2013高考生物 考點預(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 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，因為酶的作用考點與必修內(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·全國重點中學(xué)模擬)某學(xué)生進行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的課題研究。他的實驗設(shè)計如下： ①設(shè)置2組實驗，分別使用蛋白酶洗衣粉和復(fù)合酶洗衣粉 ②2組實驗的洗衣粉用量、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 對這個實驗的評價，正確的是(　　)。 A．未設(shè)置對照實驗 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】　實驗課題是“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”，因此設(shè)置的2組實驗應(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驗組。如果設(shè)置3組也正確，一

3、組用普通洗衣粉作對照組，實驗組設(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驗，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行實驗 【解析】　探究果膠酶最適用量的實驗是一個對照實驗，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．固定化酵母細胞分解葡萄糖的速度要比游離酵母細胞慢 【解析】　固定化酶的優(yōu)點是易與產(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；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．固定化細胞技術(shù)一次只能固定一種酶 C．固定化酶和固定化細胞的共同點是所固定的酶都可在細胞外起作用 D．固定化酶和固定化細胞都能反復(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)；固定化細胞技術(shù)固定的是一系列酶；固定化酶和固定化細胞都能反復(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胞的步驟正確的是 (　　) ①細胞的活化?、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　④海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合?、莨潭ɑ湍讣毎? A．①③②④⑤　　　　　　 B．①②④③⑤ C．②①③④⑤ D．①②③④⑤ 【解析】制備固定化酵母細胞的步驟為：①細胞的活化；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胞混合；⑤固定化酵母細胞。 【答案】D 7．(2012·南京模擬)酶制劑、固定化酶、固定化細胞已經(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驗結(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”的實驗中，變量控制方法正確的是 (　　) A．實驗材料的污染程度屬于本研究的無關(guān)變量，實驗過程中不必考慮 B．若采用手洗法進行去污操作，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，實驗過程中必須保證各組實驗溫度相同

10、且恒定 D．水的用量和布料的大小是成正比的，實驗用的布料越大、水量越多實驗效果越好 【解析】根據(jù)實驗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，各組實驗溫度不能相同，其他的無關(guān)變量要保持適宜且相同。該實驗用的布料、水量要適中，不是布料越大、水量越多實驗效果越好。 【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 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；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?、谥苽銶S培養(yǎng)基?、劢臃N　④培養(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)中的作用的系列實驗結(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。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)的一般順序為制備培養(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　②乙?、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)某實驗小組的同學(xué)制備固定化酵母細胞的過程如下： ①活化酵母細胞：稱取定量干酵母與定量蒸餾水混合并攪拌，使酵母細胞活化； 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胞混合：將活化的酵母細胞迅速加入剛配制成的海藻酸鈉溶液中，充分攪拌混合均勻； ⑤固定化酵母細胞：用注射器以恒定的速度緩慢將海藻酸鈉和酵母細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)，固定化強度強的酵母顆粒發(fā)酵效果好，且穩(wěn)定性高、使用壽命長。某機構(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溶液進行凝膠化處理，所得到的固定化酵母顆粒的強度及在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胞，否則會殺死酵母細胞。 (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胞 (2)讓凝膠珠形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu) (3)過低 (4)固定化強度　2%　4%