Question

19．实验室现有只允许水分子通过的半透膜、最适温度为45℃的蔗糖酶、麦芽糖酶及质量分数均为5%的麦芽糖溶液、蔗糖溶液及淀粉溶液等若干．某课题小组成员欲利用上述实验材料及下图实验装置进行“验证酶具有专一性”的实验．
实验步骤如下：

实验步骤	A端	B端
①	A端加入20mL质量分数为5%的麦芽糖溶液	？
②	预设好水浴缸中的温度
③	A端加麦芽糖酶8端加等量的蔗糖酶
④	预测实验结果：A侧液面上升，8侧液面下降

请回答以下问题：
（1）步骤①中为了使U形管的A、B两端初始液面平齐，B端应该加入20mL质量分数为5%蔗糖溶液；此时半透膜处不存在渗透现象，原因是膜两侧的溶液没有浓度差（膜两侧溶液的渗透压相同）．
（2）该实验的自变量为水解酶的种类．
（3）请对步骤④中的实验结果做出合理解释：麦芽糖在麦芽糖酶的作用下分解成葡萄糖，而蔗糖酶不能催化麦芽糖水解，导致A侧溶液浓度增大（渗透压增大），而B侧溶液浓度不变（渗透压不变），因此一段时间后A侧液面会升高，B侧液面下降．
（4）适当时间后若分别取U形管A、B端的溶液，加入斐林试剂并且水浴加热，则实验现象是A端的溶液出现砖红色沉淀，B端溶液为蓝色；该结果能 （填“能”或“不能”）验证酶具有专一性．

Answer 1

分析 探究酶的专一性实验中，可采用一种底物两种酶或两种底物一种酶进行探究，最后选择相应的试剂进行鉴定，根据具体情况选择鉴定试剂（斐林试剂或碘液）．

解答 解：（1）步骤①中为了使U形管的A、B两端初始液面平齐，B端应应该加入等浓度的溶液，故应加入20mL质量分数为5%蔗糖溶液；由于两侧浓度相同，故此时半透膜处不存在渗透现象，原因是膜两侧的溶液没有浓度差．
（2）由于该试验底物相同，酶的种类不同，所以自变量是水解酶的种类．
（3）麦芽糖在麦芽糖酶的作用下分解成葡萄糖，而蔗糖酶不能催化麦芽糖水解，导致A侧溶液浓度增大（渗透压增大），而B侧溶液浓度不变（渗透压不变），因此一段时间后A侧液面会升高，B侧液面下降．
（4）实验步骤②中，一段时间后分别取U形管A、B侧溶液，加入婓林试剂水浴加热，麦芽糖和葡萄糖都是还原糖，故A侧溶液呈砖红色，B侧溶液呈砖红色，所以该结果不能验证酶具有专一性．
故答案为：
（1）20mL质量分数为5%蔗糖溶液        膜两侧的溶液没有浓度差（膜两侧溶液的渗透压相同）
（2）水解酶的种类
（3）麦芽糖在麦芽糖酶的作用下分解成葡萄糖，而蔗糖酶不能催化麦芽糖水解，导致A侧溶液浓度增大（渗透压增大），而B侧溶液浓度不变（渗透压不变），因此一段时间后A侧液面会升高，B侧液面下降
（4）A、B两端的溶液均出现砖红色沉淀    不能

点评 本题考查酶特性的探究实验，意在考查考生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理．