1、课时达标(五十二)解密考纲主要考查研究酶的存在和简单制作方法；酶活力测定的一般原理和方法；相关酶在果汁生产和洗涤中的作用；制备固定化酵母细胞，并用固定化酵母细胞发酵。1根据材料回答下列有关问题：.某大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，用海藻酸钠来包埋小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果。(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶的活性和酶的数量)(1)从图1可以看出：固定化小麦酯酶比游离的小麦酯酶对温度变化的适应性更强。(2)从图2可以看出：海藻酸钠浓度为3%时小麦酯酶活力最强。当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较
2、低的原因是酶的数量不足。.某实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程如下：活化酵母细胞：称取定量干酵母与定量蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化；配制CaCl2溶液：将无水CaCl2溶解在定量蒸馏水中，配制成一定浓度的CaCl2溶液；配制海藻酸钠溶液：将定量的海藻酸钠直接溶解在定量的蒸馏水或无菌水中，配制成溶液；海藻酸钠溶液和酵母细胞混合：将活化的酵母细胞迅速加入刚配制成的海藻酸钠溶液中，充分搅拌混合均匀；固定化酵母细胞：用注射器以恒定的速度缓慢地将海藻酸钠和酵母细胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察凝胶珠形成。(1)请你改正其中两处错误的操作：第一处配制海藻酸钠溶液时应适当加热至完全溶化；
3、第二处海藻酸钠溶液应冷却至室温再加入酵母细胞。(2)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，目的是让凝胶珠形成稳定的结构。(3)如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度过低(过低/过高)。2果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。实验：果胶酶在果汁生产中的应用(1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏
4、水备用。(2)取两个100 mL洁净的烧杯，编号为1、2号，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。操作顺序项目烧杯12注入果胶酶溶液2 mL(3)取两个烧杯，同时进行过滤，观察或比较相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度，并记录结果。(4)实验结果的预测及结论：如果是相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。3食物中的纤维素(即膳食纤维)对人体的健康有着重要的作用，其主要存在于蔬菜和粗加工的谷类中，有促进肠道蠕动、利于粪便排出等功能。但纤维素不能被人体吸收，因为人体缺乏分解纤维素的酶。某校生物兴趣小组开展了以下探究纤维素
5、酶研究的工作，请回答下列问题：(1)纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三种，其中能够将纤维二糖分解为葡萄糖的是葡萄糖苷酶。(2)自然界中不少微生物都具有分解纤维素的能力。要从土壤中筛选含有纤维素酶的微生物即纤维素分解菌，应在含有纤维素丰富的枯枝落叶多的腐殖土中采样。取回的土样中含有多种微生物，兴趣小组可在培养基中加入刚果红来帮助筛选纤维素分解菌，目标菌落的特征是存在以该菌落为中心的透明圈。为了提高酶的产量，研究人员欲利用诱变育种的方法获得能产生较多纤维素酶的菌株，把实验组的菌株接种于多个配制好的培养基中，同时接种对照组，相同条件下培养，观察两组菌株菌落周围的情况，选出透明圈大
6、的(填“透明圈大的”“透明圈小的”或“无透明圈的”)菌株即为所需菌株。(3)马、牛、羊等食草动物也具有消化纤维素的能力。若从马的胃中分离出纤维素分解菌，与从土壤中分离出的纤维素分解菌相比较，除了要调整培养基的pH外，还必须控制的条件是保持无氧环境。配制好的培养基还应进行灭菌处理，一般采用的方法是高压蒸汽灭菌法。从功能上看，该培养基是选择培养基。(4)对筛选得到的微生物还需进一步纯化培养以增加菌种的数量，为方便后续的计数，宜采用的纯化方法是稀释涂布平板法。(5)用物理和化学的方法使筛选出的纤维素分解菌破裂后，用离心的方法可将纤维素酶溶液与其他细胞成分分离开。分离出的纤维素酶还需进一步鉴定。纤维素
7、酶能催化纤维素分解为还原性的葡萄糖，根据这一特性，可加入斐林试剂并水浴加热，判断提取物是否起到了降解纤维素的作用。4某化工厂生产的一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下说明：某研究性学习小组为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，设计了如下装置进行实验，并将结果用图A、B中的曲线表示。请回答以下各题：(1)由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适宜温度为45。(2)在0和75时，酶的催化效率基本都为零。但当温度再度回到45时，后者酶的催化能力已不能恢复，这是因为高温条件下酶的结构已遭破坏(或酶的活性已丧失)。(3)在实验过程中可通过直接测定胶片上的蛋白膜存在时间的长短(或其他答案)(指标)来表示该洗衣粉中酶
8、的催化效率。(4)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某洗涤公司为降低生产成本研制了一种能多次重复使用加酶洗衣粉的设备，他们将酶固定在不溶于水的尼龙载体上，洗涤完衣物后，经过简单处理，这些酶还可以多次重复利用，这种方法制成的酶叫固定化酶。(5)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以从霉菌中提取。用固体培养基分离、纯化霉菌的方法有平板划线法、稀释涂布平板法。5用海藻酸钠包埋固定法，将小球藻和活性污泥(含细菌)包埋，构建藻菌固定化小球，并研究该小球在富营养化水体中对N、P的去除效果。(1)固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。(2)在藻菌
9、固定化小球中，细菌能将污泥中的大分子有机物分解成无机物等，供小球藻利用。(3)实验中，需要分别对小球藻和菌体计数，以此来研究藻菌数量比，小球藻的计数可用血细胞计数板，菌体计数可采取稀释涂布平板法。(4)在海藻酸钠包埋过程中，需用氯化钙溶液，其作用是使藻菌小球聚沉。(5)实验得知，去除水体中N、P的同时，水体的pH会升高，其原因可能是光合作用消耗水体中的二氧化碳等。(6)某机构欲对藻菌固定化小球与普通藻菌混合液的净化能力进行比较。其实验思路为取等量的藻菌固定化小球和普通藻菌混合液，在温度、光照等条件相同且适宜的情况下，处理等量污水，一段时间后，检测污水中N、P的剩余量。6(2016安徽安庆模拟)
10、下图为制备固定化酵母细胞用于葡萄酒生产的流程图，请回答：(1)本实验采用的是包埋法，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是酶分子很小，容易从包埋材料中漏出。实验过程中用CaCl2溶液处理的目的是Ca2与海藻酸钠反应形成不溶于水的海藻酸钙胶球。(2)在利用葡萄酒制作葡萄醋时，除控制好温度等条件外，还要注意控制气体条件，因为醋酸菌是好氧(好氧/厌氧/兼性厌氧)型细菌。(3)天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用做发酵原料的淀粉需经一系列复杂的过程转化为葡萄糖才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因的mRNA，经逆转录得到相应的cDNA，再通过PCR技术对目的基因大量扩增后，将其插入到质粒上以构建基因表达载体，并导入酿酒酵母菌体内，以期得到能迅速分解淀粉的酿酒酵母菌。现已在受体菌内检测到淀粉酶基因，若要进一步检测是否合成了淀粉酶，可采用抗原抗体杂交的方法进行检测。(4)为筛选出能高效利用淀粉的转基因酿酒酵母菌，将该工程菌接种在以淀粉作为唯一碳源的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，选择透明圈大的菌落进一步纯化培养。
