课后限时训练(三十一)
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1．苹果醋是指苹果汁经发酵而成的苹果原醋，再兑以苹果汁等原料而制成的饮品。既有淡淡的醋味，又有果汁的香甜，喝起来非常爽口，是目前大众非常喜爱的饮品。下图是苹果醋的制作简图，请回答：
①②③
鲜苹果汁――→高纯度苹果酒――→苹果原醋＋苹果汁等原料――→苹果醋 (1)在苹果汁的生产中，为了提高出汁率需要添加的酶是________________。为了便于工业化使用，常对酶采用________技术，具体方法有吸附法、包埋法等。
(2)采用________方法可以最大限度地保存苹果汁的色香味和营养价值。 A．15 min高压蒸汽灭菌 B．高锰酸钾消毒 C．70%酒精消毒 D．低温消毒
(3)过程①中用到的微生物是________，若培养液中乙醇浓度超过________往往使其死亡。
(4)苹果醋的原料是苹果酒和蒸馏水的混合物，两者的比例一般为________。 A．1∶2 C．2∶1
B．1∶4 D．4∶1
(5)过程②用到的微生物是________。在该发酵阶段，要向装置中通入________。
【解析】 (1)为了提高果汁出汁率需要添加的酶是果胶酶和果胶甲酯酶；固定化酶技术可大大提高酶的利用率。(2)低温消毒可以最大限度地保存苹果汁的色香味和营养价值。(3)制作果酒需要用到酵母菌，若培养液中乙醇浓度超过16%往往使其死亡。(4)苹果醋的原料是苹果酒和蒸馏水的混合物，两者的比例一般为1∶4。(5)果醋发酵需要用到醋杆菌，醋杆菌为好氧细菌，发酵阶段需要通入无菌空气。
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【答案】 (1)果胶酶和果胶甲酯酶 固定化 (2)D
(3)酵母菌 16% (4)B
(5)醋杆菌 无菌空气
2．(2017·台州中学期末测试)回答下列相关问题：
(1)酶是生物体中生化反应的催化剂，在工业生产和食品加工中的应用日益广泛。为提高酶的利用率以及提高产品的纯度，一般需要对酶进行固定化处理，即将酶用物理或化学方法固定在________的介质上，具体方法有吸附法、共价偶联法、________法和________法。
(2)如图为装有固定化酶a的实验装置。其中b是反应柱，c是催化底物。
①若装置中的固定化酶为α淀粉酶，则通常利用________法对其进行固定化，介质一般为石英砂。利用该装置进行淀粉水解实验时，在漏斗中加入反应液后的操作是__________________，以保证反应充分。对流出的液体用________检测，若呈现________色反应，说明淀粉被水解成糊精。
②若a是固定化酵母，要想得到较多的乙醇，加入反应液后的操作是__________，装置中的长导管所起的作用是____________________。
【解析】 (1)固定化酶主要是将水溶性的酶固定在相应的介质上，使之成为非水溶性的酶，达到重复使用、反应物和产物容易分离等目的；常用的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法。(2)固定化α淀粉酶通常用吸附法，开始实验后只需打开图示中活塞1和2，并使淀粉溶液以0.3 mL/min的流速过柱，不能过快，以保证反应充分。在流出5 mL淀粉溶液后接收0.5 mL流出液，加KI
I2
溶液检测，若溶液呈红色，说明有糊精生成。要利用固定化酵母产生较多乙醇，需要创造无氧环境，因此要把活塞1和2关闭，而产生的CO2又可以通过长导管
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1
排放出去，并且该形状的长导管还可以起到防止杂菌进入的作用。
【答案】 (1)不溶于水 交联 包埋
(2)①吸附 打开活塞1和2，并控制流速为0.3 mL/min KI
I2溶液 红 ②
关闭活塞1和2 排出反应中产生的CO2气体，防止杂菌进入反应柱
3．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了三组实验，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__________________。
(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、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，然后同时向各组试管中分别加入等量对应温度的果胶酶，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、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________(填“能”或“不能”)达到目的，其原因是__________________________。
【解析】 (1)利用不同来源的果胶酶处理果泥，检测各组出汁量，据此可以比较不同来源的果胶酶的活性大小。(2)探究果胶酶的最适温度时，一般在20～70 ℃范围内，每隔5 ℃进行梯度设置。显然题中温度设置过低，温度梯度设置不均。(3)本实验的目的是检测不同量的同种果胶酶下的出汁量的差异，为保证单一变量，A～E组都应加入等量缓冲溶液。
【答案】 (1)比较不同来源果胶酶的活性 (2)温度范围设置不合理 温度梯度设置不合理 (3)不能 未加入缓冲液
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4．利用紫甘薯制酒可提高其附加值。请回答：
(1)为提高紫甘薯的利用率，工厂化生产时，可加入果胶酶和淀粉酶，其中果胶酶可来自________等微生物。由于酶在水溶液中不稳定，因此常将酶固定在某种介质上制成________。
(2)果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解成________。 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．半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯
(3)紫甘薯匀浆流经α淀粉酶柱后，取适量流出的液体，经脱色后加入KI-I2溶液，结果液体呈红色。表明该液体中含有________。
A．淀粉 C．麦芽糖
B．糊精 D．葡萄糖
(4)在发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，取适量的干酵母，加入温水和________。一段时间后，酵母菌悬液中会出现气泡，该气泡内的气体主要是________。将酵母菌接种到待发酵液后，随发酵的进行，酵母菌在________条件下产生了酒精和CO2。
(5)如图表示发酵液pH对酒精浓度的影响。据图判断，最佳pH是________。
【解析】 (1)生产上，可利用黑曲霉、苹果青霉生产果胶酶；利用固定化技术，将酶固定在某种介质上，制成固定化酶可解决酶在水溶液中不稳定且不利于工业化使用等问题。(2)果胶经果胶酶催化可水解得到半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。(3)甘薯匀浆中的淀粉经α淀粉酶催化，可生成糊精，糊精遇碘显红色。(4)酵母菌在有氧条件下将糖氧化分解生成CO2和H2O，无氧条件下将糖分解生成酒精
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和CO2。(5)由曲线可知，经相同发酵时间，当pH为4.7时，酒精浓度最高，即最佳pH为4.7。
【答案】 (1)黑曲霉(或苹果青霉) 固定化酶 (2)D (3)B
(4)蔗糖 CO2 无氧 (5)4.7
5．(2017·绍兴一中期末测试)请回答下列问题：
(1)将α淀粉酶溶于水中，再加入石英砂，不时搅拌，这样α淀粉酶就可以固定在石英砂上。这种固定化的方法称为____________。30 min后，装入右图所示的反应器中，构成固定化酶反应柱，并用10倍体积的蒸馏水洗涤此反应柱，洗涤的目的是______________________。洗涤时，蒸馏水流速________(填“能”或“不能”)过快。
(2)实验时，将此反应柱固定在支架上，用滴管滴加可溶性淀粉溶液，并以0.3 mL/min的流速过柱，控制流速的目的是__________________。在流出5 mL淀粉溶液后接收0.5 mL流出液，加入1～2滴________，观察颜色变化。为了使观察到的颜色变化明显，也可________后再进行观察。如果溶液呈红色，说明淀粉水解成为________。
(3)实验后，用10倍柱体积的蒸馏水洗涤此反应柱，洗涤的目的是__________________。洗涤后，放置在4 ℃冰箱中保存。几天后，可重复使用。
(4)一段时间后，某同学从冰箱中取出此反应柱，重复上述实验，却得不到相同的结果。试分析可能的原因：_____________________________________。
【解析】 (1)固定化酶的制作方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法，本题为吸附法。洗涤是为了除去未吸附的一些游离的酶，洗涤时流速不能过快，为1 mL/min。(2)以相对较慢的流速使淀粉溶液流过反应柱，可以让吸附着的酶与
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底物充分反应。根据KI-I2溶液与淀粉反应呈蓝色，与糊精反应呈红色的原理来鉴定反应情况。(3)实验完成后还需要对反应柱进行洗涤，以除去参与反应的反应物及生成的产物，以便重复使用。(4)一段时间后重复使用得不到相同的结果，排除反应物本身，肯定是酶出了问题。可能是这些酶已经失活或再次操作时相应的反应条件(如温度)不适合等。
【答案】 (1)吸附法 除去未吸附的游离α淀粉酶 不能
(2)使淀粉溶液与淀粉酶充分接触，充分反应 KI-I2溶液 稀释 糊精 (3)洗去残留的反应物和产物
(4)从酶的活性、酶的数量、反应条件等方面分析，答案合理均可 6．下面是关于固定化酶和细菌培养实验的问题。请回答： (1)某兴趣小组欲利用固定化酶进行酶解淀粉的实验，分组见表。
组别 甲 乙 丙 丁 固定化酶柱长度(cm) 10 10 15 15 淀粉溶液的流速(mL·min－1) 0.3 0.5 0.3 0.5 将吸附了α淀粉酶的石英砂装入柱中后，需用蒸馏水充分洗涤固定化酶柱，以除去__________________。按上表分组，将配制好的淀粉溶液加入到固定化酶柱中，然后取一定量的流出液进行KI-I2检测。若流出液呈红色，表明有________生成；若各组呈现的颜色有显著差异，则流出液中淀粉水解产物浓度最高的是________组。
(2)下列关于上述固定化酶实验的叙述，错误的是________。 A．固定化酶柱长度和淀粉溶液流速决定了酶柱中酶的含量 B．淀粉溶液流速过快会导致流出液中含有淀粉 C．各组实验所用的淀粉溶液浓度应相同 D．淀粉溶液的pH对实验结果有影响
(3)现有一份污水样品，某兴趣小组欲检测其中的细菌数，进行以下实验。将一定量的污水样品进行浓度梯度稀释。取适量不同稀释度的稀释液，用________
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法分别接种于固体平面培养基上，经培养后进行计数。该实验应注意，接种前，从盛有________的容器中将玻璃刮刀取出，放在酒精灯火焰上灼烧，冷却后待用；分组时，需用________作为对照。
(4)在上述细菌培养实验中进行计数时，应计数的是接种了________。 A．各个稀释度样品的培养基上的细菌数 B．合理稀释度样品的培养基上的细菌数 C．各个稀释度样品的培养基上的菌落数 D．合理稀释度样品的培养基上的菌落数
【解析】 (1)由于装入柱中的石英砂上含有未吸附的α淀粉酶，所以需用蒸馏水充分洗涤，以免影响实验结果；淀粉酶催化淀粉水解生成糊精，糊精与KI-I2反应呈红色；因为酶与底物反应时间越长，产生的产物越多，所以丙组固定化酶柱最长、淀粉溶液的流速最慢，说明固定化酶与淀粉接触时间最长，淀粉水解产物的浓度最高，颜色最深。(2)固定化酶柱长度和淀粉溶液的流速决定了酶与淀粉溶液反应的时间，不能决定酶柱中酶的含量，A错误；若淀粉溶液流速过快，由于反应不充分会使部分淀粉未进行反应即流出，B正确；根据实验设计的等量原则，四组实验所用的淀粉溶液浓度应相同，C正确；酶的活性受pH影响，D正确。(3)细菌计数应用涂布分离法进行接种，培养后根据菌落数进行计数；接种前玻璃刮刀需先用70%的酒精溶液进行消毒，然后放到酒精灯上灼烧灭菌；为排除培养基本身对实验结果的影响，需用未接种的培养基在相同条件下培养作为对照。(4)若培养液稀释不充分，接种后培养基上的菌落会连成一片，不宜计数，所以应选择合理稀释度样品的培养基进行计数，D项符合题意。
【答案】 (1)未吸附的α淀粉酶 糊精 丙 (2)A
(3)涂布分离 70%酒精 未接种的培养基 (4)D
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