【生物】2020届一轮复习酶的应用作业

【生物】2020届一轮复习酶的应用作业

‎2020届 一轮复习 酶的应用 作业 一、选择题 ‎1.下列有关果胶酶及果胶酶实验探究的叙述，正确的是(　　)‎ A.探究果胶酶的用量时，pH、温度不影响实验结果 B.果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和葡萄糖异构酶等 C.探究温度对果胶酶活性的影响时，温度、苹果泥、果胶酶的用量及反应时间等都是自变量 D.可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶酶的用量 答案　D 解析　探究果胶酶的用量时，pH、温度会影响实验结果；葡萄糖异构酶不属于果胶酶；探究温度对果胶酶活性的影响实验中，温度为单一变量，其他因素保持不变。‎ ‎2.下列关于固定化酶的说法，错误的是(　　)‎ A.固定化酶的不足之处是不能催化一系列反应 B.固定化酶可再次利用，降低了生产成本 C.固定后的酶既能与反应物接触，又能与反应物分离 D.固定化酶易溶于水 答案　D 解析　由于酶具有专一性，因此固定化酶不能催化一系列反应，A项正确；固定化酶可反复利用，降低了生产成本，B项正确；固定后的酶既能与反应物接触，又能与反应物分离，C项正确；固定化酶不易溶于水，易与反应物分离，D项错误。‎ ‎3.某校学生尝试用琼脂作载体，用包埋法固定α-淀粉酶来探究固定化酶的催化效果。实验结果见下表(假设加入试管中的固定化淀粉酶量与普通α-淀粉酶量相同)。实验表明1号试管中淀粉未被水解，最可能的原因是(　　)‎ ‎1号试管 ‎2号试管 固定化淀粉酶 ‎√‎ ‎－‎ 普通α-淀粉酶 ‎－‎ ‎√‎ 淀粉溶液 ‎√‎ ‎√‎ ‎60℃保温5min，取出冷却至室温，滴加碘—碘化钾溶液 现象 变蓝 不变蓝 A.实验中的温度过高，导致固定化淀粉酶失去活性 B.淀粉是大分子物质，难以通过琼脂与淀粉酶接触 C.水浴保温时间过短，固定化淀粉酶未将淀粉水解 D.实验程序出现错误，试管中应先加入碘—碘化钾溶液后保温 答案　B 解析　由于固定化酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物质，它不能通过琼脂与酶充分接触，导致淀粉不能被水解而遇碘—碘化钾溶液呈现蓝色。‎ ‎4.下图为某同学探究温度对果胶酶活性的影响的实验操作流程图，下列叙述错误的是(　　)‎ 底物　　　酶液 ‎↓　　　　↓‎ 在所控制温度下处理一段时间 ‎↓‎ 底物与酶混合 ‎↓‎ 在所需温度下保温一段时间 ‎↓‎ 检测 A.底物为苹果泥，酶液为果胶酶溶液 B.底物与酶混合前的同温处理可以取消 C.实验的自变量为底物与酶混合后的温度 D.检测的是果汁的体积或果汁的澄清度 答案　B 二、非选择题 ‎5.(2018·浙江丽衢湖联考)回答下列果汁中的果胶和果胶酶的相关问题：‎ ‎(1)自制的果汁很浑浊，主要是含有大量杂质，杂质的主要成分是______，可用_______检测。市售果汁为达到澄清透明且不降低品质的要求，常用____________________处理。‎ ‎(2)市售果汁在制作过程中要进行灭菌，灭菌是指使用强烈的理化因素杀死______________。不同的物质灭菌有所区别，如葡萄糖，为防止_________，要用500g/cm2压力(90℃以上)灭菌30min，而尿素只能用G6玻璃砂漏斗过滤灭菌，原因是______________________。‎ ‎(3)果汁饮料要求细菌总数≤100个/mL，大肠杆菌＜3个/100 mL。为了检测某成品受细菌污染情况，需要培养和计数，其中所用的细菌分离方法是__________________________。‎ 答案　(1)果胶　乙醇　果胶酶(或果胶酶和果胶甲酯酶)　(2)(物体内外)所有的微生物　葡萄糖分解碳化　尿素加热会分解　(3)涂布分离法 解析　(1)果汁中含有大量的果胶而显得浑浊，果胶不溶于乙醇，可以用乙醇来对其进行检测，这是简便的鉴定方法，为了去除果胶又不影响果汁质量，可以用果胶酶来提高果汁的澄清度。‎ ‎(2)灭菌是指使用强烈的理化因素杀死所有的微生物。不同的物质灭菌有所区别，如葡萄糖，为防止葡萄糖分解碳化，要用500g/cm2压力(90℃以上)灭菌30min；而尿素因为加热会被分解，所以只能用G6玻璃砂漏斗过滤灭菌。‎ ‎(3)对饮料中的细菌进行培养和计数要用活菌计数法，即涂布分离法。‎ ‎6.果胶酶能分解果胶等物质，澄清果蔬饮料，在食品加工业中有着广泛的应用。某兴趣小组的同学对三种不同品牌的果胶酶制剂(制剂中果胶酶浓度相同)进行了探究，其实验设计及实验结果如表所示。‎ 分组 蒸馏水(mL)‎ 缓冲液(mL)‎ 果汁(mL)‎ 果胶酶制剂(mL)‎ 果汁浑浊程度 甲 乙 丙 ‎1‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎5‎ ‎2‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎＋‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎5‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎0‎ ‎＋＋＋‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎5‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎＋＋‎ ‎4‎ X ‎2‎ ‎5‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ Y 注：“＋”越多表示果汁越浑浊。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)表中X所代表的数值应为__________，Y的果汁浑浊程度应表示为____________(用若干个“＋”表示)。‎ ‎(2)除了观察果汁浑浊程度外，还可以通过检测________________的变化量来判断不同品牌果胶酶制剂的效果。若使用该方法，相关物质变化量最大的是________组。‎ ‎(3)微生物是生产果胶酶的优良生物资源。分离和筛选能产生果胶酶的微生物，使用的培养基应以________为唯一碳源；如需进一步纯化果胶酶，可根据果胶酶分子的___________(至少写出两点)等特性进行分离提纯。由于果胶酶的活性容易受到外界环境因素的干扰，所以应利用______________技术减少影响从而保护酶的活性。‎ 答案　(1)4　＋＋＋＋(或多于＋＋＋)　(2)反应物(或半乳糖醛酸)　1　(3)果胶　形状和大小(或所带电荷性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等)　固定化酶 解析　(1)对照实验应遵循单一变量原则，要严格控制无关变量相同且适宜。由题中实验分组处理可知，第4组实验中没有添加果胶酶制剂，为保证各组实验溶液体积相同，X应为4；果胶酶能分解果胶等物质以澄清果蔬饮料，故没有添加果胶酶制剂的第4组的果汁浑浊程度应当最高。(2)果胶酶可水解果胶，可通过反应中反应物的减少量或生成物的增加量来表示果胶酶的作用效果。(3)果胶可作为微生物培养的碳源，并且果胶的水解需要果胶酶，故在分离和筛选能产生果胶酶的微生物时，要使用以果胶作为唯一碳源的培养基。分离提纯物质一般根据其物质的相关特性设置分离提纯方法，如：“形状和大小”“所带电荷性质和多少”“溶解度”“吸附性质和对其他分子的亲和力”等。固定化酶技术能有效地减少外界环境对酶的影响。‎ ‎7.固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。东北农业大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量)，分析回答：‎ ‎(1)从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所示结果可以得出的结论是_____。‎ ‎(2)乙图曲线表明浓度为__________的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低的原因是_____________________________________________________________。‎ ‎(3)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由丙图可知，固定化酶一般可重复使用________次，以后酶活力明显下降。‎ ‎(4)固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，同时用戊二醛作交联剂，这是因为_______。‎ 答案　(1)固定化酶比游离酶对温度变化适应性更强且应用范围更广　(2)3%　海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足　(3)3　(4)直接包埋不紧密，酶分子容易漏出 解析　(1)由题图甲可知，固定化酶比游离酶对温度变化适应性更强且应用范围更广。(2)由题图乙可知，浓度为3%时，酶活力最好，说明该浓度时海藻酸钠包埋效果最好。(3)观察题图丙可知，固定化酶一般可重复使用3次，使用了3次以后，曲线下降明显，说明酶活力下降很多。(4)直接包埋不紧密，酶分子容易漏出，所以一般要用戊二醛作交联剂。‎ ‎8.(2018·浙江超级全能生3月联考)耐高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。如图表示从热泉的嗜热菌样品中进行筛选分离菌种，经过耐高温淀粉酶的提纯和固定化后，用于工业化生产的过程。请回答：‎ ‎(1)①过程进行的操作为_________，②过程实施的是_________分离法；可根据Ⅰ号培养基上__________________的大小，来确定需扩大培养的目标菌种。‎ ‎(2)Ⅰ号培养基中除了加入淀粉外，还需加入另一种重要的营养成分是____________(A.琼脂　B.葡萄糖　C.硝酸铵　D.碳酸氢钠)，并放在高温条件下培养。‎ ‎(3)将适量经提纯的耐高温淀粉酶通过______法固定在石英砂上，形成固定化酶柱，此后用一定浓度的淀粉溶液进行过柱试验，可往流出液中滴加_______溶液检测酶的催化效果，但结果发现流出液显蓝色，请分析在上述操作中存在的问题可能是__________(至少写出两点)。‎ 答案　(1)稀释　涂布　菌落周围透明圈　(2)C　(3)吸附　KI－I2　未取反应一段时间后的流出液进行显色反应；液体过柱的流速过快 解析　(1)图示代表菌种的稀释、分离和扩大培养等过程；Ⅰ号培养基上的菌落分布是涂布分离的结果，Ⅱ号培养基上的菌落分布是划线分离的结果，目标菌种应选择菌落周围透明圈较大的。(2)Ⅰ号培养基的目的是筛选到目标菌种，故为选择培养基；除淀粉作为碳源外，还应满足氮源的需要，硝酸铵作为无机氮源，能满足需要。(3)石英砂具有较强的吸附性，用其进行的固定化方法为吸附法；过柱后流出液中的淀粉是否完全分解为糊精，可通过加入KI－I2溶液进行检测；分析流出液中仍存在淀粉的可能原因，要求熟悉教材实验的操作流程，分别从洗柱、过柱、调速、检测等环节寻找可能的原因。‎ ‎9.为了提高果胶酶的利用率，科学家进行了固定化果胶酶的相关研究。‎ ‎(1)果胶酶的固定化：取磁性壳聚糖微球固体颗粒，加入果胶酶溶液，30℃条件下振荡1h，装入图甲反应柱中，用蒸馏水洗去______________________，放置在4℃冰箱中保存。上述固定化果胶酶的方法属于________。‎ A.包埋法 B.吸附法 C.共价偶联法 D.交联法 ‎(2)果胶酶活力测定方法：以果胶酶单位时间内催化产生的主要产物________________的量计算酶的活力。已知3，5-二硝基水杨酸与果胶水解的主要产物共热能产生棕红色的氨基化合物，在一定范围内产物的量和反应液颜色深浅成正比，可用________________法测定产物的量。此方法需要制作标准曲线，如图乙所示，其中纵坐标一般为______________。‎ ‎(3)下图是固定化果胶酶的部分研究结果，据图可知用上述方法制备的固定化果胶酶与游离酶相比最适温度______(填“升高”或“降低”)，最适pH______(填“升高”或“降低”)。‎ ‎(4)在果汁生产中使用固定化果胶酶具有很多优点，以下说法中不属于其优点的是_____。‎ A.固定化果胶酶可以重复回收，多次利用 B.固定化果胶酶可以提高酶的稳定性和果汁的质量 C.便于果汁加工工艺操作的连续化、自动化 D.用于处理破碎果实，可以提高出汁率，促进澄清 答案　(1)未固定的游离果胶酶　B　(2)半乳糖醛酸　光电比色　光密度值(或OD值)　(3)升高　降低　(4)D ‎10.葡萄收获的季节性较强，并且不易运输，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，可以将其加工制作成果汁、果酒、果醋等。如图1是简单的生产流程图，结合所学知识回答下列问题：‎ 图1‎ 图2‎ ‎(1)果胶酶的使用过程①中，需要对酶的活性、酶的用量进行研究。在图2甲、乙两个曲线中，果胶酶活性受环境因素影响的变化曲线是________，纵轴还可以用_______________来表示，自变量X可以代表________等；自变量Y可代表____________________。‎ ‎(2)果胶酶的最适用量是图2中的________点对应的量。‎ ‎(3)③→⑤过程中不用灭菌一般也不会受到杂菌的污染，原因是___________________。‎ 答案　(1)甲　过滤得到的果汁的体积　温度、pH　果胶酶的浓度(或用量)　(2)B　(3)培养液中缺氧环境及酵母菌产生的酒精能抑制绝大多数微生物的生长繁殖 解析　(1)果胶酶的活性受温度、pH等条件的影响，每一种酶的最适pH和最适温度是一定的，衡量实验结果的指标有两个，一个是果汁的体积，另一个是果汁的澄清度。‎ ‎(2)果胶酶的最适用量是过滤得到果汁澄清度最高时对应的最小酶量，B点后酶量增加而澄清度不再增加，因此B点对应的量为最适用量。‎ ‎(3)缺氧条件不利于大多数细菌的生存，同时酵母菌产生的酒精有杀菌作用。‎