2018-2019學年高考生物大一輪復習 熱點題型一 酶的相關(guān)實驗學案

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1、 熱點題型一 酶的相關(guān)實驗 一、鑒定酶的本質(zhì) 人的唾液中含有唾液淀粉酶，有人說：“唾液淀粉酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)”。請設(shè)計一個實驗以探究該酶的化學本質(zhì)是否是蛋白質(zhì)。 (1)實驗材料：質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液、質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液、雞蛋、人的口腔唾液(含有酶)、清水、小燒杯、玻璃棒、試管和滴管。 (2)實驗原理：雞蛋的蛋清的主要成分是蛋白質(zhì)，在堿性溶液中，蛋白質(zhì)與CuSO4反應(yīng)能產(chǎn)生紫色物質(zhì)，即蛋白質(zhì)的雙縮脲反應(yīng)。如果能通過實驗證明，酶能發(fā)生雙縮脲反應(yīng)，即可證明酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)。 (3)實驗步驟： ①制備蛋清液：取生雞蛋一個，打破蛋殼(不要

2、破壞蛋黃)。取少許蛋清注入小燒杯中，加入30 mL的清水，用玻璃棒調(diào)勻。 ②取兩支試管，編號，在1號試管中注入第一步得到的________2 mL,2號試管中注入________________。 ③向1號和2號試管中各加入1 mL__________________________________，搖勻。 ④分別向兩試管中注入________________________________，搖勻。 ⑤振蕩搖勻后，靜置一會，觀察其顏色變化。 (4)實驗結(jié)果與結(jié)論預測：①若____________________，則________________________________；②若

3、_____________________________，則唾液淀粉酶的化學本質(zhì)不是蛋白質(zhì)。 審題關(guān)鍵 (1)據(jù)題可知該實驗的目的是探究唾液淀粉酶的化學本質(zhì)是否是蛋白質(zhì)。 (2)確定本實驗的自變量為蛋白質(zhì)和酶，因變量為是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。 (3)找出本實驗的無關(guān)變量有：蛋清液和唾液的注入量、雙縮脲試劑的使用量和方法等。 (4)聯(lián)想到鑒定蛋白質(zhì)的方法：雙縮脲試劑使用時，先加入NaOH溶液(1 mL)，振蕩搖勻，造成堿性的反應(yīng)環(huán)境，然后再加入4滴CuSO4溶液，振蕩搖勻后觀察現(xiàn)象。 (5)由題干信息可知本實驗屬于探究類實驗，其結(jié)果與結(jié)論預測的一般語言表述模型是：若××××××，則×××

4、×××；若××××××，則××××××。 答案　(3)②蛋清液　等量的口腔唾液?、圪|(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液?、苜|(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液4滴 (4)①兩支試管中都呈現(xiàn)紫色　唾液淀粉酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)?、?號試管中呈現(xiàn)紫色，2號試管沒有呈現(xiàn)紫色 鑒定酶本質(zhì)的“試劑檢測法”模型 “試劑檢測法”——從酶的化學本質(zhì)上來講，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA。因此可利用雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)，RNA與吡羅紅染液作用顯紅色的原理設(shè)計鑒定方案： 某科研小組經(jīng)研究得知X酶存在于人的肝細胞中，能將糖原分解為還原糖。酶必須保持正常的結(jié)構(gòu)才能

5、發(fā)揮催化作用，請利用這一原理設(shè)計實驗，探究X酶的化學本質(zhì)究竟是蛋白質(zhì)還是RNA。簡要寫出實驗思路，并預期實驗結(jié)果及結(jié)論(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)。 審題關(guān)鍵 (1)據(jù)題干可知，X酶的功能是X酶能將糖原分解為還原糖。 (2)聯(lián)想到蛋白酶可以改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)從而使其失去功能。 (3)RNA酶可以催化RNA發(fā)生水解而失去功能。 (4)若X酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，被蛋白酶處理后，則不能將糖原分解為還原糖。 (5)若X酶的化學本質(zhì)是RNA，被RNA酶處理后，則不能將糖原分解為還原糖。 (6)題干中要求要設(shè)計甲、乙兩組實驗，二者之間要能相互印證，因此聯(lián)想相互對照。 答

6、案　(1)實驗思路：甲組：將X酶用蛋白酶處理，再與糖原溶液混合，在適宜條件下保持一段時間后，檢測是否有還原糖的產(chǎn)生。乙組：將X酶用RNA酶處理，再與糖原溶液混合，在適宜條件下保持一段時間后，檢測是否有還原糖的產(chǎn)生。 (2)預期結(jié)果及結(jié)論：①若甲組有還原糖生成，乙組沒有還原糖生成，則說明X酶的化學本質(zhì)是RNA；②若甲組沒有還原糖生成，乙組有還原糖生成，則說明X酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)。 鑒定酶本質(zhì)的“酶解法”模型 “酶解法”——從酶的化學本質(zhì)上來講，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA。其必須保持正常的結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮催化作用，因此可以分別利用蛋白酶和RNA酶處理某酶，再觀察其功能是否受

7、影響來確定該酶的本質(zhì)。設(shè)計如右方案： 1．食蟲植物是一種會捕獲并消化動物的植物。為了驗證其分泌液中有蛋白酶，某學生設(shè)計了兩組實驗，如圖所示。在適宜溫度的水浴中保溫一段時間后，試管1、2中加入適量雙縮脲試劑，試管3、4不加任何試劑。下列有關(guān)實驗的敘述正確的是(　　) A．如果試管1中出現(xiàn)紫色反應(yīng)，即能證明分泌液中有蛋白酶 B．實驗②的觀測指標能證明分泌液中有蛋白酶 C．由試管2、3構(gòu)成的對照實驗，即可得出實驗結(jié)論 D．實驗①是對照組、實驗②為實驗組，兩組一起才能達到實驗目的 答案　B 解析　試管1中蛋白液沒有分解的話也會出現(xiàn)紫色反應(yīng)，A項錯誤；實驗②中如果蛋白塊變小的話，說

8、明分泌物中含有蛋白酶，B項正確；試管1和2形成對照，試管3和4形成對照，由四支試管構(gòu)成的實驗得出實驗結(jié)論，C項錯誤；試管1和2形成對照，試管3和4形成對照，實驗①和實驗②不符合單一變量原則，不能形成對照，D項錯誤。 2．研究人員從一種野生植物的貯藏根中提取出一種化學物質(zhì)，有人認為是一種能促使葡萄糖分解的酶，有人認為是一種能促使蔗糖分解的酶。對此，研究人員設(shè)計并做了一些相關(guān)實驗。請回答下列問題： (1)要確定此物質(zhì)是催化葡萄糖分解的酶還是催化蔗糖分解的酶，研究人員設(shè)計了如上圖所示的實驗過程，實驗中“在適宜的溫度下”的目的______________________。請分析可能的實驗結(jié)果。

9、在水浴加熱后，若兩支試管均出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明____________________，若兩支試管均不出現(xiàn)磚紅色沉淀，則說明____________________。 (2)若以上實驗完成后，已經(jīng)確定其為催化葡萄糖分解的酶，化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，需要確定其催化作用的最適溫度，設(shè)計實驗的基本思路是先確定______________，再參照上圖中甲試管的處理方法進行實驗。實驗結(jié)束后，再選擇其中磚紅色沉淀最少的兩支試管所對應(yīng)的溫度，再________________重復進行實驗。 答案　(1)避免溫度對實驗的干擾(或避免無關(guān)變量的干擾)　該物質(zhì)是能催化蔗糖分解的酶　該物質(zhì)是能催化葡萄糖分解的酶 (

10、2)系列等溫度梯度　細化溫度梯度 解析　(1)實驗過程中的溫度是無關(guān)變量，溫度控制為最適溫度，這樣可以避免無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾。還原糖可與斐林試劑發(fā)生作用生成磚紅色沉淀。葡萄糖是還原糖而蔗糖是非還原糖，但蔗糖的分解產(chǎn)物為還原糖。兩個都出現(xiàn)磚紅色，表明該酶不能催化葡萄糖分解而能催化蔗糖分解，該物質(zhì)是能催化蔗糖分解的酶；兩個都不出現(xiàn)磚紅色，說明蔗糖沒有分解而葡萄糖被分解，故該物質(zhì)是能催化葡萄糖分解的酶。 (2)設(shè)計實驗的基本思路是：先確定系列等溫度梯度，再選擇其中磚紅色沉淀最少的兩支試管所對應(yīng)的溫度之間設(shè)置更小溫度梯度。 3．現(xiàn)有無標簽的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液(淀粉酶本質(zhì)是蛋白

11、質(zhì)，可將淀粉水解成還原糖)各一瓶，可用雙縮脲試劑、斐林試劑和淀粉溶液將它們鑒定出來。 (1)用一種試劑將上述4種溶液區(qū)分為兩組，這種試劑是____________，其中稀蛋清和________將發(fā)生________色反應(yīng)。 (2)用________試劑區(qū)分不發(fā)生顯色反應(yīng)的一組溶液。產(chǎn)生____________現(xiàn)象的為________溶液。 (3)區(qū)分發(fā)生顯色反應(yīng)一組溶液的方法、鑒定結(jié)果及結(jié)論分別是： 方法：將淀粉溶液分別與發(fā)生顯色反應(yīng)的兩種溶液混合，一段時間后，用________試劑在一定條件下分別處理上述兩種混合液。 結(jié)果：其中一組產(chǎn)生了________________，另一組無明

12、顯現(xiàn)象。 結(jié)論：發(fā)生顯色反應(yīng)的是__________溶液，不發(fā)生顯色反應(yīng)的是____________溶液。 答案　(1)雙縮脲試劑　淀粉酶　紫　(2)斐林　磚紅色沉淀　葡萄糖　(3)斐林　磚紅色沉淀　淀粉酶　稀蛋清 解析　(1)由于稀蛋清和淀粉酶溶液的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，而葡萄糖和淀粉屬于糖類，不能與雙縮脲試劑發(fā)生顯色反應(yīng)，所以可以用雙縮脲試劑將4種溶液分為兩組，其中稀蛋清和淀粉酶將發(fā)生紫色反應(yīng)。(2)葡萄糖屬于還原糖，可用斐林試劑鑒定，產(chǎn)生磚紅色沉淀。(3)淀粉酶能將淀粉分解為麥芽糖，麥芽糖屬于還原糖，所以加入淀粉后，用斐林試劑鑒定后出現(xiàn)磚紅色沉淀的則為

13、淀粉酶。所以可以將淀粉溶液分別與發(fā)生顯色反應(yīng)的兩種溶液混合，一段時間后，用斐林試劑分別處理上述兩種混合液，觀察到無顏色變化的溶液是稀蛋清溶液，出現(xiàn)磚紅色的是淀粉酶溶液。 二、驗證酶的高效性與專一性 已知2H2O2===2H2O＋O2↑，可以通過觀察反應(yīng)過程中O2的生成速率(即氣泡從溶液中釋放的速率)來判斷H2O2分解反應(yīng)的速率。請用所給的實驗材料和用具設(shè)計實驗，使其能同時驗證過氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫出實驗步驟，預測實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論，并回答下列問題： 實驗材料與用具：適宜濃度的H2O2溶液，蒸餾水，3.5%FeCl3溶液，0.01%過氧化氫酶溶液，恒溫水浴鍋，試管。

14、 (1)實驗步驟： ①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 ③________________________________________________________________________。 (2)實驗結(jié)果預測及結(jié)論：整個實驗中，不同處理的試管中O2的釋放速率從快到慢依次是____________________

15、__________。由此可得出的結(jié)論是______________。 (3)如果僅將實驗中的恒溫水浴改為80 ℃，重做上述實驗，O2釋放的速率最快的是________________________________________________________________________， 原因是________________________________________。 審題關(guān)鍵 (1)據(jù)題可知，該實驗的目的是同時驗證過氧化氫酶具有催化作用和高效性。 (2)酶的催化作用和高效性是指分別與無催化劑和無機催化劑相對照，加快所催化反應(yīng)的速率的現(xiàn)象，所以本實驗的自變量為無催化

16、劑、酶和無機催化劑(FeCl3)。 (3)由題干可知，本實驗的因變量為H2O2分解反應(yīng)的速率，表觀因變量為氣泡從溶液中釋放的速率。無關(guān)變量有H2O2溶液量、溫度設(shè)定及保溫時間和蒸餾水、FeCl3溶液、過氧化氫酶溶液等液體的使用量。 (4)80 ℃恒溫水浴條件下FeCl3催化作用加快，而過氧化氫酶因高溫變性而失去了活性。 答案　(1)①取3支試管，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37 ℃恒溫水浴鍋中保溫適當時間?、诜謩e向上述3支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液?、塾^察各試管中釋放氣泡的快慢 (2)加酶溶液的試管、加FeCl3溶液的試管、加蒸餾水的試管　過氧

17、化氫酶具有催化作用和高效性 (3)加FeCl3溶液的試管　在此溫度下，F(xiàn)eCl3催化作用加快，而過氧化氫酶因高溫變性而失去了活性 驗證酶的高效性的實驗設(shè)計模型 (1)設(shè)計思路：通過將不同類型催化劑(主要是酶與無機催化劑)催化底物的反應(yīng)速率進行比較，得出結(jié)論。 (2)設(shè)計方案 項目 實驗組 對照組 材料 等量的同一種底物 試劑 與底物相對應(yīng)的酶溶液 等量的無機催化劑 現(xiàn)象 反應(yīng)速率很快，或反應(yīng)用時短 反應(yīng)速率緩慢，或反應(yīng)用時長 結(jié)論 酶具有高效性 請用所給的實驗材料和用具，設(shè)計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實驗設(shè)計、補

18、充實驗步驟、預測實驗結(jié)果、得出實驗結(jié)論，并回答問題： 實驗材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，斐林試劑、試管、恒溫水浴鍋。 (1)若“＋”代表加入適量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標號，請用這些符號完成下表實驗設(shè)計(把答案填在相應(yīng)的表格中)。 　 溶液 試管　 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 淀粉酶溶液 甲 ＋ － ＋ － (2)實驗步驟： ①按照上表中的設(shè)計，取試管、加溶液。 ②_____________________________________

19、___________________________________。 ③________________________________________________________________________。 ④________________________________________________________________________。 (3)結(jié)果預測： _____________________________________________________________。 (4)結(jié)論： ______________________________

20、__________________________________。 (5)在上述實驗中，如果僅將37 ℃恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20 ℃，而在其他條件不變的情況下重做上述實驗，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會比37 ℃時的淺，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 審題關(guān)鍵 (1)酶專一性的內(nèi)涵是每一種酶只能催化一種或一類化學反應(yīng)。唾液

21、淀粉酶只能將淀粉水解成還原糖，而對蔗糖不起作用；蔗糖酶只能將蔗糖水解成還原糖，而對淀粉不起作用。 (2)在可溶性還原糖溶液中加入適量的斐林試劑，在50～65 ℃恒溫水浴條件下會出現(xiàn)磚紅色沉淀。 (3)據(jù)題可知該實驗的目的是驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。因此要設(shè)計兩組對照實驗：第一組是先分別在兩支試管中加入等量的蔗糖溶液，再分別向這兩支試管中滴加等量且適量的蔗糖酶溶液和淀粉酶溶液；另一組是分別在兩支試管中加入等量的淀粉溶液，并分別向這兩支試管中滴加等量且適量的蔗糖酶溶液和淀粉酶溶液。 (4)溫度為37 ℃左右是哺乳動物細胞中酶的最適溫度，待上述溶液充分混合后，要在37

22、℃恒溫水浴一段時間，分別加入適量的斐林試劑，進行檢測。若改為20 ℃恒溫水浴，則其低于酶的最適溫度，酶活性低，水解產(chǎn)生的還原糖少。 答案　(1)如下表所示 　 溶液 試管　 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 淀粉酶溶液 甲 ＋ － ＋ － 乙 ＋ － － ＋ 丙 － ＋ － ＋ 丁 － ＋ ＋ － (2)②混勻，37 ℃恒溫水浴一段時間?、廴〕鲈嚬埽謩e加入適量的斐林試劑，混勻，50～65 ℃恒溫水浴一段時間 ④觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗結(jié)果 (3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管

23、中不出現(xiàn)磚紅色沉淀 (4)酶的催化作用具有專一性 (5)20 ℃低于酶的最適溫度，酶活性低，水解產(chǎn)生的還原糖少 驗證酶的專一性的實驗設(shè)計模型 (1)設(shè)計思路：常見的方案有兩種，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通過觀察酶促反應(yīng)能否進行得出結(jié)論。 (2)設(shè)計方案 項目 方案一 方案二 實驗組 對照組 實驗組 對照組 材料 同種底物(等量) 與酶相對應(yīng)的底物　 另外一種底物　 試劑 與底物相 對應(yīng)的酶 另外一種酶 同一種酶(等量) 現(xiàn)象 發(fā)生反應(yīng) 不發(fā)生反應(yīng) 發(fā)生反應(yīng) 不發(fā)生反應(yīng) 結(jié)論 酶具有專一性 酶具有專一性 4．

24、下表是過氧化氫分解實驗的過程和結(jié)果，下列分析錯誤的是(　　) 試管 a b c d 3%過氧化氫溶液　 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 處理措施 不作任何處理 置于90 ℃水浴杯中 加2滴3.5%的FeCl3 加2滴20%的新鮮肝臟研磨液 實驗結(jié)果 － ＋ ＋＋ ＋＋＋＋ 注：“－”表示無氣泡產(chǎn)生；“＋”的數(shù)量表示氣泡產(chǎn)生的多少。 A．a(chǎn)和d對照說明酶具有高效性 B．c和d是對比實驗，自變量是催化劑類型 C．a(chǎn)、c對照說明FeCl3具有催化作用 D．a(chǎn)、c、d不能說明酶的催化具有專一性 答案　A 解析　a和d對照，只能說明酶能促

25、進化學反應(yīng)的進行，要證明酶具有高效性，需要將有酶和無機催化劑參與的反應(yīng)進行比較，A項錯誤；c和d都是實驗組，二者形成對比，自變量是催化劑的類型，B項正確；a和c對照說明無機催化劑能促進化學反應(yīng)的進行，即具有催化作用，C項正確；實驗中只有過氧化氫一種底物和過氧化氫酶一種酶，因而a、c、d不能說明酶的催化具有專一性，D項正確。 5．(2018·南京金陵中學調(diào)研)研究小組利用下列實驗材料、試劑及實驗裝置進行“驗證酶具有專一性”的實驗。 材料與試劑：豬小腸蔗糖酶(最適溫度50 ℃)、唾液淀粉酶(最適溫度37 ℃)、質(zhì)量分數(shù)為5%麥芽糖溶液、質(zhì)量分數(shù)5%蔗糖溶液、質(zhì)量分數(shù)5%淀粉溶液等。 實驗裝置

26、： 注：二糖、單糖不能透過所用半透膜，水可以透過。 (1)實驗步驟：①U形管A側(cè)加入20 mL質(zhì)量分數(shù)5%麥芽糖溶液，B側(cè)加入20 mL質(zhì)量分數(shù)5%________溶液，一段時間后觀察到A、B兩側(cè)液面齊平。 ②A、B兩側(cè)均加入等量且適量的豬小腸蔗糖酶，水浴鍋設(shè)為________℃，一段時間后觀察A、B兩側(cè)液面變化。 (2)預測實驗結(jié)果：A側(cè)液面____，B側(cè)液面________。 (3)實驗步驟②中，一段時間后分別取U形管A、B側(cè)溶液，加入斐林試劑水浴加熱，則A側(cè)溶液呈__________色，B側(cè)溶液呈________色；該結(jié)果________(填“能”或“不能”)驗證酶具有專一

27、性。 答案　(1)①蔗糖　②50　(2)下降　上升　(3)磚紅　磚紅　不能 6．甲、乙兩位同學圍繞酶的特性，設(shè)計了如下實驗，請運用你所學的知識，指出該兩位同學實驗設(shè)計中存在的問題并提出修改方案。 (1)甲同學探究酶的高效性：取一支試管，加入2 mLH2O2，再加2滴新鮮土豆研磨液，觀察到產(chǎn)生大量氣泡，用帶火星的衛(wèi)生香檢測，衛(wèi)生香猛烈燃燒，說明酶的催化作用具有高效性。 存在問題： ______________________________________________________________ _________________________________________

28、_______________________________ ________________________________________________________________________。 修訂方案： ________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________

29、__________________________。 (2)乙同學利用下列相應(yīng)的材料和用具設(shè)計驗證酶具有催化性和專一性的實驗。 備選材料用具：蛋白質(zhì)塊，脂肪塊，牛胰蛋白酶溶液，牛胰淀粉酶溶液，蒸餾水，雙縮脲試劑，試管若干，恒溫水浴鍋，時鐘等。 實驗步驟：①取兩支潔凈的相同試管，編號為甲、乙。②取5 mL牛胰蛋白酶溶液加到甲試管中，再取等量牛胰淀粉酶溶液加到乙試管中。③將兩支試管置于恒溫水浴鍋中，保溫(37 ℃)5分鐘。④分別加入等體積等質(zhì)量的蛋白質(zhì)塊，其他條件相同且適宜。⑤一段時間后，分別加入等量的雙縮脲試劑進行檢測，記錄實驗結(jié)果。 上述實驗步驟中，有二處明顯錯誤，請找出這二處錯誤并

30、更正 第一處錯誤： ______________________________________________________________。 修訂方案： ________________________________________________________________。 第二處錯誤： _____________________________________________________________。 修訂方案： ______________________________________________________________。 答案　(1)存在問

31、題：甲同學缺少對照實驗 修訂方案：增加對照組，用FeCl3溶液做對照 (2)第一處錯誤：缺少對照組 修訂方案：增設(shè)一組加5 mL蒸餾水和同體積同質(zhì)量蛋白質(zhì)塊的試管 第二處錯誤：不能用雙縮脲試劑檢測 修訂方案：應(yīng)直接觀測蛋白質(zhì)塊體積的大小 三、探究酶的最適溫度或最適pH 某同學為了研究pH對人唾液淀粉酶活性的影響，設(shè)計了如下實驗步驟： ①在A、B、C、D、E 5支試管中分別加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5 mL。再分別加入質(zhì)量分數(shù)為1%的淀粉溶液1 mL。 ②各試管中分別加入適當濃度的唾液稀釋液1 mL，搖勻。 ③將5支試管放入70 ℃恒溫水

32、浴中，保溫時間相同且適宜。 ④取出各試管，分別加入斐林試劑2 mL，搖勻。 ⑤觀察各試管溶液的顏色，通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適pH。 上述實驗步驟中有2處錯誤，請更正并說明更正理由(不考慮試劑的濃度和加入量、pH梯度以及實驗重復次數(shù))，以便實驗能得到正確的預期結(jié)果。 (1)________________________________________________________________________。 (2)________________________________________________________________________。 審

33、題關(guān)鍵 (1)本實驗的目的是探究pH對人唾液淀粉酶活性的影響。 (2)自變量為pH，因變量為唾液淀粉酶活性，表觀因變量為各試管溶液顏色的深淺情況，溫度則為無關(guān)變量，其應(yīng)控制在唾液淀粉酶的最適溫度37 ℃。 (3)唾液淀粉酶可以催化淀粉水解為可溶性還原糖，與斐林試劑混合需要在50～65 ℃恒溫水浴加熱條件下相互作用生成磚紅色的Cu2O沉淀。 答案　(1)③中70 ℃應(yīng)改為37 ℃，因為人唾液淀粉酶作用的最適溫度為37 ℃ (2)在觀察各試管中溶液的顏色之前應(yīng)將各試管放在50～65 ℃恒溫水浴中一段時間。因為在加熱條件下斐林試劑與還原糖反應(yīng)顯色 “梯度法”探究酶的最適pH (1)

34、設(shè)計思路 (2)設(shè)計方案 特別提醒　此方法中的單一變量是pH，即自變量是pH，因變量是反應(yīng)物分解的速率或剩余量，也可以是產(chǎn)生生成物的速率或生成物的產(chǎn)生量。 為了探究某種淀粉酶的最適溫度，某同學進行了如圖所示的實驗操作。實驗步驟如下： 步驟①：取10支試管，分為五組。每組兩支試管中分別加入1 mL某種淀粉酶溶液和2 mL質(zhì)量分數(shù)為5%的淀粉溶液。 步驟②：將每組淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并搖勻。 步驟③：將裝有混合溶液的五支試管(編號1、2、3、4、5)分別置于15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃水浴中。反應(yīng)過程中每隔1分鐘從各支試管中取出一滴反應(yīng)液，滴在比色板

35、上，加1滴碘液顯色。 回答下列問題： (1)實驗原理：淀粉在淀粉酶的催化作用下分解成還原糖；淀粉酶的活性受溫度影響；用碘液可檢測淀粉，因為淀粉遇碘液變藍，根據(jù)藍色深淺來推斷淀粉酶的活性。 (2)該實驗的設(shè)計存在一個明顯的錯誤，即步驟②前應(yīng)__________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在本實驗中，各組溶液的pH要保證______________，該實驗能否選用斐林試劑檢測實驗結(jié)果？__________，理由是_________

36、_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)糾正實驗步驟后，進行操作。一段時間后，當?shù)?組試管中的反應(yīng)物與碘液混合開始呈棕黃色時，各組實驗現(xiàn)象如下表所示(“＋”表示藍色程度)： 組別 1 2 3 4 5 處理溫度/℃ 15 25 35 45 55 結(jié)果 ＋＋ ＋ 棕黃色 ＋ ＋＋ 分析上述實驗結(jié)果，可以得出該淀粉酶的最適溫度在____________之間。某同學

37、在進行本實驗的過程中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時間過長。為縮短反應(yīng)時間，請你提出合理的改進措施：________________________________________________________________________。 審題關(guān)鍵 (1)本實驗的目的是探究某種淀粉酶的最適溫度。 (2)該實驗中在酶溶液和反應(yīng)物混合之前，需要把兩者先分別放在各自所需溫度下保溫一段時間。 (3)本實驗的自變量為溫度，因變量為酶的活性變化，本實驗通過淀粉遇碘液變藍深淺來推斷其變化，而各溶液pH屬于無關(guān)變量，其要保證相同且適宜。 (4)低溫抑制了酶的活性，但結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度恢復升高時仍會有催化功能，所

38、以該實驗不能選用斐林試劑檢測實驗結(jié)果。 (5)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，第3組試管開始呈棕黃色，說明此試管中已經(jīng)沒有淀粉了，因此淀粉酶的最適溫度介于25 ℃和45 ℃之間。為了加快反應(yīng)，在不改變自變量的情況下，可適當增加酶量或適當降低底物的濃度。 答案　(2)先將五組試管分別在15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃的水浴中保溫一段時間 (3)相同且適宜　不能　利用斐林試劑檢測時需要水浴加熱，會改變各試管的溫度，最終影響實驗結(jié)果 (4)25～45 ℃　增加淀粉酶的量或濃度(或降低底物的量或濃度) “梯度法”探究酶的最適溫度 (1)設(shè)計思路 (2)設(shè)計方案 特別提醒　

39、此方法中的單一變量是溫度，即自變量是溫度，因變量是反應(yīng)物分解的速率或剩余量，也可以是產(chǎn)生生成物的速率或生成物的產(chǎn)生量。在此方法中要注意：①在酶溶液和反應(yīng)物混合之前，需要把兩者先分別放在各自所需溫度下保溫一段時間。②若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測實驗結(jié)果的試劑宜選用碘液，不應(yīng)該選用斐林試劑，因斐林試劑需水浴加熱，而該實驗中需嚴格控制溫度。 7．下面的表格分別是某興趣小組探究溫度對酶活性影響的實驗步驟和探究過氧化氫酶作用的最適pH的實驗結(jié)果。據(jù)此回答下列問題： 探究溫度對酶活性影響的實驗(實驗一) 實 驗 步 驟 分組 甲組 乙組 丙組 ①α-淀粉酶溶液 1

40、mL 1 mL 1 mL ②可溶性淀粉溶液 5 mL 5 mL 5 mL ③控制溫度 0 ℃ 60 ℃ 90 ℃ ④將新鮮α-淀粉酶溶液與可溶性淀粉溶液混合后分別恒溫 ⑤測定單位時間內(nèi)淀粉的____________ 探究過氧化氫酶作用的最適pH的實驗(實驗二) 組別 A組 B組 C組 D組 E組 pH 5 6 7 8 9 H2O2完全分解所需時間(秒) 300 180 90 192 284 (1)pH在實驗一中屬于________變量，而在實驗二中屬于________變量。 (2)實驗一的①②③步驟為錯誤操作，正確的操作應(yīng)該

41、是______________________。實驗一的第⑤步最好選用________(試劑)測定單位時間內(nèi)淀粉的________________。 (3)如將實驗一的新鮮α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液換為新鮮肝臟研磨液和H2O2溶液，你認為是否科學？________。為什么？ __________________________________________。 (4)分析實驗二的結(jié)果，可得到的結(jié)論是： _____________________________________ ______________________________________________________

42、__________________； 在該預實驗的基礎(chǔ)上要進一步探究該過氧化氫酶的最適pH，可在pH為________之間設(shè)置梯度。 答案　(1)無關(guān)　自　(2)使新鮮α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分別達到預設(shè)溫度后再混合(其他合理答案也可)　碘液　剩余量　(3)不科學　因為溫度會直接影響H2O2的分解　(4)該過氧化氫酶的最適pH約為7，pH降低或升高酶活性均降低(或在pH為5～7的范圍內(nèi)，隨pH的升高該過氧化氫酶活性升高；在pH為7～9的范圍內(nèi)，隨pH的升高該過氧化氫酶活性降低)　6～8 解析　(1)實驗一探究的是溫度對酶活性的影響，因此自變量是溫度，因變量是酶活性，pH屬于無關(guān)變

43、量；而實驗二是探究過氧化氫酶作用的最適pH，自變量是pH。(2)探究溫度對酶活性影響的實驗中，應(yīng)該先使酶和底物分別達到預設(shè)溫度，然后再將底物和酶混合進行反應(yīng)，否則會影響實驗結(jié)果的準確性。因此，實驗一的①②③步驟為錯誤操作。淀粉遇碘液變藍，因此實驗一的第⑤步最好選用碘液測定單位時間內(nèi)淀粉的剩余量，單位時間內(nèi)淀粉的剩余量越多，說明酶活性越低。(3)溫度會直接影響H2O2的分解，因此實驗一的新鮮α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能換為新鮮肝臟研磨液和H2O2溶液。(4)由實驗二的結(jié)果可知：在pH為5～7的范圍內(nèi)，隨pH的升高該過氧化氫酶活性升高；在pH為7～9的范圍內(nèi)，隨pH的升高該過氧化氫酶活性降低

44、；該過氧化氫酶作用的最適pH約為7，pH降低或升高酶活性均降低。在該預實驗的基礎(chǔ)上要進一步探究該過氧化氫酶的最適pH，可在pH為6～8之間設(shè)置梯度。 8．(2017·襄陽第五中學質(zhì)檢)某同學將新鮮馬鈴薯磨碎、過濾得到提取液進行以下實驗。 Ⅰ.在30 ℃的條件下，取等量提取液分別加到4支盛有等量過氧化氫溶液，pH分別為3、5、7、9的試管中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每支試管都產(chǎn)生氣體。請回答下列問題： (1)該實驗的目的是______________________________________________________。 (2)該實驗中的自變量是____________。 (3)各實驗組均在

45、30 ℃的恒定溫度下進行的原因是： ①____________________________________；②____________________________________________。 Ⅱ.將加入4支試管中的馬鈴薯提取液的量減半，重復實驗Ⅰ。分別測定實驗Ⅰ、Ⅱ中過氧化氫的含量在相同時間內(nèi)的變化，繪制成如圖所示曲線，請回答下列問題： (4)曲線a是實驗________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的結(jié)果。 (5)曲線a和b中，過氧化氫含量的最低點基本位于橫坐標同一位置的原因是__________________________________________________

46、____________。 答案　(1)探究不同pH對過氧化氫酶活性的影響 (2)pH　(3)①30 ℃是過氧化氫酶的適宜溫度?、谂懦郎囟茸兓?無關(guān)變量)對實驗結(jié)果的影響　(4)Ⅱ　(5)同一種酶的最適pH是一定的，不會由于酶濃度的不同而改變 解析　(1)由題干信息可知，該實驗的單一變量是pH，因變量是過氧化氫的含量，因此該實驗的目的是探究不同pH對過氧化氫酶活性的影響。 (2)由以上分析可知，該實驗的自變量是pH。 (3)實驗設(shè)計要遵循單一變量原則和對照原則，該實驗的單一變量是pH，而溫度等其他無關(guān)變量都應(yīng)相同且適宜。各實驗組均在30 ℃進行是因為30 ℃是過氧化氫酶的適宜溫度，同

47、時可以排除溫度變化(無關(guān)變量)對實驗結(jié)果的影響。 (4)馬鈴薯提取液中含有過氧化氫酶，所以馬鈴薯提取液的量減半，即酶的數(shù)量減半，導致化學反應(yīng)速率減慢，在相同時間內(nèi)底物剩余量增加，即對應(yīng)于曲線a。 (5)過氧化氫的含量的最低點所對應(yīng)的pH值是過氧化氫酶的最適pH，同一種酶的最適pH是一定的，不會由于酶濃度的不同而改變，所以曲線a和b中，過氧化氫的含量的最低點位于橫坐標同一位置。 9．下圖是某課題組的實驗結(jié)果(注：A酶和B酶分別是兩種微生物分泌的纖維素酶)。請分析回答下列問題： (1)A酶與無機催化劑相比，A酶可通過____________________________來提高催化反應(yīng)

48、效率。 (2)分析圖示的實驗結(jié)果可知，本實驗研究的課題是________________________。在80 ℃條件下，B酶活性為0，原因是________________________________。 (3)如果要探究pH對A酶和B酶活性的影響，應(yīng)將溫度控制________℃左右，其中因變量為________________。 (4)適宜條件下，取一支試管加入A酶和蛋白酶溶液并搖勻，一段時間后加入纖維素，幾分鐘后加入新配制的斐林試劑并水浴加熱，結(jié)果試管中沒有產(chǎn)生磚紅色沉淀，原因是____________________________________。 答案　(1)顯著降低化

49、學反應(yīng)的活化能　(2)探究(研究)溫度對A酶和B酶活性的影響　高溫使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞　(3)50　 A酶和B酶的活性　(4)A酶(纖維素酶)已被蛋白酶催化分解 解析　(1)與無機催化劑相比，酶可通過顯著降低化學反應(yīng)的活化能來提高催化反應(yīng)效率。 (2)分析圖示的實驗結(jié)果可知，該曲線的橫坐標是溫度，縱坐標是酶活性，故本實驗研究的課題是探究(研究)溫度對A酶和B酶活性的影響。在80 ℃條件下，B酶活性為0，原因是高溫使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞。 (3)如果要探究pH對A酶和B酶活性的影響，應(yīng)將溫度控制在最適，即50 ℃左右，其中自變量為pH，因變量為A酶和B酶的活性。 (4)適宜條件下，取一支試管加入A酶和蛋白酶溶液并搖勻，一段時間后加入纖維素，幾分鐘后加入新配制的斐林試劑并水浴加熱，結(jié)果試管中沒有產(chǎn)生磚紅色沉淀，原因是A酶(纖維素酶)已被蛋白酶催化分解。 15