2022屆新教材高考生物一輪第32講酶的應(yīng)用課時跟蹤練含解析

課時跟蹤練321．(2020·開封模擬)回答下列有關(guān)酶工程的問題：固定化酶是從20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來的一種技術(shù)。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)科研人員利用雙重固定法，即采用戊二醛作交聯(lián)劑(使酶相互連接)，海藻酸鈉作為包埋劑來固定小麥酯酶，研究固定化酶的性質(zhì)，并對其最佳固定條件進行了探究。下圖顯示的是部分研究結(jié)果(注：酶活力為固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)的總效率，包括酶活性和酶的數(shù)量)。(1)酶的固定化技術(shù)的應(yīng)用最主要的目的是______________________________________________________________________。(2)從對溫度變化適應(yīng)性和應(yīng)用范圍的角度分析，圖甲所示結(jié)果可以得出的結(jié)論是______________________________________________________________________________________________。(3)圖乙曲線表明濃度為____________的海藻酸鈉包埋效果最好，當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時，酶活力較低的原因可能是______________________________________________________________。(4)固定化酯酶的活力隨使用次數(shù)的增多而下降，由圖丙可知，固定化酯酶一般重復(fù)使用________次后酶活力明顯下降。(5)研究人員固定小麥酯酶不采用海藻酸鈉直接包埋，而是同時用戊二醛作為交聯(lián)劑，這是因為___________________________________________________________________________________。(6)根據(jù)介紹，科研人員所采用的固定化技術(shù)可用下圖中的________表示。解析：(2)通過分析圖甲可知，固定化酶與游離酯酶相比，固定化酶對溫度變化的適應(yīng)性更強且應(yīng)用范圍較廣。(3)圖乙曲線表明濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果最好，此時的酶活力最高。當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時包埋不緊密，酶分子容易漏出，數(shù)量不足，因此酶活力較低。(4)由圖丙可知，固定化酶的活力隨使用次數(shù)的增多而下降，且在使用3次以后，酶活力顯著下降。(5)由于小麥酯酶分子很小，很容易從包埋材料中漏出，因此固定小麥酯酶不采用海藻酸鈉直接包埋，而是采用雙重固定法。(6)雙重固定法是指采用戊二醛作交聯(lián)劑(使酶相互連接)，海藻酸鈉作為包埋劑來固定小麥酯酶，可見科研人員所采用的固定化技術(shù)是化學(xué)結(jié)合法和包埋法，可用圖中的B、C表示。答案：(1)解決酶的回收和再利用的困難(2)固定化酯酶比游離酯酶對溫度變化適應(yīng)性更強，且應(yīng)用范圍較廣(3)3%海藻酸鈉濃度較低時包埋不緊密，酶分子容易漏出，數(shù)量不足(4)3(5)酶分子過小，很容易從包埋材料中漏出(6)BC2．為了探索海藻酸鈉固定化對綠球藻生長的影響，以及固定化藻對含Zn2＋污水的凈化作用，科研人員用篩選到的一株綠球藻進行試驗，流程及結(jié)果如下。請回答下列問題：eq\x(制備固定化綠球藻凝膠球)→eq\x(\a\al(清洗2～,3次))→eq\x(\a\al(培養(yǎng)液,中培養(yǎng)))eq\o(→,\s\up17(取適量凝膠球))eq\x(\a\al(檸檬酸鈉溶液溶解凝,膠球，測定藻數(shù)量))(1)實驗中的海藻酸鈉作用是____________，CaCl2的作用是_____________________________________________________。(2)為洗去凝膠球上殘余的CaCl2和其他污染物，并保持綠球藻活性，宜采用__________洗滌。圖1中1.0%海藻酸鈉培養(yǎng)24h后，移去凝膠球，溶液呈綠色，原因是____________________________________________________________________________________。(3)為探索固定化藻對含Zn2＋污水的凈化作用，應(yīng)選用濃度為________海藻酸鈉制備凝膠球。(4)圖2中空白凝膠球組Zn2＋濃度下降的原因是______________。結(jié)合圖1和圖2分析，固定化藻的實驗組24～48h間Zn2＋濃度下降速度較快的主要原因是__________________________；72～96h間Zn2＋濃度下降速度較慢的原因有_____________________________。解析：(1)海藻酸鈉溶液在CaCl2溶液中形成凝膠球，包埋綠球藻。(2)可采用培養(yǎng)液或生理鹽水洗去凝膠球上殘余的CaCl2和其他污染物，并保持綠球藻活性。溶液呈綠色，說明固定化的綠球藻數(shù)量少，原因是海藻酸鈉濃度過低(凝膠球孔徑過大)。(3)根據(jù)圖1可知，濃度為2.0%的海藻酸鈉制備的凝膠球最有利于綠球藻的繁殖。(4)空白凝膠球容易吸附Zn2＋，導(dǎo)致溶液中Zn2＋濃度下降；根據(jù)圖1和圖2分析，固定化藻的實驗組24～48h間綠球藻數(shù)量增加最快(處于“S”型曲線的eq\f(K,2)值處)，導(dǎo)致Zn2＋濃度下降速度較快，72～96h間綠球藻數(shù)量基本不再增加。答案：(1)包埋綠球藻(包埋劑)與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠球(凝固劑)(2)培養(yǎng)液(生理鹽水)海藻酸鈉濃度過低(凝膠球孔徑過大)(3)2.0%(4)凝膠球吸附Zn2＋綠球藻生長(增殖)速度快綠球藻生長(增殖)速度減慢，溶液中Zn2＋濃度較低3．(2020·韶關(guān)四校聯(lián)考)假設(shè)你已經(jīng)探究了果膠酶的最適溫度(為45℃)和最適pH(為4.8)，若還想進一步研究果膠酶的最適用量，此時，實驗的自變量是_____________________________________________________________________________________________。合理設(shè)置果膠酶用量的梯度后，可通過蘋果泥出汁的多少來判斷酶的用量是否合適。請根據(jù)所給的材料和用具完成以下探究實驗。(1)材料用具：制備好的蘋果泥、恒溫水浴裝置、試管、漏斗、濾紙、量筒、試管夾、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH溶液和鹽酸。(2)實驗步驟：①取6支試管，編號為1～6，分別加入______________，調(diào)節(jié)pH至4.8。②向1～6號試管中分別加入___________________________，然后放入45℃恒溫水浴裝置中_________________________。③__________________________________________________。(3)以上實驗步驟的設(shè)計________(填“有”或“沒有”)不妥，原因是__________________________________________________________________________________________________________。解析：在探究影響果汁產(chǎn)量的酶的用量時，除酶的用量是變量外，其他條件都應(yīng)相同且適宜。為了避免因混合導(dǎo)致溫度變化而影響實驗結(jié)果，應(yīng)先將盛蘋果泥的試管和盛不同量酶的試管放到相同溫度下恒溫處理，然后將兩者混合。答案：果膠酶的用量(2)①等量的蘋果泥②不同體積的pH為4.8的果膠酶溶液保溫相同時間③過濾蘋果泥并記錄果汁體積(3)有為了保證蘋果泥與果膠酶混合前后的溫度相同，應(yīng)先將盛有蘋果泥和果膠酶的試管放在同一溫度的水浴裝置中恒溫處理一定時間后，再將兩者混合。4．(2020·都勻檢測)下面三幅圖是研究人員對黑曲霉A1果膠酶性質(zhì)的研究結(jié)果，據(jù)圖分析溫度、pH和Ca2＋濃度等與酶活力的關(guān)系。(1)從圖上可以看出，對酶活力影響最小的是______________。(2)這三個圖的共同點說明______________________________。(3)若探究溫度對黑曲霉A1果膠酶活力的影響，則在該實驗中，實驗組和對照組的pH及Ca2＋濃度__________(填“需要”或“不需要”)進行調(diào)節(jié)。若需要調(diào)節(jié)，則分別調(diào)節(jié)到________和______。其原因是________________________________________________________________________________________________________。解析：從圖示可以看出，溫度、pH和Ca2＋濃度對黑曲霉A1果膠酶的活力都有影響，但Ca2＋濃度的影響最小。它們都有一個最適值，在此條件下，酶的活力最大。若要探究溫度對黑曲霉A1果膠酶活力的影響，則實驗組和對照組的pH及Ca2＋濃度都應(yīng)調(diào)節(jié)到最適值，遵循單一變量原則，確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。答案：(1)Ca2＋濃度(2)在最適條件下，酶活力最高(3)需要41遵循單一變量原則，無關(guān)變量須相同且適宜5．(2020·南雄模擬)果膠酶能夠分解植物細(xì)胞之間的果膠，使榨取果汁變得更容易，果膠被分解后，渾濁的果汁會變得澄清?，F(xiàn)有磨漿機、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、蒸餾水、一定濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液等實驗材料及試劑，下表是某小組利用上述材料進行的有關(guān)實驗(“—”表示不加)。請回答下列問題：編號項目試管甲乙丙丁1在試管中加入蘋果泥2mL2mL2mL2mL2①2mL—2mL2mL3加入不同的液體2mL蒸餾水4mL蒸餾水2mL鹽酸2mL氫氧化鈉4搖勻，恒溫處理15分鐘15分鐘15分鐘15分鐘(1)表中①處的內(nèi)容是_________________________________。(2)若要驗證果膠酶的作用，應(yīng)把________兩個試管同時取出并過濾相同時間，觀察并比較，預(yù)期的實驗現(xiàn)象與結(jié)果是________。(3)比較試管甲、丙、丁可知，其實驗?zāi)康氖莀_____________。為確保實驗成功，請將表中的編號正確排序(用數(shù)字和箭頭表示)：____________________________________________________。(4)如果要用此實驗做“探究果膠酶的最適用量”，請簡要寫出實驗思路：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________