Question

1．萌发的禾谷类种子中淀粉酶活性较强，主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶．α-淀粉酶不耐酸、较耐热，在pH为3.6以下迅速失活，而β-淀粉酶不耐热，在70℃条件下15min后失活．实验材料：萌发3天的小麦种子（芽长约1cm）．
主要试剂及仪器：麦芽糖标准液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、恒温水浴锅等．
实验步骤：
步骤一：制作麦芽糖梯度液．取7支干净的具塞刻度试管，编号，按表加入试剂，再将试管置于60℃水浴中加热2min，取出后按试管号顺序排列．

试剂	试管号
	1	2	3	4	5	6	7
麦芽糖标准液（mL）	0	0.2	0.6	1.0	1.4	1.6	2.0
蒸馏水（mL）	2.0	1.8	1.4	1.0	X	Y	Z
斐林试剂（mL）	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0

步骤二：萌发3天的小麦种子制备淀粉酶溶液．
步骤三：将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15min，取出后迅速冷却．
步骤四：另取四支试管，编号A、B、C、D，向A、B试管中各加5mL5%淀粉溶液，向C、D试管中分别加入2mL已经处理的酶溶液（忽略其中含有的少量麦芽糖）和蒸馏水，将四支试管置于40℃恒温水浴中保温10min，然后将C、D试管中的溶液分别加入到A、B试管中，摇匀后继续在40℃恒温水浴中保温10min．
步骤五：取A、B试管中反应溶液各2mL分别加入E、F试管，然后向E、F试管分别加入2mL斐林试剂，60℃水浴加热2min后，观察颜色变化．
结果分析：将E试管中颜色与步骤一中获得的麦芽糖标准液进行比较，获得该试管中麦芽糖浓度，并计算出α-淀粉酶催化效率．
请分析回答：
（1）本实验的目的是测定小麦种子中α-淀粉酶催化效率．
（2）步骤一的5～7试管中加入蒸馏水的量（X、Y、Z）分别是0.6、0.4、0 （单位mL）；该步骤的作用是对照．
（3）实验中B试管所起的具体作用是检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖．
（4）请补全步骤五的做法2mL斐林试剂，60℃水浴加热2min后．
（5）若要测定另一种淀粉酶的活性，则需在步骤三进行改变．

Answer 1

分析 分析表格：实验设计要遵循单一变量原则，1～4号中溶液总量为4ml，为了保证各试管中试剂量相等，表中X应为0.6ml、Y应为0.4ml、Z应为0ml．实验的步骤三中，将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15min，这样β-淀粉酶已经失活，但α-淀粉酶较耐热，仍具有生物活性，所以本实验的目的是测定小麦种子中α-淀粉酶催化效率．

解答 解：（1）已知萌发的禾谷类种子含有α-淀粉酶和β-淀粉酶．α-淀粉酶不耐酸、较耐热，在pH为3.6以下迅速失活，而β-淀粉酶不耐热，在70℃条件下15 min后失活．将装有用萌发3天的小麦种子制备的淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15 min，β-淀粉酶已经失活，据此可推知：本实验的目的是测定小麦种子中α-淀粉酶催化效率．
（2）实验试管中加入的溶液的量，属于无关变量，无关变量应控制相同．分析表中数据可知，各试管中加入的溶液的总量应为4 mL，据此可推知，步骤一的5～7试管中加入蒸馏水的量（X、Y、Z）分别是0.6、0.4、0．分析步骤一可知，1～7试管中的麦芽糖标准液的砖红色，呈现出由浅至深的变化，其作用是与实验结果呈现的颜色进行对照．
（3）淀粉溶液中可能含有少量的还原糖，因此实验中B试管所起的具体作用是检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖．
（4）淀粉酶催化淀粉水解为还原糖，还原糖可用斐林试剂检测，因此步骤五的实验操作是：取A、B试管中反应溶液各2 mL分别加入E、F试管，然后向E、F试管分别加入2 mL斐林试剂，再将试管置于60℃水浴加热2 min后，观察颜色变化．
（5）若要测定另一种淀粉酶的活性，即测定β-淀粉酶的活性，需要根据α-淀粉酶不耐酸、较耐热，的特性排除α-淀粉酶的干扰，所以需在步骤三进行改变．
故答案为：
（1）小麦种子中α-淀粉酶催化效率
（2）0.6、0.4、0    对照 
（3）检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖
（4）2mL斐林试剂      60℃水浴加热2min后      
（5）三

点评 本题考查影响酶活性的因素的实验设计的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力．