Question

1．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，研究人員設計并做了一些相關實驗．
（1）要鑒定此物質(zhì)化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA，可分別選用雙縮脲試劑和吡羅紅染液．
（2）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，研究人員設計了如圖

所示的實驗過程，請分析可能的實驗結(jié)果．在水浴加熱后，若兩支試管均出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明該物質(zhì)是能催化蔗糖分解的酶，若兩支試管均不出現(xiàn)磚紅色沉淀，則說明該物質(zhì)是能催化葡萄糖分解的酶．
（3）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，設計實驗的基本思路是先確定系列等溫度梯度，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磚紅色沉淀最少的兩支試管所對應的溫度，設置更小溫度梯度，重復進行實驗．
（4）若通過研究確認該提取物還含有淀粉酶，某同學欲探究溫度對淀粉酶活性的影響進行了如下實驗：
①取6支試管并編號為A、A₁、B、B₁、C、C₁．在試管A、B、C中都加入等量的淀粉溶液，在試管A₁、B₁、C₁中都加入等量淀粉酶溶液．
②將試管A、A₁放入60℃水中，將試管B、B₁放入100℃水中，將試管C、C₁放入冰水中，維持5min．
③分別將等量的淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，搖勻后，在相應溫度下維持5min．
④取出試管，用斐林試劑檢測實驗結(jié)果．
請指出該同學實驗中存在的問題，并提出修正方案．存在問題是檢測結(jié)果的試劑不合適．  修正方案：應該是取出試管，各加入等量的碘液．

Answer 1

分析 （1）檢測蛋白質(zhì)的試劑是雙縮脲試劑，吡羅紅使RNA呈紅色．
（2）還原性糖可與斐林試劑發(fā)生作用生成磚紅色沉淀．
（3）生物實驗中變量梯度是指自變量相鄰兩次取值之間的差值大小，即自變量每次變化的幅度．生物實驗中常見的變量梯度有pH梯度、溫度梯度、濃度梯度等．本題涉及的是溫度梯度的設計方法，梯度大小要根據(jù)實驗目的確定，梯度過小，看不出變化，實驗組數(shù)增多，增加了操作難度，梯度過大，實驗結(jié)果不準確．若一次實驗不能測出最適值，可以不斷縮小范圍設置更小的溫度梯度再進行實驗，直至測出具體的最適值．

解答 解：（1）蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色．
（2）還原性糖可與斐林試劑發(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．
（3）設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的溫度之間設置更小溫度梯度．
（4）使用斐林試劑檢測時要用水浴加熱處理，放入冰水中的一組在加熱過程中，可能仍會有酶促反應進行，因此可改用碘液檢測，再根據(jù)顏色深淺，判定酶促反應進行的程度
故答案為：
（1）雙縮脲    吡羅紅
（2）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
（3）系列等溫度梯度       磚紅色沉淀最少       更小溫度梯度
（4）檢測結(jié)果的試劑不合適      應該是取出試管，各加入等量的碘液

點評 本題考查了蛋白質(zhì)、RNA、還原性糖的鑒定方法和生物實驗設計的內(nèi)容．實驗設計中要準確設置變量梯度、控制好無關變量．