新人教生物学一轮复习素养加强课：1 对酶相关实验的基本思想和方法的迁移应用（含答案）
文档属性
| 名称 | 新人教生物学一轮复习素养加强课：1 对酶相关实验的基本思想和方法的迁移应用（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 378.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-23 21:50:46 | ||
图片预览
文档简介
新人教生物学一轮复习素养加强课
1 对酶相关实验的基本思想和方法的迁移应用
提升点1 酶相关实验设计中的“酶解法”
1．实验设计中可用酶催化底物分解，根据酶处理后的变化，来证明酶的作用或底物的成分。
2．鉴定酶本质的“酶解法”模型
“酶解法”——从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。酶必须保持正常的空间结构才能发挥催化作用，因此，可以分别利用蛋白酶和RNA酶处理某酶，再观察其功能是否受影响来确定该酶的本质。设计方案如图。
1．(2022·华中师大一附中模拟)某兴趣小组在生物实验室中发现一酶试剂，由于标签受损，无法确定该酶的具体种类，已知其可能是淀粉酶或蔗糖酶。为判断该酶的具体种类和作用条件，该小组成员给出了以下建议，其中不合理的是( )
A．取部分酶和少量淀粉溶液混合，一定时间后，滴加碘液检测
B．取部分酶和少量蔗糖溶液混合，一定时间后，利用斐林试剂检测
C．若已确定该酶是淀粉酶，可使用斐林试剂作检测试剂探究温度对酶活性的影响
D．若已确定该酶是蔗糖酶，可利用蔗糖来研究pH对酶活性的影响
C [取部分酶和少量淀粉溶液混合，若该酶为淀粉酶，则淀粉被水解，一定时间后，滴加碘液后溶液不变蓝色；若该酶为蔗糖酶，则淀粉不被水解，一定时间后，滴加碘液后溶液变蓝色，A合理。取部分酶和少量蔗糖溶液混合，若该酶为蔗糖酶，则蔗糖被水解，利用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀；若该酶为淀粉酶，则不出现砖红色沉淀，B合理。使用斐林试剂检测时需要水浴加热，因此在探究温度对酶活性的影响时不能使用斐林试剂作检测试剂，C不合理。可用蔗糖作为底物来探究pH对蔗糖酶活性的影响，D合理。]
2．某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] 实验设置甲组和乙组，两组实验分别用蛋白酶和RNA酶处理X酶，然后与糖原混合，检测两组实验中X酶有无活性。检测X酶是否有活性可用斐林试剂与产物反应是否产生了颜色变化来完成。
[答案] 实验思路：甲组：将X酶用蛋白酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖产生。乙组：将X酶用RNA酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖产生。预期结果及结论：①若甲组有还原糖生成，乙组没有还原糖生成，则说明X酶的化学本质是RNA；②若甲组没有还原糖生成，乙组有还原糖生成，则说明X酶的化学本质是蛋白质
提升点2 酶实验设计中的“对比法”
1．对比法验证酶的高效性
(1)设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。
(2)设计方案
项目 实验组 对照组
材料 等量的同一种底物
试剂 与底物相对应的酶溶液(如生物材料研磨液) 等量的无机催化剂
现象 反应速率很快，或反应用时短 反应速率缓慢，或反应用时长
结论 酶具有高效性
2．对比法验证酶的专一性
(1)设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
(2)设计方案
项目 方案一 方案二
实验组 对照组 实验组 对照组
材料 同种底物(等量) 与酶相对应的底物 另外一种底物
试剂 与底物相对应的酶 另外一种酶 同一种酶(等量)
现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应
结论 酶具有专一性
1．下表是过氧化氢分解实验的过程和结果，下列分析错误的是( )
试管 a b c d
3%过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
处理措施 不作任何处理 置于90 ℃水浴杯中 加2滴3.5%的FeCl3 加2滴20%的新鲜肝脏研磨液
实验结果 － ＋ ＋＋ ＋＋＋＋
注：“－”表示无气泡产生；“＋”的数量表示气泡产生的多少。
A．a和d对照说明酶具有高效性
B．c和d是对比实验，自变量是催化剂的种类
C．a、c对照说明FeCl3具有催化作用
D．a、c、d对照可以说明酶的催化具有高效性
A [a和d对照，只能说明酶能催化化学反应的进行，要证明酶具有高效性，需要将有酶和有无机催化剂参与的反应进行比较，即a、c、d对照能说明酶的催化具有高效性；c和d都是实验组，二者形成对比，自变量是催化剂的种类；a和c对照说明无机催化剂能促进化学反应的进行，即具有催化作用。]
2．(2023·辽宁名校联考)据表分析，下列说法正确的是( )
组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
质量分数为3%的淀粉溶液(mL) 2 2 2 2 2 2
质量分数为2%的蔗糖酶溶液(mL) — 1 — 1 — 1
质量分数为2%的α 淀粉酶溶液(mL) 1 — 1 — 1 —
反应温度(℃) 0 0 60 60 100 100
碘液 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴
注：表中“—”表示没有添加。
A．淀粉溶液的用量是无关变量
B．①②两组实验可用于验证酶的专一性
C．②④⑥三组实验可说明温度能影响酶活性
D．设计上述实验的目的是验证酶的专一性
A [根据表格数据可知，该实验的自变量是酶的种类和温度，所以淀粉溶液的用量是无关变量，A正确；①②两组实验的温度不是适宜温度，此温度下酶不能正常发挥作用，所以不能用于验证酶的专一性，B错误；蔗糖酶不能催化淀粉水解，故②④⑥不能说明温度能影响酶活性，C错误；该实验的目的是探究温度对酶活性的影响以及验证酶的专一性，D错误。]
(教师用书独具)
(2022·湖北黄冈高三调研)下表表示探究“酶的特性和影响因素”的实验设计，下列相关叙述错误的是( )
试管编号 加入的试剂
1号 2 mL H2O2溶液、2滴蒸馏水
2号 2 mL H2O2溶液、2滴FeCl3溶液
3号 2 mL H2O2溶液、2滴新鲜肝脏研磨液
4号 2 mL H2O2溶液、2滴新鲜肝脏研磨液、质量分数为5%的盐酸
5号 2 mL H2O2溶液、2滴新鲜肝脏研磨液、质量分数为5%的氢氧化钠
A．若要验证酶具有催化作用，应设置1号与3号试管对比
B．若要验证酶具有高效性，应设置2号与3号试管对比
C．若要研究pH对酶活性的影响，应设置4号与5号试管对比
D．各试管反应时设置的温度应该一致
C [1和3试管自变量为是否加入酶，实验结果可以验证酶的催化作用，A正确；2和3试管是加入催化剂的种类不同，一个是无机催化剂，一个是酶，可以验证酶的高效性，B正确；3号试管做对照，4和5分别调节酸性和碱性状态，才能探究pH对酶活性的影响，C错误；温度是这些实验的无关变量，因此在各试管要保持相同且适宜，D正确。]
提升点3 探究酶最适温度或pH中的“梯度法”
1．探究酶的最适温度
(1)设计思路
在一定范围内，设计一系列温度梯度实验，其他条件相同且适宜，可得出最适温度的大致范围，再在此范围内减小梯度，进一步进行实验，直至得出最适温度。
(2)设计方案
2．探究酶的最适pH
(1)设计思路
在一定范围内，设计一系列pH梯度实验，其他条件相同且适宜，可得出最适pH的大致范围，再在此范围内缩小梯度，进一步进行实验，直至得出最适pH。
(2)设计方案
1．(2021·湖北选择性考试模拟)甲同学从某哺乳动物的胃液中分离到了一种酶。为探讨该酶的最适pH，设计了如下实验方案，其中最合理的是( )
方案 pH范围 温度 酶活性测定 最适pH
A 1～6 25 ℃ 每间隔一个pH梯度进行酶活性测定 以pH对酶活性作图，酶活性最高时对应的pH为最适pH
B 1～14 25 ℃
C 1～6 37 ℃
D 1～14 37 ℃
C [哺乳动物的胃中存在胃酸，pH都是呈酸性，故选取的pH范围应该是1～6。哺乳动物的体温一般为40 ℃上下和人类的体温差不多，作为本实验无关变量中的温度应选择较适宜的温度37 ℃，综上所述，C合理，A、B、D不合理。]
2．(2022·江苏百校联考)小张查阅资料得知，α 淀粉酶的最适温度是55 ℃。下表是他为此进行的验证实验，但因各组结果相同而不能达到实验目的。以下改进措施中可行的是( )
试管 实验温度 3%淀粉溶液 1%α 淀粉酶溶液 1 min后碘液检测
1 50 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
2 55 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
3 60 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
A．将实验温度改为0 ℃、55 ℃、100 ℃
B．将淀粉溶液体积改为4 mL
C．将α 淀粉酶溶液浓度改为2%
D．将碘液改为斐林试剂
B [验证α 淀粉酶的最适温度是55 ℃，如果将实验温度设置为0 ℃、55 ℃、100 ℃，因为温度梯度过大，实验结果不能说明酶的最适温度就是55 ℃，A错误；分析实验结果可知，三组实验反应一段时间后，滴加碘液都不变蓝色，说明淀粉都完全水解，因此可以通过增加淀粉溶液的浓度、减小酶的浓度或用量、缩短反应时间进行改进，B正确；若将α 淀粉酶溶液浓度改为2%，淀粉会在更短时间内完全水解，滴加碘液都不变蓝色，C错误；斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，会破坏设置的温度条件，D错误。]
(教师用书独具)
(2022·安徽合肥质检)甘薯富含淀粉，但吃起来较甜，为探究其原因，某兴趣小组以甘薯块茎为材料，在不同温度、其他条件相同的情况下处理30 min后，测定还原糖含量，结果见下表：
处理温 度(℃) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
甘薯还 原糖含 量(mg/g) 22.1 23.3 25.8 37.6 40.58 47.4 54.7 68.9 45.3 28.6
根据上述实验结果，可初步推测下列叙述正确的是( )
A．还原糖的产生是酶作用的结果，且酶具有最适温度
B．加热为淀粉提供了活化能，促进了淀粉的水解
C．0 ℃时酶无活性，甘薯还原糖是细胞中原有的储存量
D．分解淀粉的酶具有专一性，其作用条件较温和
A [甘薯中的淀粉不是还原糖，实验检测出的还原糖推测是甘薯含淀粉酶，能催化淀粉水解为还原糖；表格中随着温度的升高，还原糖的含量先增加后减少，说明酶的催化具有最适温度，A正确。加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能，该实验中淀粉的水解推测是酶催化的结果，温度影响酶的活性从而影响淀粉的水解，B错误。表格中，0 ℃时还原糖含量是淀粉水解的结果，不是细胞中原有的储存量，说明此时酶有活性，C错误。该实验的自变量是温度，不能说明酶的专一性，D错误。]
7 / 7
1 对酶相关实验的基本思想和方法的迁移应用
提升点1 酶相关实验设计中的“酶解法”
1．实验设计中可用酶催化底物分解，根据酶处理后的变化，来证明酶的作用或底物的成分。
2．鉴定酶本质的“酶解法”模型
“酶解法”——从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。酶必须保持正常的空间结构才能发挥催化作用，因此，可以分别利用蛋白酶和RNA酶处理某酶，再观察其功能是否受影响来确定该酶的本质。设计方案如图。
1．(2022·华中师大一附中模拟)某兴趣小组在生物实验室中发现一酶试剂，由于标签受损，无法确定该酶的具体种类，已知其可能是淀粉酶或蔗糖酶。为判断该酶的具体种类和作用条件，该小组成员给出了以下建议，其中不合理的是( )
A．取部分酶和少量淀粉溶液混合，一定时间后，滴加碘液检测
B．取部分酶和少量蔗糖溶液混合，一定时间后，利用斐林试剂检测
C．若已确定该酶是淀粉酶，可使用斐林试剂作检测试剂探究温度对酶活性的影响
D．若已确定该酶是蔗糖酶，可利用蔗糖来研究pH对酶活性的影响
C [取部分酶和少量淀粉溶液混合，若该酶为淀粉酶，则淀粉被水解，一定时间后，滴加碘液后溶液不变蓝色；若该酶为蔗糖酶，则淀粉不被水解，一定时间后，滴加碘液后溶液变蓝色，A合理。取部分酶和少量蔗糖溶液混合，若该酶为蔗糖酶，则蔗糖被水解，利用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀；若该酶为淀粉酶，则不出现砖红色沉淀，B合理。使用斐林试剂检测时需要水浴加热，因此在探究温度对酶活性的影响时不能使用斐林试剂作检测试剂，C不合理。可用蔗糖作为底物来探究pH对蔗糖酶活性的影响，D合理。]
2．某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] 实验设置甲组和乙组，两组实验分别用蛋白酶和RNA酶处理X酶，然后与糖原混合，检测两组实验中X酶有无活性。检测X酶是否有活性可用斐林试剂与产物反应是否产生了颜色变化来完成。
[答案] 实验思路：甲组：将X酶用蛋白酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖产生。乙组：将X酶用RNA酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖产生。预期结果及结论：①若甲组有还原糖生成，乙组没有还原糖生成，则说明X酶的化学本质是RNA；②若甲组没有还原糖生成，乙组有还原糖生成，则说明X酶的化学本质是蛋白质
提升点2 酶实验设计中的“对比法”
1．对比法验证酶的高效性
(1)设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。
(2)设计方案
项目 实验组 对照组
材料 等量的同一种底物
试剂 与底物相对应的酶溶液(如生物材料研磨液) 等量的无机催化剂
现象 反应速率很快，或反应用时短 反应速率缓慢，或反应用时长
结论 酶具有高效性
2．对比法验证酶的专一性
(1)设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
(2)设计方案
项目 方案一 方案二
实验组 对照组 实验组 对照组
材料 同种底物(等量) 与酶相对应的底物 另外一种底物
试剂 与底物相对应的酶 另外一种酶 同一种酶(等量)
现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应
结论 酶具有专一性
1．下表是过氧化氢分解实验的过程和结果，下列分析错误的是( )
试管 a b c d
3%过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
处理措施 不作任何处理 置于90 ℃水浴杯中 加2滴3.5%的FeCl3 加2滴20%的新鲜肝脏研磨液
实验结果 － ＋ ＋＋ ＋＋＋＋
注：“－”表示无气泡产生；“＋”的数量表示气泡产生的多少。
A．a和d对照说明酶具有高效性
B．c和d是对比实验，自变量是催化剂的种类
C．a、c对照说明FeCl3具有催化作用
D．a、c、d对照可以说明酶的催化具有高效性
A [a和d对照，只能说明酶能催化化学反应的进行，要证明酶具有高效性，需要将有酶和有无机催化剂参与的反应进行比较，即a、c、d对照能说明酶的催化具有高效性；c和d都是实验组，二者形成对比，自变量是催化剂的种类；a和c对照说明无机催化剂能促进化学反应的进行，即具有催化作用。]
2．(2023·辽宁名校联考)据表分析，下列说法正确的是( )
组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
质量分数为3%的淀粉溶液(mL) 2 2 2 2 2 2
质量分数为2%的蔗糖酶溶液(mL) — 1 — 1 — 1
质量分数为2%的α 淀粉酶溶液(mL) 1 — 1 — 1 —
反应温度(℃) 0 0 60 60 100 100
碘液 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴
注：表中“—”表示没有添加。
A．淀粉溶液的用量是无关变量
B．①②两组实验可用于验证酶的专一性
C．②④⑥三组实验可说明温度能影响酶活性
D．设计上述实验的目的是验证酶的专一性
A [根据表格数据可知，该实验的自变量是酶的种类和温度，所以淀粉溶液的用量是无关变量，A正确；①②两组实验的温度不是适宜温度，此温度下酶不能正常发挥作用，所以不能用于验证酶的专一性，B错误；蔗糖酶不能催化淀粉水解，故②④⑥不能说明温度能影响酶活性，C错误；该实验的目的是探究温度对酶活性的影响以及验证酶的专一性，D错误。]
(教师用书独具)
(2022·湖北黄冈高三调研)下表表示探究“酶的特性和影响因素”的实验设计，下列相关叙述错误的是( )
试管编号 加入的试剂
1号 2 mL H2O2溶液、2滴蒸馏水
2号 2 mL H2O2溶液、2滴FeCl3溶液
3号 2 mL H2O2溶液、2滴新鲜肝脏研磨液
4号 2 mL H2O2溶液、2滴新鲜肝脏研磨液、质量分数为5%的盐酸
5号 2 mL H2O2溶液、2滴新鲜肝脏研磨液、质量分数为5%的氢氧化钠
A．若要验证酶具有催化作用，应设置1号与3号试管对比
B．若要验证酶具有高效性，应设置2号与3号试管对比
C．若要研究pH对酶活性的影响，应设置4号与5号试管对比
D．各试管反应时设置的温度应该一致
C [1和3试管自变量为是否加入酶，实验结果可以验证酶的催化作用，A正确；2和3试管是加入催化剂的种类不同，一个是无机催化剂，一个是酶，可以验证酶的高效性，B正确；3号试管做对照，4和5分别调节酸性和碱性状态，才能探究pH对酶活性的影响，C错误；温度是这些实验的无关变量，因此在各试管要保持相同且适宜，D正确。]
提升点3 探究酶最适温度或pH中的“梯度法”
1．探究酶的最适温度
(1)设计思路
在一定范围内，设计一系列温度梯度实验，其他条件相同且适宜，可得出最适温度的大致范围，再在此范围内减小梯度，进一步进行实验，直至得出最适温度。
(2)设计方案
2．探究酶的最适pH
(1)设计思路
在一定范围内，设计一系列pH梯度实验，其他条件相同且适宜，可得出最适pH的大致范围，再在此范围内缩小梯度，进一步进行实验，直至得出最适pH。
(2)设计方案
1．(2021·湖北选择性考试模拟)甲同学从某哺乳动物的胃液中分离到了一种酶。为探讨该酶的最适pH，设计了如下实验方案，其中最合理的是( )
方案 pH范围 温度 酶活性测定 最适pH
A 1～6 25 ℃ 每间隔一个pH梯度进行酶活性测定 以pH对酶活性作图，酶活性最高时对应的pH为最适pH
B 1～14 25 ℃
C 1～6 37 ℃
D 1～14 37 ℃
C [哺乳动物的胃中存在胃酸，pH都是呈酸性，故选取的pH范围应该是1～6。哺乳动物的体温一般为40 ℃上下和人类的体温差不多，作为本实验无关变量中的温度应选择较适宜的温度37 ℃，综上所述，C合理，A、B、D不合理。]
2．(2022·江苏百校联考)小张查阅资料得知，α 淀粉酶的最适温度是55 ℃。下表是他为此进行的验证实验，但因各组结果相同而不能达到实验目的。以下改进措施中可行的是( )
试管 实验温度 3%淀粉溶液 1%α 淀粉酶溶液 1 min后碘液检测
1 50 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
2 55 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
3 60 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
A．将实验温度改为0 ℃、55 ℃、100 ℃
B．将淀粉溶液体积改为4 mL
C．将α 淀粉酶溶液浓度改为2%
D．将碘液改为斐林试剂
B [验证α 淀粉酶的最适温度是55 ℃，如果将实验温度设置为0 ℃、55 ℃、100 ℃，因为温度梯度过大，实验结果不能说明酶的最适温度就是55 ℃，A错误；分析实验结果可知，三组实验反应一段时间后，滴加碘液都不变蓝色，说明淀粉都完全水解，因此可以通过增加淀粉溶液的浓度、减小酶的浓度或用量、缩短反应时间进行改进，B正确；若将α 淀粉酶溶液浓度改为2%，淀粉会在更短时间内完全水解，滴加碘液都不变蓝色，C错误；斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，会破坏设置的温度条件，D错误。]
(教师用书独具)
(2022·安徽合肥质检)甘薯富含淀粉，但吃起来较甜，为探究其原因，某兴趣小组以甘薯块茎为材料，在不同温度、其他条件相同的情况下处理30 min后，测定还原糖含量，结果见下表：
处理温 度(℃) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
甘薯还 原糖含 量(mg/g) 22.1 23.3 25.8 37.6 40.58 47.4 54.7 68.9 45.3 28.6
根据上述实验结果，可初步推测下列叙述正确的是( )
A．还原糖的产生是酶作用的结果，且酶具有最适温度
B．加热为淀粉提供了活化能，促进了淀粉的水解
C．0 ℃时酶无活性，甘薯还原糖是细胞中原有的储存量
D．分解淀粉的酶具有专一性，其作用条件较温和
A [甘薯中的淀粉不是还原糖，实验检测出的还原糖推测是甘薯含淀粉酶，能催化淀粉水解为还原糖；表格中随着温度的升高，还原糖的含量先增加后减少，说明酶的催化具有最适温度，A正确。加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能，该实验中淀粉的水解推测是酶催化的结果，温度影响酶的活性从而影响淀粉的水解，B错误。表格中，0 ℃时还原糖含量是淀粉水解的结果，不是细胞中原有的储存量，说明此时酶有活性，C错误。该实验的自变量是温度，不能说明酶的专一性，D错误。]
7 / 7
同课章节目录