2013高考生物 考點(diǎn)預(yù)測分析 酶的利用（含解析）新人教版

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1、2013高考生物考點(diǎn)預(yù)測分析： 酶的應(yīng)用 【考綱要求】 1.酶的存在與簡單制作方法 2.酶活力測定的一般原理和方法 3.探討酶在食品制造和洗滌等方面的應(yīng)用 4.嘗試制備和應(yīng)用固相酶 【高考分布】 注： ①直方圖橫軸代表高考考點(diǎn) ②直方圖縱軸代表5年高考匯總分值 【命題分析】 1．本部分主要考查果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用和加酶洗衣粉洗滌效果探究的相 關(guān)知識，因?yàn)槊傅淖饔每键c(diǎn)與必修內(nèi)容聯(lián)系緊密，所以內(nèi)容較簡單。 2．預(yù)計果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用和加酶洗衣粉洗滌效果探究的相關(guān)知識仍會 有所考查。 【試題預(yù)測】 一、選擇題（共10小題） 1．(2

2、013·全國重點(diǎn)中學(xué)模擬)某學(xué)生進(jìn)行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的課題研究。他的實(shí)驗(yàn)設(shè)計如下： ①設(shè)置2組實(shí)驗(yàn)，分別使用蛋白酶洗衣粉和復(fù)合酶洗衣粉 ②2組實(shí)驗(yàn)的洗衣粉用量、被洗滌的衣物量、衣物質(zhì)地、污染物性質(zhì)和量、被污染的時間、洗滌時間、洗滌方式等全部設(shè)置相同?、鄹鶕?jù)污漬去除程度得出結(jié)果 對這個實(shí)驗(yàn)的評價，正確的是(　　)。 A．未設(shè)置對照實(shí)驗(yàn) B．無關(guān)變量設(shè)置太多 C．沒有自變量 D．因變量不能描述 【解析】　實(shí)驗(yàn)課題是“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”，因此設(shè)置的2組實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是：一組用普通洗衣粉作對照組，另一組用加酶洗衣粉作實(shí)驗(yàn)組。如果設(shè)置3組也正確，一

3、組用普通洗衣粉作對照組，實(shí)驗(yàn)組設(shè)置使用蛋白酶洗衣粉和復(fù)合酶洗衣粉。 【答案】　A 2．關(guān)于探究果膠酶最適用量的實(shí)驗(yàn)，敘述錯誤的是(　　)。 A．配制不同濃度的果膠酶溶液，并在各組中加入等量的該溶液 B．調(diào)節(jié)pH，使各組中的pH相同而且處于適宜狀態(tài) C．用玻璃棒攪拌加酶的果泥，攪拌時間可以不同 D．在相同且適宜的溫度條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 【解析】　探究果膠酶最適用量的實(shí)驗(yàn)是一個對照實(shí)驗(yàn)，必須遵循單一變量原則和等量原則。唯一的變量是果膠酶的用量，其余無關(guān)變量如pH、溫度、攪拌時間、反應(yīng)時間都應(yīng)相同。 【答案】　C 3．下列有關(guān)生物技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用的敘述，正確的是(　　)。 A．酶制

4、劑和固定化酶的優(yōu)點(diǎn)是易與產(chǎn)物分離 B．使用加酶洗衣粉的洗衣效果總是比普通的洗衣粉好 C．凝膠色譜法是根據(jù)不同蛋白質(zhì)所帶電荷的不同而分離蛋白質(zhì)的 D．固定化酵母細(xì)胞分解葡萄糖的速度要比游離酵母細(xì)胞慢 【解析】　固定化酶的優(yōu)點(diǎn)是易與產(chǎn)物分離，并且可以重復(fù)利用，非固定化的酶制劑不具有這樣的優(yōu)點(diǎn)；洗衣粉中的酶具有專一性，且其催化效果受溫度、pH的影響，因此并不是在任何情況下洗滌效果都好；凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。酵母細(xì)胞固定后不利于與底物充分混合，因此分解底物的速度要慢。 【答案】　D 4．下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的說法正確的是(　　)。 A．某種固定化

5、酶的優(yōu)勢在于能催化一系列生化反應(yīng) B．固定化細(xì)胞技術(shù)一次只能固定一種酶 C．固定化酶和固定化細(xì)胞的共同點(diǎn)是所固定的酶都可在細(xì)胞外起作用 D．固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用，但酶的活性迅速下降 【解析】　酶具有專一性，一種酶固定后不可能催化一系列生化反應(yīng)；固定化細(xì)胞技術(shù)固定的是一系列酶；固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用，若條件適宜，一般不會出現(xiàn)酶的活性迅速下降問題。 【答案】　C 5．下列對“探究某種加酶洗衣粉使用的最適溫度”的說法，最合理的是 (　　)。 A．加酶洗衣粉在30 ℃的水中洗滌效果不如45 ℃時好，說明45 ℃為最適溫度 B．在不同溫度的水中，加入相同的污物及不

6、等量的洗衣粉，看哪種效果好 C．取一系列不同溫度、其他條件相同的水，加入等量相同的污物及等量相同的加酶洗衣粉，看哪一個溫度下洗衣粉的洗滌效果最好 D．將加酶洗衣粉與普通洗衣粉分別加入37 ℃的水中洗滌同樣的污物，發(fā)現(xiàn)加酶洗衣粉效果好，說明加酶洗衣粉的最適溫度為37 ℃ 【解析】　要探究加酶洗衣粉的最佳洗滌溫度，需要設(shè)計具有溫度梯度的變量。自變量只能有溫度一個，洗衣粉的用量、種類等都屬于無關(guān)變量，而無關(guān)變量的控制要相同且適宜。 【答案】　C 6．下列制備固定化酵母細(xì)胞的步驟正確的是 (　　) ①細(xì)胞的活化?、谂渲莆镔|(zhì)的量濃度為

7、0.05 mol/L的CaCl2溶液?、叟渲坪Ｔ逅徕c溶液?、芎Ｔ逅徕c溶液與酵母細(xì)胞混合?、莨潭ɑ湍讣?xì)胞 A．①③②④⑤　　　　　　 B．①②④③⑤ C．②①③④⑤ D．①②③④⑤ 【解析】制備固定化酵母細(xì)胞的步驟為：①細(xì)胞的活化；②配制物質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L的CaCl2溶液；③配制海藻酸鈉溶液；④海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合；⑤固定化酵母細(xì)胞。 【答案】D 7．(2012·南京模擬)酶制劑、固定化酶、固定化細(xì)胞已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域，下列有關(guān)敘述錯誤的是 (

8、　　) A．90℃高溫會使Taq DNA聚合酶失去催化活性 B．制備固定化酶的方法主要有包埋法、交聯(lián)法和吸附法等 C．固定化酶在固定時可能會造成酶的損傷而影響活性 D．固定化細(xì)胞可以催化一系列酶促反應(yīng) 【解析】Taq DNA聚合酶是從一種水生棲熱菌株中分離提取的，具有耐高溫的特性，在95℃仍具有酶活性。 【答案】A 8．某同學(xué)為探究溫度對果膠酶活性的影響，在不同溫度下，將等量的果膠酶加入到等量的蘋果泥中，在反應(yīng)同樣時間后，再將反應(yīng)液過濾同樣時間，用量筒測定濾出蘋果汁的體積。下列曲線圖能正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是 (　　) 【解析】

9、果膠酶在0℃時活性較低，但也能催化蘋果泥形成果汁，果汁量不為0。隨著溫度升高果膠酶的活性升高，果汁量增加。當(dāng)超過最適溫度時，果膠酶活性降低，果汁量減少，正確的曲線應(yīng)是B。 【答案】B 9．(2012·溫州五校聯(lián)考)在“探究不同溫度條件下加酶洗衣粉的洗滌效果”的實(shí)驗(yàn)中，變量控制方法正確的是 (　　) A．實(shí)驗(yàn)材料的污染程度屬于本研究的無關(guān)變量，實(shí)驗(yàn)過程中不必考慮 B．若采用手洗法進(jìn)行去污操作，需盡可能保證各組洗滌用力程度、時間等基本相同 C．水溫屬于本研究的變量，實(shí)驗(yàn)過程中必須保證各組實(shí)驗(yàn)溫度相同

10、且恒定 D．水的用量和布料的大小是成正比的，實(shí)驗(yàn)用的布料越大、水量越多實(shí)驗(yàn)效果越好 【解析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的對照原則和單因子變量原則，水溫是本研究的變量，要有溫度梯度，各組實(shí)驗(yàn)溫度不能相同，其他的無關(guān)變量要保持適宜且相同。該實(shí)驗(yàn)用的布料、水量要適中，不是布料越大、水量越多實(shí)驗(yàn)效果越好。 【答案】B 10．固定化酶是從20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來的一種技術(shù)。科研人員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(guān)性質(zhì)和最佳固定條件。酶活力為固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)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(guān)敘述中，錯誤的是

11、 (　　) A．由甲圖可知，固定化酯酶比游離酯酶對溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng) B．由乙圖可知，濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果最好 C．由丙圖可知，固定化酯酶一般可重復(fù)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(yīng)性更強(qiáng)；由乙圖可知，濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果最好；由丙圖可知，固定化酯酶一般可重復(fù)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(gòu)更穩(wěn)定。 【答案】D 二、非

12、選擇題（本題共3小題） 11．(2012·廣州模擬)請分析回答下列有關(guān)生物技術(shù)實(shí)踐方面的問題： (1)植物組織培養(yǎng)技術(shù)基本操作的正確順序是__________(填序號)。 ①外植體消毒　②制備MS培養(yǎng)基?、劢臃N?、芘囵B(yǎng) ⑤栽培?、抟圃? A．①→②→③→④→⑤→⑥ B．②→①→③→④→⑤→⑥ C．②→①→③→④→⑥→⑤ D．①→②→③→④→⑥→⑤ (2)植物組織培養(yǎng)中，在配制好的MS培養(yǎng)基中常需添加________，除此之外，________等，也是影響植物組織培養(yǎng)的重要因素。 (3)PCR反應(yīng)過程中除DNA模板、引物、原料和酶外，還需要一定的______________等條

13、件。 (4)根據(jù)果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用的系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答下列問題： ①能正確表示溫度對果膠酶活性影響的曲線是_____________________________。 ②能正確表示pH對果膠酶活性影響的曲線是_______________________________。 ③在原材料有限的情況下，能正確表示相同時間內(nèi)果膠酶的用量對果汁產(chǎn)量影響的曲線是________________________________________________________________________。 ④果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可用________來檢驗(yàn)。在酸性條件下，該試劑與酒精

14、反應(yīng)呈現(xiàn)____________________________________________________________________。 解析：植物組織培養(yǎng)的一般順序?yàn)橹苽渑囵B(yǎng)基→消毒→接種→培養(yǎng)→移栽→栽培。在MS培養(yǎng)基中應(yīng)添加植物激素，除此之外，溫度、pH、光照等也是影響因素。溫度和pH都影響酶的活性，存在最適溫度和pH，檢測酒精時應(yīng)用酸性重鉻酸鉀，反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。 答案：(1)C　(2)植物激素　pH、溫度、光照　(3)溫度、pH (4)①乙?、谝摇、郾、苤劂t酸鉀　灰綠色 12．(2013·東北三校一模)現(xiàn)在大力提倡無紙化辦公，但是仍然不可避免的每年要產(chǎn)生大量的廢紙，

15、其主要成分是木質(zhì)纖維，人類正努力將其轉(zhuǎn)化為一種新的資源——乙醇。下圖是工業(yè)上利用微生物用纖維素生產(chǎn)乙醇的基本工作流程，請回答相關(guān)問題。 (1)自然界中①環(huán)節(jié)需要的微生物大多分布在________的環(huán)境中。將從土壤中獲得的微生物培養(yǎng)在以________為碳源、并加入________的培養(yǎng)基上篩選周圍有________的菌落。 (2)如上所述的篩選中獲得了三個菌落，對它們分別培養(yǎng)，并完成環(huán)節(jié)②，且三種等量酶液中酶蛋白濃度相同，則你認(rèn)為三種酶液的活性________(一定相同、不一定相同、一定不同)，可以通過__________________________________________

16、___________進(jìn)行定量測定。 (3)根據(jù)測定結(jié)果，①環(huán)節(jié)常選擇毛霉，則②中獲得的酶是________酶。該酶至少包括________________三個組分。 (4)生產(chǎn)中可以滿足④環(huán)節(jié)的常見菌種是________，為了確保獲得產(chǎn)物乙醇，⑤環(huán)節(jié)要注意________________，④過程要注意避免________________。 (5)該技術(shù)雖然有廣闊的前景，但存在酶的成本高等問題，為了降低成本主要從以下幾方面入手改進(jìn)該過程。首先要通過________________等技術(shù)手段對產(chǎn)酶微生物改造，提高酶的產(chǎn)量。其次，可利用________________等技術(shù)使酶能夠重復(fù)利用。

17、 解析　(1)從富含纖維素的環(huán)境中可以獲得富含纖維素酶的微生物，這類微生物的純化培養(yǎng)是以纖維素為碳源，通過加入剛果紅的培養(yǎng)基上篩選周圍有透明圈的菌落而獲得。 (2)由于三個菌落中的細(xì)菌數(shù)目可能不同或者產(chǎn)酶能力不同，從三個菌落中獲得三種等量酶液中酶蛋白濃度相同，其活性也不一定相同；可以通過對纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量測定來確定三種酶液的活性。 (3)毛霉中產(chǎn)生的纖維素酶包括Cl酶、Cx酶、葡萄糖苷酶三個組分。 (4)生產(chǎn)中獲得乙醇的常見菌種是酵母菌，酵母菌在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，因此生產(chǎn)中注意保證無氧條件，還要注意避免雜菌的污染。 (5)為了降低成本首先要通過

18、基因工程或基因突變等技術(shù)手段對產(chǎn)酶微生物進(jìn)行改造，提高酶的產(chǎn)量。其次，可利用固定化酶等技術(shù)使酶能夠重復(fù)利用。 答案　(1)富含纖維素(其他合理答案也可，如落葉較多等)　纖維素　剛果紅　透明圈　(2)不一定相同　對纖維素酶催化纖維素分解后所產(chǎn)生的葡萄糖　(3)纖維素　Cl酶、Cx酶、葡萄糖苷酶　(4)酵母菌　發(fā)酵裝置密閉(或保證無氧條件等)　雜菌污染　(5)基因工程(基因突變)　固定化酶 13．(2012·濰坊模擬)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)制備固定化酵母細(xì)胞的過程如下： ①活化酵母細(xì)胞：稱取定量干酵母與定量蒸餾水混合并攪拌，使酵母細(xì)胞活化； ②配制CaCl2溶液：將無水CaCl2溶解在定量蒸餾水

19、中，配制成一定濃度的CaCl2溶液； ③配制海藻酸鈉溶液：用定量的海藻酸鈉直接溶解在定量的蒸餾水中，配制成溶液； ④海藻酸鈉溶液和酵母細(xì)胞混合：將活化的酵母細(xì)胞迅速加入剛配制成的海藻酸鈉溶液中，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍? ⑤固定化酵母細(xì)胞：用注射器以恒定的速度緩慢將海藻酸鈉和酵母細(xì)胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中，觀察凝膠珠的形成。 (1)請你改正其中兩處錯誤的操作： 第一處：________________________________________________________________ 第二處：____________________________________

20、____________________________ (2)剛形成的凝膠珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右，目的是_______________。 (3)如果制作的凝膠珠顏色過淺，呈白色，則說明海藻酸鈉濃度________(過低/過高)。 (4)研究發(fā)現(xiàn)，固定化強(qiáng)度強(qiáng)的酵母顆粒發(fā)酵效果好，且穩(wěn)定性高、使用壽命長。某機(jī)構(gòu)利用上述裝置，將2%、2.5%、3%的海藻酸鈉分別用2%、3%、4%的X溶液進(jìn)行凝膠化處理，所得到的固定化酵母顆粒的強(qiáng)度及在28℃下發(fā)酵48 h后的酒精產(chǎn)量見表： 海藻酸 鈉(%) 2 2.5 3 2 2.5 3 2 2.5 3 X溶液

21、(%) 2 2 2 3 3 3 4 4 4 固定化 強(qiáng)度 (g/30個) 930 950 990 1 030 1 100 1 140 1 170 1 170 1 160 酒精量 (%) 6.7 6.5 6.5 6.7 6.4 6.2 6.7 6.4 6.3 可以看出，隨著X溶液濃度的增加，________增加；凝膠固定化效果較好的海藻酸鈉與X溶液的濃度分別是________、________。 解析：(1)③海藻酸鈉的溶化應(yīng)小火間斷加熱，至完全溶化。溶化后冷卻至常溫再加入酵母細(xì)胞，否則會殺死酵母細(xì)胞。 (2)剛形成的凝膠珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，目的是讓凝膠珠形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。 (3)凝膠珠顏色過淺，呈白色，說明海藻酸鈉濃度過低。 (4)從表中可以看出，隨X溶液濃度的增加，酵母顆粒的固定化強(qiáng)度增加，且固定化效果較好的海藻酸鈉的濃度是2%，X溶液的濃度是4%。 答案：(1)③海藻酸鈉溶解應(yīng)小火間斷加熱至完全溶化 ④海藻酸鈉溶液冷卻至常溫再加入酵母細(xì)胞 (2)讓凝膠珠形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu) (3)過低 (4)固定化強(qiáng)度　2%　4%