新教材高考生物一轮复习能力素养提升课1酶的相关实验设计课件

这是一份新教材高考生物一轮复习能力素养提升课1酶的相关实验设计课件，共23页。

一、鉴定酶本质的两种常用方法典例剖析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。请回答下列问题。(1)用一种试剂将上述四种溶液区分为两组,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　　　　。 
(3)区分发生显色反应的一组溶液的方法、鉴定结果及结论。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。 鉴定结果: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　淀粉酶溶液　紫　(2)斐林　砖红色沉淀　葡萄糖溶液　(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的化学本质均是蛋白质,蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,而葡萄糖和淀粉均属于糖类,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四种溶液区分为两组。(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)淀粉酶能将淀粉水解为麦芽糖,麦芽糖属于还原糖,所以加入淀粉溶液后,用斐林试剂鉴定后出现砖红色沉淀的为淀粉酶溶液。
要点整合1.试剂检测法从酶的化学本质来讲,绝大多数的酶是蛋白质,极少数的酶是RNA。在高中生物学教科书中常见的一些酶,如淀粉酶、蛋白酶等,其化学本质都是蛋白质,所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。设计鉴定方案如下表所示。
2.酶解法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。设计鉴定方案如下图所示。
即时演练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、预期结果及结论(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两组)。
答案:(1)实验思路:甲组的处理是将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,检测是否有还原糖的生成。乙组的处理是将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,检测是否有还原糖的生成。(2)预期结果及结论:①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;②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。
解析:RNA酶可以催化RNA发生水解从而使其失去功能;蛋白质可被蛋白酶水解。若X酶的化学本质是蛋白质,被蛋白酶处理后,则不能将糖原分解为还原糖。若X酶的化学本质是RNA,被RNA酶处理后,则不能将糖原分解为还原糖。
二、验证酶的高效性与专一性典例剖析下列实验中有关实验组和对照组的设置,正确的是(　　)
探究过氧化氢酶作用的最适pH应设置成相互对照实验,无特定的对照组,多个实验组的pH不同,表中A项对应的设置是验证pH对酶活性的影响,A项错误。验证酶具有催化作用,对照组应设置为等量蒸馏水+过氧化氢溶液,B项对应的设置是验证酶具有高效性,B项错误。验证酶的专一性,应设置实验组为反应物+相应酶液,对照组为另一反应物+同一酶液,C项错误。
要点整合“对照实验法”验证酶的高效性和专一性(1)验证酶的高效性
(2)验证酶的专一性
即时演练某同学围绕酶的特性,设计了如下实验,请运用你所学的知识,指出其实验设计中存在的问题并提出修改方案。取1支试管,加入2 mL 过氧化氢溶液,再加2滴新鲜土豆研磨液,观察到产生大量气泡,用点燃的卫生香检测,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:　 。 
缺少对照实验　增加对照组,用FeCl3溶液作对照
三、探究酶的最适温度或最适pH典例剖析为了探究温度、pH对酶活性的影响,下列实验设计最合理的是(　　)
加热能够使过氧化氢溶液分解,不能用过氧化氢溶液作为底物来探究温度对酶活性的影响,A项不合理。由于淀粉在酸性条件下易分解,故探究pH对酶活性的影响时不能选淀粉和淀粉酶作为实验材料,B项不合理。酶具有专一性,蔗糖酶不能水解淀粉,不能用来探究pH对酶活性的影响,C项不合理。淀粉酶能水解淀粉,可以使用碘液来检测淀粉的水解程度,从而探究温度对酶活性的影响,D项合理。
要点整合酶的最适温度和最适pH的实验(1)实验设计方法常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或pH),设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照,最后根据实验现象得出结论——酶促反应时间最短的一组所处的温度(或pH)最接近最适温度(或pH)。相邻组间的差值(即梯度值)越小,测得的最适温度(或pH)就越精确。
(2)实验设计思路 ①探究酶活性的最适温度
②探究过氧化氢酶的最适pH
即时演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)
探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验(实验二)
(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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (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研磨液和过氧化氢溶液,你认为是否科学?　　　　　。请说明理由。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (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　　　　内设置梯度。 
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)　(3)否　温度会直接影响H2O2的分解速率　(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时,随pH的升高该过氧化氢酶活性升高;在pH为7~9时,随pH的升高该过氧化氢酶活性降低)　6~8