2021高考生物一輪復(fù)習(xí)第11單元生物技術(shù)實(shí)踐第41講酶的應(yīng)用和蛋白質(zhì)的提取和分離課時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修1

1、第41講 酶的應(yīng)用和蛋白質(zhì)的提取和分離1.(2019浙江溫州模擬)現(xiàn)有磨漿機(jī)、燒杯、滴管、量筒、玻璃棒、漏斗、紗布、蘋果、試管、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、蒸餾水、一定濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液，下面是某小組利用上述材料進(jìn)行的有關(guān)實(shí)驗(yàn)：(“/”表示不加)操作順序項(xiàng)目燒杯甲乙丙丁1在燒杯中加入蘋果泥20 ml20 ml20 ml20 ml2 2 ml / 2 ml 2 ml3加入不同的液體2 ml蒸餾水4 ml蒸餾水2 ml鹽酸2 ml氫氧化鈉4水浴恒溫，玻璃棒攪拌15分鐘15分鐘15分鐘15分鐘請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)磨漿機(jī)的作用是_。(2)若要驗(yàn)證果膠酶的作用，應(yīng)把_兩個(gè)燒杯同時(shí)取出并_，觀察并

2、比較_。預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果是_。(3)比較燒杯甲、丙、丁可知，_能影響酶的活性。(4)表中處的內(nèi)容是_。(5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一表格，用來(lái)記錄利用上述材料“探究果膠酶的最適用量”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。答案(1)制取蘋果泥(2)甲與乙過(guò)濾相同時(shí)間果汁的體積與澄清度甲果汁的體積多于乙，且比乙澄清(3)ph(酸堿度)(4)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液(5)如下表：組號(hào)12345678910加入蘋果泥的量(ml)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液量(ml)所得果汁的體積(ml)解析(2)乙燒杯中沒(méi)有加入果膠酶溶液，要驗(yàn)證果膠酶的作用，應(yīng)將甲、乙兩燒杯對(duì)照，觀察并比較濾出果汁的體積和澄清度，甲組果汁的體積多于乙且比乙澄清。(5)探

3、究果膠酶最適用量的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)設(shè)置多組實(shí)驗(yàn)，分別加入不同量的果膠酶溶液。2某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)來(lái)探究ph對(duì)酶活性的影響。他準(zhǔn)備了5份含有等量果膠酶溶液的試管，用0.1%的鹽酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至不同的ph，每支試管加5塊0.1 cm3的正方體蘋果塊，試管均置于25 室溫條件下。(1)請(qǐng)你幫助他選取ph梯度：_。(2)請(qǐng)用兩種方法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)在更短時(shí)間內(nèi)完成：_。(3)生成果汁的量與酶活性強(qiáng)弱的關(guān)系是_?？筛鶕?jù)_來(lái)判斷果膠酶的最適ph。(4)為確認(rèn)澄清果汁的大量生成是由于果膠酶的作用，還應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行怎樣的設(shè)計(jì)？答案(1)5、6、7、8、9(2)方法一：將溫度由25 提高到50 ；方法二：將正方體蘋果塊處

4、理成蘋果泥(3)酶活性越強(qiáng)，果膠分解越快，生成的果汁越多生成果汁量的多少(4)另增加一支試管，放入與其他試管內(nèi)的果膠酶溶液等量的清水和等量的蘋果泥，作為對(duì)照。解析設(shè)置梯度來(lái)確定最適值時(shí)，第一輪實(shí)驗(yàn)通常設(shè)置的梯度差較大，縮小范圍后，在第二輪實(shí)驗(yàn)中可設(shè)置較小的梯度差。結(jié)合題干中的內(nèi)容，要想縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，既可以提高溫度，也可以將蘋果塊處理成蘋果泥，以增大其與酶的接觸面積。3工業(yè)生產(chǎn)果汁時(shí)，常常利用果膠酶破除果肉細(xì)胞壁以提高出汁率，為研究溫度對(duì)果膠酶活性的影響，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管，在10 水浴中恒溫處理10 min(如圖a)。將步驟處理后的果膠酶和蘋果泥混合，再次在1

5、0 水浴中恒溫處理10 min(如圖b)。將步驟處理后的混合物過(guò)濾，收集濾液，測(cè)果汁量(如圖c)。在不同溫度條件下重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，并記錄果汁量如下表：溫度/1020304050607080果汁量/ml813152515121110根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)果膠酶能除去細(xì)胞壁，是因?yàn)楣z酶可以促進(jìn)細(xì)胞壁中_的水解。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)所測(cè)溫度中，當(dāng)溫度為_(kāi)時(shí)果汁量最多，此時(shí)果膠酶的活性_。當(dāng)溫度再升高時(shí)，果汁量降低，說(shuō)明_。(3)實(shí)驗(yàn)步驟的目的是_。答案(1)果膠 (2)40 最高酶活性降低(3)避免果汁和果膠酶混合時(shí)影響混合物溫度，從而影響果膠酶活性解析(1)高等植物細(xì)胞壁

6、和胞間層的主要組成成分之一是果膠，而果膠酶則是水解果膠的一類酶的總稱。(2)通過(guò)表中數(shù)據(jù)可知：在40 時(shí)，產(chǎn)生的果汁量最多，在題中所給的溫度范圍內(nèi)，40 時(shí)酶活性最高。當(dāng)溫度再升高時(shí)，出汁量降低，酶的活性降低。(3)因?yàn)槊妇哂懈咝?，使底物與酶的溫度都達(dá)到預(yù)定值后再混合，可避免其事先發(fā)生反應(yīng)，而引起結(jié)果的不準(zhǔn)確。4(2019江蘇鹽城模擬)某同學(xué)用含有不同種類酶制劑的洗衣粉進(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)變量有_

7、。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)。答案(1)酶的作用具有專一性洗衣粉的用量、污染程度、水質(zhì)、水的ph等a和b、a和c(2)蛋白膜消失的時(shí)間長(zhǎng)短(3)在蛋白酶催化作用下蛋白質(zhì)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，避免過(guò)多的磷進(jìn)入水體，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化解析(1)分析表格可知該實(shí)驗(yàn)的自變量有兩個(gè)，即酶的種類、污染物的種類，因變量為污染物是否消失，無(wú)關(guān)變量為洗衣粉的用量、污染程度、水質(zhì)、水的ph等，所以該實(shí)驗(yàn)的目的是探

8、究酶的作用具有專一性；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)蛋白膜消失時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)判斷酶的催化效率，即蛋白膜消失的時(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，水解產(chǎn)物溶于水中，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，大力推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，可以避免過(guò)多的磷進(jìn)入水體，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)。5下面是制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)回答：活化酵母細(xì)胞配制海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合固定化酵母細(xì)胞(1)在_狀態(tài)下，微生

9、物處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù)_狀態(tài)?；罨皯?yīng)選擇足夠大的容器，因?yàn)榻湍讣?xì)胞活化時(shí)_。(2)影響實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟是_。(3)如果海藻酸鈉濃度過(guò)低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目_。(4)觀察形成凝膠珠的顏色和形狀，如果顏色過(guò)淺，說(shuō)明_；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說(shuō)明_。(5)固定化細(xì)胞技術(shù)一般采用包埋法固定化，原因是_。答案(1)缺水正常的生活體積會(huì)增大(2)配制海藻酸鈉溶液(3)少(4)海藻酸鈉濃度偏低海藻酸鈉濃度偏高，制作失敗(5)細(xì)胞個(gè)體大，不易從包埋材料中漏出解析(1)酵母菌在干燥時(shí)，處于休眠狀態(tài)，需加水活化，否則制成的固定化酵母菌在發(fā)酵時(shí)酶活性較低且酵

10、母菌增殖緩慢。(2)該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是海藻酸鈉溶液的配制。(3)如果海藻酸鈉的濃度過(guò)低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目少，影響實(shí)驗(yàn)效果。(4)如果制作的凝膠珠顏色過(guò)淺、呈白色，說(shuō)明海藻酸鈉的濃度偏低；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說(shuō)明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再作嘗試。(5)由于酵母菌細(xì)胞個(gè)體較大，不易從包埋材料中漏出，故細(xì)胞的固定化一般采用包埋法。620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20世紀(jì)70年代又發(fā)明了固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù)。請(qǐng)回答：(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)胞技術(shù)固定的是_，與固定化酶相比，固定化細(xì)胞技

11、術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是_。(2)制備固定化酵母細(xì)胞利用的方法是下圖中的_(填出號(hào)碼及名稱)。常用的載體是_。(3)制備固定化酵母細(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。答案(1)可以回收利用，提高產(chǎn)品品質(zhì)活細(xì)胞成本更低，操作更容易，且能催化一系列化學(xué)反應(yīng)(2)包埋法海藻酸鈉(3)cacl2解析(1)固定化酶技術(shù)將酶固定于不溶于水的載體上，實(shí)現(xiàn)了酶的回收利用，并且還能提高產(chǎn)品品質(zhì)(產(chǎn)品中不含酶)；固定化細(xì)胞技術(shù)是將活細(xì)胞固定起來(lái)，成本更低，操作更容易，且可以催化一系列化學(xué)反應(yīng)。(2)制備固定化酵母細(xì)胞應(yīng)采用包埋法，圖中依次表示化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法和包埋法。包埋法制備固定化酵母細(xì)胞常用

12、的載體是海藻酸鈉。(3)海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合后需要利用cacl2形成凝膠珠。7(2019江蘇如皋開(kāi)學(xué)考)亞洲人體內(nèi)普遍缺乏乳糖酶，造成飲用牛奶后出現(xiàn)腸脹、腹脹、腹瀉等不良癥狀。某牛奶制品生產(chǎn)廠家致力于開(kāi)發(fā)生產(chǎn)低乳糖新品，欲篩選出高產(chǎn)乳糖酶的微生物，制備乳糖酶并固定化，具體步驟如下：根據(jù)相關(guān)信息，回答下列問(wèn)題：(1)篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物時(shí)，宜用_作為培養(yǎng)基中的唯一碳源。(2)科研人員用海藻酸鈉作為包埋劑來(lái)固定乳糖酶，以研究固定化酶的相關(guān)性質(zhì)和最佳固定條件。研究結(jié)果如下圖所示。固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)的總效率為酶活力，包括_和_等方面，根據(jù)圖示信息，在_的條件固定化酶催化效果較好。(3)實(shí)驗(yàn)者還

13、進(jìn)行了海藻酸鈉固定化乳糖酶及化學(xué)結(jié)合法固定化乳糖酶的催化效果的比較研究，發(fā)現(xiàn)用_法固定化酶的效果更好，原因可能是_。(4)工業(yè)生產(chǎn)中，使用固定化酶和使用游離酶相比，優(yōu)點(diǎn)是_。答案(1)乳糖(2)酶活性酶的數(shù)量約35 、海藻酸鈉濃度為3%(3)化學(xué)結(jié)合酶分子較小，容易從包埋物中漏出，從而降低酶活力(4)可以重復(fù)使用；產(chǎn)物易純化解析(1)根據(jù)酶的專一性可知，乳糖酶可以催化乳糖分解，所以篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物時(shí)，宜用乳糖作為培養(yǎng)基中的唯一碳源。(2)固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)的總效率為酶活力，包括酶活性和酶數(shù)量等方面。分析甲、乙兩圖，甲圖中固定化酶與游離酶相比，對(duì)溫度變化的適應(yīng)性更強(qiáng)，約35 時(shí)其活力最高；

14、乙圖曲線表明濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果最好，此時(shí)的酶活力最高。(3)酶分子較小，容易從包埋物中漏出，從而降低酶活力，所以固定化酶一般用化學(xué)結(jié)合法，而不用包埋法。(4)與使用游離酶相比，固定化酶具有可以重復(fù)使用、產(chǎn)物易純化等優(yōu)點(diǎn)。8下圖表示血紅蛋白提取和分離的部分實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)血紅蛋白是人和其他脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞的主要組成成分，其在紅細(xì)胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有_功能。(2)甲裝置中，b是血紅蛋白溶液，則a是_；乙裝置中，c溶液的作用是_。(3)甲裝置用于_，目的是_。用乙裝置分離蛋白質(zhì)的方法叫_，是根據(jù)_分離蛋白質(zhì)的有效方法。(4)用乙裝置分離血紅蛋白時(shí)，待_時(shí)，用試管收集流出液，每5 ml收集一管，連續(xù)收集。答案(1)運(yùn)輸(2)磷酸緩沖液洗脫血紅蛋白(3)透析(粗分離)去除樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)凝膠色譜法相對(duì)分子質(zhì)量的大小(4)紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端解析血紅蛋白能攜帶氧氣，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的運(yùn)輸功能。甲圖是透析(粗分離)裝置圖，將透