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11.酶E为人体消化道中的某种酶,现用固化蛋白质作底物来研究酶E的催化实验:在5支试管内分别加入含有等量酶E但pH值各不相同的缓冲液,每支试管加1块1.5cm3的长方体固化蛋白块.将5支试管都置于温度控制在20℃的温水中.实验从加入固化蛋白块时开始计时.每2分钟测量固化蛋白块的长度一次,计算已被消化的固化蛋白块的百分率,所得结果见下表:
实验开始后的时间
(min)
固化蛋白块被消化的%
PH=2PH=4PH=6PH=8PH=10
2118000
42913000
64021000
85530000
107040300
1295511140
(1)实验过程中用水浴的目的是为了控制无关变量.
(2)根据该实验结果能否确定酶E的最适PH值?理由是什么?不能,缺乏pH小于2的实验组.
(3)酶E最可能是胃蛋白酶.假设再用唾液代替酶E做上述实验,结合本实验,可以说明酶具有专一性的特性.
(4)从“影响酶的活性”的角度,请提出一种方法改进实验,使实验在最短的时间内完成.将水温由20℃提高到37℃.

分析 1、实验中的变量:实验过程中可以变化的因素称为变量,包括自变量、因变量和无关变量;自变量是想研究且可人为改变的变量称为自变量;因变量是随着自变量的变化而变化的变量称为因变量; 无关变量是在实验中,除了自变量外,实验过程中存在一些可变因素,能对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量.
2、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA.
3、酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和的特性.
4、影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强;到达最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低.另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活.

解答 解:(1)根据题干分析可知,该实验的自变量是不同的pH,5支试管所处的温度为无关变量,将5支试管都置于温度控制在20℃的温水中是为了控制无关变量.
(2)根据题干分析可知,在相同时间内,pH分别为2、4、6、8、10的5支试管中,被消化的固化蛋白块的百分率依次增大,说明在pH分别为2、4、6、8、10中,pH为2时该酶的催化效率最高,但由于缺乏pH小于2的实验组,所以根据题图中的该实验结果不能确定酶E的最适pH.
(3)由以上(2)可知,该酶的最适pH应小于或等于2,一般人体内酶的最适pH大多在6.5和8.0之间,而人体消化道内的胃蛋白酶的最适pH为1.5,据此推测酶E最可能是胃蛋白酶;由题干知,酶E可催化蛋白质的水解,而人体唾液中的淀粉酶只能催化淀粉的水解,假设再用唾液代替酶E做上述实验,实验中的固化蛋白块大小将不变(淀粉酶不能催化蛋白质的水解),结合本实验,可以说明酶具有专一性.
(4)人体内的温度是37℃左右,假若实验中将水浴温度由20℃改为37℃,酶E的活性会增强,使实验在最短的时间内完成.
故答案为:
(1)无关
(2)不能,缺乏pH小于2的实验组
(3)胃蛋白     专一性的
(4)将水温由20℃提高到37℃

点评 本题结合实验中所得的数据表格,考查实验设计和酶的特性的知识,考生识记酶的特性、明确实验设计的原则和外界条件对酶活性的影响是解题的关键.

练习册系列答案
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3.图甲为有丝分裂过程中细胞核内DNA含量变化曲线图,图乙为有丝分裂各时期图象(顺序已乱),请回答:

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(2)图乙中细胞分裂的正确顺序是C→E→D→A→B→F.
(3)若甲、乙两图表示同一种生物的细胞分裂,则甲图中的2N=6.
(4)研究染色体数目和形态的最佳时期是图甲中的d→e(或k→l)段、图乙中的D时期,此时细胞内染色体、DNA、染色单体之比为1:2:2.

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(2)请用箭头表示出a、b、c 三者之间的关系.
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19.将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如下图所示.若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,则下列说法错误的是(  )
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C.萌发过程中在96~120小时之间胚乳中营养物质转化成幼苗的最多
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6.图l表示含有目的基因D的DNA片段和部分碱基序列,图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列.现有MspI、BamHI、MboI、SmaI四种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为:C↓CGG,G、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG.下列分析中正确的是(  )
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B.若图1用限制酶SmaI完全切割后会产生4种不同的DNA片段
C.若切割图2中的质粒以便拼接目的基因D应选择限制酶BamHI和MboI
D.导入含有目的基因D的重组质粒的细菌在添加抗生素A和B的培养基上不能存活

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(1)甲图中①③④⑤⑥(填序号)等结构共同构成了生物膜系统.
(2)若用蛋白酶处理该细胞,则乙图所示的b、c(填序号)运输方式将受阻.
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(4)若对图甲中核糖体上的氨基酸用3H进行标记,在分泌蛋白形成过程中,放射性物质在细胞结构间依次出现的顺序是②①⑥③(填序号).
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分析上述实验结果,请回答:
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(3)在实验1中,F2形成这一比例的原因是F1(亲本)各产生两种数量相等的配子以及受精过程的随机性.
(4)若将实验3得到的F2白皮植株自交,F3的皮色的表现型及比例是白:黄:绿=24:3:5.
(5)南瓜皮的色素由多种酶参与催化来合成.研究发现,h基因能控制正常酶1合成,与正常酶1比较,失去活性的酶1氨基酸序列有两个突变位点,如图:

据图推测,h基因突变为H基因时,导致①处突变的原因是发生了碱基对的替换,导致②处突变的原因是发生了碱基对的增添或缺失.进一步研究发现,失活的酶1相对分子质量明显小于正常酶1,出现此现象的原因可能是蛋白质合成提前终止.

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