2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 生物技術(shù)實(shí)踐 專(zhuān)題3 酶的研究與應(yīng)用課時(shí)練 選修1 .doc

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專(zhuān)題3　酶的研究與應(yīng)用 1．(2018年陜西寶雞月考)果膠酶能分解果膠等物質(zhì)，可以用來(lái)澄清果蔬飲料，在食品加工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)果膠酶是分解果膠的酶的總稱(chēng)，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?yàn)楣z酶能破壞植物的____________結(jié)構(gòu)。 (2)微生物是生產(chǎn)果膠酶的優(yōu)良生物資源。分離和篩選能產(chǎn)生果膠酶的微生物，使用的培養(yǎng)基應(yīng)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(guò)濾后要用果膠酶處理果汁，目的是____________________。 (4)根據(jù)下表實(shí)驗(yàn)結(jié)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(qǐng)回答下列有關(guān)酶應(yīng)用的問(wèn)題： (1)制作果汁時(shí)，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(lái)解決上述問(wèn)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(chǎn)成本較高；同時(shí)，反應(yīng)后酶會(huì)混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。而利用________技術(shù)可以做到酶的反復(fù)使用。酶是由細(xì)胞產(chǎn)生的，于是，人們?cè)O(shè)想把合成酶的細(xì)胞直接固定用于生產(chǎn)，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是____________。 (2)如圖一表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作，圖中的X溶液為_(kāi)_____________，其作用是________________________________。在制備海藻酸鈉與酵母細(xì)胞的混合液時(shí)，應(yīng)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(xì)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(guān)系，某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得如圖二所示的結(jié)果。由圖可知，加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量是________%，本實(shí)驗(yàn)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(yīng)用價(jià)值。乳糖酶的制備及固定化步驟如下： ―→―→―→ (1)篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物L(fēng)時(shí)，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(shuō)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(guò)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。 4．分析有關(guān)微生物的資料，回答問(wèn)題并完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。 脂肪酶具有廣泛的應(yīng)用前景。為獲得高產(chǎn)脂肪酶的菌株，并將之用于產(chǎn)業(yè)化，進(jìn)行如下的系列實(shí)驗(yàn)。 (1)欲分離篩選出能分泌脂肪酶的細(xì)菌，應(yīng)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(jìn)一步調(diào)查適合于產(chǎn)脂肪酶菌株生長(zhǎng)的碳氮源。根據(jù)表1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選擇理想的碳源為_(kāi)_______。 表1　不同碳源對(duì)菌種產(chǎn)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(bǔ)全表2中的實(shí)驗(yàn)方案，以確定所選碳源的最佳濃度(設(shè)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(jìn)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(shè)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(chǎn)業(yè)化需要其活性在固定化處理時(shí)不受損失，且在多次重復(fù)使用后仍能維持穩(wěn)定的酶活，則應(yīng)選擇下圖中的________固定化工藝。 5．(2018年江蘇鹽城阜寧中學(xué)期末)某同學(xué)用含不同種類(lèi)酶制劑的洗衣粉進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。 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(qǐng)回答以下問(wèn)題： (1)該實(shí)驗(yàn)的目的是探究______________。該實(shí)驗(yàn)還應(yīng)控制的無(wú)關(guān)變量為_(kāi)_________________________________________________________________。該實(shí)驗(yàn)中________、____________分別構(gòu)成兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。 (2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可通過(guò)觀察________________來(lái)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(hù)，這是因?yàn)開(kāi)_____________________________。 (5)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化學(xué)物質(zhì)層層包裹的，遇水后包裹層很快溶解，釋放出來(lái)的酶迅速發(fā)揮催化作用。請(qǐng)說(shuō)明這是否應(yīng)用了酶的固定化技術(shù)及其理由。______________________________________________________。 專(zhuān)題3　酶的研究與應(yīng)用 1．(1)多聚半乳糖醛酸酶　果膠酯酶　細(xì)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(xì)胞壁。(2)篩選和分離能夠產(chǎn)生果膠酶的微生物時(shí)，應(yīng)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(jìn)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(xì)胞壁，提高出汁率。過(guò)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(shí)驗(yàn)只能得出在所設(shè)計(jì)的溫度下，40 ℃時(shí)酶活性高，由于沒(méi)有設(shè)計(jì)40 ℃左右、縮小溫度梯度的實(shí)驗(yàn)，如梯度為1 ℃的實(shí)驗(yàn)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(xì)胞壁及胞間層　固定化酶　成本低、操作簡(jiǎn)單　(2)CaCl2溶液　使海藻酸鈉形成凝膠珠　高溫殺死酵母細(xì)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(xì)胞壁及胞間層，使渾濁的果汁變得澄清。利用固定化酶技術(shù)可以使酶得到反復(fù)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(xì)胞，目的是防止高溫殺死酵母細(xì)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(shí)驗(yàn)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(xì)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(xì)菌能在橄欖油、硫酸銨中生長(zhǎng)。(2)據(jù)表可知，當(dāng)碳源為蔗糖時(shí)，酶活性最高，則產(chǎn)脂肪酶菌株生長(zhǎng)的理想碳源為蔗糖。(3)題目給定的濃度為1.0%，要求設(shè)濃度梯度的差值為0.2%，根據(jù)這一點(diǎn)可設(shè)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(zhǎng)最合適。(5)由于需要其活性在固定化處理時(shí)不受損失，且在多次重復(fù)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(zhuān)一性　洗衣粉的用量，污染程度，水質(zhì)，水的pH值等　A和B　A和C (2)蛋白膜消失所需時(shí)間的長(zhǎng)短 (3)在蛋白酶催化作用下，蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物溶于水中 (4)酶蛋白進(jìn)入環(huán)境后容易被微生物分解，又可以避免過(guò)多的磷進(jìn)入水體，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化 (5)未應(yīng)用，因?yàn)槊敢潭ㄔ诓蝗苡谒妮d體上，加酶洗衣粉中的酶也不能重復(fù)使用 解析：(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是酶的種類(lèi)和污染物種類(lèi)，所以該實(shí)驗(yàn)的目的是探究酶的作用具有專(zhuān)一性；無(wú)關(guān)變量是洗衣粉的用量、污染程度、水質(zhì)、pH等；根據(jù)探究實(shí)驗(yàn)的對(duì)照原則和單一變量原則可知，該實(shí)驗(yàn)中A與B、A與C構(gòu)成兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。(2)該實(shí)驗(yàn)可根據(jù)蛋白膜消失所需時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)判斷酶的催化效率，即蛋白酶消失所需的時(shí)間越短，說(shuō)明酶的催化效率越高。(3)蛋白酶能夠催化污垢中蛋白質(zhì)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(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其進(jìn)入環(huán)境后容易被微生物分解，又可以避免過(guò)多的磷進(jìn)入水體，造成水體富營(yíng)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(hù)。(5)加酶洗衣粉中的酶沒(méi)有固定在不溶于水的載體上，且不能重復(fù)利用，因此加酶洗衣粉中的酶不是固定化酶。