Question

4．生物技术实践与人们生产和生活密切相关，也为我们将来从事相关职业奠定知识基础和能力基础．请回答下列有关生物技术实践中的问题：
Ⅰ（1）家庭中酿制红葡萄酒时，葡萄汁装入发酵瓶时要留有1/3的空间，随着酒精度数的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色．在发酵过程中，在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制．厂家已尝试使用固定化细胞技术来生产果酒，固定化酵母细胞常用方法是包埋法．
Ⅱ图中甲为固定化细胞的反应柱示意图，乙为凝胶色谱柱示意图，据图作答：
（1）甲图中代表固定化细胞的是b（填字母）．若用甲装置制作果醋则与生产果酒所不同的是需持续通入无菌空气（氧气）以保证醋酸杆菌代谢的需要．
（2）某研究性学习小组同学利用甲装置用固定化的酵母细胞发酵无菌麦芽汁制作酒，发酵条件符合操作要求，10天后检查发酵瓶发现麦芽汁中酒味很低，经分析问题出在酵母细胞固定化过程中，你认为可能的原因是：
①海藻酸钠浓度太低，固定的酵母菌数量太少；
②将海藻酸钠融化时未等冷却就将活化的酵母菌液倒入，导致酵母菌死亡．
（3）乙图中a、b均为蛋白质分子，其中先从色谱柱洗脱出来的是a，原因是相对分子质量大的蛋白质，通过色谱柱的路程较短，移动速度较快．在装填色谱柱时，除使凝胶装填均匀外，还要注意色谱柱内不能有气泡，否则会搅乱洗脱次序．

Answer 1

分析 采用包埋法制备固定酵母细胞的主要步骤：酵母细胞的活化（利用蒸馏水使干酵母恢复正常生活状态）→海藻酸钠、CaCl₂溶液的配制（在溶解海藻酸钠溶液的过程中使用小火或间断加热，防止溶液焦糊）→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合（注意冷却海藻酸钠溶液至室温，防止高温破坏酵母菌的活性）→固定化酵母细胞．

解答 解：Ⅰ（1）家庭中酿制红葡萄酒时，葡萄汁装入发酵瓶时要留有1/3的空间，随着酒精度数的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色．在发酵过程中，在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制．固定化酵母细胞常用方法是包埋法．
Ⅱ（1）甲图中代表固定化细胞的是b．若用甲装置制作果醋则与生产果酒所不同的是需 持续通入无菌空气以保证醋酸杆菌代谢的需要．
（2）某研究性学习小组同学利用甲装置用固定化的酵母细胞发酵无菌麦芽汁制作酒，发酵条件符合操作要求，10天后检查发酵瓶发现麦芽汁中酒味很低，经分析问题出在酵母细胞固定化过程中，可能的原因是：①海藻酸钠浓度太低，固定的酵母菌数量太少；②将海藻酸钠融化时未等冷却就将活化的酵母菌液倒入，导致酵母菌死亡．
（3）乙图中a、b均为蛋白质分子，相对分子质量大的蛋白质，通过色谱柱的路程较短，移动速度较快，因此先从色谱柱洗脱出来的是a．在装填色谱柱时，除使凝胶装填均匀外，还要注意色谱柱内不能有气泡，否则会搅乱洗脱次序．
故答案为：
Ⅰ（1）酒精度数    缺氧、呈酸性   包埋法
Ⅱ（1）b       持续通入无菌空气（氧气）
（2）①海藻酸钠浓度太低，固定的酵母菌数量太少
②将海藻酸钠融化时未等冷却就将活化的酵母菌液倒入，导致酵母菌死亡
（3）a    相对分子质量大的蛋白质，通过色谱柱的路程较短，移动速度较快     气泡

点评 本题考查果酒的制作和酵母细胞的固定化，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查．