Question

12．萌發(fā)的小麥種子中主要有α-淀粉酶（在pH3.6以下迅速失活，但耐熱）和β-淀粉酶（不耐熱，70℃條件下15min后就失活，但耐酸）．請(qǐng)根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)過程回答相關(guān)問題．
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y(cè)定40℃條件下α-淀粉酶的催化效率．
【實(shí)驗(yàn)材料】萌發(fā)3天的小麥種子．
【主要器材】麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)溶液、5%淀粉溶液、斐林試劑、蒸餾水、恒溫水浴鍋、試管等．
【實(shí)驗(yàn)步驟】步驟一：制備不同濃度麥芽糖溶液，與斐林試劑生成標(biāo)準(zhǔn)顏色．取7支潔凈試管編號(hào)，按下表中所示加入試劑，再將試管置于60℃水浴中加熱2min，取出后按編號(hào)排好．

試      劑	試                  管
	1	2	3	4	5	6	7
麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)溶液（mL）	0	0.2	0.6	1.0	1.4	1.6	2.0
蒸餾水（mL）	X	1.8	Y	1.0	Z	0.4	0
斐林試劑（mL）	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0

表中X、Y、Z代表的數(shù)值依次是2.0、1.4、0.6．
步驟二：以萌發(fā)的小麥種子制取淀粉酶溶液，將裝有淀粉酶溶液的試管置于70℃水浴鍋中15min（70℃條件下、時(shí)間長(zhǎng)于15min），取出后（迅速）冷卻，以獲得α-淀粉酶溶液．
步驟三：取A、B、C、D四組試管分別作以下處理：

試    管	A1	A2	A3	B1	B2	B3	C	D
5%淀粉溶液（mL）	1	1	1
α-淀粉酶溶液（mL）				1	1	1		1
蒸餾水（mL）							1
40℃水浴鍋中保溫（min）	10	10	10	10	10	10	10	10

步驟四：將A₁和B₁試管中溶液加入到E₁試管中，A₂和B₂溶液加入到E₂試管中，A₃和B₃溶液加入到E₃試管中，C、D試管中的溶液均加入到F試管中，立即將E₁、E₂、E₃、F試管在40℃水浴鍋中保溫一段時(shí)間．然后分別加入2mL斐林試劑，并經(jīng)過60℃水浴中加熱2min后，觀察顏色變化．
【結(jié)果分析】用比色法獲得試管中麥芽糖濃度：將E₁、E₂、E₃試管中的顏色與1-7號(hào)（以及F）試管進(jìn)行比較得出結(jié)果；計(jì)算出α-淀粉酶催化效率的平均值．
【討論】①實(shí)驗(yàn)中F試管所起的具體作用是排除（α-）淀粉酶溶液中還原糖對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，從而對(duì)結(jié)果進(jìn)行校正．
②若要測(cè)定β-淀粉酶的活性，則需要對(duì)步驟二進(jìn)行改變，具體的操作是將淀粉酶溶液置于pH低于3.6溶液中處理一段時(shí)間，從而獲得β-淀粉酶．

Answer 1

分析 本題實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)定40℃條件下α-淀粉酶的催化效率，可用萌發(fā)的小麥種子制取α-淀粉酶溶液，但萌發(fā)的小麥種子也含有β-淀粉酶，所以需除去β-淀粉酶以防止干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果．因?yàn)棣?淀粉酶在pH3.6以下迅速失活，但耐熱，β-淀粉酶不耐熱，在70℃條件下15min后就失活，所以將制備的淀粉酶溶液置于70℃怛溫箱中15min，取出后迅速冷卻以即可獲得α-淀粉酶溶液（若要測(cè)定β-淀粉酶的活性，則需將制備的淀粉酶溶液置于pH低于3.6溶液中，獲得β-淀粉酶溶液）．

解答 解：步驟一：由表中數(shù)據(jù)可知，蒸餾水+麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)溶液=2mL，所以表中X為2.0、Y為1.4、Z為0.6．
步驟二：本題實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)定40℃條件下α-淀粉酶的催化效率，可用萌發(fā)的小麥種子制取α-淀粉酶溶液，但萌發(fā)的小麥種子也含有β-淀粉酶，所以需除去β-淀粉酶以防止干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果．因?yàn)棣?淀粉酶在pH3.6以下迅速失活，但耐熱，β-淀粉酶不耐熱，在70℃條件下15min后就失活，所以將制備的淀粉酶溶液置于70℃怛溫箱中15min，取出后迅速冷卻以即可獲得α-淀粉酶溶液（若要測(cè)定β-淀粉酶的活性，則需將制備的淀粉酶溶液置于pH低于3.6溶液中，獲得β-淀粉酶溶液）．
步驟四：反應(yīng)結(jié)束后，需用斐林試劑進(jìn)行鑒定，使用斐林試劑時(shí)需要在60℃水浴中加熱3min后，再觀察顏色變化．
結(jié)果分析：最后將E1、E2、E3試管中的顏色與1-7號(hào)試管進(jìn)行比較，獲得該試管中麥芽糖濃度，并計(jì)算出a-淀粉酶的催化效率的平均值．
討論：①實(shí)驗(yàn)中F試管時(shí)對(duì)照組，作用是排除淀粉酶溶液中還原糖對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾從而對(duì)結(jié)果進(jìn)行校對(duì)．
②若要測(cè)定β-淀粉酶的活性，則需要對(duì)步驟二進(jìn)行改變，具體的操作是將淀粉酶溶液置于pH低于3.6溶液中．
故答案為：
步驟一：2.0、1.4、0.6
步驟二：70℃水浴鍋中15min（70℃條件下、時(shí)間長(zhǎng)于15min），取出后（迅速）冷卻
步驟四：2mL斐林試劑    60℃水浴中加熱2min
結(jié)果分析：1-7號(hào)（以及F）    平均值
討論：①（α-）淀粉酶溶液中還原糖    
 ②置于pH低于3.6溶液中

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查與酶相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)，意在考查考生具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理．