1.与酶有关的实验设计集训
(时间：20分钟)
1.(2019·江苏省通州中学高三期中考试)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，设计实验如下：
实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖；用分光光度计测量溶液的吸光度时，物质含量越多，其吸光度越大，因此可测出物质的相对含量。
实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。
实验过程：如下表所示。
组别 步骤 Ⅰ.设置水浴缸温度(℃) Ⅱ.取8支试管各加入淀粉溶液(mL)，分别保温5分钟 Ⅲ.另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，酶A 酶A 酶A 分别保温5分钟 Ⅳ.将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5分钟。 实验结果：用分光光度计对各组淀粉含量进行检测，结果如下图所示。 酶A 酶B 酶B 酶B 酶B 10 10 10 10 10 10 10 10 1 2 3 4 5 6 7 8 20 30 40 50 20 30 40 50
(1)该实验的自变量是________，无关变量有____________________(至少写出2种)。
(2)根据实验结果分析，下列叙述正确的是________。 A.酶A在20 ℃条件时活性较高 B.酶A的活性小于酶B的活性 C.酶B在40 ℃条件时活性较高 D.大于50 ℃条件时，酶A失活
(3)此实验用分光光度计检测底物淀粉的剩余量表示酶的活性，能不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量表示？________，原因是__________________________
____________________________________________________________________。 (4)若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 解析 (1)自变量是在实验过程中可以变化的量，根据表格可以看出本实验有两个自变量，即酶的种类和温度。因变量是在实验过程中随自变量变化而变化的量。其他如pH、溶液的量、反应时间、酶的用量等为无关变量。(2)据图分析，酶A在20 ℃条件时淀粉含量较多，酶活性相对其他温度时较低；在同一温度下酶A的活性小于酶B的活性；据图分析，酶B在40 ℃条件时淀粉含量较少，所以酶B在40 ℃条件时活性较高；大于50 ℃条件时，酶A活性下降。(3)因为用斐林试剂需水浴加热，会导致反应体系温度发生改变，影响实验结果，同时也会对酶的活性产生影响，使实验结果不可靠，所以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。(4)要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是设计更多的温度梯度，分别测量淀粉的分解情况，即在30～50 ℃之间设立较小等温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论。 答案 (1)温度、酶的种类 溶液的量、反应时间、pH等(至少2种) (2)C
(3)不能 斐林试剂检测时需水浴加热，会导致反应体系温度发生改变，影响实
验结果
(4)在30～50 ℃之间设立较小等温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论
2.(2019·海安中学模拟)工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞的细胞壁以提高出汁率。为研究温度对果胶酶活性的影响，某学生设计了如图所示的实验：
①将果胶酶与苹果泥分装于不同的试管，在10 ℃水浴中恒温处理10 min(如图中A)。
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10 ℃水浴中恒温处理10 min(如图中B)。
③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图中C)。 ④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：
温度/℃ 出汁量/mL 10 8 20 13 30 15 40 25 50 15 60 12 70 11 80 10 根据上述实验，请分析并回答下列问题。 (1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中果胶的水解，产物是________。
(2)实验结果表明，在上述8组实验中，当温度为________附近时果汁量最多，此时果胶酶的活性________。
(3)为什么该实验能够通过测定过滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？_____________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (4)实验操作中，如果不经过步骤①的处理，直接将果胶酶和苹果泥混合，是否可以？请解释原因。____________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (5)果胶酶作用于一定量的某种物质(底物)，保持温度、pH在最适值，生成物量与反应时间的关系如图：在35分钟后曲线变成水平是因为________。若增加果
胶酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。
解析 (1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中果胶的水解，产物是半乳糖醛酸。(2)实验结果表明，在上述8组实验中，当温度为40 ℃附近时果汁量最多，此时果胶酶的活性最强。(3)果胶酶将果胶分解为小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力。(4)因为原先果胶酶和苹果泥的温度并不处于实验温度下，这样对实验结果会有影响，因此不能不经过步骤①的处理，直接将果胶酶和苹果泥混合。(5)在35分钟后生成量不再增加是因为底物有限。若增加果胶酶浓度，其他条件不变，反应速度加快，但是反应平衡点不变，故曲线为：
答案 (1)半乳糖醛酸 (2)40 ℃ 最强
(3)果胶酶将果胶分解为小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力
(4)不可以。因为原先果胶酶和苹果泥的温度并不处于实验温度下，这样对实验结果会有影响 (5)底物有限
3.(2019·通州中学模拟)酶是活细胞产生的有生物催化作用的有机物，请阅读以下两个材料，完成相关问题：
(一)为探究“影响酶活性的因素”，某同学设计了一个实验方案，见下表：
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