为探究髙温对酶活性的影响,某同学设计了如下实验:
(1) 实验过程与结果:
第一步:取两支洁净试管编号1和2;
第二步:向1号试管中加入2mL 3%新鲜过氧化氛溶液,2号试管中加入1mL 20%新鲜肝脏研磨液,分别置于1000C恒温水浴5min ;
第三步:将2号试管中的肝脏研磨液加入1号试管,振荡摇匀,再置于常温下5min,始终未观察到气泡产生。
(2) 结果分析:请推断观察不到气泡产生的两种可能原因。
①________________________________________________________;
②________________________________________________________
(3) 有人在原实验的基础上设计了以下实验验证第(2)题的推断:
①第三步后,若继续向试管中加入2mL3%新鲜过氧化氢溶液,仍未观察到气泡产生。则说明________________________________________
②第三步后,若继续向试管中加入1mL新鲜的20%新鲜肝脏研磨液,仍未观察到气泡产生。则说明________________________________________________
(8分) 为探究高温对酶活性的影响,某同学设计了如下实验:
(1)实验过程与结果:
①取两个洁净试管编号1和2;
②在1号管中加入2 mL 3%新鲜过氧化氢溶液,2号管中加入1 mL 20%新鲜肝脏研磨液。分别置于100℃恒温水浴5 min;
③将2号试管中的肝脏研磨液加入1号试管,振荡摇匀,再置于100℃恒温水浴5 min,结果未观察到气泡产生。
(2)结果分析:推断观察不到气泡产生的可能原因 。
(3)有人在原实验的基础上设计了以下实验验证上边的推断:
①:将试管温度慢慢降至37℃,无气泡产生。继续向试管中加入2 mL 3%新鲜过氧化氢溶液,观察,若无气泡产生说明 。
②:将试管温度慢慢降至37℃,无气泡产生。继续向试管中加入1 mL新鲜的20%新鲜肝脏研磨液,观察,若无气泡产生说明 。
③:如果①和②同时成立,则证明原因是 。
ATP是生物体内能量代谢中重要的高能化合物,其作为药物用于临床对癌症、心脏
病、肝炎等病症的治疗或辅助治疗,效果良好。目前常以葡萄糖为能源物质,利用啤酒酵母
进行工业化生产。请分析:
(1)ATP的结构简式是 ,左图中可以合成ATP的场所有 (填序号)。
(2)葡萄糖进入酵母菌细胞的方式是 。在没有葡萄糖的情况下,酵母菌会分泌一种蔗糖转化酶,将蔗糖分解成单糖以便吸收利用,在分泌蔗糖转化酶时,除图示结构外,还需要 的参与。
(3)根据右上图分析在氧气浓度为 时,酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的量相等。进一步研究发现,氧气浓度会影响酵母菌对葡萄糖的利用和ATP的生成,实验结果如下图所示。在该实验时间内,比较三种情况下酵母菌对葡萄糖的利用速率 ,氧气供应量为 时,有利于ATP的合成。
某同学用含有不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下实验。
组别 |
布料 |
污染物 |
水温 |
A(蛋白酶洗衣粉) |
6×6 cm |
蛋白膜 |
40℃ |
B(脂肪酶洗衣粉) |
6×6cm |
蛋白膜 |
40℃ |
C(蛋白酶洗衣粉) |
6×6cm |
淀粉膜 |
40℃ |
请回答以下问题:
(1)该实验的目的是探究 。该实验还应控制的无关变量有 。该实验中 分别构成两组对照实验。
(2)该同学在实验过程中可通过观察 来判断酶的催化效率。(3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是 。
(4)大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉,有利于生态环境保护,这是因为 。
下面是探索影响酶活性的条件的两个实验。
Ⅰ.在研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响实验中,某同学进行了如下操作:
试管编号 |
水浴温度℃ |
凝乳所需时间min |
A |
10 |
不凝固 |
B |
20 |
7.0 |
C |
30 |
4.0 |
D |
40 |
1.5 |
E |
50 |
4.0 |
F |
60 |
不凝固 |
①取6支洁净的试管,编上号,并且分别注入2mL新鲜乳汁。
②将6支试管中分别放入不同水浴温度下,维持各自的温度5min。
③在6支试管中各注入1mL新鲜凝乳酶溶液,摇匀后,在各自的水浴温度下保温。
④观察记录凝乳所需时间。结果如右表所示。请回答:
(1)将装有凝乳酶和新鲜乳汁的A.F两支试管在各自的水浴温度下保温20分钟后,同时转入40℃的水浴温度下保温,两支试管内的反应为:
A________________;F________________。
(2)根据以上所有实验结果的分析,可以得出哪些实验结论?________________________;
_____________________________________;____________________________________。
Ⅱ.受上述实验的启发,某同学设计了一个在室温20℃条件下,证明pH影响过氧化氢酶催化过氧化氢分解的实验方案。
实验材料和用具:(略)
实验方法和步骤:
①取3支洁净的试管,编上号(A.B.C)。
②向3支试管分别注入体积分数为3%的过氧化氢溶液。
③向3支试管分别注入新鲜的家鸡肝脏研磨液(其内含有过氧化氢酶)。
④向3支试管分别注入蒸馏水.质量分数为5%的盐酸.质量分数为5%的氢氧化钠溶液,振荡。
⑤堵住试管口,轻轻振荡这3支试管,使试管内的物质混合均匀。
⑥将点燃但无火焰的卫生香分别放入3支试管内液面的上方,观察哪支卫生香燃烧猛烈。
该实验方案经过其他同学参与讨论后,一致认为:
(3)实验步骤出现了明显的错误。最佳的实验步骤应该是:①→__→__→__→__→__。
(4)实验方法上也有一处错误。在整个实验过程中,应注意:__________________。
(8分)新收获的稻米煮出的饭香气诱人,但是不法商贩也可以用陈稻米抛光增白,上油后以假乱真,欺骗消费者,新稻米过氧化氢酶活性明显高于陈稻米。植物体内的过氧化氢酶在过氧化氢(H2O2)存在下能把某些酚化物(如愈创木酚)氧化成红褐色物质,简单表示为:
,其颜色的深浅与酶活性呈正相关。请你为食品卫生质量检验人员设计一个检测稻米新鲜程度的简易实验。
(1) 实验原理:
(2) 实验材料:新稻米,陈稻米(数量足够)。
试剂和用具:1%愈创木酚、1%过氧化氢、具塞试管、培养皿、移液管、观察颜色的放大镜等。
(3) 实验步骤:①让稻米事先浸有1%愈创木酚,具体做法是:取两支有塞试管分别编号为A和B,其中A管设为对照,放入 ,B管放入 。然后分别用移液管向两试管内加入1%的愈创木酚溶液,浸没大米,盖上试管塞用力摇摆20下,静置一段时间后,弃掉多余液体。
②将浸有1%愈创木酚的稻米分别倒入两个具有相同编号的培养皿中,用镊子摊开,然后
用移液管吸取1%的过氧化氢分别滴向两培养皿里的稻米,使所以稻米都浸有过氧化氢。
③几分钟后,用放大镜观察两培养皿里稻米的颜色变化。
(4) 结果预期: 。
将萝卜磨碎制得提取液,取少量分别加入pH=3—9的盛有等量过氧化氢(H2O2)溶液的几个试管中,保持30℃温度。结果每个试管都产生气体。重复上述实验,只是把提取液的添加量减半。两次实验过氧化氢含量变化曲线如右图所示。请据图回答:
(1)萝卜提取液中含有 。
(2)为什么曲线A和B中,过氧化氢含量的相对值
最低点位于同一直线上? 。
(3)B是第 次实验的曲线,理由是 。
(4)如果把提取液进行高温处理,再进行第3次试验,
结果是 ;
其原因是 。
酶浓度一定时,反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系如下图所示。
(1)图A中,反应物达到某一浓度时,反应速度不再上升,其原因是____________________。
(2)图B中,a点所对应的温度称________________________,a点到b点的曲线急剧下降,其原因是_________________________________________________________。
(3)将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12 ℃和75 ℃水浴锅中,20分钟后取出转入37 ℃的水浴中保温,预测两试管内反应速度分别为甲________________,乙_______________。
下图表示的是在最适温度下,反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。
⑴解释在A、B、C点时该化学反应的状况。
A点: ;
B点: ;
C点: 。
⑵如果在A点时温度升高5℃,曲线发生的变化及原因(不要求作答)。只要求
画出变化后的曲线。
⑶如果在B点时往反应混合物中加入少量同样的酶,曲线发生的变化及原因(不
要求作答)。只要求画出相应的曲线。
.
生物技术实践模块
请在标有序号的空白处填空,并将序号及相应答案写在答题纸上。
(1)在工业生产中,为提高酶的使用效率和产品纯度,一般需要将酶进行固定化处理。利用石英砂固定α-淀粉酶的方法属于 ①
A.吸附法 B.偶联法 C.交联法 D.包埋法
(2)一定浓度的淀粉溶液流过α-淀粉酶固化柱后,被水解成 ② ,遇碘显 ③ 色。
(3)α-淀粉酶可以通过枯草杆菌发酵生产,以下是利用诱变育种方法培育获得产生较多淀粉酶的菌株的主要实验步骤。
(原理:菌株生长过程可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈。)
第一步:将枯草杆菌株接种到 ④ 培养基上进行扩大培养。
第二步:将枯草杆菌株分成两组,A组用 ⑤ 处理,B组不处理(作对照)。
第三步:制备多个含淀粉的固体培养基。
第四步:将A、B组分别稀释后,分别在含淀粉的固体培养基上利用 ⑥ 法分离,适宜条件下培养得到单菌落。
第五步:观察A、B组各菌落周围的 ⑦ 。
实验结果预期:
根据诱发突变率低的特点,预期 ⑧ 。
根据诱发突变不定向性的特点,预期 ⑨ 。
(12分,每空2分)将萝卜磨碎制得提取液,取少量分别加入pH=3-9的盛有等量过氧化氢(H2O2)溶液的几个试管中,保持30℃温度。结果每个试管都产生气体。重复上述实验,只是把提取液的添加量减半。两次实验过氧化氢含量变化曲线如右图所示。请据图回答:
(1)萝卜提取液中含有 。
(2)为什么曲线A和B中,过氧化氢含量的相对值
最低点位于同一直线上? 。
(3)B是第 次实验的曲线,理由是 。
(4)如果把提取液进行高温处理,再进行第3次试验,
结果是 ;
其原因是 。
为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响,某同学进行了实验,步骤和结果见下表。
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 |
1 |
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 |
请结合表格内容,分析并回答:
(1)实验中加入缓冲液的作用是 。
(2)实验中设置4号试管的目的是 。
实验中设置3号试管的目的是 。
(3)分析实验结果可知:对唾液淀粉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 。
(4)上述实验中若用本尼迪特试剂代替碘溶液进行检测,1~4号试管中的颜色依次是
、 、 、 。
下图示测量过氧化氢酶与过氧化氨反应放出O2的实验装置。水槽内注有清水,倒置的量筒内也充满了清水。提前制作大小相同的圆形小滤片若干。
实验过程如下:
第一次实验:
①制备新鲜动物肝脏的研磨液;
②将4片圆形小滤纸片在肝脏研磨液浸泡后取出,并贴在反应室上侧的内壁上(如图A所示);
③向反应小室内加入10mL3%H2O2溶液(如图A所示);
④将反应小室旋转180度,成图B所示状态;
⑤每隔30秒读取并记录量筒中水面的刻度一次,共进行5分钟。
第二次实验:除了将圆形小滤纸片的数越改成2片,其它均与实验一相同。
请回答下列问题:
(1)上述实验研究的课题是: 。
(2)如果上述两实验的结果无明显差异,则需如何改进实验?
(3)如果根据上述实验一得到的数据绘制出了下列曲线图。那么实验二的大致曲线应该是怎样的?请在曲线图中添画该曲线。
(4)如果要利用上图的试剂、材料、装置等研究温度对酶促反应速率的影响(暂不考虑温度对酶促反应速率的影响),与本题上述的研究相比,在实验条件上需作如下变动:
①在各次实验中,清水的温度不同(如0℃、30℃、100℃等);
② ;
③ .
某生物小组在探究酵母菌的呼吸作用中的条件和方式时,设计了如图所示的四组实验。四组装置中均放入等量的干酵母(内有活酵母菌),其中A、B、C为密封装置,D开放装置。四组实验均在适宜的温度条件下进行。放置一段进间后,分别测定瓶中物质的变化来确定酵母菌呼吸作用的方式。
分析上述实验,请回答问题:
(1)上述四组实验中,能产生洒精的是 组实验(填图中的字母),其呼吸方式为 。A组实验不能产生洒精的原因是缺少 。
(2)D组实验中酵母菌的呼吸方式为 ,葡萄糖最终分解为 和 ,并释放大量能量,合成ATP。
(3)若将D组实验分别置于10℃的低温条件和25℃的常温条件下,哪一温度条件下葡萄糖分解更快? ,理由是
甘薯与马铃薯都富含淀粉,但甘薯吃起来比马铃薯甜。为探究其原因,某生物兴趣小组以甘薯块根和马铃薯块茎为材料,在不同温度/其他条件相同的情况下处理30min后,测定还原糖含量,结果表明马铃薯不含还原糖,甘薯的还原糖含量见下表:
处理温度(℃) |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
甘薯还原糖含量(mg/g) |
22.1 |
23.3 |
25.8 |
37.6 |
40.5 |
47.4 |
54.7 |
68.9 |
45.3 |
28.6 |
(注:淀粉在淀粉酶的作用下被水解成还原糖,在不同温度下淀粉酶的催化效率不同)
(1)由表可见,温度为70℃时甘薯还原糖含量最高,这是因为
(2)马铃薯不含还原糖的原因是
(3)为了确认马铃薯不含还原糖的原因,请完成以下实验:
实验原理:①
②
备选材料与用具:甘薯提取液(去淀粉和还原糖),马铃薯提取液(去淀粉),二苯胺试剂,本尼迪特试剂,双缩脲试剂,质量分数为3%的淀粉溶液和质量分数为3%的蔗糖溶液等。
实验步骤:第一步:取A、B两支试管,在A试管中加入甘薯提取液,B试管中加入等量的马铃薯提取液。
第二步:70℃水浴保温5min后,在A、B两支试管中各加入
第三步:70℃水浴保温5min后,在A、B两支试管中再各加入
第四步:
实验结果: