Question

15．萌发的小麦种子中α-淀粉酶和β-淀粉酶的含量显著增高．α-淀粉酶不耐酸、较耐热，在pH为3.6、0℃下可迅速失活，而淀粉酶耐酸、不耐热，在70℃条件下15min后失活．根据它们的这种特性，可分别测定一种酶的催化效率．某实验小组进行了“提取小麦种子中α-淀粉酶并测定α-淀粉酶催化淀粉水解的最适温度”的相关实验．
实验材料：萌发3天的小麦种子（芽长约lcm）．
主要试剂及仪器：lmg/mL的标准麦芽糖溶液、5%的可溶性淀粉溶液、碘液、蒸馏水、石英砂、恒温水浴锅等．
实验步骤：
步骤一：制备酶溶液．

步骤二：将酶液置于70℃水浴中15min下的环境中，取出后冷却．
步骤三：取6支干净的、体积相同并具刻度的试管依次编号，按下表要求加入试剂，再观察各试管内的颜色变化．（注：+表示溶液变蓝色，-表示溶液不变色）

试管编号	1	2	3	4	5	6
5%的可溶性淀粉溶液（mL）	8	8	8	8	8
恒温水浴5min（℃）	0	20	40	60	80	100
α-淀粉酶保持活性而和β-淀粉酶失去活性的溶液	1	1	1	1	1	1
恒温水浴5min（℃）	0	20	40	60	80	100
溶液混合，振荡后恒温水浴5min（℃）	0	20	40	60	80	100
加入碘液，振荡后观察颜色变化	+++	++	+	-	++	+++

请回答下列问题：
（1）选用萌发的小麦种子提取酶液的主要理由是小麦种子萌发时形成大量的淀粉酶（α-淀粉酶和β-淀粉酶）．
（2）步骤二的具体操作是将酶液置于70℃水浴中15min下的环境中．
（3）加入碘液，振荡后观察颜色变化，发现试管4中碘液不变色，能否据此推断α-淀粉酶的最适合温度一定是
60℃？不一定．理由是该实验只能说明60℃时该酶的活性比其他实验温度下高，而不能说明比40℃至80℃间的其他温度下活性高（或需进一步在40℃～80℃范围内设置温度梯度，比较其他温度与60℃时该酶的活性）．该实验中能否选用斐林试剂检测实验结果？不能．理由是利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变该实验中的温度，影响实验最终结果．
（4）若要进一步研究小麦种子中β-淀粉酶的最适温度，则需获得β-淀粉酶保持活性而α-淀粉酶失活的酶溶液．请简要写出制备该种酶溶液的方法将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6、温度为0℃下的环境中（短暂时间，使α-淀粉酶失去活性）．

Answer 1

分析 小麦种子中含淀粉丰富，萌发时形成大量淀粉酶；该实验测定α-淀粉酶催化淀粉水解的最适温度，因此要使取得的酶液中的β-淀粉酶失去活性，而根据α-淀粉酶较耐热，β-淀粉酶不耐热的特性，在70℃条件下将获得的酶液处理15 min，可使酶液中的β-淀粉酶失活；根据α-淀粉酶不耐酸，在pH为3.6、0℃下可迅速失活，而β-淀粉酶耐酸的特性，只需将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6，温度为0℃的环境中短暂时间，使α-淀粉酶失去活性，即可得到β-淀粉酶保持活性而α-淀粉酶失活的酶溶液．

解答 解：（1）小麦种子中含淀粉丰富，萌发时形成大量淀粉酶．
（2）该实验测定α-淀粉酶催化淀粉水解的最适温度，因此要使取得的酶液中的β-淀粉酶失去活性，而根据α-淀粉酶较耐热，β-淀粉酶不耐热的特性，在70℃条件下将获得的酶液处理15 min，可使酶液中的β-淀粉酶失活．
（3）试管4中碘液不变色，说明该温度下的淀粉酶已经将试管中的淀粉水解，该实验只能说明60℃时该酶的活性比其他实验温度下高，而不能说明α-淀粉酶的最适温度是60℃；如果要想知道该淀粉酶的最适温度，还需进一步在40℃～80℃范围内设置温度梯度，比较其他温度与60℃时该酶的活性；利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变该实验的自变量（温度），影响实验最终结果．
（4）根据α-淀粉酶不耐酸，在pH为3.6、0℃下可迅速失活，而β-淀粉酶耐酸的特性，只需将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6，温度为0℃的环境中短暂时间，使α-淀粉酶失去活性，即可得到β-淀粉酶保持活性而α-淀粉酶失活的酶溶液．
故答案为：
（1）小麦种子萌发时形成大量的淀粉酶（α-淀粉酶和β-淀粉酶）
（2）将酶液置于70℃水浴中15 min下的环境中  
（3）不一定 　 该实验只能说明60℃时该酶的活性比其他实验温度下高，而不能说明比40℃至80℃间的其他温度下活性高（或需进一步在40℃～80℃范围内设置温度梯度，比较其他温度与60℃时该酶的活性） 
不能      利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变该实验中的温度，影响实验最终结果 
（4）将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6、温度为0℃下的环境中（短暂时间，使α-淀粉酶失去活性）

点评 本题考查探究影响酶活性的因素的相关知识，意在考查考生的理解能力和实验探究能力，运用所学知识综合分析问题的能力．．