专题18 酶的研究和应用及DNA和蛋白质技术（解析版）备战2021年高考生物精选考点专项突破题集（全国卷）

第 1 页 /共 18 页 专题 18 酶的研究和应用及 DNA 和蛋白质技术 一、单选题 1．下列关于固定化酶的说法，错误的是（ ） A．固定化酶不足之处是不能催化一系列反应 B．固定化酶可再次利用，降低了生产成本 C．固定后的酶既能与反应物接触，又能与反应物分离 D．固定化酶易溶于水 【答案】D 【解析】由于酶具有专一性，因此固定化酶不能催化一系列反应，A 正确；固定化酶可反复 利用，降低了生产成本，B 正确；固定后的酶既能与反应物接触，又能与反应物分离，C 正 确；固定化酶不易溶于水，易与反应物分离，D 错误。 2．下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是 A．先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度 B．实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度 C．相同 pH 时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉 D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果 【答案】B 【解析】 A、热水溶解洗衣粉时可能会因为温度过高影响酶的活性，A 错误； B、实验的因变量是洗涤效果，可以用相同洗涤时间内污渍的残留程度表示，B 正确； C、加酶洗衣粉的洗涤效果受 pH 影响较大，普通洗衣粉受 PH 影响较小，因此相同 pH 时加 酶洗衣粉洗涤效果不一定好于普通洗衣粉，C 错误； D、衣物质地和洗衣粉用量会影响实验结果，水量的多少也会影响实验结果，因此在实验过 程中应该保持一致，D 错误。 3．下列说法不正确的是（ ） A．在探究温度、pH 和果胶酶用量的实验中，虽然实验的变量发生了变化，但通过设置梯 度来确定最适值的思想方法是不变的 B．植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶 C．通过测定滤出的苹果汁的体积大小无法来判断果胶酶活性的高低 D．人们可以使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面临的出汁率低、浑浊等问题第 2 页 /共 18 页 【答案】C 【解析】 A、在探究果胶酶的用量实验中，参照研究温度和 pH 对酶活性的影响实验，采用梯度测定 法，只是将原实验中的 pH 梯度和温度梯度改成酶的用量梯度而已，基本实验思路不变，A 正确； B、植物、霉菌、酵母菌和细菌在其生活过程中，都会发生分解果胶的过程，因此，它们都 可产生果胶酶，B 正确； C、在使用梯度测定酶的用量及活性时，可以通过榨出的苹果汁的体积大小来判断，C 错误； D、在制作果汁过程中，由于果胶、纤维素的存在，影响榨出的果汁量及果汁的透明度，加 入纤维素酶和果胶酶后，果汁榨出量及透明度均有提高，D 正确。 4．下列关于“α—淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测”实验的叙述，正确的是（ ） A．50mg 可溶性淀粉需溶于 100ml 热水中，搅拌均匀待用 B．α—淀粉酶在水溶液中不稳定，固定化后可永久重复使用 C．实验中两次用 10 倍柱体积的蒸馏水洗涤反应柱的目的一样 D．亲和层析洗脱液加指示剂呈红色，表明淀粉已水解成麦芽糖 【答案】A 【解析】 A、可溶性淀粉溶液的制备，取 50mg 可溶性淀粉溶于 100mL 热水中，搅拌均匀，A 正确； B、酶固定化后可以重复使用，但不能永久使用，B 错误； C、第一次使用 10 倍柱蒸馏水洗涤是为了除去未吸附的游离淀粉酶，第二次是为了洗去残 留的反应物和产物，目的不一样，C 错误； D、亲和层析洗脱液加指示剂呈红色，说明淀粉水解成糊精，D 错误。 5．蛋白质的肽链之间可通过二硫键维持稳定.已知不同的多肽产物可因相对分子质量不同而 以电泳方式分离.下列左图是一个分析蛋白质的电泳结果图，“-”代表没加还原剂，“+” 代表加还原剂，还原剂可打断二硫键，“M”代表某些已知相对分子质量的蛋白质或多肽， M 右侧的数字代表这些蛋白质或多肽的相对分子质量.如图中的“-”代表二硫键.根据左侧结 果，如图中最能代表该蛋白质结构的是（　　）第 3 页 /共 18 页 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由图可知，细菌中蛋白质的相对分子质量是 130，没加还原剂时电泳只有一条分离 带，加入还原剂之后二硫键被破坏，电泳结果出现了两条分离带，一条的相对分子质量稍低 于 67，一条的相对分子质量大约为 30，所以可推测出该细菌中的蛋白质由一条相对分子质 量稍小于 67 的肽链和两条相对分子质量大约为 30 的肽链构成。答案是 B。 6．下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是 A．可用包埋法制备固定化酵母细胞 B．反应产物对固定化酶的活性没有影响 C．葡萄糖异构酶固定前后专一性不同 D．固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应 【答案】A 【解析】 A、因为体积大的细胞难以被吸附或结合，故可用包埋法制备固定化酵母细胞，A 正确； B、某些反应产物可能与酶结合，致使酶的结构产生变化，从而改变酶的催化活性，B 错误； C、固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高酶稳 定性，酶固定化后，酶的活性等不变，C 错误； D、不能说催化一系列反应，酶有一定的专一性, D 错误。 7．以下为形成 cDNA 过程和 PCR 扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是（ ）第 4 页 /共 18 页 A．催化①过程的酶是 RNA 聚合酶 B．如果 RNA 单链中 A 与 U 之和占该链碱基含量的 40%，则一个双链 DNA 中，A 与 U 之 和也占该 DNA 碱基含量的 40% C．催化②⑤过程的酶都是 DNA 聚合酶，都能耐高温 D．④过程发生的变化是引物与单链 DNA 结合 【答案】D 【解析】 A、①为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的催化，A 错误； B、根据碱基互补原则 A-T，U-A，如果 RNA 单链中 A 与 U 之和占该链碱基含量的 40%， 则一个双链 DNA 中，A 与 T 之和也占该 DNA 碱基含量的 40%，而 DNA 分子中不含碱基 U， B 错误； C、图中②⑤过程为 DNA 复制，这两个过程都需要 DNA 聚合酶的催化，其中⑤过程进行 的温度是 70～75℃，因此催化该过程的 DNA 聚合酶能酶耐高温，但催化②过程的酶不耐高 温，C 错误； D、④为复性过程，发生的变化是引物与互补 DNA 链结合形成氢键，D 正确。 8．下列关于“DNA 粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是 A．常温下菜花匀浆中有些酶类会影响 DNA 的提取 B．DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度随 NaCl 溶液浓度的降低而减小 C．在沸水中，DNA 遇二苯胺会出现紫色反应 D．可用猪血代替菜花作为实验材料 【答案】A 【解析】常温下菜花匀浆中有些酶类可破坏 DNA，因此会影响 DNA 的提取，A 正确；当 NaCl 的质量浓度高于 0.14mol/L 时，DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度随 NaCl 溶液浓度的降低而减小， B 错误；在沸水中，DNA 遇二苯胺会出现蓝色反应，C 错误；猪血中成熟的红细胞没有细胞 核和众多的细胞器，也就没有 DNA，因此不能用猪血代替菜花作为实验材料，D 错误。 9．下列有关生物技术实践的叙述中，正确的是（　　）第 5 页 /共 18 页 A．制作腐乳时，靠近瓶口的盐要多一点，可防止杂菌生长 B．DNA 的鉴定实验中，应将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴 C．酵母，菜花和猪的成熟红细胞都可作为提取 DNA 的材料 D．煮沸杀菌是生活中常用到的灭菌方法，常用于培养皿、牛奶等的灭菌 【答案】A 【解析】制作腐乳的过程中，加盐可防止杂菌生长，越接近瓶口，杂菌污染的可能性越大， 因此靠近瓶口的盐要多一点，A 正确；DNA 的鉴定实验中，应将丝状物先溶解在 2mol·L-1 的 NaCl 溶液中，再加入二苯胺试剂沸水浴加热，B 错误；酵母和菜花的细胞都含有 DNA， 可作为提取 DNA 的材料，但猪的成熟红细胞没有细胞核和线粒体等细胞器，因此不含有 DNA，不能作为提取 DNA 的材料，C 错误；煮沸是生活中常用到的消毒方法，适用于金属器 械、玻璃制品及橡胶类物品，牛奶常用巴氏消毒法，D 错误。 10．某种生物活性洗衣粉包装袋上印有以下资料(见框)，下列对资料表明的信息理解错误的 是(　　) A．这种洗衣粉较易清除衣服上的蛋清污渍 B．在 60 ℃以上的水中，蛋白酶会失去活性 C．该洗衣粉可洗涤各种污渍的衣料 D．使用温水效果最佳是因为酶的活性受温度影响 【答案】C 【解析】 A.根据洗衣粉的成分中含蛋白酶，蛋白酶能专一性水解蛋清中的蛋白质，所以这种洗衣粉较 易清除衣服上的蛋清污渍，A 正确； B.根据题干信息“切勿用 60℃以上的水洗涤”可推知，该蛋白酶在 60℃以上将会失去活性， B 正确； C.该洗衣粉不能洗涤各种污渍的衣料，如真丝织物的主要成分是蛋白质，会被蛋白酶破坏， 因此不能用含有蛋白酶的洗衣粉洗涤真丝织物，C 错误；第 6 页 /共 18 页 D.由于酶活性需要适宜的温度环境中才表现最强，使用温水效果最佳是因为酶的活性受温度 影响，D 正确； 11．在 DNA 粗提取与鉴定实验中，有两次 DNA 的沉淀析出，其依据的原理是 （ ） ①DNA 在 NaCl 的物质的量浓度为 0．14 mol/L 时溶解度最低 ②DNA 在冷却的体积分数为 95%的酒精中能沉淀析出 A．两次都是① B．两次都是② C．第一次是①，第二次是② D．第一次是②，第二次是① 【答案】C 【解析】在 DNA 的粗提取实验中，在 DNA 的 2mol/L 氯化钠溶液中加入蒸馏水，在 NaCl 的浓度为 0．14 mol/L 时 DNA 溶解度最低，DNA 第一次析出；DNA 不溶于 95%的冷酒精， DNA 在冷却的体积分数为 95%的酒精中第二次沉淀析出。故选 C。 12．下列有关生物体内化合物的叙述中错误的是（ ） A．细胞内的化合物都是以碳链为骨架的 B．tRNA 为单链结构，分子内也存在碱基对 C．在沸水中 DNA 遇二苯胺会出现蓝色反应 D．酶在催化反应前后，其分子结构不变 【答案】A 【解析】 A、细胞内的生物大分子都是以碳链为骨架的，A 错误； B、tRNA 为单链结构，分子内也存在碱基对，B 正确； C、在沸水中 DNA 遇二苯胺会出现蓝色反应，C 正确； D、酶在催化反应前后，其分子结构不变，只起催化作用，D 正确。 13．荧光定量 PCR 技术可定量检测样本中某种 DNA 含量。其原理是在 PCR 体系中每加入 一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针，当 Taq 酶催化子链延伸至探针处， 会水解探针，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成。相 关叙述错误的是（ ）第 7 页 /共 18 页 A．引物与探针均具特异性，与模板结合时遵循碱基互补配对原则 B．反应最终的荧光强度与起始状态模板 DNA 含量呈正相关 C．若用 cDNA 作模板，上述技术也可检测某基因的转录水平 D．Taq 酶催化 DNA 的合成方向总是从子链的 3’端向 5’端延伸 【答案】D 【解析】 A、引物与探针均具特异性，与模板结合时遵循碱基互补配对原则，A 正确； B、题干中提出“每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针”，并且“每 扩增一次，就有一个荧光分子生成”，因此反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA 含量 呈正相关，B 正确； C、由于 cDNA 是以某基因转录形成的 mRNA 为模板逆转录形成的，所以若用 cDNA 作模 板，上述技术也可检测某基因的转录水平，C 正确； D、由图可知，Taq 酶催化 DNA 的合成方向总是从子链的 5’端向 3’端延伸，D 错误。 14．为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗，是目前 重要的生产手段（工艺流程见下图）。下列叙述中错误的是 A．纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似 B．在上述工艺中，为重复利用纤维素酶，通常选用适当的包埋剂固定化酶 C．在上述工艺中，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅 D．纤维素酶至少包括三种组分，可将纤维素分解成葡萄糖 【答案】B第 8 页 /共 18 页 【解析】 A、纤维素酶在仿旧中的作用机理是适当分解布料中的纤维素成分，洗衣粉中添加纤维素酶 的作用机理是适当分解布料中的纤维素成分使织物膨松有利于去污，二者作用机理相似，正 确； B、由于纤维素酶较小，不能用包埋法固定化酶，错误； C、改变温度、酸碱度和处理时间会影响酶作用的结果，控制仿旧颜色的深浅，正确； D、纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种酶，即 C1 酶、CX 酶和葡萄糖苷酶， 可将葡萄糖残基之间的糖苷键水解分解纤维素，正确； 15．PCR 过程与细胞内的 DNA 复制过程相比，主要有两点不同，它们是（ ） ①PCR 过程不需要 DNA 聚合酶 ②PCR 过程需要的引物是人工合成的单链 DNA 或 RNA ③PCR 过程中 DNA 的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的 ④PCR 过程中，DNA 不需要解旋，直接以双链 DNA 为模板进行复制 A．③④ B．②③ C．①④ D．②④ 【答案】B 【解析】①PCR 过程需要耐高温的 DNA 聚合酶，①错误；②PCR 过程需要的引物是人工合 成的单链 DNA 或 RNA，而细胞内 DNA 的复制不需要引物，②正确； ③PCR 过程中 DNA 的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的，③正确； ④PCR 过程中，DNA 不依靠解旋酶解旋，而是利用高温解旋，然后以单链 DNA 为模板进 行复制，④错误。故选 B 。 16．如图曲线表示温度和果胶酶活性之间的关系，此曲线不能说明的是 A．在 B 点之前，果胶酶的活性和温度接近成正比；B 点之后，接近成反比 B．当温度达到 B′点时，果胶酶的活性最高，酶的催化能力最高 C．A 点时，果胶酶的活性很低，但随着温度升高，果胶酶的活性可以上升 D．C 点时，果胶酶的活性很低，当温度降低时，酶的活性可以上升 【答案】D第 9 页 /共 18 页 【解析】据曲线图分析可知，在 B 点之前，果胶酶的活性与温度成正相关，之后成反相关， A 正确；据曲线图分析可知，当温度达到 B′点时，果胶酶的活性最高，催化效率最高，此 时的温度称为酶促反应的最适温度，B 正确；A 点时酶的活性很低，但空间结构没有被破坏， 故随着温度的升高酶的活性可以上升，C 正确；A 点低温和 C 点高温时酶的活性都降低， 但低温（A 点）酶的活性可以恢复，高温（C 点）酶的活性不可以恢复，D 错误。 17．右图 1 表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图 2 是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵 的示意图，下列叙述不正确的是（ ） A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液 B．图 1 中 X 溶液为 CaCl2 溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠 C．图 2 发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触 D．图 1 中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图 2 装置中 【答案】A 【解析】试熔化的海藻酸钠应冷却后与活化的酵母细胞混合，A 项错误；图 1 中氯化钙溶液 可使海藻酸钠形成凝胶珠，B 项正确；图 2 中要进行搅拌以使培养液与细胞充分接触，C 项 正确；图 1 中制备的凝胶珠要以过洗涤再移到图 2 装置中，D 项正确。 18．在 DNA 的粗提取和鉴定的实验中，提取鸡血细胞的核物质和析出含 DNA 的粘稠物的操作 过程中均用到蒸馏水，其作用在于（） A．前者用来溶解血细胞，后者用来溶解 DNA B．前者使 DNA 从核中分离出来，后者使 DNA 析出 C．前者用来分离细胞核和细胞质，后者用来提取 DNA D．前者使血细胞吸水破裂，后者用来稀释 NaCl 溶液 【答案】D 【解析】在 DNA 粗提取的实验中，先后两次向烧杯中加入蒸馏水的作用分别是使血细胞吸 水涨破，释放 DNA；降低 NaCl 浓度，使 DNA 析出，故选 D。 19．生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是第 10 页 /共 18 页 A．在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色 B．在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色 C．在 DNA 溶液中加入二苯胺试到，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色 D．在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色 【答案】C 【解析】 A、斐林试剂为蓝色而非无色，A 错误 B、重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，由橙色变成灰绿色，B 错误； C、DNA 溶液中加入二苯胺在沸水浴条件下变为蓝色，C 正确； D、双缩脲试剂检测蛋白质，不能检测氨基酸，D 错误。 20．下列有关酶应用的叙述，不正确的是（ ） ①加酶洗衣粉能提高一些衣物的洗涤效果，但不适于丝、毛衣物的洗涤 ②营养学家建议适量吃含纤维素食品，因为人消化道中有纤维素酶 ③嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶，用于牛肉烹调时可先用开水溶解 ④溶菌酶含片有消炎作用，含蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的多酶片可助消化 A．③④ B．②④ C．②③④ D．②③ 【答案】D 【解析】①加酶洗衣粉能提高一些衣物的洗涤效果，但不适于丝、毛衣物的洗涤，因为蛋白 酶会水解蛋白质类的丝绸，正确；②营养学家建议适量吃含纤维素食品，是为了促进肠道蠕 动，促进消化，人消化道中没有纤维素酶，错误；③嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶，酶在高温下 会彻底失活，不宜用开水，错误；④溶菌酶含片能溶解细菌的细胞壁，具有消炎作用，含蛋 白酶、淀粉酶、脂肪酶的多酶片可助消化，正确； 二、非选择题 21．下列关于物质提取、纯化原理的叙述中,正确的是（ ） A．采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子质量不同,在色谱柱中的移动 速度不同 B．电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程 C．不能选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验来提取和分离血红蛋白 D．蛋白质的提取和分离一般可分为样品处理、粗分离、纯化三步 【答案】AB第 11 页 /共 18 页 【解析】试题分析：采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子质量不同, 在色谱柱中的移动速度不同，A 正确；电泳是指带电粒子在电场的作用下发生定向迁移的过 程，B 正确；可以选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验来提取和分离血红蛋白， C 错误；蛋白质的提取和分离一般可分为样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步，D 错误。 22．如表中关于细胞内有关化合物的鉴定，描述错误的是（ ） 实验内容 实验操作 实验现象 A DNA 的鉴定 将 DNA 丝状物加入到二苯胺溶液中， 沸水浴加热 溶液变蓝色 B 脂肪的鉴定 用苏丹Ⅳ染色花生子叶薄片制片后， 显微观察 橘黄色颗粒 C 蛋白质的鉴定 向 2mL 豆浆中先加入 1mL0.1g/mL 的氢氧化钠溶液，振荡后再加 3——4 滴 0.01g/mL 的硫酸铜溶液 溶液变紫色 D 还原糖的鉴定 向 2mL 番茄汁中加入斐林试剂 1mL， 并水浴加热 砖红色沉淀 A．A B．B C．C D．D 【答案】ABD 【解析】DNA 的鉴定时，将二苯胺溶液加入溶解有 DNA 的溶液中，沸水浴加热，溶液变 成蓝色，故 A 错；苏丹Ⅳ染液可将脂肪染成红色，故 B 错；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时， 应先加入双缩脲 A 液（1mL0.1g/mL 的氢氧化钠溶液），再加双缩脲 B 液（3—4 滴 0.01g/mL 的硫酸铜溶液），溶液变成紫色，故 C 正确；番茄汁本身是红色的，会干扰实验结果，不 能用作还原糖的鉴定实验，故 D 错。故选 ABD 23．下列关于生物工程中常见的几种酶的叙述，错误的是 A．去除植物细胞壁时所用的纤维素酶溶液的渗透压不宜过低 B．用限制酶从质粒上切下一个目的基因需脱去 4 个水分子 C．纤维素酶和果胶酶处理植物细胞可获得原生质层，便于植物杂交育种 D．PCR 仪扩增目的基因时加入解旋酶有利于提高解旋的效果 【答案】BCD第 12 页 /共 18 页 【解析】 A、去除植物细胞壁时所用的纤维素酶溶液的渗透压不宜过低，A 正确； B、用限制酶从质粒上切下一个目的基因需打开 2 个切口，破坏四个磷酸二酯键，消耗 4 个 水分子，B 错误； C、植物组织培养过程中，不需要用胰蛋白酶处理，C 错误； D、利用 PCR 仪扩增目的基因时，不需要加入解旋酶，D 错误。 24．科研人员比较了单独固定云微藻和混合固定云微藻、芽孢杆菌后云微藻的增殖变化，结 果如下图。相关叙述正确的是 A．实验中单独固定和混合固定通常采用包埋法 B．可采用稀释涂布平板法对云微藻和芽孢杆菌计数 C．实验时间内固定后的云微藻数量均呈“J”型增长 D．混合固定时云微藻增殖快，与芽孢杆菌提供 C02 有关 【答案】AD 【解析】细胞固定通常采用包埋法，A 项正确；细胞已固定，可直接用显微镜观察计数，不 宜用涂布平板法，B 项错误；有限环境中云微藻数量呈“S”型增长，C 项错误；混合固定时 云微藻增殖快，与芽孢杆菌提供 C02 有关，D 项正确。 25．下面是有关普通洗衣粉和加酶洗衣粉对污渍的洗涤效果是否相同的探究实验,请据表分 析,下列选项正确的是（ ） 脸盆编号 加入物质(等量) 温度 洗衣粉(等量) 水量 褪色时间 1 油污布 37℃ 加酶 2 L 5 min第 13 页 /共 18 页 2 油污布 37℃ 普通 2 L 7 min 3 油污布 5℃ 加酶 2 L 8 min 4 油污布 5℃ 普通 2 L 9 min A．组合方式 1 和 2 能说明加酶洗衣粉效果好 B．组合方式 2 和 3 能说明酶活性受温度影响 C．该实验中发挥作用的酶主要是脂肪酶 D．该实验只能以褪色时间为因变量 【答案】AC 【解析】组合方式 1 和 2 的单一变量是洗衣粉的种类，说明加酶洗衣粉效果好；A 正确。 组合方式 2 和 3 有两个变量，洗衣服的种类和温度，故不能说明酶活性受温度影响；B 错误。 实验中使用的油污布上含有脂肪，发挥作用主要是脂肪酶，说明酶具有专一性；C 正确。该 实验能以褪色时间和褪色程度为因变量；D 错误。 三、非选择题 26．苯氧基苯甲酸（3-PBA）是大多数拟除虫菊酯类农药降解的中间产物，毒性很大，科研 人员研究了固定化 3-PBA 降解酶的固定条件，旨在为其工业应用提供参考。在本实验条件 下，1min 内使 3-PBA 减少 1.0nmol 所需酶量为 1 个酶活力单位（U）。 （1）实验中科研人员选择海藻酸钠做为______________________________固定化酶，经过 多次实验最终选择质量分数为 2%的海藻酸钠溶液固定化酶，不选择浓度过低的海藻酸钠溶 液的原因是______________，在实验中还发现：如果海藻酸钠的浓度_______________将很 难形成凝胶珠。 （2）用注射器吸取海藻酸钠和酶的混合液以恒定的速度滴加到_______________溶液中；根 据下图结果显示固定化酶凝胶珠直径与针头型号成_______________相关；凝胶珠直径过大 酶活力下降的原因可能是______________________________。第 14 页 /共 18 页 针头型号 （3）检验凝胶珠的质量是否合格可以采用以下两种方法，一是用镊子夹起一个凝胶珠放在 实验桌上用手挤压，如果____________________________，就表明凝胶珠的制作成功。二是 在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果_________________，也能表明制备的凝胶珠是成功的。 【答案】包埋剂 海藻酸钠浓度过低包埋酶液易渗出 过高 氯化钙 正 凝胶 珠中心的酶难以接触底物，且反应产物难以排出 凝胶珠不容易破裂，没有液体流出 凝胶珠很容易弹起 【解析】（1）实验中科研人员选择海藻酸钠做为包埋剂固定化酶，经过多次实验最终选择 质量分数为 2%的海藻酸钠溶液固定化酶，不选择浓度过低的海藻酸钠溶液的原因是海藻酸 钠浓度过低包埋酶液易渗出，如果海藻酸钠的浓度过高，将很难形成凝胶珠。 （2）用注射器吸取海藻酸钠和酶的混合液以恒定的速度滴加到氯化钙溶液中以形成凝胶珠； 由图可知随着针头型号增大，凝胶珠的直径增大，故固定化酶凝胶珠直径与针头型号成正相 关；当凝胶珠直径过大时，凝胶珠中心的酶难以接触底物，且反应产物难以排出，所以凝胶 珠直径过大，酶活力下降。 （3）检验凝胶珠的质量是否合格可以采用以下两种方法，一是用镊子夹起一个凝胶珠放在 实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。二 是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。 27．皂角又名皂角树，生长旺盛，雌树结荚（皂角）能力强。皂角是医药食品、保健品、化 妆品及洗涤用品的天然原料，具有很高的经济价值。回答下列问题： （1）皂荚中含有大量的皂素，具有较高的药用价值。若要提高萃取的产量和品质，可采取 的措施是______________、______________。其一般不采用水中蒸馏法提取的原因是 ______________。 （2）皂素是一种表面活性剂，在没有洗衣粉之前，人们常用皂角洗衣服、洗头发等。现在第 15 页 /共 18 页 家庭使用的都是工业生产的加酶洗衣粉或洗衣液，目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀 粉酶和______________酶；若要固定化这些酶宜采用的方法是_______和_______。 （3）皂角种子中含有丰富的蛋白质，其中含有合成人体蛋白质必需的氨基酸。提取皂角种 子中的蛋白质时，一般分为______________、粗分离、纯化和纯度鉴定四步。其中粗分离时 可采用透析法，该方法的原理是____________________________；分离蛋白质可采用电泳法， 其依据的原理是________________________________________________。 【答案】适当延长萃取时间 提高温度 原料会发生焦糊 纤维素 化学结合法 物理吸附法 样品处理 透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内 不同 分子因带电性质、分子大小和形状不同，而产生不同的迁移速度，从而将样品中各种分子分 离 【解析】（1）提高萃取的产量和品质，可采取的措施是适当延长萃取时间和提高温度。一 般不采用水中蒸馏法提取的原因是因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分被水解等问题。 （2）目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，固定化酶常采用化学结合 法和物理吸附法，这是因为细胞体积大，而酶分子小；体积大的细胞难以被吸附或结合，而 体积小的酶容易从包埋材料中漏出。 （3）提取蛋白质的步骤：样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定。其中粗分离时可采用透析 法，该方法的原理是透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。鉴定蛋白质可采 用电泳法，其依据的原理是利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大 小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。 28．如图是利用转基因技术生产干扰素的简化流程。回答下列问题： （1）进行过程 I 的前提是要根据干扰素基因的____________设计引物。 （2）过程 I 需加热至 90~95℃，然后冷却至 55~60℃，如此操作的目的是____________。据 图可知欲获得干扰素基因，至少需要复制____________次。 （3）图中 A 的名称是___________，A 上与 RNA 聚合酶识别和结合的部位称为 ___________。第 16 页 /共 18 页 （4）为检测干扰素基因在酵母菌细胞中是否转录，可用_____________作探针，与从细胞中 提取的____________进行分子杂交。 【答案】核苷酸序列 使 DNA 解链，然后使引物结合到互补 DNA 链上 3 重组质 粒 启动子 放射性同位素、生物素或荧光染料等标记的干扰素（目的）基因 mRNA 【解析】（1）PCR 的前提条件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物， 因此进行过程Ⅰ的前提是要根据干扰素基因的核苷酸序列设计引物。 （2）PCR 过程中需加热至 90〜95℃，然后冷却至 55〜60℃，如此操作的目的是使 DNA 解 旋，然后使引物结合到互补 DNA 链上。根据 PCR 复制的特点，结合图示可知，图示中干 扰素基因的两条链应是第二次复制才能形成的子链，所以至少需要复制三次才能形成图中的 干扰素基因。 （3）图中 A 是干扰素基因和质粒连接形成的重组质粒（基因表达载体），A 上与 RNA 聚 合酶识别和结合的部位称为启动子。 （4）基因转录的产物为 mRNA，由于转录过程中遵循碱基互补配对原则，所以为检测干扰 素基因在酵母菌细胞中是否转录，可用放射性同位素、生物素或荧光染料等标记的干扰素 （目的）基因作探针，与从细胞中提取的 mRNA 进行分子杂交。 29．水蜜桃具有美肤、清胃、润肺、祛痰等功能，其可以制作成水蜜桃汁、水蜜桃酒和水蜜 桃醋等产品，深受大众喜爱。某企业对水蜜桃进行相关的制作实验，如图所示： 回答下列问题： （1）打开阀 2，使浑浊的水蜜桃汁与黑曲霉提取液混合后可得到较多的澄清水蜜桃汁的原 因是黑曲霉提取液中含有大量的果胶酶，该酶的生理作用是________________。 （2）固定化柱 2 中加入常用________法固定的酵母菌；与固定化果胶酶相比，固定化酵母 菌所具备的特点是_________________________。 （3）在外界温度和 pH 条件适宜的情况下，如果流入固定化柱 2 中的水蜜桃汁品质都非常 高，但是生产的水蜜桃酒产量和质量却不够高，其可能的原因是___________________（写 两点即可）。第 17 页 /共 18 页 （4）固定化柱 3 中需加入的菌种是_______________。该菌种在__________情况下，将乙醇 变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，此时其所需的温度和气体条件是___________________。 【答案】分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层 包埋 成本更低、操作更容易、能连 续生产 固定化酵母菌数目较少；设备密封不严；流速控制不好；有杂菌侵入等 醋酸 菌 糖源缺乏 30~35℃，充足的氧气 【解析】（1）果胶酶能分解果胶、瓦解植物的细胞壁及胞间层，因此浑浊的水蜜桃汁与黑 曲霉提取液混合后可得到较多的澄清水蜜桃汁。 （2）酵母菌常用包埋法固定。与固定化果胶酶相比，固定化酵母菌所具备的特点是成本更 低、操作更容易、能连续生产。 （3）生产水蜜桃酒是利用酵母菌在无氧环境下进行酒精发酵，在外界温度和 pH 条件适宜 的情况下，如果流入固定化柱 2 中的水蜜桃汁品质都非常高，但是生产的水蜜桃酒产量和质 量却不够高，其可能的原因是固定化酵母菌数目较少；设备密封不严；流速控制不好；有杂 菌侵入等。 （4）固定化柱 3 是利用醋酸菌在有氧的条件下进行醋酸发酵，需加入的菌种是醋酸菌。该 菌种在糖源缺乏情况下，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，此时其所需的温度和气体条 件是 30~35℃，充足的氧气。 30．苹果除了直接食用外，还可以制作成多种产品，如苹果汁、苹果醋等。利用固定化酶技 术和固定化细胞技术能提高产品的质量和产量，提高经济效益。请回答下列问题： （1）利用图的装置制作澄清苹果汁的原理和优点是：将果胶酶固定在____的载体上，使酶 既能与反应物接触，又能____，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用，大大降低了生 产成本。 （2）被固定的果胶酶包括三类：____和果胶酯酶。 （3）为了探究果胶酶的最适用量，需要在____条件下进行，看看获得一定量的果汁究竟需第 18 页 /共 18 页 要多少果胶酶合适。 （4）获得的苹果汁可以进一步用于苹果醋的制作，为了研究固定化醋酸菌的相关特性，实 验室利用下面的装置进行探究。 ①利用海藻酸钠制作含有醋酸菌的凝胶珠属于固定化细胞技术中的 ____法。 ②该装置能够制作苹果醋的原理是____。 ③当关闭开关后，发酵很快停止，原因是____。 （5）载体固定了酶或细胞后，使用前 ____（填“需要”或“不需要”）进行灭菌。 【答案】不溶于水 与产物分离 多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶 最适温度和 pH 包埋 在氧气、糖源充足的条件下，醋酸菌能将糖类分解成醋酸 醋酸菌对氧气含量特 别敏感（或为好氧菌），即使短暂中断通氧，也会引起醋酸菌的死亡 不需要 【解析】（1）载体若溶于水，固定化酶也就随之进入底物溶液，固定化酶技术失败。所以 应将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在 载体上的酶还可以被反复利用。 （2）果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。 （3）只有在最适温度和 pH 条件下酶的活性最高，才能准确找到催化获得--定体积的果汁所 需要的最适用量，否则，用量都会偏高。所以需要在最适温度和 pH 条件下进行，看看获得 一定量的果汁究竟需要多少果胶酶合适。 （4）①固定化细胞多采用包埋法，且常选用海藻酸钠作为载体。 ②在氧气、糖源充足的条件下，醋酸菌能将糖类分解成醋酸，所以利用上述装置可制作苹果 醋。 ③醋酸菌为需氧菌，对氧气含量特别敏感（或为好氧菌），即使短暂中断通氧，也会引起醋 酸菌的死亡，所以当关闭开关后，发酵很快停止。 （5）如果使用前灭菌处理，酶和细胞都会变性失活，所以使用前不需要灭菌。