Question

4．請用所給的實驗材料和用具，設(shè)計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性．按要求完成實驗設(shè)計、補(bǔ)充實驗步驟、預(yù)測實驗結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題．
實驗材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉四種溶液，斐林試劑、試管、37℃恒溫水浴鍋，50-65℃水浴鍋．
（1）表中甲、乙等代表試管標(biāo)號．若“+”代表加入適量的溶液，“-”代表不加溶液，請用這些符號補(bǔ)充表中空白部分，其中①、②處應(yīng)填寫的符號分別為+、-．

溶液 試管	蔗糖溶液	淀粉溶液	蔗糖酶溶液	唾液淀粉酶溶液
甲	+	-	+	-
乙	-	+	-	+
丙	+			①
丁		+		②

（2）實驗步驟：
①按照上表中的設(shè)計，取試管、加溶液．
②混勻，37℃恒溫水浴一段時間．
③取出試管，分別加入適量的斐林試劑試劑，混勻，50-65℃水浴一段時間．
④觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗結(jié)果．
（3）結(jié)果預(yù)測：含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管（試管甲），以及含有淀粉和淀粉酶溶液的試管（試管乙）中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)．
（4）結(jié)論：哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性．
（5）在上述試驗中，如果僅將37℃恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20℃．而在其他條件不變的情況下重做上述實驗，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會比37℃時淺（深∕淺），其原因是溫度降低，酶的活性降低，生成的還原糖減少．

Answer 1

分析 1、酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，極少數(shù)酶是RNA．
2、酶的特性：高效性、專一性和作用條件溫和的特性．
3、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(qiáng)；到達(dá)最適溫度（pH）時，酶活性最強(qiáng)；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．
4、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．
5、生物實驗應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則．
5、本題是設(shè)計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性的實驗，即研究酶的專一性，通過實驗?zāi)康暮蛯嶒灢牧峡芍�該實驗中的自變量是底物和酶的種類，因變量是蔗糖或淀粉是否被水解，通過加入適量的斐林試劑后再在50-65℃水浴鍋加熱后是否出現(xiàn)磚紅色沉淀體現(xiàn)出來，其他量屬于無關(guān)變量，無關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜，由于本題是驗證性實驗，結(jié)果預(yù)期應(yīng)該支持實驗?zāi)康模?/p>

解答 解：（1）該題是要驗證蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性的驗證性實驗，通過實驗?zāi)康暮蛯嶒灢牧戏治龀鰧嶒炛械淖宰兞渴堑孜锖兔阜N類，因變量是蔗糖或淀粉是否被水解，通過加入適量的斐林試劑后再在50-65℃水浴鍋加熱后是否出現(xiàn)磚紅色沉淀體現(xiàn)出來，根據(jù)實驗設(shè)計的原則，其實驗設(shè)計如下：

溶液 試管	蔗糖溶液	淀粉溶液	蔗糖酶溶液	唾液淀粉酶溶液
甲	+	-	+	-
乙	-	+	-	+
丙	+	-	-	+
丁	-	+	+	-

（2）實驗步驟：應(yīng)根據(jù)表格中的實驗設(shè)計進(jìn)行，實驗操作過程中注意無關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜．因此實驗步驟應(yīng)是：
①按照上表中的設(shè)計，取試管、加溶液．
②將上述溶液混合均勻，在37℃恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時間．
③取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混合均勻，再在50-65℃水浴一段時間．
④觀察現(xiàn)象并記錄實驗結(jié)果．
（3）結(jié)果預(yù)測：在只有含蔗糖和蔗糖酶溶液的甲試管以及只含淀粉和淀粉酶溶液的乙試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管（丙試管和丁試管）中不應(yīng)該出現(xiàn)磚紅色沉淀．
（4）結(jié)論：哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性．
（5）在上述試驗中，如果僅將37℃恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20℃，而在其他條件不變的情況下重做上述實驗，由于溫度降低，酶的活性降低，生成的還原糖減少，所以出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會比37℃時淺．
故答案為：
（1）+-
（2）③斐林試劑    
（3）磚紅色沉淀
（4）哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性
（5）淺      溫度降低，酶的活性降低，生成的還原糖減少

點評 本題是設(shè)計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性的驗證性實驗，考生識記酶的特性，明確生物實驗設(shè)計的方法和原則是解題的關(guān)鍵．