高二下册生物酶的研究与应用单元检测题及解析
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高二下册生物酶的研究与应用单元检测题及解析
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，满分50分)
1.下列不能表示酶活性高低的是( )
A.一定条件下所催化的某一化学反应的反应速度
B.单位时间内，单位体积中反应物减少量
C.单位时间内，单位体积中酶的变化量
D.单位时间内，单位体积中产物的增加量
解析：选C。酶活性的高低用在一定条件下，酶所催化某一化学反应的反应速度来表示，酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物减少量或产物增加量来表示。单位时间内，单位体积中酶的变化量可以影响反应速度，却不能表示酶活性的高低。
2.某同学为了验证果胶酶的作用，设计了如下实验
(1)取两个100 mL的洁净烧杯，编号为1号、2号。
(2)向两个烧杯中分别加入20 mL的苹果泥，向1号烧杯内加入2 mL的蒸馏水，向2号烧杯内加入2 mL的果胶酶。
(3)把这两个烧杯放在水浴中保温，并用玻璃棒搅拌。下面分析中正确的是( )
A.1号烧杯为实验组，2号烧杯果汁变澄清
B.2号烧杯为实验组，1号烧杯果汁变澄清
C.1号烧杯为对照组，2号烧杯果汁变澄清
D.2号烧杯为对照组，1号烧杯果汁变澄清
解析：选C。由于该实验是研究果胶酶的作用，所以加入果胶酶的烧杯为实验组，加入蒸馏水的烧杯为对照组;果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的溶液变澄清。
3.果胶酶的作用底物是果胶，下列有关叙述正确的是( )
A.果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一
B.果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖，使得浑浊的果汁变澄清
C.果胶是由半乳糖聚合而成的一种高分子化合物
D.果胶酶就是果胶分解酶的简称
解析：选A。本题考查果胶和果胶酶的组成及其作用，同时考查学生对果胶酶作用原理的理解。本知识点常和细胞壁的成分、纤维素酶等知识相联系。本题中果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的生物大分子，被果胶酶水解后的产物是半乳糖醛酸，果胶酶是一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。值得注意的是，不要把半乳糖醛酸和半乳糖混为一谈。
4.如下图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系，此曲线不能说明的是( )
A.在B点之前，果胶酶的活性和温度成正相关;之后，成反相关
B.当温度达到B点时，果胶酶的活性最高，酶的催化作用最强
C.A点时，果胶酶的活性很低，但随着温度升高，果胶酶的活性可以上升
D.C点时，果胶酶的活性很低，当温度降低时，酶的活性可以恢复上升
解析：选D。从图中可以看出随着温度的不断升高，果胶酶的活性在上升，当温度达到B点时，酶的活性达到最高;随后，随着温度的继续上升，酶的活性迅速下降。A点和C点相比，虽然酶的活性都很低，但是A点是低温条件，对酶的分子结构无影响，所以，随着温度的上升，其活性也会不断上升，C点是高温条件，当温度过高时，会破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变化。
5.有人测定了A、B、C、D四种植物体内多种酶的活性与温度的关系，结果如图表示。
根据图中的信息，你认为在25 ℃条件下竞争能力最强的生物和对温度适应范围最广的生物分别是( )
A.B和D B.B和C
C.B和A D.A和C
解析：选B。酶活性具有一定的温度范围和适宜温度，温度过高，酶会失活;低温抑制酶的活性;最适温度下，酶活性最强，生物在此温度下生活得最好，竞争力最强;酶活性的范围越大，生物的生存温度范围就越广。
6.加酶洗衣粉能够除去衣物上的奶渍和血渍，主要是因为它含有( )
A.脂肪酶 B.蛋白酶
C.淀粉酶 D.氧化酶
解析：选B。奶渍和血渍的主要成分是蛋白质，所以应考虑到洗衣粉中添加的是蛋白酶。
7.加酶洗衣粉中含有蛋白酶，不含有肽酶的原因是( )
A.肽酶制备成本太高
B.肽酶会影响蛋白酶的活性
C.衣物上的大分子蛋白质变为多肽后，很容易脱落
D.蛋白酶把蛋白质全部水解为可溶性的氨基酸
解析：选C。加酶洗衣粉中含有蛋白酶，可以将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解为小分子多肽或氨基酸，这样衣服上的污物较容易脱落，而肽酶的作用是把多肽水解为氨基酸，所以，加酶洗衣粉中没有必要加入肽酶。
8.加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作用( )A.适于低温下催化 B.具有高效性
C.具有专一性 D.需适宜的温度
解析：选D。酶催化需要一定的条件，即适宜的温度和酸碱度。加酶洗衣粉在沸水(高温)中，酶变性失活，失去催化作用。
9. 如图为四位同学选择不同温度范围进行的“探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”的实验结果，其中选择温度范围最合理的是( )
A.①
B.②
C.③
D.④
解析：选B。由图可知，①选择的温度范围过高，③、④选择的温度范围过低，都不能得到最适温度的范围。
10.市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物上的汗渍、血渍以及人体排放的蛋白质等遇到它，皆能被水解而除去。下列衣物中不能用该加酶洗衣粉洗涤的是( )
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥尼龙织品
A.①②③ B.③④⑤
C.④⑤⑥ D.②④
解析：选D。本题考查了酶的有关知识，题中的毛织品、蚕丝织品中都含有蛋白质，在蛋白酶的作用下，可以被分解。因此，不能用加酶洗衣粉来洗涤。
11.下列验证某种加酶洗衣粉需要的最适温度的实验，正确的是( )
A.取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣物，看哪一个温度中酶的效果最好
B.在不同温度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪种效果好
C.将加酶洗衣粉加入30 ℃水中，发现不如加到45 ℃水中洗涤效果好，说明45 ℃为最适温度D.将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37 ℃的水中，洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37 ℃
解析：选A。该实验的自变量为温度，在对照实验中，除了要观察的变量之外，其他变量都应保持相同，则A正确，B错误。C选项可以说明加酶洗衣粉在45 ℃时比30 ℃时洗涤效果好，但不能说明45 ℃为最适温度，C错误。37 ℃的水中，加酶洗衣粉比普通洗衣粉洗涤效果好，不能得出加酶洗衣粉的最适温度，则D错误。
12.随着生物技术的发展，酶在社会生产、生活中的应用越来越广泛。下列说法错误的是( )
A.利用酶生产某些化工产品，能显著降低能耗、减少污染，节约成本
B.“加酶洗衣粉”的洗涤效果与水温、酸碱度有关，与污物或衣物的性质无关
C.用于治疗消化不良症的肠溶多酶片含有多种消化酶，但嚼服后会失去疗效
D.要较长时间保持酶活性，各种酶制剂都应保存在低温的条件下
解析：选B。酶制剂的活性受温度、酸碱度等条件的影响，在适宜条件下洗涤效果比较好，同时污物或衣物的性质也会影响到酶活性的发挥。
13.在生产高果糖浆的过程中，所需要的酶是( )
①α-淀粉酶 ②果胶酶 ③糖化酶 ④纤维素酶 ⑤葡萄糖异构酶 ⑥麦芽糖酶
A.①②③ B.④⑤⑥
C.①③⑤ D.②④⑥
解析：选C。高果糖浆的生产流程是：在α-淀粉酶作用下，淀粉形成糊精;经过糖化酶的催化作用，糊精形成葡萄糖;在葡萄糖异构酶作用下，葡萄糖就形成了果糖。
14.下列有关利用固定化酶技术生产高果糖浆的说法不正确的是( )
A.葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成的是果糖
B.从固定化酶反应柱下端流出的只有果糖
C.高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病，对人类的健康更有益
D.酶溶解于葡萄糖溶液后，可从糖浆中回收
解析：选B。本题考查固定化酶的应用实例，反应柱下端的筛板不允许固定化酶颗粒通过，但是不影响反应物和产物的通过，因此下端流出的既有果糖，又有没反应完的葡萄糖。
15.下列图形依次表示包埋法、吸附法、交联法、包埋法的一组是( )
A.①②③④ B.④③②①
C.③①②④ D.④②③①
解析：选C。考查酶固定的方法及对每种方法的原理的理解。
16.在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是( )
A.用于调节溶液pH B.用于进行离子交换
C.用于胶体聚沉 D.用于为酵母菌提供Ca2+
解析：选C。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，其作用机理是由于盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引，形成更大的胶体颗粒，类似于人体红细胞与抗凝集素之间的凝集反应。
17.酵母细胞的活化是指( )
A.让酵母细胞恢复运动状态
B.让酵母细胞在缺水状态下休眠
C.让酵母细胞内酶活性加倍
D.让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态
解析：选D。在缺水状态下，酵母细胞处于休眠状态，在固定化之前，应先让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态，即活化。
18.下列不属于固定化酶作用的特点的是( )
A.有利于酶与产物分解
B.可以被反复利用
C.能自由出入依附的载体
D.一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应
解析：选C。本题考查固定化酶作用的特点。固定化酶由于酶被固定在不溶性的载体上，很容易与产品分离，同时酶也能反复使用，这是固定化酶的主要优点。通常固定化酶的种类单一，所以不能催化一系列酶促反应(需要一系列的酶)。
19.在废水处理中固定化细胞技术具有重要作用，用于处理含氮、氨丰富的废水的微生物通常是( )
①酵母菌 ②青霉素 ③硝化细菌 ④反硝化细菌
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
解析：选B。微生物去除氨、氮的原理是进行两个阶段的反应：好氧硝化、厌氧(缺氧)反硝化。固定化细胞技术主要优势是通过高浓度的固定细胞提高硝化和反硝化速度，使反硝化细菌保持较高的活性。
20.啤酒等放久后易产生蛋白质沉淀而使酒混浊，加入少量蛋白酶可以分解蛋白质，防止混浊，加入其他种类的酶则无济于事，这个实验可以鉴定( )
A.酶的催化作用受环境的影响
B.酶的化学本质是蛋白质
C.酶的催化作用具有高效性的特点
D.酶的催化作用具有专一性的特点
解析：选D。对蛋白质起水解作用的酶是蛋白酶，这是由酶的专一性决定的。
二、非选择题(本题共4小题，满分50分)
21.(12分)酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛(以植物为食)消化腺中提取;果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果，其实验小组取无菌烟草幼叶，切成相同大小的小片，等量放入6支试管中，试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。
试管编号项目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 蒸馏水(mL) 2 0 1 1 1 1 缓冲液(mL) 0 2 1 0.5 0.5 0.5 果胶酶液(mL) 0 0 0 0.5 0 0 蜗牛酶液(mL) 0 0 0 0 0.5 0 纤维素酶液(mL) 0 0 0 0 0 0.5 实验结果(绿色深浅程度) - - - +++ ++++ ++ (注：“+”越多表示绿色越深，“-”表示颜色无显著变化)
(1)实验过程中，需要轻摇试管，其目的是________________________________，使原生质体从叶小片中游离出来，以便观察悬浮液绿色的深浅。
(2)从绿色的深浅可推测：蜗牛酶液酶解效果最好，原因是蜗牛酶液含有________________等多种酶。该实验中__________是空白对照组，其设置意义是____________。
(3)用网筛过滤原生质体到离心管内，离心后收集沉淀物，并用______________洗涤。
(4)原生质体是否符合要求还需进行检验，其检验的方法是________________________。
解析：(1)轻摇试管的目的是为了使细胞壁与酶充分接触，提高酶解效果。(2)蜗牛酶中含丰富的纤维素酶和果胶酶，所以酶解效果好。(3)必须用等渗溶液洗涤，否则会使原生质体破裂或变形。(4)把原生质体放入低渗溶液中，如果破裂说明原生质体制备成功。
答案：(1)为了使细胞壁与酶充分接触，提高酶解效果 (2)果胶酶和纤维素酶 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 排除无关变量的干扰 (3)等渗溶液 (4)低渗涨破法
22.(12分)王小明同学设计了如图所示的实验，请根据实验过程图解，回答问题。
(1)该实验的目的是探究________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该实验的自变量是______________，因变量是____________，无关变量是____________。
(3)分析实验：该洗衣粉中的生理活性物质是________。实验甲中纱布上蛋白膜消失的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验乙中纱布上蛋白膜未消失的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查了实验分析与蛋白酶的作用原理。设计实验应该遵循单一变量原则、对照原则和等量原则，该实验中洗衣粉溶液的不同处理作为自变量，蛋白膜的消失情况与洗衣粉有关。甲组洗衣粉中含有蛋白酶，可以将纱布上的蛋白质水解，所以蛋白膜消失;乙组洗衣粉经过高温处理，酶变性失活，因而蛋白膜没有消失。
答案：(1)温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响
(2)洗衣粉溶液的不同处理 蛋白膜的消失情况 洗衣粉溶液的用量、蛋白酶的面积、试管大小及洁净程度高
(3)酶 洗衣粉中的酶催化蛋白质水解 煮沸使酶变性失活，不能水解蛋白质
23. (12分)从土壤的嗜碱性短小芽孢杆菌中首先分离选育到一株产生低温型碱性蛋白酶的高产菌株。该菌株具有嗜碱性强、不易染菌、生产性状稳定等特点。该菌产碱性蛋白酶能力强，每毫升发酵活力达9000单位(28 ℃测定)、5000单位(20 ℃测定)和18000单位(40 ℃测定)，在全国5种碱性蛋白酶的性能比较中，该蛋白酶在28 ℃下所占有酶活力比例高于同类产品，表明具有低温型酶的特性。该产品用于加酶洗衣粉，可提高去污力1～2倍，特别在常温下对血渍、奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果。
根据以上材料回答下列问题：
(1)从土壤中分离嗜碱性短小芽孢杆菌应用________(功能)培养基，从物理形态上应选用________培养基。
(2)为什么该菌株产的碱性蛋白酶的活力在不同温度下发酵活力不同?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)试分析该产品在常温下对血渍、奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果的原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若要比较添加该蛋白酶的洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果，应注意控制实验变量，请列举均衡无关变量的措施(至少三条)。
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(5)在日常生活中使用洗衣粉时，有人先用沸水溶解洗衣粉再浸泡衣物，该种方法能否用于题目中所说的加酶洗衣粉?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长，称为选择培养基，其用途是培养、分离出特定微生物;固体培养基用于微生物的分离、鉴定、活菌计数等。(2)酶的活性受温度影响，最适温度下酶的活性最高，当温度低于最适温度时，随着温度的升高其活性逐渐增强。(3)酶的专一性特点，一种酶只能催化一种或一类化学反应，血渍、奶渍的主要成分为蛋白质，蛋白酶能分解蛋白质，但不能分解其他成分。(4)实验设计方案中要考虑控制变量，以减少实验误差，增强实验可信度。控制变量可从酶作用的底物、作用的时间及作用的条件等方面采取措施。(5)酶的本质是蛋白质，遇沸水会变性失活从而失去催化蛋白质类污垢分解的功能。
答案：(1)选择 固体 (2)酶作为生物催化剂，其活力受温度影响，在最适温度下酶的活性最强 (3)酶具有专一性的特点，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，所以蛋白酶只能将血渍、奶渍等蛋白质污垢分解，对其他类型污垢不起作用 (4)①使用两种洗衣粉的量相同 ②被洗涤的布料及污渍状态相同 ③洗涤时所用水量及温度(一般为常温)相同 ④浸泡和洗涤的时间相同(答出三条即可) (5)不能。因为碱性蛋白酶的成分为蛋白质，遇高温会变性失活而失去催化功能
24.(14分)酵母菌是一种单细胞真菌，酿酒和做面包都需要酵母菌，根据所学知识回答下列问题
(1)在探究培养液中酵母菌种群的数量变化的实验中，某学生的部分实验操作过程是这样的：①从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数，记录数据;②把酵母菌培养液放置在冰箱中;③第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。请纠正该同学在实验操作过程中的错误：
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(2)下面流程图表示制备固定化酵母细胞的过程：酵母细胞活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。
①图中酵母菌活化就是________________________________________________________________________。
②影响此实验成败的关键步骤是________________________________________________________________________，
此步的操作应采用________________________。
③观察形成的凝胶珠颜色和形状：如果颜色过浅，说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④本实验所用的固定化技术是________，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)为了使培养液中的酵母菌混合均匀，在从试管中吸出培养液进行计数之前，应该将试管轻轻振荡几次;酵母菌正常生长、繁殖需要适宜的温度;本实验的目的是探究培养液中酵母菌种群数量的变化，所以应该每天取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。(2)在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态;加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一步，涉及到实验的成败;如果海藻酸钠的浓度偏低则凝胶珠的颜色偏浅;固定化细胞技术包括包埋法、化学结合法和物理吸附法，由于细胞个大，因此多采用包埋法，酶分子小，容易从包埋材料中漏出，不宜采用包埋法。
答案：(1)①将试管轻轻振荡几次，再吸取酵母菌培养液进行计数
②应将酵母菌培养液放置在适宜温度下培养
③应连续七天，每天观察、取样计数并记录数据
(2)①让酵母菌恢复正常生活状态
②配制海藻酸钠溶液 小火或间断加热
③海藻酸钠的浓度偏低
④包埋法 酶分子很小，容易从包埋材料中漏出
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