搜索
专题26酶的应用生物(浙江选考专用)考点酶的应用A组自主命题·浙江卷题组五年高考1.[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:(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解析(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,还因为腐烂的水果中含有较多产果胶酶的微生物,如苹果青霉等。(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涂布分离或划线分离。(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水果组织软化疏松并破坏细胞。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95%乙醇使之形成絮状物,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,其主要优点有可提高果胶酶的稳定性和可连续处理等。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,还需考虑的主要有固定化的方法和固定化所用的介质。素养解读本题通过果胶和果胶酶的相关问题,考查了生命观念和科学探究。2.[2018浙江4月选考,32(一),7分]回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题:某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。某小组开展了该植物综合利用的研究。(1)果胶提取工艺研究结果表明,原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率(提取得到的果胶占原粒质量的百分率)显著高于常温水漂洗的果胶得率,最主要原因是沸水漂洗(A.有助于清洗杂质和去除可溶性糖B.使植物组织变得松散C.使有关酶失活D.有利细胞破裂和原料粉碎制浆)。(2)在淀粉分离生产工艺研究中,为促进淀粉絮凝沉降,添加生物絮凝剂(乳酸菌菌液),其菌株起重要作用。为了消除絮凝剂中的杂菌,通常将生产上使用的菌液,采用,进行单菌落分离,然后将其,并进行特性鉴定,筛选得到纯的菌株。(3)在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中,将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后,发现仍存在浑浊和沉淀问题。可添加使果胶彻底分解成半乳糖醛酸,再添加,以解决汁液浑浊和沉淀问题。(4)在建立和优化固定化酶反应器连接生产工艺研究中,通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性,然后主要优化各固定化酶反应器中的(答出2点即可)、反应液pH和酶反应时间等因素。其中,酶反应时间可通过来调节。答案(1)C(2)划线分离法(或涂布分离法)扩大培养(3)果胶酶和果胶甲酯酶淀粉酶使淀粉分解(4)固定化酶的量、反应液温度控制反应器液体流量(或体积)解析(1)根据题意可知,原料经过沸水漂洗能提取更多的果胶,推测最主要原因是沸水漂洗使有关酶失活,使果胶不能被进一步催化分解。(2)要消除絮凝剂中的杂菌,可采用涂布分离法或划线分离法,获得单菌落,再通过扩大培养,鉴定筛选到较纯的菌株。(3)果胶需要在果胶酶和果胶甲酯酶作用下才能彻底分解成半乳糖醛酸。因剩渣中还含有淀粉,所以再添加淀粉酶,以解决汁液浑浊和沉淀问题。(4)固定化酶反应器的应用,需要考虑优化其中固定化酶的用量、反应液温度、反应液pH和酶反应时间等因素。酶反应时间可以通过流速来调节。解题关键固定化酶反应器需要优化的因素应从酶的用量以及酶催化时间、作用条件等几个方面来考虑。素养解读本题通过果胶、淀粉等的提取和利用,考查了生命观念和科学探究。3.[2016浙江4月选考,32(一),7分]请回答与“果汁中的果胶和果胶酶”实验有关的问题:(1)果胶是细胞壁的重要组成成分,其化学本质是(A.蛋白质B.脂质C.核酸D.多糖)。它在细胞壁形成过程中的主要作用是将相邻的细胞在一起。(2)制取果汁时,先用果胶酶将果胶分解成和半乳糖醛酸甲酯等物质,再用酶处理,可得到比较澄清的果汁。用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时,果汁的出汁率、澄清度与酶的高低呈正相关。(3)由于果胶不溶于乙醇,故可用乙醇对果胶粗提物(经酶处理后的混合物)进行处理,从而得到干制品。答案(1)D粘合(2)半乳糖醛酸果胶甲酯活性(3)脱水(沉淀)解析(1)果胶是植物细胞壁的重要组成成分,其化学本质是多糖。它在细胞壁形成过程中的主要作用是将相邻的细胞粘合在一起。(2)制取果汁时,先用果胶酶将果胶分解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯等物质,再用果胶甲酯酶处理,可得到比较澄清的果汁。用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时,果汁的出汁率、澄清度与酶的活性高低呈正相关。(3)由于果胶不溶于乙醇,故可用乙醇对果胶粗提物(经酶处理后的混合物)进行脱水(沉淀)处理,从而得到干制品。素养解读本题通过“果汁中的果胶和果胶酶”实验,考查了生命观念和科学探究。考点酶的应用B组统一命题、省(区、市)卷题组1.(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,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)解析(1)利用不同来源的果胶酶处理果泥,检测各组出汁量,据此可以比较不同来源的果胶酶的活性大小。(2)探究果胶酶的最适温度时,一般在30~70℃范围内,每隔5℃进行梯度设计。显然题中温度设置过低,温度梯度设置不均。(3)本实验的目的是检测不同量的同种果胶酶下的出汁量的差异,为保证单一变量,A~E组都应加入等量缓冲溶液。2.(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:(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)解析(1)产乳糖酶的微生物可以利用乳糖,故宜选用以乳糖作为唯一碳源的培养基筛选获得产乳糖酶的微生物,这类培养基为选择培养基。培养基中常用琼脂作为凝固剂。(2)接种环常用灼烧灭菌法进行灭菌。(3)电泳法检测蛋白质分子量大小的原理是电荷相同的蛋白质,分子量越小,其电泳速度越快。(4)酶的固定化方法有化学结合法、包埋法和物理吸附法等。固定化酶的活性越高,其应用价值越大,故可通过检测固定化酶的活性确定其应用价值。考点酶的应用C组教师专用题组1.(2017江苏单科,20,2分)下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述,正确的是 ()A.活化酵母时,将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状B.配制CaCl2溶液时,需要边小火加热边搅拌C.将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时,凝胶珠成形后应即刻取出D.海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色,过低时凝胶珠易呈蝌蚪状答案A本题考查酵母细胞的固定化实验操作。活化酵母时,将适量干酵母加入蒸馏水中后搅拌,使酵母细胞混合均匀成糊状,A正确;配制CaCl2溶液时不需要加热,B错误;将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液中,凝胶珠成形后应在CaCl2溶液中浸泡30min左右,C错误;凝胶珠颜色过浅(呈白色)的原因是海藻酸钠溶液浓度过低,D错误。2.(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:(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+浓度较低解析(1)海藻酸钠在固定化绿球藻的过程中作为包埋剂。CaCl2可与海藻酸钠反应,促使海藻酸钠形成凝胶球。(2)利用培养液或生理盐水等洗涤凝胶球不至于造成绿球藻过量吸水或失水,从而保持正常的活性状态。1.0%海藻酸钠组移去凝胶球,溶液呈绿色,说明绿球藻逸出了凝胶球,原因是制备凝胶球时,使用的海藻酸钠浓度过低,导致凝胶球孔径过大。(3)图1显示,在不同浓度的海藻酸钠的作用下,当海藻酸钠浓度为2.0%时,固定化的绿球藻数量最多,故探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为2.0%的海藻酸钠制备凝胶球。(4)空白凝胶球中无绿球藻,故该组Zn2+浓度下降是空白凝胶的吸附作用所致。图1显示,固定化藻的实验组24~48h间绿球藻数量增加快,而72~96h间绿球藻数量基本不变,这是导致两个时间段Zn2+浓度下降速度不同的原因。3.(2015课标全国Ⅰ,39,15分)已知微生物A可以产生油脂,微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题:(1)显微观察时,微生物A菌体中的油脂通常可用染色。微生物A产生的油脂不易挥发,可选用(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样,并应选用以为碳源的固体培养基进行培养。(3)若要测定培养液中微生物B的菌体数,可在显微镜下用直接计数;若要测定其活菌数量,可选用法进行计数。(4)为了确定微生物B产生的脂