专题36 生物技术在其他方面的应用
真题回放
1．（2017年江苏卷，12）固定化单宁酶应用于茶饮料加工，可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的是（ ）
A．在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白
B．化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小
C．温度、pH
和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性
D．酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分
【答案】C
2．（2017年江苏卷，20）下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述，正确的是（ ）
A．活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状
B．配制CaCl2溶液时，需要边小火加热边搅拌
C．将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时，凝胶珠成形后应即刻取出
D．海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色，过低时凝胶珠易呈蝌蚪状
【答案】A
【解析】活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合，并搅拌成糊状，A正确；配制CaCl2溶液时，不需进行加热，B错误；CaCl2溶液使酵母细胞可以形成稳定的结构，固定在凝胶珠中，需要一段时间，时间不宜过短或过长，C错误；海藻酸钠溶液浓度过低时凝胶珠呈白色，过高时凝胶珠易呈蝌蚪状，D错误。
3．（2016年江苏卷，21）为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗，是目前重要的生产手段（工艺流程见下图）。下列叙述中错误的是（ ）
A．纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似
B．在上述工艺中，为重复使用纤维素酶，可选用适当的包埋剂固定化酶
C．在上述工艺中，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅
D．纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素
【答案】BD
【解析】在仿旧和去污中，纤维素均作用于衣物，二者作用相似，A正确；由于纤维素酶较小，不能用包埋法固定化酶，B错误；改变温度、酸碱度和处理时间会影响酶的作用效果，控制仿旧颜色的深浅，C正确；纤维素酶催化葡萄糖残基之间的糖苷键水解纤维素，D正确。
4．（2015年江苏卷，11）下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，错误的是（）
A．固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用
B．溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素
C．固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物
D．凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合
【答案】B
5．（2015年广东卷，3）关于DNA的实验，叙述正确的是（ ）
A．用兔的成熟红细胞可提取DNA
B．PCR的每个循环一般依次经过变性-延伸-复性三步
C．DNA溶液与二苯胺试剂混合，沸水浴后生成蓝色产物
D．用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色，细胞核呈绿色，细胞质呈红色
【答案】C
【解析】兔的成熟红细胞没有细胞核，不能用其提取DNA，A项错误；PCR的每个循环一般依次经过变性-复性-延伸三步，B项错误；DNA溶液与二苯胺试剂混合，沸水浴后生成蓝色产物，C项正确；用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色，只有细胞核呈绿色，D项错误。
6．（2015年江苏卷，25）图1、2
分别为“DNA
的粗提取与鉴定”的实验中部分操作步骤示意图，下列叙述正确的是（）
A．图1、2
中加入蒸馏水稀释的目的相同
B．图1
中完成过滤之后保留滤液
C．图2
中完成过滤之后弃去滤液
D．在图1
鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质
【答案】BCD
7．（2015年江苏卷，20）下图为制备人工种子部分流程示意图，下列叙述正确的是（）
A．胚状体是外植体在培养基上脱分化形成的一团愈伤组织
B．该过程以海藻酸钠作为营养成分，以CaCl2溶液作为凝固剂
C．可在海藻酸钠溶液中添加蔗糖，为胚状体提供碳源
D．包埋胚状体的凝胶珠能够隔绝空气，有利于人工种子的储藏
【答案】C
【解析】胚状体是外植体经脱分化和再分化形成的结构，A错误；该过程中海藻酸钠是包埋剂，CaCl2溶液是凝固剂，B错误；在海藻酸钠溶液中添加蔗糖，为胚状体提供碳源和能源，C正确；包埋胚状体的凝胶珠可与空气相通，D错误。
8．（2017年海南卷，30）绿藻A是某种单细胞绿藻，能够合成物质W。某小组为探究氮营养缺乏对绿藻A增殖及物质W累计的影响，将等量的绿藻A分别接种在氮营养缺乏（实验组）和氮营养正常（对照组）的两瓶培养液中，并在适宜温度和一定光强下培养。定时取样并检测细胞浓度和物质W的含量，结果如图。
（1）从图甲可知，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A的种群增长曲线呈___________型。
（2）综合图甲和图乙的信息可知，在生产上，若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的措施是_________________。
（3）若物质W是类胡萝卜素，根据类胡萝卜素不易挥发和易于溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是________。用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开，纸层析法分离的原理是_______________。
（4）在以上研究的基础上，某人拟设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，则该实验的自变量是_____________。
（5）与在光照条件下相比，若要使绿藻A在黑暗条件下增殖，需要为其提供_________________（填“葡萄糖”或“纤维素”）作为营养物质，原因是___________________。
【答案】（1）S
（2）先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液培养，等到细胞浓度最高时集中收集，再放在氮营养缺乏的培养液继续培养
（3）萃取类胡萝卜素和叶绿素在层析液（有机溶剂）中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上的扩散速度快，反之则慢，从而将它们分离。
（4）培养基中的氮营养浓度
（5）葡萄糖在黑暗下，绿藻不能进行光合作用合成糖类（有机物），需要吸收葡萄糖为营养物质，而纤维素不能被绿藻吸收利用。
细胞浓度最高时集中收集，再放在氮营养缺乏的培养液继续培养。
（3）根据类胡萝卜素不易挥发和易于溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是萃取。类胡萝卜素和叶绿素在层析液（有机溶剂）中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上的扩散速度快，反之则慢，从而将它们分离，这是纸层析法分离的原理。
（4）实验目的是研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，故自变量培养基中的氮营养浓度。
（5）绿藻黑暗中不能光合作用合成有机物，需要吸收葡萄糖满足生命活动的需要，而纤维素不能绿藻利用。
9．（2016年江苏卷，29）为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响，以及固定化藻对含Zn2+污水的净化作用，科研人员用筛选到的一株绿球藻进行试验，流程及结果如下。请回答下列问题：
（1）实验中的海藻酸钠作用是＿＿＿＿＿＿＿，CaCl2的作用是＿＿＿＿＿＿。
（2）为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物，并保持绿球藻活性，宜采用＿＿＿＿＿＿洗涤。图1
中1.
0%海藻酸钠组培养24
h
后，移去凝胶球，溶液呈绿色，原因是______________________。
（3）为探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用，应选用浓度为____________海藻酸钠制备凝胶球。
（4）图2中空白凝胶球组Zn2+浓度下降的原因是__________________。结合图1和图2分析，固定化藻的实验组24~48h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是__________________；72~96h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有________________________。
【答案】（1）包埋绿球藻（包埋剂）与海藻酸钠反应形成形成凝胶球（凝固剂）
（2）培养液（生理盐水）海藻酸钠浓度过低（凝胶球孔径过大）
（3）2.0%
（4）凝胶球吸附Zn2+ 绿球藻生长（增殖）速度快 绿球藻生长（增殖）速度减慢，溶液中Zn2+浓度较低
【解析】（1）海藻酸钠溶液在CaCl2溶液中形成凝胶球，包埋绿球藻。
（2）可采用蒸馏水洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物，并保持绿球藻活性。溶液呈绿色，说明固定化的绿球藻数量少，原因是海藻酸钠浓度过低。
（3）根据图1可知，浓度为2.0%的海藻酸钠制备的凝胶球最有利于绿球藻的繁殖。
（4）空白凝胶球容易吸附Zn2+，导致溶液中Zn2+的浓度下降；结合图1和图2分析，固定化藻的实验组在24～48h间绿球藻数量增加最快，导致Zn2+浓度下降速度较快，72～96h间绿球或数量基本不再增加。
10．（2016年海南卷，30）回答下列问题：
（1）蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常，用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，不应该使用开水，原因是______________________。若要去除衣服上的血渍，应选择含有___________（填“蛋白酶甲”、
“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”）的碱性洗衣粉，理由是___________________。
（2）某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，该同学的做法____________（填“合理”或“不合理”），理由是_________________________。
（3）已知溶液的pH可以影响酶的活性，请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中________________（填“羧基和氨基”、“氨基和甲基”、“羧基和甲基”或“甲基和甲基”）等基团的解离状态。
【答案】（1）开水使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗 蛋白酶丙 碱性条件下只有蛋白酶丙有活性
（2）不合理 蛋白酶会降解脂肪酶
（3）羧基和氨基
11．（2015年新课标Ⅱ卷，39）回答与胡萝卜有关的问题：
（1）胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是＿＿＿＿＿＿＿（填“α—胡萝卜素”或“β—胡萝卜素”或“γ—胡萝卜素”），该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子＿＿＿＿＿＿＿，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为＿＿＿＿＿＿＿，胡萝卜素是＿＿＿＿＿＿＿＿（填“挥发性”或“非挥发性”）物质。
（2）工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，＿＿＿＿（填“需要”或“不需要”）将新鲜的岩藻干燥。
（3）现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的＿＿＿＿作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【答案】（1）β—胡萝卜素 维生素A 夜盲症 非挥发性
（2）需要
（3）乙酸乙酯 萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇为水溶性有机溶剂
12．（2015年海南卷，30）生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题：
（1）某同学用三种不同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，据此计算各组果胶的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、D4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）探究不同来源果胶酶的活性
（2）温度范围设置不合适 温度梯度设置不合理（或各组的酶促反应受两个不同温度影响）
（3）不能 未加入缓冲液
【解析】（1）根据题意，用三种不同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，据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较，可见实验的自变量是果胶酶的来源不同，因变量是果胶酶的活性，所以该实验的目的是探究不同来源果胶酶的活性。
（2）根据实验设计可知，该实验是探究果胶酶的最适温度，所以自变量是温度，因变量是果胶酶的活性，用出汁量进行衡量，出汁量越多则果胶酶活性越高。该实验方案中，温度应该在常温范围内设置系列温度梯度且梯度差值相等，所以4组的温度分别设置为15℃、20℃、25℃、30℃；另外探究温度对酶活性的影响时，应保证酶促反应只能在设定的温度下进行，同一实验组的反应温度只能是一个，所以实验操作应该是将各组盛有果胶酶的试管与盛有果泥的试管分别在设定温度下处理一定时间后再将两只试管混合，才能保证实验在设定的温度下进行。
（3）根据题意，本实验的自变量是果胶酶的量，因变量是出汁量，对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则，根据实验设置，通过A～D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。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，则E组应加入缓冲液而不是蒸馏水，使试管中液体体积与实验组相同，才符合实验设计应遵循的单一变量原则。
模拟演练
1．（四川省成都七中2018届新高三零诊模拟生物试题）下列关于胡萝卜素以及胡萝卜素提取过程的分析正确的是（ ）
A．胡萝卜素有的存在于叶绿体类囊体薄膜上，可以治疗因缺乏维生素A而引起的疾病
B．在把新鲜的胡萝卜切成米粒大小的颗粒置于烘箱中烘干时，温度越高、干燥时间越长，烘干效果越好
C．在萃取过程中，在瓶中安装冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂挥发，在浓缩干燥前，没有必要进行过滤
D．胡萝卜素只能从植物中提取获得
【答案】A
2．（2016－2017学年河北定州中学高三上期末考试生物试卷）下图表示某同学进行的澄清苹果汁生产实验，下列相关叙述正确的是（ ）
A．实验中所用的固定化果胶酶由海藻酸钠直接包埋获得
B．为防止杂菌污染，图示装置制作完毕后应瞬间高温灭菌
C．通过控制阀调节苹果汁流出的速率，保证反应充分进行
D．固定化果胶酶不可重复使用，每次生产前应重新填装反应柱
【答案】C
【解析】酶的分子较小，一般不用包埋法固定，A项错误；瞬间高温灭菌会使固定化酶失去活性，B项错误；加入苹果汁后可关闭控制阀一段时间，再通过减慢苹果汁流出的速率，让底物与酶充分接触，使反应充分进行，C项正确；固定化果胶酶可重复使用，D项错误。
3．（江苏省镇江市丹徒高级中学2016-2017学年高二下学期期末考试生物试题）SRY基因为Y染色体上的性别决定基因，可用SRY﹣PCR法鉴定胚胎性别，其基本程序如图。相关说法正确的是（ ）
A．PCR扩增的操作步骤依次是：高温变性、中温复性、低温延伸
B．上述过程需要使用的工具酶之一是RNA聚合酶
C．PCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增
D．SRY探针能与雄性胚胎样品中DNA配对
【答案】D
4．（江苏省南京市2017届高三第三次模拟考试生物试题）下表是利用固定化a—淀粉酶进行酶解淀粉的实验，下列叙述错误的是（ ）
组别
固定化酶柱长度（cm）
淀粉溶液的流速（mL﹒min-l）
甲
10
0．3
乙
10
0．5
丙
15
0．3
丁
15
0．5
A．预期丙组流出液中产物的纯度可能最高
B．固定后的a—淀粉酶装入柱中后可以重复利用
C．各组实验中淀粉溶液的浓度、pH、温度等都应该相同且适宜
D．流出液产物的纯度只与固定化酶柱长度和淀粉溶液的流速有关
【答案】D
【解析】丙组固定化酶柱长度大，淀粉溶液流速慢，流出液中产物的纯度可能最高，A项正确；固定后的a—淀粉酶装入柱中后可以重复利用，B项正确；本实验的研究目的是探究固定化酶柱长度和淀粉溶液流速对流出液产物的纯度的影响，各组实验中淀粉溶液的浓度、pH、温度等属于无关变量，应该相同且适宜，C项正确，D项错误。
5．（江苏省盐城市伍佑中学2017届高三考前仿真考试生物试题）近几年我国柑橘大丰收，提取橘皮精油是提高其经济价值的重要途径。请分析回答提取过程的有关问题：
（1）提取橘皮精油，常采用________法而不用水蒸气蒸馏法，原因是_______________________。
（2）提取橘皮精油时，为了提高出油率，首先将橘皮______________，并用石灰水浸泡，石灰水的作用是________________________________________。
（3）压榨过程中，为了使橘皮精油易与水分离，常加入___________________________。
（4）得到压榨液后，过滤除去固体物和残渣，然后__________进一步除去质量较小的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮精油分离出来。此时，橘皮精油中含有少量的水和果蜡，需___________使杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮精油，其余部分过滤，___________混合合并后成为最终的橘皮精油。
【答案】（1）压榨 水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题
（2）干燥去水 破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率
（3）相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4
（4）离心 在5～10
℃下静置5～7天 滤液与吸出的上层橘油
（4）得到压榨液后，用布袋过滤除去固体物和残渣，对滤液进行离心进一步除去较小的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮精油分离出来，然后在5～10
℃下静置5～7天，使果蜡等杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮油，其余部分过滤，滤液与吸出的上层橘油混合合并后成为最终的橘皮精油。
创新预测
1．下列说法不正确的是（ ）
A．虽然实验的变量发生了变化，但通过设置梯度来确定最适值的思想方法是不变的
B．霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶
C．通过测定滤出的苹果汁的体积大小无法判断果胶酶活性的高低
D．人们使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面临的问题
【答案】C
积大小表明了酶活性的高低，C错误；在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊，果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清；纤维素也是植物细胞壁的主要成分，纤维素酶可以水解纤维素，D正确。
2．如图为科研人员分别用六种不同的提取溶剂（编号为1～6）按相同的提取步骤提取类胡萝卜素的含量图，下列叙述错误的是（ ）
A．使用有机溶剂为提取剂，是因为类胡萝卜素易溶于有机溶剂
B．相同的提取步骤是为了确保单一变量
C．实验课题为探究六种溶剂系统对枸杞中类胡萝卜素提取的影响
D．实验结论为不同溶剂对不同品种的类胡萝卜素的提取量影响不同
【答案】D
【解析】从图中可看出，自变量为六种溶剂，因变量为类胡萝卜素含量，结论应为不同溶剂对同一品种（枸杞）的类胡萝卜素的提取量影响不同。
3．探究温度对果胶酶活性影响的实验中，得到如下实验结果。据此分析不正确的是（ ）
A．实验过程中应先将苹果泥和果胶酶分别调节到对应温度后再混合
B．为了实验结果的科学性，各组混合处理时间和过滤果汁时间均应相同
C．应在50-55℃之间设置更细温度梯度进行实验探究果胶酶的最适温度
D．该实验结果表明高温能使果胶酶失活，但高温也可能促进果胶分解
【答案】C
4．下列有关“血红蛋白的提取和分离实验”的叙述，正确的是（ ）
A．红细胞洗涤过程中要加入5倍体积的蒸馏水，重复洗涤3次
B．将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较大的杂质
C．凝胶装填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在
D．将血红蛋白溶液装入透析袋，置于pH为4.0的磷酸缓冲液中透析12
h
【答案】C
【解析】选项A，红细胞洗涤过程中加入的是5倍体积的生理盐水；选项B，透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质；选项C，在装填凝胶柱时，不得有气泡存在，气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果；选项D，透析时，应将透析袋置于pH为7.0的磷酸缓冲液中透析12
h。
5．下面是与植物芳香油的提取相关的问题，请回答：
（1）玫瑰精油的提取就可使用如图1所示装置，这种方法叫＿＿＿蒸馏法，蒸馏时收集的蒸馏液＿＿＿（是/不是）纯的玫瑰精油。
（2）橘皮精油的提取并不适用蒸馏法，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）胡萝卜素是＿＿＿＿色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的是＿＿＿＿＿＿法，采用＿＿＿＿加热。一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量成＿＿＿＿＿比；萃取液浓缩前需进行＿＿＿＿，其目的是去掉不溶物。
（4）将提取的胡萝卜素粗品通过＿＿＿法进行鉴定，如图2为鉴定结果示意图，图中实验组是＿＿＿＿，对照组是＿＿＿＿。实验得出的结论是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【答案】（1）水蒸气（水中） 不是
（2）会导致原料发生焦糊和有效成分水解
（3）橘黄（橙黄） 萃取 水浴 反 过滤
（4）纸层析 B和C A和D 萃取样品中含有胡萝卜素，同时含有杂质
（3）胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂，所以胡萝卜素的提取一般采用萃取法。由于萃取所使用的有机溶剂遇明火易燃烧和爆炸，所以需要采取水浴加热。一般情况下，原料颗粒的含水量越多，提取效率越低，因为其加热时间将相应延长。
（4）将提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定，如图2为鉴定结果示意图，图中实验组是粗提取获得的粗品B和C，对照组标准样液是A和D。由结果可知萃取样品中含有胡萝卜素，同时含有杂质。专题36 生物技术在其他方面的应用
讲考纲
考纲概要
考纲解读
高考真题
1．生物技术在其他方面的应用。
1．了解生物技术在其他方面的应用。
1．2017江苏卷（12）、2017江苏卷（17）、2017海南卷（30）、2017江苏卷（20）、2017新课标Ⅲ卷（37）、2016江苏卷（21）、2016江苏卷（29）、2016海南卷（30）、2015江苏卷（11）、2015江苏卷（25）、2015江苏卷（20）、2015广东卷（3）、2015新课标Ⅱ卷（39）
讲考点
考点一 酶的研究与应用
1．果胶酶在果汁生产中的应用
（1）果胶酶：由多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶及果胶酯酶等组成，作用主要是瓦解植物的细胞壁及胞间层，使果汁变得澄清，增加出汁率。
（2）酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力，可用酶催化的化学反应的反应速率表示。
（3）影响酶活性的因素：温度、pH和酶的抑制剂等。
2．探究温度和pH对酶活性的影响
（1）实验原理
①果胶酶活性受温度和pH的影响，处于最适温度和最适pH时，酶活性最高。
②果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶活性大小呈正相关。
（2）实验结果
①果汁体积越多，说明果胶酶的活性越高。
②果汁越澄清，说明果胶酶活性越高。
3．探究果胶酶的用量
（1）实验原理。
①在一定条件下，随着酶的用量增加，果汁的体积增加。
②当酶的用量达到一定值后，再增加酶的用量，果汁的体积不变。
（2）实验结果：果汁体积不变的最低酶用量就是酶的最适用量。
4．探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
（1）加酶洗衣粉
指含有酶制剂的洗衣粉。
（2）影响加酶洗衣粉中酶活性的因素：温度、pH、表面活性剂等。
（3）不同类型的加酶洗衣粉的洗涤效果
①实验原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。
②控制变量
a.自变量：加酶洗衣粉的种类。
b.无关变量：水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的材质和大小、洗涤方式和时间等。
c.设置变量时要考虑生活中的具体情况。
5．制备和应用固定化酶
（1）固定化酶的应用实例
①化学反应：葡萄糖＋葡萄糖异构酶→果糖。
②固定化酶反应柱：将酶固定在颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装入反应柱内，反应柱底端装有分布着许多小孔的筛板，酶颗粒无法通过小孔，而反应溶液却能自由出入。
③意义：酶既易于催化化学反应，又易于回收，可以重复利用。
（2）固定化细胞技术
①概念：固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。
②常用方法：物理吸附法、化学结合法和包埋法。
③实验流程：酵母细胞的活化→配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞→冲洗→发酵。
（3）结论：实验数据与理论分析相符，证明对分离现象的理论解释是正确的。
【例1】（2017年江苏卷，17）为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是（ ）
A．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强
B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同
D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
【答案】C
【跟踪训练1】小球藻可用于污水净化，其繁殖能力（生长量）在一定程度上可以反映藻细胞消耗N、P等的能力。科研人员比较游离小球藻和用海藻酸钠固定化后的小球藻生长量变化，结果如右图。相关叙述错误的是（）
A．本研究中固定化小球藻采用的方法是包埋法
B．实验中可用CaCl2浸泡凝胶珠使其形成稳定结构
C．结果表明固定化小球藻的生长期较短、生长速率低
D．使用固定化小球藻有利于重复使用且可避免水体二次污染
【答案】C
【解析】海藻酸钠固定化一般是包埋法，A正确；CaCl2浸泡凝胶珠使其形成稳定结构，B正确；固定化小球藻生长量更大，说明生长速率快，C错误；固定化小球藻有利于重复使用且可避免水体二次污染，D正确。
考点二 DNA及植物有效成分的提取
1．DNA的粗提取与鉴定
（1）实验原理
DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理可将DNA与蛋白质进一步分离；DNA与二苯胺沸水浴加热，呈蓝色。
（2）操作流程（以鸡血为例）
材料的选取→破碎细胞：鸡血细胞→加蒸馏水→用玻璃棒搅拌→用纱布过滤→收集滤液→去除杂质→DNA的析出→DNA的鉴定。
2．植物有效成分的提取
（1）提取玫瑰精油实验
①方法：水蒸气蒸馏法。
②实验流程：鲜玫瑰花加清水，水蒸气蒸馏→油水混合物→加入NaC1分离油层→加入无水Na2SO4除水→过滤玫瑰油
（2）提取橘皮精油的实验
①方法：一般采用压榨法。
②实验流程：石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油
（3）胡萝卜素的提取
①胡萝卜素性质：不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。
②提取方法及流程
a.方法：萃取法，石油醚最适宜作萃取剂。
b.实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
c.鉴定方法：纸层析法。
【例2】（2017年新课标Ⅲ卷，37）绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏（含回收溶剂）→重结晶→成品。回答下列问题：
（1）在提取物质W时，最好应选用的一种原料是___________________（填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”）的植物甲，不宜选用其他两种的原因是___________________________________。
（2）提取物质W时，振荡的作用是______________________。
（3）活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是________________。
（4）现有丙酮（沸点56
℃）、乙醇（沸点约78
℃）两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是__________________________________。
（5）该实验操作过程中应注意的事项是_________________（答出两点即可）。
【答案】（1）晾干 高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被稀释，进而降低对物质W的提取效果
（2）使原料和溶剂充分混匀
（3）去除提取液中的色素
（4）丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少
（5）在温度较低的情况下操作，防火
【跟踪训练2】下表有关“DNA粗提取和鉴定”的相关操作中所选取的试剂，错误的是（ ）
选项
相关操作
选用的试剂
A
破碎鸡血细胞
蒸馏水
B
溶解核内DNA
0.14mol/L的NaCl溶液
C
提取杂质较少的DNA
冷却的95%的酒精
D
DNA的鉴定
现配的二苯胺试剂
【答案】B
【解析】在鸡血细胞液中加入蒸馏水，使得血细胞吸水胀破，A正确；0.14mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最低，B错误；DNA不溶解于酒精，而其它杂质能溶解于酒精，则用体积分数为95%的冷酒精能提取杂质较少的DNA，C正确；DNA用二苯胺鉴定成蓝色，双缩脲用来检测蛋白质成紫色，D正确。
讲方法
1．定量探究某实验变量对实验结果影响的方法
第一步：通过设置一系列具有一定梯度的自变量进行实验。
第二步：根据实验结果分析实验自变量的取值范围是否合适（即是否出现最适值）。
①如果出现最适值，说明自变量的范围设置合理。
②如果不出现最适值，说明白变量的范围设置不合理，可将此实验作为预实验，然后根据实验结果重新设置自变量的梯度和范围。
第三步：如果要提高实验的精度，应减小实验自变量的梯度，且梯度差越小，实验结果越精确。
2．植物有效成分的提取的三种常用方法比较
提取方法
水蒸气蒸馏法
压榨法
萃取法
实验原理
利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来
通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油
使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂获得芳香油
方法步骤
①水蒸气蒸馏②分离油层③除水过滤
①石灰水浸泡、漂洗②压榨、过滤、静置③再次过滤
①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩
适用范围
适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中
优点
简单易行，便于分离
生产成本低，易保持原料原有的结构和功能
出油率高，易分离
局限性
水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题
分离较为困难，出油率相对较低
使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量
讲易错
1．橘皮精油提取操作中注意的问题
（1）橘皮在石灰水中浸泡时间为10小时以上。
（2）橘皮要浸透，压榨时才不会滑脱。
（3）压榨时加入0.25%的小苏打和5%的硫酸钠。
2．胡萝卜素粗品鉴定过程中的5个易错点
（1）层析时没有选择干净的滤纸，导致实验现象不明显。为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。
（2）点样时点样圆点太大（直径大于2
mm）会导致最终在滤纸上形成一条线，无法辨认被提取的色素。点样圆点的直径应为2
mm。
（3）将点好样的滤纸卷成圆筒状，卷纸时不能将滤纸两边相互接触，以避免由于毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。
（4）层析液没及样品原点，色素溶解于层析液中，造成实验失败。层析液不可没及样品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。
（5）没有设置标准样品作对照。层析液中是否提取到胡萝卜素，可通过与标准样品中的β－胡萝卜素作对比予以确认。专题36 生物技术在其他方面的应用
一、选择题（10小题，每小题5分，共50分）
1．下列加酶洗衣粉使用注意事项，叙述正确的是（ ）
①蛋白质类织物不能用加酶洗衣粉来洗涤
②加酶洗衣粉使用的水温一般在50℃以下
③加酶洗衣粉不宜存放太久，加酶洗衣粉有保质期
④碱性蛋白酶洗衣粉会分解人体皮肤表面蛋白质，而使人患有过敏性皮质、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触
A．①②
B．②③④
C．①③④
D．①②③④
【答案】D
2．制取橘皮精油的过程中，需先后进行两次过滤，则橘皮精油为（ ）
A．经过第一次过滤后的滤液
B．经过第一次、第二次过滤后的滤液
C．经过第二次过滤后的滤液
D．经过第一次过滤后静置后处理的上清液和第二次过滤后的滤液
【答案】D
【解析】制取橘皮精油的过程中，为了提高出油率，首先将橘皮去水干燥，然后用石灰水浸泡，经漂洗、压榨得到压榨液后，用普通布袋过滤除去固体物和残渣（第一次过滤），对滤液进行离心进一步除去较小的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮油分离出来，然后在5℃～10℃下静置5～7天，使果蜡等杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮油，其余部分通过滤纸过滤（第二次过滤），滤液与吸出的上层橘皮油合并后成为最终的橘皮精油。故橘皮精油是经过第一次过滤后静置处理的上清液和第二次过滤后的滤液，D正确。
3．图1、2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作示意图，下列有关叙述正确的是（ ）
A．图1、2中加入蒸馏水的目的相同
B．图1、2中完成过滤之后都保留滤液
C．图2中过滤时的盐溶液浓度约为0．014m年l/L
D．在图1滤液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质
【答案】D
4．下列对胡萝卜素的提取过程的分析，正确的是（ ）
A．将新鲜的胡萝卜粉碎后置于烘箱中烘干，温度越高、时间越长效果越好
B．萃取过程中在瓶口安装冷凝回流装置，是为了防止加热时有机溶剂挥发
C．萃取胡萝卜素的有机溶剂需要与水混溶，萃取效率取决于原料的含水量
D．用蒸馏装置蒸馏滤液时，蒸发出去的是胡萝卜素，烧瓶里留下的是溶剂
【答案】B
【解析】在把新鲜的胡萝卜置于烘箱中烘干时，温度越高、干燥时间越长，胡萝卜素会分解，A错误；在萃取过程中，为了防止加热时有机溶剂挥发需要在瓶中安装冷凝回流装置，B正确；作为萃取胡萝卜素的有机溶剂不能与水混溶，C错误；将滤液用蒸馏装置进行蒸馏时，蒸发出去的是有机溶液，留下的是胡萝卜素，D错误。
5．新鲜的柑橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分，压榨之前，需要将柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。下列叙述不正确的是（ ）
A．石灰水能破坏细胞结构、分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱
B．石灰水是强碱，浸泡主要是为了中和柑橘皮中的酸性物质
C．浸泡后的柑橘皮要用流水漂洗，避免与皮肤接触
D．橘皮在石灰水中的浸泡时间应在10
h以上
【答案】B
【解析】压榨法提取橘皮精油使用石灰水浸泡的原理是石灰水能够破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率，而不是与酸性物质发生中和反应；石灰水有强碱性，所以应避免与皮肤接触；为提高出油率浸泡时间要达10
h以上。
6．下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是（ ）
A．从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小
B．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药
C．尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用
D．将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌
【答案】C
7．下图为胡萝卜素的纸层析结果示意图。下列有关的说法中，正确的是（ ）
A．A、B、C、D
4点中，属于标准样品的样点是B和C，提取样品的样点是A和D
B．点样的要求是点样应该快速细致，圆点要小，每次点样时滤纸都要干燥
C．在图中的层析谱中，①和②代表的物质分别是其他色素和杂质、β-胡萝卜素
D．该层析的目的是β－胡萝卜素的鉴定
【答案】B
【解析】点样时，应该快速细致，圆点要小，每次点样时滤纸都要干燥．A、B、C、D
4点中，属于标准样品的样点是A和D，提取样品的样点是B和C，A错误，B正确；在图中的层析谱中，①和②代表的物质分别是β-胡萝卜素、其他色素和杂质，该层析的目的是胡萝卜素粗品的鉴定，C、D错误。
8．下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ）
A．新鲜鸡血、菜花等动植物材料均可用于DNA的粗提取
B．植物材料需加入洗涤剂瓦解细胞膜
C．DNA不溶于95%的冷酒精而溶于2mol/L的NaCl溶液
D．溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺试剂，溶液迅速变蓝
【答案】D
【解析】新鲜鸡血、菜花等动植物材料含有大量的DNA，均可用于DNA的粗提取，A正确；提取植物材料DNA时，需加入洗涤剂和食盐，其中洗涤剂的作用是瓦解细胞膜，A正确；DNA不溶于95%的冷酒精而溶于2mol/L的NaCl溶液，C正确；DNA用二苯胺鉴定时，需要加热才能出现蓝色，D错误。
9．在“探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤效果”的实验中，变量控制方法正确的是（ ）
A．实验材料的污染程度属于本实验的无关变量，实验过程中不必考虑
B．若采用手洗法进行去污操作，需尽可能保证各组洗涤用力程度、时间等基本相同
C．水温属于本实验的变量，实验过程中必须保证各组实验温度相同且恒定
D．水的用量和布料的大小是成正比的，实验用的布料越大，水量越多，实验效果越好
【答案】B
10．在玫瑰精油和橘皮精油提取过程中，正确的是（）
A．玫瑰精油和橘皮精油都可用蒸馏、压榨和萃取的方法提取
B．分离出的玫瑰精油油层还会含有一定的水分，可加入无水Na2SO4吸水
C．新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶等，为了提高出油率，需用CaCO3水溶液浸泡
D．玫瑰精油和橘皮精油都有很强的挥发性，易溶于有机溶剂，其成分都是萜类化合物
【答案】B
【解析】橘皮易焦糊适宜用压榨法提取，不能用蒸馏法提取，故A错误；提取玫瑰精油过程中，向油水混合物中加入NaCl以加速油水分层，分离的油层中还含有一定的水分，需加入无水Na2SO4将水除去，故B正确；新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶等，如果直接压榨，出油率低，为了提高出油率，需用石灰水溶液浸泡，故C错误；大部分植物芳香油的主要成分是萜类化合物及其衍生物，但橘皮精油的主要成分是柠檬烯，故D错误。
二、非选择题（5小题，共50分）
11．下图表示以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定的操作程序，请分析回答下列问题：
（1）步骤一中，向鸡血细胞液中加入_____________并搅拌，可使鸡血细胞破裂。
（2）步骤二中，过滤后收集含有DNA的_____________。
（3）步骤三、四的操作原理是DNA在_____________中溶解度不同而去除杂质，步骤四的主要操作是滴加蒸馏水并搅拌，当观察到溶液中_____________时，操作停止，过滤去除溶液中的杂质。
（4）氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，步骤七的具体操作是将步骤六获得的滤液与等量的氯仿充分混合，静罝一段时间，吸取_____________，然后加入等体积的、冷却的_____________，静置2 3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA。
（5）步骤八：DNA遇_____________试剂，沸水浴5min，冷却后，溶液呈_____________色。
【答案】（1）蒸馏水
（2）滤液
（3）不同浓度的NaCl溶液 絮状物不再增加
（4）上清液 酒精
（5）二苯胺 蓝
（4）氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，步骤七的具体操作是将步骤六获得的滤液与等量的氯仿充分混合，静罝一段时间，吸取上清液，然后加入等体积的、冷却的酒精，静置2 3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA。
（5）DNA遇二苯胺试剂，沸水浴5min，冷却后，溶液呈蓝色，可用于鉴定DNA。
12．近几年我国柑橘大丰收，提取橘皮精油是提高其经济价值的重要途径。请分析回答提取过程的有关问题：
（1）提取橘皮精油，常采用________法而不用水蒸气蒸馏法，原因是_______________________。
（2）提取橘皮精油时，为了提高出油率，首先将橘皮______________，并用石灰水浸泡，石灰水的作用是________________________________________。
（3）压榨过程中，为了使橘皮精油易与水分离，常加入___________________________。
（4）得到压榨液后，过滤除去固体物和残渣，然后__________进一步除去质量较小的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮精油分离出来。此时，橘皮精油中含有少量的水和果蜡，需___________使杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮精油，其余部分过滤，___________混合合并后成为最终的橘皮精油。
【答案】（1）压榨 水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题
（2）干燥去水 破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率
（3）相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4
（4）离心 在5～10
℃下静置5～7天 滤液与吸出的上层橘油
（4）得到压榨液后，用布袋过滤除去固体物和残渣，对滤液进行离心进一步除去较小的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮精油分离出来，然后在5～10
℃下静置5～7天，使果蜡等杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮油，其余部分过滤，滤液与吸出的上层橘油混合合并后成为最终的橘皮精油。
13．利用紫甘薯制酒可以提高其经济附加值。请回答：
（1）在工厂化生产时，为提高紫甘薯的利用率，可加入果胶酶和淀粉酶，其中果胶酶可来自________________等微生物。由于酶在水溶液中不稳定，因此常将酶固定在某种介质上制成________。
（2）果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解为________。
A．半乳糖醛酸和葡萄糖
B．半乳糖和果糖
C．麦芽糖
D．半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯
（3）紫甘薯匀浆流经α－淀粉酶柱后，取适量流出的液体，经脱色后加入KI－I2溶液，结果液体呈红色。表明该液体中含有___________。
（4）在发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，取适量的干酵母，加入温水和______________。
（5）下图表示发酵液温度对酒精浓度的影响。据图判断，最佳温度是______________。
【答案】（1）黑曲霉或苹果青霉 固定化酶
（2）D
（3）糊精
（4）蔗糖
（5）28℃
（3）淀粉遇碘显蓝色，淀粉的初步水解产物糊精遇碘呈红色。
（4）要发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，取适量的干酵母，加入温水和蔗糖。
（5）分析曲线图可知，温度为28℃时，随着时间的推移，和其他温度对比，其酒精浓度最高，表明发酵的最佳温度是28℃。
14．糖皮质激素（GC）在临床上常用被用作免疫抑制剂，但长时间使用会导致体内糖皮质激素受体（GR）基因表达水平降低，GR含量较少；人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”，它主要存在于人参植株的根须中，但是含量较低，采用植物组织培养的方法可获取大量的人参皂苷。回答下列问题：
（1）植物组织培养常用的培养基是＿＿＿＿＿。配置诱导愈伤组织的固体培养分装后要进行＿＿＿；接种前要对人参根进行＿＿＿＿＿＿。
（2）培养初期，可用少量＿＿＿＿＿＿酶处理愈伤组织，获取单细胞或小细胞团，在液体培养基中进行悬浮培养，可有效提高人参皂苷合成量。
（3）人参皂苷易溶于亲水性有机溶剂，从培养物干粉中提取人参皂苷可用＿＿＿＿＿的方法，操作时应采用＿＿＿加热。
（4）研究人员从人参皂苷中分离出了Rb1、Rg1、Rh1三种物质。为研究这三种物质缓解GC抵抗现象的效果，研究人员利用体外培养的人体细胞进行相关实验，结果见下表：
实验结果说明能够缓解GC抵抗现象的人参细胞提取物是＿＿＿＿＿＿。Rg1可能是通过抑制GR基因表达的＿＿＿＿＿＿＿＿＿过程，使GC抵抗现象加重。
【答案】（1）MS培养基灭菌消毒
（2）纤维素（或果胶）
（3）萃取隔水（或水浴）
（4）Rb1和Rh1
翻译
15．小球藻是一种单细胞绿藻，能进行高效的光合作用，可以有效除去污水中的N、P等。其繁殖能力（生长量）在一定程度上可以反映藻细胞消耗N、P等的能力。科研人员对此进行了相关研究，结果如下图。请回答下列问题：
（1）图1说明固定化小球藻生长周期比游离小球藻____________，使用固定化小球藻处理污水的好处是________________。
（2）固定化小球藻的常用方法是___________。根据图2判断，固定化小球藻最适的海藻酸钠溶液浓度为___________，固定形成的凝胶珠颜色是___________。若海藻酸钠浓度过高，细胞生长量反而降低，原因是形成的凝胶珠网格过于致密，导致__________________。
（3）据图3可知，制备的凝胶球直径为_____________较适宜，凝胶珠直径过大，不利于小球藻获得充足的________。
【答案】（1）较长 便于从污水中分离，防止二次污染（或可以重复利用）
（2）包埋法 1.5% 绿色 培养液中的底物和藻细胞产生的代谢废物不易进出凝胶珠
（3）0.3mm 光照和营养物质
