高中生物 专题4 酶的研究与应用 课题3 酵母细胞的固定化（测）新人教版选修1.doc

专题4课题3酵母细胞的固定化（测）（满分60分，40分钟完成） 班级 姓名 总分 一、单选题（30分，每题3分）1下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，错误的是 （ ）a固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用b反应产物对固定化酶的活性没有影响c可用包埋法制备固定化酵母细胞d固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物【答案】b【解析】固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用，a正确；某些反应产物可能与酶结合，致使酶的结构产生变化，从而改变酶的催化活性，b错误；固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法（交联法），由于细胞相对于酶来说更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法，c正确；固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物,d正确。2下列不属于酶的固定方式的是（ ）a将酶包埋在细微网格中b将酶相互连接起来c将酶吸附在载体表面d将酶加上糖衣做成胶囊【答案】d【解析】将酶包埋在细微网格中即酶固定方式中的包埋法，故a正确；将酶相互连接起来即酶固定方式中的化学结合法，故b正确；将酶吸附在载体表面即酶固定方式中的物理吸附法，故c正确；将酶加上糖衣只不过是为了防止胃液里的胃蛋白酶消化酶制剂的方法，并不是酶固定的方法，故d错误。3.下列有关用海藻酸铺作为载体固定酵母细胞实验的叙述，错误的是（ ）a溶化海藻酸钠应采用酒精灯小火或间断加热b海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠内包埋的细胞过少c在酵母细胞的活化或配制cacl2溶液时，可使用自来水d利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用不只是作为反应底物【答案】c【解析】配制海藻酸钠溶液时，应采用酒精灯小火或间断加热，促进溶解，若加热太快，海藻酸钠会发生焦糊，a项正确；如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠颜色过浅，所包埋的酵母细胞数目较少，b项正确；在酵母细胞的活化或配制cacl2溶液时，为避免杂菌污染，应使用蒸馏水，c项错误；利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用不只是反应底物，同时也为酵母细胞提供碳源和能量，d项正确。4.下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述中，正确的是（ ）a温度和ph值对固定化酶的活性没有影响b作为消化酶使用，蛋白酶制剂以口服的方式给药c尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用d固定化酶和固定化细胞相比，可以催化多步连续反应【答案】b【解析】温度和ph值会影响酶的活性，对固定化酶的活性也有影响，a项错误；作为消化酶使用，蛋白酶制剂外包一层糖衣，而胃液中没有消化糖类的酶，因此蛋白酶制剂是在小肠中发挥作用的，可以以口服的方式给药，b项正确；试纸法检测尿糖的原理是利用试纸上的葡萄糖氧化酶将葡萄糖分解成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢又与试纸上的苯酚等无色物质反应形成红色物质，将其与标准比色卡比对，即可知道尿样中葡萄糖的含量，因此尿糖试纸不能反复使用，c项错误；固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高酶稳定性，酶的各项特性（如高效性、专一性和作用条件的温和性）依然保持，而固定化细胞技术固定的是一系列酶，所以在多步连续催化反应方面固定化细胞技术优势明显，d项错误。5.小球藻可用于污水净化，其繁殖能力（生长量）在一定程度上可以反映藻细胞消耗n、p等的能力。科研人员比较游离小球藻和用海藻酸钠固定化后的小球藻生长量变化，结果如右图。相关叙述错误的是（ ）a本研究中固定化小球藻采用的方法是包埋法b实验中可用cacl2浸泡凝胶珠使其形成稳定结构c结果表明固定化小球藻的生长期较短、生长速率低d使用固定化小球藻有利于重复使用且可避免水体二次污染【答案】c【解析】海藻酸钠固定化一般是包埋法，a正确；cacl2浸泡凝胶珠使其形成稳定结构，b正确；固定化小球藻生长量更大，说明生长速率快，c错误；固定化小球藻有利于重复使用且可避免水体二次污染，d正确。6.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【答案】b【解析】酵母菌去除细胞壁后更利于胞内物质的分泌，a正确；原生质体的形成过程中不能延长酶解时间，否则或破坏细胞原生质体，b错误；凝胶珠呈白色是因为海藻酸钠的浓度偏低，包埋的酵母菌数量少，c正确；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，防止原生质体在低渗溶液中会吸水涨破，d正确。7.在制备固定化酵母细胞的实验中，不需要的操作是（ ）a用蒸馏水活化酵母细胞b采用小火间断加热的方法溶解海藻酸钠c在cacl2溶液中形成凝胶珠d将固定化酵母细胞装填反应柱进行发酵【答案】d【解析】制备固定化酵母细胞的实验中，首先需要用蒸馏水活化酵母细胞，a正确；在配制海藻酸钠溶液时，要用小火间断加热，防止海藻酸钠溶液焦糊，b正确；实验的最后需要在cacl2溶液中形成凝胶珠，c正确；将固定化酵母细胞装填反应柱进行发酵属于固定酵母细胞的应用，不属于制备过程，d错误。8.下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是（ ）a作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药b从酶的固定方式看，吸附法比交联法对酶活性影响大c探究加酶洗衣粉洗涤效果时实验中，洗涤方式、水温、浸泡时间等都属无关变量d将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去cacl2和杂菌【答案】b【解析】酶的固定方式有包埋法、化学结合法和物理吸附法，物理吸附的过程是利用吸附剂本身的表面张力，从而对附近的分子产生吸附，吸附剂不会与被吸附物质发生化学反应而使其发生性质改变，所以吸附法对酶活性影响很小，b错误；消化酶在人体消化道内发挥作用，蛋白酶制剂一般在最外面加上糖衣后通过口服方式给药，a项正确；探究加酶洗衣粉洗涤效果时实验中，洗涤方式、水温、浸泡时间等都属无关变量,c正确；制备固定化酵母细胞时，将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗的目的是洗去cacl2和杂菌，防止凝胶珠硬度过大和杂菌的污染，d项正确。9.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【答案】a【解析】固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法（交联法），由于细胞相对于酶来说更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法， a正确；某些反应产物可能与酶结合，致使酶的结构产生变化，从而改变酶的催化活性，b错误；固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高酶稳定性，酶的各项特性（如高效性、专一性和作用条件的温和性）依然保持，c错误；固定化细胞在多步酶促反应中发挥连续催化作用，但如果反应底物是大分子物质，则难以自由通过细胞膜，从而限制固定化细胞的催化反应，d错误。10.下图是应用固定化酵母进行葡萄糖发酵的装置，下列说法中不正确的是（ ）a为使固定化酵母可以反复使用，实验过程一定要在无菌条件下进行b加入反应液后应保持活塞1始终打开，活塞2则必须关闭c装置的长导管主要是为了释放co2并防止杂菌进入反应柱d加入的反应液浓度不能过高以免酵母细胞因失水过多而死亡【答案】b【解析】实验过程一定要在无菌条件下进行，防止其它菌的污染，a正确；加入到反应液后，底物溶液进入反应柱，在反应柱发生反应，生成物需从活塞2处的导管流出，所以，活塞2必须保持打开状态，b错误；装置的长导管主要是为了为防止杂菌和酵母菌在反应柱中竞争营养物质，应使反应柱内保持无菌环境，c正确；加入反应液的浓度不能过高以免酵母细胞因失水过多而死亡，d正确。二、非选择题（30分，每格2分）11.（14分）我国食品加工企业每年都会产生大量高浓度有机废水，如直接排放会造成严重污染。固定化酶技术可应用于高浓度有机废水的处理，科研人员对固定化蛋白酶进行了以下实验研究。实验一：研究人员选择了硅胶、活性炭和大孔树脂为载体制备固定化蛋白酶，三种载体的固定化率如图1所示。实验二：为探究ph对三种载体固定化酶活性的影响。研究人员将髙浓度污水的ph值分别调至45、50、55、60、65、70,各取500ml分别使其与等量不同载体的固定化酶混合，然后在37的水浴中反应6小时。测定每个反应器中氨基酸的生成速率。测定结杲如图2所示。回答下列问题：（1）由图1可知，三种载体蛋白酶固定化率最低的是 ，与水溶性酶相比，固定化酶处理高浓度污水的优点是 。（2）实验二的自变量是 ，无关变量是 。 （至少写两点）（3）从图2中可得出的结论: ； 。（4）结合图1和图2分析5进行高浓度污水的净化时应选择 载体的固定化酶。【答案】（1）硅胶 可反复利用，易与反应物分离（2）ph和三种载体固定化酶（缺一不可） 温度、污水的量、固定化蛋白酶的量和反应时间（至少写两点）（3）在ph值45至7之间，硅胶固定的蛋白酶活性最低（或活性炭固定的蛋白酶活性最高 ）蛋白酶在三种载体上的最适ph值均为55左右（4）活性炭【解析】（1）据图1分析，活性胶固定化酶的效率最高，大孔树脂次之，硅胶固定化酶的效率最低。与水溶性酶相比，固定化酶可反复利用，易与反应物分离。（2）实验二是探究ph对三种载体固定化酶活性的影响实验，实验的自变量是ph和三种载体固定化酶，因变量是氨基酸的生成速率，而温度、污水的量、固定化蛋白酶的量和反应时间等属于无关变量。（3）分析图2,可知，在ph值45至7之间，硅胶固定的蛋白酶活性最低；蛋白酶在三种载体上的最适ph值均为55左右。（4）图1和图2 都说明了活性炭的效果最好，所以进行高浓度污水的净化时应选择活性炭载体的固定化酶。12.（16分）利用固定化藻处理生活污水是近几年发展起来的新技术。原绿球藻是海洋中的一种光合自养型原核生物，科研人员进行了固定化原绿球藻的生长情况及除氮效果的实验，实验中的人工污水是在无氮培养基中添加nh4cl配制而成，结果如下。分析回答（1）原绿球藻固化的方法是 ，固定形成的凝胶珠颜色为 。若实验中海藻酸钠的浓度过高，则 。（2）分析图1,1-7天内悬浮藻的种群数量变化为 ；与悬浮藻相比，1-3天内固定化藻生长、增殖速率较慢，原因是 、 。（3）分析图2，对人工污水除氮率较高的是 ；从环境保护看，固定化原绿球藻的优势表现在 。【答案】（1）包埋法 绿色 凝胶不容易成形（2）增长 固定后载体遮光 藻球内物质交换速率会受限制（3）悬浮原绿球藻 球藻能易于与污水分离，减少二次污染【解析】（1）由于原绿球藻体积较大难以被吸附或结合，所以不用化学结合法和物理吸附法，而采用包埋法。原绿球藻是光合自养型原