解密24酶的應用A組考點專練考向一果膠酶在果汁生產中的作用（2018·海南楓葉國際學校高二期中）某工廠利用蘋果生產果汁、果酒和果醋的大致工藝流程如下圖，請分析回答：蘋果果汁果酒果醋（1）用蘋果加工成果汁的過程中，需要加入果膠酶，果膠酶包括果膠分解酶、果膠酯酶和_________，果膠酶能夠分解果膠為______________，使渾濁的果汁變得澄清。（2）蘋果酒是由果汁發酵產生的,在此過程中，發酵溫度要控制在______；果汁發酵后是否有酒精產生，可用______________來檢驗，該試劑與酒精反應呈現________色。（3）蘋果酒在____________的作用下，經過進一步發酵可形成蘋果醋；在此過程中，要適時向發酵液中通入空氣，原因是___________________。（4）制作果醋時，醋酸菌在___________和糖源充足時，將糖分解成醋酸，在糖源不充足時，也可以利用__________生成醋酸。果酒制果醋的反應式為______________________。【答案】（1）多聚半乳糖醛酸酶可溶性的半乳糖醛酸（2）18～25℃酸性條件下的重鉻酸鉀灰綠（3）醋酸菌醋酸菌是好氧細菌，發酵過程需要氧氣（4）氧氣酒精C2H2OHCH3COOH+H2O【分析】參與果酒制作的微生物是酵母菌，其新陳代謝類型為異養兼性厭氧型；果酒制作的原理：（1）在有氧條件下，反應式如下：C6H12O6+6H2O+6O2SKIPIF1<06CO2+12H2O+能量；（2）在無氧條件下，反應式如下：C6H12O6SKIPIF1<02CO2+2C2H5OH+能量。參與果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陳代謝類型是異養需氧型；果醋制作的原理：當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸。【詳解】（1）果膠酶包括果膠分解酶、果膠酯酶和多聚半乳糖醛酸酶，果膠酶能夠分解果膠為可溶性的半乳糖醛酸，使渾濁的果汁變得澄清。（2）果酒發酵的原理是酵母菌的無氧呼吸，需要的適宜溫度是18～25℃；產生的酒精可以用酸性條件下的重鉻酸鉀進行檢測，該試劑與酒精反應呈現灰綠色。（3）蘋果酒在醋酸菌的作用下，經過進一步發酵可形成蘋果醋；在此過程中，要適時向發酵液中通入空氣，原因是醋酸菌是好氧菌，發酵過程需要氧氣。（4）醋酸菌在氧氣和糖源充足時，將糖分解成醋酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸。果酒制果醋的反應式為。（2019·全國高三專題練習）生產果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相關問題：（1）某同學用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據此計算各組果膠的活性的平均值并進行比較。這一實驗的目的是___________________。（2）現有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學設計了如下實驗：取試管16支，分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液，混勻，平均分為4組，分別置于0℃、5℃、10℃、40℃下保溫相同時間，然后，測定各試管中的出汁量并計算各組出汁量的平均值。該實驗溫度設置的不足之處有____________和_________________________。（3）某同學取5組試管（A～E）分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D、4個實驗組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補充蒸餾水使4組試管內液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實驗組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后，測定各組的出汁量。通過A～D組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。本實驗中，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，E組設計_________（填“能”或“不能”）達到目的，其原因是__________________________。【答案】（1）探究不同來源果膠酶的活性（2）溫度范圍設置不合適溫度梯度設置不合理（或各組的酶促反應受兩個不同溫度影響）（3）不能E組加入蒸餾水而不是緩沖液違背了單一變量原則【詳解】（1）根據題意可知，用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，據此計算各組果膠的活性的平均值并進行比較，說明該實驗的自變量是果膠酶的來源，因變量是果膠酶的活性，所以該實驗的目的是探究不同來源果膠酶的活性。（2）根據實驗設計可知，該實驗是探究果膠酶的最適溫度，所以自變量是溫度，因變量是果膠酶的活性，用出汁量進行衡量，出汁量越多則果膠酶活性越高。該實驗方案中，溫度應該在常溫范圍內設置系列溫度梯度且梯度差值相等；另外探究溫度對酶活性的影響時，應保證酶促反應只能在設定的溫度下進行，同一實驗組的反應溫度只能是一個，所以實驗操作應該是將各組盛有果膠酶的試管與盛有果泥的試管分別在設定溫度下處理一定時間后再將兩只試管混合，才能保證實驗在設定的溫度下進行。（3）根據題意，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，則實驗的自變量是果膠酶的量，因變量是出汁量。對照實驗的設計應遵循單一變量原則和對照原則，根據實驗設置，E組應加入緩沖液而不是蒸餾水，才符合實驗設計應遵循單一變量原則。（2019·河南濮陽市·高三其他模擬）生物技術在食品加工中的應用十分廣泛，如果酒、果醋的制作就是生活中常見的例子。如圖A是果酒和果醋制作的實驗流程，圖B是一個果酒制果醋的發酵裝置。請分析回答：（1）果酒和果醋發酵的微生物在代謝方式上的主要區別是________________。（2）果醋是在圖B中___________瓶產生的，發酵的微生物利用的碳源主要是___________。（3）圖A①過程是在圖B___________瓶進行的，發酵產物酒精要在酸性條件下用_________________來鑒定。（4）圖B裝置實際有一個不足之處，即______________________。（5）在食品生產過程中常常采用固定化技術，如要固定化生產果醋的微生物多采用________________。（6）甲、乙兩位同學用稀釋涂布平板法，將生產果醋的菌種在同一稀釋倍數下得到以下結果：甲同學涂布了5個平板，統計的菌落數分別是124、135、117、141和148。取平均值133；乙同學涂布了5個平板，統計的菌落數分別是31、178、49、169和173，取平均值120。有人認為這兩位同學的結果中，乙同學的結果可信度低，其原因是______________________。【答案】（1）酵母菌是兼性厭氧型微生物，醋酸菌是好氧微生物（2）乙乙醇（葡萄糖或乙醇）（3）甲重鉻酸鉀溶液（4）甲瓶上沒有設置排氣口（5）包埋法固定化（6）乙同學的結果中，2個平板的計數結果與另3個相差懸殊，結果的重復性差【分析】分析圖A，果酒和果醋制作的實驗流程為：果汁→果酒→果醋、果汁→果醋；分析圖B，果酒制果醋的發酵裝置中甲密封，酵母菌進行無氧呼吸，說明制備果酒，丙裝置通入空氣，醋酸菌發酵形成果醋；培養基中需含有微生物生長所需要的碳源、氮源、水、無機鹽等基本營養成分。【詳解】（1）果醋發酵的微生物是醋酸菌，條件是30-35℃，持續通入無菌空氣，代謝類型是異養需氧型；果酒發酵的微生物是酵母菌，條件是18-25℃，初期通入無菌空氣，進行有氧呼吸大量繁殖，后期密封，無氧呼吸產生酒精，代謝類型是異養兼性厭氧型。（2）果醋的產生需要氧氣，所以是在圖B的乙瓶中產生，如制作流程是果汁→果酒→果醋，則醋酸菌的碳源來源于乙醇；如制作流程是果汁→果醋，則碳源來源于葡萄糖。（3）圖A①過程是酒精發酵的過程，不需要氧氣，所以是在圖B的甲瓶中進行，酒精可以在酸性條件下用重鉻酸鉀溶液鑒定。（4）在酒精發酵過程中，會產生CO2，由于甲瓶上沒有設置排氣口，可能造成瓶內氣壓增大，沖開瓶口。（5）由于細胞體積較大，不能使用物理吸附或化學結合，所以需要用包埋法固定化。（6）計數時需要選擇菌落數在30-300之間進行計數，而乙同學的結果中，2個平板的計數結果與另3個相差懸殊，結果的重復性差，所以其可信度低。考向二探究加酶洗衣粉的洗滌效果（2020·全國高三專題練習）某研究小組為探究市售的一種含堿性蛋白酶的洗衣粉使用的最適溫度，設計了相關實驗，實驗裝置及實驗結果如下圖所示，回答下列問題：（1）與普通洗衣粉相比，含堿性蛋白酶的洗衣粉能更好地清除衣物上的血漬和奶漬，其原理是堿性蛋白酶能將血漬和奶漬等含有的大分子蛋白質水解成可溶性的_____，使污跡容易從衣物上脫落；同樣的道理，____________________也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質，使加酶洗衣粉具有更好的去污能力。（2）在實驗過程中，可通過直接測定___________（指標）來表示該洗衣粉中酶的催化效率。為縮短酶催化反應的時間，你認為可以采用的方法是__________。（寫出一種即可）（3）由圖可知，在0℃和75℃時，酶的催化效率都為0，但當恢復到最適溫度時，只有0℃下的酶能恢復催化活力，其原因是______________。（4）工業生產中，若要將酶固定化，一般_____（填適宜或不適宜）采用包埋法，其原因是_____；與使用游離酶相比，使用固定化酶的優點是__________。【答案】（1）氨基酸或小分子的肽脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶（2）蛋白質塊存在時間的長短適當增加酶的濃度（或使用量或將蛋自塊切成小塊）（3）0℃時，酶結構未被破壞，當恢復到最適溫度時酶能恢復催化活力；75℃時，酶結構被破壞，當恢復到最適溫度時酶不能恢復催化活力（4）不適宜酶分子很小，容易從包埋物中漏出酶不易失活，可以重復利用；酶既能與反應物接觸，又容易與產物分離等【分析】1．酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物。絕大多數酶的化學本質是蛋白質，極少數酶是RNA，酶的催化具有高效性（催化效率遠遠高于無機催化劑）、專一性（一種酶只能催化一種或一類化學反應的進行），需要適宜的溫度和pH值，在最適條件下酶的催化活性是最高的，低溫可抑制酶的活性，隨著溫度的升高，酶的活性可以逐漸恢復，高溫、過酸、過堿，可以使酶的空間結構發生改變，酶永久性的失活。1.固定化酶表現的優點為：可以較長時間內多次使用，酶的穩定性高；反應后，酶與底物和產物易于分開，易于純化，產品質量高；反應條件易于控制；酶的利用率高；比水溶性酶更適合于多酶反應。【詳解】（1）與普通洗衣粉相比，含堿性蛋白酶的洗衣粉能更好地清除衣物上的血漬和奶漬，原因是血漬和奶漬等含有的大分子蛋白質在堿性蛋白酶的催化下能水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污跡容易從衣物上脫落；根據酶的專一性可知脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質，使加酶洗衣粉具有更好的去污能力。（2）根據題意可知，洗衣粉中酶的催化效率可通過直接測定蛋白質塊存在時間的長短（蛋白塊消失的快慢）來表示，若要縮短酶催化反應的時間，則應設法提高酶促反應速率，影響酶促反應速率的因素有溫度、pH、酶濃度等，但題目中顯示反應已經在適宜溫度條件下進行了，則可行的做法是適當增加酶的濃度（或使用量）。（3）由圖可知，在0℃和75℃時，酶的催化效率都為0，但當恢復到最適溫度時，只有0℃下的酶能恢復催化活力，原因是0℃時，酶結構未被破壞，當恢復到最適溫度時酶能恢復催化活力、而在75℃時，酶結構已經被破壞而且不可恢復，所以即使恢復到最適溫度，也酶不能恢復其催化活力（4）工業生產中，若要將酶固定化，一般不適宜采用包埋法，其原因是酶分子很小，容易從包埋物中漏出；與使用游離酶相比，固定化酶有以下優點，不易失活，可以重復利用；酶既能與反應物接觸，又容易與產物分離等。（2020·全國高三專題練習）纖維素類物質是地球上產量巨大而又未得到充分利用的可再生資源。纖維素酶是一組能夠降解纖維素生成葡萄糖的酶的總稱，在食品、飼料、醫藥、紡織、洗滌劑和造紙等眾多的工業領域有廣泛的應用價值。請分析回答下列問題：（1）纖維素酶是由至少3種組分組成的復合酶，其中_____________酶可將纖維二糖分解成葡萄糖。（2）用凝膠色譜將纖維素酶與其它雜蛋白分離時，先洗脫下來的是相對分子質量較___________填“大”或“小”）的蛋白質。對生產的纖維素酶進行初步檢測，常用SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳，其中SDS的作用是______________。（3）與一般酶制劑相比，固定化酶的突出優點是______________，還能被反復利用。若將纖維素酶進行固定，一般不采用包埋法，原因是_____________。（4）研究發現洗衣粉中纖維素酶的作用是使纖維的結構變得蓬松，從而使滲入到纖維深處的污垢能夠與洗衣粉充分接觸，達到更好的去污效果。①為探究纖維素酶洗衣粉的去污效能，應該選用污染狀況相同的_____________（填“淺色棉布”或“淺色絲綢”）。②已知某種含纖維素酶的洗衣粉的適宜洗滌溫度范圍是25-45℃，利用①所選的污布進一步探究該種含纖維素酶洗衣粉的最適溫度，請補充實驗思路：實驗思路：在25-45℃范圍內設置______________的清水，各組清水中均加入適量且等量的含纖維素酶洗衣粉，將污染狀況相同的所選的污布分別在不同溫度的水中進行洗滌，洗滌強度等其他條件相同且適宜，觀察并記錄___________________________________。【答案】（1）葡萄糖苷（2）大使蛋白質完全變性，掩蓋不同蛋白質間的電荷差別，從而使電泳結果只取決于分子的大小（3）既能與反應物接觸，又能與產物分離酶分子較小，容易從包埋材料中漏出來（4）淺色棉布等溫度梯度各組淺色棉布洗凈所需的時間（或者相同的時間里污布污染程度的消退情況）【分析】1、纖維素的單體是葡萄糖，纖維素酶能夠將纖維素范圍葡萄糖。纖維素酶是一種復合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。纖維素分解菌可以用剛果紅染液進行鑒別，能夠產生透明圈的菌落就是纖維素分解菌。2、凝膠色譜法是根據相對分子質量大小分離蛋白質的有效方法，相對分子質量較小的蛋白質容易進入凝膠內部的通道，路程長，移動的速度慢，相對分子質量較大的蛋白質不容易進入凝膠內部的通道，路程短，移動的速度快。3、固定化酶：固定化酶是指用物理學或化學的方法將酶與固相載體結合在一起形成的仍具有酶活性的酶復合物．在催化反應中，它以固相狀態作用于底物，反應完成后，容易與水溶性反應物和產物分離，可被反復使用。【詳解】（1）纖維素酶包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶、其中C1酶和CX酶將纖維素分解成纖維二糖，而葡萄糖苷酶可以將纖維二糖分解成葡萄糖。（2）根據分析，在用凝膠色譜將纖維素酶與其它雜蛋白分離時，相對分子質量較小的蛋白質容易進入凝膠內部的通道，路程長，移動的速度慢，相對分子質量較大的蛋白質不容易進入凝膠內部的通道，路程短，移動的速度快，所以先洗脫出來的是分子量較大的蛋白質。SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳，SDS可以使蛋白質完全變性，掩蓋不同蛋白質間的電荷差別，從而使電泳結果只取決于分子的大小。（3）固定化酶的突出優點是既能與反應物接觸，又能與產物分離；酶一般不同包埋法，因為酶分子質量較小，容易容易從包埋材料中漏出來。（4）①由于絲綢的主要成分是蛋白質，而棉布的成分是纖維素，所以選擇污染狀況相同的淺色棉布。②實驗目的是探究該種含纖維素酶洗衣粉的最適溫度，所以自變量是溫度，因變量是洗滌效果，其余為無關變量。實驗思路：在25-45℃范圍內設置等溫度梯度的清水，各組清水中均加入適量且等量的含纖維素酶洗衣粉，將污染狀況相同的所選的污布分別在不同溫度的水中進行洗滌，洗滌強度等其他條件相同且適宜，觀察并記錄各組淺色棉布洗凈所需的時間（或者相同的時間里污布污染程度的消退情況）。（2020·四川遂寧市·射洪中學高三月考）皂角又名皂角樹，生長旺盛，雌樹結莢（皂角）能力強。皂角是醫藥食品、保健品、化妝品及洗滌用品的天然原料，具有很高的經濟價值。回答下列問題：（1）皂莢中含有大量的皂素，具有較高的藥用價值。若要提高萃取的產量和品質，可采取的措施是__________、_________。其一般不采用水中蒸餾法提取的原因是_________。（2）皂素是一種表面活性劑，在沒有洗衣粉之前，人們常用皂角洗衣服、洗頭發等。現在家庭使用的都是工業生產的加酶洗衣粉或洗衣液，目前常用的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和_________酶；若要固定化這些酶宜采用的方法是_________。（3）皂角種子中含有豐富的蛋白質，其中含有合成人體蛋白質必需的氨基酸。提取皂角種子中的蛋白質時，一般分為_________、粗分離、純化和純度鑒定四步。鑒定蛋白質可采用電泳法，其依據的原理是_________。【答案】（1）適當延長萃取時間提高溫度水中蒸餾法容易產生原料焦糊的問題（2）纖維素化學結合法和物理吸附法（3）樣品處理不同分子因帶電性質、分子大小和形狀不同，而產生不同的遷移速度，從而將樣品中各種分子分離【分析】植物芳香油的提取方法：蒸餾法、壓榨法和萃取等。（1）蒸餾法：芳香油具有揮發性。把含有芳香油的花、葉等放入水中加熱，水蒸氣能將揮發性較強的芳香油攜帶出來，形成油水混合物；冷卻后，油水混合物又會重新分成油層和水層，除去水層便得到芳香油，這種提取方法叫蒸餾法。根據蒸餾過程中原料放置的位置的標準，將水蒸氣蒸餾法劃分為水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾。有的原料不適用水蒸氣蒸餾法，因為水中蒸餾會導致原料焦糊和有效成分被水解等問題。（2）萃取法：這種方法需要將新鮮的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸點的有機溶劑中，使芳香油充分溶解，然后蒸去低沸點的溶劑，剩下的就是芳香油。（3）壓榨法：在橘子、檸檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量較多，可以用機械壓力直接榨出，這種提取方法叫壓榨法。植物芳香油的蒸餾提取過程：浸泡、加熱蒸餾、乳濁液的分離。固定化酶和固定化細胞技術是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術，包括包埋法、化學結合法和物理吸附法。一般來說，酶更合適采用化學結合和物理吸附法固定化，而細胞多采用包埋法固定化。這是因為細胞體積大，而酶分子小；體積大的細胞難以被吸附或結合，而體積小的酶容易從包埋材料中漏出。電泳利用了待分離樣品中各種分子帶電性質的差異以及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產生不同的遷移速度，從而實現樣品中各種分子的分離。【詳解】（1）提高萃取的產量和品質，可采取的措施是適當延長萃取時間和提高溫度。為避免出現原料焦糊和有效成分被水解等問題，一般不采用水中蒸餾法對皂角進行提取。（2）目前常用的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶，固定化酶常采用化學結合法和物理吸附法，因為酶分子小，容易被吸附，而體積大的細胞難以被吸附或結合，通常用包埋法固定細胞，而而體積小的酶容易從包埋材料中漏出。（3）提取蛋白質的步驟：樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定。鑒定蛋白質可采用電泳法，其依據的原理是利用了待分離樣品中各種分子帶電性質的差異以及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產生不同的遷移速度，從而實現樣品中各種分子的分離。考向三固定化酶和固定化細胞（2019·浙江高三二模）“爆爆蛋”又叫海藻魔豆，味道Q彈爽滑，輕咬外皮“噗嗤”流出香甜的果汁，深受消費者喜愛。目前作為食品添加劑廣泛應用于果汁、奶茶、冷飲、雪糕、沙拉、甜品等食物中。下圖是“爆爆蛋”制作流程，請回答下列問題：注：海藻酸鈉作為成膜劑，可與多價陽離子（主要應用Ca2＋）反應形成凝膠。（1）利用果膠酶和果膠甲酯酶制備的果汁比鮮榨果汁更加澄清的原因是_________。有些微生物，如黑曲霉、_________等都可用于生產果膠酶。_________是消除污染雜菌的通用方法，也是用于篩選高產果膠酶的優質菌種的最簡便方法之一。（2）對高產果膠酶的優質菌種（好氧菌）進行擴大培養時，可將其接種到液體培養基中并混勻，然后分為甲、乙兩組。甲組進行靜置培養，乙組進行振蕩培養，推測_________組優質菌種生長速度快，理由是________________、_________________。（3）本流程中果汁顆粒的固定化方法是_________。若“爆爆蛋”的口感偏硬，咬不動，可能的原因是___________________。【答案】（1）果膠能被分解成可溶性的半乳糖醛酸蘋果青霉單菌落的分離（2）乙振蕩可提高培養液的溶解氧含量振蕩可使菌體與培養液充分接觸（3）包埋法海藻酸鈉溶液濃度過高/CaCl2溶液濃度過高【分析】固定化酶技術和固定化細胞技術是利用物理或化學方法將酶活細胞固定在一定空間內的技術，包括包埋法、化學結合法和物理吸附法。果膠酶能分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層，使榨取果汁變得更容易，而果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得渾濁的果汁變得澄清。【詳解】（1）果膠酶和果膠甲酯酶可將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，使果汁更加澄清。黑曲霉、蘋果青霉等都可用于生產果膠酶。消除污染雜菌常通過單菌落的分離。（2）由于高產果膠酶的菌種是好氧菌，而振蕩可提高培養液的溶解氧含量，并可使菌體與培養液充分接觸，故乙組優質菌種的生長速度更快。（3）果汁顆粒較大，結合題目信息可知，果汁顆粒用海藻酸鈉進行固定，故此處采用的是包埋法進行固定。若海藻酸鈉溶液濃度過高，會導致“爆爆蛋”的口感偏硬，咬不動。（2020·浙江杭州市·高二月考）請回答下列關于固定化酶和細菌培養實驗的問題：（1）某興趣小組欲利用固定化酶進行酶解淀粉的實驗，分組見表。組別固定化酶柱長度（cm）淀粉溶液的流速（mL·min-1）甲100.3乙100.5丙150.3丁150.5將吸附了SKIPIF1<0-淀粉酶的石英砂裝入柱中后，需用蒸餾水充分洗滌固定化酶柱，以除去_________________。按上表分組，將配制好的淀粉溶液加入到固定化酶柱中，然后取一定量的流出液進行KI-I2檢測，若流出液呈紅色，表明有________________生成；若各組呈現的顏色有顯著差異，則流出液中淀粉水解產物濃度最高的是_____________組。（2）下列關于上述固定化酶實驗的敘述，錯誤的是_____________。A．固定化酶柱長度和淀粉溶液流速決定了酶柱中酶的含量B．淀粉溶液流速過快會導致流出液中含有淀粉C．各組實驗所用的淀粉溶液濃度應相同D．淀粉溶液的pH對實驗結果有影響（3）現有一份污水樣品，某興趣小組欲檢測其中的細菌數，進行以下實驗。將一定量的污水樣品進行濃度梯度稀釋。取適量不同稀釋度的稀釋液，用______________法分別接種于固體平面培養基上，經培養后進行計數。該實驗應注意，接種前，從盛有_____________的容器中將玻璃刮刀取出，放在酒精燈火焰上灼燒，冷卻后待用；分組時，需用_____________作為對照。（4）在上述細菌培養實驗中進行計數時，應計數的是接種了______________。A．各個稀釋度樣品的培養基上的細菌數B．合理稀釋度樣品的培養基上的細菌數C．各個稀釋度樣品的培養基上的菌落數D．合理稀釋度樣品的培養基上的菌落數【答案】（1）未吸附的α-淀粉酶糊精丙（2）A（3）涂布分離70%酒精未接種的培養基（4）D【分析】①分析表中信息：利用固定化酶進行酶解淀粉的實驗，自變量是固定化酶柱的長度、淀粉溶液的流速，因變量是淀粉的水解產物糊精，可利用糊精遇KI-I2溶液顯紅色的原理對因變量進行檢測；實驗過程中，淀粉溶液的濃度等無關變量應控制相同且適宜。α-淀粉酶的固定化過程中，由于α-淀粉酶不是100%地被吸附在石英砂上，因此需用蒸餾水洗去未吸附在石英砂上的α-淀粉酶。固定化酶柱越長、淀粉溶液流速越慢，酶促反應越徹底，生成的淀粉的水解產物越多。②對微生物進行計數，可采用涂布分離法進行接種，在操作過程中需防止雜菌污染。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個細胞，從而能在培養基表面形成單個菌落。為了檢測培養基滅菌是否合格，可隨機取若干滅菌后的未接種的培養基作為對照。【詳解】（1）由于裝入柱中的石英砂上含有未吸附的α-淀粉酶，所以需用蒸餾水充分洗滌，以免影響實驗結果；淀粉酶催化淀粉水解生成糊精，糊精與KI-I2反應呈紅色；酶與底物反應時間越長，產生的產物越多；丙組固定化酶柱最長、淀粉溶液的流速最慢，說明固定化酶與淀粉接觸時間最長，淀粉水解產物的濃度最高。（2）固定化酶柱長度和淀粉溶液的流速決定了酶與淀粉溶液反應的時間，不能決定酶柱中酶的含量，A錯誤；若淀粉溶液流速過快，則反應不充分，會使部分淀粉未進行反應即流出，B正確；根據實驗設計的等量原則，四組實驗所用的淀粉溶液濃度應相同，C正確；酶的活性受pH影響，D正確。（3）對細菌進行計數時，應用涂布分離法對細菌進行接種，培養后根據菌落數進行計數；接種前玻璃刮刀需先用70%的酒精溶液進行消毒，然后放到酒精燈上灼燒滅菌；為排除培養基本身對實驗結果的影響，應用未接種的培養基在相同條件下培養作為對照。（4）若培養液稀釋不充分，則接種后培養基上的菌落會連成一片，不宜計數，所以應選擇合理稀釋度樣品的培養基進行計數，D項符合題意。（2019·全國高三專題練習）（1）在工業生產中，為提高酶的使用效率和產品純度，一般需要將酶進行固定化處理：利用石英砂固定a-淀粉酶的方法屬于_______________。A．吸附法B．共價偶聯法C．交聯法D．包埋法（2）一定濃度的淀粉溶液流經a-淀粉酶固化柱后，被水解成________，遇碘顯___________色。（3）a-淀粉酶可以通過枯草桿菌發酵生產，以下是利用誘變育種方法培育獲得產生較多淀粉酶的菌株的主要實驗步驟（原理：菌株生長過程可釋放淀粉酶分解培養基中的淀粉，在菌落周圍形成透明圈）。第一步：將枯草桿菌菌株接種到_____________培養基中進行擴大培養。第二步：將枯草桿菌菌株分成兩組，A組用____________處理，B組不作處理（作對照）。第三步：制備多個含淀粉的固體培養基。第四步：將A、B組分別稀釋后，分別在含淀粉的固體培養基上利用______________法分離，適宜條件下培養得到單菌落。第五步：觀察A、B組各菌落周圍的_______________。實驗結果預期：根據誘發突變率低的特點，預期_______________。根據誘發突變不定向性的特點，預期_______________。【答案】（1）A（2）糊精紅（3）液體誘變劑涂布分離透明圈大小A組多數菌落周圍的透明圈與B組差異不顯著A組有少數菌落周圍的透明圈比B組明顯小，有少數比B組明顯大（或A組透明圈大小不一，B組較一致）【分析】固定化α-淀粉酶，所采用的方法為吸附法，即將α－淀粉酶固定在石英砂上；α-淀粉酶可催化淀粉水解為糊精，糊精遇碘顯紅色。液體培養基是擴大培養的常用手段。利用涂布分離法接種微生物，經過培養可獲得單菌落，便于計數。利用誘變育種的方法來培育產生較多α-淀粉酶的菌株，依據對照實驗遵循的原則可知，對實驗組應施以誘變劑處理。由實驗原理可知，菌落周圍出現的透明圈的大小反映了菌株產生α-淀粉酶能力的強弱。依據基因突變的低頻率和不定向性的特點可知，實驗組只有少數菌株發生突變，而且突變的菌株產生α-淀粉酶的能力，有的增強，有的減弱。【詳解】(1)以石英砂為介質，吸附固定α-淀粉酶的方法屬于A選項所示的吸附法。(2)淀粉在α-淀粉酶的催化下被水解為糊精；糊精遇碘顯紅色。(3)一般用液體培養基對微生物進行擴大培養。利用誘變育種的方法誘導枯草桿菌發生突變，進而獲得產生較多α-淀粉酶的菌株，實驗組（A組）需用誘變劑處理，對照組（B組）不作處理。對于稀釋后的A、B組培養液，應用涂布分離法分別接種在含淀粉的固體培養基上進行分離。枯草桿菌產生的α-淀粉酶可催化培養基中的淀粉分解，導致菌落的周圍形成透明圈，透明圈越大，說明枯草桿菌產生a-淀粉酶的能力越強，而淀粉未分解的部位則不出現透明圈，所以應觀察A、B組各菌落周圍的透明圈大小。誘變育種的原理是基因突變，由于基因突變率低，所以A組出現的產生較多α-淀粉酶的菌株很少，A組多數菌落周圍的透明圈與B組差異不顯著；又因為基因突變具有不定向性的特點，發生突變的枯草桿菌產生α-淀粉酶的能力可能增強，也可能減弱，因此A組有少數菌落周圍的透明圈明顯小于B組，也有少數菌落周圍的透明圈明顯大于B組，即A組中的透明圈大小不一，B組較一致。B組專題綜合練1．（2020·汪清縣汪清第六中學高二月考）下列關于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的敘述，合理的是A．先用熱水溶解洗衣粉，再將水溫調節到最適溫度B．實驗的觀察指標可以是相同洗滌時間內污漬的殘留程度C．相同pH時加酶洗衣粉洗滌效果好于普通洗衣粉D．衣物質地和洗衣粉用量不會影響實驗結果【答案】B【分析】分析題干信息可知，該實驗的目的是“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”，因此實驗的自變量是洗衣粉的種類，溫度、洗衣粉的濃度、試驗用布料和污物及污染程度、洗滌的方式和洗滌時間等屬于無關變量，無關變量應該保持一致且適宜，實驗的因變量是洗滌效果。【詳解】A、熱水溶解洗衣粉時可能會因為溫度過高影響酶的活性，A錯誤；

B、實驗的因變量是洗滌效果，可以用相同洗滌時間內污漬的殘留程度表示，B正確；

C、加酶洗衣粉的洗滌效果受pH影響較大，普通洗衣粉受PH影響較小，因此相同pH時加酶洗衣粉洗滌效果不一定好于普通洗衣粉，C錯誤；

D、衣物質地和洗衣粉用量會影響實驗結果，水量的多少也會影響實驗結果，因此在實驗過程中應該保持一致，D錯誤。

故選B。2．（2020·秦安縣第一中學高二期末）下列關于“酵母細胞的固定化技術”實驗的敘述，正確的是（）A．活化酵母時，將適量干酵母與蒸餾水混合并攪拌成糊狀B．配制CaCl2溶液時，需要邊小火加熱邊攪拌C．將海藻酸鈉溶液滴加到CaCl2溶液時，凝膠珠成形后應即刻取出D．海藻酸鈉溶液濃度過高時凝膠珠呈白色，過低時凝膠珠易呈蝌蚪狀【答案】A【詳解】活化酵母時，將適量干酵母與蒸餾水混合，并攪拌成糊狀，A正確；配制CaCl2溶液時，不需進行加熱，B錯誤；CaCl2溶液使酵母細胞可以形成穩定的結構，固定在凝膠珠中，需要一段時間，時間不宜過短或過長，C錯誤；海藻酸鈉溶液濃度過低時凝膠珠呈白色，過高時凝膠珠易呈蝌蚪狀，D錯誤。3．（2019·吉林延邊朝鮮族自治州·延邊二中高二月考）下列有關酶的敘述,錯誤的是（）A．果膠酶是一類酶的總稱,探究果膠酶的最適溫度時,需將底物和酶分別在同等溫度下處理后再混合B．低溫和高溫對酶活性的影響是相同的,而過酸、過堿對酶活性的影響是不同的C．探究果膠酶的最適溫度和最適pH實驗中應嚴格控制酶作用時間D．在果膠酶溶液中加入雙縮脲試劑可發生紫色反應【答案】B【解析】【分析】酶是活細胞產生的一類具有生物催化作用的有機物，絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA；酶具有高效性、專一性，同時受溫度、pH值的影，低溫使酶的活性降低或暫時失去，但不破壞其結構；而高溫、過酸和過堿對酶活性的影響是相同的，都是使酶的結構破壞，活性喪失。【詳解】探究果膠酶的最適溫度時，為使實驗更準確，需將底物和酶分別在同等溫度下處理后再混合，A正確；低溫使酶的活性降低但不會破壞酶的結構，高溫、過酸和過堿都會破壞酶的結構而使酶失活，B錯誤；探究果膠酶的最適溫度和最適pH實驗中，酶的作用時間屬于無關變量，應該嚴格控制，C正確；果膠酶的化學本質是蛋白質，與雙縮脲試劑可以產生紫色反應，D正確。4．（2019·石河子第二中學高二月考）制作葡萄酒時，在部分發酵液中加入果膠酶處理一段時間后，得到如下表所示結果，相關敘述錯誤的是()A．果酒制作時一般將溫度控制在18～25℃B．葡萄酒的澄清度隨果膠含量減少而下降C．果膠酶在酸性條件下仍具有催化活性D．Ⅰ組中還原糖含量高主要是因為有更多的多糖被分解【答案】B【解析】【分析】1.果膠（1）植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分；（2）半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物，不溶于水；（3）是果汁加工中影響出汁率和果汁澄清度的主要原因。2、果膠酶（1）定義：分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。（2）作用：a、分解果膠，瓦解植物細胞壁以及胞間層；b、將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸。【詳解】A、18-25℃是酵母菌生長和發酵的最適溫度，A正確；B、果膠是果汁加工中影響出汁率和果汁澄清度的主要原因，葡萄酒的澄清度隨果膠含量減少而提高，B錯誤；C、果膠酶的活性受PH影響，最適作用PH:3.0，C正確；D、果膠是一類多糖的總稱，I、II組作對照，I組加入了果膠酶，果膠含量低，還原糖含量高，II組位加入果膠酶，果膠含量高，還原糖含量低，D正確。故選B。5．（2020·江蘇省贛榆高級中學高三開學考試）下列有關固定化酶和固定化細胞的敘述，正確的是()A．從酶的固定方式看，物理吸附法比化學結合法對酶活性影響小B．固定化酶可以反復使用，反應產物對固定化酶的活性無影響C．尿糖試紙含有固定化的葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶，可以反復使用D．固定化細胞含有多種酶，可以催化各種反應底物的一系列反應【答案】A【解析】【分析】固定化酶和固定化細胞技術是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術。【詳解】A、化學結合法可能影響酶的活性部位而影響反應效果，而吸附法是物理方法不影響酶的分子結構，A正確；B、固定化酶可以反復使用，但某些反應產物可能與酶結合，致使酶的結構產生變化，從而改變酶的催化活性，B錯誤；C、尿糖試紙由于使用后不能將反應物和酶分開，故不能再次使用，C錯誤；D、固定化細胞在多步酶促反應中發揮連續催化作用，但如果反應底物是大分子物質，則難以自由通過細胞膜，從而限制固定化細胞的催化反應，D錯誤。故選A。6．（2019·江蘇蘇州市·）下列有關制備固定化酵母細胞的敘述，正確的是（）A．5%的海藻酸鈉溶液比蒸餾水活化酵母細胞的效果好B．采用酒精燈小火間斷加熱使海藻酸鈉溶化后還需要注意定容處理C．將溶化后的海藻酸鈉立即與活化的酵母細胞等量混合并充分混勻D．以恒定的速度將注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中即可獲得規則的凝膠珠【答案】B【解析】【分析】制備固定化酵母細胞的實驗步驟是：酵母細胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶夜→海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合→固定化酵母細胞。【詳解】A、酵母細胞因脫水而休眠，利用蒸餾水活化酵母細胞效果更好，A錯誤；B、用小火間斷加熱可防止海藻酸鈉溶化時發生焦糊，溶化后要做定容處理，B正確；C、溶化后的海藻酸鈉溫度過高，應冷卻至室溫再與活化的酵母細胞等量均勻混合，C錯誤；D、混合物的濃度、注射器距CaCl2溶液液面的高度、注射速度等均影響凝膠珠的質量，D錯誤。故選B。7．（2020·黑龍江鶴崗市·鶴崗一中高二月考）下列關于探究不同類型的加酶洗衣粉洗滌效果實驗的敘述，錯誤的是A．探討含有蛋白酶洗衣粉的洗滌效果不能選擇絲綢作為洗滌材料B．洗滌材料應該選擇固定大小的新布料以保證科學實驗的嚴謹性C．洗滌開始前應該將不同類型的加酶洗衣粉放在80℃熱水中浸泡D．污漬的污染程度可以通過滴加在洗滌材料上污染物的量來控制【答案】C【解析】【分析】酶的特性：（1）酶具有高效率的催化能力；其效率是一般無機催化劑的107-1013倍。（2）酶具有專一性。（每一種酶只能催化一種或一類化學反應。）（3）酶的作用條件較溫和：需要適宜的溫度、pH。（在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高。低溫抑制酶的活性，酶的空間結構沒有遭到破壞，溫度升高活性可恢復。過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。）【詳解】A、絲綢作為洗滌材料主要成分是蛋白質，故探討含有蛋白酶洗衣粉的洗滌效果不能選擇絲綢作為洗滌材料，A正確；B、做實驗，無關變量保持相同且適宜，故洗滌材料應該選擇固定大小的新布料以保證科學實驗的嚴謹性，B正確；C、酶發揮催化作用需要適宜的溫度，低溫會使酶的活性降低，高溫會使酶變性失活，因此為使加酶洗衣粉的去污效果更好，應該先用溫水浸泡，再在溫水中清洗；80℃熱水對于酶來說溫度較高，影響酶活性，C錯誤；D、污漬的污染程度要保持一致，這可以通過滴加在布料上的污染物的量來控制，D正確。故選C。二、實驗題8．（2020·大通回族土族自治縣第一完全中學高二期中）為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果，將一種無酶洗衣粉分成三等份，在甲、乙組兩組洗衣粉中加入一種或兩種酶，丙組不加酶，在不同溫度下清洗同種化纖布上的兩種污漬，即血漬(主要成分是蛋白質)和油漬(主要成分是脂肪)，其他實驗條件均相同。實驗結果見下表。請回答下列問題：水溫/℃1020304050組別甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血漬時間(min)67668852518336347711126891167清除油漬時間(min)93789587639182468575277769868(1)實驗結果表明，提高洗衣粉去污能力的方法有____________和____________。(2)據表分析，甲組在洗衣粉中加入的酶是__________，乙組在洗衣粉中加入的酶是____________。(3)從實驗結果可知清除污漬所需要的時間越______，表明酶的活性越高．通過表中的數據，____________(能、不能)得出“酶的最適溫度是50℃”的結論，理由是_____________________________________________________。(4)甲、乙組洗滌效果的差異，能夠說明酶具有____________性。(5)如果甲、乙、丙三組均在水溫為80℃時進行實驗，發現這三組的結果無明顯差異，原因是________________________________________。【答案】（1）適當提高水溫加酶（2）蛋白酶蛋白酶和脂肪酶（3）短不能不知道水溫高于50℃時脂肪酶清除油漬所用的時間(缺少50℃以上水溫條件下的實驗