Question

1．蛋白質的空間結構遭到破壞，其生物活性就會喪失，這稱為蛋白質的變性．高溫、強堿、強酸、重金屬都會使蛋白質變性．請利用提供的材料用具設計實驗，探究乙醇能否使蛋白質變性．（提示：淀粉酶為蛋白質，它可以催化淀粉水解為還原糖）
材料用具：質量分數為3%的可溶性淀粉溶液、質量分數為2%的新鮮淀粉酶溶液、蒸餾水、斐林試劑、無水乙醇、燒杯、試管、量筒、滴管、溫度計、酒精燈．
（1）實驗假設：乙醇能（不能）使蛋白質變性
（2）實驗步驟：
①取兩支試管，各加入1mL 2%的新鮮淀粉酶溶液，編號A．B；
②向A試管中加入適量的無水乙醇，向B試管中加入等量蒸餾水；
③向兩支試管中各加入等量適量的3%的可溶性淀粉溶液，搖勻后放入適宜溫度的水浴鍋（溫水）中保溫5分鐘并取出；
④向A、B中各加入等量適量的斐林試劑，搖勻后放入50～65℃溫水中水浴加熱2min；
⑤觀察兩支試管中出現的顏色變化．
（3）實驗結果預測及結論：
①如果B試管中出現磚紅色沉淀，A試管不出現磚紅色沉淀，說明乙醇能使淀粉酶（蛋白質）變性；
②如果A、B試管中都出現磚紅色沉淀，說明乙醇不能使淀粉酶（蛋白質）變性；
（4）該實驗的對照組為B試管，實驗中屬于無關變量的有可溶性淀粉溶液的量、新鮮淀粉酶溶液的量等（至少列出2個）；
（5）某同學在實驗前，向潔凈的試管中加入2mL實驗材料中的淀粉溶液和1mL斐林試劑，混勻后在50～65℃溫水的大燒杯中加熱2min，觀察現象，然后才開始實驗．你認為該同學這樣做的目的是檢測淀粉溶液是否變質（或：是否含有還原糖），以消除原有還原糖對實驗結果的影響．

Answer 1

分析 1、變量：實驗過程中可以變化的因素稱為變量，包括自變量、因變量和無關變量；自變量是想研究且可人為改變的變量稱為自變量；因變量是隨著自變量的變化而變化的變量稱為因變量； 無關變量是在實驗中，除了自變量外，實驗過程中存在一些可變因素，能對實驗結果造成影響，這些變量稱為無關變量．2、生物實驗中的實驗組和對照組：實驗組是對自然狀態的實驗對象施加或減除了某一自變量的組，對照組是對自然狀態的實驗對象未施加或減除了某一自變量的組．
3、淀粉酶能催化淀粉水解形成麥芽糖，麥芽糖是還原糖，可以與斐林試劑反應呈現磚紅色．
4、閱讀題干可知，該實驗是探究乙醇能否使蛋白質變性的實驗，實驗的目的是探究乙醇能否使蛋白質變性，探究性實驗的一般思路是觀察和分析問題，根據問題做出假設，設計實驗過程，實施實驗過程，分析實驗結果并獲取結論，實驗過程應該遵循單一變量原則和對照原則．

解答 解：（1）本實驗是探究乙醇能否使蛋白質變性的實驗，此實驗的假設是：乙醇能（不能）使蛋白質變性．
（2）實驗步驟：該實驗的自變量是淀粉酶溶液中是否加入乙醇，按照實驗設計的對照原則和單一變量原則，實驗步驟的設計如下：
①取兩支試管，各加入1mL的新鮮淀粉酶溶液，編號A、B；
②向A試管中加入適量的無水乙醇，向B試管中加入等量蒸餾水（搖勻）；
③向兩支試管中各加入等量適量的3%的可溶性淀粉溶液，搖勻后放入適宜溫度的水浴鍋（溫水）中保溫5分鐘并取出；
④向A、B中各加入等量適量的斐林試劑，搖勻后放入50～65℃溫水中水浴加熱2min；
⑤察試管中的顏色變化．
（3）該實驗是究乙醇能否使蛋白質變性的實驗，其中的A試管中加入了適量的無水乙醇、為實驗組，B試管中未加無水乙醇、為對照組，本實驗中的可溶性淀粉溶液的量、新鮮淀粉酶溶液的量等均為無關變量．
（4）預測實驗結果及得出結論：
①如果乙醇能使淀粉酶（蛋白質）變性，A試管中的淀粉能被水解為還原性糖（麥芽糖）而B試管中的不能，B試管中會出現磚紅色沉淀，A試管不出現磚紅色沉淀；
②如果乙醇不能使淀粉酶（蛋白質）變性，則A試管和B試管中的淀粉均能被水解為還原性糖（麥芽糖），A、B試管中都出現磚紅色沉淀；
（5）某同學在實驗前，向潔凈的試管中加入2mL實驗材料中的淀粉溶液和1mL斐林試劑，混勻后在50～65℃溫水的大燒杯中加熱2min，觀察現象，然后才開始實驗．該同學這樣做的目的是檢測淀粉溶液是否變質（或：是否含有還原糖），以消除原有還原糖對實驗結果的影響．
故答案為：
（1）乙醇能（不能）使蛋白質變性
（2）②等量蒸餾水   ③向兩支試管中各加入等量適量的3%的可溶性淀粉溶液，搖勻后放入適宜溫度的水浴鍋（溫水）中保溫5分鐘并取出  ④向A、B中各加入等量適量的斐林試劑，搖勻后放入50～65℃溫水中水浴加熱2min
（3）①B試管中出現磚紅色沉淀，A試管不出現    ②A、B試管中都出現磚紅色沉淀
（4）可溶性淀粉溶液的量、新鮮淀粉酶溶液的量
（5）檢測淀粉溶液是否變質（或：是否含有還原糖），以消除原有還原糖對實驗結果的影響

點評 本題結合蛋白質變性的原因，考查實驗設計的知識，考生明確探究性實驗的一般思路和方法，會根據實驗設計的原則進行實驗設計是解題的關鍵．