2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)39 酶的研究與應(yīng)用（含解析）新人教版

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1、課時作業(yè)39　酶的研究與應(yīng)用 時間：45分鐘　　滿分：100分 一、選擇題(每小題5分，共60分) 1．(2013·江蘇連云港高三期中)下列有關(guān)制備固定化酵母細胞的說法錯誤的是(　　) A．可根據(jù)凝膠珠的顏色和形狀檢測凝膠珠的質(zhì)量 B．要將酵母細胞活化處理 C．制成的凝膠珠上不能出現(xiàn)小孔 D．配制的海藻酸鈉濃度是本實驗的關(guān)鍵 解析：制備固定化酵母細胞時，細胞懸浮在海藻酸鈉溶液中，滴進CaCl2溶液中，形成海藻酸鈣凝膠小球，細胞被包埋在凝膠的小孔中，制成固定化細胞，故C錯誤。 答案：C 2．固定化細胞對酶的影響最小，根本原因是(　　) A．避免了細胞破碎、酶的提取純化過程

2、 B．固定化細胞在多種酶促反應(yīng)中連續(xù)發(fā)揮作用 C．催化反應(yīng)結(jié)束后，能被吸收和重復(fù)利用 D．細胞結(jié)構(gòu)保證了各種酶在細胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)中有效地發(fā)揮作用 解析：固定化細胞對酶的影響最小，其根本原因是酶在細胞內(nèi)，受外界影響小，保證了各種酶在細胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)中有效地發(fā)揮作用。 答案：D 3．在制備固定化酵母細胞的實驗中，CaCl2溶液的作用是(　　) A．用于調(diào)節(jié)溶液pH　　　 B．用于進行離子交換 C．用于膠體聚沉 D．用于為酵母菌提供Ca2＋ 解析：海藻酸鈉膠體在CaCl2這種電解質(zhì)溶液的作用下，發(fā)生聚沉，形成凝膠珠，其作用機理是由于無機鹽離子的電荷與膠體微粒電荷相互吸引，形成更

3、大的膠體顆粒，類似于人體細胞與抗凝集素之間的凝聚反應(yīng)。 答案：C 4．下列關(guān)于固定化酶和固定化細胞的敘述，正確的是(　　) A．固定化細胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢明顯 B．固定化酶的應(yīng)用中，要控制好pH、溫度和溶解氧 C．利用固定化酶降解水體中有機磷農(nóng)藥，需提供適宜的營養(yǎng)條件 D．利用固定化酵母細胞進行發(fā)酵，糖類的作用只是作為反應(yīng)底物 解析：本題考查固定化酶和固定化細胞的相關(guān)基礎(chǔ)理論知識。固定化酶的應(yīng)用，無需控制溶解氧；利用固定化酶降解水體中有機磷農(nóng)藥，不需要提供營養(yǎng)條件，固定化細胞發(fā)揮作用才需要提供適宜的營養(yǎng)條件；利用固定化酵母細胞進行發(fā)酵，糖類的作用一是作為反應(yīng)底物；二

4、是為酵母菌的生長繁殖提供物質(zhì)和能量。 答案：A 5．在“探究不同溫度條件下加酶洗衣粉的洗滌效果”的實驗中，變量控制方法正確的是(　　) A．若采用手洗法進行去污操作，必須盡可能保證各組洗滌用力程度、時間等基本相同 B．水的用量和布料的大小是成正比的，實驗用的布料越大、水量越多實驗效果越好 C．水溫屬于本研究的變量，實驗過程中必須保證各組實驗溫度相同且恒定 D．實驗材料的污染程度屬于本研究的無關(guān)變量，實驗過程中不必考慮 解析：本實驗的自變量是不同溫度，因變量是加酶洗衣粉的洗滌效果，水的用量和布料的大小、污染程度等屬于無關(guān)變量，要保持相同且適宜。 答案：A 6.下列關(guān)于普通洗衣粉

5、與加酶洗衣粉的區(qū)別，正確的說法是(　　) A．普通洗衣粉中含磷，會污染環(huán)境 B．表面活性劑只存在于普通洗衣粉中，會產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子分散開 C．水軟化劑只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢 D．加酶洗衣粉是將酶直接添加到洗衣粉中 解析：普通洗衣粉中含有磷，可能引起微生物和藻類大量繁殖，造成水體污染。加酶洗衣粉是含有酶制劑的洗衣粉，并非將酶直接添加到洗衣粉中。兩者均含有表面活性劑和水軟化劑，可以增強洗滌效果。 答案：A 7．蛋白酶是能分解其他蛋白質(zhì)類的酶，但洗衣粉中，蛋白酶并沒有將其他幾種酶分解掉，以下敘述解釋正確的是(　　) A．其他幾類酶不是蛋白質(zhì)類 B．蛋白酶處于抑制

6、狀態(tài) C．蛋白酶具有識別作用，不分解作為酶作用的蛋白質(zhì) D．缺少水環(huán)境或各種酶在添加前已作了保護性修飾 解析：加酶洗衣粉中的蛋白酶制劑已通過特殊的化學(xué)物質(zhì)將其層層包裹，與洗衣粉的其他成分隔離。這些隔離層遇到水后就溶解，蛋白酶就能迅速發(fā)揮作用。 答案：D 8．下列驗證某種加酶洗衣粉需要的最適溫度實驗，正確的是(　　) A．取一系列不同溫度、其他條件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一個溫度中酶的效果最好 B．在不同溫度的水中，加入相同的污物及不等量洗衣粉，看哪種效果好 C．將加酶洗衣粉加入30 ℃水中的洗滌效果沒有45 ℃水中的好，說明45 ℃為最適溫度 D．將加

7、酶洗衣粉與普通洗衣粉分別加入37 ℃的水中洗滌同樣的污物，發(fā)現(xiàn)加酶洗衣粉效果好，說明加酶洗衣粉的最適溫度為37 ℃ 解析：本實驗的實驗變量是溫度，其他條件應(yīng)相同且適宜。酶的催化作用有一最適溫度，但最適溫度需要經(jīng)過精確的實驗才能確定的。如將加酶洗衣粉加入30 ℃水中的洗滌效果沒有45 ℃水中的好，只能說明45 ℃時酶的活性比30 ℃時高，但不能肯定就是最適溫度，如35 ℃、42 ℃等溫度條件下洗滌效果如何？ 答案：A 9.目前，酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個領(lǐng)域，下列屬于酶應(yīng)用中面臨的實際問題是(　　) A．酶對有機溶劑不敏感，但對高溫、強酸、強堿非常敏感 B．加酶洗衣粉因為額外添加了酶制劑

8、，比普通洗衣粉更易污染環(huán)境 C．固定化酶可以反復(fù)利用，但在固定時可能會造成酶的損傷而影響活性 D．酶的催化功能很強，但需給以適當?shù)臓I養(yǎng)物質(zhì)才能較長時間維持其作用 解析：酶對有機溶劑非常敏感，容易失活；加酶洗衣粉可使洗滌劑朝低磷、無磷的方向發(fā)展，減少對環(huán)境的污染；酶催化過程中不需要任何營養(yǎng)供給。 答案：C 10．下列關(guān)于固定化細胞技術(shù)的說法中，正確的是(　　) A．物理吸附法的優(yōu)點是操作簡單，吸附牢固 B．包埋法的優(yōu)點是操作復(fù)雜，條件溫和，對細胞無毒性 C．物理吸附法容易對酶活性產(chǎn)生影響 D．凝膠包埋常用的凝膠種類有瓊脂、海藻酸鈉(鈣)、角叉菜聚糖、明膠和聚丙烯酰胺凝膠等。

9、解析：固定化細胞的主要方法有物理吸附法和包埋法。它們各有利弊，物理吸附法的主要優(yōu)點是酶活性不受影響，但吸附過程相當復(fù)雜，這一過程與微生物細胞的性質(zhì)、載體的性質(zhì)以及兩者之間的相互作用等有關(guān)，且吸附力較弱吸附不牢固，細胞容易脫落。而包埋法操作簡便，條件溫和，對細胞無毒性，適合于生長細胞的固定化，但凝膠的結(jié)構(gòu)要保持穩(wěn)定需要適當?shù)目刂?。凝膠包埋常用的凝膠種類有瓊脂、海藻酸鈉(鈣)、角叉菜聚糖、明膠和聚丙烯酰胺凝膠等。 答案：D 11.酶制劑、固定化酶、固定化細胞已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．90 ℃高溫會使Taq DNA聚合酶失去催化活性 B．制備固定化酶的方法主

10、要有包埋法、交聯(lián)法和吸附法等 C．固定化酶在固定時可能會造成酶的損傷而影響活性 D．固定化細胞可以催化一系列酶促反應(yīng) 解析：TaqDNA聚合酶是從一種水生棲熱菌株中分離提取的，具有耐高溫的特性，在95 ℃仍具有酶活性。 答案：A 12．(2013·威海檢測)下面是制備固定化酵母細胞的步驟，正確的是(　　) A．應(yīng)使干酵母與自來水混合并攪拌，以利于酵母菌活化 B．配制海藻酸鈉溶液時要用小火，或間斷加熱 C．向剛?cè)芑玫暮Ｔ逅徕c溶液中加入已活化的酵母細胞，充分攪拌并混合均勻 D．將與酵母細胞混勻的海藻酸鈉溶液注入CaCl2溶液中，會觀察到CaCl2溶液中有球形或橢圓形的凝膠珠形成

11、 解析：由于在缺水狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)，為了加速酵母細胞的活化，將干酵母與蒸餾水混合后應(yīng)用玻璃棒充分攪拌。為避免海藻酸鈉發(fā)生焦糊，溶化時要用小火，或間斷加熱。如果將剛?cè)芑玫暮Ｔ逅徕c與已活化的酵母細胞混合，有可能會殺死酵母細胞。應(yīng)將與酵母細胞混勻的海藻酸鈉用注射器緩慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注入。 答案：B 二、非選擇題(共40分) 13．(10分)果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要成分之一。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細胞壁和胞間層。在果汁生產(chǎn)中應(yīng)用果膠酶可以提高出汁率和澄清度。請你幫助完成以下有關(guān)果膠酶和果汁生產(chǎn)的實驗課題。 實驗用具和材料：磨漿機、燒杯、試管、量筒、

12、刀片、玻璃棒、漏斗、紗布等；蘋果、質(zhì)量分數(shù)為2%的果膠酶溶液、蒸餾水等。 實驗方法及步驟： ①將蘋果洗凈去皮，用磨漿機制成蘋果泥，加入適量蒸餾水備用。 ②取7個潔凈燒杯和7支試管并分別編號。 ③燒杯中注入等量的蘋果泥，試管中注入等量的2%的果膠酶溶液，之后進行下面兩種操作： 方法一：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥相混合，再把混合液的pH分別調(diào)至4、5、6、…10。 方法二：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥的pH分別調(diào)至4、5、6、…10，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。 (1)請問上述哪一種方法更科學(xué)？________。理由是： _______________

13、_________________________________。 (2)該實驗步驟中也有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使 ________，以減少實驗誤差。 (3)如果用曲線圖的方式記錄實驗結(jié)果，在現(xiàn)有的條件下，以橫坐標表示pH，縱坐標表示________(填“果汁體積”或“試管體積”)，實驗操作和記錄是比較切實可行的。根據(jù)你對酶特性的了解，在下圖中選擇一個最可能是實驗結(jié)果的曲線圖________。 解析：(1)欲確認果膠酶的最適pH，應(yīng)在改變pH之后再讓酶與底物混合，故方法二更科學(xué)。(2)攪拌可增大酶與底物的接觸面積。(3)本實驗中pH為自變量，果汁體積為因變量，pH對果膠酶活性

14、(或果汁出汁率)的影響曲線應(yīng)呈“鐘形曲線”。 答案：(1)方法二　方法二的操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開始便達到實驗預(yù)設(shè)的pH (2)酶和反應(yīng)物充分地接觸 (3)果汁體積　甲 14．(15分)為探究加酶洗衣粉的洗滌效果，按下表的順序進行實驗操作。 步驟 燒杯(1 000 mL) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 1.注入自來水 500 mL 500 mL 500 mL 500 mL 2.放入含油跡的衣服 一件 一件 一件 一件 3.控制不同水溫 10 ℃水 浴10 min 30 ℃水 浴10 min 50 ℃水 浴10 min 70 ℃水 浴10 m

15、in 4.加入等量加酶洗衣粉 0.5 g 0.5 g 0.5 g 0.5 g 5.用玻璃棒攪拌 5 min 5 min 5 min 5 min 6.觀察現(xiàn)象 (1)該實驗的目的是______________________________。 (2)請分析該同學(xué)的實驗設(shè)計中存在的問題，并提出改進措施。 ___________________________________________________ __________________________________________________。 (3)步驟3和步驟4順序能否調(diào)換？并說明理

16、由。 _________________________________________________ (4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號燒杯加入的自來水、洗衣粉、含油漬的衣服及保溫時間、攪拌速度和時間均相同。這是為了________，以便得出科學(xué)結(jié)論。 解析：結(jié)合已有生活經(jīng)驗可知，影響加酶洗衣粉的因素有水溫，水量，水質(zhì)，洗衣粉的量，衣物的質(zhì)料、大小及浸泡時間和洗滌時間等。在這些因素中，水溫是要研究的對象，而其他對象應(yīng)在實驗中保持不變；這是為了避免因水量，水質(zhì)，洗衣粉的量，衣物的質(zhì)料、大小及浸泡時間和洗滌時間不同給實驗結(jié)果帶來誤差。選擇什么樣的水溫進行實驗最符合實際情況呢？實驗者應(yīng)根據(jù)當?shù)匾荒曛械?/p>

17、實際氣溫變化來確定水溫，這是確定實驗變量的基本原則。通常情況下，冬季、春季、秋季、夏季的水溫分別選取5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃，因為這四個水溫比較符合實際情況，對現(xiàn)實也有指導(dǎo)意義。 答案：(1)探究不同溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響 (2)應(yīng)選用大小相同的白布，分別滴加4滴同種的植物油，使油漬大小相同；選擇的水溫不合適，考慮洗滌成本，應(yīng)根據(jù)當?shù)匾荒曛械膶嶋H氣溫變化來確定水溫，如選取5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃的水溫 (3)不能調(diào)換，因為加酶洗衣粉中的酶在常溫時會分解部分油漬 (4)避免因無關(guān)變量的不同給實驗結(jié)果帶來誤差 15．(15分)某實驗小組進行固定化酵母細胞

18、的制備，并開展游離酵母和固定化酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精度的比較。請回答下列問題： 產(chǎn)酒酒精度的比較 時間/d 游離酵母 固定化酵母 0 0 0 2 1.0 2.5 4 2.1 4.2 6 3.2 5.0 8 3.9 5.4 10 4.3 6.0 12 4.6 6.4 (1)制作凝膠珠的實驗步驟是：酵母細胞的活化→______→配制海藻酸鈉溶液→________→固定化酵母細胞。 (2)影響實驗成敗的關(guān)鍵步驟是______________________。 (3)圖中鈣離子的作用是使膠體聚沉，海藻酸鹽起______的作用。 (4)該小組將制備

19、好的固定化酵母與游離酵母分別放在一定的條件下發(fā)酵，定時記錄發(fā)酵液中酒精度的變化。 ①實驗過程中的“在一定的條件下發(fā)酵”的條件是______，要求條件相同是為了確保________。 ②由表可知，固定化酵母和游離酵母發(fā)酵都能產(chǎn)生酒精，但固定化酵母在發(fā)酵前期的延遲期的時間比游離酵母發(fā)酵前期的延遲期的時間要________。 解析：制備固定化酵母細胞的實驗步驟為：酵母細胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合→固定化酵母細胞；該實驗的關(guān)鍵是配制海藻酸鈉溶液。海藻酸鹽起載體的作用，用于包埋酵母細胞。酵母菌酒精發(fā)酵過程是細胞內(nèi)酶的催化過程，需要在適宜的溫度、pH等條件下進行，兩組實驗的條件相同，才能夠確保無關(guān)變量相同，且遵循單一變量原則。由表可知，在12 d的發(fā)酵時間里，固定化酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精度從0度到6.4度，游離酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精度從0度到4.6度，而且固定化酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精度在第4天即達到4.2度，表明其延遲期短。 答案：(1)配制物質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L的CaCl2溶液　海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合 (2)配制海藻酸鈉溶液　(3)包埋酵母細胞(或載體) (4)①適宜的溫度、pH等　單一變量?、诙?