Question

20．為探究不同離子對(duì)腸淀粉酶（最適pH為8）活性的影響，某同學(xué)開(kāi)展了有關(guān)實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果（見(jiàn)表）．請(qǐng)回答下面的問(wèn)題：（所加試劑均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所加試劑的單位為mL）

試管編號(hào) 及試劑 實(shí)驗(yàn)步驟	1號(hào) 1%NaCl溶液	2號(hào) 1%CuSO4溶液	3號(hào) 1%Na2SO4溶液	4號(hào) 蒸餾水
①加入試劑	1	1	1	1
②加入pH為8的緩沖液	1	1	1	1
③加入1%淀粉溶液	1	1	1	1
④加入腸淀粉酶溶液	1	1	1	1
⑤各試管室溫下反應(yīng)2min
⑥加入剛配制好的斐林試劑1mL
⑦將各試管放入盛有50～65℃溫水的大燒杯中加熱約2min
⑧觀察、記錄結(jié)果	深磚紅色	無(wú)磚紅色（或淺藍(lán)色）	淺磚紅色	淺磚紅色

（1）本實(shí)驗(yàn)的自變量是不同的離子．
（2）四組實(shí)驗(yàn)中屬于空白對(duì)照的是4號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)．
（3）實(shí)驗(yàn)中加入緩沖液的作用是維持反應(yīng)液中pH的穩(wěn)定．
（4）實(shí)驗(yàn)步驟⑤和步驟⑥能否顛倒順序？請(qǐng)作出判斷并簡(jiǎn)述理由：不能．因?yàn)殪沉衷噭┲杏蠧u²⁺，可參與反應(yīng)；步驟⑤和⑥對(duì)調(diào)，其設(shè)計(jì)不符合單因子（單一變量）原則的要求．
（5）分析結(jié)果，得出結(jié)論：
①比較3號(hào)與4號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可得出的結(jié)論是Na⁺和SO₄^2-對(duì)腸淀粉酶催化活性沒(méi)有影響．
②比較2號(hào)與3號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可得出的結(jié)論是Cu²⁺對(duì)腸淀粉酶的催化活性有抑制作用．
③比較1號(hào)與3號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可得出的結(jié)論是Cl^-對(duì)腸淀粉酶的催化活性有促進(jìn)作用．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)組：經(jīng)過(guò)處理的組是實(shí)驗(yàn)組．對(duì)照組：未經(jīng)過(guò)處理的組是對(duì)照組．變量：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素稱為變量．自變量：想研究且可人為改變的變量稱為自變量． 因變量：隨著自變量的變化而變化的變量稱為因變量． 無(wú)關(guān)變量：在實(shí)驗(yàn)中，除了自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在一些可變因素，能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，這些變量稱為無(wú)關(guān)變量．自變量是可以人為直接改變或施加的變量，因變量是隨自變量變化而變化的量，只能觀察或測(cè)量獲得．要注意無(wú)關(guān)變量應(yīng)該相同且適宜．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要注意單一變量原則和對(duì)照原則．

解答 解：（1）比較4支試管可知，各試管中加入的物質(zhì)不同，自變量為不同的離子．
（2）4號(hào)試管加入的是蒸餾水，沒(méi)有加入任何離子，為空白對(duì)照組．
（3）不同離子會(huì)引起溶液酸堿度發(fā)生變化，酸堿度對(duì)酶活性有影響，為了消除酸堿度的影響，加入緩沖液，使反應(yīng)液的酸堿度保持穩(wěn)定．
（4）斐林試劑是NaOH溶液和CuSO₄溶液等量混合而成，含有Na⁺、Cu²⁺和SO₄^2-等，若將步驟⑤和⑥對(duì)調(diào)順序，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響．
（5）3號(hào)試管內(nèi)加入NaSO₄溶液，4號(hào)試管加入蒸餾水對(duì)照，兩支試管結(jié)果相同，都是淺磚紅色，說(shuō)明Na⁺ 和SO₄^2-不影響腸淀粉酶催化活性．2號(hào)試管與3號(hào)試管內(nèi)所加物質(zhì)的區(qū)別在陽(yáng)離子，2號(hào)為Cu²⁺，3號(hào)為Na⁺，結(jié)果2號(hào)不反應(yīng)，3號(hào)出現(xiàn)磚紅色，說(shuō)明Cu²⁺對(duì)酶的活性有抑制作用．1號(hào)試管與3號(hào)試管所加物質(zhì)的區(qū)別是陰離子，1號(hào)為Cl^-，3號(hào)為SO₄^2-，1號(hào)試管結(jié)果為深磚紅色，反應(yīng)比3號(hào)試管更徹底，說(shuō)明Cl^-對(duì)酶活性有促進(jìn)作用．
故答案為：
（1）不同的離子    
（2）4    
（3）維持反應(yīng)液中pH的穩(wěn)定
（4）不能．因?yàn)殪沉衷噭┲杏蠧u²⁺，可參與反應(yīng)；步驟⑤和⑥對(duì)調(diào)，其設(shè)計(jì)不符合單因子（單一變量）原則的要求
（5）①Na⁺和SO₄^2-對(duì)腸淀粉酶催化活性沒(méi)有影響�、贑u²⁺對(duì)腸淀粉酶的催化活性有抑制作用�、跜l^-對(duì)腸淀粉酶的催化活性有促進(jìn)作用

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究不同離子對(duì)腸淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)分析，意在考查考生驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理的能力和獨(dú)立完成生物實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并將實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力以及對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)評(píng)價(jià)和修訂的能力．