高中生物 专题4 酶的研究与应用综合测评 新人教版选修1

专题4 酶的研究与应用综合测评 (时间：45分钟，分值：100分)一、选择题(每题6分，共72分)1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【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。【答案】B2下列有关酶的叙述，错误的是()A果胶酶是一类酶的总称，探究果胶酶的最适温度时，需将底物和酶分别在相同温度下处理后再混合B低温和高温对酶活性的影响是相同的，而过酸和过碱对酶活性的影响是不同的C探究果胶酶的最适温度和最适pH的实验中，应严格控制酶的作用时间，待酶作用完后立即煮沸使其失活D解旋酶作用于碱基对之间的氢键【解析】低温抑制酶的活性，但适宜温度条件下酶活性可以恢复；而高温、过酸、过碱都能使酶变性失活，且酶活性不能恢复。【答案】B3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】本题以酶为载体综合考查有关酶的制备与应用的知识，意在考查考生将所学知识运用于生活实际的能力，难度中等。酶具有专一性，酶解法可去掉微生物的细胞壁，再通过吸水涨破法使细胞内的物质释放出来，用于提取、分离其中的胞内酶；透析和电泳可用于酶的分离和纯化，但酸解会导致酶结构被破坏，使酶的活性丧失；棉织物的主要成分是纤维素，而含有纤维素酶的洗衣粉可将主纤维上的微毛和小绒球除去，使织物表面平整，不会破坏衣物；多酶片的核心层应是在小肠中发挥作用的胰蛋白酶等，核心层的外层是在胃部发挥作用的胃蛋白酶，最外层是糖衣。故选A。【答案】A4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【解析】固定化酶指通过物理或化学的方法，将水溶性酶与非水溶性载体结合，既能与反应物接触又能与产物分离，与直接使用酶相比，除催化效率高、特异性强外，还可反复使用酶；酶的热稳定性一般都不强。故选D。【答案】D5下列关于果胶酶的叙述，正确的是() 【导学号：05520035】凡具有分泌功能的细胞都能产生果胶酶凡是活细胞都能产生果胶酶果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶果胶酶特指分解果胶的一种酶纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸A BC D【解析】所有活细胞都能产生酶，但不同细胞产生的酶不一定相同，产生果胶酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和细菌等，所以、不正确；果胶酶的作用是将果胶分解成半乳糖醛酸，植物细胞壁由纤维素和果胶组成，可用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，所以、正确；果胶酶的成分是蛋白质，其组成单位只能是氨基酸，所以不正确；果胶酶特指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，所以不正确。【答案】C6在探究不同种类加酶洗衣粉洗涤效果的实验中，关于控制无关变量的说法正确的是()使用两种洗衣粉的量相同被洗涤的布料及污渍状态相同洗涤所用的水量及水温(一般为常温)应相同浸泡和洗涤的时间相同加入适量的复合加酶洗衣粉A BC D【解析】加酶洗衣粉分为单一加酶洗衣粉和复合加酶洗衣粉，不同种类的加酶洗衣粉为自变量，其他条件如布料、污渍状态、洗衣粉用量、水量、水温、洗涤时间和方式等为无关变量，设计实验时应该严格控制无关变量。【答案】A7(2016江苏高考改编)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)。下列叙述中错误的是()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【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选项正确；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选项正确；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选项正确；纤维素分子中不含磷酸二酯键，D选项错误。【答案】D8用加酶洗衣粉洗涤衣物时，下列说法正确的是()A可用加碱性蛋白酶的洗衣粉洗涤毛料衣服B一般先用热水浸开，然后调至适宜温度C水温太低使洗衣粉中的酶丧失活性后不能再恢复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【解析】加酶洗衣粉含有蛋白酶，不能洗涤毛料衣服(含蛋白质)；在热水中，酶容易失活，使用时不能用热水浸开；水温太低会使洗衣粉中的酶的活性降低，但还能再恢复；碱性蛋白酶会损伤皮肤。【答案】D9下列关于固定化酶中用到的反应柱的理解，正确的是()A反应物和酶都可以自由通过反应柱B反应物能通过，固定化酶的颗粒不能通过C反应物和酶都不能通过反应柱D反应物不能通过，酶能通过【解析】固定化酶的颗粒不能通过反应柱，否则就起不到对酶固定和反复利用的作用。反应物能通过反应柱，在反应物通过反应柱的过程中不断地被酶催化。【答案】B10在用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时发现有酒精产生，原因可能是()A实验瓶盖了塞子B瓶内氧气充足，酵母菌进行了有氧呼吸C固定化酵母细胞内可能没有活的酵母细胞D所谓的葡萄糖溶液可能是其他物质【解析】有酒精产生说明酵母菌进行了无氧呼吸，可能是实验瓶盖了塞子，使瓶内形成了无氧环境。【答案】A11下列关于酶工程的叙述，正确的是()A酶的分离提纯要依次经过过滤、层析、沉淀、提纯等步骤B尿糖试纸中含有葡萄糖羧化酶和过氧化氢酶C酶的固定是酶分离纯化的常用方法D酶的固定化技术是指将酶固定在不溶于水的承载物上，或者使酶交联在一起【解析】A项不需要沉淀。B项应为葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶。C项固定不是分离纯化。【答案】D12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2 h，过滤洗涤，再加入到戊二醛溶液中25 化学结合2 h，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。下图显示的是部分研究结果(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氯化钙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【解析】前两图可以看出，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；氯化钙的作用是使凝胶珠稳固聚沉；海藻酸钠浓度较高时，形成的凝胶孔径较小。【答案】C二、非选择题(共28分)13(18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到酸奶、冰淇淋、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。(1)根据以下内容回答下列问题：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2 mL酶”的量加入酶制剂，加热至4045 ，缓慢搅拌处理1015 min。最后加热到9092 ，再冷却罐装。在此过程中按“每千克水果2 mL酶”的量加入酶的意义在于_；在温度为4045 时搅拌处理的原因是_；最后升温到9092 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_。【解析】果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，不是特指一种酶。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，果粒生产中一般只加果胶酶，组成细胞壁的纤维素不被分解，而果汁生产中还要加纤维素酶。果胶酶的活性受温度、pH等因素影响，在果粒生产中，应该为果胶酶提供适宜的温度，以提高酶的活性。【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4045 时果胶酶活性最高灭菌(4)果粒产品中有纤维素，果汁中不含纤维素(果汁生产中还加入了纤维素酶)14(10分)某实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程如下：活化酵母细胞：称取定量干酵母与定量蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化；配制CaCl2溶液：将无水CaCl2溶解在定量蒸馏水中，配制成一定浓度的CaCl2溶液；配制海藻酸钠溶液；用定量的海藻酸钠直接溶解在定量的蒸馏水中，配制成溶液；海藻酸钠溶液和酵母细胞混合：将活化的酵母细胞迅速加入刚配制成的海藻酸钠溶液中，充分搅拌混合均匀；固定化酵母细胞：用注射器以恒定的速度缓慢将海藻酸钠和酵母细胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察凝胶珠的形成。(1)请你改正其中两处错误的操作：第一处：_；第二处：_。(2)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，目的是_。(3)如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度_(填“过低”或“过高”)。(4)研究发现，固定化强度强的酵母颗粒发酵效果好，且稳定性高、使用寿命长。某机构利用上述装置，将2%、2.5%、3%的海藻酸钠分别用2%、3%、4%的X溶液进行凝胶化处理，所得到的固定化酵母颗粒的强度及在28 下发酵48 h后的酒精产量见表：海藻酸钠(%)22.5322.5322.53X溶液(%)222333444固定化强度(g/30个)9309509901 0301 1001 1401 1701 1701 160酒精量(%)6.76.56.56.76.46.26.76.46.3可以看出，随着X溶液浓度的增加，_增加；凝胶固定化效果较好的海藻酸钠与X溶液的浓度分别是_、_。【解析】(1)海藻酸钠的溶化应小火或间断加热，至完全溶化。溶化后冷却至室温再加入已活化的酵母细胞，否则会杀死酵母细胞。(2)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，目的是让凝胶珠形成稳定的结构。(3)凝胶珠颜色过浅，呈白色，说明海藻酸钠浓度过低。(4)从表中可以看出，随X溶液浓度的增加，酵母颗粒的固定化强度增加，且固定化效果较好的海藻酸钠的浓度是2%，X溶液的浓度是4%。【答案】(1)海藻酸钠溶解应适当加热至完全溶化海藻酸钠溶液冷却至常温再加入酵母细胞(2)让凝胶珠形成稳定的结构(3)过低(4)固定化强度2%4%