Question

萌發(fā)的禾谷類種子中淀粉酶的含量顯著增高，主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶．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．根據(jù)它們的這種特性，可分別測(cè)定某種酶的催化效率．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”等相關(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1cm）．
主要試劑及儀器：1mg/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：略．
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：+表示碘液變藍(lán)色，-表示碘液不變色）．

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	8
恒溫水浴5min（℃）	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)回答下列問題：
（1）資料表明：小麥種子發(fā)芽時(shí)，胚產(chǎn)生赤霉素，赤霉素?cái)U(kuò)散到糊粉層，誘導(dǎo)淀粉酶的合成．赤霉素誘導(dǎo)淀粉酶合成的主要機(jī)理是

 

．選用萌發(fā)的小麥種子提取酶液的主要理由是

 

．
（2）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(shí)驗(yàn)中不能選用斐林試劑檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要原因是

 

．
（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：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：酶活力測(cè)定的一般原理和方法,探究影響酶活性的因素

專題：

分析：閱讀題干和題表可知，本題的知識(shí)點(diǎn)是測(cè)定α-淀粉酶催化淀粉水解的最適溫度，梳理相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，然后分析圖表，根據(jù)問題提示結(jié)合基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行回答．

解答： 解：（1）淀粉酶屬于蛋白質(zhì)，由基因控制合成．所以赤霉素誘導(dǎo)淀粉酶合成的主要機(jī)理是赤霉素誘導(dǎo)淀粉酶基因的表達(dá)．因?yàn)樾←湻N子中含淀粉豐富，萌發(fā)時(shí)形成大量淀粉酶，所以選用萌發(fā)的小麥種子進(jìn)行酶液的提�。�
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，步驟二的具體操作是將酶液置于70℃水浴中15min，取出后迅速冷卻．
（3）因?yàn)樵嚬?的溫度為60℃，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，說明60℃時(shí)該酶的活性比其他實(shí)驗(yàn)溫度下高，而不能說明比40℃至80℃間的其他溫度下活性高，因此不能肯定α-淀粉酶的最適合溫度一定是60℃．由于利用斐林試劑檢測(cè)時(shí)需要水浴加熱，會(huì)改變了該實(shí)驗(yàn)中的自變量（溫度），影響實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果，所以不能選用斐林試劑檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
（4）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，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(shí)間，使α-淀粉酶失去活性．
答案：（1）赤霉素誘導(dǎo)淀粉酶基因的表達(dá)     小麥種子中含淀粉豐富，萌發(fā)時(shí)形成大量淀粉酶
（2）將酶液置于70℃水浴中15min，取出后迅速冷卻
（3）不一定    該實(shí)驗(yàn)只能說明60℃時(shí)該酶的活性比其他實(shí)驗(yàn)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(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)改變了該實(shí)驗(yàn)中的自變量（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)：本題考查測(cè)定α-淀粉酶催化淀粉水解的最適溫度的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的分析圖表的能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問題和解決問題的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析的能力．