境而受到抑制。2、溫度對發酵的影響：酵母菌只能在一定溫度下生活。溫度低於10℃，酵母菌發育很緩慢。隨著溫度的升高，繁殖速度加快，20℃時為最佳繁殖溫度，此時酵母菌生殖速度快、生活力強。超過35℃，酵母菌生長受到抑制，繁殖速度迅速下降，到40℃酵母菌停止出芽，開始出現死亡。如果想要獲得高酒精濃度的發酵液、減少究竟的損耗，必須控制好發酵溫度。
3、防止發酵液被污染的措施：榨汁機要洗凈並晾乾、發酵瓶要洗凈並用70%的酒精消毒、裝入葡萄汁後要密封
4、葡萄酒呈紅色的原因：在發酵的過程中，隨著酒精度的提高，紅葡萄皮的色素也進入發酵液，使葡萄酒呈紅色。
三、果醋製作的原理：菌種：醋酸菌，原核生物，異養需氧型，二分裂生殖1、酒變醋的原理：當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸。C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O （發酵條件：溫度適宜、適時通氣、控製糖源供應）2、控制發酵條件的作用：①醋酸菌對氧氣的含量特別敏感，當進行深層發酵時，即使只是短時間中斷通入氧氣，也會引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最適生長溫度為30～35℃，控制好發酵溫度，使發酵時間縮短，又減少雜菌污染的機會。3、醋酸菌的來源：菌種可以到當地生產食醋的工廠或菌種保藏中心購買。也可以從食醋中分離醋酸菌。 果酒果醋的製作流程：挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發酵→果酒（→醋酸發酵→果醋）四、腐乳製作的原理：菌種：毛霉，真核生物，異養需氧，孢子生殖
1、多種微生物參與了豆腐的發酵，如青黴、酵母、麴黴、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一種絲狀真菌。毛霉等微生物產生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。2、腐乳製作的實驗流程：讓豆腐上長出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制（1）毛霉的生長：將豆腐塊平放在籠屜內，將籠屜中的控制在15～18℃，並保持一定的溫度。約48小時後，毛霉開始生長，3天後菌絲生長旺盛，5天後豆腐塊表面布滿菌絲。豆腐塊上生長的毛霉來自空氣中的毛霉孢子，而現代的腐乳生產是在嚴格無菌的條件下，將優良毛黴菌種直接接種在豆腐上，這樣可以避免其他菌種的污染，保證產品的質量。（2）加鹽腌制：將長滿毛霉的豆腐塊分層整齊地擺放在瓶中，同時逐層加鹽，隨著層數的加高而增加鹽量，接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些。加鹽腌制的時間約為8天左右。加鹽可以析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬，在後期的製作過程中不會過早酥爛。同時，鹽能抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質。（3）配製鹵湯：鹵湯直接關繫到腐乳的色、香、味。鹵湯是由酒及各種香辛料配製而成的。鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右。加酒可以抑制微生物的生長，同時能使腐乳具有獨特的香味。香辛料可以調制腐乳的風味，也具有防腐殺菌的作用。3、實驗注意事項（1）控制好材料的用量：①用鹽腌制時，注意控制鹽的用量，鹽的濃度過低，不足以抑制微生物的生長，可能導致豆腐腐敗變質；鹽的濃度過高會影響腐乳的口味。②鹵湯中酒的含量應控制在12%左右，酒精含量越高，對蛋白酶的抑製作用也越大，使腐乳成熟期延長；酒精含量過低，不足以抑制微生物的生長，蛋白酶的活性高，加快蛋白質的水解，雜菌繁殖快，豆腐易腐敗，難以成塊。③所用豆腐含水量在70%左右，含水量過高不易成形。
（2）防止雜菌污染：①用來腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈後要用沸水消毒。②裝瓶時，操作要迅速小心。整齊地擺放好豆腐、加入鹵湯後，要用膠條將瓶口密封。封瓶時，最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止瓶口被污染。③越接近瓶口，雜菌污染的可能性越大，因此要隨著豆腐層數的加高加鹽量要增加，接近瓶品表面的鹽要鋪的厚一些。
考點三、生物技術在其他方面的應用：蛋白質的提取和分離
一、蛋白質的提取和分離的基本原理和方法
1、實驗原理：蛋白質的物化理性質：形狀、大小、電荷性質和多少、溶解度、吸附性質、親和力等千差萬別，由此提取和分離各種蛋白質。2、凝膠色譜法（分配色譜法）：（1）原理：分子量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙，路程短，流動快；分子量小的分子穿過多孔凝膠顆粒內部，路程長，流動慢。（2）凝膠材料：多孔性，多糖類化合物，如葡聚糖、瓊脂糖。（3）分離過程： 混合物上柱→洗脫→大分子流動快、小分子流動慢→收集大分子→收集小分子(洗脫：從色譜柱上端不斷注入緩沖液，促使蛋白質分子的差速流動。)（4）作用： 分離蛋白質，測定生物大分子分子量，蛋白質的脫鹽等。3．緩沖溶液：（1）原理：由弱酸和相應的強鹼弱酸鹽組成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC，NaH2PO4/Na2HPO4等），調節酸和鹽的用量，可配製不同pH的緩沖液。（2）作用：抵制外界酸、鹼對溶液pH的干擾而保持pH穩定。4．凝膠電泳法：（1）原理：不同蛋白質的帶電性質、電量、形狀和大小不同，在電場中受到的作用力大小、方向、阻力不同，導致不同蛋白質在電場中的運動方向和運動速度不同。（2）分離方法：瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯醯胺凝膠電泳等。（3）分離過程：在一定pH下，使蛋白質基團帶上正電或負電；加入帶負電荷多的SDS，形成「蛋白質－SDS復合物」，使蛋白質遷移速率僅取決於分子大小。
二、蛋白質的提取和分離的實驗步驟：
1、樣品處理 ①紅細胞的洗滌：洗滌紅細胞的目的是去除雜蛋白，採集的血樣要及時採用低速短時間離心分離紅細胞，然後用膠頭吸管吸出上層透明的黃色血漿，將下層暗紅色的紅細胞液體倒入燒杯，再加入五倍體積的生理鹽水，緩慢攪拌10min，低速短時間離心，如此重復洗滌三次，直至上清液中沒有黃色，表明紅細胞已洗滌干凈。②血紅蛋白的釋放 ：在蒸餾水和甲苯作用下，紅細胞破裂釋放出血紅蛋白。（註：加入蒸餾水後紅細胞液體積與原血液體積要相同。加入甲苯的目的是溶解細胞膜，有利於血紅蛋白的釋放和分離。）2、粗分離 ①分離血紅蛋白溶液：將攪拌好的混合溶液離心後，試管中的溶液分為4層。第一層為無色透明的甲苯層，第2層為白色薄層固體，是脂溶性物質的沉澱層，第3層是紅色透明液體，這是血紅蛋白的水溶液，第4層是其他雜質的暗紅色沉澱物。將試管中的液體用濾紙過濾，除去之溶性沉澱層，於分液漏斗中靜置片刻後，分出下層的紅色透明液體。②透析：取1mL的血紅蛋白溶液裝入透析袋中，將透析袋放入盛有300mL的物質的量的濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液中，透析12h。透析可以去除樣品中分子量較小的雜質，或用於更換樣品的緩沖液。3、純化：4、純度鑒定：SDS聚丙烯醯胺凝膠電泳
三、注意事項1、電泳技術：電泳技術就是在電場的作用下，利用待分離樣品中各種分子帶電性質以及分子本身大小、形狀等性質的差異，使帶電分子產生不同的遷移速度，從而達到對樣品進行分離、鑒定或提純的目的。2、紅細胞的洗滌：如果分層不明顯，可能是洗滌次數少、未能除去血漿蛋白的原因。此外，離心速度過高和時間過長，會使白細胞和淋巴細胞一同沉澱，也得不到純凈的紅細胞，影響後續血紅蛋白的提取純度。3．如何檢測凝膠色譜柱的裝填是否成功：由於凝膠是一種半透明的介質，因此可以在凝膠柱旁放一支與凝膠柱垂直的日光燈，檢查凝膠是否裝填得均勻。此外，還可以加入大分子的有色物質，觀察色帶移動的情況。如果色帶均勻、狹窄、平整，說明凝膠色譜柱的性能良好。如果色譜柱出現紋路或是氣泡，輕輕敲打柱體以消除氣泡，消除不了時要重新裝柱。4．為什麼凝膠的裝填要緊密、均勻？如果凝膠裝填得不夠緊密、均勻，就會在色譜柱內形成無效的空隙，使本該進入凝膠內部的樣品分子從這些空隙中通過，攪亂洗脫液的流動次序，影響分離的效果。5．沸水浴處理加入洗脫液的濕凝膠的目的：不但節約時間，還能除去凝膠中可能帶有的微生物和排除凝膠內的空氣。6．G-75：「G」代表凝膠的交聯程度，膨脹程度及分離范圍，75表示凝膠得水值，即每克凝膠膨脹時吸水7.5g。7．裝填完後，立即用洗脫液洗脫的目的：使凝膠裝填緊密8．加入檸檬酸鈉有何目的？為什麼要低速、短時離心？為什麼要緩慢攪拌？防止血液凝固；防止白細胞沉澱；防止紅細胞破裂釋放出血紅蛋白。9．與其他真核細胞相比，紅細胞的特點及這一特點對進行蛋白質的分離的意義：哺乳動物及人的成熟的紅細胞是雙面凹圓餅狀，沒有細胞核和細胞器。其含有的血紅蛋白是有色蛋白，因此在凝膠色譜分離時可以通過觀察顏色來判斷什麼時候應該收集脫液。這使血紅蛋白的分離過程非常直觀，大大簡化了實驗操作。10．如何檢測血紅蛋白的分離是否成功：如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話，能清楚地看到血紅蛋白的紅色區帶均勻、狹窄、平整，隨著洗脫液緩慢流出；如果紅色區帶歪曲、散亂、變寬，說明分離的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關

⑨ 制備凝膠珠用蒸餾水沖洗兩次的作用

待固定化結束後,將凝膠珠用蒸餾水沖洗2~3次,目的是洗去cc2,防止凝膠珠硬度變大影響其通透性。

⑩ 海藻酸鈉在加熱融化的時候要注意什麼

（1）配製海藻酸鈉溶液時需邊加熱邊攪拌，注意加熱時要小火間斷加熱，防止焦糊．
（2）取3ml溶化後的海藻酸鈉倒入小燒杯中，冷卻到不燙手後，再加入3mL的過氧化鈉酶溶液，否則溫度過高會導致酶變性失活．
（3）氯化鈣的作用是用於海藻酸鈉的聚沉．
（4）如果得到的凝膠珠形狀如圖所示，即凝膠珠不易成形，則原因可能是海藻酸鈉濃度太低或注射器滴的太快．
（5）實驗配置0.01mol/L、0.1mol/L、1mol/L的過氧化氫溶液，因此該實驗的自變數是過氧化氫溶液的濃度；由於過氧化氫在過氧化氫酶的作用下水解產生氧氣，氧氣存在與凝膠珠中使凝膠珠上浮，因此可通過測量凝膠珠 上浮的時間來得出實驗結論．
（6）生產中一般用物理吸附法和化學結合法而不用海藻酸鈉來固定酶，原因是酶分子小，容易從包埋材料中漏出．
故答案為：
（1）小火間斷加熱，防止焦糊
（2）冷卻到不燙手
（3）用於海藻酸鈉的聚沉
（4）海藻酸鈉濃度太低 注射器滴的太快
（5）過氧化氫溶液的濃度 上浮的時間
（6）酶分子小，容易從包埋材料中漏出