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(xué)物質(zhì)，有人認(rèn)為是一種能促使葡萄糖分解的酶，有人認(rèn)為是一種能促使蔗糖分解的酶．對(duì)此，研究人員設(shè)計(jì)并做了一些相關(guān)實(shí)驗(yàn)．
（1）要鑒定此物質(zhì)化學(xué)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(shè)計(jì)了如圖

所示的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，請(qǐng)分析可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果．在水浴加熱后，若兩支試管均出現(xiàn)磚紅色沉淀，說(shuō)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(shuō)明該物質(zhì)是能催化葡萄糖分解的酶．
（3）若以上實(shí)驗(yàn)完成后，已經(jīng)確定其為催化葡萄糖分解的酶，化學(xué)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(jì)實(shí)驗(yàn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)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(duì)應(yīng)的溫度，設(shè)置更小溫度梯度，重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（4）若通過(guò)研究確認(rèn)該提取物還含有淀粉酶，某同學(xué)欲探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
①取6支試管并編號(hào)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(yīng)溫度下維持5min．
④取出試管，用斐林試劑檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
請(qǐng)指出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題，并提出修正方案．存在問(wèn)題是檢測(cè)結(jié)果的試劑不合適．  修正方案：應(yīng)該是取出試管，各加入等量的碘液．

Answer 1

分析 （1）檢測(cè)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)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(shè)計(jì)方法，梯度大小要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定，梯度過(guò)小，看不出變化，實(shí)驗(yàn)組數(shù)增多，增加了操作難度，梯度過(guò)大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確．若一次實(shí)驗(yàn)不能測(cè)出最適值，可以不斷縮小范圍設(shè)置更小的溫度梯度再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，直至測(cè)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(yīng)，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(gè)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(gè)都不出現(xiàn)磚紅色，說(shuō)明蔗糖沒(méi)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(duì)應(yīng)的溫度之間設(shè)置更小溫度梯度．
（4）使用斐林試劑檢測(cè)時(shí)要用水浴加熱處理，放入冰水中的一組在加熱過(guò)程中，可能仍會(huì)有酶促反應(yīng)進(jìn)行，因此可改用碘液檢測(cè)，再根據(jù)顏色深淺，判定酶促反應(yīng)進(jìn)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(cè)結(jié)果的試劑不合適      應(yīng)該是取出試管，各加入等量的碘液

點(diǎn)評(píng) 本題考查了蛋白質(zhì)、RNA、還原性糖的鑒定方法和生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要準(zhǔn)確設(shè)置變量梯度、控制好無(wú)關(guān)變量．