Question

对下列生物学实验完善实验分析，实验思路、问题讨论。

（1）用³²P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，培养温度、离心时间等是本实验的______。实验中上清液出现放射性的原因是______

（2）研究发现，浓茶汤中的主要成分容易氧化、络合，造成茶汤褐变，形成沉淀，影响其外观和品质。单宁酶可通过催化其中物质的分解来降低浓茶汤的浑浊度。为探究单宁酶作用的最适温度，请完善以下实验思路和问题讨论。

（要求与说明：温度处理用水浴实现，具体操作不作要求；实验条件适宜；实验持续时间合适）

实验思路：

①将_____的单宁酶与浓茶汤分别装于不同的试管中，_____。

②将步骤①_____。

③_______，本操作应在白色背景板前进行。

问题讨论：

①分析单宁酶的化学本质是否为蛋白质，可以采用______试剂进行检测。

②超过一定温度后，单宁酶不能再降低浓茶汤的浑浊度，原因是______ 。

Answer

无关变量 混合培养时间过长或过短 等量且适量 将装有单宁酶的试管与装有浓茶汤的试管分别置于系列温度梯度水浴中， 保温一段时间 同温度处理下的单宁酶和浓茶汤混合，并再次分别将其置于对应系列温度梯度水浴中恒温处理适宜时间 观察并记录处理后的混合物的清澈程度 双缩脲 温度过高，使单宁酶的结构发生不可逆改变，导致单宁酶失去生物学活性

【解析】

实验设计应遵循单一变量原则和无关变量适宜且一致的原则；在噬菌体侵染实验中，自变量是标记部位，因变量为放射性出现的位置，此外能影响实验结果的因素为无关变量。

（1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，培养温度、离心时间等不是本实验的自变量，但均可影响实验结果，为无关变量；用32P标记的为噬菌体的DNA，放射性应出现在沉淀物中，若培养时间过短，噬菌体未充分侵染到大肠杆菌中，或培养时间过长，子代噬菌体释放出来，均会导致上清液出现放射性。

（2）实验为探究单宁酶作用的最适温度，实验的自变量为温度，因变量为单宁酶的活性，观测指标为浓茶汤的浑浊程度，此外酶的用量等均为无关变量，应等量且适宜。故可设置实验如下：

①将等量且适量的单宁酶（无关变量一致）与浓茶汤分别装于不同的试管中，将装有单宁酶的试管与装有浓茶汤的试管分别置于系列温度（单一变量）梯度水浴中， 保温一段时间。

②将步骤①同温度处理下的单宁酶和浓茶汤混合，并再次分别将其置于对应系列温度梯度水浴中恒温处理适宜时间。

③一段时间后，观察并记录处理后的混合物的清澈程度，为使实验现象更明显，本操作应在白色背景板前进行。

问题讨论：

①蛋白质可与双缩脲试剂反应呈蓝色，故分析单宁酶的化学本质是否为蛋白质，可用双缩脲试剂检测。

②酶的作用条件较温和，故若温度过高，使单宁酶的结构发生不可逆改变，导致单宁酶失去生物学活性，导致单宁酶不能再降低浓茶汤的浑浊度。