发布时间 : 星期六 文章(浙江专版)2019版高考生物一轮复习第九单元实验专题第31讲酶的应用教案更新完毕开始阅读adc29c95cd1755270722192e453610661ed95a9c
(mL) (mL) (mL) (mL) 甲 乙 丙 浊程度 1 2 3 4
2 2 2 X 2 2 2 2 5 5 5 5 2 0 0 0 0 2 0 0 0 0 2 0 ＋ ＋＋＋ ＋＋ Y 注：“＋”越多表示果汁越浑浊。 请回答下列问题：
(1)表中X所代表的数值应为__________，Y的果汁浑浊程度应表示为______________(用若干个“＋”表示)。
(2)除了观察果汁浑浊程度外，还可以通过检测________________的变化量来判断不同品牌果胶酶制剂的效果。若使用该方法，相关物质变化量最大的是________组。
(3)微生物是生产果胶酶的优良生物资源。分离和筛选能产生果胶酶的微生物，使用的培养基应以________为唯一碳源；如需进一步纯化果胶酶，可根据果胶酶分子的_______________(至少写出两点)等特性进行分离提纯。由于果胶酶的活性容易受到外界环境因素的干扰，所以应利用______________技术减少影响从而保护酶的活性。
答案 (1)4 ＋＋＋＋(或多于＋＋＋) (2)反应物(或“果胶”“半乳糖醛酸”“生成物”“产物”) 1 (3)果胶 形状和大小(或“所带电荷性质和多少”“溶解度”“吸附性质和对其他分子的亲和力”等) 固定化酶
解析 (1)对照实验应遵循单一变量原则，要严格控制无关变量相同且适宜。由题中实验分组处理可知，第4组实验中没有添加果胶酶制剂，为保证各组实验溶液体积相同，X应为4；果胶酶能分解果胶等物质以澄清果蔬饮料，故没有添加果胶酶制剂的第4组的果汁浑浊程度应当最高。(2)果胶酶可水解果胶，可通过反应中反应物的减少量或生成物的增加量来表示果胶酶的作用效果。(3)果胶可作为微生物培养的碳源，并且果胶的水解需要果胶酶，故在分离和筛选能产生果胶酶的微生物时，要使用以果胶作为唯一碳源的培养基。分离提纯物质一般根据其物质的相关特性设置分离提纯方法，如：“形状和大小”“所带电荷性质和多少”“溶解度”“吸附性质和对其他分子的亲和力”等。固定化酶技术能有效地减少外界环境对酶的影响。
7．(2015·浙江自选)某工厂为了生产耐高温植酸酶饲料添加剂，开展了产该酶菌株的筛选、酶的固定化及其特性分析研究，其流程如下图所示。
土样中的菌种筛选―→菌株鉴定―→优良菌株扩大培养―→植酸酶提纯―→ 植酸酶固定化―→植酸酶特性分析 请回答下列问题：
(1)土壤悬液首先经80℃处理15分钟，其目的是筛选出________________。
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(2)在无菌条件下，将经过处理的土壤悬液进行______，然后涂布于含有植酸钠的固体培养基上。培养后观察到_______，其周围出现透明水解圈，圈的直径大小与____________强弱相关。 (3)筛选获得的菌株经鉴定后，将优良菌株进行液体扩大培养。培养时需要振荡，其主要目的是_____________________________。液体培养基与固体培养基相比，不含有的成分是_____。 (4)温度与植酸酶相对酶活性的关系如图所示。下列叙述错误的是________。
A．测试温度中，固定化与非固定化植酸酶的最适温度分别为60℃和45℃ B．测试温度范围内，固定化植酸酶的相对酶活性波动低于非固定化植酸酶 C．固定化与非固定化植酸酶相比，相对酶活性在80%以上时的温度范围较宽 D．65℃时固定化与非固定化植酸酶的相对酶活性因蛋白质变性而位于最低点 答案 (1)耐高温菌株 (2)稀释 单菌落 植酸酶的活性 (3)供氧 琼脂 (4)D
解析 (1)欲获得“耐高温”的植酸酶产酶菌株，需在“高温”条件下筛选目的菌株。(2)欲对产生植酸酶的菌株进行选择培养，在无菌条件下，将经过处理的土壤悬液进行稀释，然后用涂布分离法将菌液涂布于含有植酸钠的固体选择培养基上，培养基上可呈现以植酸酶合成菌菌落为中心的透明圈，圈的直径大小与植酸酶活性成正相关。(3)对筛选获得的优良菌株进行液体扩大培养时，为满足菌株需氧呼吸对O2的需求，宜进行振荡处理，与固体培养基相比，液体培养基中不需要添加琼脂等凝固剂。(4)图示曲线变动趋势表明，相对于非固定化植酸酶，固定化植酸酶的活性波动明显较低，且酶活性温度范围更加宽泛；非固定化酶的最适温度为45℃，而固定化酶的最适温度为60℃；图中65℃并非固定化植酸酶活性的最低点。由以上分析可知，A～D中A、B、C均正确，D错误。
8．(2017·浙江省六校联考)下图是利用土壤中L微生物提取脲酶，并纯化和固定化的实验流程，请据图回答下列问题：
产生脲酶的微生物L筛选―→产生脲酶的微生物L的扩大培养―→脲酶的提取纯化 ―→脲酶的固定化 (1)筛选微生物L时，用________作为培养基中的唯一氮源，加入________作凝固剂。接种时应采用__________(方法)。
(2)下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是________。 A．高压蒸汽灭菌 C．70%的酒精浸泡液
B．紫外灯照射 D．过滤
(3)对微生物L进行扩大培养时宜采用______培养基，并采用______方法对接种环进行灭菌。
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(4)脲酶宜采用共价偶联法进行固定化，可通过检测固定化脲酶的__________确定其应用价值。除此法外，酶的固定化方法还包括__________、__________及交联法等。
答案 (1)尿素 琼脂糖 涂布分离法 (2)D (3)液体 灼烧 (4)活性 包埋法 吸附法 解析 (1)微生物L能产生脲酶，脲酶能分解尿素，因此微生物L能利用尿素作为其生长的氮源，用经纯化的琼脂糖作为凝固剂。利用涂布分离法更易形成单菌落，故纯化微生物L应采用涂布分离法。(2)由于尿素加热会分解，所以对尿素溶液进行灭菌的最适方法是用G6玻璃砂漏斗过滤。(3)对微生物L进行扩大培养时应采用液体培养基；接种环用灼烧的方法进行灭菌。(4)检测固定化酶的应用价值时需要检测该酶的活性。酶的固定化方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。
9．葡萄收获的季节性较强，并且不易运输，易造成积压，腐烂变质。为了解决上述问题且满足不同人群的需求，可以将其加工制作成果汁、果酒、果醋等。如图1是简单的生产流程图，结合所学知识回答下列问题：
图1
图2
(1)果胶酶的使用过程①中，需要对酶的活性、酶的用量进行研究。在图2甲、乙两个曲线中，果胶酶活性受环境因素影响的变化曲线是________，纵轴还可以用____________________来表示，自变量X可以代表________等；自变量Y可代表____________________。 (2)果胶酶的最适用量是图2中的________点对应的量。
(3)③→⑤过程中不用灭菌一般也不会受到杂菌的污染，原因是________________________。 答案 (1)甲 过滤得到的果汁的体积 温度、pH 果胶酶的浓度(或用量) (2)B (3)培养液中缺氧环境及酵母菌产生的酒精能抑制绝大多数微生物的生长繁殖
解析 (1)果胶酶的活性受温度、pH等条件的影响，每一种酶的最适pH和最适温度是一定的，衡量实验结果的指标有两个，一个是果汁的体积，另一个是果汁的澄清度。
(2)果胶酶的最适用量是过滤得到果汁澄清度最高时对应的最小酶量，B点后酶量增加而澄清度不再增加，因此B点对应的量为最适用量。(3)缺氧条件不利于大多数细菌的生存，同时酵母菌产生的酒精有杀菌作用。
10．为了提高果胶酶的利用率，科学家进行了固定化果胶酶的相关研究。
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(1)果胶酶的固定化：取磁性壳聚糖微球固体颗粒，加入果胶酶溶液，30℃条件下振荡1h，装入图甲反应柱中，用蒸馏水洗去________________________，放置在4℃冰箱中保存。上述固定化果胶酶的方法属于________。
A．包埋法 C．共价偶联法
B．吸附法 D．交联法
(2)果胶酶活力测定方法：以果胶酶单位时间内催化产生的主要产物________________的量计算酶的活力。已知3,5-二硝基水杨酸与果胶水解的主要产物共热能产生棕红色的氨基化合物，在一定范围内产物的量和反应液颜色深浅成正比，可用________________法测定产物的量。此方法需要制作标准曲线，如图乙所示，其中纵坐标一般为______________。 (3)下图是固定化果胶酶的部分研究结果，据图可知用上述方法制备的固定化果胶酶与游离酶相比最适温度____________(升高/降低)，最适pH____________(升高/降低)。
(4)在果汁生产中使用固定化果胶酶具有很多优点，以下说法中不属于其优点的是_________。 A．固定化果胶酶可以重复回收，多次利用 B．固定化果胶酶可以提高酶的稳定性和果汁的质量 C．便于果汁加工工艺操作的连续化、自动化 D．用于处理破碎果实，可以提高出汁率，促进澄清
答案 (1)未固定的游离果胶酶 B (2)半乳糖醛酸 光电比色 光密度值(OD值) (3)升高 降低 (4)D
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