2020届高考生物一轮（新课标通用）训练检测：考点43　酶的应用和蛋白质的提取和分离 Word版含解析.pdf

考点 43 酶的应用和蛋白质的提取和分离 对应学生用书 P107 一、基础题组 1下列关于果胶酶说法正确的是 ( ) A果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素 B果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物 C果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称 D果胶酶的化学本质是蛋白质或 RNA 答案 C 解析 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、果胶酯酶等，果胶酶的化学本质是蛋白质。 2某种生物活性洗衣粉盒上印有以下资料(见下框)，对资料中的信息理解错 误的是( ) 成分：蛋白酶 0.2% 清洁剂 15% 用法：洗涤前先将衣浸于溶有洗衣粉的水中数小时，使用温水效果更佳，切 勿用 60 以上的水 A这种洗衣粉较易清除衣服上的蛋清污渍 B在 60 以上的水中，蛋白酶会失去活性 C该洗衣粉不适合洗涤丝绸面料衣物 D这种洗衣粉对衣服上油渍也能较易清除 答案 D 解析 蛋清污渍的主要成分是蛋白质，该洗衣粉中含有蛋白酶，因此这种洗 衣粉较易清除衣服上的蛋清污渍，A 正确；高温会使酶变性失活，使用该洗衣粉 时不能用 60 以上的水，说明在 60 以上的水中，蛋白酶会失去活性，B 正确； 该洗衣粉中含有蛋白酶，能水解蛋白质，因此不能洗涤毛料、丝绸等富含蛋白质 的衣料，C 正确 ； 根据酶的专一性原理可知，蛋白酶能够水解蛋白质污渍，这种洗 衣粉对衣服上油渍不易清除，D 错误。 3下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是( ) A可用包埋法制备固定化酵母细胞 B反应产物对固定化酶的活性没有影响 C葡萄糖异构酶固定前后专一性不同 D固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应 答案 A 解析 由于细胞相对于酶来说更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法 固定化，A 正确；某些反应产物可能与酶结合，致使酶的结构产生变化，从而改 变酶的催化活性，B 错误；固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上， 实现酶的反复利用，并提高酶的稳定性，酶的各项特性(如高效性、专一性和作用 条件的温和性)依然保持，C 错误；固定化细胞在多步酶促反应中发挥连续催化作 用，但不一定可以催化各种反应底物的反应，D 错误。 4已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、所 带电荷的性质和数量情况如图所示，下列有关该样品中蛋白质的分离的叙述正确 的是( ) A将样品装入透析袋中透析 12 h，若分子乙保留在袋内，则分子丙也保留在 袋内 B若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最快 C若将样品以 2000 r/min 的速度离心 10 min，分子戊存在于沉淀中，则分子 甲也存在于沉淀中 D若用 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分 子戊形成的电泳带相距最远 答案 A 解析 从图示可以看出，五种蛋白质分子量大小依次为丙丁乙戊甲， 利用透析分离时，由于丙的相对分子质量大于乙，若分子乙保留在袋内，则丙也 在袋内，A 正确；用凝胶色谱柱分离时，蛋白质相对分子质量越大，则移动速度 越快，故移动最快的为丙，B 错误 ； 由于戊的相对分子质量大于甲，当离心分离时， 戊在沉淀中，甲不一定，C 错误；用电泳分离时，由于 SDS 所带负电荷大大超过 了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间电荷差别，使电泳迁移 率完全取决于分子的大小，故相距最远的是甲和丙，D 错误。 5我国水果生产发展迅速，但由于收获的季节性强，易造成积压、腐烂变质， 为了解决上述问题且满足不同人群的需求，可以将水果加工制作成果汁、果酒、 果醋等。在果汁生产中要用到果胶酶，某生物研究小组为了探究温度对果胶酶活 性的影响，进行了如图所示实验。 (1)请将图中所示的操作进行排序：_。 (2)对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如图中曲线所示： 图中自变量是温度，除此之外还可以是_。 A酶的浓度 B苹果泥的量 C水的加入量 DpH 图中的纵坐标还可用_来表示。 实验组改变实验条件后重复做实验，得到曲线乙，两次实验中苹果汁的体 积的最高点对应的横坐标是同一位置的原因是 _。 步 骤 c 中 ， 将 两 者 分 装 在 不 同 试 管 中 进 行 恒 温 处 理 的 目 的 是 _。 (3)如表所示是某实验小组的详细实验结果： 温度/1020304050607080 苹果汁的产量 /mL 813152515121110 根据上述实验结果可知，当温度为_时苹果汁的产量最多，能不能确 定该温度就是果胶酶的最适温度？如果不能，请设计出进一步探究果胶酶的最适 温度的实验方案。 答案 (1)acdb (2)D 苹果汁的澄清度 同一种酶的最适温度是一定的， 不会因酶的浓 度、底物量不同而改变 保证底物和酶在混合时的温度是相同的 (3)40 不能 再设置多套装置，以 40 为中心，以更小的温差(如 0.5 ) 测量在更小范围的温度内的果汁的产量，果汁的产量最高的温度更接近酶的最适 温度。 解析 (1)实验顺序是准备苹果泥和配制果胶酶、苹果泥和果胶酶分别水浴保 温、苹果泥和果胶酶混合保温、过滤果汁后用量筒计量。 (2)果胶酶的活性受温度、pH 等条件的影响，而与底物的量、酶的浓度和水的 加入量没有关系；且每一种酶都有一个最适温度和最适 pH，且这两个值恒定。衡 量实验结果的指标有两个：一是果汁的量，另一个是果汁的澄清度。为了保证实 验在相应温度下进行，必须使酶和底物分别保温达到要求后再混合。在相同温度 条件下，pH、酶的浓度和底物浓度也会改变反应速率。 (3)根据表格中数据可看出，在 40 时产生的果汁量最多。要将温度确定得更 加精确，以 40 为中心，以更小的温差(如 0.5 )设置自变量。 6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。 水 温 / 1020304050 组 别 甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙 清 除 血 渍 时 间 /mi n 67668852518336347711126891167 清 除 油 渍 时 间 /mi n 93789587639182468575277769868 (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 血渍中既含蛋白质也含脂肪，油渍中只含脂肪，为加速污渍的水解， 需要加酶或适当提高温度。对比同一温度下的三组实验可知，甲加了一种酶，乙 加了两种酶。甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶具有专一性。水温为 80 时，酶 失活，因而三组实验效果没有差别。固定化酶是利用物理或化学的方法将酶固定 在某种不溶于水的载体上，可以重复利用。 7用海藻酸钠包埋固定法，将小球藻和活性污泥(含细菌)包埋，构建藻菌固 定化小球。研究该小球在富营养化水体中对 N、P 的去除效果。 (1)在藻菌固定化小球中，细菌能将污泥中的_，供 小球藻利用。 (2)实验中，需要分别对小球藻和菌体计数，来研究藻菌数量比，小球藻的计 数可用_，菌体计数可采取_法。 (3)在 海 藻 酸 钠 包 埋 过 程 中 ， 需 用 氯 化 钙 溶 液 ， 其 作 用 是 _。 (4)实验得知，去除水体中 N、P 的同时，水体的 pH 会升高，其原因可能是 _。 (5)某机构欲开展藻菌固定化小球与普通藻菌混合液的净化能力比较，其实验 思路为 _ _。 答案 (1)大分子有机物分解成无机物等 (2)血细胞计数板 稀释涂布平板 (3)使海藻酸钠胶体聚沉 (4)光合作用消耗水体中的二氧化碳等 (5)取等量的固定化藻菌小球和藻菌混合液，在温度、光照等相同的条件下， 处理等量污水，一段时间后，检测污水中的 N、P 的剩余量 解析 藻菌固定化小球中，藻、菌之间形成共生关系，细菌能将污泥中的大 分子有机物分解成小分子物质，供小球藻利用；小球藻通过光合作用产生氧气， 供细菌利用；小球藻体积很小，可用血细胞计数板计数，菌体的计数一般用稀释 涂布平板法；在包埋过程中，氯化钙的作用主要是使海藻酸钠胶体聚沉；由于藻 类光合作用消耗水体中大量的二氧化碳，所以水体的 pH 会升高；在叙述实验思路 时应包含以下要素，自变量的设置、因变量的指标变化、实验材料、条件等。 8下图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请回答下列问题： (1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，其在红细胞中的作 用体现了蛋白质具有_功能。 (2)甲装置中，B 是血红蛋白溶液，则 A 是_；乙装置中，C 溶液的作 用是_。 (3)甲装置用于_，目的是_。用乙装置分离蛋 白质的方法叫_，是根据_分离蛋白质的有效方法。 (4)用乙装置分离血红蛋白时，待_时，用试管收集 流出液，每 5 mL 收集一管，连续收集。 答案 (1)运输 (2)磷酸缓冲液 洗脱血红蛋白 (3)透析(粗分离) 去除样品中相对分子质量较小的杂质 凝胶色谱法 相对 分子质量的大小 (4)红色的蛋白质接近色谱柱底端 解析 血红蛋白能携带氧气，体现了蛋白质的运输功能。甲图是透析(粗分离) 装置图，将透析袋放入盛有 300 mL 的物质的量浓度为 20 mmol·L1的磷酸缓冲液 中(pH 为 7.0)，主要目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质。乙图是凝胶色谱 装置图，C 中液体也是 20 mmol·L1的磷酸缓冲液，其作用是洗脱血红蛋白。这种 分离蛋白质的方法叫凝胶色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效 方法。用凝胶色谱法分离各种大分子物质时，相对分子质量大的物质先洗脱出来， 然后是相对分子质量小的物质分子。待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管 收集流出液。 二、模拟题组 9(2018·南京师大附中模拟)工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞 壁以提高出汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某同学设计了如下实验： 将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在 10 水浴中恒温处理 10 min(如图 A)。 将果胶酶与苹果泥混合，再次在 10 水浴中恒温处理 10 min(如图 B)。 将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁(如图 C)。 在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量如下： 温度/1020304050607080 果汁量/mL813152515121110 根据上述实验，请分析回答下列问题： (1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中_的 水解。 (2)实验结果表明，当温度为_时果汁量最多，此时果胶酶的活性 _。当温度再升高时，果汁量降低，说明_。 (3)实验步骤的目的是_。 (4)为什么该实验能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的 高低？ _ _ _ _ _ _。 答案 (1)果胶 (2)40 最高 酶活性降低 (3)使酶和苹果泥处于同一温度条件下 (4)果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁 的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力 解析 (4)该实验中衡量结果的指标有两项，一是观察在相同的时间内，滤出 苹果汁的体积的多少，体积多说明果胶酶活性高，将果胶分解得多，使果汁更好 地流出；二是观察果汁的澄清度。 10(2018·苏常锡镇模拟)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成 分，负责血液中 O2的运输。请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题。 (1)将实验流程补充完整。 (2)凝胶色谱法的基本原理是根据_分离蛋白质的 有效方法。 (3)洗 涤 红 细 胞 的 目 的 是 去 除 _， 洗 涤 干 净 的 标 志 是 _。 (4)分离血红蛋白时，由上到下第_层是血红蛋白水溶液。 (5)下面是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入示意图，正确的加样顺序是 _。 (6)如果红色区带_，说明色谱柱制作成功。 答案 (1)血红蛋白的释放 凝胶色谱柱的装填 (2)相对分子质量的大小 (3)杂蛋白(或血浆蛋白) 离心后的上清液中没有黄色 (4)三 (5) (6)均匀一致地移动 解析 (1)对样品的处理及粗分离包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离 血红蛋白溶液、透析等步骤。凝胶色谱的操作包括凝胶色谱柱的制作，凝胶色谱 柱的装填和样品的加入和洗脱等步骤。 (2)凝胶色谱法的基本原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的。 (3)洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，洗涤干净的标志是离心后的上清液中没 有黄色出现。 (4)分离血红蛋白时，由上到下第一层是无色透明的有机溶剂，第二层是脂溶 性物质的沉淀层，第三层是血红蛋白水溶液，第四层是其他杂质的暗红色沉淀物， 即血红蛋白位于第三层。 (5)正确的加样顺序可依据样品在色谱柱及凝胶层中的渗入量进行分析，可以 得出的是。 (6)如果红色区带均匀一致，说明色谱柱制作成功。 11(2018·江苏扬州检测)某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞 进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。 (1)酵母细胞的固定采用的方法是_。 (2)请完善该实验小组的同学制备固定化酵母细胞过程的步骤： 配制氯化钙溶液时应用蒸馏水。 海藻酸钠溶液应用_加热。 海藻酸钠溶液必须_才能加入酵母细胞。 注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入_中形成_。 (3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。 为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复使用，实验过程中，一定 要在_条件下进行。 加入反应液后的操作是关闭_。 装置的长导管起到什么作用？_。 (4)试分析图中，与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母细胞相似的是( ) 答案 (1)包埋法 (2)小火或间断 冷却至室温 氯化钙溶液 凝胶珠 (3)无菌 活塞 1 和活塞 2 释放 CO2， 减小反应柱内压力并可防止其他 微生物污染 (4)D 解析 (1)制备固定化酵母细胞常用包埋法。 (2)制备固定化酵母细胞时，首先要将酵母细胞活化，即将干酵母与蒸馏水混 合并搅拌，使之活化；然后配制氯化钙溶液和海藻酸钠溶液；再将酵母细胞加入 海藻酸钠溶液；最后用注射器将海藻酸钠和酵母细胞的混合物缓慢滴入氯化钙溶 液中。 (3)酵母菌发酵需要无氧条件，因此，加入反应液后，要想得到较多的酒精， 需将活塞 1 和 2 都关闭。为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复使用， 实验过程一定要在无菌条件下进行。装置中长导管用于释放 CO2，并能防止空气 中杂菌进入反应柱。 (4)图中 A、B、C 分别表示物理吸附法、化学结合法和包埋法，D 表示包埋的 人工种子，它与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母细胞最相似。 三、高考题组 12(2018·江苏高考)下列关于酵母细胞固定化实验的叙述，正确的是( ) A用温水使海藻酸钠迅速溶解，待其冷却到室温后用于包埋细胞 B进行包埋时，用于悬浮细胞的 CaCl2溶液浓度要适宜 C注射器(或滴管)出口应尽量贴近液面以保证凝胶珠成为球状 D包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状，并具有一定的弹性 答案 D 解析 在酵母细胞固定化实验中，应该用小火、间断加热的方式使海藻酸钠 缓慢溶解， A 错误 ； 将混合液用注射器缓慢滴加到 CaCl2溶液进行固定化酵母细胞， CaCl2的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠，B 错误；注射器(或滴管)出口应与液面保 持适当的距离，以保证凝胶珠成为球状，C 错误 ； 包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色 半透明状，并具有一定的弹性，D 正确。 13(2018·江苏高考)(多选)下列关于加酶洗衣粉的叙述，错误的是( ) A洗衣粉中添加的酶通常是由微生物发酵生产而来 B洗衣粉中的蛋白酶通常会将添加的其他酶迅速分解 C在 50 热水中用加酶洗衣粉洗衣时，其中的酶会迅速失活 D加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存，不会影响其中酶的活性 答案 BCD 解析 加酶洗衣粉中加入的酶多是微生物发酵产生的，其本质与生物体内的 酶无明显差异，A 正确；洗衣粉中的蛋白酶通常不会将添加的其他酶迅速分解， 这是因为加酶洗衣粉中的酶经过了特殊的化学物质的包裹，使之与其他成分隔离， 这些酶在遇水后，包裹层分解，酶才能发挥作用，B 错误；加酶洗衣粉的 pH 值一 般不大于 10，在水温 4560 时，能充分发挥洗涤作用，因此在 50 热水中用 加酶洗衣粉洗衣时， 其中的酶不会失活， C 错误 ； 加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存， 会导致其中酶的活性降低，D 错误。 14(2017·江苏高考)固定化单宁酶应用于茶饮料加工，可消除其中的苦涩味。 下列有关叙述正确的是( ) A在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白 B化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小 C温度、pH 和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性 D酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分 答案 C 解析 透析法可除去相对分子质量较小的杂质，酶与杂蛋白都属于生物大分 子，用透析法无法分离，正确的分离方法是凝胶色谱法，A 错误；与吸附法相比， 化学结合法对酶的活性影响更大，B 错误；温度、pH 和重金属离子等因素都会对 酶活性产生影响，C 正确 ； 酶的专一性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益 成分，D 错误。 15(2017·江苏高考)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。由图中实验结果能直接得出的结论是( ) A碱性纤维素酶对污布类型 2 的去污力最强 B不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力 C碱性纤维素酶对污布类型 2、3 的去污力不同 D加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力 答案 C 解析 由于污布 1、2 所用的酶量和洗衣粉类型不同，污布 2、4 所用洗衣粉 类型不同、酶量相同，污布 2、3 所用酶量和洗衣粉类型相同，只能说明碱性纤维 素酶对污布类型 2 的去污效果比对污布类型 3 强，但不能确定对污布类型 2 的去 污力最强， A 错误， C 正确 ； 本实验中没有对同一类型的污布用不同的洗衣粉处理， 因此不能确定不同类型洗衣粉对碱性纤维素酶去污力的影响，B 错误 ； 本实验中没 有对同一污布用相同类型洗衣粉在不同酶用量情况下进行处理，不能确定加大酶 用量可以显著提高洗衣粉的去污力，D 错误。 16(2016·江苏高考)(多选)为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中 用酶洗代替传统的浮石擦洗，是目前重要的生产手段(工艺流程见下图)。下列叙述 中错误的是( ) A纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似 B在上述工艺中，为重复使用纤维素酶，可选用适当的包埋剂固定化酶 C在上述工艺中，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅 D纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素 答案 BD 解析 纤维素酶在仿旧中的作用机理是适当分解布料中的纤维素成分，洗衣 粉中添加纤维素酶的作用机理是适当分解布料中的纤维素成分使织物膨松，有利 于去污，两者作用机理相似，A 正确；酶分子较小，容易从包埋材料中漏出，一 般采用化学结合法或物理吸附法固定化酶， B 错误 ； 温度、 酸碱度会影响酶的活性， 处理时间会影响酶的作用效果，故通过调节温度、酸碱度和处理时间可控制仿旧 颜色的深浅，C 正确；纤维素分子中不含磷酸二酯键，D 错误。 17(2016·江苏高考)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 取适量凝胶球 柠檬酸钠溶液溶解 凝胶球，测定藻数量 (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，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 _； 72 96 h 间 Zn2浓 度 下 降 速 度 较 慢 的 原 因 有 _。 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(增殖)速度快 绿球藻生长(增殖)速度减慢，溶液中 Zn2浓度较低 解析 (1)实验中的海藻酸钠的作用是包埋绿球藻(包埋剂)；CaCl2的作用是与 海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)。 (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，宜采用 培养液或生理盐水来洗涤。图 1 中 1.0%海藻酸钠组培养 24 h 后，移去凝胶球，溶 液呈绿色的原因是海藻酸钠浓度过低。 (3)从图 1 看：当海藻酸钠浓度为 2.0%时，绿球藻数量比其他浓度时多，所以 要探索固定化藻对含 Zn2污水的净化作用， 宜选用浓度为 2.0%的海藻酸钠制备凝 胶球。 (4)从图 2 中看，随着培养时间的延长，空白凝胶球组的 Zn2浓度也下降，原 因是凝胶可以吸附 Zn2；从图 1 可以看出，2448 h 间绿球藻增殖速度快，从而 使得固定化藻实验组在 2448 h 间 Zn2浓度下降速度较快；7296 h 间绿球藻增 殖速度减慢，再加上培养液中 Zn2浓度较低，故 7296 h 间 Zn2浓度下降速度 较慢。 18(2015·海南高考)生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量。 回答下列相关问题： (1)某同学用三种来源的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外， 其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶酶活性的平均值并进行 比较。这一实验的目的是 _ _。 (2)现有一种新分离出来的果胶酶， 为探究其最适温度， 某同学设计了如下实验 ： 取试管 16 支，分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液，混匀，平均分为 4 组，分 别置于 0 、5 、10 、40 下保温相同时间，然后，测定各试管中的出汁量 并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有_和 _。 (3)某同学取 5 组试管(AE)分别加入等量的同种果泥，在 A、B、C、D 4 个 实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶，然后，补充蒸馏 水使 4 组试管内液体体积相同；E 组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。 将 5 组试管置于适宜温度下保温一定时间后，测定各组的出汁量。通过 AD 组 实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中，若要检测加入酶的量等于 0 而 其他条件均与实验组相同时的出汁量，E 组设计_(填“能”或“不能”)达 到目的，其原因是 _ _ _ _。 答案 (1)探究不同来源果胶酶的活性 (2)4 组的温度范围设置不合适 各组的酶促反应受两个不同温度影响 (3)不能 E 组加入蒸馏水而不是缓冲液违背了单一变量原则 解析 (1)根据题意，用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来 源不同外，其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶酶活性的平 均值并进行比较，可见实验的自变量是果胶酶的来源不同，因变量是果胶酶的活 性，所以该实验目的是探究不同来源果胶酶的活性。 (2)根据实验设计可知，该实验是探究果胶酶的最适温度，所以自变量是温度， 因变量是果胶酶的活性，用出汁量进行衡量，出汁量越多则果胶酶活性越高。该 实验方案中，温度应该在常温范围内设置系列温度梯度且梯度差值相等，所以 4 组的温度应分别设置为 15 、20 、25 、30 ；另外探究温度对酶活性的影 响时，应保证酶促反应只能在设定的温度下进行，同一实验组的反应温度只能是 一个，所以实验操作应该是将各组盛有果胶酶的试管与盛有果泥的试管分别在设 定温度下处理一定时间后再将两只试管混合才能保证实验在设定的温度下进行。 (3)根据题意，本实验的自变量是果胶酶的量，因变量是出汁量，对照实验的 设计应遵循单一变量原则和对照原则，根据实验设置，通过 AD 组实验可比较 不同实验组出汁量的差异。若要检测加入酶的量等于 0 而其他条件均与实验组相 同时的出汁量，则 E 组应加入缓冲液而不是蒸馏水，使试管中液体体积与实验组 相同，才符合实验设计应遵循的单一变量原则。 19(2015·山东高考)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，具有重要 应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下： 产乳糖酶 微生物L的筛选 产乳糖酶 微生物L的培养 乳糖酶的 提取纯化 乳糖酶的 固定化 (1)筛选产乳糖酶的微生物 L 时，宜用_作为培养基中的唯一碳源。培 养基中琼脂的作用是_。从功能上讲，这种培养基属于_。 (2)培养微生物 L 前，宜采用_方法对接种环进行灭菌。 (3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下，带电荷相 同的蛋白质电泳速度越快，说明其分子量越_。 (4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化， 可通过检测固定化乳 糖酶的_确定其应用价值。除化学结合法外，酶的固定化方法还包括 _、_、离子吸附法及交联法等。 答案 (1)乳糖 凝固剂 选择培养基 (2)灼烧 (3)小 (4)(酶)活性或：(酶)活力 包埋法 物理吸附法(注：两空可颠倒) 解析 (1)该选择培养基的唯一碳源应为乳糖，只有能利用乳糖的微生物能在 该培养基上生存，而其他微生物将因缺乏碳源而无法生存，利用这个原理可以筛 选产乳糖酶的微生物 L；固体培养基中琼脂是很好的凝固剂；从功能上讲这种培养 基属于选择培养基。 (2)接种环的灭菌宜采用灼烧法。 (3)电泳过程中若蛋白质所带电荷相同，则电泳速度只与蛋白质的分子量大小 有关，蛋白质分子量越小，电泳速度越快。 (4)固定化酶常要通过测定其活性来确定其应用价值；酶的固定化方法包括包 埋法、化学结合法、物理吸附法等。