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（23）酶的应用与其他生物技术的应用
——2025届高考生物二轮复习易错重难提升
易混易错梳理
1.果胶酶不是复合酶。复合酶是指多种酶分工协作催化完成一系列反应，如纤维素酶。果胶酶是一类酶，其中每一种都能够独立将果胶分解为半乳糖醛酸。
2.普通洗衣粉成分：表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂、香精等。
3.洗衣粉中的酶与人体中的酶不同，最适温度偏高。
4.加酶洗衣粉的洗涤效果不总是优于普通洗衣粉，因为酶制剂比较“娇气”，发挥作用需要适宜的温度、酸碱度等条件，这些条件不适宜，可能导致酶活性低甚至失活，洗涤效果可能弱于普通洗衣粉。
5.直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较
直接使用酶 固定化酶 固定化细胞
催化反应 单一或多种 单一 一系列
反应底物 各种物质(大分子、小分子) 各种物质(大分子、小分子) 小分子物质
缺点 ①对环境条件非常敏感，易失活；②难回收，成本高；③反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量 不利于催化一系列的酶促反应 反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降
优点 催化效率高、低耗能、低污染 ①既能与反应物接触，又能与产物分离；②可以反复利用 成本低、操作容易
易混易错通关
1.下列关于在凝胶柱上加入样品和洗脱的操作，不正确的是( )
A.加样前要使柱内凝胶面上的缓冲液下降到与凝胶面平齐
B.让吸管管口沿管壁环绕移动，贴壁加样至色谱柱顶端，不要破坏凝胶面
C.打开下端出口，待样品完全进入凝胶层后，直接连接缓冲液洗脱瓶开始洗脱
D.待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，每5mL收集一管，连续收集流出液
2.某同学在探究果胶酶的最适温度时，将得到的实验数据转换成如下曲线图。关于该曲线图，以下说法错误的是( )
A.pH、苹果泥含量和反应时间都是该实验的无关变量
B.苹果泥和果胶酶混合之前，需要将分装它们的试管进行恒温处理
C.据图分析，该同学的实验数据很可能存在错误
D.根据曲线可判断出果胶酶的最适温度为40℃
3.下列关于探究果胶酶最适用量的实验的叙述，不正确的是( )
A.各组需加入等量、不同浓度的果胶酶溶液
B.要保证各组的pH和温度等条件相同且适宜
C.需要检测在不同反应时间条件下的生成物量
D.可通过果汁的澄清程度得出酶的最适用量
4.为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗，是目前重要的生产手段（工艺流程见下图）。下列叙述错误的是( )
A.纤维素酶是一种复合酶，可将纤维素分解为葡萄糖
B.纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似
C.在上述工艺中，为重复使用纤维素酶，通常选用适当的包埋剂固定化酶
D.在上述工艺中，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅
5.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其在生活中有多种应用，下列关于酶制剂在生活中应用的叙述不合理的是( )
A.果胶酶能够分解果肉细胞壁中的果胶，常用于果汁的生产
B.任何条件下，加酶洗衣粉的去污能力都比普通洗衣粉强
C.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用
D.多酶片含有多种消化酶，在人体消化不良时可以口服
6.下列有关果胶和果胶酶的说法，正确的是( )
A.果胶不溶于水，能被果胶酶分解成可溶于水的半乳糖醛酸
B.植物、霉菌和酵母菌均能产生果胶酶，是因为其细胞壁均含有果胶
C.果胶酶的活性可用单位时间内、单位体积中产物的减少量或反应物的增加量来表示
D.果汁生产中果胶酶的作用只是增加果汁的出汁率，提高生产效率
7.煮熟的苹果具有很好的止泻作用，这是因为苹果中果胶的“立场”不太坚定，未经加热的生果胶可软化大便，与膳食纤维共同起着通便的作用，而煮过的果胶则摇身一变，不仅具有吸收细菌和毒素的作用，而且还有收敛、止泻的功效。下列有关果胶和果胶酶的叙述，正确的是( )
A.果胶酶的存在是果汁出汁率低的原因
B.温度越高，果胶酶分解果胶的能力越强
C.果胶酶在食品工业加工中有广泛的用途，在其他方面则无用处，这体现了酶的专一性
D.饲料生产中果胶酶和纤维素酶配合使用，可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、蛋白质等的释放，以提高饲料的营养价值
8.下列关于凝胶色谱法分离蛋白质和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的叙述，不正确的是( )
A.在装填凝胶色谱柱时，一旦发现柱内有气泡存在，就需要重装
B.凝胶色谱法分离蛋白质时，大分子蛋白质因阻力大而移动慢，所以最后洗脱出来
C.进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳时，凝胶中加入的SDS可使蛋白质迁移率完全取决于分子大小
D.因SDS带负电，故电泳时应在负极一侧点样
9.以洋葱为材料进行“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法正确的是
A.将蒸馏水加入切碎的洋葱中充分研磨以释放核DNA
B.洋葱研磨后应使用垫有滤纸的漏斗进行过滤
C.将滤液静置后，取沉淀物溶解到体积分数为95%的冷酒精中
D.将粗提取的DNA在沸水浴中用二苯胺试剂鉴定会呈现蓝色
10.全自动滚筒洗衣机具有加热功能，可以设置不同的洗涤温度（30℃或40℃）,而全自动波轮洗衣机无加热功能，在洗涤衣物上不同污渍时需选用不同的加酶洗衣粉，而不用普通洗衣粉。下列说法错误的是( )
A.加酶洗衣粉比普通洗衣粉的洗涤效果更好，说明酶具有催化性和高效性
B.冬天全自动滚筒洗衣机使用加酶洗衣粉去污渍的效果比全自动波轮洗衣机好
C.选用不同的加酶洗衣粉洗涤衣物上不同污渍体现了酶的专一性
D.在不同城市的自来水（pH6.5~8.5）中使用碱性蛋白酶洗衣粉的洗涤效果不同
11.有关探究温度和pH对果胶酶活性影响的实验，下列叙述错误的是( )
A.制作橙子泥时，可以不去橙皮直接将橙子切成小块放入搅拌器中
B.测定温度和pH对酶活性的影响时，两个条件可以同时变化
C.用质量分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸进行pH调节
D.应用玻璃棒搅拌反应混合物，且各组的搅拌速度和时间应相同
12.相对于固定化酶，下列不属于固定化细胞制备和应用优点的是( )
A.制备过程中无需进行酶的分离和纯化，减少酶的活力损失
B.可以利用细胞中新含的复合酶系完成一系列的催化反应
C.保持了酶的原始状态，酶的稳定性更高，对污染的抵抗力更强
D.固定化细胞保存简单，仅需要提供适宜生长的温度、O2和营养物质
13.为探究果胶酶被加热到65℃后是否影响其活性(果胶酶的最适温度为40℃),某小组进行了如下实验。下列说法不正确的是( )
甲组：甲烧杯（40℃清水） 乙组：乙烧杯（65℃清水）
第一步 A1试管5mL苹果泥 B1试管2mL果胶酶溶液 A2试管5mL苹果泥 B2试管2mL果胶酶溶液
保温5min
第二步 将B1注入A1中 将B2注入A2中
保温10min
第三步 过滤并测量果汁的体积T1 过滤并测量果汁的体积T2
第四步 将A2试管放人甲烧杯中
A.该实验的自变量是温度,其中乙组为实验组
B.实验中两次保温的目的不同
C.若T1>T2,说明65℃使果胶酶的活性降低
D.第四步实验的目的是进行对照
14.水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：
（1）制作果汁时，可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、_____（答出2种即可）。纤维素酶可以分解植物_____（填“细胞膜”或“细胞壁”）中的纤维素。
（2）用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，原因是_____。
（3）现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶，某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常，酶活性的高低可用_____来表示。
15.请回答下列有关酶应用的问题：
（1）制作果汁时，榨取的果汁常常较浑浊、黏度高，容易发生沉淀，因此人们利用果胶酶来解决上述问题，果胶酶的作用是_____，使榨取果汁变得更容易，也使浑浊的果汁变得澄清。果汁中的酶很难回收，不能被再次利用，生产成本较高；同时，反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。而利用_____技术可以做到酶的反复使用。酶是由细胞产生的，于是，人们设想把合成酶的细胞直接固定用于生产，该技术的优点是_____。
（2）蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常，用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，不应该使用开水，原因是_____。若要去除衣服上的血渍，应选择含有_____（填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”）的碱性洗衣粉，理由是_____。
（3）某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，该同学的做法_____（填“合理”或“不合理”），理由是_____。
答案以及解析
1.答案：C
解析：加样前，打开色谱柱下端的流出口，使柱内凝胶面上的缓冲液下降到与凝胶面平齐，关闭出口。用吸管管口沿管壁环绕移动，贴壁加样至色谱柱顶端，不要破坏凝胶面；打开下端出口，使样品渗入凝胶床内。等样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口。加入磷酸缓冲液到适当的高度，连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口，进行洗脱。待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，每5mL收集一管，连续收集流出液。
2.答案：D
解析：探究温度对果胶酶活性的影响实验中，pH、苹果泥含量和反应时间都是该实验的无关变量，无关变量应保持相同且适宜，A正确；为保证底物和酶混合反应时的温度相同，反应之前，需将分装苹果泥和果胶酶的试管进行恒温处理，B正确；温度对酶活性的影响曲线一般呈“钟罩”形，而图示中30℃左右存在下降阶段，最可能的原因是实验数据存在错误，C正确；根据曲线无法判断出果胶酶的最适温度为40℃，需要在40℃以后设计更多实验组进行实验来进一步确认，D错误。
3.答案：C
解析：探究果胶酶最适用量的实验，自变量是果胶酶的量，所以各组需加入等量、不同浓度的果胶酶溶液，A正确；实验设计时，除自变量不同之外，其他无关变量应保持相同且适宜，B正确；需要检测相同反应时间条件下的生成物量，C错误；果胶酶可分解果汁中的果胶，使果汁变澄清，故可通过果汁的澄清程度得出酶的最适用量，D正确。
4.答案：C
解析：纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分，可将纤维素分解为葡萄糖，A正确；纤维素酶在仿旧中的作用机理是适当水解布料中的纤维素成分，和加酶洗衣粉中的纤维素酶作用类似，都是使织物变得蓬松，有利于染色剂染色和污物脱落，B正确；固定化酶可使酶重复使用，但纤维素酶的固定不宜用包埋法，C错误；纤维素酶的活性受温度、酸碱度等的影响，控制处理时间可控制布料中纤维素成分的水解程度，故通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅，D正确。
5.答案：B
解析：果胶酶能够分解果肉细胞壁中的果胶，常用于果汁的生产，A正确；使用加酶洗衣粉需要适宜的温度和pH，因此某些条件下，加酶洗衣粉的洗涤效果不一定比普通洗衣粉好，B错误；溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用，C正确；多酶片含有多种消化酶，在人体消化不良时可以口服，D正确。
6.答案：A
解析：果胶是高分子有机化合物，不溶于水，能被果胶酶分解为半乳糖醛酸，半乳糖醛酸可溶于水，A正确；霉菌和酵母菌属于真菌，真菌细胞壁中不含果胶，B错误；果胶酶的活性可用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示，C错误；果汁生产中使用果胶酶不仅能增加果汁的出汁率，提高生产效率，而且能使浑浊的果汁变得澄清，减少果汁的沉淀和浑浊度，D错误。
7.答案：D
解析：果胶酶能够提高水果的出汁率，并使果汁变得澄清，A错误；在一定范围内，随温度升高，果胶酶的活性升高，但超过最适温度后，随温度的升高，果胶酶活性降低，最后失活，B错误；酶的专一性是指一种酶只与特定的底物结合，C错误；植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成，果胶酶和纤维素酶配合使用，可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、蛋白质等的释放，以提高饲料的营养价值，D正确。
8.答案：B
解析：在装填凝胶色谱柱时，凝胶装填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在，因为气泡会影响蛋白质洗脱的次序，因此一旦发现柱内有气泡存在，就需要重装，A正确；凝胶色谱法分离蛋白质时，大分子蛋白质因不能进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程短，移动速度快，所以最先洗脱出来，B错误；进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳时，凝胶中加入的SDS可使蛋白质迁移率完全取决于分子大小，C正确；因SDS带负电，故电泳时应在负极一侧点样，D正确。
9.答案：D
解析：植物细胞含有细胞壁，蒸馏水的加入不会导致细胞破裂，因此研磨洋葱时需加入研磨液，有利于细胞破裂，释放核DNA,A错误；洋葱研磨后应使用垫有纱布（或尼龙布）的漏斗进行过滤，B错误；静置后，取等体积的、预冷的体积分数为95%的冷酒精加入上清液中，静置2~3min，溶液中出现的白色丝状物即粗提取的DNA,C错误；在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，D正确。
10.答案：A
解析：加酶洗衣粉比普通洗衣粉的洗涤效果好，说明酶具有催化性，但并没有与其他的无机催化剂比较，不能表明酶具有高效性，A说法错误；冬天全自动波轮洗衣机用加酶洗衣粉时不能加热，水温低于酶的最适温度很多（一般情况下，加酶洗衣粉的最佳使用温度是45℃），酶的活性低甚至不能发挥作用，而全自动滚筒洗衣机可加热水温到30℃或40℃，与酶的最适温度接近，酶的活性高，去污能力强，B说法正确；一种酶只能催化一种或一类化学反应表现出酶的专一性，故去除不同污渍要用不同的加酶洗衣粉，C说法正确；酶发挥催化作用需要适宜的pH,pH过高或过低会使酶的活性降低，故在不同pH的自来水中，碱性蛋白酶洗衣粉的洗涤效果是不同的，D说法正确。
11.答案：B
解析：制作橙子泥时，可以不去橙皮直接将橙子切成小块放入搅拌器中制成橙泥，A正确；测定温度和pH对酶活性的影响时，两个条件不可以同时变化，以遵循实验的单一变量原则，B错误；用质量分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸进行调节，使实验的pH适宜或设计pH梯度，C正确；用玻璃棒搅拌反应混合物的目的是增加底物与酶的接触面积，提高反应速率，各组的搅拌速度和时间应相同是为了控制无关变量，D正确。
12.答案：D
解析：与固定化酶相比，固定化细胞在制备和应用方面有以下优点：制备过程中无需进行酶的分离和纯化，减少酶的活力损失；可以利用细胞中所含的复合酶系完成一系列的催化反应；保持了酶的原始状态，酶的稳定性更高，对污染的抵抗力更强，A、B、C三项不符合题意。固定化细胞比固定化酶的保存条件复杂，需要提供适宜生长的温度、pH、O2和营养物质等条件，D项符合题意。
13.答案：D
解析：该实验是探究65℃处理对酶活性的影响，自变量是温度，因变量是果汁的体积，65℃处理的乙组为实验组，A正确；第一次保温的目的是使果胶酶与苹果泥都达到预设温度，第二次保温的目的是使酶促反应在预设温度下进行相同的时间，B正确;若T1>T2，说明65℃时获得的果汁少，65℃处理降低了酶的活性，C正确;将A2试管放入甲烧杯中，一段时间后若果汁的体积增加，说明65℃处理并未使果胶酶失活，D错误。
14.答案：（1）果胶分解酶、果胶酯酶；细胞壁
（2）温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率最高
（3）在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量
解析：（1）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。纤维素是植物细胞壁的主要组成成分之一，纤维素酶可以将其分解。
（2）用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，这是因为温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率最高。
（3）酶活性的高低可以用在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。
15.答案：（1）分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层；固定化酶；成本低、操作简单
（2）开水会使蛋白质变性而沉淀，难以清洗（合理即可）；蛋白酶丙；碱性条件下只有蛋白酶丙有活性
（3）不合理；蛋白酶可能会催化脂肪酶降解（水解）（合理即可）
解析：（1）果胶酶是一类酶的总称，包括果胶酯酶、果胶分解酶和多聚半乳糖醛酸酶，其作用是分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易，也使浑浊的果汁变得澄清。利用固定化酶技术可以做到酶的反复使用。固定化细胞技术成本低、操作简单。
（2）新鲜血迹中富含蛋白质，而开水温度较高，会使蛋白质变性沉淀，从而难以清洗。若要去除衣服上的血渍，应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉，因为题图中显示，碱性条件下只有蛋白酶丙有活性。
（3）在蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶的做法不合理，因为脂肪酶的化学本质是蛋白质，蛋白酶可能会降解脂肪酶。

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