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高考生物二轮复习难点精讲精练专题01 酶的相关实验拓展（含解析）
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这是一份高考生物二轮复习难点精讲精练专题01 酶的相关实验拓展（含解析），共42页。
2020届高考生物难点及易错题精讲精练
专题01 酶的相关实验拓展
【难点精讲】
一、酶的本质鉴定
例题：人的唾液中含有唾液淀粉酶，有人说：“唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质”。请设计一个实验以探究该酶的化学本质是否是蛋白质。
(1)实验材料：质量浓度为0.1 g的NaOH溶液、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液、鸡蛋、人的口腔唾液(含有酶)、清水、小烧杯、玻璃棒、试管和滴管。
(2)实验原理：鸡蛋的蛋清的主要成分是蛋白质，在碱性溶液中，蛋白质与CuSO4反应能产生紫色物质，即蛋白质的双缩脲反应。如果能通过实验证明，酶能发生双缩脲反应，即可证明酶的化学本质是蛋白质。
(3)实验步骤：
①制备蛋清液：取生鸡蛋一个，打破蛋壳(不要破坏蛋黄)。取少许蛋清注入小烧杯中，加入30 mL的清水，用玻璃棒调匀。
②取两支试管，编号，在1号试管中注入第一步得到的________2 mL,2号试管中注入________________。
③向1号和2号试管中各加入1 mL__________________________________，摇匀。
④分别向两试管中注入________________________________，摇匀。
⑤振荡摇匀后，静置一会，观察其颜色变化。
(4)实验结果与结论预测：①若____________________，则________________________________；②若_____________________________，则唾液淀粉酶的化学本质不是蛋白质。
【答案】
(3)②蛋清液 等量的口腔唾液 ③质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 ④质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液4滴
(4)①两支试管中都呈现紫色 唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质 ②1号试管中呈现紫色，2号试管没有呈现紫色
【难点突破】
鉴定酶本质的两种常用方法
1．试剂检测法
从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。因此可利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应，RNA与吡罗红染液作用显红色的原理设计鉴定方案：
2．酶解法
从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。酶必须保持正常的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。设计鉴定方案：
变式训练：现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液(淀粉酶的化学本质是蛋白质，可将淀粉水解成还原糖)各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。
(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是____________，其中稀蛋清和________将发生________色反应。
(2)用________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。产生_________现象的为________溶液。
(3)区分发生显色反应一组溶液的方法、鉴定结果及结论分别是：
方法：将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用________试剂在一定条件下分别处理上述两种混合液。
结果：其中一组产生了________________，另一组无明显现象。
结论：发生显色反应的是__________溶液，不发生显色反应的是____________溶液。
【答案】(1)双缩脲试剂 淀粉酶 紫 (2)斐林 砖红色沉淀 葡萄糖 (3)斐林 砖红色沉淀 淀粉酶 稀蛋清
【解析】(1)由于稀蛋清和淀粉酶溶液的化学本质是蛋白质，蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，而葡萄糖和淀粉属于糖类，不能与双缩脲试剂发生显色反应，所以可以用双缩脲试剂将4种溶液分为两组，其中稀蛋清和淀粉酶将发生紫色反应。(2)葡萄糖属于还原糖，可用斐林试剂鉴定，产生砖红色沉淀。(3)淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖，麦芽糖属于还原糖，所以加入淀粉后，用斐林试剂鉴定后出现砖红色沉淀的则为淀粉酶。所以可以将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色的是淀粉酶溶液。
二、 验证酶的高效性和专一性
例题：已知2H2O2===2H2O＋O2↑，可以通过观察反应过程中O2的生成速率(即气泡从溶液中释放的速率)来判断H2O2分解反应的速率。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤，预测实验结果，得出实验结论，并回答下列问题：
实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCl3溶液，0.01%过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。
(1)实验步骤：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
(2)实验结果预测及结论：整个实验中，不同处理的试管中O2的释放速率从快到慢依次是_____________________________________________________________，由此可得出的结论是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80 ℃，重做上述实验，O2释放的速率最快的是______________________________________________________________________________，
原因是________________________________________________________________________。
【答案】 (1)①取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37 ℃恒温水浴锅中保温适当时间 ②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液 ③观察各试管中释放气泡的快慢
(2)加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管 过氧化氢酶具有催化作用和高效性
(3)加FeCl3溶液的试管 在此温度下，过氧化氢酶因高温变性而失去了活性，而FeCl3仍有催化活性
【难点突破】
验证酶的高效性的实验设计
(1)设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。
(2)设计方案
项目
实验组
对照组
材料
等量的同一种底物
试剂
与底物相对应的酶溶液
等量的无机催化剂
现象
反应速率很快，或反应用时短
反应速率缓慢，或反应用时长
结论
酶具有高效性
变式训练：甲、乙两位同学围绕酶的特性，设计了如下实验，请运用你所学的知识，指出该两位同学实验设计中存在的问题并提出修改方案。
(1)甲同学探究酶的高效性：取一支试管，加入2 mLH2O2，再加2滴新鲜土豆研磨液，观察到产生大量气泡，用带火星的卫生香检测，卫生香猛烈燃烧，说明酶的催化作用具有高效性。
存在问题：______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
修订方案：______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)乙同学利用下列相应的材料和用具设计验证酶具有催化性和专一性的实验。
备选材料用具：蛋白质块，脂肪块，牛胰蛋白酶溶液，牛胰淀粉酶溶液，蒸馏水，双缩脲试剂，试管若干，恒温水浴锅，时钟等。
实验步骤：①取两支洁净的相同试管，编号为甲、乙。②取5 mL牛胰蛋白酶溶液加到甲试管中，再取等量牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中。③将两支试管置于恒温水浴锅中，保温(37 ℃)5分钟。④分别加入等体积等质量的蛋白质块，其他条件相同且适宜。⑤一段时间后，分别加入等量的双缩脲试剂进行检测，记录实验结果。
上述实验步骤中，有二处明显错误，请找出这二处错误并更正
第一处错误：__________________________________________________________________。
修订方案：____________________________________________________________________。
第二处错误：__________________________________________________________________。
修订方案：____________________________________________________________________。
【答案】(1)存在问题：甲同学缺少对照实验
修订方案：增加对照组，用FeCl3溶液做对照
(2)第一处错误：缺少对照组
修订方案：增设一组加5 mL蒸馏水和等体积等质量蛋白质块的试管
第二处错误：不能用双缩脲试剂检测
修订方案：应直接观测蛋白质块体积的大小
三、 探究酶的最适温度或最适pH
例题：为了探究某种淀粉酶的最适温度，某同学进行了如图所示的实验操作。实验步骤如下：
步骤①：取10支试管，分为五组。每组两支试管中分别加入1 mL某种淀粉酶溶液和2 mL质量分数为5%的淀粉溶液。
步骤②：将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并摇匀。
步骤③：将装有混合溶液的五支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃水浴中。反应过程中每隔1分钟从各支试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加1滴碘液显色。
回答下列问题：
(1)实验原理：淀粉在淀粉酶的催化作用下分解成还原糖；淀粉酶的活性受温度影响；用碘液可检测淀粉，因为淀粉遇碘液变蓝，根据蓝色深浅来推断淀粉酶的活性。
(2)该实验的设计存在一个明显的错误，即步骤②前应__________________________
________________________________________________________________________。
(3)在本实验中，各组溶液的pH要保证______________，该实验能否选用斐林试剂检测实验结果？__________，理由是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)纠正实验步骤后，进行操作。一段时间后，当第3组试管中的反应物与碘液混合开始呈棕黄色时，各组实验现象如下表所示(“＋”表示蓝色程度)：
组别
1
2
3
4
5
处理温度/℃
15
25
35
45
55
结果
＋＋
＋
棕黄色
＋
＋＋
分析上述实验结果，可以得出该淀粉酶的最适温度在____________之间。某同学在进行本实验的过程中，发现反应时间过长。为缩短反应时间，请你提出合理的改进措施：_______________________________。
【答案】(2)先将五组试管分别在15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃的水浴中保温一段时间
(3)相同且适宜 不能 利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变各试管的温度，最终影响实验结果
(4)25～45 ℃ 增加淀粉酶的量或浓度(或降低底物的量或浓度)
【难点突破】
“梯度法”探究酶的最适温度或pH
(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
变式训练：下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验结果。据此回答下列问题：
探究温度对酶活性影响的实验(实验一)
实
验
步
骤
分组
甲组
乙组
丙组
①α淀粉酶溶液
1 mL
1 mL
1 mL
②可溶性淀粉溶液
5 mL
5 mL
5 mL
③控制温度
0 ℃
60 ℃
90 ℃
④将新鲜α淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温
⑤测定单位时间内淀粉的____________
探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验(实验二)
组别
A组
B组
C组
D组
E组
pH
5
6
7
8
9
H2O2完全分解所需时间(秒)
300
180
90
192
284
(1)pH在实验一中属于________变量，而在实验二中属于________变量。
(2)实验一的①②③步骤为错误操作，正确的操作应该是______________________。实验一的第⑤步最好选用________(试剂)测定单位时间内淀粉的________________。
(3)如将实验一的新鲜α淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？________。为什么？ __________________________________________。
(4)分析实验二的结果，可得到的结论是： _____________________________________
________________________________________________________________________；
在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为________之间设置梯度。
【答案】(1)无关 自 (2)使新鲜α淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设温度后再混合(其他合理答案也可) 碘液 剩余量 (3)不科学 因为温度会直接影响H2O2的分解 (4)该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低(或在pH为5～7的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性升高；在pH为7～9的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性降低) 6～8
【解析】 (1)实验一探究的是温度对酶活性的影响，因此自变量是温度，因变量是酶活性，pH属于无关变量；而实验二是探究过氧化氢酶作用的最适pH，自变量是pH。(2)探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设温度，然后再将底物和酶混合进行反应，否则会影响实验结果的准确性。因此，实验一的①②③步骤为错误操作。淀粉遇碘液变蓝，因此实验一的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，单位时间内淀粉的剩余量越多，说明酶活性越低。(3)温度会直接影响H2O2的分解，因此实验一的新鲜α淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液。(4)由实验二的结果可知：在pH为5～7的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性升高；在pH为7～9的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性降低；该过氧化氢酶作用的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低。在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为6～8之间设置梯度。
【真题回顾】
一、单选题
1．（2016·全国高考真题）若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的试验中，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→保温并计时→一段时间后检测产物的量
【答案】C
【解析】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，而缓冲液能够起到维持反应液的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，应先加底物后加酶，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。根据题干信息“除酶外所有试剂均已预保温”，所以合理的操作顺序是在调整pH值后，加入酶，即加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量，故选C。
【点睛】
获取题干信息“除酶外所有试剂均已预保温”，根据实验设计中无关变量要保持适宜且相同，科学设计实验程序。
2．（2008·上海高考真题）β-半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖。这表明β-半乳糖苷酶的催化作用具有（ ）
A．高效性 B．专一性 C．稳定性 D．多样性
【答案】B
【解析】一种酶只能催化一种或一类化学反应，具有专一性。
3．（2019·浙江省高考真题）为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：
步骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入2%过氧化氢溶液
3mL
3mL
2
加入马铃薯匀浆
少许
－
3
加入二氧化锰
－
少许
4
检测
据此分析，下列叙述错误的是
A．实验的可变因素是催化剂的种类
B．可用产生气泡的速率作检测指标
C．该实验能说明酶的作用具有高效性
D．不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
【答案】D
【解析】实验中的可改变的自变量为催化剂的种类，A选项正确；过氧化氢分解产生水和氧气，故可以通过产生气泡的速率作为判断反应速率的指标，B选项正确；该实验通过比较酶的催化速率和二氧化锰的催化速率来验证酶的高效性，C选项正确；鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶，均可用作过氧化氢酶的性质的探究实验，D选项错误。故错误的选项选择D。
4．（2011·江苏省高考真题）下列示意图中，能正确反映唾液淀粉酶的催化活性与温度关系的是
A．B． C．D．
【答案】D
【解析】酶的催化活性受温度的影响，在低温时酶的催化活性较弱，随着温度升高而活性增大，当达到其最适温度时，酶的活性最高，以后又随着温度升高而减慢，以至完全丧失活性，由此可见，能正确反映唾液淀粉酶的催化活性与温度关系的是D曲线，故选D。
【点睛】
影响酶活性的因素主要有：温度、pH等．温度（pH）能影响酶活性，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低．另外低温不会使酶变性失活，但高温、过酸或过碱都会使酶变性失活。
5．（2016·浙江省高考真题）某同学进行有关酶的实验：
组1：1%淀粉溶液+新鲜唾液+本尼迪特试剂→红黄色沉淀
组2：2%蔗糖溶液+新鲜唾液+本尼迪特试剂→无红黄色沉淀
组3：2%蔗糖溶液+蔗糖酶溶液+本尼迪特试剂→
下列叙述错误的是
A．自变量是底物和酶 B．组3的结果是红黄色沉淀
C．指示剂可用碘-碘化钾溶液替代 D．实验结果证明酶具有专一性
【答案】C
【解析】该实验1和实验2的自变量是底物的种类，该实验2和实验3的自变量是酶的种类，A正确；蔗糖酶溶液将2%蔗糖溶液分解成还原性糖，遇到本尼迪特试剂出现红黄色沉淀， B正确；碘-碘化钾溶液只能检测淀粉是否分解，而不能检测蔗糖是否被水解，C错误；实验中淀粉酶能分解淀粉，不能分解蔗糖，而蔗糖只能被蔗糖酶分解，证明酶有专一性，D正确．故选C。
6．（2017·浙江省高考真题）为验证酶的特性,进行了实验,基本过程如下表所示，据表分析,下列叙述正确的是
单位：mL
A．试管1和2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖
B．试管3-6需在沸水浴中保温2-3min以利于酶的催化作用
C．试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性
D．若试管5中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉
【答案】A
【解析】试管1和试管2是对照组，作用是检测淀粉和蔗糖溶液中是否含有还原糖，A正确；试管3-6需要放置在温水浴中进行反应，检测的时候需要在沸水浴中检测，B错误；试管3和试管6有两个变量，不能进行对照，C错误；试管⑤中出现阳性反应说明试管中有还原糖，不能直接说明蔗糖酶能水解淀粉，D错误。
【点睛】
本题结合唾液淀粉酶对淀粉和蔗糖的分解作用的实验过程及结果，考查实验设计和酶的知识，识记酶的特性、明确实验中的不同变量是解题的关键。
7．（2007·上海高考真题）下图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。由图可知（ ）
①有多种酶参与 ②最适合pH是7
③最适温度是40℃ ④50℃时酶逐渐失活
⑤0℃时酶逐渐失活
A．①③ B．②⑤
C．③④ D．④⑤
【答案】C
【解析】①从曲线图中无法判断是否有多种酶参与，①错误；
②本实验测定的是温度对酶活性的影响，没有涉及pH对酶活性的影响，但不同温度条件下的pH应是相同的，②错误；
③由曲线图可知，40℃时气体产生最多且平稳，可判断最适温度为40℃左右，③正确；
④50℃条件下气体产生量逐渐降低，可说明酶的活性在此温度条件下逐渐失活，④正确；
⑤酶在0℃时只是活性低，并未失活，⑤错误。
故选C。
8．（2013·上海高考真题）在酶的催化水解过程中，酶与底物会形成复合物，最终把底物水解，形成产物。已知酶催化水解的反应时间和产物生成量的关系如图。那么，在反应过程中酶·底物复合物浓度变化曲线正确的是
A． B． C．D．
【答案】B
【解析】
分析图可见，在反应前5分钟内，产物生成量非常快，说明底物浓度足够高，有足够的底物与酶结合，从而使酶·底物复合物浓度在前5分钟基本不变。随着反应的进行，底物逐渐消耗，与酶结合量减少，当反应进行到20分钟时，底物耗尽，酶·底物复合物浓度即为0.故选B
二、多选题
9．（2013·江苏省高考真题）为了探究温度、pH 对酶活性的影响，下列实验设计不合理的是
实验编号
探究课题
选用材料与试剂
①
温度对酶活性的影响
过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
②
温度对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
③
pH对酶活性的影响
新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
④
pH对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
A．实验① B．实验②
C．实验③ D．实验④
【答案】ACD
【解析】A、过氧化氢受热会加快分解，不宜用于探究温度对酶活性的影响，A错误；
B、温度对可溶性淀粉的水解影响不大，一般用用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，B正确；
C、研究pH对酶活性的影响，材料中蔗糖酶只能水解蔗糖，不能水解可溶性淀粉，所以材料选取不合适，C错误；
D、pH值不仅影响酶的活性，也会影响可溶性淀粉的水解，不宜用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，D错误。
故选ACD。
三、非选择题
10．（2016·全国高考真题）为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组（20℃）、B组（40℃）和C组（60℃），测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。回答下列问题：
（1）三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。
（2）在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会_____________。
（3）如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量___________，原因是_________________________________。
（4）生物体内酶的化学本质是__________________，其特性有 __________________（答出两点即可）。
【答案】B 加快 不变 60℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应底物总量也不会增加 蛋白质或RNA 高效性、专一性
【解析】
（1）曲线图显示：在反应开始的一段时间内，40℃时产物浓度增加最快，说明酶的活性最高，而B组控制的温度是40℃。
（2）A组控制的温度是20℃。在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，因酶的活性增强，则A组酶催化反应速度会加快。
（3）对比分析图示中的3条曲线可推知，在时间t2时，C组的酶在60℃条件下已经失活，所以如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，在t3时，C组产物的总量不变。
（4）绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性，酶的作用条件较温和。
考点：本题考查酶及影响酶活性的因素的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。
11．（2008·上海高考真题）利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题。
（实验目的）比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。
（实验原理）纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖，用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小；用呈色反应表示葡萄糖的生成量。
（实验材料）三种微生物（A～C）培养物的纤维素酶提取液，提取液中酶蛋白浓度相同。
（实验步骤）
（1）取四支试管，分别编号。
（2）在下表各列的一个适当位置，填写相应试剂的体积量，并按表内要求完成相关操作。
__________
（3）将上述四支试管放入37℃的水浴，保温1小时。
（4）在上述四支试管中分别加入_______试剂，摇匀后，进行_____________处理。
（5）观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。
（实验结果）
微生物A提取物
微生物B提取物
微生物C提取物
颜色深浅程度
＋
＋＋＋
＋＋
（分析讨论）
（1）该实验中的对照组是______号试管。
（2）实验组试管均呈现的颜色是____________，但深浅不同。
（3）上述结果表明：不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，其可能原因是____________________________________。
（4）你认为上述三种微生物中，最具有应用开发价值的是________。
（5）从解决能源问题的角度，开发这种纤维素酶的意义在于_____________________。
【答案】 班氏 加热（加热至沸腾） 4 红黄色 不同酶的氨基酸序列不同（不同酶的空间结构不同） 微生物B 葡萄糖可用作制取酒精的原料；用纤维素代替化石燃料
【解析】从表中可以看出，实验者是用第4支试管来作为对照的，在实验步骤中，要达到每支试管中溶液总量均为2.0ml,比较各组中的变量关系,就会发现1、2、3支试管中的区别应该是酶的种类不同，第4支试管中不加酶，而加入等量的蒸馏水，其它因素均相同。故在1号试管中应补充等量的缓冲液，2号试管中应补充等量的微生物B的提取物，3号试管中也补充与其它试管等量的纤维素县浮液，4号试管中应补充的蒸馏水量=1.4+0.1=1.5ml。欲检测四支试管的实验产物的量，可用班氏试剂或斐林试剂，出现的现象是红黄色或砖红色，含糖量越多，颜色越深。上述结果中，若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，在酶浓度也相同时，酶活性的差异就应该是酶本身的差异了，如酶的氨基酸序列不同或空间结构不同。上述三种微生物中，产物中含糖量最大的说明其酶的活性最强，即微生物B最有开发的价值。开发此酶可以解决农产品秸秆转化问题，可以为利用农产品的废弃物来生产饲料或酒精等开辟新机遇等。
12．（2011·全国高考真题）某同学从温度为55～65"C的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：
(1)测定脂肪酶活性时，应选择____作为该酶作用的物质，反应液中应加入____溶液以维持其酸碱度稳定。
(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为____。
(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路____。
【答案】脂肪 缓冲 蛋白质 在一定温度范围内（包括55～65"C）设置不同的温度梯度处理：0、30、60、80、100温度（或者冰水混合物、60度的温水、沸水水浴），分别测量酶活性，观察酶对脂肪的分解程度。若所测数据出现内峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化化用的最适温度。否则。扩大温度范围。继续实验，直到出现峰值。
【解析】本题立足教材，以教材素材“探究温度对酶活性的影响实验”设置问题，考查酶的相关问题及测定酶催化作用最适温度的实验思路，凸显对实验设计思路与设计能力、实验问题的分析及理论知识的能力的考查。
（1）测定脂肪酶活性应选择脂肪作为该酶作用的物质，反应液中应加入缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。
（2）能与双缩脲试剂反应液呈紫色，说明则该酶的化学本质为蛋白质。
（3）明确要求写出的是 “实验思路”而不是实验步骤。实验思路为：在一定温度范围内（包括55～65"C）设置不同的温度梯度处理：0、30、60、80、100温度（或者冰水混合物、60度的温水、沸水水浴），分别测量酶活性，观察酶对脂肪的分解程度。若所测数据出现内峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化化用的最适温度。否则。扩大温度范围。继续实验，直到出现峰值。
13．（2015·重庆高考真题）小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。
（1）取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液（去淀粉），并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：
步骤①中加入的C是____，步骤②中加缓冲液的目的是______。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是____；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越__。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应____。
（2）小麦淀粉酶包括α－淀粉酶和β－淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：
X处理的作用是使____。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著____白粒管（填“深于”或“浅于”），则表明α－淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
【答案】0.5mL蒸馏水 控制pH 红粒小麦 低 缩短 β－淀粉酶失活 深于
【解析】本题考查酶活性检测和实验设计相关知识，意在考察考生对知识点的理解和应用能力。
（1）淀粉遇碘会出现蓝色。每个实验都应有对照实验，此时的对照管中应该是不含酶的溶液，为了遵循单一变量，所以加入的应是等量的蒸馏水，即0.5mL蒸馏水。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是红粒小麦，其颜色较深，说明淀粉被水解的少。因为题干中说明红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦，而红粒小麦淀粉酶活性低，据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越低。
（2）小麦淀粉酶包括α－淀粉酶和β－淀粉酶，为进一步探究两种酶活性在穗发芽率差异中的作用，自变量是酶种类的不同，所以X的处理应是使β－淀粉酶失活。如果Ⅰ中两管显色结果无明显差异，说明β－淀粉酶对发芽率影响不大，此时如果Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著，就可以表明α－淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
点睛：实验中一定要遵循对照原则和单一变量原则，对照有的是空白对照，有的是标准对照，有的是前后自身对照，根据具体情况分析应设置哪种对照，该题中应设置的是空白对照。遵循单一变量原则后出现结果的不同就是因变量导致的，所以可以得出自变量的不同导致因变量不同的结论。
14．（2009·全国高考真题）请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。
实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉四种溶液，菲林试剂、试管、37℃恒温水浴锅，沸水浴锅。
（1）若“+”代表加入适量的溶液，“—”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计，请在答题卡上作答。
溶液
试管
蔗糖溶液
淀粉溶液
蔗糖酶溶液
唾液淀粉酶溶液
甲
+
—
+
—
___________________。
（2）实验步骤：
①按照上表中的设计，取试管、加溶液。
②______________________________________________________________________
③______________________________________________________________________
④______________________________________________________________________
（3）结果预测：____________________________。
（4）结论：__________________________________。
（5）在上述试验中，如果仅将37℃恒温水浴锅的温度调到20℃。而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37℃时的浅，其原因是_______________。
【答案】
溶液
试管
蔗糖溶液
淀粉溶液
蔗糖酶溶液
唾液淀粉酶溶液
甲
+
—
+
—
乙
—
+
—
+
丙
+
—
—
+
丁
—
+
+
—
混匀，37℃恒温水浴一段时间 取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，沸水浴一段时间 观察实验现象并记录实验结果 含有蔗糖和淀粉酶溶液的试管（试管甲），以及含有淀粉和淀粉酶溶液的试管（试管乙）中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀 （哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶）酶的催化作用具有专一性 20℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少
15．（2009·全国高考真题）已知2H2O2=2H2O+O2↑ , 可以通过观察反映过程中O2的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤，预测实验结果，得出结论，并回答问题。
实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCL3溶液，0.01%牛过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。
实验步骤：
（2）实验结果预测及结论：
整个实验中不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是__________________。由此可得出的结论是_________________________。
（3）如果仅将实验中的恒温水浴改为800C,重做上述实验，O2释放的速度最快的是_______，原因是_______________________。
【答案】取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间 分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液 观察各管中释放气泡产生的快慢 加酶溶液的试管、加FeCl3的溶液的试管、加蒸馏水的试管 酶具有催化作用和高效性 加FeCl3溶液的试管 在此温度下，FeCl3催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性
【解析】
该题要同时验证酶具有催化作用和高效性，因此应遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则。
⑴实验步骤：①取3支试管，编号，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间。②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液。③观察现象：3 支试管中气泡产生的快慢。
⑵整个实验中,不同处理的试管中O2释放最快的是加酶溶液的试管，其次是加FeCl3溶液的试管，再次是加蒸馏水的试管，由此可得出的结论是酶具有催化作用和高效性。
⑶将恒温水浴改为80℃，重做上述实验，由于过氧化氢酶因高温变性而失去了活性，因此释放O2最快的是加FeCl3溶液的试管。
【新题精练】
一、单选题
1．（2020·天水市第一中学高三二模）甲图表示反应物浓度对酶促反应速率的影响；乙图表示将A、B两种物质混合，再在T1时加入某种酶后，A、B两种物质的浓度变化曲线。实验均在最适温度和最适pH条件下完成，下列叙述错误的是（ ）
A．甲图中反应速率达到最大后，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量
B．若乙图中的物质A是淀粉，则B可以是麦芽糖，该酶可以是唾液淀粉酶
C．乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是酶的活性
D．甲、乙两图所示的实验中，温度和pH都属于无关变量
【答案】C
【解析】A、甲图中反应速率达到最大后，此时再增加反应物浓度，反应速率不再增加，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量，A正确；
B、若乙图中的物质A是淀粉，则B可以是麦芽糖，该图表示的反应为A（淀粉） B（麦芽糖），该酶可以是唾液淀粉酶，B正确；
C、乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度，C错误；
D、甲、乙两图所示的实验探究均在最适温度和最适pH条件下完成，温度和pH都属于无关变量，D正确。
故选C。
【点睛】
本题以曲线图为载体，考查了影响酶促反应因素的知识，要求考生具有一定的曲线分析能力和理解判断能力。
2．（2020·江苏省高三三模）某同学为验证酶的特性，进行了如下表所示实验。下列有关叙述正确的是（ ）
试管号
1
2
3
4
5
6
1%淀粉溶液（mL）
3
3
3
2%蔗糖溶液（mL）
3
3
3
稀释的人新鲜唾液（mL）
1
1
蔗糖酶溶液（mL）
1
1
斐林试剂（mL）
2
2
2
2
2
2
A．试管1和2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖
B．试管3~6需在沸水浴中保温2-3min，以利于酶的催化作用
C．试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性
D．加入斐林试剂后，应立即观察试管中溶液颜色的变化，获取实验结果
【答案】A
【解析】A、由题目可知，试管1和2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否与斐林试剂反应，A正确；
B、沸水浴使酶失去活性，不利于酶的催化作用，B错误；
C、试管3和6的实验结果只能说明淀粉酶可以分解淀粉，蔗糖酶可以分解蔗糖，没有证明淀粉酶不能分解蔗糖，没有说明酶的作用具有专一性，C错误；
D、加入斐林试剂后，先水浴加热一段时间，然后观察试管中溶液颜色的变化，获取实验结果，D错误。
故选A。
3．（2020·肥东县第一中学高三一模）下列关于酶的实验设计，正确的是（ ）
A．用过氧化氢溶液、肝脏研磨液作材料探究温度对酶活性的影响
B．用淀粉和蔗糖溶液、淀粉酶，反应后滴加碘液验证酶的专一性
C．用蛋白酶、蛋白块作实验材料，验证蛋白酶能够催化蛋白质分解
D．设置pH为2、7、12的条件，探究pH对胃蛋白酶活性的影响
【答案】C
【解析】过氧化氢的分解受温度影响，所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，A错误；利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时，碘液不能检测蔗糖是否被水解，所以应该选用斐林试剂，B错误；用蛋白酶、蛋白块作实验材料，验证蛋白酶能够催化蛋白质分解，C正确；胃蛋白酶的适宜pH是1.5-2.0，所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时，pH不能设置成3、7、11，D错误。
【点睛】
解答本题的关键是掌握实验设计的基本原理，明确实验的设计中的选材的要求应该不影响实验的进行，鉴定的手段也应该不影响实验的进行和实验结果的检测。
4．（2020·上海高三二模）将新鲜猪肝匀浆，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的实验装置中，每隔5分钟收集一次数据，绘制出气体产生量与反应时间的关系曲线图（图中实线）。若其他条件都不变，适当增加新鲜猪肝匀浆溶液浓度，下列选项中能正确表示实验结果（图中虚线）的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】据上分析可知，适当增加新鲜猪肝匀浆溶液浓度，不会改变生成气体的总量，但会增大气体的生成速率，C图符合题意。
故选C。
5．（2019·江西省高一期末）在“探究不同温度对酶活性的影响”实验中，温度和pH值分别属于
A．自变量和因变量 B．自变量和无关变量
C．因变量和无关变量 D．自变量和自变量
【答案】B
【解析】自变量即实验变量，就是实验者想要探究的量，如“探究不同温度对酶活性的影响”实验中，温度是自变量；因变量：随着自变量改变而改变的量，如“探究不同温度对酶活性的影响”实验中，酶活性随着温度的改变而改变属于因变量；无关变量是对实验结果有影响，但是不是我们所要研究的量，如“探究不同温度对酶活性的影响”实验中，底物的浓度、底物的量、PH值、酶的量等．无关变量一般要遵循等量性原则。对此，在“探究不同温度对酶活性的影响”实验中，温度属于自变量，PH值属于无关变量，B正确，ACD错误。
6．（2020·北京八中高三二模）为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组（20℃）、B组（40℃）和C组（60℃），测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。下列说法错误的是（ ）
A．三个温度条件下，该酶活性最高的是B组。
B．在t1之前，如果A组温度提高10℃，其催化反应的速度会加快
C．如果在t2时，将C组反应温度降至40℃，产物总量会继续上升
D．此实验不需要专门设置对照组
【答案】C
【解析】A、分析曲线图可知：在b组（400C），反应到达化学平衡需要的时间最短，故三个温度条件下，该酶活性最高的是b组
B、从曲线图来看，三个温度条件较适合的是在400C，而a组是在20°C条件下温度对某种酶的活性的影响曲线，故在时间t1之前，反应尚未达到化学平衡之前，如果a组温度提高10°C，则a组酶催化反应的速度会加快，B正确；
C、c组为（600C）条件下温度对某种酶活性的影响曲线，由图可知道，在t2时产物的浓度不再改变，高温条件下酶已经失活，此时向反应体系中增加底物，其他条件保持不变，c组产物量也不会增加，C错误；
D、本实验三个实验组之间彼此可以形成对照，故不需要专门设置对照组，D正确。
故选C。
7．（2020·上海高三一模）下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是（ ）
A．当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升
B．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降
C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
【答案】A
【解析】A、曲线图可知，在最适宜的温度下，酶的活性最高，温度高于或者低于最适温度，酶活性都会降低，低温只抑制酶的活性，不破坏空间结构，故由当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性升高，A正确；
B、当反应温度由t2（高于最适温度）调到最适温度时，由于t2温度较高，已经破环了酶的空间结构，即使再调到最适温度，酶的活性也不能恢复，所以酶活性不变，B错误；
C、低温更适合酶的保存，因此与t2调相比，t1时更适合酶的保存，C错误；
D、低温不会破坏酶的活性，只能降低酶的活性，D错误。
故选A。
8．（2020·浙江省高三其他）用棉签蘸取不同液体分别涂抹在淀粉-琼脂块的5个圆点位置，然后将其放入37℃恒温箱中保温。24h后取出加入碘液（棕黄色）处理，观察圆点的颜色变化如下表：
圆点
①
②
③
④
⑤
处理圆点的液体
清水
煮沸的新鲜唾液
与盐酸混合的新鲜唾液
新鲜唾液
2%蔗糖酶溶液
碘液处理后的颜色
蓝黑色
蓝黑色
蓝黑色
红棕色
？
下列叙述错误的是（ ）
A．圆点④处含有糊精
B．引起圆点②③显色反应的原因是不同的
C．圆点⑤处的颜色为蓝黑色
D．该实验验证了淀粉酶的催化具有专一性和高效性
【答案】D
【解析】A、淀粉在α-淀粉酶的作用下降解成糊精，而糊精遇碘变红，因此圆点④处含有糊精，A正确；
B、淀粉遇碘变成蓝黑色，引起圆点②③显色反应的原因是不同的，②是因为高温使酶失活，③是因为强酸使酶失活，B正确；
C、蔗糖酶不能降解淀粉，圆点⑤处的颜色为蓝黑色，C正确；
D、该实验验证了淀粉酶的催化具有专一性，没有验证其高效性，D错误。
故选D。
9．（2019·湖北省高一月考）要探究pH对酶活性的影响，下表的实验设计中，应选择的试管是（ ）
试管
添 加 物 质
条 件
①
1mL质量分数为10%的鸡蛋清溶液+1mL清水
35~38℃水浴，pH=5
②
1mL质量分数为10%的鸡蛋清溶液+1mL胰蛋白酶
35~38℃水浴，pH=5
③
1mL质量分数为10%的鸡蛋清溶液+1mL胰蛋白酶
35~38℃水浴，pH=9
④
1mL质量分数为10%的鸡蛋清溶液+1mL胰蛋白酶
4℃水浴，pH=9
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．②和④
【答案】B
【解析】根据分析，本实验的目的是“探究pH对酶活性的影响”，所以自变量是pH，因变量是酶的活性，其余无关变量需要适宜且相同，胰蛋白酶的最适温度在35~38℃，所以应该选择②和③。
故选B。
【点睛】
本题、考查探究影响酶活性的实验，首先要求考生明确实验的目的，判断出实验的自变量；其次要求考生掌握实验设计的原则（对照原则和单一变量原则），结合表中信息，选择合适的试管探究pH对酶活性影响。
10．（2019·湖北省高一月考）某研究性学习小组按下表进行了实验操作发现试管2比试管1产生的气泡明显多，该实验说明了
操作顺序
具体操作
试管
1
2
①
加入体积分数为3%的H202溶液
2m1
2m1
②
滴加质量分数为3.5%的FeCl3溶液
2滴
—
滴加质量分数为20%的肝脏研磨液(含过氧化氢酶)
—
2滴
A．酶具有专一性 B．酶具有多样性 C．酶具有高效性 D．酶是蛋白质
【答案】C
【解析】根据表格可以看出，该实验的自变量是催化剂的种类，因变量是过氧化氢分解速率的快慢；根据题干中“试管2比试管1产生的气泡明显多”，可推知过氧化氢酶的催化效率比无机催化剂FeCl3要高，因此该实验说明了酶具有高效性，故选C。
【点睛】
解答本题的关键是了解酶的相关特性，要注意：①低温和高温时酶的活性都降低，但两者的性质不同；②在过酸或过碱环境中，酶均失去活性而不能恢复；③同一种酶在不同pH下活性不同，不同的酶的最适pH不同；④反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。
二、非选择题
11．（2020·陕西省高三二模）无机盐离子对酶活性有影响。为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响，某实验小组进行了实验，实验步骤和结果见表。请回答：
实验步骤
试管编号
1
2
3
4
1%NaCl溶液（mL）
1
1%CuSO4溶液（mL）
1
1%Na2SO4溶液（mL）
1
蒸馏水（mL）
1
pH6．8缓冲液（mL）
1
1
1
1
1%淀粉溶液（mL）
1
1
1
I
唾液淀粉酶溶液（mL）
1
1
1
1
各试管放入37℃恒温水浴保温适宜时间
取出试管，加入1%碘溶液0．1mL
观察结果
无色
深蓝色
浅蓝色
（1）本实验的对照实验是____________（填试管编号），实验中加入缓冲液的作用是____________。
（2）该实验的自变量是____________，因变量是____________。
（3）设置3号试管的目的是____________。
（4）分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是____________，其中对酶活性有抑制作用的离子是____________，对酶活性有促进作用的离子是____________。
（5）根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是____________。
【答案】4号 维持反应液中pH的稳定 NaCl和CuSO4溶液的有无 试管中颜色深浅 确定Na+和SO42-对唾液淀粉酶催化活性是否有影响 Cl-和Cu2+ Cu2+ Cl- 斐林试剂中有Cu2+，其可抑制唾液淀粉酶的活性
【解析】（1、2）本实验的目的是探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响，故自变量是NaCl和CuSO4溶液的有无，因变量的唾液淀粉酶的活性，由于唾液淀粉酶活性不能直接观察到，可通过未被催化的淀粉与碘液反应反应，观察试管中颜色深浅来测定。该实验中，4号试管加入的是蒸馏水，其目的是作对照，本实验中的pH无关变量，实验中加入缓冲液可维持反应液中pH的稳定，避免无关变量对实验的影响。
（3）3号试管加入的是1%Na2SO4溶液，其目的是排除1号试管中钠离子和2号试管中硫酸根离子对唾液淀粉酶催化活性是否有影响。
（4）由以上分析可知，对酶活性有影响的离子是Cu2+、Cl-，其中对酶活性有抑制作用的离子是Cu2+，对酶活性有促进作用的离子是Cl-。
（5）根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是斐林试剂中有Cu2+，其可抑制唾液淀粉酶的活性。
【点睛】
本题结合图表，考查影响酶活性因素的相关知识，要求考生明确实验的目的，能正确判断自变量和因变量，能分析表中实验过程，得出正确的结论，明确Cl-能够提高唾液淀粉酶的活性，而Cu2+能够抑制唾液淀粉酶的活性，再结合所学的知识答题。
12．（2020·天津高三其他）研究人员从一种野生植物的贮藏根中提取出一种酶，有人认为这是一种能催化葡萄糖分解的酶，有人认为是一种能催化蔗糖分解的酶。请回答问题。
（1）为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶，研究人员设计了下图的实验过程，请预测可能的实验结果。
水浴加热后，如果__________________________，说明该物质是能催化蔗糖分解的酶；如果_________，则说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶。
（2）写出鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种方法。__________________________；__________________________。
（3）经过实验鉴定确定了此酶是蔗糖酶，图是在最适温度下，蔗糖酶的催化速率与蔗糖量关系图。如果温度升高或降低5℃，B点将_____________（填下移或上移），能否用斐林试剂鉴定蔗糖是否被蔗糖酶完全催化分解？_____________（填能或不能）。
【答案】两支试管均出现砖红色沉淀 两支试管均不出现砖红色沉淀 用双缩脲试剂 用蛋白酶处理 下移 能
【解析】
【详解】（1）结合以上分析可知，若两个试管都出现砖红色，表明该酶不能催化葡萄糖分解而能催化蔗糖分解，即该物质是能催化蔗糖分解的酶；若两个试管都不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有分解而葡萄糖被分解，故该物质是能催化葡萄糖分解的酶。
（2）酶的本质大多数是蛋白质，少数是RNA，若要鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质，可以用双缩脲试剂来鉴定，也可以用蛋白酶来鉴定。
（3）根据题意分析，该实验是再酶的最适宜温度下进行的，因此若将温度升高或降低5℃，酶的活性将降低，则图中B点将下移；蔗糖在蔗糖酶的作用下被分解为葡萄糖和果糖，蔗糖为非还原糖，葡萄糖和果糖均为还原糖，因此可用斐林试剂鉴定蔗糖是否被蔗糖酶完全催化分解。
【点睛】
本题考查了蛋白质、还原性糖的鉴定方法和生物实验设计的内容，意在考查学生理解所学知识的要点和综合运用所学知识分析问题的能力，具备对实验现象和结果进行解释、分析的能力。
13．（2020·宁夏回族自治区银川二中高三一模）如图表示在最适pH条件下，温度与反应速率的关系，请回答下列问题：
（1）如果在图中a点再提高反应速率，可以改变的外界因素是__________________。酶比无机催化剂具有高效性的原因是__________________。
（2）图中____________点更适合酶的保存，原因是__________________。
（3）若此酶为淀粉酶，现有淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、淀粉溶液、斐林试剂、碘液等，请设计实验验证淀粉酶具有专一性，请写出实验思路：_________________________________________________。
【答案】酶的浓度（或反应物浓度） 酶降低活化能的作用更显著 c c点温度较低，酶的结构稳定，抑制酶的活性，更适合保存 将适量且等量的淀粉溶液分为两组，其中一组加入淀粉酶溶液，另一组加入等量的蔗糖酶溶液，震荡摇匀，一段时间后再分别加入等量斐林试剂，50℃~65℃水浴加热后观察两组溶液的颜色变化。
【解析】（1）据图分析可知，图中a点处于最适pH和最适温度条件下，若要再提高反应速率，可以酶的浓度（或反应物浓度）。酶比无机催化剂具有高效性的原因是酶降低活化能的作用更显著。
（2）图中c点温度较低，酶的结构稳定，抑制酶的活性，更适合保存。
（3）若要验证淀粉酶具有专一性，可将适量且等量的淀粉溶液分为两组，其中一组加入淀粉酶溶液，另一组加入等量的蔗糖酶溶液，震荡摇匀，一段时间后再分别加入等量斐林试剂，50℃~65℃水浴加热后观察两组溶液的颜色变化。
【点睛】
本题考查影响酶活性因素及相关实验设计，掌握相关知识结合题意答题。
14．（2020·河北省高三其他）某实验小组为了探究乙烯对淀粉酶活性的影响，向多支试管加入等量的磷酸缓冲液、淀粉溶液和淀粉酶后分为实验组和对照组。其中实验组加入适宜体积的乙烯，对照组加入等量的蒸馏水，在最适温度下酶促反应速率随反应时间的变化如图所示。请回答下列问题：
（1）酶活性指的是__________。分析实验及结果，可以得出的结论是______________________。
（2）B点时，实验组和对照组的酶促反应速率相等，此时两组的酶活性________（填“相同”或“不同”）。AC段酶促反应速率下降的原因是____________________________。若提高反应体系的温度，则t1和t2向__________（填“左”或“右”）移动。
【答案】酶对化学反应的催化效率 乙烯能提高淀粉酶的活性 不同 随着反应的进行，底物浓度不断下降，酶促反应速率减慢 右
【解析】（1）酶对化学反应的催化效率叫做酶活性；由题图分析可知：实验组酶促反应速率较对照组高，反应完成的时间短，故可推知乙烯能提高淀粉酶的活性。
（2）B点时，实验组和对照组酶促反应速率相等，但实验组酶浓度下降更快，故两者酶活性不同；AC段酶促反应速率下降的原因是随着反应的进行，底物浓度不断下降，酶促反应速率减慢；若提高反应体系温度，则两组酶活性均下降，则t1和t2向右移动。
【点睛】
解答此题需明确影响酶促反应的条件，并能结合题图分析作答。
15．（2020·湖北省高三一模）苹果被切开后很容易褐变，同学甲上网查到苹果褐变的一种解释是：苹果被切开后，细胞内的多酚类物质遇到氧气，在多酚氧化酶的作用下生成了褐色氧化物。回答下列问题：
（1）同学乙考虑到氧气可以通过_____________方式进入苹果细胞，因此，他对这种解释表示怀疑。他认为如果该解释是正确的，那么苹果被切开前也应该是褐色的。
（2）同学丙则支持甲查到的解释。丙认为：苹果细胞结构完整时，多酚类物质和多酚氧化酶可能分布在细胞内的____________（填“相同”或“不同”）区域中，导致多酚氧化酶无法接触____________（填“多酚”或“氧气”），因此苹果被切开前没有褐色氧化物生成。
（3）科学解释既要符合逻辑，还要讲求实证。在设计实验对甲查到的解释进行验证时，除隔绝氧气这种处理方式外，还可以对苹果进行高温处理以____________，然后观察其被切开后是否褐变。如果褐变，则说明该解释____________（填“可信”或“不可信”）。
【答案】自由扩散 不同 多酚 破坏（或降低、抑制）多酚氧化酶活性 不可信
【解析】（1）同学乙考虑到氧气可以通过自由扩散进入苹果细胞，因此，即使不切开苹果，细胞内的多酚也会遇到氧气。如果苹果褐变真是因为多酚被氧气氧化造成的，那么，即使苹果没切开也应该是褐色的，而这与实际生活常识（切开后才褐变）不符。所以，同学乙认为甲查到的解释是不可信的。
（2）苹果细胞结构完整时，多酚类物质和多酚氧化酶可能分布在细胞内的不同区域中，导致多酚氧化酶无法接触多酚。因此，即使多酚能遇上氧气，也会因为没有酶的催化而产生不了褐色氧化物。同学丙从这个角度考虑，因此他支持甲查到的解释。
（3）为了检验甲查到的解释是否可信，可以初步考虑阻碍多酚与氧气接触，或者破坏、降低、抑制多酚氧化酶的活性。高温、酸碱、低温、抑制剂等能够破坏或降低多酚氧化酶的活性，阻碍褐色多酚氧化物形成。用高温破坏多酚氧化酶的活性，如果苹果被切开后仍然褐变，说明褐变的原因并不是多酚氧化酶催化多酚与氧结合成褐色氧化物，即这种解释不可信。
2020届高考生物难点及易错题精讲精练
专题01 酶的相关实验拓展
【难点精讲】
一、酶的本质鉴定
例题：人的唾液中含有唾液淀粉酶，有人说：“唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质”。请设计一个实验以探究该酶的化学本质是否是蛋白质。
(1)实验材料：质量浓度为0.1 g的NaOH溶液、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液、鸡蛋、人的口腔唾液(含有酶)、清水、小烧杯、玻璃棒、试管和滴管。
(2)实验原理：鸡蛋的蛋清的主要成分是蛋白质，在碱性溶液中，蛋白质与CuSO4反应能产生紫色物质，即蛋白质的双缩脲反应。如果能通过实验证明，酶能发生双缩脲反应，即可证明酶的化学本质是蛋白质。
(3)实验步骤：
①制备蛋清液：取生鸡蛋一个，打破蛋壳(不要破坏蛋黄)。取少许蛋清注入小烧杯中，加入30 mL的清水，用玻璃棒调匀。
②取两支试管，编号，在1号试管中注入第一步得到的________2 mL,2号试管中注入________________。
③向1号和2号试管中各加入1 mL__________________________________，摇匀。
④分别向两试管中注入________________________________，摇匀。
⑤振荡摇匀后，静置一会，观察其颜色变化。
(4)实验结果与结论预测：①若____________________，则________________________________；②若_____________________________，则唾液淀粉酶的化学本质不是蛋白质。
【答案】
(3)②蛋清液 等量的口腔唾液 ③质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 ④质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液4滴
(4)①两支试管中都呈现紫色 唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质 ②1号试管中呈现紫色，2号试管没有呈现紫色
【难点突破】
鉴定酶本质的两种常用方法
1．试剂检测法
从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。因此可利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应，RNA与吡罗红染液作用显红色的原理设计鉴定方案：
2．酶解法
从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。酶必须保持正常的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。设计鉴定方案：
变式训练：现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液(淀粉酶的化学本质是蛋白质，可将淀粉水解成还原糖)各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。
(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是____________，其中稀蛋清和________将发生________色反应。
(2)用________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。产生_________现象的为________溶液。
(3)区分发生显色反应一组溶液的方法、鉴定结果及结论分别是：
方法：将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用________试剂在一定条件下分别处理上述两种混合液。
结果：其中一组产生了________________，另一组无明显现象。
结论：发生显色反应的是__________溶液，不发生显色反应的是____________溶液。
【答案】(1)双缩脲试剂 淀粉酶 紫 (2)斐林 砖红色沉淀 葡萄糖 (3)斐林 砖红色沉淀 淀粉酶 稀蛋清
【解析】(1)由于稀蛋清和淀粉酶溶液的化学本质是蛋白质，蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，而葡萄糖和淀粉属于糖类，不能与双缩脲试剂发生显色反应，所以可以用双缩脲试剂将4种溶液分为两组，其中稀蛋清和淀粉酶将发生紫色反应。(2)葡萄糖属于还原糖，可用斐林试剂鉴定，产生砖红色沉淀。(3)淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖，麦芽糖属于还原糖，所以加入淀粉后，用斐林试剂鉴定后出现砖红色沉淀的则为淀粉酶。所以可以将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色的是淀粉酶溶液。
二、 验证酶的高效性和专一性
例题：已知2H2O2===2H2O＋O2↑，可以通过观察反应过程中O2的生成速率(即气泡从溶液中释放的速率)来判断H2O2分解反应的速率。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤，预测实验结果，得出实验结论，并回答下列问题：
实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCl3溶液，0.01%过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。
(1)实验步骤：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
(2)实验结果预测及结论：整个实验中，不同处理的试管中O2的释放速率从快到慢依次是_____________________________________________________________，由此可得出的结论是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80 ℃，重做上述实验，O2释放的速率最快的是______________________________________________________________________________，
原因是________________________________________________________________________。
【答案】 (1)①取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37 ℃恒温水浴锅中保温适当时间 ②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液 ③观察各试管中释放气泡的快慢
(2)加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管 过氧化氢酶具有催化作用和高效性
(3)加FeCl3溶液的试管 在此温度下，过氧化氢酶因高温变性而失去了活性，而FeCl3仍有催化活性
【难点突破】
验证酶的高效性的实验设计
(1)设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。
(2)设计方案
项目
实验组
对照组
材料
等量的同一种底物
试剂
与底物相对应的酶溶液
等量的无机催化剂
现象
反应速率很快，或反应用时短
反应速率缓慢，或反应用时长
结论
酶具有高效性
变式训练：甲、乙两位同学围绕酶的特性，设计了如下实验，请运用你所学的知识，指出该两位同学实验设计中存在的问题并提出修改方案。
(1)甲同学探究酶的高效性：取一支试管，加入2 mLH2O2，再加2滴新鲜土豆研磨液，观察到产生大量气泡，用带火星的卫生香检测，卫生香猛烈燃烧，说明酶的催化作用具有高效性。
存在问题：______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
修订方案：______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)乙同学利用下列相应的材料和用具设计验证酶具有催化性和专一性的实验。
备选材料用具：蛋白质块，脂肪块，牛胰蛋白酶溶液，牛胰淀粉酶溶液，蒸馏水，双缩脲试剂，试管若干，恒温水浴锅，时钟等。
实验步骤：①取两支洁净的相同试管，编号为甲、乙。②取5 mL牛胰蛋白酶溶液加到甲试管中，再取等量牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中。③将两支试管置于恒温水浴锅中，保温(37 ℃)5分钟。④分别加入等体积等质量的蛋白质块，其他条件相同且适宜。⑤一段时间后，分别加入等量的双缩脲试剂进行检测，记录实验结果。
上述实验步骤中，有二处明显错误，请找出这二处错误并更正
第一处错误：__________________________________________________________________。
修订方案：____________________________________________________________________。
第二处错误：__________________________________________________________________。
修订方案：____________________________________________________________________。
【答案】(1)存在问题：甲同学缺少对照实验
修订方案：增加对照组，用FeCl3溶液做对照
(2)第一处错误：缺少对照组
修订方案：增设一组加5 mL蒸馏水和等体积等质量蛋白质块的试管
第二处错误：不能用双缩脲试剂检测
修订方案：应直接观测蛋白质块体积的大小
三、 探究酶的最适温度或最适pH
例题：为了探究某种淀粉酶的最适温度，某同学进行了如图所示的实验操作。实验步骤如下：
步骤①：取10支试管，分为五组。每组两支试管中分别加入1 mL某种淀粉酶溶液和2 mL质量分数为5%的淀粉溶液。
步骤②：将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并摇匀。
步骤③：将装有混合溶液的五支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃水浴中。反应过程中每隔1分钟从各支试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加1滴碘液显色。
回答下列问题：
(1)实验原理：淀粉在淀粉酶的催化作用下分解成还原糖；淀粉酶的活性受温度影响；用碘液可检测淀粉，因为淀粉遇碘液变蓝，根据蓝色深浅来推断淀粉酶的活性。
(2)该实验的设计存在一个明显的错误，即步骤②前应__________________________
________________________________________________________________________。
(3)在本实验中，各组溶液的pH要保证______________，该实验能否选用斐林试剂检测实验结果？__________，理由是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)纠正实验步骤后，进行操作。一段时间后，当第3组试管中的反应物与碘液混合开始呈棕黄色时，各组实验现象如下表所示(“＋”表示蓝色程度)：
组别
1
2
3
4
5
处理温度/℃
15
25
35
45
55
结果
＋＋
＋
棕黄色
＋
＋＋
分析上述实验结果，可以得出该淀粉酶的最适温度在____________之间。某同学在进行本实验的过程中，发现反应时间过长。为缩短反应时间，请你提出合理的改进措施：_______________________________。
【答案】(2)先将五组试管分别在15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃的水浴中保温一段时间
(3)相同且适宜 不能 利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变各试管的温度，最终影响实验结果
(4)25～45 ℃ 增加淀粉酶的量或浓度(或降低底物的量或浓度)
【难点突破】
“梯度法”探究酶的最适温度或pH
(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
变式训练：下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验结果。据此回答下列问题：
探究温度对酶活性影响的实验(实验一)
实
验
步
骤
分组
甲组
乙组
丙组
①α淀粉酶溶液
1 mL
1 mL
1 mL
②可溶性淀粉溶液
5 mL
5 mL
5 mL
③控制温度
0 ℃
60 ℃
90 ℃
④将新鲜α淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温
⑤测定单位时间内淀粉的____________
探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验(实验二)
组别
A组
B组
C组
D组
E组
pH
5
6
7
8
9
H2O2完全分解所需时间(秒)
300
180
90
192
284
(1)pH在实验一中属于________变量，而在实验二中属于________变量。
(2)实验一的①②③步骤为错误操作，正确的操作应该是______________________。实验一的第⑤步最好选用________(试剂)测定单位时间内淀粉的________________。
(3)如将实验一的新鲜α淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？________。为什么？ __________________________________________。
(4)分析实验二的结果，可得到的结论是： _____________________________________
________________________________________________________________________；
在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为________之间设置梯度。
【答案】(1)无关 自 (2)使新鲜α淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设温度后再混合(其他合理答案也可) 碘液 剩余量 (3)不科学 因为温度会直接影响H2O2的分解 (4)该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低(或在pH为5～7的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性升高；在pH为7～9的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性降低) 6～8
【解析】 (1)实验一探究的是温度对酶活性的影响，因此自变量是温度，因变量是酶活性，pH属于无关变量；而实验二是探究过氧化氢酶作用的最适pH，自变量是pH。(2)探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设温度，然后再将底物和酶混合进行反应，否则会影响实验结果的准确性。因此，实验一的①②③步骤为错误操作。淀粉遇碘液变蓝，因此实验一的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，单位时间内淀粉的剩余量越多，说明酶活性越低。(3)温度会直接影响H2O2的分解，因此实验一的新鲜α淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液。(4)由实验二的结果可知：在pH为5～7的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性升高；在pH为7～9的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性降低；该过氧化氢酶作用的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低。在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为6～8之间设置梯度。
【真题回顾】
一、单选题
1．（2016·全国高考真题）若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的试验中，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→保温并计时→一段时间后检测产物的量
【答案】C
【解析】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，而缓冲液能够起到维持反应液的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，应先加底物后加酶，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。根据题干信息“除酶外所有试剂均已预保温”，所以合理的操作顺序是在调整pH值后，加入酶，即加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量，故选C。
【点睛】
获取题干信息“除酶外所有试剂均已预保温”，根据实验设计中无关变量要保持适宜且相同，科学设计实验程序。
2．（2008·上海高考真题）β-半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖。这表明β-半乳糖苷酶的催化作用具有（ ）
A．高效性 B．专一性 C．稳定性 D．多样性
【答案】B
【解析】一种酶只能催化一种或一类化学反应，具有专一性。
3．（2019·浙江省高考真题）为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：
步骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入2%过氧化氢溶液
3mL
3mL
2
加入马铃薯匀浆
少许
－
3
加入二氧化锰
－
少许
4
检测
据此分析，下列叙述错误的是
A．实验的可变因素是催化剂的种类
B．可用产生气泡的速率作检测指标
C．该实验能说明酶的作用具有高效性
D．不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
【答案】D
【解析】实验中的可改变的自变量为催化剂的种类，A选项正确；过氧化氢分解产生水和氧气，故可以通过产生气泡的速率作为判断反应速率的指标，B选项正确；该实验通过比较酶的催化速率和二氧化锰的催化速率来验证酶的高效性，C选项正确；鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶，均可用作过氧化氢酶的性质的探究实验，D选项错误。故错误的选项选择D。
4．（2011·江苏省高考真题）下列示意图中，能正确反映唾液淀粉酶的催化活性与温度关系的是
A．B． C．D．
【答案】D
【解析】酶的催化活性受温度的影响，在低温时酶的催化活性较弱，随着温度升高而活性增大，当达到其最适温度时，酶的活性最高，以后又随着温度升高而减慢，以至完全丧失活性，由此可见，能正确反映唾液淀粉酶的催化活性与温度关系的是D曲线，故选D。
【点睛】
影响酶活性的因素主要有：温度、pH等．温度（pH）能影响酶活性，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低．另外低温不会使酶变性失活，但高温、过酸或过碱都会使酶变性失活。
5．（2016·浙江省高考真题）某同学进行有关酶的实验：
组1：1%淀粉溶液+新鲜唾液+本尼迪特试剂→红黄色沉淀
组2：2%蔗糖溶液+新鲜唾液+本尼迪特试剂→无红黄色沉淀
组3：2%蔗糖溶液+蔗糖酶溶液+本尼迪特试剂→
下列叙述错误的是
A．自变量是底物和酶 B．组3的结果是红黄色沉淀
C．指示剂可用碘-碘化钾溶液替代 D．实验结果证明酶具有专一性
【答案】C
【解析】该实验1和实验2的自变量是底物的种类，该实验2和实验3的自变量是酶的种类，A正确；蔗糖酶溶液将2%蔗糖溶液分解成还原性糖，遇到本尼迪特试剂出现红黄色沉淀， B正确；碘-碘化钾溶液只能检测淀粉是否分解，而不能检测蔗糖是否被水解，C错误；实验中淀粉酶能分解淀粉，不能分解蔗糖，而蔗糖只能被蔗糖酶分解，证明酶有专一性，D正确．故选C。
6．（2017·浙江省高考真题）为验证酶的特性,进行了实验,基本过程如下表所示，据表分析,下列叙述正确的是
单位：mL
A．试管1和2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖
B．试管3-6需在沸水浴中保温2-3min以利于酶的催化作用
C．试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性
D．若试管5中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉
【答案】A
【解析】试管1和试管2是对照组，作用是检测淀粉和蔗糖溶液中是否含有还原糖，A正确；试管3-6需要放置在温水浴中进行反应，检测的时候需要在沸水浴中检测，B错误；试管3和试管6有两个变量，不能进行对照，C错误；试管⑤中出现阳性反应说明试管中有还原糖，不能直接说明蔗糖酶能水解淀粉，D错误。
【点睛】
本题结合唾液淀粉酶对淀粉和蔗糖的分解作用的实验过程及结果，考查实验设计和酶的知识，识记酶的特性、明确实验中的不同变量是解题的关键。
7．（2007·上海高考真题）下图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。由图可知（ ）
①有多种酶参与 ②最适合pH是7
③最适温度是40℃ ④50℃时酶逐渐失活
⑤0℃时酶逐渐失活
A．①③ B．②⑤
C．③④ D．④⑤
【答案】C
【解析】①从曲线图中无法判断是否有多种酶参与，①错误；
②本实验测定的是温度对酶活性的影响，没有涉及pH对酶活性的影响，但不同温度条件下的pH应是相同的，②错误；
③由曲线图可知，40℃时气体产生最多且平稳，可判断最适温度为40℃左右，③正确；
④50℃条件下气体产生量逐渐降低，可说明酶的活性在此温度条件下逐渐失活，④正确；
⑤酶在0℃时只是活性低，并未失活，⑤错误。
故选C。
8．（2013·上海高考真题）在酶的催化水解过程中，酶与底物会形成复合物，最终把底物水解，形成产物。已知酶催化水解的反应时间和产物生成量的关系如图。那么，在反应过程中酶·底物复合物浓度变化曲线正确的是
A． B． C．D．
【答案】B
【解析】
分析图可见，在反应前5分钟内，产物生成量非常快，说明底物浓度足够高，有足够的底物与酶结合，从而使酶·底物复合物浓度在前5分钟基本不变。随着反应的进行，底物逐渐消耗，与酶结合量减少，当反应进行到20分钟时，底物耗尽，酶·底物复合物浓度即为0.故选B
二、多选题
9．（2013·江苏省高考真题）为了探究温度、pH 对酶活性的影响，下列实验设计不合理的是
实验编号
探究课题
选用材料与试剂
①
温度对酶活性的影响
过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
②
温度对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
③
pH对酶活性的影响
新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
④
pH对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
A．实验① B．实验②
C．实验③ D．实验④
【答案】ACD
【解析】A、过氧化氢受热会加快分解，不宜用于探究温度对酶活性的影响，A错误；
B、温度对可溶性淀粉的水解影响不大，一般用用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，B正确；
C、研究pH对酶活性的影响，材料中蔗糖酶只能水解蔗糖，不能水解可溶性淀粉，所以材料选取不合适，C错误；
D、pH值不仅影响酶的活性，也会影响可溶性淀粉的水解，不宜用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，D错误。
故选ACD。
三、非选择题
10．（2016·全国高考真题）为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组（20℃）、B组（40℃）和C组（60℃），测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。回答下列问题：
（1）三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。
（2）在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会_____________。
（3）如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量___________，原因是_________________________________。
（4）生物体内酶的化学本质是__________________，其特性有 __________________（答出两点即可）。
【答案】B 加快 不变 60℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应底物总量也不会增加 蛋白质或RNA 高效性、专一性
【解析】
（1）曲线图显示：在反应开始的一段时间内，40℃时产物浓度增加最快，说明酶的活性最高，而B组控制的温度是40℃。
（2）A组控制的温度是20℃。在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，因酶的活性增强，则A组酶催化反应速度会加快。
（3）对比分析图示中的3条曲线可推知，在时间t2时，C组的酶在60℃条件下已经失活，所以如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，在t3时，C组产物的总量不变。
（4）绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性，酶的作用条件较温和。
考点：本题考查酶及影响酶活性的因素的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。
11．（2008·上海高考真题）利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题。
（实验目的）比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。
（实验原理）纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖，用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小；用呈色反应表示葡萄糖的生成量。
（实验材料）三种微生物（A～C）培养物的纤维素酶提取液，提取液中酶蛋白浓度相同。
（实验步骤）
（1）取四支试管，分别编号。
（2）在下表各列的一个适当位置，填写相应试剂的体积量，并按表内要求完成相关操作。
__________
（3）将上述四支试管放入37℃的水浴，保温1小时。
（4）在上述四支试管中分别加入_______试剂，摇匀后，进行_____________处理。
（5）观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。
（实验结果）
微生物A提取物
微生物B提取物
微生物C提取物
颜色深浅程度
＋
＋＋＋
＋＋
（分析讨论）
（1）该实验中的对照组是______号试管。
（2）实验组试管均呈现的颜色是____________，但深浅不同。
（3）上述结果表明：不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，其可能原因是____________________________________。
（4）你认为上述三种微生物中，最具有应用开发价值的是________。
（5）从解决能源问题的角度，开发这种纤维素酶的意义在于_____________________。
【答案】 班氏 加热（加热至沸腾） 4 红黄色 不同酶的氨基酸序列不同（不同酶的空间结构不同） 微生物B 葡萄糖可用作制取酒精的原料；用纤维素代替化石燃料
【解析】从表中可以看出，实验者是用第4支试管来作为对照的，在实验步骤中，要达到每支试管中溶液总量均为2.0ml,比较各组中的变量关系,就会发现1、2、3支试管中的区别应该是酶的种类不同，第4支试管中不加酶，而加入等量的蒸馏水，其它因素均相同。故在1号试管中应补充等量的缓冲液，2号试管中应补充等量的微生物B的提取物，3号试管中也补充与其它试管等量的纤维素县浮液，4号试管中应补充的蒸馏水量=1.4+0.1=1.5ml。欲检测四支试管的实验产物的量，可用班氏试剂或斐林试剂，出现的现象是红黄色或砖红色，含糖量越多，颜色越深。上述结果中，若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，在酶浓度也相同时，酶活性的差异就应该是酶本身的差异了，如酶的氨基酸序列不同或空间结构不同。上述三种微生物中，产物中含糖量最大的说明其酶的活性最强，即微生物B最有开发的价值。开发此酶可以解决农产品秸秆转化问题，可以为利用农产品的废弃物来生产饲料或酒精等开辟新机遇等。
12．（2011·全国高考真题）某同学从温度为55～65"C的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：
(1)测定脂肪酶活性时，应选择____作为该酶作用的物质，反应液中应加入____溶液以维持其酸碱度稳定。
(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为____。
(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路____。
【答案】脂肪 缓冲 蛋白质 在一定温度范围内（包括55～65"C）设置不同的温度梯度处理：0、30、60、80、100温度（或者冰水混合物、60度的温水、沸水水浴），分别测量酶活性，观察酶对脂肪的分解程度。若所测数据出现内峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化化用的最适温度。否则。扩大温度范围。继续实验，直到出现峰值。
【解析】本题立足教材，以教材素材“探究温度对酶活性的影响实验”设置问题，考查酶的相关问题及测定酶催化作用最适温度的实验思路，凸显对实验设计思路与设计能力、实验问题的分析及理论知识的能力的考查。
（1）测定脂肪酶活性应选择脂肪作为该酶作用的物质，反应液中应加入缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。
（2）能与双缩脲试剂反应液呈紫色，说明则该酶的化学本质为蛋白质。
（3）明确要求写出的是 “实验思路”而不是实验步骤。实验思路为：在一定温度范围内（包括55～65"C）设置不同的温度梯度处理：0、30、60、80、100温度（或者冰水混合物、60度的温水、沸水水浴），分别测量酶活性，观察酶对脂肪的分解程度。若所测数据出现内峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化化用的最适温度。否则。扩大温度范围。继续实验，直到出现峰值。
13．（2015·重庆高考真题）小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。
（1）取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液（去淀粉），并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：
步骤①中加入的C是____，步骤②中加缓冲液的目的是______。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是____；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越__。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应____。
（2）小麦淀粉酶包括α－淀粉酶和β－淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：
X处理的作用是使____。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著____白粒管（填“深于”或“浅于”），则表明α－淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
【答案】0.5mL蒸馏水 控制pH 红粒小麦 低 缩短 β－淀粉酶失活 深于
【解析】本题考查酶活性检测和实验设计相关知识，意在考察考生对知识点的理解和应用能力。
（1）淀粉遇碘会出现蓝色。每个实验都应有对照实验，此时的对照管中应该是不含酶的溶液，为了遵循单一变量，所以加入的应是等量的蒸馏水，即0.5mL蒸馏水。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是红粒小麦，其颜色较深，说明淀粉被水解的少。因为题干中说明红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦，而红粒小麦淀粉酶活性低，据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越低。
（2）小麦淀粉酶包括α－淀粉酶和β－淀粉酶，为进一步探究两种酶活性在穗发芽率差异中的作用，自变量是酶种类的不同，所以X的处理应是使β－淀粉酶失活。如果Ⅰ中两管显色结果无明显差异，说明β－淀粉酶对发芽率影响不大，此时如果Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著，就可以表明α－淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
点睛：实验中一定要遵循对照原则和单一变量原则，对照有的是空白对照，有的是标准对照，有的是前后自身对照，根据具体情况分析应设置哪种对照，该题中应设置的是空白对照。遵循单一变量原则后出现结果的不同就是因变量导致的，所以可以得出自变量的不同导致因变量不同的结论。
14．（2009·全国高考真题）请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。
实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉四种溶液，菲林试剂、试管、37℃恒温水浴锅，沸水浴锅。
（1）若“+”代表加入适量的溶液，“—”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计，请在答题卡上作答。
溶液
试管
蔗糖溶液
淀粉溶液
蔗糖酶溶液
唾液淀粉酶溶液
甲
+
—
+
—
___________________。
（2）实验步骤：
①按照上表中的设计，取试管、加溶液。
②______________________________________________________________________
③______________________________________________________________________
④______________________________________________________________________
（3）结果预测：____________________________。
（4）结论：__________________________________。
（5）在上述试验中，如果仅将37℃恒温水浴锅的温度调到20℃。而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37℃时的浅，其原因是_______________。
【答案】
溶液
试管
蔗糖溶液
淀粉溶液
蔗糖酶溶液
唾液淀粉酶溶液
甲
+
—
+
—
乙
—
+
—
+
丙
+
—
—
+
丁
—
+
+
—
混匀，37℃恒温水浴一段时间 取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，沸水浴一段时间 观察实验现象并记录实验结果 含有蔗糖和淀粉酶溶液的试管（试管甲），以及含有淀粉和淀粉酶溶液的试管（试管乙）中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀 （哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶）酶的催化作用具有专一性 20℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少
15．（2009·全国高考真题）已知2H2O2=2H2O+O2↑ , 可以通过观察反映过程中O2的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤，预测实验结果，得出结论，并回答问题。
实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCL3溶液，0.01%牛过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。
实验步骤：
（2）实验结果预测及结论：
整个实验中不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是__________________。由此可得出的结论是_________________________。
（3）如果仅将实验中的恒温水浴改为800C,重做上述实验，O2释放的速度最快的是_______，原因是_______________________。
【答案】取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间 分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液 观察各管中释放气泡产生的快慢 加酶溶液的试管、加FeCl3的溶液的试管、加蒸馏水的试管 酶具有催化作用和高效性 加FeCl3溶液的试管 在此温度下，FeCl3催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性
【解析】
该题要同时验证酶具有催化作用和高效性，因此应遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则。
⑴实验步骤：①取3支试管，编号，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间。②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液。③观察现象：3 支试管中气泡产生的快慢。
⑵整个实验中,不同处理的试管中O2释放最快的是加酶溶液的试管，其次是加FeCl3溶液的试管，再次是加蒸馏水的试管，由此可得出的结论是酶具有催化作用和高效性。
⑶将恒温水浴改为80℃，重做上述实验，由于过氧化氢酶因高温变性而失去了活性，因此释放O2最快的是加FeCl3溶液的试管。
【新题精练】
一、单选题
1．（2020·天水市第一中学高三二模）甲图表示反应物浓度对酶促反应速率的影响；乙图表示将A、B两种物质混合，再在T1时加入某种酶后，A、B两种物质的浓度变化曲线。实验均在最适温度和最适pH条件下完成，下列叙述错误的是（ ）
A．甲图中反应速率达到最大后，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量
B．若乙图中的物质A是淀粉，则B可以是麦芽糖，该酶可以是唾液淀粉酶
C．乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是酶的活性
D．甲、乙两图所示的实验中，温度和pH都属于无关变量
【答案】C
【解析】A、甲图中反应速率达到最大后，此时再增加反应物浓度，反应速率不再增加，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量，A正确；
B、若乙图中的物质A是淀粉，则B可以是麦芽糖，该图表示的反应为A（淀粉） B（麦芽糖），该酶可以是唾液淀粉酶，B正确；
C、乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度，C错误；
D、甲、乙两图所示的实验探究均在最适温度和最适pH条件下完成，温度和pH都属于无关变量，D正确。
故选C。
【点睛】
本题以曲线图为载体，考查了影响酶促反应因素的知识，要求考生具有一定的曲线分析能力和理解判断能力。
2．（2020·江苏省高三三模）某同学为验证酶的特性，进行了如下表所示实验。下列有关叙述正确的是（ ）
试管号
1
2
3
4
5
6
1%淀粉溶液（mL）
3
3
3
2%蔗糖溶液（mL）
3
3
3
稀释的人新鲜唾液（mL）
1
1
蔗糖酶溶液（mL）
1
1
斐林试剂（mL）
2
2
2
2
2
2
A．试管1和2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖
B．试管3~6需在沸水浴中保温2-3min，以利于酶的催化作用
C．试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性
D．加入斐林试剂后，应立即观察试管中溶液颜色的变化，获取实验结果
【答案】A
【解析】A、由题目可知，试管1和2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否与斐林试剂反应，A正确；
B、沸水浴使酶失去活性，不利于酶的催化作用，B错误；
C、试管3和6的实验结果只能说明淀粉酶可以分解淀粉，蔗糖酶可以分解蔗糖，没有证明淀粉酶不能分解蔗糖，没有说明酶的作用具有专一性，C错误；
D、加入斐林试剂后，先水浴加热一段时间，然后观察试管中溶液颜色的变化，获取实验结果，D错误。
故选A。
3．（2020·肥东县第一中学高三一模）下列关于酶的实验设计，正确的是（ ）
A．用过氧化氢溶液、肝脏研磨液作材料探究温度对酶活性的影响
B．用淀粉和蔗糖溶液、淀粉酶，反应后滴加碘液验证酶的专一性
C．用蛋白酶、蛋白块作实验材料，验证蛋白酶能够催化蛋白质分解
D．设置pH为2、7、12的条件，探究pH对胃蛋白酶活性的影响
【答案】C
【解析】过氧化氢的分解受温度影响，所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，A错误；利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时，碘液不能检测蔗糖是否被水解，所以应该选用斐林试剂，B错误；用蛋白酶、蛋白块作实验材料，验证蛋白酶能够催化蛋白质分解，C正确；胃蛋白酶的适宜pH是1.5-2.0，所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时，pH不能设置成3、7、11，D错误。
【点睛】
解答本题的关键是掌握实验设计的基本原理，明确实验的设计中的选材的要求应该不影响实验的进行，鉴定的手段也应该不影响实验的进行和实验结果的检测。
4．（2020·上海高三二模）将新鲜猪肝匀浆，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的实验装置中，每隔5分钟收集一次数据，绘制出气体产生量与反应时间的关系曲线图（图中实线）。若其他条件都不变，适当增加新鲜猪肝匀浆溶液浓度，下列选项中能正确表示实验结果（图中虚线）的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】据上分析可知，适当增加新鲜猪肝匀浆溶液浓度，不会改变生成气体的总量，但会增大气体的生成速率，C图符合题意。
故选C。
5．（2019·江西省高一期末）在“探究不同温度对酶活性的影响”实验中，温度和pH值分别属于
A．自变量和因变量 B．自变量和无关变量
C．因变量和无关变量 D．自变量和自变量
【答案】B
【解析】自变量即实验变量，就是实验者想要探究的量，如“探究不同温度对酶活性的影响”实验中，温度是自变量；因变量：随着自变量改变而改变的量，如“探究不同温度对酶活性的影响”实验中，酶活性随着温度的改变而改变属于因变量；无关变量是对实验结果有影响，但是不是我们所要研究的量，如“探究不同温度对酶活性的影响”实验中，底物的浓度、底物的量、PH值、酶的量等．无关变量一般要遵循等量性原则。对此，在“探究不同温度对酶活性的影响”实验中，温度属于自变量，PH值属于无关变量，B正确，ACD错误。
6．（2020·北京八中高三二模）为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组（20℃）、B组（40℃）和C组（60℃），测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。下列说法错误的是（ ）
A．三个温度条件下，该酶活性最高的是B组。
B．在t1之前，如果A组温度提高10℃，其催化反应的速度会加快
C．如果在t2时，将C组反应温度降至40℃，产物总量会继续上升
D．此实验不需要专门设置对照组
【答案】C
【解析】A、分析曲线图可知：在b组（400C），反应到达化学平衡需要的时间最短，故三个温度条件下，该酶活性最高的是b组
B、从曲线图来看，三个温度条件较适合的是在400C，而a组是在20°C条件下温度对某种酶的活性的影响曲线，故在时间t1之前，反应尚未达到化学平衡之前，如果a组温度提高10°C，则a组酶催化反应的速度会加快，B正确；
C、c组为（600C）条件下温度对某种酶活性的影响曲线，由图可知道，在t2时产物的浓度不再改变，高温条件下酶已经失活，此时向反应体系中增加底物，其他条件保持不变，c组产物量也不会增加，C错误；
D、本实验三个实验组之间彼此可以形成对照，故不需要专门设置对照组，D正确。
故选C。
7．（2020·上海高三一模）下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是（ ）
A．当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升
B．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降
C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
【答案】A
【解析】A、曲线图可知，在最适宜的温度下，酶的活性最高，温度高于或者低于最适温度，酶活性都会降低，低温只抑制酶的活性，不破坏空间结构，故由当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性升高，A正确；
B、当反应温度由t2（高于最适温度）调到最适温度时，由于t2温度较高，已经破环了酶的空间结构，即使再调到最适温度，酶的活性也不能恢复，所以酶活性不变，B错误；
C、低温更适合酶的保存，因此与t2调相比，t1时更适合酶的保存，C错误；
D、低温不会破坏酶的活性，只能降低酶的活性，D错误。
故选A。
8．（2020·浙江省高三其他）用棉签蘸取不同液体分别涂抹在淀粉-琼脂块的5个圆点位置，然后将其放入37℃恒温箱中保温。24h后取出加入碘液（棕黄色）处理，观察圆点的颜色变化如下表：
圆点
①
②
③
④
⑤
处理圆点的液体
清水
煮沸的新鲜唾液
与盐酸混合的新鲜唾液
新鲜唾液
2%蔗糖酶溶液
碘液处理后的颜色
蓝黑色
蓝黑色
蓝黑色
红棕色
？
下列叙述错误的是（ ）
A．圆点④处含有糊精
B．引起圆点②③显色反应的原因是不同的
C．圆点⑤处的颜色为蓝黑色
D．该实验验证了淀粉酶的催化具有专一性和高效性
【答案】D
【解析】A、淀粉在α-淀粉酶的作用下降解成糊精，而糊精遇碘变红，因此圆点④处含有糊精，A正确；
B、淀粉遇碘变成蓝黑色，引起圆点②③显色反应的原因是不同的，②是因为高温使酶失活，③是因为强酸使酶失活，B正确；
C、蔗糖酶不能降解淀粉，圆点⑤处的颜色为蓝黑色，C正确；
D、该实验验证了淀粉酶的催化具有专一性，没有验证其高效性，D错误。
故选D。
9．（2019·湖北省高一月考）要探究pH对酶活性的影响，下表的实验设计中，应选择的试管是（ ）
试管
添 加 物 质
条 件
①
1mL质量分数为10%的鸡蛋清溶液+1mL清水
35~38℃水浴，pH=5
②
1mL质量分数为10%的鸡蛋清溶液+1mL胰蛋白酶
35~38℃水浴，pH=5
③
1mL质量分数为10%的鸡蛋清溶液+1mL胰蛋白酶
35~38℃水浴，pH=9
④
1mL质量分数为10%的鸡蛋清溶液+1mL胰蛋白酶
4℃水浴，pH=9
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．②和④
【答案】B
【解析】根据分析，本实验的目的是“探究pH对酶活性的影响”，所以自变量是pH，因变量是酶的活性，其余无关变量需要适宜且相同，胰蛋白酶的最适温度在35~38℃，所以应该选择②和③。
故选B。
【点睛】
本题、考查探究影响酶活性的实验，首先要求考生明确实验的目的，判断出实验的自变量；其次要求考生掌握实验设计的原则（对照原则和单一变量原则），结合表中信息，选择合适的试管探究pH对酶活性影响。
10．（2019·湖北省高一月考）某研究性学习小组按下表进行了实验操作发现试管2比试管1产生的气泡明显多，该实验说明了
操作顺序
具体操作
试管
1
2
①
加入体积分数为3%的H202溶液
2m1
2m1
②
滴加质量分数为3.5%的FeCl3溶液
2滴
—
滴加质量分数为20%的肝脏研磨液(含过氧化氢酶)
—
2滴
A．酶具有专一性 B．酶具有多样性 C．酶具有高效性 D．酶是蛋白质
【答案】C
【解析】根据表格可以看出，该实验的自变量是催化剂的种类，因变量是过氧化氢分解速率的快慢；根据题干中“试管2比试管1产生的气泡明显多”，可推知过氧化氢酶的催化效率比无机催化剂FeCl3要高，因此该实验说明了酶具有高效性，故选C。
【点睛】
解答本题的关键是了解酶的相关特性，要注意：①低温和高温时酶的活性都降低，但两者的性质不同；②在过酸或过碱环境中，酶均失去活性而不能恢复；③同一种酶在不同pH下活性不同，不同的酶的最适pH不同；④反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。
二、非选择题
11．（2020·陕西省高三二模）无机盐离子对酶活性有影响。为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响，某实验小组进行了实验，实验步骤和结果见表。请回答：
实验步骤
试管编号
1
2
3
4
1%NaCl溶液（mL）
1
1%CuSO4溶液（mL）
1
1%Na2SO4溶液（mL）
1
蒸馏水（mL）
1
pH6．8缓冲液（mL）
1
1
1
1
1%淀粉溶液（mL）
1
1
1
I
唾液淀粉酶溶液（mL）
1
1
1
1
各试管放入37℃恒温水浴保温适宜时间
取出试管，加入1%碘溶液0．1mL
观察结果
无色
深蓝色
浅蓝色
（1）本实验的对照实验是____________（填试管编号），实验中加入缓冲液的作用是____________。
（2）该实验的自变量是____________，因变量是____________。
（3）设置3号试管的目的是____________。
（4）分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是____________，其中对酶活性有抑制作用的离子是____________，对酶活性有促进作用的离子是____________。
（5）根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是____________。
【答案】4号 维持反应液中pH的稳定 NaCl和CuSO4溶液的有无 试管中颜色深浅 确定Na+和SO42-对唾液淀粉酶催化活性是否有影响 Cl-和Cu2+ Cu2+ Cl- 斐林试剂中有Cu2+，其可抑制唾液淀粉酶的活性
【解析】（1、2）本实验的目的是探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响，故自变量是NaCl和CuSO4溶液的有无，因变量的唾液淀粉酶的活性，由于唾液淀粉酶活性不能直接观察到，可通过未被催化的淀粉与碘液反应反应，观察试管中颜色深浅来测定。该实验中，4号试管加入的是蒸馏水，其目的是作对照，本实验中的pH无关变量，实验中加入缓冲液可维持反应液中pH的稳定，避免无关变量对实验的影响。
（3）3号试管加入的是1%Na2SO4溶液，其目的是排除1号试管中钠离子和2号试管中硫酸根离子对唾液淀粉酶催化活性是否有影响。
（4）由以上分析可知，对酶活性有影响的离子是Cu2+、Cl-，其中对酶活性有抑制作用的离子是Cu2+，对酶活性有促进作用的离子是Cl-。
（5）根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是斐林试剂中有Cu2+，其可抑制唾液淀粉酶的活性。
【点睛】
本题结合图表，考查影响酶活性因素的相关知识，要求考生明确实验的目的，能正确判断自变量和因变量，能分析表中实验过程，得出正确的结论，明确Cl-能够提高唾液淀粉酶的活性，而Cu2+能够抑制唾液淀粉酶的活性，再结合所学的知识答题。
12．（2020·天津高三其他）研究人员从一种野生植物的贮藏根中提取出一种酶，有人认为这是一种能催化葡萄糖分解的酶，有人认为是一种能催化蔗糖分解的酶。请回答问题。
（1）为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶，研究人员设计了下图的实验过程，请预测可能的实验结果。
水浴加热后，如果__________________________，说明该物质是能催化蔗糖分解的酶；如果_________，则说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶。
（2）写出鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种方法。__________________________；__________________________。
（3）经过实验鉴定确定了此酶是蔗糖酶，图是在最适温度下，蔗糖酶的催化速率与蔗糖量关系图。如果温度升高或降低5℃，B点将_____________（填下移或上移），能否用斐林试剂鉴定蔗糖是否被蔗糖酶完全催化分解？_____________（填能或不能）。
【答案】两支试管均出现砖红色沉淀 两支试管均不出现砖红色沉淀 用双缩脲试剂 用蛋白酶处理 下移 能
【解析】
【详解】（1）结合以上分析可知，若两个试管都出现砖红色，表明该酶不能催化葡萄糖分解而能催化蔗糖分解，即该物质是能催化蔗糖分解的酶；若两个试管都不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有分解而葡萄糖被分解，故该物质是能催化葡萄糖分解的酶。
（2）酶的本质大多数是蛋白质，少数是RNA，若要鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质，可以用双缩脲试剂来鉴定，也可以用蛋白酶来鉴定。
（3）根据题意分析，该实验是再酶的最适宜温度下进行的，因此若将温度升高或降低5℃，酶的活性将降低，则图中B点将下移；蔗糖在蔗糖酶的作用下被分解为葡萄糖和果糖，蔗糖为非还原糖，葡萄糖和果糖均为还原糖，因此可用斐林试剂鉴定蔗糖是否被蔗糖酶完全催化分解。
【点睛】
本题考查了蛋白质、还原性糖的鉴定方法和生物实验设计的内容，意在考查学生理解所学知识的要点和综合运用所学知识分析问题的能力，具备对实验现象和结果进行解释、分析的能力。
13．（2020·宁夏回族自治区银川二中高三一模）如图表示在最适pH条件下，温度与反应速率的关系，请回答下列问题：
（1）如果在图中a点再提高反应速率，可以改变的外界因素是__________________。酶比无机催化剂具有高效性的原因是__________________。
（2）图中____________点更适合酶的保存，原因是__________________。
（3）若此酶为淀粉酶，现有淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、淀粉溶液、斐林试剂、碘液等，请设计实验验证淀粉酶具有专一性，请写出实验思路：_________________________________________________。
【答案】酶的浓度（或反应物浓度） 酶降低活化能的作用更显著 c c点温度较低，酶的结构稳定，抑制酶的活性，更适合保存 将适量且等量的淀粉溶液分为两组，其中一组加入淀粉酶溶液，另一组加入等量的蔗糖酶溶液，震荡摇匀，一段时间后再分别加入等量斐林试剂，50℃~65℃水浴加热后观察两组溶液的颜色变化。
【解析】（1）据图分析可知，图中a点处于最适pH和最适温度条件下，若要再提高反应速率，可以酶的浓度（或反应物浓度）。酶比无机催化剂具有高效性的原因是酶降低活化能的作用更显著。
（2）图中c点温度较低，酶的结构稳定，抑制酶的活性，更适合保存。
（3）若要验证淀粉酶具有专一性，可将适量且等量的淀粉溶液分为两组，其中一组加入淀粉酶溶液，另一组加入等量的蔗糖酶溶液，震荡摇匀，一段时间后再分别加入等量斐林试剂，50℃~65℃水浴加热后观察两组溶液的颜色变化。
【点睛】
本题考查影响酶活性因素及相关实验设计，掌握相关知识结合题意答题。
14．（2020·河北省高三其他）某实验小组为了探究乙烯对淀粉酶活性的影响，向多支试管加入等量的磷酸缓冲液、淀粉溶液和淀粉酶后分为实验组和对照组。其中实验组加入适宜体积的乙烯，对照组加入等量的蒸馏水，在最适温度下酶促反应速率随反应时间的变化如图所示。请回答下列问题：
（1）酶活性指的是__________。分析实验及结果，可以得出的结论是______________________。
（2）B点时，实验组和对照组的酶促反应速率相等，此时两组的酶活性________（填“相同”或“不同”）。AC段酶促反应速率下降的原因是____________________________。若提高反应体系的温度，则t1和t2向__________（填“左”或“右”）移动。
【答案】酶对化学反应的催化效率 乙烯能提高淀粉酶的活性 不同 随着反应的进行，底物浓度不断下降，酶促反应速率减慢 右
【解析】（1）酶对化学反应的催化效率叫做酶活性；由题图分析可知：实验组酶促反应速率较对照组高，反应完成的时间短，故可推知乙烯能提高淀粉酶的活性。
（2）B点时，实验组和对照组酶促反应速率相等，但实验组酶浓度下降更快，故两者酶活性不同；AC段酶促反应速率下降的原因是随着反应的进行，底物浓度不断下降，酶促反应速率减慢；若提高反应体系温度，则两组酶活性均下降，则t1和t2向右移动。
【点睛】
解答此题需明确影响酶促反应的条件，并能结合题图分析作答。
15．（2020·湖北省高三一模）苹果被切开后很容易褐变，同学甲上网查到苹果褐变的一种解释是：苹果被切开后，细胞内的多酚类物质遇到氧气，在多酚氧化酶的作用下生成了褐色氧化物。回答下列问题：
（1）同学乙考虑到氧气可以通过_____________方式进入苹果细胞，因此，他对这种解释表示怀疑。他认为如果该解释是正确的，那么苹果被切开前也应该是褐色的。
（2）同学丙则支持甲查到的解释。丙认为：苹果细胞结构完整时，多酚类物质和多酚氧化酶可能分布在细胞内的____________（填“相同”或“不同”）区域中，导致多酚氧化酶无法接触____________（填“多酚”或“氧气”），因此苹果被切开前没有褐色氧化物生成。
（3）科学解释既要符合逻辑，还要讲求实证。在设计实验对甲查到的解释进行验证时，除隔绝氧气这种处理方式外，还可以对苹果进行高温处理以____________，然后观察其被切开后是否褐变。如果褐变，则说明该解释____________（填“可信”或“不可信”）。
【答案】自由扩散 不同 多酚 破坏（或降低、抑制）多酚氧化酶活性 不可信
【解析】（1）同学乙考虑到氧气可以通过自由扩散进入苹果细胞，因此，即使不切开苹果，细胞内的多酚也会遇到氧气。如果苹果褐变真是因为多酚被氧气氧化造成的，那么，即使苹果没切开也应该是褐色的，而这与实际生活常识（切开后才褐变）不符。所以，同学乙认为甲查到的解释是不可信的。
（2）苹果细胞结构完整时，多酚类物质和多酚氧化酶可能分布在细胞内的不同区域中，导致多酚氧化酶无法接触多酚。因此，即使多酚能遇上氧气，也会因为没有酶的催化而产生不了褐色氧化物。同学丙从这个角度考虑，因此他支持甲查到的解释。
（3）为了检验甲查到的解释是否可信，可以初步考虑阻碍多酚与氧气接触，或者破坏、降低、抑制多酚氧化酶的活性。高温、酸碱、低温、抑制剂等能够破坏或降低多酚氧化酶的活性，阻碍褐色多酚氧化物形成。用高温破坏多酚氧化酶的活性，如果苹果被切开后仍然褐变，说明褐变的原因并不是多酚氧化酶催化多酚与氧结合成褐色氧化物，即这种解释不可信。
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