2018高考生物总复习--酶的研究与应用(含解析)
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资料简介
专题4 酶的研究与应用 ‎                   ‎ ‎1.果粒生产在中国尚属起步阶段。果粒除了可直接食用外还可作为配料加入到酸奶、冰淇淋、果冻等食品中。果胶酶作为一种新型加工助剂,可将果粒的组织结构损坏程度减到最小,最大限度地提高成型果粒的含量。根据以上内容回答下列问题。‎ ‎(1)果胶酶作为一种果粒加工助剂,它能将果胶分解成可溶性的________________,由酶的________性可知,组成果粒的另一成分________不会被分解。‎ ‎(2)在‎40 ℃‎~‎45 ℃‎温度下搅拌处理的原因是______________________;最后升温到‎90 ℃‎~‎92℃‎再冷却罐装的目的是____________。‎ ‎(3)下面左图表示温度对果胶酶活性的影响,如果纵坐标表示果粒的生成速率,横坐标表示温度,请在下面右图中画出果粒生成速率的曲线图(所绘制的曲线大体符合事实即可)。‎ ‎2.为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份,进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍,其他实验条件均相同,下表为实验记录。请回答下列问题。(导学号 57130216)‎ 温度/℃‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ 组别 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 清除血 渍时间 ‎/min ‎67‎ ‎66‎ ‎88‎ ‎52‎ ‎51‎ ‎83‎ ‎36‎ ‎34‎ ‎77‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎68‎ ‎9‎ ‎11‎ ‎67‎ 清除油 渍时间 ‎/min ‎93‎ ‎78‎ ‎95‎ ‎87‎ ‎63‎ ‎91‎ ‎82‎ ‎46‎ ‎85‎ ‎75‎ ‎27‎ ‎77‎ ‎69‎ ‎8‎ ‎68‎ ‎(1)提高洗衣粉去污能力的方法有________________________。甲组在洗衣粉中加入了__________。乙组在洗衣粉中加入了__________________。‎ ‎(2)甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有____________。‎ ‎(3)如果甲、乙和丙3组均在水温为‎80 ℃‎时洗涤同一种污渍,请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由。______________________________________________________ __________________。‎ ‎(4)加酶洗衣粉中的酶是特殊的化学物质包裹的,遇水后包裹层很快溶解,释放出来的酶迅速发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由。________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎3.乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下:(导学号 57130217)‎ ―→―→―→ ‎(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用____________作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是________。从功能上讲,这种培养基属于________。‎ ‎(2)培养微生物L前,宜采用________方法对接种环进行灭菌。‎ ‎(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量越________。‎ ‎(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的________确定其应用价值。除化学结合法外,酶的固定化方法还包括____________、‎ ‎____________、离子吸附法及交联法等。‎ ‎4.(2014年上海卷)分析有关微生物的资料,回答问题并完善实验设计方案。‎ 脂肪酶具有广泛的应用前景。为获得高产脂肪酶的菌株,并将之用于产业化,进行如下的系列实验。‎ ‎(1)欲分离筛选出能分泌脂肪酶的细菌,应选择下列固体培养基(仅列出了碳氮源)中的________。‎ A.蛋白胨、柠檬酸铁铵 B.橄榄油、硫酸铵 C.乳糖、酵母膏 D.葡萄糖、蛋白胨 ‎(2)进一步调查适合于产脂肪酶菌株生长的碳氮源。根据表1的实验数据,选择理想的碳源为________________。‎ 表1 不同碳源对菌种产脂肪酶的影响 碳源 浓度/%‎ 酶活/(IU·mL-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 麦芽糖 ‎1.0‎ ‎13.50‎ 表2‎ 酶活 第1组 ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ 第2组 ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ 第3组 ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎(3)补全表3中的实验方案,以确定所选碳源的最佳浓度(设浓度梯度的差值为0.2%)。‎ ‎(4)利用相似方法探得理想氮源的最佳浓度,再进一步确定碳氮源浓度的最佳组合。以a和b分别代表碳源和氮源的浓度,假设酶活a1>a2>a3;b2>b3>b4,据此形成下列四种方案,其中最佳的是________。‎ 方案一:a1和b2组合。‎ 方案二:将每一种a的浓度分别与b2、b3、b4组合,根据酶活取其中的最佳组合。‎ 方案三:a1和b2组合,a2和b3组合,根据酶活取其中的最佳组合。‎ 方案四:a1分别与每种氮源浓度组合,b2分别与每种碳源浓度组合,根据酶活取其中的最佳组合。‎ ‎(5)如果脂肪酶的产业化需要其活性在固定化处理时不受损失,且在多次重复使用后仍能维持稳定的酶活,则应选择下图中的________固定化工艺。‎ ‎5.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题:(导学号 57130218)‎ ‎(1)由下图推知,该实验的目的是__________________________________________ _______________________________________________________________________________。‎ ‎50 ℃‎时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是____________________。‎ ‎(2)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录,请据表回答:‎ 脸盆编号 洗涤物(等量)‎ 洗涤温度 洗衣粉 水量 洗净所需时间 ‎1‎ 油污布 ‎45 ℃‎ 加酶 ‎2 L ‎4 min ‎2‎ 油污布 ‎45 ℃‎ 普通 ‎2 L ‎7 min ‎3‎ 油污布 ‎5 ℃‎ 加酶 ‎2 L ‎9 min ‎4‎ 油污布 ‎5 ℃‎ 普通 ‎2 L ‎8 min ‎①该实验设计体现了________________原则。‎ ‎②若实验组1号洗净所需时间接近7分钟,最可能的原因是______________。‎ ‎(3)下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有________(填序号)。‎ ‎①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ‎(4)根据以上实验结果,写出两项提高加酶洗衣粉效果的措施。‎ ‎①________________________________________________________________________;‎ ‎②________________________________________________________________________。‎ 专题4 酶的研究与应用 ‎1.(1)半乳糖醛酸 专一 纤维素 ‎(2)果胶酶的活性最高 灭菌 ‎(3) ‎ ‎ ‎ ‎2.(1)加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 ‎(2)专一性 ‎(3)没有差异,因为高温使酶失活 ‎(4)未运用酶的固定化技术,因为酶未固定在不溶于水的载体上,也不能重复利用 解析:(1)由表格数据可知提高洗衣粉去污能力的方法有加酶和适当提高温度。甲组去除血渍所用的时间相对较短,而血渍的主要成分是蛋白质,说明甲组洗衣粉中加入了蛋白酶;乙组去除血渍和油渍所用的时间都相对较短,说明乙组洗衣粉中加入了蛋白酶和脂肪酶。(2)甲、乙组洗涤效果的差异,主要原因是其中酶种类不同,说明酶具有专一性。(3)酶的作用条件温和,高温(‎80 ℃‎)使酶变性失活,因此高温下这3组的洗涤效果之间没有差异。(4)由于加酶洗衣粉中的酶未固定在不溶于水的载体上,也不能重复利用,所以没有利用酶的固定化技术。‎ ‎3.(1)乳糖 凝固剂 选择培养基 ‎(2)灼烧 ‎(3)小 ‎(4)(酶)活性 包埋法 物理吸附法(后面两空可颠倒)‎ ‎4.(1)C ‎(2)蔗糖 ‎(3)‎ 酶活 ‎0.6%‎ ‎0.8%‎ ‎1.0%‎ ‎1.2%‎ ‎1.4%‎ 第1组 ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ 第2组 ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ 第3组 ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ 平均值 ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎(4)方案二 (5)C 解析:(1)分离筛选出能分泌脂肪酶的细菌,需要在培养基中加入该特定的碳氮源,而分泌脂肪酶的细菌能在乳糖、酵母膏中生长。(2)据表可知,当碳源为蔗糖时,酶活性最高,则产脂肪酶菌株生长的理想碳源为蔗糖。(3)题目给定的浓度为1.0%,要求设浓度梯度的差值为0.2%,根据这一点可设定浓度梯度。(4)题目的要求是确定碳氮源浓度的最佳组合,所以既要有碳源,又要有氮源。a和b组合后,就可看出碳源、氮源分别在何种浓度下生长最合适。(5)由于需要其活性在固定化处理时不受损失,且在多次重复使用后仍能维持稳定的酶活,图中只有C组。‎ ‎5.(1)探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响 0.6%‎ ‎(2)对照、单一变量 酶失活 ‎(3)②、④‎ ‎(4)用温水浸泡;延长浸泡时间;增加洗衣粉的用量等(写出两项合理答案方可)‎ 解析:(1)分析曲线图,横坐标是碱性蛋白酶含量,纵坐标表示去污力,图中的两条曲线表示的自变量除碱性蛋白酶含量外,还有温度,故该实验的目的是探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响。由图中‎50 ℃‎时的曲线可知,当碱性蛋白酶的含量≥0.6%时,去污能力达到最大效果,从经济节约和效果两方面考虑,碱性蛋白酶最适含量应为0.6%。(2)分析表格,1与2、3与4形成加酶与否的对照,1与3、2与4形成温度不同的对照,体现了对照原则和单一变量原则。实验组1号为‎45 ℃‎加酶洗衣粉组,正常洗净时间为4分钟,若接近7分钟则与实验组2号结果相同。2‎ 组是不加酶的普通洗衣粉组,所以原因很可能是酶失活。(3)毛织品和蚕丝织品均为蛋白质类织品,不宜使用加蛋白酶的洗衣粉洗涤。(4)从实验记录表中可看出,使用加酶洗衣粉‎45 ℃‎时的效果比‎5 ℃‎时好,用温水浸泡会提高酶的活性,延长浸泡时间可使酶与污物充分接触,适当增加酶浓度可提高分解污物的速率。‎

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