高二生物酶的研究與應(yīng)用測試題及答案

一、選擇題1下圖1表示制備固定化酵母 細胞的有關(guān)操作， 圖2是利用固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵的示意圖，下列敘述不正確的是 ( )圖1 圖2A．剛?cè)芑暮Ｔ逅?鈉應(yīng)迅速與活化的酵母菌混合制 備混合液B.圖1中X溶液為CaCl2溶液，具作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠C．圖2發(fā)酵過程中攪拌的目的是 為了使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸D．圖1中制備的凝膠珠用蒸 餾水洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中解析： 剛?cè)芑暮Ｔ逅?鈉應(yīng)冷卻后再與酵母菌混合，否 則溫度過高會導(dǎo)致酵母菌死亡。答案： A．如下 圖所示，下列 4支試管內(nèi)加入 3mL漿糊。另外 A、C內(nèi)分別注入2mL清水， B、D內(nèi)分別注入 2mL新鮮的唾液淀粉 酶。甲、乙兩水槽水溫分別 為35℃、 55℃。保溫5min，再向4支試管內(nèi)分別滴入碘液，不 變藍 色的是()解析：該題考查的是溫度對酶活性的影響，利用碘遇淀粉 變藍色的特性來鑒定酶是否將淀粉水解。 A、C兩支試管中沒有淀粉 酶，所以淀粉還存在，加碘后會 變藍色；D試管中雖然有 酶，但由于唾液淀粉酶催化的最佳溫度在 35℃左右，溫度 55℃太高，已 經(jīng)使唾液淀粉酶失去了活性，不能水解淀粉，所以 D試管也會變藍色；只有 B試管中的酶能將淀粉水解，所以加入碘液不 變藍色。答案：B．研究 認為，用固定化 酶技術(shù)處理污染物是很有前途的，如將從大腸桿菌中得到的三 酯磷酸酶固定到尼龍膜上制成制 劑，可用于降解殘留在土壤中的有機磷 農(nóng)藥，與微生物降解相比，其作用需要適宜的( )①溫度②酸堿度 ③水分④營養(yǎng)A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④解析：本題考查了固定化酶的條件。大 腸桿菌中的三 酯磷酸酶可以催化有機磷農(nóng)藥分解，需要適宜的溫度和 pH，同時反應(yīng)離不開水，但是不需要提供 營養(yǎng)。答案：A4．下列關(guān)于 酶制劑的敘述正確的是 ( )A.需依次經(jīng)過提純、沉淀、過濾等過程B．經(jīng)過固定化的酶才能稱為酶制劑C．酶制劑活性的維持需要提供 營養(yǎng)物質(zhì)D．酶制劑中的酶最終來源于活細胞解析：獲取酶制劑要將細胞破碎，釋放出細胞內(nèi)的酶分子；提取到的酶即可稱為酶制劑；酶不是活細胞，活性的 維持不需提供 營養(yǎng)物質(zhì)。答案：D5．下列有關(guān)果膠 酶及與果膠酶實驗探究的有關(guān)敘述正確的是 ( )A.探究果膠酶的用量時，pH、溫度不影響實驗結(jié)果B.果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和葡萄糖異構(gòu)酶等C.探究溫度對果膠酶活性影響時，溫度、蘋果泥、果膠酶用量及反應(yīng)時間等都是變量D.可以用相同時間內(nèi)過濾得到的果汁體積來確定果膠酶的用量解析：本題考查了果膠酶及其相關(guān)實驗，探究果膠 酶用量時，pH、溫度會影響 實驗結(jié)果；葡萄糖異構(gòu) 酶不屬于果膠 酶；探究溫度 對果膠酶活性影響的 實驗中，溫度為單一變量，其他因素保持不 變。答案：D二、非選擇題6．生物柴油是一種可再生的清潔能源，其 應(yīng)用在一定程度上能夠減緩人類對化石燃料的消耗?？茖W(xué)家 發(fā)現(xiàn)，在微生物 M產(chǎn)生的脂肪酶作用下，植物油與甲醇反 應(yīng)能夠合成生物柴油 (如下圖)。用于生產(chǎn)生物柴油的植物油不易 揮發(fā)，宜選用 、 方法從油料作物中提取。篩選產(chǎn)脂肪酶的微生物 M時，選擇培養(yǎng)基中添加的植物油 為微生物生長提供 ，培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是 法。測定培養(yǎng)液中微生物數(shù)量，可 選用 法直接計數(shù)；從微生物M分離提取的脂肪 酶通常需要檢測 ，以確定其 應(yīng)用價值；為降低生物柴油生 產(chǎn)成本，可利用 技術(shù)使脂肪酶能夠重復(fù)使用。若需克隆脂肪 酶基因，可應(yīng)用耐熱DNA聚合酶催化的 技術(shù)。解析：(1)植物芳香油的提取方法有蒸 餾、壓榨和萃取，蒸 餾常應(yīng)用于揮發(fā)性較強的植物油的提取。 (2)篩選產(chǎn)脂肪酶的微生物 M時，選擇培養(yǎng)基中添加的植物油 為微生物生長提供碳源， 這樣不能產(chǎn)脂肪酶的微生物就無法利用植物油，將不能在 該培養(yǎng)基上存活下來，只有能產(chǎn)脂肪酶的微生物 M才能利用植物油從而在 選擇培養(yǎng)基上存活下來；培養(yǎng)基 滅菌的最適方法是高 壓蒸汽滅菌法。(3)測定培養(yǎng)液中微生物的數(shù)量可分 為直接計數(shù)法和間接計算法，直接 計數(shù)法常用的是顯微鏡直接計數(shù)法；從微生物 M中提取的脂肪 酶應(yīng)檢測其活性，這樣才能保證酶發(fā)揮作用，確保具有利用價 值；固定化酶和固定化細胞技術(shù)是利用化學(xué)或物理方法將 酶固定在一定空 間內(nèi)的技術(shù)，是指將酶固定在不溶于水的 載體上，使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，還可以使酶能夠反復(fù)利用， 這樣既可以降低生 產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，還可以減少對環(huán)境的污染。(4)PCR技術(shù)是一種體外擴增DNA片段的技術(shù)，克隆基因可用 這種方法。答案：(1)壓榨萃取(注：兩空順序無先后 )(2)碳源高壓蒸汽滅菌(3)顯微鏡直接計數(shù)酶活性 (或： 酶活力)固定化酶(或：固定化細胞)(4)PCR(或：多聚酶鏈式反應(yīng)，聚合酶鏈式反應(yīng))7．在20世紀50年代，酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個生 產(chǎn)領(lǐng)域，到了70年代又發(fā)明了固定化 酶與固定化細胞技術(shù)。在實際生產(chǎn)中，固定化 酶技術(shù)的優(yōu)點是與固定化酶技術(shù)相比，固定化 細胞技術(shù)固定的是制備固定化酵母 細胞，常用的包埋材料是 ，使用了下TOC\o"1-5"\h\z圖中方法[] (填出號碼及名稱 )。制作固定化酵母菌 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。部分同學(xué) 實驗制得的凝膠珠不是 圓形或橢圓形，其主要原因是解析：將酶固定化后，能使 酶在催化反應(yīng)之后并不進入產(chǎn)物溶液，可反復(fù)使用；將 細胞固定化后，即可以將一種 細胞內(nèi)的多種 酶同時進行固定；海藻酸 鈉不能參與化學(xué)反 應(yīng)，在高溫時容易溶化，溫度降低時又可以形成多孔性固體 顆粒，是包埋酵母菌的好材料； 圖示①為共價鍵(化學(xué))結(jié)合法、②為吸附法、③為包埋法；凝膠珠是用高溫下溶化的海藻酸 鈉與酵母菌混合后在 CaCl2溶液中形成的，若海藻酸鈉濃度過高或制凝膠珠 時離液面太近，可能形成片狀或 長條形而不是圓形的凝膠珠。答案：(1)酶既能與反應(yīng)物接觸，又容易與 產(chǎn)物分離，固定在 載體上的酶能反復(fù)使用 多酶系統(tǒng)(一系列、多種 酶)(2)海藻酸鈉③包埋法(3)CaCl2海藻酸鈉濃度過高(或針筒離液面過近，高度不夠 )8．酶是生物體內(nèi) 細胞合成的生物催化 劑，沒有酶，生物體內(nèi)的所有代 謝 反 應(yīng) 都不能進 行。隨著生物科學(xué)技 術(shù)的發(fā)展，酶已經(jīng)走出實驗室走 進 人 們 的生 產(chǎn)和生活。每當(dāng)?shù)搅素S收的季 節(jié)，蘋果堆滿了倉庫，但如果交通不便，就會有很多蘋果因保存不當(dāng)或不能及 時運出，而漸漸腐爛變質(zhì)，蘋果腐爛的原因是① :② ，其中能使蘋果腐 爛的微生物的同化作用類型是 ，為了減少損失，提高產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，人們想到了榨取果汁，要想使果汁盡可能榨出來， 應(yīng)加入在該物質(zhì)的作用下，果膠分解成可溶性的 。加酶洗衣粉中應(yīng)用最廣泛、效果最明 顯的是① 酶和② 酶。其中①酶能將血漬、奶漬等含有的水解成 ，使污漬容易脫落。同 樣②酶可將脂肪水解成 和 。使用加酶洗衣粉清洗衣物 時，需要注意的問題有： (多選)。A．應(yīng)該用溫水來溶化加 酶洗衣粉.用來溶化加酶洗衣粉的清水的pH越接近中性效果越好C.最好先把衣物放在含有加酶洗衣粉的水中浸泡片刻D.加酶洗衣粉一般只適宜用于清洗化纖衣物解析：(1)蘋果中含有豐富的有機物與水分，適合微生物的繁殖。蘋果通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精使細胞死亡以及微生物侵染都會使蘋果腐爛。若將蘋果榨汁，需要將 細胞分散與破壞， 這可利用酶的專一性，用果膠酶瓦解細胞壁與胞間層，使榨果汁更容易。 (2)衣服的污物常見的是蛋白質(zhì)與脂肪，因此加 酶洗衣粉中應(yīng)添加效果最好的堿性蛋白酶與堿性脂肪 酶。使用加酶洗衣粉時要注意水溫、 pH，同時要留出酶充分作用的 時間。答案：(1)無氧呼吸產(chǎn)生酒精使細胞死亡微生物侵染異養(yǎng)型果膠酶半乳糖醛酸(2)堿性蛋白 堿性脂肪 蛋白質(zhì)氨基酸甘油脂肪酸ABC．(2009年高考上海卷 )利用纖維素解決能源 問題的關(guān)鍵，是高性能纖維素酶的獲取。請完善實驗方案，并回答相關(guān) 問題。實驗?zāi)康模罕容^三種微生物所 產(chǎn)生的纖維素酶的活性。實驗原理：纖維素酶催化纖維素分解為葡萄糖，用葡萄糖的 產(chǎn)生速率表示酶活性大小；用呈色反 應(yīng)表示葡萄糖的生成量。實驗材料：三種微生物(A,B,C)培養(yǎng)物的纖維素酶提取液，提取液中 酶蛋白濃度相同。實驗 步驟：(1)取四支試管，分別編號。在下表各列的一個適當(dāng)位置，填寫相 應(yīng)試劑的體積量，并按表內(nèi)要求完成相關(guān)操作。將上述四支 試管放入37℃的水浴，保溫 1小時。在上述四支 試管中分別加入 試劑，搖勻后，進行 處理。觀察比較實驗組的三支試管與對照組試管的顏色及其深淺。實驗結(jié)果：(均出現(xiàn)磚紅色，但深淺不同?！埃贝眍伾由?分析討論：該實驗中的對照組是 號試管。實驗組試管均呈現(xiàn)的顏色是 ，但深淺不同。上述結(jié)果表明：不同來源的 纖維素酶，雖然酶蛋白濃度相同，但活性不同。若不考 慮酶的最適pH和最適溫度的差異，其可能原因是你認為上述三種微生物中，最具有 應(yīng)用開發(fā)價值的是從解決能源 問題的角度，開 發(fā)這種纖維素酶的意義在于解析：解決 這類題目首先要對題中所給信息了解透 徹：纖維素在纖維素酶的作用下分解 產(chǎn)物是葡萄糖，用葡萄糖的 產(chǎn)生vx來表示酶活性的大小，用呈色反 應(yīng)表示葡萄糖的生成量。可以用班氏 試劑來檢測葡萄糖的生成，加 熱后根據(jù)生成 紅黃色的深淺來判斷葡萄糖的生成量。明確了 這幾點后，根據(jù) 實驗設(shè)計的原則：對照原則、等量原則、單一變量原則等，進行實驗的設(shè)計與分析。要比較三種微生物所 產(chǎn)生的酶的活性，所以所 設(shè)計的實驗組是三組，對照組是一組，這四組所用液體的量是一致的 (體現(xiàn)等量原則)，實驗組與對照組相比只有一個 變量，實驗組之間相比它們的變量各不相同。據(jù)此可完成 題中表格的填寫。 4號管作為對照組，其余三支管加入的是等量的不同微生物的提取液 0.1mL,4號管中加入的是等量的蒸餾水，所以在添加蒸 餾水一欄中加入的是 (1.4＋0.1)mL，這樣保證了試管中液體總量的相等。從 題中的實驗結(jié)果可看出微生物B提取液即 2號管中顏色最深，說明纖維素酶活性最強。微生物 B的開發(fā)利用價值最大，若開 發(fā)成功就可將葡萄糖用作制取酒精的原料，也可用 纖維素代替化石能源。從 酶的角度來考 慮不同的酶是由不同的基因控制合成的，構(gòu)成蛋白 質(zhì)的氨基酸的數(shù)量、種類、排列