(通用版)2022版高考生物大二轮复习专题突破练17酶的应用与蛋白质技术、植物有效成分的提取(含解析.pdf

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1、通用版通用版 20222022 版高考生物大二版高考生物大二轮复习专题突破练轮复习专题突破练 1717 酶的应用酶的应用与蛋白质技术、与蛋白质技术、植物有效成分的植物有效成分的提取含解析提取含解析专题突破练专题突破练 1717酶的应用与蛋白质技术、植物有效成分的提取酶的应用与蛋白质技术、植物有效成分的提取1.1.酵母菌在生产、生活中应用广泛。请答复以下问酵母菌在生产、生活中应用广泛。请答复以下问题。题。(1)(1)实验室中可用麦芽汁琼脂培养基培养酵母菌实验室中可用麦芽汁琼脂培养基培养酵母菌,此此培养基的成分包括麦芽汁、蛋白胨、葡萄糖、琼脂培养基的成分包括麦芽汁、蛋白胨、葡萄糖、琼脂和水。培养基

2、中蛋白胨为酵母菌提供的营养成分有和水。培养基中蛋白胨为酵母菌提供的营养成分有(写出两点即可写出两点即可),),琼脂的作用琼脂的作用是是。(2)(2)从某种酵母菌中提取胡萝卜素时常采用萃取法从某种酵母菌中提取胡萝卜素时常采用萃取法,这主要是根据胡萝卜素的这主要是根据胡萝卜素的特点。为高效提取胡萝卜素特点。为高效提取胡萝卜素,宜选择宜选择(填“易溶于水、沸点为填“易溶于水、沸点为 7878 的乙醇“不溶于水、的乙醇“不溶于水、沸点为沸点为 3535 的乙醚或“不溶于水、沸点为的乙醚或“不溶于水、沸点为 120120 的石油醚的石油醚)进行萃取。进行萃取。(3)(3)某科技小组通过制备固定化酵母细胞

3、并将其用某科技小组通过制备固定化酵母细胞并将其用于生产葡萄酒。固定酵母细胞时宜用包埋法于生产葡萄酒。固定酵母细胞时宜用包埋法,而不用而不用固定酶所用的物理吸附法固定酶所用的物理吸附法,原因原因是是2 2。固定化酵母细胞操作过。固定化酵母细胞操作过程中程中,用用 CaClCaCl2 2处理海藻酸钠与酵母细胞的混合液的处理海藻酸钠与酵母细胞的混合液的目的是目的是。用固定化酵母细胞发酵。用固定化酵母细胞发酵生产葡萄酒时生产葡萄酒时,每隔一段时间要进行放气操作每隔一段时间要进行放气操作,其主其主要目的要目的是是;发酵液中是否有酒精产生发酵液中是否有酒精产生,可以用可以用检测。检测。2.2.随着生物科学

4、技术的开展随着生物科学技术的开展,酶已经走出实验室酶已经走出实验室,走走进了人们的生产和生活。结合所学知识答复以下问进了人们的生产和生活。结合所学知识答复以下问题。题。(1)(1)在果汁生产中在果汁生产中,果胶酶能提高出汁率并使果汁澄果胶酶能提高出汁率并使果汁澄清清,其原因其原因是是。在用果胶酶处理果泥时。在用果胶酶处理果泥时,为了使果胶酶能为了使果胶酶能够充分地催化反响够充分地催化反响,可采取的操作可采取的操作是是。在探究果胶酶的最适温度、。在探究果胶酶的最适温度、最适最适 pHpH 和最适用量三个实验中和最适用量三个实验中,虽然各个实验的变虽然各个实验的变3 3量不同量不同,但但的思想方法

5、是不变的。的思想方法是不变的。(2)(2)在加酶洗衣粉中的酶制剂中在加酶洗衣粉中的酶制剂中,应用最广泛、效果应用最广泛、效果最明显的是最明显的是。加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的,遇遇水后包裹层很快溶解水后包裹层很快溶解,释放出来的酶迅速发挥催化释放出来的酶迅速发挥催化作用作用,请说明这是否运用了酶的固定化技请说明这是否运用了酶的固定化技术术?。用加酶洗衣粉替代含磷洗衣粉。用加酶洗衣粉替代含磷洗衣粉,有利于保护环境有利于保护环境,这是因这是因为为。(3)(3)如图是固定化酶的反响柱示意图如图是固定化酶的反响柱示意图,据图说出反响据图说出反响柱的作

6、用原柱的作用原理理:。在用图示反响柱催化。在用图示反响柱催化4 4反响时反响时,需要控制反响物溶液流速不能过快需要控制反响物溶液流速不能过快,其目的其目的是是。3.3.猪、牛、羊或其他哺乳动物的红细胞中含有大量猪、牛、羊或其他哺乳动物的红细胞中含有大量血红蛋白血红蛋白,可以选用这些动物的血液为实验材料来可以选用这些动物的血液为实验材料来提取和别离血红蛋白。如图表示血红蛋白提取和别提取和别离血红蛋白。如图表示血红蛋白提取和别离的局部装置或操作方法离的局部装置或操作方法,请答复以下问题。请答复以下问题。(1)(1)蛋白质的提取和别离一般分为四步蛋白质的提取和别离一般分为四步,图甲代表其图甲代表其中

7、的中的。图乙代表向凝胶色谱柱中加样。图乙代表向凝胶色谱柱中加样的操作的操作,正确的操作顺序是正确的操作顺序是(填图填图中数字序号中数字序号)。(2)(2)对样品处理时对样品处理时,释放血红蛋白的操作中参加蒸馏释放血红蛋白的操作中参加蒸馏水的作用是水的作用是;然后然后参加参加体积甲苯体积甲苯,作用作用是是。5 5(3)(3)凝胶色谱法可以对提取的血红蛋白进行纯化凝胶色谱法可以对提取的血红蛋白进行纯化,在在对色谱柱填料进行处理时对色谱柱填料进行处理时,为了加速凝胶的膨胀为了加速凝胶的膨胀,可可以将参加洗脱液的湿凝胶用以将参加洗脱液的湿凝胶用法进行加法进行加热热,这种方法不但节约时间这种方法不但节约

8、时间,而且能除去凝胶中可能而且能除去凝胶中可能带有的微生物带有的微生物,排出胶粒内的排出胶粒内的。在蛋白质。在蛋白质别离过程中别离过程中,如果红色区带在洗脱过程如果红色区带在洗脱过程中中,说明色谱柱制作说明色谱柱制作成功。成功。4.4.亚洲人体内普遍缺乏乳糖酶亚洲人体内普遍缺乏乳糖酶,造成饮用牛奶后出造成饮用牛奶后出现肠胀、腹胀、腹泻等不良病症。某牛奶制品生产现肠胀、腹胀、腹泻等不良病症。某牛奶制品生产厂家致力于开发生产低乳糖新品厂家致力于开发生产低乳糖新品,欲筛选出高产乳欲筛选出高产乳糖酶的微生物糖酶的微生物,制备乳糖酶并固定化制备乳糖酶并固定化,具体步骤如具体步骤如下下:产乳糖酶微生物的筛

9、选产乳糖酶微生物的筛选高产乳糖酶微生物的筛选高产乳糖酶微生物的筛选高产乳糖酶微生物的培养高产乳糖酶微生物的培养乳糖酶的提取纯化乳糖酶的提取纯化乳糖酶的固定化乳糖酶的固定化根据相关信息根据相关信息,答复以下问题。答复以下问题。6 6(1)(1)筛选产乳糖酶的微生物时筛选产乳糖酶的微生物时,宜用宜用作为作为培养基中的唯一碳源。培养基中的唯一碳源。(2)(2)科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定乳糖酶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正确固定条件。研以研究固定化酶的相关性质和最正确固定条件。研究结果如以下图所示。酶活力为固定化酶催化化学究结果如以下图所示。酶活力为固

10、定化酶催化化学反响的总效率反响的总效率,包括包括和和等方面等方面,根据图示信息根据图示信息,在在的条件固定化酶催化效果较好。的条件固定化酶催化效果较好。(3)(3)实验者还进行了海藻酸钠固定化乳糖酶及化学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拟研究结合法固定化乳糖酶的催化效果的比拟研究,发现发现用用法固定化酶的效果更好法固定化酶的效果更好,原因原因可能可能是是。7 7(4)(4)工业生产中工业生产中,使用固定化酶和使用游离酶相比使用固定化酶和使用游离酶相比,优点优点是是。5.5.请答复以下关于提取植物有效成分的问题。请答复以下关于提取植物有效成分的问题。(1)

11、(1)某同学设计了一个提取玫瑰精油的实验流程某同学设计了一个提取玫瑰精油的实验流程,如如以下图所示。以下图所示。玫瑰花玫瑰花+水A水A 过程油水混合物过程油水混合物除水B除水B 过程玫瑰精油过程玫瑰精油图中参加的物质甲是图中参加的物质甲是,物物质乙是质乙是。图中。图中 B B 过程的目过程的目的是的是。A A 过程是水蒸气蒸馏过程是水蒸气蒸馏,该过程存在许多因素影响玫该过程存在许多因素影响玫瑰精油的产量。以下图表示当玫瑰花瓣与清水的质瑰精油的产量。以下图表示当玫瑰花瓣与清水的质量比为量比为 1 14 4 时时,出油率与蒸馏时间的变化关系。分出油率与蒸馏时间的变化关系。分析该图可知析该图可知,出

12、油率随蒸馏时间的变化趋势出油率随蒸馏时间的变化趋势是是。别离油层别离油层8 8(2)(2)提取橘皮精油时提取橘皮精油时,常采用常采用法而不用法而不用上述提取玫瑰精油的方法上述提取玫瑰精油的方法,原因是原因是。(3)(3)胡萝卜素的化学性质比拟稳定胡萝卜素的化学性质比拟稳定,易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂,可采用萃取法提取。萃取时应选择可采用萃取法提取。萃取时应选择的加热方式的加热方式,原因是原因是。6.6.工业生产上工业生产上,提取天然提取天然-胡萝卜素的方法有三种胡萝卜素的方法有三种:一是从植物中提取一是从植物中提取;二是从大面积养殖的岩藻中获二是从大面积养殖的岩藻中获取取;三是利用微生物的发

13、酵生产。例如三是利用微生物的发酵生产。例如:利用红酵母利用红酵母等微生物进行发酵等微生物进行发酵,经过菌体裂解、离心后进行萃取经过菌体裂解、离心后进行萃取得到得到-胡萝卜素。答复以下有关问题。胡萝卜素。答复以下有关问题。(1)(1)假设要得到纯化的红酵母菌株假设要得到纯化的红酵母菌株,并能够计数并能够计数,将将菌种接种于固体培养基上常用的一种方法是菌种接种于固体培养基上常用的一种方法是法法,理由是理由是。除在。除在配制培养基时配制培养基时,要考虑营养条件外要考虑营养条件外,还需要满足红酵还需要满足红酵9 9母生长的母生长的(答出两点即可答出两点即可)等条件。等条件。(2)(2)科研人员尝试利用

14、紫外线处理红酵母科研人员尝试利用紫外线处理红酵母,以培育高以培育高产菌株。对处理所得菌株分别进行培养并经裂解、产菌株。对处理所得菌株分别进行培养并经裂解、离心后离心后,根据根据-胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,可以采用可以采用的方法得到产物的方法得到产物,并对产物通过并对产物通过进行鉴定进行鉴定,鉴定还需鉴定还需要用标准样品进行比照。假设经定量分析要用标准样品进行比照。假设经定量分析,筛选得到筛选得到高产菌株高产菌株,要对其进行长期保存要对其进行长期保存,可采用可采用的方法保存。的方法保存。(3)(3)碳源的种类对碳源的种类对-胡萝卜素的产量有着一定的影胡萝卜素的产量

15、有着一定的影响响,有关研究结果如下有关研究结果如下:碳碳源源-1-1淀粉淀粉麦麦芽糖芽糖蔗糖蔗糖-胡萝卜素含量胡萝卜素含量/(mg/(mgL L)1.661.663 3.51.514.834.83据表分析据表分析,最正确碳源是最正确碳源是。1010(4)(4)石油醚是理想的用于提取胡萝卜素的试剂石油醚是理想的用于提取胡萝卜素的试剂,因为因为它具有能充分溶解胡萝卜素、它具有能充分溶解胡萝卜素、的特点。的特点。(填填 2 2 点即可点即可)7.7.胡萝卜因含有多种营养成分而备受青睐。胡萝卜因含有多种营养成分而备受青睐。其中其中-胡萝卜素是一种抗氧化剂胡萝卜素是一种抗氧化剂,具有解毒作用具有解毒作用

16、,是维护人是维护人体健康不可缺少的营养素。以下图是获取胡萝卜素体健康不可缺少的营养素。以下图是获取胡萝卜素的两个途径的两个途径,请据图答复以下问题。请据图答复以下问题。(1)(1)图中粉碎了的胡萝卜需进行图中粉碎了的胡萝卜需进行 处处理后再进行萃取操作理后再进行萃取操作,在浓缩之前在浓缩之前,还需进行还需进行 处理。处理。(2)(2)现有石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯等四种有机溶现有石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯等四种有机溶剂剂,最好选择最好选择用于胡萝卜素的萃取用于胡萝卜素的萃取,主要理由是主要理由是(答两点以上答两点以上)。(3)(3)胡萝卜素的萃取瓶口需安装胡萝卜素的萃取瓶口需安装装置装置,以防

17、止以防止。1111(4)(4)途径途径 2 2 获取的生产胡萝卜素的工程菌在发酵生产获取的生产胡萝卜素的工程菌在发酵生产时时,除供应足量的水、无机盐、氧气外除供应足量的水、无机盐、氧气外,还需要供应还需要供应等营养物质。微生物计数有显微镜直接计数法、稀等营养物质。微生物计数有显微镜直接计数法、稀释涂布平板法两种释涂布平板法两种,但二者的计数结果却存在一定但二者的计数结果却存在一定的差异的差异,原因是原因是,假设发酵液中的生产胡萝卜素的工程菌需进行及时假设发酵液中的生产胡萝卜素的工程菌需进行及时的数量分析的数量分析,最好采用最好采用法进行计数。法进行计数。参考答案参考答案专题突破练专题突破练 1

18、717酶的应用与蛋白质酶的应用与蛋白质技术、植物有效成分的提取技术、植物有效成分的提取1.1.答案答案(1)(1)碳源、氮源和维生素碳源、氮源和维生素(答出两点即可答出两点即可)使培养基呈固体状态使培养基呈固体状态1212(2)(2)易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂不溶于水、沸点为不溶于水、沸点为 120120 的石油醚的石油醚(3)(3)与酶相比与酶相比,酵母细胞体积较大酵母细胞体积较大,易于包埋而易于包埋而难以用物理法吸附难以用物理法吸附形成凝胶形成凝胶排出发酵过程中产排出发酵过程中产生的二氧化碳生的二氧化碳酸性条件下的重铬酸钾酸性条件下的重铬酸钾2.2.答案答案(1)(1)果胶酶能分解果胶果

19、胶酶能分解果胶,瓦解植物的细胞壁瓦解植物的细胞壁及胞间层及胞间层充分搅拌充分搅拌通过设置梯度来确定最适值通过设置梯度来确定最适值(2)(2)碱性蛋白酶和碱性脂肪酶碱性蛋白酶和碱性脂肪酶未运用未运用加酶加酶洗衣粉中的酶本身无毒、含量少、能被微生物完全洗衣粉中的酶本身无毒、含量少、能被微生物完全降解降解,对环境无污染对环境无污染(合理即可合理即可)(3)(3)反响物溶液从反响柱上端注入反响物溶液从反响柱上端注入,使得反响物使得反响物溶液通过反响柱溶液通过反响柱,与固定化酶接触与固定化酶接触,得到的产物从反得到的产物从反响柱下端流出响柱下端流出(合理即可合理即可)使反响物溶液与酶充分使反响物溶液与酶

20、充分接触接触(充分反响充分反响)3.3.答案答案(1)(1)粗别离粗别离(2)(2)使红细胞吸水涨破使红细胞吸水涨破40%40%溶解细胞膜溶解细胞膜,加加速红细胞的破裂速红细胞的破裂1313(3)(3)沸水浴沸水浴空气空气均匀一致地移动均匀一致地移动4.4.答案答案(1)(1)乳糖乳糖(2)(2)酶活性酶活性酶的数量酶的数量约约 3535、海藻酸钠浓度为海藻酸钠浓度为 3%3%(3)(3)化学结合化学结合酶分子较小酶分子较小,容容易从包埋物中漏出易从包埋物中漏出,从而降低酶活力从而降低酶活力(4)(4)可以重复可以重复使用使用;产物易纯化产物易纯化5.5.答案答案(1)(1)NaCl(NaCl

21、(或氯化钠或氯化钠)无水无水 NaNa2 2SOSO4 4除去除去固体硫酸钠固体硫酸钠在一定时间内在一定时间内,出油率随蒸馏时间出油率随蒸馏时间的延长而增加的延长而增加,一段时间后一段时间后,出油率不再增加出油率不再增加(2)(2)压榨压榨橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸馏橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸馏时会发生局部水解时会发生局部水解(3)(3)水浴加热水浴加热有机溶剂都是易燃物有机溶剂都是易燃物,直接使用直接使用明火加热明火加热,容易引起燃烧爆炸容易引起燃烧爆炸6.6.答案答案(1)(1)稀释涂布平板稀释涂布平板在稀释度足够高的菌液在稀释度足够高的菌液里里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞聚

22、集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而从而能在培养基外表形成单个的菌落能在培养基外表形成单个的菌落(或当样品的稀释或当样品的稀释度足够高时度足够高时,培养基外表生长的一个菌落来源于样培养基外表生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌品稀释液中的一个活菌)pHpH、温度、氧气、渗透压、温度、氧气、渗透压等等1414(2)(2)有机溶剂萃取有机溶剂萃取(或萃取或萃取)纸层析法纸层析法甘油甘油管藏管藏(3)(3)蔗糖蔗糖(4)(4)沸点较高、不与水混溶沸点较高、不与水混溶(另外另外:萃取效率高、萃取效率高、毒性小、不易燃等毒性小、不易燃等)7.7.答案答案(1)(1)枯燥枯燥过滤过滤(2)(2)

23、石油醚石油醚石油醚具有高沸点、能充分溶解胡石油醚具有高沸点、能充分溶解胡萝卜素、不与水混溶、萃取效率高、对人体无毒害、萝卜素、不与水混溶、萃取效率高、对人体无毒害、易蒸发除去等优点易蒸发除去等优点(3)(3)回流冷凝回流冷凝萃取时有机溶剂挥发萃取时有机溶剂挥发(4)(4)氮源、碳源氮源、碳源显微镜直接计数法把死亡菌体显微镜直接计数法把死亡菌体也计数在其中也计数在其中,使数量较活菌数偏大使数量较活菌数偏大;稀释涂布平板稀释涂布平板法计数的菌落可能由两个或多个细胞连在一起形成法计数的菌落可能由两个或多个细胞连在一起形成,使数量较真实值偏小使数量较真实值偏小,所以二者计数结果存在一定所以二者计数结果存在一定的差异的差异显微镜直接计数显微镜直接计数15151616