②实验注意事项
a．酵母细胞的活化：酵母细胞需要的活化时间一般为1 h，因此需要提前做好准备。此外，酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出容器。
b．海藻酸钠溶液的浓度：海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果其浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少，两种情况都会影响实验效果。
c．配制海藻酸钠溶液的注意事项：海藻酸钠溶化时要用小火或间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊；将溶化后的海藻酸钠溶液先冷却至室温，再与酵母细胞混合，避免高温的海藻酸钠溶液杀死酵母细胞；固定化酵母细胞时，应将海藻酸钠溶液和酵母细胞的混合液用注射器以恒定的速度缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠。
d．凝胶珠的颜色和形状：如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸
钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要重新尝试。
二 蛋白质的提取和分离 1．蛋白质的分离方法 (1)凝胶色谱法
①概念：是根据01相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。 ②原理
形态：02微小的多孔球体??
a．凝胶?组成：大多数由03多糖类化合物构成??结构：内部有许多贯穿的通道b．分离
项目 内容 蛋白质类型 相对分子质量较小 相对分子质量较大 (2)电泳法 ①概念：是指04带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。
②原理：在一定的pH下，多肽、核酸等生物大分子的可解离基团会带上正电或负电，在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷05相反的电极移动。
③作用过程
带电性质差异??各种??产生不同的迁实现各种分子分子本身大小不同?――→――→ ?移速度的分离分子??分子本身形状不同??
④方法：常用的电泳方法有06琼脂糖凝胶电泳和07聚丙烯酰胺凝胶电泳。容易 无法进入 较长 较短 较慢 较快 进入凝胶内部的程度 路程 移动速度
测定蛋白质分子量时通常使用08SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳。
2．血红蛋白提取和分离实验操作程序
3．操作提示 (1)红细胞的洗涤
洗涤次数、离心速度与离心时间十分重要。洗涤次数过少，无法除去14血浆蛋白；离心速度过高和时间过长会使15白细胞等一同沉淀，达不到分离的效果。
(2)色谱柱填料的处理
商品凝胶是干燥的颗粒，使用前需直接放在16洗脱液中膨胀。为了加速膨胀，可以将加入洗脱液的湿凝胶用17沸水浴加热，逐渐升温至接近沸腾，通常只需1～2 h。这种方法不但节约时间，而且可以除去凝胶中可能带有的18微生物，排除胶粒内的19空气。
(3)凝胶色谱柱的装填
在色谱柱中装填凝胶的时候要尽量20紧密，以降低21凝胶颗粒之间的空
隙。在装填凝胶柱时，不得有22气泡存在。气泡会搅乱23洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。在凝胶色谱操作过程中，不能发生24洗脱液流干，露出25凝胶颗粒的现象。一旦发生这种情况，凝胶色谱柱需要重新装填。
(4)蛋白质的分离
在蛋白质分离过程中，仔细观察红色区带在洗脱过程中的移动情况。如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。
考点题型突破
考点1 酶的应用
题型一 果胶酶在果汁生产中的应用的实验分析
1．(2015·海南高考)生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量。回答下列相关问题：
(1)某同学用三种来源的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶酶活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是__________________。
(2)现有一种新分离出来的果胶酶，为探究其最适温度，某同学设计了如下实验：取试管16支，分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液，混匀，平均分为4组，分别置于0 ℃、5 ℃、10 ℃、40 ℃下保温相同时间，然后，测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有________________和________________。
(3)某同学取5组试管(A～E)分别加入等量的同种果泥，在A、B、C、D 4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶，然后，补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同；E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后，测定各组的出汁量。通过A～D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中，若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量，E组设计________(填“能”或“不能”)达到目的，其原因是________________________。
答案 (1)比较不同来源果胶酶的活性
(2)温度范围设置不合理 温度梯度设置不合理 (3)不能 未加入缓冲液
解析 (1)利用不同来源的果胶酶处理果泥，检测各组出汁量，据此可以比较不同来源的果胶酶的活性大小。
(2)探究果胶酶的最适温度时，一般在20～70 ℃范围内，设置等浓度梯度。显然题中温度设置过低，温度梯度设置不合理。
(3)本实验的目的是检测不同量的同种果胶酶下的出汁量的差异，为保证单一变量，A～E组都应加入等量缓冲溶液。
2．我国水果生产发展迅速，但由于收获的季节性强，易造成积压、腐烂变质，为了解决上述问题且满足不同人群的需求，可以将水果加工制作成果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中要用到果胶酶，某生物研究小组为了探究温度对果胶酶活性的影响，进行了如图所示实验。
(1)请将图中所示的操作进行排序：________。
(2)对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如图中曲线所示：
①图中自变量是温度，除此之外还可以是________。 A．酶的浓度 C．水的加入量
B．苹果泥的量 D．pH
②图中的纵坐标还可用________来表示。
③实验组改变实验条件后重复做实验，得到曲线乙，两次实验中苹果汁的体积的最高点对应的横坐标是同一位置的原因是__________________________________________________________。
④步骤c中，将两者分装在不同试管中进行恒温处理的目的是
第11单元 第41讲 酶的应用和蛋白质的提取和分离-2021届高考一轮复习生物讲义
