中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
a.提取叶绿素
b.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温（约25℃）下进行实验，方法和结果如下表。
| 实验组号 |
叶绿素溶液（mL） |
调pH至 |
处理时间（min） |
溶液颜色 |
| ① |
3.0 |
Y |
10 |
绿色 |
| ② |
3.0 |
7.0 |
10 |
绿色 |
| ③ |
3.0 |
6.0 |
10 |
黄绿色 |
| ④ |
3.0 |
5.0 |
10 |
黄褐色 |
注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果，请回答：
⑴提取色素时加入二氧化硅的目的是
⑵加入绿色叶片的X应该为 ，原因是 。
⑶表中Y应该为 ，原因是 。
⑷若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于 （酸性或碱性）食品，原因是 。
⑸小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其它色素，你认为检测方法是 。
如图为固定化酶的反应柱示意图,其中①为反应柱,②为固定化酶,③为分布着小孔的筛板,
请据图回答:
(1)关于固定化酶中用到的反应柱,理解正确的是( )
| A．反应物和酶均可自由通过反应柱 |
| B．反应物和酶均不能通过反应柱 |
| C．反应物能通过,酶不能通过 |
| D．反应物不能通过,酶能通过 |
(2)与一般酶制剂相比,固定化酶的突出优点是 ,固定化细胞的优点是 。
(3)③的作用是。
(4)制作固定化葡萄糖异构酶所用的方法有 (至少两种)。
生物柴油是一种可再生的清洁能源,其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗,科学家发现,在微生物M产生的脂肪酶作用下,植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。
(1)用于生产生物柴油的植物油不易发挥,宜选用 、 方法从油料作物中提取。
(2)筛选产脂肪酶的微生物M时,选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供 ,培养基灭菌采用的最适方法是 法。
(3)测定培养液中微生物数量,可选用 法直接计数;从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测 ,以确定其应用价值;为降低生物柴油生产成本,可利用 技术使脂肪酶能够重复使用。
(4)若需克隆脂肪酶基因,可利用耐热DNA聚合酶催化的 技术。
点睛:本题以生物柴油的制作过程为材料,主要考查植物有效成分的提取、微生物的培养、酶的固定化技术,考查学生获取信息能力和综合应用能力。
回答下列关于微生物和酶的问题。
环境污染物多聚联苯难以降解,研究发现联苯降解菌内的联苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶。
(1)下列培养基中能有效分离联苯降解菌的是 ,原因是 。
A.培养基(g/L):某生长因子2.0,(NH4)2SO4 2.0,K2HPO4 3.0,MgSO4 1.0,pH 7.4,多聚联苯50 mL
B.培养基(g/L):牛肉膏10.0,蛋白胨20.0,葡萄糖20.0,NaCl 5.0,pH 7.4
C.培养基(g/L):某生长因子2.0,淀粉20.0,NH4NO3 2.5,MgCl2 0.5,K2HPO4 3.0,多聚联苯50 mL,pH 7.4
进一步研究发现,不同的金属离子对联苯水解酶的活性有一定影响,结果见下表:
| 金属离子(mmol/L) |
联苯水解酶相对活性(%) |
| 对照组 |
100 |
| Mn2+ |
123 |
| Co2+ |
79 |
| Mg2+ |
74 |
(2)①依据表中结果,金属离子 对该酶的活性有一定的促进作用。金属离子对酶的活性有促进或抑制作用。可能的原因是 。
②通过酶工程可将联苯水解酶用于生产实践。酶工程通常包括酶的生产、 、酶的固定化和酶的应用等方面。酶固定化的好处是 。
③下图实线表示联苯水解酶催化的反应速率与酶浓度的关系,虚线表示在其他条件不变的情况下,底物浓度增加一倍,反应速率与酶浓度的关系,能正确表示两者关系的是 。
④红球菌和假单孢菌都能降解多聚联苯,但研究发现以每克菌体计算,两种菌降解多聚联苯的能力有所不同,对此现象合理的假设是 或 。
点睛:本题综合考查有关微生物的培养和酶的固定和影响因素,考查学生获取信息能力、理解能力和综合应用能力。
苹果醋是指以苹果汁为原料经发酵变成苹果原醋,再兑以苹果汁等原料而制成的饮品。苹果醋既有淡淡的醋味,又有果汁的香甜,喝起来非常爽口。苹果醋还能保健养生、缓解疲劳、美容养颜,是目前大众非常喜爱的饮品。下图是苹果醋的制作简图,据图回答相关问题。
鲜苹果汁
高纯度苹果酒
苹果原醋+苹果汁等原料
苹果醋
(1)在图中苹果汁的生产中,为了提高出汁率需要使用 酶。
(2)过程①中使用的微生物是 ,该微生物的代谢类型是 。为了提高该微生物的利用率,最好用 法对其进行固定。若要检测是否产生了苹果酒,可用 试剂进行检测。
(3)过程②中使用的微生物是 ,该微生物的代谢类型是 。该微生物可以从食醋中分离、纯化获得,方法如下:
第一步:配制培养基。该培养基必须含有微生物生长所需的基本营养成分,如 等。
第二步:灭菌。对培养基用 法进行灭菌。
第三步:接种。微生物常用的接种方法有 和 。
第四步:培养。温度控制在 。
第五步:挑选符合要求的菌落。
食品种类多,酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产应用范围较广的蛋白酶,查阅相关文献,得知:
(1)pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图可知, 更适宜作为食品添加剂,理由是 。蛋白酶的活力可用 的量来表示。
(2)该蛋白酶的提取工艺流程如下:
兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。结果显示,酶保护剂浓度在0.02~0.06 mol/L范围内,酶活力较高;提取液pH在6.0~8.0范围内,酶活力较高。他们认为,要进一步提高粗酶制剂的酶活力,以达到最佳提取效果,还需对酶保护剂浓度和提取液pH进行优化,并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称,设计实验结果记录表。
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