《同步测控全优设计》2013-2014学年高中生物人教版选修1单元检测：专题4　酶的研究与应用（含答案）

生物人教版选修1专题4　酶的研究与应用单元检测
（时间：60分钟，满分：100分）
一、选择题（共25小题，每小题2分，共50分）
1．下列与酶的活性有关的说法不准确的是（　　）。
A．酶的活性从根本上说是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响
B．酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力
C．酶的活性受温度、pH和酶抑制剂等因素的影响
D．酶活性高低与反应物浓度无关
2．果汁生产工业中一般不会用到的酶是（　　）。
A．纤维素酶 B．多聚半乳糖醛酸酶
C．果胶酯酶 D．蛋白酶
3．下列关于果胶酶的叙述正确的是（　　）。
①具有分泌功能的细胞产生的　②凡是活细胞都能产生果胶酶　③果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸　④植物、霉菌、酵母菌和细菌均可能产生果胶酶　⑤果胶酶特指分解果胶的一种酶　⑥纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁　⑦组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸
A．①②⑤ B．②③⑦
C．③④⑥ D．③④⑤
4．蒸熟的苹果具有很好的止泻作用，这是因 ( http: / / www.21cnjy.com )为苹果中果胶的“立场”不太坚定，未经加热的生果胶可软化大便，与膳食纤维共同起着通便的作用，而煮过的果胶则摇身一变，不仅具有吸收细菌和毒素的作用，而且还有收敛、止泻的功效。下列有关果胶的叙述，不正确的是（　　）。
A．果胶是植物细胞壁的主要成分之一
B．酵母菌可产生果胶酶，是因为酵母菌的细胞壁中也含有果胶
C．果胶酶能够分解果胶
D．果胶影响出汁率
5．有人为了检验果胶酶的化学本质，分别在果胶酶溶液中加入二苯胺试剂和双缩脲试剂进行有关鉴定操作，其结果分别应该是（　　）。
A．不反应；有气泡产生
B．溶液呈蓝色；不反应
C．不反应；溶液呈紫色
D．溶液呈蓝色；有砖红色沉淀生成
6．下面给出的措施中，不能达到提高果汁产量目的的是（　　）。
A．适当增加果胶酶的用量
B．把果胶酶和果泥的混合物放到适宜的温度条件下
C．对果胶酶固定化后再使用
D．用搅拌器对果泥进行充分的搅拌
7．下图能正确反映温度（用横坐标表示）和果胶酶催化效率（用纵坐标表示）之间的关系的是（　　）。
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8．某同学探究温度对洗衣粉洗涤效果的影响， ( http: / / www.21cnjy.com )选择了10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃和70 ℃的温度梯度，在其他条件都一致的情况下，发现40 ℃时洗涤效果最好，由此可以得出（　　）。
A．40 ℃为该酶的最适温度
B．40 ℃不是该酶的最适温度
C．40 ℃酶活性最高
D．不能确定该酶最适温度
9．一般不作为果胶酶活性检测指标的是（　　）。
A．等量的果泥产生等量的果汁所用的时间
B．等量的果泥在相同时间内的出汁量
C．等量的果泥在相同时间内的澄清度
D．等量的果泥在相同时间内产生气泡的数量
10．下列关于加酶洗衣粉的叙述中，正确的是（　　）。
A．加酶洗衣粉是指仅加入蛋白酶的洗衣粉
B．加酶洗衣粉里的酶制剂对人体有毒害作用
C．加酶洗衣粉里的酶制剂会污染环境
D．加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉
11．在观察果胶酶对苹果匀浆作用的实验中，将苹果匀浆放在90 ℃的恒温水浴中保温4 min，其目的是（　　）。
A．杀灭苹果匀浆中的微生物
B．使果胶分解，从而提高出汁率
C．使苹果匀浆中的果胶酶变性失活，以排除对实验结果的干扰
D．果胶酶最适温度为90 ℃，此时酶的活性最高
12．下列说法正确的是（　　）。
A．加酶洗衣粉就是将酶直接加到洗衣粉中
B．目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、蔗糖酶
C．温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性
D．加酶洗衣粉不含表面活性剂和水软化剂，不会污染环境
13．加酶洗衣粉对污物发挥作用的活性物质是（　　）。
A．只有酶制剂 B．只有表面活性剂
C．只有助洗剂 D．酶制剂、表面活性剂和助洗剂
14．有人设计实验探究加酶洗衣粉是否能提高 ( http: / / www.21cnjy.com )去污力并优于普通洗衣粉。实验分为两组，一组衣物用加酶洗衣粉洗涤，一组衣物用普通洗衣粉洗涤。该实验设计缺少（　　）。
A．用加酶洗衣粉洗涤和适量普通洗衣粉洗涤的对照
B．既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤的对照
C．用普通洗衣粉洗涤和少量加酶洗衣粉洗涤的对照
D．用少量普通洗衣粉洗涤和大量加酶洗衣粉洗涤的对照
15．加酶洗衣粉中的“酶”有多种，对各种污渍要针对不同情况选用不同的加酶洗衣粉，主要原因是（　　）。
A．酶具有多样性 B．酶具有高效性
C．酶具有专一性 D．酶易受环境影响
16．探讨加酶洗衣粉的洗涤效果时，用衣物作实验材料不如布料理想，理由是（　　）。
A．衣物比布料更容易遭受加酶洗衣粉的破坏
B．对pH进行控制时，衣物不如布料容易
C．对温度进行控制时，衣物不如布料容易
D．衣物的大小、颜色、洁净程度应该完全一致，但实际上不容易控制
17．对衣物洗涤的效果受______的影响（　　）。
A．加酶洗衣粉酶制剂的类型
B．洗涤剂的用量
C．手洗还是机洗
D．包括以上各项因素在内的各种因素的综合影响
18．固定化细胞技术用到的载体不应具有的特点是（　　）。
A．能溶解于水 B．具有多孔性
C．不能被细胞分解利用 D．对细胞是无害的
19．将固定化酶装柱后，当底物经过该柱时，底物发生的变化是（　　）。
A．底物被稀释了
B．底物被浓缩了
C．底物的结构变得更加稳定了
D．底物被酶水解成产物了
20．在制备固定化酵母细胞的操作中，正确的是（　　）。
A．制备好海藻酸钠后，需立即将其与酵母细胞混合以防凝固
B．制备固定化酵母细胞的过程中应用注射器
C．以恒定的速度把混合液注射到硫酸钙溶液中
D．凝胶珠在溶液中应浸泡10分钟左右
21．在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是（　　）。
A．用于调节溶液pH B．用于进行离子交换
C．用于胶体聚沉 D．用于为酵母细胞提供Ca2＋
22．下列关于固定化酶中用到的反应柱的理解，正确的是（　　）。
A．反应物和酶都可以自由通过反应柱
B．反应物能通过，固定化酶的颗粒不能通过
C．反应物和酶都不能通过反应柱
D．反应物不能通过，酶能通过
23．下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是（　　）。
A．从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小
B．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药
C．尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用
D．将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌
24．加酶洗衣粉在使用过程 ( http: / / www.21cnjy.com )中酶消耗有时不彻底而残留在衣物中，当人们穿着这些衣物尤其是贴身衣物时，会因残留的酶分解皮肤的蛋白质，导致皮肤出现瘙痒、红斑丘疹等过敏症状。请问过敏反应的发生主要与加酶洗衣粉中含有的哪种酶制剂有关？（　　）
A．脂肪酶 B．淀粉酶
C．蛋白酶 D．纤维素酶
25．下列关于固定化细胞技术的说法中，正确的是（　　）。
A．物理吸附法的优点是操作简单，吸附牢固
B．包埋法的优点是操作复杂，条件温和，对细胞无毒性
C．物理吸附法容易对酶活性产生影响
D．包埋法常用的载体有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶和聚丙烯酰胺等
二、非选择题（共4小题，共50分）
26．（8分）在果汁生产中要用到果胶酶，某课题研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下实验。
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（1）实验方法：如上图中所示的顺序进行操作。
（2）实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如曲线甲所示：
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①图中自变量是温度，除此之外还可用________表示。
A．酶的浓度 B．苹果泥的量
C．水的加入量 D．pH
②图中的纵坐标还可用________________来表示。
③实验小组改变了实验条件后重复做实验， ( http: / / www.21cnjy.com )得到曲线乙，苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是_______________________________________________________
________________________。
④步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同试管中恒温水浴的目的是
_______________________________________________________________________
________________。
27．（17分）果粒生产在中国尚属起步阶段。果粒除了可直接食用外还可作为配料加入到酸奶、冰淇淋、果冻等食品中。果粒的硬度和形状直接影响着最终产品的质量。如酸奶用果粒必须符合以下质量标准：a果粒含量高；b相同的果粒分布和正确的黏稠度。但大部分果粒经高温处理或机械泵出后成型果粒量少，且果粒硬度不够，这势必会影响下一步的生产。果胶酶作为一种新型加工助剂，可将果粒的组织结构损坏程度减到最小，最大限度地提高成型果粒的含量。
根据以上内容回答下列问题。
（1）果胶酶是指________________________，包括________________________________等。
（2）果胶酶作为一种果粒加工助剂， ( http: / / www.21cnjy.com )它能将果胶分解成可溶性的______________，由酶的______性可知，组成果粒的另一成分__________不会被分解。
（3）在果粒制作时按“2 mL酶/ ( http: / / www.21cnjy.com )kg水果”的量加入酶制剂，加热至40～45 ℃，缓慢搅拌处理10～15 min。最后加热到90～92 ℃，再冷却罐装。在此过程中按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶的意义在于________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________；在40～45 ℃温度下搅拌处理的原因是________________；最后升温到90～92 ℃再冷却罐装的目的是________。
（4）果粒产品与果汁产品在成分上的主要区别在于
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）下面左图表示温度对果胶酶活性的影 ( http: / / www.21cnjy.com )响，如果纵坐标表示果粒的生成速率，横坐标表示温度，请在下面右图中画出果粒生成速率的曲线图（所绘制的曲线大体符合事实即可）。
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28．（12分）某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。
（1）酵母细胞的固定采用的方法是________。
（2）请完善该实验小组的同学在制备固定化酵母细胞过程的步骤：
①配制氯化钙溶液时应用蒸馏水。
②海藻酸钠溶液应用________加热。
③海藻酸钠溶液必须________才能加入酵母细胞。
④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入________中形成________。
（3）该实验小组用下图所示的装置来进行葡萄糖发酵。
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①为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用，实验过程中，一定要在________条件下进行。
②加入反应液后的操作是关闭
________________________________________________________________________。
③装置的长导管起到什么作用？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
29．（13分）为了保护环境，减少生活污水中磷元素的排放量，某工厂生产了一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有以下说明：
成分：含碱性蛋白酶等。
用法：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时；使用温水效果最佳。请勿用60 ℃以上的热水。
注意：切勿用于丝质及羊毛衣料；用后须彻底清洗双手。
请根据以上资料完成有关问题。
（1）质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验：
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该实验的实验目的是
________________________________________________________________________。
（2）某学生探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，结果以下列曲线图表示。
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由图可知该加酶洗衣粉中所添加酶的最适温度是__________。
（3）试解释为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料的洗涤。
（4）大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境的保护，请解释原因。
参考答案
1答案：A　解析：酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，这种能力与蛋白质的结构有关，受温度、pH和酶抑制剂等因素的影响。
2答案：D　解析：生产果汁时， ( http: / / www.21cnjy.com )为提高出汁率，一般需要将细胞壁进行瓦解。由于细胞壁的主要成分包括纤维素和果胶，因此用纤维素酶或果胶酶可以瓦解细胞壁，果胶酶和纤维素酶都是复合酶，前者包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。
3答案：C　解析：果胶酶并非分泌到细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )外的酶，并非所有的细胞均可产生果胶酶；果胶酶是一种复合酶，它包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶及果胶酯酶。
4答案：B　解析：果胶是植物细胞壁的组成成分。细菌、真菌等虽然有细胞壁，但其细胞壁中不含果胶成分。
5答案：C　解析：果胶酶的化学本质是蛋白质 ( http: / / www.21cnjy.com )，加入二苯胺试剂后不反应，加入双缩脲试剂后，溶液变为紫色，这是蛋白质在碱性条件下与硫酸铜溶液反应的结果。
6答案：C　解析：A项：适当 ( http: / / www.21cnjy.com )增加果胶酶的用量能增加果胶酶对果泥中果胶的分解速率。B项：适宜的温度有利于果胶酶分解果胶，从而有利于提高果泥的出汁率。C项：固定化酶技术只是有利于酶的回收利用、提升产品（果汁）的质量、减少成本投入，但对增加果汁产量不起作用。D项：对果泥充分搅拌利于细胞的分离和破碎，利于提高出汁率。
7答案：C　解析：酶的活性受温度的影响。低温区随着温度的升高，酶的活性逐渐增强，直至最高；过了最适温度后，温度继续升高，酶的活性迅速下降。
8答案：D　解析：该同学在其他条件都一 ( http: / / www.21cnjy.com )致的情况下做实验，符合实验设计原则。由于本题设置的温度梯度过大，因而只能说在该条件下40 ℃时洗涤效果最好。至于最适温度，应围绕40 ℃再设置较小梯度差进一步测定。
9答案：D　解析：果胶酶把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，能使果汁变得澄清，也能提高出汁率，所以果汁的澄清度、出汁量以及果汁的产出时间都可作为果胶分解速率即果胶酶活性的检测指标。果胶被果胶酶分解的过程不产生气体，因此气泡的产生量不可作为果胶酶活性的检测指标。
10答案：D　解析：加酶洗衣粉中添加了 ( http: / / www.21cnjy.com )多种酶制剂，如碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等。这些酶制剂不仅可以有效地清除衣物上的污渍，而且对人体没有毒害作用，并且这些酶制剂及其分解产物能够被微生物分解，不会污染环境。
11答案：C　解析：在90 ℃恒温水浴中，蛋白质发生变性，苹果匀浆中果胶酶的活性会丧失，这样可以有效地控制变量，减小实验误差。
12答案：C　解析：加酶洗衣粉中的酶是通 ( http: / / www.21cnjy.com )过特殊化学物质层层包装后再加入洗衣粉中；洗衣粉中的酶制剂不包括蔗糖酶；洗衣粉中的酶虽然具有很好的耐酸碱和表面活性剂的特性，但是温度、酸碱度和表面活性剂在一定程度上仍然会影响酶的活性。加酶洗衣粉中表面活性剂和水软化剂的使用量少，对环境造成污染程度小，而不是不污染环境。
13答案：D　解析：加酶洗衣粉中含有酶制剂、助洗剂和表面活性剂，它们都是对污物发挥作用的活性物质。
14答案：B　解析：实验设计应分为三组，其中 ( http: / / www.21cnjy.com )实验组有两组：一组用加酶洗衣粉，一组用普通洗衣粉；另外还应有一个空白对照组：既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤。
15答案：C　解析：生活中各种污渍其成分有很大差别，如油渍主要是脂质，血清主要为蛋白质，从酶的专一性出发，购买时应有所区别。
16答案：D　解析：A项：衣物也是由 ( http: / / www.21cnjy.com )布料做的，加酶洗衣粉对衣物和布料的影响是一样的。B项和C项：对pH和温度的控制与选择的实验材料无关。D项：实验洗涤对象为无关变量，一般应保证其大小、颜色和洁净程度完全一致，而对衣物大小、颜色和洁净程度的控制不如布料容易。
17答案：D　解析：酶制剂的类型、洗涤剂的用量、洗涤的方式（手洗还是机洗）、水质、衣物的材质等因素综合作用共同影响洗涤的效果。
18答案：A　解析：固定化细胞技术的载 ( http: / / www.21cnjy.com )体对细胞具有固定作用，不应溶解于水，但应该具有多孔性，以满足反应物进入载体颗粒被细胞利用和加工的要求，以转化成符合生产需要的物质。固定细胞的载体也不应该被细胞分解利用，否则难以起到固定细胞的作用；对细胞应该是无害的，否则，细胞难以发挥应有的作用。
19答案：D　解析：固定化酶装柱后，当底物经过该柱时，底物将被酶水解成产物。
20答案：B　解析：高温会使酵母菌死亡； ( http: / / www.21cnjy.com )固定化酵母细胞时需以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴到氯化钙溶液中，以形成凝胶珠；凝胶珠在溶液中应浸泡30分钟左右，以使凝胶珠强化，不易破碎。
21答案：C　解析：海藻酸钠胶体在 ( http: / / www.21cnjy.com )CaCl2溶液的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，其作用机理是由于盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引，形成更大的胶体颗粒，类似于人体红细胞之间由凝集素引起的凝集反应。
22答案：B　解析：固定化酶的颗粒不 ( http: / / www.21cnjy.com )能通过反应柱，否则就起不到对酶固定和反复利用的作用。反应物能通过反应柱，在反应物通过反应柱的过程中不断地被酶催化。
23答案：C　解析：用化学结合法固定化 ( http: / / www.21cnjy.com )酶，会使部分酶的分子结构发生变化，从而影响酶的活性；作为消化酶时，以口服方式才可进入消化道起作用；试纸使用后被污染，不可以反复使用；海藻酸钠凝胶珠是在CaCl2溶液中形成的，在制备过程中也可能混入了杂菌，因而要用无菌水冲洗。
24答案：C　解析：据题意可知，过敏反应的发生是因为酶分解皮肤的蛋白质，能分解蛋白质的酶是蛋白酶。
25答案：D　解析：固定化细胞的主要方法有物理吸附法和包埋法。它们各有利弊，物理吸附法的主要优点是酶活性不受影响，但吸附过程相当复杂，这一过程与微生物细胞的性质、载体的性质以及两者之间的相互作用等有关，且吸附力较弱，吸附不牢固，细胞容易脱落。而包埋法操作简便，条件温和，对细胞无毒性，适合于生长细胞的固定化。但凝胶的结构要保持稳定需要适当的控制。包埋法常用的载体有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶和聚丙烯酰胺等。
26答案：（每空2分）①D　②苹果汁的体积　③同一种酶的最适温度是一定的，不会因酶的浓度、底物量不同而改变　④保证底物和酶在混合时的温度是相同的
解析：果胶酶的活性受温度、p ( http: / / www.21cnjy.com )H等条件的影响，而与底物的量、酶的浓度和水的加入量没有关系，所以每一种酶的最适pH和最适温度是一定的。衡量实验结果的指标有两个，一个是果汁的量，另一个是果汁的澄清度。为使实验达到相应的设计温度，必须使酶与底物分别保温，达到要求后才能混合。
27答案：（除标出的分值外，每空1分）分解果胶的一类酶　多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶
答案：（除标出的分值外，每空1分）半乳糖醛酸　专一　纤维素
答案：（除标出的分值外，每 ( http: / / www.21cnjy.com )空1分）控制好酶的用量，一方面使果胶酶充分利用，节约成本，另一方面不能多用，以免造成浪费（3分）　在40～45 ℃温度下果胶酶活性最高（2分）　灭菌（2分）
答案：（除标出的分值外，每空1分）果粒产品中有纤维素，果汁中不含纤维素（3分）
答案：（除标出的分值外，每空1分）如图（2分）
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解析：果粒由果肉加工而成，应含有果胶和纤维 ( http: / / www.21cnjy.com )素。在果胶酶参与加工果粒的过程中，果胶被分解为半乳糖醛酸，而纤维素不会被分解。控制酶量的意义在于：一方面使酶充分发挥作用，另一方面避免酶的浪费以节约生产成本。
28答案：（每空1.5分）包埋法
答案：（每空1.5分）②小火或间断　③冷却至室温　④氯化钙溶液　凝胶珠
答案：（每空1.5分）①无菌　②活塞1和活塞2　③释放CO2，减小反应柱内压力并可防止其他微生物污染
解析：由于细胞过大，难以被吸附或结合，因此多 ( http: / / www.21cnjy.com )采用包埋法进行固定化。操作过程中，必须等海藻酸钠溶液冷却后才能将其与酵母细胞混合，否则酵母细胞会在高温下死亡。酵母菌利用葡萄糖的发酵过程中会产生CO2，为减小装置中的压力，应及时将其排出。
29答案：检查该洗衣粉是否含有蛋白酶（3分）
答案：45 ℃（2分）
答案：丝质和羊毛衣料中含有蛋白质，使用该洗衣粉会损坏衣物。（4分）
答案：酶无毒，含量少，又能被微生物分解，不会引起水质富营养化；而普通洗衣粉中含大量的磷元素，会导致水体富营养化，污染环境。（4分）
解析：（1）通过图中的信息可以看出，该实验的 ( http: / / www.21cnjy.com )目的是检验洗衣粉中是否含有蛋白酶。（2）图中显示在45 ℃时，该洗衣粉中的酶催化效率最高。（3）丝质及羊毛衣料中含蛋白质，而该洗衣粉中含的蛋白酶会破坏蛋白质的结构。（4）酶效率高，用量少，无污染。普通洗衣粉中含磷，会污染环境。