专题25-酶与生物技术在其他方面的应用课件

专题25酶与生物技术在其他方面的应用高考生物

(课标Ⅰ)专题25酶与生物技术在其他方面的应用高考生物(课标Ⅰ)五年高考A组统一命题·课标卷题组考点1酶的应用考点2特定成分的提取与分离1.(2017课标全国Ⅲ,37,15分)绿色植物甲含有物质W,该物质为无色针状晶体,易溶于极性有机

溶剂,难溶于水,且受热、受潮易分解。其提取流程为:植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提

取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成品。回答下列问题:(1)在提取物质W时,最好应选用的一种原料是

(填“高温烘干”“晾干”或“新

鲜”)的植物甲,不宜选用其他两种的原因是

。(2)提取物质W时,振荡的作用是

。(3)活性炭具有很强的吸附能力,在提取过程中,用活性炭处理提取液的目的是

。(4)现有丙酮(沸点56℃)、乙醇(沸点约78℃)两种溶剂,在提取物质W时,应选用丙酮作为提取

剂,理由是

。(5)该实验操作过程中应注意的事项是

(答出两点即可)。五年高考A组统一命题·课标卷题组考点1酶的应用考点2特2答案(1)晾干高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;新鲜的植物甲含水量高,用于

提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果(2)使原料和溶剂充分混匀

(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的

情况下操作,防火解析本题主要考查了植物特定成分提取的方法和原理。(1)由题意知,物质W难溶于水,且受

热、受潮易分解,所以若高温烘干植物甲,其中的物质W易被破坏;而新鲜的植物甲含水量高,

粉碎后出水较多,会稀释用于提取的极性有机溶剂,进而降低对物质W的提取效果,所以不宜选

用高温烘干的植物甲或新鲜的植物甲。(2)提取物质W时,加溶剂后振荡的目的是使原料和溶

剂充分混匀。(3)物质W为无色针状晶体,提取过程中利用活性炭的吸附能力可以去除绿色植

物甲溶解在提取液中的色素。(4)由于丙酮的沸点低于乙醇,所以选用丙酮作为提取剂蒸馏时

所需的温度较低,可减少物质W的受热分解。(5)该实验操作除需要严格遵守操作流程,注意实

验安全(如防火)外,还应结合提取物W受热易分解的特点,在温度较低的情况下操作。素养解读本题考查植物特定成分的提取方法与操作,属于对科学探究素养的考查。审题方法本题的“题眼”是物质W的特性,紧扣题眼,可轻松解题。答案(1)晾干高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;32.(2015课标全国Ⅱ,39,15分,0.47)回答与胡萝卜素有关的问题:(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是

(填“α-胡萝卜素”“β-胡萝卜素”或“γ-

胡萝卜素”),该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子

,后者缺乏会引起人在弱光下

视物不清的病症,该疾病称为

。胡萝卜素是

(填“挥发性”或“非挥发

性”)物质。(2)工业生产上,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,

(填“需要”或“不需要”)

将新鲜的岩藻干燥。(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的

作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外

一种的理由是

。答案(1)β-胡萝卜素维生素A夜盲症非挥发性(每空2分,共8分)(2)需要(2分)(3)乙酸乙酯(2分)萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂(3分,其

他合理答案也给分)2.(2015课标全国Ⅱ,39,15分,0.47)回答与胡萝4解析(1)胡萝卜素中最主要的组成成分是β-胡萝卜素,β-胡萝卜素在人体内可以转变成维生

素A,后者缺乏会引起夜盲症。胡萝卜素是非挥发性物质。(2)用养殖的岩藻作为原料提取胡

萝卜素时要进行干燥处理,以利于萃取。(3)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该能够充分溶解胡萝

卜素,并且不与水混溶,乙醇属于水溶性有机溶剂。素养解读本题考查胡萝卜素的提取原理与方法,属于对方案探讨、结果分析等科学探究素

养的考查。解析(1)胡萝卜素中最主要的组成成分是β-胡萝卜素,β-胡5考点1酶的应用B组自主命题·省(区、市)卷题组1.[2019浙江4月选考,32(一),7分]回答与果胶和果胶酶有关的问题:(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其原因除水果中果胶含量较高外,还因为

。(2)为了获得高产果胶酶微生物的单菌落,通常对分离或诱变后的微生物悬液进行

。(3)在某种果汁生产中,用果胶酶处理显著增加了产量,其主要原因是果胶酶水解果胶使

。果汁生产中的残渣果皮等用于果胶生产,通常将其提取液浓

缩后再加入

使之形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。(4)常用固定化果胶酶处理含果胶的污水,其主要优点有

和可连续处

理等。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温

度、pH、作用时间等环境因素外,还需考虑的主要有

和

。考点1酶的应用B组自主命题·省(区、市)卷题组1.[206答案(1)腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多(2)涂布分离(或划线分离)(3)水果组织软化疏松及细胞受损95%乙醇(4)提高果胶酶的稳定性固定化的方法固定化所用的介质解析(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其原因除水果中果胶含量较高外,还因

为腐烂的水果中含有较多产果胶酶的微生物,如苹果青霉等。(2)为了获得高产果胶酶微生物

的单菌落,通常对分离或诱变后的微生物悬液进行涂布分离或划线分离。(3)在某种果汁生产

中,用果胶酶处理显著增加了产量,其主要原因是果胶酶水解果胶使水果组织软化疏松并破坏

细胞。果汁生产中的残渣果皮等用于果胶生产,通常将其提取液浓缩后再加入95%乙醇使之

形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。(4)常用固定化果胶酶处理含果

胶的污水,其主要优点有可提高果胶酶的稳定性和可连续处理等。在建立和优化固定化果胶

酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等环境因素外,还

需考虑的主要有固定化的方法和固定化所用的介质。答案(1)腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多解析(1)通72.(2016江苏单科,29,9分)为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响,以及固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验,流程及结果如下。请回答下列

问题:图12.(2016江苏单科,29,9分)为了探索海藻酸钠固定化对8

图2(1)实验中的海藻酸钠作用是

,CaCl2的作用是

。(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,宜采用

洗涤。

图1中1.0%海藻酸钠组培养24h后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因是

。

9(3)为探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为

海藻酸钠制备凝胶球。(4)图2中空白凝胶球组Zn2+浓度下降的原因是

。结合图1和图2分析,固定

化藻的实验组24~48h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是

;72~96

h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有

。答案(1)包埋绿球藻(包埋剂)与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)(2)培养液(生理盐水)海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)(3)2.0%(4)凝胶吸附Zn2+绿球藻生长(繁殖)速度快绿球藻生长(增殖)速度慢,溶液中Zn2+浓度较低(3)为探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为10解析

(1)海藻酸钠在固定化绿球藻的过程中作为包埋剂。CaCl2可与海藻酸钠反应,促使海藻

酸钠形成凝胶球。(2)利用培养液或生理盐水等洗涤凝胶球不至于造成绿球藻过量吸水或失

水,从而保持正常的活性状态。1.0%海藻酸钠组移去凝胶球,溶液呈绿色,说明绿球藻逸出了

凝胶球,原因是制备凝胶球时,使用的海藻酸钠浓度过低,导致凝胶球孔径过大。(3)图1显示,在

不同浓度的海藻酸钠的作用下,当海藻酸钠浓度为2.0%时,固定化的绿球藻数量最多,故探索

固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为2.0%的海藻酸钠制备凝胶球。(4)空白凝胶

球中无绿球藻,故该组Zn2+浓度下降是空白凝胶的吸附作用所致。图1显示,固定化藻的实验组

24~48h间绿球藻数量增加快,而72~96h间绿球藻数量基本不变,这是导致两个时间段Zn2+浓度

下降速度不同的原因。解析

(1)海藻酸钠在固定化绿球藻的过程中作为包埋剂。113.(2015山东理综,35,12分)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。

乳糖酶的制备及固定化步骤如下:(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用

作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作

用是

。从功能上讲,这种培养基属于

。(2)培养微生物L前,宜采用

方法对接种环进行灭菌。(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳

速度越快,说明其分子量越

。(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的

确定其应用价值。除化学结合法外,酶的固定化方法还包括

、

、离子吸附法及交联法等。3.(2015山东理综,35,12分)乳糖酶能够催化乳糖水解12答案(1)乳糖凝固剂选择培养基(2)灼烧(3)小(4)(酶)活性[或:(酶)活力]包埋法物理吸附法(注:两空可颠倒)解析(1)产乳糖酶的微生物可以利用乳糖,故宜选用以乳糖作为唯一碳源的培养基筛选获得

产乳糖酶的微生物,这类培养基为选择培养基。培养基中常用琼脂作为凝固剂。(2)接种环常

用灼烧灭菌法进行灭菌。(3)电泳法检测蛋白质分子量大小的原理是电荷相同的蛋白质,分子

量越小,其电泳速度越快。(4)酶的固定化方法有化学结合法、包埋法和物理吸附法等。固定

化酶的活性越高,其应用价值越大,故可通过检测固定化酶的活性确定其应用价值。答案(1)乳糖凝固剂选择培养基解析(1)产乳糖酶的微134.(2015海南单科,30,15分)生产果汁时,用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量。回答下列相

关问题:(1)某同学用三种来源的果胶酶进行三组实验,各组实验除酶的来源不同外,其他条件都相同,

测定各组的出汁量,据此计算各组果胶酶活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是

。(2)现有一种新分离出来的果胶酶,为探究其最适温度,某同学设计了如下实验:取试管16支,分

别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液,混匀,平均分为4组,分别置于0℃、5℃、10℃、40℃

下保温相同时间,然后,测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的

不足之处有

和

。(3)某同学取5组试管(A~E)分别加入等量的同种果泥,在A、B、C、D4个实验组的试管中分

别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶,然后,补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同;E

组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后,

测定各组的出汁量。通过A~D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中,若要检测

加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量,E组设计

(填“能”或“不能”)达到目的,其原因是

。4.(2015海南单科,30,15分)生产果汁时,用果胶酶处14答案(1)比较不同来源果胶酶的活性(4分,其他合理答案也给分)(2)温度范围设置不合理温度梯度设置不合理(每空3分,共6分,其他合理答案也给分)(3)不能(2分)未加入缓冲液(3分,其他合理答案也给分)解析(1)利用不同来源的果胶酶处理果泥,检测各组出汁量,据此可以比较不同来源的果胶酶

的活性大小。(2)探究果胶酶的最适温度时,一般在20~70℃范围内,每隔5℃进行梯度设计。

显然题中温度设置过低,温度梯度设置不均。(3)本实验的目的是检测不同量的同种果胶酶下

的出汁量的差异,为保证单一变量,A~E组都应加入等量缓冲溶液。方法技巧探究果胶酶的最适温度时,注意温度设置要均匀,梯度不宜过大。考点2特定成分的提取与分离答案(1)比较不同来源果胶酶的活性(4分,其他合理答案也给151.(2014山东理综,35,12分)玉米是重要的粮食作物,经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖

等。流程如下:(1)玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。培养酵母菌时,

该水解产物为酵母菌的生长提供

。发酵过程中检测酵母菌数量可采用

法或稀释涂布平板法计数。(2)玉米胚芽油不易挥发,宜选用

法或

法从玉米胚芽中提取。(3)玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖异构酶的作用下转化成果糖。利用

技

术可使葡萄糖异构酶重复利用,从而降低生产成本。(4)利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时,需用耐高温的

催化。PCR一般

要经历三十次以上的循环,每次循环包括变性、

和

三步。C组教师专用题组1.(2014山东理综,35,12分)玉米是重要的粮食作物,16答案(1)碳源显微镜直接计数(2)压榨萃取(注:两空可颠倒)(3)固定化酶(4)(Taq)DNA聚合酶(低温)复性(或退火)(中温)延伸解析(1)纤维素的水解产物可为酵母菌的生长提供碳源;发酵过程中对酵母菌计数的方法有

显微镜直接计数法或稀释涂布平板法。(2)由于玉米胚芽油不易挥发,所以可采用压榨法或萃

取法进行提取。(3)利用固定化酶技术可使葡萄糖异构酶重复利用。(4)PCR技术需要耐高温

的DNA聚合酶催化子链的合成;PCR的每次循环均包括变性、复性、延伸三步。答案(1)碳源显微镜直接计数解析(1)纤维素的水解产物172.(2010课标,39,15分)下列是与芳香油提取相关的问题,请回答:(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有

的

性质。蒸馏时收集的蒸馏液

(是、不是)纯的玫瑰精油,原因是

。(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,蒸馏过程中,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和

。当原料量等其他条件一定时,提取量随蒸馏时间的变化趋势是

。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会

,原因是

。(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度

的地方,目的是

。(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时

采摘花的最合适时间为

天左右。2.(2010课标,39,15分)下列是与芳香油提取相关的问18(6)从薄荷叶中提取薄荷油时

(能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,理由

是

。答案(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定不是玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来,所得

到的是油水混合物(2)蒸馏温度在一定的时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加,一定时间后提取量不再增加

(3)下降部分精油会随水蒸气挥发而流失(4)较低减少挥发(或防止挥发)(5)a(6)能

薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似(6)从薄荷叶中提取薄荷油时

(能、不能)采用从19解析

(1)由玫瑰精油的化学性质稳定(耐一定程度高温)、易挥发(水蒸气可以将精油携带出

来)、难溶于水(冷却后油水会重新分层),所以玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取。(2)当水和

原料量一定时,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和蒸馏温度,在一定的时间内随着蒸馏

时间的延长提取量不断增加,一定时间后不再增加。如果蒸馏温度过高,提取量也会减少。(3)

如果蒸馏过程中不进行冷却,部分精油会随水蒸气挥发,则精油提取量会下降。(4)玫瑰精油具

有挥发性,瓶装精油时若密封不严,需要低温保存,以减少挥发。(5)分析图示可知,在该植物花

的蓓蕾期与开放期之间(即a时期)精油含量最高。(6)由于薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似,

易挥发、难溶于水、化学性质稳定,故可以用水蒸气蒸馏法提取。解析

(1)由玫瑰精油的化学性质稳定(耐一定程度高温)20三年模拟A组2017—2019年高考模拟·考点基础题组考点1酶的应用1.(2019安徽合肥二模,37)研究性学习小组为探究市售一种含碱性蛋白酶的洗衣粉使用的最适

温度,设计了相关实验,实验装置及实验结果如图所示,请回答相关问题。请回答下列问题:(1)与普通洗衣粉相比,该洗衣粉可以很好地清除衣物的血渍和奶渍,主要是因为

。包装袋上注明“切勿用于丝质及羊毛衣料”,你认为原因是

。(2)由图可知,在0℃和75℃时,酶的催化效率基本都为零。但当温度回到最适温度时,能恢复三年模拟A组2017—2019年高考模拟·考点基础题组考点21催化能力的温度是0℃,原因是

。(3)在实验过程中可通过直接测定

(指标)来表示该洗衣粉中酶的催化

效率。为缩短反应的时间,你认为可以采用的方法是

。(4)生产碱性蛋白酶成本高,目前可以采用

技术多次重复使用酶以降低成本。该技术

常使用的方法是化学结合法和

。答案(1)碱性蛋白酶能水解血渍和奶渍中的蛋白质丝质及羊毛衣料的主要成分是蛋白质,

会被碱性蛋白酶破坏(2)0℃时酶活性很低,但酶结构没有被破坏,75℃时酶结构遭破坏

(3)蛋白质块存在时间的长短提高酶的浓度(或“将蛋白块切得更小些,以增加蛋白酶和蛋白

质的接触面积”)(4)固定化酶物理吸附法催化能力的温度是0℃,原因是22解析(1)与普通洗衣粉相比,该洗衣粉可以很好地清除衣物的血渍和奶渍,主要是因为碱性蛋

白酶能水解血渍和奶渍中的蛋白质。包装袋上注明“切勿用于丝质及羊毛衣料”,原因是丝

质及羊毛衣料的主要成分是蛋白质,会被碱性蛋白酶破坏。(2)由图可知,在0℃和75℃时,酶

的催化效率基本都为零,但当温度回到最适温度时,能恢复催化能力的温度是0℃,原因是0℃

时酶活性很低,但酶结构没有被破坏,75℃时酶结构遭破坏。(3)在实验过程中可通过直接测

定蛋白质块存在时间的长短来表示该洗衣粉中酶的催化效率。为缩短反应的时间,可通过提

高酶的浓度或将蛋白块切得更小些,以增加蛋白酶和蛋白质的接触面积来实现。(4)生产碱性

蛋白酶成本高,目前可以采用固定化酶技术多次重复使用酶以降低成本。该技术常使用的方

法是化学结合法和物理吸附法。解析(1)与普通洗衣粉相比,该洗衣粉可以很好地清除衣物的血232.(2019河北唐山一中二模,37)图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作,图2是利用固定化酵

母细胞进行酒精发酵的示意图。请据图分析回答:

(1)图1中,将溶化好的海藻酸钠溶液

,加入已活化的酵母细胞,进行充分搅拌,使其

混合均匀,再转移至注射器中。海藻酸钠载体的特点是

。(2)某同学在图1步骤结束后得到图3所示的实验结果,出现此结果的可能原因有海藻酸钠浓度

过

(“高”或“低”)。2.(2019河北唐山一中二模,37)图1表示制备固定化酵母24(3)图1中制备的凝胶珠用

后再转移到图2装置中。(4)下面是制备固定化酵母细胞的步骤,正确的是

。①配制CaCl2溶液②配制海藻酸钠溶液③海藻酸钠溶液与酵母细胞混合④酵母细胞活

化⑤固定化酵母细胞A.①②③④⑤B.④①③②⑤C.④⑤②①③D.④①②③⑤(5)若用固定化酶技术生产高果糖浆,需要使用

酶。从酶数量的角度分析,与

固定化酶技术相比,固定化细胞固定的是

。如果反应物是大分子物质,应采用固定化

(“酶”或“细胞”)技术。答案(1)冷却至室温不溶于水、多孔(2)高(3)蒸馏水洗涤D(4)葡萄糖异构多酶

系统(或一系列酶或多种酶)酶(3)图1中制备的凝胶珠用

后再转移到图2装置中25解析(1)在将海藻酸钠溶液和酵母细胞混合时,应将完全溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室

温,再加入已活化的酵母细胞,否则会因温度过高而导致酵母细胞死亡。海藻酸钠载体的特点

是不溶于水、多孔。(2)图3中显示没有形成大小均匀的凝胶珠,出现此结果的可能原因有海

藻酸钠浓度过高,或者是注射器中的混合液推进的速度过快,或者是注射时针头离氯化钙溶液

距离太近。(3)利用固定化酵母细胞进行酒精发酵时,制备好的凝胶珠(固定好的酵母细胞)用

蒸馏水洗涤2~3次后再转移到图2所示的发酵装置中。(4)制备固定化酵母细胞的正确步骤是

酵母细胞活化→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。(5)葡萄糖异构酶能将葡萄糖转化成果糖,因此用固定化酶技术生产高果糖浆,需

要使用葡萄糖异构酶。固定化细胞固定的是多酶系统(或一系列酶或多种酶)。如果反应物是

大分子物质,应采用固定化酶技术。解析(1)在将海藻酸钠溶液和酵母细胞混合时,应将完全溶化261.(2019湖南岳阳二模,37)下列是三种植物有效成分的提取实验,回答相关问题:(1)薰衣草精油是由薰衣草提炼而成的,可以清热解毒,清洁皮肤,还能净化心灵。如图为提取

薰衣草精油的实验流程:薰衣草+水→A→油水混合物

分离油层

除水→B→薰衣草精油图中的A表示

过程,在此过程中影响薰衣草精油提取量的主要因素有

,图中B过滤的目的是

。(2)柠檬精油的提取,常采用

法而不用上述提取薰衣草精油的方法,原因是

。(3)胡萝卜素化学性质比较稳定,易溶于有机溶剂,可采用

提取。现有乙醇和乙酸乙酯

两种溶剂,应选用其中的

作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外一种的理由是

。考点2特定成分的提取与分离1.(2019湖南岳阳二模,37)下列是三种植物有效成分的提27答案(1)水蒸气蒸馏蒸馏的温度和时间除去固体硫酸钠(2)压榨水中蒸馏会导致原

料焦糊和有效成分水解等问题(3)萃取法乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水

混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂解析(1)提取薰衣草精油采用水蒸气蒸馏法,A表示水蒸气蒸馏过程,经过此过程可以得到油

水混合物,下一步加入甲NaCl分离油层,对分离的油层中的水分可以加入乙无水硫酸钠吸水,

然后经过B过滤除去固体硫酸钠就可以得到薰衣草精油了。蒸馏的时间和温度均会影响薰衣

草精油提取量。(2)因为水中蒸馏会出现原料焦糊和有效成分水解等问题,故柠檬精油常用压

榨法提取。(3)胡萝卜素的提取常采用萃取法。因为乙醇是水溶性溶剂,故不选用乙醇而选择

乙酸乙酯作为萃取剂,因为乙酸乙酯既能溶解胡萝卜素,又不与水混溶。易错警示萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受到原料颗粒的大小、紧

密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。答案(1)水蒸气蒸馏蒸馏的温度和时间除去固体硫酸钠(282.(2019河北唐山一中一模,37)蛋白质提取、分离在分子生物学研究中具有重要意义。(1)蛋白质提取和分离的步骤一般分为

、

、纯化和纯度鉴定。(2)若要从红细胞中提取血红蛋白,则要对获得的红细胞进行洗涤、

和分离血

红蛋白溶液、

,才能获得含杂质较少的血红蛋白溶液。(3)分离血红蛋白溶液环节,试管溶液明显分为四层,我们保留其中的第

层(自上而

下)。溶液特征是

(颜色等)。(4)通过

法将样品进一步纯化,经

方法(使用最多

的)进行纯度鉴定。答案(1)样品处理粗分离(2)血红蛋白释放透析(3)3红色透明(4)凝胶色谱

SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳2.(2019河北唐山一中一模,37)蛋白质提取、分离在分子29解析(1)蛋白质的提取和分离包括样品处理(红细胞的洗涤)、粗分离(血红蛋白的释放、离

心分离血红蛋白溶液、透析)、纯化和纯度鉴定。(2)血红蛋白因含有血红素而呈红色。若要

从红细胞中提取血红蛋白,需要对红细胞进行洗涤,去除杂蛋白;再将洗涤好的红细胞加水、并

充分搅拌使红细胞破裂,释放出血红蛋白;再对血红蛋白溶液进行分离;再加入磷酸缓冲液进行

透析。(3)分离血红蛋白时,从上到下依次是有机溶剂、脂类物质、血红蛋白溶液、红细胞破

碎物沉淀,血红蛋白水溶液位于第3层,特征是红色透明液体。(4)采用凝胶色谱法对血红蛋白

进行纯化。若要对蛋白质的纯度进行鉴定,常用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳。易错警示若红细胞的洗涤次数过少,无法除去血浆蛋白等;离心速度过高和时间过长会使白

细胞等一同沉淀,达不到分离的效果。解析(1)蛋白质的提取和分离包括样品处理(红细胞的洗涤)、30B组2017—2019年高考模拟·专题综合题组时间:20分钟分值:60分非选择题(每题15分,共60分)1.(2019河南洛阳二模,37)(15分)回答下列问题:(1)酶活性是指酶催化一定化学反应的能力,酶活性的高低可以用在一定条件下,酶所催化某一

反应的

来表示。与一般酶制剂相比,固定化酶的突出优点是既能与反应物

,

又能与产物

,还能被反复利用。(2)探索温度对淀粉酶活性的影响实验,需要进行如下步骤:①取3支试管,各注入2mL淀粉溶液并分别编号A、B、C②再取3支试管,各注入1mL淀粉酶溶液并分别编号a、b、c③向3支试管各滴1滴碘液④将A、a试管放在60℃的热水中,B、b放在沸水中,C、c放在冰水中,各维持温度5min⑤分别将A与a、B与b、C与c混合后,再依次放在60℃的热水、沸水和冰水中维持温度5min⑥观察实验现象最合理的操作顺序是

。A.①②③④⑤⑥B.①②④⑤③⑥C.①④②③⑤⑥D.①②⑤④③⑥B组2017—2019年高考模拟·专题综合题组1.(20131(3)酒精发酵过程相关的酶存在于酵母菌的

中。(4)纤维素分解菌因能产纤维素酶而广泛存在,纤维素酶是一种复合酶,在三种酶的

作

用下,纤维素被分解成葡萄糖。在以纤维素为唯一碳源的培养基上培养一段时间后,培养基表

面形成多个单菌落,但不同菌株分解能力有差异,为选出高效分解的菌株,请利用所学知识,写

出具体思路:

。答案(除标注外,每空2分,共15分)(1)反应速度接触分离(2)B(3)细胞质基质(4)协

同用纤维素含量相同并加入刚果红的鉴别培养基分别培养各菌株,培养相同时间后比较透

明圈的大小。透明圈越大,说明分解能力越强(3分)(3)酒精发酵过程相关的酶存在于酵母菌的

中。答32解析本题通过酶活力测定的操作分析,考查考生的科学探究素养。(1)酶的活性是指酶催化

一定化学反应的能力,可用在一定条件下其所催化某一化学反应的反应速度表示。与一般酶

制剂相比,固定化酶不仅能与反应物充分接触,还能与产物分离,并且可以反复利用。(2)该实

验的自变量是温度的不同;由于酶具有高效性,因此在进行实验时,应先使酶溶液和底物溶液分

别达到实验温度后再混合,以免对实验结果产生干扰。将相同温度下的酶溶液和底物溶液混

合后,维持各自的实验温度一定时间,以保证酶有足够的时间催化化学反应。最后向试管中滴

加碘液,通过检测淀粉的剩余量的多少(可通过颜色深浅来表示)来判断酶的活性。综上分析,

最合理的实验顺序是①②④⑤③⑥。(3)酒精发酵过程利用的是酵母菌无氧呼吸产生酒精的

原理,酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质,因此酒精发酵过程相关的酶存在于酵母菌的细胞

质基质中。(4)纤维素酶是一种复合酶,它至少含有三种组分,即C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶,前

两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。因此在三种酶的协同

作用下,纤维素被分解成葡萄糖。刚果红可以与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶

分解后,红色复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。为选出高效分解纤维素

的菌株,可以用纤维素含量相同并加入刚果红的鉴别培养基分别培养各菌株,培养相同时间后比较透明圈的大小。透明圈越大,说明分解能力越强。解析本题通过酶活力测定的操作分析,考查考生的科学探究素养。33题后悟道实验设计要遵循对照原则和单一变量原则。探索温度对酶活性影响的实验中,单

一变量是温度,实验过程中至少要设计3个温度值,需先将酶和底物调到相应的温度,然后再混

合,顺序不能颠倒。题后悟道实验设计要遵循对照原则和单一变量原则。探索温度对酶342.(2019安徽蚌埠二模,37)(15分)有同学发现生产面筋(小麦中的蛋白质)会产生大量的淀粉,这

些淀粉可以用来生产葡萄糖、酒精和醋酸。如图是某位同学设计的利用淀粉的流程。结合

已有知识回答以下问题:

(1)为了节约成本,使微生物能重复使用,常采用

法固定微生物,原因是

。(2)固定化细胞可以用海藻酸钠,其作用是

,加热溶化后的海藻酸钠需冷

却到室温才可以加入菌体的原因是

;该操作还需要使用氯化钙

溶液,其作用是

。(3)整个操作过程需要在无杂菌的条件下进行,对使用到的玻璃器具一般用

法灭

菌。从生产酒精到生产醋酸的转变过程中需要改变的是

。(从两个方面回答)2.(2019安徽蚌埠二模,37)(15分)有同学发现生产面35答案(除标注外,每空2分,共15分)(1)包埋细胞体积大,难以吸附或结合(2)包埋细胞(或微

生物或酵母菌和醋酸菌)防止温度高导致微生物(或酵母菌和醋酸菌)死亡促进海藻酸钠

和微生物混合液形成凝胶珠(或交联剂)(3)干热灭菌温度由18~25℃调整为30~35℃、氧

气条件由无氧调整为有氧(或由密封调整为通入空气)(3分)解析本题通过对细胞的固定化操作分析,考查考生的科学探究素养。(1)由于细胞体积较大,

难以吸附或结合,通常细胞用包埋法固定化。(2)在包埋法固定细胞中,选用海藻酸钠作载体包

埋细胞(或微生物或酵母菌和醋酸菌),为了避免因为温度高导致微生物(或酵母菌和醋酸菌)死

亡,加热溶化后的海藻酸钠需冷却到室温才可以加入菌体。该操作还需要使用氯化钙溶液,其

作用是促进海藻酸钠和微生物混合液形成凝胶珠(或交联剂)。(3)对玻璃器具一般用干热灭

菌法进行灭菌,生产酒精的原理是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精,酒精发酵的适宜温度为18~2

5℃,生产醋酸的醋酸菌是需氧型的,进行有氧呼吸产生醋酸,醋酸菌的最适生长温度是30~35

℃,因此从生产酒精到生产醋酸的转变过程中需要改变的是温度由18~25℃调整为30~35℃,

氧气条件由无氧调整为有氧(或由密封调整为通入空气)。答案(除标注外,每空2分,共15分)(1)包埋细胞体积大363.(2019河南开封一模,37)(15分)图1~3是植物有效成分的提取装置图。请据图回答下列有关

问题:(1)橘皮精油的提取一般用图1装置,而不用图2装置,理由是

。对所获压榨液进行一系列处理的目的是

。(2)利用图2装置提取玫瑰精油,冷凝管内水流方向与蒸汽的流向

,再将锥形瓶内乳浊

液中的玫瑰精油和大部分水分离开,需要用

(仪器)。(3)因胡萝卜素具有

的特点,可用图3装置来萃取。用石油醚作为萃取剂的理由是

。所获萃取液的浓缩

(能、否)直接使用图2装

置进行。用纸层析法对提取的胡萝卜素粗品进行鉴定时,用

点样,若出

现

(层析结果),则说明胡萝卜素提取成功。3.(2019河南开封一模,37)(15分)图1~3是植物有37答案(除标注外,每空2分,共15分)(1)橘皮精油用水蒸气蒸馏会发生部分水解、用水中蒸馏

会产生原料焦糊(或水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题)把橘皮精油与水、糊

状杂质等分离开(2)相反(1分)分液漏斗(1分)(3)易溶于有机溶剂石油醚是水不溶性有

机溶剂且沸点高能(1分)标准样品和提取样品提取样品的层析带中有和标准样品一样

的层析带答案(除标注外,每空2分,共15分)(1)橘皮精油用水蒸气38解析本题综合考查植物有效成分的提取与分离方法,涉及科学探究素养中的方案探讨与技

术评价。(1)由于橘皮精油用水蒸气蒸馏会发生部分水解、用水中蒸馏会产生原料焦糊,所以

橘皮精油的提取一般用图1装置即压榨的方法提取。对所获压榨液还需要过滤、静置、再次

过滤等一系列处理,目的是把橘皮精油与水、糊状杂质等分离开。(2)为了对蒸馏出的精油起

到冷凝的作用,冷凝管内水流方向与蒸汽的流向应相反,使蒸馏出的精油形成液态,便于收集。

锥形瓶内乳浊液中的玫瑰精油和大部分水可用分液漏斗进行分离。(3)因胡萝卜素具有易溶

于有机溶剂的特点,可用图3装置来萃取。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能

够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶,而石油醚是水不溶性有机溶剂且沸点高,故可用石油醚

作为萃取剂提取胡萝卜素。所获萃取液的浓缩能直接使用图2装置进行,通过该装置可将有机

溶剂蒸发掉,剩余胡萝卜素。用纸层析法对提取的胡萝卜素粗品进行鉴定时,用标准样品和提

取样品点样,若出现提取样品的层析带中有和标准样品一样的层析带,则说明胡萝卜素提取成功。题后悟道图1为压榨装置,一般水中蒸馏容易产生焦糊及有效成分水解的原料(如柑橘、柠

檬)可采用压榨法提取有效成分。图2为水中蒸馏装置,适用于有效成分容易随水蒸气一同蒸

馏出的成分的提取,如玫瑰精油。图3为萃取装置,胡萝卜素的提取一般采用萃取的方法。解析本题综合考查植物有效成分的提取与分离方法,涉及科学探究394.(2019湖南怀化二模,37)(15分)近日,神经学家发现一个免疫球蛋白——β2微球蛋白除具有免

疫作用外,在患有阿尔茨海默病以及其他认知障碍疾病的病人体内浓度均较高。对这种蛋白

的研究受到了研究者重视。(1)从血液中提取和分离β2微球蛋白可以在进行了样品处理和粗分离的基础上,用凝胶色谱法

进行进一步的纯化,进入色谱柱的相对分子质量不同的蛋白质按相对分子质量不同先后洗脱

下来,其中相对分子质量大的蛋白质

(填“先”或“后”)洗脱出来。(2)若用电泳法分离纯化β2微球蛋白,其原理是利用了分离样品中各种分子

的差

异以及分子本身的大小、形状的不同,在电场的迁移速度不同而实现分离的。(3)有研究者为获得大量β2微球蛋白,提出通过培养转基因细菌来获得,对此细菌进行培养所用

培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为细菌生长提供

,对培养基的灭菌主要采用

的方法。若培养基需要调节pH,则应在灭菌之

(填“前”或“后”)调

节。(4)为了获得由单个细菌繁殖而来的菌落,最好的接种方法是

,此方法涉及倒平

板操作,倒平板时应该待温度冷却至

℃左右时进行。实验结束时,每个平板上菌落数控制在

之间以便计数。4.(2019湖南怀化二模,37)(15分)近日,神经学家发40答案(1)先(2)带电性质(3)碳源和氮源(或答碳源、氮源、维生素)高压蒸汽灭菌前

(4)稀释涂布平板法5030~300解析本题主要通过蛋白质的分离操作,考查考生的科学探究素养。(1)凝胶色谱法分离纯化

蛋白质时,进入色谱柱的相对分子质量不同的蛋白质按相对分子质量不同先后洗脱下来,其中

相对分子质量大的蛋白质经过的路程短,没有进入凝胶内部而先洗脱出来。(2)电泳法分离纯

化蛋白质的原理是利用了分离样品中各种分子的带电性质和分子本身的大小及形状的不同,

在电场的迁移速度不同而实现分离的。(3)在微生物的培养基中,牛肉膏和蛋白胨可以为微生

物的生长提供碳源和氮源、维生素,对培养基常采用高压蒸汽灭菌法灭菌。在制备培养基时

需要在灭菌之前调节pH。(4)为获得细菌的单菌落常用稀释涂布平板法接种。倒平板时需要

在培养基冷却至50℃左右时进行。实验结束时,需要选择每个平板上菌落数控制在30~300的

平板进行计数。知识拓展凝胶色谱法:当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶(一些微小的多孔球体)时,相

对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量

较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速率较快。答案(1)先(2)带电性质(3)碳源和氮源(或答碳源、41C组2017—2019年高考模拟·应用创新题组1.(20195·3原创预测卷二,37)(15分)生物技术实践与我们的生活息息相关,结合所学的知识回

答下列问题:(1)胡萝卜素可以用来治疗由缺乏维生素A引起的各种疾病,在提取胡萝卜素时,不能用乙醇和

丙酮萃取胡萝卜素的原因是

,萃取的过程需采用

加热,将提取的胡萝卜素粗品

通过

进行鉴定,如果要想获得β-胡萝卜素,还必须对提取的产物进一步

。(2)若从土壤中纯化酵母菌,需用

(填“固体培养基”或“液体培养基”)培养,最

常用的接种方法是

。若用木糖来进行酒精发酵,需要将培

养基上的酵母菌菌株转接到

的培养基中,在

条件下培养一周后,收集存活的酵母菌,即所需菌种。(3)某同学计划统计土壤中纤维素分解菌总数,他选用稀释104、105、106倍的稀释液进行平板

划线,每种稀释液都设置了3个培养皿。从设计实验的角度看,还应设置的一组对照实验为

,此对照实验的目的是

,统计的菌落数往往比实际数目

(填“多”或“少”)。C组2017—2019年高考模拟·应用创新题组1.(20142答案(1)用于萃取胡萝卜素的有机溶剂,要能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶,而乙醇

和丙酮都是水溶性有机溶剂(2分)水浴(1分)纸层析法(1分)分离(1分)(2)固体培养基(1

分)平板划线法和稀释涂布平板法(2分)只含有木糖,不含有葡萄糖等其他碳源(2分)无

氧(1分)(3)不接种的空白培养基(2分)验证培养基是否被杂菌污染(1分)少(1分)解析(1)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水

混溶,乙醇和丙酮能够与水混溶。萃取的过程需采用水浴加热,以避免使用明火加热引起燃

烧、爆炸。将提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定。本实验只能提取胡萝卜素的混

合物,如果要获得β-胡萝卜素,还必须对提取的产物进一步分离。(2)可用平板划线法和稀释涂

布平板法将酵母菌接种在固体培养基上。培育用木糖发酵的酵母菌菌种,需用不含葡萄糖等

其他碳源,只含有木糖的培养基,在无氧的环境条件下,选择出能够完成酒精发酵的菌种。(3)

不接种的空白培养基用于验证培养基是否被杂菌污染。在统计菌落数目时,当两个或多个细

胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,统计的菌落数往往比实际数目少。答案(1)用于萃取胡萝卜素的有机溶剂,要能够充分溶解胡萝卜432.(20195·3原创预测卷四,37)(15分)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要的

应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下:(1)如表的培养液的pH均为7.0,若要筛选微生物L,则不能选择表中的

培养液。(多选)培养液乳糖乳糖酶NaNO3牛肉膏K2HPO4KClMgSO4·7H2OFeSO4A25g/L———1g/L0.5g/L1g/L0.01g/LB——3g/L—1g/L0.5g/L1g/L0.01g/LC25g/L1μg/L—3g/L1g/L0.5g/L1g/L0.01g/LD25g/L—3g/L—1g/L0.5g/L1g/L0.01g/L2.(20195·3原创预测卷四,37)(15分)乳糖酶44(2)为了获得能产乳糖酶的微生物L的单菌落,可采用

法将初筛菌液接种在

固体培养基上。(3)扩大培养微生物L时,通过增加营养物质的浓度

(可以/不可以)提高种群密度,分析

说明原因:

。(4)在乳糖酶提取纯化的过程中,应及时检测

。将酶固定化后,则有利于酶的

。(5)研究人员用筛选到的乳糖酶高产菌株J1和J4在不同温度和pH条件下进行发酵,测得发酵液

中酶活性的结果如图,推测菌株

更适合用于发酵,理由是

。

(2)为了获得能产乳糖酶的微生物L的单菌落,可采用45答案(1)A、B、C(3分)(2)平板划线(或稀释涂布平板)(1分)(3)不可以(1分)如果用于扩

大培养的液体培养基的营养物质浓度增大,则渗透压也升高,不利于微生物L生长(2分)(4)酶

活力(或酶活性)(2分)回收再利用(2分)(5)J4(2分)发酵过程中会产热和产酸,J4菌株在较

高温度和酸性环境下产生的乳糖酶的活性更高(2分)解析(1)培养液A没有氮源,B没有乳糖,C含有乳糖酶,所以均不能用于筛选产乳糖酶的微生

物。(2)分离纯化微生物的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(3)(4)(5)解析见答案。答案(1)A、B、C(3分)(2)平板划线(或稀释涂布平46专题25酶与生物技术在其他方面的应用高考生物

(课标Ⅰ)专题25酶与生物技术在其他方面的应用高考生物(课标Ⅰ)五年高考A组统一命题·课标卷题组考点1酶的应用考点2特定成分的提取与分离1.(2017课标全国Ⅲ,37,15分)绿色植物甲含有物质W,该物质为无色针状晶体,易溶于极性有机

溶剂,难溶于水,且受热、受潮易分解。其提取流程为:植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提

取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成品。回答下列问题:(1)在提取物质W时,最好应选用的一种原料是

(填“高温烘干”“晾干”或“新

鲜”)的植物甲,不宜选用其他两种的原因是

。(2)提取物质W时,振荡的作用是

。(3)活性炭具有很强的吸附能力,在提取过程中,用活性炭处理提取液的目的是

。(4)现有丙酮(沸点56℃)、乙醇(沸点约78℃)两种溶剂,在提取物质W时,应选用丙酮作为提取

剂,理由是

。(5)该实验操作过程中应注意的事项是

(答出两点即可)。五年高考A组统一命题·课标卷题组考点1酶的应用考点2特48答案(1)晾干高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;新鲜的植物甲含水量高,用于

提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果(2)使原料和溶剂充分混匀

(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的

情况下操作,防火解析本题主要考查了植物特定成分提取的方法和原理。(1)由题意知,物质W难溶于水,且受

热、受潮易分解,所以若高温烘干植物甲,其中的物质W易被破坏;而新鲜的植物甲含水量高,

粉碎后出水较多,会稀释用于提取的极性有机溶剂,进而降低对物质W的提取效果,所以不宜选

用高温烘干的植物甲或新鲜的植物甲。(2)提取物质W时,加溶剂后振荡的目的是使原料和溶

剂充分混匀。(3)物质W为无色针状晶体,提取过程中利用活性炭的吸附能力可以去除绿色植

物甲溶解在提取液中的色素。(4)由于丙酮的沸点低于乙醇,所以选用丙酮作为提取剂蒸馏时

所需的温度较低,可减少物质W的受热分解。(5)该实验操作除需要严格遵守操作流程,注意实

验安全(如防火)外,还应结合提取物W受热易分解的特点,在温度较低的情况下操作。素养解读本题考查植物特定成分的提取方法与操作,属于对科学探究素养的考查。审题方法本题的“题眼”是物质W的特性,紧扣题眼,可轻松解题。答案(1)晾干高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;492.(2015课标全国Ⅱ,39,15分,0.47)回答与胡萝卜素有关的问题:(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是

(填“α-胡萝卜素”“β-胡萝卜素”或“γ-

胡萝卜素”),该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子

,后者缺乏会引起人在弱光下

视物不清的病症,该疾病称为

。胡萝卜素是

(填“挥发性”或“非挥发

性”)物质。(2)工业生产上,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,

(填“需要”或“不需要”)

将新鲜的岩藻干燥。(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的

作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外

一种的理由是

。答案(1)β-胡萝卜素维生素A夜盲症非挥发性(每空2分,共8分)(2)需要(2分)(3)乙酸乙酯(2分)萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂(3分,其

他合理答案也给分)2.(2015课标全国Ⅱ,39,15分,0.47)回答与胡萝50解析(1)胡萝卜素中最主要的组成成分是β-胡萝卜素,β-胡萝卜素在人体内可以转变成维生

素A,后者缺乏会引起夜盲症。胡萝卜素是非挥发性物质。(2)用养殖的岩藻作为原料提取胡

萝卜素时要进行干燥处理,以利于萃取。(3)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该能够充分溶解胡萝

卜素,并且不与水混溶,乙醇属于水溶性有机溶剂。素养解读本题考查胡萝卜素的提取原理与方法,属于对方案探讨、结果分析等科学探究素

养的考查。解析(1)胡萝卜素中最主要的组成成分是β-胡萝卜素,β-胡51考点1酶的应用B组自主命题·省(区、市)卷题组1.[2019浙江4月选考,32(一),7分]回答与果胶和果胶酶有关的问题:(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其原因除水果中果胶含量较高外,还因为

。(2)为了获得高产果胶酶微生物的单菌落,通常对分离或诱变后的微生物悬液进行

。(3)在某种果汁生产中,用果胶酶处理显著增加了产量,其主要原因是果胶酶水解果胶使

。果汁生产中的残渣果皮等用于果胶生产,通常将其提取液浓

缩后再加入

使之形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。(4)常用固定化果胶酶处理含果胶的污水,其主要优点有

和可连续处

理等。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温

度、pH、作用时间等环境因素外,还需考虑的主要有

和

。考点1酶的应用B组自主命题·省(区、市)卷题组1.[2052答案(1)腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多(2)涂布分离(或划线分离)(3)水果组织软化疏松及细胞受损95%乙醇(4)提高果胶酶的稳定性固定化的方法固定化所用的介质解析(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其原因除水果中果胶含量较高外,还因

为腐烂的水果中含有较多产果胶酶的微生物,如苹果青霉等。(2)为了获得高产果胶酶微生物

的单菌落,通常对分离或诱变后的微生物悬液进行涂布分离或划线分离。(3)在某种果汁生产

中,用果胶酶处理显著增加了产量,其主要原因是果胶酶水解果胶使水果组织软化疏松并破坏

细胞。果汁生产中的残渣果皮等用于果胶生产,通常将其提取液浓缩后再加入95%乙醇使之

形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。(4)常用固定化果胶酶处理含果

胶的污水,其主要优点有可提高果胶酶的稳定性和可连续处理等。在建立和优化固定化果胶

酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等环境因素外,还

需考虑的主要有固定化的方法和固定化所用的介质。答案(1)腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多解析(1)通532.(2016江苏单科,29,9分)为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响,以及固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验,流程及结果如下。请回答下列

问题:图12.(2016江苏单科,29,9分)为了探索海藻酸钠固定化对54

图2(1)实验中的海藻酸钠作用是

,CaCl2的作用是

。(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,宜采用

洗涤。

图1中1.0%海藻酸钠组培养24h后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因是

。

55(3)为探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为

海藻酸钠制备凝胶球。(4)图2中空白凝胶球组Zn2+浓度下降的原因是

。结合图1和图2分析,固定

化藻的实验组24~48h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是

;72~96

h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有

。答案(1)包埋绿球藻(包埋剂)与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)(2)培养液(生理盐水)海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)(3)2.0%(4)凝胶吸附Zn2+绿球藻生长(繁殖)速度快绿球藻生长(增殖)速度慢,溶液中Zn2+浓度较低(3)为探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为56解析

(1)海藻酸钠在固定化绿球藻的过程中作为包埋剂。CaCl2可与海藻酸钠反应,促使海藻

酸钠形成凝胶球。(2)利用培养液或生理盐水等洗涤凝胶球不至于造成绿球藻过量吸水或失

水,从而保持正常的活性状态。1.0%海藻酸钠组移去凝胶球,溶液呈绿色,说明绿球藻逸出了

凝胶球,原因是制备凝胶球时,使用的海藻酸钠浓度过低,导致凝胶球孔径过大。(3)图1显示,在

不同浓度的海藻酸钠的作用下,当海藻酸钠浓度为2.0%时,固定化的绿球藻数量最多,故探索

固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为2.0%的海藻酸钠制备凝胶球。(4)空白凝胶

球中无绿球藻,故该组Zn2+浓度下降是空白凝胶的吸附作用所致。图1显示,固定化藻的实验组

24~48h间绿球藻数量增加快,而72~96h间绿球藻数量基本不变,这是导致两个时间段Zn2+浓度

下降速度不同的原因。解析

(1)海藻酸钠在固定化绿球藻的过程中作为包埋剂。573.(2015山东理综,35,12分)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。

乳糖酶的制备及固定化步骤如下:(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用

作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作

用是

。从功能上讲,这种培养基属于

。(2)培养微生物L前,宜采用

方法对接种环进行灭菌。(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳

速度越快,说明其分子量越

。(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的

确定其应用价值。除化学结合法外,酶的固定化方法还包括

、

、离子吸附法及交联法等。3.(2015山东理综,35,12分)乳糖酶能够催化乳糖水解58答案(1)乳糖凝固剂选择培养基(2)灼烧(3)小(4)(酶)活性[或:(酶)活力]包埋法物理吸附法(注:两空可颠倒)解析(1)产乳糖酶的微生物可以利用乳糖,故宜选用以乳糖作为唯一碳源的培养基筛选获得

产乳糖酶的微生物,这类培养基为选择培养基。培养基中常用琼脂作为凝固剂。(2)接种环常

用灼烧灭菌法进行灭菌。(3)电泳法检测蛋白质分子量大小的原理是电荷相同的蛋白质,分子

量越小,其电泳速度越快。(4)酶的固定化方法有化学结合法、包埋法和物理吸附法等。固定

化酶的活性越高,其应用价值越大,故可通过检测固定化酶的活性确定其应用价值。答案(1)乳糖凝固剂选择培养基解析(1)产乳糖酶的微594.(2015海南单科,30,15分)生产果汁时,用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量。回答下列相

关问题:(1)某同学用三种来源的果胶酶进行三组实验,各组实验除酶的来源不同外,其他条件都相同,

测定各组的出汁量,据此计算各组果胶酶活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是

。(2)现有一种新分离出来的果胶酶,为探究其最适温度,某同学设计了如下实验:取试管16支,分

别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液,混匀,平均分为4组,分别置于0℃、5℃、10℃、40℃

下保温相同时间,然后,测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的

不足之处有

和

。(3)某同学取5组试管(A~E)分别加入等量的同种果泥,在A、B、C、D4个实验组的试管中分

别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶,然后,补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同;E

组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后,

测定各组的出汁量。通过A~D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中,若要检测

加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量,E组设计

(填“能”或“不能”)达到目的,其原因是

。4.(2015海南单科,30,15分)生产果汁时,用果胶酶处60答案(1)比较不同来源果胶酶的活性(4分,其他合理答案也给分)(2)温度范围设置不合理温度梯度设置不合理(每空3分,共6分,其他合理答案也给分)(3)不能(2分)未加入缓冲液(3分,其他合理答案也给分)解析(1)利用不同来源的果胶酶处理果泥,检测各组出汁量,据此可以比较不同来源的果胶酶

的活性大小。(2)探究果胶酶的最适温度时,一般在20~70℃范围内,每隔5℃进行梯度设计。

显然题中温度设置过低,温度梯度设置不均。(3)本实验的目的是检测不同量的同种果胶酶下

的出汁量的差异,为保证单一变量,A~E组都应加入等量缓冲溶液。方法技巧探究果胶酶的最适温度时,注意温度设置要均匀,梯度不宜过大。考点2特定成分的提取与分离答案(1)比较不同来源果胶酶的活性(4分,其他合理答案也给611.(2014山东理综,35,12分)玉米是重要的粮食作物,经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖

等。流程如下:(1)玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。培养酵母菌时,

该水解产物为酵母菌的生长提供

。发酵过程中检测酵母菌数量可采用

法或稀释涂布平板法计数。(2)玉米胚芽油不易挥发,宜选用

法或

法从玉米胚芽中提取。(3)玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖异构酶的作用下转化成果糖。利用

技

术可使葡萄糖异构酶重复利用,从而降低生产成本。(4)利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时,需用耐高温的

催化。PCR一般

要经历三十次以上的循环,每次循环包括变性、

和

三步。C组教师专用题组1.(2014山东理综,35,12分)玉米是重要的粮食作物,62答案(1)碳源显微镜直接计数(2)压榨萃取(注:两空可颠倒)(3)固定化酶(4)(Taq)DNA聚合酶(低温)复性(或退火)(中温)延伸解析(1)纤维素的水解产物可为酵母菌的生长提供碳源;发酵过程中对酵母菌计数的方法有

显微镜直接计数法或稀释涂布平板法。(2)由于玉米胚芽油不易挥发,所以可采用压榨法或萃

取法进行提取。(3)利用固定化酶技术可使葡萄糖异构酶重复利用。(4)PCR技术需要耐高温

的DNA聚合酶催化子链的合成;PCR的每次循环均包括变性、复性、延伸三步。答案(1)碳源显微镜直接计数解析(1)纤维素的水解产物632.(2010课标,39,15分)下列是与芳香油提取相关的问题,请回答:(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有

的

性质。蒸馏时收集的蒸馏液

(是、不是)纯的玫瑰精油,原因是

。(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,蒸馏过程中,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和

。当原料量等其他条件一定时,提取量随蒸馏时间的变化趋势是

。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会

,原因是

。(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度

的地方,目的是

。(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时

采摘花的最合适时间为

天左右。2.(2010课标,39,15分)下列是与芳香油提取相关的问64(6)从薄荷叶中提取薄荷油时

(能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,理由

是

。答案(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定不是玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来,所得

到的是油水混合物(2)蒸馏温度在一定的时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加,一定时间后提取量不再增加

(3)下降部分精油会随水蒸气挥发而流失(4)较低减少挥发(或防止挥发)(5)a(6)能

薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似(6)从薄荷叶中提取薄荷油时

(能、不能)采用从65解析

(1)由玫瑰精油的化学性质稳定(耐一定程度高温)、易挥发(水蒸气可以将精油携带出

来)、难溶于水(冷却后油水会重新分层),所以玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取。(2)当水和

原料量一定时,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和蒸馏温度,在一定的时间