高三生物人教版一轮复习单元测试选修1 专题4 酶的研究和应用.docx
《高三生物人教版一轮复习单元测试选修1 专题4 酶的研究和应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三生物人教版一轮复习单元测试选修1 专题4 酶的研究和应用.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高三生物人教版一轮复习单元测试选修1专题4酶的研究和应用
2013届高考生物总复习
专题四酶的研究和应用（人教版选修一单元卷）
1．（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．多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层
解析：
酶解法可去除微生物的细胞壁，再通过吸水涨破法使细胞内的物质释放出来，提取分离其中的胞内酶；透析和电泳可用于酶的分离和纯化，但酸解会破坏酶的结构；棉织物的主要成分是纤维素，可用含纤维素酶的洗衣粉洗涤，因为纤维素酶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衣粉充分接触，达到更好的去污效果；多酶片中的胃蛋白酶应在片剂的糖衣外层，而片剂的核心层应是在小肠中发挥作用的胰蛋白酶等。
答案：
A
2．（2010·江苏高考）某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质，下列叙述正确的是（ ）
A．该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基
B．该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
C．该蛋白酶中含有128个肽键
D．用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好
解析：
该蛋白酶分子含有几条肽链，就至少有几个羧基和几个氨基；蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应；酶具有专一性，蛋白酶催化水解蛋白质，水解油渍应用脂肪酶。
由于不确定该蛋白酶中含有多少条肽链，故不能确定含有128个肽键。
答案：
B
3．（2010·江苏高考）下图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。
下列叙述不正确的是（ ）
A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液
B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠
C．图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触
D．图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中
解析：
熔化的海藻酸钠应冷却后与活化的酵母细胞混合；图1中氯化钙溶液可使海藻酸钠形成凝胶珠；图2中要进行搅拌以使培养液与细胞充分接触；图1中制备的凝胶珠要经过洗涤再移到图2装置中。
答案：
A
4．（2011·上海高考）回答下列关于微生物和酶的问题。
（1）环境污染物多聚联苯难以降解，研究发现联苯降解菌内的联苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶。
下列培养基中能有效分离联苯降解菌的是______，原因是__________________________。
A．培养基（g/L）：
某生长因子2.0，（NH4）2SO42.0，K2HPO43.0，MgSO41.0，pH7.4，多聚联苯50mL
B．培养基（g/L）：
牛肉膏10.0，蛋白胨20.0，葡萄糖20.0，NaCl5.0，pH7.4
C．培养基（g/L）：
某生长因子2.0，淀粉20.0，NH4NO32.5，MgCl20.5，K2HPO43.0，多聚联苯50mL，pH7.4
（2）进一步研究发现，不同的金属离子对联苯水解酶的活性有一定影响，结果见下表：
金属离子
（mmol/L）
对照组
Mn2＋
Co2＋
Mg2＋
相对活性（%）
100
123
79
74
①依据表中结果，金属离子________对该酶的活性有一定的促进作用。
金属离子对酶的活性有促进或抑制作用，可能的原因是________________________。
②通过酶工程可将联苯水解酶用于生产实践。
酶工程通常包括酶的生产、________、酶的固定化和酶的应用等方面。
酶固定化的好处是________________________________。
③下图实线表示联苯水解酶催化的反应速度与酶浓度的关系，虚线表示在其他条件不变的情况下，底物浓度增加一倍，反应速度与酶浓度的关系，能正确表示两者关系的是________。
④红球菌和假单孢菌都能降解多聚联苯，但研究发现以每克菌体计算，两种菌降解多聚联苯的能力有所不同，对此现象合理的假设是________________________或______________。
解析：
（1）A培养基中只有多聚联苯一种碳源，只有联苯降解菌可以利用这一种碳源而生存。
因此，A培养基可以作为分离联苯降解菌的选择培养基。
（2）①根据表格数据，当培养基中添加Mn2＋时，能使联苯水解酶的活性升高。
金属离子是通过与酶结合后，改变酶的空间结构来影响酶活性的。
②酶具有专一性、高效性，酶催化后，酶分子结构不改变，如果能利用酶工程将酶固定下来，便可以重复利用，使酶的催化反应连续进行。
酶工程的操作包括酶的生产、酶的分离纯化、酶的固定化和酶的应用等几个方面。
③影响酶促反应速度的因素有酶浓度、底物浓度和温度、pH等反应条件。
在反应条件适宜，酶量不足的情况下，增加底物量，酶促反应速度不增加，此时酶促反应速度的限制因子是酶浓度。
随着酶浓度的增加，当酶浓度不是酶促反应速度的限制因子时，底物量增加，酶促反应速度增加。
④红球菌和假单孢菌降解多聚联苯的能力不同的原因可能是两种菌内酶量不同，或者是两种菌内酶结构的不同致使酶活性不同。
答案：
（1）A 该培养基中有多聚联苯为唯一碳源
（2）①Mn2＋ 金属离子与酶结合可以改变酶的空间结构（尤其是活性部位的结构）
②酶的分离纯化 便于重复利用，能连续进行反应
③B
④两种菌内酶量不同 两种菌内酶基因的结构（酶结构）不同
5．（2010·浙江高考自选模块）某同学进行苹果汁制作实验，工艺如下图所示。
请回答：
（1）图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是________。
黑曲霉提取液中含有的________可水解果胶，从而使果汁澄清。
固定化柱中填充的石英砂通过________方式将酶固定化，酶被固定后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去________。
（2）实验中，操作流程A和B的先后顺序为________。
在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速调节阀是________。
要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶，可取一定量的果汁与等量的________混合，如果出现________现象，说明果胶还没有被完全水解。
为使果胶完全水解，应将流速调________。
（3）实验后，将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天，该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验，说明固定化酶可被________使用。
解析：
在制作工艺中必须对原材料消毒，这样才能保证后续试验的成功。
KMnO4是强氧化剂，可以起到对苹果的消毒作用。
答案：
（1）消毒 果胶酶 吸附 未被固定的酶等
（2）AB 阀1 乙醇 浑浊（沉淀） 慢 （3）重复
[课时达标检测]
一、选择题
1．下列哪一项说法是错误的（ ）
A．酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力
B．温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响果胶酶的活性
C．果胶酶是能催化果胶分解，从而提高水果的出汁率并使果汁变得澄清的一种酶
D．生产果汁时，为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，需要控制好酶的用量
解析：
酶是一种生物催化剂，其活性的发挥受温度、pH和酶抑制剂的影响。
果胶酶是一类酶的总称，而不是一种酶，用于果汁生产中，可增加果汁产量，提高果汁透明度。
酶浓度过高，不会增加果汁产量，反而会影响果汁品质，增加成本。
答案：
C
2．下表是某同学探究温度对果胶酶活性的实验结果。
该结果不能说明（ ）
温度/℃
10
20
30
40
50
60
果汁量/mL
2
3
4
5
6
5
A．温度影响果胶酶的活性
B．40℃与60℃时酶的活性相等
C．50℃是该酶的最适温度
D．若温度从10℃升高到40℃，酶的活性将逐渐增强
解析：
温度影响酶的活性，上表只能说明果胶酶的最适温度在50℃左右，而不能说明50℃就是最适温度。
在低于最适温度时，随温度的升高，酶的活性增强；高于最适温度时，随温度的升高，酶的活性降低。
温度对酶活性的影响曲线图是钟罩形的，故40℃与60℃时酶的催化效率相同。
答案：
C
3．下列对“探究某种加酶洗衣粉使用的最适温度”的说法，最合理的是（ ）
A．加酶洗衣粉在30℃的水中洗涤效果不如45℃时好，说明45℃为最适温度
B．在不同温度的水中，加入相同的污物及不等量的洗衣粉，看哪种效果好
C．取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入等量相同的污物及等量相同的加酶洗衣粉，看哪一个温度下洗衣粉的洗涤效果最好
D．将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37℃的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37℃
解析：
要探究加酶洗衣粉的最佳洗涤温度，需要设计具有温度梯度的变量。
自变量只能有温度一个，洗衣粉的用量、种类等都属于无关变量，而无关变量的控制要相同且适宜。
答案：
C
4．细胞固定化技术与酶固定化技术相比，所具备的特点是（ ）
A．成本更低、操作更容易、不能连续性生产
B．成本更高、操作更难、不能连续性生产
C．成本更低、操作更容易、能连续性生产
D．成本更低、操作更难、能连续性生产
解析：
酶是从细胞中提取的，直接固定化细胞省去了提取酶的步骤，使操作更容易，成本更低，可连续性生产。
答案：
C
5．下图中所示的酶固定化技术中属于包埋法的一组是（ ）
A．①② B．①③④
C．①④D．③④
解析：
包埋法即将酶包埋于网格或胶囊中如图③、④所示，图中①为吸附法，②为化学结合法。
答案：
D
6．（2012·威海检测）下面是制备固定化酵母细胞的步骤，正确的是（ ）
A．应使干酵母与自来水混合并搅拌，以利于酵母菌活化
B．配制海藻酸钠溶液时要用小火，或间断加热
C．向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀
D．将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入CaCl2溶液中，会观察到CaCl2溶液中有球形或椭圆形的凝胶珠形成
解析：
由于在缺水状态下，微生物处于休眠状态，为了加速酵母细胞的活化，将干酵母与蒸馏水混合后应用玻璃棒充分搅拌。
为避免海藻酸钠发生焦糊，溶化时要用小火，或间断加热。
如果将刚溶化好的海藻酸钠与已活化的酵母细胞混合，有可能会杀死酵母细胞。
应将与酵母细胞混匀的海藻酸钠用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注入。
答案：
B
二、非选择题
7．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。
果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。
在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。
请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。
实验用具和材料：
磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。
实验方法及步骤：
①将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。
②取7个洁净烧杯和7支试管并分别编号。
③烧杯中注入等量的苹果泥，试管中注入等量的2%的果胶酶溶液，之后进行下面两种操作：
方法一：
将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6、…10。
方法二：
将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、…10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
（1）请问上述哪一种方法更科学？
________。
理由是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使____________，以减少实验误差。
（3）如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，以横坐标表示pH，纵坐标表示________（填“果汁体积”或“试管体积”），实验操作和记录是比较切实可行的。
根据你对酶特性的了解，在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图________。
解析：
（1）欲确认果胶酶的最适pH，应在改变pH之后再让酶与底物混合，故方法二更科学。
（2）搅拌可增大酶与底物的接触面积。
（3）本实验中pH为自变量，果汁体积为因变量，pH对果胶酶活性（或果汁出汁率）的影响曲线应呈“钟形曲线”。
答案：
（1）方法二 方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH
（2）酶和反应物充分地接触 （3）果汁体积 甲
8．某同学为探究加酶洗衣粉的洗涤效果，按下表的顺序进行实验操作。
步骤
烧杯（1000mL）
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
1.注入自来水
500mL
500mL
500mL
500mL
2.放入含油迹
的衣服
一件
一件
一件
一件
3.控制不同水
温
10℃水
浴10min
30℃水
浴10min
50℃水
浴10min
70℃水
浴10min
4.加入等量加
酶洗衣粉
0.5g
0.5g
0.5g
0.5g
5.用玻璃棒搅
拌
5min
5min
5min
5min
6.观察现象
（1）该实验的目的是________________________________________________。
（2）请分析该同学的实验设计中存在的问题，并提出改进措施。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）步骤3和步骤4顺序能否调换？
并说明理由。
________________________________________________________________________。
（4）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号烧杯加入的自来水、洗衣粉、含油渍的衣服及保温时间、搅拌速度和时间均相同。
这是为了__________________，以便得出科学结论。
解析：
结合已有生活经验可知，影响加酶洗衣粉的因素有水温，水量，水质，洗衣粉的量，衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。
在这些因素中，水温是要研究的对象，而其他对象应在实验中保持不变；这是为了避免因水量，水质，洗衣粉的量，衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间不同给实验结果带来误差。
选择什么样的水温进行实验最符合实际情况呢？
实验者应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温，这是确定实验变量的基本原则。
通常情况下，冬季、春季、秋季、夏季的水温分别选取5℃、15℃、25℃、35℃，因为这四个水温比较符合实际情况，对现实也有指导意义。
答案：
（1）探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响
（2）应选用大小相同的白布，分别滴加4滴同种的植物油，使油渍大小相同；选择的水温不合适，考虑洗涤成本，应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温，如选取5℃、15℃、25℃、35℃的水温
（3）不能调换，因为加酶洗衣粉中的酶在常温时会分解部分油渍
（4）避免因无关变量的不同给实验结果带来误差
9．某工厂生产了一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下说明：
成分：
含碱性蛋白酶等
用法：
洗涤前先将衣服浸于洗衣粉水内数小时。
使用温水效果最佳
注意：
切勿用于丝质及羊毛衣料。
用后彻底清洗双手
请回答下列问题：
（1）质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验如图所示。
该实验的目的是____________________________________________________。
（2）一同学为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上述
（1）的实验材料及方法进行了如下实验，并把结果用曲线图A、B表示。
①由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适温度约为________。
②在0℃和75℃时，酶的催化效率基本都降为零，但温度再回到45℃，后者的催化作用已不能恢复，这是因为___________________________________________________
________________________________________________________________________。
③该同学在实验过程中可通过观察________________________来判断酶的催化效率。
（3）该加酶洗衣粉的去污原理是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境环保，这是因为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
实验的目的是检验洗衣粉中是否含有蛋白酶；由图中曲线可以得知，该加酶洗衣粉的最适温度约为45℃，酶在高温下其结构会被破坏，导致活性丧失。
答案：
（1）检查该洗衣粉是否含蛋白酶
（2）①45℃ ②在75℃时酶的活性已丧失 ③胶片上的蛋白膜消失所用时间的长短
（3）蛋白酶能将污垢中的蛋白质分解为易溶于水的小分子
（4）酶本身无毒，含量少，又能被微生物分解，不会引起富营养化，对环境无污染
10．某实验小组进行固定化酵母细胞的制备，并开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度的比较。
请回答下列问题：
产酒酒精度的比较
时间/d
游离
酵母
固定化
酵母
0
2
4
6
8
10
12
0
1．0
2．1
3．2
3．9
4．3
4．6
0
2．5
4．2
5．0
5．4
6．0
6．4
（1）制作凝胶珠的实验步骤是：
酵母细胞的活化→__________→配制海藻酸钠溶液
→_________________→固定化酵母细胞。
（2）影响实验成败的关键步骤是_________________________________________________。
（3）图中钙离子的作用是使胶体聚沉，海藻酸盐起____________的作用。
（4）该小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件下发酵，定时记录发酵液中酒精度的变化。
①实验过程中的“在一定的条件下发酵”的条件是__________，要求条件相同是为了确保____________。
②由表可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要________。
解析：
制备固定化酵母细胞的实验步骤为：
酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞；该实验的关键是配制海藻酸钠溶液。
海藻酸盐起载体的作用，用于包埋酵母细胞。
酵母菌酒精发酵过程是细胞内酶的催化过程，需要在适宜的温度、pH等条件下进行，两组实验的条件相同，才能够确保无关变量相同，且遵循单一变量原则。
由表可知，在12d的发酵时间里，固定化酵母发酵产酒酒精度从0度到6.4度，游离酵母发酵产酒酒精度从0度到4.6度，而且固定化酵母发酵产酒酒精度在第4天即达到4.2度，表明其延迟期短。
答案：
（1）配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
（2）配制海藻酸钠溶液 （3）包埋酵母细胞（或载体） （4）①适宜的温度、pH等 单一变量 ②短
11．固定化酶是从20世纪60年代迅速发展的一种技术。
东北农业大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂（使酶相互连接），海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。
下图显示的是部分研究结果（注：
酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量），分析回答：
（1）从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所示结果可以得出的结论是
________________________________________________________。
（2）乙图曲线表明浓度为________的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，
酶活力低的原因是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由丙图可知，固定化酯酶一般可重复使
用________次，之后酶活力明显下降。
（4）固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，同时用戊二醛作交联剂，这是因为
________________________________________________________________________。
解析：
通过分析图甲可知，固定化酶与游离酶相比，对温度变化的适应性更强且应用范围较广。
乙图曲线表明浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好，此时酶活力最高，当海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足，因此酶活力较低。
由于小麦酯酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出，因此固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，而用戊二醛作交联剂使用交联法固定。
答案：
（1）固定化酯酶比游离酯酶对温度变化的适应性更强且应用范围较广
（2）3% 海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足 （3）3 （4）酶分子很小，容易从包埋材料中漏出
升级会员 