高考生物一轮复习课时强化作业生物技术实践专题酶的研究与应用选修讲义

高考生物一轮复习课时强化作业生物技术实践专题酶的研究与应用选修讲义

课时强化作业三十五　酶的研究与应用 一、选择题 ‎1. 关于探究果胶酶最适用量的实验，下列叙述错误的是(　　)‎ A．配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该溶液 B．调节pH，使各组中的pH相同且处于适宜状态 C．用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同 D．在相同的适宜温度条件下进行实验 解析：本题考查果胶酶的实验探究的相关知识，意在考查考生的理解分析能力，难度较小。探究果胶酶最适用量的实验中，果胶酶的用量为自变量，除此以外，其他的量都应该是等量的；搅拌时间也应该是相同的。‎ 答案：C ‎2．(2016届河南开封联考)果汁生产中果胶酶能提高果汁出汁率和澄清度。为了节约成本，某工程人员在适宜的温度和pH下，利用苹果汁和一定浓度的果胶酶溶液探究果胶酶的最适用量，实验结果如图。对实验失误可能的原因分析及改进方法都合理的是(　　)‎ A．酶促反应时间不合理；延长反应时间 B．苹果汁的用量不合理；减少用量 C．果胶酶用量不合理；减少用量 D．果胶酶体积梯度不合理；增大体积梯度 解析：分析图中的实验结果可知，该实验苹果汁的用量太少或者果胶酶用量太多，导致实验组的实验结果没有差异，因此加大苹果汁的用量或者减少果胶酶的用量即可。‎ 答案：C ‎3．(2016届浙江宁波效实中学高三期中考试)加工橘子罐头时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4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 解析：本题考查微生物与酶的 相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。根据题目分析可知需要的酶为纤维素酶和果胶酶，只有生长在以植物为主要生存环境的微生物才可以产生，黑曲霉、平菇、木霉分别以分解麦麸、棉籽壳、木屑为生，故都是正确的；生长在酸奶中的乳酸菌不能，故选择B。‎ 答案：B ‎4．(2016届山东聊城重点中学高三模拟)下列关于果胶酶的叙述正确的是(　　)‎ ‎①是由具有分泌功能的细胞产生的　②凡是活细胞都能产生果胶酶　③果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸　④植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶　⑤果胶酶特指能分解果胶的一种酶　⑥纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁　⑦组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸 A．①②⑤　 B．②③⑦ ‎ C．③④⑥　 D．③④⑤‎ 解析：本题考查果胶酶的相关知识，意在考查考生的理解分析能力。植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶，①②错误；果胶酶是指分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，其作用是可催化果胶分解成为可溶性半乳糖醛酸，故③④正确，⑤错误；植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，可用纤维素酶和果胶酶分解，⑥正确；果胶酶的化学本质是蛋白质，其基本单位是氨基酸，⑦错误。‎ 答案：C ‎5．(2016届河北保定模拟)下列有关加酶洗衣粉的叙述，正确的是(　　)‎ A．加酶洗衣粉中的酶都是固定化酶 B．任何条件下加酶洗衣粉的洗涤效果都比普通洗衣粉的好 C．与普通洗衣粉相比，用加酶洗衣粉可以减少P对河流的污染 D．棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤 解析：洗衣粉中的酶没有用包埋法、化学结合法和物理吸附法这些步骤，是完全游离态的，不是固定化酶，A项错误；温度影响酶的活性，不同温度必将影响加酶洗衣粉的洗涤效果，B项错误；普通洗衣粉中含有磷相对较多，故C项正确；洗衣粉中纤维素酶的作用主要是使纤维素的结构变得蓬松，从而使得渗入纤维深处的尘垢能与洗衣粉接触，达到更好的去污效果，故棉织物可以使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤，D项错误。‎ 答案：C ‎6．市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物中的汗渍、血渍以及人体排放的蛋白质等遇到它，皆能被水解而除去。下列衣物中不能用此加酶洗衣粉洗涤的是(　　)‎ ‎①棉丝品　②毛织品　③腈纶织品　④蚕丝织品　⑤涤纶织品　⑥尼龙织品 A．①②③　 B．③④⑤ ‎ C．④⑤⑥　 D．②④‎ 解析：‎ 本题考查加酶洗衣粉的相关知识，意在考查考生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。毛料的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉中含有蛋白酶，会破坏毛料衣服。毛织品和蚕丝织品是蛋白质制品，会被洗衣粉中的碱性蛋白酶水解，所以不能用该加酶洗衣粉。故选D。‎ 答案：D ‎7．(2016届江苏省扬州中学高三检测)下列有关固定化酶和固定化细胞的说法正确的是 (　　)‎ A．某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应 B．固定化细胞技术一次只能固定一种酶 C．固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可在细胞外起作用 D．固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但酶的活性迅速下降 解析：本题考查了固定化酶和固定化细胞的优缺点等知识，意在考查考生识记和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。固定化酶只能固定一种酶，它的优点在于能够多次利用，A错误；固定化细胞能固定一系列酶，B错误；固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可在细胞外起作用，C正确；固定化酶和固定化细胞都能反复使用，并且酶的活性不会迅速下降，D错误。‎ 答案：C ‎8．(2016届湖南长沙重点中学高三月考) 某物质常温下能分解果肉细胞壁中的果胶，提高果汁产出量，使果汁变得清亮，对该物质的叙述正确的是(　　)‎ A．由氨基酸和核苷酸组成　‎ B．能分解果肉细胞壁中的纤维素 C．在低温条件下会失去活性 D．在蛋白酶作用下可能会被降解 解析：本题考查酶的知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。果胶是细胞壁的主要组成成分，能水解果胶的物质应该是酶，化学本质是蛋白质，由氨基酸组成，具有专一性，不能分解纤维素，在低温下活性被抑制，能被蛋白酶降解。‎ 答案：D ‎9．(2016届保定检测)下列关于普通洗衣粉与加酶洗衣粉的区别，正确的说法是(　　)‎ A．普通洗衣粉中含磷，会污染环境 B．表面活性剂只存在于普通洗衣粉中，会产生泡沫，可以将油脂分子分散开 C．水软化剂只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢 D．加酶洗衣粉是将酶直接添加到洗衣粉中 解析：普通洗衣粉中含有磷，可能引起微生物和藻类大量繁殖，造成水体污染。加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉，并非将酶直接添加到洗衣粉中。两者均含有表面活性剂和水软化剂，可以增强洗涤效果。‎ 答案：A ‎10．如图中曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系，此曲线不能说明的是(　　)‎ A．在B′点之前，果胶酶的活性和温度接近成正比；之后，接近成反比 B．当温度到达B′点时，果胶酶的活性最高，酶的催化能力最高 C．A′点时，果胶酶的活性很低，但随着温度升高，果胶酶的活性可以上升 D．C′点时，果胶酶的活性很低，当温度降低时，酶的活性可以上升 解析：从图中可以看出随着温度的不断升高，果胶酶的活性不断上升，达到B′点时，酶的活性达到最高；之后，随着温度的继续上升，酶的活性迅速下降。但是A′点和C′点相比，虽然酶的活性都很低，但是A′点是低温条件，对酶的分子结构无影响，所以，随着温度的上升，其活性也会不断上升，而C′点是高温条件，当温度过高时，会破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变化。‎ 答案：D ‎11．(2016届南京部分中学模拟)以山桐子为原料，研究纤维素酶对提取山桐子油的影响，结果如图。相关叙述错误的是(　　)‎ A．纤维素酶通过破坏山桐子细胞的细胞壁提高提油率 B．该研究中需要将实验温度控制在纤维素酶催化的适宜温度 C．图1实验中，如果将加酶量从2.5%提高到3.0%，提油率将会升高 D．根据研究结果，生产中加酶量2.0%、酶解时间5 h是最佳条件 解析：纤维素酶能分解纤维素，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此纤维素酶通过破坏山桐子细胞的细胞壁提高提油率；要研究纤维素酶对提取山桐子油的影响，必须要保证无关变量适宜且相同，即需要将实验温度控制在纤维素酶催化的适宜温度；研究图1中曲线趋势，可以看出最佳加酶量为2.0%，若将加酶量从2.5%提高到3.0%，提油率一般不变；在最佳条件下，山桐子油提油率最高，因此根据研究结果，生产中加酶量2.0%、酶解时间5 h是最佳条件。‎ 答案：C ‎12．(2016届威海检测)下面是制备固定化酵母细胞的步骤，正确的是(　　)‎ A．应使干酵母与自来水混合并搅拌，以利于酵母菌活化 B．配制海藻酸钠溶液时要用小火，或间断加热 C．向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀 D．将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入CaCl2溶液中，会观察到CaCl2‎ 溶液中有球形或椭圆形的凝胶珠形成 解析：由于在缺水状态下，微生物处于休眠状态，为了加速酵母细胞的活化，将干酵母与蒸馏水混合后应用玻璃棒充分搅拌，A错误；为避免海藻酸钠发生焦糊，溶化时要用小火，或间断加热，B正确；如果将刚溶化好的海藻酸钠与已活化的酵母细胞混合，有可能会杀死酵母细胞，C错误；应将与酵母细胞混匀的海藻酸钠用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注入，D错误。‎ 答案：B ‎13．(2016届江苏盐城一模)下列有关酶的应用的叙述，正确的是(　　)‎ A．酶对重金属盐不敏感，但对低温、强酸、强碱非常敏感 B．加酶洗衣粉因为添加了酶制剂，比普通洗衣粉更易污染环境 C．固定化酶可以反复利用，但反应物与酶接触受影响而会降低反应效率 D．酶的催化功能很强，但需给以适当的营养物质才能较 长时间维持其作用 解析：酶对重金属盐、高温、强酸、强碱非常敏感。加酶洗衣粉不含磷，不易污染环境。固定化酶因其外有物质包裹，酶与反应物接触受影响。酶不是细胞，不需要营养物质。‎ 答案：C 二、非选择题 ‎14．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。‎ 实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。‎ 实验方法及步骤：‎ ‎①将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。‎ ‎②取7个洁净烧杯和7支试管并分别编号。‎ ‎③烧杯中注入等量的苹果泥，试管中注入等量的2%的果胶酶溶液，之后进行下面两种操作：‎ 方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6、…、10。‎ 方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、…、10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。‎ ‎(1)请问上述哪一种方法更科学？__________。理由是____________________。‎ ‎(2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使__________，以减少实验误差。‎ ‎(3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，以横坐标表示pH，纵坐标表示__________(填“果汁体积”或“试管体积”)，实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图__________。‎ 甲 ‎　‎ 乙 ‎　‎ 丙 ‎　‎ 丁 解析：(1)欲确认果胶酶的最适pH，应在改变pH之后再让酶与底物混合，故方法二更科学。(2)搅拌可增大酶与底物的接触面积。(3)本实验中pH为自变量，果汁体积为因变量，pH对果胶酶活性(或果汁出汁率)的影响曲线应呈“钟形曲线”。‎ 答案：(1)方法二　方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH ‎(2)酶和反应物充分地接触　(3)果汁体积　甲 ‎15．某实验小组进行固定化酵母细胞的制备，并开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度的比较。请回答下列问题：‎ 产酒酒精度的比较 时间/d 游离酵母 固定化酵母 ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎1.0‎ ‎2.5‎ ‎4‎ ‎2.1‎ ‎4.2‎ ‎6‎ ‎3.2‎ ‎5.0‎ ‎8‎ ‎3.9‎ ‎5.4‎ ‎10‎ ‎4.3‎ ‎6.0‎ ‎12‎ ‎4.6‎ ‎6.4‎ ‎(1)制作凝胶珠的实验步骤是：酵母细胞的活化→______________→配制海藻酸钠溶液→__________→固定化酵母细胞。‎ ‎(2)影响实验成败的关键步骤是______________。‎ ‎(3)图中钙离子的作用是使胶体聚沉，海藻酸盐起__________的作用。‎ ‎(4)该小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件下发酵，定时记录发酵液中酒精度的变化。‎ ‎①实验过程中的“在一定的条件下发酵”的条件是__________，要求条件相同是为了确保__________。‎ ‎②由表可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要__________________。‎ 解析：制备固定化酵母细胞的实验步骤为：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；该实验的关键是配制海藻酸钠溶液。海藻酸盐起载体的作用，用于包埋酵母细胞。酵母菌酒精发酵过程是细胞内酶的催化过程，需要在适宜的温度、pH等条件下进行，两组实验的条件相同，才能够确保无关变量相同，且遵循单一变量原则。由表可知，在12 d的发酵时间里，固定化酵母发酵产酒酒精度从0度到6.4度，游离酵母发酵产酒酒精度从0度到4.6度，而且固定化酵母发酵产酒酒精 度在第4天即达到4.2度，表明其延迟期短。‎ 答案：(1)配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液　海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 ‎(2)配制海藻酸钠溶液　(3)包埋酵母细胞(或载体)‎ ‎(4)①适宜的温度、pH等　单一变量　②短 ‎16．(2016届四川米易中学高三月考)请分析回答下列有关生物技术实践方面的问题：‎ Ⅰ.现有磨浆机、烧杯、滴管、量筒、玻璃棒、漏斗、纱布、苹果、试管、蒸馏水、质量分数为2%的果胶酶溶液、一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液，下表是某小组利用上述材料进行的有关实验：(“/”表示不加), 请回答下列问题：‎ 操作顺序 项目 烧杯 甲 乙 丙 丁 ‎1‎ 加入苹果泥 ‎20 mL ‎20 mL ‎20 mL ‎20 mL ‎2‎ ‎①‎ ‎2 mL ‎/‎ ‎2 mL ‎2 mL ‎3‎ 加入不同液体 ‎2 mL蒸馏水 ‎2 mL蒸馏水 ‎2 mL盐酸溶液 ‎2 mL氢氧化钠 溶液 ‎4‎ 水浴恒温，玻璃棒搅拌 ‎15分钟 ‎15分钟 ‎15分钟 ‎15分钟 ‎(1)表中①处的内容是___________________________。‎ ‎(2)比较烧杯甲、丙、丁的结果可知：_______能影响酶的活性。‎ ‎(3)若要验证果胶酶的作用，应把_______两个烧杯同时取出并过滤相同时间，观察并比较____________。‎ Ⅱ.从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的是_______法；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；将提取的胡萝卜素粗品通过纸层析进行鉴定的结果如右图所示，请据图回答。‎ A、B、C、D四点中，属于标准样品的样点是_______；乙代表的物质是___________________。‎ 解析：本题考查现代生物技术和实验设计相关知识，意在考查考生对知识点的理解掌握和把握知识点的内在联系综合运用的能力。Ⅰ.(1)依据提供实验材料可知①处应是质量分数为2%的果胶酶溶液。 (2)甲、丙和丁的自变量是酸碱度的不同，故是酸碱度影响酶的活性。 (3)甲和乙的自变量是否加入果胶酶，要验证果胶酶的作用就应把甲和乙进行比较，因为果胶酶能分解细胞壁提高果汁的澄清度，因此可以比较二者的澄清度。Ⅱ.提取胡萝卜素常用萃取法，提取效率与原料颗粒的含水量成反比，图中因为A和D没有其他色素带，因此A和D应是标准样品，乙是提取出的其他色素和杂质。‎ 答案： Ⅰ.(1)质量分数为2%的果胶酶溶液　(2)pH值(酸碱度)或pH(酸碱度)是否　(3)甲与乙　果汁的体积与澄清度 Ⅱ.萃取　反　A和D　其他色素和杂质