Question

Ⅰ．已知淀粉酶可以将逆粉水解为麦芽糖，蛋白酶可以将蛋白质水解为多肽。为了研究酶之间的相互影响，某同学设计如下实验（实验中所涉及酶的化学本质都是蛋白质），请分析回答：

加入的物质         试管号	1	2	3	4
质量分数为1%的淀粉溶液	2mL	2mL	2mL	2mL
唾液淀粉酶溶液	2mL	2mL
唾液淀粉酶溶液+胰蛋白酶溶液（等量混合）			4mL	4mL
蒸馏水	2mL	2mL
碘液	2滴		2滴
双缩脲试剂		2mL		2mL
预期颜色变化	不变蓝	紫色	②	②

说明：表中空格表示不加入液体

（1）该实验所依据的两个颜色变化原理是；a淀粉遇碘液变蓝色；b__________。

（2）实验过程中，试管1、2还要分别加入2mL的蒸馏水，这遵循__________原则。

（3）①处预期的颜色变化为________，理由是__________________；②处预期的颜色变化为__________，理由是______________________。

Ⅱ．评价奶粉营养价值高低的主要标准是看必需氨基酸的种类和含量。赖氨酸是人体必需氨基酸，缺乏则会影响体内蛋白质的合成，出现营养不良。赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢？某生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行了探究，请补充并完善他们的实验方案：

材料用具：20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。

实验原理：必需氨基酸是动物体不能合成、只能从食物中获得的氨基酸。当动物缺乏必需氨基酸时，会影响体内蛋白质合成，出现营养不良，体重增加缓慢或减轻。

实验方案：

①配食：取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸，配制成食物A；取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入_______________，每种氨基酸的含量和比例___________，配制成食物B。

②分组：将20只大鼠平均分成甲乙两组，分别______________。

③饲喂：甲组每天饲喂适量的食物A；乙组饲喂等量食物B。

④观测：_____________________________________。

实验结果预测及结论：

实验结果	实验结论
若两组大鼠体重增加量基本相同	说明赖氨酸不是大鼠体内的必需氨基酸
A___________________________	说明赖氨酸是大鼠体内的必需氨基酸

Answer

蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应 等量 蓝色 淀粉酶被蛋白酶分解，淀粉没有被水解 紫色 试管中有胰蛋白酶 除赖氨酸之外的氨基酸 与食物A相同 称量甲乙两组的大鼠体重 分别称量甲、乙两组大鼠的体重，计算体重增加量 若甲组体重增加量明显大于乙组

【解析】

1、分析实验是运用单一变量和对照性原则进行分析，因此可以将试管1和3归为一组对照实验，实验自变量为是否加蛋白酶；试管2和4可归为一组对照实验，实验自变量亦为是否加蛋白酶。实验中用了两种试剂：碘液遇淀粉变蓝，可以检测淀粉是否被淀粉酶水解；双缩脲试剂遇蛋白质产生紫色反应，检测蛋白质是否被水解。

2、验证赖氨酸是否是大鼠的必需氨基酸，可用含赖氨酸的食物和不含赖氨酸的食物分别喂养甲乙两组大鼠，一端时间后若若两组大鼠营养状况和体重基本相同，说明赖氨酸不是大鼠的必需氨基酸，若食物中缺少赖氨酸的大鼠出现营养不良、体重减轻等症状而另一组正常，说明赖氨酸是大鼠的必需氨基酸。本实验是通过实验探究赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸，实验的自变量是：食物中否含有赖氨酸；实验的因变量是：大鼠的营养状况和体重。

Ⅰ、（1）该实验运用了碘液和双缩脲试剂，淀粉遇碘液变蓝色，蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应。

（2）实验过程中，试管1、2还要分别加入2mL的蒸馏水，这遵循等量原则，保证各组的试剂量相等。

（3）④试管3中同时加入了淀粉酶和胰蛋白酶，由于淀粉酶的化学本质就是蛋白质，因此淀粉酶被蛋白酶分解，淀粉没有被水解，因此淀粉遇碘变蓝，即①处预期的颜色变化为蓝色。

②试管4中同时加入了淀粉酶和胰蛋白酶，由于淀粉酶的化学本质就是蛋白质，因此淀粉酶被蛋白酶分解，胰蛋白酶不会被分解，加入双缩脲试剂，会变成紫色。

Ⅱ、①取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸，配制成食物A（对照组）；另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加人除赖氨酸以外的19种氨基酸，其含量和比例与食物A中相同，配制成食物B。

②将20只大鼠平均分成甲乙两组，分别称量甲乙两组的大鼠体重。

③甲组每天饲喂适量的食物A；乙组每天饲喂与食物A等量的食物B。两组大鼠其他饲养条件相同。

④分别测量甲、乙两组大鼠的体重，并计算体重增加量。

实验结果及结论：若两组大鼠体重增加量基本相同，说明赖氨酸不是大鼠体内的必需氨基酸；

若甲组体重增加量明显大于乙组，说明赖氨酸是大鼠体内的必需氨基酸。