2022高考生物一輪復(fù)習課時檢測（三十九）酶的研究和應(yīng)用（含解析）新人教版

酶的研究和應(yīng)用一、對點練小題，落實主干知識1．用加酶洗衣粉洗滌衣物時，下列說法正確的是()A．可用加酶洗衣粉洗滌毛料衣服B．一般先用熱水泡開，然后調(diào)至適宜溫度C．水溫太低，洗衣粉中的酶喪失活性后不能再恢復(fù)D．使用添加了堿性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后應(yīng)立即沖洗雙手解析：選D毛料衣服的主要成分為蛋白質(zhì)，加酶洗衣粉中的蛋白酶會損壞衣服；高溫會使酶失活，而低溫抑制酶的活性，但不會使酶變性；皮膚中的蛋白質(zhì)也會被加酶洗衣粉中的蛋白酶水解，從而損傷皮膚。2.如圖表示某研究小組在探究果膠酶的用量的實驗結(jié)果。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．在ab段限制反應(yīng)速率的主要因素是酶的用量B．在bc段限制反應(yīng)速率的因素可能是溫度、pH、反應(yīng)物濃度等C．在ab段增加反應(yīng)物濃度，可以明顯加快反應(yīng)速率D．在該實驗給定條件下，果膠酶的最佳用量是b點對應(yīng)的值解析：選C本題應(yīng)從酶的濃度和活性、底物的濃度兩方面進行分析。由曲線圖可以看出，在ab段，隨著酶的用量的增大，酶促反應(yīng)速率加快，說明此階段限制反應(yīng)速率的主要因素是酶的用量，此時增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率不會明顯加快。在bc段，隨著酶的用量的增大，酶促反應(yīng)速率不再加快，此時反應(yīng)物濃度成為限制反應(yīng)速率的因素之一，增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率會加快。3．下列有關(guān)酶的制備和應(yīng)用的敘述，正確的是()A．酶解法和吸水漲破法常用于制備微生物的胞內(nèi)酶B．透析、電泳和酸解等方法常用于酶的分離與純化C．棉織物不能使用添加纖維素酶的洗衣粉進行洗滌D．多酶片中的胃蛋白酶位于片劑的核心層解析：選A酶解法可利用酶的專一性去除微生物的細胞壁，再通過吸水漲破法使細胞內(nèi)的物質(zhì)釋放出來，然后提取其中的胞內(nèi)酶；透析和電泳可用于酶的分離和純化，但酸解會導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)的破壞；棉織物的主要成分是纖維素，用添加了纖維素酶的洗衣粉進行洗滌會使棉織物蓬松，有利于污物的洗滌，纖維素酶還能去除掉棉織物表面的浮毛，平整棉織物表面，使洗滌后的棉織物柔軟、蓬松，花紋清晰，色澤更加鮮艷，穿著更加舒適；多酶片中的胃蛋白酶應(yīng)位于片劑核心層的外層，而片劑的核心層是在小腸中發(fā)揮作用的胰蛋白酶等消化酶。4．下列有關(guān)酵母細胞固定化實驗的操作及結(jié)果分析的敘述，錯誤的是()A．干酵母細胞處于休眠狀態(tài)，需置于蒸餾水中活化B．配制海藻酸鈉溶液時需要小火或間斷加熱，以防海藻酸鈉焦糊C．海藻酸鈉溶液的濃度過低時凝膠珠呈白色，固定的細胞數(shù)目少D．向CaCl2溶液中滴加海藻酸鈉與酵母細胞混合液時要快速，防止凝固解析：選D干酵母細胞處于休眠狀態(tài)，需加入蒸餾水后使其從休眠狀態(tài)恢復(fù)到活躍狀態(tài)，A正確；配制海藻酸鈉溶液時需要小火或間斷加熱，如果加熱太快，海藻酸鈉會發(fā)生焦糊，B正確；若海藻酸鈉的濃度過低時凝膠珠呈白色，固定的細胞數(shù)目過少，C正確；向CaCl2溶液中滴加海藻酸鈉與酵母細胞混合液時要高度適宜，并勻速滴入，D錯誤。5．如圖是圍繞加酶洗衣粉洗滌效果進行的研究結(jié)果，下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．本實驗的自變量有溫度和洗衣粉是否加酶B．本實驗的因變量可能是污漬殘留量C．兩類洗衣粉的最佳使用溫度都為t1D．溫度超過t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活解析：選C該圖示為多因子變量曲線，從圖示可以看出本實驗的自變量有溫度和洗衣粉是否加酶，因變量可能是污漬殘留量。從圖示可以看出加酶洗衣粉的最佳使用溫度為t1，溫度超過t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活。6．下列關(guān)于酶和固定化酵母細胞的研究與應(yīng)用的敘述，錯誤的是()A．從酶的固定方式看，吸附法比化學結(jié)合法對酶活性影響小B．作為消化酶使用時，蛋白酶制劑常以口服方式給藥C．尿糖試紙含有固定化的葡萄糖酶和過氧化氫酶，可以反復(fù)使用D．將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗，目的是洗去CaCl2和雜菌解析：選C酶的固定方式有包埋法、化學結(jié)合法和物理吸附法，物理吸附的過程是利用吸附劑本身的表面張力，從而對附近的分子產(chǎn)生吸附，吸附劑不會與被吸附物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)而使其性質(zhì)發(fā)生改變，所以吸附法對酶活性影響很??；消化酶在人體消化道內(nèi)發(fā)揮作用，蛋白酶制劑一般在最外面加上糖衣后通過口服方式給藥；尿糖試紙是一種酶試紙，是將葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶和某種無色化合物固定在紙條上，制成測試尿糖含量的酶試紙，這種酶試紙與尿液相遇時，很快會因為尿液中葡萄糖含量的多少而呈現(xiàn)一定的顏色，再次使用時顏色會有掩蓋作用，所以不能反復(fù)使用；制備固定化酵母細胞時，將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗的目的是洗去CaCl2和雜菌，防止凝膠珠硬度過大和雜菌的污染。二、系統(tǒng)練大題，強化科學思維7．回答與果膠和果膠酶有關(guān)的問題：(1)通常從腐爛的水果上分離產(chǎn)果膠酶的微生物，其原因除水果中果膠含量較高外，還有__________________________________。(2)為了獲得高產(chǎn)果膠酶微生物的單菌落，通常對分離或誘變后的微生物懸液進行____________。(3)在某種果汁生產(chǎn)中，用果膠酶處理顯著增加了產(chǎn)量，其主要原因是果膠酶水解果膠使______________________。果汁生產(chǎn)中的殘渣果皮等用于果膠生產(chǎn)，通常將其提取液濃縮后再加入95%的乙醇使之形成絮狀物，然后通過離心、真空干燥等步驟獲得果膠制品。(4)常用固定化果膠酶處理含果膠的污水，其主要優(yōu)點有________________________和可連續(xù)處理等。在建立和優(yōu)化固定化果膠酶處理工藝時，除考慮果膠酶的活性和用量、酶反應(yīng)的溫度、pH、作用時間等因素外，還需考慮的主要有________________和________________。解析：(1)通常從腐爛的水果上分離產(chǎn)果膠酶的微生物，其原因除水果中果膠含量較高外，還有腐爛的水果中含產(chǎn)果膠酶的微生物較多。(2)對微生物懸液進行涂布分離(或劃線分離)可獲得單菌落。(3)果膠能將植物細胞黏合在一起，果膠酶水解果膠可以使水果組織軟化疏松及細胞受損。果膠不溶于乙醇，所以將其提取液濃縮后再加入95%乙醇使之形成絮狀物，然后通過離心、真空干燥等步驟獲得果膠制品。(4)固定化酶工藝具有可提高酶的穩(wěn)定性以及可連續(xù)處理等優(yōu)點。在建立和優(yōu)化固定化果膠酶處理工藝時，除考慮果膠酶的活性和用量、酶反應(yīng)的溫度、pH、作用時間等因素外，還需考慮的主要有固定化的方法和固定化所用的介質(zhì)。答案：(1)腐爛的水果中含產(chǎn)果膠酶的微生物較多(2)涂布分離(或劃線分離)(3)水果組織軟化疏松及細胞受損(4)提高果膠酶的穩(wěn)定性固定化的方法固定化所用的介質(zhì)8．某同學進行蘋果汁制作實驗，工藝如圖所示。請回答下列問題：(1)圖中用KMnO4溶液浸泡蘋果的目的是________。黑曲霉提取液中含有的________可水解果膠，從而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通過________方式將酶固定化，酶被固定后用蒸餾水洗滌固定化柱是為了除去________________________________________________________________________。(2)實驗中，操作流程A和B的先后次序為________。在蘋果汁澄清過程中，應(yīng)關(guān)閉的流速調(diào)節(jié)閥是______。要測定從固定化柱流出的蘋果汁中是否還有果膠，可取一定量的果汁與等量的________混合，如果出現(xiàn)______現(xiàn)象，說明果膠還沒有被完全水解。為使果膠完全水解，應(yīng)將流速調(diào)節(jié)閥2調(diào)________(填“快”或“慢”)。(3)實驗后，將洗滌過的固定化柱在低溫環(huán)境中保存若干天，該固定化柱仍可用于蘋果汁制作實驗，說明固定化酶可被________使用。解析：(1)KMnO4有殺菌消毒的作用，可將蘋果表面的雜菌殺死。果汁中因含有果膠等而使蘋果汁渾濁，用果膠酶處理可使果膠水解，使果汁澄清。固定化酶技術(shù)是將酶固定在固定化柱的載體上，固定化柱內(nèi)填充的石英砂可以起到很好的吸附作用，酶被固定后用蒸餾水沖洗是為了除去未被固定的酶等。(2)具體操作時，先提取果膠酶，打開閥1，讓含有果膠酶的提取液流入固定化柱，將果膠酶固定在固定化柱中，再將閥2打開，使蘋果汁流入固定化柱，固定的果膠酶能將果汁中的果膠分解，而果膠酶不流失。果膠不溶于乙醇，故可用乙醇鑒定果汁中的果膠，如有渾濁現(xiàn)象，說明果汁中仍有果膠存在，若要使果膠徹底水解應(yīng)控制流速調(diào)節(jié)閥2，調(diào)慢果汁流速。(3)酶被固定化后，便于與反應(yīng)物和產(chǎn)物分離，可重復(fù)使用，提高了酶的利用率。答案：(1)消毒果膠酶吸附未被固定的酶等(2)AB閥1乙醇渾濁(沉淀)慢(3)重復(fù)9．某化工廠生產(chǎn)的一種加酶洗衣粉，其包裝袋上印有如下說明。eq\x(\a\al(成分：含堿性蛋白酶等。,用法：洗滌前先將衣物浸于洗衣粉溶液內(nèi)一段時間，使用溫水效果更佳。,注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料。))某研究性學習小組為探究該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，設(shè)計了如下裝置進行實驗，并將結(jié)果用下列曲線圖A、B表示。請回答下列問題：(1)由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為________。(2)在0℃和75℃時，酶的催化效率基本都為零。但當溫度再度回到45℃時，后者酶的催化能力已不能恢復(fù)，這是因為_______________________________________________。(3)在實驗過程中可通過直接測定________________________________(指標)來表示該洗衣粉中酶的催化效率。(4)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某洗滌公司為降低生產(chǎn)成本研制了一種能多次重復(fù)使用加酶洗衣粉的設(shè)備，他們將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，洗滌完衣物后，經(jīng)過簡單處理，這些酶還可以多次重復(fù)利用，這種方法制成的酶叫________。解析：由A圖看出該加酶洗衣粉在45℃時催化效率最高。高溫條件下酶的結(jié)構(gòu)會發(fā)生不可逆的破壞，即使再回到最適溫度，酶的活性也不能恢復(fù)。膠片上的蛋白膜存在時間的長短反映了酶的催化效率。將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，使酶多次重復(fù)利用，這種方法制成的酶叫固定化酶。答案：(1)45℃(2)高溫條件下酶的結(jié)構(gòu)已遭破壞(或酶的活性已喪失)(3)膠片上的蛋白膜存在時間的長短(或其他合理答案)(4)固定化酶10.如圖為固定化酶的反應(yīng)柱示意圖，請據(jù)圖回答：(1)請在橫線上填出各標號的名稱。①________________，②______________，③______________。(2)與一般酶制劑相比，固定化酶的突出優(yōu)點是______________________________________________________________；固定化細胞的優(yōu)點是______________________________________________。(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______________。(5)據(jù)圖說出反應(yīng)柱的作用原理：_____________________________________________________________________。解析：與一般的酶制劑相比，固定化酶不僅能與反應(yīng)物充分接觸，還能與產(chǎn)物分離，并且可以反復(fù)利用；與固定化酶相比，固定化細胞能催化一系列的化學反應(yīng)，并且固定化細胞成本更低，操作更容易；使用固定化酶技術(shù)往往利用一個反應(yīng)柱，反應(yīng)柱下端有一個分布著小孔的篩板，酶顆粒無法通過篩板，而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。答案：(1)反應(yīng)柱固定化酶分布著小孔的篩板(2)既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，還能被反復(fù)利用成本更低，操作更容易，且能催化一系列的反應(yīng)(3)使酶顆粒無法通過，反應(yīng)溶液卻可以自由出入(4)化學結(jié)合法物理吸附法(5)反應(yīng)液從反應(yīng)柱的上端注入，使反應(yīng)物溶液流過反應(yīng)柱，與固定化酶接觸，得到的產(chǎn)物從反應(yīng)柱下端流出11．加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。請回答下列問題：(1)由下圖推知，該實驗的目的是_________________________________。50℃時加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量約是________%。(2)下列衣料不適宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗滌的有____________。①棉織品②毛織品③腈綸織品④蠶絲織品(3)根據(jù)以上實驗結(jié)果，請寫出兩項提高加酶洗衣粉洗滌效果的措施：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)探究溫度、堿性蛋白酶含量對去污力的影響0.6(2)②④(3)用溫水浸泡；延長浸泡時間；增加洗衣粉的用量等(寫出兩項合理答案即可)12．根據(jù)下面的實驗原理、實驗過程，回答相關(guān)問題。實驗原理：麥芽汁可以滲入到由海藻酸鈉和啤酒酵母制成的凝膠珠中。啤酒酵母可以利用自身細胞內(nèi)的一系列酶將可發(fā)酵的糖轉(zhuǎn)化成乙醇。實驗過程：①取斜面培養(yǎng)基上的新鮮啤酒酵母，接種于10mL麥芽汁液體培養(yǎng)基中，25℃培養(yǎng)24～30h。②取1.6g海藻酸鈉放入無菌小燒杯中，加無菌水少許調(diào)成糊狀，再加入無菌水至40mL，在98kPa條件下滅菌15min。冷卻至45℃左右后，與預(yù)熱至35℃左右的10mL酵母培養(yǎng)液混合攪拌均勻，立即倒入帶噴嘴的無菌小塑料瓶中(或裝有5號針頭的注射器外套中)，以恒定的速度滴入盛有葡萄糖、氯化鈣混合液的容器中，浸泡30min制成凝膠珠。③倒去葡萄糖、氯化鈣混合液，用無菌水洗滌凝膠珠三次后，將凝膠珠放入500mL三角瓶中，加入300mL無菌麥芽汁液體培養(yǎng)基，置于25℃下封口發(fā)酵5d左右，倒出發(fā)酵后的麥芽汁即為生啤酒。(1)凝膠珠是由什么組成的？它有什么作用？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如果進行多批次的生產(chǎn)，本實驗中的啤酒酵母與普通發(fā)酵中的酶或菌種在使用上有何區(qū)別？__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)制作成功的凝膠珠需用____________沖洗，其顏色為____________。將凝膠珠加入用于發(fā)酵的葡萄糖溶液后，發(fā)現(xiàn)有________產(chǎn)生，同時有________味散發(fā)。答案：(1)凝膠珠是由啤酒酵母和固定酵母菌的海藻酸鈉組成的。啤酒酵母能產(chǎn)生酶將滲入凝膠珠的麥芽汁中的糖發(fā)酵，進而轉(zhuǎn)化成乙醇(2)將生啤酒倒出后，將凝膠珠再投放入新鮮