高考浙江版高考生物专题27 酶的应用.docx
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高考浙江版高考生物专题27酶的应用
专题27 酶的应用
挖命题
【考情探究】
考点
内容
要求
5年考情
预测热度
考题示例
素养要素
难度
酶的应用
果汁中的果胶和果胶酶
实验与探
究能力
2016浙江4月选考,32
（一）,7分
科学探究
科学思维
中
★★★★☆
α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测
实验与探
究能力
★★★★☆
分析解读 本专题包括果汁中的果胶和果胶酶、α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测这两个实验,为选考加试部分的考查内容。
预计今后的考查形式还是以非选择题为主,难度将有所增加,更加注重相关知识的迁移和应用。
复习时重点掌握两个实验的基本原理、方法和相关应用。
【真题典例】
破考点
考点 酶的应用
【考点集训】
考向 酶的应用
（2014浙江自选,17,10分）下面是关于固定化酶和细菌培养实验的问题。
请回答:
（1）某兴趣小组欲利用固定化酶进行酶解淀粉的实验,分组见表。
组别
固定化酶柱长度（cm）
淀粉溶液的流速（mL·min-1）
甲
10
0.3
乙
10
0.5
丙
15
0.3
丁
15
0.5
将吸附了α-淀粉酶的石英砂装入柱中后,需用蒸馏水充分洗涤固定化酶柱,以除去① 。
按上表分组,将配制好的淀粉溶液加入固定化酶柱中,然后取一定量的流出液进行KI-I2检测。
若流出液呈红色,表明有② 生成;若各组呈现的颜色有显著差异,则流出液中淀粉水解产物浓度最高的是③ 组。
（2）下列关于上述固定化酶实验的叙述,错误的是④ 。
A.固定化酶柱长度和淀粉溶液流速决定了酶柱中酶的含量
B.淀粉溶液流速过快会导致流出液中含有淀粉
C.各组实验所用的淀粉溶液浓度应相同
D.淀粉溶液的pH对实验结果有影响
（3）现有一份污水样品,某兴趣小组欲检测其中的细菌数,进行以下实验。
将一定量的污水样品进行浓度梯度稀释。
取适量不同稀释度的稀释液,用⑤ 法分别接种于固体平面培养基上,经培养后进行计数。
该实验应注意,接种前,从盛有⑥ 的容器中将玻璃刮刀取出,放在酒精灯火焰上灼烧,冷却后待用;分组时,需用⑦ 作为对照。
（4）在上述细菌培养实验中进行计数时,应计数的是接种了⑧ 。
A.各个稀释度样品的培养基上的细菌数
B.合理稀释度样品的培养基上的细菌数
C.各个稀释度样品的培养基上的菌落数
D.合理稀释度样品的培养基上的菌落数
答案
（1）①未吸附的α-淀粉酶 ②糊精 ③丙
（2）④A
（3）⑤涂布分离 ⑥70%酒精 ⑦未接种的培养基
（4）⑧D
炼技法
方法 探究酶活性最适条件和用量的实验设计
【方法集训】
果胶是植物细胞细胞壁及胞间层的主要组成成分之一。
果胶酶能够水解果胶,瓦解植物细胞的细胞壁及胞间层。
在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。
请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。
实验用具和材料:
磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等;苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。
Ⅰ.验证果胶酶在果汁生产中的作用
实验方法及步骤:
（1）将苹果洗净去皮,用磨浆机制成苹果泥,加入适量蒸馏水备用。
（2）取两个100mL洁净的烧杯,编号为1、2,按相应程序进行操作,请把表中未填写的内容填上。
操作
顺序
项目
烧杯
1
2
a
在烧杯中加入苹果泥
20mL
20mL
b
2mL
c
注入蒸馏水
2mL
d
在恒温水浴中保温,
并用玻璃棒不时搅拌
10min
10min
（3）取出两个烧杯,同时进行过滤。
一定时间后,观察（或比较） 和 ,并记录结果。
（4）最可能得到的实验结果及结论:
。
Ⅱ.探究果胶酶催化果胶水解的最适pH
本课题实验步骤中,在进行果胶酶溶液和苹果泥的混合并调整pH时有下面两种操作:
方法一:
将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合,再把混合液的pH分别调至4、5、6……10。
方法二:
将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6……10,再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
（1）请问上述哪一种操作更科学:
。
说明理由:
。
（2）如果用曲线图的方式记录实验结果,在现有的条件下,当横坐标表示pH,纵坐标表示 时,实验的操作和记录是比较切实可行的。
根据你对酶特性的了解,在图中选择一个最可能是实验结果的曲线图:
。
答案 Ⅰ.
（2）b注入果胶酶溶液
（3）滤出的果汁体积 果汁澄清度
（4）相同时间内,1号烧杯中滤出果汁体积比2号烧杯多,且澄清度高,说明果胶酶对果胶的水解有催化作用
Ⅱ.
（1）方法二 方法二的操作能确保酶的反应环境从一开始便达到实验的预设pH
（2）果汁体积 甲
过专题
【五年高考】
A组 自主命题·浙江卷题组
考点 酶的应用
1.【加试题】[2018浙江4月选考,32
（一）,7分]回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题:
某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。
某小组开展了该植物综合利用的研究。
（1）果胶提取工艺研究结果表明,原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率（提取得到的果胶占原粒质量的百分率）显著高于常温水漂洗的果胶得率,最主要原因是沸水漂洗 （A.有助于清洗杂质和去除可溶性糖 B.使植物组织变得松散 C.使有关酶失活 D.有利于细胞破裂和原料粉碎制浆）。
（2）在淀粉分离生产工艺研究中,为促进淀粉絮凝沉降,添加生物絮凝剂（乳酸菌菌液）,其菌株起重要作用。
为了消除絮凝剂中的杂菌,通常将生产上使用的菌液,采用 ,进行单菌落分离,然后将其 ,并进行特性鉴定,筛选得到纯的菌株。
（3）在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中,将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后,发现仍存在浑浊和沉淀问题。
可添加 使果胶彻底分解成半乳糖醛酸,再添加 ,以解决汁液浑浊和沉淀问题。
（4）在建立和优化固定化酶反应器连接生产工艺研究中,通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性,然后主要优化各固定化酶反应器中的 （答出2点即可）、反应液pH和酶反应时间等因素。
其中,酶反应时间可通过 来调节。
答案
（1）C
（2）划线分离法（或涂布分离法） 扩大培养
（3）果胶酶和果胶甲酯酶 淀粉酶使淀粉分解
（4）固定化酶的量、反应液温度 控制反应器液体流量（或体积）
2.【加试题】[2016浙江4月选考,32
（一）,7分]请回答与“果汁中的果胶和果胶酶”实验有关的问题:
（1）果胶是细胞壁的重要组成成分,其化学本质是 （A.蛋白质 B.脂质 C.核酸 D.多糖）。
它在细胞壁形成过程中的主要作用是将相邻的细胞 在一起。
（2）制取果汁时,先用果胶酶将果胶分解成 和半乳糖醛酸甲酯等物质,再用 酶处理,可得到比较澄清的果汁。
用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时,果汁的出汁率、澄清度与酶的 高低呈正相关。
（3）由于果胶不溶于乙醇,故可用乙醇对果胶粗提物（经酶处理后的混合物）进行 处理,从而得到干制品。
答案
（1）D 粘合
（2）半乳糖醛酸 果胶甲酯 活性 （3）脱水（沉淀）
教师用书专用（3）
3.（2013浙江自选,17,10分）利用紫甘薯制酒可提高其附加值。
请回答:
（1）为提高紫甘薯的利用率,工厂化生产时,可加入果胶酶和淀粉酶,其中果胶酶可来自 等微生物。
由于酶在水溶液中不稳定,因此常将酶固定在某种介质上制成 。
（2）果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解成 。
A.半乳糖醛酸和葡萄糖
B.半乳糖和果糖
C.半乳糖醛酸甲酯和果糖
D.半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯
（3）紫甘薯匀浆流经α-淀粉酶柱后,取适量流出的液体,经脱色后加入KI-I2溶液,结果液体呈红色。
表明该液体中含有 。
A.淀粉B.糊精
C.麦芽糖D.葡萄糖
（4）在发酵前,为使酵母菌迅速发生作用,取适量的干酵母,加入温水和 。
一段时间后,酵母悬液中会出现气泡,该气泡内的气体主要是 。
将酵母菌接种到待发酵液后,随发酵的进行,酵母菌在 条件下会产生酒精和二氧化碳。
（5）如图表示发酵液pH对酒精浓度的影响。
据图判断,最佳pH是 。
答案
（1）黑曲霉（或苹果青霉） 固定化酶
（2）D
（3）B
（4）蔗糖 CO2 无氧
（5）4.7
B组 统一命题、省（区、市）卷题组
考点 酶的应用
1.（2015海南单科,30,15分）生产果汁时,用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量。
回答下列相关问题:
（1）某同学用三种来源的果胶酶进行三组实验,各组实验除酶的来源不同外,其他条件都相同,测定各组的出汁量,据此计算各组果胶酶活性的平均值并进行比较。
这一实验的目的是 。
（2）现有一种新分离出来的果胶酶,为探究其最适温度,某同学设计了如下实验:
取试管16支,分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液,混匀,平均分为4组,分别置于0℃、5℃、10℃、40℃下保温相同时间,然后,测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。
该实验温度设置的不足之处有 和 。
（3）某同学取5组试管（A~E）分别加入等量的同种果泥,在A、B、C、D4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶,然后,补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同;E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。
将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后,测定各组的出汁量。
通过A~D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。
本实验中,若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量,E组设计 （填“能”或“不能”）达到目的,其原因是 。
答案
（1）比较不同来源果胶酶的活性（4分,其他合理答案也给分）
（2）温度范围设置不合理 温度梯度设置不合理（其他合理答案也给分）
（3）不能（2分） 未加入缓冲液（3分,其他合理答案也给分）
2.（2015山东理综,35,12分）乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。
乳糖酶的制备及固定化步骤如下:
（1）筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用 作为培养基中的唯一碳源。
培养基中琼脂的作用是 。
从功能上讲,这种培养基属于 。
（2）培养微生物L前,宜采用 方法对接种环进行灭菌。
（3）纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。
在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量越 。
（4）乳糖酶宜采用化学结合法（共价键结合法）进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的 确定其应用价值。
除化学结合法外,酶的固定化方法还包括 、 、离子吸附法及交联法等。
答案
（1）乳糖 凝固剂 选择培养基
（2）灼烧 （3）小 （4）（酶）活性[或:
（酶）活力] 包埋法 物理吸附法（注:
两空可颠倒）
教师用书专用（3）
3.（2016江苏单科,29,9分）为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响,以及固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验,流程及结果如下。
请回答下列问题:
图1
图2
（1）实验中的海藻酸钠作用是 ,CaCl2的作用是 。
（2）为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,宜采用 洗涤。
图1中1.0%海藻酸钠组培养24h后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因是 。
（3）为探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为 海藻酸钠制备凝胶球。
（4）图2中空白凝胶球组Zn2+浓度下降的原因是 。
结合图1和图2分析,固定化藻的实验组24~48h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是 ;72~96h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有 。
答案
（1）包埋绿球藻（包埋剂） 与海藻酸钠反应形成凝胶球（凝固剂）
（2）培养液（生理盐水） 海藻酸钠浓度过低（凝胶球孔径过大）
（3）2.0%
（4）凝胶吸附Zn2+ 绿球藻生长（繁殖）速度快 绿球藻生长（增殖）速度慢,溶液中Zn2+浓度较低
【三年模拟】
非选择题（共20分）
1.【加试题】[2019届浙江丽衢湖9月联考,32
（一）]（7分）回答下列“果汁中的果胶和果胶酶”的相关问题:
（1）自制的果汁很浑浊,主要是含有大量杂质,杂质主要成分是 ,可用 检测。
市售果汁为达到澄清透明且不降低品质的要求,常用 处理。
（2）市售果汁在制作过程中要进行灭菌,灭菌是指使用强烈的理化因素杀死 。
不同的物质灭菌方式有所区别,如葡萄糖,为防止 ,要用500g/cm2压力（90℃以上）灭菌30min,而尿素只能用G6玻璃砂漏斗过滤灭菌,原因是 。
（3）果汁饮料要求细菌总数≤100个/mL,大肠杆菌数<3个/100mL。
为了检测某成品受细菌污染情况,需要培养和计数,其中所用的细菌分离方法是 。
答案
（1）果胶 乙醇 果胶酶（或果胶酶和果胶甲酯酶）
（2）（物体内外）所有的微生物 葡萄糖分解碳化 其加热会分解 （3）涂布分离法
2.【加试题】[2019届浙江宁波十校9月联考,32
（一）]（7分）请回答利用枯草杆菌生产α-淀粉酶及酶固定化实验的有关问题:
（1）筛选高表达菌株的最简便方法之一是 。
一般通过 两种手段实现。
筛选出的菌株在发酵生产之前还需利用 培养基进行扩大培养。
（2）利用物理或化学的方法将α-淀粉酶固定在 的介质上成为固定化酶。
（3）实验过程涉及两次蒸馏水洗涤反应柱的操作,所用的蒸馏水体积为装填体积的 ,第二次洗涤的目的是除去 。
（4）从反应柱下端接取少量流出液进行KI-I2颜色测试,结果未呈现红色。
下列有关此现象的解释一定错误的是:
。
（A.反应柱中没有α-淀粉酶被固定 B.流速过快,淀粉未被水解 C.接取的流出液是蒸馏水 D.流速过慢,淀粉被水解成葡萄糖）
答案
（1）单菌落分离 划线分离法和涂布分离法 液体
（2）非水溶性 （3）10倍 残留的淀粉溶液 （4）D
3.【加试题】[2019届浙江十校10月联考,32
（一）]（6分）下图是酵母菌的固定化及其应用的相关图解,请据图回答下列问题:
（1）某实验小组利用海藻酸钠固定酵母菌,如图甲所示,该方法称为 ,而固定化酶不宜采用此方法,是因为酶分子 ,固定效果不佳。
（2）某实验小组采用乙装置进行葡萄糖的发酵,图中a是 ,该实验中的酵母细胞可以反复利用,实验过程一定要在 条件下进行,长导管的作用是 。
（3）实验前用10倍体积的蒸馏水洗涤此柱,目的是 ,在发酵过程中葡萄糖浓度不能过高,否则 。
答案
（1）包埋法 小
（2）固定化酵母 无菌 排出CO2 （3）洗去未固定的酵母菌 酵母菌会因失水过多而死亡
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