高考生物一轮复习专题训练：专题27《酶的应用》（含详解）

　　时间：45分钟　满分：100分

基础组

(共70分，除标注外，每小题5分)

1．[枣强中学期中]下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是(　　)

A．酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶

B．透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化

C．棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤

D．多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层

答案　A

解析　利用酶解法和吸水涨破法使细胞解体，用于制备胞内酶，A项正确；酶的纯化和分离的方法有透析法、离心沉降法和电泳法，B项错误；纤维素酶能去除棉纺织品表面浮毛，平整织物表面，故可用添加纤维素酶的洗衣粉洗涤棉织物，C项错误；多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的最外层，保证其他酶在胃中不被破坏，D项错误。

2．[衡水二中仿真]下面围绕加酶洗衣粉进行的探究实验中，最合理的是(　　)

A．探究加酶洗衣粉的最适使用温度时，设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三组自变量

B．探究加酶洗衣粉的洗涤效果时，设置不同种类加酶洗衣粉进行相互对照

C．探究加酶洗衣粉的最适用量时，要注意控制实验中衣物污染程度、洗涤时间和方式等无关变量

D．探究不同水质对加酶洗衣粉洗涤效果的影响时，一定要设置蒸馏水的洗涤效果

答案　C

解析　探究加酶洗衣粉的洗涤效果时，实验的对照组应用普通洗衣粉洗涤；在探究不同水质对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验中，不同种类的水形成相互对照即可，生活中很少有使用蒸馏水洗衣的。

3．[枣强中学期末]酶制剂、固定化酶已广泛应用于多个领域，下列有关叙述不正确的是(　　)

A．固定化酶不能催化一系列的酶促反应

B．透析、电泳等方法常用于酶的分离与纯化

C．在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是用于胶体聚沉

D．从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性的影响大

答案　D

解析　固定化酶技术中，被固定的只是一种酶，所以不能催化一系列的酶促反应；酶的分离与纯化可采用透析、电泳等方法；海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质溶液的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠；化学结合法可能因影响酶的活性部位而影响反应效果，而吸附法是物理方法，不影响酶的分子结构。

4．[衡水二中模拟]某一实验小组欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液的发酵实验，装置如图所示，以下叙述不正确的是(　　)

A．图中标号a、b的名称分别为固定化酵母细胞、反应柱

B．实验过程一定要在无菌条件下进行

C．装置中长导管的作用是释放CO2，防止空气(杂菌)进入反应柱

D．为了效果明显，应从上端漏斗中加入高浓度的反应液

答案　D

解析　选项B正确，为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以被反复利用，实验过程一定要在无菌条件下进行；选项C正确，装置的导管长且弯曲，其作用是释放CO2，防止空气(杂菌)进入反应柱；选项D不正确，从上端漏斗中加入的反应液的浓度不能过高，因为浓度过高会使酵母细胞因失水过多而死亡。

5．[武邑中学预测]果汁生产中果胶酶能提高果汁出汁率和澄清度。为了节约成本，某工程人员在适宜的温度和pH下，利用苹果汁和一定浓度的果胶酶溶液探究果胶酶的最适用量，实验结果如图所示。下列选项中有关对实验失误可能的原因分析及改进方法描述都合理的是(　　)

A．酶促反应时间不合理；延长反应时间

B．苹果汁的用量不合理；减少用量

C．果胶酶用量不合理；减少用量

D．果胶酶体积梯度不合理；增大体积梯度

答案　C

解析　从图中无法看出反应时间对实验结果的影响，故A错误；从图中无法看出苹果汁的用量对实验结果的影响，故B错误；提高果胶酶溶液体积，果汁体积并没有增加，说明果胶酶用量不合理，应该减少用量，故C正确；从图中无法看出果胶酶体积梯度对实验结果的影响，故D错误。

6．[冀州中学仿真](15分)下图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。请回答下列问题：

(1)图1中X溶液为________，其作用是使________________。

(2)图1中制备的凝胶珠用________洗涤后再转移到图2装置中。图2发酵过程中搅拌的目的是使________________。

(3)在用海藻酸钠包埋酵母菌形成凝胶珠的过程中，加热溶解海藻酸钠时需注意用________加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液__________________后，加入酵母菌充分搅拌混合均匀。

(4)研究发现，固定化强度强的酵母颗粒发酵效果好，且稳定性高、使用寿命长。某机构利用上述装置，将2%、2.5%、3%的海藻酸钠分别利用2%、3%、4%的X溶液进行凝胶化处理，所得到的固定化酵母颗粒的强度及在28 ℃下发酵48 h后的酒精产量见表：

依照表格分析，随着X溶液浓度的增加，________增加；用于酒精发酵效果最好的海藻酸钠与X溶液浓度分别是________、________。

答案　(1)CaCl2溶液　海藻酸钠形成凝胶珠　(2)蒸馏水　培养液与酵母菌充分接触　(3)小火(或间断)　冷却至室温　(4)固定化强度　2%　4%

解析　(1)图1为固定化酵母细胞的步骤，X溶液为CaCl2溶液，作用是使胶体聚沉，即使海藻酸钠形成凝胶珠。

(2)图2为发酵过程，因为是无氧呼吸，故搅拌的目的只是增加培养液与酵母菌的接触面，而不是增加溶氧量。

(3)溶解海藻酸钠时需注意用小火或间断加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温后，再加入酵母菌充分搅拌混合均匀，以防止高温杀死酵母菌。

(4)分析表格可知，随着X溶液浓度的增加，酵母细胞的固定化强度增加，固定化强度和产酒精量都较大的海藻酸钠与X溶液浓度分别是2%、4%。

7．[武邑中学猜题](15分)为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件，科研人员研究了氯化钙浓度对固定化酵母发酵性能的影响，结果如下图。请回答：

(1)与利用游离酵母生产啤酒相比，利用固定化酵母的优点有__________________________________________。

(2)本实验结果表明，随氯化钙浓度的增大，凝胶珠机械强度增大，完整率________。

(3)结合发酵性能分析，制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为____________。当氯化钙浓度过高时，发酵液中的糖度升高，酒精度下降，发酵受到影响，原因是___________________________。

(4)用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞，溶解海藻酸钠时最好采用________的方法，以防发生焦糊。溶化好的海藻酸钠溶液应________后，再与已活化的酵母细胞充分混合。若海藻酸钠浓度过低，会导致__________________，固定效果大大降低。

答案　(1)可多次使用、便于产物分离、提高产品质量等　(2)增加　(3)2.0 mol·L－1　凝胶珠机械强度过大，通透性降低，影响糖进入颗粒内部　(4)小火或间断加热　冷却至室温　酵母细胞从颗粒中漏出

解析　(2)由曲线知，随着氯化钙浓度的增大，凝胶珠的完整率增加。

(3)氯化钙浓度为2.0 mol·L－1时，发酵产生的酒精度最高；当氯化钙浓度过高时会使凝胶珠机械强度过大，影响凝胶珠的通透性，从而影响糖进入颗粒内部。

(4)为防止发生焦糊，溶解海藻酸钠时最好采用小火或间断加热的方法；为保护活化的酵母细胞的活性，溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却到室温后再与酵母细胞混合。

8．[衡水二中期末](15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3等份，进行3组实验。甲、乙两组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。请回答下列问题：

(1)提高洗衣粉去污能力的方法有__________________。甲组在洗衣粉中加入了________。乙组在洗衣粉中加入了________。

(2)甲、乙两组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有____________________。

(3)如果甲、乙和丙3组均在水温为80 ℃时洗涤同一种污渍，请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由：_________________。

(4)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由：_______________________。

答案　(1)加酶和适当提高温度　蛋白酶　蛋白酶和脂肪酶

(2)专一性

(3)没有差异，因为高温使酶失活

(4)未运用酶的固定化技术，因为酶未固定在不溶于水的载体上，也不能重复利用

解析　(1)丙组为对照组，为了排除无关变量的干扰。清除污渍所用时间越短，说明酶的去污能力越强。通过表格数据可以看出，适当提高温度可以提高酶的催化能力。加酶后，去污效果也有明显提高。甲组能高效清除血渍而不能高效清除油渍，因此，甲组洗衣粉中加入了蛋白酶。乙组能高效清除血渍和油渍，说明乙组洗衣粉中加入了蛋白酶和脂肪酶。

(2)根据甲、乙两组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有专一性。

(3)由于高温使酶变性而失活，所以甲、乙、丙3组均在水温80 ℃时洗涤同一种污渍，洗涤效果无差异。

(4)因为酶未固定在不溶于水的载体上，也不能重复利用，因此加酶洗衣粉的生产未运用酶的固定化技术。

能力组

(共30分，每题15分)

9．[枣强中学模拟]植酸酶能将植酸磷分解为无机磷。科研人员研究了普通玉米饵料和转植酸酶基因(PTC)玉米饵料中有机植酸磷和无机磷的相对含量，及饲喂一个月后对家猪体重的影响，结果如图。

(1)家猪不能直接利用饵料中的植酸磷，这些植酸磷会随动物粪便排出，再经过微生物的________作用转变成无机磷进入湖泊后将导致________现象。

(2)植酸酶活性较高的饵料是__________________，该饵料能使家猪增重比提高的原理是_______________________________。

(3)科研人员做了如下实验。

实验饵料：普通玉米饵料，转PTC玉米饵料，混有植酸酶的普通玉米饵料，混有无机磷的普通玉米饵料

实验步骤：

①步骤1中分小组依据的原则有_________________________。

②表中Y为____________________________________________；

该实验的目的是_______________________________________。

③步骤4中应该取______________进行分析。

答案　(1)分解(呼吸)　富营养化(水华)

(2)转PTC玉米饵料　促进了植酸磷转化为无机磷(从而促进了家猪的发育)

(3)①平行重复、等量、随机、对照　②每只仔鸡饲喂普通玉米饵料100 g/d及适量外源性植酸酶　探究转PTC玉米饵料中植酸酶的作用(或：每只仔鸡饲喂普通玉米饵料100 g/d及适量外源性无机磷　探究转PTC玉米饵料中无机磷含量变化对仔鸡生长的影响)　③各组数据的平均值

解析　(1)根据题意，植酸磷随动物粪便排出后经过微生物的分解作用转变成无机磷进入湖泊，将导致水体磷含量过高而出现富营养化现象，造成水体污染。

(2)分析图形可知，普通玉米饵料比转植酸酶基因(PTC)玉米饵料中植酸磷相对含量高，但无机磷的相对含量低，说明植酸酶基因(PTC)表达产物植酸酶能促进植酸磷分解为无机磷，从而导致转植酸酶基因(PTC)玉米饵料饲喂的家猪增重比提高。

(3)①步骤1中分小组依据的原则有等量原则、平行重复原则、对照原则及随机原则。

②根据表中的实验设计推断，若实验的目的是探究转PTC玉米饵料中植酸酶的作用，甲组每只仔鸡饲喂普通玉米饵料作为对照组，乙组每只仔鸡饲喂转PTC玉米饵料作为实验组，则丙组应每只仔鸡饲喂普通玉米饵料及适量外源性植酸酶作为条件对照组；各组应遵循等量原则，所以各组每只仔鸡饲喂的饵料量应均为100 g/d。

③为使实验结果准确，应取各组数据的平均值进行分析以避免误差。

10．[衡水二中期中]现有磨浆机、烧杯、滴管、量筒、玻璃棒、漏斗、纱布、苹果、试管、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水、一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液，下表是某小组利用上述材料进行的有关实验：(“/”表示不加)

请回答下列问题：

(1)磨浆机的作用是__________________。

(2)若要验证果胶酶的作用，应把________两个烧杯同时取出并________，观察并比较____________________。预期的实验现象与结果是________________________。

(3)比较烧杯甲、丙、丁可知，____________能影响酶的活性。

(4)表中①处的内容是______________________。

(5)请设计一表格，用来记录利用上述材料“探究果胶酶的最适用量”的实验结果。

答案　(1)制取苹果泥　(2)甲与乙　过滤相同时间　果汁的体积与澄清度　甲果汁的体积多于乙，且比乙澄清　(3)pH(酸碱度)　(4)质量分数为2%的果胶酶溶液

(5)如下表：

解析　本题考查果胶酶的催化效果及果胶酶的反应需要的条件。在探究果胶酶最适用量的实验中，果胶酶的使用量是自变量，所得果汁的体积为因变量，其他条件为控制量。

(1)实验中要用磨浆机制取苹果泥。

(2)乙烧杯中没有加入果胶酶溶液，要验证果胶酶的作用，应将甲、乙两烧杯对照，观察并比较滤出果汁的体积和澄清度，甲组果汁的体积多于乙且比乙澄清。

(3)甲、丙、丁组的自变量是pH。

(4)①应为质量分数为2%的果胶酶溶液。

(5)探究果胶酶最适用量的实验中应设置多次实验，分别加入不同量的果胶酶溶液。