（江蘇專(zhuān)版）2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3講 酶的應(yīng)用講義（含解析）（選修1 ）

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1、 （江蘇專(zhuān)版）2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3講 酶的應(yīng)用講義（含解析）（選修1 ） 1．判斷下列敘述的正誤 (1)洗衣時(shí)，加少許白醋能增強(qiáng)加酶洗衣粉中酶的活性(×) (2)洗衣粉中酶主要是通過(guò)快速分解溶在水里的污漬而發(fā)揮作用(×) (3)加酶洗衣粉是添加了固定化酶的洗衣粉(×) (4)固定化酶的應(yīng)用中要控制好溫度、pH和溶解氧(×) (5)與固定化酶相比，固定化細(xì)胞對(duì)酶的活性影響更小(√) (6)海藻酸鈉在水中溶解速度慢，可通過(guò)水浴加熱來(lái)加速海藻酸鈉溶解(√) 2．加酶洗衣粉中酶制劑的種類(lèi)與洗滌原理(填空) 種類(lèi) 洗滌原理 洗滌的物質(zhì)種類(lèi) 蛋白酶 蛋白質(zhì)→

2、氨基酸和小分子的肽 血漬、奶漬及各種食品中的蛋白質(zhì)類(lèi)污垢 脂肪酶 脂肪→甘油和脂肪酸 食品的油漬、人體皮脂、口紅等 淀粉酶 淀粉→麥芽糖 來(lái)自面條、粥等的污垢 纖維素酶 使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松 有助于去除棉織品在洗滌或穿著過(guò)程中形成的微纖維和纖維內(nèi)部的頑固顆粒污垢 3.酶的固定方法(填表) 圖示 方法 物理吸附法 化學(xué)結(jié)合法 包埋法 [題組練透·過(guò)考點(diǎn)] 題組一　探究加酶洗衣粉的洗滌效果 1．在“探究不同溫度條件下加酶洗衣粉的洗滌效果”的實(shí)驗(yàn)中，變量控制方法正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)材料的污染程度屬于本研究的無(wú)關(guān)變量，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不必考慮 B．

3、若采用手洗法進(jìn)行去污操作，需盡可能保證各組洗滌用力程度、時(shí)間等基本相同 C．水溫屬于本研究的變量，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須保證各組實(shí)驗(yàn)溫度相同且恒定 D．水的用量和布料的大小是成正比的，實(shí)驗(yàn)用的布料越大、水量越多，實(shí)驗(yàn)效果越好 解析：選B　實(shí)驗(yàn)材料的污染程度屬于本研究的無(wú)關(guān)變量，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要考慮相同且適宜；水溫屬于本研究的自變量，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，各組實(shí)驗(yàn)溫度應(yīng)該不同；水的用量和布料的大小是成正比的，但不是布料越大、水量越多，實(shí)驗(yàn)效果就越好。 2．(2014·江蘇高考)下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，正確的是(　　) A．高溫易使酶失活，因此冷水洗滌去污效果應(yīng)該比溫水好 B．洗衣粉中表面活性劑對(duì)堿性蛋白

4、酶活性有一定的促進(jìn)作用 C．在pH低于7.0的自來(lái)水中，堿性蛋白酶依然能起作用 D．洗衣粉中酶主要是通過(guò)快速分解溶在水里的污漬發(fā)揮作用 解析：選C　酶有最適溫度，加酶洗衣粉中的酶在溫水中更能充分發(fā)揮洗滌效果；洗衣粉中的表面活性劑能影響堿性蛋白酶的活性，會(huì)使酶失活；加酶洗衣粉中的酶主要是通過(guò)分解衣物上的污漬發(fā)揮作用。 3．(2016·江蘇高考，多選)為了使牛仔褲呈現(xiàn)“穿舊”效果，在工業(yè)洗衣機(jī)中用酶洗代替?zhèn)鹘y(tǒng)的浮石擦洗，是目前重要的生產(chǎn)手段(工藝流程見(jiàn)下圖)。下列敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A．纖維素酶在仿舊中的作用機(jī)理與其在洗衣粉中去污的機(jī)理相似 B．在上述工藝中，為重復(fù)使用纖維素酶

5、，可選用適當(dāng)?shù)陌駝┕潭ɑ? C．在上述工藝中，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度、酸堿度、處理時(shí)間可控制仿舊顏色的深淺 D．纖維素酶催化葡萄糖殘基間磷酸二酯鍵的水解分解纖維素 解析：選BD　纖維素酶在仿舊中的作用機(jī)理是適當(dāng)分解布料中的纖維素成分，洗衣粉中添加纖維素酶的作用機(jī)理是適當(dāng)分解布料中的纖維素成分使織物蓬松，有利于去污，兩者作用機(jī)理相似；酶分子較小，容易從包埋材料中漏出，一般采用化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法固定化酶；調(diào)節(jié)溫度、酸堿度可控制纖維素酶的活性，控制處理時(shí)間可影響水解程度，進(jìn)而控制仿舊顏色的深淺；纖維素分子中不含磷酸二酯鍵。 [歸納拓展] 探討加酶洗衣粉的洗滌效果實(shí)驗(yàn)中的變量分析 實(shí)驗(yàn)

6、比 較項(xiàng)目 探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果 探究溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響 探究不同類(lèi)型的加酶洗衣粉的洗滌效果 自變量 洗衣粉的種類(lèi) 溫度(一系列溫度) 加酶洗衣粉的種類(lèi) 因變量 污染物的減少程度或者清潔度 無(wú)關(guān)變量 洗衣粉的用量、水量、溫度、污染物的種類(lèi)和大小、洗滌時(shí)間、漂洗時(shí)間和次數(shù)等 洗衣粉的種類(lèi)和用量、水量、污染物的種類(lèi)和大小、洗滌時(shí)間、漂洗時(shí)間和次數(shù)等 洗衣粉的用量、水量、溫度、污染物的種類(lèi)和大小、洗滌時(shí)間、漂洗時(shí)間和次數(shù)等 無(wú)關(guān)變量的控制 相同且適宜 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 加酶洗衣粉的洗滌效果(或者清潔度)優(yōu)于普通洗衣粉的洗滌效果 某一溫度洗滌效

7、果最好，高于或低于該溫度時(shí)洗滌效果都會(huì)減弱 對(duì)油漬、汗?jié)n和血漬的洗滌效果不同 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 加酶洗衣粉具有高效性，但是要考慮酶的專(zhuān)一性 使用加酶洗衣粉需要適宜的水溫條件 復(fù)合酶洗衣粉因含有多種酶制劑，去污種類(lèi)多，洗滌效果好 注意事項(xiàng) ①一般來(lái)說(shuō)，絲綢類(lèi)的衣物不可以使用加蛋白酶的洗衣粉洗滌，是因?yàn)榈鞍酌笗?huì)水解蛋白質(zhì)類(lèi)的絲綢。②酶的催化作用需要適宜的溫度，用溫水浸泡衣物可以加快洗滌。但水溫過(guò)高，會(huì)使酶制劑失活。③人體皮膚細(xì)胞有蛋白質(zhì)，如不徹底清洗雙手，就會(huì)使手的皮膚受到腐蝕，而使人患過(guò)敏性皮炎、濕疹等，因此，應(yīng)避免與這類(lèi)洗衣粉長(zhǎng)時(shí)間的接觸 題組二　固定化酶和固定化細(xì)胞 4．(20

8、15·江蘇高考)下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．固定化酶的主要目的是實(shí)現(xiàn)酶的重復(fù)利用 B．溶解氧交換受阻是固定化酶應(yīng)用的重要限制因素 C．固定化細(xì)胞用于生產(chǎn)能分泌到細(xì)胞外的產(chǎn)物 D．凝膠與被包埋細(xì)胞之間不是通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合 解析：選B　固定化酶技術(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，可實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。固定化酶發(fā)揮作用不需要供氧，溶解氧交換受阻不會(huì)成為其應(yīng)用的限制因素。固定化細(xì)胞只能用于生產(chǎn)分泌到細(xì)胞外的產(chǎn)物，否則無(wú)法獲得需要的產(chǎn)物。用凝膠包埋細(xì)胞利用的是物理方法。 5．如圖表示科研人員利用固定化葡萄糖異構(gòu)酶來(lái)生產(chǎn)高果糖漿的過(guò)程

9、，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．固定葡萄糖異構(gòu)酶時(shí)，采用方法2比方法3對(duì)酶的活性影響要小 B．在生產(chǎn)過(guò)程中，需嚴(yán)格控制好pH、溫度、溶解氧等環(huán)境因素 C．在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)控制閥調(diào)節(jié)果糖流出的速率以保證反應(yīng)充分進(jìn)行 D．由于固定化葡萄糖異構(gòu)酶活性不會(huì)降低，此反應(yīng)柱可持續(xù)用于生產(chǎn) 解析：選C　圖中方法1、2、3分別是包埋法、交聯(lián)法和載體結(jié)合法，方法2對(duì)酶的活性影響比方法3大；固定化酶的使用過(guò)程與溶解氧關(guān)系不大；由于酶的活性有一定的時(shí)間限制，所以此反應(yīng)柱不能持續(xù)使用。 6．(2016·江蘇高考)為了探索海藻酸鈉固定化對(duì)綠球藻生長(zhǎng)的影響，以及固定化藻對(duì)含Zn2＋污水的凈化作用，科研人

10、員用篩選到的一株綠球藻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，流程及結(jié)果如下。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： ―→―→ (1)實(shí)驗(yàn)中的海藻酸鈉作用是______________，CaCl2的作用是___________________。 (2)為洗去凝膠球上殘余的CaCl2和其他污染物，并保持綠球藻活性，宜采用________洗滌。圖1中1.0%海藻酸鈉組培養(yǎng)24 h后，移動(dòng)凝膠球，溶液呈綠色，原因是___________。 (3)為探索固定化藻對(duì)含Zn2＋污水的凈化作用，應(yīng)選用濃度為_(kāi)_______海藻酸鈉制備凝膠球。 (4)圖2中空白凝膠球組Zn2＋濃度下降的原因是____________________。結(jié)合圖1和圖

11、2分析，固定化藻的實(shí)驗(yàn)組24～48 h間Zn2＋濃度下降速度較快的主要原因是________________；72～96 h間Zn2＋濃度下降速度較慢的原因有_____________________________。 解析：(1)綠球藻為單細(xì)胞生物，可用包埋法固定化，實(shí)驗(yàn)中海藻酸鈉的作用是包埋綠球藻。配制好的海藻酸鈉和綠球藻混合溶液需要滴入CaCl2溶液中，與CaCl2反應(yīng)形成凝膠球，剛形成的凝膠球應(yīng)在CaCl2溶液中浸泡一段時(shí)間，有利于形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。(2)將固定好的凝膠球用綠球藻的培養(yǎng)液(生理鹽水)清洗2～3次，能夠洗去凝膠球上殘余的CaCl2和其他污染物，并保持綠球藻的活性。如果包埋

12、綠球藻用的海藻酸鈉濃度過(guò)低，或形成的凝膠球孔徑過(guò)大，在培養(yǎng)過(guò)程中會(huì)有綠球藻從包埋材料中漏出來(lái)，使溶液呈綠色。(3)分析圖1綠球藻數(shù)量變化曲線可知，濃度為2.0%的海藻酸鈉對(duì)綠球藻的包埋效果最好，凝膠球中包埋的綠球藻數(shù)量最多，故應(yīng)選用該濃度的海藻酸鈉制備凝膠球。(4)空白凝膠球組Zn2＋濃度下降的原因是凝膠對(duì)Zn2＋有一定的吸附作用。培養(yǎng)初期，綠球藻生長(zhǎng)(增殖)速度較快，導(dǎo)致Zn2＋濃度下降速度較快；培養(yǎng)后期，由于綠球藻生長(zhǎng)(增殖)速度減慢、溶液中Zn2＋濃度較低等，Zn2＋濃度下降速度較慢。 答案：(1)包埋綠球藻(包埋劑)　與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠球(凝固劑)　(2)培養(yǎng)液(生理鹽水)　海藻

13、酸鈉濃度過(guò)低(凝膠球孔徑過(guò)大)　(3)2.0%　(4)凝膠吸附Zn2＋　綠球藻生長(zhǎng)(增殖)速度快　綠球藻生長(zhǎng)(增殖)速度減慢，溶液中Zn2＋濃度較低 [歸納拓展] 1．游離酶、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較 比較項(xiàng)目 游離酶 固定化酶 固定化細(xì)胞 與底物的接觸面積 充分接觸 部分接觸 催化反應(yīng) 催化某種酶促反應(yīng) 催化一系列的酶促反應(yīng) 催化效率 最高 較高 回收與重復(fù)利用 難 可以 固定方法 無(wú) 物理吸附法、化學(xué)結(jié)合法 包埋法 固定理由 無(wú) 酶分子小，容易從包埋材料中漏出 細(xì)胞大，難以被吸附或結(jié)合 2.酵母細(xì)胞固定化操作關(guān)鍵步驟解讀 操作過(guò)程

14、 理論依據(jù) 注意事項(xiàng) 成功標(biāo)記 活化酵母細(xì)胞 新陳代謝旺盛的細(xì)胞自由水含量多 適宜的水溫，容器要足夠大 出現(xiàn)大量泡沫 配制CaCl2溶液 CaCl2溶于水 攪拌充分溶解 — 配制海藻 酸鈉溶液 海藻酸鈉難溶于水，固定需要適宜的濃度 小火或間斷加熱，邊加熱邊攪拌；定容 沒(méi)有焦糊，并完全溶化 混合 溫度過(guò)高會(huì)殺死活化的酵母菌：溫度過(guò)低海藻酸鈉溶液會(huì)凝固，不能與活化的酵母菌混合 冷卻至室溫，再加入活化的酵母菌，充分?jǐn)嚢?，防止出現(xiàn)氣泡 沒(méi)有氣泡，液體狀 固定化 酵母細(xì)胞 海藻酸鈉形成的凝膠能夠固定酵母細(xì)胞 恒定速率緩慢滴加到CaCl2溶液中，要在CaCl2

15、溶液中固定30 min左右 凝膠珠一般為乳白色或黃色，呈圓形或橢圓形，沉在CaCl2溶液的底部 3.酵母細(xì)胞固定化實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng) (1)活化酵母細(xì)胞、配制CaCl2溶液和洗滌凝膠珠時(shí)都用蒸餾水。 (2)配制海藻酸鈉溶液是影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟。海藻酸鈉溶解應(yīng)用小火間斷加熱。海藻酸鈉的濃度涉及固定化細(xì)胞的質(zhì)量。如果海藻酸鈉濃度過(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)目少，影響實(shí)驗(yàn)效果。 (3)凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，目的是使凝膠珠形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。 (4)凝膠珠用蒸餾水沖洗的目的是洗去CaCl2和雜菌，防止硬度過(guò)大和被雜菌污染。

16、(5)檢驗(yàn)?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格，可以使用下列方法。一是用鑷子夾起一個(gè)凝膠珠放在實(shí)驗(yàn)桌上用手?jǐn)D壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒(méi)有液體流出，就表明凝膠珠的制作成功。二是在實(shí)驗(yàn)桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的。 (6)如果制作的凝膠珠顏色過(guò)淺、呈白色，說(shuō)明海藻酸鈉的濃度偏低，固定的酵母細(xì)胞數(shù)目較少；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說(shuō)明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再作嘗試。 (7)如果希望反復(fù)使用固定化酵母細(xì)胞，就需要避免其他微生物的污染。在工業(yè)生產(chǎn)中，細(xì)胞的固定化是在嚴(yán)格無(wú)菌的條件下進(jìn)行的。 [課堂鞏固練—小試身手] 1．(2017·江蘇高考)

17、下列關(guān)于“酵母細(xì)胞的固定化技術(shù)”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A．活化酵母時(shí)，將適量干酵母與蒸餾水混合并攪拌成糊狀 B．配制CaCl2溶液時(shí)，需要邊小火加熱邊攪拌 C．將海藻酸鈉溶液滴加到CaCl2溶液時(shí)，凝膠珠成形后應(yīng)即刻取出 D．海藻酸鈉溶液濃度過(guò)高時(shí)凝膠珠呈白色，過(guò)低時(shí)凝膠珠易呈蝌蚪狀 解析：選A　將適量干酵母與蒸餾水混合并攪拌成糊狀，可以活化酵母；配制海藻酸鈉溶液時(shí)需用小火加熱，配制CaCl2溶液時(shí)不需加熱；凝膠珠成形后應(yīng)在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，以便形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)；海藻酸鈉溶液濃度過(guò)低時(shí)固定的酵母細(xì)胞數(shù)目少，凝膠珠呈白色，過(guò)高時(shí)凝膠珠易呈蝌蚪狀。 2．(20

18、17·江蘇高考)固定化單寧酶應(yīng)用于茶飲料加工，可消除其中的苦澀味。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．在單寧酶純化時(shí)可采用透析法去除雜蛋白 B．化學(xué)結(jié)合法比吸附法對(duì)單寧酶活性影響更小 C．溫度、pH和重金屬離子都可能影響固定化單寧酶活性 D．酶的高效性決定固定化單寧酶不會(huì)降解茶飲料中的有益成分 解析：選C　單寧酶和雜蛋白都是大分子，不能用透析法進(jìn)行分離，可用凝膠色譜法進(jìn)行分離；化學(xué)結(jié)合法可能影響酶的活性部位進(jìn)而影響反應(yīng)效果，而吸附法不影響酶的分子結(jié)構(gòu)；影響酶活性的因素有溫度、pH和重金屬離子等；固定化單寧酶不會(huì)降解茶飲料中的有益成分取決于酶的專(zhuān)一性。 3．(2017·江蘇高考)為了探

19、究一種新型堿性纖維素酶的去污效能，研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖。由圖中實(shí)驗(yàn)結(jié)果能直接得出的結(jié)論是(　　) A．堿性纖維素酶對(duì)污布類(lèi)型2的去污力最強(qiáng) B．不同類(lèi)型洗衣粉影響堿性纖維素酶的去污力 C．堿性纖維素酶對(duì)污布類(lèi)型2、3的去污力不同 D．加大酶用量可以顯著提高洗衣粉的去污力 解析：選C　對(duì)污布類(lèi)型2、3處理，洗衣粉類(lèi)型、酶用量均相同，二者比較可以直接說(shuō)明堿性纖維素酶對(duì)污布類(lèi)型2、3的去污力不同。由圖中實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能直接得出A、B、D三項(xiàng)所述的結(jié)論，原因是它們都沒(méi)有單一變量的對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)支持。 [課下模擬練—自我檢測(cè)] 一、選擇題 1．下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的

20、敘述，正確的是 (　　) A．可用包埋法制備固定化酵母細(xì)胞 B．反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)固定化酶的活性沒(méi)有影響 C．葡萄糖異構(gòu)酶固定前后專(zhuān)一性不同 D．固定化細(xì)胞可以催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng) 解析：選A　細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合，固定化細(xì)胞多采用包埋法；反應(yīng)產(chǎn)物積累能影響酶的結(jié)構(gòu)，從而使酶的活性下降；葡萄糖異構(gòu)酶在固定前后專(zhuān)一性不變；固定化細(xì)胞固定的是一系列的酶，可以催化一系列的反應(yīng)，但不能催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng)。 2．與普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉能更有效地清除污漬，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．水質(zhì)、水量、水溫都會(huì)影響加酶洗衣粉的洗滌效果 B．加酶洗衣粉主要添加了酸性蛋白酶和酸性

21、纖維素酶 C．探究加酶洗衣粉的洗滌效果，應(yīng)選擇同一品牌的普通洗衣粉作對(duì)照 D．加酶洗衣粉的使用，減少了磷的排放，降低了環(huán)境污染 解析：選B　加酶洗衣粉中添加了淀粉酶、纖維素酶、堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。 3．下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，正確的是(　　) A．固定化酶的活性比固定前有所提高 B．實(shí)驗(yàn)室常用吸附法制備固定化酵母細(xì)胞 C．若發(fā)酵底物是大分子，則固定化細(xì)胞優(yōu)于固定化酶 D．固定化細(xì)胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢(shì)明顯 解析：選D　酶固定后其活性不變或有所降低；固定化技術(shù)包括包埋法、物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法(交聯(lián)法)，由于細(xì)胞較大，故多采用包埋法；由于大分子難以通過(guò)

22、細(xì)胞膜，無(wú)法與細(xì)胞內(nèi)的酶接觸，所以底物是大分子時(shí)，用固定化酶優(yōu)于固定化細(xì)胞；固定化細(xì)胞固定的是一系列酶，所以在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢(shì)明顯。 4．(2019·南菁高級(jí)中學(xué)模擬)下列關(guān)于酶制劑在生活中應(yīng)用的相關(guān)敘述不合理的是(　　) A．生物酶牙膏中含有酶，可以分解細(xì)菌預(yù)防齲齒 B．加酶洗衣粉含固定化酶，去污能力比普通洗衣粉要強(qiáng) C．溶菌酶能夠溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁，具有抗菌消炎的作用 D．多酶片含有多種消化酶，在人體消化不良時(shí)可以口服 解析：選B　生物酶牙膏中含有的活性酶可以分解口腔中的細(xì)菌，具有預(yù)防齲齒的功效；酶的活性受溫度和pH的影響，因此加酶洗衣粉的去污能力不一定比普通洗衣粉強(qiáng)；溶

23、菌酶能夠溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁，具有抗菌消炎的作用；多酶片含有多種消化酶，在人體消化不良時(shí)可以口服，以促進(jìn)消化，增進(jìn)食欲。 5．(2019·徐州一中模擬)某興趣小組為了探究不同金屬離子對(duì)加酶洗衣粉中的堿性蛋白酶活性的影響，進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) 不同金屬離子對(duì)酶活力的影響 金屬離子(%) 濃度(mmol·L－1) 剩余活力(%) 對(duì)照 0 100 CaCl2 10 119.56 ZnSO4 10 39.08 MgSO4 10 132.56 HgCl2 10 17.10 MnSO4 10 189.25 CuSO4

24、10 76.36 FeSO4 10 31.23 FeCl3 10 9.36 A.堿性蛋白酶不能將反應(yīng)液中各種蛋白質(zhì)徹底水解 B．Mn2＋、Mg2＋、Ca2＋能激活堿性蛋白酶的活性 C．Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋、Hg2＋等離子能抑制堿性蛋白酶的活性 D．反應(yīng)液中離子濃度與其抑制或激活堿性蛋白酶活性作用呈正相關(guān) 解析：選D　酶具有專(zhuān)一性，蛋白酶可以將蛋白質(zhì)水解為多肽，但不能將反應(yīng)液中各種蛋白質(zhì)徹底水解；分析表中數(shù)據(jù)可知：Mn2＋、Mg2＋、Ca2＋能激活堿性蛋白酶的活性，Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋、Hg2＋等能抑制堿性蛋白酶的活性；因該實(shí)驗(yàn)沒(méi)設(shè)置離子濃度變量，故無(wú)法說(shuō)

25、明反應(yīng)液中離子濃度與其抑制或激活堿性蛋白酶活性作用的關(guān)系。 6．下列有關(guān)生物技術(shù)實(shí)踐的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．制備凝膠珠時(shí)，CaCl2溶液的作用是使膠體聚沉 B．固定化酵母細(xì)胞分解葡萄糖速度要比游離酵母細(xì)胞快 C．制作腐乳時(shí)，加鹽腌制可使豆腐塊變硬且能抑制雜菌生長(zhǎng) D．微生物平板培養(yǎng)需倒置平板，目的是防止冷凝水珠污染培養(yǎng)基 解析：選B　制備凝膠珠時(shí)，Ca2＋與海藻酸根離子形成沉淀，從而使膠體聚沉；葡萄糖更容易進(jìn)入游離酵母細(xì)胞，分解葡萄糖速度比固定化酵母細(xì)胞快；制作腐乳時(shí)，加鹽腌制可以析出水分，使豆腐塊變硬，且能抑制雜菌生長(zhǎng)；微生物平板培養(yǎng)需倒置平板，以防止冷凝水珠污染培養(yǎng)基或雜

26、菌污染。 7．下表是利用固定化α-淀粉酶進(jìn)行酶解淀粉的實(shí)驗(yàn)，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) 組別 甲 乙 丙 丁 固定化酶柱長(zhǎng)度(cm) 10 10 15 15 淀粉溶液的流速(mL·min－1) 0.3 0.5 0.3 0.5 A.預(yù)期丙組流出液中產(chǎn)物的純度可能最高 B．固定后的α-淀粉酶裝入柱中后可以重復(fù)利用 C．各組實(shí)驗(yàn)中淀粉溶液的濃度、pH、溫度等都應(yīng)該相同且適宜 D．流出液產(chǎn)物的純度只與固定化酶柱長(zhǎng)度和淀粉溶液的流速有關(guān) 解析：選D　反應(yīng)柱長(zhǎng)，淀粉流速慢，則反應(yīng)時(shí)間充足，產(chǎn)物純度較高；流出液中產(chǎn)物的純度除與固定化酶柱長(zhǎng)度和淀粉溶液的流速有關(guān)外，

27、還與反應(yīng)柱下端篩板上小孔大小等有關(guān)。 8．某興趣小組學(xué)習(xí)了酵母細(xì)胞的固定化技術(shù)后，以酵母菌為材料進(jìn)行“固定化原生質(zhì)體”實(shí)驗(yàn)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．酵母菌去除細(xì)胞壁后更利于胞內(nèi)物質(zhì)的分泌 B．為了提高原生質(zhì)體的形成率應(yīng)盡量延長(zhǎng)酶解時(shí)間 C．凝膠珠呈白色是因?yàn)楹Ｔ逅徕c的濃度偏低 D．酶解法去壁制備原生質(zhì)體應(yīng)在等滲或略高滲透壓的溶液中進(jìn)行 解析：選B　為了提高原生質(zhì)體的形成率，必須讓細(xì)胞壁充分酶解，但酶解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)被分解。 9．下列有關(guān)生物技術(shù)實(shí)踐的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．一般來(lái)說(shuō)，細(xì)胞更適合采用包埋法固定 B．在果酒或果醋發(fā)酵過(guò)程中，都需要限制微生

28、物的生長(zhǎng)、繁殖 C．通常情況下，添加復(fù)合酶的加酶洗衣粉能達(dá)到較好的洗滌效果 D．腐乳制作過(guò)程中，添加料酒、香辛料和鹽，均可以抑制微生物的生長(zhǎng) 解析：選B　在果酒或果醋發(fā)酵過(guò)程中，不需要限制微生物的生長(zhǎng)、繁殖。 10．(2019·南京六校聯(lián)考)如圖為高果糖漿反應(yīng)柱，下列有關(guān)利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．葡萄糖與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸，轉(zhuǎn)化成的是果糖 B．從固定化酶反應(yīng)柱下端流出的不只有果糖 C．高果糖漿不會(huì)像蔗糖那樣誘發(fā)肥胖、糖尿病、齲齒和心血管疾病，對(duì)人類(lèi)的健康有益 D．酶溶解于葡萄糖溶液后，不可從糖漿中回收 解析：選D　生產(chǎn)過(guò)程中，將葡萄糖溶液從反

29、應(yīng)柱的上端注入，使葡萄糖溶液流過(guò)反應(yīng)柱，與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸，轉(zhuǎn)化成果糖，從反應(yīng)柱的下端流出，由于葡萄糖異構(gòu)酶催化效率并非100%，因此流出的產(chǎn)物為葡萄糖和果糖的混合物，使用后的酶溶解于葡萄糖溶液后，可從糖漿中回收再利用。高果糖漿指果糖含量為42%左右的糖漿，可作為蔗糖的替代品，不會(huì)像蔗糖那樣誘發(fā)肥胖、糖尿病、齲齒和心血管疾病，對(duì)人類(lèi)的健康更有益。 11．(2018·江蘇高考，多選)下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．洗衣粉中添加的酶通常是由微生物發(fā)酵生產(chǎn)而來(lái) B．洗衣粉中的蛋白酶通常會(huì)將添加的其他酶迅速分解 C．在50 ℃熱水中用加酶洗衣粉洗衣時(shí)，其中的酶會(huì)迅速失活

30、 D．加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存，不會(huì)影響其中酶的活性 解析：選BCD　洗衣粉中添加的酶通常由微生物發(fā)酵生產(chǎn)而來(lái)；洗衣粉中的酶往往通過(guò)特殊的化學(xué)物質(zhì)將酶層層包裹，因此蛋白酶不會(huì)將添加的其他酶迅速分解；加酶洗衣粉的使用過(guò)程中水溫以30～50 ℃ 為宜，其中的酶具有耐較高溫度的特點(diǎn)，所以在50 ℃的熱水中用加酶洗衣粉洗衣時(shí)，其中的酶不會(huì)迅速失活；加酶洗衣粉受潮后，酶表面的保護(hù)劑會(huì)被破壞，酶的活性會(huì)受到影響。 12．(2019·蘇錫常鎮(zhèn)一模，多選)研究人員以啤酒發(fā)酵的廢酵母為材料，探究固定化酵母對(duì)工業(yè)廢水中的重金屬鉻的吸附處理效果，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．將廢

31、酵母加入到冷卻至室溫的海藻酸鈉溶液后就可用注射器吸取固定 B．滴加到CaCl2溶液中的凝膠形成面條狀是因?yàn)楹Ｔ逅徕c溶液濃度過(guò)高 C．處理的工業(yè)廢水適宜的起始鉻濃度不宜超過(guò)60 mg/L D．相同且適宜條件下該固定化酵母可以顯著提高啤酒產(chǎn)量 解析：選ABD　將廢酵母加入到冷卻至室溫的海藻酸鈉溶液中，混合均勻后才能進(jìn)行固定；海藻酸鈉溶液濃度過(guò)高會(huì)使凝膠不成形；據(jù)圖分析，當(dāng)工業(yè)廢水的起始鉻濃度超過(guò)60 mg/L時(shí)，吸附率開(kāi)始下降，說(shuō)明處理的工業(yè)廢水適宜的起始鉻濃度不宜超過(guò)60 mg/L；本實(shí)驗(yàn)與酵母菌產(chǎn)生酒精無(wú)關(guān)。 13．(2019·泰州中學(xué)模擬，多選)在固定化小球藻的過(guò)程中，凝膠球的直徑

32、對(duì)小球藻的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，實(shí)驗(yàn)者分別用直徑為0.2 mm、0.3 mm、0.4 mm的滴管制備凝膠球，其中小球藻的生長(zhǎng)量如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．小球藻被包埋在不溶于水的多孔性載體中 B．用直徑為0.3 mm的滴管制備凝膠球較適宜 C．凝膠球直徑過(guò)大不利于小球藻獲得充足光照 D．凝膠球直徑過(guò)小不利于小球藻獲得養(yǎng)分 解析：選ABC　小球藻被包埋在不溶于水的多孔性載體中；據(jù)圖分析可知，用直徑為0.3 mm的滴管制備凝膠球較適宜；凝膠球直徑過(guò)大不利于小球藻獲得充足光照；凝膠球直徑越小，越有利于小球藻獲得養(yǎng)分。 二、非選擇題 14．(2018·南通一模)科研人員利用固定化

33、酵母直接發(fā)酵甜菜汁生產(chǎn)燃料乙醇，圖1表示相關(guān)的工藝流程，圖2為不同固定化酵母接種量對(duì)發(fā)酵的影響。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)圖1的步驟①中，溶化海藻酸鈉時(shí)要______________________，以防止焦糊。步驟②中加入果膠酶的作用是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)圖1的步驟③中進(jìn)行增殖培養(yǎng)的目的是___________________________

34、____ ________________________________________________________________________。步驟④體現(xiàn)了固定化酵母________________________的優(yōu)點(diǎn)。 (3)由圖2可知，固定化酵母接種量為_(kāi)_________時(shí)酒精產(chǎn)量最高，接種量過(guò)高，酒精產(chǎn)量反而有所降低的原因是______________________________________________。 (4)生產(chǎn)實(shí)踐中，可以通過(guò)______________________(填方法)來(lái)逐漸提高固定化酵母對(duì)較高濃度糖液的耐受性，從而達(dá)到提高發(fā)酵效率的目的

35、。 解析：(1)海藻酸鈉溶化時(shí)為防止發(fā)生焦糊，應(yīng)小火加熱或間斷加熱。植物細(xì)胞壁的成分主要是纖維素和果膠，加入果膠酶能分解果膠，瓦解細(xì)胞壁，提高甜菜汁的出汁率和澄清度。(2)通過(guò)固定化酵母的增殖培養(yǎng)可使酵母數(shù)量增加，以提高發(fā)酵效率。從圖1可以看出，固定化酵母能與產(chǎn)物分離并重復(fù)利用。(3)由圖2可知，固定化酵母接種量為15%時(shí)，酒精產(chǎn)量最高。酵母菌生長(zhǎng)繁殖也需要一定的能量，由糖類(lèi)分解提供。當(dāng)接種量過(guò)高時(shí)，酵母菌生長(zhǎng)繁殖消耗的糖分多，使得酒精產(chǎn)量降低。(4)生產(chǎn)實(shí)踐中，為提高酵母細(xì)胞對(duì)發(fā)酵糖液的耐受性，往往通過(guò)逐漸提高發(fā)酵液濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)。 答案：(1)小火加熱或間斷加熱　分解果膠，提高甜菜汁的出汁

36、率和澄清度　(2)增加酵母菌的數(shù)量，提高發(fā)酵效率　容易與產(chǎn)物分離，并能重復(fù)使用　(3)15%　酵母菌自身消耗大量的糖分，使得酒精的產(chǎn)量降低　(4)緩慢提高發(fā)酵液濃度 15．(2019·南通考前卷)某科研小組采用80 ℃水浴溶化海藻酸鈉，固定黑曲霉孢子(含β-葡萄糖苷酶)，并進(jìn)行相關(guān)催化實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答問(wèn)題： (1)此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用80 ℃水浴代替小火或者間斷加熱法溶化海藻酸鈉，其優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________ ______________________________

37、__________________________________________。 溶化的海藻酸鈉加入黑曲霉孢子懸浮液前一定要進(jìn)行________處理，海藻酸鈉的最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)需控制在3%，原因是_____________________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，初形成的凝膠珠放在CaCl2溶液中靜置30 min，目的是_____________ ____________________________________________________。 (3)β-葡萄糖苷酶能催化大豆苷水解為大豆苷元，pH和溫度對(duì)游離孢子和固定化凝膠珠中β-

38、葡萄糖苷酶活性影響的結(jié)果如圖和表所示，由圖和表可知：研究pH和溫度對(duì)葡萄糖苷酶活性影響時(shí)，溫度和pH應(yīng)分別控制為_(kāi)_______、____________；與游離孢子相比，固定化凝膠珠中β-葡萄糖苷酶的pH適宜范圍__________，熱穩(wěn)定性__________。 處理溫度(℃) 轉(zhuǎn)化率(%) 游離孢子 固定化凝膠珠 30 100 100 40 99 100 50 98 99 60 65 98 70 29 92 80 5 50 90 0 10 解析：(1)此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用80 ℃水浴代替小火或者間斷加熱法溶化海藻酸鈉，其優(yōu)點(diǎn)是80 ℃水

39、浴加熱能準(zhǔn)確控制溫度，溶化過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)焦糊，且溶化時(shí)間短。溶化的海藻酸鈉加入黑曲霉孢子懸浮液前一定要進(jìn)行冷卻處理，以免殺死黑曲霉孢子。海藻酸鈉的最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)需控制在3%的原因是：海藻酸鈉濃度太高不易形成凝膠珠，濃度太低包埋的黑曲霉孢子少。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，初形成的凝膠珠放在CaCl2溶液中靜置30 min的目的是：形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)。(3)表中信息顯示：當(dāng)處理溫度為30 ℃(或30 ℃～40 ℃)時(shí)，游離孢子和固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率均最高，隨溫度的升高，游離孢子的轉(zhuǎn)化率降低的幅度較固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率降低的幅度大；分析曲線的變化趨勢(shì)可知：當(dāng)pH為4.8時(shí)，游離孢子和固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率均最高，pH高于或低于4.8時(shí)，游離孢子的轉(zhuǎn)化率降低的幅度較固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率降低的幅度大?？梢?jiàn)，研究pH和溫度對(duì)葡萄糖苷酶活性影響時(shí)，溫度和pH應(yīng)分別控制為30 ℃(30 ℃～40 ℃)、4.8。與游離孢子相比，固定化凝膠珠中β-葡萄糖苷酶的pH適宜范圍增大，熱穩(wěn)定性提高。 答案：(1)80 ℃水浴加熱能準(zhǔn)確控制溫度，溶化過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)焦糊，且溶化時(shí)間短　冷卻　海藻酸鈉濃度太高不易形成凝膠珠，濃度太低包埋的黑曲霉孢子少　(2)形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)　(3)30 ℃(30 ℃～40 ℃)　4.8　增大　提高