(江苏专版)2020版高考生物一轮复习课时跟踪检测40《酶的应用》(含解析)

酶的应用

一、选择题

1．下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是 (　　)

A．可用包埋法制备固定化酵母细胞

B．反应产物对固定化酶的活性没有影响

C．葡萄糖异构酶固定前后专一性不同

D．固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应

解析：选A　细胞难以被吸附或结合，固定化细胞多采用包埋法；反应产物积累能影响酶的结构，从而使酶的活性下降；葡萄糖异构酶在固定前后专一性不变；固定化细胞固定的是一系列的酶，可以催化一系列的反应，但不能催化各种反应底物的一系列反应。

2．与普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉能更有效地清除污渍，下列有关叙述错误的是(　　)

A．水质、水量、水温都会影响加酶洗衣粉的洗涤效果

B．加酶洗衣粉主要添加了酸性蛋白酶和酸性纤维素酶

C．探究加酶洗衣粉的洗涤效果，应选择同一品牌的普通洗衣粉作对照

D．加酶洗衣粉的使用，减少了磷的排放，降低了环境污染

解析：选B　加酶洗衣粉中添加了淀粉酶、纤维素酶、碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。

3．下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是(　　)

A．固定化酶的活性比固定前有所提高

B．实验室常用吸附法制备固定化酵母细胞

C．若发酵底物是大分子，则固定化细胞优于固定化酶

D．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显

解析：选D　酶固定后其活性不变或有所降低；固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法(交联法)，由于细胞较大，故多采用包埋法；由于大分子难以通过细胞膜，无法与细胞内的酶接触，所以底物是大分子时，用固定化酶优于固定化细胞；固定化细胞固定的是一系列酶，所以在多步连续催化反应方面优势明显。

4．(2019·南菁高级中学模拟)下列关于酶制剂在生活中应用的相关叙述不合理的是(　　)

A．生物酶牙膏中含有酶，可以分解细菌预防龋齿

B．加酶洗衣粉含固定化酶，去污能力比普通洗衣粉要强

C．溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用

D．多酶片含有多种消化酶，在人体消化不良时可以口服

解析：选B　生物酶牙膏中含有的活性酶可以分解口腔中的细菌，具有预防龋齿的功效；酶的活性受温度和pH的影响，因此加酶洗衣粉的去污能力不一定比普通洗衣粉强；溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用；多酶片含有多种消化酶，在人体消化不良时可以口服，以促进消化，增进食欲。

5．(2019·徐州一中模拟)某兴趣小组为了探究不同金属离子对加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶活性的影响，进行了系列实验，结果如下表。下列有关叙述错误的是(　　)

不同金属离子对酶活力的影响

A.碱性蛋白酶不能将反应液中各种蛋白质彻底水解

B．Mn2＋、Mg2＋、Ca2＋能激活碱性蛋白酶的活性

C．Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋、Hg2＋等离子能抑制碱性蛋白酶的活性

D．反应液中离子浓度与其抑制或激活碱性蛋白酶活性作用呈正相关

解析：选D　酶具有专一性，蛋白酶可以将蛋白质水解为多肽，但不能将反应液中各种蛋白质彻底水解；分析表中数据可知：Mn2＋、Mg2＋、Ca2＋能激活碱性蛋白酶的活性，Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋、Hg2＋等能抑制碱性蛋白酶的活性；因该实验没设置离子浓度变量，故无法说明反应液中离子浓度与其抑制或激活碱性蛋白酶活性作用的关系。

6．下列有关生物技术实践的叙述，错误的是(　　)

A．制备凝胶珠时，CaCl2溶液的作用是使胶体聚沉

B．固定化酵母细胞分解葡萄糖速度要比游离酵母细胞快

C．制作腐乳时，加盐腌制可使豆腐块变硬且能抑制杂菌生长

D．微生物平板培养需倒置平板，目的是防止冷凝水珠污染培养基

解析：选B　制备凝胶珠时，Ca2＋与海藻酸根离子形成沉淀，从而使胶体聚沉；葡萄糖更容易进入游离酵母细胞，分解葡萄糖速度比固定化酵母细胞快；制作腐乳时，加盐腌制可以析出水分，使豆腐块变硬，且能抑制杂菌生长；微生物平板培养需倒置平板，以防止冷凝水珠污染培养基或杂菌污染。

7．下表是利用固定化α­淀粉酶进行酶解淀粉的实验，下列叙述错误的是(　　)

A.预期丙组流出液中产物的纯度可能最高

B．固定后的α­淀粉酶装入柱中后可以重复利用

C．各组实验中淀粉溶液的浓度、pH、温度等都应该相同且适宜

D．流出液产物的纯度只与固定化酶柱长度和淀粉溶液的流速有关

解析：选D　反应柱长，淀粉流速慢，则反应时间充足，产物纯度较高；流出液中产物的纯度除与固定化酶柱长度和淀粉溶液的流速有关外，还与反应柱下端筛板上小孔大小等有关。

8．某兴趣小组学习了酵母细胞的固定化技术后，以酵母菌为材料进行“固定化原生质体”实验。下列叙述错误的是(　　)

A．酵母菌去除细胞壁后更利于胞内物质的分泌

B．为了提高原生质体的形成率应尽量延长酶解时间

C．凝胶珠呈白色是因为海藻酸钠的浓度偏低

D．酶解法去壁制备原生质体应在等渗或略高渗透压的溶液中进行

解析：选B　为了提高原生质体的形成率，必须让细胞壁充分酶解，但酶解时间过长会导致细胞膜中的蛋白质被分解。

9．下列有关生物技术实践的叙述，错误的是(　　)

A．一般来说，细胞更适合采用包埋法固定

B．在果酒或果醋发酵过程中，都需要限制微生物的生长、繁殖

C．通常情况下，添加复合酶的加酶洗衣粉能达到较好的洗涤效果

D．腐乳制作过程中，添加料酒、香辛料和盐，均可以抑制微生物的生长

解析：选B　在果酒或果醋发酵过程中，不需要限制微生物的生长、繁殖。

10．(2019·南京六校联考)如图为高果糖浆反应柱，下列有关利用固定化酶技术生产高果糖浆的说法错误的是(　　)

A．葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成的是果糖

B．从固定化酶反应柱下端流出的不只有果糖

C．高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病，对人类的健康有益

D．酶溶解于葡萄糖溶液后，不可从糖浆中回收

解析：选D　生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出，由于葡萄糖异构酶催化效率并非100%，因此流出的产物为葡萄糖和果糖的混合物，使用后的酶溶解于葡萄糖溶液后，可从糖浆中回收再利用。高果糖浆指果糖含量为42%左右的糖浆，可作为蔗糖的替代品，不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病，对人类的健康更有益。

11．(2018·江苏高考，多选)下列关于加酶洗衣粉的叙述，错误的是(　　)

A．洗衣粉中添加的酶通常是由微生物发酵生产而来

B．洗衣粉中的蛋白酶通常会将添加的其他酶迅速分解

C．在50 ℃热水中用加酶洗衣粉洗衣时，其中的酶会迅速失活

D．加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存，不会影响其中酶的活性

解析：选BCD　洗衣粉中添加的酶通常由微生物发酵生产而来；洗衣粉中的酶往往通过特殊的化学物质将酶层层包裹，因此蛋白酶不会将添加的其他酶迅速分解；加酶洗衣粉的使用过程中水温以30～50 ℃ 为宜，其中的酶具有耐较高温度的特点，所以在50 ℃的热水中用加酶洗衣粉洗衣时，其中的酶不会迅速失活；加酶洗衣粉受潮后，酶表面的保护剂会被破坏，酶的活性会受到影响。

12．(2019·苏锡常镇一模，多选)研究人员以啤酒发酵的废酵母为材料，探究固定化酵母对工业废水中的重金属铬的吸附处理效果，获得实验结果如图。下列有关叙述错误的是(　　)

A．将废酵母加入到冷却至室温的海藻酸钠溶液后就可用注射器吸取固定

B．滴加到CaCl2溶液中的凝胶形成面条状是因为海藻酸钠溶液浓度过高

C．处理的工业废水适宜的起始铬浓度不宜超过60 mg/L

D．相同且适宜条件下该固定化酵母可以显著提高啤酒产量

解析：选ABD　将废酵母加入到冷却至室温的海藻酸钠溶液中，混合均匀后才能进行固定；海藻酸钠溶液浓度过高会使凝胶不成形；据图分析，当工业废水的起始铬浓度超过60 mg/L时，吸附率开始下降，说明处理的工业废水适宜的起始铬浓度不宜超过60 mg/L；本实验与酵母菌产生酒精无关。

13．(2019·泰州中学模拟，多选)在固定化小球藻的过程中，凝胶球的直径对小球藻的生长产生影响，实验者分别用直径为0.2 mm、0.3 mm、0.4 mm的滴管制备凝胶球，其中小球藻的生长量如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．小球藻被包埋在不溶于水的多孔性载体中

B．用直径为0.3 mm的滴管制备凝胶球较适宜

C．凝胶球直径过大不利于小球藻获得充足光照

D．凝胶球直径过小不利于小球藻获得养分

解析：选ABC　小球藻被包埋在不溶于水的多孔性载体中；据图分析可知，用直径为0.3 mm的滴管制备凝胶球较适宜；凝胶球直径过大不利于小球藻获得充足光照；凝胶球直径越小，越有利于小球藻获得养分。

二、非选择题

14．(2018·南通一模)科研人员利用固定化酵母直接发酵甜菜汁生产燃料乙醇，图1表示相关的工艺流程，图2为不同固定化酵母接种量对发酵的影响。请回答下列问题：

 (1)图1的步骤①中，溶化海藻酸钠时要______________________，以防止焦糊。步骤②中加入果胶酶的作用是____________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)图1的步骤③中进行增殖培养的目的是_______________________________

________________________________________________________________________。步骤④体现了固定化酵母________________________的优点。

(3)由图2可知，固定化酵母接种量为__________时酒精产量最高，接种量过高，酒精产量反而有所降低的原因是______________________________________________。

(4)生产实践中，可以通过______________________(填方法)来逐渐提高固定化酵母对较高浓度糖液的耐受性，从而达到提高发酵效率的目的。

解析：(1)海藻酸钠溶化时为防止发生焦糊，应小火加热或间断加热。植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，加入果胶酶能分解果胶，瓦解细胞壁，提高甜菜汁的出汁率和澄清度。(2)通过固定化酵母的增殖培养可使酵母数量增加，以提高发酵效率。从图1可以看出，固定化酵母能与产物分离并重复利用。(3)由图2可知，固定化酵母接种量为15%时，酒精产量最高。酵母菌生长繁殖也需要一定的能量，由糖类分解提供。当接种量过高时，酵母菌生长繁殖消耗的糖分多，使得酒精产量降低。(4)生产实践中，为提高酵母细胞对发酵糖液的耐受性，往往通过逐渐提高发酵液浓度来实现。

答案：(1)小火加热或间断加热　分解果胶，提高甜菜汁的出汁率和澄清度　(2)增加酵母菌的数量，提高发酵效率　容易与产物分离，并能重复使用　(3)15%　酵母菌自身消耗大量的糖分，使得酒精的产量降低　(4)缓慢提高发酵液浓度

15．(2019·南通考前卷)某科研小组采用80 ℃水浴溶化海藻酸钠，固定黑曲霉孢子(含β­葡萄糖苷酶)，并进行相关催化实验，请分析回答问题：

(1)此实验过程中采用80 ℃水浴代替小火或者间断加热法溶化海藻酸钠，其优点是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

溶化的海藻酸钠加入黑曲霉孢子悬浮液前一定要进行________处理，海藻酸钠的最终质量分数需控制在3%，原因是_____________________________________________。

(2)实验过程中，初形成的凝胶珠放在CaCl2溶液中静置30 min，目的是_____________

____________________________________________________。

(3)β­葡萄糖苷酶能催化大豆苷水解为大豆苷元，pH和温度对游离孢子和固定化凝胶珠中β­葡萄糖苷酶活性影响的结果如图和表所示，由图和表可知：研究pH和温度对葡萄糖苷酶活性影响时，温度和pH应分别控制为________、____________；与游离孢子相比，固定化凝胶珠中β­葡萄糖苷酶的pH适宜范围__________，热稳定性__________。

解析：(1)此实验过程中采用80 ℃水浴代替小火或者间断加热法溶化海藻酸钠，其优点是80 ℃水浴加热能准确控制温度，溶化过程不会出现焦糊，且溶化时间短。溶化的海藻酸钠加入黑曲霉孢子悬浮液前一定要进行冷却处理，以免杀死黑曲霉孢子。海藻酸钠的最终质量分数需控制在3%的原因是：海藻酸钠浓度太高不易形成凝胶珠，浓度太低包埋的黑曲霉孢子少。(2)实验过程中，初形成的凝胶珠放在CaCl2溶液中静置30 min的目的是：形成稳定的网状凝胶结构。(3)表中信息显示：当处理温度为30 ℃(或30 ℃～40 ℃)时，游离孢子和固定化凝胶珠的转化率均最高，随温度的升高，游离孢子的转化率降低的幅度较固定化凝胶珠的转化率降低的幅度大；分析曲线的变化趋势可知：当pH为4.8时，游离孢子和固定化凝胶珠的转化率均最高，pH高于或低于4.8时，游离孢子的转化率降低的幅度较固定化凝胶珠的转化率降低的幅度大。可见，研究pH和温度对葡萄糖苷酶活性影响时，温度和pH应分别控制为30 ℃(30 ℃～40 ℃)、4.8。与游离孢子相比，固定化凝胶珠中β­葡萄糖苷酶的pH适宜范围增大，热稳定性提高。

答案：(1)80 ℃水浴加热能准确控制温度，溶化过程不会出现焦糊，且溶化时间短　冷却　海藻酸钠浓度太高不易形成凝胶珠，浓度太低包埋的黑曲霉孢子少　(2)形成稳定的网状凝胶结构　(3)30 ℃(30 ℃～40 ℃)　4.8　增大　提高