知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．固定化酶技术在工业生产中已经得到广泛应用，某小组同学尝试在实验室固定α-淀粉酶并检测其活性。回答下列问题：
（1）固定化酶技术是利用物理或化学的方法将酶______的技术。一般来说，与固定细胞相比，酶更适合采用______等方法进行固定。小组同学用石英砂将α-淀粉酶吸附后做成固定化酶柱，将一定量的蒸馏水滴人固定化酶柱并接收流出液，加入双缩脲试剂后呈紫色，原因是______。
（2）用固定化α-淀粉酶水解淀粉时，将淀粉溶液以一定流速缓缓流过反应柱，控制流速的主要目的是______。若要检测反应柱下端的流出液中是否还含有淀粉，方法是______。
（3）α-淀粉酶的活性可以用______来表示。影响固定化酶反应柱中α-淀粉酶活性的因素有______等。

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2．反硝化细菌能将硝态氮（如N $%20O_%7B%203%20%7D%5E%7B%20-%20%7D$ ）转化为氮气（2N $%20O_%7B%203%20%7D%5E%7B%20-%20%7D$ +l0e^-+12H⁺→N₂+6H₂O），广泛用于污水处理。科研人员开展好氧反硝化细菌的筛选和固定化研究，主要过程及结果如下。请回答：
步骤1 菌株初筛、纯化和鉴定将1g活性污泥稀释成不同浓度的溶液，各取50μL稀释液均匀涂布到含有溴麝香草酚蓝（BTB）的初筛培养基上（BTB是一种酸碱指示剂，在弱酸性溶液中呈黄色，弱碱性溶液中呈蓝色，中性溶液中呈绿色，初筛培养基呈绿色），在适宜条件下培养获得单菌落，再进行纯化和遗传鉴定。
步骤2 制备固定化细菌配制海藻酸钠等溶液并灭菌。在无菌条件下制备固定化小球，用无菌水冲洗并保存。
步骤3 不同C/N（碳氮比）对反硝化效率的影响研究配制不同C/N的培养液，每种培养液分两组，分别加入100粒固定化小球和0.8mL的菌液，在30℃下振荡培养48h后，测定培养液中N $%20O_%7B%203%20%7D%5E%7B%20-%20%7D$ 的去除率，结果如图。
（1）步骤1中，初筛培养基中的氮源应是______。在细菌培养过程中，需要放置未接种的培养基一起培养，其目的是______。初培结束时，选择的目标菌落周围应呈______色。
（2）步骤2中，海藻酸钠等溶液的灭菌方法是______。制作的凝胶球不宜过大，否则会使小球的______减小，影响小球内外物质交换。进而影响反硝化效率。
（3）步骤3中，若每个固定化小球包里的细菌数量为1.9×l0⁶个，则实验接种的菌液中反硝化细菌的密度约为______（保留一位小数）个•mL^-1．实验结果表明，固定化会使细菌的反硝化效率略有下降，可能的原因是______。
（4）用反硝化细菌进行污水处理过程中，有时需要向污水中加入少量淀粉。结合实验结果分析，添加淀粉的主要目的是______。

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3．微生物脂肪酶已经成为脂肪酶工业生产的主要来源，某小组从食品中筛选得到了产脂肪酶的黑曲霉菌株。请回答下列问题：
（1）在培养黑曲霉菌的培养基中加入一定量的植物油，其作用是______。
（2）高纯度的酶能显著提高催化效率，脂肪酶的化学本质是蛋白质，实验室常采用以下方法分离纯化脂肪酶。
①凝胶色谱法：用此法分离蛋白质时，相对分子质量______的蛋白质先从层析柱中洗脱出来。其原理是______。
②电泳法：可以根据脂肪酶和其他蛋白质分子的______（等差异），产生不同的迁移速度，从而分离脂肪酶。SDS可以使蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速率完全取决于______。
（3）工业生产过程中，可将脂肪酶固定在一定的区域内，固定脂肪酶一般采用的方法是______，固定化脂肪酶的优点是______。

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4．根据现代生物技术的相关知识，回答下列问题：
（1）我们在用苹果泥作原料探究果胶酶催化反应的最适条件和最适用量时，通过______来确定最适值的思想方法是不变的。此类实验的观测指标可以是______（两点）。
（2）某学习小组同学用固定化的酵母细胞发酵无菌麦芽汁制作酒，发酵条件符合操作要求，10天后检查发酵瓶发现麦芽汁几乎无酒味，请分析发酵失败可能的原因：
①______；
②______。
（3）制作泡菜时蔬菜在研制过程中，会产生亚硝酸盐。在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生______反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成______染料。
（4）已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、所带电荷的性质和数量情况如图所示。

①将样品装入透析袋中透析12h，若分子乙保留在袋内，则分子______也保留在袋内。
②若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子______移动速度最快。
（5）玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取的原因是______。
（6）提取胡萝卜素常用有机溶剂萃取的方法，萃取的效率主要取决于______，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。将提取的胡萝卜素粗品用______法进行鉴定，鉴定过程中需用______作为对照。

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5．有同学发现生产面筋（小麦中的蛋白质）会产生大量的淀粉，这些淀粉可以用来生产葡萄糖、酒精和醋酸。如图是某位同学设计的利用淀粉的流程。结合已有知识回答以下问题：
（1）为了节约成本，使微生物能重复使用常采用______法固定微生物，原因是______。
（2）固定化细胞可以用海藻酸钠，其作用是______，加热溶化后的海藻酸钠需冷却到室温才可以加入菌体的原因是______；该操作还需要使用氯化钙溶液，其作用是______。
（3）整个操作过程需要在无杂菌的条件下进行，对使用到的玻璃器具一般用______法灭菌。从生产酒精到生产醋酸的转变过程中需要改变的是______。（从两个方面回答）

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6．某研究小组利用包埋法固定α-淀粉酶，并探究不同温度条件（0°C、50°C和100°C）对α-淀粉酶活性的影响。回答下列问题：
（1）包埋α-淀粉时，海藻酸钠作用是______，CaCl₂的作用是______。在酶促反应前要用燕馏水冲洗凝胶珠2～3次，目的是______。
（2）用固定化的α-淀粉酶进行以下实验：
①称取等质量的固定化酶凝胶珠，分别置于______；
②量取等体积淀粉溶液放入试管中，也分别置于相应水浴保温5min；
③把凝胶珠倒入相应试管中，充分混匀，在相应的温度下反应5min；
④取出凝胶珠，以______酶促反应，并用蒸馏水冲洗凝胶珠2～3次，于4℃冰箱中储存以备下次使用。
⑤测定α-淀粉酶活性，结果50℃时酶活性最高，0℃、100℃时酶活性都很低。在进一步的实验中，为证明0℃、100℃对酶活性的影响是不同的，将______重新置于50℃水浴保温5min，再分别与______充分混匀，反应5min后测定酶活性。

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7．酵母菌与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的生物．
（1）制作固定化酵母细胞时，充分混合均匀的酵母细胞溶液可以饱和的______溶液中形成凝胶珠．若形成凝胶珠颜色过浅，则说明______．酵母细胞的固定化技术是包埋法，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是______．
（2）利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可观察到的现象为______，同时会闻到酒味．利用酵母菌发酵产生酒精时要控制的必要条件是______．
（3）利用玉米秸杆生产酒精时，水解秸杆所用的纤维素酶可来自微生物．分离产生该酶的微生物时，所需要的培养基为______（按功能分），培养基中的碳源为______．微生物培养时对培养基常用______灭菌．

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