Question

某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究温度对酶活性的影响”后，想进一步探究在一个小区间内的两个温度t₁、t₂（t₁＜T_m＜t₂）条件下的酶的活性，他们进行了如下实验：取4支试管，编号A、B、C、D，向A、B两试管中各加5mL5%的淀粉溶液，向C、D两试管中各加入2mL淀粉酶溶液，将试管A、C和试管B、D分别置于温度为t₁、t₂的恒温水浴中保温10min，然后将C、D两试管中的溶液分别加到A、B两试管中，摇匀后继续在各自的恒温水浴中保温10min。请分析回答：

（1）图1中T_m为酶的______。

（2）该实验的自变量是______，实验中需控制的无关变量主要有______（写出两种即可）。

（3）利用提供的U形管（已知溶液中的淀粉及其分解产物不能通过U形管底部的半透膜）继续完成探究实验（如图2）。

实验步骤：

①从试管A、B中取______的溶液，分别倒入U形管的A、B两侧并标记液面高度；

②一段时间后观察______的变化。

（4）实验结果预测和结论：

①如果______，则温度为t₁时淀粉酶的活性强；

②如果______，则温度为t₂时淀粉酶的活性强；

③____________________________。

Answer

最适温度 温度 淀粉溶液的浓度和量、酶的量、pH值 ①等量 ②U形管的A、B两侧液面 ① A侧液面高于B侧 ②A侧液面低于B侧 ③ 如果A侧液面高度等于B侧，则温度为t2、t1时淀粉酶的活性一样强

【解析】

无关变量是对实验结果有影响，但是不是该实验要研究的量，一般无关变量要遵循等量性原则；酶的活性越高，分解淀粉产生的溶液摩尔浓度越大，U形管中液面越高。

（1）分析图示可知：图示1中Tm为酶的最适温度。

（2）实验的自变量是根据实验目的：“探究温度对酶活性的影响”来设定的，该实验的自变量是温度，实验中需控制的无关变量主要有淀粉溶液的浓度和量、酶的量、pH值等。

（3）①此渗透装置可以看出U形管的A、B两侧哪边摩尔浓度大，从试管A、B中取等量的溶液，分别倒入U形管的A、B两侧并标记液面高度②一段时间后观察U形管的A、B两侧液面的变化。

（4）实验结果预测和结论：

①如果A侧液面高于B侧，则温度为t2时淀粉酶的活性强；

②如果A侧液面低于于B侧，则温度为t2时淀粉酶的活性强；

③如果A侧液面高度等于B侧，则温度为t2、t1时淀粉酶的活性一样强。