Question

（16分）果胶酶能分解果胶等物质，澄清果蔬饮料，在食品加工业中有着广泛的应用。某兴趣小组的同学对三种不同品牌的果胶酶制剂（制剂中果胶酶浓度相同）进行了探究，其实验设计及实验结果如下表所示。

分组	蒸馏水 （mL）	缓冲液 （mL）	果汁 （mL）	果胶酶制剂（mL）	果汁浑 浊程度
甲	乙	丙
1	2	2	5	2	0	0	＋
2	2	2	5	0	2	0	＋＋＋
3	2	2	5	0	0	2	＋＋
4	X	2	5	0	0	0	Y
注：“+”越多表示果汁越浑浊。

（1）表中X所代表的数值应为           ，Y的果汁浑浊程度应表示为                 （用若干个“+”表示）。

（2）除了观察果汁浑浊程度外，还可以通过检测                            的变化量来判断不同品牌果胶酶制剂的效果。若使用该方法，相关物质变化量最大的是                  组。

（3）微生物是生产果胶酶的优良生物资源。分离和筛选能产生果胶酶的微生物，使用的培养基应以         为唯一碳源；如需进一步纯化果胶酶，可根据果胶酶分子的              、            （至少写出两点）等特性进行分离提纯。由于果胶酶的活性容易受到外界环境因素的干扰，所以应利用                    技术减少影响从而保护酶的活性。

（4）该兴趣小组进一步探究了一定尝试的果胶酶制剂乙在不同浓度果汁下的作用，实验结果如右图曲线。请在图中画出同样条件下果胶酶制剂丙的作用曲线。

Answer

（16分，每空2分）

（1）4 ++++（或多于++++）

（2）反应物（或“果胶”、“生成物”、“半乳糖醛酸”、“产物”） 1

（3）果胶 性状和大小（或“所带电荷性质和多少”、“溶解度”、“吸附性质和对其它分子的亲和力”等） 固定化酶（或固定化细胞）

（4）如图（所画曲线低于原曲线且两曲线最终重合1分；正确标识“丙”曲线1分）

【解析】

试题分析：（1）依题意可知，各组加入的溶液总体积为无关变量，无关变量应控制相同。观察表中的数据可知，1、2、3组加入的溶液总体积均为11 mL,所以表中X所代表的数值应为11－（5＋2）＝4 mL。由于4组中没有加入果胶酶制剂，果汁中的果胶无法被分解，所以Y的果汁浑浊程度应大于其他各组，可表示为 ++++（或多于++++）。

（2）果胶酶可催化果胶分解，生成可溶性的半乳糖醛酸，使得浑浊的果汁变得澄清，所以判断不同品牌果胶酶制剂的效果，除了观察果汁浑浊程度外，还可以通过检测单位时间内反应物（或果胶）的减少量，或生成物（或半乳糖醛酸或产物）的增加量来加以判断。表中显示的结果是第1组的果汁浑浊程度最低，说明果胶酶制剂甲的活性最高。所以，若使用该方法，相关物质变化量最大的是第1组。

（3）分离和筛选能产生果胶酶的微生物，使用的培养基应以果胶为唯一碳源。果胶酶的化学成分为蛋白质，欲进一步纯化果胶酶，可根据果胶酶分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其它分子的亲和力等特性进行分离提纯。因果胶酶的活性容易受到外界环境因素的干扰，所以应利用固定化酶（或固定化细胞）技术减少影响从而保护酶的活性。

（4）表中结果说明果胶酶制剂丙的活性高于乙，因而在同样条件下，在一定果汁浓度的范围内，果胶酶制剂丙所催化的酶促反应速率较快，果汁浑浊程度比加入果胶酶制剂乙的低，但当果汁浓度足够大时，因酶量有限，最终加入两种酶制剂的果汁浑浊程度相同，所画曲线如图答案所示。

考点：本题考查果胶酶在果汁生产中的应用、微生物的培养与应用、蛋白质的分离、固定化酶的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从图表中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。