工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞的细胞壁以提高出汁率。为研究温度对果胶酶活性的影响,某学生设计了如图所示的实验:
①、将果胶酶与苹果泥分装于不同的试管,在10 ℃ 水浴中恒温处理10 min(如图中A)。
②、将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在10 ℃ 水浴中恒温处理10 min(如图中B)。
③、将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测量果汁量(如图中C)。
在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量,结果如下表:
温度/℃ |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
出汁量/mL |
8 |
13 |
15 |
25 |
15 |
12 |
11 |
10 |
根据上述实验,请分析并回答下列问题。
(1)果胶酶能破除细胞壁,是因为果胶酶可以促进细胞壁中的________水解。
(2)实验结果表明,在上述8组实验中,当温度为______________时果汁量最多,此时果胶酶的活性____________。当温度再升高时,果汁量降低,说明_______________ _。
(3)实验步骤①的目的是__________________________。
(4)实验操作中,如果不经过步骤①的处理,直接将果胶酶和苹果泥混合,是否可以?请解释原因。_____________________________
________________________________________________________________。
(9)根据果胶酶在果汁生产中的作用的系列实验结果回答下列问题:
①能正确表示温度对果胶酶活性影响的曲线是
②能正确表示pH对果胶酶活性影响的曲线是
③在原材料有限的情况下,能正确表示相同时间内果胶酶的用量对果汁产量影响的曲线是 。
下面是制备固定化藻菌细胞的流程,试图利用固定化细胞技术对生活污水进行脱氮。试分析回答以下问题:
(1)活性污泥取自污水处理厂曝气池.主要原因是经过长期_________,曝气池污泥中的微生物____________________________________________。
(2)关于本实验相关分析不正确的是( )
A固定化小球的直径不宜过大,否则会影响污水与固定化细胞的物质交换
B固定化小球的直径越大小球藻接收的光照量越大,除氮效果越好
C固定化小球所用的海藻酸钠浓度不能过高,否则会影响污水中有机物与固定化细胞的接触
D固定化小球所用的海藻酸钠浓度不能过低,否则会造成包埋细胞过少
(3)下图所示为不同浓度的固定化藻菌小球对模拟污水中N元素去除效果关系曲线,图中比例代表固定化藻菌小球体积与污水体积,如“…◆…1:9”代表l体积小球与9体积模拟污水混合液。试回答:
①研究中“空白实验”的处理方法是__________________________,设置“空白实验”组的目的是_________________________。
②实验表明最佳的小球浓度是V球:V水=_______。
③要证明固定化藻菌比藻菌混合液净化N的能力强,主要实验思路是利用一定量的固定化藻菌小球和_______ ___,在____________条件下处理等量的模拟污水,一段时间后检测_________________。
某生物兴趣小组在学习完“蛋白质的提取和分离”后,联系相关实验,准备从猪肝脏研磨液中初步提取过氧化氢酶,设计的“过氧化氢酶提取、分离流程图”如下:
试回答下列有关问题:
⑴向肝细胞悬液中加入一定量的pH=7.0的缓冲液并充分搅拌,可以破碎肝细胞,破碎细胞的原理是 。与使用蒸馏水相比,使用缓冲液的优点是 。
⑵蛋白质粗分离阶段透析的目的是 。
⑶电泳利用了待分离样品中各种分子的 等的差异,而产生不同迁移速度,实现各种分子的分离。
⑷实验小组以3%过氧化氢溶液和获得的过氧化氢酶为材料进行温度对酶催化活性影响的探究,得到下图所示的结果,根据实验结果得出“过氧化氢酶能耐受100℃高温”的结论。请问这一结论是否可靠? 为什么? 。
柠檬油是植物芳香油中的一种,它是一种广谱性的杀虫剂,它可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等传染疾病的害虫,以及危害粮食、蔬菜的常见害虫,包括幼虫、蛹等,被称为一种绿色杀虫剂。必经步骤为如下图。请根据实验流程图回答下列问题:
(1)柠檬果皮精油的提取适宜采用 法,此种方法是通过 将液相柠檬油从固液两相混合物中分离出来。
(2)A是 ,目的是 。
(3)B过程一般加入相当于柠檬果皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠,其目的是 。
(4)C过程为 ,目的是 。
(5)采用柠檬油作为杀虫剂,可以解决其他杀虫剂给人类带来的隐患,其突出的优点是 。
(6)柠檬油是食品、化妆品和香水配料的优质原料,具有很高的经济价值,之所以不采取水蒸气蒸馏法的原因是: 。
下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径,请据图回答有关问题:
(1)选用的材料合适与否是能否成功诱导出花粉植株的重要因素,一般来说选用 期的花粉可提高成功率。选择花粉时,一般要通过 来确定花粉是否处于合适的发育期,这时需要对花粉的细胞核进行染色,常用的染色剂是 。
(2)上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中 。
(3)试管苗形成过程中,必须从培养基中获得 和小分子有机物等营养物质。要促进花粉细胞分裂和生长培养应有 和 两类植物激素。
(4)胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞是一种高度 的薄壁细胞,胚状体具有与 类似的结构。
(5)若接种花药的培养基上出现了污染,则可能的原因有 (至少写出两条)
(6)试管苗移栽到土壤前,通常要进行壮苗处理,应如何壮苗?
关于DNA的粗提取与鉴定试验,研究者选择鸡血做实验材料。请分析回答下列问题:
(1)研究者不选取猪、马、牛、羊的血做实验的原因是:
。
(2)概括答出提取DNA的三种方案的原理:
方案一原理:
方案二原理:
方案三原理:
(3)鉴定DNA用到的试剂和颜色变化为 。
下图是水稻的花药通过无菌操作,培养产生花粉植株的两种途径的示意图。请据图回答下列问题:
(1)图中的花粉应选自___________________(细胞核)的时期,花药培养成功率最高。
(2)图中的A是________,C过程指________,B指________。
(3) 要促进花粉细胞分裂和生长,培养基中应有__________和__________两类植物激素
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。
实验一:果胶酶在果汁生产中的作用
实验方法及步骤:
⑴将苹果洗净去皮,用磨浆机制成苹果泥,加入适量蒸馏水备用。
⑵取两个100ml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在横线上。
操作顺序 |
项目 |
烧杯 |
|
1号 |
2号 |
||
① |
在烧杯中加入苹果泥 |
20mL |
20mL |
② |
|
2mL |
|
③ |
注入蒸馏水 |
|
|
④ |
在恒温水浴中保温,并用玻璃棒不时搅拌 |
10min |
10min |
②处项目应填 。 ③处2号烧杯应填 。
⑶取出两个烧杯,同时进行过滤。观察或比较 并记录结果。
实验结果的预测及结论:
如果是 ,则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。
实验二:验证果胶酶在果汁生产中的作用
⑴在课题实验步骤中,在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别加入果胶酶溶液、编号、编组”之后,有下列两种操作:
方法一:将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合,再把混合液的pH分别调至4、5、
6、……10。
方法二:将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、……10,再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
请问哪一种方法更为科学: ,并说明理由: 。
⑵实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作,其目的是使 以减少实验误差。
(4分)某工厂生产了一种加酶洗衣粉,其包装袋上印有如下说明(部分)。
成分:含碱性蛋白酶等 用法:洗涤前先将衣物浸于洗衣粉溶液内一段时间。使用温水效果更佳。 注意:切勿用于丝质及羊毛衣料。 |
某研究性学习小组为探索该洗衣粉中酶的催化作用的最适温度,设计了如下装置进行实验,并将结果用下列曲线图A、B表示。请回答以下问题:
(1)由图可知,使用该加酶洗衣粉的最适宜温度为 。
(2)在0℃和75℃时,酶的催化效率基本都降为零。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 。
(3)在实验过程中可通过直接测定 指标来表示该洗衣粉中酶的催化效率。
(4)该加酶洗衣粉不能用于洗涤丝质及羊毛衣料,其主要原因是 。
在20世纪50年代,酶已经大规模地应用于各个生产领域,到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞的技术。
(1)在实际生产中,固定化酶技术的优点______________________________________。
与固定化酶技术相比,固定化细胞固定的是_________酶(一种或一系列)。
(2)制备固定化酵母细胞,常用的包埋材料是_________,使用了下图中方法[ ]_________(填出号码与名称)。
(3) 制作固定化酵母细胞时,充分混合均匀的酵母细胞胶液可在饱和_________溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形,其主要原因是__________________________________。
(6分)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题:
(1)由下图推知,该实验的目的是______________________,50℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是________%。
(2) 下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录,请据表回答问题:
脸盆编号 |
洗涤物(等量) |
洗涤温度 |
洗衣粉(等量) |
水量 |
洗涤所需时间 |
1 |
油污布 |
45℃ |
加酶 |
2 L |
4 min |
2 |
油污布 |
45℃ |
普通 |
2 L |
7 min |
3 |
油污布 |
5℃ |
加酶 |
2 L |
9 min |
4 |
油污布 |
5℃ |
普通 |
2 L |
8 min |
① 该实验设计体现了______________________原则。
②若实验组1号洗净所需时间接近7 min,最可能的原因是________________________
(3)下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有________。
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品
(4)根据以上实验结果,写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施: _____________。
某工厂生产了一种加酶洗衣粉,其包装袋上印有如下部分说明。
成分:含碱性蛋白酶等
用法:洗涤前先将衣物浸于洗衣粉的水内数小时。使用温水效果更佳。
注意:切勿用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。
请回答以下问题:
(1)质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验:
该实验的目的是 。
(2)一学生为探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度,参考上述(1)的实验材料及方法进行了有关实验,并把结果以下列曲线图A、B表示。
①由图可知,使用该加酶洗衣粉的最适宜温度约为 。
②该学生在实验过程中可通过直接测定 指标来表示酶的催化效率。
(3)该加酶洗衣粉不能用于洗涤丝质及羊毛衣料,其主要原因是 。
生物乙醇是以生物为原料生产的可再生能源。我国利用农作物废弃物(秸秆)生产乙醇,其技术流程为:纤维素酶分解→酵母菌发酵→蒸馏→成品。如果向含有纤维素培养基中加入刚果红染液时,刚果红会与纤维素形成红色复合物,而呈现红色,如果纤维素被降解,则培养基表面会形成以纤维素分解菌为中心的透明圈。 请分析回答下列问题:
71、纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了从土壤中分离纤维素分解菌的实验流程:土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。
①最好选择 环境采集土样。
②配置培养基时,各种成分在熔化后分装前必须进行 ,接种前要进行 。在整个微生物的分离和培养中,一定要注意在无菌条件下进行。在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的倒平板操作时,平板冷凝后,应将平板倒过来放置,这样做的目的是 。
③以下是两种培养基配方:
A培养基配方:
KH2P04 |
Na2HP04 |
MgS04.7H20 |
纤维素酶 |
葡萄糖 |
尿素 |
琼脂 |
1.4g |
2.1g |
0.2g |
1g |
10.0g |
1.0g |
15.og |
B培养基配方:
KH2P04 |
NaN03 |
Na2HP04.7H20 |
MgS04.7H20 |
KCl |
纤维素粉 |
酵母膏 |
水解酪素 |
0.9g |
lg |
1.2g |
0.5g |
0.5g |
5g |
0.5g |
0.5g |
如果要分离提纯土壤中的纤维素分解菌,应选择 (填编号) 培养基配方,从功能看该培养基属于 培养基。
④为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种,可以在鉴别培养基中加入刚果红染液,将筛选获得的菌液稀释后用 法接种到鉴别培养基上,然后挑选产生 的菌落作为菌种进行扩大培养。
72、进行工业化酶解时,为了使纤维素酶能反复使用,可以采用酶固定化技术,其具体方法包括如下图所示的三种,则①表示 、②表示 、③表示载体结合法。
下面的流程图示意制备固定化酵母细胞的过程,请据图回答:
酵母细胞活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞
(1)、图中酵母细胞活化就是______________________________________状态。
(2)、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,若通过固定化霉菌细胞生产果胶酶,在配制海藻酸钠溶液时,要注意_____________________________,否则可能出现焦煳。
(3)、有关果胶酶和纤维素酶的叙述,正确的是( )
A.果胶酶是复合酶、纤维素酶不是复合酶 | B.催化果胶酶水解的酶是淀粉酶 |
C.二者都是在核糖体上合成的 | D.构成纤维素酶的基本单位是葡萄糖 |
(4)CaCl2溶液在形成凝胶珠时的作用原理是_________________________________。
(5)本实验所用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________________________________________________________________________。
工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率。为研究温度对果胶酶活性的影响,某学生设计了如下实验:
①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在100C水浴中恒温处理10 min(如图A)。
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在10℃水浴申匣温处理10 min(如图B)。
③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测量果汁量(如图C)。
④在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量,结果如下表:
(一) 根据上述实验,请分析并回答下列问题:
(1)实验结果表明,在上述8组实验中,当温度为 时果汁量最多,此时果胶酶的活性 。当温度再升高时,果汁量降低,说明 。
(2)本实验中,自变量是________,因变量是___________。
(3)实验步骤①②的操作目的是 。(2分)
(二) 在上述实验结果的基础上探究PH对果胶酶活性的影响:
(1)探究PH对酶活性的影响还需的两种溶液是:_________和_________。
(2)请设计出实验步骤并画出PH值对果胶酶活性影响的最可能的示意图。
实验步骤:(步骤不限4步,合理即可)
①
②
③
④