高二生物酶的研究与应用测试题及答案

一、选择题1下图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，下列叙述不正确的是( )图1 图2A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠C．图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触D．图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中解析：刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合，否则温度过高会导致酵母菌死亡。

答案：A2．如下图所示，下列4支试管内加入3 mL浆糊。

另外A、C内分别注入2 mL清水，B、D内分别注入2 mL新鲜的唾液淀粉酶。

甲、乙两水槽水温分别为35 ℃、55 ℃。

保温5 min，再向4支试管内分别滴入碘液，不变蓝色的是( )解析：该题考查的是温度对酶活性的影响，利用碘遇淀粉变蓝色的特性来鉴定酶是否将淀粉水解。

A、C两支试管中没有淀粉酶，所以淀粉还存在，加碘后会变蓝色；D试管中虽然有酶，但由于唾液淀粉酶催化的最佳温度在35 ℃左右，温度55 ℃太高，已经使唾液淀粉酶失去了活性，不能水解淀粉，所以D试管也会变蓝色；只有B 试管中的酶能将淀粉水解，所以加入碘液不变蓝色。

答案：B3．研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将从大肠杆菌中得到的三酯磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与微生物降解相比，其作用需要适宜的( )①温度②酸碱度③水分④营养A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①③④解析：本题考查了固定化酶的条件。

大肠杆菌中的三酯磷酸酶可以催化有机磷农药分解，需要适宜的温度和pH，同时反应离不开水，但是不需要提供营养。

答案：A4．下列关于酶制剂的叙述正确的是( )A．需依次经过提纯、沉淀、过滤等过程B．经过固定化的酶才能称为酶制剂C．酶制剂活性的维持需要提供营养物质D．酶制剂中的酶最终来源于活细胞解析：获取酶制剂要将细胞破碎，释放出细胞内的酶分子；提取到的酶即可称为酶制剂；酶不是活细胞，活性的维持不需提供营养物质。

答案：D5．下列有关果胶酶及与果胶酶实验探究的有关叙述正确的是( ) A．探究果胶酶的用量时，pH、温度不影响实验结果B．果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和葡萄糖异构酶等C．探究温度对果胶酶活性影响时，温度、苹果泥、果胶酶用量及反应时间等都是变量D．可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶酶的用量解析：本题考查了果胶酶及其相关实验，探究果胶酶用量时，pH、温度会影响实验结果；葡萄糖异构酶不属于果胶酶；探究温度对果胶酶活性影响的实验中，温度为单一变量，其他因素保持不变。

答案：D二、非选择题6．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挥发，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，可应用耐热DNA聚合酶催化的________技术。

解析：(1)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取，蒸馏常应用于挥发性较强的植物油的提取。

(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碳源，这样不能产脂肪酶的微生物就无法利用植物油，将不能在该培养基上存活下来，只有能产脂肪酶的微生物M才能利用植物油从而在选择培养基上存活下来；培养基灭菌的最适方法是高压蒸汽灭菌法。

(3)测定培养液中微生物的数量可分为直接计数法和间接计算法，直接计数法常用的是显微镜直接计数法；从微生物M中提取的脂肪酶应检测其活性，这样才能保证酶发挥作用，确保具有利用价值；固定化酶和固定化细胞技术是利用化学或物理方法将酶固定在一定空间内的技术，是指将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以使酶能够反复利用，这样既可以降低生产成本，提高产品的质量，还可以减少对环境的污染。

(4)PCR技术是一种体外扩增DNA片段的技术，克隆基因可用这种方法。

答案：(1)压榨萃取(注：两空顺序无先后) (2)碳源高压蒸汽灭菌(3)显微镜直接计数酶活性(或：酶活力) 固定化酶(或：固定化细胞) (4)PCR(或：多聚酶链式反应，聚合酶链式反应)7．在20世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。

(1)在实际生产中，固定化酶技术的优点是__________________。

与固定化酶技术相比，固定化细胞技术固定的是_________________。

(2)制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是________，使用了下图中方法[ ]________(填出号码及名称)。

(3)制作固定化酵母菌细胞时，充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和________溶液中形成凝胶珠。

部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是__________________________________。

解析：将酶固定化后，能使酶在催化反应之后并不进入产物溶液，可反复使用；将细胞固定化后，即可以将一种细胞内的多种酶同时进行固定；海藻酸钠不能参与化学反应，在高温时容易溶化，温度降低时又可以形成多孔性固体颗粒，是包埋酵母菌的好材料；图示①为共价键(化学)结合法、②为吸附法、③为包埋法；凝胶珠是用高温下溶化的海藻酸钠与酵母菌混合后在CaCl2溶液中形成的，若海藻酸钠浓度过高或制凝胶珠时离液面太近，可能形成片状或长条形而不是圆形的凝胶珠。

答案：(1)酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载体上的酶能反复使用多酶系统(一系列、多种酶)(2)海藻酸钠③包埋法(3)CaCl2 海藻酸钠浓度过高(或针筒离液面过近，高度不够)8．酶是生物体内细胞合成的生物催化剂，没有酶，生物体内的所有代谢反应都不能进行。

随着生物科学技术的发展，酶已经走出实验室走进人们的生产和生活。

(1)每当到了丰收的季节，苹果堆满了仓库，但如果交通不便，就会有很多苹果因保存不当或不能及时运出，而渐渐腐烂变质，苹果腐烂的原因是①______________________；②______________，其中能使苹果腐烂的微生物的同化作用类型是________，为了减少损失，提高产品的经济效益，人们想到了榨取果汁，要想使果汁尽可能榨出来，应加入___________________，在该物质的作用下，果胶分解成可溶性的________。

(2)加酶洗衣粉中应用最广泛、效果最明显的是①______酶和②________酶。

其中①酶能将血渍、奶渍等含有的___________________________水解成________，使污渍容易脱落。

同样②酶可将脂肪水解成________和________。

使用加酶洗衣粉清洗衣物时，需要注意的问题有：________(多选)。

A．应该用温水来溶化加酶洗衣粉B．用来溶化加酶洗衣粉的清水的pH越接近中性效果越好C．最好先把衣物放在含有加酶洗衣粉的水中浸泡片刻D．加酶洗衣粉一般只适宜用于清洗化纤衣物解析：(1)苹果中含有丰富的有机物与水分，适合微生物的繁殖。

苹果通过无氧呼吸产生酒精使细胞死亡以及微生物侵染都会使苹果腐烂。

若将苹果榨汁，需要将细胞分散与破坏，这可利用酶的专一性，用果胶酶瓦解细胞壁与胞间层，使榨果汁更容易。

(2)衣服的污物常见的是蛋白质与脂肪，因此加酶洗衣粉中应添加效果最好的碱性蛋白酶与碱性脂肪酶。

使用加酶洗衣粉时要注意水温、pH，同时要留出酶充分作用的时间。

答案：(1)无氧呼吸产生酒精使细胞死亡微生物侵染异养型果胶酶半乳糖醛酸(2)碱性蛋白碱性脂肪蛋白质氨基酸甘油脂肪酸ABC9．(2009年高考上海卷)利用纤维素解决能源问题的关键，是高性能纤维素酶的获取。

请完善实验方案，并回答相关问题。

实验目的：比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。

实验原理：纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖，用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小；用呈色反应表示葡萄糖的生成量。

实验材料：三种微生物(A，B，C)培养物的纤维素酶提取液，提取液中酶蛋白浓度相同。

实验步骤：(1)取四支试管，分别编号。

(2)在下表各列的一个适当位置，填写相应试剂的体积量，并按表内要求完成相关操作。

(3)将上述四支试管放入37℃的水浴，保温1小时。

(4)在上述四支试管中分别加入________试剂，摇匀后，进行________处理。

(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。

实验结果：(均出现砖红色，但深浅不同。

“＋”代表颜色加深)分析讨论：(1)该实验中的对照组是________号试管。

(2)实验组试管均呈现的颜色是________，但深浅不同。

(3)上述结果表明：不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同。

若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，其可能原因是________________。

(4)你认为上述三种微生物中，最具有应用开发价值的是__________。

(5)从解决能源问题的角度，开发这种纤维素酶的意义在于____________________________________________。

解析：解决这类题目首先要对题中所给信息了解透彻：纤维素在纤维素酶的作用下分解产物是葡萄糖，用葡萄糖的产生vx来表示酶活性的大小，用呈色反应表示葡萄糖的生成量。

可以用班氏试剂来检测葡萄糖的生成，加热后根据生成红黄色的深浅来判断葡萄糖的生成量。

明确了这几点后，根据实验设计的原则：对照原则、等量原则、单一变量原则等，进行实验的设计与分析。

要比较三种微生物所产生的酶的活性，所以所设计的实验组是三组，对照组是一组，这四组所用液体的量是一致的(体现等量原则)，实验组与对照组相比只有一个变量，实验组之间相比它们的变量各不相同。

据此可完成题中表格的填写。

4号管作为对照组，其余三支管加入的是等量的不同微生物的提取液0.1 mL,4号管中加入的是等量的蒸馏水，所以在添加蒸馏水一栏中加入的是(1.4＋0.1)mL，这样保证了试管中液体总量的相等。

从题中的实验结果可看出微生物B提取液即2号管中颜色最深，说明纤维素酶活性最强。

微生物B的开发利用价值最大，若开发成功就可将葡萄糖用作制取酒精的原料，也可用纤维素代替化石能源。