据图分析回答下列问题:
(1)酶所降低的活化能可用图1中________段来表示。如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将________(上移/下移)。
(2)图2纵轴为酶促反应速率,横轴为底物浓度,其中能正确表示酶量增加1倍时,底物浓度和反应速率关系的是______(填A或B)。
(3)某实验小组为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份,进行了3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍,其他实验条件均相同,下表为实验记录:
①甲组在洗衣粉中加入的酶是___________;乙组在洗衣粉中加入的酶是_______________。
②如果甲、乙和丙3组均在水温为90℃时洗涤同一种污渍,请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由。______________________________________________________________。
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。
果汁是日常生活中的常用饮料,为提高果汁的出汁率及使果汁变得澄清,在果汁生产中常用到果胶酶。请根据有关材料回答下列问题:
(1)下面是A同学探究温度对果胶酶活性影响的实验步骤:
a.用搅拌器制苹果泥,适量且等量的注入到编号为1、2、3、4、5、6的6支试管中;
b.分别向这6支试管依次注入适量且等量的果胶酶溶液,并混合均匀;
c.将6支试管分别放入25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃的恒温水浴保温10 min;
d.过滤,比较获得果汁的体积。
①上述实验中步骤有一处明显不严谨,请改进 ;
②有同学认为该实验缺乏对照,应补充一组果泥和蒸馏水相混合的实验,你认为有没有必要?并说明理由 。
(2)B同学探究的是35℃和45℃下果胶酶的最适用量,他在实验过程中除了温度以外还应该控制 等因素保持不变(列举两个)。下表是该同学的实验结果,请根据他的实验结果画出曲线,并得出结论。
![]() |
0 |
0.2% |
0.4% |
0.6% |
0.8% |
1.0% |
35℃ |
27% |
40% |
52% |
65% |
65% |
65% |
45℃ |
27% |
35% |
42% |
42% |
42% |
42% |
结论:
生产果汁时,用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题:
(1)某同学用三种不同的果胶酶进行三组实验,各组实验除酶的来源不同外,其他条件都相同,测定各组的出汁量,据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是____。
(2)现有一种新分离出来的果胶酶,为探究其最适温度,某同学设计了如下实验:取试管16支,分别加入等量的果泥、果胶酶,缓冲液,混匀,平均分为4组,分别置于0℃、5℃、10℃、40℃下保温相同时间,然后,测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有 和______。
(3)某同学取5组试管(A~E)分别加入等量的同种果泥,在A、B、C、D4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶,然后,补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同;E组加入蒸馏水使试管中波体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后,测定各组的出汁量。通过A--D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中,若要检测加入酶的量等于O而其他条件均与实验组相同时的出汁量,E组设计____(填“能”或“不能”)达到目的,其原因是____。
回答下列关于微生物和酶的问题。
高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如下图所示。
(1)①过程称为_______,Ⅰ号培养基称为_____________(按功能分);该培养基中除了加入淀粉外,还需加入另一种重要的营养成分_____。
A.琼脂 B.葡萄糖 C.硝酸铵 D.碳酸氢钠
(2)一般对配制的培养基采用_________灭菌,在灭菌______(前,后)将培养基分装到平皿中。若要测定②试管中每毫升嗜热菌活菌的数量,可用_______________的方法给I号培养基接种,用此法统计的活菌数比实际_________(大,小)。
(3)在高温淀粉酶运用到工业生产前,需对该酶的最佳温度范围进行测定。下图中的曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。曲线②是将酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,由此得到的数据为酶的热稳定性数据。根据图中的数据,判断该酶使用的最佳温度范围是______℃。
(4)据图判断下列叙述错误的是______。
A.该酶只能在最佳温度范围内测出活性
B.曲线②35℃数据点是在80℃时测得的
C.曲线①表明80℃是该酶活性最高的温度
D.曲线②表明该酶的热稳定性在70℃之后急剧下降
我国水果生产发展迅速,由于收获的季节性强,易造成积压,腐烂变质,为了解决上述问题且满足不同人群的需求,可以加工制作果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中用到果胶酶,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:
实验方法:请将图中所示的操作进行排序
(2)实验结果:对照组与实验组进行了相同时间的实验,结果如图所示:
①坐标图中自变量是温度,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 表示。
③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,恒温的目的是保证
④实验小组改变了实验条件后重复做实验,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 。
(3)根据下表实验结果。 (能、不能)确定40℃就是果胶酶的最适温度。
温度/℃ |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
果汁量/mL |
8 |
13 |
15 |
25 |
15 |
12 |
11 |
10 |
酿酒厂常用酸性脲酶去除酒精类饮品中的尿素,以改善酒精类饮品的品质。请回答下列问题:
(1)从土壤中筛选酸性脲酶生产菌,其培养基的主要成分有葡萄糖、尿素、琼脂等,从功能上分析,该培养基属于_________培养基。该培养基的氮源来自______,碳源是 。
海藻酸钠质量浓度(g/dL) |
凝胶 强度 |
凝胶 气泡量 |
成球 难度 |
凝珠 形状 |
1.0 |
中 |
没有 |
较易 |
扁圆形 |
2.0 |
中 |
少量 |
易 |
圆球形 |
3.0 |
强 |
较多 |
稍难 |
有托尾 |
4.0 |
强 |
大量 |
难 |
难成球形 |
(2)筛选和纯化酸性脲酶生产菌常用的两种接种方法是_________和_________。配制浓度梯度为10-1的系列稀释液时,需用移液管将1mL菌液移入盛有_________mL蒸馏水的试管中。
(3)对同一浓度的酸性脲酶生产菌稀释液,分别用血球计数板计数和稀释涂布平板法计数,若不存在实验误操作,则前者的数量________(多于/等于/小于)后者,其原因是_________。
(4)若用海藻酸钠固定含酸性脲酶的细菌时,应将海藻酸钠溶液和细胞混合滴入_________溶液中。右表是不同浓度海藻酸钠形成的凝胶珠状况,从表中看出,海藻酸钠的浓度应选用______g/dL。若利用固定化酶技术,它的优点是__________。
根据材料回答下列有关问题。
Ⅰ.某大学科研人员利用双重固定法,即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接),海藻酸钠来包埋小麦酯酶,研究固定化酶的性质,并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果。(注:酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率,包括酶的活性和酶的数量)
⑴从图1可以看出:固定化小麦酯酶比游离的小麦酯酶对温度变化的适应性更________。
⑵从图2可以看出:海藻酸钠浓度为________时的小麦酯酶活力最强。当海藻酸钠浓度较低时,酶活力较低的原因是_______________ _。
Ⅱ.制备固定化酵母细胞的过程为
(1)活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复 状态。
(2)影响此实验成败的关键步骤是 ,此步的操作应采用 ,以防止发生焦糊现象。
(3)海藻酸钠溶液必须冷却至室温后才能和酵母混合,原因是 。
(4)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右,目的是_____________________________。
(5)如果制作的凝胶珠颜色过浅,呈白色,则说明海藻酸钠浓度________(过低/过高)。
(6)此固定酵母细胞的方法是 法,固定化酵母细胞的优点是
(7)制备固定化酶则不宜用此方法,原因是 。
(16分)现有磨浆机、烧杯、滴管、量筒、玻璃棒、漏斗、纱布、苹果、试管、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水、一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液,下表是某小组利用上述材料进行的有关实验:(“/”表示不加)
请回答下列问题:
(1)磨浆机的作用是 。
(2)若要验证果胶酶的作用,应把 两个烧杯同时取出并 ,观察并比较 。预期的实验现象与结果是: 。
(3)比较烧杯甲、丙、丁可知: 能影响酶的活性。
(4)表中①处的内容是 。
(5)请你设计一张表格,用来记录利用上述材料“探究果胶酶最适用量”的实验结果。
人类利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史源远流长。请回答以下与发酵有关的问题:
(1)某同学利用柑橘制作果酒,考虑到柑橘的糖含量不足,在制作过程中加入一定量的糖,加糖的主要目的是_____________________________________。为保证发酵过程的安全,发酵阶段需要适时拧松瓶盖,但不能完全打开,其主要目的是_________________________,实际操作中发现随着发酵时间的推移拧松瓶盖间隔时间延长,其原因是_________________。
工业生产果酒时,为有利于水果的压榨、果酒清澈,透明无沉淀,可加入 酶。
(2)喝剩果酒放置时间长后酒味变酸的原因是 。
(3)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
(4)该小组同学用琼脂作载体,用包埋法固定α-淀粉酶来探究固定化酶催化效果。实验结果如下:(注:假设加入试管中的固定化淀粉酶量与普通α-淀粉酶量相同)
|
1号试管 |
2号试管 |
固定化淀粉酶 |
√ |
|
普通α-淀粉酶 |
|
√ |
淀粉溶液 |
√ |
√ |
60℃保温5分钟,取出冷却至室温,滴加碘液 |
||
现象 |
变蓝 |
不变蓝 |
①该实验设计体现了 原则。
②分析1号试管变蓝的原因: 。
(5)在血红蛋白的提取和分离实验中,从红细胞中释放出血红蛋白常用的方法是________
__________________________________,纯化蛋白质常用的方法是___________________。
(1)PCR是一种DNA体外扩增技术。1988年,PCR仪问世,并被广泛应用于基因扩增和DNA序列测定。下图是PCR技术示意图,请回答下列问题:
①引物是此过程中必须加入的物质,从化学本质上说,引物是一小段_ 。
②将双链DNA ,使之变性,从而导致 __.
③引物延伸需提供 作为原料。(1分)
(2)红细胞含有大量血红蛋白,我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验,来提取和分离血红蛋白,血红蛋白提取和分离的程序可分为四步:样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。请回答下列有关问题:
①样品处理,它包括红细胞的洗涤、 、收集血红蛋白溶液。
②收集的血红蛋白溶液在透析袋中经过透析,这就是样品的粗分离。透析的目的是 。透析的原理是
③通过凝胶色谱法将样品进一步纯化,最后经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。样品纯化的目的是
固定化酶技术运用工业化生产前,需要获得酶的有关参数。如图:曲线①表示某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比;曲线②是将该种酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,由此得到酶的热稳定性数据。请回答下列问题:
(1)与普通酶制剂相比,固定化酶在生产中的优点是 。
(2)曲线②中,35℃和80℃的数据点是在 ℃时测得的。通过本实验,你对酶的最适温度的认识是 。该种酶固定化后运用于生产,最佳温度范围是 。
(3)研究发现有甲、乙两种物质能降低该种酶的催化效率,该酶催化的底物浓度变化会改变甲物质对酶的影响,而不会改变乙物质对酶的影响。下图是降低酶活性的两种机制模型,符合甲、乙物质对酶影响的模型分别是 、 。
(4)在酶的活性不受抑制时,起始反应速率与底物浓度的关系如下图所示。请在答题卡的指定位置画出加入甲物质时,起始反应速率与底物浓度之间的关系曲线。
随着环境污染的加剧和石油危机的出现,越来越多的国家使用乙醇作为燃料,玉米和麦草的秸秆可以用来生产燃料乙醇,已知秸秆的主要成分是纤维素,回答下列问题:
(1)人们首先利用纤维素分解菌将纤维素分解,纤维素分解菌多分布在 的土壤中,该微生物产生的纤维素酶是一种复合酶,一般包括三种成分: , 和 。前两种酶能使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。
(2)从土壤中筛选纤维素分解菌需要配制 培养基,该培养基中需要加入纤维素粉作为唯一的 。
(3)经过梯度稀释后,要将样品均匀涂布在用于鉴别纤维素分解菌的培养基上,在该培养基中需要加入的特殊染料是 ,当形成菌落以后可以根据菌落周围是否产生 来筛选纤维素分解菌。当利用涂布器涂布平板之后需要对涂布器进行 处理(填“消毒”或“灭菌”)。
(4)产生葡萄糖后需要用到 (微生物种类)发酵产生酒精,还可以使用 检测产物是否为酒精,该试剂在酸性条件下可与酒精反应,溶液呈灰绿色。
为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份,进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍,其他实验条件均相同,下表为实验记录。请回答下列问题。
水温/℃ |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
|||||||||
组别 |
甲 |
乙 |
丙 |
甲 |
乙 |
丙 |
甲 |
乙 |
丙 |
甲 |
乙 |
丙 |
甲 |
乙 |
丙 |
清除血渍 时间/min |
67 |
66 |
88[ |
52 |
51 |
83 |
36 |
34 |
77 |
11 |
12 |
68 |
9 |
11 |
67 |
清除油渍 时间/min |
93 |
78 |
95 |
87 |
63 |
91 |
82 |
46 |
85 |
75 |
27 |
77 |
69 |
8 |
68 |
(1)提高洗衣粉去污能力的方法有_____________。甲组在洗衣粉中加入了___________。乙组在洗衣粉中加入了______________。
(2)甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有____________。
(3)如果甲、乙和丙3组均在水温为80℃时洗涤同一种污渍,请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由。 。
(4)加酶洗衣粉中的酶是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及其理由。
乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下:
(1)下表的培养液pH均为7.0,若要筛选微生物L,则不能选择表中的 培养液。(多选)
(2)为了获得能产乳糖酶的微生物L的单菌落,可采用 法将初筛菌液接种在固体培养基上。
(3)扩大培养微生物L时,通过增加营养物质的比例 (可以/不可以)提高种群密度,分析说明
原因 。
(4)在乳糖酶提取纯化的过程中,应及时检测 。将酶固定化后,则有利于酶的 。
(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株 J1 和 J4在不同温度和 pH 条件下进行发酵,测得发酵液中酶活性的结果见上图,推测菌株 更适合用于发酵,理由是 。