高中生物第三章酶的制备及应用单元检测含解析中图版选修1.pdf

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1、第三章 酶的制备及应用单元检测第三章 酶的制备及应用单元检测 （时间：45 分钟，满分：100 分） 一、选择题（每小题 3 分，共 60 分） 1 下图为某同学根据实验作出 a、b、c、d 四种常见酶的催化效率曲线图，不正确的是 （ ） 。 Aa Bb Cc Dd 2 植物体细胞杂交是培育植物新品种的新技术。杂交的第一步是去掉细胞壁，分离出 有活性的原生质体。 目前最常用的分离原生质体的方法是酶解法， 在不伤害细胞原生质体的 前提下，哪一组酶使离散细胞除去细胞壁的效果最好？（ ） A果胶酶和蛋白酶 B蛋白酶和脂肪酶 C纤维素酶和果胶酶 D淀粉酶和脂肪酶 3 下列有关果胶的叙述，不正确的是（

2、） 。 A果胶是植物细胞壁的主要成分之一 B果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物 C果胶影响出汁率 D果胶酶能够分解果胶，因此果胶酶是一种酶 4 下列与酶的活性有关的说法，不准确的是（ ） 。 A酶的活性从根本上说是由蛋白质结构决定的，其大小受外界条件的影响 B酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力 C酶的活性受温度、pH 和酶抑制剂等因素的影响 D酶活性高低与反应物浓度无关 5 （2011江苏高考）下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是（ ） 。 A酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶 B透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化 C棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤 D

3、多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层 6 下列说法不正确的是（ ） 。 A在探究果胶酶用量实验中，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人们使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面临的问题 7 在温度对酶活性的影响实验中，试管中注入 2 mL 可溶性淀粉溶液后，置于沸水中 5 min，再注入 1 mL 新鲜的淀粉酶溶液，维持 5 min，后转入 60 热水中 5 min，淀粉酶的活 性将会（ ） 。 A不断上升 B没有变化 C先升后降 D先降后升 8 下列说法

4、正确的是（ ） 。 A加酶洗衣粉就是将酶直接加到洗衣粉中 B目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、蔗糖酶 C温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性 D加酶洗衣粉不含表面活性剂和水软化剂，不会污染环境 9 市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很 强，衣物中的汗渍、血渍以及人体排放的蛋白质等遇到它，皆能水解而除去。下列衣物中不 能用加酶洗衣粉洗涤的是（ ） 。 棉丝品 毛织品 腈纶织品 蚕丝织品 涤纶织品 尼龙织品 A B C D 10 关于加酶洗衣粉，以下说法错误的是（ ） 。 A洗衣粉中的蛋白酶对皮肤有损伤，因为皮肤的成分主要是蛋白质 B洗衣粉中的

5、蛋白酶对皮肤和所有衣物无刺激作用 C使用加酶洗衣粉时要特别注意水温 D加酶洗衣粉有保质期 11 为保证加酶洗衣粉的洗涤效果，应注意（ ） 。 A使用沸水先冲泡洗衣粉 B用含氯较高的自来水 C和其他洗涤剂混合使用 D室温时用软水先溶解洗衣粉 12 关于洗衣粉中的酶说法错误的是（ ） 。 A洗衣粉中的酶是人工合成的无机催化剂 B洗衣粉中的酶是生物工程的产物 C加酶洗衣粉也有保质期，时间长了，酶活性会降低或丧失 D加酶洗衣粉中磷的含量比普通洗衣粉低 13 下表是某种加酶洗衣粉的成分及用法说明，下列对资料表明的信息理解正确的是 （ ） 。 成分 蛋白酶 0.2% 清洁剂 15% 用法 洗涤前先将衣物浸

6、于溶有洗衣粉的水中数小时 使用温水效果最佳 切勿用 60 以上的水) A这种洗衣粉较易清除衣服上的油污 B该蛋白酶在 60 以上将会失去活性 C这种洗衣粉可除去衣物上的各种污渍 D这种洗衣粉可用于洗真丝织物 14 酶固定化技术与细胞固定化技术的关系是（ ） 。 A酶固定化技术是细胞固定化技术的基础 B细胞固定化技术是酶固定化技术的基础 C酶固定化技术与细胞固定化技术是同时发展起来的 D固定化技术先于酶固定化技术 15 用固定化酶技术处理污染物是很有前途的， 如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定 到尼龙膜上，制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，起 作用不需要适宜的（

7、） 。 A温度 BpH C水分 D营养 16 下列有关固定化酶和固定化细胞的说法，正确的是（ ） 。 A某种固定化酶的优势在于能催化系列生化反应 B固定化酶技术一次只能固定一种酶 C固定化酶和固定化细胞都能反复使用但酶的活性迅速下降 D固定化技术常用的方法有包埋法、共价键结合法、吸附法 17 下图所示是酶的几种固定方式示意图，其所采用的固定方法依次是（ ） 。 A吸附法、共价键结合法、包埋法 B共价键结合法、吸附法、包埋法 C包埋法、吸附法、共价键结合法 D包埋法、共价键结合法、吸附法 18 下列关于固定化细胞技术的说法，正确的是（ ） 。 A物理吸附法的优点是操作简单，吸附牢固 B包埋法的优

8、点是操作复杂，条件温和，对细胞无毒性 C物理吸附法容易对酶活性产生影响 D凝胶包埋常用的凝胶种类有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶和聚丙烯酰胺等 19 下列关于固定化酶的说法，错误的是（ ） 。 A固定化酶是一种新型酶制剂 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 20 下图所示为应用固定化酵母进行葡萄糖发酵的装置，下列说法中不正确的是 （ ） 。 A为使固定化酵母可以反复使用，实验过程一定要在无菌条件下进行 B加入反应液后应保持活塞 1 始终打开，活塞 2 则必须关闭 C装置的长导管主要是为了释放 CO2并防止杂菌进入反应柱

9、D加入的反应液浓度不能过高以免酵母细胞因失水过多而死亡 二、非选择题（共 40 分） 21 （7 分）下图是人体内某化学反应的图解，其中英文字母代表物质，数字表示反应 前、中、后过程，请据图回答问题。 （1）图中代表酶的是_，作出判断的依据是 _。 （2） 从图 （1） 和图 （2） 可以反映出酶具有_性， 作出判断的依据是_ _。 （3）如果 D 代表麦芽糖，那么 E 和 F 则是_和_，A 是_。 22 （5 分）工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁率，为研究 温度对果胶酶活性的影响，某学生设计了如下实验： 将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在 10 水浴中恒温处理 10

10、分钟（如图 A） 将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在 10 水浴中恒温处理 10 分钟（如 图 B） 。 将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图 C） 。 在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表： 温度/1020304050607080 出汁量/mL813152515121110 根据上述实验，请分析回答下列问题。 （1）果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中果胶的水解，产物是 _。 （2）实验结果表明，当温度为_附近时，果汁量最多，此时果胶酶的活性 _。 （3）为什么该实验能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？ _ _。

11、（4）果胶酶作用于一定量的某种物质（底物） ，保持温度、pH 在最适值，生成物量与 反应时间的关系如下图所示。在 35 分钟后曲线变成水平是因为_。若增加果胶 酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。 23 （6 分）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。 水温/1020304050 组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙 清除血渍 时间/min 6766885251833634771

12、1126891167 清除油渍 时间/min 93789587639182468575277769868 （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用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 。 _ _。 24 （15 分

13、）根据下面的实验原理、实验过程分析讨论。 实验原理 ： 麦芽汁可以渗入由海藻酸钠和啤酒酵母制成的凝胶珠中。啤酒酵母可以利用 自身细胞内的一系列酶将可发酵糖转化成乙醇。 实验过程 ： 取斜面上的新鲜啤酒酵母，接种于 10 mL 的麦芽汁液培养基中，25 下培 养 2430 h。 称 1.6 g 海藻酸钠放入无菌小烧杯内，加无菌水少许调成糊状，再加入无菌水至 40 mL，在 98 kPa 条件下灭菌 15 min。冷却到 45 左右后，与预热至 35 左右的 10 mL 酵母培 养液混合搅拌均匀， 立即倒入带喷嘴的无菌小塑料瓶中 （或装有 5 号针头的注射器外套中） ， 以恒定的速度滴入盛有葡萄糖

14、、氯化钙混合液的容器中，浸泡 30 min 制成凝胶珠。 倒去葡萄糖、氯化钙混合液，用无菌水洗涤凝胶珠三次后，将凝胶珠放入 500 mL 三 角瓶中，加入 300 mL 无菌麦芽汁液体培养基，置于 25 下封口发酵 5 d 左右，倒出发酵后 的麦芽汁即为啤酒，品尝其口味。 （1）凝胶珠是由什么组成的？它有什么作用？_ _。 （2）如果进行多批次的生产，本实验中的啤酒酵母与普通发酵中的酶或菌种在使用上 有何区别？ _ _ _ 。 （3）固定化酶和固定化细胞技术是利用_或_方法将酶或细胞固定在一 定空间内的技术，包括_、_和_。其中细胞多采用_固定化， 而酶多采用_和_固定化。 （4）将凝胶珠加入

15、用于发酵的葡萄糖溶液后发现有_产生，同时有_味 散发。 （ 5） 固 定 化 酵 母 细 胞 与 固 定 化 酶 和 游 离 酶 相 比 具 有 什 么 优 点 ？ _ _。 25 （7 分） 20 世纪人们利用石油作为主要能源及石油化学品的原料， 为社会发展作出 了巨大的贡献。但石油为不可再生的资源，而且石油作为燃料及化学品原料，对环境产生了 严重的破坏和污染。随着人们对全球性能源危机和环境保护认识的不断深入，从 20 世纪 70 年代中期开始， 利用生物技术和可再生资源进行乙醇的工业生产， 并以此作为石油能源的替 代物成为各国的研究热点。以发酵法生产乙醇，原料出酒率的提高是永久的主题。淀粉

16、原料 均含有纤维素及半纤维素。纤维素性质稳定，极难水解，纤维素与半纤维素相互交缠扭合， 组成不易被破坏的网状细胞壁结构。 网状结构中包挟了部分淀粉、 蛋白质等大分子可利用物 质，这些物质在工艺中无法被释放、利用而造成原料损失。原料中的果胶质使糖化发酵过程 速度减缓，也不利于原料出酒率的提高。 （1）根据本节所学知识请提出具体的解决方案。 （2）纤维素和半纤维素主要存在于_结构中。 （3）在酒精专用复合酶制剂的包装袋上标明“在 1535 、无阳光照射、干燥的环境 下 10 个月， 酶活性损失小于 5%， 515 低温贮存 18 个月酶活性损失低于 5%” 。 试说明其 理论依据：_ _ 。 （4

17、） 在生产过程中， 为了降低生产成本， 可以将上述复合酶制剂固定化为固定化复合酶， 其固定方法一般有_、_和_，优点是_ _。 参考答案参考答案 1 解析：解析：酶需要适宜的温度。 答案：答案：D 2 解析 ：解析 ： 细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以除去细胞壁而又不伤害原生质体的最 好方法是用含纤维素酶和果胶酶的酶制剂处理。 答案：答案：C 3 解析 ：解析 ： 果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果 胶酯酶等。 答案：答案：D 4 解析 ：解析 ： 酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，这种能力与蛋白质的结构有关，受 温度、pH 和酶抑制剂等因素的影响。在

18、一定浓度范围内，酶的活性与反应物浓度呈正相关， 当反应物浓度达到一定值后，酶的活性不再随反应物浓度的增加而增加。 答案：答案：D 5 解析 ：解析 ： 酸解法不能用于酶的分离与纯化， 棉织物可以使用添加纤维素酶的洗衣粉洗涤， 纤维素酶虽不能直接去除衣物上的污垢， 但能使纤维的结构变得蓬松， 从而使渗入到纤维深 处的尘土和污垢能够与洗涤剂充分接触， 使洗涤剂的去污效果更好。 多酶片中的胃蛋白酶应 位于片剂的最表层。 答案：答案：A 6 解析：解析：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，基本实验

19、思路不变 ； 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，它们都能产 生果胶酶 ； 在制作果汁的过程中，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 ； 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。 答案：答案：C 7 解析 ：解析 ： 在沸水中，高温已使酶变性失活，即使再提供适宜温度，也不再发挥催化作用 了。 答案：答案：B 8 解析：解析：加酶洗衣粉中的酶是通过特殊化学物质层层包装后再加入洗衣粉中；洗衣粉中 的酶制剂不包括蔗糖酶 ； 洗衣粉中的酶虽然具有很好的耐酸碱度和表面

20、活性剂的特性，但是 温度、酸碱度和表面活性剂在一定程度上仍然会影响酶的活性 ； 加酶洗衣粉中表面活性剂和 水软化剂的使用量少，对环境造成污染程度小，而不是不污染环境。 答案：答案：C 9 解析 ：解析 ： 毛织品和蚕丝织品的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉中的蛋白酶会将其水解而 破坏衣物。 答案：答案：D 10 解析：解析：皮肤上有蛋白质成分，有些衣物如丝绸等也有蛋白质成分，可被加酶洗衣粉 中的蛋白酶水解。 答案：答案：B 11 解析：解析：温度过高（沸水） ，氧化性、酸性过大（含氯较高） ，其他洗涤剂都会影响酶 的活性。 答案：答案：D 12 解析：解析：绝大多数酶的化学本质是蛋白质，属于有机物

21、。 答案：答案：A 13 解析：解析：从题中所列资料可看出，其含有的酶是蛋白酶，能促进蛋白质的分解，而对 油污等污渍的洗涤效果较差，这种洗衣粉若洗涤真丝（主要成分为蛋白质）织物，会使织物 损坏。 答案：答案：B 14 解析 ：解析 ： 固定化细胞技术是继固定化酶技术之后，建立在固定化酶基础之上的新技术。 答案：答案：A 15 解析：解析：该题属于基础知识考查题，考查影响酶催化作用的条件。温度和酸碱度对酶 的催化作用的影响是直接的， 另外由于酶催化的是生物体细胞内外的各种生化反应， 而生化 反应的底物浓度对酶催化作用也有影响， 底物的浓度跟水有关， 故前三个选项都与酶的作用 有关。从另一个角度讲

22、，微生物是有生命的，其最基本的特征是新陈代谢，营养是微生物生 活不可缺少的条件。酶有活性，但不是生物，酶降解与微生物降解相比不需要的是营养。 答案：答案：D 16 答案：答案：D 17 解析：解析：图表示酶包埋在细微网格中，应属包埋法；图表示许多酶分子通过特殊 试剂连接起来，成网状结构，应属共价键结合法 ； 图表示固定在一定的支持物上，可用物 理吸附法固定。 答案：答案：D 18 解析：解析：固定化细胞的主要方法有物理吸附法和包埋法。它们各有利弊，物理吸附法 的主要优点是酶活性不受影响，但吸附过程相当复杂，这一过程与微生物细胞的性质、载体 的性质及两者之间的相互作用等有关，且吸附力较弱，吸附不

23、牢固，细胞容易脱落。而包埋 法操作简便，条件温和，对细胞无毒性，适合于生长细胞的固定化，但凝胶的结构要保持稳 定需要适当地进行控制。凝胶包埋常用的凝胶种类有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶 和聚丙烯酰胺等。 答案：答案：D 19 答案：答案：D 20 答案：答案：B 21 解析：解析：从题图中可看出，反应前后分子结构不变的是 A，说明 A 是酶。图（1）中反 应物有 B、C、D 三种，从图（2）来看，酶只与物质 D 结合，催化其进行化学反应，说明酶 的催化具有专一性。麦芽糖是二糖，即是由两分子葡萄糖结合而成的，所以麦芽糖在麦芽糖 酶的作用下，水解成葡萄糖。 答案：答案：（1）A A 反应前后

24、本身没有变化 （2）专一 在 B、C、D 存在时，只催化 D 物质的反应 （3）葡萄糖 葡萄糖 麦芽糖酶 22 答案 ：答案 ： （1） 半乳糖醛酸 （2） 40 最大 （3） 果胶酶将果胶分解为小分子物质， 小分子物质可以通过滤纸， 因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力 （4） 底物消耗完毕 如下图 23 答案：答案：（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，也不重复利用 24 解析：解析：本题综合考查酵母细胞的固定化的有关知识。 （1）题考查制备固定化酵母细

25、 胞的过程；（2）题考查固定化细胞或固定化酶在生产实践中的优点；（3）题是固定化酶技 术的基础知识；（4）题是实验成果的评判标准；（5）固定化细胞与固定化酶相比，它省去 了酶的分离、纯化工序，降低了生产成本而且酶的活性更加稳定。 答案：答案：（1）凝胶珠由啤酒酵母和固定酵母菌的海藻酸钠组成。啤酒酵母能将渗入凝胶 珠的麦芽汁中的糖发酵，进而转化成乙醇 （2）将生啤酒倒出后，将凝胶珠再投入新鲜的麦芽汁中，可以在较长时间内反复连续 使用，而普通发酵中的酶或菌种不能反复使用 （3）物理 化学 包埋法 共价键结合法 物理吸附法 包埋法 共价键结合法 物 理吸附法 （4）气泡 酒 （5）二者均可用搅拌或装

26、柱形式与底物溶液接触，可以在较长时间内反复、连续使用， 降低酶的使用成本；可提高酶的稳定性；便于严格控制酶促反应过程；容易与产物分开，提 高产物的质量。固定化细胞的发展比固定化酶更进一步，它省去了酶的分离、纯化工序，同 时酶的活性更加稳定 25 解析：解析：本题介绍了一种新思路，即用纤维素（多糖的一种）来生产酒精，其中要用 到纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶，可从这一角度来分析解决问题。解答本题时应充分考虑 引起上述现象的原因是纤维素、半纤维素和果胶的存在，导致原料损失及出酒率低。因此， 要利用酶的专一性，分别选择纤维素酶、半纤维素酶及果胶酶，分别将上述三种物质水解， 提高原料出酒率。因为酶是生物催化剂，因此，其活性受 pH、温度等环境因素的影响。固 定化酶的优点是酶制剂可以回收和重复利用，可以减少生产成本。 答案：答案：（1）利用复合酶制剂的解决方案。用足够的纤维素酶和半纤维素酶及适量的果 胶酶加入发酵罐中水解，原料中纤维素及半纤维素和果胶被分解，充分释放工艺有效物，提 高原料出酒率。 （2）细胞壁 （3）酒精专用复合酶制剂是微生物发酵产品，其化学本质为 蛋白质。酶的活性受温度、pH 等环境因素的影响，高温使酶活性丧失 （4）包埋法 共价 键结合法 物理吸附法 固定化酶可以回收和重复利用，降低生产成本