（新課標(biāo)）2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題29 酶的研究與應(yīng)用講學(xué)案

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1、 專題29　酶的研究與應(yīng)用 考綱解讀 主題 考點(diǎn) 內(nèi)容 要求 高考示例 ?？碱}型 預(yù)測(cè)熱度 酶的研究與 應(yīng)用 1 酶的研究與應(yīng)用 酶活力測(cè)定的一般原理和方法 實(shí)驗(yàn)與 探究 2017江蘇單科,17,2分 2015海南單科,30,15分 選擇題 非選擇題 ★★☆ 酶在食品制造和洗滌等方面的應(yīng)用 2 固定化酶和固定化細(xì)胞 制備和應(yīng)用固相化酶 實(shí)驗(yàn)與 探究 2017江蘇單科,12,2分 2016江蘇單科,29,9分 選擇題 非選擇題 ★★☆ 分析解讀 　 “酶的研究與應(yīng)用”側(cè)重與生產(chǎn)和生活的聯(lián)系,主要內(nèi)容包括:果膠酶的種類和

2、應(yīng)用、加酶洗衣粉的洗滌效果探究及其注意事項(xiàng)、固定化酶的制備和應(yīng)用等?？疾辄c(diǎn)主要從與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)入手,考查實(shí)驗(yàn)變量的控制、結(jié)果的測(cè)定以及固定化酶技術(shù)的原理等,其中加酶洗衣粉洗滌效果的探究和固定化酶的應(yīng)用在近年高考題中涉及較多。復(fù)習(xí)時(shí)要注意掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)方法和簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的分析與評(píng)價(jià)等基本知識(shí),還應(yīng)注意與必修知識(shí)、蛋白質(zhì)的提取等內(nèi)容的聯(lián)系。 命題探究 五年高考 考點(diǎn)一　酶的研究與應(yīng)用 1.(2014江蘇單科,18,2分)下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述,正確的是(　　) A.高溫易使酶失活,因此冷水洗滌去污效果應(yīng)該比溫水好 B.洗衣粉中表面活性劑對(duì)堿性蛋白酶活性有一定的

3、促進(jìn)作用 C.在pH低于7.0的自來水中,堿性蛋白酶依然能起作用 D.洗衣粉中酶主要是通過快速分解溶在水里的污漬發(fā)揮作用 答案　C 2.(2015海南單科,30,15分)生產(chǎn)果汁時(shí),用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁量。回答下列相關(guān)問題: (1)某同學(xué)用三種來源的果膠酶進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn),各組實(shí)驗(yàn)除酶的來源不同外,其他條件都相同,測(cè)定各組的出汁量,據(jù)此計(jì)算各組果膠酶活性的平均值并進(jìn)行比較。這一實(shí)驗(yàn)的目的是　　　　。? (2)現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶,為探究其最適溫度,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):取試管16支,分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液,混勻,平均分為4組,分別置于0 ℃、5 ℃、10

4、℃、40 ℃下保溫相同時(shí)間,然后,測(cè)定各試管中的出汁量并計(jì)算各組出汁量平均值。該實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)置的不足之處有　　　　　　　　和　　　　　　　　。? (3)某同學(xué)取5組試管(A~E)分別加入等量的同種果泥,在A、B、C、D 4個(gè)實(shí)驗(yàn)組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶,然后,補(bǔ)充蒸餾水使4組試管內(nèi)液體體積相同;E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實(shí)驗(yàn)組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時(shí)間后,測(cè)定各組的出汁量。通過A~D組實(shí)驗(yàn)可比較不同實(shí)驗(yàn)組出汁量的差異。本實(shí)驗(yàn)中,若要檢測(cè)加入酶的量等于0而其他條件均與實(shí)驗(yàn)組相同時(shí)的出汁量,E組設(shè) 計(jì)　　　　(填“能”或“不能”)達(dá)到目的,其原因是

5、　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案　(1)比較不同來源果膠酶的活性(4分,其他合理答案也給分)　(2)溫度范圍設(shè)置不合理　溫度梯度設(shè)置不合理(每空3分,共6分,其他合理答案也給分)　(3)不能(2分)　未加入緩沖液(3分,其他合理答案也給分) 3.[2013海南單科,30(2),6分]根據(jù)相關(guān)知識(shí),回答胡蘿卜素提取和酶應(yīng)用方面的問題: 若要提高衣物上血漬的去除效果,可在洗衣粉中加入　　　　　酶,因?yàn)樵撁改軐⒀t蛋白水解成可溶性的　　　　或　　　　;若要提高衣物上油漬的去除效果,洗衣粉中可添加　　　　酶;使用加酶洗衣粉時(shí),水溫過低或過高時(shí)洗滌效果不好的原因分別是　?

6、 　。? 答案　堿性蛋白(或蛋白)(1分)　氨基酸(1分)　小分子肽(1分)　脂肪(1分)　水溫過低時(shí)酶活性較低,水溫過高會(huì)使酶變性失活(2分) 考點(diǎn)二　固定化酶和固定化細(xì)胞 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 1.(2017江蘇單科,12,2分)固定化單寧酶應(yīng)用于茶飲料加工,可消除其中的苦澀味。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.在單寧酶純化時(shí)可采用透析法去除雜蛋白 B.化學(xué)結(jié)合法比吸附法對(duì)單寧酶活性影響更小 C.溫度、pH和重金屬離子都可能影響固定化單寧酶

7、活性 D.酶的高效性決定固定化單寧酶不會(huì)降解茶飲料中的有益成分 答案　C 2.(2016江蘇單科,21,3分)為了使牛仔褲呈現(xiàn)“穿舊”效果,在工業(yè)洗衣機(jī)中用酶洗代替?zhèn)鹘y(tǒng)的浮石擦洗,是目前重要的生產(chǎn)手段(工藝流程見下圖)。下列敘述中錯(cuò)誤的是(多選)(　　) A.纖維素酶在仿舊中的作用機(jī)理與其在洗衣粉中去污的機(jī)理相似 B.在上述工藝中,為重復(fù)使用纖維素酶,可選用適當(dāng)?shù)陌駝┕潭ɑ? C.在上述工藝中,通過調(diào)節(jié)溫度、酸堿度、處理時(shí)間可控制仿舊顏色的深淺 D.纖維素酶催化葡萄糖殘基間磷酸二酯鍵的水解分解纖維素 答案　BD 3.(2015江蘇單科,11,2分)下列關(guān)于固定化酶和固定

8、化細(xì)胞的敘述,錯(cuò)誤的是(　　) A.固定化酶的主要目的是實(shí)現(xiàn)酶的重復(fù)利用 B.溶解氧交換受阻是固定化酶應(yīng)用的重要限制因素 C.固定化細(xì)胞用于生產(chǎn)能分泌到細(xì)胞外的產(chǎn)物 D.凝膠與被包埋細(xì)胞之間不是通過共價(jià)鍵結(jié)合 答案　B 4.(2015江蘇單科,20,2分)下圖為制備人工種子部分流程示意圖,下列敘述正確的是(　　) A.胚狀體是外植體在培養(yǎng)基上脫分化形成的一團(tuán)愈傷組織 B.該過程以海藻酸鈉作為營(yíng)養(yǎng)成分,以CaCl2溶液作為凝固劑 C.可在海藻酸鈉溶液中添加蔗糖,為胚狀體提供碳源 D.包埋胚狀體的凝膠珠能夠隔絕空氣,有利于人工種子的儲(chǔ)藏 答案　C 5.(2013江蘇單科

9、,6,2分)下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述,正確的是(　　) A.可用包埋法制備固定化酵母細(xì)胞 B.反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)固定化酶的活性沒有影響 C.葡萄糖異構(gòu)酶固定前后專一性不同 D.固定化細(xì)胞可以催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng) 答案　A 6.(2016江蘇單科,29,9分)為了探索海藻酸鈉固定化對(duì)綠球藻生長(zhǎng)的影響,以及固定化藻對(duì)含Zn2+污水的凈化作用,科研人員用篩選到的一株綠球藻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),流程及結(jié)果如下。請(qǐng)回答下列問題: 制備固定化綠球藻凝膠球→ 清洗2~3次→培養(yǎng)液中培養(yǎng)檸檬酸鈉溶液溶解凝膠球,測(cè)定藻數(shù)量 圖1 圖2 (1)實(shí)驗(yàn)中的海藻酸鈉作用是　　　　　　,CaCl

10、2的作用是　 。? (2)為洗去凝膠球上殘余的CaCl2和其他污染物,并保持綠球藻活性,宜采用　　　　　洗滌。圖1中1.0%海藻酸鈉組培養(yǎng)24 h后,移去凝膠球,溶液呈綠色,原因是　　　　　　　　　　　　　　。? (3)為探索固定化藻對(duì)含Zn2+污水的凈化作用,應(yīng)選用濃度為　　　　海藻酸鈉制備凝膠球。? (4)圖2中空白凝膠球組Zn2+濃度下降的原因是　　　　　　　　　。結(jié)合圖1和圖2分析,固定化藻的實(shí)驗(yàn)組24~48 h間Zn2+濃度下降速度較快的主要原因是　　　　　　　　　　　;72~96 h間Zn2+濃度下降速度

11、較慢的原因有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案　(1)包埋綠球藻(包埋劑)　與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠球(凝固劑)　(2)培養(yǎng)液(生理鹽水)　海藻酸鈉濃度過低(凝膠球孔徑過大)　(3)2.0%　(4)凝膠吸附Zn2+　綠球藻生長(zhǎng)(繁殖)速度快　綠球藻生長(zhǎng)(增殖)速度慢,溶液中Zn2+濃度較低 教師用書專用(7) 7.(2015山東理綜,35,12分)乳糖酶能夠催化乳糖水解為葡萄糖和半乳糖,具有重要應(yīng)用價(jià)值。乳糖酶的制備及固定化步驟如下: 　產(chǎn)乳糖酶微生物L(fēng)的篩選　產(chǎn)乳糖酶微生物L(fēng)的培養(yǎng)乳糖酶的提取純化乳糖酶的固定化 (1)篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物L(fēng)時(shí),

12、宜用　　　　作為培養(yǎng)基中的唯一碳源。培養(yǎng)基中瓊脂的作用是　　　　　　。從功能上講,這種培養(yǎng)基屬于　　　　　　　。? (2)培養(yǎng)微生物L(fēng)前,宜采用　　　　方法對(duì)接種環(huán)進(jìn)行滅菌。(3)純化后的乳糖酶可用電泳法檢測(cè)其分子量大小。在相同條件下,帶電荷相同的蛋白質(zhì)電泳速度越快,說明其分子量越　　　　。? (4)乳糖酶宜采用化學(xué)結(jié)合法(共價(jià)鍵結(jié)合法)進(jìn)行固定化,可通過檢測(cè)固定化乳糖酶的　　　　確定其應(yīng)用價(jià)值。除化學(xué)結(jié)合法外,酶的固定化方法還包括　　　　、　 、?離子吸附法及交聯(lián)法等。 答案　(1)乳糖　凝固劑　選擇培養(yǎng)基 (2)灼燒 (3)小 (4)(酶)活性

13、[或:(酶)活力]　包埋法　物理吸附法(注:兩空可顛倒) 三年模擬 A組　2016—2018年模擬·基礎(chǔ)題組 考點(diǎn)一　酶的研究與應(yīng)用 1.(2017安徽六安一中第二次月考,10)下列有關(guān)加酶洗衣粉的敘述,不正確的是(　　) A.加酶洗衣粉中的酶都是固定化酶 B.溫度影響加酶洗衣粉的洗滌效果 C.與普通洗衣粉相比,用加酶洗衣粉可以減少磷對(duì)河流的污染 D.加酶洗衣粉中的纖維素酶不能直接去除污垢,但可以增強(qiáng)洗滌效果 答案　A 2.(2018江蘇南京模擬,25)下面三幅圖是研究人員對(duì)黑曲霉A1果膠酶性質(zhì)的研究結(jié)果,據(jù)圖分析溫度、pH和C濃度等與酶活力的關(guān)系。 (1)從

14、圖示可以看出,對(duì)酶活力影響最小的是　　　　　　。? (2)這三個(gè)圖的共同點(diǎn)說明　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)若探究溫度對(duì)黑曲霉A1果膠酶活力的影響,則在該實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的pH及C濃度是否需要進(jìn)行調(diào)節(jié)?　　　　。最好分別調(diào)節(jié)到　　　　和　　　　。其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案　(1)C濃度　(2)在最適條件下,酶活力最高　(3)需要　4　1　遵循單一變量原則,無關(guān)變量需相同且適宜 考點(diǎn)二　固定化酶和固定化細(xì)胞 3.(2018江蘇蘇州期初調(diào)研,20)下列關(guān)于“酵母細(xì)胞的固定化技術(shù)”實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(　　) A.配制CaCl2溶

15、液時(shí),需要邊小火加熱邊攪拌 B.活化酵母時(shí),將適量干酵母與自來水混合并攪拌成糊狀 C.海藻酸鈉溶液濃度將影響凝膠珠的性狀 D.將海藻酸鈉溶液滴加到CaCl2溶液時(shí),凝膠珠成形后應(yīng)即刻取出 答案　C 4.(2017廣東肇慶教學(xué)質(zhì)量評(píng)估,37)在應(yīng)用酶的過程中,采用固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù),可解決酶很難回收再利用等實(shí)際問題。 (1)在進(jìn)行酵母細(xì)胞固定化的過程中,稱取干酵母,放入內(nèi)有蒸餾水的小燒杯中攪拌至混合均勻,并放置1小時(shí)左右,其目的是　　　　　　　　。? (2)制作凝膠珠時(shí),需用裝有酵母細(xì)胞與海藻酸鈉溶液混合物的注射器,以　　　的速度滴加到已配制好 的　　　　　溶液中。? 答

16、案　(1)使酵母細(xì)胞活化　(2)恒定　 CaCl2 5.(2018四川成都月考,27)如圖為固定化酶的反應(yīng)柱示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答: (1)請(qǐng)?jiān)跈M線上填出各標(biāo)號(hào)的名稱。 ①　　　　,②　　　　　　,③　　　　　　　　　　　。? (2)與一般酶制劑相比,固定化酶的突出優(yōu)點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,固定化細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　。? (3)③的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (4)制作固定化葡萄糖異構(gòu)酶所用的方式有　　　　　　　　　　或　　　　　　　　　　。? 答案　(1)反應(yīng)柱　固定化酶　分布著小孔的篩板

17、(2)既能與反應(yīng)物接觸,又能與產(chǎn)物分離,能被反復(fù)利用　成本更低,操作更容易 (3)酶顆粒無法通過③,反應(yīng)溶液卻可以自由通過 (4)將酶相互連接起來　將酶吸附在載體表面上 6.(2018廣東陽(yáng)江上學(xué)期調(diào)研,36)在20世紀(jì)50年代,酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域,到了70年代又出現(xiàn)了固定化酶與固定化細(xì)胞的技術(shù)。 (1)在實(shí)際生產(chǎn)中,固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。與固定化酶技術(shù)相比,固定化細(xì)胞固定的是　　　　　　　。? (2)制備固定化酵母細(xì)胞,常用的包埋材料是　　　　　　,使用了如圖所示的方法[　]

18、　　　　　(填出號(hào)碼與名稱)。? (3)制作固定化酵母細(xì)胞時(shí),充分混合均勻的酵母細(xì)胞溶液可在飽和　　　　溶液中形成凝膠珠。部分同學(xué)實(shí)驗(yàn)制得的凝膠體不是圓形或橢圓形,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案　(1)酶既能與反應(yīng)物接觸,又容易與產(chǎn)物分離,固定在載體上的酶能反復(fù)利用　多酶系統(tǒng)(或一系列酶、多種酶)　(2)海藻酸鈉?、邸“穹ā?3)CaCl2　海藻酸鈉溶液濃度過高(或針筒口離液面過近,高度不夠) B組　2016—2018年模擬·提升題組 (滿分：40分　時(shí)間：30分鐘) 一、選擇題(每小題4分,共8分) 1.(2018江蘇南通二模,17)在探

19、究某品牌加酶洗衣粉適宜的洗滌溫度時(shí),不必考慮(　　) A.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的溫度范圍是否符合生活實(shí)際 B.洗滌衣物的大小、質(zhì)地、污漬類型和污染程度 C.洗衣粉用量、洗滌方式及時(shí)間、洗滌后漂洗方式 D.使用普通洗衣粉和不加洗衣粉進(jìn)行同樣方式的洗滌 答案　D 2.(2018江蘇如皋教學(xué)質(zhì)量調(diào)研一,18)下列有關(guān)固定化技術(shù)的敘述中,錯(cuò)誤的是(　　) A.加酶洗衣粉是將固定化酶加入洗衣粉中制作而成的 B.化學(xué)結(jié)合法比包埋法更有利于底物與酶的接觸 C.10%的葡萄糖溶液為固定化酵母細(xì)胞提供能源物質(zhì)并維持滲透壓 D.與固定化酶相比,固定化細(xì)胞操作更簡(jiǎn)便,成本低 答案　A 二、非選擇題(共3

20、2分) 3.(2016江蘇揚(yáng)州中學(xué)開學(xué)考試,33)研究酶的化學(xué)性質(zhì)和作用機(jī)理,有助于了解生命活動(dòng)的規(guī)律并指導(dǎo)生產(chǎn)和生活實(shí)踐。請(qǐng)回答下列問題:(10分) 　 　 圖1　　　　　　　　圖2 (1)甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理,酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如圖1所示,甲酶的化學(xué)本質(zhì)最可能是　 。? (2)在實(shí)際生產(chǎn)中,固定化細(xì)胞技術(shù)實(shí)質(zhì)上固定的是　　　　　　　。制備固定化酵母細(xì)胞時(shí),常用的方法是上圖2中[　]　　　　(填數(shù)字序號(hào)及名稱)。? (3)在生活實(shí)踐中,酶

21、制劑在洗衣粉中被廣泛應(yīng)用。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究某品牌洗衣粉中酶催化作用的最適溫度,設(shè)計(jì)了如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并將結(jié)果用曲線圖A、B表示(如圖3)。 　　　　　　　　圖3 ①使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為　　　　　。? ②在0 ℃和75 ℃時(shí),酶的催化效率基本都為零。但當(dāng)溫度再度恢復(fù)到45 ℃時(shí),后者酶的催化能力已不能恢復(fù),這是因?yàn)椤　　　　　　　　　　　　　? 答案　(1)RNA　(2)多酶系統(tǒng)(一系列酶或多種酶)　③　包埋法　(3)① 45 ℃?、诟邷貤l件下酶的結(jié)構(gòu)已遭到破壞(或酶的活性已喪失) 4.(2018江蘇南通全真模擬一,33)如圖表示利用“果膠酶—酵母菌聯(lián)合固定凝膠珠

22、”生產(chǎn)紅葡萄酒的部分過程,請(qǐng)回答下列問題。(12分) (1)海藻酸鈉能作為固定載體的特點(diǎn)是　　　　　　　　　,在聯(lián)合固定果膠酶和酵母菌之前,對(duì)海藻酸鈉所做的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)果膠酶在果汁生產(chǎn)中具有重要的作用,把果膠酶和酵母菌固定在一起生產(chǎn)紅葡萄酒的重要意義在于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)果膠酶通常先與戊二醛交聯(lián),然后與活化的酵母菌一起用海藻酸鈉包埋固定,這是因?yàn)椤　　　　　　　　　　　　　　　　　　? (4)在初級(jí)發(fā)酵時(shí)一般溫度控制在　　　　　　　　　,在發(fā)酵過程中,尤

23、其要隨時(shí)監(jiān)控和調(diào)整發(fā)酵罐中的溫度和pH,使其在適宜的范圍內(nèi)波動(dòng),其主要目的是　　　　　　　　　　　　　　。? 答案　(1)不溶于水、多孔性　配制一定濃度的海藻酸鈉溶液,用小火或間斷加熱的方法溶化海藻酸鈉,然后冷卻至室溫　(2)果膠酶能提高果汁的產(chǎn)量和澄清度,從而提高紅葡萄酒的產(chǎn)量和品質(zhì)　(3)果膠酶分子太小,容易從包埋材料中漏出　(4)18~25 ℃防止溫度和pH的變化影響果膠酶的活性,甚至使果膠酶失活 5.(2018江蘇徐州上學(xué)期月考,32)圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的某步操作,圖2是利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵的示意圖,請(qǐng)據(jù)圖分析回答:(10分) (1)圖1中,將溶化好的海

24、藻酸鈉溶液　　　　　　　,加入已活化的酵母細(xì)胞,進(jìn)行充分?jǐn)嚢?使其混合均勻,再轉(zhuǎn)移至注射器中。? (2)圖1中X溶液為　　　　　　,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)某同學(xué)在圖1步驟結(jié)束后得到圖3所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,出現(xiàn)此結(jié)果的可能原因有海藻酸鈉濃度過　　　　(“高”或“低”)或注射器中的混合液推進(jìn)速度過　　　　(“快”或“慢”)。? (4)圖1中制備的凝膠珠用　　　　　　　后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中,發(fā)酵過程中攪拌的目的是　　　　　　　　　　　　。? 答案　(1)冷卻至室溫　(2)CaCl2溶液　使海藻酸鈉形成凝膠珠　(3)高　快　(4)蒸餾水洗滌　使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸 8