Question

9．利用纤维素解决能源问题的关键，是高性能纤维素酶的获取．请完善实验方案，并回答相关问题．
实验目的：比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性．
实验材料：三种微生物（A～C）培养物的纤维素酶提取液，提取液中酶蛋白浓度相同．
实验步骤：
（1）取四支试管，分别编号．
（2）在下表各列的英文字母位置，填写相应试剂的体积量，并按表内要求完成相关操作．

试管号	1	2	3	4
蒸馏水	1.4	1.4	1.4	A
pH7.5的缓冲液	0.2	0.2	0.2	0.2
纤维素悬浮液	0.3	0.3	B	0.3
微生物A提取液	0.1
微生物B提取液		C
微生物C提取液			0.1

（3）将上述四支试管放入37℃的水浴，保温1小时．
（4）在上述四支试管中分别加入等量本尼迪特试剂摇匀，在沸水浴中煮沸2-3min
（5）观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅．
实验结果：

试管号	1	2	3
添加提取液	微生物A提取物	微生物B提取物	微生物C提取物
颜色深浅程度	+	+++	++

分析讨论：
（1）该实验中的自变量是不同微生物所产生的纤维素酶，因变量酶促反应生成葡萄糖的速率，因变量的呈现方法是试管内溶液颜色的深浅．
（2）上述结果表明：不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同．若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，仅从酶结构上考虑，原因有不同酶的氨基酸的排列顺序、数目、种类以及空间结构不同．
（3）你认为上述三种微生物中，最具有应用开发价值的是微生物B．

Answer 1

分析 本题主要考查影响酶活性的因素和实验设计原则．
1、温度、pH影响酶的活性．在最适温度（pH）下，酶的活性最高；当温度（pH）低于最适温度（pH）时，酶的活性随温度（pH）的升高而增强；当温度（pH）高于最适温度（pH）时，酶的活性随温度（pH）的升高而减弱．
2、不同酶的氨基酸序列不同（不同酶的空间结构不同），酶的活性不同．
3、实验设计时要注意对照原则和单一变量原则．要注意无关变量应该相同且适宜．

解答 解：【实验步骤】（2）根据实验目的是比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性，因此单一变量是微生物的种类不同，而其他无关变量应该相同且适宜．
【分析讨论】（1）由题意可知该实验中的自变量是不同微生物所产生的纤维素酶，因变量酶促反应生成葡萄糖的速率，因变量的呈现方法是试管内溶液颜色的深浅．
（2）不同酶的氨基酸的排列顺序、数目、种类以及空间结构不同，所以不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同．
（3）微生物B的提取液与班氏试剂反应后的颜色最深，说明微生物B中的纤维素酶活力最强，产生的葡萄糖最多．因此微生物B最具有应用开发价值．
故答案为：
【实验步骤】
（2）如下表

【分析讨论】
（1）不同微生物所产生的纤维素酶     酶促反应生成葡萄糖的速率（其他合理答案也行）       试管内溶液颜色的深浅
（2）不同酶的氨基酸的排列顺序、数目、种类以及空间结构不同 
（3）微生物B

点评 本题以图表为载体，考查学生获取和处理信息的能力，分析和解决问题的能力．实验过程中可以变化的因素称为变量．其中人为改变的变量称做自变量，随着自变量的变化而变化的变量称做因变量．除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量．