步步高大二轮专题复习与增分策略通用生物热点题型建模模型与酶相关的实验分析与设计含解析

1、模型3与酶相关的实验分析与设计1.探究酶的化学本质2.验证酶的专一性(1)设计思路：酶相同，底物不同(或底物相同，酶不同)。(2)设计方案示例(3)结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性。3.验证酶的高效性(1)设计思路：将用酶催化的反应与用无机催化剂催化的反应进行对照，即酶的催化效率比无机催化剂高。(2)设计方案示例4.探究酶的最适温度或最适pH(1)实验设计思路 底物的分解速率或存在量(2)操作步骤易错警示(1)不能用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响，因为加热本身也能使过氧化氢分解加快。(2)必须在达到预设的温度条件后，再让反应物与酶接触，避免在未达到预设的温度时反

2、应物与酶接触发生反应，影响实验结果。(3)在探究温度对淀粉酶活性影响的实验时，最好不用斐林试剂来检测淀粉是否在淀粉酶的催化下水解生成麦芽糖等还原糖，因为加入斐林试剂后需要水浴加热才能出现砖红色沉淀，这样原处于低温条件下的淀粉酶的活性会慢慢恢复，催化淀粉水解产生还原糖，导致形成错觉，从而得出错误的结论。(4)用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时，若是用淀粉酶作用于淀粉、蔗糖两种底物，则应用斐林试剂作为检测试剂，不能选用碘液作为检测试剂，因为碘液无法检测蔗糖是否发生了水解。1.下列有关酶的实验设计思路，正确的是()A.利用过氧化氢和过氧化氢酶研究温度对酶活性的影响B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验

3、证酶的专一性C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响答案C解析因为过氧化氢不稳定，在高温下会自行分解成水和氧气，从而不能正确表现温度对酶活性的影响；利用淀粉、蔗糖、淀粉酶验证酶的专一性，只能用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性，不能用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解；胃蛋白酶的最适pH为1.5，验证pH对酶活性的影响应设置在最适pH左右。2.下列有关实验设计的叙述，错误的是()A.实验材料的数量、温度和时间都可能是实验的变量B.各种实验中都必

4、须设置空白对照组，确保单一变量C.数据测量应力求精确，因而需要多次测量求平均值D.探究实验设计中，实验结果不一定与提出的假设一致答案B解析实验材料的数量、温度和时间都可能是实验的变量，A正确；各种实验中要确保单一变量，但不一定都要设置空白对照组，有些是自身前后对照，如植物细胞质壁分离及复原实验等，B错误；数据测量应力求精确，因而需要多次测量求平均值，C正确；实验的结果与假设出现矛盾，可能是假设不正确，也可能是实验过程中的某一环节出了问题，因此探究实验设计中，实验结果不一定与提出的假设一致，D正确。3.下列有关酶的实验，叙述正确的是()A.斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内，然后让鹰吞下去，一段时间后

5、，笼内肉块消失了，这个实验说明了胃具有物理性消化的作用B.在“比较过氧化氢酶和Fe3催化效率”实验中，可先用滴管滴加氯化铁溶液后，再用此滴管滴加肝脏研磨液，不影响实验结果C.在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，可通过检测是否有还原糖产生来说明酶的作用具有专一性D.在“温度对酶活性的影响”实验中，关键步骤是先将淀粉液在不同温度条件下保温5分钟，然后分别向其中加入等量的淀粉酶液答案C解析A项实验说明了胃具有化学性消化的作用，故A错误；B项实验混用滴管会影响实验结果，故B错误；C项实验可通过检测是否有还原糖产生来证明酶的作用具有专一性，故C正确；D项实验的关键步骤是先将淀粉液和酶溶液在不同温度

6、条件下保温5分钟，然后将相应温度下的酶溶液和淀粉液混合，故D错误。4.在研究不同金属离子对某水解酶活性的影响时，得到如表结果。下列分析不正确的是()金属离子(mmol/L)对照组Mn2Co2Mg2相对活性(%)1001237974A.Mn2降低了反应过程所必需的活化能B.Co2或Mg2可能导致酶结构的改变使其活性降低C.不同离子对酶的活性有提高或降低作用D.该水解酶的用量是实验的无关变量答案A解析实验的自变量是不同的金属离子，其他包括该水解酶的用量等均为无关变量；实验结果表明不同离子对酶的活性有提高或降低作用；与对照组对比分析，其中Co2或Mg2对酶的活性有降低作用；Mn2对酶的活性有提高作用

7、，而不是Mn2直接降低了反应过程所需要的活化能。5.研究人员从一种野生植物的贮藏根中提取出一种化学物质，有人认为这是一种能催化葡萄糖分解的酶，有人认为是一种能催化蔗糖分解的酶。请回答以下问题：(1)写出鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种方法：第一种鉴定方法：_。第二种鉴定方法：_。(2)为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶，研究人员设计了如图所示的实验过程，请预测可能的实验结果。水浴加热后，如果_，说明该物质是能催化蔗糖分解的酶；如果_，则说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶。(3)若以上实验完成后，已经确定其为催化葡萄糖分解的酶，且化学本质是蛋白质，现需要确定其催化作用的最适温度，设计实验的基本思路是先确定_，再参照上图中甲试管的处理方法进行预实验。实验结束后，再在其中砖红色沉淀最少的两支试管所对应的温度区间内，设置_，重复进行实验。答案(1)用双缩脲试剂用蛋白酶处理(2)两支试管均出现砖红色沉淀两支试管均不出现砖红色沉淀(3)系列温度梯度差值较小的系列温度梯度解析(1)蛋白质与双缩脲试剂发生作用，会产生紫色反应；不溶于水的蛋白质在蛋白酶的催化下可以水解为溶于水的多肽、氨基酸。(2)葡萄糖是还原糖而蔗糖是非还原糖，但蔗糖分解的产物为还原糖，若两支试管都出现砖红色沉淀，则该物质是能催化蔗糖分解的