Question

11．為了探究某種淀粉酶的最適溫度，某同學(xué)進行了如圖所示的實驗操作．實驗步驟為：

步驟①：取10支試管，分為五組．每組兩支試管中分別加入1mL某種淀粉酶溶液和2mL5%淀粉溶液．
步驟②：將每組淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并搖勻．
步驟③：將裝有混合溶液的五支試管（編號1、2、3、4、5）分別置于15℃、25℃、35℃、45℃、55℃水浴中．反應(yīng)過程中每隔1分鐘從各支試管中取出一滴反應(yīng)液，滴在比色板上，加1滴碘液顯色．
回答下列問題：
（1）實驗原理：淀粉在淀粉酶的催化作用下分解成還原糖；淀粉酶的活性受溫度影響；用碘液可檢測淀粉，因為淀粉遇碘液變藍，根據(jù)藍色深淺來推斷淀粉酶的活性．
（2）該實驗的設(shè)計存在一個明顯的錯誤，即步驟②前應(yīng)先將五組試管分別在15°C、25°C、35°C、45°C、55°C的水浴中保溫一段時間．
（3）在本實驗中，各組溶液的pH要保證相同且適宜，該實驗?zāi)芊襁x用斐林試劑檢測實驗結(jié)果？不能，理由是利用斐林試劑檢測時需要水浴加熱，會改變溫度，最終影響實驗結(jié)果．
（4）糾正實驗步驟后，進行操作．一段時間后，當?shù)?組試管中的反應(yīng)物與碘液混合開始呈棕黃色時，各組實驗現(xiàn)象如表所示（“+”表示藍色程度）：

組別	1	2	3	4	5
處理溫度/℃	15	25	35	45	55
結(jié)果	++	+	棕黃色	+	++

分析上述實驗結(jié)果，可以得出該淀粉酶的最適溫度在25°C〜45°C之間．某同學(xué)在進行本實驗的過程中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時間過長．為縮短反應(yīng)時間，請你提出合理的改進措施增加淀粉酶的量或濃度（或降低底物的量或濃度）．

Answer 1

分析 1、酶是由活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，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；到達最適溫度（pH）時，酶活性最強；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．

解答 解：（2）根據(jù)實驗?zāi)康暮筒襟E③，步驟②前先要用不同溫度處理酶液，然后才能混合．
（3）本實驗的自變量是不同的溫度，pH等為無關(guān)變量，要求無關(guān)變量相同且適宜，才會盡可能減少無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響．使用斐林試劑時需要水浴加熱，因而會改變實驗的自變量一一溫度，所以不能選用斐林試劑檢測實驗結(jié)果．
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，淀粉酶的最適溫度介于25°C和45°C之間．為了加快反應(yīng)，在不改變自變量的情況下，可適當增加酶量或適當降低底物的濃度，都會使反應(yīng)時間縮短．
故答案為：
（2）先將五組試管分別在15°C、25°C、35°C、45°C、55°C的水浴中保溫一段時間
（3）相同且適宜  不能   利用斐林試劑檢測時需要水浴加熱，會改變溫度，最終影響實驗結(jié)果
（4）25°C〜45°C    增加淀粉酶的量或濃度（或降低底物的量或濃度）

點評 本題結(jié)合探究某種淀粉酶的最適溫度的實驗，考查酶的特性和外界條件對酶活性的影響的知識，考生識記酶的概念和特性，明確外界條件對酶活性的影響，掌握生物實驗設(shè)計的原則和方法是解題的關(guān)鍵．