知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件，科研人员研究了氯化钙浓度对固定化酵母发酵性能的影响，结果如图。请回答：

（1）与利用游离酵母生产啤酒相比，利用固定化酵母的优点有______。
（2）本实验结果表明，随氯化钙浓度中增大，凝胶珠机械强度增大，完整率______。
（3）结合发酵性能分析，制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为______。当氯化钙浓度过高时，发酵液中的糖度升高，酒精度下降，发酵受到影响，原因是______。
（4）用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞，溶解海藻酸钠时最好采用______的方法，以防发生焦糊。溶化好的海藻酸钠溶液应______后，再与已活化的酵母细胞充分混合。若海藻酸钠浓度过低，会导致______，固定效果大大降低。

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2．果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易，也使得浑浊的果汁变得澄清。回答下列问题：
（1）果胶是由______聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、______等。
（2）有同学做了以下实验：
①用搅拌器制苹果泥；②取6个烧杯编号1、2、3、4、5、6，依次注入适量30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃的水，恒温水浴；③每一烧杯中放入分别装有等量苹果泥和果胶酶的试管，保温3min；④向每组烧杯的苹果泥中加入相应的等量果胶酶，振荡试管，反应一段时间；⑤过滤，比较获得苹果汁的体积。
a．此实验的实验目的是______。
b．该实验______（填“是”或“否”）需要一组果汁和蒸馏水相混合的对照实验。
c．若继续探究pH值对果胶酶活性的影响，则实验过程中的自变量是______，其中无关变量有______（列举三条）等因素。
（3）由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量较大的酶制剂之一，可通过固定化霉菌细胞生产果胶酶。固定化细胞技术一般采用包埋法固定化，原因是______。

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3．根据生物技术实践的有关知识，回答下列问题：
（1）科学家用固定化绿藻对含Zn²⁺污水净化，效果好。固定化绿藻能否解决某些有机污染，如蛋白质污染？______（填“能”或“不能”）原因：______。
（2）加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技术______（填“是”或“否”）。理由：______。（答两点）
（3）某同学使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内没有达到相应温度，最可能的原因是：______。

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4．寻找清洁可再生能源是当今迫切任务，生物燃料乙醇可实现这一目标。生物燃料乙醇主要由玉米、小麦、薯类等植物淀粉、农林业废弃物等植物纤维通过微生物发酵而来。目前工业上生产乙醇应用的菌株主要是酿酒酵母。酿酒酵母可利用葡萄糖、果糖等，在缺乏六碳糖时，也能利用醇类和有机酸作为后备碳源。实现固定化酵母连续发酵可降低成本。
连续发酵过程中，前一批发酵结束后，将固定化酵母与发酵醪液快速分离，将发酵醪弃去，用无菌水清洗固定化酵母3次，添加与第1批次发酵相等的新鲜发酵液，在适宜且相同条件下循环发酵3批次，每批次发酵周期为72小时，现每隔24h取样分别测定固定化酵母、增殖活化酵母发酵醪乙醇浓度、葡萄糖浓度如表：

循环次数	固定化酵母						增殖活化固定化酵母
	乙醇浓度（g/L）			葡萄糖浓度（g/L）			乙醇浓度（g/L）			葡萄糖浓度（g/L）
	24h	48h	72h	24h	48h	72h	24h	48h	72h	24h	48h	72h
1	20.3	30.3	29.5	23.1	0.0	0.0	31.2	27.9	26.2	0.0	0.0	0.0
2	9.4	15.9	22.4	53.8	32.0	11.3	12.6	24.3	28.3	43.8	10.5	0.0
3	6.06	9.16	12.6	59.2	47.2	33.6	8.1	12.6	17.7	56.0	36.7	19.8

回答下列问题：
（1）固定化酵母连续发酵过程，体现了固定化酵母______的优点。（答两点）
（2）表中数据表明，第1批次发酵过程中，发酵后期乙醇浓度下降，主要是由于______。
（3）表中数据表明，随着发酵批次的增加乙醇浓度______（填“上升”或“下降”），固定化酵母发酵性能逐渐下降。若要提高固定化酵母的发酵性能可以采取______或______等措施。

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5．乳糖主要用于乳品工业，可使低甜度和低溶解度的乳糖转变为较甜的、溶解度较大的单糖。乳糖酶的制备及固定化流程如图，请回答：

（1）缩选产乳糖酶的微生物L时，宜用乳糖作为培养基的唯一______，在此培养基上生长的菌落可以将乳糖水解为______和半乳糖
（2）产乳糖酶微生物L的培养过程中需要将培养瓶放置在摇床上不停振荡培养，其目的是______、______。此培养基中______（填“有”或“无”）菌落生长。
（3）在相同条件下，带电荷相同的蛋白质在特定的缓冲液中迁移的速度越快，说明其分子量越小，根据这一原理，纯化后的乳糖酶可用______法检测其分子量大小。
（4）乳糖酶宜采用化学结合法进行固定化，可通过检测固定化乳糖酶的______确定其应用价值，而酵母细胞固定化宜采用______。

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6．生物技术与人类生活息息相关，比如利用微生物发酵制作的瘸乳味道鲜美，易于消化和吸收，泡菜酸甜香脆，能令人胃口大开：利用酶技术大规模地应用于食品、医药等各个领域，降低成本，提高品质。回答下列问题：
（l）豆腐乳足通过微生物发酵而成，与发酵前相比，发酵后的腐乳营养价值______（填“提高”或“降低”）了，影响豆腐乳风味和品质的因素有______（答出两点即可）。
（2）在测定泡菜亚硝酸盐含量的实验中，通常运用的方法是比色法，其中在配置溶液时氢氧化铝乳液的作用是______。
（3）海藻酸钠是固定化细胞中常用的载体，在固定化酵母细胞的实验中，如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，则说明______。
（3）酶活性是指______，目前，还没有一种固定化技术普遍适用于所有酶，原因是______（答出两点即可）。

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7．葡萄糖异构酶经固定化后，可用于工业化生产高果糖浆。请回答下列问题。
（1）筛选产乳糖酶的微生物时，宜用______作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是作为______剂。从功能上讲这种培养基属于______。培养产乳糖酶的微生物前对培养皿进行灭菌宜采用______方法。
（2）戊二醛是一种化学交联剂，能与葡萄糖异构酶通过化学键交联。将酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸钠溶液中搅拌均匀，用注射器将混合液注入到______溶液中可得到凝胶珠粒，此过程所用的固化酶方法为______。
（3）1个葡萄糖异构酶活力单位常定义为每分钟产生1μmol______所需的酶量。如图是温度对葡萄糖异构酶的固化酶和游离酶活力的影响曲线，该曲线表明固化酶和游离酶的最适温度______（从“相同”或“不同”选填）；低于或高于最适温度时，固化酶的酶活力______（从“低于”、“等于”或“高于”选填）游离酶。

（4）在用葡萄糖异构酶凝胶反应柱生产高果糖浆时，若糖液在1次流经反应柱后果糖的浓度低于产品标准，对此你提出的改进方案是______（答出2点）

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8．
请回答与“α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测”实验有关的问题：
（1）α-淀粉酶的化学本质是 ______ 。可利用 ______ 法将其固定在石英砂上。
（2）将一定量的蒸馏水滴人固定化酶柱并接收流出液，加人双缩脲试剂后呈紫色，可能原因是固定化酶柱中 ______ 。经进一步适当处理后，控制淀粉溶液以一定流速过柱，控制流速的主要目的是 ______ 。
（3）淀粉溶液经酶柱后的流出液，加人KI-I₂溶液后呈红色，表明淀粉被水解成 ______ ；若呈淡棕色，可能原因是α-淀粉酶中混杂有 ______ 酶。
（4）下列因素对酶柱内酶活力影响最小的是 ______ 。
A．淀粉溶液的温度 B．淀粉溶液的pH
C．固定化酶柱放置时间 D．淀粉溶液的浓度

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9．我国食品加工企业每年都会产生大量高浓度有机废水，如直接排放会造成严重污染．固定化酶技术可应用于高浓度有机废水的处理，科研人员对固定化蛋白酶进行了以下实验研究．
实验一：研究人员选择了硅胶、活性炭和大孔树脂为载体制备固定化蛋白酶，三种载体的固定化率如图1所示．
实验二：为探究pH对三种载体固定化酶活性的影响．研究人员将高浓度污水的pH值分别调至4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0，各取500ml．分别使其与等量不同载体的固定化酶混合，然后在37℃的水浴中反应6小时．测定每个反应器中氨基酸的生成速率．测定结果如图2所示．

回答下列问题：
（1）由图1可知，三种载体蛋白酶固定化率最低的是______．与水溶性酶相比，固定化酶处理高浓度污水的优点是______．
（2）实验二的自变量是______，无关变量是______．（至少写两点）
（3）从图2中可得出的结论：______；______．
（4）结合图1和图2分析，进行高浓度污水的净化时应选择______载体的固定化酶．

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10．回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题：
某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。某小组开展了该植物综合利用的研究。
（1）果胶提取工艺研究结果表明，原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率（提取得到的果胶占原料质量的百分率）显著高于常温水漂洗的果胶得率，最主要原因是沸水漂洗______ （A．有助于清洗杂质和去除可溶性糖 B．使植物组织变得松散 C．使有关酶失活 D．有利细胞破裂和原料粉碎制浆）。
（2）在淀粉分离生产工艺研究中，为促进淀粉絮凝沉降，添加生物絮凝剂（乳酸菌菌液），其菌株起重要作用。为了消除絮凝剂中的杂菌，通常将生产上使用的菌液，采用______，进行单菌落分离，然后将其______，并进行特性鉴定，筛选得到纯的菌株。
（3）在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中，将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后，发现仍存在浑浊和沉淀问题，可添加______使果胶彻底分解成半乳糖醛酸，再添加______，以解决汁液浑浊和沉淀问题。
（4）在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中，通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性，然后主要优化各固定化酶反应器中的______（答出2点即可）、反应液pH和酶反应时间等因素。其中，酶反应时间可通过______来调节。

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