某化工厂生产的一种加酶洗衣粉,其包装袋上印有如下说明。
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究该洗衣粉中酶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。
请回答以下各题:
(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)在实验过程中可以通过直接测定______________(指标)来表示该洗衣粉中酶的催化效率。
(4)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的,某洗涤公司为降低生产成本研制了一种能多次重复使用加酶洗衣粉的设备,他们将酶固定在不溶于水的尼龙载体上,洗涤完衣物后,经过简单处理,这些酶还可以多次重复利用,这种方法制成的酶叫________。
(5)除加酶外,很多洗衣粉中还加有香精,高档洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的,目前从植物中提取芳香油的方法有(答出两种即可)____________________________。
(6)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以从霉菌中提取。用固体培养基分离、纯化霉菌的方法有________、________。
酵母细胞固定化的实验中,下列实验操作与目的不相符的是( )
A.干酵母加入蒸馏水搅拌均匀后,放置一段时间,使酵母细胞活化 |
B.采用小火间断加热的方法,防止海藻酸钠发生焦糊 |
C.将活化的酵母细胞加入到海藻酸钠溶液,轻轻搅拌,以免产生气泡 |
D.制作凝胶珠时,应快速将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中 |
I.某生物兴趣小组利用图甲所示实验装置比较了α-淀粉酶、唾液淀粉酶两种蛋白质的分子质量大小。请回答:
(1)利用图甲所示实验装置测定蛋白质相对分子质量的方法为_________法,原理是_________________。
(2)将含有α-淀粉酶、唾液淀粉酶两种蛋白质的混合液加入装满凝胶的玻璃管上端,用____进行洗脱。
(3)图乙中能正确表示相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中进行的过程的是__________,蛋白质相对分子质量大,经过路程______(填“较短”或“较长”)。
II.图丙是利用固定化酶技术生产高果糖浆的示意图。
(4)高果糖浆的生产需要使用____________酶,它能将葡萄糖转化成①_________。
(5)固定化酶的优点是使酶易与反应物接触,又易反应物分离,还可被____________。
某学生进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的课题研究。他的实验设计如下:
①设置2组实验,分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉 ②2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部设置相同 ③根据污渍去除程度得出结果
对这个实验的评价,正确的是( )
A.未设置对照实验 | B.无关变量设置太多 |
C.没有自变量 | D.因变量不能描述 |
高温淀粉酶在大规模工业生产中是极为重要的酶制剂。研究者从热泉中筛选出了能高效产生高温淀粉酶的嗜热菌。其筛选过程如下图所示:
据图中信息并结合课本知识回答:
(1)进行①过程的目的是__ ;②过程所使用的接种方法是 。
(2)从用途上来说,I号培养基应属于 培养基;从物理状态上来说,II号培养基属于固体培养基,配制时应加入 作为凝固剂。
(3)I、II号培养基配制和灭菌时,灭菌与调节pH的先后顺序是 ;一般对配制的培养基应采用 进行灭菌。部分嗜热菌在I号培养基上生长时可释放 分解培养基中的淀粉,在不同菌落周围形成大小不同的透明圈,应挑出 的菌落,接种到II号培养基。
探究温度对果胶酶活性的影响、pH对酶活性的影响、果胶酶的用量三个实验中,实验变量依次为( )
A.温度、酶活性、酶用量 |
B.苹果泥用量、pH、果汁量 |
C.反应时间、酶活性、酶用量 |
D.温度、pH、果胶酶用量 |
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挥发,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,可应用耐热DNA聚合酶催化的________技术。
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30℃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30 ℃水浴中恒温处理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,并记录果汁量如下:
温度/℃ |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
果汁量/mL |
8 |
13 |
15 |
25 |
15 |
12 |
11 |
10 |
根据上述实验,请分析回答下列问题:
(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,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_____________________________________。
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,其筛选过程如图所示。
(1)①过程称为________,②过程是为了________。
(2)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
(3)一般对配制的培养基采用高压灭菌,其中“高压”是为了________。
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。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。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,即图中的曲线②。
(4)根据图中的数据,判断该酶使用的最佳温度范围是________。
A.40℃~50℃ B.50℃~60℃
C.60℃~70℃ D.70℃~80℃
(5)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
随着生物技术的发展,酶在社会生产、生活中的应用越来越广泛。下列相关叙述错误的是( )
A.利用酶生产某些化工产品,能显著降低能耗、减少污染、节约成本 |
B.“加酶洗衣粉”的洗涤效果与水温、酸碱度有关,与污物或衣物的性质无关 |
C.由糖衣包裹的肠溶多酶片含有多种消化酶,嚼服后会失去疗效 |
D.要较长时间保持酶活性,各种酶制剂都应保存在低温的条件下 |
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:洗涤前先将衣物浸泡于含洗衣粉的水中数小时;使用温水效果更佳。
注意:①切勿用于洗涤丝质和毛质衣料。②用后需要彻底清洗双手。
请回答以下问题:
(1)质检局针对该洗衣粉设计了如图所示的实验进行检验,该实验的目的是______________。
(2)某学生为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度,参考上述实验(1)的实验材料及方法进行了有关实验,并把实验结果用右图的曲线表示。
①该实验中,温度、pH分别属于__________变量、________________变量。
②由图可知,使用该加酶洗衣粉的最适宜温度约为______________。
③在0℃和75℃时,酶的催化效率基本都降为零,但温度再度回到45℃,后者的催化作用已不能恢复,这是因为_________________________________________________。
④该学生在实验过程中可通过直接测定_________________________作为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和毛质衣物,其主要原因是_________________。
(4)为什么用后需要彻底清洗双手? ___________________________________。
普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,有人将地衣芽孢杆菌的α淀粉酶基因转入酵母菌中,经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种(过程如图甲所示)。
(1)图甲中,为达到筛选目的,平板内的固体培养基应以____________________作为唯一碳源。②、③过程需重复几次,目的是______________________________________。
(2)某同学尝试过程③的操作,其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是____________________;推测该同学接种时可能的操作失误是________。
(3)以淀粉为原料,用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵,接种________________菌的发酵罐需要先排气,其原因是__________________________
________________________。
(4)用凝胶色谱法分离α淀粉酶时,在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质,相对分子质量较________。
酵母菌作为一种常见的微生物,在传统和现代生物技术中得到了广泛的应用。请回答下列问题:
(1)酵母菌广泛分布在自然界中,科研人员为了分离、筛选蓝莓果酒专用酵母来改善蓝霉果酒的品质,进行了如下实验:
① 取不同品种的成熟蓝莓制果浆,置于适宜温度的恒温培养箱中自然发酵,直至产生大量气泡和明显酒味。取不同品种成熟蓝莓的原因是 。
②将蓝莓发酵液用 进行梯度稀释后,进行涂布平板操作(每个梯度3个平板),恒温培养2d,根据酵母菌菌落特征挑取单菌落。
③将挑取的单菌落扩大培养后,通过 法分离纯化,然后保存菌种。
④检测筛选菌株的发酵性能,根据实验结果推知, (品种)对乙醇和酸的耐受性最强,是较理想的酿酒菌种。
品 种 |
乙醇体积分数/% |
pH |
|||||||
8% |
10% |
12% |
14% |
15% |
4.00 |
2.98 |
2.03 |
1.48 |
|
葡萄酿酒酵母 |
++++ |
++++ |
+ |
- |
- |
++++ |
++++ |
- |
- |
BL-21 |
++++ |
++++ |
+ |
- |
- |
++++ |
++++ |
- |
- |
BF-09 |
++++ |
++++ |
++ |
- |
- |
++++ |
++++ |
+ |
- |
BF-17 |
++++ |
++++ |
++ |
+ |
- |
++++ |
++++ |
++ |
- |
(注:+数量表示菌落数量的多少,-表示没有菌落生长)
(2)下图是固定化酵母发酵与游离酵母制作蓝莓果酒发酵的对比结果,从图中可以看出,两者发酵速率相近,但发酵前期游离发酵比固定发酵产生的酒精量多,主要原因是 ;后期游离酵母发酵速度减慢,除了底物浓度降低外,还可能是因为 。相较于固定化酶技术,固定化酵母细胞常用的方法是 ,固定化酵母发酵的主要优点是 。
下列关于酶和固定化酶的研究与应用的叙述,正确的是( )
A.酶的固定化技术因改变了酶的空间结构而提高了酶的催化效率 |
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而可以反复使用 |
D.通过包埋法固定的酶的活性不再受温度和PH值等因素的影响 |
某同学进行苹果汁制作实验,工艺流程如图所示:
(1)图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是_____________________________________。
黑曲霉提取液中含有的____________可分解果胶,从而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通过____________方式将酶固定化,酶被固定后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去______________________________________________________________________。
(2)实验中,操作流程A和B的先后顺序为________。在苹果汁澄清过程中,应关闭的流速调节阀是____________。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶,可取一定量的果汁与等量的________混合,如果出现________现象,说明果胶还没有被完全分解。为使果胶完全分解,应将流速调________。
(3)实验后,将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天,该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验,说明固定化酶可被________使用。