2021届新高考生物一轮复习：选修1 第11单元 第41讲 酶的应用和蛋白质的提取和分离 含解析

选修1 第11单元第41讲酶的应用和蛋白质的提取和分离
课时作业
一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的)
1．下列有关果胶酶及与果胶酶有关的实验探究的叙述，正确的是()
A．探究果胶酶的最适用量时，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．探究不同pH对果胶酶活性的影响时，可以用浓盐酸进行调节
D．可以用相同时间内过滤到的果汁体积来表示果胶酶的活性
答案 D
解析探究果胶酶的最适用量时，pH、温度会影响实验结果，实验中要保持pH、温度相同且适宜，A错误；果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，B错误；探究不同pH对果胶酶活性的影响时，可以用质量分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸进行调节，C错误。

2．下列关于探究温度对果胶酶活性的影响实验的说法，不正确的是() A．可准备一组烧杯，分别盛有不同温度的水
B．将苹果泥和果胶酶直接混合后放在不同温度的烧杯中恒温水浴处理
C．不同温度之间可形成相互对照
D．温度过高时，果胶酶会变性失活
答案 B
解析探究温度对果胶酶活性的影响时，在混合苹果泥和果胶酶之前，要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理。

3．下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是()
A．先用开水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度
B．实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度
C．相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉
D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果
答案 B
解析开水溶解洗衣粉时可能会因为温度过高使酶失去活性，A错误；实验的因变量是洗涤效果，可以用相同洗涤时间内污渍的残留程度表示，B正确；加酶洗衣粉的洗涤效果受pH影响较大，普通洗衣粉受pH影响较小，因此相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果不一定好于普通洗衣粉，C错误；衣物质地和洗衣粉用量会影响实验结果，因此在实验过程中应该保持一致，D错误。

4．下列关于探究不同类型的加酶洗衣粉洗涤效果实验的叙述，错误的是() A．探讨含有蛋白酶洗衣粉的洗涤效果不能选择丝绸作为洗涤材料
B．洗涤材料应该选择固定大小的新布料以保证科学实验的严谨性
C．洗涤开始前应该将不同类型的加酶洗衣粉放在80 ℃热水中浸泡
D．污渍的污染程度可以通过滴加在洗涤材料上污染物的量来控制
答案 C
解析丝绸主要成分是蛋白质，故探讨含有蛋白酶洗衣粉的洗涤效果不能选择丝绸作为洗涤材料，A正确；做实验无关变量需保持相同且适宜，故洗涤材料应该选择固定大小的新布料以保证科学实验的严谨性，B正确；酶发挥催化作用需要适宜的温度，高温会使酶变性失活，80 ℃热水对于酶来说温度较高，影响酶活性，C错误；污渍的污染程度要保持一致，这可以通过滴加在布料上的污染物的量来控制，D正确。

5．下列关于固定化酶母细胞制备过程的叙述，错误的是()
A．将干酵母与蒸馏水混合并搅拌，有利于酵母菌的活化
B．配制海藻酸钠溶液时要进行小火或间断加热
C．将溶化并冷却的海藻酸钠溶液直接转移至注射器中
D．将制备好的凝胶珠放入氯化钙溶液中浸泡半小时左右
答案 C
解析在缺水状态下，微生物处于休眠状态，干酵母与蒸馏水混合并搅拌，可以使酵母菌吸水恢复至正常的生活状态，A正确；配制海藻酸钠溶液时要用小
火或间断加热的方法，防止焦糊，B正确；溶化好的海藻酸钠溶液冷却后需加入已活化的酵母细胞，再将混合液转移至注射器中，C错误；将与酵母菌混匀的海藻酸钠溶液注入CaCl2溶液中浸泡半小时左右，以形成球形或椭球形的凝胶珠，D正确。

6．下列关于固定化酶的说法，错误的是()
A．固定化酶不足之处是不能催化一系列反应
B．固定化酶可再次利用，降低了生产成本
C．固定后的酶既能与反应物接触，又能与反应物分离
D．固定化酶易溶于水
答案 D
解析由于酶有专一性，固定化酶不能催化一系列化学反应，A正确；固定化酶可以反复利用，降低了生产成本，B正确；固定后的酶既能与反应物接触，又能与反应物分离，可以反复利用，C正确；固定化酶不易溶于水，易与反应物分离，D错误。

7．下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是()
A．固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧
B．利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件
C．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显
D．利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物
答案 C
解析固定化酶的应用中，要控制pH、温度，但酶的活性与溶解氧无关，A 错误；利用固定化酶降解水体中的有机磷农药，是酶促反应，没有生物参与，所以不需提供营养条件，B错误；固定化细胞技术固定的是一系列酶，所以在多步连续催化反应方面优势明显，C正确；利用固定化酶母细胞进行发酵时，糖类除了作为反应底物外，还为酵母菌提供碳源，D错误。

二、不定项选择题(每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求)
8．关于血红蛋白的提取和分离实验，叙述错误的是()
A．血红蛋白的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、透析和纯度鉴定
B．用生理盐水对红细胞反复洗涤、离心，目的是去除杂蛋白
C．洗涤时离心速度要高、时间要长，从而达到分离的效果
D．凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量小的蛋白质移动速度较快
答案ACD
解析血红蛋白的提取和分离一般分为：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步，A错误；用生理盐水对红细胞反复洗涤、离心，目的是去除血浆中的杂蛋白，B正确；洗涤时离心速度过高、时间过长，白细胞等会沉淀，达不到分离的效果，C错误；凝胶色谱法分离蛋白质的原理是不同蛋白质因相对分子质量不同，在凝胶柱中移动的速度不同而分离开，相对分子质量小的蛋白质通过凝胶时进入凝胶内部通道，路程较长，移动速度较慢，相对分子质量大的蛋白质，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快，D错误。

9．下列关于血红蛋白提取和分离的叙述，正确的是()
A．凝胶色谱柱的装填要尽量紧密且不能有气泡
B．用电泳法分离血红蛋白时，待分离样品中各种分子的带电性质、分子大小和形状均会影响迁移速度
C．透析时将血红蛋白溶液装入透析袋，然后置于pH为7.0的磷酸缓冲液中透析12 h
D．血红蛋白的释放所用的试剂为蒸馏水和柠檬酸钠溶液
答案ABC
解析如果凝胶颗粒之间空隙较大，或有气泡存在，会影响纯化的结果，A 正确；电泳法是利用样品中各种分子带电性质和数量以及样品分子大小不同，产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分离，B正确；透析时，将血红蛋白溶液装入透析袋，然后置于pH为7.0的磷酸缓冲液中透析12 h，C正确；血红蛋白
的释放所用的试剂为蒸馏水和40%体积的甲苯，D错误。

三、非选择题
10．(2019·浙江温州模拟)现有磨浆机、烧杯、滴管、量筒、玻璃棒、漏斗、纱布、苹果、试管、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水、一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液，下面是某小组利用上述材料进行的有关实验：(“/”表示不加)
(1)磨浆机的作用是______________。

(2)若要验证果胶酶的作用，应把________两个烧杯同时取出并____________，观察并比较________________。

预期的实验现象与结果是____________________________。

(3)比较烧杯甲、丙、丁可知，________能影响酶的活性。

(4)表中①处的内容是________________________。

(5)请设计一表格，用来记录利用上述材料“探究果胶酶的最适用量”的实验结果。

答案(1)制取苹果泥
(2)甲与乙过滤相同时间果汁的体积与澄清度甲果汁的体积多于乙，且比乙澄清
(3)pH(酸碱度)
(4)质量分数为2%的果胶酶溶液
(5)如下表：
解析(2)乙烧杯中没有加入果胶酶溶液，要验证果胶酶的作用，应将甲、乙两烧杯对照，观察并比较滤出果汁的体积和澄清度，甲组果汁的体积多于乙且比乙澄清。

(5)探究果胶酶最适用量的实验中应设置多组实验，分别加入不同量的果胶酶溶液。

11．(2019·江苏盐城模拟)某同学用含有不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下实验。

(1)该实验的目的是探究________________。

该实验还应控制的无关变量有__________________________。

该实验中______________________分别构成两组对照实验。

(2)该同学在实验过程中可通过观察______________________来判断酶的催化效率。

(3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是__________________________________________。

(4)大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为
______________________________________________________________________
__。

答案(1)酶的作用具有专一性洗衣粉的用量、污染程度、水质、水的pH等A和B、A和C
(2)蛋白膜消失的时间长短
(3)在蛋白酶催化作用下蛋白质水解，产物溶于水中
(4)酶蛋白进入环境后容易被微生物分解，避免过多的磷进入水体，造成水体富营养化
解析(1)分析表格可知该实验的自变量有两个，即酶的种类、污染物的种类，因变量为污染物是否消失，无关变量为洗衣粉的用量、污染程度、水质、水的pH 等，所以该实验的目的是探究酶的作用具有专一性；根据探究实验的对照原则和单一变量原则可知，该实验中A与B、A与C构成两组对照实验。

(2)该实验可根据蛋白膜消失时间的长短来判断酶的催化效率，即蛋白膜消失的时间越短，说明酶的催化效率越高。

(3)蛋白酶能够催化污垢中蛋白质的水解，水解产物溶于水中，所以蛋白酶洗衣粉能够去污。

(4)加酶洗衣粉中酶的化学本质是蛋白质，其进入环境后容易被微生物分解，大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，可以避免过多的磷进入水体，造成水体富营养化，有利于生态环境保护。

12．(2019·江苏如皋开学考)亚洲人体内普遍缺乏乳糖酶，造成饮用牛奶后出现肠胀、腹胀、腹泻等不良症状。

某牛奶制品生产厂家致力于开发生产低乳糖新品，欲筛选出高产乳糖酶的微生物，制备乳糖酶并固定化，具体步骤如下：产乳糖酶
微生物的筛选―→
高产乳糖
酶微生物
的筛选
―→
高产乳糖
酶微生物
的培养
―→
乳糖酶
的提取
纯化
―→
乳糖酶
的固定
化
根据相关信息，回答下列问题：
(1)筛选产乳糖酶的微生物时，宜用________作为培养基中的唯一碳源。

(2)科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定乳糖酶，以研究固定化酶的相关性质和最佳固定条件。

研究结果如下图所示。

固定化酶催化化学反应的总效率为酶活力，包括________和________等方面，根据图示信息，在__________________________的条件固定化酶催化效果较好。

(3)实验者还进行了海藻酸钠固定化乳糖酶及化学结合法固定化乳糖酶的催化效果的比较研究，发现用________法固定化酶的效果更好，原因可能是________________________________________________。

(4)工业生产中，使用固定化酶和使用游离酶相比，优点是______________________________。

答案(1)乳糖
(2)酶活性酶的数量约35 ℃、海藻酸钠浓度为3%
(3)化学结合酶分子较小，容易从包埋物中漏出，从而降低酶活力
(4)可以重复使用；产物易纯化
解析(1)根据酶的专一性可知，乳糖酶可以催化乳糖分解，所以筛选产乳糖酶的微生物时，宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源。

(2)固定化酶催化化学反应的总效率为酶活力，包括酶活性和酶数量等方面。

分析甲、乙两图，甲图中固定化酶与游离酶相比，对温度变化的适应性更强，约35 ℃时其活力最高；乙图曲线表明浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好，此时的酶活力最高。

(3)酶分子较小，容易从包埋物中漏出，从而降低酶活力，所以固定化酶一般用化学结合法，而不用包埋法。

(4)与使用游离酶相比，固定化酶具有可以重复使用、产物易纯化等优点。

13．下图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请回答下列问题：
(1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，其在红细胞中的作用体现了蛋白质具有________功能。

(2)甲装置中，B是血红蛋白溶液，则A是__________；乙装置中，C溶液的作用是________________。

(3)甲装置用于________，目的是____________________________。

用乙装置分离蛋白质的方法叫____________，是根据__________________分离蛋白质的有效方法。

(4)用乙装置分离血红蛋白时，待________________________时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集。

答案(1)运输(2)磷酸缓冲液洗脱血红蛋白
(3)透析(粗分离)去除样品中相对分子质量较小的杂质凝胶色谱法相对分子质量的大小
(4)红色的蛋白质接近色谱柱底端
解析血红蛋白能携带氧气，体现了蛋白质的运输功能。

甲图是透析(粗分离)装置图，将透析袋放入盛有300 mL的物质的量浓度为20 mmol·L－1的磷酸缓冲液中(pH为7.0)，主要目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质。

乙图是凝胶色谱装置图，C中液体也是20 mmol·L－1的磷酸缓冲液，其作用是洗脱血红蛋白。

这种分离蛋白质的方法叫凝胶色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。

用凝胶色谱法分离各种大分子物质时，相对分子质量大的物质先洗脱出来，然后是相对分子质量小的物质。

待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液。