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15min后失活．根據(jù)它們的這種特性，可分別測定某種酶的催化效率．某實驗小組進行了“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”等相關實驗．
實驗材料：萌發(fā)3天的小麥種子（芽長約1cm）．
主要試劑及儀器：1mg/mL的標準麥芽糖溶液、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（注：+表示碘液變藍色，-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5min（℃）	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
恒溫水浴5min（℃）	0	20	40	60	80	100
溶液混合，振蕩后恒溫水浴5min（℃）	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，誘導淀粉酶的合成．赤霉素誘導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）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-淀粉酶的最適合溫度一定是60℃？

 

．理由是

 

．該實驗中不能選用斐林試劑檢測實驗結果的主要原因是

 

．
（4）若要進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

考點：酶活力測定的一般原理和方法,探究影響酶活性的因素

專題：

分析：閱讀題干和題表可知，本題的知識點是測定α-淀粉酶催化淀粉水解的最適溫度，梳理相關知識點，然后分析圖表，根據(jù)問題提示結合基礎知識進行回答．

解答： 解：（1）淀粉酶屬于蛋白質(zhì)，由基因控制合成．所以赤霉素誘導淀粉酶合成的主要機理是赤霉素誘導淀粉酶基因的表達．因為小麥種子中含淀粉豐富，萌發(fā)時形成大量淀粉酶，所以選用萌發(fā)的小麥種子進行酶液的提取．
（2）根據(jù)實驗步驟，步驟二的具體操作是將酶液置于70℃水浴中15min，取出后迅速冷卻．
（3）因為試管4的溫度為60℃，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，說明60℃時該酶的活性比其他實驗溫度下高，而不能說明比40℃至80℃間的其他溫度下活性高，因此不能肯定α-淀粉酶的最適合溫度一定是60℃．由于利用斐林試劑檢測時需要水浴加熱，會改變了該實驗中的自變量（溫度），影響實驗最終結果，所以不能選用斐林試劑檢測實驗結果．
（4）要進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，并將步驟一中制取的酶液置于pH為3.6、溫度為0℃下的環(huán)境中短暫時間，使α-淀粉酶失去活性．
答案：（1）赤霉素誘導淀粉酶基因的表達     小麥種子中含淀粉豐富，萌發(fā)時形成大量淀粉酶
（2）將酶液置于70℃水浴中15min，取出后迅速冷卻
（3）不一定    該實驗只能說明60℃時該酶的活性比其他實驗溫度下高，而不能說明比40℃至80℃間的其他溫度下活性高（或需進一步在40℃～80℃范圍內(nèi)設置溫度梯度，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，會改變了該實驗中的自變量（溫度），影響實驗最終結果
（4）將步驟一中制取的酶液置于pH為3.6、溫度為0℃下的環(huán)境中短暫時間，使α-淀粉酶失去活性

點評：本題考查測定α-淀粉酶催化淀粉水解的最適溫度的相關知識，意在考查學生的分析圖表的能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析的能力．