2024届苏教版高考生物一轮复习素养加强课1对酶相关实验的基本思想和方法的迁移应用课件

这是一份2024届苏教版高考生物一轮复习素养加强课1对酶相关实验的基本思想和方法的迁移应用课件，共34页。PPT课件主要包含了2设计方案等内容，欢迎下载使用。

提升点1　酶实验设计中的“对比法”
1．对比法验证酶的高效性(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．对比法验证酶的专一性(1)设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。(2)设计方案
1．(2022·湖南邵阳第二中学高三阶段练习)土豆中含有儿茶酚氧化酶，可将无色的儿茶酚分解为棕色的醌类物质，通过观察颜色变化可定性判断反应进行的程度。现利用土豆提取液和儿茶酚溶液探究温度对酶活性的影响。
根据上述实验判断以下说法合理的是(　　)A．在加入儿茶酚氧化酶之前需提前预热反应系统到预设温度，避免酶加入之后还未达到预设温度从而产生的误差B．若第4组产生的棕色最深，则可确定20 ℃为儿茶酚氧化酶的最适温度C．酶在4 ℃低温和80 ℃高温条件下都会发生不可逆失活D．若4～7组反应后颜色不同，可在颜色最深的一组对应的温度下保存儿茶酚酶
A　[在加入儿茶酚氧化酶之前需提前预热反应系统到预设温度，保证实验是在预设的温度下进行，以避免酶加入之后还未达到预设温度从而产生的误差，A正确；由于实验中的温度梯度较大，因此若第4组产生的棕色最深，也不能确定20 ℃为儿茶酚氧化酶的最适温度，B错误；低温条件下酶不会失活，C错误；颜色最深的一组对应的是酶活性相对较高的温度，而保存酶应在低温条件下保存，D错误。故选A。]
2．(多选)(2022·江苏南京第十二中学高三阶段练习)大菱鲆是我国重要的经济鱼类。有研究小组以干酪素为底物探究不同pH对大菱鲆消化道中蛋白酶活性的影响，其他条件保持最适，实验结果如图所示。有关叙述错误的是(　　)
A．蛋白酶的活性可用单位时间内水解干酪素的量来表示B．本实验中三种蛋白酶活性之间的差异仅由不同pH造成C．若将实验温度升高10 ℃，三种蛋白酶的最适pH会明显下降D．幽门盲囊蛋白酶为干酪素水解提供的活化能比肠蛋白酶的多
BCD　[酶对化学反应的催化效率称为酶活性，单位时间内蛋白质底物消耗量可以表示蛋白酶的活性，A正确；本实验中有两个自变量，即pH和酶的种类，三种蛋白酶活性之间的差异由不同pH和酶的种类共同造成，B错误；升高温度，会降低酶的活性，但最适pH不受影响，C错误；酶只起催化作用，只降低化学反应所需的活化能，不提供活化能，D错误。故选BCD。]
(教师用书独具)(多选)淀粉酶有多种类型，如α-淀粉酶可使淀粉内部随机水解产生不同长度的短链，β-淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。下图1为pH对淀粉酶活性的影响，图2为β-淀粉酶在50 ℃条件下的热稳定性实验结果。下列有关叙述正确的是(　　)
A．淀粉经α-淀粉酶和β-淀粉酶分别水解后的产物都不能被人体直接吸收B．图1实验中的淀粉溶液和淀粉酶需要先混合再调节相应的pHC．β-淀粉酶在pH＝3时和50 ℃条件下处理1 h，均因酶的空间结构遭到破坏而变性失活D．图2实验中Ca2＋、淀粉与β-淀粉酶共存时，有利于较长时间维持β-淀粉酶的热稳定性
ACD　[淀粉的基本单位为葡萄糖，麦芽糖是由两个葡萄糖组成的，根据题意可知，α-淀粉酶可使淀粉内部随机水解，因此淀粉水解终产物中不都是葡萄糖，β-淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解，两个单糖刚好构成麦芽糖，都不能被直接吸收，A正确；图1实验中的淀粉酶需要先在需探究的pH条件下处理后再与淀粉混合，才可以反映出相对应的pH对酶活性的影响，B错误；由图1可知，β-淀粉酶的最适pH为4点多，pH＝3时，空间结构遭到破坏而变性失活，由图2可知，β-淀粉酶在50 ℃条件下处理1小时后，酶活性丧失，其空间结构遭到破坏，C正确；由图2可知，Ca2＋、淀粉与β-淀粉酶共存时，更有利于较长时间维持β-淀粉酶的热稳定性，D正确。故选ACD。]
提升点2　探究酶的最适温度或pH中的“梯度法”
1．探究酶的最适温度(1)设计思路在一定范围内，设计一系列温度梯度实验，其他条件相同且适宜，可得出最适温度的大致范围，再在此范围内减小梯度，进一步进行实验，直至得出最适温度。
2．探究酶的最适pH(1)设计思路在一定范围内，设计一系列pH梯度实验，其他条件相同且适宜，可得出最适pH的大致范围，再在此范围内缩小梯度，进一步进行实验，直至得出最适pH。(2)设计方案
1．(多选)(2022·江苏无锡教育科学研究院高三期末)某公司利用ATP存在时荧光素酶催化荧光素氧化发光的原理生产荧光检测仪，为节约荧光素酶的用量，该公司测定了使荧光素发光的荧光素酶溶液最佳浓度，结果如下表。相关叙述正确的是(　　)
A．荧光素氧化发出荧光的过程属于放能反应B．由表可知荧光素酶溶液的最佳浓度即为 40 mg/LC．表中发光强度不再增大的原因之一是荧光素含量有限D．该方法可用于测定熟肉制品中微生物的污染情况
CD　[荧光素氧化发出荧光的过程属于吸能反应，该过程中有ATP的水解供能，A错误；由于该实验涉及温度跨度较大，只能说明实验范围内40 mg/L较为合适，但若要确定最适浓度，应在40 mg/L左右缩小浓度梯度进一步实验，B错误；发光强度与荧光素的含量有关，40 mg/L以后随荧光素酶浓度增加，发光强度不再增加，原因之一是荧光素含量有限，C正确；荧光素发光需要ATP供能，微生物呼吸可产生ATP，故该方法可用于测定熟肉制品中微生物的污染情况，D正确。故选CD。]
2．(2022·江苏镇江第一中学高三阶段练习)聚乳酸(PLA)因其优良的理化性能和生物可降解性被认为是传统塑料的替代材料。某细菌产生的蛋白酶K对PLA有降解作用，为探究溶液起始pH对蛋白酶K催化效率的影响，设计了如下实验，请补充实验思路，并进行分析讨论。材料用具：厚度及大小相同的PLA薄膜若干、蛋白酶K、不同pH的缓冲液、试管、恒温振动培养箱、天平等。(说明：PLA薄膜降解率＝(m1－m2)/m1×100% m 1：降解前PLA薄膜的质量g；m2：降解后PLA薄膜的质量g)
(1)实验思路：①配置蛋白酶K浓度为0.2 g/mL，pH分别为5、6、7、8、9、10的酶液。②用天平称取6份___________________________________________ _____________________________，每份记为m1，分别放入6支试管中，并向试管中分别加入上述酶液各2 mL。③置于恒温振动培养箱中，转速140转/分，50 ℃保温12 h。④12 h后取出样品，分别干燥、________________并记为m2，计算每组PLA薄膜降解率。
(2)实验数据处理如下表所示
请根据表格数据在坐标图中绘制曲线图。
(3)分析与讨论①本实验的自变量是________________，将各试管置于50 ℃恒温培养的目的是_____________________________________________。②由曲线图可以看出，起始pH在________________范围内，PLA降解率较低，说明蛋白酶K在起始pH值相对较低条件下降解活性低； 在此实验基础上，若要进一步探究蛋白酶K酶解的最适起始pH，应在________________范围内做进一步实验。A．8～9　B．9～10C．8～10 D．7～10
③有人认为上述实验设计不严谨，缺少空白对照，你认为应增加___________个空白对照组。④蛋白酶K由细菌产生，细菌与真菌最主要的区别是__________________________________。
[解析]　(1)本实验的目的是探究溶液起始pH对蛋白酶K催化效率的影响，通过PLA薄膜降解率作为检测指标，具体的实验思路为：①配置蛋白酶K浓度为0.2 g/mL，pH分别为5、6、7、8、9、10的酶液；②用天平称取6份适量且等量的厚度及大小相同的PLA薄膜每份记为m1，分别放入6支试管中，并向试管中分别加入上述酶液各2 mL；③置于恒温振动培养箱中，转速140转/分，50 ℃保温12 h；④12 h后取出样品，分别干燥、用天平称重并记为m2，计算每组PLA薄膜降解率。
(2)根据表格数据进行描点划线，得出起始pH对PLA降解率的影响曲线图如下：
(3)①本实验的自变量是溶液起始pH，温度属于无关变量，实验过程中无关变量要做到相同且适宜，因此各试管置于50 ℃恒温培养的目的是排除温度变化对酶活性的影响。②由曲线图可以看出，起始pH值在5～8范围内，PLA降解率较低，说明蛋白酶K在起始pH相对较低条件下降解活性低；在此实验基础上，若要进一步探究蛋白酶K酶解的最适起始pH，根据曲线的峰值，应在8～10 范围内做进一步实验，C正确。故选C。
③为了保证上述实验的严谨性，应该每个组都增加一个空白对照组，即增加6个空白对照组。④细菌属于原核生物，真菌属于真核生物，原核生物和真核生物相比最主要的区别是无核膜包被的细胞核。[答案]　(1)②适量且等量的厚度及大小相同的PLA薄膜　④用天平称重