2020版高考一轮复习生物江苏专版讲义：选修1 第3讲 酶的应用

  [思维导图·成一统][基础速练·固根基]1．判断下列叙述的正误(1)洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性(×)(2)洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍而发挥作用(×)(3)加酶洗衣粉是添加了固定化酶的洗衣粉(×)(4)固定化酶的应用中要控制好温度、pH和溶解氧(×)(5)与固定化酶相比，固定化细胞对酶的活性影响更小(√)(6)海藻酸钠在水中溶解速度慢，可通过水浴加热来加速海藻酸钠溶解(√)2．加酶洗衣粉中酶制剂的种类与洗涤原理(填空)种类洗涤原理洗涤的物质种类蛋白酶蛋白质→氨基酸和小分子的肽血渍、奶渍及各种食品中的蛋白质类污垢脂肪酶脂肪→甘油和脂肪酸食品的油渍、人体皮脂、口红等淀粉酶淀粉→麦芽糖来自面条、粥等的污垢纤维素酶使纤维的结构变得蓬松有助于去除棉织品在洗涤或穿着过程中形成的微纤维和纤维内部的顽固颗粒污垢3.酶的固定方法(填表)图示方法物理吸附法化学结合法包埋法[题组练透·过考点]题组一　探究加酶洗衣粉的洗涤效果1．在“探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤效果”的实验中，变量控制方法正确的是(　　)A．实验材料的污染程度属于本研究的无关变量，实验过程中不必考虑B．若采用手洗法进行去污操作，需尽可能保证各组洗涤用力程度、时间等基本相同C．水温属于本研究的变量，实验过程中必须保证各组实验温度相同且恒定D．水的用量和布料的大小是成正比的，实验用的布料越大、水量越多，实验效果越好解析：选B　实验材料的污染程度属于本研究的无关变量，实验过程中要考虑相同且适宜；水温属于本研究的自变量，实验过程中，各组实验温度应该不同；水的用量和布料的大小是成正比的，但不是布料越大、水量越多，实验效果就越好。2．(2014·江苏高考)下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是(　　)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：选C　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。3．(2016·江苏高考，多选)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)。下列叙述中错误的是(　　)A．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B．在上述工艺中，为重复使用纤维素酶，可选用适当的包埋剂固定化酶C．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D．纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素解析：选BD　纤维素酶在仿旧中的作用机理是适当分解布料中的纤维素成分，洗衣粉中添加纤维素酶的作用机理是适当分解布料中的纤维素成分使织物蓬松，有利于去污，两者作用机理相似；酶分子较小，容易从包埋材料中漏出，一般采用化学结合法或物理吸附法固定化酶；调节温度、酸碱度可控制纤维素酶的活性，控制处理时间可影响水解程度，进而控制仿旧颜色的深浅；纤维素分子中不含磷酸二酯键。[归纳拓展]探讨加酶洗衣粉的洗涤效果实验中的变量分析  实验比较项目探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响探究不同类型的加酶洗衣粉的洗涤效果自变量洗衣粉的种类温度(一系列温度)加酶洗衣粉的种类因变量污染物的减少程度或者清洁度无关变量洗衣粉的用量、水量、温度、污染物的种类和大小、洗涤时间、漂洗时间和次数等洗衣粉的种类和用量、水量、污染物的种类和大小、洗涤时间、漂洗时间和次数等洗衣粉的用量、水量、温度、污染物的种类和大小、洗涤时间、漂洗时间和次数等无关变量的控制相同且适宜实验结果加酶洗衣粉的洗涤效果(或者清洁度)优于普通洗衣粉的洗涤效果某一温度洗涤效果最好，高于或低于该温度时洗涤效果都会减弱对油渍、汗渍和血渍的洗涤效果不同实验结论加酶洗衣粉具有高效性，但是要考虑酶的专一性使用加酶洗衣粉需要适宜的水温条件复合酶洗衣粉因含有多种酶制剂，去污种类多，洗涤效果好注意事项①一般来说，丝绸类的衣物不可以使用加蛋白酶的洗衣粉洗涤，是因为蛋白酶会水解蛋白质类的丝绸。②酶的催化作用需要适宜的温度，用温水浸泡衣物可以加快洗涤。但水温过高，会使酶制剂失活。③人体皮肤细胞有蛋白质，如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间的接触 题组二　固定化酶和固定化细胞4．(2015·江苏高考)下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，错误的是(　　)A．固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用B．溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素C．固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物D．凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合解析：选B　固定化酶技术是指将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，可实现重复利用。固定化酶发挥作用不需要供氧，溶解氧交换受阻不会成为其应用的限制因素。固定化细胞只能用于生产分泌到细胞外的产物，否则无法获得需要的产物。用凝胶包埋细胞利用的是物理方法。5．如图表示科研人员利用固定化葡萄糖异构酶来生产高果糖浆的过程，相关叙述正确的是(　　)A．固定葡萄糖异构酶时，采用方法2比方法3对酶的活性影响要小B．在生产过程中，需严格控制好pH、温度、溶解氧等环境因素C．在生产过程中，通过控制阀调节果糖流出的速率以保证反应充分进行D．由于固定化葡萄糖异构酶活性不会降低，此反应柱可持续用于生产解析：选C　图中方法1、2、3分别是包埋法、交联法和载体结合法，方法2对酶的活性影响比方法3大；固定化酶的使用过程与溶解氧关系不大；由于酶的活性有一定的时间限制，所以此反应柱不能持续使用。6．(2016·江苏高考)为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响，以及固定化藻对含Zn2＋污水的净化作用，科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验，流程及结果如下。请回答下列问题：―→―→(1)实验中的海藻酸钠作用是______________，CaCl2的作用是___________________。(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物，并保持绿球藻活性，宜采用________洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培养24 h后，移动凝胶球，溶液呈绿色，原因是___________。(3)为探索固定化藻对含Zn2＋污水的净化作用，应选用浓度为________海藻酸钠制备凝胶球。(4)图2中空白凝胶球组Zn2＋浓度下降的原因是____________________。结合图1和图2分析，固定化藻的实验组24～48 h间Zn2＋浓度下降速度较快的主要原因是________________；72～96 h间Zn2＋浓度下降速度较慢的原因有_____________________________。解析：(1)绿球藻为单细胞生物，可用包埋法固定化，实验中海藻酸钠的作用是包埋绿球藻。配制好的海藻酸钠和绿球藻混合溶液需要滴入CaCl2溶液中，与CaCl2反应形成凝胶球，刚形成的凝胶球应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，有利于形成稳定的结构。(2)将固定好的凝胶球用绿球藻的培养液(生理盐水)清洗2～3次，能够洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物，并保持绿球藻的活性。如果包埋绿球藻用的海藻酸钠浓度过低，或形成的凝胶球孔径过大，在培养过程中会有绿球藻从包埋材料中漏出来，使溶液呈绿色。(3)分析图1绿球藻数量变化曲线可知，浓度为2.0%的海藻酸钠对绿球藻的包埋效果最好，凝胶球中包埋的绿球藻数量最多，故应选用该浓度的海藻酸钠制备凝胶球。(4)空白凝胶球组Zn2＋浓度下降的原因是凝胶对Zn2＋有一定的吸附作用。培养初期，绿球藻生长(增殖)速度较快，导致Zn2＋浓度下降速度较快；培养后期，由于绿球藻生长(增殖)速度减慢、溶液中Zn2＋浓度较低等，Zn2＋浓度下降速度较慢。答案：(1)包埋绿球藻(包埋剂)　与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)　(2)培养液(生理盐水)　海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)　(3)2.0%　(4)凝胶吸附Zn2＋　绿球藻生长(增殖)速度快　绿球藻生长(增殖)速度减慢，溶液中Zn2＋浓度较低[归纳拓展]1．游离酶、固定化酶和固定化细胞的比较比较项目游离酶固定化酶固定化细胞与底物的接触面积充分接触部分接触催化反应催化某种酶促反应催化一系列的酶促反应催化效率最高较高回收与重复利用难可以固定方法无物理吸附法、化学结合法包埋法固定理由无酶分子小，容易从包埋材料中漏出细胞大，难以被吸附或结合2.酵母细胞固定化操作关键步骤解读操作过程理论依据注意事项成功标记活化酵母细胞新陈代谢旺盛的细胞自由水含量多适宜的水温，容器要足够大出现大量泡沫配制CaCl2溶液CaCl2溶于水搅拌充分溶解—配制海藻酸钠溶液海藻酸钠难溶于水，固定需要适宜的浓度小火或间断加热，边加热边搅拌；定容没有焦糊，并完全溶化混合温度过高会杀死活化的酵母菌：温度过低海藻酸钠溶液会凝固，不能与活化的酵母菌混合冷却至室温，再加入活化的酵母菌，充分搅拌，防止出现气泡没有气泡，液体状固定化酵母细胞海藻酸钠形成的凝胶能够固定酵母细胞恒定速率缓慢滴加到CaCl2溶液中，要在CaCl2溶液中固定30 min左右凝胶珠一般为乳白色或黄色，呈圆形或椭圆形，沉在CaCl2溶液的底部3.酵母细胞固定化实验中的注意事项(1)活化酵母细胞、配制CaCl2溶液和洗涤凝胶珠时都用蒸馏水。(2)配制海藻酸钠溶液是影响实验成败的关键步骤。海藻酸钠溶解应用小火间断加热。海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。(3)凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，目的是使凝胶珠形成稳定的结构。(4)凝胶珠用蒸馏水冲洗的目的是洗去CaCl2和杂菌，防止硬度过大和被杂菌污染。(5)检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。(6)如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。(7)如果希望反复使用固定化酵母细胞，就需要避免其他微生物的污染。在工业生产中，细胞的固定化是在严格无菌的条件下进行的。[课堂巩固练—小试身手]1．(2017·江苏高考)下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述，正确的是(　　)A．活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状B．配制CaCl2溶液时，需要边小火加热边搅拌C．将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时，凝胶珠成形后应即刻取出D．海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色，过低时凝胶珠易呈蝌蚪状解析：选A　将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状，可以活化酵母；配制海藻酸钠溶液时需用小火加热，配制CaCl2溶液时不需加热；凝胶珠成形后应在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，以便形成稳定的结构；海藻酸钠溶液浓度过低时固定的酵母细胞数目少，凝胶珠呈白色，过高时凝胶珠易呈蝌蚪状。2．(2017·江苏高考)固定化单宁酶应用于茶饮料加工，可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的是(　　)A．在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白B．化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小C．温度、pH和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性D．酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分解析：选C　单宁酶和杂蛋白都是大分子，不能用透析法进行分离，可用凝胶色谱法进行分离；化学结合法可能影响酶的活性部位进而影响反应效果，而吸附法不影响酶的分子结构；影响酶活性的因素有温度、pH和重金属离子等；固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分取决于酶的专一性。3．(2017·江苏高考)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是(　　)A．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力解析：选C　对污布类型2、3处理，洗衣粉类型、酶用量均相同，二者比较可以直接说明碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同。由图中实验结果不能直接得出A、B、D三项所述的结论，原因是它们都没有单一变量的对照实验来支持。[课下模拟练—自我检测]一、选择题1．下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是 (　　)A．可用包埋法制备固定化酵母细胞B．反应产物对固定化酶的活性没有影响C．葡萄糖异构酶固定前后专一性不同D．固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应解析：选A　细胞难以被吸附或结合，固定化细胞多采用包埋法；反应产物积累能影响酶的结构，从而使酶的活性下降；葡萄糖异构酶在固定前后专一性不变；固定化细胞固定的是一系列的酶，可以催化一系列的反应，但不能催化各种反应底物的一系列反应。2．与普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉能更有效地清除污渍，下列有关叙述错误的是(　　)A．水质、水量、水温都会影响加酶洗衣粉的洗涤效果B．加酶洗衣粉主要添加了酸性蛋白酶和酸性纤维素酶C．探究加酶洗衣粉的洗涤效果，应选择同一品牌的普通洗衣粉作对照D．加酶洗衣粉的使用，减少了磷的排放，降低了环境污染解析：选B　加酶洗衣粉中添加了淀粉酶、纤维素酶、碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。3．下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是(　　)A．固定化酶的活性比固定前有所提高B．实验室常用吸附法制备固定化酵母细胞C．若发酵底物是大分子，则固定化细胞优于固定化酶D．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显解析：选D　酶固定后其活性不变或有所降低；固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法(交联法)，由于细胞较大，故多采用包埋法；由于大分子难以通过细胞膜，无法与细胞内的酶接触，所以底物是大分子时，用固定化酶优于固定化细胞；固定化细胞固定的是一系列酶，所以在多步连续催化反应方面优势明显。4．(2019·南菁高级中学模拟)下列关于酶制剂在生活中应用的相关叙述不合理的是(　　)A．生物酶牙膏中含有酶，可以分解细菌预防龋齿B．加酶洗衣粉含固定化酶，去污能力比普通洗衣粉要强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解析：选B　生物酶牙膏中含有的活性酶可以分解口腔中的细菌，具有预防龋齿的功效；酶的活性受温度和pH的影响，因此加酶洗衣粉的去污能力不一定比普通洗衣粉强；溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用；多酶片含有多种消化酶，在人体消化不良时可以口服，以促进消化，增进食欲。5．(2019·徐州一中模拟)某兴趣小组为了探究不同金属离子对加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶活性的影响，进行了系列实验，结果如下表。下列有关叙述错误的是(　　)不同金属离子对酶活力的影响 金属离子(%)浓度(mmol·L－1)剩余活力(%)对照0100CaCl210119.56ZnSO41039.08MgSO410132.56HgCl21017.10MnSO410189.25CuSO41076.36FeSO41031.23FeCl3109.36A.碱性蛋白酶不能将反应液中各种蛋白质彻底水解B．Mn2＋、Mg2＋、Ca2＋能激活碱性蛋白酶的活性C．Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋、Hg2＋等离子能抑制碱性蛋白酶的活性D．反应液中离子浓度与其抑制或激活碱性蛋白酶活性作用呈正相关解析：选D　酶具有专一性，蛋白酶可以将蛋白质水解为多肽，但不能将反应液中各种蛋白质彻底水解；分析表中数据可知：Mn2＋、Mg2＋、Ca2＋能激活碱性蛋白酶的活性，Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋、Hg2＋等能抑制碱性蛋白酶的活性；因该实验没设置离子浓度变量，故无法说明反应液中离子浓度与其抑制或激活碱性蛋白酶活性作用的关系。6．下列有关生物技术实践的叙述，错误的是(　　)A．制备凝胶珠时，CaCl2溶液的作用是使胶体聚沉B．固定化酵母细胞分解葡萄糖速度要比游离酵母细胞快C．制作腐乳时，加盐腌制可使豆腐块变硬且能抑制杂菌生长D．微生物平板培养需倒置平板，目的是防止冷凝水珠污染培养基解析：选B　制备凝胶珠时，Ca2＋与海藻酸根离子形成沉淀，从而使胶体聚沉；葡萄糖更容易进入游离酵母细胞，分解葡萄糖速度比固定化酵母细胞快；制作腐乳时，加盐腌制可以析出水分，使豆腐块变硬，且能抑制杂菌生长；微生物平板培养需倒置平板，以防止冷凝水珠污染培养基或杂菌污染。7．下表是利用固定化α­淀粉酶进行酶解淀粉的实验，下列叙述错误的是(　　) 组别甲乙丙丁固定化酶柱长度(cm)10101515淀粉溶液的流速(mL·min－1)0.30.50.30.5A.预期丙组流出液中产物的纯度可能最高B．固定后的α­淀粉酶装入柱中后可以重复利用C．各组实验中淀粉溶液的浓度、pH、温度等都应该相同且适宜D．流出液产物的纯度只与固定化酶柱长度和淀粉溶液的流速有关解析：选D　反应柱长，淀粉流速慢，则反应时间充足，产物纯度较高；流出液中产物的纯度除与固定化酶柱长度和淀粉溶液的流速有关外，还与反应柱下端筛板上小孔大小等有关。8．某兴趣小组学习了酵母细胞的固定化技术后，以酵母菌为材料进行“固定化原生质体”实验。下列叙述错误的是(　　)A．酵母菌去除细胞壁后更利于胞内物质的分泌B．为了提高原生质体的形成率应尽量延长酶解时间C．凝胶珠呈白色是因为海藻酸钠的浓度偏低D．酶解法去壁制备原生质体应在等渗或略高渗透压的溶液中进行解析：选B　为了提高原生质体的形成率，必须让细胞壁充分酶解，但酶解时间过长会导致细胞膜中的蛋白质被分解。9．下列有关生物技术实践的叙述，错误的是(　　)A．一般来说，细胞更适合采用包埋法固定B．在果酒或果醋发酵过程中，都需要限制微生物的生长、繁殖C．通常情况下，添加复合酶的加酶洗衣粉能达到较好的洗涤效果D．腐乳制作过程中，添加料酒、香辛料和盐，均可以抑制微生物的生长解析：选B　在果酒或果醋发酵过程中，不需要限制微生物的生长、繁殖。10．(2019·南京六校联考)如图为高果糖浆反应柱，下列有关利用固定化酶技术生产高果糖浆的说法错误的是(　　)A．葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成的是果糖B．从固定化酶反应柱下端流出的不只有果糖C．高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病，对人类的健康有益D．酶溶解于葡萄糖溶液后，不可从糖浆中回收解析：选D　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，由于葡萄糖异构酶催化效率并非100%，因此流出的产物为葡萄糖和果糖的混合物，使用后的酶溶解于葡萄糖溶液后，可从糖浆中回收再利用。高果糖浆指果糖含量为42%左右的糖浆，可作为蔗糖的替代品，不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病，对人类的健康更有益。11．(2018·江苏高考，多选)下列关于加酶洗衣粉的叙述，错误的是(　　)A．洗衣粉中添加的酶通常是由微生物发酵生产而来B．洗衣粉中的蛋白酶通常会将添加的其他酶迅速分解C．在50 ℃热水中用加酶洗衣粉洗衣时，其中的酶会迅速失活D．加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存，不会影响其中酶的活性解析：选BCD　洗衣粉中添加的酶通常由微生物发酵生产而来；洗衣粉中的酶往往通过特殊的化学物质将酶层层包裹，因此蛋白酶不会将添加的其他酶迅速分解；加酶洗衣粉的使用过程中水温以30～50 ℃ 为宜，其中的酶具有耐较高温度的特点，所以在50 ℃的热水中用加酶洗衣粉洗衣时，其中的酶不会迅速失活；加酶洗衣粉受潮后，酶表面的保护剂会被破坏，酶的活性会受到影响。12．(2019·苏锡常镇一模，多选)研究人员以啤酒发酵的废酵母为材料，探究固定化酵母对工业废水中的重金属铬的吸附处理效果，获得实验结果如图。下列有关叙述错误的是(　　)A．将废酵母加入到冷却至室温的海藻酸钠溶液后就可用注射器吸取固定B．滴加到CaCl2溶液中的凝胶形成面条状是因为海藻酸钠溶液浓度过高C．处理的工业废水适宜的起始铬浓度不宜超过60 mg/LD．相同且适宜条件下该固定化酵母可以显著提高啤酒产量解析：选ABD　将废酵母加入到冷却至室温的海藻酸钠溶液中，混合均匀后才能进行固定；海藻酸钠溶液浓度过高会使凝胶不成形；据图分析，当工业废水的起始铬浓度超过60 mg/L时，吸附率开始下降，说明处理的工业废水适宜的起始铬浓度不宜超过60 mg/L；本实验与酵母菌产生酒精无关。13．(2019·泰州中学模拟，多选)在固定化小球藻的过程中，凝胶球的直径对小球藻的生长产生影响，实验者分别用直径为0.2 mm、0.3 mm、0.4 mm的滴管制备凝胶球，其中小球藻的生长量如图所示。下列叙述正确的是(　　)A．小球藻被包埋在不溶于水的多孔性载体中B．用直径为0.3 mm的滴管制备凝胶球较适宜C．凝胶球直径过大不利于小球藻获得充足光照D．凝胶球直径过小不利于小球藻获得养分解析：选ABC　小球藻被包埋在不溶于水的多孔性载体中；据图分析可知，用直径为0.3 mm的滴管制备凝胶球较适宜；凝胶球直径过大不利于小球藻获得充足光照；凝胶球直径越小，越有利于小球藻获得养分。二、非选择题14．(2018·南通一模)科研人员利用固定化酵母直接发酵甜菜汁生产燃料乙醇，图1表示相关的工艺流程，图2为不同固定化酵母接种量对发酵的影响。请回答下列问题： (1)图1的步骤①中，溶化海藻酸钠时要______________________，以防止焦糊。步骤②中加入果胶酶的作用是____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)图1的步骤③中进行增殖培养的目的是_______________________________________________________________________________________________________。步骤④体现了固定化酵母________________________的优点。(3)由图2可知，固定化酵母接种量为__________时酒精产量最高，接种量过高，酒精产量反而有所降低的原因是______________________________________________。(4)生产实践中，可以通过______________________(填方法)来逐渐提高固定化酵母对较高浓度糖液的耐受性，从而达到提高发酵效率的目的。解析：(1)海藻酸钠溶化时为防止发生焦糊，应小火加热或间断加热。植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，加入果胶酶能分解果胶，瓦解细胞壁，提高甜菜汁的出汁率和澄清度。(2)通过固定化酵母的增殖培养可使酵母数量增加，以提高发酵效率。从图1可以看出，固定化酵母能与产物分离并重复利用。(3)由图2可知，固定化酵母接种量为15%时，酒精产量最高。酵母菌生长繁殖也需要一定的能量，由糖类分解提供。当接种量过高时，酵母菌生长繁殖消耗的糖分多，使得酒精产量降低。(4)生产实践中，为提高酵母细胞对发酵糖液的耐受性，往往通过逐渐提高发酵液浓度来实现。答案：(1)小火加热或间断加热　分解果胶，提高甜菜汁的出汁率和澄清度　(2)增加酵母菌的数量，提高发酵效率　容易与产物分离，并能重复使用　(3)15%　酵母菌自身消耗大量的糖分，使得酒精的产量降低　(4)缓慢提高发酵液浓度15．(2019·南通考前卷)某科研小组采用80 ℃水浴溶化海藻酸钠，固定黑曲霉孢子(含β­葡萄糖苷酶)，并进行相关催化实验，请分析回答问题：(1)此实验过程中采用80 ℃水浴代替小火或者间断加热法溶化海藻酸钠，其优点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。溶化的海藻酸钠加入黑曲霉孢子悬浮液前一定要进行________处理，海藻酸钠的最终质量分数需控制在3%，原因是_____________________________________________。(2)实验过程中，初形成的凝胶珠放在CaCl2溶液中静置30 min，目的是_________________________________________________________________。(3)β­葡萄糖苷酶能催化大豆苷水解为大豆苷元，pH和温度对游离孢子和固定化凝胶珠中β­葡萄糖苷酶活性影响的结果如图和表所示，由图和表可知：研究pH和温度对葡萄糖苷酶活性影响时，温度和pH应分别控制为________、____________；与游离孢子相比，固定化凝胶珠中β­葡萄糖苷酶的pH适宜范围__________，热稳定性__________。处理温度(℃)转化率(%)游离孢子固定化凝胶珠3010010040991005098996065987029928055090010解析：(1)此实验过程中采用80 ℃水浴代替小火或者间断加热法溶化海藻酸钠，其优点是80 ℃水浴加热能准确控制温度，溶化过程不会出现焦糊，且溶化时间短。溶化的海藻酸钠加入黑曲霉孢子悬浮液前一定要进行冷却处理，以免杀死黑曲霉孢子。海藻酸钠的最终质量分数需控制在3%的原因是：海藻酸钠浓度太高不易形成凝胶珠，浓度太低包埋的黑曲霉孢子少。(2)实验过程中，初形成的凝胶珠放在CaCl2溶液中静置30 min的目的是：形成稳定的网状凝胶结构。(3)表中信息显示：当处理温度为30 ℃(或30 ℃～40 ℃)时，游离孢子和固定化凝胶珠的转化率均最高，随温度的升高，游离孢子的转化率降低的幅度较固定化凝胶珠的转化率降低的幅度大；分析曲线的变化趋势可知：当pH为4.8时，游离孢子和固定化凝胶珠的转化率均最高，pH高于或低于4.8时，游离孢子的转化率降低的幅度较固定化凝胶珠的转化率降低的幅度大。可见，研究pH和温度对葡萄糖苷酶活性影响时，温度和pH应分别控制为30 ℃(30 ℃～40 ℃)、4.8。与游离孢子相比，固定化凝胶珠中β­葡萄糖苷酶的pH适宜范围增大，热稳定性提高。答案：(1)80 ℃水浴加热能准确控制温度，溶化过程不会出现焦糊，且溶化时间短　冷却　海藻酸钠浓度太高不易形成凝胶珠，浓度太低包埋的黑曲霉孢子少　(2)形成稳定的网状凝胶结构　(3)30 ℃(30 ℃～40 ℃)　4.8　增大　提高