Question

20．如表為有關(guān)酶的一些實驗設(shè)計，請回答相關(guān)問題：

步驟	項目	試管1	試管2	試管3
1	加底物（2mL）	可溶性淀粉溶液	蔗糖溶液	麥芽糖溶液
2	加酶試劑（2mL）	α淀粉酶溶液	α淀粉酶溶液	α淀粉酶溶液
3	反應(yīng)條件	60℃溫水保溫10分鐘	60℃溫水保溫10分鐘	60℃溫水保溫10分鐘
4	加檢測試劑， 并給予恰當(dāng)條件
5	實驗現(xiàn)象
步驟	項目	試管4	試管5	試管6
1	加底物（2mL）	可溶性淀粉溶液	可溶性淀粉溶液	可溶性淀粉溶液
2	加酶試劑（2mL）	α淀粉酶溶液	α淀粉酶溶液	α淀粉酶溶液
3	反應(yīng)條件	60℃溫水保溫10分鐘	0℃冰水保溫10分鐘	100℃熱水保溫10分鐘
4	加檢測試劑， 并給予恰當(dāng)條件
5	實驗現(xiàn)象

（1）酶的催化具有專一性即每種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，若要驗證酶的專一性，應(yīng)選擇上表中的1、2或2、4號試管的反應(yīng)進行對照，加入檢測試劑為斐林試劑，并給予恰當(dāng)條件為水浴加熱．
（2）過酸、過堿或溫度過高，往往會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活．酶制劑適于在低溫下保存．
（3）若要驗證酶的催化需要適宜的溫度，應(yīng)選擇上表中的4、5、6或1、5、6號試管的反應(yīng)進行對照，加入檢測試劑為碘液，但實驗仍需稍作改進，請寫出改進措施應(yīng)將底物和酶溶液都預(yù)處理為相應(yīng)的溫度，再將底物和酶混合．

Answer 1

分析 1、生物實驗中的變量：實驗過程中可以變化的因素稱為變量，包括自變量、因變量和無關(guān)變量；自變量是想研究且可人為改變的變量稱為自變量；因變量是隨著自變量的變化而變化的變量稱為因變量； 無關(guān)變量是在實驗中，除了自變量外，實驗過程中存在一些可變因素，能對實驗結(jié)果造成影響，這些變量稱為無關(guān)變量．
2、斐林試劑可以與還原性糖在水浴加熱的條件下發(fā)生作用，生成磚紅色沉淀．
3、酶是由活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，極少數(shù)酶是RNA．
4、酶的特性：高效性、專一性和作用條件溫和的特性．
5、影響酶活性的因素主要是溫度和pH，在最適溫度（pH）前，隨著溫度（pH）的升高，酶活性增強；到達最適溫度（pH）時，酶活性最強；超過最適溫度（pH）后，隨著溫度（pH）的升高，酶活性降低．另外低溫酶不會變性失活，但高溫、pH過高或過低都會使酶變性失活．
6、生物實驗設(shè)計應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則．
7、分析題圖表格：題圖表格為有關(guān)酶的一些實驗設(shè)計，分析表格內(nèi)容和數(shù)據(jù)可知，本實驗的變量有底物的種類和反應(yīng)條件（溫度），可以驗證酶的專一性和酶的催化作用需要的適宜的溫度．

解答 解：（1）酶的催化具有專一性即每種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)．若要驗證酶的專一性，可以是同種酶催化不同的底物，也可以是同種底物，不同的酶來催化，應(yīng)選擇上表中的1、2號試管的反應(yīng)進行對照．淀粉酶只能催化淀粉分解為還原糖，可溶性還原糖與斐林試劑在水浴加熱的條件下呈現(xiàn)磚紅色沉淀．用斐林試劑檢測還原糖是否生成，從而檢測淀粉酶能否催化不同的底物分解．
（2）過酸、過堿或溫度過高，往往會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活．酶制劑適于在低溫下保存．
（3）若要驗證酶的催化需要適宜的溫度，自變量是不同的溫度條件，應(yīng)選擇上表中的4、5、6號試管的反應(yīng)進行對照，此實驗不可以用斐林試劑檢測還原糖的生成，因為斐林試劑檢測還原糖需要水浴加熱，破壞設(shè)定的溫度條件，可以用碘液檢測底物的分解情況，但是該實驗應(yīng)將底物和酶溶液都預(yù)處理為相應(yīng)的溫度，再將底物和酶混合．
故答案為：
（1）每種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)    1、2或2、4  斐林試劑    水浴加熱
（2）空間結(jié)構(gòu)    低溫
（3）4、5、6或1、5、6  碘液
應(yīng)將底物和酶溶液都預(yù)處理為相應(yīng)的溫度，再將底物和酶混合

點評 本題結(jié)合有關(guān)酶的一些實驗設(shè)計的表格，考查酶的特性和外界條件對酶的催化作用的影響的知識，考生識記酶的特性和溫度對酶的催化作用的影響，明確生物實驗設(shè)計的原則，通過分析題干中的表格數(shù)據(jù)明確實驗的自變量、因變量是解題的關(guān)鍵．