2020屆高考生物專項練習(xí)酶的相關(guān)試驗設(shè)計方案

素能提升課1酶的相關(guān)實驗設(shè)計方案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)的酶是出人。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。⑵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.酶解法鑒定酶的本質(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。其必須保持正常的結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮催化作用，因此可以分別利用蛋白酶和RNA酶處理某酶，再觀察其功能是否受影響來確定該酶的本質(zhì)。⑵實驗設(shè)計方案：項目實驗組1實驗組2材料待測酶溶液待測酶溶液

試劑蛋白酶RNA酶試劑蛋白酶RNA酶檢測通過一定的方法檢測待測1酶溶液的作用（1）驗證酶的高效性。①設(shè)計思路：通過將不同類型催化劑（主要是酶與無機(jī)催化劑）催化底物的反應(yīng)速率進(jìn)行比較，得出結(jié)論。②設(shè)計方案：材料等量的同一種底物試劑與底物相對應(yīng)的酶溶液等量的無機(jī)催化劑現(xiàn)象反應(yīng)速度很快，或反應(yīng)用時短反應(yīng)速度緩慢，或反應(yīng)用時長結(jié)論酶具有高效性（2）驗證酶的專一性。①設(shè)計思路：常見的方案有兩種，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通過觀察酶促反應(yīng)能否進(jìn)行得出結(jié)論。②設(shè)計方案：項目方案一方案二材料同種底物（等量）與酶相對應(yīng)的底物另外一種底物試劑與底物相對應(yīng)的酶另外一種酶同一種酶（等量）現(xiàn)象發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)

結(jié)論酶具有專一性4.梯度法探究影響酶活性的因素（溫度和pH）①設(shè)計思路：設(shè)計實驗時需設(shè)置一系列不同溫度（或pH）的實驗組進(jìn)行相互對照，最后根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。相同時間內(nèi)，酶促反應(yīng)中生成物量最多的一組或底物剩余量最少的一組對應(yīng)的溫度（或pH）最接近最適溫度（或pH）。相鄰組間的差值（即梯度值）越小，測定的最適溫度（或pH）就越精確。②設(shè)計方案：組別編號12n實驗材料等量的同種底物和酶溫度（或pH）tI（或a1）12（或4）…t（或a）衡量指標(biāo)相同時間內(nèi)，各組酶促反應(yīng)中生成物量的多少，或底物剩余量的多少實驗結(jié)論生成物量最多的一組，或底物剩余量最溫度（或pH）最接近最適溫度（或pH）殳少的一組對應(yīng)的［例1］下列有關(guān)酶特性的實驗設(shè)計中，最科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊豁検牵ǎ┻x項實驗?zāi)康膶嶒炘O(shè)計A驗證酶的催化作用具有高效性實驗組：2mL3%的H2O2溶液+1mL過氧化氫酶，保溫5min后觀察對照組：2mL3%的H2O2溶液+1mL蒸餾水，保溫5min后觀察B驗證酶的催化實驗組：2mL3%的可溶性淀粉溶液+1作用具有專一性mL新鮮唾液，保溫5min后，碘液檢驗對照組：2mL3%的蔗糖溶液+1mL新鮮唾液，保溫5min后，碘液檢驗C探究酶作用的適宜溫度5mL3%的可溶性淀粉溶液+2mL新鮮唾液+碘液，每隔5min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1mL不同pH的緩沖液，再依次加入1mLH2O2酶溶液、2mLHO溶液，用帶火星的衛(wèi)生香檢測2 2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(jī)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(jìn)行實驗。答案：D［例2］某科研小組經(jīng)研究得知X酶存在于人的肝細(xì)胞中，能將糖原分解為還原糖。酶必須保持正常的結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮催化作用，請利用這一原理設(shè)計實驗,探究X酶的化學(xué)本質(zhì)究竟是蛋白質(zhì)還是RNA。簡要寫出實驗思路，并預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論（要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組）。解析：據(jù)題干可知，X酶的功能是X酶能將糖原分解為還原糖。聯(lián)想到蛋白酶可以改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)從而使其失去功能。RNA酶可以催化RNA發(fā)生水解而失去功能。若X酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，

被蛋白酶處理后，則不能將糖原分解為還原糖。若X酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA，被RNA酶處理后，則不能將糖原分解為還原糖。答案：(1)實驗思路：甲組：將X酶用蛋白酶處理，再與糖原溶液混合，在適宜條件下保持一段時間后，檢測是否有還原糖的產(chǎn)生。乙組：將X酶用RNA酶處理，再與糖原溶液混合，在適宜條件下保持一段時間后，檢測是否有還原糖的產(chǎn)生。(2)預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：①若甲組有還原糖生成，乙組沒有還原糖生成，則說明X酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA；②若甲組沒有還原糖生成，乙組有還原糖生成，則說明X酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。E1提升訓(xùn)練1.(2019?臨沂模擬)下列有關(guān)酶特性的實驗設(shè)計思路，正確的是()A.用淀粉酶和淀粉、蔗糖驗證酶的專一性時，選用碘液作為檢測試劑B.用過氧化氫和新鮮的豬肝研磨液、氯化鐵溶液來驗證酶的高效性C,以過氧化氫為底物，探究溫度對過氧化氫酶活性的影響D,探究胃蛋白酶的最適pH時，將其加入蛋清中再加入緩沖液解析：用淀粉酶和淀粉、蔗糖驗證酶的專一性時，不宜選用碘液作為檢測試劑，為碘液不能與蔗糖產(chǎn)生顯色反應(yīng)，應(yīng)用斐林試劑檢作為檢測試劑，為碘液不能與蔗糖產(chǎn)生顯色反應(yīng)，應(yīng)用斐林試劑檢測，A項錯誤；不能以過氧化氫為底物，探究溫度對過氧化氫酶活性的影響，因為過氧化氫在加熱時分解加快，自變量控制不準(zhǔn)確，C項錯誤；探究胃蛋白酶的最適pH時，將其加入蛋清中再加入緩沖液,

酶與底物一旦混合，反應(yīng)就開始了，應(yīng)先加緩沖液再加入蛋清浦項錯誤。答案：B2.（2019?長沙模擬）某同學(xué)進(jìn)行了下列有關(guān)酶的實驗：甲組：淀粉溶液+新鮮唾液一加入斐林試劑一出現(xiàn)磚紅色沉淀乙組:蔗糖溶液+新鮮唾液一加入斐林試劑一不出現(xiàn)磚紅色沉淀丙組：蔗糖溶液+蔗糖酶溶液一加入斐林試劑f?下列敘述正確的是（）A.丙組的實驗結(jié)果是“不出現(xiàn)磚紅色沉淀”B,三組實驗都應(yīng)始終在37℃條件下進(jìn)行C.該同學(xué)的實驗?zāi)康氖球炞C酶的專一性D.可用碘液代替斐林試劑進(jìn)行檢測解析：丙組的實驗結(jié)果應(yīng)是“出現(xiàn)磚紅色沉淀”，A項錯誤；三組實驗加入斐林試劑后應(yīng)水浴加熱，B項錯誤；甲組和乙組對照，乙組和丙組對照驗證了酶的專一性，C項正確；碘液只能檢測淀粉不能檢測蔗糖，此不能用碘液代替斐林試劑進(jìn)行檢測，檢測蔗糖，此不能用碘液代替斐林試劑進(jìn)行檢測，D項錯誤。答案：C（2019?邢臺檢測）為了驗證狗的胰腺分泌液中含有蛋白酶，某生物興趣小組設(shè)計了如下圖所示的甲乙兩實驗。在37℃水浴中保溫一段時間后，1、2燒杯中不加任何試劑，3、4燒杯中加雙縮脲試劑。下列實驗組能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>

A.甲組C,兩組都能B,A.甲組C,兩組都能B,乙組D,兩組都不能解析：1、2燒杯中不加任何試劑，但可以根據(jù)蛋白塊的變化判斷狗的胰腺分泌液中含有蛋白酶。由于胰蛋白酶也是蛋白質(zhì)，3、4燒杯中加雙縮脲試劑后，都顯示紫色，不能達(dá)到實驗?zāi)康?。答案：A(2019-菏澤模擬)下面列出的為有關(guān)酶的驗證和探究實驗的材料，實驗用具充足。請回答有關(guān)問題。供選(以下未說明的百分濃度均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度，各溶液均新配制)：2%淀粉酶溶液、3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液、20%肝臟研磨液、5%HCl、5%NaOH,熱水、蒸餾水、冰塊、碘液、斐林試劑。(1)研究淀粉酶的專一性，選用的反應(yīng)物最好是,一般不選擇上述材料中的碘液來捕獲實驗結(jié)果,原因是(2)要驗證pH對酶活性的影響,為避免酸堿對反應(yīng)物本身水解的影響，選用的反應(yīng)物最好是。(3)要驗證溫度對酶活性的影響，建議選用 為催化底物，捕獲實驗結(jié)果的方法是。不選用斐林試劑做指示劑的原因是 解析：本題考查探究酶的特性的實驗，解題的關(guān)鍵是要了解實驗的原理和材料的選擇研究淀粉酶的專一性，選用的反應(yīng)物最好是淀粉溶液和蔗糖溶液為蔗糖與碘液無顏色反應(yīng)，無法證明蔗糖是否被淀粉酶分解此不選擇碘液來捕獲實驗結(jié)果，用斐林試劑來檢測是溶液和蔗糖溶液為蔗糖與碘液無顏色反應(yīng)，無法證明蔗糖是否被淀粉酶分解此不選擇碘液來捕獲實驗結(jié)果，用斐林試劑來檢測是否有產(chǎn)物的生成。要驗證pH對酶活性的影響，選用的反應(yīng)物最好是過氧化氫溶液，以避免酸堿對反應(yīng)物本身水解的影響。要驗證溫度對酶活性的影響，選用淀粉溶液為催化底物，加入碘液觀察溶液是否變藍(lán)或藍(lán)色褪去的程度，不選用斐林試劑做指示劑的原因是：斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實驗需嚴(yán)格控制溫度。答案：（1）淀粉溶液和蔗糖溶液蔗糖與碘液無顏色反應(yīng)，使用碘液無法證明蔗糖是否被淀粉酶分解（2）過氧化氫溶液（3）淀粉溶液加入碘液觀察藍(lán)色褪去的程度斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實驗需嚴(yán)格控制溫度（2019?天津模擬）酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類有機(jī)物，在細(xì)胞代謝中發(fā)揮重要的作用。請回答與酶有關(guān)的問題：（1）真核細(xì)胞內(nèi)酶的合成場所有，細(xì)胞內(nèi)酶的合成（填“能”或“不能”）影響生物的性狀。（2）酶的特性可通過實驗進(jìn)行驗證?，F(xiàn)有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%淀粉溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%蔗糖溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%麥芽糖溶液、蔗糖酶溶液、清水；半透膜（只允許水分子通過）；長頸漏斗、燒杯、底部中央可放置半透膜的U型管各一個。請根據(jù)滲透作用的原理、選用一套裝置設(shè)計實驗，實驗現(xiàn)象能支持酶的催化作用具有專一性，要體

現(xiàn)等量原則等實驗設(shè)計的基本原則。請寫出最合理的實驗思路及實驗預(yù)期。解析：（2）實驗給的是蔗糖酶，要求根據(jù)滲透作用的原理，選用滲透裝置驗證酶的專一性,此，應(yīng)選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶滲透裝置驗證酶的專一性,此，應(yīng)選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的麥芽糖溶液因為蔗糖和麥芽糖都是二糖，分子量相同，實驗開始時U型管兩側(cè)的物質(zhì)的量的濃度相等，液面平齊，蔗糖酶能分解蔗糖，不能分解麥芽糖刀型管兩側(cè)加入蔗糖酶后,蔗糖酶催化蔗糖分解，不能催化麥芽糖分解，U型管兩側(cè)物質(zhì)的量發(fā)生變化。蔗糖溶液一側(cè)物質(zhì)的量濃度增大，液面上升。答案：（1）細(xì)胞核、核糖體能（2）實驗思路：在底部中央放置半透膜的U型管兩側(cè)分別加入等量的蔗糖溶液和麥芽糖溶液，再在兩側(cè)各加入等量的蔗糖酶溶液，適宜溫度下一段時間后，觀察兩側(cè)液面的變化。實驗預(yù)期：蔗糖溶液一側(cè)液面明顯升高，則支持酶的催化作用具有專一性。（或：麥芽糖溶液一側(cè)液面明顯降低，則支持酶的催化作用具有專一性。）6.（2019-武漢調(diào)研）萌發(fā)的大麥種子中存在著兩種淀粉酶：a淀粉酶和P淀粉酶。a淀粉酶耐熱不耐酸；P淀粉酶耐酸不耐熱，70℃處理15min即變性失活。為測定萌發(fā)種子中a淀粉酶和0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(jìn)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1mL1mL1mL②預(yù)處理70℃恒溫水浴15min，取出冰浴中冷卻高溫使a淀粉酶和P淀粉酶失活不處理③加緩沖液2mL2mL2mL④預(yù)保溫40℃恒溫水浴10min⑤加40℃預(yù)熱的淀粉溶液2mL2mL2mL⑥保溫40℃恒溫水浴5min⑦測定加入試劑X,50?65℃水浴5面必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。⑵上述實驗操作步驟中，步驟②中對1號試管進(jìn)行操作的目的是；為達(dá)成實驗?zāi)康模O(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a淀粉酶和P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a淀粉酶和p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(jìn)行鑒定，步驟⑦中加入的試劑X為斐林試劑。（2）B淀粉酶耐酸不耐熱,70℃處理15min即變性失活，上述實驗操作步驟中，步驟②中對1號試管進(jìn)行操作的目的是使p淀粉酶變性失活，測定大麥種子中a淀粉酶催化效率，為達(dá)成實驗?zāi)康模O(shè)置的1、2、