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1专题25酶的应用探考情悟真题【考情探究】考点考向要求5年考情预测热度考题示例素养要素难度1酶的研究与应用酶的研究与应用实验与探究2017江苏单科,17,2分生命观念、科学思维、科学探究中★★★2固定化酶和固定化细胞制备和应用固定化酶实验与探究2016江苏单科,29,9分科学思维、科学探究中★★★分析解读本专题主要内容包括酶的研究与应用、固定化酶和固定化细胞。试题主要从与酶有关的实验入手,考查实验变量的控制、结果分析及固定化酶、固定化细胞技术等,其中对加酶洗衣粉洗涤效果的探究及固定化酶的应用考查较多。复习时应注意:掌握实验设计思路、方法和实验分析与评价等。2【真题探秘】破考点练考向考点一酶的研究与应用【考点集训】考向酶的研究与应用(2020届河南天一联考,37,15分)为了增强洗衣粉对血渍、奶渍、油污、土豆泥等衣物上常见污垢的去除能力,洗衣粉中常常会添加各种酶类。请回答下列问题:(1)根据衣物上常见的污垢的种类,目前常用的加酶洗衣粉中添加的酶制剂有四类,其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和,前者能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成,使污迹容易从衣物上脱落。加酶洗衣粉是否应用了固定化酶技术:(填“是”或“否”)。(2)某科研小组将M酶加入洗衣粉后欲探究该洗衣粉的去污能力,设计并进行了相关实验,结果如图所示:3①该实验目的自变量有。该同学在使用加M酶洗衣粉时,发现用温水洗涤效果更好,如果直接用冷水洗涤,效果并不好,分析其中的原因是。②加M酶以后,对比污布类型2、3的实验处理及结果,可以得出的实验结论是。欲在原实验的基础上进一步探究加大酶用量能否显著提高洗衣粉的去污力,请简要写出实验思路:。答案(1)碱性脂肪酶可溶性的氨基酸或小分子的肽否(2)①污布类型、洗衣粉的类型和酶用量水温过低时M酶活性较低(或温度适宜时酶的活性高)②M酶对污布类型2的去污力强(或M酶对污布类型2、3的去污力不同,答案合理即可给分)选择单一污布类型(1、2、3、4中选择)和单一洗衣粉类型(X、Y、Z中选择),设计不同的酶用量,观察去污力考点二固定化酶和固定化细胞【考点集训】考向制备和应用固定化酶(2019吉林长春二质监,37,6分)乳糖主要用于乳品工业,可使低甜度和低溶解度的乳糖转变为较甜的、溶解度较大的单糖。乳糖酶的制备及固定化流程如图,请回答:产乳糖酶微生物L的筛选产乳糖酶微生物L的培养乳糖酶的提取和纯化乳糖酶的固定化(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用乳糖作为培养基的唯一,在此培养基上生长的菌落可以将乳糖水解为和半乳糖。4(2)产乳糖酶微生物L的培养过程中需要将培养瓶放置在摇床上不停振荡培养,其目的是、。此培养过程中(填“有”或“无”)菌落生长。(3)在相同条件下,带电荷相同的蛋白质在特定的缓冲液中迁移的速度越快,说明其相对分子质量越小,根据这一原理,纯化后的乳糖酶可用法检测其相对分子质量大小。(4)乳糖酶宜采用化学结合法进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的来确定其应用价值,而酵母细胞固定化宜采用。答案(1)碳源葡萄糖(2)有利于微生物L与营养物质充分接触有利于氧气充分溶解在培养基中无(3)电泳(4)(酶)活性(或活力)包埋法【五年高考】考点一酶的研究与应用1.(2017江苏单科,17,2分)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是()A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C.碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力答案C2.(2015江苏单科,7,2分)下列关于酶的叙述,正确的是()A.发烧时,食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用C.用果胶酶澄清果汁时,温度越低澄清速度越快D.洗衣时,加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性答案B3.[2019浙江4月选考,32(一),7分]回答与果胶和果胶酶有关的问题:5(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其原因除水果中果胶含量较高外,还因为。(2)为了获得高产果胶酶微生物的单菌落,通常对分离或诱变后的微生物悬液进行。(3)在某种果汁生产中,用果胶酶处理显著增加了产量,其主要原因是果胶酶水解果胶使。果汁生产中的残渣果皮等用于果胶生产,通常将其提取液浓缩后再加入使之形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。(4)常用固定化果胶酶处理含果胶的污水,其主要优点有和可连续处理等。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等环境因素外,还需考虑的主要有和。答案(1)腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多(2)涂布分离(或划线分离)(3)水果组织软化疏松及细胞受损95%乙醇(4)提高果胶酶的稳定性固定化的方法固定化所用的介质4.(2015海南单科,30,15分)生产果汁时,用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量。回答下列相关问题:(1)某同学用三种来源的果胶酶进行三组实验,各组实验除酶的来源不同外,其他条件都相同,测定各组的出汁量,据此计算各组果胶酶活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是。(2)现有一种新分离出来的果胶酶,为探究其最适温度,某同学设计了如下实验:取试管16支,分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液,混匀,平均分为4组,分别置于0℃、5℃、10℃、40℃下保温相同时间,然后,测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有和。(3)某同学取5组试管(A~E)分别加入等量的同种果泥,在A、B、C、D4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶,然后,补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同;E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后,测定各组的出汁量。通过A~D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中,6若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量,E组设计(填“能”或“不能”)达到目的,其原因是。答案(1)比较不同来源果胶酶的活性(4分,其他合理答案也给分)(2)温度范围设置不合理温度梯度设置不合理(每空3分,共6分,其他合理答案也给分)(3)不能(2分)未加入缓冲液(3分,其他合理答案也给分)考点二固定化酶和固定化细胞1.(2015江苏单科,11,2分)下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,错误的是()A.固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用B.溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素C.固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物D.凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合答案B2.(2015江苏单科,20,2分)下图为制备人工种子部分流程示意图,下列叙述正确的是()A.胚状体是外植体在培养基上脱分化形成的一团愈伤组织B.该过程以海藻酸钠作为营养成分,以CaCl2溶液作为凝固剂C.可在海藻酸钠溶液中添加蔗糖,为胚状体提供碳源D.包埋胚状体的凝胶珠能够隔绝空气,有利于人工种子的储藏答案C3.(2016江苏单科,29,9分)为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响,以及固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验,流程及结果如下。请回答下列问题:制备固定化绿球藻凝胶球→清洗2~3次→培养液中培养柠檬酸钠溶液溶解凝胶球,测定藻数量7图1图2(1)实验中的海藻酸钠作用是,CaCl2的作用是。(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,宜采用洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培养24h后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因是。(3)为探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为海藻酸钠制备凝胶球。(4)图2中空白凝胶球组Zn2+浓度下降的原因是。结合图1和图2分析,固定化藻的实验组24~48h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是;72~96h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有。答案(1)包埋绿球藻(包埋剂)与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)(2)培养液(生理盐水)海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)(3)2.0%(4)凝胶吸附Zn2+绿球藻生长(繁殖)速度快绿球藻生长(增殖)速度慢,溶液中Zn2+浓度较低4.(2015山东理综,35,12分)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下:产乳糖酶微生物L的筛选产乳糖酶微生物L的培养乳糖酶的提取纯化乳糖酶的固定化8(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是。从功能上讲,这种培养基属于。(2)培养微生物L前,宜采用方法对接种环进行灭菌。(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量越。(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的确定其应用价值。除化学结合法外,酶的固定化方法还包括、、离子吸附法及交联法等。答案(1)乳糖凝固剂选择培养基(2)灼烧(3)小(4)(酶)活性[或:(酶)活力]包埋法物理吸附法(注:两空可颠倒)【三年模拟】时间:40分钟分值:70分非选择题(共70分)1.(2019甘肃天水三模,37)(10分)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题:(1)由图推知,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约是%。(2)如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)水量洗净所需时间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(至少写出两点)。9②若1号实验组洗净油污布所需时间接近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,请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)①对照、单一变量②酶失活(或酶的活性低)(3)②④(4)用温水浸泡;延长浸泡时间;增加洗衣粉的用量等2.(2019安徽合肥二模,37)(14分)研究性学习小组为探究市售一种含碱性蛋白酶的洗衣粉使用的最适温度,设计了相关实验,实验装置及实验结果如图所示,请回答相关问题。请回答下列问题:(1)与普通洗衣粉相比,该洗衣粉可以很好地清除衣物的血渍和奶渍,主要是因为。包装袋上注明“切勿用于丝质及羊毛衣料”,你认为原因是。(2)由图可知,在0℃和75℃时,酶的催化效率基本都为零。但当温度回到最适温度时,能恢复催化能力的温度是0℃,原因是。(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。为缩短反应的时间,你认为可以采用的方法是。(4)生产碱性蛋白酶成本高,目前可以采用技术多次重复使用酶以降低成本。该技术常使用的方法是化学结合法和。答案(1)碱性蛋白酶能水解血渍和奶渍中的蛋白质丝质及羊毛衣料的主要成分是蛋白质,会被碱性蛋白酶破坏(2)0℃时酶活性很低,但酶结构没有被破坏,75℃时酶结构遭破坏(3)蛋白质块存在时间的长短提高酶的浓度(或“将蛋白块切得更小些,以增加蛋白酶和蛋白质的接触面积”)(4)固定化酶物理吸附法3.(2019重庆一中3月月考,37)(16分)制备固定化酵母细胞的实验步骤是:酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。请根据材料回答下列问题:10(1)这种固定酵母细胞的方法属于法,一般固定化酶时不采用这种方法,原因是。(2)活化就是让处于休眠状态的微生物恢复至状态。该实验中需要将休眠状态的酵母菌加入到中进行活化。(3)加热溶解海藻酸钠时需注意用加热,然后将溶化好的海藻酸钠溶液后,才能和酵母混合均匀。此外海藻酸钠的浓度对本实验结果影响较大,若浓度过高,则。(4)观察利用固定化酵母细胞发酵的葡萄糖溶液,根据可对发酵效果进