2019屆高考生物全冊精準培優(yōu)專練（打包20套）.zip,2019,高考,生物,精準,培優(yōu)專練,打包,20 培優(yōu)點三 設計酶的相關實驗 一、“對照實驗法”設計酶的相關實驗 應用1：“對比實驗法”探究酶的催化作用 典例1.食蟲植物是一種會捕獲并消化動物的植物，為了驗證其分泌液中有蛋白酶，某學生設計了兩組實驗，如圖所示，在適宜溫度的水浴中保溫一段時間后，試管1、2中加入適量雙縮脲試劑，試管3、4不加任何試劑，下列有關實驗的敘述正確的是（ ） A．如果試管1中出現(xiàn)紫色反應，即能證明分泌液中有蛋白酶 B．實驗②的觀測指標能證明分泌液中有蛋白酶 C．由試管2、3構成的對照實驗，即可得出實驗結論 D．實驗①是對照組、實驗②為實驗組，兩組一起才能達到實驗目的 【解析】試管1中蛋白液沒有分解的話也會出現(xiàn)紫色反應，A錯誤；實驗②中如果蛋白塊變小的話，說明分泌物中含有蛋白酶，B正確；試管1和2形成對照，試管3和4形成對照，由四支試管構成的實驗得出實驗結論，C錯誤；試管1和2形成對照，試管3和4形成對照，實驗①和實驗②不符合單一變量原則，不能形成對照，D錯誤。 【答案】B 應用2：“對比實驗法”探究酶的高效性 典例2.在“比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗”中，對實驗的處理如表所示。 試管 組別 實驗處理 加入3%H2O2 (mL) 溫度 加入試劑 試管1 2 常溫 / 試管2 2 90℃ / 試管3 2 常溫 2滴3.5%FeCl3溶液 試管4 2 常溫 2滴20%肝臟研磨液 對該實驗的有關分析不正確的是（ ） A．在上表的實驗處理中，研究了溫度和催化劑兩個自變量 B．試管2中因為沒有加入任何試劑，所以應為空白對照組 C．若試管4和試管1組成對照實驗，可說明酶具有催化作用 D．若要研究酶的高效性，可選用的實驗組合是試管4和試管3 【解析】根據表格信息，試管1和試管2的變量為溫度，試管3和試管4的變量為催化劑種類，二者均是自變量，其他因素如反應物濃度、pH等為無關變量；試管2雖沒有添加任何試劑，但是溫度與試管1不同，因此也是實驗組；試管1和試管4的不同點為是否添加了酶，由此可以證明酶具有催化作用；試管3和試管4的不同點是催化劑的種類、酶或無機催化劑，因此可以證明酶的高效性，綜上所述，B正確。 【答案】B 應用3：“對比實驗法”探究酶的專一性 典例3.某同學進行了下列有關酶的實驗： 甲組：淀粉溶液+新鮮唾液→加入斐林試劑→出現(xiàn)磚紅色沉淀 乙組：蔗糖溶液+新鮮唾液→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→加入斐林試劑→？ 下列敘述正確的是（　?。? A．丙組的實驗結果是“不出現(xiàn)磚紅色沉淀” B．三組實驗都應該在37℃條件下進行 C．該同學的實驗目的是驗證酶的專一性 D．可用碘液代替斐林試劑進行檢測 【解析】因為蔗糖被蔗糖酶催化水解生成葡萄糖和果糖，有還原性，加入斐林試劑出現(xiàn)磚紅色沉淀，A錯誤；加入斐林試劑必須水浴加熱至50~65℃，B錯誤；唾液淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，蔗糖酶才能水解蔗糖，故該實驗能驗證酶的專一性，C正確；如用碘液代替斐林試劑，則三個組都不會出現(xiàn)藍色，無法檢測，D錯誤。 【答案】C 應用4：“梯度法”探究影響酶活性的因素（溫度或pH） 典例4. 小張查閱資料得知，α-淀粉酶的最適溫度是55 ℃。下表是他為此進行的驗證實驗，但因各組結果相同而不能達到實驗目的。以下改進措施中可行的是(　　) 試管 實驗溫度 3%淀粉溶液 2%α-淀粉酶溶液 1 min后碘液檢測 1 50 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黃色 2 55 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黃色 3 60 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黃色 注：溶液呈棕黃色即表示沒有檢測出淀粉。 A．將實驗溫度改為0 ℃、55 ℃、100 ℃ B．將淀粉溶液體積改為1 mL C．將α-淀粉酶溶液濃度改為1% D．將碘液改為斐林試劑 【解析】各組實驗溫度下實驗結果溶液均呈棕黃色，說明淀粉均被分解完畢，反應速度過快。證明α-淀粉酶的最適溫度是55 ℃，可將實驗溫度改為0 ℃、55 ℃、100 ℃，0 ℃和100 ℃溫度下，α-淀粉酶變性失活，反應后溶液均為藍色，A正確；將淀粉溶液體積改為1 mL，反應會更快的完成，B錯誤；將α-淀粉酶溶液濃度改為1%，可減慢反應，但不確定1 min后0 ℃和55 ℃下淀粉是否會有剩余，C錯誤；該實驗的自變量為溫度，斐林試劑使用時需要加熱，會改變自變量，D錯誤。 【答案】A 二、對點增分集訓 1．關于探究酶特性的實驗敘述中，正確的是（ ） A．若探究溫度對酶活性的影響，可選擇過氧化氫溶液為底物 B．若探究過氧化氫酶的高效性，可選擇無機催化劑作為對照 C．若探究溫度對淀粉酶活性的影響，可選擇斐林試劑對實驗結果進行檢測 D．若用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性，可用碘液對實驗結果進行檢測 【解析】若探究pH對過氧化氫酶活性的影響，自變量是pH值，因變量是酶活性，應該選擇過氧化氫做底物，A錯誤；酶的高效性是和無機催化劑相對而言的，因此如果探究過氧化氫酶的高效性，可選擇無機催化劑作為對照，B正確；斐林試劑檢測還原糖需要水浴加熱，會改變反應的溫度，因此如果究溫度對淀粉酶活性的影響，選擇碘液檢測實驗結果，C錯誤；因為蔗糖是否發(fā)生水解，都不與碘液反應，因此如果用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性，不能用碘液檢測實驗結果，D錯誤。 【答案】B 2．下列有關酶特性的實驗相關表述有錯誤的是 選項 實驗目的 相關實驗 A 酶催化具有高效性 比較過氧化氫酶和Fe3＋的催化H202分解可用帶火星衛(wèi)生香復燃程度為觀察指標 B 酶催化具有專一性 比較淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用用碘液檢測淀粉和蔗糖是否被水解 C 探究酶作用的適宜溫度 可用溫度對淀粉酶活性的影響，自變量為溫度，無關變量為PH、淀粉酶的量等，可用碘液檢測 D pH影響酶的催化活性 可用pH對過氧化氫酶活性的影響，因變量為過氧化氫分解速率 【解析】驗證酶催化具有高效性可通過比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率，自變量是過氧化氫酶、Fe3+，因變量是點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度表示或氣泡產生速度表示，A正確；驗證酶催化具有專一性可通過比較淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用，自變量是淀粉、蔗糖，因變量是加斐林試劑水浴，有無磚紅色（沉淀）出現(xiàn)，不能用碘液檢測，碘液不能檢測蔗糖是否水解，B錯誤；探究溫度對淀粉酶活性的影響，自變量是溫度（60℃熱水、沸水、冰塊），無關變量為PH、淀粉酶的量等，因變量是加碘后溶液顏色的變化，C正確；探究PH對酶活性的影響，可用不同pH處理過氧化氫酶，觀察過氧化氫分解速率的變化，D正確。 【答案】B 3．為了認識酶作用的特性，以3%過氧化氫溶液為反應底物的一組實驗結果如下表所示。通過分析實驗結果，能夠得出相應的結論。在下列有關結論的描述中，從表中找不到實驗依據的一項是 方法 觀察結果 1 常溫下自然分解 氧氣泡少而小 2 常溫下加入Fe3＋ 氧氣泡稍多而小 3 常溫下加入鮮肝提取液 氧氣泡極多而大 4 加入煮沸后冷卻的鮮肝提取液 氧氣泡少而小 A．酶的作用條件溫和 B．酶變性后就失活 C．酶有專一性 D．酶有高效性 【解析】鮮肝提取液中含有過氧化氫酶，過氧化氫酶和Fe3＋均能催化過氧化氫水解產生水和氧氣。比較1、3組的觀察結果，常溫下，加入鮮肝提取液，氧氣泡產生量遠遠多于自然分解，說明酶的作用條件溫和，A錯誤；3、4組對比，加入煮沸后冷卻的鮮肝提取液，氧氣泡少而小，說明高溫使酶變性失活，B錯誤；酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類物質的化學反應，若證明酶的專一性，自變量應是酶的種類不同或底物的不同，而該實驗只涉及一種過氧化氫酶和 一種過氧化氫底物，因而不能說明酶有專一性，C正確；2、3組對比，加入鮮肝提取液的一組氧氣泡的產生量明顯高于加入Fe3＋的一組，說明酶有高效性，D錯誤。 【答案】C 4．下列實驗設計的思路，正確的是（　?。? A．淀粉酶催化淀粉和蔗糖水解的實驗用碘液檢測可驗證酶的專一性 B．用新鮮的豬肝研磨液和FeCl3溶液催化H2O2水解可研究酶的高效性 C．進行過氧化氫酶催化H2O2水解實驗可探究溫度對酶活性的影響 D．胃蛋白酶在pH為3、7、11的溶液中水解蛋清可驗證pH對酶活性的影響 【解析】碘液不能檢測蔗糖是否被水解，所以淀粉酶催化淀粉和蔗糖水解的實驗應該用斐林試劑檢測，A錯誤；新鮮的豬肝研磨液含有淀粉酶，屬于生物催化劑，F(xiàn)eCl3溶液屬于無機催化劑，兩者對比可以證明酶的催化作用具有高效性，B正確；過氧化氫的分解受溫度的影響，所以不能用過氧化氫酶催化H2O2水解實驗探究溫度對酶活性的影響，C錯誤；胃蛋白酶的適宜pH為2左右，所以設計的pH取值不合理，D錯誤。 【答案】B 5．下圖新鮮土豆片H2O2接觸后，產生的現(xiàn)象及推測不正確的是（ ） A．量筒中短時間內有大量氣體產生，推測新鮮土豆片中含有過氧化氫酶 B．若增加新鮮土豆片的數量，量筒中產生氣體的速度加快 C．一段時間后，氣體量不再增加是因為土豆片的數量有限 D．若適當提高反應溫度，量筒中最終生成的氣體量不變 【解析】根據圖示裝置，新鮮土豆片提供過氧化氫酶。若有氣體大量產生，說明化學反應速率快，由此可推測新鮮土豆片中含有催化過氧化氫分解的過氧化氫酶， A正確；新鮮土豆片中含過氧化氫酶，增加新鮮土豆片的數量即增加酶的數目，這樣會加快化學反應速率，使量筒中產生的氣體速率加快，B正確；一段時間后氣體量不再增加是因為底物（H2O2）已經消耗完，C錯誤；若適當提高反應溫度，量筒中由于底物沒有增加，所以最終生成的氣體量不變，D正確。 【答案】C 6．下表所示是探究溫度對纖維素酶活性影響的實驗設計及結果 試管 ① ② ③ 纖維素懸液(mL) 2 2 2 纖維素酶液(mL) 1 1 1 反應溫度(℃) 30 40 50 斐林試劑(mL) 2 2 2 磚紅色深淺 ++ +++ + 根據以上實驗設計及結果，以下說法不正確的是( ) A．該實驗的自變量為溫度 B．該實驗檢測的因變量是還原糖的生成量 C．纖維素被水解成了還原糖 D．該纖維素酶的最適溫度為40℃ 【解析】該實驗的目的是探究溫度對纖維素酶活性的影響，所以實驗的自變量是溫度。從表格中處理的方法可知，該實驗的因變量是檢測還原糖的生成量。該實驗只設置了三個溫度，40 ℃下酶的活性相對較高，但不能說明40 ℃就是該纖維素酶的最適溫度，D錯誤。 【答案】D 7.為了探究溫度、pH對酶活性的影響，下列實驗設計合理的是?(　　) 【解析】過氧化氫在高溫下易分解，因此不能用過氧化氫作為底物來探究溫度對酶活性的影響，A錯誤；可以利用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液來探究溫度對酶活性的影響，B正確；根據酶的專一性，蔗糖酶不能使淀粉水解，C錯誤；淀粉在酸性條件下易分解，因此不能用淀粉作為底物探究pH對酶活性的影響，D錯誤。 【答案】B 8．某同學欲通過如圖所示的裝置進行與酶有關的實驗研究，下列分析正確的是（ ） A．不同濾紙上分別附有等量過氧化氫酶、Fe3+，可用于探究酶的專一性 B．該裝置可用于探究溫度對酶活性的影響 C．該裝置不能用于探究pH對酶活性的影響 D．酶促反應速率可用濾紙片進入燒杯液面到浮出液面的時間（t3-t1）來表示 【解析】不同濾紙上分別附有等量過氧化氫酶、Fe3+，可用于探究酶的高效性，A錯誤；由于高溫條件下，過氧化氫也會分解，所以探究溫度對酶活性的影響不能用過氧化氫為實驗對象，即該裝置不可用于探究溫度對酶活性的影響，B錯誤；探究pH對酶活性影響的實驗中的自變量是pH，若將裝置中的過氧化氫溶液設置成不同pH，該裝置能用于探究pH對酶活性的影響，C錯誤；酶促反應在酶與底物接觸時開始，其速率可用濾紙片從進入液面之時到浮出液面的時間（即t3-t1）來表示，D正確。 【答案】D 9．為探究“影響酶活性的因素”，某同學設計了一個實驗方案，見下表： 試管 底物和試劑 實驗條件 1 1 cm3瘦肉塊＋4 mL蒸餾水 37 ℃水?。籶H＝1.5 2 1 cm3瘦肉塊＋4 mL胃蛋白酶 37 ℃水?。籶H＝8 3 1 cm3瘦肉塊＋4 mL胃蛋白酶 ① 4 1 cm3瘦肉塊＋4 mL胃蛋白酶 0 ℃水?。籶H＝1.5 （1）請完成實驗設計：①應為________________。 （2）2、3號試管為一組對照實驗，本實驗中要探究的自變量是________。請為該組實驗擬定一個課題名稱____________________________。 （3）本實驗的因變量可以通過觀察 來確定。 （4）在1、2號試管所研究的問題中，溫度屬于________變量。 【解析】（1）根據單一變量原則，①應為37 ℃水浴pH＝1.5。（2）2、3號試管作對照實驗，自變量是pH，課題名稱可為探究pH對胃蛋白酶活性的影響。（3）因變量為相同時間內瘦肉塊的體積變化。（4）1、2號試管所研究的問題中，溫度一致，則溫度為無關變量。 【答案】（1）37 ℃水??；pH＝1.5 （2）pH　探究pH對胃蛋白酶活性的影響 （3）相同時間內瘦肉塊的體積變化(或記錄瘦肉塊消失所用的時間) （4）無關 10．已知淀粉酶可以水解淀粉為麥芽糖，蛋白酶可以水解蛋白質為多肽。為了研究酶之間的相互影響，某同學設計如下實驗(實驗中所涉及酶的化學本質都是蛋白質)，請分析回答： 試管號 加入的物質 1 2 3 4 質量分數為1%的淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 淀粉酶＋蛋白酶(等量混合) 4 mL 4 mL 蒸餾水 2 mL 2 mL 碘液 2滴 2滴 雙縮脲試劑 2 mL 2 mL 預期顏色變化 不變藍 紫色 ② （1）該實驗所依據的兩個顏色變化原理是：a. ； b. 。 （2）請簡述雙縮脲試劑的使用方法 。 （3）實驗過程中，試管1、2還要分別加入2 mL的蒸餾水，其目的是____________________________________。 （4）①處預期的顏色變化為________，理由是 。 【解析】（1）該實驗運用了碘液和雙縮脲試劑，淀粉遇碘液變藍色，蛋白質與雙縮脲試劑發(fā)生作用產生紫色反應。（2）在使用雙縮脲試劑鑒定蛋白質時，先向試管中注入雙縮脲試劑A液1mL，搖勻；再向試管中注入雙縮脲試劑B液4滴，搖勻；最后觀察試管內的顏色變化。（3）在對照實驗中，要遵循單一變量和對照性原則，即無關變量要保持相同且適宜，因此為了保證各試管中液體的體積相同，防止液體體積的差異影響對顏色的觀察，在實驗過程中，試管1、2還要分別加入2mL的蒸餾水。（4）試管3中同時加入了淀粉酶和蛋白酶，由于淀粉酶的化學本質就是蛋白質，因此淀粉酶被蛋白酶分解，淀粉沒有被水解，因此淀粉遇碘變藍，即①處預期的顏色變化為藍色。 【答案】（1）淀粉遇碘液變藍色 蛋白質與雙縮脲試劑發(fā)生作用產生紫色反應 （2）先向試管中注入雙縮脲試劑A液1mL，搖勻；再向試管中注入雙縮脲試劑B液4滴，搖勻；最后觀察試管內的顏色變化 （3）保證各試管中液體的體積相同，防止液體體積的差異影響對顏色的觀察 （4）藍色 淀粉酶被蛋白酶分解，淀粉沒有被水解 9