《2022-2023學(xué)年高中生物 專題4 酶的研究與應(yīng)用 課題3 酵母細(xì)胞的固定化優(yōu)化練習(xí) 新人教版選修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022-2023學(xué)年高中生物 專題4 酶的研究與應(yīng)用 課題3 酵母細(xì)胞的固定化優(yōu)化練習(xí) 新人教版選修1(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022-2023學(xué)年高中生物 專題4 酶的研究與應(yīng)用 課題3 酵母細(xì)胞的固定化優(yōu)化練習(xí) 新人教版選修1 一、選擇題1下列說法中,哪項不是在應(yīng)用酶的過程中常遇見的一些實際問題()A酶與反應(yīng)物混合,產(chǎn)品難以提純B酶在生物化學(xué)反應(yīng)中往往難以回收C酶遇強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等條件易失活D酶作為催化劑,絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)解析:酶的作用條件比較溫和,易受溫度、酸堿度的影響;酶在生物化學(xué)反應(yīng)中與反應(yīng)物、產(chǎn)物混合在一起,很難回收,影響產(chǎn)品質(zhì)量。這些都是酶應(yīng)用過程中常遇見的一些問題。答案:D2下列關(guān)于酶和固定化酵母細(xì)胞的研究與應(yīng)用的敘述,錯誤的是()A從酶的固定方式看,吸附法比化學(xué)結(jié)合法對酶活性影響小B作為消化酶使
2、用時,蛋白酶制劑以口服方式給藥C尿糖試紙含有固定化的葡萄糖酶和過氧化氫酶,可以反復(fù)使用D將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗,目的是洗去CaCl2和雜菌解析:酶的固定方式有包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法,物理吸附法是利用吸附劑本身的表面張力對附近的分子產(chǎn)生吸附,與化學(xué)結(jié)合法相比,不會使被吸附物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生改變,所以吸附法對酶活性影響較??;消化酶在人體消化道內(nèi)發(fā)揮作用,蛋白酶制劑一般在最外面加上糖衣后通過口服方式給藥;尿糖試紙是一種由葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶和某種無色的化合物固定于濾紙上制成的酶試紙,不能反復(fù)利用;制備固定化酵母細(xì)胞時,將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗的目的是洗去CaCl2和雜菌,防止凝膠珠
3、硬度過大和雜菌污染。答案:C3下列關(guān)于固定化酶和一般酶制劑應(yīng)用效果的說法,錯誤的是()A固定化酶生物活性強(qiáng),可長久使用B一般酶制劑應(yīng)用后和產(chǎn)物混合在一起,產(chǎn)物的純度不高C一般酶制劑參加反應(yīng)后不能重復(fù)利用D固定化酶可以反復(fù)利用,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量解析:固定化酶是因為可回收重新利用而可以較長時間使用的,并不是因為生物活性強(qiáng)而可長久使用。單純從生物活性方面分析,固定化酶與一般酶制劑的活性差別不大。答案:A4下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的說法不正確的是()A與普通酶相同,固定化酶活性的發(fā)揮需要適宜的溫度和pHB固定化細(xì)胞發(fā)揮作用除了需要適宜的溫度、pH外,還需要有機(jī)營養(yǎng)的供應(yīng)C固定化酶和固定化
4、細(xì)胞的共同點是所固定的酶都在細(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,而且酶的活性不變解析:酶的活性的正常發(fā)揮都需要適宜的溫度和pH。固定化細(xì)胞發(fā)揮作用的是活細(xì)胞,活細(xì)胞發(fā)揮作用除了需要適宜的溫度、pH外,還需要有機(jī)營養(yǎng)的供應(yīng)。固定化酶所固定的酶都在細(xì)胞外起作用;固定化細(xì)胞所固定的酶有的在細(xì)胞外起作用,有的在細(xì)胞內(nèi)起作用。固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用,而且酶的活性不變。答案:C5目前,酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個領(lǐng)域,下列屬于酶應(yīng)用中面臨的實際問題的是()A酶對有機(jī)溶劑不敏感,但對高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿非常敏感B加酶洗衣粉因為額外添加了酶制劑,比普通洗衣粉更易污染環(huán)境C固定化酶可以反復(fù)利用,但
5、在固定時可能會造成酶的損傷而影響活性D酶的催化功能很強(qiáng),但需給予適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)物質(zhì)才能較長時間維持其作用解析:酶對有機(jī)溶劑也非常敏感;普通洗衣粉中含有磷,更容易污染環(huán)境;酶發(fā)揮催化作用時不需要提供營養(yǎng)物質(zhì)。答案:C6下列關(guān)于酶和細(xì)胞固定化的敘述,不正確的是()A酶分子很小,易采用包埋法固定B酶分子很小,易采用化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法固定C細(xì)胞個大,難被吸附或結(jié)合D細(xì)胞易采用包埋法固定解析:酶分子很小,易采用化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法固定;細(xì)胞個大,難被吸附或結(jié)合,易采用包埋法固定。答案:A7下列關(guān)于固定化細(xì)胞的說法,錯誤的是()A固定化細(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)B固定化酶技
6、術(shù)是固定化細(xì)胞技術(shù)的基礎(chǔ)C一般來說,細(xì)胞常采用化學(xué)結(jié)合法固定化D包埋法常用的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等解析:細(xì)胞個大,酶分子很小,個大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合,而個小的酶容易從包埋材料中漏出,所以酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定化,而細(xì)胞多采用包埋法固定化。答案:C8下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述,正確的是()A可用包埋法制備固定化酵母細(xì)胞B反應(yīng)產(chǎn)物對固定化酶的活性沒有影響C葡萄糖異構(gòu)酶固定前后專一性不同D固定化細(xì)胞可以催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng)解析:由于細(xì)胞相對于酶來說更大,難以被吸附或結(jié)合,因此多采用包埋法;某些反應(yīng)產(chǎn)物可能與酶結(jié)合,致使酶的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變
7、化,從而改變酶的催化活性;固定化酶實質(zhì)上是將相應(yīng)酶固定在不溶于水的載體上,實現(xiàn)酶的反復(fù)利用,并提高酶穩(wěn)定性,酶的各項特性保持不變;固定化細(xì)胞在多步酶促反應(yīng)中發(fā)揮連續(xù)催化作用,但如果反應(yīng)底物是大分子物質(zhì),則難以自由通過細(xì)胞膜,從而限制固定化細(xì)胞的催化作用。答案:A9下列說法不正確的是()A固定化酶和固定化細(xì)胞的方法包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法B固定化酶更適合用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法制備C由于細(xì)胞個體大,而酶分子很小,因此細(xì)胞多采用物理吸附法固定D反應(yīng)物是大分子物質(zhì)應(yīng)采用固定化酶解析:在酶和細(xì)胞的固定化技術(shù)中,通常有包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。由于酶分子小,又多帶電荷,易從多孔性物質(zhì)中漏
8、出,因此多使用化學(xué)結(jié)合法與物理吸附法制備,而細(xì)胞個體大,難以被多孔性物質(zhì)吸附或結(jié)合,因而多采用包埋法制備。答案:C10下列對配制海藻酸鈉溶液的敘述,不正確的是()A加熱制備海藻酸鈉溶液是操作中最重要的一環(huán)B海藻酸鈉的濃度涉及固定化細(xì)胞的質(zhì)量C海藻酸鈉的濃度過高,易形成凝膠珠D海藻酸鈉的濃度過低,形成的凝膠珠內(nèi)包埋細(xì)胞過少解析:海藻酸鈉的濃度過高,凝膠珠不易形成;海藻酸鈉的濃度過低,形成的凝膠珠內(nèi)包埋的細(xì)胞過少。加熱制備海藻酸鈉溶液是操作中最重要的一環(huán),因為海藻酸鈉的濃度影響固定化細(xì)胞的質(zhì)量。答案:C11下面制備固定化酵母細(xì)胞的正確步驟是()配制CaCl2溶液配制海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)
9、胞混合酵母細(xì)胞的活化固定化酵母細(xì)胞A BC D解析:制備固定化酵母細(xì)胞的正確步驟為酵母細(xì)胞的活化配制CaCl2溶液配制海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合固定化酵母細(xì)胞。答案:D12下列有關(guān)固定化酵母細(xì)胞技術(shù)的敘述,正確的是()A實驗中需要先利用蒸餾水消耗酵母細(xì)胞中的有機(jī)物B固定化酵母細(xì)胞的常用方法是吸附法,這種方法對酵母細(xì)胞活性影響最小C實驗中使用CaCl2溶液處理的目的是使酵母細(xì)胞處于感受態(tài),提高發(fā)酵效率D若最終凝膠珠的顏色泛白,可能是由于海藻酸鈉的濃度偏低解析:若海藻酸鈉濃度過低,會導(dǎo)致固定的酵母細(xì)胞數(shù)目偏少,觀察到凝膠珠的顏色淺(白色)。答案:D二、非選擇題13如圖1為人工種子生產(chǎn)過
10、程示意圖,圖2為圖1中過程的相關(guān)操作。請據(jù)圖回答。(1)圖1中,過程分別稱為_、_。(2)圖2中,包埋形成人工種子過程中,先適當(dāng)加熱使海藻酸鈉溶化,然后將溶化的海藻酸鈉溶液_,再加入_充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颉?3)若用圖2的方法“制備固定化酵母細(xì)胞”,海藻酸鈉溶液的濃度對實驗結(jié)果影響較大,若濃度過高,則_,通常評價該實驗結(jié)果主要是觀察凝膠珠的_。答案:(1)脫分化再分化(2)冷卻至室溫胚狀體(3)不易形成凝膠珠顏色和形狀14如圖1所示,探究性實驗裝置共六個,六個裝置中分別加入飽和葡萄糖溶液及兩粒凝膠珠,實驗開始時,小液滴都在C點(刻度管足夠長,瓶內(nèi)氧氣充足)。六個裝置分別在0 、15 、25 、35
11、 、45 、55 溫度下,每隔2 min后,記錄各個裝置中小液滴的位置,并且描繪出坐標(biāo)曲線圖如圖2。(1)實驗?zāi)康氖莀,自變量是_。(2)錐形瓶中氫氧化鈉溶液的作用是_,實驗中小液滴移動的方向是_,理由是_,移動的距離表示_。(3)如果在制備醋酸菌細(xì)胞的實驗中,海藻酸鈉的濃度過低,請在坐標(biāo)系中畫出實驗開始10 min后的曲線乙。(4)工業(yè)生產(chǎn)中利用固定化細(xì)胞技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn),從哪些方面可以達(dá)到延長利用固定化細(xì)胞時間的目的?(至少兩點)_。解析:(1)本實驗探究了溫度與醋酸菌發(fā)酵速度之間的關(guān)系,所以溫度是自變量。(2)NaOH溶液的作用是處理生成的醋酸和CO2,以免影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性;結(jié)果錐形瓶中
12、的氣體量減少,小液滴左移。(3)如果海藻酸鈉的濃度過低,形成的凝膠珠所包埋的醋酸菌數(shù)目就少,小液滴移動距離就短,所得曲線乙和原曲線相似,但在原曲線的下面。(4)在利用固定化細(xì)胞技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)時,要求無菌操作,同時控制好溫度和pH等。答案:(1)探究溫度與醋酸菌發(fā)酵速度之間的關(guān)系溫度(2)防止產(chǎn)生的醋酸和CO2揮發(fā)影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性左移錐形瓶中氧氣量減少,從而使壓強(qiáng)降低有氧呼吸消耗的氧氣量(3)如圖(4)無菌操作,控制好溫度和pH等15下圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作,圖2是利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵的示意圖。請回答下列問題:(1)圖1中X溶液為_,其作用是使_。(2)圖1中制備的凝膠
13、珠用_洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中。圖2發(fā)酵過程中攪拌的目的是使_。(3)在用海藻酸鈉包埋酵母菌形成凝膠珠的過程中,加熱溶解海藻酸鈉時需注意用_加熱,然后將溶化好的海藻酸鈉溶液_后,加入酵母菌充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颉?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%的海藻酸鈉分別利用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(%)22.5322.5322.53X溶液(%)222333444固定化強(qiáng)度(g/30個)9309509901 0301 1001 1401
14、1701 1701 160酒精量(%)6.76.56.56.76.46.26.76.46.3依照表格分析,隨著X溶液濃度的增加,_增加;用于酒精發(fā)酵效果最好的海藻酸鈉與X溶液濃度分別是_、_。解析:(1)圖1為固定化酵母細(xì)胞的步驟,X溶液為CaCl2溶液,作用是使膠體聚沉,即使海藻酸鈉形成凝膠珠。(2)圖2為發(fā)酵過程,因為是無氧呼吸,故攪拌的目的只是增加培養(yǎng)液與酵母菌的接觸面積,而不是增加溶氧量。(3)溶解海藻酸鈉時需注意用小火或間斷加熱,然后將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫后,再加入酵母菌充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?,以防止高溫殺死酵母菌?4)分析表格可知,隨著X溶液濃度的增加,酵母細(xì)胞的固定化強(qiáng)度增加,固定化強(qiáng)度和產(chǎn)酒精量都較大的海藻酸鈉與X溶液濃度分別是2%、4%。答案:(1)CaCl2溶液海藻酸鈉形成凝膠珠(2)蒸餾水培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸(3)小火(或間斷)冷卻至室溫(4)固定化強(qiáng)度2%4%