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探究影响酶活性的条件考纲要求考纲要求四年考情四年考情探究影响酶活性的条件探究影响酶活性的条件20122012福建福建非选择题非选择题T26T261.1.温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响(1)(1)反应原理反应原理: :无蓝色出现无蓝色出现蓝色蓝色(2)(2)鉴定原理鉴定原理: :温度影响酶的活性温度影响酶的活性, ,从而影响从而影响_,_,滴加滴加碘液碘液, ,根据是否出现根据是否出现_来判断酶的活性。来判断酶的活性。淀粉的水解淀粉的水解蓝色及蓝色的深浅蓝色及蓝色的深浅2.pH2.pH对酶活性的影响对酶活性的影响(1)(1)反应原理反应原理( (以反应式表示以反应式表示):):_。(2)(2)鉴定原理鉴定原理:pH:pH影响酶的活性影响酶的活性, ,从而影响从而影响_,_,可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O O2 2产生量的多少。产生量的多少。氧气的生成量氧气的生成量 过氧化氢酶2H2H2 2O O2 2 2H2H2 2O+OO+O2 21.1.温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响步骤步骤实验操作内容实验操作内容试管试管1 1试管试管2 2试管试管3 31 1加等量可溶性淀粉加等量可溶性淀粉溶液溶液2 mL2 mL2 mL2 mL2 mL2 mL2 2控制不同温度条件控制不同温度条件_(5(5分钟分钟) )沸水沸水(5(5分钟分钟) )_(5(5分钟分钟) )3 3加等量新鲜淀粉酶加等量新鲜淀粉酶溶液溶液1 mL1 mL(5(5分钟分钟) )1 mL1 mL(5(5分钟分钟) )1 mL1 mL(5(5分钟分钟) )4 4加等量加等量_1 1滴滴1 1滴滴1 1滴滴5 5观察实验现象观察实验现象不出现不出现蓝色蓝色( (呈现呈现碘液颜色碘液颜色) )_结论结论温度能影响酶的活性温度能影响酶的活性6060热水热水冰块冰块蓝色蓝色蓝色蓝色碘液碘液2.pH2.pH对酶活性的影响对酶活性的影响步骤步骤实验操作内容实验操作内容试管试管1 1试管试管2 2试管试管3 31 1注入等量过氧注入等量过氧化氢酶溶液化氢酶溶液2 2滴滴2 2滴滴2 2滴滴2 2注入不同注入不同pHpH的溶液的溶液1 mL1 mL蒸蒸馏水馏水1 mL1 mL 5% 5%的的HClHCl_3 3注入等量注入等量3%3%的过氧化氢溶液的过氧化氢溶液2 mL2 mL2 mL2 mL2 mL2 mL4 4观察现象观察现象_无气泡无气泡产生产生结论结论pHpH能影响酶的活性能影响酶的活性1 mL1 mL 5% 5%的的NaOHNaOH有大量气有大量气泡产生泡产生无气泡无气泡产生产生1.1.在探究影响酶活性的条件时如何表示酶活性大小在探究影响酶活性的条件时如何表示酶活性大小? ?提示提示: :通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。2.2.试分析在探究温度和试分析在探究温度和pHpH对酶活性的影响实验时对酶活性的影响实验时, ,能否先将酶能否先将酶和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理( (即将两个实验即将两个实验步骤中的步骤中的2 2、3 3顺序颠倒顺序颠倒) )。提示提示: :不能。因为酶具有高效性不能。因为酶具有高效性, ,把酶和反应物混合后就会立即把酶和反应物混合后就会立即发生催化反应。发生催化反应。3.3.能否用能否用H H2 2O O2 2为原料探究温度对过氧化氢酶催化活性的影响为原料探究温度对过氧化氢酶催化活性的影响? ?提示提示: :不能。因为温度升高时不能。因为温度升高时H H2 2O O2 2会分解会分解, ,这样实验的变量不惟这样实验的变量不惟一。一。4.4.实验中所用酶的来源不同实验中所用酶的来源不同, ,其最适温度是否相同呢其最适温度是否相同呢? ?提示提示: :不同不同, ,若淀粉酶为市售的若淀粉酶为市售的-淀粉酶淀粉酶, ,其最适温度为其最适温度为505075;75;若淀粉酶来自人体组织细胞若淀粉酶来自人体组织细胞, ,则最适温度为则最适温度为3737左右。左右。5.5.探究在温度对酶活性的影响实验中探究在温度对酶活性的影响实验中, ,能否利用斐林试剂检验能否利用斐林试剂检验产物的生成产物的生成? ?提示提示: :不能。因为利用斐林试剂检验时需水浴加热到不能。因为利用斐林试剂检验时需水浴加热到505065,65,这样会导致试管中温度发生变化这样会导致试管中温度发生变化, ,影响实验结果。影响实验结果。1.1.将将1 mL1 mL 5% 5%的新鲜唾液倒入装有的新鲜唾液倒入装有10 mL10 mL淀粉糊的试管内淀粉糊的试管内, ,置于置于2525的温水中水浴的温水中水浴, ,下列各方法中能提高试管内反应速率的是下列各方法中能提高试管内反应速率的是( () )A.A.向试管内通气向试管内通气B.B.适当提高实验温度适当提高实验温度C.C.向试管内加入少量麦芽糖向试管内加入少量麦芽糖D.D.向试管内加入大量的酸或碱向试管内加入大量的酸或碱【解析【解析】选选B B。过酸或过碱都会使酶失活。过酸或过碱都会使酶失活, ,而新鲜唾液淀粉酶的而新鲜唾液淀粉酶的最适最适pHpH为为7 7左右左右, ,最适温度为最适温度为37,37,通气、加入少量麦芽糖不影响通气、加入少量麦芽糖不影响酶的活性。适当提高温度酶的活性。适当提高温度, ,酶的活性增强酶的活性增强, ,可提高反应速率。可提高反应速率。2.(20132.(2013聊城模拟聊城模拟) )猪笼草是一种食虫植物猪笼草是一种食虫植物, ,为了验证猪笼草为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶分泌液中有蛋白酶, ,某学生设计了两组实验某学生设计了两组实验, ,如下图所示。经如下图所示。经3535水浴保温一段时间后水浴保温一段时间后, ,烧杯烧杯1 1、2 2中加入适量双缩脲试剂中加入适量双缩脲试剂, ,烧烧杯杯3 3、4 4不加任何试剂不加任何试剂, ,下列实验能达到目的的是下列实验能达到目的的是( () )A.A.实验实验 B. B.实验实验C.C.实验实验、实验、实验都能都能 D.D.实验实验、实验、实验都不能都不能【解析【解析】选选B B。蛋白酶能催化蛋白质水解。蛋白酶能催化蛋白质水解, ,烧杯烧杯3 3中蛋白块减小中蛋白块减小而烧杯而烧杯4 4中无明显变化中无明显变化, ,表明蛋白块在分泌液作用下被分解表明蛋白块在分泌液作用下被分解, ,即即分泌液中有蛋白酶。实验分泌液中有蛋白酶。实验的烧杯的烧杯1 1中无论加入的分泌液中有中无论加入的分泌液中有无蛋白酶无蛋白酶, ,加入双缩脲试剂后都会出现紫色加入双缩脲试剂后都会出现紫色, ,不能进行判断。不能进行判断。3.3.下图甲是过氧化氢酶活性受下图甲是过氧化氢酶活性受pHpH影响的曲线影响的曲线, ,图乙表示在最适图乙表示在最适温度下温度下,pH=b,pH=b时时H H2 2O O2 2分解产生的分解产生的O O2 2量随时间的变化。若该酶促反量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件应过程中改变某一初始条件, ,以下改变正确的是以下改变正确的是( () )A.pHA.pH=a=a时时,e,e点下移点下移,d,d点左移点左移B.pHB.pH=c=c时时,e,e点为点为0 0C.C.温度降低时温度降低时,e,e点不移动点不移动,d,d点右移点右移D.HD.H2 2O O2 2量增加时量增加时,e,e点不移动点不移动,d,d点左移点左移【解析【解析】选选C C。O O2 2的最大释放量的最大释放量( (即即e)e)只与只与H H2 2O O2 2的量有关的量有关, ,与酶的与酶的活性无关活性无关, ,与与pH=bpH=b时相比时相比,pH=a,pH=a时酶的活性下降时酶的活性下降,e,e点不变点不变,d,d点右点右移移;H;H2 2O O2 2不稳定不稳定, ,在过氧化氢酶失活时在过氧化氢酶失活时,H,H2 2O O2 2仍能分解仍能分解; ;温度降低温度降低时酶的活性降低时酶的活性降低,e,e点不变点不变, ,但但H H2 2O O2 2完全分解所用的时间延长完全分解所用的时间延长,d,d点点右移右移; ;增加增加H H2 2O O2 2量量,e,e点上移点上移,d,d点右移。点右移。4.(20134.(2013龙岩模拟龙岩模拟) )某同学用实验来探究某同学用实验来探究pHpH对酶活性的影响。对酶活性的影响。他准备了他准备了5 5支含有等量果胶酶溶液的试管支含有等量果胶酶溶液的试管, ,用用0.1%0.1%的盐酸或氢氧的盐酸或氢氧化钠溶液调节至不同的化钠溶液调节至不同的pH,pH,每支试管加五块每支试管加五块0.1 cm0.1 cm3 3的正方体苹的正方体苹果块果块, ,试管均置于试管均置于2525室温条件下。下列的说法中室温条件下。下列的说法中, ,不合理的一不合理的一项是项是( () )A.A.选取选取pHpH梯度可以是梯度可以是5 5、6 6、7 7、8 8、9 9B.B.为使实验在更短的时间内完成为使实验在更短的时间内完成, ,可以将温度由可以将温度由2525提高到大提高到大约约8080C.C.生成果汁量与酶活性强弱的关系是酶活性越大生成果汁量与酶活性强弱的关系是酶活性越大, ,果胶分解越果胶分解越快快, ,生成的果汁越多生成的果汁越多D.D.可根据果汁的澄清度来判断最适可根据果汁的澄清度来判断最适pHpH【解析【解析】选选B B。本实验通过不同。本实验通过不同pHpH下果胶酶分解苹果果肉产生下果胶酶分解苹果果肉产生果汁的量或澄清度来探究果汁的量或澄清度来探究pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响, ,在该实验中在该实验中, ,除改除改变变pHpH这一自变量外这一自变量外, ,其他条件都应该是相同的其他条件都应该是相同的, ,并且是最适的并且是最适的, ,如果将温度调至如果将温度调至80,80,过高的温度会导致酶变性失活过高的温度会导致酶变性失活, ,影响该实影响该实验的结果。验的结果。5.5.某同学画了一坐标曲线图某同学画了一坐标曲线图, ,但是没有写出但是没有写出横纵坐标的意义横纵坐标的意义, ,下列关于此曲线的描述正下列关于此曲线的描述正确的是确的是( () )A.A.横坐标表示温度横坐标表示温度, ,纵坐标表示酶促反应的速纵坐标表示酶促反应的速率率, ,曲线可表示酶促反应的速率随着温度的升高而变化的趋势曲线可表示酶促反应的速率随着温度的升高而变化的趋势B.B.横坐标表示温度横坐标表示温度, ,纵坐标表示生成物的积累量纵坐标表示生成物的积累量, ,曲线可表示生曲线可表示生成物的积累量随着温度的升高而变化的趋势成物的积累量随着温度的升高而变化的趋势C.C.横坐标表示横坐标表示pH,pH,纵坐标表示酶的活性纵坐标表示酶的活性, ,曲线可表示酶活性随着曲线可表示酶活性随着pHpH的升高而变化的趋势的升高而变化的趋势D.D.横坐标表示横坐标表示pH,pH,纵坐标表示酶的活性纵坐标表示酶的活性, ,曲线可表示曲线可表示pHpH由由1010逐渐逐渐降低到降低到1 1过程中酶活性变化的趋势过程中酶活性变化的趋势【解析【解析】选选A A。酶促反应速率的变化与酶活性的变化是一致的。酶促反应速率的变化与酶活性的变化是一致的; ;生成物的积累量随反应的进行而逐渐增大生成物的积累量随反应的进行而逐渐增大, ,当反应停止时生成当反应停止时生成物的积累量达到最大值物的积累量达到最大值;pH;pH过低或过高都会使酶变性失活过低或过高都会使酶变性失活, ,所以所以此图不能表示酶活性随此图不能表示酶活性随pHpH变化的趋势变化的趋势; ;温度升高温度升高, ,酶的活性增强酶的活性增强, ,酶促反应速率增大酶促反应速率增大, ,温度过高温度过高, ,酶的活性丧失酶的活性丧失, ,酶促反应速率降酶促反应速率降为零为零, ,故故A A项正确。项正确。6.6.某中学开展生物课外活动某中学开展生物课外活动, ,探究小麦种子在开始萌发的探究小麦种子在开始萌发的5 5天中天中淀粉酶的活性变化。具体设计如下淀粉酶的活性变化。具体设计如下, ,请你对有关步骤进行补充请你对有关步骤进行补充并分析和预测结果。并分析和预测结果。材料用具材料用具: :小麦种子若干、研钵、石英砂、漏斗、纱布、试管小麦种子若干、研钵、石英砂、漏斗、纱布、试管若干、清水、蒸馏水、质量分数为若干、清水、蒸馏水、质量分数为1%1%的淀粉液、碘液。的淀粉液、碘液。实验步骤实验步骤: :(1)(1)种子萌发培养方法种子萌发培养方法: :从所有小麦干种子中选出状态相同的种从所有小麦干种子中选出状态相同的种子若干子若干, ,并分成并分成5 5等份。第等份。第1 1天用清水浸泡其中一份天用清水浸泡其中一份, ,放在温度等放在温度等条件适宜的环境中培养条件适宜的环境中培养, ,以后每天在同一时间按相同的方法浸以后每天在同一时间按相同的方法浸泡一份直至第泡一份直至第5 5天泡完。注意每天浸泡和培养的各种条件均相天泡完。注意每天浸泡和培养的各种条件均相同。待最后一次浸泡的种子刚萌发时同。待最后一次浸泡的种子刚萌发时( (这时第这时第1 1天浸泡培养的种天浸泡培养的种子已经处于萌发的第子已经处于萌发的第5 5天天),),将萌发将萌发1 1至至5 5天的种子分别收集起来天的种子分别收集起来并编号并编号1(1(萌发萌发1 1天天) )、2(2(萌发萌发2 2天天) )、3(3(萌发萌发3 3天天) )、4(4(萌发萌发4 4天天) )、5(5(萌发萌发5 5天天) )。(2)(2)小麦淀粉酶滤液的制备方法小麦淀粉酶滤液的制备方法: :依次取等量萌发依次取等量萌发1 15 5天的种子天的种子分别放入研钵中分别放入研钵中, ,再加入再加入 , ,然后在常温下轻轻研然后在常温下轻轻研磨并分别过滤磨并分别过滤, ,收集滤液收集滤液, ,分别放入分别放入5 5支试管内并编号为支试管内并编号为1 15 5。(3)(3)取取6 6支洁净试管支洁净试管, ,编号为编号为A A、B B、C C、D D、E E、F F。向每支试管中。向每支试管中加入加入2 mL2 mL淀粉液淀粉液, ,再再 。(4)(4)振荡振荡6 6支试管支试管, ,并将并将6 6支试管的下半部浸在支试管的下半部浸在3535温水中温水中, ,保温保温5 min5 min。(5)(5)分别向分别向A AF 6F 6支试管中加入一滴碘液并对比颜色。支试管中加入一滴碘液并对比颜色。预测结果并分析预测结果并分析: :(1)(1)若若, ,则说明种子萌发后则说明种子萌发后1 15 5天天淀粉酶活性逐渐增强。淀粉酶活性逐渐增强。(2)(2)若若, ,则说明种子萌发后则说明种子萌发后1 15 5天天淀粉酶活性逐渐减弱。淀粉酶活性逐渐减弱。(3)(3)若若, ,则说明种子萌发后则说明种子萌发后1 15 5天天淀粉酶活性不变。淀粉酶活性不变。【解析【解析】本实验为探究性实验本实验为探究性实验, ,所以结果有多种情况。根据实所以结果有多种情况。根据实验目的验目的“探究小麦种子在开始萌发的探究小麦种子在开始萌发的5 5天中淀粉酶的活性变化天中淀粉酶的活性变化”可确定自变量是时间可确定自变量是时间, ,因变量是种子萌发过程中酶的活性变化。因变量是种子萌发过程中酶的活性变化。将将A A试管中的蒸馏水与种子滤液作对照试管中的蒸馏水与种子滤液作对照, ,其他其他5 5支试管中是种子支试管中是种子萌发不同天数的小麦淀粉酶滤液。通过分析比较加入碘液后试萌发不同天数的小麦淀粉酶滤液。通过分析比较加入碘液后试管内颜色的变化管内颜色的变化, ,从而得出相应的结论。从而得出相应的结论。答案答案: :实验步骤实验步骤:(2):(2)等量的石英砂和蒸馏水等量的石英砂和蒸馏水(3)(3)向向A A中加中加1 mL1 mL( (适量适量) )蒸馏水蒸馏水, ,向向B BF F中分别加入中分别加入1 15 5号滤液号滤液各各1 mL1 mL( (分别加入与蒸馏水等量的滤液分别加入与蒸馏水等量的滤液) )预测结果并分析预测结果并分析:(1)A:(1)A中蓝色最深中蓝色最深,B,BF 5F 5支试管中反应液蓝色支试管中反应液蓝色逐渐变浅逐渐变浅(2)A(2)A中蓝色最深中蓝色最深,B,BF 5F 5支试管中反应液蓝色逐渐变深支试管中反应液蓝色逐渐变深(3)A(3)A中蓝色最深中蓝色最深,B,BF 5F 5支试管中反应液蓝色一样支试管中反应液蓝色一样7.7.根据以下探究影响酶活性因素的实验根据以下探究影响酶活性因素的实验, ,回答问题回答问题: :.为验证为验证pHpH对唾液淀粉酶活性的影响对唾液淀粉酶活性的影响, ,实验操作步骤如下实验操作步骤如下: :在在1 15 5号试管中分别加入号试管中分别加入0.5%0.5%的唾液的唾液1 mL1 mL。加完唾液后加完唾液后, ,向各试管中加入相应的缓冲液向各试管中加入相应的缓冲液3 mL3 mL。使各试管。使各试管中的中的pHpH依次稳定在依次稳定在5.005.00、6.206.20、6.806.80、7.407.40、8.008.00。分别向分别向1 15 5号试管中加入号试管中加入0.5%0.5%的淀粉液的淀粉液2 mL2 mL, ,然后放入然后放入3737温水中恒温水浴。温水中恒温水浴。反应过程中反应过程中, ,每隔每隔1 min1 min从第从第3 3号试管中取出一滴反应液滴在号试管中取出一滴反应液滴在比色板上比色板上, ,加加1 1滴碘液显色。待呈橙黄色时滴碘液显色。待呈橙黄色时, ,立即取出立即取出5 5支试管支试管, ,加碘液显色并比色加碘液显色并比色, ,记录结果如表所示记录结果如表所示: :注注:“+”:“+”表示蓝色程度。表示蓝色程度。项目项目1 12 23 34 45 5pHpH5.005.006.206.206.806.807.407.408.008.00颜色颜色+ +橙黄色橙黄色+ +(1)(1)实验设计中实验设计中, ,因变量是因变量是。实验过程中。实验过程中选择选择3737恒温的理由是恒温的理由是。(2)3(2)3号试管加碘液后出现橙黄色号试管加碘液后出现橙黄色, ,说明说明 。(3)(3)如果反应速率过快如果反应速率过快, ,应当对唾液进行怎样的处理应当对唾液进行怎样的处理? ?_。(4)(4)该实验得出的结论是该实验得出的结论是 。.为探究高温对酶活性的影响为探究高温对酶活性的影响, ,某同学设计了如下实验。某同学设计了如下实验。实验步骤与结果实验步骤与结果: :(1)(1)取两支洁净试管取两支洁净试管, ,编号为编号为1 1和和2 2。在在1 1号试管中加入号试管中加入2 mL2 mL 3% 3%的新鲜过氧化氢溶液的新鲜过氧化氢溶液,2,2号管中加入号管中加入1 mL1 mL 20% 20%的新鲜肝脏研磨液的新鲜肝脏研磨液, ,分别置于分别置于100100恒温水浴恒温水浴5 min5 min。将将2 2号管中的肝脏研磨液加入号管中的肝脏研磨液加入1 1号管号管, ,振荡摇匀振荡摇匀, ,再置于再置于100100恒温水浴恒温水浴5 min,5 min,结果未观察到气泡产生。结果未观察到气泡产生。(2)(2)结果分析结果分析: :推断观察不到气泡产生的两种可能原因推断观察不到气泡产生的两种可能原因:_:_, ,。【解析【解析】.本实验的目的是验证本实验的目的是验证pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响, ,所以在实所以在实验过程中验过程中,pH,pH是惟一的自变量是惟一的自变量, ,其他的条件都是无关变量其他的条件都是无关变量, ,应保应保持一致持一致; ;从实验结果分析从实验结果分析, ,第三组是对照组第三组是对照组, ,选择选择3737的原因有的原因有两个两个, ,一是保证温度恒定一是保证温度恒定, ,排除温度对实验过程的干扰排除温度对实验过程的干扰, ,二是二是3737是唾液淀粉酶的最适催化温度。颜色变化为因变量是唾液淀粉酶的最适催化温度。颜色变化为因变量, ,通过通过观察颜色的变化来判断淀粉的分解情况。如果反应速率过快观察颜色的变化来判断淀粉的分解情况。如果反应速率过快, ,应适当稀释酶溶液应适当稀释酶溶液, ,降低反应速率降低反应速率; ;根据实验目的根据实验目的, ,从反应的结从反应的结果分析果分析, ,该实验的结论是唾液淀粉酶催化的最适该实验的结论是唾液淀粉酶催化的最适pHpH是是6.806.80左右左右, ,高于或低于此值高于或低于此值, ,酶的活性都会降低。酶的活性都会降低。.由于过氧化氢具有热不稳定性由于过氧化氢具有热不稳定性, ,实验过程中高温可使底物过实验过程中高温可使底物过氧化氢全部分解氧化氢全部分解, ,从而观察不到气泡产生从而观察不到气泡产生; ;也可能是因为高温使也可能是因为高温使过氧化氢酶变性失活过氧化氢酶变性失活, ,从而不能催化过氧化氢分解产生气体。从而不能催化过氧化氢分解产生气体。答案答案: :.(1).(1)颜色变化一是保证温度恒定颜色变化一是保证温度恒定, ,排除温度对实验过排除温度对实验过程的干扰程的干扰, ,二是二是3737是唾液淀粉酶的最适催化温度是唾液淀粉酶的最适催化温度(2)(2)淀粉已经被完全分解淀粉已经被完全分解(3)(3)适当稀释唾液适当稀释唾液(4)(4)唾液淀粉酶催化的最适唾液淀粉酶催化的最适pHpH是是6.806.80左右左右, ,高于或低于此值高于或低于此值, ,酶酶的活性都会降低的活性都会降低.(2).(2)高温使过氧化氢酶变性失活高温使底物过氧化氢全部高温使过氧化氢酶变性失活高温使底物过氧化氢全部分解分解通过学习本实验的方法和步骤通过学习本实验的方法和步骤, ,可以联系到的实验研究课题及可以联系到的实验研究课题及实际应用有以下几个方面实际应用有以下几个方面: :(1)(1)探究冰箱中保存水果、蔬菜、粮食等的适宜温度。探究冰箱中保存水果、蔬菜、粮食等的适宜温度。(2)(2)探究活的水产品探究活的水产品( (如鱼、虾、螃蟹等如鱼、虾、螃蟹等) )在运输或销售过程中在运输或销售过程中较长时间存活的适宜温度或酸碱度。较长时间存活的适宜温度或酸碱度。(3)(3)探究酵母菌发面过程中的适宜温度。探究酵母菌发面过程中的适宜温度。荔枝是著名的岭南佳果荔枝是著名的岭南佳果, ,其果皮中存在多酚氧化酶其果皮中存在多酚氧化酶, ,多酚氧化酶多酚氧化酶能够氧化果皮中的一些无色物质能够氧化果皮中的一些无色物质, ,形成褐色物质。这是引起采形成褐色物质。这是引起采后荔枝果皮褐变的原因之一后荔枝果皮褐变的原因之一, ,褐变的发生严重影响了荔枝的保褐变的发生严重影响了荔枝的保鲜效果。果皮褐变面积百分率鲜效果。果皮褐变面积百分率, ,常作为荔枝保鲜效果的指标常作为荔枝保鲜效果的指标, ,在在不考虑其他因素影响褐变的前提下不考虑其他因素影响褐变的前提下, ,利用上述现象利用上述现象, ,以荔枝果皮以荔枝果皮褐变面积百分率为多酚氧化酶活性的指标。某同学设计了一个褐变面积百分率为多酚氧化酶活性的指标。某同学设计了一个实验实验, ,旨在探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。旨在探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。(1)(1)请补充下列实验设计中空缺的内容请补充下列实验设计中空缺的内容: :设计温度梯度设计温度梯度:5:5、1010、1515、2020、2525、3030确定测量指标确定测量指标: :荔枝果皮褐变面积百分率荔枝果皮褐变面积百分率; ;选择同一品种、选择同一品种、和成熟度一致且无机械损伤和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实的新鲜荔枝果实, ,将其分成将其分成组组, ,每组数量每组数量_, ,装入保鲜袋并作好标签后装入保鲜袋并作好标签后, ,分别放入相应温分别放入相应温度的恒温箱中度的恒温箱中; ;经过经过5 5天后天后, ,取出荔枝果实取出荔枝果实, ,测定并记录褐变面积。测定并记录褐变面积。(2)(2)请据图示分析实验结果请据图示分析实验结果: : 。(3)(3)请结合上述实验结果请结合上述实验结果, ,指出对荔枝具有较好保鲜效果所需的指出对荔枝具有较好保鲜效果所需的温度范围温度范围 。(4)(4)削皮后的苹果和马铃薯容易发生褐变削皮后的苹果和马铃薯容易发生褐变, ,请据此分析要选择无请据此分析要选择无机械损伤的荔枝果实为实验材料的原因是机械损伤的荔枝果实为实验材料的原因是: : 。(5)(5)除上述温度、氧和机械损伤以外除上述温度、氧和机械损伤以外, ,还有哪些因素影响果蔬保还有哪些因素影响果蔬保鲜效果鲜效果, ,请提出两种相应的保鲜措施请提出两种相应的保鲜措施: : 。【解析【解析】本题是联系生产实际本题是联系生产实际, ,利用所学相关知识解决生活中利用所学相关知识解决生活中的实际问题的实际问题, ,主要涉及温度对酶活性的影响和呼吸作用等相关主要涉及温度对酶活性的影响和呼吸作用等相关知识知识, ,属于补充完善类实验。分析实验要明确实验的单一变量属于补充完善类实验。分析实验要明确实验的单一变量原则原则, ,明确与实验有关的实验变量和无关变量明确与实验有关的实验变量和无关变量, ,温度是实验自变温度是实验自变量量, ,荔枝褐变面积的百分率是因变量荔枝褐变面积的百分率是因变量, ,实验材料属于无关变量实验材料属于无关变量, ,实验材料大小、数量、生理状况等要一致实验材料大小、数量、生理状况等要一致, ,分组要遵循等量的分组要遵循等量的原则原则, ,以保证无关变量相同。要利用所学有关知识分析曲线中以保证无关变量相同。要利用所学有关知识分析曲线中呈现的信息或隐含的有关信息。在呈现的信息或隐含的有关信息。在553030范围内范围内, ,荔枝果皮荔枝果皮褐变面积百分率随温度升高而增加褐变面积百分率随温度升高而增加, ,表明果皮内多酚氧化酶活表明果皮内多酚氧化酶活性随温度的升高而增强。机械损伤的荔枝果实也会褐变性随温度的升高而增强。机械损伤的荔枝果实也会褐变, ,利用利用损伤的果实做实验会导致实验变量损伤的果实做实验会导致实验变量( (自变量自变量) )不惟一不惟一, ,对实验结对实验结果造成影响。果造成影响。答案答案: :(1)(1)大小大小6 6相等相等(2)(2)在在553030范围内范围内, ,荔枝果皮褐变面积百分率随温度升高荔枝果皮褐变面积百分率随温度升高而增加而增加, ,表明果皮内多酚氧化酶活性随温度的升高而增强表明果皮内多酚氧化酶活性随温度的升高而增强(3)0(3)01515(4)(4)机械损伤的荔枝果实易发生褐变机械损伤的荔枝果实易发生褐变, ,从而影响实验结果的准确从而影响实验结果的准确性性(5)(5)控制水分控制水分, ,如采用薄膜包装或表面喷涂果蜡等如采用薄膜包装或表面喷涂果蜡等; ;防止微生物感染防止微生物感染, ,如采摘后对果蔬进行杀菌处理如采摘后对果蔬进行杀菌处理变量梯度设置的实验应用变量梯度设置的实验应用1.1.变量梯度设置的含义变量梯度设置的含义对自变量设置一系列变化梯度的数值对自变量设置一系列变化梯度的数值, ,观察自变量在不同变化观察自变量在不同变化梯度下实验结果的差异梯度下实验结果的差异, ,确定反应所需的最佳自变量的数值。确定反应所需的最佳自变量的数值。例如例如, ,探究酶作用的最适温度探究酶作用的最适温度( (最适酸碱度等最适酸碱度等) )。2.2.变量梯度设置的要求变量梯度设置的要求(1)(1)在适宜的范围内取值在适宜的范围内取值: :生物体或细胞生活在特定的环境中生物体或细胞生活在特定的环境中, ,研究某因素对生物或细胞的影响时研究某因素对生物或细胞的影响时, ,自变量应在它能发挥作用自变量应在它能发挥作用的范围内取值。例如的范围内取值。例如, ,研究唾液淀粉酶的最适温度研究唾液淀粉酶的最适温度, ,预测其数值预测其数值应在应在36.536.5左右左右, ,所设置的温度范围宜在所设置的温度范围宜在30304040之间。之间。(2)(2)梯度大小设置要合适梯度大小设置要合适: :若要进行定量分析若要进行定量分析, ,则梯度设置应小些则梯度设置应小些, ,但梯度如果过小但梯度如果过小, ,则则变化不明显变化不明显, ,实验组增多实验组增多, ,增加了实验操作的难度。例如增加了实验操作的难度。例如, ,研究研究唾液淀粉酶的最适唾液淀粉酶的最适pH,pH,预测其数值应在预测其数值应在7.07.0左右左右, ,可将可将pHpH梯度设梯度设置为置为0.4,0.4,共做共做5 5组实验组实验, ,其缓冲溶液的其缓冲溶液的pHpH分别为分别为6.26.2、6.66.6、7.07.0、7.47.4、7.87.8。若进行定性分析若进行定性分析, ,梯度设置可稍大些梯度设置可稍大些, ,但若梯度过大但若梯度过大, ,实验结实验结果会不准确。例如果会不准确。例如, ,研究温度升高或降低时光合作用的变化研究温度升高或降低时光合作用的变化, ,温温度梯度设置如下度梯度设置如下:0:0、1010、2020、3030、4040。
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