Question

（八）荔枝果皮中存在多酚氧化酶，能夠氧化果皮中的一些無色物質而形成褐色物質，這是引起采后荔枝果皮褐變的原因之一．研究發現溫度、氧和機械損傷以及微生物等因素都會影響果蔬的保鮮效果．某同學設計了下列實驗，旨在探究溫度和無氧條件對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響．（假定優質荔枝果皮褐變面積的百分率應低于15%）
[實驗一]：探究無氧條件對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響
實驗假設：無氧條件下，多酚氧化酶無活性，無法催化褐變反應．
供選材料：剛采摘下來的新鮮荔枝、2%次氯酸鈉溶液、CO₂氣體、氧氣、保鮮袋等．
供選儀器：恒溫箱、充氣裝置．
實驗方案：①預處理：將剛采收回來的新鮮荔枝去柄，用2%次氯酸鈉溶液浸果、晾干．
②施加實驗條件實施實驗．
（1）若上述實驗假設成立，請完成下表．

	實驗施加條件	實驗結果（有無褐變）
實驗組		無
對照組	保鮮袋內充入足量的空氣

實驗結果：在完全無氧條件下，多酚氧化酶無法催化上述的褐變反應過程，果實無褐變．
（2）既然無氧條件下荔枝果皮不會發生褐變，你認為可否在此條件下貯藏荔枝？

 

．為什么？

 

[實驗二]：探究溫度對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響．
供選材料：剛采摘下來的新鮮荔枝、2%次氯酸鈉溶液、保鮮袋、標簽、記錄紙、筆等．
供選儀器：恒溫箱．
（3）如圖是該同學通過對實驗結果的統計獲得的折線圖．請以此圖為依據補充完善下列實驗方案：
實驗方案：
①預處理：將剛采收回來的新鮮荔枝去柄，用2%次氯酸鈉溶液浸果、晾干．
②確定測量指標．
③選擇實驗材料、分組并施加實驗變量．設計實驗變量梯度；選材分組：

 

；裝入保鮮袋并作好標簽后，分別放入相應溫度的恒溫箱中；
④經過5天后，取出荔枝果實，測定并記錄褐變面積．
⑤實驗結果：每組發生褐變荔枝的面積（%）（假定每組荔枝表皮總面積為100）．
組一1：褐變面積2.8；組一2：褐變面積3.2；
組二1：褐變面積8.1；組二2：褐變面積8.3；
組三1：褐變面積10.3組三2：褐變面積13.7；
組四1：褐變面積27.2；組四2：褐變面積23.8；
組五1：褐變面積68.7；組五2：褐變面積72.3；
組六1：褐變面積98；組六2：褐變面積95；
（4）針對實驗方案對上述數據進行統計處理，用合適的表格表達．

 

（5）結論：綜合以上二個實驗的結果可見，無氧條件、溫度對荔枝果皮內多酚氧化酶活性都有影響．根據對以如圖表數據的分析可知對荔枝具有較好保鮮效果所需的溫度范圍是

 

．如果要探究荔枝保鮮效果的最佳環境條件，你認為對上述實驗需要進一步完善并可探究的課題是

 

．

Answer 1

考點：探究影響酶活性的因素

專題：

分析：實驗設計要遵循對照原則和單一變量原則．實驗一的目的是探究無氧條件對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響，因此單一變量是否有氧氣存在，因變量是有無褐變．實驗二的探究溫度對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響，因此單一變量是溫度，因變量是褐變面積．

解答： 解：（1）實驗一的目的是探究無氧條件對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響．實驗設計要遵循對照原則和單一變量原則，該實驗的單一變量是否有氧氣存在，因變量是有無褐變．所以補充實驗如下：

	實驗施加條件	實驗結果（有無褐變）
實驗組	保鮮袋內充入足量的CO2（二氧化碳）
對照組		有

（2）在完全無氧條件下，果實的有氧呼吸停止，但無氧呼吸明顯加強，造成酒精的大量積累，從而對細胞造成毒害，引起果實腐爛，所以不可以在此條件下貯藏荔枝．
（3）實驗中要控制單一變量，所以實驗材料選擇和分組要體現一致，因此選擇同一品種、大小，和成熟度一致且無機械損傷的新鮮荔枝果實，將其分組，每組數量必須相等，另根據溫度設置可得一共分為6組．
（4）根據實驗后荔枝果皮褐變面積百分率，設計統計表如下：
（組別，溫度梯度（組別與溫度梯度對應），褐變面積百分率%）

組別	溫度（℃）	褐變面積百分率%
一	5	3.0
二	10	8.2
三	15	12.0
四	20	25.5
五	25	70.5
六	30	96.5

（5）根據對以如圖表數據的分析，5～15℃褐變面積較小，而20～30℃褐變面積較大，由此可知對荔枝具有較好保鮮效果所需的溫度范圍是5～15℃．要探究荔枝保鮮效果的最佳環境條件，可進一步探究探究機械損傷（微生物、氧氣濃度）對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響．
故答案：（1）

	實驗施加條件	實驗結果（有無褐變）
實驗組	保鮮袋內充入足量的CO2（二氧化碳）
對照組		有

（2）不可以．在完全無氧條件下，無氧呼吸加強，酒精大量積累，從而對細胞造成毒害．
（3）③選擇同一品種、大小和成熟度一致的上述預處理過的鮮荔枝果實若干均分成六組
（4）荔枝果皮褐變面積百分率統計表
（組別，溫度梯度（組別與溫度梯度對應），褐變面積百分率%）

組別	溫度（℃）	褐變面積百分率%
一	5	3.0
二	10	8.2
三	15	12.0
四	20	25.5
五	25	70.5
六	30	96.5

（5）5～15℃探究機械損傷（微生物、氧氣濃度）對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響

點評：該題為限制性實驗設計題目，實驗目的是探究溫度對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響．題目已給出部分的實驗設計步驟，要求考生按照題干思路補充完整實驗設計，因此考生必須圍繞實驗目的和步驟提示，準確判斷與填寫．本題意在考查考生的實驗設計能力和分析能力．