2019版高考生物一輪總復習 生物技術實踐 專題3 酶的研究與應用課時練 選修1 .doc

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專題3　酶的研究與應用 1．(2018年陜西寶雞月考)果膠酶能分解果膠等物質，可以用來澄清果蔬飲料，在食品加工業(yè)中有著廣泛的應用?；卮鹣铝袉栴}： (1)果膠酶是分解果膠的酶的總稱，包括______________、果膠分解酶和__________。食品工業(yè)中之所以使用果膠酶澄清果蔬飲料，是因為果膠酶能破壞植物的____________結構。 (2)微生物是生產果膠酶的優(yōu)良生物資源。分離和篩選能產生果膠酶的微生物，使用的培養(yǎng)基應該以________為唯一碳源；為了純化該生物，需要在______________(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基上接種菌種，最常用的接種方法有________________。 (3)在榨制果汁前，要將果膠酶和果泥混勻保溫，目的是提高出汁率；過濾后要用果膠酶處理果汁，目的是____________________。 (4)根據(jù)下表實驗結果，______________(填“能”或“不能”)確定40℃就是果膠酶的最適溫度。 溫度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80 出汁量/mL 8 13 15 25 15 12 11 10 2.請回答下列有關酶應用的問題： (1)制作果汁時，榨取的果汁常常較渾濁、黏度高，容易發(fā)生沉淀，因此人們利用果膠酶來解決上述問題，果膠酶的作用是________________________，使榨取果汁變得更容易，也使渾濁的果汁變得澄清。果汁中的酶很難回收，不能被再次利用，生產成本較高；同時，反應后酶會混在產物中，可能影響產品質量。而利用________技術可以做到酶的反復使用。酶是由細胞產生的，于是，人們設想把合成酶的細胞直接固定用于生產，該技術的優(yōu)點是____________。 (2)如圖一表示制備固定化酵母細胞的有關操作，圖中的X溶液為______________，其作用是________________________________。在制備海藻酸鈉與酵母細胞的混合液時，應將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，才能加入已活化的酵母細胞，目的是防止____________________________。 圖一 圖二 (3)為了探究某加酶洗衣粉中堿性蛋白酶含量與洗滌效果的關系，某同學通過實驗獲得如圖二所示的結果。由圖可知，加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量是________%，本實驗的自變量是________。 3．乳糖酶能夠催化乳糖水解為葡萄糖和半乳糖，具有重要應用價值。乳糖酶的制備及固定化步驟如下： ―→―→―→ (1)篩選產乳糖酶的微生物L時，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前，宜采用________方法對接種環(huán)進行滅菌。 (3)純化后的乳糖酶可用電泳法檢測其分子量大小。在相同條件下，帶電荷相同的蛋白質電泳速度越快，說明其分子量越________。 (4)乳糖酶宜采用化學結合法(共價鍵結合法)進行固定化，可通過檢測固定化乳糖酶的________確定其應用價值。除化學結合法外，酶的固定化方法還包括____________、____________、離子吸附法及交聯(lián)法等。 4．分析有關微生物的資料，回答問題并完善實驗設計方案。 脂肪酶具有廣泛的應用前景。為獲得高產脂肪酶的菌株，并將之用于產業(yè)化，進行如下的系列實驗。 (1)欲分離篩選出能分泌脂肪酶的細菌，應選擇下列固體培養(yǎng)基(僅列出了碳氮源)中的________。 A．蛋白胨、檸檬酸鐵銨 B．橄欖油、硫酸銨 C．乳糖、酵母膏 D．葡萄糖、蛋白胨 (2)進一步調查適合于產脂肪酶菌株生長的碳氮源。根據(jù)表1的實驗數(shù)據(jù)，選擇理想的碳源為________。 表1　不同碳源對菌種產脂肪酶的影響 碳源 濃度/% 酶活/IUmL－1 玉米粉 1.0 8.50 可溶性淀粉 1.0 0.00 糊精 1.0 28.50 葡萄糖 1.0 2.50 蔗糖 1.0 37.50 麥芽糖 1.0 13.50 表2 酶活 第1組 / / / / / 第2組 / / / / / 第3組 / / / / / / / / / / (3)補全表2中的實驗方案，以確定所選碳源的最佳濃度(設濃度梯度的差值為0.2%)。 (4)利用相似方法探得理想氮源的最佳濃度，再進一步確定碳氮源濃度的最佳組合。以a和b分別代表碳源和氮源的濃度，假設酶活a1＞a2＞a3；b2＞b3＞b4，據(jù)此形成下列四種方案，其中最佳的是________。 方案一：a1和b2組合。 方案二：將每一種a的濃度分別與b2、b3、b4組合，根據(jù)酶活取其中的最佳組合。 方案三：a1和b2組合，a2和b3組合，根據(jù)酶活取其中的最佳組合。 方案四：a1分別與每種氮源濃度組合，b2分別與每種碳源濃度組合，根據(jù)酶活取其中的最佳組合。 (5)如果脂肪酶的產業(yè)化需要其活性在固定化處理時不受損失，且在多次重復使用后仍能維持穩(wěn)定的酶活，則應選擇下圖中的________固定化工藝。 5．(2018年江蘇鹽城阜寧中學期末)某同學用含不同種類酶制劑的洗衣粉進行了如下實驗。 組別 布料 污染物 水溫/℃ 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 請回答以下問題： (1)該實驗的目的是探究______________。該實驗還應控制的無關變量為__________________________________________________________________。該實驗中________、____________分別構成兩組對照實驗。 (2)該同學在實驗過程中可通過觀察________________來判斷酶的催化效率。 (3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是________________________。 (4)大力推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生態(tài)環(huán)境保護，這是因為______________________________。 (5)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化學物質層層包裹的，遇水后包裹層很快溶解，釋放出來的酶迅速發(fā)揮催化作用。請說明這是否應用了酶的固定化技術及其理由。______________________________________________________。 專題3　酶的研究與應用 1．(1)多聚半乳糖醛酸酶　果膠酯酶　細胞壁 (2)果膠　固體　平板劃線法或稀釋涂布平板法 (3)使果汁變澄清　(4)不能 解析：(1)果膠是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等，它們能催化果膠的分解，瓦解植物細胞壁。(2)篩選和分離能夠產生果膠酶的微生物時，應該使用以果膠為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基，為了純化該生物，需要在固體培養(yǎng)基上進行，最常用的接種方法有平板劃線法或稀釋涂布平板法。(3)榨取果汁前，要將果膠酶與果泥混勻保溫，目的是分解細胞壁，提高出汁率。過濾后要用果膠酶處理果汁，目的是分解果汁中的果膠，使果汁變澄清。(4)該實驗只能得出在所設計的溫度下，40 ℃時酶活性高，由于沒有設計40 ℃左右、縮小溫度梯度的實驗，如梯度為1 ℃的實驗觀察果汁量，因此不能確定40 ℃就是果膠酶的最適溫度。 2．(1)分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層　固定化酶　成本低、操作簡單　(2)CaCl2溶液　使海藻酸鈉形成凝膠珠　高溫殺死酵母細胞　(3)0.6　堿性蛋白酶的含量 解析：(1)果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層，使渾濁的果汁變得澄清。利用固定化酶技術可以使酶得到反復利用。(2)將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫后再加入已活化的酵母細胞，目的是防止高溫殺死酵母細胞。(3)由圖可知，加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量是0.6%，本實驗的自變量是堿性蛋白酶的含量。 3．(1)乳糖　凝固劑　選擇培養(yǎng)基　(2)灼燒　(3)小 (4)(酶)活性　包埋法　物理吸附法(后面兩空可顛倒) 4．(1)B　(2)蔗糖 (3) 酶活 0.6% 0.8% 1.0% 1.2% 1.4% 第1組 / / / / / 第2組 / / / / / 第3組 / / / / / 平均值 / / / / / (4)方案二　(5)C 解析：(1)分離篩選出能分泌脂肪酶的細菌，需要在培養(yǎng)基中加入特定的碳氮源，而分泌脂肪酶的細菌能在橄欖油、硫酸銨中生長。(2)據(jù)表可知，當碳源為蔗糖時，酶活性最高，則產脂肪酶菌株生長的理想碳源為蔗糖。(3)題目給定的濃度為1.0%，要求設濃度梯度的差值為0.2%，根據(jù)這一點可設定濃度梯度。(4)題目的要求是確定碳氮源濃度的最佳組合，所以既要有碳源，又要有氮源。a和b組合后，就可看出碳源氮源分別在何種濃度下生長最合適。(5)由于需要其活性在固定化處理時不受損失，且在多次重復使用后仍能維持穩(wěn)定的酶活，圖中只有C組符合要求。 5．(1)酶的作用具有專一性　洗衣粉的用量，污染程度，水質，水的pH值等　A和B　A和C (2)蛋白膜消失所需時間的長短 (3)在蛋白酶催化作用下，蛋白質的水解產物溶于水中 (4)酶蛋白進入環(huán)境后容易被微生物分解，又可以避免過多的磷進入水體，造成水體富營養(yǎng)化 (5)未應用，因為酶要固定在不溶于水的載體上，加酶洗衣粉中的酶也不能重復使用 解析：(1)該實驗的自變量是酶的種類和污染物種類，所以該實驗的目的是探究酶的作用具有專一性；無關變量是洗衣粉的用量、污染程度、水質、pH等；根據(jù)探究實驗的對照原則和單一變量原則可知，該實驗中A與B、A與C構成兩組對照實驗。(2)該實驗可根據(jù)蛋白膜消失所需時間的長短來判斷酶的催化效率，即蛋白酶消失所需的時間越短，說明酶的催化效率越高。(3)蛋白酶能夠催化污垢中蛋白質的水解，所以蛋白酶洗衣粉能夠去污。(4)加酶洗衣粉中酶的化學本質是蛋白質，其進入環(huán)境后容易被微生物分解，又可以避免過多的磷進入水體，造成水體富營養(yǎng)化。因此，大力推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生態(tài)環(huán)境保護。(5)加酶洗衣粉中的酶沒有固定在不溶于水的載體上，且不能重復利用，因此加酶洗衣粉中的酶不是固定化酶。