培优点三设计酶的相关实验一、“对照实验法”设计酶的相关实验应用1：“对比实验法”探究酶的催化作用典例1.食虫植物是一种会捕获并消化动物的植物，为了验证其分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在适宜温度的水浴中保温一段时间后，试管1、2中加入适量双缩脲试剂，试管3、4不加任何试剂，下列有关实验的叙述正确的是（）A．如果试管1中出现紫色反应，即能证明分泌液中有蛋白酶B．实验②的观测指标能证明分泌液中有蛋白酶C．由试管2、3构成的对照实验，即可得出实验结论D．实验①是对照组、实验②为实验组，两组一起才能达到实验目的【解析】试管1中蛋白液没有分解的话也会出现紫色反应，A错误；实验②中如果蛋白块变小的话，说明分泌物中含有蛋白酶，B正确；试管1和2形成对照，试管3和4形成对照，由四支试管构成的实验得出实验结论，C错误；试管1和2形成对照，试管3和4形成对照，实验①和实验②不符合单一变量原则，不能形成对照，D错误。
【答案】B应用2：“对比实验法”探究酶的高效性典例2.对该实验的有关分析不正确的是（）A．在上表的实验处理中，研究了温度和催化剂两个自变量B．试管2中因为没有加入任何试剂，所以应为空白对照组C．若试管4和试管1组成对照实验，可说明酶具有催化作用D．若要研究酶的高效性，可选用的实验组合是试管4和试管3【解析】根据表格信息，试管1和试管2的变量为温度，试管3和试管4的变量为催化剂种类，二者均是自变量，其他因素如反应物浓度、pH等为无关变量；试管2虽没有添加任何试剂，但是温度与试管1不同，因此也是实验组；试管1和试管4的不同点为是否添加了酶，由此可以证明酶具有催化作用；试管3和试管4的不同点是催化剂的种类、酶或无机催化剂，因此可以证明酶的高效性，综上所述，B正确。
【答案】B应用3：“对比实验法”探究酶的专一性典例3.某同学进行了下列有关酶的实验：甲组：淀粉溶液+新鲜唾液→加入斐林试剂→出现砖红色沉淀乙组：蔗糖溶液+新鲜唾液→加入斐林试剂→不出现砖红色沉淀丙组：蔗糖溶液+蔗糖酶溶液→加入斐林试剂→？下列叙述正确的是（）A．丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀”B．三组实验都应该在37℃条件下进行C．该同学的实验目的是验证酶的专一性D．可用碘液代替斐林试剂进行检测【解析】因为蔗糖被蔗糖酶催化水解生成葡萄糖和果糖，有还原性，加入斐林试剂出现砖红色沉淀，A错误；加入斐林试剂必须水浴加热至50~65℃，B错误；唾液淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，蔗糖酶才能水解蔗糖，故该实验能验证酶的专一性，C正确；如用碘液代替斐林试剂，则三个组都不会出现蓝色，无法检测，D错误。
【答案】C应用4：“梯度法”探究影响酶活性的因素（温度或pH）典例4. 小张查阅资料得知，α淀粉酶的最适温度是55 ℃。
下表是他为此进行的验证实验，但因各组结果相同而不能达到实验目的。
以下改进措施中可行的是( )注：溶液呈棕黄色即表示没有检测出淀粉。
A．将实验温度改为0 ℃、55 ℃、100 ℃B．将淀粉溶液体积改为1 mLC．将α淀粉酶溶液浓度改为1%D．将碘液改为斐林试剂【解析】各组实验温度下实验结果溶液均呈棕黄色，说明淀粉均被分解完毕，反应速度过快。
证明α淀粉酶的最适温度是55 ℃，可将实验温度改为0 ℃、55 ℃、100 ℃，0 ℃和100 ℃温度下，α淀粉酶变性失活，反应后溶液均为蓝色，A正确；将淀粉溶液体积改为1 mL，反应会更快的完成，B错误；将α淀粉酶溶液浓度改为1%，可减慢反应，但不确定1 min后0 ℃和55 ℃下淀粉是否会有剩余，C错误；该实验的自变量为温度，斐林试剂使用时需要加热，会改变自变量，D错误。
【答案】A二、对点增分集训1．关于探究酶特性的实验叙述中，正确的是（）A．若探究温度对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液为底物B．若探究过氧化氢酶的高效性，可选择无机催化剂作为对照C．若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择斐林试剂对实验结果进行检测D．若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测【解析】若探究pH对过氧化氢酶活性的影响，自变量是pH值，因变量是酶活性，应该选择过氧化氢做底物，A错误；酶的高效性是和无机催化剂相对而言的，因此如果探究过氧化氢酶的高效性，可选择无机催化剂作为对照，B正确；斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，会改变反应的温度，因此如果究温度对淀粉酶活性的影响，选择碘液检测实验结果，C错误；因为蔗糖是否发生水解，都不与碘液反应，因此如果用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，不能用碘液检测实验结果，D错误。
【答案】B2．下列有关酶特性的实验相关表述有错误的是【解析】验证酶催化具有高效性可通过比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率，自变量是过氧化氢酶、Fe3+，因变量是点燃但无火焰的卫生香燃烧的猛烈程度表示或气泡产生速度表示，A正确；验证酶催化具有专一性可通过比较淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用，自变量是淀粉、蔗糖，因变量是加斐林试剂水浴，有无砖红色（沉淀）出现，不能用碘液检测，碘液不能检测蔗糖是否水解，B错误；探究温度对淀粉酶活性的影响，自变量是温度（60℃热水、沸水、冰块），无关变量为PH、淀粉酶的量等，因变量是加碘后溶液颜色的变化，C正确；探究PH对酶活性的影响，可用不同pH处理过氧化氢酶，观察过氧化氢分解速率的变化，D正确。
【答案】B3．为了认识酶作用的特性，以3%过氧化氢溶液为反应底物的一组实验结果如下表所示。
通过分析实验结果，A．酶的作用条件温和 B．酶变性后就失活C．酶有专一性 D．酶有高效性【解析】鲜肝提取液中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶和Fe3＋均能催化过氧化氢水解产生水和氧气。
比较1、3组的观察结果，常温下，加入鲜肝提取液，氧气泡产生量远远多于自然分解，说明酶的作用条件温和，A错误；3、4组对比，加入煮沸后冷却的鲜肝提取液，氧气泡少而小，说明高温使酶变性失活，B错误；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，若证明酶的专一性，自变量应是酶的种类不同或底物的不同，而该实验只涉及一种过氧化氢酶和一种过氧化氢底物，因而不能说明酶有专一性，C正确；2、3组对比，加入鲜肝提取液的一组氧气泡的产生量明显高于加入Fe3＋的一组，说明酶有高效性，D错误。
【答案】C4．下列实验设计的思路，正确的是（）A．淀粉酶催化淀粉和蔗糖水解的实验用碘液检测可验证酶的专一性B．用新鲜的猪肝研磨液和FeCl3溶液催化H2O2水解可研究酶的高效性C．进行过氧化氢酶催化H2O2水解实验可探究温度对酶活性的影响D．胃蛋白酶在pH为3、7、11的溶液中水解蛋清可验证pH对酶活性的影响【解析】碘液不能检测蔗糖是否被水解，所以淀粉酶催化淀粉和蔗糖水解的实验应该用斐林试剂检测，A错误；新鲜的猪肝研磨液含有淀粉酶，属于生物催化剂，FeCl3溶液属于无机催化剂，两者对比可以证明酶的催化作用具有高效性，B正确；过氧化氢的分解受温度的影响，所以不能用过氧化氢酶催化H2O2水解实验探究温度对酶活性的影响，C错误；胃蛋白酶的适宜pH为2左右，所以设计的pH取值不合理，D错误。
【答案】B5．下图新鲜土豆片H2O2接触后，产生的现象及推测不正确的是（）A．量筒中短时间内有大量气体产生，推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶B．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速度加快C．一段时间后，气体量不再增加是因为土豆片的数量有限D．若适当提高反应温度，量筒中最终生成的气体量不变【解析】根据图示装置，新鲜土豆片提供过氧化氢酶。
若有气体大量产生，说明化学反应速率快，由此可推测新鲜土豆片中含有催化过氧化氢分解的过氧化氢酶， A正确；新鲜土豆片中含过氧化氢酶，增加新鲜土豆片的数量即增加酶的数目，这样会加快化学反应速率，使量筒中产生的气体速率加快，B正确；一段时间后气体量不再增加是因为底物（H2O2）已经消耗完，C错误；若适当提高反应温度，量筒中由于底物没有增加，所以最终生成的气体量不变，D正确。
【答案】C6．下表所示是探究温度对纤维素酶活性影响的实验设计及结果根据以上实验设计及结果，以下说法不正确的是( )A．该实验的自变量为温度B．该实验检测的因变量是还原糖的生成量C．纤维素被水解成了还原糖D．该纤维素酶的最适温度为40℃【解析】该实验的目的是探究温度对纤维素酶活性的影响，所以实验的自变量是温度。
从表格中处理的方法可知，该实验的因变量是检测还原糖的生成量。
该实验只设置了三个温度，40 ℃下酶的活性相对较高，但不能说明40 ℃就是该纤维素酶的最适温度，D错误。
【答案】D7.为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计合理的是 ( )【解析】过氧化氢在高温下易分解，因此不能用过氧化氢作为底物来探究温度对酶活性的影响，A错误；可以利用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液来探究温度对酶活性的影响，B正确；根据酶的专一性，蔗糖酶不能使淀粉水解，C错误；淀粉在酸性条件下易分解，因此不能用淀粉作为底物探究pH对酶活性的影响，D错误。
【答案】B8．某同学欲通过如图所示的装置进行与酶有关的实验研究，下列分析正确的是（）A．不同滤纸上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3+，可用于探究酶的专一性B．该装置可用于探究温度对酶活性的影响C．该装置不能用于探究pH对酶活性的影响D．酶促反应速率可用滤纸片进入烧杯液面到浮出液面的时间（t3-t1）来表示【解析】不同滤纸上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3+，可用于探究酶的高效性，A错误；由于高温条件下，过氧化氢也会分解，所以探究温度对酶活性的影响不能用过氧化氢为实验对象，即该装置不可用于探究温度对酶活性的影响，B错误；探究pH对酶活性影响的实验中的自变量是pH，若将装置中的过氧化氢溶液设置成不同pH，该装置能用于探究pH对酶活性的影响，C错误；酶促反应在酶与底物接触时开始，其速率可用滤纸片从进入液面之时到浮出液面的时间（即t3-t1）来表示，D正确。
【答案】D9（1）请完成实验设计：①应为________________。
（2）2、3号试管为一组对照实验，本实验中要探究的自变量是________。
请为该组实验拟定一个课题名称____________________________。
（3）本实验的因变量可以通过观察来确定。
（4）在1、2号试管所研究的问题中，温度属于________变量。
【解析】（1）根据单一变量原则，①应为37 ℃水浴pH＝1.5。
（2）2、3号试管作对照实验，自变量是pH，课题名称可为探究pH对胃蛋白酶活性的影响。
（3）因变量为相同时间内瘦肉块的体积变化。
（4）1、2号试管所研究的问题中，温度一致，则温度为无关变量。