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15 min后失活。根據(jù)它們的這種特性，可分別測定一種酶的催化效率。某實驗小組進(jìn)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”等相關(guān)實驗。

實驗材料：萌發(fā)3天的小麥種子(芽長約1 cm)。

主要試劑及儀器：1 mg/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。

實驗步驟：

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，按下表要求加入試劑，再觀察各試管內(nèi)的顏色變化(＋表示碘液變藍(lán)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
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)資料表明：小麥種子發(fā)芽時，胚產(chǎn)生赤霉素，赤霉素擴散到糊粉層，誘導(dǎo)淀粉酶的合成。赤霉素誘導(dǎo)淀粉酶合成的主要機理是__________________________。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－淀粉酶的最適溫度一定是60℃？________。理由是_____________________________________

________________________________________________________________________。

該實驗中不能選用斐林試劑檢測實驗結(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。請簡要寫出制備該種酶溶液的方法：______________________

________________________________________________________________________。

Answer 1

解析：(1)赤霉素誘導(dǎo)淀粉酶基因的表達(dá)，從而誘導(dǎo)淀粉酶的合成。小麥種子中含淀粉豐富，萌發(fā)時形成大量淀粉酶。(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(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(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。

答案：(1)赤霉素誘導(dǎo)淀粉酶基因的表達(dá)　小麥種子(含淀粉豐富)，萌發(fā)時形成大量淀粉酶　(2)將酶液置于70℃水浴中15 min，取出后迅速冷卻　(3)不能　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℃(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(jié)果　(4)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