?分層訓練24 酶的應(yīng)用
A組 考點專練
考向一 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用
（2018·海南楓葉國際學校高二期中）某工廠利用蘋果生產(chǎn)果汁、果酒和果醋的大致工藝流程如下圖，請分析回答：
蘋果果汁果酒果醋
（1）用蘋果加工成果汁的過程中，需要加入果膠酶，果膠酶包括果膠分解酶、果膠酯酶和_________，果膠酶能夠分解果膠為______________，使渾濁的果汁變得澄清。
（2）蘋果酒是由果汁發(fā)酵產(chǎn)生的,在此過程中，發(fā)酵溫度要控制在______；果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可用______________來檢驗，該試劑與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)________色。
（3）蘋果酒在____________的作用下，經(jīng)過進一步發(fā)酵可形成蘋果醋；在此過程中，要適時向發(fā)酵液中通入空氣，原因是___________________。
（4）制作果醋時，醋酸菌在___________和糖源充足時，將糖分解成醋酸，在糖源不充足時，也可以利用__________生成醋酸。果酒制果醋的反應(yīng)式為______________________。
【答案】（1）多聚半乳糖醛酸酶 可溶性的半乳糖醛酸 （2）18～25℃ 酸性條件下的重鉻酸鉀 灰綠 （3）醋酸菌 醋酸菌是好氧細菌，發(fā)酵過程需要氧氣 （4）氧氣 酒精 C2H2OHCH3COOH+H2O
【分析】
參與果酒制作的微生物是酵母菌，其新陳代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型；果酒制作的原理：（1）在有氧條件下，反應(yīng)式如下：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量；（2）在無氧條件下，反應(yīng)式如下：C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。參與果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型；果醋制作的原理：當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷?br /> 【詳解】
（1）果膠酶包括果膠分解酶、果膠酯酶和多聚半乳糖醛酸酶，果膠酶能夠分解果膠為可溶性的半乳糖醛酸，使渾濁的果汁變得澄清。
（2）果酒發(fā)酵的原理是酵母菌的無氧呼吸，需要的適宜溫度是18～25℃；產(chǎn)生的酒精可以用酸性條件下的重鉻酸鉀進行檢測，該試劑與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。
（3）蘋果酒在醋酸菌的作用下，經(jīng)過進一步發(fā)酵可形成蘋果醋；在此過程中，要適時向發(fā)酵液中通入空氣，原因是醋酸菌是好氧菌，發(fā)酵過程需要氧氣。

（4）醋酸菌在氧氣和糖源充足時，將糖分解成醋酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿?。果酒制果醋的反?yīng)式為。
（2019·全國高三專題練習）生產(chǎn)果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相關(guān)問題：
（1）某同學用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計算各組果膠的活性的平均值并進行比較。這一實驗的目的是___________________。
（2）現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學設(shè)計了如下實驗：取試管16支，分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液，混勻，平均分為4組，分別置于0 ℃、5 ℃、10 ℃、40 ℃下保溫相同時間，然后，測定各試管中的出汁量并計算各組出汁量的平均值。該實驗溫度設(shè)置的不足之處有____________和_________________________。
（3）某同學取5組試管（A～E）分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D、4個實驗組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補充蒸餾水使4組試管內(nèi)液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實驗組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后，測定各組的出汁量。通過A～D組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。本實驗中，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，E組設(shè)計_________（填“能”或“不能”）達到目的，其原因是__________________________。
【答案】（1）探究不同來源果膠酶的活性 （2）溫度范圍設(shè)置不合適 溫度梯度設(shè)置不合理（或各組的酶促反應(yīng)受兩個不同溫度影響） （3）不能 E組加入蒸餾水而不是緩沖液違背了單一變量原則
【詳解】
（1）根據(jù)題意可知，用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，據(jù)此計算各組果膠的活性的平均值并進行比較，說明該實驗的自變量是果膠酶的來源，因變量是果膠酶的活性，所以該實驗的目的是探究不同來源果膠酶的活性。
（2）根據(jù)實驗設(shè)計可知，該實驗是探究果膠酶的最適溫度，所以自變量是溫度，因變量是果膠酶的活性，用出汁量進行衡量，出汁量越多則果膠酶活性越高。該實驗方案中，溫度應(yīng)該在常溫范圍內(nèi)設(shè)置系列溫度梯度且梯度差值相等；另外探究溫度對酶活性的影響時，應(yīng)保證酶促反應(yīng)只能在設(shè)定的溫度下進行，同一實驗組的反應(yīng)溫度只能是一個，所以實驗操作應(yīng)該是將各組盛有果膠酶的試管與盛有果泥的試管分別在設(shè)定溫度下處理一定時間后再將兩只試管混合，才能保證實驗在設(shè)定的溫度下進行。
（3）根據(jù)題意，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，則實驗的自變量是果膠酶的量，因變量是出汁量。對照實驗的設(shè)計應(yīng)遵循單一變量原則和對照原則，根據(jù)實驗設(shè)置，E組應(yīng)加入緩沖液而不是蒸餾水，才符合實驗設(shè)計應(yīng)遵循單一變量原則。
（2019·河南濮陽市·高三其他模擬）生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用十分廣泛，如果酒、果醋的制作就是生活中常見的例子。如圖A是果酒和果醋制作的實驗流程，圖B是一個果酒制果醋的發(fā)酵裝置。請分析回答：

（1）果酒和果醋發(fā)酵的微生物在代謝方式上的主要區(qū)別是________________。
（2）果醋是在圖B中___________瓶產(chǎn)生的，發(fā)酵的微生物利用的碳源主要是___________。
（3）圖A①過程是在圖B___________瓶進行的，發(fā)酵產(chǎn)物酒精要在酸性條件下用_________________來鑒定。
（4）圖B裝置實際有一個不足之處，即______________________。
（5）在食品生產(chǎn)過程中常常采用固定化技術(shù)，如要固定化生產(chǎn)果醋的微生物多采用________________。
（6）甲、乙兩位同學用稀釋涂布平板法，將生產(chǎn)果醋的菌種在同一稀釋倍數(shù)下得到以下結(jié)果：
甲同學涂布了5個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是124、135、117、141和148。取平均值133；乙同學涂布了5個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是31、178、49、169和173，取平均值120。有人認為這兩位同學的結(jié)果中，乙同學的結(jié)果可信度低，其原因是______________________。
【答案】（1）酵母菌是兼性厭氧型微生物，醋酸菌是好氧微生物 （2）乙 乙醇（葡萄糖或乙醇） （3）甲 重鉻酸鉀溶液 （4）甲瓶上沒有設(shè)置排氣口 （5）包埋法固定化 （6）乙同學的結(jié)果中，2個平板的計數(shù)結(jié)果與另3個相差懸殊，結(jié)果的重復性差
【分析】
分析圖A，果酒和果醋制作的實驗流程為：果汁→果酒→果醋、果汁→果醋；分析圖B，果酒制果醋的發(fā)酵裝置中甲密封，酵母菌進行無氧呼吸，說明制備果酒，丙裝置通入空氣，醋酸菌發(fā)酵形成果醋；培養(yǎng)基中需含有微生物生長所需要的碳源、氮源、水、無機鹽等基本營養(yǎng)成分。
【詳解】
（1）果醋發(fā)酵的微生物是醋酸菌，條件是30-35℃，持續(xù)通入無菌空氣，代謝類型是異養(yǎng)需氧型；果酒發(fā)酵的微生物是酵母菌，條件是18-25℃，初期通入無菌空氣，進行有氧呼吸大量繁殖，后期密封，無氧呼吸產(chǎn)生酒精，代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型。
（2）果醋的產(chǎn)生需要氧氣，所以是在圖B的乙瓶中產(chǎn)生，如制作流程是果汁→果酒→果醋，則醋酸菌的碳源來源于乙醇；如制作流程是果汁→果醋，則碳源來源于葡萄糖。
（3）圖A①過程是酒精發(fā)酵的過程，不需要氧氣，所以是在圖B的甲瓶中進行，酒精可以在酸性條件下用重鉻酸鉀溶液鑒定。
（4）在酒精發(fā)酵過程中，會產(chǎn)生CO2，由于甲瓶上沒有設(shè)置排氣口，可能造成瓶內(nèi)氣壓增大，沖開瓶口。
（5）由于細胞體積較大，不能使用物理吸附或化學結(jié)合，所以需要用包埋法固定化。
（6）計數(shù)時需要選擇菌落數(shù)在30-300之間進行計數(shù)，而乙同學的結(jié)果中，2個平板的計數(shù)結(jié)果與另3個相差懸殊，結(jié)果的重復性差，所以其可信度低。

考向二 探究加酶洗衣粉的洗滌效果
（2020·全國高三專題練習）某研究小組為探究市售的一種含堿性蛋白酶的洗衣粉使用的最適溫度，設(shè)計了相關(guān)實驗，實驗裝置及實驗結(jié)果如下圖所示，回答下列問題：

（1）與普通洗衣粉相比，含堿性蛋白酶的洗衣粉能更好地清除衣物上的血漬和奶漬，其原理是堿性蛋白酶能將血漬和奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的_____，使污跡容易從衣物上脫落；同樣的道理，____________________也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)，使加酶洗衣粉具有更好的去污能力。
（2）在實驗過程中，可通過直接測定___________（指標）來表示該洗衣粉中酶的催化效率。為縮短酶催化反應(yīng)的時間，你認為可以采用的方法是__________。（寫出一種即可）
（3）由圖可知，在0℃和75℃時，酶的催化效率都為0，但當恢復到最適溫度時，只有0℃下的酶能恢復催化活力，其原因是______________。
（4）工業(yè)生產(chǎn)中，若要將酶固定化，一般_____（填適宜或不適宜）采用包埋法，其原因是_____；與使用游離酶相比，使用固定化酶的優(yōu)點是__________。
【答案】（1）氨基酸或小分子的肽 脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶 （2）蛋白質(zhì)塊存在時間的長短 適當增加酶的濃度（或使用量或?qū)⒌白詨K切成小塊） （3）0℃時，酶結(jié)構(gòu)未被破壞，當恢復到最適溫度時酶能恢復催化活力；75℃時，酶結(jié)構(gòu)被破壞，當恢復到最適溫度時酶不能恢復催化活力 （4）不適宜 酶分子很小，容易從包埋物中漏出 酶不易失活，可以重復利用；酶既能與反應(yīng)物接觸，又容易與產(chǎn)物分離等
【分析】
1．酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物。絕大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，極少數(shù)酶是RNA，酶的催化具有高效性（催化效率遠遠高于無機催化劑）、專一性（一種酶只能催化一種或一類化學反應(yīng)的進行），需要適宜的溫度和pH值，在最適條件下酶的催化活性是最高的，低溫可抑制酶的活性，隨著溫度的升高，酶的活性可以逐漸恢復，高溫、過酸、過堿，可以使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，酶永久性的失活。
1.固定化酶表現(xiàn)的優(yōu)點為：可以較長時間內(nèi)多次使用，酶的穩(wěn)定性高；反應(yīng)后，酶與底物和產(chǎn)物易于分開，易于純化，產(chǎn)品質(zhì)量高；反應(yīng)條件易于控制；酶的利用率高；比水溶性酶更適合于多酶反應(yīng)。
【詳解】
（1）與普通洗衣粉相比，含堿性蛋白酶的洗衣粉能更好地清除衣物上的血漬和奶漬，原因是血漬和奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)在堿性蛋白酶的催化下能水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污跡容易從衣物上脫落；根據(jù)酶的專一性可知脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)，使加酶洗衣粉具有更好的去污能力。
（2）根據(jù)題意可知，洗衣粉中酶的催化效率可通過直接測定蛋白質(zhì)塊存在時間的長短（蛋白塊消失的快慢）來表示，若要縮短酶催化反應(yīng)的時間，則應(yīng)設(shè)法提高酶促反應(yīng)速率，影響酶促反應(yīng)速率的因素有溫度、pH、酶濃度等，但題目中顯示反應(yīng)已經(jīng)在適宜溫度條件下進行了，則可行的做法是適當增加酶的濃度（或使用量）。
（3）由圖可知，在0℃和75℃時，酶的催化效率都為0，但當恢復到最適溫度時，只有0℃下的酶能恢復催化活力，原因是0℃時，酶結(jié)構(gòu)未被破壞，當恢復到最適溫度時酶能恢復催化活力、而在75℃時，酶結(jié)構(gòu)已經(jīng)被破壞而且不可恢復，所以即使恢復到最適溫度，也酶不能恢復其催化活力
（4）工業(yè)生產(chǎn)中，若要將酶固定化，一般不適宜采用包埋法，其原因是酶分子很小，容易從包埋物中漏出；與使用游離酶相比，固定化酶有以下優(yōu)點，不易失活，可以重復利用；酶既能與反應(yīng)物接觸，又容易與產(chǎn)物分離等。
（2020·全國高三專題練習）纖維素類物質(zhì)是地球上產(chǎn)量巨大而又未得到充分利用的可再生資源。纖維素酶是一組能夠降解纖維素生成葡萄糖的酶的總稱， 在食品、飼料、醫(yī)藥、紡織、洗滌劑和造紙等眾多的工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用價值。請分析回答下列問題：
（1）纖維素酶是由至少3種組分組成的復合酶，其中 _____________酶可將纖維二糖分解成葡萄糖。
（2）用凝膠色譜將纖維素酶與其它雜蛋白分離時，先洗脫下來的是相對分子質(zhì)量較___________填“大”或“小”）的蛋白質(zhì)。對生產(chǎn)的纖維素酶進行初步檢測，常用SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳，其中SDS的作用是 ______________ 。
（3）與一般酶制劑相比，固定化酶的突出優(yōu)點是 ______________ ，還能被反復利用。若將纖維素酶進行固定，一般不采用包埋法，原因是 _____________。
（4）研究發(fā)現(xiàn)洗衣粉中纖維素酶的作用是使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深處的污垢能夠與洗衣粉充分接觸，達到更好的去污效果。
①為探究纖維素酶洗衣粉的去污效能，應(yīng)該選用污染狀況相同的_____________（填“淺色棉布”或“淺色絲綢”）。
②已知某種含纖維素酶的洗衣粉的適宜洗滌溫度范圍是25-45℃，利用①所選的污布進一步探究該種含纖維素酶洗衣粉的最適溫度，請補充實驗思路：
實驗思路：在25-45℃范圍內(nèi)設(shè)置 ______________ 的清水，各組清水中均加入適量且等量的含纖維素酶洗衣粉，將污染狀況相同的所選的污布分別在不同溫度的水中進行洗滌，洗滌強度等其他條件相同且適宜，觀察并記錄 ___________________________________。
【答案】（1）葡萄糖苷 （2） 大 使蛋白質(zhì)完全變性，掩蓋不同蛋白質(zhì)間的電荷差別，從而使電泳結(jié)果只取決于分子的大小 （3）既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離 酶分子較小，容易從包埋材料中漏出來 （4）淺色棉布 等溫度梯度 各組淺色棉布洗凈所需的時間（或者相同的時間里污布污染程度的消退情況）
【分析】
1、纖維素的單體是葡萄糖，纖維素酶能夠?qū)⒗w維素范圍葡萄糖。纖維素酶是一種復合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。纖維素分解菌可以用剛果紅染液進行鑒別，能夠產(chǎn)生透明圈的菌落就是纖維素分解菌。
2、凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量大小分離蛋白質(zhì)的有效方法，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)容易進入凝膠內(nèi)部的通道，路程長，移動的速度慢，相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)不容易進入凝膠內(nèi)部的通道，路程短，移動的速度快。
3、固定化酶：固定化酶是指用物理學或化學的方法將酶與固相載體結(jié)合在一起形成的仍具有酶活性的酶復合物．在催化反應(yīng)中，它以固相狀態(tài)作用于底物，反應(yīng)完成后，容易與水溶性反應(yīng)物和產(chǎn)物分離，可被反復使用。
【詳解】
（1）纖維素酶包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶、其中C1酶和CX酶將纖維素分解成纖維二糖，而葡萄糖苷酶可以將纖維二糖分解成葡萄糖。
（2）根據(jù)分析，在用凝膠色譜將纖維素酶與其它雜蛋白分離時，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)容易進入凝膠內(nèi)部的通道，路程長，移動的速度慢，相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)不容易進入凝膠內(nèi)部的通道，路程短，移動的速度快，所以先洗脫出來的是分子量較大的蛋白質(zhì)。SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳，SDS可以使蛋白質(zhì)完全變性，掩蓋不同蛋白質(zhì)間的電荷差別，從而使電泳結(jié)果只取決于分子的大小。
（3）固定化酶的突出優(yōu)點是既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離；酶一般不同包埋法，因為酶分子質(zhì)量較小，容易容易從包埋材料中漏出來。
（4）①由于絲綢的主要成分是蛋白質(zhì)，而棉布的成分是纖維素，所以選擇污染狀況相同的淺色棉布。
②實驗?zāi)康氖翘骄吭摲N含纖維素酶洗衣粉的最適溫度，所以自變量是溫度，因變量是洗滌效果，其余為無關(guān)變量。
實驗思路：在25-45℃范圍內(nèi)設(shè)置等溫度梯度的清水，各組清水中均加入適量且等量的含纖維素酶洗衣粉，將污染狀況相同的所選的污布分別在不同溫度的水中進行洗滌，洗滌強度等其他條件相同且適宜，觀察并記錄各組淺色棉布洗凈所需的時間（或者相同的時間里污布污染程度的消退情況）。

（2020·四川遂寧市·射洪中學高三月考）皂角又名皂角樹，生長旺盛，雌樹結(jié)莢（皂角）能力強。皂角是醫(yī)藥食品、保健品、化妝品及洗滌用品的天然原料，具有很高的經(jīng)濟價值?；卮鹣铝袉栴}：
（1）皂莢中含有大量的皂素，具有較高的藥用價值。若要提高萃取的產(chǎn)量和品質(zhì)，可采取的措施是__________、_________。其一般不采用水中蒸餾法提取的原因是_________。
（2）皂素是一種表面活性劑，在沒有洗衣粉之前，人們常用皂角洗衣服、洗頭發(fā)等?，F(xiàn)在家庭使用的都是工業(yè)生產(chǎn)的加酶洗衣粉或洗衣液，目前常用的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和_________酶；若要固定化這些酶宜采用的方法是_________。
（3）皂角種子中含有豐富的蛋白質(zhì)，其中含有合成人體蛋白質(zhì)必需的氨基酸。提取皂角種子中的蛋白質(zhì)時，一般分為_________、粗分離、純化和純度鑒定四步。鑒定蛋白質(zhì)可采用電泳法，其依據(jù)的原理是_________。
【答案】（1）適當延長萃取時間 提高溫度 水中蒸餾法容易產(chǎn)生原料焦糊的問題 （2）纖維素 化學結(jié)合法和物理吸附法 （3）樣品處理 不同分子因帶電性質(zhì)、分子大小和形狀不同，而產(chǎn)生不同的遷移速度，從而將樣品中各種分子分離
【分析】
植物芳香油的提取方法：蒸餾法、壓榨法和萃取等。
（1）蒸餾法：芳香油具有揮發(fā)性。把含有芳香油的花、葉等放入水中加熱，水蒸氣能將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來，形成油水混合物；冷卻后，油水混合物又會重新分成油層和水層，除去水層便得到芳香油，這種提取方法叫蒸餾法。根據(jù)蒸餾過程中原料放置的位置的標準，將水蒸氣蒸餾法劃分為水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾。有的原料不適用水蒸氣蒸餾法，因為水中蒸餾會導致原料焦糊和有效成分被水解等問題。
（2）萃取法：這種方法需要將新鮮的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸點的有機溶劑中，使芳香油充分溶解，然后蒸去低沸點的溶劑，剩下的就是芳香油。
（3）壓榨法：在橘子、檸檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量較多，可以用機械壓力直接榨出，這種提取方法叫壓榨法。植物芳香油的蒸餾提取過程：浸泡、加熱蒸餾、乳濁液的分離。
固定化酶和固定化細胞技術(shù)是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學結(jié)合法和物理吸附法。一般來說，酶更合適采用化學結(jié)合和物理吸附法固定化，而細胞多采用包埋法固定化。這是因為細胞體積大，而酶分子小；體積大的細胞難以被吸附或結(jié)合，而體積小的酶容易從包埋材料中漏出。
電泳利用了待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。
【詳解】
（1）提高萃取的產(chǎn)量和品質(zhì)，可采取的措施是適當延長萃取時間和提高溫度。為避免出現(xiàn)原料焦糊和有效成分被水解等問題，一般不采用水中蒸餾法對皂角進行提取。
（2）目前常用的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶，固定化酶常采用化學結(jié)合法和物理吸附法，因為酶分子小，容易被吸附，而體積大的細胞難以被吸附或結(jié)合，通常用包埋法固定細胞，而而體積小的酶容易從包埋材料中漏出。
（3）提取蛋白質(zhì)的步驟：樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定。鑒定蛋白質(zhì)可采用電泳法，其依據(jù)的原理是利用了待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。

考向三 固定化酶和固定化細胞
（2019·浙江高三二模）“爆爆蛋”又叫海藻魔豆，味道Q彈爽滑，輕咬外皮“噗嗤”流出香甜的果汁，深受消費者喜愛。目前作為食品添加劑廣泛應(yīng)用于果汁、奶茶、冷飲、雪糕、沙拉、甜品等食物中。下圖是“爆爆蛋”制作流程，請回答下列問題：

注：海藻酸鈉作為成膜劑，可與多價陽離子（主要應(yīng)用Ca2＋）反應(yīng)形成凝膠。
（1）利用果膠酶和果膠甲酯酶制備的果汁比鮮榨果汁更加澄清的原因是_________。有些微生物，如黑曲霉、_________等都可用于生產(chǎn)果膠酶。_________是消除污染雜菌的通用方法，也是用于篩選高產(chǎn)果膠酶的優(yōu)質(zhì)菌種的最簡便方法之一。
（2）對高產(chǎn)果膠酶的優(yōu)質(zhì)菌種（好氧菌）進行擴大培養(yǎng)時，可將其接種到液體培養(yǎng)基中并混勻，然后分為甲、乙兩組。甲組進行靜置培養(yǎng)，乙組進行振蕩培養(yǎng)，推測_________組優(yōu)質(zhì)菌種生長速度快，理由是________________、_________________。
（3）本流程中果汁顆粒的固定化方法是_________。若“爆爆蛋”的口感偏硬，咬不動，可能的原因是___________________。
【答案】（1）果膠能被分解成可溶性的半乳糖醛酸 蘋果青霉 單菌落的分離 （2）乙 振蕩可提高培養(yǎng)液的溶解氧含量 振蕩可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸 （3）包埋法 海藻酸鈉溶液濃度過高/CaCl2 溶液濃度過高
【分析】
固定化酶技術(shù)和固定化細胞技術(shù)是利用物理或化學方法將酶活細胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學結(jié)合法和物理吸附法。
果膠酶能分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層，使榨取果汁變得更容易，而果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得渾濁的果汁變得澄清。
【詳解】
（1）果膠酶和果膠甲酯酶可將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，使果汁更加澄清。黑曲霉、蘋果青霉等都可用于生產(chǎn)果膠酶。消除污染雜菌常通過單菌落的分離。
（2）由于高產(chǎn)果膠酶的菌種是好氧菌，而振蕩可提高培養(yǎng)液的溶解氧含量，并可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，故乙組優(yōu)質(zhì)菌種的生長速度更快。
（3）果汁顆粒較大，結(jié)合題目信息可知，果汁顆粒用海藻酸鈉進行固定，故此處采用的是包埋法進行固定。若海藻酸鈉溶液濃度過高，會導致“爆爆蛋”的口感偏硬，咬不動。
（2020·浙江杭州市·高二月考）請回答下列關(guān)于固定化酶和細菌培養(yǎng)實驗的問題：
（1）某興趣小組欲利用固定化酶進行酶解淀粉的實驗，分組見表。
組別
固定化酶柱長度（cm）
淀粉溶液的流速（mL·min-1）
甲
10
0.3
乙
10
0.5
丙
15
0.3
丁
15
0.5

將吸附了-淀粉酶的石英砂裝入柱中后，需用蒸餾水充分洗滌固定化酶柱，以除去_________________。按上表分組，將配制好的淀粉溶液加入到固定化酶柱中，然后取一定量的流出液進行KI-I2檢測，若流出液呈紅色，表明有________________生成；若各組呈現(xiàn)的顏色有顯著差異，則流出液中淀粉水解產(chǎn)物濃度最高的是_____________組。
（2）下列關(guān)于上述固定化酶實驗的敘述，錯誤的是_____________。
A．固定化酶柱長度和淀粉溶液流速決定了酶柱中酶的含量
B．淀粉溶液流速過快會導致流出液中含有淀粉
C．各組實驗所用的淀粉溶液濃度應(yīng)相同
D．淀粉溶液的pH對實驗結(jié)果有影響
（3）現(xiàn)有一份污水樣品，某興趣小組欲檢測其中的細菌數(shù)，進行以下實驗。將一定量的污水樣品進行濃度梯度稀釋。取適量不同稀釋度的稀釋液，用______________法分別接種于固體平面培養(yǎng)基上，經(jīng)培養(yǎng)后進行計數(shù)。該實驗應(yīng)注意，接種前，從盛有_____________的容器中將玻璃刮刀取出，放在酒精燈火焰上灼燒，冷卻后待用；分組時，需用_____________作為對照。
（4）在上述細菌培養(yǎng)實驗中進行計數(shù)時，應(yīng)計數(shù)的是接種了______________。
A．各個稀釋度樣品的培養(yǎng)基上的細菌數(shù)
B．合理稀釋度樣品的培養(yǎng)基上的細菌數(shù)
C．各個稀釋度樣品的培養(yǎng)基上的菌落數(shù)
D．合理稀釋度樣品的培養(yǎng)基上的菌落數(shù)
【答案】（1）未吸附的α-淀粉酶 糊精 丙 （2） A （3）涂布分離 70%酒精 未接種的培養(yǎng)基 （4）D
【分析】
①分析表中信息：利用固定化酶進行酶解淀粉的實驗，自變量是固定化酶柱的長度、淀粉溶液的流速，因變量是淀粉的水解產(chǎn)物糊精，可利用糊精遇KI-I2溶液顯紅色的原理對因變量進行檢測；實驗過程中，淀粉溶液的濃度等無關(guān)變量應(yīng)控制相同且適宜。α-淀粉酶的固定化過程中，由于α-淀粉酶不是100%地被吸附在石英砂上，因此需用蒸餾水洗去未吸附在石英砂上的α-淀粉酶。固定化酶柱越長、淀粉溶液流速越慢，酶促反應(yīng)越徹底，生成的淀粉的水解產(chǎn)物越多。②對微生物進行計數(shù)，可采用涂布分離法進行接種，在操作過程中需防止雜菌污染。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個菌落。為了檢測培養(yǎng)基滅菌是否合格，可隨機取若干滅菌后的未接種的培養(yǎng)基作為對照。
【詳解】
（1）由于裝入柱中的石英砂上含有未吸附的α-淀粉酶，所以需用蒸餾水充分洗滌，以免影響實驗結(jié)果；淀粉酶催化淀粉水解生成糊精，糊精與KI-I2反應(yīng)呈紅色；酶與底物反應(yīng)時間越長，產(chǎn)生的產(chǎn)物越多；丙組固定化酶柱最長、淀粉溶液的流速最慢，說明固定化酶與淀粉接觸時間最長，淀粉水解產(chǎn)物的濃度最高。
（2）固定化酶柱長度和淀粉溶液的流速決定了酶與淀粉溶液反應(yīng)的時間，不能決定酶柱中酶的含量，A錯誤；若淀粉溶液流速過快，則反應(yīng)不充分，會使部分淀粉未進行反應(yīng)即流出，B正確；根據(jù)實驗設(shè)計的等量原則，四組實驗所用的淀粉溶液濃度應(yīng)相同，C正確；酶的活性受pH影響，D正確。
（3）對細菌進行計數(shù)時，應(yīng)用涂布分離法對細菌進行接種，培養(yǎng)后根據(jù)菌落數(shù)進行計數(shù)；接種前玻璃刮刀需先用70%的酒精溶液進行消毒，然后放到酒精燈上灼燒滅菌；為排除培養(yǎng)基本身對實驗結(jié)果的影響，應(yīng)用未接種的培養(yǎng)基在相同條件下培養(yǎng)作為對照。
（4）若培養(yǎng)液稀釋不充分，則接種后培養(yǎng)基上的菌落會連成一片，不宜計數(shù)，所以應(yīng)選擇合理稀釋度樣品的培養(yǎng)基進行計數(shù)，D項符合題意。

（2019·全國高三專題練習）（1）在工業(yè)生產(chǎn)中，為提高酶的使用效率和產(chǎn)品純度，一般需要將酶進行固定化處理：利用石英砂固定a-淀粉酶的方法屬于_______________。
A．吸附法 B．共價偶聯(lián)法
C．交聯(lián)法 D．包埋法
（2）一定濃度的淀粉溶液流經(jīng)a-淀粉酶固化柱后，被水解成________，遇碘顯___________色。
（3）a-淀粉酶可以通過枯草桿菌發(fā)酵生產(chǎn)，以下是利用誘變育種方法培育獲得產(chǎn)生較多淀粉酶的菌株的主要實驗步驟（原理：菌株生長過程可釋放淀粉酶分解培養(yǎng)基中的淀粉，在菌落周圍形成透明圈）。
第一步：將枯草桿菌菌株接種到_____________培養(yǎng)基中進行擴大培養(yǎng)。
第二步：將枯草桿菌菌株分成兩組，A組用____________處理，B組不作處理（作對照）。
第三步：制備多個含淀粉的固體培養(yǎng)基。
第四步：將A、B組分別稀釋后，分別在含淀粉的固體培養(yǎng)基上利用______________法分離，適宜條件下培養(yǎng)得到單菌落。
第五步：觀察A、B組各菌落周圍的_______________。
實驗結(jié)果預(yù)期：根據(jù)誘發(fā)突變率低的特點，預(yù)期_______________。根據(jù)誘發(fā)突變不定向性的特點，預(yù)期_______________。
【答案】（1）A （2）糊精 紅 （3）液體 誘變劑 涂布分離 透明圈大小 A組多數(shù)菌落周圍的透明圈與B組差異不顯著 A組有少數(shù)菌落周圍的透明圈比B組明顯小，有少數(shù)比B組明顯大（或A組透明圈大小不一，B組較一致）
【分析】
固定化α-淀粉酶，所采用的方法為吸附法，即將α－淀粉酶固定在石英砂上；α-淀粉酶可催化淀粉水解為糊精，糊精遇碘顯紅色。液體培養(yǎng)基是擴大培養(yǎng)的常用手段。利用涂布分離法接種微生物，經(jīng)過培養(yǎng)可獲得單菌落，便于計數(shù)。利用誘變育種的方法來培育產(chǎn)生較多α-淀粉酶的菌株，依據(jù)對照實驗遵循的原則可知，對實驗組應(yīng)施以誘變劑處理。由實驗原理可知，菌落周圍出現(xiàn)的透明圈的大小反映了菌株產(chǎn)生α-淀粉酶能力的強弱。依據(jù)基因突變的低頻率和不定向性的特點可知，實驗組只有少數(shù)菌株發(fā)生突變，而且突變的菌株產(chǎn)生α-淀粉酶的能力，有的增強，有的減弱。
【詳解】
(1) 以石英砂為介質(zhì)，吸附固定α-淀粉酶的方法屬于A選項所示的吸附法。
(2) 淀粉在α-淀粉酶的催化下被水解為糊精；糊精遇碘顯紅色。
(3) 一般用液體培養(yǎng)基對微生物進行擴大培養(yǎng)。利用誘變育種的方法誘導枯草桿菌發(fā)生突變，進而獲得產(chǎn)生較多α-淀粉酶的菌株，實驗組（A組）需用誘變劑處理，對照組（B組）不作處理。對于稀釋后的A、B組培養(yǎng)液，應(yīng)用涂布分離法分別接種在含淀粉的固體培養(yǎng)基上進行分離。枯草桿菌產(chǎn)生的α-淀粉酶可催化培養(yǎng)基中的淀粉分解，導致菌落的周圍形成透明圈，透明圈越大，說明枯草桿菌產(chǎn)生a-淀粉酶的能力越強，而淀粉未分解的部位則不出現(xiàn)透明圈，所以應(yīng)觀察A、B組各菌落周圍的透明圈大小。誘變育種的原理是基因突變，由于基因突變率低，所以A組出現(xiàn)的產(chǎn)生較多α-淀粉酶的菌株很少，A組多數(shù)菌落周圍的透明圈與B組差異不顯著；又因為基因突變具有不定向性的特點，發(fā)生突變的枯草桿菌產(chǎn)生α-淀粉酶的能力可能增強，也可能減弱，因此A組有少數(shù)菌落周圍的透明圈明顯小于B組，也有少數(shù)菌落周圍的透明圈明顯大于B組，即A組中的透明圈大小不一，B組較一致。

B組 專題綜合練
1．（2020·汪清縣汪清第六中學高二月考）下列關(guān)于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的敘述，合理的是
A．先用熱水溶解洗衣粉，再將水溫調(diào)節(jié)到最適溫度
B．實驗的觀察指標可以是相同洗滌時間內(nèi)污漬的殘留程度
C．相同pH時加酶洗衣粉洗滌效果好于普通洗衣粉
D．衣物質(zhì)地和洗衣粉用量不會影響實驗結(jié)果
【答案】B
【分析】
分析題干信息可知，該實驗的目的是“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”，因此實驗的自變量是洗衣粉的種類，溫度、洗衣粉的濃度、試驗用布料和污物及污染程度、洗滌的方式和洗滌時間等屬于無關(guān)變量，無關(guān)變量應(yīng)該保持一致且適宜，實驗的因變量是洗滌效果。
【詳解】
A、熱水溶解洗衣粉時可能會因為溫度過高影響酶的活性，A錯誤；
B、實驗的因變量是洗滌效果，可以用相同洗滌時間內(nèi)污漬的殘留程度表示，B正確；
C、加酶洗衣粉的洗滌效果受pH影響較大，普通洗衣粉受PH影響較小，因此相同pH時加酶洗衣粉洗滌效果不一定好于普通洗衣粉，C錯誤；
D、衣物質(zhì)地和洗衣粉用量會影響實驗結(jié)果，水量的多少也會影響實驗結(jié)果，因此在實驗過程中應(yīng)該保持一致，D錯誤。
故選B。
2．（2020·秦安縣第一中學高二期末）下列關(guān)于“酵母細胞的固定化技術(shù)”實驗的敘述，正確的是（ ）
A．活化酵母時，將適量干酵母與蒸餾水混合并攪拌成糊狀
B．配制CaCl2 溶液時，需要邊小火加熱邊攪拌
C．將海藻酸鈉溶液滴加到CaCl2 溶液時，凝膠珠成形后應(yīng)即刻取出
D．海藻酸鈉溶液濃度過高時凝膠珠呈白色，過低時凝膠珠易呈蝌蚪狀
【答案】A
【詳解】
活化酵母時，將適量干酵母與蒸餾水混合，并攪拌成糊狀，A正確；配制CaCl2溶液時，不需進行加熱，B錯誤；CaCl2溶液使酵母細胞可以形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，固定在凝膠珠中，需要一段時間，時間不宜過短或過長，C錯誤；海藻酸鈉溶液濃度過低時凝膠珠呈白色，過高時凝膠珠易呈蝌蚪狀，D錯誤。
3．（2019·吉林延邊朝鮮族自治州·延邊二中高二月考）下列有關(guān)酶的敘述,錯誤的是（ ）
A．果膠酶是一類酶的總稱,探究果膠酶的最適溫度時,需將底物和酶分別在同等溫度下處理后再混合
B．低溫和高溫對酶活性的影響是相同的,而過酸、過堿對酶活性的影響是不同的
C．探究果膠酶的最適溫度和最適pH實驗中應(yīng)嚴格控制酶作用時間
D．在果膠酶溶液中加入雙縮脲試劑可發(fā)生紫色反應(yīng)
【答案】B
【解析】
【分析】
酶是活細胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA；酶具有高效性、專一性，同時受溫度、pH值的影，低溫使酶的活性降低或暫時失去，但不破壞其結(jié)構(gòu)；而高溫、過酸和過堿對酶活性的影響是相同的，都是使酶的結(jié)構(gòu)破壞，活性喪失。
【詳解】
探究果膠酶的最適溫度時，為使實驗更準確，需將底物和酶分別在同等溫度下處理后再混合，A正確；低溫使酶的活性降低但不會破壞酶的結(jié)構(gòu)，高溫、過酸和過堿都會破壞酶的結(jié)構(gòu)而使酶失活，B錯誤；探究果膠酶的最適溫度和最適pH實驗中，酶的作用時間屬于無關(guān)變量，應(yīng)該嚴格控制，C正確；果膠酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，與雙縮脲試劑可以產(chǎn)生紫色反應(yīng)，D正確。
4．（2019·石河子第二中學高二月考）制作葡萄酒時，在部分發(fā)酵液中加入果膠酶處理一段時間后，得到如下表所示結(jié)果，相關(guān)敘述錯誤的是(　　)

A．果酒制作時一般將溫度控制在18～25℃
B．葡萄酒的澄清度隨果膠含量減少而下降
C．果膠酶在酸性條件下仍具有催化活性
D．Ⅰ組中還原糖含量高主要是因為有更多的多糖被分解
【答案】B
【解析】
【分析】
1.果膠（1）植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分；（2）半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物，不溶于水；（3）是果汁加工中影響出汁率和果汁澄清度的主要原因。
2、果膠酶（1）定義：分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。（2）作用：a、分解果膠，瓦解植物細胞壁以及胞間層；b、將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸。
【詳解】
A、18-25℃是酵母菌生長和發(fā)酵的最適溫度，A正確；
B、果膠是果汁加工中影響出汁率和果汁澄清度的主要原因，葡萄酒的澄清度隨果膠含量減少而提高，B錯誤；
C、果膠酶的活性受PH影響，最適作用PH:3.0，C正確；
D、果膠是一類多糖的總稱，I、II組作對照，I組加入了果膠酶，果膠含量低，還原糖含量高，II組位加入果膠酶，果膠含量高，還原糖含量低，D正確。
故選B。
5．（2020·江蘇省贛榆高級中學高三開學考試）下列有關(guān)固定化酶和固定化細胞的敘述，正確的是(　　)
A．從酶的固定方式看，物理吸附法比化學結(jié)合法對酶活性影響小
B．固定化酶可以反復使用，反應(yīng)產(chǎn)物對固定化酶的活性無影響
C．尿糖試紙含有固定化的葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶，可以反復使用
D．固定化細胞含有多種酶，可以催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng)
【答案】A
【解析】
【分析】
固定化酶和固定化細胞技術(shù)是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。
【詳解】
A、化學結(jié)合法可能影響酶的活性部位而影響反應(yīng)效果，而吸附法是物理方法不影響酶的分子結(jié)構(gòu)，A正確；
B、固定化酶可以反復使用，但某些反應(yīng)產(chǎn)物可能與酶結(jié)合，致使酶的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，從而改變酶的催化活性，B錯誤；
C、尿糖試紙由于使用后不能將反應(yīng)物和酶分開，故不能再次使用，C錯誤；
D、固定化細胞在多步酶促反應(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)，則難以自由通過細胞膜，從而限制固定化細胞的催化反應(yīng)，D錯誤。
故選A。
6．（2019·江蘇蘇州市·）下列有關(guān)制備固定化酵母細胞的敘述，正確的是（ ）
A．5%的海藻酸鈉溶液比蒸餾水活化酵母細胞的效果好
B．采用酒精燈小火間斷加熱使海藻酸鈉溶化后還需要注意定容處理
C．將溶化后的海藻酸鈉立即與活化的酵母細胞等量混合并充分混勻
D．以恒定的速度將注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中即可獲得規(guī)則的凝膠珠
【答案】B
【解析】
【分析】
制備固定化酵母細胞的實驗步驟是：酵母細胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶夜→海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合→固定化酵母細胞。
【詳解】
A、酵母細胞因脫水而休眠，利用蒸餾水活化酵母細胞效果更好，A錯誤；
B、用小火間斷加熱可防止海藻酸鈉溶化時發(fā)生焦糊，溶化后要做定容處理，B正確；
C、溶化后的海藻酸鈉溫度過高，應(yīng)冷卻至室溫再與活化的酵母細胞等量均勻混合，C錯誤；
D、混合物的濃度、注射器距CaCl2溶液液面的高度、注射速度等均影響凝膠珠的質(zhì)量，D錯誤。
故選B。
7．（2020·黑龍江鶴崗市·鶴崗一中高二月考）下列關(guān)于探究不同類型的加酶洗衣粉洗滌效果實驗的敘述，錯誤的是
A．探討含有蛋白酶洗衣粉的洗滌效果不能選擇絲綢作為洗滌材料
B．洗滌材料應(yīng)該選擇固定大小的新布料以保證科學實驗的嚴謹性
C．洗滌開始前應(yīng)該將不同類型的加酶洗衣粉放在80℃熱水中浸泡
D．污漬的污染程度可以通過滴加在洗滌材料上污染物的量來控制
【答案】C
【解析】
【分析】
酶的特性：
（1）酶具有高效率的催化能力；其效率是一般無機催化劑的107-1013倍。
（2）酶具有專一性。（每一種酶只能催化一種或一類化學反應(yīng)。）
（3）酶的作用條件較溫和：需要適宜的溫度、pH。（在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高。低溫抑制酶的活性，酶的空間結(jié)構(gòu)沒有遭到破壞，溫度升高活性可恢復。過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。）
【詳解】
A、絲綢作為洗滌材料主要成分是蛋白質(zhì)，故探討含有蛋白酶洗衣粉的洗滌效果不能選擇絲綢作為洗滌材料，A正確；
B、做實驗，無關(guān)變量保持相同且適宜，故洗滌材料應(yīng)該選擇固定大小的新布料以保證科學實驗的嚴謹性，B正確；
C、酶發(fā)揮催化作用需要適宜的溫度，低溫會使酶的活性降低，高溫會使酶變性失活，因此為使加酶洗衣粉的去污效果更好，應(yīng)該先用溫水浸泡，再在溫水中清洗；80℃熱水對于酶來說溫度較高，影響酶活性，C錯誤；
D、污漬的污染程度要保持一致，這可以通過滴加在布料上的污染物的量來控制，D正確。
故選C。


二、實驗題
8．（2020·大通回族土族自治縣第一完全中學高二期中）為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果，將一種無酶洗衣粉分成三等份，在甲、乙組兩組洗衣粉中加入一種或兩種酶，丙組不加酶，在不同溫度下清洗同種化纖布上的兩種污漬，即血漬(主要成分是蛋白質(zhì))和油漬(主要成分是脂肪)，其他實驗條件均相同。實驗結(jié)果見下表。請回答下列問題：
水溫/℃
10
20
30
40
50
組別
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
清除血漬時間(min)
67
66
88
52
51
83
36
34
77
11
12
68
9
11
67
清除油漬時間(min)
93
78
95
87
63
91
82
46
85
75
27
77
69
8
68


(1)實驗結(jié)果表明，提高洗衣粉去污能力的方法有____________和____________。
(2)據(jù)表分析，甲組在洗衣粉中加入的酶是__________，乙組在洗衣粉中加入的酶是____________。
(3)從實驗結(jié)果可知清除污漬所需要的時間越______，表明酶的活性越高．通過表中的數(shù)據(jù)，____________(能、不能)得出“酶的最適溫度是50 ℃”的結(jié)論，理由是_____________________________________________________。
(4)甲、乙組洗滌效果的差異，能夠說明酶具有____________性。
(5)如果甲、乙、丙三組均在水溫為80 ℃時進行實驗，發(fā)現(xiàn)這三組的結(jié)果無明顯差異，原因是________________________________________。
【答案】（1）適當提高水溫 加酶 （2）蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 （3）短 不能 不知道水溫高于50 ℃時脂肪酶清除油漬所用的時間(缺少50 ℃以上水溫條件下的實驗數(shù)據(jù)) （4）專一 （5）在水溫為80 ℃的條件下，蛋白酶和脂肪酶均會變性失活(水溫為80 ℃時酶的活性下降，兩者的洗滌效果無明顯差異)
【分析】
分析表格，在表中所示的五種溫度下，丙組清除血漬和油漬的時間都是最長的，說明丙組為對照組；在這五種溫度下，甲和乙清除血漬所需的時間類似，而血漬的主要成分是蛋白質(zhì)，說明甲和乙中均含有蛋白酶；在這五種溫度下，乙組清除油漬所需的時間均短于甲組，而油漬的主要成分是脂肪，說明乙組含有脂肪酶。
【詳解】
（1）將丙組與甲、乙兩組對比可知，加酶可提高洗衣粉去污能力；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，適當提高溫度也能提高洗衣粉去污能力。
（2）由以上分析可知，丙組為對照組，不含蛋白酶和脂肪酶；甲組只含有蛋白酶；乙組含有蛋白酶和脂肪酶。
3）從實驗結(jié)果可知清除污漬所需要的時間越短，表明酶的活性越高；通過表中的數(shù)據(jù)還不能得出“酶的最適溫度是50℃”的結(jié)論，因為實驗缺少50℃以上水溫條件下的實驗數(shù)據(jù)，不知道水溫高于50℃時脂肪酶清除油漬所用的時間的長短。
（4）甲、乙組洗滌效果的差異，說明酶的作用具有專一性。
（5）在水溫為80℃的條件下，蛋白酶和脂肪酶均會變性失活，甲、乙兩組的洗滌效果與不加酶的丙組無明顯差異。

三、非選擇題
9．（2019·廣西桂林市·高三一模）葡萄糖異構(gòu)酶經(jīng)固定化后，可用于工業(yè)化生產(chǎn)高果糖漿。請回答下列問題。
(1)篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物時，宜用___________作為培養(yǎng)基中的唯一碳源。培養(yǎng)基中瓊脂的作用是作為___________劑。從功能上講這種培養(yǎng)基屬于______。培養(yǎng)產(chǎn)乳糖酶的微生物前對培養(yǎng)皿進行滅菌宜采用___________方法。
(2)戊二醛是一種化學交聯(lián)劑，能與葡萄糖異構(gòu)酶通過化學鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸鈉溶液中攪拌均勻，用注射器將混合液注入到___________溶液中可得到凝膠珠粒，此過程所用的固化酶方法為___________。
(3)1個葡萄糖異構(gòu)酶活力單位常定義為每分鐘產(chǎn)生1μmol___________所需的酶量。下圖是溫度對葡萄糖異構(gòu)酶的固化酶和游離酶活力的影響曲線，該曲線表明固化酶和游離酶的最適溫度___________(從“相同”或“不同”選填)；低于或高于最適溫度時，固化酶的酶活力___________(從“低于”、“等于”或“高于”選填)游離酶。

(4)在用葡萄糖異構(gòu)酶凝膠反應(yīng)柱生產(chǎn)高果糖漿時，若糖液在1次流經(jīng)反應(yīng)柱后果糖的濃度低于產(chǎn)品標準，對此你提出的改進方案是___________(答出2點)
【答案】（1）乳糖 凝固 選擇培養(yǎng)基 干熱滅菌 （2）CaCl2 包埋法、化學結(jié)合法 （3）果糖 相同 高于 （3）增加葡萄糖異構(gòu)酶凝膠的裝載量（或凝膠柱高）；降低糖液流速；將流出液再次加入反應(yīng)柱；更換直徑較細的柱筒等
【解析】
【分析】
1、固定化酶（固定化細胞）技術(shù)是指將酶或細胞固定于載體上，便于與反應(yīng)物分離，并能可重復使用，提高生成物的質(zhì)量；
2、固定化酶一般采用化學結(jié)合法，固定化細胞多采用包埋法、物理吸附法（像用海藻酸鈉進行包埋）。
【詳解】
（1）產(chǎn)乳糖酶的微生物能夠水解乳糖為葡萄糖和半乳糖，為自身代謝提供能源，因此要篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物，應(yīng)使用乳糖為唯一的碳源。制作培養(yǎng)基時使用瓊脂作為凝固劑，制作液體培養(yǎng)基時不需要添加瓊脂。能夠篩選微生物細胞的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基，培養(yǎng)產(chǎn)乳糖酶的微生物前對培養(yǎng)皿進行滅菌宜采用干熱滅菌。
(2)戊二醛是一種化學交聯(lián)劑，能與葡萄糖異構(gòu)酶通過化學鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸鈉溶液中攪拌均勻，用注射器將混合液注入到CaCl2溶液中可得到凝膠珠粒，此過程所用的固化酶方法為包埋法、化學結(jié)合法。
（3）高果糖漿生產(chǎn)需要的酶是葡萄糖異構(gòu)酶，1個葡萄糖異構(gòu)酶活力單位常定義為每分鐘產(chǎn)生1μmol果糖所需的酶量。通過分析溫度對相對酶活力影響的曲線圖，固化酶和游離酶的最適溫度相同，均對應(yīng)橫坐標上同一點。低于或高于最適溫度時，固化酶的酶活力高于游離酶。
（4）在用葡萄糖異構(gòu)酶凝膠反應(yīng)柱生產(chǎn)高果糖漿時，若糖液在1次流經(jīng)反應(yīng)柱后果糖的濃度低于產(chǎn)品標準，對此改進方案是增加葡萄糖異構(gòu)酶凝膠的裝載量（或凝膠柱高）；降低糖液流速；將流出液再次加入反應(yīng)柱；更換直徑較細的柱筒等。


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