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2019年高中生物 課時作業(yè)7 蘇教版版選修1 一、選擇題 1．(xx徐州高二期末)下列不屬于固定化酶在利用時的特點的是(　　) A．有利于酶與產(chǎn)物分離 B．可以被反復(fù)利用 C．能自由出入依附的載體 D．一種固定化酶一般情況下不能催化一系列酶促反應(yīng) 【解析】　固定化酶由于酶被固定在不溶性的載體上，很容易與產(chǎn)品分離，同時酶也能反復(fù)使用，這是固定化酶的主要優(yōu)點。但酶已被固定在載體上，不能自由出入。通常固定化酶的種類單一，所以不能催化一系列酶促反應(yīng)(需要一系列的酶)。 【答案】　C 2．下列關(guān)于固定化細(xì)胞技術(shù)的說法中，正確的是(　　) A．吸附法的優(yōu)點是操作簡單，吸附牢固 B．包埋法的特點是操作復(fù)雜，條件溫和，對細(xì)胞無毒性 C．吸附法容易對酶活性產(chǎn)生影響 D．凝膠包埋法常用的凝膠種類有瓊脂、海藻酸鈉凝膠、角叉菜膠和明膠等 【解析】　固定化細(xì)胞的主要方法有吸附法和包埋法。它們各有利弊，吸附法的主要優(yōu)點是酶活性不受影響，但吸附過程相當(dāng)復(fù)雜，這一過程與微生物細(xì)胞的性質(zhì)、載體的性質(zhì)以及兩者之間的相互作用等有關(guān)，吸附力較弱且吸附不牢固，細(xì)胞容易脫落。包埋法操作簡便，條件溫和，對細(xì)胞無毒性，適合于生長細(xì)胞的固定化。凝膠包埋法常用的凝膠種類有瓊脂、海藻酸鈉凝膠、角叉菜膠和明膠等。 【答案】　D 3．下面是制備固定化酵母細(xì)胞的步驟，正確的是(　　) ①配制CaCl2溶液?、诤Ｔ逅徕c溶化　③海藻酸鈉與酵母細(xì)胞混合?、芙湍讣?xì)胞的活化　⑤固定化酵母細(xì)胞 A．①②③④⑤　 B．④①③②⑤ C．④⑤②①③ D．④①②③⑤ 【解析】　制備固定化酵母細(xì)胞的基本步驟是酵母細(xì)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(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞。 【答案】　D 4．研究認(rèn)為，用固定化酶技術(shù)處理污染物是很有前途的。如將從大腸桿菌得到的磷酸二酯酶固定到尼龍膜上制成制劑，可用于降解殘留在土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥。與微生物降解相比，其作用不需要適宜的(　　) A．溫度　　 B．pH C．水分 D．營養(yǎng) 【解析】　酶與微生物相比較，它的活性發(fā)揮不需要營養(yǎng)。 【答案】　D 5．下列關(guān)于固定化酶的說法不正確的是(　　) A．固定化酶是一種新型酶制劑 B．固定化酶可再次利用，利于連續(xù)化生產(chǎn) C．固定后的酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與反應(yīng)物和產(chǎn)物分離 D．固定化酶易溶于水 【解析】　酶制劑本身不夠穩(wěn)定，價格昂貴且不能回收以反復(fù)利用，從而限制了酶制劑的進(jìn)一步發(fā)展；新的酶制劑類型——固定化酶解決了普通酶制劑的缺點，既能與反應(yīng)物接觸，又能與反應(yīng)物和產(chǎn)物分離，能重復(fù)利用；固定化酶不溶于水。 【答案】　D 6．酵母細(xì)胞的活化是指(　　) A．讓酵母細(xì)胞恢復(fù)運(yùn)動狀態(tài) B．讓酵母細(xì)胞在缺水狀態(tài)下更容易休眠 C．讓酵母細(xì)胞內(nèi)酶活性增強(qiáng) D．讓處于休眠狀態(tài)的酵母細(xì)胞重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài) 【解析】　在缺水的狀態(tài)下，微生物會處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。酵母細(xì)胞所需要的活化時間較短，一般需要0.5～1 h。 【答案】　D 7．固定化細(xì)胞常用載體的共同特點是(　　) A．不溶于水且多孔 B．富含營養(yǎng)物質(zhì) C．對酶的活性有影響 D．最適pH不變 【解析】　在固定化細(xì)胞的技術(shù)中，載體的主要作用是固定細(xì)胞，不讓細(xì)胞溶于產(chǎn)物中。當(dāng)然，也要考慮固定的材料盡可能對酶的催化不產(chǎn)生影響或產(chǎn)生的影響最小。固定化細(xì)胞在催化化學(xué)反應(yīng)的同時，自身獲得了物質(zhì)和能量，因此，不需額外提供營養(yǎng)物質(zhì)。 【答案】　A 8．(xx淮安高二檢測)下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，正確的是 (　　) A．固定化細(xì)胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢明顯 B．固定化酶的應(yīng)用中，要控制好pH、溫度和溶解氧 C．利用固定化酶降解水體中有機(jī)磷農(nóng)藥，需提供適宜的營養(yǎng)條件 D．利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，糖類的作用只是作為反應(yīng)底物 【解析】　本題考查固定化酶和固定化細(xì)胞的相關(guān)知識。解題過程中應(yīng)注意酶發(fā)揮作用和細(xì)胞發(fā)揮作用所需的條件的異同。固定化細(xì)胞中含有多種酶，在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢明顯。固定化酶不像普通酶那樣對環(huán)境條件要求高，其耐受性比較好，但和溶解氧沒什么關(guān)系。利用固定化酶降解水體中有機(jī)磷農(nóng)藥，不需要提供營養(yǎng)條件，固定化細(xì)胞發(fā)揮作用需要營養(yǎng)條件。利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，糖類的作用可作為反應(yīng)底物也可作為碳源來維持酵母菌的生存。 【答案】　A 9．下列關(guān)于酶和細(xì)胞的固定，敘述不正確的是(　　) A．酶分子很小，宜采用包埋法 B．酶分子很小，宜采用化學(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)胞宜采用包埋法固定 【解析】　一般來說，酶更適合采用化學(xué)結(jié)合和物理吸附法固定，而細(xì)胞多采用包埋法固定。因為細(xì)胞個大，而酶分子很小；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。 【答案】　A 10．細(xì)胞固定化技術(shù)與酶固定化技術(shù)相比，所具備的特點是(　　) A．成本更低、操作更容易、不能連續(xù)生產(chǎn) B．成本更高、操作更難、不能連續(xù)生產(chǎn) C．成本更低、操作更容易、能連續(xù)生產(chǎn) D．成本更低、操作更難、能連續(xù)生產(chǎn) 【解析】　酶是由細(xì)胞合成的，酶分子很小，比較難固定，而細(xì)胞相對較大，相對容易固定，而且無需再進(jìn)行酶的提取，因而固定化細(xì)胞制備的成本更低，操作更容易，并且能連續(xù)生產(chǎn)。 【答案】　C 二、非選擇題 11．乙醇等“綠色能源”的開發(fā)備受世界關(guān)注。利用玉米秸稈生產(chǎn)燃料酒精的大致流程為： 玉米秸稈糖液酒精 (1)玉米秸稈經(jīng)預(yù)處理后，應(yīng)該選用 酶進(jìn)行水解，使之轉(zhuǎn)化為發(fā)酵所需的葡萄糖。 (2)若從土壤中分離產(chǎn)生這種酶的微生物，所需要的培養(yǎng)基為 (按功能分)，培養(yǎng)基中的碳源為 。 (3)從生物體提取出的酶首先要檢測 ，以便更好地將酶用于生產(chǎn)實踐。在生產(chǎn)糖液的過程中，為了使酶能夠被反復(fù)利用，可采用 技術(shù)。 (4)發(fā)酵階級需要的菌種是 ，在產(chǎn)生酒精時要控制的必要條件是 。 【解析】　用植物秸稈生產(chǎn)酒精是利用微生物進(jìn)行發(fā)酵的過程。植物秸稈中的有機(jī)物主要是纖維素，需要纖維素酶才能將其水解成葡萄糖。若從土壤中分離產(chǎn)生這種酶的微生物，所用的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基，利用的唯一碳源為纖維素。生產(chǎn)實踐中反復(fù)利用酶的技術(shù)叫做固定化酶技術(shù)。酒精發(fā)酵所用的菌種是酵母菌，產(chǎn)生酒精需要無氧條件。 【答案】　(1)纖維素 (2)選擇培養(yǎng)基　纖維素 (3)酶的活力(活性)　固定化酶(固定化細(xì)胞) (4)酵母菌　無氧(密閉、密封) 12．(xx連云港高二檢測)某同學(xué)進(jìn)行蘋果汁制作實驗，工藝如下圖所示。 請回答： (1)圖中用KMnO4溶液浸泡蘋果的目的是 。黑曲霉提取液中含有的 可水解果膠，從而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通過 方式將酶固定化，酶被固定后用蒸餾水洗滌固定化柱是為了除去 。 (2)實驗中，操作流程A和B的先后次序為 。在蘋果汁澄清過程中，應(yīng)關(guān)閉的流速調(diào)節(jié)閥是 。要測定從固定化柱流出的蘋果汁中是否還有果膠，可取一定量的果汁與等量的 混合，如果出現(xiàn) 現(xiàn)象，說明果膠還沒有被完全水解。為使果膠完全水解，應(yīng)將流速調(diào) 。 (3)實驗后，將洗滌過的固定化柱在低溫環(huán)境中保存若干天，該固定化柱仍可用于蘋果汁制作實驗，說明固定化酶可被 使用。 【解析】　(1)KMnO4能消毒，殺死蘋果表面的微生物。黑曲霉提取液中含有果膠酶，能水解果膠。石英砂能將果膠吸附在表面，可用蒸餾水將未吸附的酶洗去。(2)實驗中應(yīng)先提取果膠酶，做成固定化酶，再制蘋果汁。在蘋果汁澄清過程中，應(yīng)關(guān)閉閥1，防止從固定化柱流出的蘋果汁混有黑曲霉提取液。果膠不溶于乙醇，可用于鑒定果膠。若果膠沒有完全水解，可將流速調(diào)慢，延長反應(yīng)時間，使反應(yīng)更充分。(3)固定化酶可重復(fù)使用，降低了生產(chǎn)成本。 【答案】　(1)消毒　果膠酶　吸附　未被固定的酶等 (2)AB　閥1　乙醇　渾濁(沉淀)　慢 (3)重復(fù) 13．下面是制備固定化酵母細(xì)胞的實驗，據(jù)此完成下列問題。 準(zhǔn)備各種實驗藥品和器具→制備麥芽汁→活化酵母細(xì)胞→制備固定化細(xì)胞→用無菌水洗滌凝膠珠→發(fā)酵麥芽汁 (1)在自然狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù) 狀態(tài)。活化前應(yīng)選擇足夠大的容器，因為酵母細(xì)胞活化時 。 (2)影響實驗成敗的關(guān)鍵步驟是 。 (3)如果海藻酸鈉濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目 。 (4)觀察形成凝膠珠的顏色和形狀，如果顏色過淺，說明 ；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明 。 (5)固定化細(xì)胞技術(shù)一般采用包埋法固定化，原因是 。 【解析】　本題考查固定化細(xì)胞的原理、方法及注意事項，同時考查酵母菌的有關(guān)知識。干酵母在無水狀態(tài)時休眠，條件一旦適宜，其活性馬上恢復(fù)。用包埋法固定酵母菌的關(guān)鍵是海藻酸鈉溶液的配制。 【答案】　(1)正常的生活　體積會增大　(2)配制海藻酸鈉溶液　(3)少　(4)固定化酵母細(xì)胞數(shù)目較少　海藻酸鈉濃度偏高，制作失敗　(5)細(xì)胞個體大，不易從包埋材料中漏出