高三生物一轮总复习备课资源包：专题18酶的应用

酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛(以植物为食)消化腺中提取;果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果,某实验小组取无菌烟草幼叶,切成相同大小的小片,等量放入6支试管中,试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。

(注:“+”越多表示绿色越深,“-”表示颜色无显著变化)
(1)实验过程中,需要轻摇试管,其目的是             ,使原生质体从叶小片中游离出来,以便观察悬浮液绿色的深浅。
(2)从绿色的深浅可推测:蜗牛酶液酶解效果最好,原因是蜗牛酶液含有          等多种酶。该实验中   是空白对照组,其设置意义是                                   。
(3)用网筛过滤原生质体到离心管内,离心后收集沉淀物,并用       洗涤。
(4)原生质体是否符合要求还需进行检验,其检验的方法是           。

食品种类多,酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产应用范围较广的蛋白酶,查阅相关文献,得知:
(1)pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图可知,        更适宜作为食品添加剂,理由是           。蛋白酶的活力可用            的量来表示。

(2)该蛋白酶的提取工艺流程如下:

兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。结果显示,酶保护剂浓度在0.02~0.06 mol/L范围内,酶活力较高;提取液pH在6.0~8.0范围内,酶活力较高。他们认为,要进一步提高粗酶制剂的酶活力,以达到最佳提取效果,还需对酶保护剂浓度和提取液pH进行优化,并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称,设计实验结果记录表。

苹果醋是指以苹果汁为原料经发酵变成苹果原醋,再兑以苹果汁等原料而制成的饮品。苹果醋既有淡淡的醋味,又有果汁的香甜,喝起来非常爽口。苹果醋还能保健养生、缓解疲劳、美容养颜,是目前大众非常喜爱的饮品。下图是苹果醋的制作简图,据图回答相关问题。
鲜苹果汁高纯度苹果酒苹果原醋+苹果汁等原料苹果醋
(1)在图中苹果汁的生产中,为了提高出汁率需要使用   酶。
(2)过程①中使用的微生物是   ,该微生物的代谢类型是   。为了提高该微生物的利用率,最好用   法对其进行固定。若要检测是否产生了苹果酒,可用   试剂进行检测。
(3)过程②中使用的微生物是   ,该微生物的代谢类型是   。该微生物可以从食醋中分离、纯化获得,方法如下:
第一步:配制培养基。该培养基必须含有微生物生长所需的基本营养成分,如          等。
第二步:灭菌。对培养基用        法进行灭菌。
第三步:接种。微生物常用的接种方法有       和   。
第四步:培养。温度控制在   。
第五步:挑选符合要求的菌落。

下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述,正确的是(  )

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(  )

下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述,错误的是(  )

(多选题)如图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图,下列叙述正确的是(  )

下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,正确的是(  )

回答下列关于微生物和酶的问题。
环境污染物多聚联苯难以降解,研究发现联苯降解菌内的联苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶。
(1)下列培养基中能有效分离联苯降解菌的是   ,原因是                          。
A.培养基(g/L):某生长因子2.0,(NH₄)₂SO₄ 2.0,K₂HPO₄ 3.0,MgSO₄ 1.0,pH 7.4,多聚联苯50 mL
B.培养基(g/L):牛肉膏10.0,蛋白胨20.0,葡萄糖20.0,NaCl 5.0,pH 7.4
C.培养基(g/L):某生长因子2.0,淀粉20.0,NH₄NO₃ 2.5,MgCl₂ 0.5,K₂HPO₄ 3.0,多聚联苯50 mL,pH 7.4
进一步研究发现,不同的金属离子对联苯水解酶的活性有一定影响,结果见下表:

(2)①依据表中结果,金属离子   对该酶的活性有一定的促进作用。金属离子对酶的活性有促进或抑制作用。可能的原因是                                                                 。
②通过酶工程可将联苯水解酶用于生产实践。酶工程通常包括酶的生产、      、酶的固定化和酶的应用等方面。酶固定化的好处是                                                    。
③下图实线表示联苯水解酶催化的反应速率与酶浓度的关系,虚线表示在其他条件不变的情况下,底物浓度增加一倍,反应速率与酶浓度的关系,能正确表示两者关系的是   。


④红球菌和假单孢菌都能降解多聚联苯,但研究发现以每克菌体计算,两种菌降解多聚联苯的能力有所不同,对此现象合理的假设是       或       。
点睛:本题综合考查有关微生物的培养和酶的固定和影响因素,考查学生获取信息能力、理解能力和综合应用能力。

生物柴油是一种可再生的清洁能源,其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗,科学家发现,在微生物M产生的脂肪酶作用下,植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。

(1)用于生产生物柴油的植物油不易发挥,宜选用   、   方法从油料作物中提取。
(2)筛选产脂肪酶的微生物M时,选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供   ,培养基灭菌采用的最适方法是   法。
(3)测定培养液中微生物数量,可选用          法直接计数;从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测   ,以确定其应用价值;为降低生物柴油生产成本,可利用   技术使脂肪酶能够重复使用。
(4)若需克隆脂肪酶基因,可利用耐热DNA聚合酶催化的   技术。
点睛:本题以生物柴油的制作过程为材料,主要考查植物有效成分的提取、微生物的培养、酶的固定化技术,考查学生获取信息能力和综合应用能力。

如图为某同学利用海藻酸钠固定化酵母细胞的实验结果,出现此结果的可能原因不包括(  )

下列有关固定化酶和固定化细胞的说法,正确的是(  )

如图为固定化酶的反应柱示意图,其中①为反应柱,②为固定化酶,③为分布着小孔的筛板,

请据图回答:
(1)关于固定化酶中用到的反应柱,理解正确的是(  )

(2)与一般酶制剂相比,固定化酶的突出优点是              ,固定化细胞的优点是       。
(3)③的作用是。
(4)制作固定化葡萄糖异构酶所用的方法有   (至少两种)。

如图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。请回答下列问题:

(1)图1中X溶液为   ,其作用是使   。
(2)图1中制备的凝胶珠用   洗涤后再转移到图2装置中。图2发酵过程中搅拌的目的是为了使
                                        。
(3)在用海藻酸钠包埋酵母菌形成凝胶珠的过程中,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,加入酵母菌充分搅拌混合均匀。
(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%的海藻酸钠分别利用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后的酒精产量见下表:

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溶液浓度分别是。