Question

萌發(fā)的小麥種子中α-淀粉酶和β-淀粉酶的含量顯著增高．α-淀粉酶不耐酸、較耐熱，在pH為3.6、0℃下可迅速失活，而β-淀粉酶耐酸、不耐熱，在70℃條件下15min后失活．某實驗小組進行了“提取小麥種子中α-淀粉酶并測定α-淀粉酶催化淀粉水解的最適溫度”的相關實驗．
實驗材料：萌發(fā)3天的小麥種子（芽長約1cm）．
主要試劑及儀器：1mg/mL的標準麥芽糖溶液、5%的可溶性淀粉溶液、碘液、蒸餾水、石英砂、恒溫水浴鍋等．
實驗步驟：
步驟一：制備酶溶液．

步驟二：

 

，取出后冷卻．
步驟三：取6支干凈的、體積相同并具刻度的試管依次編號，按下表要求加入試劑，再觀察各試管內(nèi)的顏色變化．（注：+表示碘液變藍色，-表示碘液不變色）

試管編號	1	2	3	4	5	6
5%的可溶性淀粉溶液（mL）	8	8	8	8	8	8
恒溫水浴5 min（℃）	0	20	40	60	80	100
α-淀粉酶保持活性而β-淀粉酶失去活性的溶液（mL）	1	1	1	1	1	1
恒溫水浴5 min（℃）	0	20	40	60	80	100
溶液混合，振蕩后恒溫水浴5 min（℃）	0	20	40	60	80	100
加入碘液，振蕩后觀察顏色變化	+++	++	+	-	++	+++

請回答下列問題：
（1）選用萌發(fā)的小麥種子提取酶液的主要理由是

 

．
（2）步驟二的具體操作是

 

．
（3）加入碘液，振蕩后觀察顏色變化，發(fā)現(xiàn)試管4中碘液不變色，能否據(jù)此推斷α-淀粉酶的最適合溫度一定是60℃？

 

．理由是

 

．該實驗中能否選用斐林試劑檢測實驗結果？

 

．理由是

 

．
（4）若要進一步研究小麥種子中β-淀粉酶的最適溫度，則需獲得β-淀粉酶保持活性而α-淀粉酶失活的酶溶液．請簡要寫出制備該種酶溶液的方法

 

．
（5）資料表明：小麥種子發(fā)芽時，胚產(chǎn)生的赤霉素誘導淀粉酶的合成．其主要機理是

 

．
（6）下列是有關酶的實驗，敘述正確的是

 

A．斯帕蘭札尼將肉塊放入金屬籠內(nèi)，然后讓鷹吞下去，一段時間后，籠內(nèi)肉塊消失了，這個實驗說明了胃具有物理性消化的作用
B．在“比較過氧化氫酶和F_e³⁺催化效率”實驗中，可先用滴管滴加氯化鐵溶液后，再用此滴管滴加肝臟研磨液，不影響實驗結果
C．在“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”實驗中，可通過檢測是否有還原性糖產(chǎn)生來說明酶的作用具有專一性
D．在“溫度對酶活性的影響”實驗中，關鍵步驟是先將淀粉液在不同溫度條件下保溫5分鐘，然后分別向其中加入等量的淀粉酶液
（7）如圖表示在不同條件下，酶催化反應的速率（或生成物）變化，有關敘述不正確的是

 

A．圖①虛線表示酶量增加一倍時，底物濃度和反應速度關系
B．圖②虛線表示增加酶濃度，其他條件不變時，生成物量變化的示意圖曲線
C．若圖②中的實線表示Fe³⁺的催化效率，則虛線可表示過氧化氫酶的催化效率
D．圖③不能表示在反應開始后的一段時間內(nèi)反應速率與時間的關系．

Answer 1

考點：探究影響酶活性的因素

專題：

分析：小麥種子中含淀粉豐富，萌發(fā)時形成大量淀粉酶；該實驗測定α-淀粉酶催化淀粉水解的最適溫度，因此要使取得的酶液中的β-淀粉酶失去活性，而根據(jù)α-淀粉酶較耐熱，β-淀粉酶不耐熱的特性，在70℃條件下將獲得的酶液處理15 min，可使酶液中的β-淀粉酶失活；根據(jù)α-淀粉酶不耐酸，在pH為3.6、0℃下可迅速失活，而β-淀粉酶耐酸的特性，只需將步驟一中制取的酶液置于pH為3.6，溫度為0℃的環(huán)境中短暫時間，使α-淀粉酶失去活性，即可得到β-淀粉酶保持活性而α-淀粉酶失活的酶溶液．

解答： 解：（1）小麥種子中含淀粉豐富，萌發(fā)時形成大量淀粉酶（α-淀粉酶和β-淀粉酶），故選用萌發(fā)的小麥種子提取酶液．
（2）該實驗測定α-淀粉酶催化淀粉水解的最適溫度，因此要使取得的酶液中的β-淀粉酶失去活性，而根據(jù)α-淀粉酶較耐熱，β-淀粉酶不耐熱的特性，在70℃條件下將獲得的酶液處理15min，可使酶液中的β-淀粉酶失活．
（3）試管4中碘液不變色，說明該溫度下的淀粉酶已經(jīng)將試管中的淀粉水解，該實驗只能說明60℃時該酶的活性比其他實驗溫度下高，而不能說明α-淀粉酶的最適溫度是60℃；如果要想知道該淀粉酶的最適溫度，還需進一步在40℃～80℃范圍內(nèi)設置溫度梯度，比較其他溫度與60℃時該酶的活性；利用斐林試劑檢測時需要水浴加熱，會改變該實驗的自變量（溫度），影響實驗最終結果．
（4）要進一步研究小麥種子中β-淀粉酶的最適溫度，則需獲得β-淀粉酶保持活性而α-淀粉酶失活的酶溶液，并將步驟一中制取的酶液置于pH為3.6、溫度為0℃下的環(huán)境中短暫時間，使α-淀粉酶失去活性．
（5）淀粉酶屬于蛋白質，由基因控制合成．所以赤霉素誘導淀粉酶合成的主要機理是赤霉素誘導淀粉酶基因的表達（或轉錄和翻譯）．
（6）A．斯帕蘭札尼將肉塊放入金屬籠內(nèi)，然后讓鷹吞下去，一段時間后，籠內(nèi)肉塊消失了，這個實驗說明了胃具有化學性消化的作用，A錯誤；B．在“比較過氧化氫酶和F_e³⁺催化效率”實驗中，可先用滴管滴加氯化鐵溶液后，再用此滴管滴加肝臟研磨液，會影響實驗結果，B錯誤；C．在“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”實驗中，可通過檢測是否有還原性糖產(chǎn)生來說明酶的作用具有專一性，C正確；D．在“溫度對酶活性的影響”實驗中，關鍵步驟是先將淀粉液和酶溶液在不同溫度條件下保溫5分鐘，然后將對應的溫度保溫下的酶溶液和淀粉溶液混合，D錯誤．故選：C．
（7）A、酶能加快化學反應速率，所以酶量增加一倍時，酶促反應速率也加快，所以圖①虛線可表示酶量增加一倍時，底物濃度和反應速度關系，A正確；B、增加酶濃度就會加快反應速率，在其他條件不變時，生成物量能盡快達到最大值，B正確；C、過氧化氫酶的催化效率比Fe³⁺的催化效率高，因此生成物量能盡快達到最大值，C正確；D、胃蛋白酶的適宜PH是2.0左右，在pH=10情況下，胃蛋白酶已經(jīng)失活，不能催化化學反應，D錯誤．故選：D．
故答案為：
（1）小麥種子萌發(fā)時形成大量的淀粉酶（α-淀粉酶和β-淀粉酶）
（2）將酶液置于70℃水浴中保溫15 min以上
（3）不一定 　 該實驗只能說明60℃時該酶的活性比其他實驗溫度下高，而不能說明比40℃至80℃間的其他溫度下活性高（或需進一步在40℃～80℃范圍內(nèi)設置溫度梯度，比較其他溫度與60℃時該酶的活性）
不能     利用斐林試劑檢測時需要水浴加熱，會改變該實驗中的溫度，影響實驗最終結果
（4）將步驟一中制取的酶液置于pH為3.6、溫度為0℃下的環(huán)境中一段時間，使α-淀粉酶失去活性
（5）赤霉素誘導淀粉酶基因的表達（或轉錄和翻譯）
（6）C
（7）D

點評：本題考查測定α-淀粉酶催化淀粉水解的最適溫度的相關知識，意在考查學生的分析圖表的能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析的能力．