2022年高中生物专题酶的研究与应用专题测试卷新人教版选修 .pdf

1 专题 4 酶的研究与应用专题测试卷（四）( 时间： 60 分钟满分： 100 分) 一、选择题 ( 共 15 小题， 110 小题每小题3 分， 1115 小题每小题5 分，共 55 分。每小题只有一个选项符合题意。) 1在淀粉溶液中加入淀粉酶，保温一段时间后，再加入蛋白酶并继续保温，酶解产物包括 ( ) A多肽B蔗糖C葡萄糖D核苷酸解析： 酶的本质是蛋白质，组成它的单体是氨基酸，但是它水解产物是多肽，因为酶作用的部位是多肽间的硫化键而不是肽键淀粉的单体是葡萄糖，水解时直接分解为麦芽糖。答案： A 2在原材料有限的情况下，下列曲线中能正确表示相同时间内果胶酶的用量对果汁产量影响的曲线是( ) 解析： 解答该题过程中，同学们应注意该实验的自变量是果胶酶的用量，无关变量( 如温度、 pH、反应物量、反应时间) 是保持恒定的。在一定的条件下(温度、 pH、反应物量、反应时间相同 ) ，随着酶浓度的增加，果汁的体积增加；当酶浓度达到某一数值后，即使再增加酶的用量，果汁的体积不再改变。答案： C 3下列关于纤维素酶的说法，错误的是( ) A纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种B葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖C纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁D纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖解析：纤维素酶是一种复合酶，包括 C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶；葡萄糖苷酶可把纤维二糖分解成葡萄糖； 植物体细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，所以纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁；纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖。答案： B 4探究温度对果胶酶活性影响的实验中，得到如下实验结果。据此分析不正确的是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - 2 ( ) 温度/ 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 果汁量 /mL 3.5 4.6 8.6 10.9 12.3 11.7 10.1 5.4 3.9 4.8 5.6 A.实验过程中应先将苹果泥和果胶酶分别调节到对应温度后再混合B为了实验结果的科学性，各组混合处理时间和过滤果汁时间均应相同C应在 5055 之间设置更细温度梯度进行实验探究果胶酶的最适温度D该实验结果表明高温能使果胶酶失活，但高温也可能促进果胶分解解析：实验过程中应先将苹果泥和果胶酶分别调节到对应温度后再混合，以保证反应温度为设定的温度； 为了实验结果的科学性和控制单一变量，各组混合处理时间和过滤果汁时间均应相同；分析数据，在50 时果汁量最大，所以果胶酶的最适温度应在50 左右，要在45 55 之间设置更细温度梯度进行实验探究果胶酶的最适温度；高温可以使酶失活，由表格数据温度超过70 后果汁量增多可以看出高温也可能促进果胶分解。答案： C5生物体内的酶很容易降解、失活，洗衣粉中的酶却能在较长时间内保持活性，原因是( ) A洗衣粉中的酶活性不受温度影响B洗衣粉中的酶外层有特殊的化学物质层层包裹C生物体内的酶是蛋白质，洗衣粉中的酶是无机物D加入的酶种类很多，总有一部分保持活性解析：生物体内的酶活性受温度影响，洗衣粉中酶活性也受温度影响；洗衣粉中的酶外层有特殊的化学物质层层包裹，使洗衣粉中的酶却能在较长时间内保持活性；生物体内的酶是蛋白质， 洗衣粉中的酶是蛋白质；加酶洗衣粉的酶不易失活，原因是该酶是通过基因工程生产出的特殊酶；用特殊化学物质将酶包裹，使其与洗涤剂隔离；加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、耐较高温度和能忍受表面活性剂。答案： B6有关加酶洗衣粉使用注意事项的叙述正确的是( ) 蛋白质类织物不能用加酶洗衣粉来洗涤加酶洗衣粉使用的水温一般在50 以下加酶洗衣粉不宜存放太久，加酶洗衣粉有保质期碱性蛋白酶洗衣粉会分解人体皮肤表面蛋白质，从而损伤人体皮肤，因此应避免与这类洗衣粉长时间地接触ABCD解析：加酶洗衣粉一般含有碱性蛋白酶，能将蛋白质类织物及皮肤表面蛋白质分解，酶的活性受温度等因素影响，一般酶的活性在3550 之间，高温会破坏酶的结构，使酶的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - 3 活性丧失，酶存放太久，也会使酶丧失活性，所以加酶洗衣粉有保持期。答案： D7在探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤效果的实验中，下列有关变量控制方法的叙述，正确的是( ) A实验材料的污染程度属于本研究的无关变量，实验过程中不必考虑B若采用手洗法进行去污操作，需尽可能保证各组的洗涤用力程度、时间等基本相同C水温属于本实验的变量，实验过程中必须保证各组实验温度相同且恒定D水的用量和布料的大小是成正比的，实验用的布料越大、水量越多实验效果越好解析：实验材料的污染程度属于本研究的无关变量，实验过程中应适宜且统一；若采用手洗法进行去污操作，各组洗涤用力程度、时间等基本等都是无关变量，应统一；温度是自变量， 实验过程中必须保证各组实验温度不同；本实验中水量和布料也是无关变量，各组应保持相同。答案： B 8蒸熟的苹果具有很好的止泻作用，这是因为苹果中果胶的“立场”不太坚定，未经加热的生果胶可软化大便，与膳食纤维共同起着通便的作用，而煮过的果胶则摇身一变，不仅具有吸收细菌和毒素的作用，而且还有收敛、止泻的功效。下列有关果胶的叙述，不正确的是 ( ) A果胶是植物细胞壁的主要成分之一B酵母菌可产生果胶酶，是因为酵母菌的细胞壁中也含有果胶C果胶酶能够分解果胶D果胶影响出汁率解析：果胶是植物细胞壁的主要成分之一；酵母菌虽然有细胞壁，但其细胞壁中不含果胶成分； 果胶酶能够分解果胶形成可溶性半乳糖醛酸；果胶在果汁加工中，影响果汁的出汁率和澄清度。答案： B 9进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课题研究的实验步骤中，错误的是( ) A设置 2 组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉B在等量的水中加入等量的洗衣粉、等量的同种污渍污染的衣物C用洗衣机进行洗涤，洗涤温度都为35 D根据污渍去除程度得出结论解析：比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果，设计对照实验时，应该用蛋白酶洗衣粉和普通洗衣粉进行对照；除了自变量 ( 加酶和不加酶) 外，其他因素如洗衣粉用量、污渍种类和洗涤方式、 温度等无关变量全部相同且适宜；根据污渍去除程度得出结论，即相同时间名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - 4 内去污程度越佳，说明洗衣粉的洗涤效果越佳。答案： A 10下面关于酶的分离提纯和固定化技术的叙述中，合理的是( ) A分离中先酶蛋白沉淀再过滤滤液B提纯方法是使酶和承载物交联在一起C固定后的酶仍具有酶的活性D固定化酶只能利用一次，不能重复利用解析：分离中先酶蛋白沉淀再过滤后收集滤液；提纯方法是使酶和承载物分离；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。答案： C 11某兴趣小组欲利用固定化酶进行酶解淀粉的实验，分组见下表， 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 /(mLmin1) 甲10 0.3 乙10 0.5 丙15 0.3 丁15 0.5 A.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对实验结果有影响解析：固定化酶柱长度和淀粉溶液流速决定了淀粉的分解反应的程度；淀粉溶液流速过快使反应时间变短，会导致流出液中含有淀粉；淀粉溶液浓度为无关变量，所以各组实验所用的浓度应相同；淀粉溶液的pH对酶的催化实验结果有影响。答案： A12试分析下图中，哪一种与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母细胞相似( ) 解析： A、B选项适合于酶的固定化，C选项既用于酶固定，也可用于细胞固定。制备固名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - 5 定化酵母细胞用的是包埋法，即将酵母菌包埋在海藻酸钠制成的凝胶珠中，所以与 D选项相似。答案： D 13下列不属于固定化酶在利用时的特点的是( ) A有利于酶与产物分离B可以被反复利用C能自由出入依附的载体D一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应解析： 固定化酶既能与反应物接触，又能与反应物分离，还可以重复利用；固定化酶可以被反复利用； 固定化酶固定在载体上，不能自由出入载体；固定化细胞的优点是能催化一系列的酶促反应。答案： C 14下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是( ) A从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小B作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药C尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用D将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌解析：酶的固定方式有包埋法、化学结合法和物理吸附法，物理吸附的过程是利用吸附剂本身的表面引力，从而对附近的分子产生吸附，吸附剂不会与被吸附物质发生化学反应而使其发生性质改变，所以吸附法对酶活性影响很小，A项正确；消化酶在人体消化道内发挥作用，蛋白酶制剂一般在最外面加上糖衣后通过口服方式给药，B项正确；尿糖试纸是一种酶试纸， 是将葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某种无色化合物固定在纸条上，制成测试尿糖含量的酶试纸， 这种酶试纸与原液相遇时，很快会因为尿液中葡萄糖含量的多少而呈现一定的颜色，再次使用时颜色会有掩盖作用，所以不能反复作用，C项错误；制备固定化酵母细胞时，将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗的目的是洗去CaCl2和杂菌，防止凝胶珠硬度过大和杂菌的污染， D项正确。答案： C 15pH对果胶酶活性影响的实验中，下列叙述不正确的是( ) A自变量是不同的pH梯度B控制不变的量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等C可通过测定滤出的果汁体积判断果胶酶最适pH DpH过低时，果胶酶活性变小，但不失活解析： 强酸、强碱、高温都会导致酶变性失活，只有低温抑制酶的活性，但不使其变性失活。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - 6 答案： D 二、非选择题(共 5 小题，共 45 分) 16(10 分) 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。分组蒸馏水 (mL) 缓冲液(mL) 果汁(mL) 果胶酶制剂 (mL) 果汁浑浊程度甲乙丙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 Y 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。(4) 该兴趣小组进一步探究了一定浓度的果胶酶制剂乙在不同浓度果汁下的作用，实验结果如下图曲线。请在图中画出同等条件下果胶酶制剂丙的作用曲线。解析： (1) 第 4 组作为对照组，溶液的总量应该与实验组相同，所以表中X所代表的数值应为 4。由于第 4 组没有加果胶酶，果胶酶能分解果胶等物质，澄清果蔬饮料，所以Y的果汁浑浊程度应表示为( 或多于) 。(2) 除了观察果汁浑浊程度外，还可以通过检测反应物( 或“果胶”、“半乳糖醛酸”、“生成物”、 “产物” ) 的变化量来判断不同品牌果胶酶制剂的效果。由于第1组果汁浑浊程度最小，所以相关物质变化量最大的是第1组。(3) 筛选和分离能够产生果胶酶的微生物时，应该使用以果胶为唯一碳源的选择培养基。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - 7 果胶酶是一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。其本质都是蛋白质，纯化果胶酶，可根据果胶酶分子的形状和大小( 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) 等特性进行分离提纯。可以利用固定化酶或固定化细胞技术减少影响从而保护酶的活性。(4) 据表分析， 乙的果汁的浑浊程度要大于丙，所以曲线图如下( 见答案 ) 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 ) (4) 如图果汁浑浊程度、果汁浓度乙丙17(10 分) 为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成三等份，在甲、乙组两组洗衣粉中加入一种或两种酶，丙组不加酶， 在不同温度下清洗同种化纤布上的两种污渍， 即血渍 ( 主要成分是蛋白质) 和油渍 ( 主要成分是脂肪) ，其他实验条件均相同。实验结果见下表。请回答下列问题：水温 / 10 20 30 40 50 组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血渍时间(min) 67 66 88 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67 清除油渍时间(min) 93 78 95 87 63 91 82 46 85 75 27 77 69 8 68 (1) 实验结果表明，提高洗衣粉去污能力的方法有_和_。(2) 据表分析，甲组在洗衣粉中加入的酶是_，乙组在洗衣粉中加入的酶是_。(3) 从实验结果可知清除污渍所需要的时间越_，表明酶的活性越高通过表中的数据， _( 能、不能 ) 得出“酶的最适温度是50 ”的结论，理由是_ 。(4) 甲、乙组洗涤效果的差异，能够说明酶具有_性。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - 8 (5) 如果甲、乙、丙三组均在水温为80 时进行实验，发现这三组的结果无明显差异，原因是 _ _ 。解析： (1) 将丙组与甲、乙两组对比可知，加酶可提高洗衣粉去污能力；根据表中数据可知，适当提高温度也能提高洗衣粉去污能力。(2) 由以上分析可知，丙组为对照组，不含蛋白酶和脂肪酶；甲组只含有蛋白酶；乙组含有蛋白酶和脂肪酶。(3) 从实验结果可知清除污渍所需要的时间越短，表明酶的活性越高，通过表中的数据还不能得出“酶的最适温度是50 ”的结论，因为实验缺少50 以上水温条件下的实验数据，不知道水温高于50 时脂肪酶清除油渍所用的时间的长短。(4) 甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有专一性。 (5) 在水温为80 的条件下，蛋白酶和脂肪酶均会变性失活( 水温为 80 时酶的活性下降，水温增高使分解污渍的能力增强，两者的洗涤效果无明显差异) 。答案： (1) 适当提高水温加酶(2) 蛋白酶蛋白酶和脂肪酶(3) 短不能不知道水温高于50 时脂肪酶清除油渍所用的时间( 缺少 50 以上水温条件下的实验数据) (4) 专一(5) 在水温为80 的条件下，蛋白酶和脂肪酶均会变性失活( 水温为 80 时酶的活性下降，两者的洗涤效果无明显差异) 18(8 分) 请回答与酵母菌有关的问题：(1) 酵母菌是理想的酒精发酵菌种，其产生酒精的场所是_。在工业生产中可通过重离子束处理酵母菌获得有氧呼吸缺陷型酵母菌菌种来提高酿酒过程中果酒的产量，利用重离子束处理酵母菌选育菌种的方法，称为 _育种。经过重离子束处理后的酵母菌接种到含有TTG(一种显色剂 ) 的培养基中， 在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色， 有氧呼吸缺陷型的酵母菌菌落呈白色，此培养基从用途上划分属于_培养基。有 氧 呼 吸 缺 陷 型 酵 母 菌 细 胞 内 的 丙 酮 酸 大 量 转化 为 酒 精 ， 说 明 其 细胞 呼 吸 过 程 中_阶段被阻断，因此在果酒生产中具有更大的经济价值。(2) 在制备固定化酵母细胞的过程中，常用的包埋材料是_，溶化好的该溶液要冷却至室温，才能加入已活化的酵母菌，目的是防止 _。制作固定化酵母细胞时，充分混合均匀的酵母细胞胶液可在饱和_溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是_。解析： (1) 酵母菌可进行无氧呼吸产生酒精，故其产生酒精的场所是细胞质基质利用重离子束处理酵母菌选育菌种的方法，属于人工诱变育种。经过重离子束处理后的酵母菌接种到含有TTG(一种显色剂 ) 的培养基中，在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色，有氧呼吸缺陷型的酵母菌菌落呈白色，此培养基从用途上划分属于鉴别培养基。有氧呼吸缺陷型名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - 9 酵母菌细胞内的丙酮酸大量转化为酒精，说明其细胞呼吸过程中有氧呼吸的第二、三阶段被阻断，因此在果酒生产中具有更大的经济价值。(2) 在制备固定化酵母细胞的过程中，常用的包埋材料是海藻酸钠，制备固定化酵母细胞的过程中，为了防止高温杀死酵母菌，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温才能加入已活化的酵母菌；酵母细胞胶液能在饱和的CaCl2溶液中形成凝胶珠。若海藻酸钠浓度过高或针筒距离液面过近，得到的凝胶珠可能不是圆形；如果海藻酸钠的浓度过低，在 CaCl2溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，固定的酵母细胞数量少。答案： (1) 细胞质基质人工诱变鉴别有氧呼吸的第二、三(2) 海藻酸钠高温杀死酵母菌CaCl2海藻酸钠浓度过高19(7 分) 某生物兴趣小组研究在生产果汁的过程中果胶酶的最适用量。合理设置果胶酶用量的梯度后， 可通过苹果泥出汁的多少来判断酶的用量是否合适。请根据所给的材料和用具完成以下探究实验。(1) 材料用具：制备好的苹果泥、恒温水浴装置、试管、漏斗、滤纸、量管、试管夹、质量分数为2%的果胶溶液、质量分数为0.1%的 NaOH 溶液和盐酸。(2) 实验步骤：取 6 支试管，编号16，分别加入 _ ，调节 pH至 4.8 。 向1 6 号 试 管 中 分 别 加 入_ ， 然 后 放 入45 恒 温 水 浴 装 置 中_ 。过滤苹果泥并记录_ 。(3) 实验分析：该实验的自变量是 _ ，因变量是 _。酶的活力通常用_来表示，即酶促反应过程中单位时间内底物的减少量或产物的生成量来表示。解析： (2) 取 6 支试管，编号16，分别加入等量的苹果泥，调节pH至 4.8 。向 16 号试管分别加入不同体积的果胶酶溶液，然后放入45恒温水浴装置中保温相同时间。过滤苹果泥并记录果汁体积。(3) 该实验的自变量是果胶酶的用量，因变量是苹果泥的出汁量。酶的活力通常用酶促反应的速率来表示，即酶促反应过程中单位时间内底物的减少量或产物的生成量来表示。答案： (2) 等量的苹果泥不同体积的果胶酶溶液保温相同时间果汁体积(3) 果胶酶的用量苹果泥的出汁量酶促反应的速率20(10 分) 某同学进行苹果汁制作实验，工艺如图所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - 10 (1) 图中用 KMnO4的溶液浸泡苹果的目的是_。 黑曲霉提取液中含有的_可水解果胶，从而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通过_方式将酶固定化，酶被固定在用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去_。(2) 实验中，操作流程A和 B的先后顺序为 _。在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速调节阀是 _。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶，可取一定量的果汁与等量的 _混合，如果出现 _现象，说明果胶还没有被完全水解。为使果胶完全水解，应将流速调_。(3) 试验后，将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天，该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验，说明固定化酶可被_使用。解析： (1) 在制作工艺中必须对原材料消毒，这样才能保证后续试验的成功。KMnO4是强氧化剂，可以起到对苹果消毒的作用。苹果汁的制作需要果胶酶，该酶来自图中的黑曲霉。果胶酶将果胶催化水解，提高了果汁的澄清度；酶固定常用吸附法。(2) 先提取果胶酶再进行果汁的制作，防止苹果汁时间过久变质。澄清过程应关闭阀1，避免提取液进入固定化柱中降低了果汁质量，如果果胶未完全分解，可降低流速， 延长反应时间。(3) 固定化酶的优点之一是被固定的酶可以重复使用。答案： (1) 消毒果胶酶吸附未被固定的酶等(2)AB 阀 1 乙醇浑浊( 沉淀 ) 慢(3) 重复名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -