《2018版高考生物一轮 选修1-生物技术实践 夯基提能作业本34》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018版高考生物一轮 选修1-生物技术实践 夯基提能作业本34（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第34讲酶的研究与应用A组基础题组考点一酶在果汁生产、洗涤方面的应用1.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下表所示。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1225200+2225020+3225002+4X25000Y注:“+”越多表示果汁越浑浊。(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,
2、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。2.(2016江苏盐城阜宁中学期末,32)某同学用含有不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下实验。组别布料污染物水温A(蛋白酶洗衣粉)66 cm蛋白膜40 B(脂肪酶洗衣粉)66 cm蛋白膜40 C(蛋白酶洗衣粉)66 cm淀粉膜40 请回答以下问题:(1)该实验的目的是探究。该实验还应控制的无关变量有。该实验中分别构
3、成两组对照实验。(2)该同学在实验过程中可通过观察来判断酶的催化效率。(3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是。(4)大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉,有利于生态环境保护,这是因为。(5)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质层层包裹的,遇水后包裹层很快溶解,释放出来的酶迅速发挥催化作用,请说明这是否应用了酶的固定化技术及其理由是。考点二固定化酶与固定化细胞3.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。如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
4、),请分析回答下列问题:(1)下列所示的酶固定化技术中属于包埋法的是。(2)从对温度变化的适应性和应用范围的角度分析,图甲所示结果可以得出的结论是对温度变化的适应性更强且应用范围更广。(3)图乙曲线表明浓度为的海藻酸钠溶液包埋效果最好,当海藻酸钠溶液浓度较低时,酶活力低的原因是。(4)固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋,而是用戊二醛作交联剂,这是因为。4.(2016江苏南通中学期中,29)下图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:图1图2图3(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
5、至注射器中。(2)图1中X溶液为,其作用是。(3)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”)或注射器中的混合液推进速度过(“快”或“慢”)。(4)图1中制备的凝胶珠用后再转移到图 2装置中,发酵过程中搅拌的目的是。B组提升题组非选择题1.工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁率,为研究温度对果胶酶活性的影响,某学生设计了如下实验:将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在10 水浴中恒温处理10 min(如图A)将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在10 水浴中恒温处理10 min(如图B)将步骤处理后的混合物过滤,收集滤液,
6、测果汁量(如图C)在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量如下:温度/1020304050607080果汁量/mL813152515121110根据上述实验,请分析回答下列问题:(1)果胶酶能除去细胞壁,是因为果胶酶可以促进细胞壁中的水解。(2)实验结果表明,当温度为时果汁量最多,此时果胶酶的活性。当温度再升高时,果汁量降低,说明。(3)实验步骤的目的是。2.(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23次培养液中培养柠
7、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2448 h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是;7296 h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有。3.(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
8、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。答案全解全析A组基础题组考点一酶在果汁生产、洗涤方面的应用1.答
9、案 (1)4+(或多于+)(2)反应物(或“果胶” “半乳糖醛酸”“生成物”“产物”)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(或固定化细胞)解析(1)由实验的等量原则,要保证每个试管的试剂量为11 mL,所以X为4 mL。(2)除了观察果汁浑浊程度外,还可以通过检测反应物或产物的变化量来判断不同品牌果胶酶制剂的效果。(3)分离和筛选能产生果胶酶的微生物,用果胶作为唯一碳源的培养基。可以利用果胶酶的形状、大小、带电荷性质等特性对果胶酶进行分离。固定化酶的稳定性好,可持续发挥作用。2.答案(1)酶的作用具有专一性洗衣粉的用量,污染程度
10、,水质,水的pH等A和BA和C(2)蛋白膜消失的时间长短(3)在蛋白酶催化作用下蛋白质的水解,产物溶于水中(4)酶蛋白进入环境后容易被微生物分解,避免过多的磷进入水体,造成水体富营养化(5)否,加酶洗衣粉中的酶没有固定在不溶于水的载体上,也不能重复使用解析(1)分析表格可知该实验的自变量有两个,即酶的种类、污染物的种类,因变量为污染物是否消失,无关变量为洗衣粉的用量,污染程度,水质,水的pH等。所以该实验的目的是探究酶的作用具有专一性;根据探究实验的对照原则和单一变量原则可知,该实验中A与B、A与C构成两组对照实验。(2)该实验可根据蛋白膜消失时间的长短来判断酶的催化效率,即蛋白膜消失的时间越
11、短,说明酶的催化效率越高。(3)蛋白酶能够催化污垢中蛋白质的水解,水解产物溶于水中,所以蛋白酶洗衣粉能够去污。(4)加酶洗衣粉中酶的化学本质是蛋白质,其进入环境后容易被微生物分解,大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉,可以避免过多的磷进入水体,造成水体富营养化,有利于生态环境保护。(5)加酶洗衣粉中的酶没有固定在不溶于水的载体上,不能重复利用,因此加酶洗衣粉中的酶不是固定化酶。考点二固定化酶与固定化细胞3.答案(1)(2)固定化酶(3)3%海藻酸钠溶液浓度较低时包埋不紧密,酶分子容易漏出,数量不足(4)酶分子很小,容易从包埋材料中漏出解析(1)包埋法即将酶包埋于网格或胶囊中,如图所示,图中为吸
12、附法,为化学结合法。(2)通过分析图甲可知,与游离酶相比,固定化酶在温度变化时酶活力变化幅度较小,且酶活力更高,即固定化酶对温度变化的适应性更强且应用范围更广。(3)图乙曲线表明浓度为3%的海藻酸钠溶液包埋效果最好,此时酶活力最高,当海藻酸钠溶液浓度较低时包埋不紧密,酶分子容易漏出,数量不足,因此酶活力较低。(4)小麦酯酶分子很小,容易从包埋材料中漏出,因此固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋,而是用戊二醛作交联剂,海藻酸钠作为包埋剂。4.答案(1)冷却至室温(2)CaCl2溶液使海藻酸钠形成凝胶珠(3)高快(4)蒸馏水洗涤使培养液与酵母菌充分接触解析(1)刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温,才能与活
13、化的酵母细胞混合,以免高温使酵母细胞失活。(2)将海藻酸钠与酵母菌混合液加入CaCl2溶液中,形成凝胶珠,故图1中X溶液为CaCl2溶液,CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠。(3)图3中所示的凝胶珠不是圆形或椭圆形,可能原因是海藻酸钠浓度偏高或注射器中的混合液推进速度过快。(4)制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中进行发酵,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。B组提升题组非选择题1.答案(1)果胶(2)40 最高酶活性降低(3)避免果汁和果胶酶混合时影响混合物温度,从而影响果胶酶活性解析(1)高等植物细胞壁和胞间层的主要组成成分之一是果胶
14、,而果胶酶则是水解果胶的一类酶的总称。(2)通过表中数据可知:在40 时,产生的果汁量最多,在题中所给的温度范围内,40 时酶活性最高。当温度再升高时,出汁量降低,说明酶的活性降低。(3)因为酶具有高效性,使底物与酶的温度都达到预定值后再混合,避免其事先发生反应,而引起结果的不准确。2.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+浓度较低解析(1)海藻酸钠在固定化绿球藻的过程中作为包埋剂。CaCl2可与海藻酸钠反应形成凝胶球。(2)利用培养液或生理盐水
