Question

12．生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在40-60℃之间，而极端耐热淀粉酶在100℃仍能保持较高的活性，因此具有更为广阔的应用前景．请你设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响．
（1）此实验中自变量是温度，因变量是酶的活性（或反应速度），此外还需要考虑无关变量如底物淀粉液的浓度和数量、pH值及添加试剂的量及实验操作顺序等等因素．
（2）某同学对该实验的设计思路如下：在试管中加入2ml淀粉溶液和1ml酶溶液，置于某一温度条件下让其反应一定时间，检测结果．有人认为这种设计是不严密的，请写出你的实验设计思路．将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分别放入各组温度条件下处理5min，
将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持在这一温度约5min
（3）请将下列实验结果，用曲线图的形式表达．

温度/℃	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
普通淀粉酶相对活性/%	6	25	43	67	83	65	22	2	O	0
耐热淀粉酶相对活性/%	6	15	25	48	76	92	100	98	82	65

见答案．

Answer 1

分析 本题考查的是酶的作用以及影响酶活性的因素等知识，首先要关注实验中变量控制的基本原则与规律．根据实验的目的，可确定自变量是不同的温度条件，因变量是两种淀粉酶的活性，通常可以通过产物的生成或底物的分解进行观察和检测．此外，还要需要排除或平衡影响实验结果的无关变量，如底物淀粉液的浓度和数量、pH及添加试剂的量、实验操作顺序等．本题中的第三小问在提供相关数据的基础上，进一步考查了分析、处理实验数据和正确运用图表描述实验结果的能力．但在绘图的过程中应注意以下问题：①纵、横坐标的含义和单位要标注，其中横坐标是自变量，纵坐标是因变量．②连贯的内容不宜用柱型图．③不同的曲线要标识清楚，如本题的普通淀粉酶和耐热淀粉酶．④曲线必须严格在所测出的数据范围内作图，不能随意延伸．

解答 解：（1）根据实验的目的，可确定自变量是不同的温度条件，因变量是两种淀粉酶的活性，通常可以通过产物的生成或底物的分解进行观察和检测．此外，还要需要排除或平衡影响实验结果的无关变量，如底物淀粉液的浓度和数量、pH及添加试剂的量、实验操作顺序等．
（2）探究温度对酶活性的影响，要保证同一温度条件下的酶和底物混合，故应该先将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分别放入各组温度条件下处理5min，再将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持在这一温度约5min（保证酶催化的时间）．
（3）分析表格数据，用曲线图的形式表达实验结果如下：（在绘图时，以温度为横坐标，以普通淀粉酶相对活性和耐热淀粉酶相对活性为纵坐标．）

故答案为：
（1）温度   酶的活性（或反应速度）    底物淀粉液的浓度和数量   pH值及添加试剂的量  实验操作顺序等
（2）将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分别放入各组温度条件下处理5min，
将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持在这一温度约5min
（3）

点评 本题以图形为载体，主要考查学生的理解和分析能力．在实验设计时要注意单一变量原则和对照原则．实验过程中可以变化的因素称为变量．其中人为改变的变量称做自变量，随着自变量的变化而变化的变量称做因变量．除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量．