Question

回答下列以CuSO₄为实验试剂的有关题目．
Ⅰ、重金属离子会导致蛋白质分子变性，某小组进行实验探究铜离子对唾液淀粉酶活性的影响，步骤如下．请回答：
（一）实验步骤
①取两支洁净的试管，编号A、B，A管加入1% CuSO₄溶液和pH6.8缓冲液各1mL，B 加入

 

各1mL．
②往两支试管各加入等量相同浓度的唾液淀粉酶溶液1mL．
③往两支试管各加入等量相同浓度的淀粉溶液1mL．
④

 

．
⑤取出试管，各加入碘液3滴，观察颜色变化．
（二）讨论与分析
（1）加入缓冲液的作用是

 

．
（2）有同学提出由于CuSO₄溶液呈蓝色，用上述步骤的检测方法可能会对实验结果产生干扰，请你提出另外的一种结果检测方法并预估实验结果．
①检测方法：

 

．
②预估结果：A管：

 

；B管：

 

．
Ⅱ、微核是细胞在有丝分裂过程中因各种有害因素损伤，使细胞核成分残留在核外而形成的微小染色质块．当外界环境中存在一定浓度的致突变物时，会使具有微核的细胞增多．某小组进行实验研究了不同浓度的CuS0₄溶液对绿豆根尖细胞微核及染色体行为的影响，实验结果如下表所示，请分析回答：

组别	Cu质量浓度（mg/L）	微核率（‰）
空白对照	0	0
CuSO4溶液	20	0.012
	40	3.819
	60	7.033
	80	12.349
	100	1.619
	120	0.507

（1）观察绿豆根尖细胞微核及染色体行为，需制作临时装片，顺序是

 

．
（2）结果显示，当Cu质量浓度在0-80mg/L范围内时，随着Cu质量浓度增加，微核率增大，当Cu质量浓度为100mg/L、120mg/L时，绿豆根尖细胞微核率分别只有1.619%、0.507%，请解释此现象：

 

．

Answer 1

考点：探究影响酶活性的因素,观察细胞的有丝分裂

专题：

分析：本题主要考查酶的知识．
1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA．
2、酶的特性．①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的10^7～10¹³倍．
②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应．
③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低．

解答： 解：Ⅰ、（一）实验设计要遵循对照原则，所以实验中设置B组的目的是起对照作用；另外实验还要遵循单一变量原则，该实验的单一不变量是有无CuSO₄溶液，其他变量都要相同且适宜，所以“实验步骤”中①处应为蒸馏水和pH6.8缓冲液，④处应放入37℃恒温水浴（或适宜温度下）保温一段时间．
（二）（1）加入缓冲液的作用是维持反应液中pH的稳定．
（2）①由于CuSO₄溶液呈蓝色，可能会对实验结果产生干扰．所以可以用斐林试剂代替碘液进行鉴定，即取出试管，各加入斐林试剂1mL，50-65℃水浴加热2分钟，观察颜色变化．
②铜离子会破坏唾液淀粉酶的活性，所以A管淀粉不能被分解，而淀粉为非还原糖，所有A管无砖红色（或蓝色）；B管淀粉酶将淀粉水解成还原糖，与斐林试剂反应出现砖红色沉淀．
II、（1）观察绿豆根尖细胞微核及染色体行为，需制作临时装片，其顺序是解离→漂洗→染色→制片．
（2）微核是在有丝分裂过程形成的，当Cu质量浓度在0-80mg/L范围内时，随着Cu质量浓度增加，微核率增大，当Cu质量浓度为100mg/L、120mg/L时，绿豆根尖细胞微核率较低，原因可能是极高浓度的Cu离子溶液抑制了绿豆根尖分生组织细胞的分裂．
故答案为：
Ⅰ、（一）①蒸馏水和pH6.8缓冲液
④放入37℃恒温水浴（或适宜温度下）保温一段时间
（二）（1）维持反应液中pH的稳定
（2）①取出试管，各加入斐林试剂1mL，50-65℃水浴加热2分钟，观察颜色变化
②无砖红色（或蓝色）        出现砖红色沉淀
II、（1）解离→漂洗→染色→制片
（2）初步推测是因为极高浓度的Cu离子溶液抑制了绿豆根尖分生组织细胞的分裂

点评：本题考查与酶活性相关的探究实验，意在考查考生能具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理；能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订．要注意：①低温和高温时酶的活性都降低，但两者的性质不同．②在过酸或过碱环境中，酶均失去活性而不能恢复．③同一种酶在不同pH下活性不同，不同的酶的最适pH不同．④反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度．