生物专题测评：专题酶的研究与应用

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精专题测评(时间:100分钟,满分:100分)一、选择题（每小题2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2．下列有关果胶的叙述，不正确的是(）A．果胶是植物细胞壁的主要成分之一B．果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物C．果胶影响出汁率D．果胶酶能够分解果胶，因此果胶酶是一种酶3．下列哪一项说法是错误的？（)A．酶是细胞合成的生物催化剂B．温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响果胶酶的活性C．果胶酶能催化果胶分解，但不能提高水果的出汁率，只能使果汁变得澄清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4．为保证加酶洗衣粉洗涤效果，应注意（）A．使用沸水冲泡洗衣粉B．用含氯较高的自来水C．和其他洗涤剂混合使用D．用温水先溶解洗衣粉5．用加酶洗衣粉洗涤衣物时，下列说法正确的是(）A．可用加酶洗衣粉洗涤毛料衣服B．一般先用沸水浸开,然后调至适宜温度C．水温太低使洗衣粉的酶丧失活性D．使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后应立即冲洗双手6．在探讨不同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7．下列关于固定化酶中的酶的叙述，正确的是（）A．酶的种类多样，可催化一系列的酶促反应B．酶被固定在不溶于水的载体上，可反复利用C．酶作为催化剂,反应前后结构不改变，所以固定化酶可永远利用下去D．固定化酶由于被固定在载体上，所以丧失了酶的高效性和专一性特点8．试分析下图中，哪一种与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母细胞相似？（）9．在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是(）A．用于调节溶液pHB．用于进行离子交换C．用于胶体聚沉D．用于为酵母菌提供Ca2＋10．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11．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细胞内化学反应中有效地发挥作用12．下列说法不正确的是（）A．科学家通过基因工程生产出了能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶B．加酶洗衣粉能够有效去除油渍、汗渍或血渍C．衣服的洗涤只考虑洗涤效果就可以D．科学探究中,研究变量的思路是一致的,只是在不同的问题情境下，具体做法不同13．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14．下列有关加酶洗衣粉的叙述,不正确的是（）A．加酶洗衣粉中的酶都是固定化酶B．温度影响加酶洗衣粉的洗涤效果C．与普通的洗衣粉相比，用加酶洗衣粉可以减少P对河流的污染D．加酶洗衣粉中的纤维素酶不能直接去除污垢，但可以增强洗涤效果15．下表是某同学探究温度对果胶酶活性影响的实验结果。该结果不能说明（)温度/℃102030405060果汁量/mL234565A．温度影响果胶酶的活性B．40℃与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16．某学生进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的课题研究。他的实验设计如下:①设置2组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉②2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部设置相同③根据污渍去除程度得出结果对这个实验的评价，正确的是(）A．未设置对照实验B．无关变量设置太多C．没有自变量D．因变量不能描述17．下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是（）A．可用包埋法制备固定化酵母细胞B．反应产物对固定化酶的活性没有影响C．葡萄糖异构酶固定前后专一性不同D．固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应18．在“探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤效果”的实验中，变量控制方法正确的是（）A．实验材料的污染程度属于本研究的无关变量，实验过程中不必考虑B．若采用手洗法进行去污操作，需尽可能保证各组洗涤用力程度、时间等基本相同C．水温属于本研究的变量，实验过程中必须保证各组实验温度相同且恒定D．水的用量和布料的大小是成正比的,实验用的布料越大、水量越多实验效果越好19．固定化细胞常用的载体的共同特点是（）A．不溶于水且多孔B．富含营养物质C．对酶的活性无影响D．最适pH不变20．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较短D．酵母细胞活化后体积增大21．下图为某同学利用海藻酸钠固定化酵母细胞的实验结果，出现此结果的可能原因不包括（）A．海藻酸钠浓度过高B．酵母细胞已经死亡C．注射器中的溶液推进速度过快D．注射器距离CaCl2溶液液面太近22．下列说法正确的是(）A．植物、霉菌、酵母菌和细菌等所有生物的活细胞均能产生果胶酶B．由酵母菌发酵生产的果胶酶是食品工业中使用量最大的酶制剂之一C．果胶酶是分解果胶的一种酶D．温度过高或过低，果胶酶都丧失活性23．下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”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．相同pH时加酶洗衣粉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24．下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是（)A．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显B．固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧C．利用固定化酶降解水体中有机磷农药,需提供适宜的营养条件D．利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物25．下列关于固定化细胞技术的说法,正确的是（)A．物理吸附法的优点是操作简单，吸附牢固B．包埋法的优点是操作复杂，条件温和，对细胞无毒性C．物理吸附法容易对酶活性产生影响D．包埋法常用的载体有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶和聚丙烯酰胺等二、非选择题(共50分）26．(10分)假设你已经探究了果胶酶的最适温度(为45℃)和最适pH（为4.8），若还想进一步研究果胶酶的最适用量，此时,实验的自变量是________.合理设置果胶酶用量的梯度后，可通过苹果泥出汁的多少来判断酶的用量是否合适。请根据所给的材料和用具完成以下探究实验。(1)材料用具：制备好的苹果泥、恒温水浴装置、试管、漏斗、滤纸、量筒、试管夹、质量分数为2%的果胶酶溶液、质量分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸。(2)实验步骤：①取6支试管，编号1~6，分别加入______________，调节pH至4。8。②向1～6号试管中分别加入____________________________________,然后放入45℃恒温水浴装置中________________.③________________________。(3）以上实验步骤的设计是否有不妥？如果有,试分析原因。________________________________________________________________________。27．(10分）某校生物兴趣小组为探究不同浓度果胶酶对澄清苹果汁出汁率的影响，进行了如下实验。实验步骤：①制备苹果汁：将苹果洗净，切成小块，用榨汁机打碎成苹果汁匀浆。加热苹果汁到100℃，再冷却至50℃左右。②配制不同浓度的酶液：取5支10mL的试管，依次编号为2~6号。分别加入不同量的质量浓度为10g·L－1的果胶酶溶液，再分别加入苹果汁定容至10mL，获得质量浓度分别为2g·L－1、4g·L－1、6g·L－1、8g·L－1、10g·L－1的果胶酶溶液备用。③降解苹果汁（如下图）④沉淀：向上述6只烧杯中添加明胶、活性炭等物质搅拌处理,充分混匀后静置，分别过滤。记录并处理结果:用量筒测量澄清滤液（即苹果汁)的体积，记入表格，并计算出汁率。请回答下列问题。(1）果胶酶能提高苹果的出汁率并使果汁澄清的原理是__________________________。(2)步骤①中，苹果汁先加热到100℃的目的是________________________________。(3）步骤②中，在2～6号试管中加入10g·L－1果胶酶溶液的量分别是__________；步骤③中，在1号烧杯中加入1mL________。（4)根据预期结果，请绘制出澄清苹果汁出汁率与果胶酶浓度之间大致的关系曲线，并在坐标轴上标出澄清苹果汁最高出汁率所需的果胶酶最佳浓度.28．(10分）某洗衣粉的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。请回答下列问题。(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合，这样画的理由是________________________。④该学生在实验过程中可通过直接测定不同温度下________________________来表示酶的催化效率的高低。29．(8分）固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。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）,请分析回答问题。(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，酶活力较低的原因是__________________________________。(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，酶活力明显下降。（4)固定小麦酯酶不但采用海藻酸钠直接包埋，同时用戊二醛作交联剂，这是因为__________________________________________________________.30．(12分)根据下面的实验原理、实验过程分析讨论。实验原理:麦芽汁可以渗入到由海藻酸钠和啤酒酵母支撑的凝胶珠中。啤酒酵母可以利用自身细胞内的一系列酶将可发酵糖转化成乙醇.实验过程:①取新鲜斜面上的啤酒酵母，接种于10mL的麦芽汁液体培养基中，25℃下培养24～30h.②称1。6g海藻酸钠放入无菌小烧杯内，加无菌水少许调成糊状，再加入无菌水至40mL，在98kPa条件下灭菌15min。冷却到45℃左右后,与预热至35℃左右的10mL酵母培养液混合搅拌均匀,立即倒入带喷嘴的无菌小塑料瓶中(或装有5号针头的注射器外套中),以恒定的速度滴入盛有葡萄糖、氯化钙混合液的容器中，浸泡30min制成凝胶珠.③倒去葡萄糖、氯化钙混合液，用无菌水洗涤凝胶珠三次后，将凝胶珠放入500mL三角瓶中，加入300mL无菌麦芽汁液体培养基，置于25℃下封口发酵5d左右，倒出发酵后的麦芽汁即为啤酒，品尝其口味。(1)凝胶珠是由什么组成的?____________有什么作用？_______________________。（2)如果进行多批次的生产，本实验中的啤酒酵母与普通发酵中的酶或菌种在使用上有何区别？________。（3)固定化酶和固定化细胞技术是利用________或________方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,其中细胞多采用________固定化，而酶多采用________和________固定化。(4）制作成功的凝胶珠应用________冲洗,其颜色为________。将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液后发现有气泡产生,同时有酒味散发。参考答案1．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.答案：A2．解析：果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。答案：D3．解析:果胶酶能使果汁变得澄清，并能提高水果的出汁率。答案：C4．解析：酶的催化作用需要适宜的温度和酸碱度,高温、低温以及过酸、过碱，都能影响酶的活性。洗衣粉中添加的酶在温水中催化作用发挥得最好.答案：D5．解析：由于加酶洗衣粉中常常加入了碱性蛋白酶，而毛料衣服的主要成分为蛋白质，在蛋白酶作用下会影响衣服的质量。加酶洗衣粉中酶的活性易受温度、酸碱度、表面活性剂的影响,高温使酶的活性丧失，低温仅仅降低酶的活性。添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面的蛋白质，使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后应立即冲洗双手.答案：D6．解析：探讨不同温度对加酶洗衣粉的影响实验中，温度是唯一变量，其他各条件应适宜且保持不变，所以实验中白布的污渍种类和程度应完全相同。答案:B7．解析:一种载体只能固定化一种酶,一种固定化酶只能催化一种酶促反应;固定化酶可反复利用，但不能永远利用下去；固定化酶保持了一般酶的特性。答案：B8．解析：A、B选项适合于酶的固定化,C选项既用于酶固定，也可用于细胞固定。制备固定化酵母细胞用的是包埋法，即将酵母菌包埋在海藻酸钠制成的凝胶珠中，所以与D选项相似。答案：D9．解析:海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质溶液的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，其作用机理是由于盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引，形成更大的胶体颗粒，类似于人体红细胞与抗凝集素之间的凝集反应。答案：C10．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：D11．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.答案：D12．解析:衣物的洗涤，不仅要考虑洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力、洗涤成本等因素。答案：C13．解析：生产高果糖浆时所用的酶应为葡萄糖异构酶，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，使葡萄糖溶液流过反应柱，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。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本.答案：C14．解析:洗衣粉中的酶是游离状态的，不是固定化酶,故A项错误；温度影响酶的活性，不同温度必将影响加酶洗衣粉的洗涤效果，故B项正确；普通洗衣粉中含有磷相对较多，含磷的污水排放到水体中,可导致水体的富营养化而污染水体，而加酶洗衣粉不仅可以有效地清除衣物上的污渍，而且能够被微生物分解，减少对环境的污染,故C项正确;加酶洗衣粉中纤维素酶的作用主要是使纤维素的结构变得蓬松,从而使得渗入纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉接触，最终达到更好的去污效果，故D项正确。答案：A15．解析：温度影响酶的活性，果胶酶的最适温度在40～60℃之间，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,40℃和60℃时果汁量均为5mL,故40℃与60℃时酶的催化效率相同.答案：C16．解析：实验课题是“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”，因此设置的2组实验应该是：一组用普通洗衣粉,作对照组，另一组用加酶洗衣粉,作实验组.如果设置3组也正确,一组用普通洗衣粉作对照组，实验组设置使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉。答案：A17．解析：酶的固定化适合用化学结合法和物理吸附法，酵母细胞适合用包埋法固定化，A项正确；反应产物对固定化酶的活性有影响，能使酶“钝化”，B项错误;酶具有专一性，与固定化与否没有关系，C项错误;固定化细胞只能催化该细胞内所能进行的生化反应，D项错误.答案：A18．解析：根据实验的对照原则和单因子变量原则，水温是本研究的变量，要有温度梯度，各组实验温度不能相同,其他的无关变量要保持适宜且相同.该实验用的布料、水量要适中,不是布料越大、水量越多实验效果越好。答案：B19．解析：在固定化细胞的技术中，载体的主要作用是固定细胞，不让细胞溶于产物中.当然，也要考虑固定的材料尽可能对酶的催化不产生影响或产生的影响最小。固定化细胞在催化化学反应的同时,自身获得了物质和能量，因此,不需额外提供营养物质。答案：A20．解析:在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态.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。答案：A21．解析：题图中出现此结果的可能原因有海藻酸钠浓度过高，注射器中的溶液推进速度过快，注射器距离CaCl2溶液液面太近。答案：B22．解析:植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶，并不是所有生物的活细胞均能产生果胶酶；霉菌发酵生产的果胶酶是食品工业中使用量最大的酶制剂之一；温度过低，果胶酶不会丧失活性.答案：B23．解析:加酶洗衣粉中的酶是不耐高温的,不能用热水溶解；实验的观察指标既可以是相同洗涤效果的时间长短，也可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度;加酶洗衣粉的洗涤效果与溶液pH有关，在最适pH时洗涤效果最好,高于或低于最适pH，洗涤效果都会降低；衣物质地和洗衣粉的用量都属于该实验的无关变量，都能影响实验结果。答案:B24．解析：A项中，固定化细胞技术最大的用途就是连续催化反应。B项中,不需控制溶解氧；C项中，不需各种营养条件；D项中，糖类的作用不只是作为反应底物，还是酵母菌的碳源和能源物质.答案:A25．解析：固定化细胞的主要方法有物理吸附法和包埋法。它们各有利弊,物理吸附法的主要优点是酶活性不受影响，但吸附过程相当复杂，这一过程与微生物细胞的性质、载体的性质及两者之间的相互作用等有关，且吸附力较弱，吸附不牢固，细胞容易脱落.而包埋法操作简便,条件温和，对细胞无毒性.包埋法常用的载体有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶和聚丙烯酰胺等。答案：D26．解析：在探究影响果汁产量的酶的用量时，除酶的用量是变量外,其他条件都应相同且适宜.为了避免因混合导致温度变化而影响实验结果，应先将盛苹果泥的试管和盛不同量酶的试管放到相同温度下恒温,然后将两者混合,这样使两溶液混合后即可达到设定的温度。答