人教版高中生物选修1果胶酶在果汁生产中的应用精编作业.docx
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人教版高中生物选修1果胶酶在果汁生产中的应用精编作业
果胶酶在果汁生产中的应用
一、单选题
1．下列哪一项说法是错误的（ ）
A.酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力
B.温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响果胶酶的活性
C.果胶酶是能催化果胶分解，不能提高水果的出汁率，只能使果汁变得澄清的一种酶
D.生产果汁时，为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，需要控制好酶的用量
【答案】C
【解析】酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，酶活性的高低可以用在一定条件下，酶催化的某一化学反应的反应速度来表示，A正确；温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响酶的活性，果胶酶也是这样，B正确；果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。
果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，C错误；生产果汁时，在最适温度和最适pH条件下，控制好酶的用量，可以使果胶酶得到充分的利用，节约成本，D正确。
2．下列关于果胶酶说法，不正确的是
A．果胶酶可以分解细胞壁的主要成分果胶
B．果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物
C．果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称
D．果胶酶的活性受T、PH、酶活性抑制剂的影响
【答案】B
【解析】
试题分析：
果胶酶是一种蛋白质，由氨基酸聚合而成的一种高分子化合物，所以C错误。
考点：
本题考查酶的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
3．下列对果胶酶的作用的叙述中,错误的是（）
A.果胶酶是一种催化剂,可以改变反应速度
B.在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清
C.果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸
D.果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层
【答案】C
【解析】果胶酶是一种催化剂,可以改变反应速度,在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清,果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层,果胶酶不能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸,因为酶具有专一性。
所以C选项错误。
4．在果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是（）
A．加大苹果泥用量
B．加大果胶酶用量
C．进一步提高温度
D．用玻璃棒进行搅拌
【答案】D
【解析】
试题分析：
在果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应使酶与果泥充分混合，可用玻璃棒进行搅拌，以提高酶与底物的接触面积，A、B、C三项均错误，D项正确。
考点：
本题考查果胶酶在果汁生产中的作用的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
5．下列关于果胶酶的作用的叙述错误的是（ ）
A.分解水果细胞壁中的果胶，从而瓦解细胞壁
B.可催化果胶分解，使果汁变清
C.分解水果细胞壁中的纤维素和果胶
D.可使果汁榨取变得容易，提高出汁率
【答案】C
【解析】分解水果细胞壁中的果胶，从而瓦解细胞壁，A项正确；可催化果胶分解，使果汁变清，B项正确；果胶酶可将果胶分解为半乳糖醛酸，从而使果汁榨取的时候比较容易，并使果汁变清。
要分解纤维素，需要纤维素酶，C项错误；果胶酶可使果汁榨取变得容易，提高出汁率，D项正确。
6．下列说法不正确的是（ ）
A.虽然实验的变量发生了变化，但通过设置梯度来确定最适值的思想方法是不变的
B.霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶
C.通过测定滤出的苹果汁的体积大小无法判断果胶酶活性的高低
D.人们使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面临的问题
【答案】C
【解析】在探究果胶酶的用量实验中，参照研究温度和pH对酶活性的影响实验，采用梯度测定法，只是将原实验中的pH梯度和温度梯度改成酶的用量梯度而已，基本实验思路不变，A正确；果胶酶广泛存在于植物及微生物体内，B正确；在不同的温度或pH下，将一定量的果胶酶加入一定量的苹果泥中，反应同样长的时间，再将反应液过滤同样长的时间，这样一来，分子量较小或可溶性的物质将通过滤网，未经过充分反应的苹果泥通过滤网的时间较长，通过滤网的物质总量也较少，用量筒测量滤出的苹果汁的体积，此体积大小表明了酶活性的高低，C错误；在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊，果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清；纤维素也是植物细胞壁的主要成分，纤维素酶可以水解纤维素，D正确。
7．下列各项中，前后对应关系最准确的是
A
C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶
纤维素→纤维二糖
B
牛肉膏蛋白胨培养基
干热灭菌
C
菌种长期保存
甘油管藏法
D
酸性K2Cr2O7
NaNO2
【答案】C
【解析】
试题分析：
C1酶、Cx酶和葡糖苷酶，把纤维素分解为纤维二糖，A错误；牛肉膏蛋白胨培养基，应用高压蒸汽灭菌，B错误；甘油管藏法可使菌种长期保存，C正确。
考点：
本题考查生物工程中物质的鉴定和作用的知识。
意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
8．在设计生物实验时，往往要科学地设计对照实验，在研究温度和pH对果胶酶活性的影响时，是否设置了对照实验，是什么对照实验
A．不需要对照实验B．有对照，空白对照
C．有对照，相互对照D．有对照，自身对照
【答案】C
【解析】
试题分析：
研究温度和pH对果胶酶活性的影响时，需要设计相互对照。
考点：
本题主要考查对照的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。
9．以下叙述正确的一项是
A.果胶酶是催化果胶分解，从而提高水果出汁率并使果汁变得澄清的一种酶
B.一个受精卵中DNA必然是一半来自父方，一半来自母方
C.紫色洋葱鳞叶内表皮可滴加醋酸洋红，观察染色体的形态和数目
D.细胞内通过细胞纤维进行物质运输、能量转换和信息传递不属于细胞间的信息交流
【答案】D
【解析】
试题分析：
果胶酶是分解果胶的一类酶的总称（而不是一种酶），包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酶等，可以分解果胶，瓦解植物细胞的细胞壁和胞间层，从而提高水果出汁率并使果汁变得澄清，A项错误；一个受精卵中的核DNA必然是一半来自父方，一半来自母方，而细胞质中的DNA几乎全部来自母方，B项错误；洋葱鳞片叶表皮细胞是成熟的细胞，不会发生细胞分裂，染色体呈染色质状态，所以加醋酸洋红染液，不能观察到染色体的形态和数目，C项错误；细胞内通过细胞纤维进行物质运输、能量转换和信息传递不属于细胞间的信息交流，是细胞内部的信息交流，D项正确。
考点：
本题考查酶、受精作用、染色体、细胞间的信息交流的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力
10．在“探究果胶酶的用量”的实验中，下列说法不正确的是（）。
A.实验时可配制不同浓度的果胶酶溶液
B.底物浓度一定时，随酶用量的增大滤出的果汁增多
C.本实验应控制在适宜温度和pH条件下
D.反应液的pH必须相同
【答案】B
【解析】本实验中的实验变量是酶用量，温度和pH属于无关变量，因此要控制好，即每个实验组实验前后都应控制相同且适宜的温度和pH。
实验时可配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以配制一种浓度的果胶酶溶液，使用不同的体积即可。
在其他条件不变的情况下，在一定范围内，随着酶用量的增多，酶促反应速度加快，滤出的果汁也增多，当酶用量达到一定量，底物成为限制因素时，再增加酶的用量，酶促反应速度不再增大，滤出的果汁也不再增
多。
此外，影响果汁产量的因素，除了酶用量、底物浓度外，还有温度、pH、酶促反应时间等。
11．大肠杆菌一般是将葡萄糖作为碳元素的来源，但是，当大肠杆菌生活的环境中没有葡萄糖而有乳糖时，乳糖会诱导它迅速合成半乳糖苷酶，将乳糖分解成葡萄糖和半乳糖加以利用。
某科学家以不同细菌数量（以细菌细胞干重表示）在乳糖及IPTG（一种细胞中的乳糖衍生物）等两种诱导物作用下，检测半乳糖苷酶的活力（酶活力的大小即酶量的大小），获得结果如图，根据实验结果，下列推论最合理的是
①诱导物愈多，每一细菌中的半乳糖苷酶数量随着增加
②在此两种诱导物刺激下，半乳糖苷酶活力都与细菌量成正比关系
③诱导物愈多，每一细菌中的半乳糖苷酶基因数量随着增加
④IPTG诱导半乳糖苷酶基因表达的能力比乳糖强
A.①③B.②④C.③④D.②③
【答案】B
【解析】本题结合曲线考查实验分析能力，要求考生能根据题意分析曲线，明确该对照实验的自变量是诱导物的种类和细菌细胞数量，因变量是半乳糖苷酶活力相对值，进而比较、分析得出正确的结论。
根据题意分析曲线可知，实验过程中加入的两种诱导物的含量都是定值，不能表明诱导物愈多，每一细菌中的半乳糖苷酶数量随着增加，①、③错误；曲线表明随着横坐标细菌细胞干重增加，即随着细菌量增加，纵坐标半乳糖苷酶活力成直线升高，说明在此两种诱导物刺激下，半乳糖苷酶活力都与细菌量成正比关系，②正确；对比两条曲线变化可知，IPTG诱导半乳糖苷酶基因表达的能力比乳糖强，④正确；综上分析，B正确，A、C、D错误。
12．如图为某同学探究温度对果胶酶活性的影响的实验操作流程图，下列叙述错误的是
A．底物为苹果泥，酶液为果胶酶溶液
B．底物与酶混合前的同温处理可以取消
C．实验的自变量为底物与酶混合后的温度
D．检测的是果汁的体积或果汁的澄清度
【答案】B
【解析】
试题分析：
探究温度对酶活性的影响的实验步骤：
取10支试管，5支中放入等量的苹果泥，另5支中放入等量果胶酶；将苹果泥和果胶酶的试管分别放在5个温度梯度进行保温；一段时间后，再将酶加入对应温度下的苹果泥中；观察试管中浑浊程度的变化情况或果汁的澄清度。
考点：
本题主要考查果胶酶活性的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。
13．下列不是果胶酶成分的是（ ）
A.纤维素酶B.果胶分解酶
C.多聚半乳糖醛酸酶D.果胶甲酯酶
【答案】A
【解析】果胶酶能水解果胶，包括果胶分解酶、多聚半乳糖醛酸酶和果胶酯酶.所以A选项是正确的。
14．在果汁生产中使用果胶酶的根本作用是（ ）
A.提高水果的出汁率并使果汁变得澄清
B.使大分子物质分解为小分子有机物便于人体吸收
C.解决人体不能利用纤维素的问题
D.进一步提高水果的营养价值
【答案】A
【解析】果胶酶能分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。
所以本题选A。
15．某工厂新制了50L苹果泥，准备生产果汁，但不知酶的最适用量。
为了节约成本，进行了如下探究实验：
取8只试管编号1～8，分别加入30mL苹果泥，保温一段时间，然后向各试管加入不同体积的果胶酶溶液，反应一段时间后过滤并记录果汁体积，实验数据如下表所示。
下列分析错误的是
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
果胶酶溶液体积（mL）
1
2
3
4
5
6
7
8
果汁体积（mL）
20.6
21.2
21.8
22.4
23
23.4
23.4
23.4
注解：
果汁体积均不包含酶溶液体积
A.8只试管均需要调节至相同且适宜的温度、pH，且反应时间充足
B.本实验的测量指标还可以是苹果泥反应完全时所需要的时间
C.在果汁生产中一般还应加入纤维素酶来充分瓦解细胞壁
D.为得到更准确的最适用量，可以设置5～6mL范围内不同果胶酶用量梯度实验来探究
【答案】A
【解析】8只试管如果反应时间充足，则各组过滤的果汁体积应相同，与表格中的实验结果不符合，A错误；本实验中苹果泥反应完全时各试管过滤的果汁的体积相同，可以利用苹果泥反应完全所需时间的不同作为本实验的测量指标，B正确；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以在果汁生产中还应加入纤维素酶来瓦解细胞壁，C正确；设置5～6mL范围内不同果胶酶用量梯度实验来进行探究是为了得到更准确的最适用量，D正确。
二、非选择题
16．工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高水果的出汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某同学设计了如下实验：
Ⅰ．将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10℃水浴中恒温处理10min（如图甲）。
Ⅱ．将步骤Ⅰ处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10℃水浴中恒温处理10min（如图乙）。
Ⅲ．将步骤Ⅱ处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图丙）。
Ⅳ．在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：
果汁量/mL
8
13
15
25
15
12
11
10
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
根据上述实验，请分析回答下列问题。
（1）果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以分解细胞壁中的果胶，产物是______________。
（2）实验结果表明，当温度为________左右时，果汁量最多，此时果胶酶的活性________。
本实验是否设置了对照实验_____________（“是”或“否”）
（3）为什么该实验能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？
__________________。
【答案】
（1）半乳糖醛酸
（2）40℃最高是
（3）果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化果胶分解的能力（答案合理得分）
【解析】
（1）果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一，是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物。
果胶酶可以将细胞壁中的果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。
（2）本实验设置了不同温度下的对照实验。
实验结果数据表明，当温度为40左右时，果汁量最多，说明此时果胶酶的活性最高。
（3）果胶酶将果胶分解为小分子物质半乳糖醛酸，小分子物质可以通过滤纸，果胶酶的分解能力大，产生的果汁多，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化果胶分解的能力。
【考点定位】果胶酶在果汁生产中的作用
17．假设你已经探究了果胶酶的最适温度（为45℃）和最适pH（为4.8），若还想进一步研究果胶酶的最适用量，此时，实验的自变量是____________。
合理设置果胶酶用量的梯度后，可通过苹果泥出汁的多少来判断酶的用量是否合适。
请根据所给的材料和用具完成以下探究实验。
（1）材料用具：
制备好的苹果泥、恒温水浴装置、试管、漏斗、滤纸、量筒、试管夹、质量分数为2%的果胶酶溶液、质量分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸。
（2）实验步骤：
①取6支试管，编号为1〜6，分别加入________________________，调节pH至4.8。
然后放入45℃的恒温水溶锅中保温。
②向1〜6号试管中分别加入__________________，继续在45℃恒温水浴装置中____________。
③________________________________________________。
【答案】果胶酶的用量等量的苹果泥45℃的不同体积的pH为4.8的果胶酶溶液保温一段时间过滤苹果泥并记录果汁体积
【解析】试题分析：
本题考查酶的应用，考查果胶酶最适用量的实验设计，解答此题，可根据实验目的明确实验的自变量、无关变量，并在实验设计中排除无关变量对实验结果的影响。
根据题干所给的检测指标确定实验的因变量。
（1）研究果胶酶的最适用量，实验的自变量应是果胶酶用量的不同。
可把苹果泥出汁的多少作为实验的因变量（检测指标）。
（2）温度、pH、苹果泥用量等为无关变量，各组实验中应保持适宜且相同。
应先把酶和反应物分别控制在适宜环境下，再混合酶和反应物。
应在1〜6号试管中先分别加入等量的苹果泥，并控制适宜的温度和pH。
然后向1〜6号试管中分别加入45℃的不同体积的pH为4.8的果胶酶溶液；继续在45℃恒温水浴装置中保温一段时间，使果胶酶发挥作用。
一段时间后可过滤苹果泥并记录果汁体积，果汁体积最大时果胶酶的最小用量即为果胶酶的最适用量。
18．工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞的细胞壁以提高出汁率。
为研究温度对果胶酶活性的影响，某学生设计了如下图所示的实验：
①将果胶酶与苹果泥分装于不同的试管，在10℃水浴中恒温处理10min（如图中A）。
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10℃水浴中恒温处理10min（如图中B）。
③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图中C）。
④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
果汁量/mL
8
13
15
25
15
12
11
10
根据上述实验，请分析并回答下列问题：
（1）果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中_________的水解。
（2）实验步骤①的目的是_______________________________。
（3）实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使__________，以减少实验误差。
（4）实验结果表明，在上述8组实验中，当温度为________时果汁量最多，此时果胶酶的活性________。
当温度再升高时，果汁量降低，说明________________。
（5）能不能确定该温度就是果胶酶的最适温度？
如果不能，请设计出进一步探究果胶酶的最适温度的实验方案：
____________________________________________________________。
【答案】果胶使果胶酶与苹果泥处于同一温度条件下酶和反应物（果胶）充分地接触40℃相对最强 温度升高，降低了酶的活性不能。
可以再设置多套装置，以40℃为中心，以更小的温差（如0.5℃）测量在更小范围内的温度内的果汁的产生量，果汁的产量最高的温度更接近酶的最适宜温度
【解析】试题分析：
实验装置将酶与底物先进行恒温处理，再混合，避免了温度变化对实验结果的影响；以相同时间内果汁的产生量反映酶的活性，据表中数据分析得出：
当温度为40℃时果汁量最多，此时果胶酶的活性相对最强。
要将最适温度确定得更加精确，可以40℃为中心，以更小的温差（如0.5℃）设置自变量。
（1）酶具有专一性，果胶酶可以促进细胞壁中果胶的水解。
（2）实验步骤①的目的是使果胶酶与苹果泥处于同一温度条件下，避免温度变化对实验结果的影响。
（3）实验步骤中玻璃棒搅拌的操作，其目的是使酶和底物充分接触，以减少实验误差。
（4）实验结果表明，在上述8组实验中，当温度为40℃时果汁量最多，此时果胶酶的活性在各实验组中最强。
当温度再升高时，果汁量降低，说明酶的活性降低。
（5该实验不能确定40℃就是果胶酶的最适温度，可以再设置多套装置，以40℃为中心，以更小的温差（如0.5℃）测量在更小范围内的温度内的果汁的产生量，果汁的产量最高的温度更接近酶的最适宜温度。
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