第3章 微专题1 “对照原则”在酶的相关实验中的应用（教师word）-2023老教材老高考生物【导学教程】新编大一轮总复习（人教版）

[对应学生用书P58] 1.对照实验设计的三大原则和三类变量 (1)三大原则 ①单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。 ②对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同)，以便消除无关变量对实验结果的影响，增强实验结果的可信度。 ③平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。 (2)三类变量 2.有关探究酶特性的常见实验设计 (1)“对比实验法”探究酶的催化作用 对照组：反应物＋清水→反应速率慢或无反应； 实验组：反应物＋等量的相应酶溶液→反应速率快。 (2)“对比实验法”探究酶的高效性 对照组：反应物＋无机催化剂→反应速率慢； 实验组：反应物＋等量酶溶液→反应速率快。 实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是反应物分解速率。 示例 (3)“对比实验法”探究酶的专一性 ①设计思路一：换反应物不换酶。 实验组：反应物＋相应酶溶液→反应物被分解； 对照组：另一反应物＋等量相同酶溶液→反应物不被分解。 示例 ②设计思路二：换酶不换反应物。 实验组：反应物＋相应酶溶液→反应物被分解； 对照组：相同反应物＋等量另一种酶溶液→反应物不被分解。 示例 (4)“梯度法”探究影响酶活性的因素(温度或pH) ①探究温度对酶活性影响的实验设计思路 方案一：(以唾液淀粉酶为例) 方案二：(此方案可探究酶的适宜温度) ②探究pH对酶活性影响的实验设计思路 方案一：(以H2O2酶为例) 方案二：(此方案可探究酶的适宜pH) [拓展归纳] 有关酶活性实验探究中的“不宜” (1)反应物和酶的选择方面 ①研究酶的适宜温度实验时，不宜选用过氧化氢酶催化H2O2的分解，因为过氧化氢在加热的条件下会加快分解。 ②研究酶的适宜pH实验时，由于酸对淀粉有分解作用，并且碘—碘化钾可与碱反应，反以一般不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，常选用H2O2和过氧化氢酶。 (2)检测时试剂的选择方面 ①研究温度对酶活性影响的实验时，检测淀粉是否分解可用碘液，一般不宜选用斐林试剂，因为斐林试剂检测还原糖时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 ②若物质反应前后均能与检测试剂发生反应，例如麦芽糖以及其水解后形成的葡萄糖均能与斐林试剂反应，再如蛋白质以及其水解后形成的多肽均能与双缩脲试剂反应，则此类试剂不宜选用。 ③若物质反应前后均不能与检测试剂反应，例如蔗糖以及其水解后的单糖均不能与碘液反应，则此类试剂也不宜选用。 [微专特训] 1.(2021·浙江卷)下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是(　　) A.“酶的催化效率”实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同 B.“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物 C.“探究酶的专一性”实验中，设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖 D.设温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，可选择本尼迪特试剂检测反应产物 解析　熟马铃薯块茎中酶已经失活，用其代替生马铃薯块茎，实验结果不相同，A错误；“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，不同pH为自变量，在酶溶液中分别加入不同pH的缓冲液后，再与底物混合，以保证反应pH为预设pH，B正确；“探究酶的专一性”实验中，设置1、2号试管的目的是检验淀粉溶液和蔗糖溶液中是否混有还原糖，C错误；探究温度对蛋白酶活性影响的实验中，温度作为自变量，而本尼迪特试剂检验还原糖需要水浴加热，会改变实验温度，影响实验结果，故不能选择本尼迪特试剂检测反应产物，D错误。 答案　B 2.(2022·河南省实验中学模拟)普通淀粉酶的最适温度在40～60 ℃之间，而极端耐热淀粉酶在100 ℃仍能保持较高活性，在生产上具有更为广泛的应用前景。若要设计实验探究极端耐热淀粉酶起催化作用的最适温度。下列说法错误的是(　　) A.要鉴定该酶的化学本质可利用双缩脲试剂，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为蛋白质。 B.测定淀粉酶活性时，选择淀粉作为该酶底物，反应液中应加入(酸碱)缓冲溶液以维持其酸碱度稳定 C.此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑淀粉溶液的浓度和含量、pH及添加试剂的量、实验操作顺序等因素 D.设置一个实验组，调节环境自40 ℃缓慢升至100 ℃。测定反应速率最大时的环境温度即为最适温度 解析　蛋白质和双缩脲试剂产生紫色反应，鉴定该酶的化学本质可利用双缩脲试剂，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为蛋白质，A正确；为保证pH的稳定，反应液中应