Question

20．为探究不同离子对肠淀粉酶（最适pH为8）活性的影响，某同学开展了有关实验，其实验步骤和结果（见表）．请回答下面的问题：（所加试剂均为质量分数，所加试剂的单位为mL）

试管编号 及试剂 实验步骤	1号 1%NaCl溶液	2号 1%CuSO4溶液	3号 1%Na2SO4溶液	4号 蒸馏水
①加入试剂	1	1	1	1
②加入pH为8的缓冲液	1	1	1	1
③加入1%淀粉溶液	1	1	1	1
④加入肠淀粉酶溶液	1	1	1	1
⑤各试管室温下反应2min
⑥加入刚配制好的斐林试剂1mL
⑦将各试管放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2min
⑧观察、记录结果	深砖红色	无砖红色（或浅蓝色）	浅砖红色	浅砖红色

（1）本实验的自变量是不同的离子．
（2）四组实验中属于空白对照的是4号试管的实验．
（3）实验中加入缓冲液的作用是维持反应液中pH的稳定．
（4）实验步骤⑤和步骤⑥能否颠倒顺序？请作出判断并简述理由：不能．因为斐林试剂中有Cu²⁺，可参与反应；步骤⑤和⑥对调，其设计不符合单因子（单一变量）原则的要求．
（5）分析结果，得出结论：
①比较3号与4号试管的实验结果，可得出的结论是Na⁺和SO₄^2-对肠淀粉酶催化活性没有影响．
②比较2号与3号试管的实验结果，可得出的结论是Cu²⁺对肠淀粉酶的催化活性有抑制作用．
③比较1号与3号试管的实验结果，可得出的结论是Cl^-对肠淀粉酶的催化活性有促进作用．

Answer 1

分析 实验组：经过处理的组是实验组．对照组：未经过处理的组是对照组．变量：实验过程中可以变化的因素称为变量．自变量：想研究且可人为改变的变量称为自变量． 因变量：随着自变量的变化而变化的变量称为因变量． 无关变量：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．自变量是可以人为直接改变或施加的变量，因变量是随自变量变化而变化的量，只能观察或测量获得．要注意无关变量应该相同且适宜．实验设计时要注意单一变量原则和对照原则．

解答 解：（1）比较4支试管可知，各试管中加入的物质不同，自变量为不同的离子．
（2）4号试管加入的是蒸馏水，没有加入任何离子，为空白对照组．
（3）不同离子会引起溶液酸碱度发生变化，酸碱度对酶活性有影响，为了消除酸碱度的影响，加入缓冲液，使反应液的酸碱度保持稳定．
（4）斐林试剂是NaOH溶液和CuSO₄溶液等量混合而成，含有Na⁺、Cu²⁺和SO₄^2-等，若将步骤⑤和⑥对调顺序，会对实验结果造成影响．
（5）3号试管内加入NaSO₄溶液，4号试管加入蒸馏水对照，两支试管结果相同，都是浅砖红色，说明Na⁺ 和SO₄^2-不影响肠淀粉酶催化活性．2号试管与3号试管内所加物质的区别在阳离子，2号为Cu²⁺，3号为Na⁺，结果2号不反应，3号出现砖红色，说明Cu²⁺对酶的活性有抑制作用．1号试管与3号试管所加物质的区别是阴离子，1号为Cl^-，3号为SO₄^2-，1号试管结果为深砖红色，反应比3号试管更彻底，说明Cl^-对酶活性有促进作用．
故答案为：
（1）不同的离子    
（2）4    
（3）维持反应液中pH的稳定
（4）不能．因为斐林试剂中有Cu²⁺，可参与反应；步骤⑤和⑥对调，其设计不符合单因子（单一变量）原则的要求
（5）①Na⁺和SO₄^2-对肠淀粉酶催化活性没有影响　②Cu²⁺对肠淀粉酶的催化活性有抑制作用　③Cl^-对肠淀粉酶的催化活性有促进作用

点评 本题考查探究不同离子对肠淀粉酶活性影响的实验设计及实验分析，意在考查考生验证简单生物学事实，并对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力和独立完成生物实验，理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并将实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力以及对一些简单的实验方案做出恰当评价和修订的能力．