2023版高三一輪總復(fù)習(xí)生物（蘇教版）教案：必修1第3單元素養(yǎng)加強(qiáng)課1對(duì)酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)的基本思想和方法的遷移應(yīng)用

索翦施思原1對(duì)酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)的基本思想和方法的遷移應(yīng)用

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考點(diǎn)1酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的“酶解法”

［素養(yǎng)建構(gòu)】

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可用酶催化底物分解，根據(jù)酶處理后的變化，來證明酶的作

用或底物的成分。

2.鑒定酶本質(zhì)的“酶解法”模型

“酶解法”——從酶的化學(xué)本質(zhì)上來講，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的

酶是RNA。酶必須保持正常的空間結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮催化作用，因此，可以分別利

用蛋白酶和RNA酶處理某酶，再觀察其功能是否受影響來確定該酶的本質(zhì)。設(shè)

計(jì)方案如圖。

待測(cè)陶液

蛋白酶RNA

處理薛處理

檢測(cè)所催化的反

應(yīng)是否能夠發(fā)生

［素能訓(xùn)練】

1.（2021?華中師大一附中模擬）某興趣小組在生物實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)一酶試劑，

由于標(biāo)簽受損，無法確定該酶的具體種類，已知其可能是淀粉酶或蔗糖酶。為

判斷該酶的具體種類和作用條件，該小組成員給出了以下建議，其中不合理的

是（）

A.取部分酶和少量淀粉溶液混合，一定時(shí)間后，滴加碘液檢測(cè)

B.取部分酶和少量蔗糖溶液混合，一定時(shí)間后，利用斐林試劑檢測(cè)

C.若已確定該酶是淀粉酶，可使用斐林試劑作檢測(cè)試劑探究溫度對(duì)酶活性

的影響

D.若已確定該酶是蔗糖酶，可利用蔗糖來研究pH對(duì)酶活性的影響

C［取部分酶和少量淀粉溶液混合，若該酶為淀粉酶，則

淀粉被水解，一定時(shí)間后，滴加碘液溶液不變藍(lán)色；若該酶為蔗糖酶，則

淀粉不被水解，一定時(shí)間后，滴加碘液后溶液變藍(lán)色，A合理。取部分酶和少量

蔗糖溶液混合，若該酶為蔗糖酶，則蔗糖被水解，利用斐林試劑檢測(cè)會(huì)由現(xiàn)磚

紅色沉淀；若該酶為淀粉酶，則不出現(xiàn)烤紅色沉淀，B合理。使用斐林試劑檢測(cè)

時(shí)需要水浴加熱，因此在探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)不能使用斐林試劑作檢測(cè)

試劑，C不合理?？捎谜崽亲鳛榈孜飦硖骄縫H對(duì)蔗糖酶活性的影響，D合理。］

2.某科研小組經(jīng)研究得知X酶存在于人的肝細(xì)胞中，能將糖原分解為還原

糖。酶必須保持正常的結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮催化作用，請(qǐng)利用這一原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探

究X酶的化學(xué)本質(zhì)究竟是蛋白質(zhì)還是RNA。簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路，并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)

果及結(jié)論（要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組）。

［解析］實(shí)驗(yàn)設(shè)置甲組和乙組，兩組實(shí)驗(yàn)分別用蛋白酶和RNA酶處理X酶，

然后與糖原混合檢測(cè)兩組實(shí)驗(yàn)中X酶有無活性。檢測(cè)X酶是否有活性可用斐林

試劑與產(chǎn)物反應(yīng)是否產(chǎn)生了顏色變化來完成。

［答案］實(shí)驗(yàn)思路：甲組：將X酶用蛋白酶處理，再與糖原溶液混合，在適

宜條件下保持一段時(shí)間后，檢測(cè)是否有還原糖產(chǎn)生。乙組：將X酶用RNA酶處

理，再與糖原溶液混合，在適宜條件下保持一段時(shí)間后，檢測(cè)是否有還原糖產(chǎn)

生。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：①若甲組有還原糖生成，乙組沒有還原糖生成，則說

明X酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA；②若甲組沒有還原糖生成，乙組有還原糖生成，則

說明X酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)

考點(diǎn)2酶實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的“對(duì)比法”

［素養(yǎng)建構(gòu)】

1.對(duì)比法驗(yàn)證酶的高效性

（1）設(shè)計(jì)思路：通過將不同類型催化劑（主要是酶與無機(jī)催化劑）催化底物的反

應(yīng)速率進(jìn)行比較，得出結(jié)論。

（2）設(shè)計(jì)方案

項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組

材料等量的同一種底物

試劑與底物相對(duì)應(yīng)的酶溶液（如生物材料研磨等量的無機(jī)催化劑

液）

反應(yīng)速率緩慢，或反

現(xiàn)象反應(yīng)速率很快，或反應(yīng)用時(shí)短

應(yīng)用時(shí)長(zhǎng)

結(jié)論酶具有高效性

2.對(duì)比法驗(yàn)證酶的專一性

⑴設(shè)計(jì)思路：常見的方案有兩種，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相

同，最后通過觀察酶促反應(yīng)能否進(jìn)行得出結(jié)論。

（2）設(shè)計(jì)方案

方案一方案二

項(xiàng)目

實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組

材料同種底物（等量）與酶相對(duì)應(yīng)的底物另外一種底物

與底物相對(duì)另外一

試劑同一種酶（等量）

應(yīng)的酶種酶

現(xiàn)象發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)

結(jié)論酶具有專一性

［素能訓(xùn)練］

1.下表是過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果，下列分析錯(cuò)誤的是（）

試管abCd

3%過氧化氫溶液2mL2mL2mL2mL

置于加2滴加2滴20%的

不作任何

處理措施90℃水浴3.5%的新鮮肝臟研磨

處理

杯中FeCh液

實(shí)驗(yàn)結(jié)果—+++++++

注：“一”表示無氣泡產(chǎn)生；“十”的數(shù)量表示氣泡產(chǎn)生的多少。

A.a和d對(duì)照說明酶具有高效性

B.c和d是對(duì)比實(shí)驗(yàn)，自變量是催化劑的種類

C.a、c對(duì)照說明FeCh具有催化作用

D.a、c、d對(duì)照可以說明酶的催化具有高效性

A［a和d對(duì)照，只能說明酶能催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，要證明酶具有高效性,

需要將有酶和有無機(jī)催化劑參與的反應(yīng)進(jìn)行比較，即a、c、d對(duì)照能說明酶的

催化具有高效性；c和d都是實(shí)驗(yàn)組，二者形成對(duì)比，自變量是催化劑的種類;

a和c對(duì)照說明無機(jī)催化劑能促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，即具有催化作用。］

2.某同學(xué)進(jìn)行了如下有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)：

甲組：淀粉溶液+新鮮唾液一加入斐林試劑主笆避出現(xiàn)磚紅色沉淀

水浴力口熱

乙組：蔗糖溶液+新鮮唾液一加入斐林試劑------^不出現(xiàn)磚紅色沉淀

丙組：蔗糖溶液+蔗糖酶溶液一加入斐林試劑檢螂？

下列敘述正確的是()

A.丙組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是“不出現(xiàn)磚紅色沉淀”

B.三組實(shí)驗(yàn)中，底物的用量屬于自變量

C.該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證酶的專一性

D.可用碘液代替斐林試劑進(jìn)行檢測(cè)

C［蔗糖酶能催化一分子蔗糖水解成一分子果糖和一分子葡萄糖，果糖和

葡萄糖是還原糖，加入斐林試劑水浴加熱會(huì)使還原糖生成磚紅色沉淀,A項(xiàng)錯(cuò)誤;

底物的用量屬于無關(guān)變量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；從實(shí)驗(yàn)所用的底物和酶的種類分析可知，

該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證酶的專一性，C項(xiàng)正確；唾液淀粉酶能催化甲組淀粉水解成

還原糖，不能催化蔗糖水解，碘液使淀粉呈現(xiàn)藍(lán)色，不能使還原糖和蔗糖呈現(xiàn)

藍(lán)色，使用碘液無法檢測(cè)乙、丙組的反應(yīng)，無法得出結(jié)論，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

3.(2021?遼寧名校聯(lián)考)據(jù)表分析，下列說法正確的是()

組別①②③④⑤⑥

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的淀粉溶液(mL)222222

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的蔗糖酶溶液

—1—1—1

(mL)

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的a-淀粉酶溶液

1—1—1—

(mL)

反應(yīng)溫度(℃)006060100100

碘液2滴2滴2滴2滴2滴2滴

注：表中“一”表示沒有添加。

A.淀粉溶液的用量是無關(guān)變量

B.①②兩組實(shí)驗(yàn)可用于驗(yàn)證酶的專一性

C.②④⑥三組實(shí)驗(yàn)可說明溫度能影響酶活性

D.設(shè)計(jì)上述實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證酶的專一性

A［根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是酶的種類和溫度，所以淀粉溶

液的用量是無關(guān)變量，A正確；①②兩組實(shí)驗(yàn)的溫度不是適宜溫度，此溫度下酶

不能正常發(fā)揮作用，所以不能用于驗(yàn)證酶的專一性，B錯(cuò)誤；蔗糖酶不能催化淀

粉水解，故②④⑥不能說明溫度能影響酶活性，C錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫

度對(duì)酶活性的影響以及驗(yàn)證酶的專一性，D錯(cuò)誤。］

考點(diǎn)3探究酶的最適溫度或pH中的“梯度法”

［素養(yǎng)建構(gòu)】

1.探究酶的最適溫度

(1)設(shè)計(jì)思路

在一定范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)一系列溫度梯度實(shí)驗(yàn)，其他條件相同且適宜，可得出

最適溫度的大致范圍，再在此范圍內(nèi)減小梯度，進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，直至得出最

適溫度。

(2)設(shè)計(jì)方案

酶液酶液金國(guó))梅液

|溫7,|溫12…“：［溫

|分別保溫二段時(shí)間~］

|相同溫度的旃液和底物混合保溫一段時(shí)間］

2.探究酶的最適pH

(1)設(shè)計(jì)思路

在一定范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)一系列pH梯度實(shí)驗(yàn)，其他條件相同且適宜，可得出最

適pH的大致范圍，再在此范圍內(nèi)縮小梯度，進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，直至得出最適

pH。

(2)設(shè)計(jì)方案

I各自與等量底物混合］

」號(hào)應(yīng)一段時(shí)間

［素能訓(xùn)練】

1.（2021?湖北選擇性考試模擬）甲同學(xué)從某哺乳動(dòng)物的胃液中分離到了一種

酶。為探討該酶的最適pH,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，其中最合理的是（）

方案pH范圍溫度酶活性測(cè)定最適pH

A1-625℃

以pH對(duì)酶活性作圖，

B1-1425℃每間隔一個(gè)pH梯

酶活性最高時(shí)對(duì)應(yīng)的

C1-637℃度進(jìn)行酶活性測(cè)定

pH為最適pH

D1-1437℃

C［哺乳動(dòng)物的胃中存在胃酸，pH都是呈酸性，故選取的pH范圍應(yīng)該是

1?6。哺乳動(dòng)物的體溫一般為40°C上下和人類的體溫差不多，作為本實(shí)驗(yàn)無關(guān)

變量中的溫度應(yīng)選擇較適宜的溫度37℃,綜上所述，C合理，A、B、D不合理。］

2.（2021?江蘇百校聯(lián)考）小張查閱資料得知，a-淀粉酶的最適溫度是55

下表是他為此進(jìn)行的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，但因各組結(jié)果相同而不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。以?/p>

改進(jìn)措施中可行的是（）

3%淀粉溶l%a-淀粉酶溶1min后碘液檢

試管實(shí)驗(yàn)溫度

液<*

150℃2mL1mL溶液呈棕黃色

255℃2mL1mL溶液呈棕黃色

360℃2mL1mL溶液呈棕黃色

A.將實(shí)驗(yàn)溫度改為0℃、55°C、100℃

B.將淀粉溶液體積改為4mL

C.將a-淀粉酶溶液濃度改為2%

D.將碘液改為斐林試劑

B［驗(yàn)證a-淀粉酶的最適溫度是55°C,如果將實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)置為0℃、55°C、

100℃,因?yàn)闇囟忍荻冗^大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能說明酶的最適溫度就是55C,A錯(cuò)

誤；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，三組實(shí)驗(yàn)反應(yīng)一段時(shí)間后，滴加碘液都不變藍(lán)色，說

明淀粉都完全水解，因此可以通過增加淀粉溶液的濃度、減小酶的濃度或用量、

縮短反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行改進(jìn)，B正確；若將a-淀粉酶溶液濃度改為2%,淀粉會(huì)在更

短時(shí)間內(nèi)完全水解，滴加碘液都不變藍(lán)色，C錯(cuò)誤；斐林試劑檢測(cè)還原糖需要水

浴加熱，會(huì)破壞設(shè)置的溫度條件，D錯(cuò)誤。］

3.普通淀粉酶的最適溫度在40℃~60C之間，而極端耐熱淀粉酶在100℃

仍能保持較高的活性，因此在生產(chǎn)上具有更為廣泛的應(yīng)用前景。請(qǐng)回答有關(guān)問

題：

(1)要鑒定該酶的化學(xué)本質(zhì)，可將該酶液與混合，若反應(yīng)液呈

________色，則該酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。

(2)測(cè)定淀粉酶活性時(shí)，應(yīng)選擇作為該酶作用的底物，反應(yīng)液中應(yīng)

加入溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。

(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)