课时作业16酶的应用和生物技术在其他方面的应用

课时作业16酶的应用和生物技术在其他方面的应用时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题5分，共60分)1．(2012·江苏南通模拟)下列关于普通洗衣粉与加酶洗衣粉的区别，正确的说法是()A．普通洗衣粉中含磷，会污染环境B．表面活性剂只存在于普通洗衣粉中，会产生泡沫，可以将油脂分子分散开C．水软化剂只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢D．加酶洗衣粉是将酶直接添加到洗衣粉中解析：普通洗衣粉中含有磷，可能引起微生物和藻类大量繁殖，造成水体污染。加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉，并非将酶直接添加到洗衣粉中。两者均含有表面活性剂和水软化剂，可以增强洗涤效果。答案：A2．(2012·广东揭阳一模)下列有关生物技术的叙述，正确的是()A．固定化酵母细胞用CaCl2溶液作载体B．制作果醋时，必须向发酵装置不断补充氧气C．传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种D．凝胶色谱法根据分子的酸碱性来分离蛋白质解析：固定化酵母细胞用海藻酸钠溶液作载体。葡萄发酵的酵母菌可来自葡萄皮表面的菌种。凝胶色谱法根据分子的相对分子质量大小来分离蛋白质。答案：B3．(2012·福建泉州模拟)植物细胞表现出全能性的必要条件是()A．给予适宜的营养和外界条件B．导入其他植物的基因C．脱离母体并给予适宜的营养和外界条件D．将成熟的筛管细胞移到去核的卵细胞中解析：植物细胞的全能性只有在一定的条件下，才能表达出来，首先必须脱离母体，然后给予适宜的营养物质，如大量元素和微量元素，还要添加植物激素，并满足温度、pH和光照等条件。答案：C4．(2012·山东泰安模拟)下列关于使用固定化酶技术生产高果糖浆的说法，正确的是()A．高果糖浆的生产需要使用果糖异构酶B．在反应柱内的顶端装上分布着许多小孔的筛板，防止异物进入C．将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，果糖从反应柱下端流出D．固定化酶技术复杂，成本较高解析：生产高果糖浆时所用的酶应为葡萄糖异构酶，将这种酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本。答案：C5．(2012·沈阳模拟)下列有关生物技术在实践中的应用的叙述，正确的是()A．制葡萄醋的温度要比制葡萄酒的温度高些B．在任何条件下使用加酶洗衣粉洗衣效果都比普通的洗衣粉好C．凝胶色谱法是一种根据不同蛋白质对光的吸收率不同而分离蛋白质的有效方法D．固定化细胞比固定化酶的催化效率高，适用于所有生产过程解析：酵母菌酒精发酵最适的温度为18～25℃，醋酸菌的最适温度为30～35℃。加酶洗衣粉在酶催化的最适温度时，洗衣效果最好。凝胶色谱法是一种根据蛋白质分子大小不同而分离蛋白质的有效方法。固定化细胞固定的是一系列酶，固定化酶固定的是一种酶，两者适用于不同的生产过程。答案：A6．下列有关固定化酵母细胞制备步骤不恰当的是()A．应使干酵母与水混合并搅拌，以利于酵母菌的活化B．配制海藻酸钠溶液时要用小火间断加热C．向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀D．将与酵母混均的海藻酸钠溶液注入CaCl2溶液中，会观察到CaCl2溶液中有球形或椭球形的凝胶珠形成解析：由于酵母菌是一种真核微生物，温度较高时会被烫死，所以C错。答案：C7．(2012·江苏淮安二模)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是()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，比普通洗衣粉更易污染环境C．固定化酶可以反复利用，但在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性D．酶的催化功能很强，但需给以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，容易失活；加酶洗衣粉可使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展，减少对环境的污染；酶催化过程中不需要任何营养供给。答案：C8．下列验证某种加酶洗衣粉需要的最适温度实验，正确的是()A．取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一个温度中酶的效果最好B．在不同温度的水中，加入相同的污物及不等量洗衣粉，看哪种效果好C．将加酶洗衣粉加入30℃水中的洗涤效果没有45℃水中的好，说明45℃为最适温度D．将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37℃的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37℃解析：本实验的实验变量是温度，其他条件应相同且适宜。酶的催化作用有一最适温度，但最适温度需要经过精确的实验才能确定。如将加酶洗衣粉加入30℃水中的洗涤效果没有45℃水中的好，只能说明45℃时酶的活性比30℃时高，但不能肯定就是最适温度，如35℃、42℃等温度条件下洗涤效果如何？答案：A9．(2012·江苏百校联考一)(多选)下列关于DNA和蛋白质的叙述中，正确的是()A．蛋白质合成时，每种氨基酸至少有一种密码子为其编码B．蛋白质的相对分子质量越大，在凝胶色谱柱中移动速度越慢C．DNA复制和转录时，某些蛋白质能加速分子的合成速度D．除少数病毒外，绝大多数生物的遗传信息都储存于DNA中解析：蛋白质的相对分子质量越大，在凝胶色谱柱中移动速度越快。答案：ACD10．(2012·江苏无锡模拟)下列关于DNA和蛋白质提取与分离实验的叙述，正确的是()A．提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞B．用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质C．蛋白质提取和分离过程中通过透析可去除溶液中的DNAD．蛋白质和DNA都可以用层析法进行分离纯化解析：在提取DNA时，如果是用动物的细胞需要用蒸馏水涨破，如果用植物细胞则不需要，因植物细胞有细胞壁的保护，不会吸水涨破；用2mol·L－1的NaCl溶液溶解DNA，然后过滤出蛋白质，再降低NaCl溶液的浓度，析出DNA，DNA是大分子物质，透析适于小分子物质。蛋白质和DNA都可以用电泳法进行分离纯化。答案：B11．红细胞中含有大量血红蛋白，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。下列对血红蛋白提取和分离的叙述，错误的是()A．血红蛋白提取和分离一般按照样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定的顺序进行B．纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液C．粗分离时透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质D．可经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定解析：蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定，提取和分离血红蛋白时，首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品处理；再通过透析法除去相对分子质量较小的杂质，即样品的粗分离；然后通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂蛋白除去，即样品纯化，纯化过程中凝胶应用蒸馏水充分溶胀后，配制成凝胶悬浮液，而不是用生理盐水；最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。答案：B12．下列关于DNA的粗提取实验和血红蛋白的提取实验，叙述正确的是()A．前者选择鸡血细胞作为材料较好，后者选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料较好B．样品预处理时，前者静置1天处理除去上清液；后者需要加入清水，反复低速短时间离心洗涤，至上清液无黄色C．在DNA粗提取实验中，往2moL/L氯化钠溶液中加入蒸馏水析出DNA时，应该缓慢加入，直到出现黏稠物为止D．洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐等解析：鸡血细胞有细胞核，适于提取DNA；哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，适于提取血红蛋白。提取血红蛋白的实验中，洗涤红细胞时，不能加清水，应该加入生理盐水，否则细胞提早释放出血红蛋白与杂质混合，加大提取难度。DNA初次析出时，加清水至黏稠物不再增加为止。洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，以利于血红蛋白的分离和纯化。答案：A二、简答题(共40分)13．(12分)草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：外植体――→①愈伤组织――→②芽、根―→植株请回答：(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取________作为外植体，其依据是____________________。(2)在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和________，在配制好的培养基中，常常需要添加________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2～5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是__________________________。(3)在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是______________________。解析：本题考查植物组织培养的相关知识，意在考查识记能力。(1)在培养无病毒植株时常选用根尖或茎尖为实验材料，这是由于根尖和茎尖细胞代谢旺盛，抗性强，所含病毒少甚至不含有病毒。(2)在配制MS培养基时，除加入大量元素、微量元素外，还需要加入有机物、蔗糖等。在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。在培养过程中，发现外植体边缘局部污染的原因可能是外植体的消毒不彻底。(3)培养基中生长素与细胞分裂素的用量比会影响根的分化和芽的形成，当生长素/细胞分裂素的比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成。答案：(1)茎尖(或根尖)茎尖(或根尖)病毒极少，甚至无病毒(2)有机物植物激素外植体消毒不彻底(3)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂类物质用量的比值偏低14．(12分)有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究和应用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产纤维素酶，用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。分析回答问题。(1)培养基中加入的化合物A是________，为微生物的生长提供________，这种培养基从功能上进行分类，应属于________培养基。(2)为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，还应向培养基中加入________。(3)若用平板划线法获得纯净的菌株，请回答下列问题：①倒平板操作时，平板冷凝后，为什么要将平板倒置？________________________________________________________________________；②在接种时，为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？________________________________________________________________________；③在划线操作结构时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？________________________________________________________________________；④除此之外，还可用________法来获得纯净的菌株。(4)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是________。解析：微生物生长需要碳源、氮源、生长因子、无机盐和水等。根据微生物利用碳源的特点，若选定纤维素为唯一碳源，那么只有利用这一碳源的微生物才能大量正常生长，而其他微生物就可能被淘汰。答案：(1)纤维素碳源选择(2)刚果红(3)①Ⅲ盖上会凝有水珠，倒置可防止水珠落入培养Ⅲ造成污染，还可使培养基表面的水分更好挥发②第一步灼烧接种环是防止接种环上有其他微生物而污染培养基。每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次接种时留下的菌种，使下一次划线时接种环上的菌种直接来自上次划线的末端，以便通过多次划线后，得到单个的菌落③划线结束后仍要灼烧接种环，以避免菌种对环境造成污染④稀释涂布平板(4)防止造成环境污染15．(16分)(1)商品化植酸酶主要来自微生物。在产酶菌株筛选过程中，常在基本培养基中添加不溶于水的植酸钙制成固体平板，植酸钙被植酸酶分解后可在平板上