1、考点考点1 1 酶的应用酶的应用 1.(2020课标全国,37,15分)研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的-淀粉 酶A3,并对其进行了研究。回答下列问题: (1)在以淀粉为底物测定A3酶活性时,既可检测淀粉的减少,检测应采用的试剂是 ,也可采 用斐林试剂检测 的增加。 (2)在A3的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度,通常会在凝胶中添加SDS,SDS的 作用是 和 。 (3)本实验中,研究人员在确定A3的最适pH时使用了三种组分不同的缓冲系统,结果如图所示。某 同学据图判断,缓冲系统的组分对酶活性有影响,其判断依据是 。 (4)在制备A3的固定化酶时,一般不宜采用包
2、埋法,原因是 (答出1点即可)。 答案答案 (1)碘液 还原糖(或答:葡萄糖) (2)消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响 使蛋白质发 生变性 (3)在pH相同时,不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同 (4)酶分子体积小,容易 从包埋材料中漏出 解析解析 (1)-淀粉酶A3可将淀粉水解为还原糖(葡萄糖、麦芽糖)。相同时间内,酶活性越高,淀粉的 剩余量越少,淀粉的减少量越多,淀粉遇碘液变蓝色,所以可根据蓝色的深浅判断淀粉剩余量,进而 推知酶活性强弱;酶活性越高,还原糖的生成量越多,还原糖和斐林试剂在5065 水浴条件下反 应,可出现砖红色沉淀,所以也可根据砖红色深浅判断还原糖的生成量,进而推知
3、酶活性强弱。(2) SDS能使蛋白质发生完全变性,由几条肽链组成的蛋白质复合体在SDS的作用下会解聚成单条肽 链,且SDS能与各种蛋白质形成蛋白质-SDS复合物,SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原 有的电荷量,因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别,使电泳迁移率完全取决于分子的大小。(3) 由图可知,在pH为7.5时,Tris-HCl缓冲系统中的-淀粉酶A3活性比Na2HPO4-KH2PO4缓冲系统高;在 pH为9.0时,Tris-HCl缓冲系统中的-淀粉酶A3活性比Gly-NaOH缓冲系统高。即在pH相同时,不同 缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同,说明缓冲系统的组分对酶活性有影响。(
4、4)固定化酶和 固定化细胞技术是利用物理或化学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(将酶分子或细胞相互结合,或将其结合到载体上)和物理吸附法。一般来说,酶更适合采用 化学结合法和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞体积大,而酶分子很 小;体积大的细胞难以被吸附或结合,而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。 2.(2020课标全国,37,15分)水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题: (1)制作果汁时,可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的 一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、 (答出2种即可)。纤维素酶可
5、以分 解植物 (填“细胞膜”或“细胞壁”)中的纤维素。 (2)用果胶酶处理果泥时,为了提高出汁率,需要控制反应的温度,原因是 。 (3)现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶,某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前 提下比较这三种酶的活性。通常,酶活性的高低可用 来表示。 (4)获得的果汁(如苹果汁)可以用来制作果酒或者果醋,制作果酒需要 菌,这一过程中也需 要O2,O2的作用是 。制作果醋需要醋酸菌,醋酸菌属于 (填“好氧”或“厌氧”)细菌。 答案答案 (1)果胶分解酶、果胶酯酶 细胞壁 (2)温度对果胶酶活性有影响,在最适温度下酶活性 最高,出汁率最高 (3)在一定条件下,单位时间内、
6、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加 量 (4)酵母 促进有氧呼吸,使酵母菌大量繁殖 好氧 解析解析 (1)果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶 等;植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,细胞膜的成分主要是脂质和蛋白质,故纤维素酶可以 分解植物细胞壁中的纤维素。(2)由于酶的活性受温度的影响,用果胶酶处理果泥时,若将反应温 度控制在果胶酶的最适温度条件下,果胶酶的活性最高,出汁率最高。(3)通常,酶活性的高低可以 用一定条件下,单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。(4)制作果酒 需要酵母菌,酵母菌是兼性厌氧菌,发酵初期提供O2有利于
7、酵母菌进行有氧呼吸使其大量繁殖;醋 酸菌属于好氧菌,故制作果醋时需要保证O2供应。 3.(2016海南单科,30,15分)回答下列问题: (1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常,用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时, 不应该使用开水,原因是 。若要去除衣服上的血渍,应选择含有 (填 “蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉,理由是 。 (2)某同学为了洗去衣服上的油渍,洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶,该同学的做法 (填“合理”或“不合理”),理由是 。 (3)已知溶液的pH可以影响酶的活性,请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和 底物分子中 (填“
8、羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等 基团的解离状态。 答案答案 (1)开水使血中的蛋白质变性而沉淀,难以清洗(3分) 蛋白酶丙(1分) 碱性条件下只有蛋 白酶丙有活性(4分) (2)不合理(1分) 蛋白酶会降解脂肪酶(4分) (3)羧基和氨基(2分) 解析解析 (1)用清水洗涤衣服上的血迹时,如果使用开水,则会使血中的蛋白质变性而沉淀,难以清 洗。由图可知,碱性条件下只有蛋白酶丙有活性,故应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉去除衣服上 的血渍。(2)脂肪酶的化学成分为蛋白质,会被洗衣液中的蛋白酶水解。(3)蛋白酶和其作用的蛋 白质类污渍的氨基和羧基均会发生解离,pH会影响其
9、解离状态。 4.2018浙江4月选考,32(一),7分回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题: 某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。某小组开展了该植物综合利用的研究。 (1)果胶提取工艺研究结果表明,原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率(提取得到的果胶占原粒质 量的百分率)显著高于常温水漂洗的果胶得率,最主要原因是沸水漂洗 (A.有助于清洗杂质和 去除可溶性糖 B.使植物组织变得松散 C.使有关酶失活 D.有利细胞破裂和原料粉碎制浆)。 (2)在淀粉分离生产工艺研究中,为促进淀粉絮凝沉降,添加生物絮凝剂(乳酸菌菌液),其菌株起重 要作用。为了消除絮凝剂中的杂菌,通常将生产上使用的菌液,采
10、用 ,进行单菌落分 离,然后将其 ,并进行特性鉴定,筛选得到纯的菌株。 (3)在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中,将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维 素酶彻底酶解处理后,发现仍存在浑浊和沉淀问题。可添加 使果胶彻底分 解成半乳糖醛酸,再添加 ,以解决汁液浑浊和沉淀问题。 (4)在建立和优化固定化酶反应器连接生产工艺研究中,通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用 酶的活性,然后主要优化各固定化酶反应器中的 (答出2点即可)、反应 液pH和酶反应时间等因素。其中,酶反应时间可通过 来调节。 以下为教师用书专用 答案答案 (1)C (2)划线分离法(或涂布分离法) 扩大培养 (3)果胶酶和
11、果胶甲酯酶 淀粉酶使淀粉分解 (4)固定化酶的量、反应液温度 控制反应器液体流量(或体积) 解析解析 (1)根据题意可知,原料经过沸水漂洗能提取更多的果胶,推测最主要原因是沸水漂洗使有 关酶失活,使果胶不能被进一步催化分解。(2)要消除絮凝剂中的杂菌,可采用涂布分离法或划线 分离法,获得单菌落,再通过扩大培养,鉴定筛选到较纯的菌株。(3)果胶需要在果胶酶和果胶甲酯 酶作用下才能彻底分解成半乳糖醛酸。因剩渣中还含有淀粉,所以再添加淀粉酶,以解决汁液浑浊 和沉淀问题。(4)固定化酶反应器的应用,需要考虑优化其中固定化酶的用量、反应液温度、反应 液pH和酶反应时间等因素。酶反应时间可以通过流速来调节
12、。 解题关键解题关键 固定化酶反应器需要优化的因素应从酶的用量以及酶催化时间、作用条件等几个方 面来考虑。 素养解读素养解读 本题通过果胶、淀粉等的提取和利用,考查了生命观念和科学探究。 5.(2016江苏单科,29,9分)为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响,以及固定化藻对含Zn2+污 水的净化作用,科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验,流程及结果如下。请回答下列问题: 制备固定化绿 球藻凝胶球 清洗23次培养液中培养柠檬酸钠溶液溶解凝胶球,测定藻数量 图1 图2 (1)实验中的海藻酸钠作用是 ,CaCl2的作用是 。 (2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,
13、宜采用 洗涤。图1中 1.0%海藻酸钠组培养24 h后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因是 。 (3)为探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为 海藻酸钠制备凝胶球。 (4)图2中空白凝胶球组Zn2+浓度下降的原因是 。结合图1和图2分析,固定化 藻的实验组2448 h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是 ;7296 h间 Zn2+浓度下降速度较慢的原因有 。 答案答案 (1)包埋绿球藻(包埋剂) 与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂) (2)培养液(生理盐水) 海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大) (3)2.0% (4)凝胶吸附Zn2+ 绿球藻生长(繁殖)速度快 绿球藻生长(增殖)速度慢
14、,溶液中Zn2+浓度较低 解析解析 (1)海藻酸钠在固定化绿球藻的过程中作为包埋剂。CaCl2可与海藻酸钠反应,促使海藻酸 钠形成凝胶球。(2)利用培养液或生理盐水等洗涤凝胶球不至于造成绿球藻过量吸水或失水,从而 保持正常的活性状态。1.0%海藻酸钠组移去凝胶球,溶液呈绿色,说明绿球藻逸出了凝胶球,原因 是制备凝胶球时,使用的海藻酸钠浓度过低,导致凝胶球孔径过大。(3)图1显示,在不同浓度的海藻 酸钠的作用下,当海藻酸钠浓度为2.0%时,固定化的绿球藻数量最多,故探索固定化藻对含Zn2+污水 的净化作用,应选用浓度为2.0%的海藻酸钠制备凝胶球。(4)空白凝胶球中无绿球藻,故该组Zn2+浓 度
15、下降是空白凝胶的吸附作用所致。图1显示,固定化藻的实验组2448 h间绿球藻数量增加快,而 7296 h间绿球藻数量基本不变,这是导致两个时间段Zn2+浓度下降速度不同的原因。 考点考点2 2 特定成分的提取与分离特定成分的提取与分离 1.2020浙江7月选考,29(一),8分回答与柑橘加工与再利用有关的问题: (1)柑橘果实经挤压获得果汁后,需用果胶酶处理,主要目的是提高果汁的 。为确定果胶 酶的处理效果,对分别加入不同浓度果胶酶的果汁样品,可采用3种方法进行实验:取各处理样 品,添加相同体积的 ,沉淀生成量较少的处理效果好。对不同处理进行离心,用比色计 对上清液进行测定,OD值 的处理效果
16、好。对不同处理进行 ,记录相同体积果 汁通过的时间,时间较短的处理效果好。 (2)加工后的柑橘残渣含有抑菌作用的香精油及较多的果胶等。为筛选生长不被香精油抑制且能 高效利用果胶的细菌,从腐烂残渣中分离得到若干菌株,分别用无菌水配制成 ,再均匀 涂布在LB固体培养基上。配制适宜浓度的香精油,浸润大小适宜并已 的圆形滤纸片若 干,再贴在上述培养基上。培养一段时间后,测量滤纸片周围抑制菌体生长形成的透明圈的直径大 小。从直径 的菌株中取菌接种到含有适量果胶的液体培养基试管中培养,若有果胶酶产 生,摇晃试管并观察,与接种前相比,液体培养基的 下降。 答案答案 (1)澄清度 95%乙醇 较小 抽滤 (2
17、)细菌悬液 灭菌 较小 粘性 解析解析 (1)果胶起着将植物细胞粘合在一起的作用,果胶酶能够将果胶水解成可溶于水的半乳糖醛 酸,从而有利于提高果汁的出汁率和澄清度。为确定不同浓度果胶酶的处理效果,可检测相应果汁 中果胶的剩余量或者果汁的出汁率和澄清度,具体方法为利用果胶不溶于乙醇的特点,在处理后 的样品溶液中添加相同体积的95%乙醇,沉淀生成量越少,表明剩余果胶量越少,则处理效果越好; 将处理后的样品溶液离心,用比色计测定上清液的OD值(光密度值),OD值越小,表明溶液澄清度 越高,处理效果越好;对不同处理后的样品溶液进行抽滤,相同体积的果汁通过的时间越短,表明 果汁中果胶含量越少,则处理效果
18、越好。(2)为筛选生长不被香精油抑制且能高效利用果胶的目的 细菌,可采用涂布分离的方法,先将分离得到的菌株用无菌水配制成细菌悬液,再通过玻璃刮刀均 匀涂布到LB固体培养基上。将已灭菌的圆形滤纸片用适宜浓度的香精油浸润,再将其贴在上述 LB固体培养基上,滤纸片周围抑制菌体生长形成的透明圈直径越大,说明该菌株对香精油越不耐 受,因此要选择相应透明圈直径较小的菌株,将其接种到含有适量果胶的液体培养基试管中培养, 若有果胶酶产生,果胶会被水解为可溶于水的半乳糖醛酸,液体培养基的粘性也会随之下降。 2.(2019海南单科,30,15分)回答下列问题。 (1)玫瑰精油可用玫瑰花瓣为原料,采用水蒸气蒸馏法提
19、取。水蒸气蒸馏法的原理是 。在进行蒸馏时,冷凝管的进水口比出水口 (填“高”或“低”)。蒸 馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物,要得到玫瑰精油,需要向乳浊液中加入NaCl,其目的 是 ;得到的油层还需要加入无水Na2SO4,其目的是 。 (2)某同学在通过发酵制作果酒时,发现在制作原料中添加一定量的糖,可以提高酒精度,原因是 。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时,可以不添加酵母菌,原因是 ;在制作葡萄酒的过程中,如果密封不严混入空气,发酵液会变酸,可能的原 因是 。 答案答案 (1)利用水蒸气将挥发性较强的玫瑰精油携带出来,形成油水化合物,再分离出其中的油层 低 使乳浊液油水分层 吸收油层中的
20、水分 (2)添加的糖在无氧条件下分解产生乙醇(酒精) 葡萄表面有酵母菌 醋酸菌在有氧条件下将糖 或酒精转化为醋酸 解析解析 果酒的制作利用了酵母菌无氧呼吸的原理,利用糖类进行发酵,产生酒精和二氧化碳。(1) 水蒸气蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合 物又会重新分离出油层和水层。在进行蒸馏时,进水口比出水口低。蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰 精油和水的混合物,要得到玫瑰精油,需要向乳浊液中加入NaCl,NaCl可以促进油和水的分离。得 到的油层还需要加入无水Na2SO4,其目的是吸去油层中残留的水分。(2)糖类是主要的能源物质, 可以为酵母菌的生长、繁殖提
21、供能量,还可以作为酒精发酵的原料,故在通过发酵制作果酒时,在 制作原料中添加一定量的糖,可以提高酒精度。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时,由于葡萄皮上 附着有野生的酵母菌,故可以不添加酵母菌。在制作葡萄酒的过程中,如果密封不严混入空气,会 造成醋酸菌大量增殖,进行醋酸发酵,发酵液会变酸。 知识总结知识总结 玫瑰精油的提取流程:鲜玫瑰花+清水水蒸气蒸馏油水混合物分离油层除水 玫瑰油。 果酒发酵的常用菌种是酵母菌(兼性厌氧型微生物)在有氧条件下进行有氧呼吸以增加其数量,在 无氧条件下进行酒精发酵。 3.(2017课标全国,37,15分)绿色植物甲含有物质W,该物质为无色针状晶体,易溶于极性有机溶 剂
22、,难溶于水,且受热、受潮易分解。其提取流程为:植物甲粉碎加溶剂振荡收集提取液 活性炭处理过滤去除活性炭蒸馏(含回收溶剂)重结晶成品。回答下列问题: (1)在提取物质W时,最好应选用的一种原料是 (填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的 植物甲,不宜选用其他两种的原因是 。 (2)提取物质W时,振荡的作用是 。 (3)活性炭具有很强的吸附能力,在提取过程中,用活性炭处理提取液的目的是 。 (4)现有丙酮(沸点56 )、乙醇(沸点约78 )两种溶剂,在提取物质W时,应选用丙酮作为提取剂, 理由是 。 (5)该实验操作过程中应注意的事项是 (答出两点即可)。 答案答案 (1)晾干 高温烘干过程中,植物
23、甲中的物质W易被破坏;新鲜的植物甲含水量高,用于提取 的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果 (2)使原料和溶剂充分混匀 (3)去除提取液中的色素 (4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少 (5)在温度较低的情况下操作,防火 解析解析 (1)由题意知,物质W难溶于水,且受热、受潮易分解,所以若高温烘干植物甲,其中的物质W 易被破坏;而新鲜的植物甲含水量高,粉碎后出水较多,会稀释用于提取的极性有机溶剂,进而降低 对物质W的提取效果,所以不宜选用高温烘干的植物甲或新鲜的植物甲。(2)提取物质W时,加溶 剂后振荡的目的是使原料和溶剂充分混匀。(3)物质W为无色针状晶体,提取过程中利
24、用活性炭的 吸附能力可以去除绿色植物甲溶解在提取液中的色素。(4)由于丙酮的沸点低于乙醇,所以选用丙 酮作为提取剂蒸馏时所需的温度较低,可减少物质W的受热分解。(5)该实验操作除需要严格遵守 操作流程,注意实验安全(如防火)外,还应结合提取物W受热易分解的特点,在温度较低的情况下操 作。 4.(2015课标,39,15分)回答与胡萝卜素有关的问题: (1)胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是 (填“-胡萝卜素”“-胡萝卜素”或“-胡萝 卜素”),该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子 ,后者缺乏会引起人在弱光下视物不清 的病症,该疾病称为 。胡萝卜素是 (填“挥发性”或“非挥发性”)物质。 (2)工
25、业生产上,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时, (填“需要”或“不需要”)将新 鲜的岩藻干燥。 (3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的 作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外一 种的理由是 。 以下为教师用书专用 答案答案 (1)-胡萝卜素 维生素A 夜盲症 非挥发性 (2)需要 (3)乙酸乙酯 萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂(其他合理答案 也给分) 解析解析 (1)胡萝卜素中最主要的组成成分是-胡萝卜素,-胡萝卜素在人体内可以转变成维生素A, 后者缺乏会引起夜盲症。胡萝卜素是非挥发性物质。(2)用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时 要进行干燥处理,以利于萃取。(3
26、)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该能够充分溶解胡萝卜素,并且不 与水混溶,乙醇属于水溶性有机溶剂。 素养解读素养解读 本题借助对胡萝卜素提取过程中原料、试剂特点等的判断,通过实例分析考查科学探 究。 5.(2015课标全国,39,15分)已知微生物A可以产生油脂,微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油 脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题: (1)显微观察时,微生物A菌体中的油脂通常可用 染色。微生物A产生的油脂不易挥发,可 选用 (填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。 (2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,可从含有油料作物种子腐烂物的土壤 中取样,并应选用以 为碳源的固体培
27、养基进行培养。 (3)若要测定培养液中微生物B的菌体数,可在显微镜下用 直接计数;若要测定其活菌数 量,可选用 法进行计数。 (4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度,某同学测得相同时间内,在35 、40 、45 温 度下降解10 g油脂所需酶量依次为4 mg、1 mg、6 mg,则上述三个温度中, 条件下该酶 活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度,应围绕 设计后续实验。 答案答案 (1)苏丹(或苏丹) 萃取法(每空2分,共4分) (2)油脂(3分) (3)血细胞计数板 稀释涂布平板(每空2分,共4分) (4)45 40(每空2分,共4分) 解析解析 本题主要考查了植物油脂的染色和提取方
28、法、选择培养基的配制、微生物的计数以及确 定酶的最适温度的实验设计等。(1)脂肪可用苏丹染液(或苏丹染液)进行染色。微生物A产 生的油脂不易挥发,不能用水蒸气蒸馏法提取,应用萃取法加以提取。(2)能产生脂肪酶的微生物B 可存在于含有油料作物种子的腐烂物的土壤中,为了选择培养,固体培养基上应以油脂作为唯一碳 源。(3)测定培养液中的微生物的菌体数,可在显微镜下用血细胞计数板直接计数;而要测定活菌 数,则可利用稀释涂布平板法进行计数。(4)酶量需要最多的温度下,其酶活力最小,即酶活力最小 的温度应为45 。三个温度下酶活力最大的温度是40 ,但40 不一定是该酶的最适温度,故应 围绕40 设计后续
29、实验。 考点考点1 1 酶的应用酶的应用 A组 考点基础题组 1.(2020江西九校4月联考,37)图1是利用苹果生产果汁、果酒和果醋的大致工艺流程,图2为某同学 进行的澄清苹果汁生产实验,请回答下列问题: 苹果果汁果酒果醋 图1 图2 (1)用苹果加工成果汁的过程中,需要加入果胶酶,果胶酶可以将果胶分解成 ,使 浑浊的果汁变得澄清。 (2)为了进行果酒的发酵生产,通常先分离纯化酵母菌,然后扩大培养、固定化酵母细胞,最后才接 种、发酵。 在分离纯化酵母菌时,需要进行无菌操作,其中对培养皿通常采用 法灭菌。 在使用液体培养基扩大培养的过程中,需要不断地进行振动或搅拌,目的是 , 有利于酵母菌的繁
30、殖。 制备固定化酵母细胞时,如果制作的凝胶珠颜色过浅,呈白色,说明海藻酸钠 ,固定的酵 母细胞数目 。 (3)苹果酒经过进一步发酵可形成苹果醋,在此过程中,要适时向发酵液中通入空气,原因是 。 (4)如图2是某同学进行的澄清苹果汁实验,将洗涤过的固定化酶的反应柱在低温环境中保存若干 天,该固定化酶的反应柱仍可用于苹果汁制作实验,说明固定化酶可被 使用;可通过控 制阀调节苹果汁流出的 ,保证反应充分进行。 答案答案 (1)半乳糖醛酸 (2)干热灭菌 增加溶解氧含量,同时有利于酵母菌与营养物质充分 接触 浓度偏低 较少 (3)醋酸菌是好氧细菌,发酵过程需要氧气 (4)重复 速率 解析解析 (1)果
31、胶酶可以将果胶分解成半乳糖醛酸,使浑浊的果汁变得澄清。(2)在分离纯化酵母 菌时,需要进行无菌操作,其中对培养皿通常采用干热灭菌法灭菌。在使用液体培养基扩大培养 的过程中,需要不断地进行振动或搅拌,目的是增加溶解氧含量,同时有利于酵母菌与营养物质充 分接触,有利于酵母菌的繁殖。制备固定化酵母细胞时多采用包埋法,若海藻酸钠浓度偏低,则 固定的酵母细胞数目较少,制作的凝胶珠颜色就过浅,呈白色。(3)苹果酒经过醋酸菌进一步发酵 可形成苹果醋,醋酸菌是好氧细菌,在此过程中,要适时向发酵液中通入空气。(4)将洗涤过的固定 化酶的反应柱在低温环境中保存若干天后仍可用于苹果汁制作实验,说明固定化酶可被重复使
32、 用;可通过控制阀调节苹果汁流出的速率,保证反应充分进行。 知识总结知识总结 固定化细胞的相关知识点,制作过程中的注意事项: (1)酵母细胞的活化; (2)配制氯化钙溶液:要用蒸馏水配制; (3)配制海藻酸钠溶液:小火、间断加热、定容,如果加热太快,海藻酸钠会发生焦糊; (4)海藻酸钠溶液与酵母细胞混合:冷却后再混合,注意混合均匀,不要进入气泡; (5)制备固定化酵母细胞:高度适宜,并匀速滴入。 2.(2020江西临川一中3月线上考,37)回答下列问题: (1)从微生物所能利用的氮源种类来看,一部分微生物是不需要利用氨基酸作为氮源的,它们能把 (列举两例)等简单氮源用于合成所需要的一切氨基酸,
33、因而可称为 “氨基酸自养型生物”。 (2)伊红美蓝培养基可用于饮用水大肠杆菌数目的测定,根据培养基上黑色菌落的数目推测大肠杆 菌的数量。但单位体积饮用水中大肠杆菌数量相对较少,若直接将一定体积的自来水接种到培养 基中,培养后可能无法得到菌落或菌落数目太少,可通过“滤膜法”解决这个问题,其操作思路: 。 除上述方法外,稀释涂布平板法和 法是测定微生物数量常用的两种方法。 (3)在固定化细胞实验中,明胶、琼脂糖、海藻酸钠等物质能作为包埋细胞载体的原因是 。在工业生产中,细胞的固定化是在 严格 条件下进行的。 (4)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如图。 加
34、酶洗衣粉中目前常用的四类酶制剂除纤维素酶外,还有 (至少答两类)。根据 以上实验结果,能否得出碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强,并说明原因: 。 答案答案 (1) 尿素、铵盐、硝酸盐、氮气(任写两个) (2)将已知体积的水用滤膜过滤后,将滤膜放 在伊红美蓝培养基上培养 显微镜直接计数 (3)这些物质是不溶于水的多孔性材料 无菌 (4) 蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶 不能,除污布类型外,洗衣粉类型这一变量也会影响去污力(不同类型 洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力) 解析解析 (1)从微生物所能利用的氮源种类来看,一部分微生物是不需要利用氨基酸作为氮源的,称 为“氨基酸自养型”。如尿素分解菌、固氮菌等
35、,这类微生物可利用简单氮源合成所需要的一切 氨基酸。(2)通过“滤膜法”解决大肠杆菌数量少的实验操作思路:将已知体积的水用滤膜过滤 后,将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养。除上述方法外,稀释涂布平板法和显微镜直接计数法是测 定微生物数量常用的两种方法。(3)由于明胶、琼脂糖、海藻酸钠等物质是不溶于水的多孔性材 料,故在固定化细胞实验中,常用来作为包埋细胞的载体。在工业生产中,细胞的固定化是在严格 无菌条件下进行的,以防止微生物污染。(4)加酶洗衣粉中目前常用的四类酶制剂除纤维素酶外, 还有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶。图中自变量有三种,即洗衣粉的种类、污布的种类及酶的用量,除 污布类型外,洗衣粉类型这一
36、变量也会影响去污力,因此不能说明碱性纤维素酶对污布类型2的去 污力最强。 考点考点2 2 特定成分的提取与分离特定成分的提取与分离 1.(2020宁夏石嘴山二模,37)红细胞含有大量血红蛋白,我们可以选用猪、牛、羊的血液进行实验, 来提取和分离血红蛋白。根据材料回答下列问题: (1)以哺乳动物的红细胞为实验材料的原因: 。 (2)提取血细胞时,首先进行红细胞的洗涤,洗涤次数、离心速度与离心时间十分重要。洗涤次数 过少, ;离心速度 和时间 会使白细胞等一同沉淀。 (3)蛋白质分离方法中常用凝胶色谱法,该方法是根据 来 分离蛋白质的。 (4)同学甲利用琼脂糖凝胶电泳技术,将得到的蛋白质进行分离,
37、在电泳过程中,影响蛋白质迁移速 度的因素包括蛋白质分子的 、 以及本身的大小等。 答案答案 (1)成熟的哺乳动物红细胞没有细胞核和细胞器 (2) 无法完全除去血浆蛋白 过高 过 长 (3)相对分子质量的大小 (4)带电性质差异 形状差异 解析解析 (1)因为成熟的哺乳动物红细胞没有细胞核和细胞器,且血红蛋白含量高,故经常选用哺乳 动物的成熟红细胞为实验材料来提取血红蛋白。(2)提取血细胞时,首先进行红细胞的洗涤,洗涤 次数、离心速度与离心时间十分重要。洗涤次数过少,获得的血红蛋白中会有较多的血浆蛋白; 离心速度过高和时间过长会使白细胞等一同沉淀,达不到分离的效果。(3)由分析可知蛋白质分离 方
38、法中常用凝胶色谱法,该方法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的。(4)同学甲利用琼脂 糖凝胶电泳技术,将得到的蛋白质进行分离,在电泳过程中,蛋白质分子因带电性质的差异、形状 差异以及本身的大小等而产生不同的迁移速度,从而实现了蛋白质的分离。 2.(2020黑龙江哈尔滨三中5月调研,37)根据装置图,回答有关问题: (1)玫瑰精油是制作高级香水的主要成分,通常采用装置甲即 法提取。 (填“能”或“不能”)采用此法从薄荷叶中提取薄荷油,理由是 。 (2)装置乙常用于果酒、果醋的制作,在果酒制作时起作用的微生物是 ,它与果 醋制作的微生物相比,最主要的结构特点是 。如果该装置用于制作 酸奶,对该装
39、置如何处理? 。 (3)装置丙表示的方法为 ,在加热的瓶口安装了回流冷凝装置,其作用是 。要想取得好的效果,必须保证原料颗粒小、 温度高、时间长,目的是让提取的物质 。 答案答案 (1)水蒸气蒸馏(水中蒸馏) 能 薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似,都具有易挥发、难溶 于水等性质 (2)酵母菌 具有成形的细胞核(有核膜) 关闭进气口和排气口 (3)萃取法 防止 加热时有机溶剂(萃取剂)的挥发 充分溶解 解析解析 (1)装置甲为蒸馏装置,表示的是植物芳香油提取中的水蒸气蒸馏法,利用此方法是依据提 取物具有化学性质稳定、易挥发、难溶于水,能随水一同蒸馏出来等特点。(2)在果酒制作时起作 用的微生物是酵
40、母菌,果醋制作时起作用的微生物是醋酸杆菌,前者为真核细胞,与原核细胞最大 的区别是具有成形的细胞核。制作酸奶利用的是乳酸菌,不消耗且不产生气体,所以该装置中的进 气口和排气口都应关闭。(3)装置丙是萃取装置,所以其表示的方法为萃取法,装置的瓶口安装了 回流冷凝装置,其作用是防止加热时有机溶剂(萃取剂)的挥发。萃取法要求原料颗粒小、温度 高、时间长,目的是可以让萃取物充分溶解。 (时间:60分钟 分值:90分) B组 专题综合题组 非选择题(每小题15分,共90分) 1.(2020广西四市5月联考,37)胡萝卜营养极为丰富,既可生吃、炖煮,又可以制作泡菜;胡萝卜中还 含有一些具有药用价值的成分,
41、如胡萝卜素可以用来治疗夜盲症等由缺乏维生素A引起的疾病。 请根据所学知识回答下列问题: (1)利用胡萝卜制作泡菜时,所选用的菌种是 (填“好氧”或“厌氧”)菌。在腌制一周时 间内,胡萝卜泡菜中的亚硝酸盐的含量 (填“升高”或“降低”)。 (2)泡菜腌制不当,会存留过量亚硝酸盐,所以日常生活中要多吃新鲜蔬菜,少吃泡菜和不吃存放时 间过长的剩菜或变质的蔬菜,理由是 。 (3)胡萝卜的种子含油量达13%,胡萝卜籽油具有难溶于水、挥发性强等特点,据此推测,可以采用 法制得胡萝卜籽油。 (4)胡萝卜中所含的胡萝卜素主要是-胡萝卜素,可以用它治疗维生素A缺乏症,是因为该种胡萝卜 素 ;提取的胡萝卜素粗品可
42、通过 法进行鉴定。 (5)实验小组从陈泡菜水中分离出制泡菜用的乳酸菌,可以采用 法将菌种接种到 固体培养基上。 答案答案 (1)厌氧 升高 (2)泡菜、存放时间过长的剩菜或变质的蔬菜含有亚硝酸盐,亚硝酸盐在 人体内可能转化成亚硝胺,有致癌作用 (3)水蒸气蒸馏 (4)(在人体小肠、肝脏等器官)可被氧化 成维生素A 纸层析 (5)平板划线法或稀释涂布平板 解析解析 (1)泡菜制作利用的菌种是乳酸菌,为厌氧菌;在开始腌制泡菜时,坛内环境有利于硝酸盐还 原菌的繁殖,这些细菌可以促进硝酸盐还原为亚硝酸盐,所以在腌制一周时间内,胡萝卜泡菜中的 亚硝酸盐的含量逐渐升高。(2)由于泡菜、存放时间过长的剩菜或
43、变质的蔬菜含有亚硝酸盐,而亚 硝酸盐可在人体内转化成亚硝胺,亚硝胺有毒且有致癌作用,因此日常生活中要多吃新鲜蔬菜,少 吃泡菜和不吃存放时间过长的剩菜或变质的蔬菜。(3)胡萝卜籽油具有难溶于水、挥发性强等特 点,常采用水蒸气蒸馏法提取。(4)胡萝卜中所含的胡萝卜素主要是-胡萝卜素,在人体小肠、肝脏 等器官中,-胡萝卜素可以被氧化生成维生素A,因此该种胡萝卜素可用来治疗维生素A缺乏症,鉴 定提取的胡萝卜素粗品可使用纸层析法。(5)将分离得到的乳酸菌接种到固体培养基上,可以用平 板划线法或稀释涂布平板法。 2.(2020安徽合肥二质检,37)酸奶及果汁的生产过程中常用到生物技术,请回答有关问题: (
44、1)酸奶是以牛奶为原料,经过消毒、添加有益菌发酵后,再冷却灌装的一种营养保健品。生产过 程中把温度控制在80 将鲜牛奶煮15 min,采用的是 法,不仅能有效消毒,还能 使牛奶中营养成分不被破坏。起发酵作用的微生物主要是 ,发酵中牛奶相当于其培养基, 就环境因素来说,不仅温度要适宜,还需要创造 环境。 (2)某种果汁生产过程中,如用果胶酶处理可显著增加产量,其主要原因是果胶酶水解果胶使 。 (3)人们通常从腐烂的水果中分离产果胶酶的微生物,其依据: 。为了获得高产果胶酶微生物的单菌落,通常采用的 分离方法是 。 (4)为了提高果胶酶的稳定性和处理的连续性,可采用 技术处理果胶酶,如常 用的吸附
45、法。 答案答案 (1)巴氏消毒 乳酸菌 无氧 (2)植物细胞壁及胞间层瓦解,榨取果汁变得更容易,从而提 高出汁量(产量) (3)腐烂的水果中含有较多的产果胶酶的微生物 稀释涂布平板法(或平板划线 法) (4)固定化酶 解析解析 (1)高温易破坏牛奶中的营养成分,在7075 煮30 min或在80 煮15 min,可以杀死牛奶中 的微生物,并且使牛奶中的营养成分不被破坏,这种方法称为巴氏消毒法。制作酸奶的过程中,主 要原理是乳酸菌通过无氧呼吸产生乳酸,故要提供适宜的温度和无氧环境。(2)果胶酶能够分解果 胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使细胞变得松散,榨取果汁变得更容易,也使果汁变得澄清。(3)腐 烂的水果中含大量果胶,产果胶酶的微生物分布较多,故通常从腐烂的水果中分离产果胶酶的微生 物。微生物培养中,常用稀释涂布平板法(或平板划线法)分离微生物,可获得纯净的单菌落。(4)利 用固定化酶技术将果胶酶固定在不溶于水的载体上,可提高果胶酶的稳定性,并容易与底物接触与 分离,反复利用。 3.(2020云南毕业班统一检测,37)几丁质是植物病原真菌和昆虫外骨骼的成分之一,高等动植物和 人类体内通
