Question

4．萌發的小麥種子中淀粉酶活性較強，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以下迅速失活，而β-淀粉酶不耐熱，在70℃條件下15min后失活．
實驗材料：萌發3天的小麥種子（芽長約1cm）．
主要試劑及儀器：麥芽糖標準液、5%淀粉溶液、本尼迪特試劑、蒸餾水、恒溫水浴鍋等．
實驗步驟：
步驟一：制作麥芽糖梯度液．取7支干凈的具刻度試管，編號，按表加入試劑，再將試管置于60℃水浴中加熱2min，取出后按試管號順序排列．

試劑	試管號
	1	2	3	4	5	6	7
麥芽糖標準液（mL）	0	0，2	0，6	1，0	1，4	1，6	2，0
蒸餾水（mL）	2，0	1，8	1，4	1，0	X	Y	Z
斐林試劑（mL）	2，0	2，0	2，0	2，0	2，0	2，0	2，0

步驟二：萌發3天的小麥種子制備淀粉酶溶液．
步驟三：將裝有淀粉酶溶液的試管置于70℃水浴中15min，取出后迅速冷卻．
步驟四：另取四支試管，編號A、B、C、D，向A、B試管中各加5mL 5%淀粉溶液，向C、D試管中分別加入2mL已經處理的酶溶液（忽略其中含有的少量麥芽糖）和蒸餾水，將四支試管置于40℃恒溫水浴中保溫10min，然后將C、D試管中的溶液分別加入到A、B試管中，搖勻后繼續在40℃恒溫水浴中保溫10min．
步驟五：取A、B試管中反應溶液各2mL分別加入E、F試管，然后向E、F試管分別加入2mL斐林試劑，再置于60℃水浴中加熱，2min后觀察顏色變化．
結果分析：將E試管中顏色與步驟一中獲得的麥芽糖標準液進行比較，獲得該試管中麥芽糖濃度，并計算出α-淀粉酶催化效率．
請分析回答：
（1）本實驗的目的是測定小麥種子中α_-淀粉酶的催化效率．
（2）步驟一的5～7試管中加入蒸餾水的量（X\Y\Z）分別是0.6、0.4、0 （單位mL）；
（3）補全步驟三：將裝有淀粉酶溶液的試管置于70℃水浴中15min，取出后迅速冷卻．．這一步的目的是滅活β-淀粉酶．
（4）實驗中B試管所起的具體作用是檢測實驗使用的淀粉溶液中是否存在還原糖（作為對照）．
（5）A、C試管先在40℃恒溫水浴中各自保溫10min，再混合后繼續在40℃水浴中保溫，這樣做的目的是確保酶和底物在實驗設定的溫度下反應，提高實驗的準確性．
控制溫度在本實驗中屬于控制無關變量 （“自變量”、“應變量”、“無關變量”）．
（6）由實驗可推知，小麥α-淀粉酶的最適溫度為40℃左右．
（4）請補全步驟五的做法2mL本尼迪特試劑，60℃水浴中加熱．

Answer 1

分析 分析表格：實驗設計要遵循單一變量原則，1～4號中溶液總量為4ml，為了保證各試管中試劑量相等，表中X應為0.6ml、Y應為0.4ml、Z應為0ml．實驗的步驟三中，將裝有淀粉酶溶液的試管置于70℃水浴中15min，這樣β-淀粉酶已經失活，但α-淀粉酶較耐熱，仍具有生物活性，所以本實驗的目的是測定小麥種子中α-淀粉酶催化效率．

解答 解：（1）β-淀粉酶不耐熱，在70℃條件下15min后失活，而本實驗的步驟三中，將裝有淀粉酶溶液的試管置于70℃水浴中15min，這樣β-淀粉酶已經失活，但α-淀粉酶較耐熱，仍具有生物活性，所以本實驗的目的是測定小麥種子中α-淀粉酶催化效率．
（2）實驗設計要遵循對照原則和單一變量原則，所以各個試管中液體的總量要相等，則步驟一的5～7試管中加入蒸餾水的量（X、Y、Z）分別是0.6mL、0.4mL、0mL．
（3）β-淀粉酶不耐熱，在70℃條件下15min后失活，而本實驗的步驟三中，將裝有淀粉酶溶液的試管置于70℃水浴中15min，這樣做的目的是使β-淀粉酶已經失活．
（4）斐林試劑能與還原糖溶液產生磚紅色沉淀，所以實驗中B試管所起的具體作用是檢測使用的淀粉液中是否有還原糖．
（5）A、C試管先在40℃恒溫水浴中各自保溫10min，再混合后繼續在40℃水浴中保溫，這樣可以確保酶和底物在實驗設定的溫度下反應，提高實驗的準確性，控制溫度在本實驗中屬于控制無關變量．
（6）由實驗可推知，小麥α-淀粉酶的最適溫度為40℃左右
（7）根據圖表可知，向E、F試管分別加入的是2 mL斐林試劑，并在60℃水浴條件下加熱2 min．
故答案為：
（1）小麥種子中α_-淀粉酶的催化效率   
（2）0.6、0.4、0
（3）70     滅活β-淀粉酶 （4）檢測實驗使用的淀粉溶液中是否存在還原糖 （作為對照）  
（5）確保酶和底物在實驗設定的溫度下反應，提高實驗的準確性  無關變量
（6）40℃
（7）2 mL本尼迪特試劑    60℃水浴中加熱

點評 本題考查酶活性的有關知識，意在考查考生能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷并得出正確的結論的能力；具備對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理的能力．