【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題三酶的應(yīng)用 新人教版選修1.doc

【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2013高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題三酶的應(yīng)用 新人教版選修1(時(shí)間：45分鐘滿分：100分)考 點(diǎn)題 號(hào)果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用2、9探究加酶洗衣粉的洗滌效果1、3、5固定化酶與固定化細(xì)胞4、6、7、8、10、11一、選擇題(每小題4分，共20分)1(2010全國(guó)重點(diǎn)中學(xué)模擬)某學(xué)生進(jìn)行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的課題研究。他的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：設(shè)置2組實(shí)驗(yàn)，分別使用蛋白酶洗衣粉和復(fù)合酶洗衣粉2組實(shí)驗(yàn)的洗衣粉用量、被洗滌的衣物量、衣物質(zhì)地、污染物性質(zhì)和量、被污染的時(shí)間、洗滌時(shí)間、洗滌方式等全部設(shè)置相同根據(jù)污漬去除程度得出結(jié)果對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)，正確的是()。a未設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn) b無(wú)關(guān)變量設(shè)置太多c沒(méi)有自變量 d因變量不能描述解析實(shí)驗(yàn)課題是“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”，因此設(shè)置的2組實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是：一組用普通洗衣粉作對(duì)照組，另一組用加酶洗衣粉作實(shí)驗(yàn)組。如果設(shè)置3組也正確，一組用普通洗衣粉作對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組設(shè)置使用蛋白酶洗衣粉和復(fù)合酶洗衣粉。答案a2關(guān)于探究果膠酶最適用量的實(shí)驗(yàn)，敘述錯(cuò)誤的是()。a配制不同濃度的果膠酶溶液，并在各組中加入等量的該溶液b調(diào)節(jié)ph，使各組中的ph相同而且處于適宜狀態(tài)c用玻璃棒攪拌加酶的果泥，攪拌時(shí)間可以不同d在相同且適宜的溫度條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)解析探究果膠酶最適用量的實(shí)驗(yàn)是一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，必須遵循單一變量原則和等量原則。唯一的變量是果膠酶的用量，其余無(wú)關(guān)變量如ph、溫度、攪拌時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間都應(yīng)相同。答案c3下列有關(guān)生物技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用的敘述，正確的是()。a酶制劑和固定化酶的優(yōu)點(diǎn)是易與產(chǎn)物分離b使用加酶洗衣粉的洗衣效果總是比普通的洗衣粉好c凝膠色譜法是根據(jù)不同蛋白質(zhì)所帶電荷的不同而分離蛋白質(zhì)的d固定化酵母細(xì)胞分解葡萄糖的速度要比游離酵母細(xì)胞慢解析固定化酶的優(yōu)點(diǎn)是易與產(chǎn)物分離，并且可以重復(fù)利用，非固定化的酶制劑不具有這樣的優(yōu)點(diǎn)；洗衣粉中的酶具有專一性，且其催化效果受溫度、ph的影響，因此并不是在任何情況下洗滌效果都好；凝膠色譜法是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。酵母細(xì)胞固定后不利于與底物充分混合，因此分解底物的速度要慢。答案d4下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的說(shuō)法正確的是()。a某種固定化酶的優(yōu)勢(shì)在于能催化一系列生化反應(yīng)b固定化細(xì)胞技術(shù)一次只能固定一種酶c固定化酶和固定化細(xì)胞的共同點(diǎn)是所固定的酶都可在細(xì)胞外起作用d固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用，但酶的活性迅速下降解析酶具有專一性，一種酶固定后不可能催化一系列生化反應(yīng)；固定化細(xì)胞技術(shù)固定的是一系列酶；固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用，若條件適宜，一般不會(huì)出現(xiàn)酶的活性迅速下降問(wèn)題。答案c5下列對(duì)“探究某種加酶洗衣粉使用的最適溫度”的說(shuō)法，最合理的是()。a加酶洗衣粉在30 的水中洗滌效果不如45 時(shí)好，說(shuō)明45 為最適溫度b在不同溫度的水中，加入相同的污物及不等量的洗衣粉，看哪種效果好c取一系列不同溫度、其他條件相同的水，加入等量相同的污物及等量相同的加酶洗衣粉，看哪一個(gè)溫度下洗衣粉的洗滌效果最好d將加酶洗衣粉與普通洗衣粉分別加入37 的水中洗滌同樣的污物，發(fā)現(xiàn)加酶洗衣粉效果好，說(shuō)明加酶洗衣粉的最適溫度為37 解析要探究加酶洗衣粉的最佳洗滌溫度，需要設(shè)計(jì)具有溫度梯度的變量。自變量只能有溫度一個(gè)，洗衣粉的用量、種類等都屬于無(wú)關(guān)變量，而無(wú)關(guān)變量的控制要相同且適宜。答案c二、非選擇題(共80分)6(12分)下面是某同學(xué)所做的啤酒釀造實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)根據(jù)其實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回答相關(guān)的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)原理：利用固定化啤酒酵母分解麥芽汁，生成啤酒。實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：啤酒酵母細(xì)胞活化。取1 g干酵母，放入50 ml的小燒杯中，加蒸餾水10 ml，用玻璃棒攪拌均勻，放置1 h，使其活化。第二步：配制海藻酸鈉溶液。取0.7 g海藻酸鈉，放入另一只50 ml的小燒杯中，加蒸餾水10 ml，并攪拌，直至溶化，用蒸餾水定容至10 ml。加熱時(shí)，注意火候。第三步：海藻酸鈉與啤酒酵母細(xì)胞混合。將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入活化的酵母細(xì)胞，充分?jǐn)嚢杈鶆?。第四步：用注射器以恒定的速度將上述混合液滴加?.05 mol/l cacl2溶液中，制成凝膠珠。第五步：倒去cacl2溶液，加無(wú)菌水洗滌三次后，將凝膠珠放入500 ml的三角瓶中，加入300 ml麥芽汁溶液，置于25 下封口，發(fā)酵五天后，倒出發(fā)酵后的麥芽汁即為啤酒，品嘗其口味。(1)啤酒酵母細(xì)胞活化的作用是_。第二步中注意火候指的是_。第三步中為什么要等海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，再加入活化的酵母細(xì)胞？_。(2)海藻酸鈉的主要作用是_；上述固定化細(xì)胞的方法稱為_，形成的凝膠珠顏色為_色。(3)與固定化酶相比，該方法的優(yōu)點(diǎn)是_。解析本題考查固定化酵母細(xì)胞與發(fā)酵的基礎(chǔ)知識(shí)。(1)活化啤酒酵母細(xì)胞，目的是讓休眠狀態(tài)的啤酒酵母細(xì)胞恢復(fù)到生活狀態(tài)。配制海藻酸鈉溶液時(shí)，要用小火或間斷加熱，反復(fù)幾次，防止焦糊。將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫后，才能加入活化的酵母細(xì)胞，目的是防止高溫殺死啤酒酵母細(xì)胞。(2)海藻酸鈉與啤酒酵母細(xì)胞形成了凝膠珠，其中海藻酸鈉的主要作用是固定啤酒酵母細(xì)胞。題中描述的固定化細(xì)胞的方法稱為包埋法，形成的凝膠珠顏色為淺黃色。(3)與固定化酶相比，固定化酵母細(xì)胞能省去酶的分離、提純等工序，同時(shí)酶的活性更穩(wěn)定。答案(1)讓處于休眠狀態(tài)的啤酒酵母細(xì)胞恢復(fù)到生活狀態(tài)用小火或間斷加熱，反復(fù)幾次防止高溫殺死啤酒酵母細(xì)胞(2)固定啤酒酵母細(xì)胞包埋法淺黃(3)省去酶的分離、提純等工序，同時(shí)酶的活性更穩(wěn)定7(11分)如圖1為人工種子生產(chǎn)過(guò)程示意圖，圖2為圖1中過(guò)程的相關(guān)操作，請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問(wèn)題。(1)圖1中，過(guò)程分別稱為_、_。(2)圖2中，包埋形成人工種子過(guò)程中，先適當(dāng)加熱使海藻酸鈉溶化，然后將溶化的海藻酸鈉溶液_，再加入_充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颉?3)若用圖2的方法“制備固定化酵母細(xì)胞”，海藻酸鈉溶液的濃度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大，若濃度過(guò)高，則_。鑒定該實(shí)驗(yàn)的成敗通常是觀察凝膠珠的_。解析該圖是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)人工種子及海藻酸鈉包埋人工種子的過(guò)程。過(guò)程分別為脫分化、再分化。海藻酸鈉溶液的配制是制備固定化酵母細(xì)胞的關(guān)鍵，如果海藻酸鈉溶液的濃度過(guò)高，將很難形成凝膠珠；如果濃度過(guò)低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)量少，都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果。答案(1)脫分化再分化(2)冷卻至室溫胚狀體(3)不易形成凝膠珠顏色和形狀得分要訣解答本題時(shí)要能將植物組織培養(yǎng)與酵母細(xì)胞固定化的知識(shí)有機(jī)結(jié)合。8(16分)(2010東北三校一模)現(xiàn)在大力提倡無(wú)紙化辦公，但是仍然不可避免的每年要產(chǎn)生大量的廢紙，其主要成分是木質(zhì)纖維，人類正努力將其轉(zhuǎn)化為一種新的資源乙醇。下圖是工業(yè)上利用微生物用纖維素生產(chǎn)乙醇的基本工作流程，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。(1)自然界中環(huán)節(jié)需要的微生物大多分布在_的環(huán)境中。將從土壤中獲得的微生物培養(yǎng)在以_為碳源、并加入_的培養(yǎng)基上篩選周圍有_的菌落。(2)如上所述的篩選中獲得了三個(gè)菌落，對(duì)它們分別培養(yǎng)，并完成環(huán)節(jié)，且三種等量酶液中酶蛋白濃度相同，則你認(rèn)為三種酶液的活性_(一定相同、不一定相同、一定不同)，可以通過(guò)_進(jìn)行定量測(cè)定。(3)根據(jù)測(cè)定結(jié)果，環(huán)節(jié)常選擇毛霉，則中獲得的酶是_酶。該酶至少包括_三個(gè)組分。(4)生產(chǎn)中可以滿足環(huán)節(jié)的常見(jiàn)菌種是_，為了確保獲得產(chǎn)物乙醇，環(huán)節(jié)要注意_，過(guò)程要注意避免_。(5)該技術(shù)雖然有廣闊的前景，但存在酶的成本高等問(wèn)題，為了降低成本主要從以下幾方面入手改進(jìn)該過(guò)程。首先要通過(guò)_等技術(shù)手段對(duì)產(chǎn)酶微生物改造，提高酶的產(chǎn)量。其次，可利用_等技術(shù)使酶能夠重復(fù)利用。解析(1)從富含纖維素的環(huán)境中可以獲得富含纖維素酶的微生物，這類微生物的純化培養(yǎng)是以纖維素為碳源，通過(guò)加入剛果紅的培養(yǎng)基上篩選周圍有透明圈的菌落而獲得。(2)由于三個(gè)菌落中的細(xì)菌數(shù)目可能不同或者產(chǎn)酶能力不同，從三個(gè)菌落中獲得三種等量酶液中酶蛋白濃度相同，其活性也不一定相同；可以通過(guò)對(duì)纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量測(cè)定來(lái)確定三種酶液的活性。(3)毛霉中產(chǎn)生的纖維素酶包括cl酶、cx酶、葡萄糖苷酶三個(gè)組分。(4)生產(chǎn)中獲得乙醇的常見(jiàn)菌種是酵母菌，酵母菌在無(wú)氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，因此生產(chǎn)中注意保證無(wú)氧條件，還要注意避免雜菌的污染。(5)為了降低成本首先要通過(guò)基因工程或基因突變等技術(shù)手段對(duì)產(chǎn)酶微生物進(jìn)行改造，提高酶的產(chǎn)量。其次，可利用固定化酶等技術(shù)使酶能夠重復(fù)利用。答案(1)富含纖維素(其他合理答案也可，如落葉較多等)纖維素剛果紅透明圈(2)不一定相同對(duì)纖維素酶催化纖維素分解后所產(chǎn)生的葡萄糖(3)纖維素cl酶、cx酶、葡萄糖苷酶(4)酵母菌發(fā)酵裝置密閉(或保證無(wú)氧條件等)雜菌污染(5)基因工程(基因突變)固定化酶9(18分)工業(yè)生產(chǎn)果汁時(shí)，常常利用果膠酶破除果肉細(xì)胞壁以提高水果的出汁率，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(如圖甲)。.將步驟處理后的果膠酶和蘋果泥混合，再次在10 水浴中恒溫處理10 min(如圖乙)。.將步驟處理后的混合物過(guò)濾，收集濾液，測(cè)量果汁量(如圖丙)。.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，結(jié)果如下表：果汁量/ml813152515121110溫度/ 1020304050607080根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。(1)果膠酶能破除細(xì)胞壁，是因?yàn)楣z酶可以分解細(xì)胞壁中的果膠，產(chǎn)物是_。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)溫度為_左右時(shí)，果汁量最多，此時(shí)果膠酶的活性_。(3)為什么該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲ㄟ^(guò)測(cè)定濾出的蘋果汁的體積大小來(lái)判斷果膠酶活性的高低？_。解析(1)果膠酶催化植物細(xì)胞壁中的果膠分解成為半乳糖醛酸。(2)由題干中的表格可知，40 時(shí)果汁量最多，說(shuō)明此溫度下酶活性最強(qiáng)。(3)該實(shí)驗(yàn)中衡量結(jié)果的指標(biāo)有兩項(xiàng)，一是觀察在相同的時(shí)間內(nèi)，濾出蘋果汁的體積的多少。體積多說(shuō)明果膠酶活性高，將果膠分解得多，使果汁更好地流出。二是觀察果汁的澄清度。答案(1)半乳糖醛酸(2)40 最高(3)果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過(guò)濾紙，因此蘋果汁的體積大小反映了果膠酶催化果膠分解的能力10(12分)(2010濟(jì)南模擬)某一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，欲通過(guò)制備固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖溶液發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)材料及用具齊全。(1)酵母細(xì)胞的固定采用的方法是_。(2)請(qǐng)完善該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在制備固定化酵母細(xì)胞過(guò)程的步驟：配制氯化鈣溶液時(shí)應(yīng)用蒸餾水。海藻酸鈉溶液應(yīng)用_加熱。海藻酸鈉溶液必須_才能加入酵母細(xì)胞。注射器中的海藻酸鈉和酵母細(xì)胞的混合物應(yīng)滴入_中形成_。(3)該實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置來(lái)進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵。為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化酵母細(xì)胞可以反復(fù)運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一定要在_條件下進(jìn)行。加入反應(yīng)液后的操作是關(guān)閉_。裝置的長(zhǎng)導(dǎo)管起到什么作用？_。(4)試分析下圖中，與用海藻酸鈉作載體制備的固定化酵母細(xì)胞相似的是()。解析由于細(xì)胞過(guò)大，難以被吸附或結(jié)合，因此多采用包埋法進(jìn)行固定化。操作過(guò)程中，必須等海藻酸鈉溶液冷卻后才能將其與酵母細(xì)胞混合，否則酵母細(xì)胞會(huì)在高溫下死亡。酵母菌利用葡萄糖的發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生co2，為減小裝置中的壓力，應(yīng)及時(shí)將其排出。答案(1)包埋法(2)小火或間斷冷卻至室溫氯化鈣溶液凝膠珠(3)無(wú)菌活塞1和活塞2釋放co2，減小反應(yīng)柱內(nèi)壓力并可防止其他微生物污染(4)d11(11分)(2011南京二模)根據(jù)材料回答下列有關(guān)問(wèn)題。.某大學(xué)科研人員利用雙重固定法，即采用戊二醛作交聯(lián)劑(使酶相互連接)，海藻酸鈉來(lái)包埋小麥酯酶，研究固定化酶的性質(zhì)，并對(duì)其最佳固定條件進(jìn)行了探究。下圖顯示的是部分研究結(jié)果。(注：酶活力為固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)的總效率，包括酶的活性和酶的數(shù)量)(1)從圖1可以看出：固定化小麥酯酶比游離的小麥酯酶對(duì)溫度變化的適應(yīng)性更_。(2)從圖2可以看出：海藻酸鈉濃度為_時(shí)的小麥酯酶活力最強(qiáng)。當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時(shí)，酶活力較低的原因是_。.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)制備固定化酵母細(xì)胞的過(guò)程如下：活化酵母細(xì)胞：稱取定量干酵母與定量蒸餾水混合并攪拌，使酵母細(xì)胞活化；配制cacl2溶液：將無(wú)水cacl2溶解在定量蒸餾水中，配制成一定濃度的cacl2溶液；配制海藻酸鈉溶液：用定量的海藻酸鈉直接溶解在定量的蒸餾水/無(wú)菌水中，配制成溶液；海藻酸鈉溶液和酵母細(xì)胞混合：將活化的酵母細(xì)胞迅速加入到剛配制成的海藻酸鈉溶液中，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍还潭ɑ湍讣?xì)胞：用注射器以恒定的速度緩慢地將海藻酸鈉和酵母細(xì)胞混合液滴加到配制好的cacl2溶液中，觀察凝膠珠形成。(1)請(qǐng)你改正其中兩處錯(cuò)誤的操作：第一處_；第二處_。(2)剛形成的凝膠