2021～2022学年高中生物专题4酶的研究与应用测评【含答案】新人教版选修1

专题4测评(时间:60分钟,满分:100分)一、选择题(每小题2.5分,共50分)1.在果汁生产中主要应用的酶是()A.果胶酶、纤维素酶 B.脂肪酶、淀粉酶C.淀粉酶、果胶酶 D.蛋白酶、纤维素酶答案A解析榨取果汁必须使细胞破裂,释放出其中的细胞液。破坏植物细胞首先必须将细胞壁破坏,细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。2.酶活性是指酶催化一定化学反应的能力,下列有关叙述不正确的是()A.酶活性是由酶本身的结构决定的,也受外界条件影响B.酶活性受温度、pH等因素的影响C.酶活性高低与反应物浓度无关D.反应过程中酶活性一直不变答案D解析酶的活性由其结构决定,酶的结构受外界条件,如温度、pH等的影响,但与反应物浓度无关,随着反应时间的延长,酶活性会有所降低。3.研究认为,用固定化酶技术处理污染物是很有前途的,如将从大肠杆菌中得到的三酯磷酸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,与微生物降解相比,其作用不需要适宜的()A.温度 B.酸碱度C.水分 D.营养答案D解析大肠杆菌中的三酯磷酸酶可以催化有机磷农药分解,需要适宜的温度和pH,同时反应离不开水,但是不需要提供营养。4.在利用果胶酶生产果汁时,为了提高果汁的出汁率,降低生产成本,下列措施中可行的是()A.添加果胶酶并充分搅拌B.加大苹果泥的用量C.大幅度提高反应温度D.加大果胶酶的用量答案A解析添加果胶酶并充分搅拌,可以使果胶酶充分发挥作用,A项可行。加大苹果泥的用量虽然能够增加果汁的产量,但是不会提高出汁率,并且会增加生产成本,B项不可行。果胶酶需要适宜的温度,大幅度提高反应温度会导致果胶酶活性下降甚至失活,C项不可行。应控制果胶酶的用量,从而节省生产成本,D项不可行。5.酶在大规模产业化应用中的核心问题是固定化技术,而酶固定化所依据的基本原理在于酶具有()A.热稳定性 B.催化高效性C.催化特异性 D.可反复使用性答案D6.下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”实验的叙述,合理的是()A.先用热水溶解洗衣粉,再将水温调节到最适温度B.实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度C.pH相同时加酶洗衣粉的洗涤效果好于普通洗衣粉D.衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果答案B解析由于温度会影响酶的活性,高温会导致加酶洗衣粉中的酶变性失活,A项错误;本实验的目的是探究两种洗衣粉的洗涤效果,所以观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度或达到同样洗涤效果所需时间的长短,B项正确;在适宜的pH下,加酶洗衣粉的洗涤效果高于普通洗衣粉,但pH过高或过低时酶都会变性失活,使两者洗涤效果相似,C项错误;酶具有专一性,加有蛋白酶的洗衣粉不能用于洗涤真丝、羊毛等衣料,适当增加洗衣粉的用量会使洗涤效果增强,D项错误。7.目前没有一种固定化技术能普遍适用于所有的酶,理由是()A.有的酶能降低反应的活化能,有的酶能升高反应的活化能B.有的酶有专一性,有的酶没有专一性C.不同的酶分子结构不同D.有的酶有高效性,有的酶没有高效性答案C解析所有的酶都有降低化学反应活化能的作用,也都有专一性和高效性。不同的酶分子结构不同,说明不同的酶理化性质有所不同,对理化因素的耐受程度不同,所以对不同的酶固定时应选择不同的方法和途径。8.固定化细胞对酶的活性影响最小,根本原因是()A.避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程B.固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用C.催化反应结束后,能被吸收和重复利用D.细胞结构保证了各种酶在催化化学反应时有效地发挥作用答案D解析细胞内部环境稳定,保证了各种酶的存在环境不受改变。9.在探究温度对加酶洗衣粉的影响实验中,下列说法不正确的是()A.应根据当地一年中实际气温变化来确定水温B.可选择洗涤不同污渍的白布作对照C.选择水温应考虑衣物的承受能力D.选择水温应考虑洗涤成本答案B解析在探究不同温度对加酶洗衣粉的影响实验中,温度是自变量,其他各条件应相同且适宜,所以实验中白布的污渍应完全相同。10.加酶洗衣粉中的酶不易失活,原因不包括()A.加酶洗衣粉中的酶是通过基因工程生产出的特殊酶B.用特殊化学物质将酶包裹,与洗衣粉的其他成分隔离C.加酶洗衣粉的酶是从耐酸、耐碱、耐较高温度的微生物中获得的D.加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、耐较高温度答案C解析加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产出的特殊酶,不是从耐酸、耐碱、耐高温的微生物中获得的。11.某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”的课题研究。下列叙述错误的是()A.设计对照实验,分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉B.洗衣粉用量、污渍种类和洗涤温度等无关变量全部相同且适宜C.根据相同时间内污渍去除程度的差异得出实验结论D.根据污渍完全洗净所需时间的差异得出实验结论答案A解析对照实验应使用同种不加酶的普通洗衣粉。12.下列关于使用固定化酶技术生产高果糖浆的说法,正确的是()A.高果糖浆的生产需要使用果糖异构酶B.在反应柱内的顶端装上分布着许多小孔的筛板,防止异物的进入C.将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,果糖从反应柱下端流出D.固定化酶技术复杂,成本较高答案C解析生产高果糖浆时所用的酶为葡萄糖异构酶,将这种酶固定在一种颗粒状的载体上,再将这些酶颗粒状载体装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的筛板,酶颗粒无法通过筛板上的小孔,而反应溶液却可以自由出入。生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使葡萄糖溶液流经反应柱,与固定化葡萄糖异构酶接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用,降低了生产成本。13.下列关于人体内各种酶与加酶洗衣粉中的酶的比较,正确的是()A.小肠中的纤维素酶和洗衣粉中的纤维素酶均为复合酶B.胃蛋白酶与洗衣粉中碱性蛋白酶的化学本质相同C.胰脂肪酶与洗衣粉中的脂肪酶都能催化脂肪酸和甘油的水解D.胃蛋白酶与洗衣粉中的蛋白酶的最适pH均为7.0答案B解析人体小肠中没有纤维素酶,A项错误;胃蛋白酶与洗衣粉中碱性蛋白酶的化学本质都是蛋白质,B项正确;胰脂肪酶与洗衣粉中的脂肪酶都能催化脂肪水解为脂肪酸和甘油,C项错误;胃蛋白酶的最适pH为2.0,D项错误。14.随着生物技术的发展,酶在社会生产、生活中的应用越来越广泛。下列说法错误的是()A.利用酶生产某些化工产品,能显著降低能耗,减少污染,节约成本B.“加酶洗衣粉”的洗涤效果与水温、酸碱度有关,与污物或衣物的性质无关C.用于治疗消化不良症的肠溶多酶片含有多种消化酶,但嚼服后会失去疗效D.要较长时间保持酶活性,各种酶制剂都应保存在低温的条件下答案B解析酶制剂的活性受温度、酸碱度等条件的影响,在适宜条件下洗涤效果比较好,同时污物或衣物的性质也会影响到酶活性的发挥。15.下列关于酵母细胞活化的说法,不正确的是()A.酵母细胞活化就是使酵母细胞由无氧呼吸变成有氧呼吸B.活化就是让处于休眠状态的细胞恢复正常的生活状态C.酵母细胞活化所需要的时间为1h左右D.酵母细胞活化后体积增大答案A解析在缺水的状态下,微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复到正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短,一般需要1h左右。酵母细胞活化后体积会增大。16.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答案B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,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溶液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中,而不是注入。17.下图表示某同学进行的澄清苹果汁生产实验,下列相关叙述正确的是()A.实验中所用的固定化果胶酶由海藻酸钠直接包埋获得B.为防止杂菌污染,图示装置制作完毕后应瞬间高温灭菌C.可以通过控制阀调节苹果汁流出的速率,保证反应充分进行D.固定化果胶酶不可重复使用,每次生产前应重新填装反应柱答案C解析酶的固定一般不用包埋法,A项错误;瞬间高温灭菌会使固定化酶失去活性,B项错误;加入苹果汁后可关闭控制阀一段时间,也可通过减慢苹果汁流出的速率,让底物与酶充分接触,使反应充分进行,C项正确;固定化果胶酶可重复使用,D项错误。18.下图曲线表示不同pH对三种蛋白酶活性的影响,下列有关叙述错误的是()A.酶活性可用单位时间内产物的增加量来表示B.pH由6降至2,甲酶的活性逐渐恢复C.不能判断乙酶的活性是否受pH影响D.与乙酶相比,甲酶和丙酶的适宜pH范围较窄答案B解析酶的活性高低可以用一定条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示,反应速度可以用单位时间内、单位体积中产物的增加量或者反应物的减少量来表示;过酸或过碱都会使酶分子的空间结构破坏,pH为6时甲酶的活性已经为零,所以pH由6降到2时甲酶的活性不能恢复;由于图中乙酶的曲线只是标出了在pH从4到8的范围内的酶活性,所以不能判断其他pH条件对酶活性的影响;通过曲线比较,乙酶的适宜pH范围最广。19.为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果,在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗,是目前重要的生产手段(工艺流程见下图)。下列叙述错误的是()A.纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似B.在上述工艺中,为重复使用纤维素酶,可选用化学结合法固定化酶C.在上述工艺中,通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅D.纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素答案D解析纤维素酶在仿旧中的作用机理是适当分解布料中的纤维素成分,洗衣粉中添加纤维素酶的作用机理是适当分解布料中的纤维素成分,使织物膨松,有利于去污,两者作用机理相似,A项正确;酶分子较小,一般采用化学结合法或物理吸附法固定化酶,B项正确;调节温度、酸碱度可控制纤维素酶的活性,控制处理时间可影响水解程度,进而控制仿旧颜色的深浅,C项正确;纤维素分子中不含磷酸二酯键,D项错误。20.固定化脂肪酶的方法一般是:将酶液和一定浓度的海藻酸钠溶液混合后,用注射器滴到一定浓度CaCl2溶液中,25℃静置固化2h,过滤洗涤,再加入戊二醛溶液中,25℃化学结合2h,过滤、洗涤和干燥后就可得到颗粒状固定化脂肪酶。兴趣小组对该固定化酶的性质和其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分探究结果(注:纵坐标为酶活力,包括酶活性和酶的数量;a为游离酶;b为固定化脂肪酶),下列分析正确的是()A.在温度或pH变化时,与游离酶相比,固定化酶具有的缺点是稳定性较低B.这种固定化脂肪酶使用的方法有物理吸附法、包埋法和化学结合法三种方法相结合C.CaCl2的量太少时酶活力较低,原因可能是包埋不完全,包埋在内部的部分酶会流失D.海藻酸钠溶液浓度较高时,酶活力较低,原因可能是形成的凝胶孔径较大,影响酶与底物的结合答案C解析由图1和图2可以看出,在温度或pH变化时,与游离酶相比,固定化酶具有的优点是稳定性较高;此酶应用了包埋法和化学结合法两种方法相结合,但没有应用物理吸附法;CaCl2的作用是使凝胶珠稳固聚沉,其量太少时酶活力较低可能是由于包埋不完全,使包埋在内部的部分酶流失;海藻酸钠溶液浓度较高时,形成的凝胶孔径较小。二、非选择题(共4个小题,50分)21.(12分)回答下列问题。(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常,用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时,不能使用开水,原因是。若要去除衣服上的血渍,应选择含有(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉,理由是。

(2)某同学为了洗去衣服上的油渍,洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶,该同学的做法(填“合理”或“不合理”),理由是。

(3)已知溶液的pH可以影响酶活性,推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是影响了酶和底物分子中(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基团的解离状态。

答案(1)开水使血中的蛋白质变性而沉淀,难以清洗蛋白酶丙碱性条件下只有蛋白酶丙有活性(2)不合理蛋白酶会降解脂肪酶(3)羧基和氨基22.(16分)果粒生产在中国尚属起步阶段。果粒除了可直接食用外还可作为配料加入酸奶、冰激凌、果冻等食品中。果粒的硬度和形状直接影响着最终产品的质量。如酸奶用果粒必须符合以下质量标准:a.果粒含量高;b.相同的果粒分布和正常的黏稠度。但大部分果粒经高温处理或机械泵出后成形果粒量少,且果粒硬度不够,这势必会影响下一步的生产。果胶酶作为一种新型加工助剂,可将果粒的组织结构损坏程度降到最小,最大限度地提高成形果粒的含量。根据以上内容回答下列问题。(1)果胶酶是指,包括等。

(2)果胶酶作为一种果粒加工助剂,它能将果胶分解成可溶性的,由酶的性可知,组成果粒的另一成分不会被分解。

(3)在果粒制作时按“每千克水果2mL酶”的量加入酶制剂,加热至40～45℃,缓慢搅拌处理10～15min。最后加热到90～92℃,再冷却罐装。在此过程中按“每千克水果2mL酶”的量加入酶的意义在于;在温度为40～45℃时搅拌处理的原因是;最后升温到90～92℃再冷却罐装的目的是。

(4)果粒与果汁产品在成分上的主要区别在于

。

答案(1)分解果胶的一类酶多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶(2)半乳糖醛酸专一纤维素(3)控制好酶的用量,一方面使果胶酶被充分利用,节约成本,另一方面不能多用,以免造成浪费在温度为40～45℃时果胶酶活性最高,搅拌使果胶酶与果胶充分接触灭菌(4)果粒产品中有纤维素,果汁中不含纤维素23.(12分)某洗衣粉的包装袋上印有如下说明。请回答下列问题。成分:含碱性蛋白酶等。用法:洗涤前先将衣物浸于含洗衣粉的水内数分钟,使用温水效果更佳。注意:切勿用于丝质及羊毛衣料,用后彻底洗手。(1)质监局针对该洗衣粉设计了如下实验:步骤A组B组1加入一定浓度的该洗衣粉溶液加入经煮沸并冷却的相同浓度的该洗衣粉溶液(与A组等量)2加入相同的涂有蛋白膜的胶片3置于适宜且相同的温度条件下质监局做该实验的目的是,可通过观察予以确认。

(2)某中学生为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度,参考上表中的材料及方法进行了有关实验,并把实验结果以曲线图A、B的形式表示了出来。①由图可知,使用该加酶洗衣粉的最适温度约为。

②用语言描述从0℃升到45℃时酶催化效率的变化趋势。。

③B图中温度从75℃降到45℃的催化效率变化曲线与横轴重叠,出现这种结果的理由是。

答案(1)检查该洗衣粉是否含有蛋白酶一段时间后A、B两组中胶片上蛋白膜的变化情况(2)①45℃②从0℃升到45℃的过程中,随温度的升高,酶的催化效率逐渐增强③75℃时酶的空间结构已被破坏(或酶的活性已丧失)解析由题图可知,在45℃时,酶的催化效率最高;在0℃和75℃时,酶活性为零,但0℃时酶并未失活,温度升高,酶活性恢复;从75℃降到45℃,酶活性不能恢复,是因为75℃时酶已失活。24.(2021全国甲)(10分)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果(“+”越多表示去渍效果越好),实验结果见下表。污渍加酶洗衣粉A加酶洗衣粉B加酶洗衣粉C无酶洗衣粉(对照)血渍++++++++油渍++++++++根据实验结果回答下列问题。(1)加酶洗衣粉A中添加的酶是;加酶洗衣粉B中添加的酶是;加酶洗衣粉C中