微专题02 关于酶的实验设计及曲线分析-2021-2022学年高一生物重难点剖析（人教版2019必修1）

微专题02 关于酶的实验设计及曲线分析 一、关于酶的实验设计 1．酶高效性的实验设计思路 (1)实验组：底物＋生物催化剂(酶)→底物分解速率(或产物生成的速率)。 (2)对照组：底物＋无机催化剂→底物分解速率(或产物生成的速率)。 说明：实验组是接受实验变量处理的对象组，对照组也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。实验组和对照组不是固定不变的，具体哪个作为实验组，哪个作为对照组，要根据实验目的进行分析判断。 2．酶专一性的实验分析 3．探究温度、pH对酶活性的影响 (1)探究温度对酶活性的影响 ①实验原理：温度影响淀粉酶的活性，进而影响淀粉的水解速率。淀粉遇碘液变蓝，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅可以判断酶活性。 蓝色无蓝色出现麦芽糖淀粉 ②实验步骤、现象及结论 取6支试管，分别编号为1与1′、2与2′、3与3′，并分别进行以下操作。 试管编号 1 1′ 2 2′ 3 3′ 实验步骤 一 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 二 在冰水中水浴5 min 在60 ℃温水中水浴5 min 在沸水中水浴5 min 三 1与1′试管内液体混合，摇匀 2与2′试管内液体混合，摇匀 3与3′试管内液体混合，摇匀 四 在冰水中水浴数分钟 在60 ℃温水中水浴数分钟 在沸水中水浴数分钟 五 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 实验现象 呈蓝色 无蓝色出现 呈蓝色 结论 酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高或过低都会影响酶活性 (2)探究pH对酶活性的影响 ①实验原理：2H2O22H2O＋O2。 ②实验步骤 实验步骤 实验操作内容 试管1 试管2 试管3 一 注入等量过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴 二 注入不同pH的溶液 1 mL蒸馏水 1 mL盐酸 1 mL NaOH溶液 三 注入等量的过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL 四 观察现象 有大量气泡产生 无气泡产生 无气泡产生 ③实验结论：酶的催化作用需要适宜的pH，pH偏低或偏高都会影响酶活性。 1．马铃薯与甘薯均富含淀粉，但是马铃薯常常被作为减肥食物，同时也因为升糖指数（食物血糖成指数）低被很多糖尿病患者青睐。科硏人员发现马铃薯几乎不含还原糖，有人认为马铃薯不含还原糖的原因是不含淀粉酶。为验证马铃薯不含还原糖的原因是不含淀粉酶，请完成以下实验： （1）实验原理： ①__________________________________； ②__________________________________________； （2）实验材料与用具：3%的淀粉酶溶液，斐林试剂，双缩脲试剂，质量分数为3%的淀粉溶液和质量分数为3%的蔗糖溶液等。研究人员提供的材料中缺少的是__________________。 （3）实验步骤：__________________________________________。（简单叙述步骤，注意实验的合理性。） （4）实验预期：若____________________________________，证明马铃薯不含还原糖的原因是不含淀粉酶。 【答案】淀粉酶水解淀粉产生还原糖 还原糖与斐林试剂水浴加热反应，产生砖红色沉淀 马铃薯提取液（去淀粉） 取A、B两支试管，在A管中加入3%的淀粉酶溶液，B管中加入等量的马铃薯提取液，水浴保温一段时间后各加入等量的淀粉溶液，再水浴保温一段时间后，在A、B两支试管中各加入等量斐林试剂，50～65℃下水浴保温5min，观察溶液颜色变化。A管出现砖红色沉淀，B管呈蓝色，不出现砖红色沉淀 【分析】 还原糖与斐林试剂水浴加热反应，产生砖红色沉淀。 【详解】 （1）本实验已经知道实验的目的和实验材料，在书写原理时，要写出自变量作用的科学依据，以及实验现象产生的原因。该实验的目的是验证马铃薯不含还原糖是因其不含淀粉酶，所以实验自变量是淀粉酶的有无，要写出淀粉酶水解淀粉产生还原糖的原理；结果需要用斐林试剂检测，所以要写出还原糖与斐林试剂水浴加热反应，产生砖红色沉淀的原理。 （2）该实验的目的是验证马铃薯不含还原糖是因其不含淀粉酶，本实验的自变量是淀粉酶的有无，实验材料中给出了质量分数为3%的蔗糖溶液，所以还缺少马铃薯提取液（去淀粉）。 （3）实验步骤：取A、B两支试管，在A管中加入3%的淀粉酶溶液，B管中加入等量的马铃薯提取液，水浴保温一段时间后各加入等量的淀粉溶液，再水浴保温一段时间后，在A、B两支试管中各加入等量斐林试剂，50～65℃下水浴保温