第3章 微专题02 酶的相关实验设计和分析（Word教参）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中生物必修1 分子与细胞 同步导学案（苏教版2019）多选版

　酶的相关实验设计和分析 授课提示：对应学生用书第78页 一 酶相关实验设计中的“对比法” 1．对比法验证酶的高效性 (1)设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。 (2)设计方案 项目 实验组 对照组 材料 等量的同一种底物 试剂 与底物相对应的酶溶液(如生物材料研磨液) 等量的无机催化剂 现象 反应速率很快，或反应用时短 反应速率缓慢，或反应用时长 结论 酶具有高效性 2.对比法验证酶的专一性 (1)设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。 (2)设计方案 项目 方案一 方案二 实验组 对照组 实验组 对照组 材料 同种底物(等量) 与酶相对应的底物 另外一种底物 试剂 与底物相对应的酶 另外一种酶 同一种酶(等量) 现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 【例1】　如表是探究酶的某种特性的实验操作，该实验可证明酶具有(　　) 操作 顺序 操作项目 试管 1号 2号 1 注入可溶性淀粉溶液 2 mL － 2 注入蔗糖溶液 － 2 mL 3 注入淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 4 注入斐林试剂 1 mL 1 mL A.高效性　　　　　　 B．专一性 C．易变性 D．催化活性 [解析]　分析表格信息可知，实验的自变量是反应底物不同，因变量是斐林试剂是否会出现砖红色沉淀，因此实验的目的是研究酶的专一性，B正确。 [答案]　B 二 酶相关实验设计中的“梯度法” 1．探究酶的最适温度 (1)设计思路 (2)设计方案 →→→ 2．探究酶的最适pH (1)设计思路 (2)设计方案 【例2】　(多选)现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，进行了相关实验。图甲是将淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5分钟后，对各组淀粉剩余含量进行检测的结果；图乙是在40 ℃条件下测定酶A催化淀粉水解生成的麦芽糖的量随时间变化的曲线。根据实验结果分析，下列相关叙述正确的是(　　) A．图甲实验中温度属于自变量，pH、反应时间、溶液的量等属于无关变量 B．酶A在20 ℃时活性较高，酶B在40 ℃时活性较高 C．其他实验条件不变，若将温度条件升高至50 ℃，图乙中P点将向右移动 D．该实验不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示酶的活性 [解析]　分析图甲可知，图甲实验中温度属于自变量，pH、反应时间、溶液的量等属于无关变量，A正确；从图甲看出，酶A催化的淀粉水解反应在50 ℃时淀粉的剩余量最少，所以酶A可能在50 ℃时活性较高，B错误；由于酶A在50 ℃时的活性比40 ℃时的高，所以如果将温度条件升高至50 ℃，则反应时间缩短，P点左移，C错误；斐林试剂在使用时需要水浴加热，会改变实验的设定温度，且斐林试剂只能定性检测，不能定量检测，故该实验不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示酶的活性，D正确。 [答案]　AD 【例3】　某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到如图所示的实验结果。请回答相关问题： (1)该实验的因变量是__________________________________。 (2)上图所示的实验结果与预期不符，查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解。因此推测，该实验中淀粉可能是在______________的共同作用下分解的。 (3)pH为3条件下的酶活性________(填“小于”“等于”或“大于”)pH为9条件下的酶活性。 (4)在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，判断依据是 ________________________________________________________________________。 [解析]　(1)该实验目的是“用淀粉酶探究pH对酶活性的影响”，自变量是pH(横坐标)，因变量是1 h后淀粉剩余量(纵坐标)。(2)盐酸能催化淀粉水解，酶也有催化能力，因此该实验中淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的共同作用下分解的。(3)由于pH为3比pH为9的酸性强，对淀粉的催化效率高，而1 h后这两种条件下剩余淀粉量相同，所以pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性。(4)根据pH为7的条件下，1 h后淀粉剩余量小于pH为1条件下淀粉剩余量可知，在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著。 [答案]　(1)1 h后淀粉剩余量　(2)淀粉酶和盐酸　(3)小于　(4)1 h后，pH为7的条件下淀粉剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量 [跟踪训练] 1