高二生物下冊第四單元酶的研究與應用練習

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(:20分鐘 滿分:60分)
    一、選擇題(每小題6分,共30分)
    1.下列關于花藥培養(yǎng)過程中注意事項的敘述,正確的是(  )
    A.花藥培養(yǎng)成功與否與選擇無關
    B.花藥培養(yǎng)成幼苗后,一定不能分瓶培養(yǎng)
    C.花藥培養(yǎng)成幼苗的過程中,除了適宜的溫度、pH等,還要注意光照
    D.一般地講,選在單核期時花藥培養(yǎng)成功率較高
    解析:對一般植物來講,選擇單核期培養(yǎng)往往成功率;花粉植株能否培育成功受多種因素影響,其中材料的選擇與培養(yǎng)基組成是主要影響因素;當培養(yǎng)獲得愈傷組織或幼小植株時必須分瓶培養(yǎng),才能誘導愈傷組織分化或幼苗分開;在花粉到幼苗階段,由于無葉綠體,所以不需光照。
    答案:D
    2.下列關于固定化酶和固定化細胞的敘述,正確的是(  )
    A.固定化細胞技術在多步連續(xù)催化反應方面優(yōu)勢明顯
    B.固定化酶的應用中,要控制好pH、溫度和溶解氧
    C.利用固定化酶降解水體中有機磷農(nóng)藥,需提供適宜的營養(yǎng)條件
    D.利用固定化酵母細胞進行發(fā)酵,糖類的作用只是作為反應底物
    解析:酶的催化不需氧氣和營養(yǎng),固定化酶的應用中,要控制好pH、溫度,不需提供適宜的營養(yǎng)條件和溶解氧。固定化酵母細胞進行發(fā)酵,糖類不僅是反應底物,也是酵母菌的能源物質(zhì)。
    答案:A
    3.(2014•淮安調(diào)研)目前,酶已經(jīng)大規(guī)模地應用于各個領域,下列屬于酶應用中面臨的實際問題是(  )
    A.酶對有機溶劑不敏感,但對高溫、強酸、強堿非常敏感
    B.加酶洗衣粉因為額外添加了酶制劑,比普通洗衣粉更易污染環(huán)境
    C.固定化酶可以反復利用,但在固定時可能會造成酶的損傷而影響活性
    D.酶的催化功能很強,但需給以適當?shù)臓I養(yǎng)物質(zhì)才能較長時間維持其作用
    解析:酶對有機溶劑非常敏感,容易失活;加酶洗衣粉可使洗滌劑朝低磷、無磷的方向發(fā)展,減少對環(huán)境的污染;酶催化過程中不需要任何營養(yǎng)供給。
    答案:C
    4.下列關于加酶洗衣粉的說法不正確的是(  )
    A.直接將酶制劑添加到洗衣粉中制成加酶洗衣粉
    B.加酶洗衣粉效果的好壞受很多因素影響
    C.加酶洗衣粉中目前常用的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶
    D.加酶洗衣粉相對普通洗衣粉來說有利于環(huán)保
    解析:酶制劑是通過特殊的化學物質(zhì)將酶層包裹,與洗衣粉的其他成分隔離;加酶洗衣粉效果的好壞受水溫、水質(zhì)等很多因素影響;加酶洗衣粉中目前常添加的酶包括纖維素酶、脂肪酶、淀粉酶和堿性蛋白酶等四類;加酶洗衣粉相對普通洗衣粉來說,降低了表面活性劑、三聚磷酸鈉的用量,使洗衣粉朝低磷無磷方向發(fā)展,有利于環(huán)保。
    答案:A
    5.固定化酶是從20世紀60年代迅速發(fā)展起來的一種技術??蒲腥藛T用海藻酸鈉作為包埋劑來固定小麥酯酶,以研究固定化酶的相關性質(zhì)和固定條件。酶活力為固定化酶催化化學反應的總效率,包括酶活性和酶的數(shù)量。圖甲、乙、丙為部分研究結(jié)果。下列有關敘述中,錯誤的是(  )
    A.由甲圖可知,固定化酯酶比游離酯酶對溫度變化適應性更強
    B.由乙圖可知,濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果
    C.由丙圖可知,固定化酯酶一般可重復使用3次,之后若繼續(xù)使用則酶活力明顯下降
    D.固定化酶的酶活力較高,主要原因是增加了酶與底物的接觸面積
    解析:由甲圖可知,固定化酯酶比游離酯酶對溫度變化的適應性更強;由乙圖可知,濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果;由丙圖可知,固定化酯酶一般可重復使用3次,之后若繼續(xù)使用則酶活力明顯下降;固定化酶的酶活力較高,主要原因是固定化酶的結(jié)構更穩(wěn)定。
    答案:D
    二、非選擇題(共30分)
    6.(10分)為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果,將一種無酶洗衣粉分成3等份,進行3組實驗。甲、乙組在洗衣粉中加入1種或2種酶,丙組不加酶,在不同溫度下清洗同種化纖布上的2種污漬,其他實驗條件均相同,下表為實驗記錄。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/min67668852518336347711126891167
    清除油漬時間/min93789587639182468575277769868(1)提高洗衣粉去污能力的方法有________。甲組在洗衣粉中加入了________。乙組在洗衣粉中加入了________。
    (2)甲、乙組洗滌效果的差異,說明酶的作用具有______________________________
    ________________________________________________________________________。
    (3)如果甲、乙和丙3組均在水溫為80℃時洗滌同一種污漬,請比較這3組洗滌效果之間的差異并說明理由。__________________________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    (4)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化學物質(zhì)包裹的,遇水后包裹層很快溶解,釋放出來的酶迅速發(fā)揮催化作用。請說明這是否運用了酶的固定化技術及其理由。____________________________________________________________。
    解析:通過表格數(shù)據(jù)獲取有效的解題信息是解本題的關鍵。通過表格比較容易得出:在10~50℃的范圍內(nèi),隨著溫度的升高,酶的去污能力增強;加入酶的洗衣粉的去污能力比未加酶的強。血漬中主要成分是血紅蛋白,油漬中主要成分是脂肪,根據(jù)甲、乙兩組去除血漬和油漬的能力比較,能夠得出甲組加入了蛋白酶,乙組加入了蛋白酶和脂肪酶。兩組去污能力的差異也正好說明酶具有專一性。酶在高溫的情況下會變性失活,因此甲、乙、丙3組在水溫為80℃時,效果一樣。酶的固定化技術是要把酶固定在不溶于水的載體上,且具有重復利用的特點。
    答案:(1)加酶和適當提高溫度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 (2)專一性 (3)沒有差異,因為高溫使酶失活 (4)未運用酶的固定化技術,因為酶未固定在不溶于水的載體上,也不能重復利用
    7.(10分)人參是一種名貴中藥材,其有效成分主要是人參皂苷。利用細胞培養(yǎng)技術生產(chǎn)人參皂苷的大致流程如下:
    請回答:
    (1)配制誘導愈傷組織的固體培養(yǎng)基,分裝后要進行________。接種前,要對人參根進行________。
    (2)用于離體培養(yǎng)的根切塊,叫做________。
    (3)用少量________酶處理愈傷組織,獲取單細胞或小細胞團,在液體培養(yǎng)基中進行懸浮培養(yǎng),可有效提高人參皂苷合成量。
    (4)人參皂苷易溶于水溶性(親水性)有機溶劑,從培養(yǎng)物干粉中提取人參皂苷宜選用________方法,操作時應采用________加熱。
    解析:滅菌是對物體或生物表面及內(nèi)部的微生物進行徹底消除,而消毒只是消滅表面的微生物;果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一,所以應用果膠酶可以專一性地分解果膠,達到分離植物組織的目的;水浴加熱可以適當增加其溶解度。
    答案:(1)滅菌 消毒
    (2)外植體
    (3)果膠
    (4)萃取(浸取) 水浴
    8.(10分)(2014•濟寧質(zhì)檢)某化工廠生產(chǎn)的一種加酶洗衣粉,其包裝袋上印有如下說明。
    成分:含堿性蛋白酶。
    用法:洗滌前先將衣物浸于含洗衣粉的水中數(shù)小時。
    使用溫水效果更佳。
    注意:切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料。用后徹底清洗雙手。
    某研究性學習小組為探究該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度,設計了如下裝置進行實驗,并將結(jié)果用下列曲線圖A、B表示。
    請回答以下各題:
    (1)由圖可知,使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為________。
    (2)在0℃和75℃時,酶的催化效率基本都為零。但當溫度再都回到45℃時,后者酶的催化能力已不能恢復,這是因為____________________________________________。
    (3)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。
    (4)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的,某洗滌公司為降低生產(chǎn)成本研制了一種能多次重復使用加酶洗衣粉的設備,他們將酶固定在不溶于水的尼龍載體上,洗滌完衣物后,經(jīng)過簡單處理,這些酶還可以多次重復利用,這種方法制成的酶叫________。
    (5)除加酶外,很多洗衣粉中還加有香精,高檔洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的,目前從植物中提取芳香油的方法有________________________________________。
    (6)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以從霉菌中提取。用固體培養(yǎng)基分離、純化霉菌的方法有________、________。
    解析:(1)由圖可知,使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為45℃。(2)當溫度從75℃回到45℃時,酶的催化能力已不能恢復,這是因為高溫條件下酶的結(jié)構已遭破壞(或酶的活性已喪失)。(3)在實驗過程中可通過直接測定膠片上的蛋白膜存在時間的長短(指標)來表示該洗衣粉中酶的催化效率。(4)將酶固定在不溶于水的尼龍載體上,洗滌完衣物后,這些酶經(jīng)過簡單處理,還可以多次重復利用,則這種酶就是固定化酶。(5)目前從植物中提取芳香油的方法有萃取法、蒸餾法、壓榨法等。(6)用固體培養(yǎng)基分離、純化霉菌的常用方法有平板劃線法、稀釋涂布平板法。
    答案:(1)45℃ (2)高溫條件下酶的結(jié)構已遭破壞(或酶的活性已喪失) (3)膠片上的蛋白膜存在時間的長短(或其他合理答案) (4)固定化酶 (5)萃取法、蒸餾法、壓榨法
    (6)平板劃線法 稀釋涂布平板法