2013高考生物考點預測分析： 酶的應用【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用 4.嘗試制備和應用固相酶【高考分布】注：直方圖橫軸代表高考考點 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知識仍會有所考查?！驹囶}預測】一、選擇題（共10小題） 1(2013·全國重點中學模擬)某學生進行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的課題研究。他的實驗設計如下：設置2組實驗，分別使用蛋白酶洗衣粉和復合酶洗衣粉2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、洗滌方式等全部設置相同根據(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未設置對照實驗 B無關變量設置太多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”，因此設置的2組實驗應該是：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。如果設置3組也正確，一組用普通洗衣粉作對照組，實驗組設置使用蛋白酶洗衣粉和復合酶洗衣粉。【答案】A2關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，其余無關變量如pH、溫度、攪拌時間、反應時間都應相同?！敬鸢浮緾3下列有關生物技術在實踐中的應用的敘述，正確的是()。A酶制劑和固定化酶的優(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】D4下列有關固定化酶和固定化細胞的說法正確的是()。A某種固定化酶的優(yōu)勢在于能催化一系列生化反應B固定化細胞技術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；固定化細胞技術固定的是一系列酶；固定化酶和固定化細胞都能反復使用，若條件適宜，一般不會出現(xiàn)酶的活性迅速下降問題?！敬鸢浮緾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、種類等都屬于無關變量，而無關變量的控制要相同且適宜?！敬鸢浮緾6下列制備固定化酵母細胞的步驟正確的是 ()細胞的活化配制物質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L的CaCl2溶液配制海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合固定化酵母細胞ABC D【解析】制備固定化酵母細胞的步驟為：細胞的活化；配制物質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L的CaCl2溶液；配制海藻酸鈉溶液；海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合；固定化酵母細胞?！敬鸢浮緿7(2012·南京模擬)酶制劑、固定化酶、固定化細胞已經(jīng)廣泛地應用于各個領域，下列有關敘述錯誤的是 ()A90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【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?！敬鸢浮緼8某同學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，在反應同樣時間后，再將反應液過濾同樣時間，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】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，正確的曲線應是B?！敬鸢浮緽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】B10固定化酶是從20世紀60年代迅速發(fā)展起來的一種技術。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性質(zhì)和最佳固定條件。酶活力為固定化酶催化化學反應的總效率，包括酶活性和酶的數(shù)量。圖甲、乙、丙為部分研究結(jié)果。下列有關敘述中，錯誤的是 ()A由甲圖可知，固定化酯酶比游離酯酶對溫度變化適應性更強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?！敬鸢浮緿二、非選擇題（本題共3小題）11(2012·廣州模擬)請分析回答下列有關生物技術實踐方面的問題：(1)植物組織培養(yǎng)技術基本操作的正確順序是_(填序號)。外植體消毒制備MS培養(yǎng)基接種培養(yǎng)栽培移栽ABCD(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反應過程中除DNA模板、引物、原料和酶外，還需要一定的_等條件。(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：能正確表示溫度對果膠酶活性影響的曲線是_。能正確表示pH對果膠酶活性影響的曲線是_。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_。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，該試劑與酒精反應呈現(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，檢測酒精時應用酸性重鉻酸鉀，反應呈現(xiàn)灰綠色。答案：(1)C(2)植物激素pH、溫度、光照(3)溫度、pH(4)乙乙丙重鉻酸鉀灰綠色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，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，請回答相關問題。(1)自然界中環(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)，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_進行定量測定。(3)根據(jù)測定結(jié)果，環(huán)節(jié)常選擇毛霉，則中獲得的酶是_酶。該酶至少包括_三個組分。(4)生產(chǎn)中可以滿足環(huán)節(jié)的常見菌種是_，為了確保獲得產(chǎn)物乙醇，環(huán)節(jié)要注意_，過程要注意避免_。(5)該技術雖然有廣闊的前景，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_等技術使酶能夠重復利用。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基因工程或基因突變等技術手段對產(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使酶能夠重復利用。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)某實驗小組的同學制備固定化酵母細胞的過程如下：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；配制CaCl2溶液：將無水CaCl2溶解在定量蒸餾水中，配制成一定濃度的CaCl2溶液；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；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；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：_(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(%)22.5322.5322.53X溶液(%)222333444固定化強度(g/30個)9309509901 0301 1001 1401 1701 1701 160酒精量(%)6.76.56.56.76.46.26.76.46.3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)海藻酸鈉的溶化應小火間斷加熱，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)海藻酸鈉溶解應小火間斷加熱至完全溶化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%