高考生物總復(fù)習(xí) 專(zhuān)題10_ 生物技術(shù)實(shí)踐 第32講 酶的應(yīng)用

第32講 酶的應(yīng)用（時(shí)間：30分鐘）1.（2015浙江高考）某工廠為了生產(chǎn)耐高溫植酸酶飼料添加劑，開(kāi)展了產(chǎn)該酶菌株的篩選、酶的固定化及其特性分析研究，其流程如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。（1）土壤懸液首先經(jīng)80 處理15 min，其目的是篩選出。（2）在無(wú)菌條件下，將經(jīng)過(guò)處理的土壤懸液進(jìn)行，然后涂布于含有植酸鈉的固體培養(yǎng)基上。培養(yǎng)后觀察到，其周?chē)霈F(xiàn)透明水解圈，圈的直徑大小與強(qiáng)弱相關(guān)。（3）篩選獲得的菌株經(jīng)鑒定后，將優(yōu)良菌株進(jìn)行液體擴(kuò)大培養(yǎng)。培養(yǎng)時(shí)需要振蕩，其主要目的是_。液體培養(yǎng)基與固體培養(yǎng)基相比，不含有的成分是。（4）在合適條件下，將提純的植酸酶與海藻酸鈉混合后，滴加到一定濃度的鈣離子溶液中，使液滴形成凝膠固體小球。該過(guò)程是對(duì)酶進(jìn)行。A.吸附 B.包埋 C.裝柱 D.洗滌（5）溫度與植酸酶相對(duì)酶活性的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是。A.測(cè)試溫度中，固定化與非固定化植酸酶的最適溫度分別為60 和45 B.測(cè)試溫度范圍內(nèi)，固定化植酸酶的相對(duì)酶活性波動(dòng)低于非固定化植酸酶C.固定化與非固定化植酸酶相比，相對(duì)酶活性在80%以上時(shí)的溫度范圍較寬D.65 時(shí)固定化與非固定化植酸酶的相對(duì)酶活性因蛋白質(zhì)變性而位于最低點(diǎn)解析（1）土壤懸液首先經(jīng)80 處理15分鐘，目的是使大多數(shù)的不耐高溫的微生物死亡而篩選出耐高溫菌株。（2）土壤懸液在無(wú)菌條件下進(jìn)行梯度稀釋?zhuān)褂孟♂屚坎计桨宸ń臃N涂布于含有植酸鈉的固體培養(yǎng)基上，經(jīng)培養(yǎng)后可以觀察到單菌落的出現(xiàn)，且出現(xiàn)透明圈，透明圈的直徑大小與植酸酶的活性強(qiáng)弱相關(guān)。（3）振蕩培養(yǎng)的目的是向培養(yǎng)液供氧，同時(shí)使微生物與培養(yǎng)液充分接觸，有利于微生物的繁殖與生長(zhǎng)。液體培養(yǎng)基與固體培養(yǎng)基的區(qū)別是液體培養(yǎng)基不含凝固劑瓊脂。（4）固定化酶和固定化細(xì)胞的方法主要有包埋法、物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法。題干所述方法是將提純的植酸酶與海藻酸鈉混合后，滴加到一定濃度的鈣離子溶液中，使液滴形成凝膠固體小球，該過(guò)程屬于包埋法。故選：B。（5）根據(jù)題意，植酸酶屬于耐高溫酶，65 時(shí)固定化與非固定化植酸酶的相對(duì)酶活性不是因蛋白質(zhì)變性而位于最低點(diǎn)，D錯(cuò)誤。故選：D答案（1）耐高溫菌株（2）稀釋單菌落植酸酶的活性（3）供氧瓊脂（4）B（5）D2.（2016浙大附中全真模擬）下列是有關(guān)固定化酶及細(xì)菌培養(yǎng)與分離的問(wèn)題。請(qǐng)回答：（1）固定化酶是將水溶性的酶用物理或的方法固定在某種介質(zhì)上，使之成為而又有酶活性的制劑。可用法將淀粉酶固定在石英砂上形成固定化酶柱。（2）為獲取土壤中的芽胞桿菌，某同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，操作流程如下。上圖中步驟A為，步驟B為。要判斷培養(yǎng)基滅菌是否徹底，可采用的方法是_。（3）下列消毒滅菌方法中，常用于接種環(huán)滅菌的是。A.70%酒精浸泡 B.紫外線照射C.灼燒 D.高壓蒸汽（4）請(qǐng)分析劃線分離法能得到單菌落的原因：_。答案（1）化學(xué)不溶于水吸附（2）制平板培養(yǎng)將滅菌后的培養(yǎng)基培養(yǎng)一段時(shí)間后觀察是否出現(xiàn)菌落（3）C（4）劃線過(guò)程中接種環(huán)上的菌液逐漸減少，到劃線最后部分細(xì)菌間距離加大，經(jīng)培養(yǎng)后能得到單菌落3.（2016浙江省六校聯(lián)考）下圖是利用土壤中L微生物提取脲酶，并純化和固定化的實(shí)驗(yàn)流程（1）篩選微生物L(fēng)時(shí)，用作為培養(yǎng)基中的唯一氮源，加入凝固劑。接種時(shí)應(yīng)采用方法。（2）下列對(duì)尿素溶液進(jìn)行滅菌的最適方法是滅菌。A.高壓蒸汽 B.紫外燈照射C.70%的酒精浸泡液 D.過(guò)濾（3）對(duì)微生物L(fēng)進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)宜采用培養(yǎng)基，并采用方法對(duì)接種環(huán)進(jìn)行滅菌。（4）脲酶宜采用共價(jià)偶聯(lián)法進(jìn)行固定化，可通過(guò)檢測(cè)固定化脲酶的確定其應(yīng)用價(jià)值。除此法外，酶的固定化方法還包括、及交聯(lián)法等。答案（1）尿素瓊脂糖涂布分離法（2）D（3）液體灼燒（4）活性包埋法吸附法4.運(yùn)用所學(xué)知識(shí)回答下列與生物技術(shù)實(shí)踐相關(guān)的問(wèn)題：（1）微生物培養(yǎng)中的無(wú)菌技術(shù)主要包括。（2）如圖為倒平板操作過(guò)程，操作時(shí)要待培養(yǎng)基時(shí)，在附近進(jìn)行。制備固體培養(yǎng)基時(shí)，要待平板冷凝后，將平板倒置，其主要目的是_。（3）生產(chǎn)中通常用葡萄作原材料制作果汁、果酒及果醋。果醋的制作需要醋化醋桿菌。醋化醋桿菌是一種好氧細(xì)菌，只有當(dāng)氧氣充足時(shí)，才能進(jìn)行旺盛的生理活動(dòng)。當(dāng)氧氣充足、缺少糖源時(shí)醋化醋桿菌將乙醇變?yōu)椋龠M(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)?。果膠酶能夠提高葡萄的出汁率并使渾濁的果汁變得澄清，其原因是_。從發(fā)酵條件看，果酒和果醋的制作過(guò)程的不同之處主要是_。答案（1）消毒和滅菌（2）冷卻至50 左右酒精燈火焰防止培養(yǎng)皿蓋上的水珠滴入培養(yǎng)基造成污染（3）乙醛醋酸果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層果酒制作需無(wú)氧條件，果醋制作需要充足的氧氣5.生物技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅帶來(lái)了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，更使人們的生活變得更加豐富多彩。（1）工業(yè)生產(chǎn)上通常采用微生物發(fā)酵技術(shù)獲得果膠酶，選用的微生物通常是，在提取果膠酶后，首先要檢測(cè)，以便將其更好的應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究。（2）微生物在果酒、果醋、腐乳、泡菜等食品加工方面應(yīng)用廣泛，其中與泡菜制作有關(guān)的微生物是。在果酒基礎(chǔ)上釀制果醋的過(guò)程中，除需接種（微生物）外，還必須保持條件。（3）配制固體培養(yǎng)基時(shí)各種成分在溶化后分裝前必須進(jìn)行，接種前要進(jìn)行，在整個(gè)微生物的分離和培養(yǎng)中，一定要注意在條件下進(jìn)行。解析（1）要獲得果膠酶應(yīng)選用曲霉或青霉，在提取果膠酶后首先要檢測(cè)酶的活性，即酶活力。（2）微生物在泡菜制作過(guò)程中主要用的是乳酸菌的厭氧呼吸，所以是乳酸菌。在果酒的基礎(chǔ)上釀制果醋，需要接種醋化醋桿菌，因?yàn)楣椎闹谱餍枰醒鯒l件所以還必須保持有氧條件。（3）配制固體培養(yǎng)基時(shí)各種成分在溶化后分裝前必須先調(diào)整pH再進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，在整個(gè)微生物的分離和培養(yǎng)中，一定要注意在無(wú)菌條件下進(jìn)行。因?yàn)槲⑸锏呐囵B(yǎng)過(guò)程中的關(guān)鍵是防止外來(lái)雜菌的污染。答案（1）曲霉、青霉酶的活力（2）乳酸菌醋化醋桿菌有氧（3）pH調(diào)整高壓蒸汽滅菌無(wú)菌6.（2015嘉興一中等五校聯(lián)考）利用制糖廢棄物糖渣生產(chǎn)工業(yè)酒精，是一種既能緩解能源危機(jī)，也能有效降低環(huán)境污染的符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的清潔能源技術(shù)。下面是利用糖渣來(lái)生產(chǎn)乙醇的流程：（1）為獲取微生物1的菌種，應(yīng)選取富含的土壤并制備適宜濃度梯度的懸浮液，在無(wú)菌條件下用將懸浮液涂布在相應(yīng)的固體培養(yǎng)基上，經(jīng)培養(yǎng)獲得單菌落。（2）隨后挑取部分菌落，接種到培養(yǎng)基中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)得大量微生物1。同時(shí)，為了提高生產(chǎn)效率，也可大量提取微生物1所含的酶，并將該酶固定在適宜介質(zhì)上制成。（3）微生物2主要是。為了確保酒精發(fā)酵正常進(jìn)行，發(fā)酵時(shí)要注意。發(fā)酵獲得的低濃度酒精經(jīng)蒸餾、提純等加工，就可以得到濃度大于90%的工業(yè)酒精。（4）下列有關(guān)涂布分離法的敘述錯(cuò)誤的是（）A.為減少細(xì)菌受損，稀釋或取樣時(shí)應(yīng)盡量避免振蕩B.接種前，涂布工具需先在酒精燈火焰上灼燒C.涂布分離法比劃線分離法更易獲得大量單菌落D.培養(yǎng)后菌落在整個(gè)平板表面分散均勻（5）下列有關(guān)固定化酶的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A.固定化酶可以重復(fù)利用，降低生產(chǎn)成本B.固定化酶既易溶于水又有酶的活性C.固定化酶的不足是由于與底物的接觸面積下降導(dǎo)致催化效率有所下降D.固定化酶活性的發(fā)揮需適宜的溫度和pH值答案（1）纖維素或糖渣玻璃刮刀或三角刮刀（2）液體或發(fā)酵固定化酶（3）酵母菌確保無(wú)氧（4）A（5）B7.為了滿足不同人群對(duì)葡萄的需求，可以將葡萄加工制作成果汁、果酒、果醋等。如圖所示是簡(jiǎn)單的生產(chǎn)果汁、果酒、果醋的流程.結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答下列問(wèn)題：（1）生產(chǎn)果汁的時(shí)候，果膠酶的使用至關(guān)重要，其能將果膠分解成可溶性的，使渾濁的果汁變得澄清.為了使果膠酶得到充分的利用，節(jié)約成本，生產(chǎn)果汁時(shí)需要控制好，判斷不同溫度下果膠酶活性的高低，除利用果汁的體積作為檢測(cè)指標(biāo)外，還可以通過(guò)比較來(lái)判斷。（2）果酒的制作離不開(kāi)酵母菌。在葡萄酒的自然發(fā)酵過(guò)程中起主要作用的是_。若想對(duì)初步篩選得到的酵母菌進(jìn)行純化并計(jì)數(shù)，可采用的接種方法是_。果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用來(lái)檢驗(yàn)。（3）果醋的制作需要醋化醋桿菌，當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋化醋桿菌將葡萄汁中的糖分解成。醋化醋桿菌的最適生長(zhǎng)溫度為。解析（1）由于植物細(xì)胞壁的成分為纖維素和果膠，因此生產(chǎn)果汁的時(shí)候，果膠酶的使用至關(guān)重要。果膠酶能將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，使渾濁的果汁變得澄清。為了使果膠酶得到充分的利用，節(jié)約成本，生產(chǎn)果汁時(shí)需要控制好酶的用量。判斷不同溫度下果膠酶活性的高低，除利用果汁的體積作為檢測(cè)指標(biāo)外，還可以通過(guò)比較果汁的澄清度來(lái)判斷。（2）果酒的制作過(guò)程中利用的酵母菌是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌。若想對(duì)初步篩選得到的酵母菌進(jìn)行純化并計(jì)數(shù)，可采用的接種方法是涂布分離法。果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用酸性重鉻酸鉀來(lái)檢驗(yàn)。（3）果醋的制作需要醋化醋桿菌，當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋化醋桿菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸。醋化醋桿菌的最適生長(zhǎng)溫度為3035 。答案（1）半乳糖醛酸酶的用量果汁的澄清度（2）附著在葡萄皮上的野生型酵母菌稀釋涂布平板法酸性重鉻酸鉀（3）醋酸30358.（2016杭州第二中學(xué)仿真模擬）現(xiàn)代人吃什么都講究天然，所以目前市場(chǎng)上果汁飲料、果酒、果醋越來(lái)越受到人們的青睞。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）新鮮的蘋(píng)果在壓榨之前需要用浸泡，并沖洗。（2）鮮蘋(píng)果果汁中的果膠不僅影響率，還使果汁渾濁，制備時(shí)常加入來(lái)自（填一種）等微生物的果膠酶。為便于工業(yè)化使用，常對(duì)酶采用技術(shù)。（3）果膠酶可以將鮮蘋(píng)果汁中的果膠水解成。A.半乳糖醛酸和葡萄糖B.半乳糖和果糖C.半乳糖醛酸甲酯和果糖D.半乳糖醛酸甲酯和半乳糖醛酸（4）蘋(píng)果醋是最受歡迎的飲料之一，圖中生產(chǎn)過(guò)程利用了的發(fā)酵作用，過(guò)程需將溫度控制在。（5）將甲罐中的蘋(píng)果酒全部流經(jīng)乙罐制成蘋(píng)果醋，則乙罐中CO2的產(chǎn)生量是。A.甲罐的兩倍 B.與甲罐的相等 C.甲罐的一半 D.幾乎為零答案（1）高錳酸鉀溶液（2）出汁黑曲霉（或蘋(píng)果青霉）固定化酶（3）D （4）醋化醋桿菌2530 （5）D