Question

利用纖維素解決能源問(wèn)題的關(guān)鍵是高性能纖維素酶的獲取．請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)方案，并回答相關(guān)問(wèn)題．
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹勘容^三種微生物所產(chǎn)生的纖維素酶的活性．
【實(shí)驗(yàn)原理】纖維素酶催化纖維素分解為葡萄糖，用葡萄糖的產(chǎn)生速率表示酶活性大小；用呈色反應(yīng)表示葡萄糖的生成量．
【實(shí)驗(yàn)材料】三種微生物（A～C）培養(yǎng)物的纖維素酶提取液，提取液中酶蛋白濃度相同．
【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）取四支試管，分別編號(hào)．
（2）在下表各列的一個(gè)適當(dāng)位置，填寫(xiě)相應(yīng)試劑的體積量，并按表內(nèi)要求完成相關(guān)操作．

管號(hào) 試劑（mL）	1	2	3	4
蒸餾水	1.4	1.4	1.4
pH7.5的緩沖液		0.2	0.2	0.2
纖維素懸浮液	0.3	0.3		0.3
微生物A提取液	0.1
微生物B提取液
微生物C提取液			0.1
總體積	2.0	2.0	2.0	2.0

（3）將上述四支試管放入37℃的水浴，保溫1小時(shí)．
（4）在上述四支試管中分別加入

 

試劑，搖勻后，進(jìn)行

 

處理．
（5）觀察比較實(shí)驗(yàn)組的三支試管與對(duì)照組試管的顏色及其深淺．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】

	微生物A提取物	微生物B提取物	微生物C提取物
顏色深淺程度	+	+++	++

【分析討論】
（1）該實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照組是

 

號(hào)試管．
（2）實(shí)驗(yàn)組試管均呈現(xiàn)的顏色是

 

，但深淺不同．
（3）上述結(jié)果表明：不同來(lái)源的纖維素酶，雖然酶蛋白濃度相同，但活性不同．若不考慮酶的最適pH和最適溫度的差異，其可能原因是

 

．
（4）你認(rèn)為上述三種微生物中，最具有應(yīng)用開(kāi)發(fā)價(jià)值的是

 

．
（5）從解決能源問(wèn)題的角度，開(kāi)發(fā)這種纖維素酶的意義在于

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：酶活力測(cè)定的一般原理和方法

專(zhuān)題：

分析：本題主要考查影響酶活性的因素和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則．
1、溫度、pH影響酶的活性．在最適溫度（pH）下，酶的活性最高；當(dāng)溫度（pH）低于最適溫度（pH）時(shí)，酶的活性隨溫度（pH）的升高而增強(qiáng)；當(dāng)溫度（pH）高于最適溫度（pH）時(shí)，酶的活性隨溫度（pH）的升高而減弱．
2、不同酶的氨基酸序列不同（不同酶的空間結(jié)構(gòu)不同），酶的活性不同．
3、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要注意對(duì)照原則和單一變量原則．要注意無(wú)關(guān)變量應(yīng)該相同且適宜．

解答： 解：【實(shí)驗(yàn)步驟】（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖潜容^三種微生物所產(chǎn)生的纖維素酶的活性，因此單一變量是微生物的種類(lèi)不同，而其他無(wú)關(guān)變量應(yīng)該相同且適宜．
（4）用班氏試劑來(lái)鑒定葡萄糖需要加熱（加熱至沸騰）處理．
【分析討論】（1）1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)試管中分別為三種不同微生物的提取液，4號(hào)試管是空白對(duì)照． 
（2）葡萄糖與班氏試劑加熱后呈現(xiàn)紅黃色．
（3）不同酶的氨基酸序列不同（不同酶的空間結(jié)構(gòu)不同），所以不同來(lái)源的纖維素酶，雖然酶蛋白濃度相同，但活性不同．  
（4）微生物B的提取液與班氏試劑反應(yīng)后的顏色最深，說(shuō)明微生物B中的纖維素酶活力最強(qiáng)，產(chǎn)生的葡萄糖最多．因此微生物B最具有應(yīng)用開(kāi)發(fā)價(jià)值．
（5）從解決能源問(wèn)題的角度，開(kāi)發(fā)這種纖維素酶的意義在于：葡萄糖可用作制取酒精的原料；用纖維素代替化石燃料．
故答案為：
【實(shí)驗(yàn)步驟】（2）如下表

管號(hào) 試劑（mL）	1	2	3	4
蒸餾水				1.5
PH7.5的緩沖液	0.2
纖維素懸浮液			0.3
微生物A提取液
微生物B提取液		0.1
微生物C提取液
總體積

（4）班氏                加熱（加熱至沸騰）
【分析討論】（1）4  
（2）紅黃色  
（3）不同酶的氨基酸序列不同（不同酶的空間結(jié)構(gòu)不同）  
（4）微生物B  
（5）葡萄糖可用作制取酒精的原料；用纖維素代替化石燃料

點(diǎn)評(píng)：本題以圖表為載體，考查學(xué)生獲取和處理信息的能力，分析和解決問(wèn)題的能力．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素稱(chēng)為變量．其中人為改變的變量稱(chēng)做自變量，隨著自變量的變化而變化的變量稱(chēng)做因變量．除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能還會(huì)存在一些可變因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，這些變量稱(chēng)為無(wú)關(guān)變量．