Question

高果糖浆可以作为蔗糖的替代品，其优点在于不会像蔗糖一样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病等。可答下列有关问题：

（1）高果糖浆是指富含__________的糖浆，这种糖可以由葡萄糖在__________酶的催化下转化而来。科研人员将这种酶固定在颗粒状载体上，然后将酶颗粒装在反应柱中催化葡萄糖的转化。与直接将酶与葡萄糖溶液混合相比，这样做的优点是__________（说出两项）。

（2）用凝胶色谱法提取上述酶颗粒时，先从凝胶色谱柱中洗脱出来的是__________的蛋白质。向色谱柱中装填凝胶的时候，必须要保证凝胶的装填要__________，否则会影响分离效果。

（3）大多数工厂生产高果糖浆用的原料是玉米淀粉，在生产过程中会产生一些含淀粉的废水。若利用废水中的玉米淀粉培养红酵母（多种红酵母的统称），并从中提取β-胡萝卜素，可变废为宝。实验发现，当用该废水浓缩后制成固体培养基、接种红酵母后，即使是置于温度、pH、气体供应等适宜的环境中培养，也并没有得到红酵母菌落。究其原因，很可能是____________________。若经改良后获得了不同红酵母，并从中筛选出高产β-胡萝卜素的红酵母菌株，其中常用的接种方法有________________。

Answer

果糖 葡萄糖异构 酶与产物容易分离（不影响产品质量）；可以重复利用（降低生产成本） 相对分子质量大的 紧密、均匀、没有气泡 缺乏特殊营养物质（及氮源、无机盐） 稀释涂布平板法和平板划线法

【解析】

1、凝胶色谱法（分配色谱法）的原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。

2、培养基的成分包括碳源、氮源、水和无机盐，有的微生物需要特殊的营养物质。

3、固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法（交联法）；由于细胞相对于酶来说更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法；固定化细胞在多步酶促反应中发挥连续催化作用，但如果反应底物是大分子物质，则难以自由通过细胞膜，从而限制固定化细胞的催化反应；由于酶小，容易从包埋的材料中漏出，采用物理吸附法和化学结合法，固定化酶的优点既能与反应物接触，又能与产物分离；可以反复利用。

（1）高果糖浆是葡萄糖在葡萄糖异构酶的作用下生成果糖形成的，富含果糖；将酶固定在颗粒状载体上，是固定化酶技术，优点是酶与产物容易分离（不影响产品质量）；可以重复利用（降低生产成本）。

（2）相对分子质量较大的蛋白质不能进入凝胶颗粒内部，经过的路程短，速度快，所以在凝胶色谱柱中先洗脱出来；凝胶柱装填时保证凝胶装填要紧密、均匀、没有气泡。

（3）培养基的营养物质包括碳源、氮源、水和无机盐，将废水浓缩成固体培养基培养红酵母，没有获得菌落，淀粉可以提供碳源，因此可能是缺乏特殊营养物质（及氮源、无机盐），常用的微生物接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法。