2019版高考生物總復(fù)習(xí) 第三單元 細胞的能量供應(yīng)和利用 專項突破 破解有關(guān)酶實驗的三種方法.doc
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專項突破 破解有關(guān)酶實驗的三種方法 1.試劑檢測法鑒定酶的本質(zhì) (1)實驗設(shè)計思路。 從酶的化學(xué)本質(zhì)上來講,絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì),少數(shù)的酶是RNA。在高中教材中常見的一些酶,如淀粉酶、蛋白酶等,其本質(zhì)都是蛋白質(zhì),所以對酶本質(zhì)的鑒定常常是變相地考查蛋白質(zhì)的鑒定方法。因此,使用雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)的鑒定方案即可。 (2)實驗設(shè)計方案。 項目 實驗組 對照組 材料 待測酶溶液 已知蛋白液(等量) 試劑 分別加入等量的雙縮脲試劑 現(xiàn)象 是否呈現(xiàn)紫色 呈現(xiàn)紫色 結(jié)論 呈現(xiàn)紫色說明該酶化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì),否則該酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì) 2.對比法驗證酶的作用及高效性與專一性 (1)酶的催化作用實驗探究。 對照組:反應(yīng)物+清水反應(yīng)物不被分解; 實驗組:反應(yīng)物+等量的相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解。 (2)酶的專一性實驗探究:此實驗中的自變量可以是不同反應(yīng)物,也可以是不同酶溶液,因變量是反應(yīng)物是否被分解。 ①設(shè)計思路一:換反應(yīng)物不換酶。 實驗組:反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解; 對照組:另一反應(yīng)物+等量相同酶溶液反應(yīng)物不被分解。 ②設(shè)計思路二:換酶不換反應(yīng)物。 實驗組:反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解; 對照組:相同反應(yīng)物+等量另一種酶溶液反應(yīng)物不被分解。 (3)酶的高效性實驗探究。 對照組:反應(yīng)物+無機催化劑底物分解速率; 實驗組:反應(yīng)物+等量酶溶液底物分解速率。 實驗中自變量是無機催化劑和酶,因變量是底物分解速率。 3.梯度法探究酶的最適溫度或最適pH (1)實驗設(shè)計思路。 底物的分解量(或剩余量)或產(chǎn)物的生成量 (2)實驗設(shè)計程序。 [例題] 下列有關(guān)酶特性的實驗設(shè)計中,最科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊豁検? ) 選項 實驗?zāi)康? 實驗設(shè)計 A 驗證酶的催化作用具有高效性 實驗組:2 mL 3%的H2O2溶液+1 mL過氧化氫酶,保溫5 min后觀察 對照組:2 mL 3%的H2O2溶液+1 mL蒸餾水,保溫5 min后觀察 B 驗證酶的催化作用具有專一性 實驗組:2 mL 3%的可溶性淀粉溶液+1 mL新鮮唾液,保溫5 min后,碘液檢驗 對照組:2 mL 3%的蔗糖溶液+1 mL新鮮唾液,保溫5 min后,碘液檢驗 C 探究酶作用的適宜溫度 5 mL 3%的可溶性淀粉溶液+2 mL新鮮唾液+碘液,每隔5 min將溶液溫度升高10 ℃,觀察溶液顏色變化 D 驗證pH對酶的催化速率的影響 向三支試管分別加入1 mL不同pH的緩沖液,再依次加入1 mL H2O2酶溶液、2 mL H2O2溶液,用帶火星的衛(wèi)生香檢測 解析:A選項是為了證明酶的高效性,而酶的高效性是通過和無機催化劑的對比體現(xiàn)出來的,對照組應(yīng)加入FeCl3溶液;B選項中變量的設(shè)計是正確的,但用碘液只能檢測淀粉的存在,對于蔗糖溶液是否反應(yīng)無法檢測,應(yīng)用斐林試劑檢測;C選項前后溫度的變化對實驗有影響,應(yīng)設(shè)計多組裝置控制在不同溫度下進行實驗。 答案:D 1.下列與酶相關(guān)的敘述中,正確的是( ) A.探究酶的專一性時,自變量一定是酶的種類 B.探究酶的高效性時,自變量可以是酶的種類 C.探究溫度對酶活性的影響時,因變量可能不止一種 D.探究pH對酶活性的影響時,自變量不止一種 解析:酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),若驗證酶的專一性,自變量是酶的種類或底物的種類,A錯誤;酶的高效性是指與無機催化劑相比,酶的催化效率高,若驗證酶的高效性,自變量是催化劑的種類,B錯誤;探究溫度對酶活性影響時,因變量可以是單位時間內(nèi)底物的消耗量,也可以是單位時間內(nèi)產(chǎn)物的生成量,C正確;探究pH對酶活性的影響,自變量是pH不同,D錯誤。 答案:C 2.(2017廈門質(zhì)檢)為了證明酶的作用具有專一性,某同學(xué)設(shè)計了如下5組實驗,分別選擇一定的試劑進行檢測,合理的實驗方案是( ) 組別 ① ② ③ ④ ⑤ 酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶 反應(yīng)物 蛋白質(zhì) 淀粉 蛋白質(zhì) 淀粉 麥芽糖 A.①和③對比,用雙縮脲試劑檢測 B.②和④對比,用碘液檢測 C.④和⑤對比,用斐林試劑檢測 D.③和④對比,用斐林試劑檢測 解析:①和③中蛋白酶和淀粉酶均是蛋白質(zhì),不能用雙縮脲試劑檢測;蛋白酶不能催化淀粉水解,淀粉酶可以催化淀粉水解,所以②和④對比,可用碘液檢測;淀粉酶能催化淀粉水解,產(chǎn)生還原糖,淀粉酶雖不能催化麥芽糖水解,但麥芽糖為還原糖,所以④和⑤均能與斐林試劑反應(yīng),形成磚紅色沉淀;蛋白質(zhì)及其水解產(chǎn)物均不能與斐林試劑反應(yīng)。 答案:B 3.(2017泰安二模)將牛奶和姜汁混合,能使牛奶凝固。某同學(xué)用曾煮沸的姜汁重復(fù)這項實驗,牛奶在任何溫度下均不能凝固。將不同溫度的等量牛奶中混入一些新鮮姜汁,觀察結(jié)果如下表: 溫度/℃ 20 40 60 80 100 結(jié)果 15 min后仍未凝固 14 min內(nèi)全部凝固 1 min內(nèi)全部凝固 1 min內(nèi)全部凝固 15 min后仍未凝固 根據(jù)以上結(jié)果,下列表述中錯誤的是( ) A.新鮮姜汁中含有能使可溶狀態(tài)的牛奶凝固的酶 B.進一步測定最適溫度,可設(shè)置60 ℃、65 ℃、75 ℃、80 ℃四個溫度梯度 C.將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對應(yīng)溫度的牛奶混合,能夠提高實驗的準(zhǔn)確度 D.該實驗說明酶需要適宜的溫度,100 ℃時未凝固,是因為酶的活性已經(jīng)喪失 解析:新鮮姜汁能使牛奶凝固,且凝固時間受溫度影響,可能是由于新鮮姜汁中含有使牛奶凝固的酶,A正確;由表格信息可知,60 ℃、80 ℃牛奶凝固的時間較短,因此最適宜溫度應(yīng)該在40 ℃~100 ℃之間,因此如果進一步測定最適溫度,設(shè)置的溫度梯度應(yīng)該有小于60℃、大于80 ℃的溫度,B錯誤;為了保證實驗的準(zhǔn)確性,應(yīng)該將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對應(yīng)溫度的牛奶混合,C正確;該實驗說明酶需要適宜的溫度,100 ℃時未凝固,是因為酶的活性已經(jīng)喪失,D正確。 答案:B 4.(2017武漢調(diào)研)萌發(fā)的大麥種子中存在著兩種淀粉酶:α-淀粉酶和β-淀粉酶。α-淀粉酶耐熱不耐酸;β-淀粉酶耐酸不耐熱,70 ℃處理15 min即變性失活。為測定萌發(fā)種子中α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的差異,將發(fā)芽3天的大麥種子加蒸餾水研磨勻漿、離心取上清液得到淀粉酶提取液,進行如下實驗。 操作步驟 1號試管 2號試管 3號試管 ① 加淀粉酶提取液 1 mL 1 mL 1 mL ② 預(yù)處理 70 ℃恒溫水浴15 min,取出冰浴中冷卻 高溫使α-淀粉酶和β-淀粉酶失活 不處理 ③ 加緩沖液 2 mL 2 mL 2 mL ④ 預(yù)保溫 40 ℃恒溫水浴10 min ⑤ 加40 ℃預(yù)熱的淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL ⑥ 保溫 40 ℃恒溫水浴5 min ⑦ 測定 加入試劑X,50~65 ℃水浴5 min,測定磚紅色沉淀物的量 回答下列問題: (1)步驟⑦中加入的試劑X為________________。 (2)上述實驗操作步驟中,步驟②中對1號試管進行操作的目的是______________________;為達成實驗?zāi)康?,設(shè)置的1、2、3號試管中,為對照組的一組是________號試管。 (3)通過上述實驗,能大致比較萌發(fā)3天時種子的α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的大小。比較的方法是___________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 解析:(1)本實驗的目的是測定萌發(fā)種子中α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的差異,淀粉酶分解淀粉為還原糖,還原糖可以用斐林試劑進行鑒定,步驟⑦中加入的試劑X為斐林試劑。 (2)β-淀粉酶耐酸不耐熱,70 ℃處理15 min即變性失活,上述實驗操作步驟中,步驟②中對1號試管進行操作的目的是使β-淀粉酶變性失活,測定大麥種子中α-淀粉酶催化效率,為達成實驗?zāi)康?,設(shè)置的1、2、3號試管中,為對照組的一組是2號試管(2號試管α-淀粉酶和β-淀粉酶均失活,不能將淀粉分解為還原糖,2號和1號對比能測定α-淀粉酶催化效率)。 (3)通過上述實驗,可以測定各試管沉淀物的量,1、2號試管的差值代表α-淀粉酶的活性,3、1號試管的差值代表β-淀粉酶的活性,差值大的表示該酶的活性大,從而能大致比較萌發(fā)3天時種子的α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的大小。 答案:(1)斐林試劑 (2)使β-淀粉酶變性失活 2 (3)測定各試管沉淀物的量,1、2號試管的差值代表α-淀粉酶的活性,3、1號試管的差值代表β-淀粉酶的活性,差值大的表示該酶的活性大- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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