【生物】2019届一轮复习人教版第40讲　发酵技术实践和酶的应用

【生物】2019届一轮复习人教版第40讲　发酵技术实践和酶的应用

第40讲　发酵技术实践和酶的应用 ‎[考纲要求]　1.发酵食品加工的基本方法(A)。2.酶在洗涤等方面的应用(B)。3.制备和应用固相化酶(A)。4.实验：(1)果酒和果醋的制作(b)；(2)腐乳的制作(a)；(3)探究酶在洗涤方面的应用(c)；(4)酵母细胞的固定化技术(b)。‎ 考点一　果酒和果醋的制作 ‎1．果酒与果醋的制作 ‎(1)制作原理与发酵条件 项目 果酒制作 果醋制作 菌种 酵母菌 醋酸菌 菌种来源 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 变酸酒表面的菌膜 发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O＋能量；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2＋能量 氧气、糖源充足时：‎ C6H12O6＋2O2―→‎ ‎2CH3COOH＋2CO2＋2H2O；‎ 缺少糖源、氧气充足时：‎ C2H5OH＋O2―→‎ CH3COOH＋H2O＋能量 温度 一般酒精发酵18～25 ℃，繁殖最适为20 ℃左右 最适为30～35 ℃‎ 气体 前期：需氧，后期：无氧 需要充足的氧气 时间 ‎10～12天 ‎7～8天 ‎(2)制作流程 挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵 ‎　　　　　　　　　　　　　　 　　 ↓ ↓‎ ‎　　　　　　　　　　　 果酒　　果醋 ‎(3)葡萄酒呈现深红色的原因是红葡萄皮的色素进入发酵液。‎ ‎(4)现在工厂生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，采取的措施是直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。‎ ‎2．腐乳的制作 ‎(1)制作原理 毛霉等微生物能产生蛋白酶、脂肪酶，可分解有机物。‎ ‎①蛋白质氨基酸＋小分子的肽。‎ ‎②脂肪甘油＋脂肪酸。‎ ‎(2)制作流程 直接接种或利用空气中的毛霉孢子 ‎(3)影响腐乳品质的条件 项目 说明 水的控制 豆腐含水量以70%为宜，用含水量过高的豆腐制作腐乳，不易成形；用含水量过低的豆腐制作腐乳，不利于毛霉的生长 盐的控制 豆腐毛坯∶盐＝5∶1，盐浓度过高会影响腐乳的口味；盐浓度过低，腐乳易腐败变质 酒的控制 酒精含量一般控制在12%左右。酒精含量过高，使腐乳成熟时间延长；酒精含量过低，杂菌繁殖快，豆腐易腐败 温度控制 温度应保持在15～18 ℃，适合毛霉生长 发酵时间 发酵时间影响生化反应速率及生化产物的量 香辛料 具有调味和杀菌的作用，也会影响腐乳的风味或质量 ‎1．判断关于果酒与果醋制作的叙述 ‎(1)醋酸菌在无氧条件下利用酒精产生醋酸(　×　)‎ ‎(2)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度(　×　)‎ ‎(3)在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长(　√　)‎ ‎(4)在家庭中用新鲜葡萄制作果酒时，需给发酵装置适时排气(　√　)‎ ‎(5)在制作果酒、果醋时，适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖(　√　)‎ ‎(6)利用葡萄发酵产生果酒的后期，加入醋酸菌即可产生醋酸(　×　)‎ ‎2．判断关于腐乳制作的叙述 ‎(1)制作腐乳的菌种只有毛霉(　×　)‎ ‎(2)腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶(　√　)‎ ‎(3)将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量(　×　)‎ ‎(4)在腐乳制作过程中加入香辛料既能调节风味，还具有防腐杀菌作用(　√　)‎ ‎(5)在腐乳制作过程中，盐的用量要适宜，酒的含量一般控制在12%左右(　√　)‎ 如图为果酒和果醋制作的实验装置图，据图分析：‎ ‎(1)甲、乙、丙的作用分别是什么？‎ 提示　通入空气(氧气)、排气、取样(对发酵的情况进行及时的监测)。‎ ‎(2)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？‎ 提示　不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且不能将排气口淹没。‎ ‎(3)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，请说明原因。‎ 提示　醋酸菌是需氧菌，在发酵过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。‎ ‎(4)果酒搁置时间过久为什么会有酸味？‎ 提示　醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。‎ 命题点一　果酒、果醋制作原理的理解 ‎1．如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化，下列叙述正确的是(　　)‎ A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下 B．过程①和③都发生在酵母菌细胞的线粒体中 C．过程③和④都需要氧气的参与 D．过程①～④所需的最适温度基本相同 答案　C 解析　有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，均发生在细胞质基质中，产物是丙酮酸，而丙酮酸产生酒精只能发生在无氧呼吸过程中，A、B项错误；③过程属于有氧呼吸第二、三阶段，第三阶段需要氧气参与，④过程是制作果醋的过程，需醋酸菌 参与，醋酸菌是一种好氧细菌，因此④过程也需要氧气参与，C项正确；制作果酒时，最适温度为18～25 ℃，而制作果醋时，最适温度为30～35 ℃，D项错误。‎ ‎2．(2018·淮安调研)果酒是以新鲜水果或果汁为原料，经全部或部分发酵配制而成的，酒精度为7%～18%。在果酒的基础上继续发酵可得到果醋。下列有关果酒和果醋制作的叙述中，正确的是(　　)‎ A．果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成的 B．制作果醋的温度要比制作果酒的温度高些 C．传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种 D．葡萄汁装入发酵瓶时，要将瓶装满 答案　B 解析　果酒的制作离不开酵母菌，果醋的制作由醋酸菌完成；果醋的发酵最适温度为30～35 ℃，而果酒的发酵最适温度为18～25 ℃；传统的葡萄酒制作中起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌；葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。‎ 命题点二　果酒、果醋制作的过程和装置分析 ‎3．下图是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。‎ 下列相关叙述中，错误的是(　　)‎ A．根据图1可知，利用葡萄制作果醋时，必须先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵 B．冲洗葡萄时不能次数过多，否则果酒的制作会失败 C．图2的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染 D．制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要打开 答案　A 解析　图1中的流程是酵母菌发酵产生果酒及醋酸菌利用果酒发酵产生果醋的过程，但醋酸菌也可以在糖源和氧气充足的条件下直接利用糖类进行果醋发酵，A项错误；个人用简易装置制作果酒时，所利用的酵母菌来自葡萄皮的表面，所以不能将葡萄冲洗次数过多，否则会冲洗掉葡萄皮上的野生型酵母菌，B项正确；图2中的排气口弯曲可避免被空气中的杂菌污染，C项正确；由于酵母菌在有氧呼吸阶段利用的氧气来自装置中的空气，且无氧呼吸阶段需要保持无氧状态，所以无需打开充气口，而发酵过程中会有二氧化碳产生，所以要打开排气口；醋酸菌属于好氧菌，所以要始终将充气口和排气口打开，D项正确。‎ ‎4．葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关知识回答下列问题：‎ ‎(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程，发挥作用的微生物是________________。‎ ‎(2)该微生物通过无氧呼吸可分解______________，产生的终产物是______________和______________。‎ ‎(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲同学和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是______________________，导致发酵中出现的主要异常现象是________________________________；丙同学的错误是____________________，导致发酵中出现的主要异常现象是____________________________。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是____________、____________、____________。‎ ‎(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作的错误是____________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)酵母菌　(2)葡萄糖　酒精　CO2　(3)未夹住发酵瓶的充气管　发酵液从充气管流出，发酵液变酸　瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口　排气时发酵液从排气管流出　葡萄醋　葡萄酒　葡萄酒 (4)未及时排气 解析　在制作各种酒的过程中，常用酵母菌作菌种；酒精发酵是在无氧条件下进行的，甲同学未夹住发酵瓶的充气管，从而使氧气进入，导致酵母菌进行有氧呼吸，产生较多的二氧化碳，使发酵液从充气管流出，发酵液变酸；丙同学的错误是瓶中发酵液过多，淹没了排气管，抑制了发酵的进行，一般发酵液不得超过容器体积的2/3；上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋、葡萄酒、葡萄酒。在发酵过程中，若不能及时排气，可能会导致发酵瓶内气压过大冲开瓶塞。‎ 果酒和果醋发酵装置的设计思路 ‎(1)因酵母菌的繁殖需要氧气，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需要氧气。因酵母菌产生酒精是在无氧条件下，应控制氧气的进入，故应在充气口设置开关。‎ ‎(2)由于在发酵过程中都产生CO2，因此需设排气口；为防止空气中微生物的污染，排气口应连接一个长而弯曲的胶管。‎ ‎(3)因要对发酵的情况进行及时监测，应设置出料口便于取料。‎ 命题点三　腐乳的制作原理和过程分析 ‎5．(2017·江苏，10)下列关于“腐乳的制作”的实验，叙述正确的是(　　)‎ A．控制发酵温度的主要目的是腐乳调味 B．腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用 C．毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉 D．成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生 答案　B 解析　温度通过影响酶的活性影响腐乳发酵，控制发酵的温度主要有利于毛霉等微生物的生长和腐乳发酵，A项错误；香辛料和料酒都能抑制微生物的生长，具有防腐作用，B项正确；毛霉的主要作用是产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分解成小分子化合物，C项错误；成品腐乳表面的粘性物质主要是毛霉产生的，毛霉属于真菌，D项错误。‎ ‎6．腐乳是我国民间传统发酵食品，味道鲜美，营养丰富，风味独特，易于消化。请回答下列问题：‎ ‎(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是________，它与乳酸菌在结构上的主要区别是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)腐乳含有丰富的氨基酸、甘油、脂肪酸等小分子物质，与此有关的物质变化有________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 参与这些物质变化的酶有________________________________________________________。‎ ‎(3)腐乳的制作过程中需加盐腌制，那么用盐腌制的目的是__________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 要控制盐的用量，因为___________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)在腐乳的制作中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量应控制在12%左右的原因是_________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)毛霉　毛霉有由核膜包被的细胞核 (2)蛋白质→小分子的肽、氨基酸，脂肪→甘油、脂肪酸　蛋白酶、脂肪酶　(3)抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂　盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味　(4)酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败 解析　(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是毛霉，毛霉为真核生物，乳酸菌为原核生物，毛霉与乳酸菌在结构上的主要区别是毛霉有由核膜包被的细胞核。(2)‎ 腐乳的制作主要是利用了毛霉等真菌，因为毛霉能产生蛋白酶和脂肪酶，它们能将大分子物质水解成小分子物质，从而易于吸收。与此有关的物质变化有蛋白质→小分子的肽、氨基酸，脂肪→甘油、脂肪酸。(3)腐乳的制作过程中用盐腌制的目的是盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；加盐还可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂。但要控制盐的用量，因为盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。(4)在腐乳的制作中，卤汤中酒的含量应控制在12%左右，若酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；若酒精含量过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败。‎ 考点二　酶的研究及应用 ‎1.探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 ‎(1)加酶种类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。‎ ‎(2)作用原理：将大分子的蛋白质、脂肪、淀粉和纤维素分解为小分子物质，提高洗衣粉的去污能力。‎ ‎(3)实验设计(用对应数字填写下表)‎ 探究内容 自变量 无关变量 普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果 ‎①‎ ‎②③④⑤⑥‎ 不同温度下加酶洗衣粉的洗涤效果 ‎④‎ ‎①②③⑤⑥‎ 不同类型加酶洗衣粉的洗涤效果 ‎①‎ ‎②③⑤⑥‎ ‎①洗衣粉的种类　②污染物的种类　③洗衣粉的用量　④反应温度　 ⑤搅拌时间　⑥布料质地 ‎2．酶和酵母细胞的固定化 ‎(1)常用的几种固定方式 ‎①是包埋法，是将酶或者细胞包埋在细微的网格里。‎ ‎②是化学结合法，是将酶或者细胞相互结合或者结合到载体上。‎ ‎③是物理吸附法，是将酶或者细胞吸附在载体表面上。‎ ‎(2)酵母细胞的固定化及发酵 酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制聚乙烯醇—海藻酸钠溶液→酵母菌—聚乙烯醇—‎ 海藻酸钠溶液→固定化酵母细胞→冲洗→发酵。‎ ‎(1)用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型的加酶洗衣粉好(　×　)‎ ‎(2)棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤(　×　)‎ ‎(3)CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠(　√　)‎ ‎(4)固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显(　√　 )‎ 某一实验小组的同学，通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验装置如下图，请分析：‎ ‎(1)图中a、b、c分别是什么？‎ 提示　a是固定化酵母细胞，b是反应柱，c是筛板。‎ ‎(2)从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是什么？‎ 提示　葡萄糖溶液的浓度过高会使酵母细胞失水过多而死亡。‎ ‎(3)要想得到较多的酒精，加入反应液后应关闭活塞1和活塞2。‎ ‎(4)图中的长导管有什么用途？‎ 答案　释放CO2，防止空气中的杂菌进入反应柱。‎ 命题点一　酶的性质和应用的分析 ‎1．(2018·南京质检)加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果皮(橘络)会产生严重污染。目前，使用酶解法去除橘络，可减少污染。下列生长在特定环境中的四类微生物，不能产生所用酶的是(　　)‎ A．生长在麦麸上的黑曲霉 B．生长在酸奶中的乳酸菌 C．生长在棉籽壳上的平菇 D．生长在木屑上的木霉 答案　B 解析　橘络、麦麸、棉籽壳和木屑的主要成分都是纤维素，因为黑曲霉、平菇、木霉能产生纤维素酶，所以这些物质可以被利用。由于乳酸菌不能产生纤维素酶，因而不能去除橘络。‎ ‎2．有人设计实验探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并优于普通洗衣粉，实验分为两组，一组衣物用加酶洗衣粉洗涤，另一组衣物用普通洗衣粉洗涤，该实验设计缺少(　　)‎ A．用加酶洗衣粉洗涤和用适量普通洗衣粉洗涤的对照 B．既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤(即只用清水)的对照 C．用普通洗衣粉洗涤和用少量加酶洗衣粉洗涤的对照 D．用少量普通洗衣粉洗涤和用大量加酶洗衣粉洗涤的对照 答案　B 解析　该实验的自变量是洗衣粉的种类。实验设计应分为三组，其中实验组有两组，一组用加酶洗衣粉，一组用普通洗衣粉，另外应有一个空白对照组，既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤，而是用清水洗涤。‎ 命题点二　固定化酶和固定化酶的应用 ‎3．如图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述不正确的是(　　)‎ A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母细胞混合制备混合液 B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠 C．图2发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触 D．图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中 答案　A 解析　刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温，才能与活化的酵母细胞混合制备混合液，以免高温使酵母细胞失活；混合液加入CaCl2溶液进行固定化酵母细胞，CaCl2的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触，以利于发酵过程的顺利进行；制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤(去除残留的CaCl2)后再转移到图2装置中进行发酵。‎ ‎4．为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件，科研人员研究了氯化钙浓度对固定化酵母发酵性能的影响，结果如图。请回答：‎ ‎(1)与利用游离酵母生产啤酒相比，利用固定化酵母的优点有___________________________ _____________________________________________。‎ ‎(2)本实验结果表明，随氯化钙浓度的增大，凝胶珠机械强度增大，完整率__________。‎ ‎(3)结合发酵性能分析，制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为__________。当氯化钙浓度过高时，发酵液中的糖度升高，酒精度下降，发酵受到影响，原因是___________________________ ‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)用海藻酸钠作为载体包埋酵母细胞，溶解海藻酸钠时最好采用______________的方法，以防发生焦糊。溶化好的海藻酸钠溶液应____________后，再与已活化的酵母细胞充分混合。若海藻酸钠浓度过低，会导致____________________，固定效果大大降低。‎ 答案　(1)可多次使用、便于产物分离、提高产品质量等 ‎(2)增加 ‎(3)2.0 mol/L　凝胶珠机械强度过大，通透性降低，影响糖进入颗粒内部 ‎(4)小火或间断加热　冷却至室温　酵母细胞从颗粒中漏出 解析　(2)由曲线知，随着氯化钙浓度的增大，凝胶珠的完整率增加。(3)氯化钙浓度为2.0 mol/L时，发酵产生的酒精度最高；当氯化钙浓度过高时会使凝胶珠机械强度过大，影响凝胶珠的通透性从而影响糖进入颗粒内部。(4)为防止发生焦糊，溶解海藻酸钠时最好采用小火或间断加热的方法；为保护活化的酵母细胞的活性，溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却到室温后再与已活化的酵母细胞混合。‎ 矫正易错　强记长句 ‎1．选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄冲洗，并除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。冲洗以洗去灰尘为目的，且不要太干净，以防洗去野生型酵母菌。‎ ‎2．防止发酵液被污染的方法：榨汁机要清洗干净并晾干；发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤；装入葡萄汁后要封闭充气口。‎ ‎3．葡萄酒呈现深红色的原因是红葡萄皮的色素进入发酵液。‎ ‎4．直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较 项目 ‎ 直接使用酶 ‎ 固定化酶 ‎ 固定化细胞 ‎ 酶的 种类 ‎ 一种或几种 ‎ 一种 ‎ 一系列酶 制作 方法 ‎ ‎ ‎ 化学结合法、物理吸附法 ‎ 包埋法 是否需 要营养 物质 ‎ 否 ‎ 否 ‎ 是 催化 反应 ‎ 单一或多种 ‎ 单一 ‎ 一系列(或多种)‎ 反应 底物 ‎ 各种物质(大、小分子)‎ 各种物质(大、小分子)‎ 小分子物质 缺点 ‎①对环境条件非常敏感，易失活；‎ ‎②难回收、成本高，影响产品质量 ‎ 不利于催化一系列的酶促反应 反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降 优点 催化效率高、耗能低、低污染 ‎①既能与反应物接触，又能与产物分离；②可以重复利用 成本低、操作容易，能催化一系列反应 下表为传统发酵食品的制作装置图，请据图分析：‎ 食品 果酒 果醋 腐乳 制作装置或操作步骤 ‎1.图中利用的主要菌种依次为酵母菌、醋酸菌、毛霉；其中属于真核生物的是酵母菌、毛霉，因为它们具有由核膜包被的细胞核。‎ ‎2．甲～丙装置或者步骤是否存在缺陷？试具体分析：甲装置中排气管不应插入到发酵液内，丙装置接种应在“加盐”之前，不应在“加盐”后接种。‎ ‎3．甲装置留有1/3空间的目的是：(1)先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵；(2)防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。‎ ‎4．腐乳的制作需要多种微生物参与，但主要是毛霉的作用。通过脂肪酶、蛋白酶等酶的作用，将一些大分子物质水解成小分子物质。‎ ‎5．腐乳的风味主要取决于卤汤和酒的作用。‎ ‎6．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶 、脂肪酶 、淀粉酶 、纤维素酶 。其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。‎ ‎7．海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。‎ 重温高考　演练模拟 ‎1. (2014·江苏，24)某同学设计了下图所示的发酵装置，下列有关叙述正确的是(多选)(　　)‎ A．该装置可阻止空气进入，用于果酒发酵 B．该装置便于果酒发酵中产生的气体排出 C．去除弯管中的水，该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸 D．去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似 答案　ABD 解析　A项，该装置中注水的弯曲部分可阻止空气进入，能用于果酒发酵；B项，果酒发酵产生的CO2可溶解在弯管的水中，CO2量多时可进一步通过水排出；C项，醋酸菌是好氧菌，因没有将无菌空气通入发酵液中，故去除弯管中的水后也不能满足底层发酵液中醋酸菌有氧呼吸的需求；D项，去除弯管中的水后，该装置的弯管部分既能排出CO2，也能防止空气中的微生物进入，与巴斯德的鹅颈瓶作用类似。‎ ‎2．(2016·江苏，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(多选)(　　)‎ 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　纤维素酶在仿旧中的作用机理是适当分解布料中的纤维素成分，洗衣粉中添加纤维素酶的作用机理是适当分解布料中的纤维素成分使织物膨松有利于去污，二者作用机理相似，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作用的结果，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分解纤维素，D错误。‎ ‎3．(2017·江苏，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 解析　单宁酶纯化需用电泳法去除杂蛋白，A错误；吸附法对单宁酶活性影响更小，B错误；温度、pH 和重金属离子都能影响酶的空间结构进而影响酶的活性，C正确；固定化单宁酶会不会降解茶饮料中的有益成分与酶的专一性有关，酶的高效性与酶的催化效率有关，D错误。‎ ‎4．(2017·江苏，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　干酵母缺水处于休眠状态，需要加入蒸馏水混合并搅拌成糊状使其活化，A正确；配制CaCl2 溶液时，直接取无水CaCl2加入蒸馏水，使其充分溶解即可，B错误；将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2 溶液时，凝胶珠成形后需要在CaCl2溶液中浸泡30 min后取出，C错误；海藻酸钠溶液浓度过高时，凝胶珠呈蝌蚪状，过低时呈白色，D错误。‎ ‎5．(2015·江苏，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　A项错，胚状体是愈伤组织再分化得到的；B项错，海藻酸钠是凝固剂；C项对，在海藻酸钠溶液中添加蔗糖，不仅为胚状体提供能量，而且是培养物渗透压的主要调节物；D项错，凝胶珠具有空间网状结构，不隔绝空气。‎ ‎1．下列关于果酒、果醋和腐乳的叙述，正确的是(　　)‎ A．在果酒制作中要定期打开瓶盖排放CO2‎ B．变酸的果酒表面的白色菌膜是乳酸菌形成的 C．果醋发酵阶段应封闭充气口，防止杂菌进入 D．腐乳制作过程中，若前期发酵温度过低，腐乳“皮”不易形成 答案　D 解析　在果酒制作中要定期拧松瓶盖排放CO2，而不能打开瓶盖，目的是防止氧气进入和杂菌污染，A项错误；变酸的果酒表面的白色菌膜是醋酸菌形成的，B项错误；醋酸菌是好氧菌，所以果醋发酵阶段应打开充气口，为醋酸菌提供充足的氧气，C项错误；腐乳制作过程中，若前期发酵温度过低，腐乳“皮”不易形成，D项正确。‎ ‎2．(2018·常州质检)“格瓦斯”是由酵母菌和乳酸菌双菌发酵的传统谷物发酵饮料。传统做法是采用俄式大面包为基质，加入菌种发酵生成微量乙醇、一定量的CO2以及丰富的有机酸物质。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．发酵过程需要密闭条件 B．两菌种的代谢类型相同 C．CO2由两菌种共同产生 D．两菌种间为互利共生关系 答案　A 解析　酵母菌无氧呼吸产生乙醇和CO2，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，故发酵过程都需要密闭条件；酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型；乳酸菌无氧呼吸不产生CO2；两菌种都以俄式大面包为基质进行发酵，为竞争关系。‎ ‎3．随着生物技术的发展，酶在社会生产、生活中的应用越来越广泛。下列说法正确的是(多选)(　　)‎ A．利用酶生产某些化工产品，能显著降低能耗、减少污染，节约成本 B．“加酶洗衣粉”的洗涤效果与水温、酸碱度有关，与污物或衣物的性质无关 C．用于治疗消化不良症的肠溶多酶片含有多种消化酶，但嚼服后会失去疗效 D．为较长时间保持酶活性，各种酶制剂都应保存在低温的条件下 答案　ACD 解析　酶制剂的活性受温度、酸碱度等条件的影响，在适宜条件下洗涤效果比较好，同时污物或衣物的性质也会影响到酶活性的发挥。‎ ‎4．固定化酵母菌细胞在发酵生产中得到了广泛应用，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．利用固定化酵母菌细胞发酵，发酵液浓度不宜过高 B．制备固定化酵母菌细胞时，形成的凝胶珠越大越好，越硬越好 C．固定化的酵母菌细胞不能繁殖，性状较为稳定 D．酵母菌细胞固定化是为了提高发酵速度 答案　A 解析　若发酵液浓度过高，会导致酵母菌细胞失水过多而死亡。‎ ‎5．某同学为探究加酶洗衣粉的洗涤效果，按下表的步骤进行实验操作：‎ 步骤 项目 烧杯(1 000 mL)‎ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ ‎1‎ 注入自来水 ‎500 mL ‎500 mL ‎500 mL ‎500 mL ‎2‎ 放入带油迹的衣服 一件 一件 一件 一件 ‎3‎ 控制不同水温 ‎10 ℃‎ ‎10 min ‎30 ℃‎ ‎10 min ‎50 ℃‎ ‎10 min ‎70 ℃‎ ‎10 min ‎4‎ 加入等量加酶洗衣粉 ‎0.5 g ‎0.5 g ‎0.5 g ‎0.5 g ‎5‎ 用玻璃棒搅拌 ‎5 min ‎5 min ‎5 min ‎5 min ‎6‎ 观察现象 ‎(1)该实验的目的是____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)请分析该同学的实验设计中存在的问题，并提出改进措施。‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)步骤3和步骤4能不能调换？并说明理由。‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号烧杯中加入的自来水、洗衣粉、含油渍的衣服及保温时间、搅拌速度和时间均相同，这是为了________________________________________________________，以便得出科学结论。‎ 答案　(1)探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响　(2)应选用大小相同的白布，分别滴加4滴同种的植物油，使油渍大小相同；选择的水温不合适，考虑洗涤成本，应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温梯度，如选取5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃的水温　(3)不能调换。因为加酶洗衣粉中的酶在常温时会分解部分油渍 ‎(4)避免因水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小、污渍量及浸泡时间和洗涤时间不同给实验结果带来误差 解析　根据题干中的实验操作顺序，可以判断出该实验的自变量是温度，即探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响。其他条件应保持一致，如水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小、污渍量、浸泡时间和洗涤时间等。在做实验时，应先让每一个实验组处于所设置的温度且恒温，再加入洗衣粉，以保证酶发挥作用时的温度，故步骤3与步骤4不能调换。‎ ‎6．根据相关知识，回答关于下列果酒、果醋和腐乳制作的相关问题：‎ ‎(1)葡萄汁装入瓶中时要留出大约1/3的空间。在以后的过程中，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次(不是打开瓶盖)，此后再拧紧，这样做的目的是______________________________________‎ ‎_______________________________________________。所使用的发酵液能使酵母菌生长繁殖而绝大多数其他微生物无法适应，因为这种发酵液具有______________________的特点。‎ ‎(2)下面为腐乳制作的实验流程示意图，据图回答下列问题：‎ →→→ ‎①图中A代表________，其主要目的是__________________________________________‎ ‎________________，同时还能__________________________________________________。‎ ‎②在配制的卤汤中酒的含量一般控制在________左右，酒精含量过高，腐乳成熟时间将会________；酒精含量过低，________________，可能导致豆腐腐败。‎ 答案　(1)放出发酵产生的大量CO2，同时尽量不让氧气进入瓶中　缺氧、呈酸性 ‎(2)①加盐腌制　析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬　抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质　②12%　延长　不足以抑制微生物的生长 解析　(1)每隔12 h左右将瓶盖拧松一次，目的是放出发酵过程中产生的CO2，防止发酵瓶爆裂。不打开瓶盖可以防止空气中的杂菌、O2进入发酵瓶。(2)制作腐乳时，豆腐上长出毛霉后要加盐腌制，目的是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，还能抑制杂菌生长。卤汤中酒的含量一般控制在12%左右，酒精含量过高会延长腐乳成熟时间，含量过低不足以抑制微生物的生长。‎ ‎7．固定化酶技术运用于工业化生产前，需要获得酶的有关参数。如图：曲线①表示某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比；曲线②是将该种酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到酶的热稳定性数据，请回答下列问题：‎ ‎(1)与普通酶制剂相比，固定化酶在生产中的优点是__________________________________‎ ‎________。‎ ‎(2)曲线②中，35 ℃和80 ℃的数据点是在________℃时测得的。通过本实验，你对酶的最适温度的认识是____________________________________。该种酶固定化后运用于生产，最佳温度范围是__________。‎ ‎(3)研究发现有甲、乙两种物质能降低该种酶的催化效率，该酶催化的底物浓度变化会改变甲物质对酶的影响，而不会改变乙物质对酶的影响。如图是降低酶活性的两种机制模型，符合甲、乙物质对酶影响的模型分别是________________、________________。‎ 答案　(1)可反复使用 ‎(2)80　既能使酶具有高的催化活性，又能维持较长时间　 60～70 ℃‎ ‎(3)A　B