题目内容

10．蛋白质的空间结构遭到破坏，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性．高温、强碱、强酸、重金属等都会使蛋白质变性．现利用提供的材料用具，请你设计实验，探究石油醚能否使蛋白质变性．材料用具：蔗糖溶液、新鲜蔗糖酶溶液、蒸馏水、质量浓度为0.1g•mL-1的NaOH溶液、质量浓度为0.05g•mL-1的CuSO4溶液、石油醚、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯．
（1）实验步骤．
①取两支试管，编号A、B，向A、B两试管中各加入1mL新鲜的蔗糖酶溶液，然后向A试管加5滴蒸馏水，向B试管加5滴石油醚，混匀后向A、B两试管再加2mL蔗糖溶液；
②将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5min；
③取质量浓度为0.1g•mL-1的NaOH溶液和质量浓度为0.05g•mL-1的CuSO4溶液等量混合，配制成斐林试剂．将两支试管摇匀后，同时放入适宜的温水中维持5min；
④从温水中取出A、B试管，各加入1mL斐林试剂摇匀，放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2min，观察试管中出现的颜色变化．．
（2）实验结果预测及结论．
①A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现，说明石油醚能使蔗糖酶（蛋白质）变性；
②A、B两只试管都出现砖红色沉淀，说明石油醚不能使蔗糖酶（蛋白质）变性．
（3）该实验对照组是A试管．

分析 本题是通过实验探究蛋白质变性的原因，先分析题干明确本实验的目的是探究石油醚能否使蛋白质变性，从实验目的分析自变量是石油醚的有无，实验的原理是蔗糖酶能催化蔗糖水解成还原糖，还原糖可以与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，因此实验的因变量是否出现砖红色沉淀，实验设计应遵循对照原则与单一变量的原则，因为本实验是探究实验，石油醚能可能使蛋白质变性，也可能石油醚不能使蛋白质变性，因此预期实验结果应有2种情况．

解答 解：（1）分析题干可知本实验的目的是探究石油醚能否使蛋白质变性，由实验目的和实验材料推出实验原理是：蔗糖酶能催化蔗糖水解成还原糖，还原糖可以与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，若石油醚能使蛋白质变性，蔗糖酶活性丧失，不出现砖红色沉淀，若石油醚不能使蛋白质变性，蔗糖酶具有活性，出现砖红色沉淀；因此实验的自变量是石油醚的有无，因变量是否出现砖红色沉淀，其他变量属于无关变量，实验设计应遵循对照原则与单一变量的原则．
故实验步骤是：
①实验的试剂的量是无关变量，应保持一致，因此，取两支试管，编号A、B，向A、B两试管中各加入1mL新鲜的蔗糖酶溶液，然后向A试管加5滴蒸馏水，向B试管加5滴石油醚，混匀后向A、B两试管再加2mL蔗糖溶液；
②温度和水浴加热的时间是无关变量，应保持一致且适宜，将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5min；
③配制斐林试剂溶液，取质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液等量混合，配制成斐林试剂；
④从温水中取出A、B试管，各加入1mL斐林试剂摇匀，放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2min，观察试管中出现的颜色变化．
（2）实验结果预测及结论．
本实验是探究实验，石油醚能可能使蛋白质变性，也可能石油醚不能使蛋白质变性，因此预期实验结果应有2种情况．
①A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现说明石油醚能使蔗糖酶（蛋白质）变性
②A试管中出现砖红色沉淀，B试管也出现砖红色沉淀，说明石油醚不能使蔗糖酶（蛋白质）变性．
（3））该实验的自变量是石油醚的有无；因变量是A、B试管中的颜色变化；A试管是对照组，B试管是实验组．
故答案为：
（1）①5滴石油醚     ③将两支试管摇匀后，同时放入适宜的温水中维持5min    ④1mL斐林试剂摇匀，放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2min，观察试管中出现的颜色变化．
（2）①A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现    ②A、B两只试管都出现砖红色沉淀
（3）A试管

点评 本题是探究石油醚是否使蛋白质变性，对实验目的、原理和实验变量的分析是解题的突破口，对实验设计应遵循的对照原则与单一变量原则的运用是解题的关键．

练习册系列答案
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