Question

11．回答下列以CuSO₄为实验试剂的有关题目．
Ⅰ、实验室中CuSO₄和NaOH可配制斐林试剂和双缩脲试剂分别用于还原糖和蛋白质的鉴定，配制双缩脲试剂的CuSO₄浓度为0.01g/mL；使用时CuSO₄不能过量，原因是CuSO₄过量会产生Cu（OH）₂蓝色沉淀干扰实验现象．
Ⅱ、重金属离子会导致蛋白质分子变性，某小组进行实验探究铜离子对唾液淀粉酶活性的影响，步骤如下．请回答：
（一）实验步骤
①取两支洁净的试管，编号A、B，A管加入1% CuSO₄溶液和pH6.8缓冲液各1mL，B 加入蒸馏水和pH6.8缓冲液各1mL．
②往两支试管各加入等量相同浓度的唾液淀粉酶溶液1mL．
③往两支试管各加入等量相同浓度的淀粉溶液1mL．
④放入37℃恒温水浴（或适宜温度下）保温一段时间．
⑤取出试管，各加入碘液3滴，观察颜色变化．
（二）讨论与分析
（1）加入缓冲液的作用是维持反应液中pH的稳定．
（2）两支试管最可能的实验结果是：A管蓝色；B管棕黄色．
（3）有同学提出由于CuSO₄溶液呈蓝色，用上述步骤的检测方法可能会对实验结果产生干扰，请你提出另外的一种结果检测方法并预估实验结果．
①检测方法：取出试管，各加入斐林试剂1mL，50-65℃水浴加热2分钟，观察颜色变化．
②预估结果：A管：无砖红色（或蓝色）；B管：出现砖红色沉淀．

Answer 1

分析 本题实验的目的是探究铜离子对唾液淀粉酶活性的影响．实验原理是：淀粉酶的化学本质是蛋白质，重金属离子会导致蛋白质分子变性；碘液可与淀粉发生蓝色反应；斐林试剂用于鉴定还原性糖，在水浴加热的条件下能生成砖红色沉淀．

解答 解：Ⅰ、配制双缩脲试剂的CuSO₄浓度为0.01g/mL；使用时CuSO₄不能过量，原因是CuSO₄过量会产生Cu（OH）₂蓝色沉淀干扰实验现象．
Ⅱ（一）实验设计要遵循对照原则，所以实验中设置B组的目的是起对照作用；另外实验还要遵循单一变量原则，该实验的单一不变量是有无CuSO₄溶液，其他变量都要相同且适宜，所以“实验步骤”中B处应为蒸馏水和pH6.8缓冲液，
（二）（1）缓冲液的作用是维持反应液中pH的稳定．
（2）铜离子会破坏唾液淀粉酶的活性，所以A组淀粉不能被分解，遇碘液变蓝；B组淀粉酶将淀粉水解，遇碘液不变蓝．
（3）由于CuSO₄溶液呈蓝色，可能会对实验结果产生干扰．所以可以用斐林试剂代替碘液进行鉴定，
①取出试管，各加入斐林试剂1mL，60℃恒温水浴2分钟，观察颜色变化．
②铜离子会破坏唾液淀粉酶的活性，所以A组淀粉不能被分解，而淀粉为非还原糖，所有A管无砖红色（或蓝色）；B组淀粉酶将淀粉水解成还原糖，与斐林试剂反应出现砖红色沉淀．
故答案为：
Ⅰ、0.01g/mL   CuSO₄过量会产生Cu（OH）₂蓝色沉淀干扰实验现象．
Ⅱ、（一）①蒸馏水和pH6.8缓冲液各1mL
（二）（1）维持反应液中pH的稳定
（2）蓝   棕黄
（3）①取出试管，各加入斐林试剂1mL，50-65℃水浴加热2分钟，观察颜色变化
②A管：无砖红色（或蓝色）   
B管：出现砖红色沉淀

点评 本题考查与酶活性相关的探究实验，意在考查考生能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；能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订．