- 探究：影响酶活性的条件
- 共998题
在研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响实验中，某同学进行了如下操作：
I．
①取6 支洁净的试管，编上号，并且分别注入2mL 新鲜乳汁．
②将6 支试管分别放入不同水浴温度下，维持各自的温度5min．
③在6 支试管中各注入1mL 新鲜凝乳酶溶液，摇匀后，在各自的水浴温度下保温．
④观察记录凝乳所需时间．结果如右表所示．请回答：
（ l ）将装有凝乳酶和新鲜乳汁的A、F 两支试管在各自的水浴温度下保温20分钟后，同时转入40℃的水浴温度下保温，两支试管内的反应为：
A______；F______．
（ 2 ）根据以上所有实验结果的分析，可以得出哪些实验结论？
______
II．受上述实验的启发，某同学设计了一个在室温20℃条件下，证明pH 影响过氧化氢酶催化过氧化氢分解的实验方案．
实验材料和用具：（略）
实验方法和步骤：
①取3 支洁净的试管，编上号（A、B、C ）．
②向3 支试管分别注入体积分数为3%的过氧化氢溶液．
③向3 支试管分别注入新鲜的家鸡肝脏研磨液（其内含有过氧化氢酶）．
④向3 支试管分别注入蒸馏水、质量分数为5%的盐酸、质量分数为5%的氢氧化钠溶液．
⑤堵住试管口，轻轻振荡这3 支试管，使试管内的物质混合均匀．
⑥将点燃但无火焰的卫生香分别放入3 支试管内液面的上方，观察哪支卫生香燃烧猛烈．该实验方案经过其他同学参与讨论后，一致认为：
（ 3 ）实验步骤出现了明显的错误．最佳的实验步骤应该是：①→______→______→______→______→______．
（ 4 ）实验方法上也有一处错误．在整个实验过程中，应注意：______．
正确答案
解：（1）从表中实验设置可以看出，A试管在10℃条件下乳汁不凝固，说明此时的酶活性很低，而40℃条件下乳汁凝固最快，即最接近最适温度，因此当试管转入40℃的水浴温度下保温，酶的活性会恢复，因此反应速度加快（乳汁凝固）；而F试管在在60℃条件下乳汁不凝固，说明此时酶的活性已经丧失，降低温度酶的活性不会恢复，因此该试管无反应（乳汁仍然不凝固）．
（2）表格中看出，40℃条件下乳汁凝固最快，说明40℃的水浴温度很可能是凝乳酶催化乳汁凝固的最适温度．因此l0℃一40℃之间的水浴温度，随着温度升高，凝乳酶的活性逐渐增强；40℃～60℃之间的水浴温度，随着温度继续升高，凝乳酶的活性逐渐减弱至失去活性．
（3）由于酶具有高效性，原来的实验步骤中，是将过氧化氢溶液和肝脏研磨液混合后才加入酸碱溶液，因此在两种溶液混合的瞬间已经发生反应，因此实验步骤应调整为：出现了明显的错误．最佳的实验步骤应该是：①→③→④→②→⑤→⑥．
（4）据题意可知，实验探究的是pH对过氧化氢酶催化过氧化氢分解的影响，因此实验的自变量为PH值，而实验的无关变量包括：向3支试管中注入的肝脏研磨液的量、试剂量、过氧化氢溶液的量，应保持相同且适宜，即遵循等量原则．
故答案为：
I．（ 1 ） A．反应速度加快（乳汁凝固）； F．无反应（乳汁仍然不凝固）．
（ 2 ） 40℃的水浴温度很可能是凝乳酶催化乳汁凝固的最适温度； l0℃一 40℃之间的水浴温度，随着温度升高，凝乳酶的活性逐渐增强； 40℃～60℃之间的水浴温度，随着温度继续升高，凝乳酶的活性逐渐减弱至失去活性
II．（ 3 ） ①→③④→②→⑤→⑥
（ 4 ）遵循等量原则（即向 3 支试管中分别注入的肝脏研磨液、试剂、过氧化氢溶液都应等量）
解析
解：（1）从表中实验设置可以看出，A试管在10℃条件下乳汁不凝固，说明此时的酶活性很低，而40℃条件下乳汁凝固最快，即最接近最适温度，因此当试管转入40℃的水浴温度下保温，酶的活性会恢复，因此反应速度加快（乳汁凝固）；而F试管在在60℃条件下乳汁不凝固，说明此时酶的活性已经丧失，降低温度酶的活性不会恢复，因此该试管无反应（乳汁仍然不凝固）．
（2）表格中看出，40℃条件下乳汁凝固最快，说明40℃的水浴温度很可能是凝乳酶催化乳汁凝固的最适温度．因此l0℃一40℃之间的水浴温度，随着温度升高，凝乳酶的活性逐渐增强；40℃～60℃之间的水浴温度，随着温度继续升高，凝乳酶的活性逐渐减弱至失去活性．
（3）由于酶具有高效性，原来的实验步骤中，是将过氧化氢溶液和肝脏研磨液混合后才加入酸碱溶液，因此在两种溶液混合的瞬间已经发生反应，因此实验步骤应调整为：出现了明显的错误．最佳的实验步骤应该是：①→③→④→②→⑤→⑥．
（4）据题意可知，实验探究的是pH对过氧化氢酶催化过氧化氢分解的影响，因此实验的自变量为PH值，而实验的无关变量包括：向3支试管中注入的肝脏研磨液的量、试剂量、过氧化氢溶液的量，应保持相同且适宜，即遵循等量原则．
故答案为：
I．（ 1 ） A．反应速度加快（乳汁凝固）； F．无反应（乳汁仍然不凝固）．
（ 2 ） 40℃的水浴温度很可能是凝乳酶催化乳汁凝固的最适温度； l0℃一 40℃之间的水浴温度，随着温度升高，凝乳酶的活性逐渐增强； 40℃～60℃之间的水浴温度，随着温度继续升高，凝乳酶的活性逐渐减弱至失去活性
II．（ 3 ） ①→③④→②→⑤→⑥
（ 4 ）遵循等量原则（即向 3 支试管中分别注入的肝脏研磨液、试剂、过氧化氢溶液都应等量）
某科研小组尝试用枯草杆菌纤维素酶制剂分解秸秆制备饲料用葡萄糖添加剂，实验操作和结果如下表
※残渣比重指降解后残留的干物质和反应前干物质的质量比
（1）本实验的自变量是______和______．
（2）根据表格，在试验所列举的条件中最适宜的为______（填写编号）．
（3）如果要进一步加快反应速度，还可以采取______方法改进实验．
（4）生产中通常要对秸秆进行高温消毒后再进行酶解，某工作车间错误的先加入酶制剂后才进行消毒．你认为消毒结束恢复常温后是否还需要重新加酶？为什么？______．
正确答案
解：（1）分析表格，表格中自变量有温度和PH值，因变量是残渣比重．
（2）根据表格，编号D组的条件为25℃、PH=5，此条件下残渣比重最小，为54%，说明该条件为表格中各条件中最适宜的．
（3）除了表格中的方法，还可以采增加酶制剂比例、适当升高温度、充分粉碎秸秆等方法改进实验，进一步加快反应速度．
（4）消毒结束恢复常温后还需要重新加酶，因为高温使酶变性失活，降温无法恢复，原先的酶已经没有作用了，所以要重新加入．
故答案为：
（1）温度 pH
（2）D
（3）增加酶制剂比例/适当升高温度/充分粉碎秸秆等，合理即给分
（4）需要，因为高温使酶变性失活，降温无法恢复
解析
解：（1）分析表格，表格中自变量有温度和PH值，因变量是残渣比重．
（2）根据表格，编号D组的条件为25℃、PH=5，此条件下残渣比重最小，为54%，说明该条件为表格中各条件中最适宜的．
（3）除了表格中的方法，还可以采增加酶制剂比例、适当升高温度、充分粉碎秸秆等方法改进实验，进一步加快反应速度．
（4）消毒结束恢复常温后还需要重新加酶，因为高温使酶变性失活，降温无法恢复，原先的酶已经没有作用了，所以要重新加入．
故答案为：
（1）温度 pH
（2）D
（3）增加酶制剂比例/适当升高温度/充分粉碎秸秆等，合理即给分
（4）需要，因为高温使酶变性失活，降温无法恢复
下列有关生物学研究中的相关叙述，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、在电子显微镜下拍摄到的叶绿体的结构不属于概念模型，模型比较直观，电子显微镜看的不直观，A错误；
B、在模拟细胞大小与物质运输的关系时，NaOH扩散速度不变，自变量是不同大小琼脂块模拟的细胞，因变量是NaOH进入琼脂块“细胞”的深度，B错误；
C、由于健那绿是活体染色剂，所以用高倍镜观察线粒体可用健那绿染色，使线粒体呈现蓝绿色，不需要对细胞解离，C错误；
D、因为温度的改变直接就能影响过氧化氢的分解，所以探究温度对酶活性的影响不能以过氧化氢溶液为底物，D正确．
故选：D．
以下关于实验目的与实验操作的特殊要求或特点的叙述，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、过氧化氢受热分解，故不能用其探究温度对酶活性的影响，A正确；
B、线粒体观察是用活细胞染色剂染色，细胞需要保持活性，B正确；
C、观察DNA和RNA分布时，盐酸能增大细胞膜的通透性，使染色剂进入细胞，C错误；
D、提取和分离绿叶中色素，用无水乙醇提取色素，用层析液分离各种色素，D正确．
故选：C．
科学的研究方法是取得成功的关键．下列实验方法及技术的叙述，正确的是（ ）
①利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
②利用淀粉、蔗糖、淀粉酶及碘液作检测剂验证酶的专一性
③沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法
④孟德尔发现两大遗传定律时，运用了假说8演绎法
⑤格里菲思利用肺炎双球菌研究遗传物质时，运用了放射性同位素标记法
⑥萨顿根据基因和染色体的行为存在平行关系，类比推理出基因位于染色体上．
正确答案
解析
解：①过氧化氢在加热条件下会分解，因此不能用于探究温度对酶活性影响的实验，①错误；
②碘液遇淀粉呈蓝色，淀粉在淀粉酶的作用下可以完全水解而不显蓝色，淀粉酶不能催化蔗糖水解液不能呈蓝色，故不能验证酶的专一性，②错误；
③沃森和克里克的DNA双螺旋结构是物理模型，③正确；
④孟德尔的两大遗传定律运用了假说-演绎法，即发现问题→构想假说→演绎假说→实验验证，④正确；
⑤格里菲思利用肺炎双球菌进行了体外转化实验，并未运用放射性同位素标记法，⑤错误；
⑥萨顿采用类比推理法，得出基因位于染色体上，⑥正确．
所以，③④⑥正确．
故选：B．
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