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1、1 第 32 讲 酶的应用（时间： 30 分钟）1.（2015浙江高考） 某工厂为了生产耐高温植酸酶饲料添加剂，开展了产该酶菌株的筛选、酶的固定化及其特性分析研究，其流程如下图所示。请回答下列问题。土样中的菌种筛选菌株鉴定优良菌株扩大培养植酸酶提纯植酸酶固定化植酸酶特性分析（1）土壤悬液首先经80 处理 15 min ，其目的是筛选出。（2）在无菌条件下，将经过处理的土壤悬液进行，然后涂布于含有植酸钠的固体培养基上。 培养后观察到，其周围出现透明水解圈，圈的直径大小与强弱相关。（3）筛选获得的菌株经鉴定后，将优良菌株进行液体扩大培养。培养时需要振荡，其主要目的是 _ 。液体培养基与固体培养基相
2、比，不含有的成分是。（4）在合适条件下， 将提纯的植酸酶与海藻酸钠混合后，滴加到一定浓度的钙离子溶液中，使液滴形成凝胶固体小球。该过程是对酶进行。A.吸附B.包埋C.装柱D.洗涤（5）温度与植酸酶相对酶活性的关系如图所示。下列叙述错误的是。A.测试温度中，固定化与非固定化植酸酶的最适温度分别为60 和 45 B.测试温度范围内，固定化植酸酶的相对酶活性波动低于非固定化植酸酶C.固定化与非固定化植酸酶相比，相对酶活性在80% 以上时的温度范围较宽D.65 时固定化与非固定化植酸酶的相对酶活性因蛋白质变性而位于最低点解析（1）土壤悬液首先经80 处理 15 分钟，目的是使大多数的不耐高温的微生物死
3、亡而筛选出耐高温菌株。 （2）土壤悬液在无菌条件下进行梯度稀释，使用稀释涂布平板法接种涂布于含有植酸钠的固体培养基上，经培养后可以观察到单菌落的出现，且出现透明圈， 透名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 2 明圈的直径大小与植酸酶的活性强弱相关。（3）振荡培养的目的是向培养液供氧，同时使微生物与培养液充分接触，有利于微生物的繁殖与生长。 液体培养基与固体培养基的区别是液体培养基不含凝固剂琼脂。（ 4）固定化酶和固定化
4、细胞的方法主要有包埋法、物理吸附法和化学结合法。题干所述方法是将提纯的植酸酶与海藻酸钠混合后，滴加到一定浓度的钙离子溶液中，使液滴形成凝胶固体小球，该过程属于包埋法。故选：B。 （5）根据题意，植酸酶属于耐高温酶，65 时固定化与非固定化植酸酶的相对酶活性不是因蛋白质变性而位于最低点，D错误。故选： D 答案（1）耐高温菌株（2）稀释单菌落植酸酶的活性（3）供氧琼脂（ 4）B（5）D 2. （2016浙大附中全真模拟）下列是有关固定化酶及细菌培养与分离的问题。请回答：（1）固定化酶是将水溶性的酶用物理或的方法固定在某种介质上，使之成为而又有酶活性的制剂。可用法将 淀粉酶固定在石英砂上形成固定化
5、酶柱。（2）为获取土壤中的芽胞杆菌，某同学进行了相关实验，操作流程如下。上图中步骤A为，步骤 B为。要判断培养基灭菌是否彻底，可采用的方法是_ _ 。（3）下列消毒灭菌方法中，常用于接种环灭菌的是。A.70%酒精浸泡B.紫外线照射C.灼烧D.高压蒸汽（4）请分析划线分离法能得到单菌落的原因：_ _ 。答案（1）化学不溶于水吸附（2）制平板培养将灭菌后的培养基培养一段时间后观察是否出现菌落（3）C （4）划线过程中接种环上的菌液逐渐减少，到划线最后部分细菌间距离加大，经培养后能得到单菌落3.（2016浙江省六校联考）下图是利用土壤中L 微生物提取脲酶， 并纯化和固定化的实验流程产生脲酶的微生物
6、L筛选产生脲酶的微生物L的扩大培养脲酶的提取纯化脲酶的固定化名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3 （1）筛选微生物L 时，用作为培养基中的唯一氮源，加入凝固剂。接种时应采用方法。（2）下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是灭菌。A.高压蒸汽B.紫外灯照射C.70% 的酒精浸泡液D.过滤（3）对微生物L 进行扩大培养时宜采用培养基，并采用方法对接种环进行灭菌。（4）脲酶宜采用共价偶联法进行固定化，可通过检测固定化脲酶的确
7、定其应用价值。除此法外，酶的固定化方法还包括、及交联法等。答案（1）尿素琼脂糖涂布分离法（2）D （3）液体灼烧（4）活性包埋法吸附法4. 运用所学知识回答下列与生物技术实践相关的问题：（1）微生物培养中的无菌技术主要包括。（ 2）如图为倒平板操作过程，操作时要待培养基时，在附 近 进 行 。 制 备 固 体 培 养 基 时 ， 要 待 平 板 冷 凝 后 ， 将 平 板 倒 置 ， 其 主 要 目 的 是_ 。（3）生产中通常用葡萄作原材料制作果汁、果酒及果醋。果醋的制作需要醋化醋杆菌。醋化醋杆菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。当氧气充足、 缺少糖源时醋化醋杆菌将乙
8、醇变为，再进一步转变为。 果 胶 酶 能 够 提 高 葡 萄 的 出 汁 率 并 使 浑 浊 的 果 汁 变 得 澄 清 ， 其 原 因 是_ 。 从 发 酵 条 件 看， 果 酒 和 果 醋 的制 作 过 程 的 不 同 之 处 主 要 是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 4 _ 。答案（1）消毒和灭菌（2）冷却至50 左右酒精灯火焰防止培养皿盖上的水珠滴入培养基造成污染（3）乙醛醋酸果胶酶能够分解果胶，瓦解植物
9、的细胞壁及胞间层果酒制作需无氧条件，果醋制作需要充足的氧气5. 生物技术的广泛应用，不仅带来了较好的经济效益和社会效益，更使人们的生活变得更加丰富多彩。（1）工业生产上通常采用微生物发酵技术获得果胶酶，选用的微生物通常是，在提取果胶酶后，首先要检测，以便将其更好的应用于生产实践和科学研究。（2）微生物在果酒、果醋、腐乳、泡菜等食品加工方面应用广泛，其中与泡菜制作有关的微生物是。在果酒基础上酿制果醋的过程中，除需接种（微生物）外，还必须保持条件。（ 3）配制固体培养基时各种成分在溶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，一定要注意在条件下进行。解析（1）要获得果胶酶应选用曲
10、霉或青霉，在提取果胶酶后首先要检测酶的活性，即酶活力。 （2）微生物在泡菜制作过程中主要用的是乳酸菌的厌氧呼吸，所以是乳酸菌。在果酒的基础上酿制果醋，需要接种醋化醋杆菌，因为果醋的制作需要有氧条件所以还必须保持有氧条件。（3）配制固体培养基时各种成分在溶化后分装前必须先调整pH再进行高压蒸汽灭菌，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。因为微生物的培养过程中的关键是防止外来杂菌的污染。答案（1）曲霉、青霉酶的活力（2）乳酸菌醋化醋杆菌有氧（3）pH调整高压蒸汽灭菌无菌6.（2015嘉兴一中等五校联考）利用制糖废弃物糖渣生产工业酒精，是一种既能缓解能源危机，也能有效降低环境污染的
11、符合可持续发展战略的清洁能源技术。下面是利用糖渣来生产乙醇的流程：糖渣 微生物1富糖发酵液微生物2低浓度酒精蒸馏提纯等高浓度酒精名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 5 （1）为获取微生物1 的菌种，应选取富含的土壤并制备适宜浓度梯度的悬浮液，在无菌条件下用将悬浮液涂布在相应的固体培养基上，经培养获得单菌落。（2）随后挑取部分菌落，接种到培养基中进行扩大培养得大量微生物1。同时，为了提高生产效率，也可大量提取微生物1
12、所含的酶，并将该酶固定在适宜介质上制成。（3）微生物2 主要是。为了确保酒精发酵正常进行，发酵时要注意。发酵获得的低浓度酒精经蒸馏、提纯等加工，就可以得到浓度大于90% 的工业酒精。（4）下列有关涂布分离法的叙述错误的是（）A.为减少细菌受损，稀释或取样时应尽量避免振荡B.接种前，涂布工具需先在酒精灯火焰上灼烧C.涂布分离法比划线分离法更易获得大量单菌落D.培养后菌落在整个平板表面分散均匀（5）下列有关固定化酶的说法中错误的是（）A.固定化酶可以重复利用，降低生产成本B.固定化酶既易溶于水又有酶的活性C.固定化酶的不足是由于与底物的接触面积下降导致催化效率有所下降D.固定化酶活性的发挥需适宜的
13、温度和pH值答案（1）纤维素或糖渣玻璃刮刀或三角刮刀（2）液体或发酵固定化酶（3）酵母菌确保无氧（4）A （5）B 7. 为了满足不同人群对葡萄的需求，可以将葡萄加工制作成果汁、果酒、果醋等。 如图所示是简单的生产果汁、果酒、果醋的流程.结合所学知识，回答下列问题：（1）生产果汁的时候，果胶酶的使用至关重要，其能将果胶分解成可溶性的，使浑浊的果汁变得澄清. 为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，生产果汁时需要控制好，判断不同温度下果胶酶活性的高低，除利用果汁的体积作为检测指标外，还可名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
14、 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 6 以通过比较来判断。（2）果酒的制作离不开酵母菌。在葡萄酒的自然发酵过程中起主要作用的是_ 。若 想 对 初 步 筛 选 得 到 的 酵 母 菌 进 行 纯 化 并 计 数 ， 可 采 用 的 接 种 方 法 是_ 。果汁发酵后是否有酒精产生，可以用来检验。（3）果醋的制作需要醋化醋杆菌，当氧气、糖源都充足时，醋化醋杆菌将葡萄汁中的糖分解成。醋化醋杆菌的最适生长温度为。解析（1）由于植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，因此生产果汁的时候，果胶酶的使用至关重要。 果胶酶能将果胶分解成可溶性的半乳
15、糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本， 生产果汁时需要控制好酶的用量。判断不同温度下果胶酶活性的高低， 除利用果汁的体积作为检测指标外，还可以通过比较果汁的澄清度来判断。（2）果酒的制作过程中利用的酵母菌是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。若想对初步筛选得到的酵母菌进行纯化并计数，可采用的接种方法是涂布分离法。果汁发酵后是否有酒精产生，可以用酸性重铬酸钾来检验。（3）果醋的制作需要醋化醋杆菌，当氧气、糖源都充足时，醋化醋杆菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。醋化醋杆菌的最适生长温度为3035 。答案（1）半乳糖醛酸酶的用量果汁的澄清度（2）附着在葡萄皮上的野生型酵母菌稀释涂布
16、平板法酸性重铬酸钾（3）醋酸3035 8. （2016杭州第二中学仿真模拟）现代人吃什么都讲究天然，所以目前市场上果汁饮料、果酒、果醋越来越受到人们的青睐。请回答下列问题：鲜苹果汁高纯度苹果酒苹果原醋 苹果汁等原料 苹果醋（1）新鲜的苹果在压榨之前需要用浸泡，并冲洗。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 7 （ 2）鲜苹果果汁中的果胶不仅影响率，还使果汁浑浊，制备时常加入来自（填一种）等微生物的果胶酶。为便于工业化使用
17、，常对酶采用技术。（3）果胶酶可以将鲜苹果汁中的果胶水解成。A.半乳糖醛酸和葡萄糖B.半乳糖和果糖C.半乳糖醛酸甲酯和果糖D.半乳糖醛酸甲酯和半乳糖醛酸（4）苹果醋是最受欢迎的饮料之一，图中生产过程利用了的发酵作用，过程需将温度控制在。（5）将甲罐中的苹果酒全部流经乙罐制成苹果醋，则乙罐中CO2的产生量是。A.甲罐的两倍 B. 与甲罐的相等 C. 甲罐的一半D.几乎为零答案（1）高锰酸钾溶液（2）出汁黑曲霉（或苹果青霉）固定化酶（3）D （4）醋化醋杆菌2530 （ 5）D 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -