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文档简介
1、 选修1 生物技术实践专题4酶的研究与应用一、酶的制备1对于细胞内酶:用捣碎机、研磨器等机械将生物组织细胞破碎,使酶从活 细胞中释放出来,进入细胞外的溶液中,经_、离心制备成_。2对于分泌到细胞外的酶:直接从分泌物或细胞外的组织间隙中提取,提取 过程中注意温度、_等多种环境因素对酶活性的影响。3酶活力测定的原理:通常以单位时间内,单位体积中反应物的_或产 物的增加量来表示。过滤粗酶液pH减少量 选修1 生物技术实践二、果胶酶1作用:能够分解果胶为可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的果汁变得澄清。2组成:并不特指某一种酶,而是分解_的一类酶的总称,包括多聚半乳 糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。3来源:植
2、物、_、酵母菌和_均能产生果胶酶。4应用:果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的_及胞间层,使榨取的果汁 变得更容易_和过滤。果胶霉菌细胞壁澄清细菌 选修1 生物技术实践三、加酶洗衣粉1常用种类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶,其中应用最广泛,效果 最明显的是碱性蛋白酶和碱性_。2去污机制 (1)碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子_水解成可溶性的_ 或小分子肽,使污物从衣物上脱落。 (2)脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能将大分子_、淀粉和_水解为小 分子物质。 3酶制剂特点:能够耐酸、耐碱、忍受_和较高温度,并且通过特 殊的化学物质将酶层层包裹,与洗衣粉其他成分隔离。脂肪酶蛋白质氨基酸脂肪纤维素表面
3、活性剂 选修1 生物技术实践四、酶的应用1固定化酶 (1)应用原理:将酶固定在不溶于水的载体上,使酶既易催化反应, 又易于回收,可以重复使用。 (2)应用实例高果糖浆生产固定化酶反应柱:酶固定在一种_载体上,再将这些酶颗粒装到柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的_,酶颗粒无法通过小孔,而反应溶液却能自由出入。生产过程:将葡萄糖溶液从反应柱的_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_流出。反应柱优点:能连续使用半年,大大降低了_,提高了果糖的产量和质量。颗粒状筛板上端下端生产成本 选修1 生物技术实践2固定化细胞技术 (1)概念:固定化酶和固定化细胞是利用物理
4、或化学的方法将酶或细 胞固定在一定空间内的技术。 (2)方法 包埋法:将酶或细胞包埋在_的细微网格里。 化学结合法:将酶分子或细胞相互结合,或将其结合到_。 物理吸附法:将酶吸附到载体表面。 (3)固定化细胞优点:与固定化酶相比,制备成本更低,操作更容易, 酶的活性高且稳定。 (4)应用:固定化酵母细胞发酵、固定化乳糖酶制备乳糖等。多孔载体载体上 选修1 生物技术实践考点一果胶酶在果汁生产中的应用1影响果汁产量的物质及处理方法 (1)影响果汁产量的物质 纤维素和果胶是组成水果的重要物质,这两种物质的存在使制作果汁时 存在两个问题:一是果肉的出汁率低,耗时长;二是榨取的果汁浑浊、 黏度高、容易发
5、生沉淀。 选修1 生物技术实践(2)处理方法酶解法 常用的酶及其作用特点如下:组成本质作用果胶酶多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶果胶脂酶蛋白质催化果胶水解为可溶性半乳糖醛酸纤维素酶C1酶Cx酶葡萄糖苷酶蛋白质 选修1 生物技术实践2.探究酶活性最适条件和用量的实验设计 (1)探究酶活性最适条件的实验设计 思路方法 探究不同温度(或pH)对果胶酶活性的影响时,温度(或pH)作为自变量,有效 地控制其他无关变量,通过设置合理的温度(或pH)梯度来确定最适值。 注意事项 在苹果泥和果胶酶混合之前,一定要保证底物和酶达到所要求的温度或pH条 件,以避免混合后条件的变化,确保实验结果的可信度和可靠性。 衡量实
6、验结果的指标 以果汁澄清度与果汁产量的多少确认果胶酶活性的高低。 选修1 生物技术实践(2)探究果胶酶的用量 原理提示 本实验是一个探究性的定量实验,所测出的最适用量是在本实验的温度、pH 条件下测出的,因而果胶酶的最适用量应标明温度和pH。 确定最适用量的方法 如果随酶浓度的增加,过滤到的果汁的体积也增加,说明酶的用量不足,当 酶的浓度增加到某个值后,再增加酶的用量,过滤到的果汁的体积不再改变, 说明酶的用量已经足够,那么,这个值就是酶的最适用量。【易错警示】在探究温度或pH的影响时,不同的温度梯度之间或不同的pH 梯度之间构成了相互对照,通过相互对照可确定果胶酶活性的温度或pH的最 适值。
7、 选修1 生物技术实践1根据果胶酶在果汁生产中的作用的系列实验结果回答下列问题:(1)能正确表示温度对果胶酶活性影响的曲线是_。(2)能正确表示pH对果胶酶活性影响的曲线是_。(3)在原材料有限的情况下,能正确表示相同时间内果胶酶的用量对果汁产量影响的曲线是_。(4)果汁发酵后是否有酒精产生,可用_来检验。在酸性条件下,该试剂与酒精反应呈现_。【答案】(1)乙(2)乙(3)丙(4)重铬酸钾灰绿色 选修1 生物技术实践考点二探究加酶洗衣粉的洗涤效果1常用酶制剂的种类及洗涤原理种类洗涤原理洗涤实例蛋白酶可将蛋白质水解为易溶解或分散于洗涤液中的小分子肽或氨基酸血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢脂肪酸
8、把脂肪水解为较易溶解的甘油和游离的脂肪酸油渍、人体皮脂、口红淀粉酶能使淀粉迅速分解为可溶性的麦芽糖、葡萄糖等来自面条、巧克力等的污垢纤维素酶使纤维的结构变得蓬松,从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触,达到更好的去污效果 选修1 生物技术实践2.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物上污渍的洗涤效果 (1)实验过程 取大烧杯两只,用量筒量取等量水放入其中。 将制好的污染布块和洗衣粉(一组为污染布块与普通洗衣粉,一组为污 染布块与加酶洗衣粉)分别放入两只烧杯中。 用玻璃棒同时充分搅拌。一段时间后再搅拌,可重复进行。 相同的时间后观测洗涤效果。(2)结果分析与注意事项 加酶洗衣粉有很多种,
9、注意实验用的加酶洗衣粉的说明,是单一加酶洗 衣粉,还是复合加酶洗衣粉。 所滴加的污染物种类与实验结果有着密切的关系。 洗涤材料可选用纯棉制品。 选修1 生物技术实践3探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果 根据不同季节的温度设置水温确认适于不同季节使用的洗衣粉,应根 据当地一年中的实际气温变化来确定水温,通常情况下,冬季、春季、秋 季和夏季可分别选取5、15、25和35的水温,因为这4个水温较符 合实际情况,对现实也具指导意义。4探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果 (1)实验原理:酶的催化作用具有专一性,复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类 较多,与单一加酶洗衣粉相比,对各种污渍都有较好的洗涤效果。 (2)
10、实验变量 自变量:加酶洗衣粉的种类。 无关变量:其他条件相同且适宜(如温度、pH等)。 (3)实验步骤 选修1 生物技术实践步骤烧杯编号注入自来水500 mL500 mL500 mL加入物质(等量)奶渍布奶渍布奶渍布控制水温373737加入洗衣粉(等量)蛋白酶洗衣粉复合酶洗衣粉脂肪酸洗衣粉用玻璃棒搅拌5 min5 min5 min观察实验现象 选修1 生物技术实践2(2012年南京二模)某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比 较”课题研究。下列叙述错误的是 () A设计对照实验,分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉 B洗衣粉用量、污渍种类和洗涤温度等无关变量全部相同且适宜 C根据相同时间
11、内污渍去除程度的差异得出实验结论 D根据污渍完全洗净所需时间的差异得出实验结论 【解析】比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果,设计对照实验时,应该用蛋白酶洗衣粉和普通洗衣粉进行对照。 【答案】A 选修1 生物技术实践考点三固定化酶与固定化细胞1直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种数一种或几种一种一系列酶常用载体高岭土、皂土、硅胶、凝胶明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺制作方法化学结合固定化、物理吸附固定化包埋法固定化是否需要营养物质否否是 选修1 生物技术实践催化反应单一或多种单一一系列反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)
12、小分子物质缺点对环境条件非常敏感,易失活;难回收,成本高,影响产品质量不利于催化一系列的酶促反应反应物不易与酶接近,尤其是大分子物质,反应效率下降优点催化效率高、耗能低、低污染既能与反应物接触,又能与产物分离;可以反复利用成本低、操作容易 选修1 生物技术实践2.制备固定化酵母细胞的实验注意事项 (1)酵母细胞的活化 酵母细胞需要的活化时间较长,一般需要0.51 h,需要提前做好准备。 此外,酵母细胞活化时体积会变大,因此活化前应该选择体积足够大的 容器,以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。 (2)海藻酸钠溶液的浓度 海藻酸钠溶液的配制是固定化酵母细胞的关键,因为如果海藻酸钠溶液 浓度过高,将很
13、难形成凝胶珠;如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的 酵母细胞的数量少,都会影响实验效果。 选修1 生物技术实践(3)海藻酸钠溶液配制注意事项 对海藻酸钠溶化时要小火或间断加热,避免海藻酸钠发生 焦糊,将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温,再与酵母细胞混合, 避免高温杀死酵母细胞;固定化酵母细胞时,应将海藻酸钠酵 母细胞的混合液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中,而不是注射, 以免影响凝胶珠的形成。(4)CaCl2溶液的作用 CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠胶体发生聚沉,形成凝胶珠。 选修1 生物技术实践3(2012年东北三校二模)下面是制备固定化酵母菌细胞的实验步骤,请回答: 酵母细胞的活化配制CaC
14、l2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母菌细胞 混合固定化酵母细胞。 (1)在_状态下,微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新 恢复_状态。活化前应选择足够大的容器,因为酵母细胞活化时_。 (2)固定化细胞技术一般采用包埋法,而固定化酶常用_和_。 (3)影响实验成败的关键步骤是_ _。 (4)海藻酸钠深化过程的注意事项是_。 (5)如果海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目_。如果形 成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明_。 选修1 生物技术实践 【解析】(1)在缺水状态下,微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。由于酵母菌活化体积
15、会变大,所以活化前应选择足够大的容器。(2)固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间的技术,其中固定化细胞一般常采用包埋法,而固定化酶常用化学结合法和物理吸附法。原理是细胞个大,而酶分子小,个体大的细胞难以被吸附或结合,而个体小的酶容易从包埋材料中漏出。(4)海藻酸钠溶液溶解时应小火加热,或小火间断加热,期间还要不断搅拌,防止焦糊。 【答案】(1)缺水正常(生活)体积会增大(增多) (2)化学结合法物理吸附法 (3)配制海藻酸钠溶液 (4)小火加热(小火间断加热),不断搅拌 (5)较少(海藻酸钠浓度偏高)制作失败 选修1 生物技术实践视角1紧扣教材重点 探究洗衣粉的
16、洗涤效果 (2012年南京一模)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答 下列问题: (1)由下图推知,该实验的目的是_。 50时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是_%。 选修1 生物技术实践(2)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录,请据 表回答问题:脸盆编号洗涤物(等量)洗涤温度洗衣粉(等量)水量洗净所需时间1油污布45加酶2 L4 min2油污布45普通2 L7 min3油污布5加酶2 L9 min4油污布5普通2 L8 min 选修1 生物技术实践 该实验设计体现了_原则。 若实验组1号洗净所需时间接近7 min,最可能的原因是_ _。 (3)下列衣料不适宜用添加
17、蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有_。 棉织品毛织品腈纶织品蚕丝织品 (4)根据以上实验结果,写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施:_ _。 选修1 生物技术实践 【分析】由题图可知,实验中存在两个变量:温度与碱性蛋白酶含量,即实验探究的是温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响。在50时,洗衣粉的去污力在碱性蛋白酶含量为0.6%时达到最大。由表中数据可知,1、3号为实验组,2、4号为对照组,1、2号与3、4号中只有是否加酶一个变量,该实验过程体现了对照原则和单一变量原则。若实验组1号加酶后洗净时间接近7 min,很可能的原因是酶已经失活。蛋白酶可分解蛋白质,故毛织品、蚕丝织品等以蛋白质为主要成分的衣料不能
18、用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤。用温水浸泡(提高酶的活性),延长浸泡时间(增加酶的催化时间),增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗涤效果。 【答案】(1)探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响0.6 (2)对照、单一变量酶失活 (3)、 (4)用温水浸泡;延长浸泡时间;增加洗衣粉的用量等 选修1 生物技术实践视角2洞察高考热点 固定化酶的应用关于固定化酶和固定化细胞技术的三种方法适用范围不同,酶适合采用化学结合法和物理吸附法固定化,细胞多采用包埋法固定化,这是因为细胞个大,而酶分子很小,个大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。(2010年浙江高考)某同学进行苹果汁制作实验,工
19、艺如下图所示。 选修1 生物技术实践请回答:(1)图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是_。黑曲霉提取液中含有的_ 可水解果胶,从而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通过_方式将酶 固定化,酶被固定后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去_。(2)实验中,操作流程A和B的先后顺序为_。在苹果汁澄清过程中,应关闭 的流速调节阀是_。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶,可 取一定量的果汁与等量的_混合,如果出现_现象,说明果胶还没 有被完全水解。为使果胶完全水解,应将流速调_。(3)实验后,将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天,该固定化柱仍可用于苹 果汁制作实验,说明固定化酶可被_使用。 选修1
20、 生物技术实践 【分析】(1)KMnO4有杀菌消毒的作用,可将苹果表面的杂菌杀死。果汁中因含有果胶等而使苹果汁浑浊,用果胶酶处理可使果胶水解,使果汁澄清。固定化酶技术是将酶固定在固定化柱的载体上,固定化柱内填充的石英砂可以起到很好的吸附作用。酶被固定后用蒸馏水冲洗是为了除去未被固定的酶。(2)具体操作时,先提取果胶酶,将果胶酶固定在固定化柱中,再将阀2打开,使苹果汁进入固定化柱,与酶接触,固定的果胶酶就能将果汁中的果胶分解,而果胶酶不流失。果胶中的果胶酸钙能与乙醇作用形成沉淀,故可用乙醇鉴定果汁中的果胶,如有浑浊现象,说明果汁中仍有果胶存在,此时应控制流速调节阀2的流量,调慢果汁流速。(3)酶
21、被固定化后,便于与反应物和产物分离,可重复利用,提高酶利用率。 【答案】(1)消毒果胶酶吸附未被固定的酶等 (2)AB阀1乙醇浑浊(沉淀)慢 (3)重复 选修1 生物技术实践视角3突破易错疑点固定化酶和固定化细胞技术(1)概念:固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空 间内的技术。(2)主要方法名称原理图示包埋法将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中化学结合法利用共价键、离子键将酶分子或细胞相互结合,或将其结合到载体上物理吸附法通过物理吸附作用,把酶固定在纤维素、琼脂糖、多孔玻璃和离子交换树脂等载体上 选修1 生物技术实践 (2012年无锡质检)下列关于固定化酶和
22、固定化细胞的叙述,正确的是 () A固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显 B固定化酶的应用中,要控制好pH、温度和溶解氧 C利用固定化酶降解水体中有机磷农药,需提供适宜的营养条件 D利用固定化酵母细胞进行发酵,糖类的作用只是作为反应底物 【分析】酶的催化不需氧气和营养,固定化酶的应用中,要控制好pH、温度,不需提供适宜的营养条件和溶解氧。固定化酵母细胞进行发酵,糖类不仅是反应底物,也是酵母菌的能源物质。 【答案】A 选修1 生物技术实践1下列关于果胶酶的叙述正确的是 () 具有分泌功能的细胞产生的凡是活细胞都能产生果胶酶果胶 酶能将果胶分解成半乳糖醛酸植物、霉菌、酵母菌和细菌均可能产
23、生果胶酶果胶酶特指分解果胶的一种酶纤维素酶和果胶酶可用 于去除植物细胞壁组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸 AB C D 【解析】果胶酶并非分泌到细胞外的酶,并非所有的细胞均可产生果胶酶,果胶酶是一种复合酶,它包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶及果胶酯酶。 【答案】C 选修1 生物技术实践2(2012年南通二调)如图是围绕加酶洗衣粉洗涤效果进行的研究结果。下列有 关叙述,不正确的是 ()A本研究的自变量有温度和洗衣粉是否加酶B本研究的因变量可能是污渍残留量C两类洗衣粉的最佳使用温度都为t1D温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活 选修1 生物技术实践 【解析】本题考查对加酶洗衣粉洗涤效果的探究
24、。根据实验的目的而人为改变的变量是自变量,随着自变量的变化而变化的变量是因变量,A、B正确;若纵坐标表示污渍残留量,则加酶洗衣粉的最适温度为t1,普通洗衣粉的最适温度为t2,C错误;温度过高,酶的活性会降低甚至失活,D正确。 【答案】C 选修1 生物技术实践3(2011年江苏高考)下列有关酶的制备和应用的叙述,正确的是 () A酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶 B透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化 C棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤 D多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层 【解析】利用酶解法和吸水涨破法使细胞解体,用于制备胞内酶;酶的纯化和分离的方法有透析法、离心沉降
25、法和电泳法;纤维素酶能去除棉纺织品表面浮毛,平整织物表面,故可用添加纤维素酶的洗衣粉洗涤棉织物;多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的最外层,保持其他酶在胃中不被破坏。 【答案】A 选修1 生物技术实践4下列说法不正确的是 () A在探究果胶酶用量实验中,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植物、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来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 【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
26、成酶的用量梯度而已,基本实验思路不变,即A正确;植物、霉菌、酵母菌和细菌在其生活过程中,都会发生分解果胶的过程,因此,它们都可产生果胶酶,故B正确;在制作果汁过程中,由于果胶、纤维素的存在,影响榨出的果汁量及果汁的透明度,加入纤维素酶和果胶酶后,果汁榨出量及透明度均有提高,即D正确;在使用梯度测定酶的用量及活性时,可以通过榨出的苹果汁的体积大小来判断,因此C错误。 【答案】C 选修1 生物技术实践5下列关于加酶洗衣粉的说法不正确的是 () A直接将酶制剂添加到洗衣粉中制成加酶洗衣粉 B加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响 C加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶 D加酶洗
27、衣粉相对普通洗衣粉来说有利于环保 【解析】酶制剂是通过特殊的化学物质将酶层包裹,与洗衣粉的其他成分隔离;加酶洗衣粉效果的好坏受水温、水质等很多因素影响;加酶洗衣粉中添加的酶包括纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶和碱性蛋白酶等四类;加酶洗衣粉相对普通洗衣粉来说,降低了表面活性剂、三聚磷酸钠的用量,使洗衣粉朝低磷无磷方向发展,有利于环保。 【答案】A 选修1 生物技术实践6(2012年深圳调研)某同学探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响,选择了10、 20、30、40、50、60和70的温度梯度,在其他条件都一致的情 况下,发现40时洗涤效果最好,由此可以得出 () A40为该酶的最适温度 B40不是该酶的最
28、适温度 C40酶活性最高 D不能确定该酶的最适温度 【解析】探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响,该同学选择了10、20、30、40、50、60和70的温度梯度,10的温度梯度太大了,他发现40时洗涤效果最好,但不能确定该酶的最适温度,故还应再围绕40设置更小梯度的实验,进一步确定该酶的最适温度。 【答案】D 选修1 生物技术实践7(2012年南通一模)酶制剂、固定化酶、固定化细胞已经广泛地应用于各个领域, 下列有关叙述错误的是 () A90高温会使Taq DNA聚合酶失去催化活性 B制备固定化酶的方法主要有包埋法、交联法和吸附法等 C固定化酶固定时可能会造成酶的损伤而影响活性 D固定化细胞可以
29、催化一系列酶促反应 【解析】Taq DNA聚合酶是从一种水生栖热菌株中分离提取的,具有耐高温的特性,在95时仍具有酶活性。 【答案】A 选修1 生物技术实践8(2010年江苏高考)图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作,图2是利用固定化 酵母细胞进行酒精发酵的示意图,下列叙述正确的是(多选) () 选修1 生物技术实践A刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液B图1中X溶液为CaCl2溶液,其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠C图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触D图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中 【解析】溶化的海藻酸钠应冷却至室温后与活化的酵母菌混合,A项
30、错误。海藻酸钠与酵母菌混合液应滴入CaCl2溶液中,以制备凝胶珠;凝胶珠用蒸馏水冲洗23次后,再转移到发酵装置中;搅拌可使酵母菌与培养液充分接触,有利于发酵的顺利进行,故B、C、D三个项正确。 【答案】BCD 选修1 生物技术实践9我国水果生产发展迅速,由于收获的季节性强,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,可以加工制作果汁、果酒、果醋等。 在果汁生产中用到果胶酶,某课题研究小组为了探究果胶酶的某些特性,进 行了如下实的验:(1)实验方法:按照如图中所示的顺序进行操作。(2)实验结果:对照组与实验组进行了相同时间的实验,结果如图所示: 选修1 生物技术实践图中自变量是
31、温度,除此之外还可用_表示。A酶的浓度 B苹果泥的量C水的加入量 DpH图中的纵坐标还可用_来表示。实验小组改变了实验条件后重复做实验,得到曲线乙,苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是_。步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前,将两者分装在不同试管中,恒温的目的是_。 选修1 生物技术实践 【解析】果胶酶的活性受温度、pH等条件的影响,而与底物的量、酶的浓度和水的加入量没有关系,所以每一种酶的最适pH和最适温度是一定的。在衡量实验结果的指标中有两种,一是果汁的量,另一个是果汁的澄清度。为使实验中达到相应的设计温度,必须使酶与底物分别保温达到要求后才能混合。 【答案】(2)D苹果汁的体积同
32、一种酶的最适温度是一定的,不会因酶的浓度、底物量不同而改变保证底物和酶在混合时的温度是相同的 选修1 生物技术实践10某洗衣粉的包装袋上印有如下说明:请回答下列问题:(1)质检局针对该洗衣粉设计了如下实验:A组B组1加入一定浓度的该洗衣粉溶液加入经煮沸并冷却的相同浓度的该洗衣粉溶液(与A组等量)2加入相同的涂有蛋白膜的胶片3置于适宜且相同的温度条件下组别组别 选修1 生物技术实践 质检局做该实验的目的是_, 可通过观察_ 予以确认。(2)某中学生为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度,参考上表中的材料及方法 进行了有关实验,并把实验结果以曲线图A、B的形式表示了出来。 选修1 生物技术实践 由图
33、可知,使用该加酶洗衣粉的最适温度约为_,溶化洗衣粉的水温 应低于_。 在0和75时,酶的催化效率基本降为零,用语言描述045时酶催化 效率变化趋势_。 B图中温度从75至45的催化效率变化曲线与横轴重合,这样画的理由是 _。 该学生在实验过程中可通过直接测定不同温度下_来表示 酶的催化效率的高低。(3)该加酶洗衣粉用后要彻底洗手,其主要原因是_ _。 选修1 生物技术实践 【答案】(1)检查该洗衣粉是否含有蛋白酶一段时间内A组中胶片上蛋白膜是否消失 (2)4575在045内,随温度的升高,酶的催化效率逐渐增强酶的结构已被破坏(或酶的活性已丧失,不能恢复)胶片上蛋白膜完全消失所需时间的长短 (3
34、)加酶洗衣粉中的蛋白酶能催化分解蛋白质,从而损伤皮肤 选修1 生物技术实践11(2012年南京二模)根据材料回答下列有关问题: .某大学科研人员利用双重固定法,即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接), 海藻酸钠来包埋小麦酯酶,研究固定化酶的性质,并对其最佳固定条件进行 了探究,下图显示的是部分研究结果。(注:酶活力为固定化酶催化化学反应 的总效率,包括酶的活性和酶的数量) 选修1 生物技术实践 (1)从图1可以看出:固定化小麦酯酶比游离的小麦酯酶对温度变化的适应性 更_。 (2)从图2可以看出:海藻酸钠浓度为_时的小麦酯酶活力最强。当海 藻酸钠浓度较低时,酶活力较低的原因是:_。.某实验小组的同
35、学制备固定化酵母细胞的过程如下:活化酵母细胞:称取 定量干酵母与定量蒸馏水混合并搅拌,使酵母细胞活化; 配制CaCl2溶液:将无水CaCl2溶解在定量蒸馏水中,配制成一定浓度的 CaCl2溶液; 配制海藻酸钠溶液:用定量的海藻酸钠直接溶解在定量的蒸馏水/无菌水 中,配制成溶液; 海藻酸钠溶液和酵母细胞混合:将活化的酵母细胞迅速加入到刚配制成 的海藻酸钠溶液中,充分搅拌混合均匀; 选修1 生物技术实践 固定化酵母细胞:用注射器以恒定的速度缓慢将海藻酸钠和酵母细胞混合 液滴加到配制好的CaCl2溶液中,观察凝胶珠形成。(1)请你改正其中两处错误的操作: 第处:_; 第二处:_。(2)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右,目的是_。 (3)如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,则说明海藻酸钠浓度_(过低/过高)。 选修1 生物技术实践 【解析】从对温度变化适应性和应用范围的角度分析,图1反映了固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性更强且应用范围较广。图2曲线表明浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好,当海藻酸钠浓度较低时,酶活力较低的原因是海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密,酶分子容易漏出,数量不足。 【答案】.(1)强(2)3%酶的数量不足. (1)海藻酸钠溶解应适当加热至完全溶化海藻酸钠溶液冷却至常温再加 入酵母细胞 (2)让凝胶珠形成稳定的结构 (3
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