1、1第 32 讲 酶的应用（时间：30 分钟）1.（2015浙江高考）某工厂为了生产耐高温植酸酶饲料添加剂，开展了产该酶菌株的筛选、酶的固定化及其特性分析研究，其流程如下图所示。请回答下列问题。 土 样 中 的菌 种 筛 选 菌 株鉴 定 优 良 菌 株扩 大 培 养 植 酸 酶提 纯 植 酸 酶固 定 化 植 酸 酶特 性 分 析（1）土壤悬液首先经 80 处理 15 min，其目的是筛选出 。（2）在无菌条件下，将经过处理的土壤悬液进行 ，然后涂布于含有植酸钠的固体培养基上。培养后观察到 ，其周围出现透明水解圈，圈的直径大小与 强弱相关。（3）筛选获得的菌株经鉴定后，将优良菌株进行液体扩大培
2、养。培养时需要振荡，其主要目的是_。液体培养基与固体培养基相比，不含有的成分是 。（4）在合适条件下，将提纯的植酸酶与海藻酸钠混合后，滴加到一定浓度的钙离子溶液中，使液滴形成凝胶固体小球。该过程是对酶进行 。A.吸附 B.包埋 C.装柱 D.洗涤（5）温度与植酸酶相对酶活性的关系如图所示。下列叙述错误的是 。A.测试温度中，固定化与非固定化植酸酶的最适温度分别为 60 和 45 B.测试温度范围内，固定化植酸酶的相对酶活性波动低于非固定化植酸酶C.固定化与非固定化植酸酶相比，相对酶活性在 80%以上时的温度范围较宽D.65 时固定化与非固定化植酸酶的相对酶活性因蛋白质变性而位于最低点解析 （1
3、）土壤悬液首先经 80 处理 15 分钟，目的是使大多数的不耐高温的微生物死亡而筛选出耐高温菌株。 （2）土壤悬液在无菌条件下进行梯度稀释，使用稀释涂布平板法接种涂布于含有植酸钠的固体培养基上，经培养后可以观察到单菌落的出现，且出现透明2圈，透明圈的直径大小与植酸酶的活性强弱相关。（3）振荡培养的目的是向培养液供氧，同时使微生物与培养液充分接触，有利于微生物的繁殖与生长。液体培养基与固体培养基的区别是液体培养基不含凝固剂琼脂。 （4）固定化酶和固定化细胞的方法主要有包埋法、物理吸附法和化学结合法。题干所述方法是将提纯的植酸酶与海藻酸钠混合后，滴加到一定浓度的钙离子溶液中，使液滴形成凝胶固体小球
4、，该过程属于包埋法。故选：B。 （5）根据题意，植酸酶属于耐高温酶，65 时固定化与非固定化植酸酶的相对酶活性不是因蛋白质变性而位于最低点，D 错误。故选：D答案 （1）耐高温菌株（2）稀释 单菌落 植酸酶的活性（3）供氧 琼脂（4）B（5）D2.（2016浙大附中全真模拟）下列是有关固定化酶及细菌培养与分离的问题。请回答：（1）固定化酶是将水溶性的酶用物理或 的方法固定在某种介质上，使之成为 而又有酶活性的制剂。可用 法将 淀粉酶固定在石英砂上形成固定化酶柱。（2）为获取土壤中的芽胞杆菌，某同学进行了相关实验，操作流程如下。上图中步骤 A 为 ，步骤 B 为 。要判断培养基灭菌是否彻底，可采
5、用的方法是_。（3）下列消毒灭菌方法中，常用于接种环灭菌的是 。A.70%酒精浸泡 B.紫外线照射C.灼烧 D.高压蒸汽（4）请分析划线分离法能得到单菌落的原因：_。答案 （1）化学 不溶于水 吸附 （2）制平板 培养 将灭菌后的培养基培养一段时间后观察是否出现菌落 （3）C （4）划线过程中接种环上的菌液逐渐减少，到划线最后部分细菌间距离加大，经培养后能得到单菌落3.（2016浙江省六校联考）下图是利用土壤中 L 微生物提取脲酶，并纯化和固定化的实验流程 产 生 脲 酶 的微 生 物 L筛 选 产 生 脲 酶 的 微 生物 L的 扩 大 培 养 脲 酶 的 提取 纯 化 脲 酶 的固 定 化
6、3（1）筛选微生物 L 时，用 作为培养基中的唯一氮源，加入 凝固剂。接种时应采用 方法。（2）下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是 灭菌。A.高压蒸汽 B.紫外灯照射C.70%的酒精浸泡液 D.过滤（3）对微生物 L 进行扩大培养时宜采用 培养基，并采用 方法对接种环进行灭菌。（4）脲酶宜采用共价偶联法进行固定化，可通过检测固定化脲酶的 确定其应用价值。除此法外，酶的固定化方法还包括 、 及交联法等。答案 （1）尿素 琼脂糖 涂布分离法（2）D（3）液体 灼烧（4）活性 包埋法 吸附法4.运用所学知识回答下列与生物技术实践相关的问题：（1）微生物培养中的无菌技术主要包括 。（2）如图为倒平板操
7、作过程，操作时要待培养基 时，在 附近进行。制备固体培养基时，要待平板冷凝后，将平板倒置，其主要目的是_。（3）生产中通常用葡萄作原材料制作果汁、果酒及果醋。果醋的制作需要醋化醋杆菌。醋化醋杆菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。当氧气充足、缺少糖源时醋化醋杆菌将乙醇变为 ，再进一步转变为 。果胶酶能够提高葡萄的出汁率并使浑浊的果汁变得澄清，其原因是_。从发酵条件看，果酒和果醋的制作过程的不同之处主要是4_。答案 （1）消毒和灭菌（2）冷却至 50 左右 酒精灯火焰 防止培养皿盖上的水珠滴入培养基造成污染（3）乙醛 醋酸果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层果酒制作
8、需无氧条件，果醋制作需要充足的氧气5.生物技术的广泛应用，不仅带来了较好的经济效益和社会效益，更使人们的生活变得更加丰富多彩。（1）工业生产上通常采用微生物发酵技术获得果胶酶，选用的微生物通常是 ，在提取果胶酶后，首先要检测 ，以便将其更好的应用于生产实践和科学研究。（2）微生物在果酒、果醋、腐乳、泡菜等食品加工方面应用广泛，其中与泡菜制作有关的微生物是 。在果酒基础上酿制果醋的过程中，除需接种（微生物）外，还必须保持 条件。（3）配制固体培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行 ，接种前要进行 ，在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在 条件下进行。解析 （1）要获得果胶酶应选用曲霉或青霉，在
9、提取果胶酶后首先要检测酶的活性，即酶活力。 （2）微生物在泡菜制作过程中主要用的是乳酸菌的厌氧呼吸，所以是乳酸菌。在果酒的基础上酿制果醋，需要接种醋化醋杆菌，因为果醋的制作需要有氧条件所以还必须保持有氧条件。（3）配制固体培养基时各种成分在溶化后分装前必须先调整 pH 再进行高压蒸汽灭菌，在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在无菌条件下进行。因为微生物的培养过程中的关键是防止外来杂菌的污染。答案 （1）曲霉、青霉 酶的活力（2）乳酸菌 醋化醋杆菌 有氧（3）pH 调整 高压蒸汽灭菌 无菌6.（2015嘉兴一中等五校联考）利用制糖废弃物糖渣生产工业酒精，是一种既能缓解能源危机，也能有效降低环境
10、污染的符合可持续发展战略的清洁能源技术。下面是利用糖渣来生产乙醇的流程：糖 渣 微 生 物 1 富 糖 发 酵 液 微 生 物 2 低 浓 度 酒 精 蒸 馏 提 纯 等 高 浓 度 酒 精5（1）为获取微生物 1 的菌种，应选取富含 的土壤并制备适宜浓度梯度的悬浮液，在无菌条件下用 将悬浮液涂布在相应的固体培养基上，经培养获得单菌落。（2）随后挑取部分菌落，接种到 培养基中进行扩大培养得大量微生物 1。同时，为了提高生产效率，也可大量提取微生物 1 所含的酶，并将该酶固定在适宜介质上制成 。（3）微生物 2 主要是 。为了确保酒精发酵正常进行，发酵时要注意 。发酵获得的低浓度酒精经蒸馏、提纯
11、等加工，就可以得到浓度大于 90%的工业酒精。（4）下列有关涂布分离法的叙述错误的是（ ）A.为减少细菌受损，稀释或取样时应尽量避免振荡B.接种前，涂布工具需先在酒精灯火焰上灼烧C.涂布分离法比划线分离法更易获得大量单菌落D.培养后菌落在整个平板表面分散均匀（5）下列有关固定化酶的说法中错误的是（ ）A.固定化酶可以重复利用，降低生产成本B.固定化酶既易溶于水又有酶的活性C.固定化酶的不足是由于与底物的接触面积下降导致催化效率有所下降D.固定化酶活性的发挥需适宜的温度和 pH 值答案 （1）纤维素或糖渣 玻璃刮刀或三角刮刀（2）液体或发酵 固定化酶（3）酵母菌 确保无氧（4）A （5）B7.为
12、了满足不同人群对葡萄的需求，可以将葡萄加工制作成果汁、果酒、果醋等。如图所示是简单的生产果汁、果酒、果醋的流程.结合所学知识，回答下列问题：（1）生产果汁的时候，果胶酶的使用至关重要，其能将果胶分解成可溶性的 ，使浑浊的果汁变得澄清.为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，生产果汁时需要控制好 ，判断不同温度下果胶酶活性的高低，除利用果汁的体积作为检测指标外，还可以通过比6较 来判断。（2）果酒的制作离不开酵母菌。在葡萄酒的自然发酵过程中起主要作用的是_。若想对初步筛选得到的酵母菌进行纯化并计数，可采用的接种方法是_。果汁发酵后是否有酒精产生，可以用 来检验。（3）果醋的制作需要醋化醋杆菌，当氧
13、气、糖源都充足时，醋化醋杆菌将葡萄汁中的糖分解成 。醋化醋杆菌的最适生长温度为 。解析 （1）由于植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，因此生产果汁的时候，果胶酶的使用至关重要。果胶酶能将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，生产果汁时需要控制好酶的用量。判断不同温度下果胶酶活性的高低，除利用果汁的体积作为检测指标外，还可以通过比较果汁的澄清度来判断。 （2）果酒的制作过程中利用的酵母菌是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。若想对初步筛选得到的酵母菌进行纯化并计数，可采用的接种方法是涂布分离法。果汁发酵后是否有酒精产生，可以用酸性重铬酸钾来检验。 （3）
14、果醋的制作需要醋化醋杆菌，当氧气、糖源都充足时，醋化醋杆菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。醋化醋杆菌的最适生长温度为 3035 。答案 （1）半乳糖醛酸 酶的用量 果汁的澄清度（2）附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 稀释涂布平板法 酸性重铬酸钾（3）醋酸 30358.（2016杭州第二中学仿真模拟）现代人吃什么都讲究天然，所以目前市场上果汁饮料、果酒、果醋越来越受到人们的青睐。请回答下列问题： 鲜 苹 果 汁 高 纯 度 苹 果 酒 苹 果 原 醋 苹 果 汁 等 原 料 苹 果 醋（1）新鲜的苹果在压榨之前需要用 浸泡，并冲洗。7（2）鲜苹果果汁中的果胶不仅影响 率，还使果汁浑浊，制备时常加入来自 （填一种）等微生物的果胶酶。为便于工业化使用，常对酶采用 技术。（3）果胶酶可以将鲜苹果汁中的果胶水解成 。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.半乳糖醛酸甲酯和半乳糖醛酸（4）苹果醋是最受欢迎的饮料之一，图中生产过程利用了 的发酵作用，过程需将温度控制在 。（5）将甲罐中的苹果酒全部流经乙罐制成苹果醋，则乙罐中 CO2的产生量是 。A.甲罐的两倍 B.与甲罐的相等 C.甲罐的一半 D.几乎为零答案 （1）高锰酸钾溶液（2）出汁 黑曲霉（或苹果青霉） 固定化酶（3）D （4）醋化醋杆菌 2530 （5）D
