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考点一果酒和果醋的制作1.制作原理与发酵条件果酒制作果醋制作菌种酵母菌醋酸菌菌种来源附着在葡萄皮上的野生型酵母菌变酸酒表面的菌膜发酵过程有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O2――→酶6CO2＋6H2O；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6――→酶2C2H5OH＋2CO2氧气、糖源充分时：C6H12O6＋2O2――→酶2CH3COOH＋2CO2＋2H2O；缺少糖源、氧气充分时：C2H5OH＋O2――→酶CH3COOH＋H2O温度一般酒精发酵18～25℃，繁殖最适为20℃左右最适为30～35℃气体前期：需氧，后期：无氧需要充分的氧气时间10～12天7～8天2.制作流程选择葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵↓↓果酒果醋[诊断与思考]1.推断下列说法的正误(1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸(×)(2)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度(×)(3)在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长(√)(4)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，需给发酵装置适时排气(√)(5)在制作果酒、果醋时，适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖(√)(6)利用葡萄发酵产生果酒的后期，加入醋酸菌即可产生醋酸(×)2.如图为果酒和果醋制作的试验装置图。
请据图思考下列问题：(1)甲、乙、丙的作用分别是什么？提示通入空气(氧气)、排气、取样(对发酵的状况进行准时的监测)。
(2)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？提示不恰当，由于葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且不能将排气口沉没。
(3)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，请说明缘由。
提示醋酸菌是需氧菌，在生活过程中始终需要氧气，假如氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。
(4)果酒搁置时间过久为什么会有酸味？提示醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。
课时作业(四十一)酶的应用一、单项选择题1．试分析下图中，与用海藻酸钠作载体制备固定化酵母细胞相似的是()A BC D2．在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是()A．用于调节溶液pHB．用于进行离子交换C．用于胶体聚沉D．用于为酵母菌提供Ca2＋3．酵母细胞固定化的实验中，下列实验操作与目的不相符的是()A．干酵母加入蒸馏水搅拌均匀后，放置一段时间，使酵母细胞活化B．采用小火间断加热的方法，防止海藻酸钠发生焦糊C．将活化的酵母细胞加入海藻酸钠溶液，轻轻搅拌，以免产生气泡D．用注射器滴加溶液时要接近CaCl2溶液的液面，防止凝胶珠出现“尾巴”4．用固定化酵母菌细胞发酵葡萄糖溶液时，为了能产生酒精，下列措施错误的是() A．向瓶内泵入氧气B．应将装置放于适宜的条件下进行C．瓶内应富含葡萄糖等底物D．将瓶口密封，效果更好5．[2017·苏州模拟]下列有关固定化酶和固定化酵母细胞的叙述中，错误的是() A．反应底物和产物的浓度对固化酶的活性有影响B．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药C．尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用D．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显6．在探讨不同温度对加酶洗衣粉影响的实验中，下列说法不正确的是() A．应根据当地一年中实际气温变化来确定水温B．可选择洗涤不同污渍的白布作对照C．选择水温应考虑衣物的承受能力D．选择水温应考虑洗涤成本7．关于酶和加酶洗衣粉的描述正确的是()A．清洗有血渍、奶渍衣服时，可选用含有蛋白酶的洗衣粉B．目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、蔗糖酶C．酸、碱等化学因素对酶的作用影响不大D．某同学探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响时，设置20℃、30℃、40℃3组温度下洗涤同一污渍，40℃时洗涤效果最好，则说明40℃为该酶的最适温度8．下列有关酵母细胞固定化实验操作目的及结果分析，错误的是()A．干酵母需置于蒸馏水中活化，是因为干酵母细胞中自由水含量低、代谢慢B．配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热，以防止海藻酸钠焦糊C．向CaCl2溶液中滴加海藻酸钠与酵母细胞混合液时要快速，防止凝固D．理想的凝胶珠应该是富有弹性、不易破裂、内部无液体流出、稍带黄色9．酶制剂、固定化酶、固定化细胞已经广泛地应用于各个领域，下列有关叙述错误的是()A．90℃高温会使TaqDNA聚合酶失去催化活性B．制备固定化酶的方法主要有包埋法、交联法和吸附法等C．固定化酶在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性D．固定化细胞可以催化一系列酶促反应10．某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课题研究。
课时作业41 基因工程时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题5分，共60分)1．下列关于基因工程的叙述，正确的是( )A．基因工程经常以抗生素抗性基因为目的基因B．细菌质粒是基因工程常用的运载体C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制性内切酶处理运载体DNAD．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体解析：本题考查了基因工程的操作工具。
基因工程是按照人们的愿望，把一种生物的基因复制出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细胞里定向地改造生物的遗传性状。
在实际操作中一般用同一种限制性核酸内切酶来处理含目的基因的DNA和运载体DNA，使它们产生相同的黏性末端；不仅仅只有受精卵可以作为受体细胞，其他的体细胞也可充当受体细胞；目的基因是符合人们需要的基因，基因工程经常以抗生素的抗性基因作为标记基因。
答案：B2．在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是( )A．限制酶和DNA连接酶B．限制酶和水解酶C．限制酶和运载体D．DNA连接酶和运载体解析：基因工程中的操作工具有3种，即“分子手术刀”、“分子缝合针”、“分子运输车”。
在基因工程操作过程中，利用限制性核酸内切酶将DNA分子切开获取目的基因，同时用同一种限制性核酸内切酶将运载体切开，获得和目的基因相同的黏性末端；再用DNA 连接酶将目的基因和运载体连接起来。
综合所给选项可知，A项正确。
答案：A3．下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是( )A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B．限制性核酸内切酶的活性受温度的影响C．限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD．限制性内切酶可从原核生物中提取解析：本题考查基因工程的操作工具——限制性核酸内切酶的作用和来源。
限制性核酸内切酶主要从原核生物中分离纯化，能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且在特定的切点将磷酸二酯键断开；酶的活性是受温度、酸碱度等的影响。
2021-2022年高考生物一轮训练：课时考点41基因工程的应用及蛋白质工程1.(xx·课标卷Ⅰ，40)HIV属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。
回答下列问题：(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时，可先提取HIV中的________，以其作为模板，在________的作用下合成________，获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。
(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是________，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV，检测的原理是________。
(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。
引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分________细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。
(4)人的免疫系统有________癌细胞的功能。
艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。
2.(xx·全国卷Ⅱ，40)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。
如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。
回答下列问题：1(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的________________进行改造。
(2)以P基因序列为基础，获得P基因的途径有修饰________________________1基因或合成________基因，所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括________________________________________________________________________________________________________________________________的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
课时作业四十一时间：30分钟满分：100分一、选择题1．下列说法不正确的是A．酸碱度和温度是通过影响酶来影响果汁产量的B．酶的数量越多，果汁产量越多C．酶的催化反应时间能够影响果汁的产量D．苹果泥的数量也能够影响果汁的产量答案：B2．下图横轴均表示酶的反应条件，纵轴为酶促反应速度，能正确反映温度、50℃70℃45℃ 2 L in2 油污布45℃普通 2 L 7 min3 油污布5℃ 加酶 2 L 9 min4 油污布5℃普通 2 L 8 min②若1号实验组，洗净所需时间接近7分钟，请分析最可能的原因：________________________________________________________________________。
5添加蛋白酶的加酶洗衣粉不适宜洗涤下列哪些衣料________。
①棉织品'②毛织品'③腈纶织品'④蚕丝织品'⑤涤纶织品'⑥锦纶织品答案：1碱性脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶'2多肽氨基酸'3酶的催化受温度影响，30～50℃是洗衣粉中的酶的适宜温度范围'4①单一变量、对照'②洗衣粉中的酶变性或失效答案合理即可'5②④16．2022·黄冈月考某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测定”实验。
下表是他们记录的不同温度除去不同污渍所需时间的对照表，请依据表中数据作答。
水温/℃冷水 20 30 40 50 60 70 80植物油 48 39 30 20 17 11 12 20蓝墨水 93 86 80 72 68 67 81 105奶渍 48 43 28 12 6 4 12 17 1要达到最佳洗涤效果，使用加酶洗衣粉的最适宜温度范围是________。
2在适宜温度范围内，加酶洗衣粉对衣物上的________的洗涤效果最佳，对________的洗涤效果最差，其原因是________________________________________________________________________。
第41课时生物技术在食品加工及其他方面的应用考点128 实践应用——果酒和果醋的制作1．制作原理和发酵条件的比较比较果酒制作果醋制作制作原理酵母菌先在有氧条件下大量繁殖，然后在无氧条件下进行酒精发酵醋酸菌在氧气、糖源充足时，将糖分解成醋酸；当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸反应式C6H12O6 酶 2C2H5OH＋2CO2C6H12O6＋2O2 酶2CH3COOH＋2CO2＋2H2OC2H5OH＋O2 酶CH3COOH＋H2O最适发酵温度18～25℃30～35℃对氧的需求前期：需氧后期：不需氧需充足氧pH 酸性环境(3.3～3.5) 酸性环境(5.4～6.3) 发酵时间10～12 d 7～8 d2.红葡萄酒的生产流程线3．装置图解读(1)各部位的作用①充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。
②排气口：排出酒精发酵时产生的CO2；与排气管相连的长而弯曲的胶管：加水后防止空气中微生物的污染。
③出料口：是用来取样的。
(2)该装置的使用方法使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。
1．下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。
根据图示回答下列问题：(1)请将图1中的实验流程补充完整。
(2)冲洗的主要目的是________________，冲洗应特别注意不能________，以防止菌种的流失。
(3)图2中的充气口在__________时关闭，在________________时连接充气泵，并不断向内________。
(4)排气口在果酒发酵时排出的气体是由____________产生的________，在果醋发酵时排出的是________________________________________________________________________。
(5)从细胞核的构造看，酵母菌属于____________生物，醋酸菌属于____________生物。
1 酶的应用和蛋白质的提取和分离 1.(2019·浙江温州模拟)现有磨浆机、烧杯、滴管、量筒、玻璃棒、漏斗、纱布、苹果、试管、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水、一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液，下面是某小组利用上述材料进行的有关实验：(“/”表示不加)
请回答下列问题： (1)磨浆机的作用是______________。 (2)若要验证果胶酶的作用，应把________两个烧杯同时取出并____________，观察并比较________________。预期的实验现象与结果是____________________________。
(3)比较烧杯甲、丙、丁可知，________能影响酶的活性。 (4)表中①处的内容是________________________。 (5)请设计一表格，用来记录利用上述材料“探究果胶酶的最适用量”的实验结果。 答案 (1)制取苹果泥 (2)甲与乙 过滤相同时间 果汁的体积与澄清度 甲果汁的体积多于乙，且比乙澄清 (3)pH(酸碱度) (4)质量分数为2%的果胶酶溶液 (5)如下表：
解析 本题考查果胶酶的催化效果及果胶酶反应需要的条件；在探究果胶酶最适用量的实验中，果胶酶的使用量是自变量，所得果汁的体积为因变量，其他条件为控制量。
(1)实验中要用磨浆机制取苹果泥。 2
(2)乙烧杯中没有加入果胶酶溶液，要验证果胶酶的作用，应将甲、乙两烧杯对照，观察并比较滤出果汁的体积和澄清度，甲组果汁的体积多于乙且比乙澄清。
(3)甲、丙、丁组的自变量是pH。 (4)①应为质量分数为2%的果胶酶溶液。 (5)探究果胶酶最适用量的实验中应设置多次实验，分别加入不同量的果胶酶溶液。 2．某同学用实验来探究pH对酶活性的影响。他准备了5份含有等量果胶酶溶液的试管，用0.1%的盐酸或氢氧化钠溶液调节至不同的pH，每支试管加5块0.1 cm3的正方体苹果块，试管均置于25 ℃室温条件下。
(1)请你帮助他选取pH梯度：____________________________。 (2)请用两种方法改进实验，使实验在更短时间内完成：_________________________________________________________。
(3)生成果汁的量与酶活性强弱的关系是___________________。可根据__________________来判断果胶酶的最适pH。
(4)为确认澄清果汁的大量生成是由于果胶酶的作用，还应对实验进行怎样的设计？ 答案 (1)5、6、7、8、9 (2)方法一：将温度由25 ℃提高到50 ℃；方法二：将正方体苹果块处理成苹果泥 (3)酶活性越强，果胶分解越快，生成的果汁越多 生成果汁量的多少 (4)另增加一支试管，放入与其他试管内的果胶酶溶液等量的清水和等量的苹果泥，作为对照。
解析 设置梯度来确定最适值时，第一轮实验通常设置的梯度差较大，缩小范围后，在第二轮实验中可设置较小的梯度差。结合题干中的内容，要想缩短实验时间，既可以提高温度，也可以将苹果块处理成苹果泥，以增大其与酶的接触面积。
3．(2016·海南高考)回答下列问题： (1)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
(2)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______________________。
(3)已知溶液的pH可以影响酶的活性，请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中________(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基团的解离状态。
答案 (1)开水使蛋白质变性而沉淀，难以清洗 蛋白酶丙 碱性条件下只有蛋白酶丙有活性
(2)不合理 蛋白酶会降解脂肪酶 (3)羧基和氨基 解析 (1)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。
(2)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，蛋白酶可降解脂肪酶。
(3)pH影响蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中羧基和氨基的解离状态。 4．(2019·江苏盐城模拟)某同学用含有不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下实验。
组别 布料 污染物 水温 A(蛋白酶洗衣粉) 6×6 cm 蛋白膜 40 ℃ B(脂肪酶洗衣粉) 6×6 cm 蛋白膜 40 ℃ 4
C(蛋白酶洗衣粉) 6×6 cm 淀粉膜 40 ℃ 请回答以下问题： (1)该实验的目的是探究________________。该实验还应控制的无关变量有__________________________。该实验中______________________分别构成两组对照实验。
(2)该同学在实验过程中可通过观察______________________来判断酶的催化效率。 (3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是_____________________。 (4)大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为_________________________________________。
答案 (1)酶的作用具有专一性 洗衣粉的用量、污染程度、水质、水的pH等 A和B、A和C
(2)蛋白膜消失的时间长短 (3)在蛋白酶催化作用下蛋白质水解，产物溶于水中 (4)酶蛋白进入环境后容易被微生物分解，避免过多的磷进入水体，造成水体富营养化 解析 (1)分析表格可知该实验的自变量有两个，即酶的种类、污染物的种类，因变量为污染物是否消失，无关变量为洗衣粉的用量、污染程度、水质、水的pH等，所以该实验的目的是探究酶的作用具有专一性；根据探究实验的对照原则和单一变量原则可知，该实验中A与B、A与C构成两组对照实验。
(2)该实验可根据蛋白膜消失时间的长短来判断酶的催化效率，即蛋白膜消失的时间越短，说明酶的催化效率越高。
(3)蛋白酶能够催化污垢中蛋白质的水解，水解产物溶于水中，所以蛋白酶洗衣粉能够去污。
(4)加酶洗衣粉中酶的化学本质是蛋白质，其进入环境后容易被微生物分解，大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，可以避免过多的磷进入水体，造成水体富营养化，有利于生态环境保护。
5．在应用酶的过程中，采用固定化酶和固定化细胞技术，可解决酶很难回收再利用等实际问题。
(1)在进行酵母细胞固定化的过程中，称取干酵母，放入内有蒸馏水的小烧杯中搅拌至混合均匀，并放置1小时左右时间，其目的是________________。 5
(2)制作凝胶珠时，需用装有酵母细胞与海藻酸钠溶液混合物的注射器，以________的速度滴加到已配制好的________溶液中。
答案 (1)使酵母细胞活化 (2)恒定 CaCl2 解析 (1)由于干酵母处于休眠状态，所以需将干酵母细胞活化，即放入内有蒸馏水的小烧杯中搅拌至混合均匀，并放置1小时左右时间。
(2)制作凝胶珠时，需用装有酵母细胞与海藻酸钠溶液混合物的注射器，以恒定的速度滴加到已配制好的CaCl2溶液中，以保证形成规则的凝胶珠。
6．下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答： 活化酵母细胞→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞 (1)在________状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复________状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时________。
(2)影响实验的关键步骤是____________。 (3)如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目________。 (4)观察形成凝胶珠的颜色和形状，如果颜色过浅，说明____________；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明_____________________________________________________。
(5)固定化细胞技术一般采用包埋法固定化，原因是______________________________________________。
答案 (1)缺水 正常的生活 体积会增大 (2)配制海藻酸钠溶液 (3)少 (4)海藻酸钠浓度偏低 海藻酸钠浓度偏高，制作失败 (5)细胞个体大，不易从包埋材料中漏出 解析 (1)酵母菌在干燥时，处于休眠状态，需加水活化，否则制成的固定化酵母菌在发酵时酶活性较低且酵母菌增殖缓慢。
(2)该实验的关键是海藻酸钠溶液的配制。 (3)如果海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。
(4)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；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。
