2019届人教版-酶的研究与应用---单元测试

2019届人教版-酶的研究与应用---单元测试

酶的研究与应用

学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________

1、科研人员研究了氯化钙溶液浓度对固定化啤酒酵母发酵性能的影响，结果如下图所示。下列相关叙述正确的是( )

A.实验中氯化钙溶液的主要功能是为酵母细胞的生长增殖提供营养

B.氯化钙溶液浓度在2.0mol？L-1左右时，凝胶珠硬度最大

C.研究表明，酵母固定化的适宜氯化钙溶液浓度为2.4 mol？L-1左右

D.凝胶珠硬度过大时，发酵产生的酒精反而减少的原因是固定化阻止了酵母细胞与外界的物质交换

2、下面是利用苹果块固定乳酸菌进行的有关实验流程图，相关叙述错误的是（）

A. 将苹果切成小块可以增大相对表面积，有利于固定化乳酸菌与外界进行物质交换

B. 步骤③中用无菌水清洗的目的是洗去苹果块表面乳酸菌，使步骤④的结果更准确

C. 步骤④中设置的对照实验应是用等质量的苹果小块在相同条件下进行实验

D. 与传统使用海藻酸钠固定细胞相比，用苹果固定乳酸菌可以保证发酵食品的安全性

3、下列有关酶的应用及固定化技术的叙述，错误的是

A.溶解氧不会影响固定化酶的活性

B.固定化酶和固定化细胞都可以被重复利用

C.使用加酶洗衣粉时，浸泡时间不足会影响洗涤效果

4、研究性学习小组为了探究酵母菌种群在不同培养条件下种群密度的动态变化，进行了如下实验:第一步:配制无菌葡萄糖培养液和活化酵母菌液。

第二步：按下面表格步骤操作。

装置编号 A B C D

无菌马铃薯葡萄糖培养

10 10 5 5

液/mL

无菌水0 0 5 5

活化酵母菌液/mL 0.1 0.1 0.1 0.1

温度（℃）15 25 15 25

第三步：用血球计数板统计起始酵母菌数，并做好记录。

第四步：将各装置放在其他条件相同且适宜的条件下培养。

第五步：连续7天，每天同一时间取样计数，做好记录。

回答下列问题：

（1）从试管中吸出培养液进行计数之前，需将试管振荡振荡，目的是________________________。

（2）在计数时，按以下顺序操作____________（用下列字母和箭头表示），稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，再将计数板放在显微镜的载物台上计数。

A.吸管吸取培养液滴于盖玻片边缘

B.盖玻片放在计数室上

C.多余培养液用滤纸吸去

（3）若在25×16规格的血球计数板中，统计到5个中方格（共80个小方格）对应的酵母菌为48个，则1mL混合样液中含有酵母菌约为___________个。

（4）某同学第5天在使用显微镜计数时，看到小方格内酵母菌过多，难以数清，则应当将样液适当_______后再计数。

（5）如图为根据该实验数据绘制的曲线，图中的曲线①④分别对应装置编号_________和_________的结果。

5、下图是高产糖化酶菌株的育种过程。下列有关叙述错误的是

A. 通过上图筛选过程获得的高产菌株必定能作为生产菌株

B. 每轮诱变相关基因的突变是不定向的

C. 上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程

D. X射线处理可能会导致染色体变异

6、下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述，正确的是

A. 配制CaCl2溶液时，需要边小火加热边搅拌

B. 活化酵母时，将适量干酵母与自来水混合并搅拌成糊状

C. 海藻酸钠溶液浓度将影响凝胶珠的性状

7、某生物实验小组进行固定化酵母细胞的制备，并开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度的比较，请回答下列问题。右表是不同处理的产酒酒精度比较表。

时间/d 游离酵母固定化酵母

0 0 0

2 1.0 2.5

4 2.1 4.2

6 3.2 5.0

8 3.9 5.4

10 4.3 6.0

12 4.6 6.4

（1）制作固定化酵母细胞的实验步骤：酵母细胞的活化→_________________→配制海藻酸钠溶液→__________________→固定化酵母细胞。

（2）影响实验成败的关键步骤是____________。

（3）实验中钙离子的作用是使胶体聚沉,海藻酸钠起___________________的作用。（4）该小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件下发酵，定时记录发酵液中酒精度的变化。

①实验过程中的“在一定的条件下发酵”的条件是__________,要求条件相同是为了确保________。

②由表格可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要_______________。

③请写出酵母菌产生酒精的方程式：___________________________。

8、请回答利用枯草杆菌生产α-淀粉酶及酶固定化实验的有关问题：

（1）筛选高表达菌株的最简便方法之一是：___________。一般通过_______两种手段实现。筛选出的菌株在发酵生产之前还需利用_________培养基进行扩大培养。（2）利用物理或化学的方法将α-淀粉酶固定在_______的介质上成为固定化酶。（3）实验过程中涉及两次蒸馏水洗涤反应柱的操作，所用的蒸馏水体积为装填体积的________，第二次洗涤的目的是除去________。

（4）从反应柱下端接取少量流出液进行 KI-I2颜色测试，结果未呈现红色。下列有关此现象的解释错误的是：________。

A.反应柱中没有α-淀粉酶被固定

B.流速过快淀粉未被水解

C.接取的流出液是蒸馏水

D.流速过慢淀粉被水解成葡萄糖

9、在啤酒生产过程中,加入木瓜蛋白酶,可提高啤酒产量,使酒质澄清。通过化学反应,可以将木瓜蛋白酶用戊二醛交联,然后结合到尼龙布等载体上,得到固定化木瓜蛋白酶。原理是木瓜蛋白酶的氨基与戊二醛的醛基以共价键交联,然后,尼龙布水解产生的氨基与戊二醛的醛基以共价键交联,形成一个整体。请回答下列问题:

(1)固定木瓜蛋白酶的方法是▲,尼龙布先要浸入等体积的质量分数为18.6%的CaCl2溶液和甲醇溶液中,直至尼龙布发黏,这样可以增大尼龙布的表面积,有利于▲。

(2)木瓜蛋白酶中参与交联的氨基不应是酶催化活性必需的,原因是▲。

补充相关的内容:

①取2只50 mL 的小烧杯,编号甲、乙,分别加入20 mL 体积分数为5%的蛋清稀释液。

② ▲ ,45 ℃水浴10 min 。

③用玻璃棒将固定化酶块取出。

④检测烧杯中溶液的蛋白质含量。预计 ▲ 烧杯中残留蛋白质量更多。

(4)在工业生产中,固定化酶与游离酶相比,优势是 ▲ 。

(5)研究发现,通过上述方法得到的固定化木瓜蛋白酶贮藏稳定性提高,但耐洗涤性

很差。科研人员通过修饰相关基因对木瓜蛋白酶分子进行了改造,上述过程涉及的

生物技术是 ▲ 。

10、某科研小组采用80℃水浴熔化海藻酸钠，固定黑曲霉孢子（含β-葡萄糖苷酶），

并进行相关催化实验，请分析回答问题。

（1）此实验过程中采用80℃水浴代替小火或者间断加热法熔化海藻酸钠，其优点

是 。熔化的海藻酸钠加人黑曲霉孢子悬浮液前一定要进行 处理，海藻酸钠的最终质量分 数需控制在3%，原因是 。

（2）实验过程中，初形成的凝胶珠放在CaCl 2溶液中静置30min ，目的

是 。

（3）β-葡萄糖苷酶能催化大豆苷水解为大豆苷元，pH 和温度对游离孢子和固定化

凝胶珠中β-葡萄糖苷酶活性影响的结果如下页左图所示，由图可知:研究pH 和温

度对葡萄糖苷酶活性影响时，温度和pH 应分别控制为 、 ；

与游离孢子相比，固定化凝胶珠中β-葡萄糖苷酶的pH 适宜范围 ，热

稳定性 。

处理温度/℃[][来源:]

转化率[] 游离孢子 固定化凝胶珠 30

100 100 40

99 100 50

98 99 60

65 98 70

29 92 80

5 50 90

0 10 转化率=反应前大豆苷含量

反应后大豆苷含量反应前大豆苷含量-×100%

11、脂肪酶广泛应用于工业生产，某科研小组以原始菌株1444粗壮假丝酵母为材料进行紫外线诱变，选育脂肪酶高产的菌株。请回答下列问题：

（1）脂肪酶在酵母菌的____________上合成，经过内质网和___________的加工和运输分泌到细胞外。

（2）原始菌株经紫外线诱变后，采用___________法将菌液接种在添加乳化油脂的固体培养基上进行培养获得单菌落，通过比较菌落周围___________，进行初步筛选。

（3）原始菌株经连续两次紫外线诱变，反复筛选，选出4株脂肪酶活性较高的变异菌株，在40℃、pH为7.5的条件下对其进行传代培养，以测定产脂肪酶能力的稳定性，结果如下表所示（酶活力单位：U/mL）。结果表明，产脂肪酶能力较稳定

菌株第一代第二代第三代第四代第五代

Z1 27.9 25.4 11.4 12.1 12.6

Z4 17.5 13.7 11.0 6.0 8.6

Z6 22.0 22.5 21.7 23.0 21.9

Z8 25.2 24.5 26.0 25.0 24.6

（4）科研人员测定了三种菌株在30？55℃条件下的酶活性，以___________℃时的酶活性为100%，绘制相对酶活曲线如图1所示。进一步研究在50℃下三种菌株所产生的脂肪酶活性的热稳定性，结果如图2，可以得出结论:_________________________________。

12、在20世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了20世纪70年代，人们又发明了固定化酶和固定化细胞技术。请回答下列有关固定化酶和固定化细胞方面的问题：

（1）在实际生产中，固定化酶技术的优点是____；与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是_____________。

（2）制备固定化酵母细胞常用的包埋材料是____________，使用了如图所示的方法[ ]_______（填图号及名称）。

（3）酶活性一般用酶催化某一化学反应的速率来表示。在酶活性测定过程中，酶促反应速率用单位时间内或单位体积中______来表示。

（4）使用纤维素酶和化学方法都能分解纤维素，请指出使用酶处理的优点：____________________。

（5）为什么一般不能用加酶洗衣粉洗涤丝绸及羊毛衣物？____________。

13、某生物实验小组进行固定化酵母细胞的制备，并开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度的比较，请回答下列问题。下表是不同处理的产酒酒精度比较表。

时间/d 游离酵母固定化酵母

0 0 0

2 1.0 2.5

4 2.1 4.2

6 3.2 5.0

8 3.9 5.4

10 4.3 6.0

12 4.6 6.4

（1）制作固定化酵母细胞的实验步骤：酵母细胞的活化→_________________→配制海藻酸钠溶液→__________________→固定化酵母细胞。

（2）影响实验成败的关键步骤是____________。

（3）实验中钙离子的作用是使胶体聚沉,海藻酸钠起___________________的作用。（4）该小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件下发酵，定时记录发酵液中酒精度的变化。

①实验过程中的“在一定的条件下发酵”的条件是__________,要求条件相同是为了确保________。

②由表格可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要_______________。

③请写出酵母菌产生酒精的方程式：___________________________。

14、回答下列（一）、（二）小题：

(一）请回答与“固定化酶”实验有关的问题：

（1）α—淀粉酶可以通过培养枯草杆菌来生产，是筛选高表达量菌株的最简便方法之一。筛选出的菌株在发酵生产之前还需利用培养基进行扩大培养。[来源:]

(2)利用物理或化学的方法将α—淀粉酶固定后，成为且又有酶活性的制剂。若用吸附法固定时，在装柱后需要用缓慢冲洗，直至流出液不使淀粉-碘混合液发生为止。

(3)将淀粉溶液以一定流速从反应柱上端滴入，再在下端接取少量流出液进行KI-I2颜色测试，结果不呈现红色。对此现象的解释错误的是 (A.反应柱中没

D.流速过慢淀粉被水解成葡萄糖）

(二）欲利用基因工程技术将人胰岛素基因转入到小鼠基因组中，以期利用小鼠生

产出人胰岛素，请回答：

(1)若用逆转录的方法获得人胰岛素基因，则需要从人体相应的细胞中提

取mRNA，获得的人胰岛素基因经过相应处理后，再利用显微注射技术将其注入到受

体细胞中，下列最不适合作为受体细胞的是

(A.受精卵 B.胚胎干细胞 C.第一次卵裂形成的细胞 D.第三次卵裂形成的细

胞）

(2)为获得更多的受体细胞，可先对成年雌鼠注射激素进处理,将获得

的卵母细胞培养成熟，与经处理的精子结合形成受精卵后再进行后期操

作。

(3)导入胰岛素基因的受体细胞还需借助、等技术才能成

为转基因小鼠。

15、果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，果胶酶可以分解果胶。生

产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量。回答下列问题：

（1）用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量，原理是果胶酶能瓦解植物的

___________，使榨取果汁更容易。

（2）植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶，为比较不同来源果胶酶的活性，

某同学以苹果泥为原料，用三种不同来源的果胶酶进行三组实验（同组实验完成三

份），各组实验除酶的来源不同外，其他条件应保持___________，根据___________

可比较各组果胶酶活性的大小。

（3）某同学取5组试管（A？E）进行如下表所示实验:

试管编号等量同种果泥缓冲液同种果胶酶蒸馏水

实验步骤

步骤1 步骤2 A 2 1 2.5 0

适宜条件下保温6h 测定各组的出汁量

B 2 1 a 0.5

C 2 1 1.5 1.0

D 2 1 1.0 b

E 2 一一 2.5

“+”表示添加，“-”表示不添加；表中液体量的单位均为mL。

②表中的数值分别为___________和___________。

③E组设计___________（填“能”或“不能”）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，理由是_________________________________。

16、已知温度对果胶酶活性有一定影响，且研究发现果胶酶的最适温度在50℃左右。验证温度对果胶酶活性的影响，请根据以下提供的材料与用具，完善实验分组设计和实验思路，预测实验结果并进行分析与讨论。

材料与用具：苹果匀浆、黑曲霉提取液、95%酒精；试管、水浴锅（30℃、40℃、50℃、60℃、70℃）。

（1）黑曲霉提取液中的果胶酶在反应前后质量 (填“增加”、“减少”或“不变”)。

（2）以表格形式完成实验分组设计：

请根据以下提供的材料与用具，

（3）预测实验结果（以坐标曲线图形式表示实验结果）:

（4）由结果可得结论：

17、下图是于酵母菌的固定化及其应用的相关图解，请据图回答下列问题：

（1）某实验小组利用海藻酸钠固定酵母菌，如图甲所示，该方法称为，而固定化酶不宜釆用此方法，是因为酶分子，固定效果不佳。

（2）某实验小组釆用乙装置进行葡萄糖的发酵，图中a是，该实验中的酵母细胞可以反复利用，实验过程一定要在条件下进行，长导管的作用是。

（3）实验前用10倍体积的蒸馏水洗涤此柱，目的是，在发酵过程中葡萄糖浓度不能过高，否则。

18、回答下列果汁中的果胶和果胶酶相关问题：

（1）自制的果汁很混浊，主要是含有大量杂质，杂志主要成分是，可用检测。市售果汁为达到澄清透明且不降低品质的要求，常用处理。

（2）市售果汁在制作过程中要进行灭菌，灭菌是指使用强烈的理化因素杀死。不同的物质灭菌有所区别，如葡萄糖，为防止，要用500g/cm2压力（90℃以上）灭菌30min；而尿素只能用G6玻璃砂漏斗过滤灭菌，原因是。

（3）果汁饮料要求细菌总数≤100个/ml，大肠杆菌＜3个/100ml。为了检测某成品受细菌污染情况，需要培养和计数，其中所用的细菌分离方法是。

19、亚洲人体内普遍缺乏乳糖酶，造成饮用牛奶后出现肠胀、腹胀、腹泻等不良症状。某牛奶制品生产厂家致力开发新产品，生产低乳糖新品，欲筛选出高产乳糖酶的微生物，制备乳糖酶并固定化，具体步骤如下：

根据相关信息，回答下列问题：

（1）筛选产乳糖酶的微生物时，宜用___________作为培养基中的唯一碳源。（2）科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定乳糖酶，以研究固定化酶的相关性质和最佳固定条件。研究结果如下图所示。酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括_________和________等方面，根据图示信息，在___________的条件固定化酶催化效果较好。

（3）实验者还进行了海藻酸钠固定化乳糖酶及化学结合法固定化乳糖酶的催化效果的比较研究，发现用_________法固定化酶的效果更好，原因可能是_______________。

（4）工业生产中，使用固定化酶和使用游离酶相比，优点是_____________________。

20、小球藻是一种单细胞绿藻，能进行高效的光合作用，可以有效除去污水中的N、P等。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。科研人员对此进行了相关研究，结果如下图。请回答下列问题：

（1）图1说明固定化小球藻生长周期比游离小球藻________，使用固定化小球藻处理污水的好处是________。

（2）固定化小球藻的常用方法是________。根据图2判断，固定化小球藻最适的海藻酸钠溶液浓度为________，固定形成的凝胶珠颜色是________。若海藻酸钠浓度过高，细胞生长量反而降低，原因是形成的凝胶珠网格过于致密，导致________。（3）据图3可知，制备的凝胶球直径为________较适宜，凝胶珠直径过大，不利于小球藻获得充足的________。

参考答案

一、单项选择

1、【答案】D

【解析】

2、【答案】C

【解析】将苹果切成小块可以增大相对表面积，有利于固定化乳酸菌与外界进行物质交换，A正确；步骤③中用无菌水清洗的目的是洗去苹果块表面乳酸菌，使步骤④的结果更准确，B正确；步骤④中设置的对照实验应是用等量的乳酸菌在相同条件下进行实验，C错误；与传统使用海藻酸钠固定细胞相比，用苹果固定乳酸菌可以保证发酵食品的安全性，D正确。

3、【答案】D

【解析】

4、【答案】使培养液中的酵母菌分布均匀，减少误差B→A→C 2.4×106稀释 A D

【解析】试题分析：本题综合考查学生对探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验原理、操作流程、注意事项等知识的掌握情况以及对实验数据的处理能力。熟记并理解相关的基础知识，据此结合题意，对相关问题进行解答。

(1)为了使培养液中的酵母菌分布均匀，减少误差，从试管中吸出培养液进行计数之前，需将试管振荡。

(2)利用血细胞计数板计数时，应先将盖玻片放在计数室上，然后用吸管吸取培养液滴于盖玻片边缘，待培养液从边缘处自行渗入计数室内，再用滤纸吸去多余培养液并静置片刻；待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，再将计数板放在显微镜的载物台上计数。可见，正确的操作顺序为B→A→C。

(3)依题意可知：80个小室内共有酵母菌48个，则每个计数室酵母菌数量为48÷80×25×16＝240个，因此上述1ml酵母菌样品中约有菌体＝240÷（0.1mm3×10-3）＝2.4×106个。

(4)若小方格内酵母菌过多，难以数清，则应当将样液适当稀释后再计数。

(5) B、D两组温度高，酵母菌的繁殖速度快，但B组无菌马铃薯葡萄糖培养液的浓度大于D组，B组可为酵母菌提供更多的营养物质，因此酵母菌数量的最大值高于D组，所以B组对应于曲线②、D组对应于曲线④；A、C两组温度低，酵母菌的繁殖速度慢，但A组无菌马铃薯葡萄糖培养液的浓度大于C组，A组为酵母菌提供的营养物质多，因此酵母菌数量的最大值高于C组，因此A组对应于曲线①，C组对应于曲线③。

5、【答案】A

【解析】图示育种过程为诱变育种。X射线处理引起的基因突变是不定向的，该过程获得的高产菌株不一定符合生产的要求，A错误，B正确；上图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类需求的特定菌株的过程，C正确；X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异，D正确。

6、【答案】C

【解析】配制CaCl2溶液时，称取无水CaCl20.83g，放入200mL的烧杯中，加入150mL 的蒸馏水，使其充分溶解即可，A错误；活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状，放置1h左右，B错误；海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠，浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少，即海藻酸钠溶液浓度将影响凝胶珠的

性状，C正确；将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时，凝胶珠成形后需在CaCl2溶液浸泡30min左右，D错误。

二、非选择题（必修）

7、【答案】 (1). 配制CaCl2溶液 (2). 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 (3). 配制海藻酸钠溶液 (4). 包埋酵母细胞(或载体) (5). 适宜的温度、pH等(6). 单一变量 (7). 短 (8). C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量

【解析】

试题分析：由表格可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要短。（1）制作凝胶珠的实验步骤是：酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。

（2）影响实验成败的关键步骤是配制海藻酸钠溶液。

（3）图中钙离子的作用是使胶体聚沉，海藻酸盐起包埋酵母细胞（或载体）的作用。

（4）①实验过程中的“在一定的发酵条件下”的条件是适宜的温度、PH等，要求条件相同是为了确保单一变量。

②由表格可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要短。

③酵母菌通过无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，反应式为：

。

8、【答案】（1）单菌落分离划线分离和（稀释）涂布分离液体

（2）非水溶性

（3）10倍残留的淀粉溶液

（4）D

【解析】（1）筛选高表达菌株的最简便方法之一是单菌落分离，一般通过划线分离和（稀释）涂布分离液体两种手段实现，筛选出的菌株在发酵生产之前还需利用培养基进行扩大培养。

（2）固定化酶就是利用物理或化学的方法将α‐淀粉酶固定在非水溶性的介质上。（3）实验过程涉及两次蒸馏水洗涤反应柱的操作，所用的蒸馏水体积为装填体积的10倍，第二次洗涤的目的是除去残留的淀粉溶液。

（4）反应柱中没有α-淀粉酶被固定，则淀粉不会被水解，导致KI-I2颜色测试，结果未呈现红色，A正确；流速过快淀粉未被水解，会导致结果未呈现红色，B正确；接取的流出液是蒸馏水，则结果未呈现红色，C正确；淀粉溶液经过α‐淀粉酶后的水解产物是糊精，不是葡萄糖，D错误。

三、非选择题（选修）

9、【答案】(1)化学结合法结合更多的酶

(2)会造成固定化酶的活性丧失

(3)②向甲烧杯中加入制备的尼龙固定化木瓜蛋白酶,乙烧杯中加入经过相同处理的等大的尼龙布和等量的游离木瓜蛋白酶

④甲

(4)可以重复使用;易于将酶与产品分离

(5)蛋白质工程

【解析】

10、【答案】（1）80 ℃水浴加热能准确控制温度，熔化过程不会出现焦糊，且溶化时间短冷却海藻酸钠浓度太高不易形成凝胶珠，浓度太低包埋的黑曲霉孢子少（2）形成稳定的网状凝胶结构

（3）30℃（30℃？40℃） 4.8 增大提高

【解析】

11、【答案】（1）核糖体高尔基体（2）稀释涂布平板（或平板划线）分解圈的大小（3）Z6、 Z8 （4）40℃ Z6、Z8变异株所产脂肪酶的热稳定性比原始菌株有了明显提高

【解析】试题分析：本题考查细胞的结构与功能、微生物的分离，考查对细胞器之间的协调配合、微生物分离方法的理解，考查图表数据的解读能力。解答此题，可根据图1、图2中不同曲线代表的菌株类型判断三种菌株酶活性在相同温度下的大小和热稳定性的大小。

（1）脂肪酶的化学本质为分泌蛋白，在酵母菌的核糖体上上合成，经过内质网和高尔基体的加工和运输分泌到细胞外。

（2）获得单菌落可采用稀释涂布平板（或平板划线）法接种，乳化油脂被分解后会形成分解圈，通过比较菌落周围分解圈的大小，可选择脂肪酶高产的菌株。

（3）据表可知，菌株Z6、Z8在传代培养中酶活力保持相对稳定，即产脂肪酶能力较稳定。

（4）据图1可知，测定三种菌株在30？55℃条件下的酶活性，是以原始菌株40℃时的酶活性为100%。据图2可知，在50℃下，原始菌株所产生的脂肪酶活性随时间延长逐渐降低，Z6、Z8变异株所产脂肪酶的热稳定性相对稳定，即Z6、Z8变异株所产脂肪酶的热稳定性比原始菌株有了明显提高。

12、【答案】（1）酶即能与反应物接触，又容易与产物分离，且能反复利用多酶系统（一系列、多种酶）（2）海藻酸钠 C包埋法（3）反应物的减少量或产物的增加量（4）处理效率高、反应条件温和、不污染环境、成本低（5）洗衣粉中的蛋白酶会将丝绸及羊毛衣物中的蛋白质成分水解，损坏衣物

【解析】试题分析：固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法；固定化酶优点是使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以被反复利用；固定化细胞优点是成本更低，操作更容易，可以催化一系列的化学反应。

（1）在实际生产中，固定化酶技术的优点是酶既容易与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载体上的酶能反复利用；与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是多酶系统（或一系列酶、多种酶）。

（2）制备固定化酵母细胞，由于细胞体积大，难以被吸附或结合，多采用包埋法，即图中C方法，常用的载体是海藻酸钠。

（3）在酶活性测定过程中，酶促反应速率用单位时间内或单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。

（4）与利用化学方法分解纤维素相比，使用纤维素酶分解纤维素具有处理效率高、反

应条件温和、不污染环境、成本低等优点。

（5）洗衣粉中的蛋白酶会将丝绸及羊毛衣物中的蛋白质成分水解，损坏衣物，所以一般不能用加酶洗衣粉洗涤丝绸及羊毛衣物。

13、【答案】（1）配制CaCl2溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合（2）配制海藻酸钠溶液（3）包埋酵母细胞(或载体) （4）①适宜的温度、pH等单一变量②短③C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量

【解析】试题分析：由表格可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要短。

（1）制作凝胶珠的实验步骤是：酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。

（2）影响实验成败的关键步骤是配制海藻酸钠溶液。

（3）图中钙离子的作用是使胶体聚沉，海藻酸盐起包埋酵母细胞（或载体）的作用。（4）①实验过程中的“在一定的发酵条件下”的条件是适宜的温度、pH等，要求条件相同是为了确保单一变量。

②由表格可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要短。

③酵母菌通过无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，反应式为：

。

14、【答案】(一）（1)单菌落分离液体（2)不溶于水 10倍体积蒸馏水褪色（3)D

(二)（1)胰岛β细胞 B (2)超数排卵获能（3)胚胎体外培养胚胎移植

【解析】（一）（1）要筛选高表达量菌株的最简便方法可以用单菌落分离法，要进行扩大培养应在液体培养基中。

（2）利用物理或化学的方法将—淀粉酶固定后，成为不溶于水且又有酶活性的制剂。如果用吸附法固定时，在装柱后需要用10倍体积蒸馏水缓慢冲洗，直至流出液不使淀粉-碘混合液发生褪色为止。

（3）出现红色说明淀粉在固定的淀粉酶作用下被水解，没有出现红色，有可能是反应柱中没有α—淀粉酶被固定，A正确。也有可能是流速过快淀粉未被水解，B正确。也有可能接取的流出液是蒸馏水，C正确。如果水解成了葡萄糖应是红色，D错误。（二）（1）胰岛素的mRNA需要从胰岛B细胞中获取。动物受体细胞最好是受精卵，分化程度越低越好，胚胎干细胞已经是有所分化的细胞，B最不合适。

（2）要获得更多的卵细胞可以用性激素进行超数排卵处理，培养成熟后可以与获能的精子进行体外受精形成受精卵。

将目的基因导入受体细胞后还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术才能发育成真正的个体成为转基因小鼠。

15、【答案】（1）细胞壁（和胞间层）

（2）相同且适宜各组出汁量的平均值

（3）酶浓度（或酶量）对反应速率的影响 2.0 1.5 不能

未加入缓冲溶液（违背了单一变量原则）

【解析】（1）果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量，原理是果胶酶能瓦解植物的细胞壁，使榨取果汁更容易。

（2）根据题意，用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源（自变量）不同外，其他条件（无关变量）应保持相同且适宜，测定各组的出汁量的平均值，据此

计算各组果胶酶的活性（因变量）的平均值并进行比较。

（3）①根据题意，本实验的自变量是果胶酶的量，因变量是出汁量，对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则，根据实验设置，通过A～D组实验可比较不同实验组出汁量的差异，此差异反映的是酶浓度（或酶量）对反应速率的影响。②根据对照实验的基本原则，本实验中，除了自变量（果胶酶的用量）可变外，其他的量（无关变量）应该保持相同且适宜，即试管中液体体积保持相同，因此a的数值是2.0，b的数值是1.5。③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，则E组应加入缓冲液而不是蒸馏水，使试管中液体体积与实验组相同，才符合实验设计应遵循的单一变量原则。

16、【答案】

试管苹果匀浆（3 mL）黑曲霉提取液（1 mL）恒温酒精(4 mL)

1 + + 30℃+

2 + + 40℃+

3 + + 50℃+

4 + + 60℃+

5 + + 70℃+

（3）

温度对果胶酶活性的影响

（4）在一定范围内果胶酶活性随温度升高而增强，过了最适温度后则随之减弱

【解析】（1）作为一种酶，在反应前后性质和质量是不变的。（2）根据单一变量原则，除了自变量温度，其他各变量都应当设为相同，因为这些变量均为无关变量。因此，各组都要加入3 mL苹果匀浆、1 mL黑曲霉提取液、4 mL酒精，温度设置根据已知条件设定，合理即可。（3）温度对酶活性的影响总体趋势都是一样的，只要求画出总体趋势，活性的最大值以及最适温度不作要求。（4）酶的活性随温度变化而变化，在一定范围内果胶酶活性随温度升高而增强，过了最适温度后则随之减弱。

17、【答案】1．包埋法小

2．固定化酵母无菌排出CO2

3．洗去未固定的酵母菌酵母菌失水过多而死亡

【解析】

18、【答案】（1）果胶乙醇果胶酶（或果胶酶和果胶甲酯酶）

（2）（物体内外）所有的微生物葡萄糖分解碳化加热会分解涂布分离法

【解析】

19、【答案】（1）乳糖（2）酶活性酶的数量约35℃、海藻酸钠浓度为3% （3）化学结合酶分子较小，容易从包埋物中漏出，从而降低酶活力（4）可以重复使用；产物易纯化

【解析】试题分析：据图分析，甲图中固定化酶与游离酶相比，对温度变化的适应性更强且应用范围较广；乙图曲线表明浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好，此时的酶活力最高；当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，因此酶活力较低。

（1）根据酶的专一性可知，乳糖酶可以催化乳糖分解，所以筛选产乳糖酶的微生物时，宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源。

（2）酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶数量等方面，根据以上分析可知，在约35℃、海藻酸钠浓度为3%的条件固定化酶催化效果较好。

（3）酶分子较小，容易从包埋物中漏出，从而降低酶活力，所以固定化酶一般用化学结合法，而不用包埋法。

（4）与使用游离酶相比，固定化酶具有可以重复使用、产物易纯化等优点。

20、【答案】（1）较长便于从污水中分离，防止二次污染（或可以重复利用）

（2）包埋法 1.5% 绿色培养液中的底物和藻细胞产生的代谢废物不易进出凝胶珠（3）0.3mm 光照和营养物质

【解析】试题分析：本题考查固定化细胞技术，考查对固定化细胞技术应用的分析。解答此类题目，应明确个坐标中横纵坐标的含义，并区分不同曲线代表的意义。

（1）图1中固定化小球藻的生长量达到最大值需要较长时间，说明固定化小球藻生长周期比游离小球藻长，使用固定化小球藻处理污水的好处是便于从污水中分离，防止二次污染（或可以重复利用）。

（2）小球藻个体较大，固定化的常用方法是包埋法。图2中，海藻酸钠溶液浓度为1.5%时，细胞生长量最大，说明此浓度为固定小球藻的最适浓度，固定形成的凝胶珠颜色是绿色。若海藻酸钠浓度过高，形成的凝胶珠网格过于致密，培养液中的底物和藻细胞产生的代谢废物不易进出凝胶珠细胞，导致生长量降低。

（3）图3中，制备的凝胶球直径为0.3mm时，细胞生长量最大，凝胶珠直径过大，不利于小球藻获得充足的光照和营养物质。