Question

16．蛋白質(zhì)的空間結構遭到破壞，其生物活性就會喪失，這稱為蛋白質(zhì)的變性．現(xiàn)利用提供的材料用具，請你設計實驗．
（1）實驗目的：探究乙醇能否使蛋白質(zhì)變性．
（2）實驗原理：淀粉酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，淀粉在淀粉酶的催化下分解成麥芽糖．麥芽糖屬于還原糖糖，能與斐林試劑發(fā)生反應產(chǎn)生磚紅色沉淀．
（3）材料用具：質(zhì)量分數(shù)為3%的可溶性淀粉溶液、質(zhì)量分數(shù)為2%的新鮮淀粉酶溶液、蒸餾水、質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液、質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液、無水乙醇、燒杯、試管、量筒、滴管、溫度計、酒精燈．
（4）實驗步驟
①取兩支試管，編號A、B，向A、B兩試管中各加入1mL新鮮的淀粉酶溶液，然后向A試管加5滴蒸餾水，向B試管加5滴無水乙醇，混勻后向A、B兩試管再加2mL可溶性淀粉溶液；
②將兩支試管搖勻后，同時放入適宜的溫水中維持5min；
③配制斐林試劑：取質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液和0.05g/mL的cuso₄．
④從溫水中取出A、B試管，各加入1mL斐林試劑搖勻，放入盛有50-65℃溫水的大燒杯中約2min，觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化．
（5）實驗結果預測及結論
①A試管中會出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管不出現(xiàn)，說明乙醇能使淀粉酶（蛋白質(zhì)）變性；
②A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管也出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明乙醇不能使淀粉酶（蛋白質(zhì)）變性．

Answer 1

分析 1、斐林試劑是由甲液（質(zhì)量濃度為0.1g/mL氫氧化鈉溶液）和乙液（質(zhì)量濃度為0.05g/mL硫酸銅溶液）組成，用于鑒定還原糖，使用時要將甲液和乙液混合均勻后再加入含樣品的試管中，且需水浴加熱．
2、生物實驗中的變量：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，能對實驗結果造成影響，這些變量稱為無關變量．
3、實驗設計應遵循單一變量原則和對照原則．
4、分析題干信息可知，改實驗的目的是探究乙醇能否使蛋白質(zhì)變性，實驗的自變量是蛋白質(zhì)是否用乙醇處理，實驗的原理是淀粉酶能催化淀粉水解形成麥芽糖，麥芽糖是還原糖、可與斐林試劑反應呈現(xiàn)磚紅色沉淀，淀粉酶變形后不能催化淀粉水解，因此無磚紅色沉淀生成，實驗的因變量是否出現(xiàn)磚紅色沉淀；其他變量屬于無關變量，無關變量應該保持一致且適宜．

解答 解：（2）實驗原理：淀粉酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，淀粉酶可催化淀粉分解成麥芽糖．麥芽糖屬于還原糖，能與斐林試劑發(fā)生反應產(chǎn)生磚紅色沉淀．
（4）本實驗是探究乙醇能否使蛋白質(zhì)變性的實驗，該實驗中的自變量是蛋白質(zhì)是否用乙醇處理，結合題干所給實驗材料用具，其實驗步驟設計如下：
①按照實驗的單一變量的原則，取兩支試管，編號A、B，向A、B兩試管中各加入1mL新鮮的淀粉酶溶液，然后向A試管加5滴蒸餾水，向B試管加5滴無水乙醇，混勻后向A、B兩試管再加2mL可溶性淀粉溶液；
②將兩支試管搖勻后，同時放入適宜的溫水中維持5min；
③配制斐林試劑：取質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液和0.05g/mL的CuSO₄溶液；
④從溫水中取出A、B試管，各加入1mL斐林試劑搖勻，放入盛有50-65℃溫水的大燒杯中約2min，觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化．
（5）實驗結果預測及結論
①如果乙醇能使淀粉酶（蛋白質(zhì)）變性，則A試管中會出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管不出現(xiàn)；
②如果乙醇不能使淀粉酶（蛋白質(zhì)）變性，則A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管也出現(xiàn)磚紅色沉淀．
故答案為：
（2）蛋白質(zhì)   還原糖   斐林       磚紅色沉淀
（4）5滴無水乙醇        0.05g/mL的CuSO₄溶液
（5）A試管中會出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管不出現(xiàn)          A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管也出現(xiàn)磚紅色沉淀

點評 本題考查生物實驗設計的知識，考生根據(jù)題干信息分析出實驗目的、實驗的原理、自變量和因變量及無關變量是解題的突破口，對實驗變量的分析和控制及預期實驗結果獲取結論是本題考查的重點．