選修1第11單元生物技術實踐第39講

1、高考資源網(wǎng)（） 您身邊的高考專家課后作業(yè)1(2019·浙江溫州模擬)現(xiàn)有磨漿機、燒杯、滴管、量筒、玻璃棒、漏斗、紗布、蘋果、試管、質量分數(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行的有關實驗：(“/”表示不加)請回答下列問題：(1)磨漿機的作用是_。(2)若要驗證果膠酶的作用，應把_兩個燒杯同時取出并_，觀察并比較_。預期的實驗現(xiàn)象與結果是_。(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)請設計一表格，用來記錄利用上述材料“探究果膠酶的最適用量”的實驗結果。答案(1)制取蘋果泥(2)甲與乙過濾相同時間果汁的體

2、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)質量分數(shù)為2%的果膠酶溶液(5)如下表：解析本題考查果膠酶的催化效果及果膠酶反應需要的條件；在探究果膠酶最適用量的實驗中，果膠酶的使用量是自變量，所得果汁的體積為因變量，其他條件為控制量。(1)實驗中要用磨漿機制取蘋果泥。(2)乙燒杯中沒有加入果膠酶溶液，要驗證果膠酶的作用，應將甲、乙兩燒杯對照，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。(3)甲、丙、丁組的自變量是pH。(4)應為質量分數(shù)為2%的果膠酶溶液。(5)探究果膠酶最適用量的實驗中應設置多次實驗，分別加入不同量的果膠酶溶液。2某同學用實驗來探究p

3、H對酶活性的影響。他準備了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)請你幫助他選取pH梯度：_ _。(2)請用兩種方法改進實驗，使實驗在更短時間內(nèi)完成：_。(3)生成果汁的量與酶活性強弱的關系是_。可根據(jù)_來判斷果膠酶的最適pH。(4)為確認澄清果汁的大量生成是由于果膠酶的作用，還應對實驗進行怎樣的設計？答案(1)5、6、7、8、9(2)方法一：將溫度由25 提高到50 ；方法二：將正方體蘋果塊處理成蘋果泥(3)酶活性越強，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

4、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，作為對照。解析設置梯度來確定最適值時，第一輪實驗通常設置的梯度差較大，縮小范圍后，在第二輪實驗中可設置較小的梯度差。結合題干中的內(nèi)容，要想縮短實驗時間，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(2016·海南高考)回答下列問題：(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性隨pH的變化如圖所示。通常，用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時，不應該使用開水，原因是_。若要去除衣服上的血漬，應選擇含有_(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的堿性洗衣粉，理由是_。(2)某同學為了洗去衣服上的油漬，洗衣時在市售的蛋白

5、酶洗衣液中添加脂肪酶，該同學的做法_(填“合理”或“不合理”)，理由是_。(3)已知溶液的pH可以影響酶的活性，請推測pH影響某種蛋白酶活性的原因可能是其影響了酶和底物分子中_(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基團的解離狀態(tài)。答案(1)開水使蛋白質變性而沉淀，難以清洗蛋白酶丙堿性條件下只有蛋白酶丙有活性(2)不合理蛋白酶會降解脂肪酶(3)羧基和氨基解析(1)新鮮血跡中富含蛋白質，而開水溫度較高，會使蛋白質變性沉淀，從而難以清洗。若要去除衣服上的血漬，應選擇含有蛋白酶丙的堿性洗衣粉，因為題圖中顯示，堿性條件下只有蛋白酶丙有活性。(2)在蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶的做

6、法不合理，因為脂肪酶的化學本質是蛋白質，蛋白酶可降解脂肪酶。(3)pH影響蛋白酶活性的原因可能是其影響了酶和底物分子中羧基和氨基的解離狀態(tài)。4(2019·江蘇鹽城模擬)某同學用含有不同種類酶制劑的洗衣粉進行了如下實驗。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有_。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_。答案(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等A和B、A和C(2)蛋白膜消失的

7、時間長短(3)在蛋白酶催化作用下蛋白質水解，產(chǎn)物溶于水中(4)酶蛋白進入環(huán)境后容易被微生物分解，避免過多的磷進入水體，造成水體富營養(yǎng)化解析(1)分析表格可知該實驗的自變量有兩個，即酶的種類、污染物的種類，因變量為污染物是否消失，無關變量為洗衣粉的用量、污染程度、水質、水的pH等，所以該實驗的目的是探究酶的作用具有專一性；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)蛋白膜消失時間的長短來判斷酶的催化效率，即蛋白膜消失的時間越短，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，水解產(chǎn)物溶于水中，所以蛋白酶洗衣粉能夠去污。(4)加

8、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，大力推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，可以避免過多的磷進入水體，造成水體富營養(yǎng)化，有利于生態(tài)環(huán)境保護。5在應用酶的過程中，采用固定化酶和固定化細胞技術，可解決酶很難回收再利用等實際問題。(1)在進行酵母細胞固定化的過程中，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小時左右時間，其目的是_。(2)制作凝膠珠時，需用裝有酵母細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。答案(1)使酵母細胞活化(2)恒定CaCl2解析(1)由于干酵母處于休眠狀態(tài)，所以需將干酵母細胞活化，即放入內(nèi)有蒸餾水的小燒杯中

9、攪拌至混合均勻，并放置1小時左右時間。(2)制作凝膠珠時，需用裝有酵母細胞與海藻酸鈉溶液混合物的注射器，以恒定的速度滴加到已配制好的CaCl2溶液中，以保證形成規(guī)則的凝膠珠。6下面是制備固定化酵母細胞的實驗步驟，請回答：活化酵母細胞配制海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合固定化酵母細胞(1)在_狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復_狀態(tài)?；罨皯x擇足夠大的容器，因為酵母細胞活化時_。(2)影響實驗的關鍵步驟是_ _。(3)如果海藻酸鈉濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細胞數(shù)目_。(4)觀察形成凝膠珠的顏色和形狀，如果顏色過淺，說明_；如果形成的凝膠珠不是圓形或

10、橢圓形，說明_。(5)固定化細胞技術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)細胞個體大，不易從包埋材料中漏出解析(1)酵母菌在干燥時，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)酵時酶活性較低且酵母菌增殖緩慢。(2)該實驗的關鍵是海藻酸鈉溶液的配制。(3)如果海藻酸鈉的濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細胞的數(shù)目少，影響實驗效果。(4)如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，說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，則說明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再作嘗試。(

11、5)由于酵母菌細胞個體較大，不易從包埋材料中漏出，故細胞的固定化一般采用包埋法。720世紀50年代，酶已經(jīng)大規(guī)模地應用于各個生產(chǎn)領域，到了20世紀70年代又發(fā)明了固定化酶與固定化細胞技術。請回答：(1)在實際生產(chǎn)中，固定化酶技術的優(yōu)點是_。與固定化酶技術相比，固定化細胞技術固定的是_，與固定化酶相比，固定化細胞技術的優(yōu)點是_ _。(2)制備固定化酵母細胞利用的方法是下圖中的_(填出號碼及名稱)。常用的載體是_。(3)制備固定化酵母細胞時，充分混合均勻的酵母細胞溶液可在飽和_溶液中形成凝膠珠。答案(1)可以回收利用，提高產(chǎn)品品質活細胞成本更低，操作更容易，且能催化一系列化學反應(2)包埋法海藻酸

12、鈉(3)CaCl2解析(1)固定化酶技術將酶固定于不溶于水的載體上，實現(xiàn)了酶的回收利用，并且還能提高產(chǎn)品品質(產(chǎn)品中不含酶)；固定化細胞技術是將活細胞固定起來，成本更低，操作更容易，且可以催化一系列化學反應。(2)制備固定化酵母細胞應采用包埋法，圖中依次表示化學結合法、物理吸附法和包埋法。包埋法制備固定化酵母細胞常用的載體是海藻酸鈉。(3)海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合后需要利用CaCl2形成凝膠珠。8(2018·江蘇如皋開學考)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

13、化，具體步驟如下：根據(jù)相關信息，回答下列問題：(1)篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物時，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固定乳糖酶，以研究固定化酶的相關性質和最佳固定條件。研究結果如下圖所示。酶活力為固定化酶催化化學反應的總效率，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)實驗者還進行了海藻酸鈉固定化乳糖酶及化學結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)化學結合酶分子較小，容易從包

14、埋物中漏出，從而降低酶活力(4)可以重復使用；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，宜用乳糖作為培養(yǎng)基中的唯一碳源。(2)酶活力為固定化酶催化化學反應的總效率，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，對溫度變化的適應性更強；乙圖曲線表明濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果最好，此時的酶活力最高。(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結合法，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使用、產(chǎn)物易純化等優(yōu)點。9(2018·蘇常錫鎮(zhèn)模擬)血紅蛋白是人和其他脊椎動

15、物紅細胞的主要組成成分，負責血液中O2的運輸。請根據(jù)血紅蛋白的提取和分離流程圖回答問題。(1)將實驗流程補充完整。(2)凝膠色譜法的基本原理是根據(jù)_分離蛋白質的有效方法。(3)洗滌紅細胞的目的是去除_，洗滌干凈的標志是_。(4)分離血紅蛋白時，由上到下第_層是血紅蛋白水溶液。(5)下面是凝膠色譜法分離血紅蛋白時樣品的加入示意圖，正確的加樣順序是_。(6)如果紅色區(qū)帶_，說明色譜柱制作成功。答案(1)血紅蛋白的釋放凝膠色譜柱的裝填(2)相對分子質量的大小(3)雜蛋白(或血漿蛋白)離心后的上清液中沒有黃色(4)三 (5)(6)均勻一致地移動解析(1)對樣品的處理及粗分離包括紅細胞的洗滌、血紅蛋白的

16、釋放、分離血紅蛋白溶液、透析等步驟。凝膠色譜的操作包括凝膠色譜柱的制作，凝膠色譜柱的裝填和樣品的加入和洗脫等步驟。(2)凝膠色譜法的基本原理是根據(jù)相對分子質量的大小分離蛋白質的。(3)洗滌紅細胞的目的是去除雜蛋白，洗滌干凈的標志是離心后的上清液中沒有黃色出現(xiàn)。(4)分離血紅蛋白時，由上到下第一層是無色透明的有機溶劑，第二層是脂溶性物質的沉淀層，第三層是血紅蛋白水溶液，第四層是其他雜質的暗紅色沉淀物，即血紅蛋白位于第三層。(5)正確的加樣順序可依據(jù)樣品在色譜柱及凝膠層中的滲入量進行分析，可以得出的是。(6)如果紅色區(qū)帶均勻一致，說明色譜柱制作成功。10下圖表示血紅蛋白提取和分離的部分實驗裝置，請

17、回答下列問題：(1)血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分，其在紅細胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質具有_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的方法叫_，是根據(jù)_分離蛋白質的有效方法。(4)用乙裝置分離血紅蛋白時，待_時，用試管收集流出液，每5 mL收集一管，連續(xù)收集。答案(1)運輸(2)磷酸緩沖液洗脫血紅蛋白(3)透析(粗分離)去除樣品中相對分子質量較小的雜質凝膠色譜法相對分子質量的大小(4)紅色的蛋白質接近色譜柱底端解析本題考查了血紅蛋白提取和分離的實驗操作過程。血紅蛋白能攜帶氧氣，體現(xiàn)了蛋白質的運輸功能。