Question

12．利用纖維素解決能源問題的關(guān)鍵，是高性能纖維素酶的獲�。�請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)方案，并回答相關(guān)問題．
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^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，葡萄糖與斐林試劑產(chǎn)生磚紅沉淀的顏色深淺表示葡萄糖的生成量，葡萄糖的生成量表示酶活性大�。�
實(shí)驗(yàn)材料：三種微生物（A、B、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）在如表各列的一個(gè)適當(dāng)位置，填寫相應(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	0.2
纖維素懸浮液	0.3	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℃的水浴中，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)行沸水浴2分鐘．
（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上述結(jié)果表明：不同來源的纖維素酶，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，其可能原因是不同酶的分子結(jié)構(gòu)不同．
②你認(rèn)為上述三種微生物中，最具有應(yīng)用開發(fā)價(jià)值的是微生物B．
③從解決能源問題的角度，開發(fā)這種纖維素酶的意義在于纖維素酶催化纖維素分解為葡萄糖，葡萄糖可用作制取酒精的原料；用纖維素代替化石燃料．

Answer 1

分析 本題主要涉及到酶的本質(zhì)與特性、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^三種微生物所產(chǎn)生的纖維素酶的活性．所以自變量是三種微生物產(chǎn)生的纖維素酶，酶活性的高低可以通過檢測(cè)產(chǎn)物還原糖的含量，還原糖可以用斐林試劑進(jìn)行檢測(cè)，據(jù)此答題．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)原理是纖維素酶催化纖維素分解為葡萄糖，葡萄糖與斐林試劑產(chǎn)生磚紅沉淀的顏色深淺表示葡萄糖的生成量，葡萄糖的生成量表示酶活性大�。�（2）實(shí)驗(yàn)必須遵守的原則：①設(shè)置對(duì)照原則：空白對(duì)照；條件對(duì)照；相互對(duì)照；自身對(duì)照．②單一變量原則； 根據(jù)題意和圖表分析不難填寫相應(yīng)試劑的體積量，具體數(shù)值見下表格：

管號(hào) 試劑（mL）	1	2	3	4
蒸餾水				1.5
pH7.5的緩沖液
纖維素懸浮液
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）葡萄糖屬于還原性糖，可用班氏試劑鑒定，要水浴煮沸．
（5）①由于不考慮酶的最適pH和最適溫度的差異，所以不同來源的纖維素酶具有多樣性，因此造成活性不同的原因可能是組成不同來源的纖維素酶的氨基酸序列不同．
②從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，B試管中顏色最深，說明分解纖維素得到的葡萄糖最多，因此最具有應(yīng)用開發(fā)價(jià)值的是微生物B．
③開發(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，從而減少環(huán)境污染．
故答案為：
實(shí)驗(yàn)原理：纖維素酶催化纖維素分解為葡萄糖，葡萄糖與斐林試劑產(chǎn)生磚紅沉淀的顏色深淺表示葡萄糖的生成量，葡萄糖的生成量表示酶活性大小
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
纖維素懸浮液
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）2ml斐林試劑 （班氏試劑）
分析討論：①不同酶的分子結(jié)構(gòu)不同
②微生物B
③纖維素酶催化纖維素分解為葡萄糖，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) 本題難度較大，要求學(xué)生識(shí)記酶的本質(zhì)與特性、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法的相關(guān)知識(shí)，考查學(xué)生對(duì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法的理解．