2020-2021学年高中生物人教版选修1专题练：专题综合评估专题4　酶的研究与应用

2020-2021学年高中生物人教版选修1专题练：专题综合评估专题4　酶的研究与应用

专题综合评估(四) 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分 100 分，考试时间 60 分钟。 第Ⅰ卷(选择题，共 50 分) 一、选择题(本大题共 25 个小题，每小题 2 分，共 50 分) 1．关于固定化酶中用到的反应柱理解正确的是( A ) A．反应物和生成物均可自由通过反应柱 B．反应物和生成物均不能通过反应柱 C．反应物能通过，生成物不能通过 D．反应物不能通过，生成物能通过 解析：在固定化酶技术中，酶都是被固定的，并且不与产物混合 在一起，因此，在生产高果糖浆等应用上，反应柱既能让反应物通过 (否则酶不能与反应物接触)，又能让生成物(产物)通过，达到产物中 不含酶的目的。 2．在运用固定化酶生产果糖的过程中，葡萄糖溶液从反应柱上 端注入，结果从反应柱的下端流出的溶液中就有果糖。这个现象说明 酶具有( C ) A．专一性 B．多样性 C．高效性 D．温和性 解析：在运用固定化酶生产果糖的过程中，反应柱内装有葡萄糖 异构酶，当葡萄糖溶液流经反应柱时，葡萄糖异构酶将葡萄糖转化为 果糖。该现象说明酶具有高效性。值得注意的是：葡萄糖异构酶只能 把部分葡萄糖转化为果糖。 3．下列关于固定化酶的说法正确的是( A ) A．酶被固定在不溶于水的载体上，可反复利用 B．酶作为催化剂，反应前后结构不改变，所以固定化酶可永远 利用下去 C．酶由于被固定在载体上，所以丧失了高效性和专一性 D．被固定化的酶其活性部位完整，所以不受高温、强碱、强酸 等条件影响 解析：固定化酶可以被反复利用，但并非能永远利用下去，故 B 项错误；固定化酶是将酶分子结合在特定支持物上且不影响酶的功 能，不会使酶丧失高效性和专一性。故 C 项错误；固定化酶的活性 仍受温度、pH 等环境条件的影响，故 D 项错误。 4．在制备固定化酵母细胞的过程中错误的操作是( B ) A．取干酵母，加入蒸馏水，使其活化 B．配制海藻酸钠时，加热用大火，直到海藻酸钠溶化为止 C．将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细 胞 D．将凝胶珠在 CaCl2 溶液中浸泡 30 min 左右 解析：配制海藻酸钠时，加热要用小火，直到海藻酸钠溶化为止。 5．固定化细胞常用包埋法固定化，原因是( D ) A．包埋法固定化操作最简便 B．包埋法对酶活性的影响最小 C．包埋法固定化具有普遍性 D．细胞体积大，难以被吸附或结合 解析：因为细胞个大，而酶分子很小，个大的细胞难以被吸附或 结合。 6．在果汁生产中使用果胶酶的根本作用是( A ) A．提高水果的出汁率并使果汁变得澄清 B．使大分子物质分解为小分子有机物便于人体吸收 C．解决人体不能利用纤维素的问题 D．进一步提高水果的营养价值 解析：植物细胞壁和胞间层的主要组成成分之一为果胶。在果汁 加工中，果胶不仅会影响出汁率而且会使果汁浑浊。果胶酶能分解果 胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得容易，而果胶分解 成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。 7．关于果胶酶的说法正确的是( C ) A．果胶酶可以分解细胞壁的主要成分——纤维素 B．果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物 C．果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称 D．果胶酶的化学本质是蛋白质或 RNA 解析：果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称， 包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。果胶酶的化学本 质是蛋白质，其基本单位是氨基酸。果胶酶作为酶的一种，具有一般 酶的特性，即专一性、高效性、受温度与酸碱度的影响，因此它只能 将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，而不能将纤维素分解为葡萄糖。 8．在探究温度对酶活性的影响的实验中，下列操作中正确的是 ( D ) A．将适量的苹果泥与果胶酶混合，放入不同温度下保温 B．将适量的苹果泥放在不同温度下保温，再加入果胶酶 C．将果胶酶放在不同温度下保温，再加入适量的苹果泥 D．将适量的苹果泥和果胶酶分别在不同温度下保温，然后再将 酶加入对应温度下的苹果泥中 解析：将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以保 证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了苹果泥和果胶酶混合时 影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。 9．下列有关果胶酶的作用的叙述中，错误的是( D ) A．果胶酶是一种催化剂，可以改变反应速率 B．果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层 C．在果汁生产中加入果胶酶后可使果汁变得澄清 D．果胶酶能将乳糖醛酸分解为半乳糖醛酸 解析：果胶酶是催化剂，可以改变化学反应速率，可以瓦解植物 的细胞壁及胞间层，使果汁变得澄清，果胶酶分解的是多聚半乳糖醛 酸或者果胶，不是乳糖醛酸。 10．下列与酶的活性有关的说法不准确的是( A ) A．酶的活性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 等因素的影响 D．酶的活性的高低与反应物浓度无关 解析：酶的活性是由酶的结构决定的，不同酶的结构不同，活性 也不同，同时，酶的活性又受外界条件的影响，如温度、pH 和酶的 抑制剂等条件都会影响酶的活性。在其他条件不变时，一定范围内反 应速率随底物浓度的增加而加快，当底物浓度达到一定限度时，反应 速率不再变化，即反应速率大小与反应物浓度有关，但是酶活性的高 低与反应物浓度无关。 11．以下关于探究果胶酶的最适 pH、最适温度、最适用量的设 计思路，说法不正确的是( D ) A．在一恒定温度下，通过设置 pH 梯度来确定酶催化反应的最 适 pH B．在一恒定 pH 下，通过设置温度梯度来确定酶催化反应的最 适温度 C．在最适 pH 和最适温度下，通过设置酶用量的梯度来确定酶 的最适用量 D．在探究温度或 pH 对酶活性的影响时，因为已经设置了温度 梯度或 pH 梯度，所以不需要设置对照组 解析：为了提高实验结果的可信度，实验需要设置对照实验，而 不同的温度梯度之间或不同的 pH 梯度之间就可以作为对照，这种对 照称为相互对照。 12．下列说法不正确的是( C ) A．加酶洗衣粉中的酶能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高 温度 B．加酶洗衣粉能够有效去除油渍、汗渍和血渍 C．衣服的洗涤只考虑洗涤效果就可以 D．科学探究中，研究变量的思路是一致的，只是在不同的问题 情境下，具体做法不同 解析：衣物的洗涤，不仅要考虑洗涤效果，还要考虑衣物的承受 能力、洗涤成本等因素。 13．下列说法错误的是( A ) A．洗衣粉中的酶是人工合成的无机催化剂 B．洗衣粉中的酶是生物工程的产物 C．加酶洗衣粉有保质期，时间长了，酶活性会降低或丧失 D．加酶洗衣粉中磷的含量比普通洗衣粉低 解析：发酵工程是生物工程的内容之一，洗衣粉中的酶是发酵工 程的产物，是微生物合成的一类蛋白质，所以加酶洗衣粉有一定的保 持期，时间长了，酶的活性会降低或丧失，影响洗涤效果。加酶洗衣 粉降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，比普通洗衣粉中磷的含量 低。 14．有人设计实验探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并优于普通 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( B ) A．用加酶洗衣粉洗涤和用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用少量加酶洗衣粉洗涤的对照 D．用少量普通洗衣粉洗涤和用大量加酶洗衣粉洗涤的对照 解析：该实验的自变量是加酶洗衣粉、普通洗衣粉。实验设计应 分为三组，其中实验组有两组：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．加酶洗衣粉洗涤衣物时，下列说法正确的是( D ) A．可用加酶洗衣粉洗涤毛料衣服 B．一般先用热水浸开，然后调至适宜温度 C．水温太低使洗衣粉中的酶丧失活性后不能再恢复 D．使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后应立即冲洗双手 解析：加酶洗衣粉中酶的活性易受温度、酸碱度、表面活性剂的 影响，高温使酶的活性丧失，低温仅仅降低酶的活性。由于加酶洗衣 粉中常常加入了碱性蛋白酶，毛料衣服的主要成分为蛋白质，在蛋白 酶作用下会降解，影响衣物的质量。添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以 分解人体皮肤表面的蛋白质，使人患过敏性皮炎湿疹等，因此使用添 加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后应立即冲洗双手。 16．蛋白酶能将其他蛋白质类的酶分解，但加酶洗衣粉中的蛋白 酶并没有将其他几种酶分解。以下叙述中正确的是( D ) A．其他几类酶不是蛋白质 B．蛋白酶处于抑制状态 C．蛋白酶具有识别作用，不分解起酶作用的蛋白质 D．缺少水环境或各种酶在添加前已作了保护性修饰 解析：蛋白酶能分解蛋白质，而酶本身也是蛋白质，所以同样可 以被其他的蛋白酶分解。加酶洗衣粉中的酶由于缺少水环境或各种酶 在添加前已经作了保护性修饰，所以没有被其他酶分解。 17．某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课 题研究。下列叙述错误的是( A ) A．设计对照实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉 B．洗衣粉用量、污渍种类和洗涤温度等无关变量全部相同且适 宜 C．根据相同时间内污渍去除程度的差异得出实验结论 D．根据污渍完全洗净所需时间的差异得出实验结论 解析：比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果，设计对照实验 时，应该用加酶洗衣粉和普通洗衣粉进行对照。 18．酶制剂、固定化酶、固定化细胞已经广泛地应用于各个领域， 下列有关叙述错误的是( A ) A．90 ℃高温会使 Taq DNA 聚合酶失去催化活性 B．制备固定化酶的方法主要有包埋法、交联法和吸附法等 C．固定化酶在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性 D．固定化细胞可以催化一系列酶促反应 解析：Taq DNA 聚合酶是从一种水生嗜热菌株中分离提取的， 具有耐高温的特性，在 95 ℃仍具有酶活性。 19．下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙 述，合理的是( B ) A．先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度 B．实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度 C．相同 pH 时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉 D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果 解析：温度会影响酶的活性，高温会导致加酶洗衣粉中的酶变性 失活，A 项错误；本实验的目的是探究两种洗衣粉的洗涤效果，所以 观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度或达到同样洗涤效 果所需时间的长短，B 项正确；在适宜的 pH 下，加酶洗衣粉的洗涤 效果高于普通洗衣粉，但 pH 过高或过低时酶都会变性失活，则两者 洗涤效果相似，C 项错误；酶具有专一性，加有蛋白酶的洗衣粉不能 用于洗涤真丝、羊毛等衣料，适当增加洗衣粉的用量会使洗涤效果增 强，D 项错误。 20．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( C ) 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 解析：酶的固定方式有包埋法、化学结合法和物理吸附法，物理 吸附的过程是利用吸附剂本身的表面张力，从而对附近的分子产生吸 附，吸附剂不会与被吸附物质发生化学反应而使其发生性质改变，所 以吸附法对酶活性影响很小，A 项正确；消化酶在人体消化道内发挥 作用，蛋白酶制剂一般在最外面加上糖衣后通过口服方式给药，B 项 正确；尿糖试纸是一种酶试纸，是将葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某 种无色化合物固定在纸条上，制成测试尿糖含量的酶试纸，这种酶试 纸与尿液相遇时，很快会因为尿液中葡萄糖含量的多少而呈现一定的 颜色，再次使用时颜色会有掩盖作用，所以不能反复利用，C 项错误； 制备固定化酵母细胞时，将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗的目的是洗 去 CaCl2 和杂菌，防止凝胶珠硬度过大和杂菌的污染，D 项正确。 21．下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是( A ) A．酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶 B．透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化 C．棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤 D．多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层 解析：酶解法可利用酶的专一性去除微生物的细胞壁，再通过吸 水涨破法使细胞内的物质释放出来，然后提取其中的胞内酶，A 项正 确；透析和电泳可用于酶的分离和纯化，但酸解会导致酶结构的破坏， B 项错误；棉织物的主要成分是纤维素，用添加了纤维素酶的洗衣粉 进行洗涤会使棉织物蓬松，有利于污物的洗涤，纤维素酶还能去除掉 棉织物表面的浮毛，平整棉织物表面，使洗涤后的棉织物柔软、蓬松， 花纹清晰，色泽更加鲜艳，穿着更加舒适，C 项错误；多酶片中的胃 蛋白酶应位于片剂核心层的外层，而片剂的核心层是在小肠中发挥作 用的胰蛋白酶等消化酶，D 项错误。 22．下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是( C ) A．高温易使酶失活，因此冷水洗涤去污效果应该比温水好 B．洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用 C．在 pH 低于 7.0 的自来水中，碱性蛋白酶依然能起作用 D．洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用 解析：本题考查加酶洗衣粉洗涤效果的探究，意在考查考生将所 学知识运用到实际生活中分析相关现象的能力。酶有最适温度，加酶 洗衣粉中的酶在温水中更能充分发挥洗涤效果；洗衣粉中的表面活性 剂能影响碱性蛋白酶的活性，会使酶失活；加酶洗衣粉中的酶主要是 通过分解衣物上的污渍发挥作用。 23．目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列属于酶应用中 面临的实际问题的是( C ) A．酶对有机溶剂不敏感，但对高温、强酸、强碱非常敏感 B．加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂，比普通洗衣粉较易污染 环境 C．固定化酶可以被反复利用，但在固定时可能会造成酶的损伤 而影响其活性 D．酶的催化能力很强，但需给予适当的营养物质才能较长时间 维持其作用 解析：酶对有机溶剂非常敏感，A 错误；普通洗衣粉与加酶洗衣 粉相比，普通洗衣粉含有较多的 P，较易污染环境，B 错误；酶发挥 催化作用时不需要营养物质，D 错误。 24．下列关于制备海藻酸钠溶液的措施叙述，正确的是( D ) A．用酒精灯加热，加热过程中不能搅拌 B．海藻酸钠溶解速度快，所以不用加热 C．由于海藻酸钠在水中溶解的速度慢，需用酒精喷灯加热 D．采用小火或者间断加热，促进溶解 解析：海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要通过加热促进其溶 解，最好用小火或者间断加热的方法。如果加热太快，海藻酸钠会发 生焦糊。 25．果汁生产中果胶酶能提高水果出汁率和果汁澄清度。某研究 人员在适宜的温度和 pH 条件下，利用苹果泥和一定浓度的果胶酶溶 液探究果胶酶的最适用量，实验结果如图所示。下列关于实验失误最 可能的原因及改进方法的叙述都合理的是( C ) A．酶促反应时间不合理；延长反应时间 B．苹果泥的用量不合理；减少苹果泥用量 C．果胶酶用量不合理；减少果胶酶溶液用量 D．果胶酶溶液体积梯度不合理；增大体积梯度 解析：随着果胶酶溶液体积的增大，实验组果汁体积不发生改变， 若是酶促反应时间不合理，则应缩短反应时间，A 错误；从题图中无 法看出苹果泥的用量对实验结果的影响，B 错误；提高果胶酶溶液体 积，果汁体积并没有增加，说明果胶酶用量不合理，应该减少用量， C 正确；从题图中无法看出果胶酶溶液体积梯度对实验结果的影响， D 错误。 第Ⅱ卷(非选择题，共 50 分) 二、非选择题(本大题共 5 个题，共 50 分) 26．(10 分)某同学进行苹果汁制作实验，工艺如图所示。 (1)图中用 KMnO4 溶液浸泡苹果的目的是消毒。黑曲霉提取液 中含有的果胶酶可水解果胶，从而使果汁澄清。固定化柱中填充的石 英砂通过吸附法将酶固定化，酶被固定后，用蒸馏水洗涤固定化柱是 为了除去未被固定的酶等。 (2)实验中，操作流程 A 和 B 的先后顺序为 AB。在苹果汁澄清 过程中，应关闭的流速调节阀是阀 1。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乙醇混合，如果出现 混浊现象，说明果胶还没有被完全水解。为使果胶完全水解，应将流 速调慢。 (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，说明固定化酶可被重复使用。 解析：(1)在果汁制作过程中必须对原材料消毒，这样才能保证 后续实验的成功。KMnO4 是强氧化剂，可以起到对苹果消毒的作用。 可使果胶水解，提高果汁澄清度的物质是来自黑曲霉的果胶酶。在采 用物理吸附法制备固定化酶时，石英砂具有吸附作用。(2)实验中应 先制备好固定化酶，再对苹果进行处理，否则易使苹果汁被杂菌污染。 在苹果汁澄清过程中，应将阀 1 关闭，避免提取液进入固定化柱中降 低果汁质量。如果果胶未完全被分解，可降低流速，延长反应时间。 (3)固定化酶的优点之一是被固定的酶可以被重复使用。 27．(10 分)生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量。 回答下列相关问题： (1)某同学用三种来源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 胶酶活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是比较不同来源果胶 酶的活性(答案合理即可)。 (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温度范围设置不合理和温度梯度 设置不合理(答案合理即可)。 (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、D 4 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 水使试管中液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 0 而其他条件 均与实验组相同时的出汁量，E 组设计不能(填“能”或“不能”)达 到目的，其原因是未加入缓冲液(答案合理即可)。 解析：(1)根据题意，实验的自变量是果胶酶的来源，因变量是 果胶酶的活性，所以该实验的目的是比较不同来源果胶酶的活性。(2) 该实验的目的是探究新分离出的果胶酶的最适温度，所以自变量是温 度，因变量是果胶酶的活性。果胶酶活性用各试管中的出汁量进行衡 量，出汁量越多则果胶酶活性越高。在该实验方案中，温度梯度和温 度范围设置均不合理。(3)根据题意，本实验的自变量是果胶酶用量， 因变量是出汁量，实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则，根据 实验设置，通过 A～D 组实验可比较不同实验组出汁量的差异。若要 检测加入酶的量等于 0 而其他条件均与实验组相同时的出汁量，则 E 组也应加入等量缓冲液后再定容，且试管中液体体积应与实验组相 同。 28．(10 分)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)喝剩的葡萄酒放置时间长后酒味变酸的原因是醋酸菌发酵产 生醋酸。 (2)工业生产果酒时，为有利于葡萄的压榨、果酒清澈透明无沉 淀，可加入果胶酶。 (3)某研究性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，请分析发酵失败的可能原因： ①海藻酸钠浓度太低，固定的酵母菌数量太少。 ②将海藻酸钠溶化时未等冷却就将活化的酵母菌液倒入。 (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该实验设计体现了对照原则、单一变量原则。 ②分析 1 号试管变蓝的原因：淀粉分子太大，难以通过琼脂与淀 粉酶接触而导致反应无法进行。 解析：用固定化的酵母细胞发酵时，发酵条件符合操作要求但发 酵失败，说明酵母菌没有或很少进行发酵作用，很可能是固定的酵母 菌数量过少或酵母菌死亡。探究固定化酶催化效果用普通α淀粉酶作 对照，体现了对照原则；实验组和对照组只有酶不一样，体现了单一 变量原则。 29．(10 分)下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答： 酵母细胞的活化→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)在缺水状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠 状态的微生物重新恢复正常的生活状态。活化前应选择足够大的容 器，因为酵母细胞活化时体积会增大。 (2)影响实验成败的关键步骤是配制海藻酸钠溶液。 (3)如果海藻酸钠溶液浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细 胞数目少。 (4)观察形成凝胶珠的颜色和形状，如果颜色过浅，说明 海藻酸钠溶液的浓度偏低；如果形成的凝胶珠不是球形或椭圆 形，说明海藻酸钠溶液的浓度偏高，制作失败。 (5)固定化细胞技术一般采用包埋法，原因是细胞个体大，不易 从包埋材料中漏出。 (6)该实验中 CaCl2 溶液的作用是使胶体聚沉。 解析：该题以制备固定化酵母细胞的过程为载体，考查实验的操 作程序、关键步骤、注意事项及有关试剂的作用。(1)酵母菌在干燥 时，处于休眠状态，需加水活化，否则制成的固定化酵母细胞在发酵 时酶活性较低且酵母菌繁殖缓慢。(2)该实验成功的关键是海藻酸钠 溶液的配制。(3)如果海藻酸钠溶液的浓度过低，形成的凝胶珠所包 埋的酵母细胞数目少，影响实验效果。(4)如果制作的凝胶珠颜色过 浅，说明海藻酸钠溶液的浓度偏低。如果形成的凝胶珠不是球形或椭 球形，则说明海藻酸钠溶液的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。 (5)由于细胞个体较大，不易从包埋材料中漏出，故细胞的固定化一 般采用包埋法。(6)海藻酸钠胶体在 CaCl2 电解质溶液中发生聚沉， 形成凝胶珠。 30．(10 分)果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶 酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。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。 课题一：验证果胶酶在果汁生产中的作用。 实验方法及步骤： (1)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。 (2)取两只 100 mL 洁净的烧杯，编号 1、2，按相应程序进行操 作，请把表中未填写的内容填上。 (3)取两只烧杯，同时进行过滤。观察(或比较)滤出果汁的体积和 果汁的澄清度，并记录结果。 (4)实验结果的预测及结论：如果是 1 号烧杯滤出的果汁体积比 2 号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高，说明果胶酶对果胶的水解具有 催化作用。 课题二：探究果胶酶催化果胶水解的最适 pH。 在烧杯中加入 20 mL 苹果泥，试管中加入 2 mL 果胶酶溶液，编 号、编组之后，有下面两种操作： 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、7、8、9、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、7、8、9、10，再把 pH 相等的果胶酶溶液和苹果泥相 混合。 (1)请问上述哪一种方法更科学？方法二。理由是方法二的操作 能够确保酶促反应环境从一开始便达到实验预设的 pH。 (2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使酶和反应 物果胶充分接触，以减少实验误差。 (3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，以横 坐标表示 pH，纵坐标表示果汁体积(填“果汁体积”或“试管体 积”)，实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解， 请在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图甲。 解析：解答实验题的关键是要明确实验目的，搞清实验原理，根 据对照性原则找到单一变量，控制其他变量，以及尽量减少实验误差。 验证性实验的实验结果要与实验目的相对应。[课题二]中的探究性实 验需要迁移教材上的基本实验(探究温度对酶活性的影响)来解答。在 复习中要特别注意像“果胶酶在果汁生产中的作用”这种与生产、生 活相联系的实验素材。[课题一]中，实验目的是“验证果胶酶在果汁 生产中的作用”，对照实验的单一变量是“果胶酶溶液和蒸馏水”， 且都为 2 mL。由于是验证性实验，结果应与前面的实验目的相对应， 即相同时间内 1 号烧杯滤出的果汁体积比 2 号烧杯滤出的果汁体积 大，澄清度高。[课题二]中方法二的操作能够确保酶促反应环境从一 开始便达到实验预设的 pH。否则，由于酶具有高效性，在升高或降 低 pH 过程中把果胶分解了，容易得出错误结论。实验中玻璃棒搅拌 的目的是使酶和果胶充分接触，以减少实验误差。对于实验结果以坐 标图的形式表示，以横坐标表示 pH，纵坐标表示果汁体积较恰当。 在一定范围内，随着 pH 的增加，酶的活性增强，果汁体积增大；当 超过最适 pH，随着 pH 的增加，酶的活性减弱，果汁体积减小。