高二生物酶的研究与应用测试题及答案

一、选择题1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 ( )图1 图2A．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，具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： 刚溶化的海藻酸 钠应冷却后再与酵母菌混合，否 则温度过高会导致酵母菌死亡。答案： A．如下 图所示，下列 4支试管内加入 3mL浆糊。另外 A、C内分别注入2mL清水， B、D内分别注入 2mL新鲜的唾液淀粉 酶。甲、乙两水槽水温分别 为35℃、 55℃。保温5min，再向4支试管内分别滴入碘液，不 变蓝 色的是()解析：该题考查的是温度对酶活性的影响，利用碘遇淀粉 变蓝色的特性来鉴定酶是否将淀粉水解。 A、C两支试管中没有淀粉 酶，所以淀粉还存在，加碘后会 变蓝色；D试管中虽然有 酶，但由于唾液淀粉酶催化的最佳温度在 35℃左右，温度 55℃太高，已 经使唾液淀粉酶失去了活性，不能水解淀粉，所以 D试管也会变蓝色；只有 B试管中的酶能将淀粉水解，所以加入碘液不 变蓝色。答案：B．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，其作用需要适宜的( )①温度②酸碱度 ③水分④营养A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④解析：本题考查了固定化酶的条件。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。答案：A4．下列关于 酶制剂的叙述正确的是 ( )A.需依次经过提纯、沉淀、过滤等过程B．经过固定化的酶才能称为酶制剂C．酶制剂活性的维持需要提供 营养物质D．酶制剂中的酶最终来源于活细胞解析：获取酶制剂要将细胞破碎，释放出细胞内的酶分子；提取到的酶即可称为酶制剂；酶不是活细胞，活性的 维持不需提供 营养物质。答案：D5．下列有关果胶 酶及与果胶酶实验探究的有关叙述正确的是 ( )A.探究果胶酶的用量时，pH、温度不影响实验结果B.果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和葡萄糖异构酶等C.探究温度对果胶酶活性影响时，温度、苹果泥、果胶酶用量及反应时间等都是变量D.可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶酶的用量解析：本题考查了果胶酶及其相关实验，探究果胶 酶用量时，pH、温度会影响 实验结果；葡萄糖异构 酶不属于果胶 酶；探究温度 对果胶酶活性影响的 实验中，温度为单一变量，其他因素保持不 变。答案：D二、非选择题6．生物柴油是一种可再生的清洁能源，其 应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家 发现，在微生物 M产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反 应能够合成生物柴油 (如下图)。用于生产生物柴油的植物油不易 挥发，宜选用 、 方法从油料作物中提取。筛选产脂肪酶的微生物 M时，选择培养基中添加的植物油 为微生物生长提供 ，培养基灭菌采用的最适方法是 法。测定培养液中微生物数量，可 选用 法直接计数；从微生物M分离提取的脂肪 酶通常需要检测 ，以确定其 应用价值；为降低生物柴油生 产成本，可利用 技术使脂肪酶能够重复使用。若需克隆脂肪 酶基因，可应用耐热DNA聚合酶催化的 技术。解析：(1)植物芳香油的提取方法有蒸 馏、压榨和萃取，蒸 馏常应用于挥发性较强的植物油的提取。 (2)筛选产脂肪酶的微生物 M时，选择培养基中添加的植物油 为微生物生长提供碳源， 这样不能产脂肪酶的微生物就无法利用植物油，将不能在 该培养基上存活下来，只有能产脂肪酶的微生物 M才能利用植物油从而在 选择培养基上存活下来；培养基 灭菌的最适方法是高 压蒸汽灭菌法。(3)测定培养液中微生物的数量可分 为直接计数法和间接计算法，直接 计数法常用的是显微镜直接计数法；从微生物 M中提取的脂肪 酶应检测其活性，这样才能保证酶发挥作用，确保具有利用价 值；固定化酶和固定化细胞技术是利用化学或物理方法将 酶固定在一定空 间内的技术，是指将酶固定在不溶于水的 载体上，使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以使酶能够反复利用， 这样既可以降低生 产成本，提高产品的质量，还可以减少对环境的污染。(4)PCR技术是一种体外扩增DNA片段的技术，克隆基因可用 这种方法。答案：(1)压榨萃取(注：两空顺序无先后 )(2)碳源高压蒸汽灭菌(3)显微镜直接计数酶活性 (或： 酶活力)固定化酶(或：固定化细胞)(4)PCR(或：多聚酶链式反应，聚合酶链式反应)7．在20世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生 产领域，到了70年代又发明了固定化 酶与固定化细胞技术。在实际生产中，固定化 酶技术的优点是与固定化酶技术相比，固定化 细胞技术固定的是制备固定化酵母 细胞，常用的包埋材料是 ，使用了下TOC\o"1-5"\h\z图中方法[] (填出号码及名称 )。制作固定化酵母菌 细胞时，充分混合均匀的酵母 细胞溶液可在 饱和 溶液中形成凝胶珠。部分同学 实验制得的凝胶珠不是 圆形或椭圆形，其主要原因是解析：将酶固定化后，能使 酶在催化反应之后并不进入产物溶液，可反复使用；将 细胞固定化后，即可以将一种 细胞内的多种 酶同时进行固定；海藻酸 钠不能参与化学反 应，在高温时容易溶化，温度降低时又可以形成多孔性固体 颗粒，是包埋酵母菌的好材料； 图示①为共价键(化学)结合法、②为吸附法、③为包埋法；凝胶珠是用高温下溶化的海藻酸 钠与酵母菌混合后在 CaCl2溶液中形成的，若海藻酸钠浓度过高或制凝胶珠 时离液面太近，可能形成片状或 长条形而不是圆形的凝胶珠。答案：(1)酶既能与反应物接触，又容易与 产物分离，固定在 载体上的酶能反复使用 多酶系统(一系列、多种 酶)(2)海藻酸钠③包埋法(3)CaCl2海藻酸钠浓度过高(或针筒离液面过近，高度不够 )8．酶是生物体内 细胞合成的生物催化 剂，没有酶，生物体内的所有代 谢 反 应 都不能进 行。随着生物科学技 术的发展，酶已经走出实验室走 进 人 们 的生 产和生活。每当到了丰收的季 节，苹果堆满了仓库，但如果交通不便，就会有很多苹果因保存不当或不能及 时运出，而渐渐腐烂变质，苹果腐烂的原因是① :② ，其中能使苹果腐 烂的微生物的同化作用类型是 ，为了减少损失，提高产品的经济效益，人们想到了榨取果汁，要想使果汁尽可能榨出来， 应加入在该物质的作用下，果胶分解成可溶性的 。加酶洗衣粉中应用最广泛、效果最明 显的是① 酶和② 酶。其中①酶能将血渍、奶渍等含有的水解成 ，使污渍容易脱落。同 样②酶可将脂肪水解成 和 。使用加酶洗衣粉清洗衣物 时，需要注意的问题有： (多选)。A．应该用温水来溶化加 酶洗衣粉.用来溶化加酶洗衣粉的清水的pH越接近中性效果越好C.最好先把衣物放在含有加酶洗衣粉的水中浸泡片刻D.加酶洗衣粉一般只适宜用于清洗化纤衣物解析：(1)苹果中含有丰富的有机物与水分，适合微生物的繁殖。苹果通过无氧呼吸产生酒精使细胞死亡以及微生物侵染都会使苹果腐烂。若将苹果榨汁，需要将 细胞分散与破坏， 这可利用酶的专一性，用果胶酶瓦解细胞壁与胞间层，使榨果汁更容易。 (2)衣服的污物常见的是蛋白质与脂肪，因此加 酶洗衣粉中应添加效果最好的碱性蛋白酶与碱性脂肪 酶。使用加酶洗衣粉时要注意水温、 pH，同时要留出酶充分作用的 时间。答案：(1)无氧呼吸产生酒精使细胞死亡微生物侵染异养型果胶酶半乳糖醛酸(2)碱性蛋白 碱性脂肪 蛋白质氨基酸甘油脂肪酸ABC．(2009年高考上海卷 )利用纤维素解决能源 问题的关键，是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案，并回答相关 问题。实验目的：比较三种微生物所 产生的纤维素酶的活性。实验原理：纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖，用葡萄糖的 产生速率表示酶活性大小；用呈色反 应表示葡萄糖的生成量。实验材料：三种微生物(A,B,C)培养物的纤维素酶提取液，提取液中 酶蛋白浓度相同。实验 步骤：(1)取四支试管，分别编号。在下表各列的一个适当位置，填写相 应试剂的体积量，并按表内要求完成相关操作。将上述四支 试管放入37℃的水浴，保温 1小时。在上述四支 试管中分别加入 试剂，摇匀后，进行 处理。观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。实验结果：(均出现砖红色，但深浅不同。“＋”代表颜色加深)分析讨论：该实验中的对照组是 号试管。实验组试管均呈现的颜色是 ，但深浅不同。上述结果表明：不同来源的 纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同。若不考 虑酶的最适pH和最适温度的差异，其可能原因是你认为上述三种微生物中，最具有 应用开发价值的是从解决能源 问题的角度，开 发这种纤维素酶的意义在于解析：解决 这类题目首先要对题中所给信息了解透 彻：纤维素在纤维素酶的作用下分解 产物是葡萄糖，用葡萄糖的 产生vx来表示酶活性的大小，用呈色反 应表示葡萄糖的生成量。可以用班氏 试剂来检测葡萄糖的生成，加 热后根据生成 红黄色的深浅来判断葡萄糖的生成量。明确了 这几点后，根据 实验设计的原则：对照原则、等量原则、单一变量原则等，进行实验的设计与分析。要比较三种微生物所 产生的酶的活性，所以所 设计的实验组是三组，对照组是一组，这四组所用液体的量是一致的 (体现等量原则)，实验组与对照组相比只有一个 变量，实验组之间相比它们的变量各不相同。据此可完成 题中表格的填写。 4号管作为对照组，其余三支管加入的是等量的不同微生物的提取液 0.1mL,4号管中加入的是等量的蒸馏水，所以在添加蒸 馏水一栏中加入的是 (1.4＋0.1)mL，这样保证了试管中液体总量的相等。从 题中的实验结果可看出微生物B提取液即 2号管中颜色最深，说明纤维素酶活性最强。微生物 B的开发利用价值最大，若开 发成功就可将葡萄糖用作制取酒精的原料，也可用 纤维素代替化石能源。从 酶的角度来考 虑不同的酶是由不同的基因控制合成的，构成蛋白 质的氨基酸的数量、种类、排列