1、1专题 25 酶的应用挖命题【考情探究】5 年考情考点 考向 要求考题示例 素养要素 难度预测热度酶活力测定的一般原理和方法1酶的研究与应用 酶在食品制造和洗涤等方面的应用实验与探究2017 江苏单科,17,2分生命观念、科学思维、科学探究 中 2固定化酶和固定化细胞制备和应用固相化酶实验与探究2015 江苏单科,20,2分2016 江苏单科,29,9分2015 山东理综,35,12分科学思维、科学探究中 分析解读 “酶的应用”为 2019 年考纲新增内容,侧重与生产和生活的联系,主要内容包括:酶活力测定的一般原理和方法、酶在食品制造和洗涤等方面的应用、固定化酶的制备和应用等。考查点主要从与酶
2、有关的实验设计入手,考查实验变量的控制、结果的测定以及固定化酶技术的原理等,其中加酶洗衣粉洗涤效果的探究和固定化酶的应用在近年高考题中涉及较多。复习时要注意掌握实验设计思路、实验方法和简单实验的分析与评价等基本知识,还应注意与必修知识、蛋白质的提取等内容的联系。预计 2020 年该部分内容将作为热门出现。【真题典例】2破考点考点一 酶的研究与应用【考点集训】(2015 广东湛江二模,29 节选)果胶酶能分解果胶等物质,澄清果蔬饮料,在食品加工业中有着广泛的应用。某兴趣小组的同学对三种不同品牌的果胶酶制剂(制剂中果胶酶浓度相同)进行了探究,其实验设计及实验结果如下表所示。果胶酶制剂(mL)分组蒸
3、馏水(mL)缓冲液(mL)果汁(mL)甲 乙 丙果汁浑浊程度1 2 2 5 2 0 0 +2 2 2 5 0 2 0 +3 2 2 5 0 0 2 +4 X 2 5 0 0 0 Y3注:“+”越多表示果汁越浑浊。(1)表中 X 所代表的数值应为 ,Y 的果汁浑浊程度应表示为 (用若干个“+”表示)。 (2)除了观察果汁浑浊程度外,还可以通过检测 的变化量来判断不同品牌果胶酶制剂的效果。若使用该方法,相关物质变化量最大的是 组。 (3)微生物是生产果胶酶的优良生物资源。分离和筛选能产生果胶酶的微生物,使用的培养基应以 为唯一碳源;如需进一步纯化果胶酶,可根据果胶酶分子的 (至少写出两点)等特性进
4、行分离提纯。由于果胶酶的活性容易受到外界环境因素的干扰,所以应利用 技术减少影响从而保护酶的活性。 答案 (1)4 +(或多于+)(2)反应物(或“果胶” “半乳糖醛酸” “生成物” “产物”) 1(3)果胶 形状和大小(或“所带电荷性质和多少” “溶解度” “吸附性质和对其他分子的亲和力”等) 固定化酶(或固定化细胞)考点二 固定化酶和固定化细胞【考点集训】考向 制备和应用固相化酶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答案 A 2
5、.(2017 江南十校联考,37)科学工作者按如下实验计划分离土壤中能分泌淀粉酶的枯草芽孢杆菌,请根据相关生物学原理和方法,回答下列问题:土壤取样 选择培养 梯度稀释 接种于鉴别培养基筛选(1)选择培养基的成分包括:水、牛肉膏、蛋白胨、NaCl、 。该培养基中,能分泌淀粉酶的枯草芽孢杆菌 ,使不能分泌淀粉酶的微生物生长受到抑制。 (2)取少许选择培养的菌液进行梯度稀释,以 的方法接种于鉴别培养基上,37 4恒温培养 24 小时。 (3)选择合适的平板,加入碘液,选周围出现较明显 的菌落纯化留种。 (4)能大量分泌淀粉酶的枯草芽孢杆菌,通过 的技术制作成商品重复使用。 答案 (1)淀粉 竞争中处
6、于优势 (2)稀释涂布平板 (3)透明圈 (4)固定化酶(或固定化细胞)过专题【五年高考】考点一 酶的研究与应用1.(2017 江苏单科,17,2 分)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是( )A.碱性纤维素酶对污布类型 2 的去污力最强B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C.碱性纤维素酶对污布类型 2、3 的去污力不同D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力答案 C 2.(2015 江苏单科,7,2 分)下列关于酶的叙述,正确的是( )A.发烧时,食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在
7、小肠中发挥作用C.用果胶酶澄清果汁时,温度越低澄清速度越快D.洗衣时,加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性答案 B 3.(2014 江苏单科,18,2 分)下列关于加酶洗衣粉的叙述,正确的是( )A.高温易使酶失活,因此冷水洗涤去污效果应该比温水好B.洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用5C.在 pH 低于 7.0 的自来水中,碱性蛋白酶依然能起作用D.洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用答案 C 4.(2015 海南单科,30,15 分)生产果汁时,用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量。回答下列相关问题:(1)某同学用三种来源的果胶酶进行三组实验,各组实验除酶的来源
8、不同外,其他条件都相同,测定各组的出汁量,据此计算各组果胶酶活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是 。 (2)现有一种新分离出来的果胶酶,为探究其最适温度,某同学设计了如下实验:取试管 16 支,分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液,混匀,平均分为 4 组,分别置于 0 、5 、10 、40 下保温相同时间,然后,测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有 和 。 (3)某同学取 5 组试管(AE)分别加入等量的同种果泥,在 A、B、C、D 4 个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶,然后,补充蒸馏水使 4 组试管内液体体积相同;E 组加入蒸馏水使
9、试管中液体体积与实验组相同。将 5 组试管置于适宜温度下保温一定时间后,测定各组的出汁量。通过 AD 组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中,若要检测加入酶的量等于 0 而其他条件均与实验组相同时的出汁量,E 组设计 (填“能”或“不能”)达到目的,其原因是 。 答案 (1)比较不同来源果胶酶的活性(4 分,其他合理答案也给分) (2)温度范围设置不合理 温度梯度设置不合理(每空 3 分,共 6 分,其他合理答案也给分) (3)不能(2 分) 未加入缓冲液(3 分,其他合理答案也给分)考点二 固定化酶和固定化细胞1.(2015 江苏单科,11,2 分)下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,
10、错误的是( )A.固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用B.溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素C.固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物D.凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合答案 B 2.(2015 江苏单科,20,2 分)下图为制备人工种子部分流程示意图,下列叙述正确的是( )6A.胚状体是外植体在培养基上脱分化形成的一团愈伤组织B.该过程以海藻酸钠作为营养成分,以 CaCl2溶液作为凝固剂C.可在海藻酸钠溶液中添加蔗糖,为胚状体提供碳源D.包埋胚状体的凝胶珠能够隔绝空气,有利于人工种子的储藏答案 C 3.(2016 江苏单科,29,9 分)为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响
11、,以及固定化藻对含 Zn2+污水的净化作用,科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验,流程及结果如下。请回答下列问题:图 1图 2(1)实验中的海藻酸钠作用是 ,CaCl 2的作用是 7。 (2)为洗去凝胶球上残余的 CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,宜采用 洗涤。图 1 中 1.0%海藻酸钠组培养 24 h 后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因是 。 (3)为探索固定化藻对含 Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为 海藻酸钠制备凝胶球。(4)图 2 中空白凝胶球组 Zn2+浓度下降的原因是 。结合图 1 和图 2 分析,固定化藻的实验组 2448 h 间 Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是
12、;7296 h 间 Zn2+浓度下降速度较慢的原因有 。 答案 (1)包埋绿球藻(包埋剂) 与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂) (2)培养液(生理盐水) 海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大) (3)2.0% (4)凝胶吸附 Zn2+ 绿球藻生长(繁殖)速度快 绿球藻生长(增殖)速度慢,溶液中 Zn2+浓度较低4.(2015 山东理综,35,12 分)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下:(1)筛选产乳糖酶的微生物 L 时,宜用 作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是 。从功能上讲,这种培养基属于 。 (2)培养微生物 L 前,宜采用 方法对
13、接种环进行灭菌。 (3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量越 。 (4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的 确定其应用价值。除化学结合法外,酶的固定化方法还包括 、 、离子吸附法及交联法等。答案 (1)乳糖 凝固剂 选择培养基 (2)灼烧 (3)小 (4)(酶)活性或:(酶)活力 包埋法 物理吸附法(注:两空可颠倒)【三年模拟】8一、选择题(每小题 5 分,共 15 分)1.用果胶酶处理苹果泥时,为了提高出汁率,可采取的措施是( )A.加大苹果泥用量 B.大幅度提高反应温度C.换成大型号容
14、器 D.用玻璃棒进行搅拌答案 D 2.某兴趣小组欲利用固定化酶进行酶解淀粉的实验,分组见表,下列有关说法错误的是( )组别 固定化酶柱长度(cm) 淀粉溶液的流速(mLmin -1)甲 10 0.3乙 10 0.5丙 15 0.3丁 15 0.5A.固定化酶柱长度和淀粉溶液流速决定了酶柱中酶的含量B.淀粉溶液流速过快会导致流出液中含有淀粉C.各组实验所用的淀粉溶液浓度应相同D.淀粉溶液的 pH 对实验结果有影响答案 A 3.(2015 四川成都零诊,26)下列有关果胶酶及与果胶酶实验探究的叙述,正确的是( )A.探究果胶酶的用量时,pH、温度不会影响实验结果B.底物浓度一定时,果胶酶的用量越大
15、,滤出的果汁就越多C.可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶酶的用量D.果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和纤维素分解酶等答案 C 二、非选择题(共 15 分)4.(2017 广东肇庆教学质量评估,37)在应用酶的过程中,采用固定化酶和固定化细胞技术,可解决酶很难回收再利用等实际问题。(6 分)(1)在进行酵母细胞固定化的过程中,称取干酵母,放入内有蒸馏水的小烧杯中搅拌至混合均9匀,并放置 1 小时左右,其目的是 。 (2)制作凝胶珠时,需用装有酵母细胞与海藻酸钠溶液混合物的注射器,以 的速度滴加到已配制好的 溶液中。 答案 (1)使酵母细胞活化 (2)恒定 CaCl 25.研究酶的
16、化学性质和作用机理,有助于了解生命活动的规律并指导生产和生活实践。请回答下列问题:(9 分)图 1 图 2(1)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图 1 所示。甲酶的化学本质最可能是 。 (2)在实际生产中,固定化细胞技术实质上固定的是 。制备固定化酵母细胞时,常用的方法是上图 2 中 (填数字序号及名称)。 (3)在生活实践中,酶制剂在洗衣粉中被广泛应用。某研究性学习小组为探究某品牌洗衣粉中酶催化作用的最适温度,设计了如下装置进行实验,并将结果用曲线图 A、B 表示(如图 3)。图 3使用该加酶洗衣粉的最适宜温度为 。 在 0 和 75 时,酶的催化效率基本都为零。但当温度再度恢复到 45 时,后者酶的催化能力已不能恢复,这是因为 。 答案 (1)RNA (2)多酶系统(一系列酶或多种酶) 包埋法 (3) 45 高温条件下酶的结构已遭到破坏(或酶的活性已丧失)
