Question

8．某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究温度对酶活性的影响”后，想进一步探究在一个小区间内的两个温度t₁、t₂（t₁＜T_m＜t₂）条件下的酶的活性，他们进行了如下实验：取4支试管，编号A、B、C、D，向A、B两试管中各加5mL 5%的淀粉溶液，向C、D两试管中各加入2mL淀粉酶溶液，将试管A、C和试管B、D分别置于温度为t₁、t₂的恒温水浴中保温10min，然后将C、D两试管中的溶液分别加到A、B两试管中，摇匀后继续在各自的恒温水浴中保温10min．请分析回答：

（1）图1中T_m为酶的最适温度．
（2）该实验的自变量是温度，实验中需控制的无关变量主要有淀粉溶液的浓度和量、酶的量、PH值（写出两种即可）．
（3）利用提供的U形管（已知溶液中的淀粉及其分解产物不能通过U形管底部的半透膜）继续完成探究实验（如图2）．
实验步骤：
①从试管A、B中取等量的溶液，分别倒入U形管的A、B两侧并标记液面高度；
②一段时间后观察U形管的A、B两侧液面的变化．
实验结果预测和结论：
①如果A侧液面高于B侧，则温度为t₁时淀粉酶的活性强；
②如果A侧液面低于B侧，则温度为t₂时淀粉酶的活性强；
③如果A侧液面高度等于B侧，则温度为t₂、t₁时淀粉酶的活性一样强．

Answer 1

分析 （1）分析题图曲线特点可知，温度为T_m时对应的酶活性最大，则T_m是该酶的最适温度．
（2）由题干信息可知本题是探究温度为t₁、t₂时酶的活性，则本实验的自变量是温度，除了温度之外其他影响实验结果的因素都是无关变量，如pH、淀粉溶液的量、淀粉酶的浓度等．
（3）本小题的因变量是淀粉分解的量，因溶液中的淀粉及其分解产物不能通过U形管底部的半透膜，淀粉分解得越多溶液的物质的量浓度越大，吸水能力就越强，液面就会随之升高．实验结果有3种情况：①A侧液面上升，B侧液面下降；②A侧液面下降，B侧液面上升；③A、B两侧液面高度相同．

解答 解：（1）分析图示可知：图示1中T_m为酶的最适温度．
（2）实验的自变量是根据实验目的：“探究温度对酶活性的影响”来设定的，该实验的自变量是温度，实验中需控制的无关变量主要有淀粉溶液的浓度和量、酶的量、PH值等．
（3）①此渗透装置可以看出U形管的A、B两侧哪边摩尔浓度大，从试管A、B中取等量的溶液，分别倒入U形管的A、B两侧并标记液面高度．
②一段时间后观察U形管的A、B两侧液面的变化．
（4）实验结果预测和结论：
①如果A侧液面高于B侧，则温度为t₂时淀粉酶的活性强；
②如果A侧液面低于于B侧，则温度为t₂时淀粉酶的活性强；
③如果A侧液面高度等于B侧，则温度为t₂、t₁时淀粉酶的活性一样强．
故答案为：
（1）最适温度
（2）温度  淀粉溶液的浓度和量、酶的量、PH值
（3）①等量
②U形管的A、B两侧液面
（4）①A侧液面高于B侧
②A侧液面低于B侧
③如果A侧液面高度等于B侧，则温度为t₂、t₁时淀粉酶的活性一样强

点评 本题考查与酶相关的探究实验，意在考查考生的识记能力和能理解所学知识要的能力；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．