Question

3．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：利用萌发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5mL 5%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，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）分别是0.6和0.4 （单位mL）．
（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：60℃水浴加热2min．

Answer 1

分析 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，这样导致β-淀粉酶失活，因此该实验的目的是探究小麦种子中α淀粉酶的催化效率．实验设计要遵循对照原则和单一变量原则．

解答 解：（1）将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15 min，取出后迅速冷却，β淀粉酶不耐热，在70℃条件下15 min后失活，因此，本实验的目的是测定小麦种子中α淀粉酶的催化效率．
（2）实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，所以各个试管中液体的总量要相等，则步骤一的5～7试管中加入蒸馏水的量（X、Y、Z）分别是0.6mL、0.4mL、0mL．
（3）实验中B试管起对照作用，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）斐林试剂可在水浴加热的条件下鉴定还原糖的存在，所以步骤五的做法中要补上在60℃水浴条件下加热2min．
故答案为：
（1）小麦种子中α淀粉酶催化效率
（2）0.6        0.4
（3）检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖
（4）60℃水浴加热2 min

点评 本题结合图表，考查影响酶活性的探究实验，要求考生掌握实验设计需要遵循的原则，即对照原则和单一变量原则，能结合题干信息“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”和实验步骤三的具体操作，判断该实验的目的，同时能根据实验的单一变量原则，判断表中X、Y、Z的具体数值．