Question

【題目】研究人員從一種野生植物的貯藏根中提取出一種化學(xué)物質(zhì)，有人認(rèn)為是一種能促使葡萄糖分解的酶，有人認(rèn)為是一種能促使蔗糖分解的酶。對(duì)此，研究人員設(shè)計(jì)并做了一些相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

（1）要確定此物質(zhì)是催化葡萄糖分解的酶還是催化蔗糖分解的酶，研究人員設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，請(qǐng)分析可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在水浴加熱后，若兩支試管均出現(xiàn)磚紅色沉淀，說(shuō)明_________，若兩支試管均不出現(xiàn)磚紅色沉淀，則說(shuō)明_________________。

（2）若以上實(shí)驗(yàn)完成后，已經(jīng)確定其為催化葡萄糖分解的酶，化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，需要確定其催化作用的最適溫度，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本思路是先確定系列等溫度梯度，然后參照?qǐng)D中甲試管的處理方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，再選擇其中磚紅色沉淀________的兩支試管所對(duì)應(yīng)的溫度，設(shè)置________________，重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（3）若通過(guò)研究確認(rèn)該提取物還含有淀粉酶，某同學(xué)欲探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

①取6支試管并編號(hào)為A、A1、B、B1、C、C1。在試管A、B、C中都加入等量的淀粉溶液，在試管A1、B1、C1中都加入等量淀粉酶溶液。②將試管A、A1放入60 ℃水中，將試管B、B1放入100 ℃水中，將試管C、C1放入冰水中，維持5 min。③分別將等量的淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，搖勻后，在相應(yīng)溫度下維持5 min。④取出試管，用斐林試劑檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)指出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題，并提出修正方案。

存在問(wèn)題是_____________________________。

修正方案________________________________。

Answer 1

【答案】該物質(zhì)是能催化蔗糖分解的酶 該物質(zhì)是能催化葡萄糖分解的酶 最少 更小的溫度梯度 檢測(cè)結(jié)果的試劑不合適 取出試管，各加入等量的碘液

【解析】

（1）還原性糖可與斐林試劑發(fā)生作用生成磚紅色沉淀。

（2）生物實(shí)驗(yàn)中變量梯度是指自變量相鄰兩次取值之間的差值大小，即自變量每次變化的幅度。生物實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的變量梯度有pH梯度、溫度梯度、濃度梯度等。本題涉及的是溫度梯度的設(shè)計(jì)方法，梯度大小要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定，梯度過(guò)小，看不出變化，實(shí)驗(yàn)組數(shù)增多，增加了操作難度，梯度過(guò)大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。若一次實(shí)驗(yàn)不能測(cè)出最適值，可以不斷縮小范圍設(shè)置更小的溫度梯度再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，直至測(cè)出具體的最適值。

（1）還原性糖可與斐林試劑發(fā)生作用生成磚紅色沉淀。葡萄糖是還原糖而蔗糖是非還原糖，但蔗糖的分解產(chǎn)物為還原糖。兩個(gè)都出現(xiàn)磚紅色，表明該酶不能能催化葡萄糖分解而能催化蔗糖分解，該物質(zhì)是能催化蔗糖分解的酶；兩個(gè)都不出現(xiàn)磚紅色，說(shuō)明蔗糖沒(méi)有分解而葡萄糖被分解，故該物質(zhì)是能催化葡萄糖分解的酶。

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本思路是：先確定系列等溫度梯度，再選擇其中磚紅色沉淀最少的兩支試管所對(duì)應(yīng)的溫度之間設(shè)置更小溫度梯度。

（3）使用斐林試劑檢測(cè)時(shí)要用水浴加熱處理，放入冰水中的一組在加熱過(guò)程中，可能仍會(huì)有酶促反應(yīng)進(jìn)行，因此可改用碘液檢測(cè)，再根據(jù)顏色深淺，判定酶促反應(yīng)進(jìn)行的程度。