【走向高考】2022年高考生物一轮复习专题2酶的研究与应用强化作业（含解析）新人教版选修11．请回答下列有关生物技术实验问题。(1)根据果胶酶在果汁生产中的作用的系列实验结果回答下列问题：①能正确表示温度对果胶酶活性影响的曲线是________。②能正确表示pH对果胶酶活性影响的曲线是________。③在原材料有限的情况下，能正确表示相同时间内果胶酶的用量对果汁产量影响的曲线是________。(2)某种全自动洗衣机的水温有冷水、45℃温水、90℃热水三种设置，洗涤方式有直接洗涤和浸泡20分钟后洗涤两种设置。如果用加酶洗衣粉洗涤有陈旧牛奶渍的棉质衣服，洗衣机选择哪种水温和洗涤方式洗涤效果最好？__________________。(3)用含有蛋白酶的洗衣粉洗涤丝绸衣物和羊毛衣物是否合适？为什么？__________________________________________。答案 (1)①乙 ②乙 ③丙(2)45℃温水浸泡，浸泡20分钟后洗涤(3)不合适，因为丝绸衣物和羊毛衣物的主要成分是蛋白质，用含蛋白酶的洗衣粉洗涤会分解其中的蛋白质，破坏衣物。解析 酶的催化效率容易受温度、pH值的影响。丝绸衣物和羊毛衣物的主要成分是蛋白质。2．请参照细胞固定化技术的相关基础知识，完成下列问题。(1)细胞固定化技术一般采用包埋法固定化，采用该方法的原因是____________________。(2)包埋法固定化是指________________________。(3)包埋法固定化细胞常用的载体有_______________________(答出三种即可)。7\n(4)与固定化酶技术相比，固定化细胞技术的优点是__________。(5)制备固定化酵母细胞的五大步骤是：①____________________________________________________；②____________________________________________________；③____________________________________________________；④____________________________________________________；⑤____________________________________________________。答案 (1)细胞个大，不易从包埋材料中漏出(2)将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中(3)明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等(4)成本更低，操作更容易(5)①酵母细胞的活化②配制0.05mol/LCaCI2溶液③溶化海藻酸钠 ④海藻酸钠溶液与酵母细胞混合⑤酵母细胞的固定化3．工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某学生设计了如下实验：①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10℃水浴中恒温处理10min(如图A)②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10℃水浴中恒温处理10min(如图B)③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测果汁量(如图C)④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量如下：温度/℃1020304050607080果汁量/mL813152515121110根据上述实验，请分析回答下列问题：(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中__________的水解。7\n(2)实验结果表明，当温度为__________时果汁量最多，此时果胶酶的活性__________。当温度再升高时，果汁量降低，说明__________。(3)实验步骤①的目的是______________________。答案 (1)果胶 (2)40℃ 最高 酶活性降低 (3)避免果汁和果胶酶混合时影响混合物温度，从而影响果胶酶活性解析 本题是对果胶酶活性在不同温度下的定量测定。(1)细胞壁和胞间层的主要组成成分之一是果胶，而果胶酶则是水解果胶的一类酶的总称。(2)通过表中数据可知：在40℃时，产生的果汁量最多，在题中所给的温度范围内，40℃时酶活性最高。当温度升高时，出汁量降低，酶的催化活性降低。(3)因为酶具有高效性，将底物与酶的温度都达预定值后再混合，避免其事先发生反应，而引起结果的不准确。4．设计实验证明温度会影响酶的催化活性。材料用具：6支试管、淀粉、碘液、水浴锅、冰箱。(1)实验步骤和结果：步骤1：制备6mL淀粉溶液并在常温下冷却。步骤2：取唾液若干；步骤3：取3支试管编号为1、2、3，各加入2mL可溶性淀粉，另取3支试管编号为4、5、6各加入稀释唾液2mL；步骤4：______________________________________________；步骤5：______________________________________________；步骤6：______________________________________________；结果：________________________________________________。(2)步骤4与步骤5能否调换顺序？请说明理由。答案 (1)步骤4：将1号与4号试管、2号与5号试管、3号与6号试管分别放入37℃温水、沸水、冰水混合物中静置5min。步骤5：将4、5、6号试管中的唾液分别倒入1、2、3号试管，混合均匀后，将1、2、3号试管各自放到原环境条件下水浴一段时间。步骤6：向混合后的3支试管中各滴加1滴碘液，观察颜色变化。结果：1号不变蓝、2号变蓝、3号变蓝(2)答案见解析解析 设计实验时要注意对比实验的单一变量，同时注意实验设计的合理性和可操作性。(1)为了确保温度的准确性，应同时将盛有淀粉的3支试管和盛有唾液的3支试管各取一支分别放到37℃7\n温水、沸水、冰水混合物中，放置5min后，再将同一环境条件下的两支试管中的液体混合，反应一段时间后，再向反应混合液中滴加碘液1滴，观察试管中的颜色变化。(2)由于酶具有高效性，不能将反应物与酶混合后再分别放到三种环境条件下水浴，因在温度还未达到预定温度时，已经发生了反应，会影响实验结果的准确性。5．请回答下列生物技术有关问题：(1)DNA变性后，当温度缓慢降低后，两条彼此分离的DNA链又会重新结合成双链，称为________，PCR技术利用了DNA的________原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合。(2)在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑温度、________和________等条件，使用过的培养基及其培养物必须经过________处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。(3)在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化的细胞，目的是防止__________________。如果在CaCl2溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明固定的酵母细胞数目____________________。(4)若用花药进行离体培养则应选择花粉发育至________期的花药培养成功率最高。答案 (1)复性 热变性 (2)酸碱度 渗透压 灭菌(3)高温杀死酵母菌 较少 (4)单核6．某化工厂生产的一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下说明。成分：含碱性蛋白酶。用法：洗涤前先将衣物浸于含洗衣粉的水中数小时。使用温水效果更佳。注意：切勿用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。某研究性学习小组为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，设计了如下装置进行实验，并将结果用下列曲线图A、B表示。7\n请回答以下各题：(1)由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适宜温度为________。(2)在0℃和75℃时，酶的催化效率基本都为零。但当温度再都回到45℃时，后者酶的催化能力已不能恢复，这是因为___________。(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。(4)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某洗涤公司为降低生产成本研制了一种能多次重复使用加酶洗衣粉的设备，他们将酶固定在不溶于水的尼龙载体上，洗涤完衣物后，经过简单处理，这些酶还可以多次重复利用，这种方法制成的酶叫________。(5)除加酶外，很多洗衣粉中还加有香精，高档洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的，目前从植物中提取芳香油的方法有_____。(6)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以从霉菌中提取。用固体培养基分离、纯化霉菌的方法有________、________。答案 (1)45℃(2)高温条件下酶的结构已遭破坏(或酶的活性已丧失)(3)胶片上的蛋白质存在时间的长短(或其他合理答案)(4)固定化酶(5)萃取法、蒸馏法、压榨法(6)平板划线法 稀释涂布平板法解析 (1)由图中知，使用该加酶洗衣粉的最适宜温度为45℃。(2)当温度从75℃回到45℃时，酶的催化能力已不能恢复，这是因为高温条件下酶的结构已遭破坏(或酶的活性已丧失)。(3)在实验过程中可通过直接测定胶片上的蛋白质存在时间的长短(指标)来表示该洗衣粉中酶的催化效率。(4)将酶固定在不溶于水的尼龙载体上，洗涤完衣物后，这些酶经过简单处理，还可以多次重复利用，则这种酶就是固定化酶。(5)目前从植物中提取芳香油的方法有萃取法、蒸馏法、压榨法等。(6)用固体培养基分离、纯化霉菌的常用方法有平板划线法、稀释涂布平板法。7．(2022·江苏)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题：7\n(1)由上图推知，该实验的目的是______________________，50℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是________%。(2)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录，请据表回答问题：脸盆编号洗涤物(等量)洗涤温度洗衣粉(等量)水量洗涤所需时间1油污布45℃加酶2L4min2油污布45℃普通2L7min3油污布5℃加酶2L9min4油污布5℃普通2L8min①该实验设计体现了________原则。②若实验组1号洗净所需时间接近7min，最可能的原因是________________________________________________________________________。(3)下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有________。①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品(4)根据以上实验结果，写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施：______________________________________________________。答案 (1)探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响 0.6(2)对照、单一变量 酶失活 (3)②、④(4)用温水浸泡；延长浸泡时间；增加洗衣粉的用量等(写出两项合理答案即可)解析 由题图可知，实验中存在两个变量：温度与碱性蛋白酶含量，即实验探究的是温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响。在50℃7\n时，洗衣粉的去污力在碱性蛋白酶含量为0.6%时达到最大，由表中数据可知，1、3号为实验组，2、4号为对照组，1、2号与3、4号中只有是否加酶一个变量，该实验过程体现了对照原则和单一变量原则。若实验组1号加酶后洗净时间接近7min，很可能的原因是酶已经失活。蛋白酶可分解蛋白质，故毛织品、蚕丝织品等以蛋白质为主要成分的衣料不能用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤。用温水浸泡(提高酶的活性)，延长浸泡时间(增加酶的催化时间)，增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗涤效果。7
