【生物】2021届一轮复习人教版酶的应用作业

【生物】2021届一轮复习人教版酶的应用作业

专题25　酶的应用 探考情　悟真题 ‎【考情探究】‎ 考点 考向 要求 ‎5年考情 预测热度 考题示例 素养要素 难度 ‎1‎ 酶的研究与应用 酶的研究与应用 实验与 探究 ‎2017江苏单科,17,2分 生命观念、科学思维、‎ 科学探究　　　　　 ‎ 中 ‎★★★‎ ‎2‎ 固定化酶和固定化细胞 制备和应用固定化酶 实验与 探究 ‎2016江苏单科,29,9分 科学思维、科学探究 中 ‎★★★‎ 分析解读　本专题主要内容包括酶的研究与应用、固定化酶和固定化细胞。试题主要从与酶有关的实验入手,考查实验变量的控制、结果分析及固定化酶、固定化细胞技术等,其中对加酶洗衣粉洗涤效果的探究及固定化酶的应用考查较多。复习时应注意:掌握实验设计思路、方法和实验分析与评价等。‎ ‎【真题探秘】‎ 破考点　练考向 考点一　酶的研究与应用 ‎【考点集训】‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ 考向　酶的研究与应用 ‎　(2020届河南天一联考,37,15分)为了增强洗衣粉对血渍、奶渍、油污、土豆泥等衣物上常见污垢的去除能力,洗衣粉中常常会添加各种酶类。请回答下列问题:‎ ‎(1)根据衣物上常见的污垢的种类,目前常用的加酶洗衣粉中添加的酶制剂有四类,其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和　　　　　　,前者能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成　　　　　　　　　　　　　　,使污迹容易从衣物上脱落。加酶洗衣粉是否应用了固定化酶技术:　　　　(填“是”或“否”)。 ‎ ‎(2)某科研小组将M酶加入洗衣粉后欲探究该洗衣粉的去污能力,设计并进行了相关实验,结果如图所示:‎ ‎①该实验目的自变量有　　　　　　　　　　　　　　。该同学在使用加M酶洗衣粉时,发现用温水洗涤效果更好,如果直接用冷水洗涤,效果并不好,分析其中的原因是　　　　　　　　　　　　　　 　　。 ‎ ‎②加M酶以后,对比污布类型2、3的实验处理及结果,可以得出的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　。欲在原实验的基础上进一步探究加大酶用量能否显著提高洗衣粉的去污力,请简要写出实验思路:　 　。 ‎ 答案　(1)碱性脂肪酶　可溶性的氨基酸或小分子的肽　否 ‎(2)①污布类型、洗衣粉的类型和酶用量　水温过低时M酶活性较低(或温度适宜时酶的活性高)　②M酶对污布类型2的去污力强(或M酶对污布类型2、3的去污力不同,答案合理即可给分)　选择单一污布类型(1、2、3、4中选择)和单一洗衣粉类型(X、Y、Z中选择),设计不同的酶用量,观察去污力 考点二　固定化酶和固定化细胞 ‎【考点集训】‎ 考向　制备和应用固定化酶 ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ ‎　(2019吉林长春二质监,37,6分)乳糖主要用于乳品工业,可使低甜度和低溶解度的乳糖转变为较甜的、溶解度较大的单糖。乳糖酶的制备及固定化流程如图,请回答:‎ 产乳糖酶微生物L的筛选产乳糖酶微生物L的培养乳糖酶的提取和纯化乳糖酶的固定化 ‎(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用乳糖作为培养基的唯一　　　　　　,在此培养基上生长的菌落可以将乳糖水解为　　　　　　和半乳糖。 ‎ ‎(2)产乳糖酶微生物L的培养过程中需要将培养瓶放置在摇床上不停振荡培养,其目的是　　 　　、　　　。此培养过程中　　　　　　(填“有”或“无”)菌落生长。 ‎ ‎(3)在相同条件下,带电荷相同的蛋白质在特定的缓冲液中迁移的速度越快,说明其相对分子质量越小,根据这一原理,纯化后的乳糖酶可用　　　　　　法检测其相对分子质量大小。 ‎ ‎(4)乳糖酶宜采用化学结合法进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的　　　　　　来确定其应用价值,而酵母细胞固定化宜采用　　　　　　。 ‎ 答案　(1)碳源　葡萄糖　(2)有利于微生物L与营养物质充分接触　有利于氧气充分溶解在培养基中　无　(3)电泳　(4)(酶)活性(或活力)　包埋法 ‎【五年高考】‎ 考点一　酶的研究与应用 ‎1.(2017江苏单科,17,2分)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 ‎2.(2015江苏单科,7,2分)下列关于酶的叙述,正确的是(　　)‎ A.发烧时,食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性 B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用 C.用果胶酶澄清果汁时,温度越低澄清速度越快 D.洗衣时,加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性 答案　B ‎3.[2019浙江4月选考,32(一),7分]回答与果胶和果胶酶有关的问题:‎ ‎(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其原因除水果中果胶含量较高外,还因为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)为了获得高产果胶酶微生物的单菌落,通常对分离或诱变后的微生物悬液进行　　　　　。 ‎ ‎(3)在某种果汁生产中,用果胶酶处理显著增加了产量,其主要原因是果胶酶水解果胶使　　　　　　　　　　　　　　　　。果汁生产中的残渣果皮等用于果胶生产,通常将其提取液浓缩后再加入　　　　　使之形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。 ‎ ‎(4)常用固定化果胶酶处理含果胶的污水,其主要优点有　　　　　　　　　　　和可连续处理等。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等环境因素外,还需考虑的主要有　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多 ‎(2)涂布分离(或划线分离)‎ ‎(3)水果组织软化疏松及细胞受损　95%乙醇 ‎(4)提高果胶酶的稳定性　固定化的方法　固定化所用的介质 ‎4.(2015海南单科,30,15分)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(4分,其他合理答案也给分)　(2)温度范围设置不合理　温度梯度设置不合理(每空3分,共6分,其他合理答案也给分)　(3)不能(2分)　未加入缓冲液(3分,其他合理答案也给分)‎ 考点二　固定化酶和固定化细胞 ‎1.(2015江苏单科,11,2分)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 ‎2.(2015江苏单科,20,2分)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 ‎3.(2016江苏单科,29,9分)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实验,流程及结果如下。请回答下列问题:‎ 制备固定化绿球藻凝胶球→ 清洗2~3次→培养液中培养柠檬酸钠溶液溶解凝胶球,测定藻数量 图1‎ 图2‎ ‎(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24~48 h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是　　　　　　　　　　　;72~96 h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)凝胶吸附Zn2+　绿球藻生长(繁殖)速度快　绿球藻生长(增殖)速度慢,溶液中Zn2+浓度较低 ‎4.(2015山东理综,35,12分)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下:‎ ‎　产乳糖酶微生物L的筛选　产乳糖酶微生物L的培养乳糖酶的提取纯化乳糖酶的固定化 ‎(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用　　　　作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是　　　　　　。从功能上讲,这种培养基属于　　　　　　　。 ‎ ‎(2)培养微生物L前,宜采用　　　　方法对接种环进行灭菌。 ‎ ‎(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量越　　　　。 ‎ ‎(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的　　　　确定其应用价值。除化学结合法外,酶的固定化方法还包括　　　　、　、 ‎ 离子吸附法及交联法等。‎ 答案　(1)乳糖　凝固剂　选择培养基　(2)灼烧　(3)小　(4)(酶)活性[或:(酶)活力]　包埋法　物理吸附法(注:两空可颠倒)‎ ‎【三年模拟】‎ 时间:40分钟　分值:70分 非选择题(共70分)‎ ‎1.(2019甘肃天水三模,37)(10分)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题:‎ ‎(1)由图推知,该实验的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。50 ℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量约是　　　　%。 ‎ ‎(2)如表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录,请据表回答问题。‎ 脸盆 编号 洗涤物 ‎(等量)‎ 洗涤 温度 洗衣粉 ‎(等量)‎ 水量 洗净所需时间 ‎1‎ 油污布 ‎45 ℃‎ 加酶 ‎2 L ‎4 min ‎2‎ 油污布 ‎45 ℃‎ 普通 ‎2L ‎7 min ‎3‎ 油污布 ‎5 ℃‎ 加酶 ‎2 L ‎9 min ‎4‎ 油污布 ‎5 ℃‎ 普通 ‎2 L ‎8 min ‎①该实验设计体现了　　　　　　　　　　　　原则(至少写出两点)。 ‎ ‎②若1号实验组洗净油污布所需时间接近7 min,最可能的原因是　　　　　　。 ‎ ‎(3)下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有　　　　　　。 ‎ ‎①棉织品　②毛织品　③腈纶织品　④蚕丝织品 ‎(4)根据以上实验结果,请写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施: 　。 ‎ 答案　(1)探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响　0.6　(2)①对照、单一变量　②酶失活(或酶的活性低)　(3)②④　(4)用温水浸泡;延长浸泡时间;增加洗衣粉的用量等 ‎2.(2019安徽合肥二模,37)(14分)研究性学习小组为探究市售一种含碱性蛋白酶的洗衣粉使用的最适温度,设计了相关实验,实验装置及实验结果如图所示,请回答相关问题。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)与普通洗衣粉相比,该洗衣粉可以很好地清除衣物的血渍和奶渍,主要是因为　　　　　　　　　　　　　　　。包装袋上注明“切勿用于丝质及羊毛衣料”,你认为原因是　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)由图可知,在0 ℃和75 ℃时,酶的催化效率基本都为零。但当温度回到最适温度时,能恢复催化能力的温度是0 ℃,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)在实验过程中可通过直接测定　　　　　　　　　　(指标)来表示该洗衣粉中酶的催化效率。为缩短反应的时间,你认为可以采用的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)生产碱性蛋白酶成本高,目前可以采用　　　　技术多次重复使用酶以降低成本。该技术常使用的方法是化学结合法和　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)碱性蛋白酶能水解血渍和奶渍中的蛋白质　丝质及羊毛衣料的主要成分是蛋白质,会被碱性蛋白酶破坏　(2)0 ℃时酶活性很低,但酶结构没有被破坏,75 ℃时酶结构遭破坏　(3)蛋白质块存在时间的长短　提高酶的浓度(或“将蛋白块切得更小些,以增加蛋白酶和蛋白质的接触面积”)　(4)固定化酶　物理吸附法 ‎3.(2019重庆一中3月月考,37)(16分)制备固定化酵母细胞的实验步骤是:酵母细胞的活化→配制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。请根据材料回答下列问题:‎ ‎(1)这种固定酵母细胞的方法属于　　　　法,一般固定化酶时不采用这种方法,原因是　　　　　　　。 ‎ ‎(2)活化就是让处于休眠状态的微生物恢复至　　　　状态。该实验中需要将休眠状态的酵母菌加入到　　　　　　中进行活化。 ‎ ‎(3)加热溶解海藻酸钠时需注意用　　　　加热,然后将溶化好的海藻酸钠溶液　　　　　　后,才能和酵母混合均匀。此外海藻酸钠的浓度对本实验结果影响较大,若浓度过高,则　　　　　　。 ‎ ‎(4)观察利用固定化酵母细胞发酵的葡萄糖溶液,根据　　　　　　　　　　　可对发酵效果进行简单的评价。 ‎ 答案　(1)包埋　酶分子小,容易从包埋材料中漏出　(2)正常的生活　足够大的容器　(3)小火间断　冷却至室温　不易形成凝胶珠　(4)是否有气泡产生、是否有酒味 ‎4.(2019河南洛阳二模,37)(15分)回答下列问题:‎ ‎(1)酶活性是指酶催化一定化学反应的能力,酶活性的高低可以用在一定条件下,酶所催化某一反应的　　　　来表示。与一般酶制剂相比,固定化酶的突出优点是既能与反应物　　　　,又能与产物　　　　,还能被反复利用。 ‎ ‎(2)探索温度对淀粉酶活性的影响实验,需要进行如下步骤:‎ ‎①取3支试管,各注入2 mL淀粉溶液并分别编号A、B、C ‎②再取3支试管,各注入1 mL淀粉酶溶液并分别编号a、b、c ‎③向3支试管各滴1滴碘液 ‎④将A、a试管放在60 ℃的热水中,B、b放在沸水中,C、c放在冰水中,各维持温度5 min ‎⑤分别将A与a、B与b、C与c混合后,再依次放在60 ℃的热水、沸水和冰水中维持温度5 min ‎⑥观察实验现象 最合理的操作顺序是　　　　。 ‎ A.①②③④⑤⑥ B.①②④⑤③⑥‎ C.①④②③⑤⑥ D.①②⑤④③⑥‎ ‎(3)酒精发酵过程相关的酶存在于酵母菌的　　　　中。 ‎ ‎(4)纤维素分解菌因能产纤维素酶而广泛存在,纤维素酶是一种复合酶,在三种酶的　　　　作用下,纤维素被分解成葡萄糖。在以纤维素为唯一碳源的培养基上培养一段时间后,培养基表面形成多个单菌落,但不同菌株分解能力有差异,为选出高效分解的菌株,请利用所学知识,写出具体思路:　 　。 ‎ 答案　(除标注外,每空2分,共15分)(1)反应速度　接触　分离　(2)B　(3)细胞质基质　(4)协同　用纤维素含量相同并加入刚果红的鉴别培养基分别培养各菌株,培养相同时间后比较透明圈的大小。透明圈越大,说明分解能力越强(3分)‎ ‎5.(2019河北唐山一中二模,37)(15分)图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。请据图分析回答:‎ ‎(1)图1中,将溶化好的海藻酸钠溶液　　　　　　,加入已活化的酵母细胞,进行充分搅拌,使其混合均匀,再转移至注射器中。海藻酸钠载体的特点是　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)某同学在图1步骤结束后得到图3所示的实验结果,出现此结果的可能原因有海藻酸钠浓度过　　(“高”或“低”)。 ‎ ‎(3)图1中制备的凝胶珠用　　　　后再转移到图2装置中。 ‎ ‎(4)下面是制备固定化酵母细胞的步骤,正确的是　　　　。 ‎ ‎①配制CaCl2溶液　②配制海藻酸钠溶液　③海藻酸钠溶液与酵母细胞混合　④酵母细胞活化　⑤固定化酵母细胞 A.①②③④⑤ B.④①③②⑤‎ C.④⑤②①③ D.④①②③⑤‎ ‎(5)若用固定化酶技术生产高果糖浆,需要使用　　　　　　　　酶。从酶数量的角度分析,与固定化酶技术相比,固定化细胞固定的是　　　　。如果反应物是大分子物质,应采用固定化　　　　(“酶”或“细胞”)技术。 ‎ 答案　(1)冷却至室温　不溶于水、多孔　(2)高　(3)蒸馏水洗涤　(4)D　(5)葡萄糖异构　多酶系统(或一系列酶或多种酶)　酶