2024高考生物人教版一轮复习练习题：高考加强课（三） 与酶有关的实验探究+Word版
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高考加强课（三） 与酶有关的实验探究
【考题范例】
若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是( ) A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量 B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量 D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 [审答提示] (1)确认实验目的：根据“除酶外所有试剂已预保温”可知测定酶活力要在特定的保温条件下进行。
(2)理清操作流程：首先要在适宜的缓冲液下加入底物，然后加入酶开始保温并计时。 解析：选C。依题意可知，该实验的pH为无关变量，为了排除无关变量的干扰，应控制相同且适宜的pH，而缓冲液有维持反应液的pH恒定的作用，因此需最先加入；酶具有高效性，所以在控制pH恒定的条件下，应先加入底物后加入酶，让酶促反应在适宜的温度条件下进行，一定时间后检测产物的量。综上所述，A、B、D三项均错误，C项正确。
【备考锦囊】
1．“试剂检测法”鉴定酶的本质
2．“对比实验法”验证酶的催化作用、高效性、专一性 (1)酶具有催化作用的实验设计思路
检测??实验组：底物＋相应酶液――→底物被分解?
检测?―→底物不被分解?对照组：底物＋等量蒸馏水―(2)酶的专一性实验设计思路
检测??实验组：底物＋相应酶液――→底物被分解
?
检测?―→底物不被分解?对照组：另一底物＋与实验组相同酶液―
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检测??实验组：底物＋相应酶液――→底物被分解
或者?
检测?―→底物不被分解?对照组：相同底物＋另一种酶液―(3)酶的高效性实验设计思路
检测??对照组：反应物＋无机催化剂――→底物分解速率
?
检测?―→底物分解速率?实验组：反应物＋等量酶溶液―3．梯度法探究酶的最适温度或最适pH (1)实验设计思路
底物t1温度或pH1下＋酶t1温度或pH1下
底物的分解
检测量或剩余量
底物t2温度或pH2下＋酶t2温度或pH2下――→
或产物的生
成量
? ? ? 底物tn温度或pHn下＋酶tn温度或pHn下 (2)实验设计程序
(1)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
(2)在探究温度对酶活性的影响的实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。
(3)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。
(4)在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作实验材料，因为在酸性
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条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。
【应考提升】
1．下列实验能证明蛋白酶具有水解蛋白质作用的最佳方案是( )
A．在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加双缩脲试剂观察是否变成紫色
B．在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加斐林试剂加热后观察是否变成砖红色
C．在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加双缩脲试剂观察是否变成紫色
D．在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，一段时间后直接观察蛋白块的大小
解析：选D。两个试管中均加入了蛋白酶，蛋白酶本质是蛋白质，所以无法通过滴加双缩脲试剂观察是否变成紫色来判断蛋白质是否被分解，只能通过蛋白块是否变小或消失来判断蛋白酶的作用，A、C错误，D正确；斐林试剂是鉴定还原糖的试剂，B错误。
2．下列有关酶的实验设计思路正确的是( ) A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
B．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响 C．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
D．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
解析：选D。利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液不能验证酶的专一性，因为碘液不能与蔗糖反应，也不能与蔗糖的水解产物反应，所以不能检测，A错误；胃蛋白酶的最适pH是1.5左右，在pH为7和11的环境中变性失活，其pH值梯度设置不合理，故无法验证pH对酶活性的影响，B错误；过氧化氢在高温条件下易分解，所以不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，C错误；酶的高效性是指酶与无机催化剂相比较效率高，D正确。
3．某实验室新近研制出一种X酶，为测出X酶的最适温度，有人设置了a、25 ℃、b(已知：a低于25 ℃低于b)三种温度进行实验，结果发现，此三种温度下的X酶活性无显著差异。据此可推测X酶的最适温度( )
A．一定在25 ℃左右 B．一定在a～25 ℃之间 C．一定在25 ℃～b之间
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D．低于a或高于b或在a～b之间都有可能
解析：选D。随着温度的升高，酶的活性先升高后降低，甚至失活。根据题意分析，该实验设置了a、25 ℃、b(已知：a低于25 ℃低于b)三种温度进行实验，结果是三种温度下X酶的活性没有显著差异，若三种温度差异不大，则最适宜温度可能高于b，也可能低于a；a与b也可能分别位于最适宜温度的两侧附近，故选D。
4．几位同学在探究pH对α－淀粉酶活性的影响时，设计的实验方案如下。其中操作及顺序最合理的是( )
①在三个试管中各加入可溶性淀粉溶液2 mL ②在三个试管中各加入新鲜的α－淀粉酶溶液1 mL ③置于适宜温度下保温5 min
④分别置于100 ℃、60 ℃、0 ℃环境中保温5 min ⑤加入斐林试剂后，水浴加热，观察现象
⑥将试管中溶液的pH分别调到3、7、11，保持5 min A．①④②③⑤ C．①②⑥③⑤
B．②①⑥③⑤ D．②⑥①③⑤
解析：选D。该实验的目的是探究pH对α－淀粉酶活性的影响，因此自变量是pH，而不是温度，所以排除操作④，A错误；设计实验时，应该先调节各试管中淀粉酶溶液的pH，然后再将淀粉溶液加入，所以B、C错误；探究pH对α－淀粉酶活性的影响实验中，自变量是pH，且实验过程中，应该先调节各试管中淀粉酶溶液的pH，然后再将淀粉溶液加入，D正确。
5．在研究温度对某种酶活性的影响时，可以通过一种指示剂来追踪反应物分解过程(指示剂最初为红色，当反应物完全被分解后，指示剂就会变成黄色)。各试管的实验处理和一段时间后的结果见下表。回答下列问题：
试管号 1 2 3 4 5 温度(℃) 0 10 40 60 100 指示剂初始颜色 红色 红色 红色 红色 红色 指示剂最终颜色 红色 橘黄色 黄色 橘黄色 红色 (1)本实验的自变量是温度，无关变量有pH、______(写出2种)等。 (2)在表中______(填温度)条件下，该酶的活性最高。要鉴定该酶的化学本质是否为蛋白
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质，可选用________试剂进行实验。
(3)1号试管中的指示剂颜色没有改变的原因是_______________。 5号试管中的指示剂颜色没有改变的原因是__________________。
(4)为了进一步确定该酶的最适温度，需要在表中______(填温度范围)设置更小的温度梯度进行探究。
解析：(1)本实验中除了温度外，反应溶液中的pH、反应时间、反应物的浓度等都要保持一致，这些都是无关变量。
(2)根据图表，40 ℃时指示剂变成黄色，说明反应物已完全被分解，因此40 ℃时该酶的活性最高；检测蛋白质用双缩脲试剂。
(3)1号试管温度是0 ℃，温度太低，此时酶的活性受到抑制，导致反应物没有被分解，故指示剂颜色不变；5号试管在100 ℃条件下，酶的空间结构遭到破坏，酶的活性丧失，无法催化反应物分解，因此颜色也不变。
(4)根据表格数据，酶的最适温度在10～60 ℃之间，因此可进一步在10～60 ℃之间设置更小的温度梯度进行探究。
答案：(1)反应时间、反应物的浓度 (2)40 ℃ 双缩脲 (3)在0 ℃条件下，该酶的活性受到抑制，导致反应物没有被分解 在100 ℃条件下，该酶的空间结构遭到破坏，酶的活性丧失，导致反应物没有被分解 (4)10～60 ℃
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