Question

萌发的禾谷类种子中淀粉酶活性较强，主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。α-淀粉酶不耐酸、较耐热，在pH为3.6以下迅速失活，而β-淀粉酶不耐热，在70℃ 15min后失活。根据它们的这种特性，可分别测定一种酶的催化效率。请协助完成“测定小麦种子中α-淀粉酶催化效率”的实验。

实验材料：萌发3天的小麦种子(芽长约1cm)。

主要试剂及仪器：1mg/mL的标准麦芽糖溶液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、石英砂恒温水浴锅等。

实验步骤：

步骤一：制作麦芽糖标准液。取 7 支干净的具塞刻度试管，编号，按表加入试剂，再将试管置于60℃水浴中加热 2min，取出后按试管号顺序排列。

试剂	试管号
1	2	3	4	5	6	7
麦芽糖标准液(mL)	0	0.2	0.6	1.0	1.4	1.6	2.0
蒸馏水(mL)	2.0
麦芽糖含量(mg)	0	0.2	0.6	1.0	1.4	1.6	2.0
斐林试剂(mL)	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0

步骤二：制备酶液。

步骤三：将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15 min，取出后迅速冷却。

步骤四：另取四支试管，编号A、B、C、D，向A、B试管中各加5mL 5%淀粉溶液，向C、D试管中分别加入2mL已经处理的酶溶液和蒸馏水，将四支试管置于40℃的恒温水浴中保温10min ，然后将C、D试管中的溶液分别加入到A、B试管中，摇匀后继续在40℃恒温水浴中保温10min。

步骤五：_________________。

结果分析：将A试管中颜色与步骤一中获得的麦芽糖标准液进行比较，获得该试管中麦芽糖浓度，并计算出α-淀粉酶催化效率。

结果分析：(略)

分析上述步骤回答：

（1）步骤一的2～7试管中加入蒸馏水的量分别是：1.8、1.4、1.0、0.6、0.4、0（单位mL)。要控制等量的液体，是为了控制________（自、因、无关）变量，“测定小麦种子中α－淀粉酶催化效率”的实验中，自变量是___________。

（2）步骤三的实验操作目的是______________________。

（3）步骤四中A、B试管5mL 5%淀粉溶液和C、D试管中2mL已经处理的酶溶液和蒸馏水分别装在不同试管中40℃恒温水浴处理的目的________________。

（4）步骤五的实验操作是_________________。

Answer

（1）无关 α-淀粉酶

（2）使淀粉酶溶液中的β-淀粉酶失活

（3）保证底物5mL 5%淀粉与酶或水在混合时的温度是相同的

（4）分别取A、B试管中反应溶液各2mL，一段时间后，再向其中加入2mL斐林试剂，60℃水浴加热2min后，观察颜色变化

【解析】

试题分析：

（1）步骤一的2～7试管中加入不同量的蒸馏水，且为了控制实验的无关变量，须保证液体的总量相等。“测定小麦种子中α－淀粉酶催化效率”的实验中，自变量是α-淀粉酶。

（2）步骤三中将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15 min，此时淀粉酶溶液中的β-淀粉酶在高温作用下空间结构遭到破坏，酶的活性彻底丧失。

（3）由于酶具有高效性，直接混合后再设置相应温度时反应就已经发生，因而需在反应之前将酶与底物分别放置在相同的温度环境中保持一段时间。

（4）步骤五应是分别取A、B试管中反应溶液各2mL，一段时间后，再向其中加入2mL斐林试剂，60℃水浴加热2min后，观察颜色变化。

考点：本题考查酶活性的影响因素探究实验设计的知识。