Question

11．回答下列以CuSO₄為實驗試劑的有關題目．
Ⅰ、實驗室中CuSO₄和NaOH可配制斐林試劑和雙縮脲試劑分別用于還原糖和蛋白質的鑒定，配制雙縮脲試劑的CuSO₄濃度為0.01g/mL；使用時CuSO₄不能過量，原因是CuSO₄過量會產生Cu（OH）₂藍色沉淀干擾實驗現象．
Ⅱ、重金屬離子會導致蛋白質分子變性，某小組進行實驗探究銅離子對唾液淀粉酶活性的影響，步驟如下．請回答：
（一）實驗步驟
①取兩支潔凈的試管，編號A、B，A管加入1% CuSO₄溶液和pH6.8緩沖液各1mL，B 加入蒸餾水和pH6.8緩沖液各1mL．
②往兩支試管各加入等量相同濃度的唾液淀粉酶溶液1mL．
③往兩支試管各加入等量相同濃度的淀粉溶液1mL．
④放入37℃恒溫水�。ɑ蜻m宜溫度下）保溫一段時間．
⑤取出試管，各加入碘液3滴，觀察顏色變化．
（二）討論與分析
（1）加入緩沖液的作用是維持反應液中pH的穩定．
（2）兩支試管最可能的實驗結果是：A管藍色；B管棕黃色．
（3）有同學提出由于CuSO₄溶液呈藍色，用上述步驟的檢測方法可能會對實驗結果產生干擾，請你提出另外的一種結果檢測方法并預估實驗結果．
①檢測方法：取出試管，各加入斐林試劑1mL，50-65℃水浴加熱2分鐘，觀察顏色變化．
②預估結果：A管：無磚紅色（或藍色）；B管：出現磚紅色沉淀．

Answer 1

分析 本題實驗的目的是探究銅離子對唾液淀粉酶活性的影響．實驗原理是：淀粉酶的化學本質是蛋白質，重金屬離子會導致蛋白質分子變性；碘液可與淀粉發生藍色反應；斐林試劑用于鑒定還原性糖，在水浴加熱的條件下能生成磚紅色沉淀．

解答 解：Ⅰ、配制雙縮脲試劑的CuSO₄濃度為0.01g/mL；使用時CuSO₄不能過量，原因是CuSO₄過量會產生Cu（OH）₂藍色沉淀干擾實驗現象．
Ⅱ（一）實驗設計要遵循對照原則，所以實驗中設置B組的目的是起對照作用；另外實驗還要遵循單一變量原則，該實驗的單一不變量是有無CuSO₄溶液，其他變量都要相同且適宜，所以“實驗步驟”中B處應為蒸餾水和pH6.8緩沖液，
（二）（1）緩沖液的作用是維持反應液中pH的穩定．
（2）銅離子會破壞唾液淀粉酶的活性，所以A組淀粉不能被分解，遇碘液變藍；B組淀粉酶將淀粉水解，遇碘液不變藍．
（3）由于CuSO₄溶液呈藍色，可能會對實驗結果產生干擾．所以可以用斐林試劑代替碘液進行鑒定，
①取出試管，各加入斐林試劑1mL，60℃恒溫水浴2分鐘，觀察顏色變化．
②銅離子會破壞唾液淀粉酶的活性，所以A組淀粉不能被分解，而淀粉為非還原糖，所有A管無磚紅色（或藍色）；B組淀粉酶將淀粉水解成還原糖，與斐林試劑反應出現磚紅色沉淀．
故答案為：
Ⅰ、0.01g/mL   CuSO₄過量會產生Cu（OH）₂藍色沉淀干擾實驗現象．
Ⅱ、（一）①蒸餾水和pH6.8緩沖液各1mL
（二）（1）維持反應液中pH的穩定
（2）藍   棕黃
（3）①取出試管，各加入斐林試劑1mL，50-65℃水浴加熱2分鐘，觀察顏色變化
②A管：無磚紅色（或藍色）   
B管：出現磚紅色沉淀

點評 本題考查與酶活性相關的探究實驗，意在考查考生能具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理；能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂．