1、 酶相关实验设计中的“酶解法”(2017全国卷29题改编)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分成RNA病毒和DNA病毒两种类型。现发现一种病毒能导致老鼠死亡，研究者要确定该病毒的类型。请用含这种病毒的组织提取液、DNA酶溶液和RNA酶溶液以及一批活老鼠作实验材料，设计实验确定这种新病毒的类型。简要写出：实验思路：预测实验结果及结论。(要求：实验包括可相互印证的甲、乙两个组)审题指导(1)根据题干信息可知：该病毒能导致老鼠死亡；该病毒的遗传物质是DNA或RNA。(2)题目信息中给了DNA酶溶液和RNA酶溶液，因此要确定该病毒是DNA病毒，不是RNA病毒，应采用“酶解法”用两种酶分别处理该病毒，然后
2、检测病毒的活性。解析将老鼠分为两组，两组老鼠体内分别注入DNA酶溶液和RNA酶溶液处理的含病毒的组织液，观察老鼠的生活情况。答案实验思路：先将活老鼠随机分成A、B两组；将含该种病毒的生物提取液平均分成两份，分别装入甲、乙两支试管中，向甲试管中加入一定量的DNA酶溶液， 向乙试管中加入一定量的RNA酶溶液；处理相同的一段时间后，将甲试管中的溶液注入A组活老鼠体内，将乙试管中的溶液注入B组活老鼠体内。观察老鼠的生存情况。实验结果与结论：若A组老鼠死亡，而B组老鼠存活，则说明该病毒是RNA病毒；若A组老鼠存活，而B组老鼠死亡，则说明该病毒是DNA病毒。1鉴定酶本质的“酶解法”模型“酶解法”从酶的化学
3、本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。其必须保持正常的空间结构才能发挥催化作用，因此可以分别利用蛋白酶和RNA酶处理某酶，再观察其功能是否受影响来确定该酶的本质。设计如图方案。2实验设计中可用酶催化底物分解，根据酶处理后的变化或底物的变化，来证明底物的成分或酶的作用。1(2019邢台高三质检)为了验证狗的胰腺分泌液中含有蛋白酶，某生物兴趣小组设计了如图所示的甲乙两组实验。在37 水浴中保温一段时间后，1、2烧杯中不加任何试剂，3、4烧杯中加双缩脲试剂。下列实验组能达到实验目的的是()A甲组B乙组C两组都能D两组都不能A1、2烧杯中不加任何试剂，但可以根据蛋白块的变化判断狗的胰腺分
4、泌液中含有蛋白酶。由于胰蛋白酶也是蛋白质，3、4烧杯中加双缩脲试剂后，都显示紫色，不能达到实验目的。2某校研究性学习小组从芍药中提取出一种酶，为探究该酶催化分解的底物是葡萄糖还是蔗糖，该研究性学习小组的同学们设计并做了如图所示的实验。下列相关叙述正确的是() 甲 乙 甲 乙 甲 乙A与无机催化剂不同的是，该酶能通过降低活化能来提高化学反应速率B图中的斐林试剂是用0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液配制的C若两支试管均出现砖红色沉淀，则说明该酶催化的底物是蔗糖D若该酶催化的底物是葡萄糖，则只有一支试管会出现砖红色沉淀C无机催化剂与酶都能通过降低活化能来提高化学反应速
5、率，与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，A项错误；斐林试剂是用0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液配制的，B项错误；葡萄糖属于还原糖，蔗糖不属于还原糖，若两支试管均出现砖红色沉淀，则说明该酶催化的底物是蔗糖，若两支试管均不出现砖红色沉淀，则说明该酶催化的底物是葡萄糖，C项正确、D项错误。3某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。解析实验设置甲组和乙
6、组，两组实验分别用蛋白酶和RNA酶处理X酶，然后与糖原混合检测两组实验中X酶有无活性。检测X酶是否有活性可用斐林试剂与产物反应是否产生了颜色变化来完成。答案实验思路：甲组：将X酶用蛋白酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖产生。乙组：将X酶用RNA酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖产生。预期结果及结论：若甲组有还原糖生成，乙组没有还原糖生成，则说明X酶的化学本质是RNA；若甲组没有还原糖生成，乙组有还原糖生成，则说明X酶的化学本质是蛋白质。 酶实验设计中的“对比法”(2019衡水金卷)某同学进行了如下有关酶的实验：甲组：淀粉溶
7、液新鲜唾液加入斐林试剂出现砖红色沉淀乙组：蔗糖溶液新鲜唾液加入斐林试剂不出现砖红色沉淀丙组：蔗糖溶液蔗糖酶溶液加入斐林试剂？下列叙述正确的是()A丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀”B三组实验中，底物的用量属于自变量C该同学的实验目的是验证酶的专一性D可用碘液代替斐林试剂进行检测审题指导(1)根据三组实验条件分析，甲组和乙组形成对照，自变量是底物的种类；乙组和丙组形成对照，自变量是酶的种类。(2)两组对照实验都是利用的实验设计中的“对比法”。(3)唾液中含有淀粉酶，能催化淀粉水解为麦芽糖；蔗糖酶能催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖。C蔗糖酶能催化一分子蔗糖水解成一分子果糖和一分子葡萄糖，果糖和葡萄糖是
8、还原糖，加入斐林试剂水浴加热会使还原糖生成砖红色沉淀，A项错误；底物的用量属于无关变量，B项错误；从实验所用的底物和酶的种类分析可知，该实验的目的是验证酶的专一性，C项正确；唾液淀粉酶能催化甲组淀粉水解成还原糖，不能催化蔗糖水解，碘液使淀粉呈现蓝色，不能使还原糖和蔗糖呈现蓝色，使用碘液无法检测乙、丙组的反应，无法得出结论，D项错误。1验证酶的高效性设计思路：将用酶催化的反应与用无机催化剂催化的反应进行对照，验证酶的催化效率比无机催化剂高。设计方案示例：2验证酶的专一性设计思路：酶相同，底物不同(或底物相同，酶不同)。设计方案示例：结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性。说
9、明：若验证某种具体酶的专一性，设计思路应该是该种酶作用于不同种底物。1(2019成都二诊)“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验如图所示，3号试管滴加两滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液，4号试管滴加新鲜的肝脏研磨液，下列分析错误的是()A2、4号试管加快反应的原理不同B1、4号试管进行对照实验，不能证明酶的高效性C该实验可以证明催化剂能通过降低活化能加速反应D2、3、4号试管底物反应完毕释放的O2量应相同C本实验可以证明催化剂可以加速反应，但不能证明是通过降低活化能实现的。2(2019青岛检测)小麦种子中含有、两种淀粉酶，某学习小组对这两种淀粉酶活性进行探究实验，步骤如下：将等量的淀粉酶(
10、70 活性不受影响，100 高温下失活)与淀粉酶(70 处理15 min即失活)加适量蒸馏水混合，分为甲、乙、丙三组；甲组25 下处理，乙组70 水浴处理15 min后取出，丙组100 下处理15 min后取出；甲、乙、丙三组分别在25 条件下加入等量且足量的淀粉溶液；一段时间后，测得甲、乙、丙三组淀粉剩余量分别为a、b、c。请回答下列相关问题：(1)上述两种酶存在差异的直接原因是_。(2)三组淀粉剩余量最多的是_组(填“甲”“乙”或“丙”)，原因是_。(3)利用上述实验结果，如何大致比较25 条件下淀粉酶和淀粉酶活性的大小？_。解析(3)甲组25 下处理，淀粉酶和淀粉酶均发挥作用。乙组70
11、水浴处理15 min后，淀粉酶失活，只有淀粉酶发挥作用，丙组100 下处理15 min，两种淀粉酶均失活。因此，ba代表淀粉酶分解淀粉的量，cb代表淀粉酶分解淀粉的量。答案(1)氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构不同(2)丙两种淀粉酶在100 条件下均失去活性，且降到25 活性不能恢复(3)比较ba(淀粉酶的活性)与cb(淀粉酶的活性)数值的大小 酶实验设计中的“梯度法”37 时，测量不同pH条件下人体两种消化酶的活性，结果如表所示。下列有关叙述正确的是()pH1.02.03.04.05.06.07.08.0淀粉酶活性mg/(g30 min)200203250300350490450
12、200蛋白酶活性g/(g30 min)1 5201 7501 5001 4001 020980700500A.该实验的自变量是淀粉酶活性和蛋白酶活性B为进一步确定该淀粉酶的最适pH，应该在4.0到6.0间细化梯度C由表可知不同酶的最适pH不同D表中蛋白酶活性可以表示胰蛋白酶的活性审题指导(1)实验探究的内容是37 条件下，pH对两种消化酶活性的影响，自变量是pH及酶的种类。(2)要在适宜温度和利用“梯度法”设置的不同pH下分别测定酶的活性。(3)根据pH梯度设置下的酶活性的测定结果判断淀粉酶的适宜pH在5.07.0之间，蛋白酶的适宜pH在1.03.0之间。(4)胃蛋白酶的适宜pH为1.5左右。
13、C根据表格分析，该实验的自变量是pH和酶的种类，因变量是淀粉酶活性和蛋白酶活性，A项错误；为进一步确定该淀粉酶的最适pH，应该在5.0到7.0间细化梯度，B项错误；表格显示，两种酶活性最高对应的pH不同，说明不同酶的最适pH不同，C项正确；表格中蛋白酶的活性最适宜pH在2.0左右，可以代表胃蛋白酶，而胰蛋白酶的最适宜pH是偏碱性的，D项错误。1探究酶的最适温度(1)设计思路(2)设计方案2探究酶的最适pH(1)设计思路(2)设计方案1如图表示酶X的活性与温度的关系示意图。下列有关分析错误的是()A在实际生产中，酶X制剂几乎在所有的季节都能使用B酶X的化学本质是有机物，具有高效性和专一性的特点C
14、测定酶X的活性时，实验对pH、底物量和酶量没有要求D在2040 范围内设置更小的温度梯度，可进一步探究酶X的最适温度C据图可知，酶X在1070 条件下的活性都较高，由此可推知在实际生产中，酶X制剂几乎在所有的季节都能使用，A项正确；酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶具有高效性和专一性的特点，B项正确；本题研究的是酶X的活性与温度的关系，自变量是温度，pH、底物量和酶量均属于无关变量，所以测定酶X的活性时，pH、底物量和酶量都应保持相同且适宜，C项错误；本实验可确定酶X的最适温度在2040 之间，但由于温度梯度较大，所以要进一步探究酶X的最适温度，可在2040 范围内设置更小的温度梯度，D
15、项正确。2普通淀粉酶的最适温度在4060 之间，而极端耐热淀粉酶在100 仍能保持较高的活性，因此在生产上具有更为广泛的应用前景。请回答有关问题：(1)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与_混合，若反应液呈_色，则该酶的化学本质为蛋白质。(2)测定淀粉酶活性时，应选择_作为该酶作用的底物，反应液中应加入_溶液以维持其酸碱度稳定。(3)设计实验测定极端耐热淀粉酶起催化作用的最适温度。此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑_(答出两点即可)等因素。结合题目信息，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路：_。解析(1)酶大多数是蛋白质，少数是RNA，要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，
16、若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为蛋白质。(2)测定淀粉酶活性时，根据酶的专一性，应选择淀粉作为该酶作用的底物，反应液中应加入(酸碱)缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。(3)此实验中除自变量和因变量外，无关变量需要保持相同且适宜，因此还需要考虑底物淀粉溶液的浓度和用量、pH及添加试剂的量、实验操作顺序等因素。测定该酶催化作用最适温度的实验思路：在40 和100 之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件适宜且保持一致。以反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。答案(1)双缩脲试剂紫(2)淀粉(酸碱)缓冲(3)底物淀粉溶液的浓度和用量、pH及添加试剂的量、实验操作顺序在40 和100 之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件适宜且保持一致。以反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度