Question

15．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，而淀粉酶耐酸、不耐熱，在70℃條件下15min后失活．根據(jù)它們的這種特性，可分別測(cè)定一種酶的催化效率．某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了“提取小麥種子中α-淀粉酶并測(cè)定α-淀粉酶催化淀粉水解的最適溫度”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)材料：萌發(fā)3天的小麥種子（芽長(zhǎng)約lcm）．
主要試劑及儀器：lmg/mL的標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)步驟：
步驟一：制備酶溶液．

步驟二：將酶液置于70℃水浴中15min下的環(huán)境中，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(hào)，按下表要求加入試劑，再觀察各試管內(nèi)的顏色變化．（注：+表示溶液變藍(lán)色，-表示溶液不變色）

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

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）選用萌發(fā)的小麥種子提取酶液的主要理由是小麥種子萌發(fā)時(shí)形成大量的淀粉酶（α-淀粉酶和β-淀粉酶）．
（2）步驟二的具體操作是將酶液置于70℃水浴中15min下的環(huán)境中．
（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℃？不一定．理由是該實(shí)驗(yàn)只能說(shuō)明60℃時(shí)該酶的活性比其他實(shí)驗(yàn)溫度下高，而不能說(shuō)明比40℃至80℃間的其他溫度下活性高（或需進(jìn)一步在40℃～80℃范圍內(nèi)設(shè)置溫度梯度，比較其他溫度與60℃時(shí)該酶的活性）．該實(shí)驗(yàn)中能否選用斐林試劑檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果？不能．理由是利用斐林試劑檢測(cè)時(shí)需要水浴加熱，會(huì)改變?cè)搶?shí)驗(yàn)中的溫度，影響實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果．
（4）若要進(jìn)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(qǐng)簡(jiǎn)要寫出制備該種酶溶液的方法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(shí)間，使α-淀粉酶失去活性）．

Answer 1

分析 小麥種子中含淀粉豐富，萌發(fā)時(shí)形成大量淀粉酶；該實(shí)驗(yàn)測(cè)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(shí)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(shí)形成大量淀粉酶．
（2）該實(shí)驗(yàn)測(cè)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．
（3）試管4中碘液不變色，說(shuō)明該溫度下的淀粉酶已經(jīng)將試管中的淀粉水解，該實(shí)驗(yàn)只能說(shuō)明60℃時(shí)該酶的活性比其他實(shí)驗(yàn)溫度下高，而不能說(shuō)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(jìn)一步在40℃～80℃范圍內(nèi)設(shè)置溫度梯度，比較其他溫度與60℃時(shí)該酶的活性；利用斐林試劑檢測(cè)時(shí)需要水浴加熱，會(huì)改變?cè)搶?shí)驗(yàn)的自變量（溫度），影響實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果．
（4）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(shí)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．
故答案為：
（1）小麥種子萌發(fā)時(shí)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15 min下的環(huán)境中  
（3）不一定 　 該實(shí)驗(yàn)只能說(shuō)明60℃時(shí)該酶的活性比其他實(shí)驗(yàn)溫度下高，而不能說(shuō)明比40℃至80℃間的其他溫度下活性高（或需進(jìn)一步在40℃～80℃范圍內(nèi)設(shè)置溫度梯度，比較其他溫度與60℃時(shí)該酶的活性） 
不能      利用斐林試劑檢測(cè)時(shí)需要水浴加熱，會(huì)改變?cè)搶?shí)驗(yàn)中的溫度，影響實(shí)驗(yàn)最終結(jié)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（短暫時(shí)間，使α-淀粉酶失去活性）

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究影響酶活性的因素的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的理解能力和實(shí)驗(yàn)探究能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題的能力．．