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（2）淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
——高考一轮复习生物学培养反应类实验专练
1.为探究某酶制剂是淀粉酶还是蔗糖酶，并在此基础上探究其作用条件，下列操作中不合理的是（ ）
A.将部分待测酶液滴加到少量淀粉溶液中，混匀，一段时间后，用碘液检测
B.将部分待测酶液滴加到蔗糖溶液中，混匀，一段时间后，用斐林试剂检测
C.若该酶是蔗糖酶，能利用蔗糖作为反应物来研究pH对酶活性的影响
D.若该酶是淀粉酶，探究温度对酶活性的影响时可用斐林试剂对结果进行检测
2.某同学进行了淀粉酶和蔗糖酶的探究实验，实验过程如表所示（“－”表示不加），下列叙述正确的是（ ）
试管 1 2 3 4
1%淀粉溶液 3mL - 3mL -
2%蔗糖溶液 - 3mL - 3mL
新鲜唾液 1mL 1mL - -
蔗糖酶溶液 - - 1mL 1mL
经①处理后，加2mL新制斐林试剂，水浴加热
实验结果
A.该实验的自变量是酶种类
B.①的处理是置于80～100℃的热水浴中保温一段时间
C.本实验通过1与2、1与3、1与4对照，说明酶具有专一性
D.为排除实验材料中可能的还原糖干扰，需增设相应空白对照实验
3.为探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应，某同学进行了以下实验，相关叙述正确的是（ ）
实验操作步骤 试剂 试管编号1 试管编号2
1 加入可溶性淀粉 2mL -
加入蔗糖溶液 - 2mL
加入淀粉酶溶液 2mL 2mL
2 60℃水浴保温5min
3 加入斐林试剂，水浴加热
A.2号试管水浴加热后出现砖红色沉淀
B.蔗糖溶液最好现配现用以避免pH的改变
C.在已知淀粉酶能催化淀粉水解的条件下，不必设置1号试管
D.1号试管出现砖红色沉淀，说明本实验设置的温度等条件是适宜的
4.甲试管中装有2mL可溶性淀粉溶液、2mL酶①溶液；乙试管中装有2mL蔗糖溶液、2mL酶①溶液；丙试管中装有2mL可溶性淀粉溶液、2mL酶②溶液。利用上述试管验证酶的专一性。下列有关该实验的叙述，正确的是（ ）
A.验证酶的专一性时，只需要考虑自变量的影响，不需要考虑无关变量
B.若酶①为淀粉酶，则甲、乙试管进行对比时可选用碘液作为检测试剂
C.若酶①为淀粉酶，酶②为蔗糖酶，则甲、丙试管进行对比时可选用斐林试剂作为检测试剂
D.甲试管中加入的淀粉溶液、酶溶液都是2mL，是为了排除无关变量的干扰
5.生物实验室中有一瓶酶试剂，由于标签破损，无法确定其是淀粉酶还是蔗糖酶，为判断酶的种类并进行其他相关探究实验，生物兴趣小组的同学制定了以下计划，其中合理的是（ ）
A.取部分酶与少量蔗糖溶液混合，一段时间后，用斐林试剂进行检测来判断酶的种类
B.取部分酶与少量蔗糖和淀粉溶液分别混合，之后用碘液检测来验证酶的专一性
C.若已确定是淀粉酶，可用淀粉溶液作为底物来探究pH对酶活性的影响
D.若已确定是蔗糖酶，可用斐林试剂作为检测试剂来探究温度对酶活性的影响
6.某同学为研究酶的特性，进行了一系列相关实验，如表所示，下列叙述错误的是（ ）
试剂名称 试管A 试管B 试管C 试管D 试管E
淀粉溶液 2mL - 2mL 2mL 2mL
新鲜唾液 1 mL mL - 1mL 1mL
蔗糖溶液 - 2mL - - -
恒温水浴 37℃ 37℃ 37℃ 0℃ 80℃
A.本实验的自变量是底物的种类、温度、酶的有无
B.试管A、B对照可证明酶的专一性，检测试剂可以用斐林试剂
C.试管A、C对照，可证明酶具有高效性，检测试剂可用斐林试剂
D.试管AD，上对照可证明温度影响酶活性，检测试剂不能用斐林试剂
7.为研究酶的特性，进行了实验探究，基本过程及实验结果如表所示，据此分析，下列叙述正确的是（ ）
试管 反应物 加入物质 反应条件 气泡产生速率（气泡数/30s）
1 2%H2O23mL 不加 室温 +
2 2%H2O23mL NaCL 室温 +
3 2%H2O23mL 新鲜鸡肝匀浆 室温 ++++++
4 2%H2O23mL 人新鲜唾液 室温 +
A.等量H2O2在有酶催化下分解放能比无酶催化下分解放能多
B.本实验证明了酶的催化作用具有高效性和专一性
C.若延长检测时间，试管3的气泡产生速率也将变慢，原因是酶活性降低
D.若将反应条件改为沸水浴，则4组试管气泡的产生速率基本相同
8.为探究酶的相关特性，某同学设计了如表所示的实验方案，下列相关叙述正确的是（ ）
方案 催化剂 底物 温度 pH
① 蛋白酶 蛋白块、淀粉 适宜 适宜
② 淀粉酶 淀粉、蔗糖 适宜 适宜
③ 胃蛋白酶 蛋清 适宜 pH分别为5、7、9的缓冲液
④ 过氧化氢酶、氯化铁溶液 过氧化氢 适宜 适宜
A.可用双缩脲试剂对方案①的实验结果进行检测
B.方案②的目的是验证淀粉酶的专一性，可用碘液检测
C.方案③可用来探究胃蛋白酶作用的最适pH
D.方案④可用来验证过氧化氢酶的高效性
9.下列探究酶的作用特性实验中，实验目标最可能达成的是（ ）
选项 实验目的 选材 检测过程或检测指标
A 探究温度对酶活性影响 过氧化氢酶溶液、3%过氧化氢溶液 观察不同温度条件下过氧化氢酶分解过氧化氢产生气泡的量
B 探究酶的最适pH 稀释的鸡蛋清、胰蛋白酶 在pH为7至9之间设置系列梯度缓冲液，采取双缩脲试剂检测，观察颜色变化
C 探究酶具有高效性 3%过氧化氢溶液、3.5%FeCl3、20%的新鲜肝脏研磨液 将等量的3%过氧化氢溶液，分别放入含有2滴3.5%FeCl3烧杯和含有2滴20%的新鲜肝脏研磨液烧杯中，观察统计单位时间内气泡的产生数量
D 探究酶具有专一性 纤维素、精制淀粉、淀粉酶 用碘液检测观察充分反应后溶液颜色
A.A B.B C.C D.D
10.某科研小组从田间一处土壤中筛选出能合成并分泌淀粉酶的细菌，经过一系列操作获得了具有生物活性的淀粉酶。下列有关叙述正确的是（ ）
A.该酶在核糖体上合成后，还需要经过内质网和高尔基体的加工才具有生物活性
B.该酶在低温（0℃）、高温、过酸和过碱条件下均会失活
C.欲验证该酶的专一性，可选择淀粉和蔗糖作为底物，用碘液进行检测
D.探究该酶的最适温度时，需要将酶和底物先在对应的温度下保温再混合
11.某同学为验证蔗糖酶和唾液淀粉酶的专一性，设计了如下实验方案，实验步骤如下：
试管 蔗糖溶液 可溶性淀粉溶液 唾液淀粉酶溶液
1 3mL - 1mL
2 - 3mL 1mL
①取两支洁净的试管，编号1和2，按照上表所示加入相关溶液。
②将两支试管振荡摇匀，_____。
③取出试管，分别加入2mL斐林试剂，摇匀，再将两支试管放在恒温水浴锅中加热约2min，观察试管内溶液颜色变化。
回答下列问题：
（1）酶的基本组成单位是_____，酶的专一性是指_____。
（2）请将步骤②填写完整： _____。
（3）有同学指出该实验方案只能验证唾液淀粉酶的专一性而不能验证蔗糖酶的专一性，请帮助该同学改进实验方案：________________。
（4） _____ （填“能”或不能）。将实验步骤（3）中的斐林试剂换成碘液，理由是_____。
12.酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性，某兴趣小组想借助如图所示的装置对这三个特性进行探究。
（1）该小组将相同的滤纸片平均分为两组，一组附有过氧化氢酶，一组附有等量的FeCl3，此实验的目的是探究酶的________，因变量是________，请列举出此实验中的一条无关变量________。与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，其原理是________。
（2）该小组将相同的滤纸片平均分为两组，一组附有过氧化氢酶，一组空白，一段时间后发现前者浮出液面而后者沉于杯底，由此得出酶的催化具有专一性。我们对这一结论并不认同，请阐述不认同的理由：________。
（3）酶制剂通常在0℃左右保存，这样做的原因是________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：酶具有专一性，淀粉酶能分解淀粉，蔗糖酶不能分解淀粉，将部分待测酶液滴加到少量淀粉溶液中，混匀，一段时间后，滴加碘液检测；若溶液不变蓝，说明淀粉被分解了，加入的酶是淀粉酶；若溶液变蓝，说明淀粉没有被分解，加入的酶是蔗糖酶，A正确。蔗糖酶能分解蔗糖，淀粉酶不能分解蔗糖，蔗糖属于非还原糖。将部分待测酶液滴加到蔗糖溶液中，混匀，一段时间后，利用斐林试剂检测；若水浴加热后出现砖红色沉淀，说明蔗糖被分解产生了还原糖，则加入的酶是蔗糖酶；若溶液不出现砖红色沉淀，说明加入的酶是淀粉酶，B正确。若已确定是蔗糖酶，可利用蔗糖作为反应物来研究pH对酶活性的影响，C正确。探究温度对酶活性的影响，不能用斐林试剂检测，因为其检测过程需要加热，会影响实验结果，D错误。
2.答案：D
解析：由表中信息可知，该实验的自变量是酶种类和底物的种类，A错误；①的处理是轻轻振荡试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管置于60℃左右的温水中，保温一段时间，B错误；验证酶具有专一性的思路是酶相同底物不同，或者酶不同底物相同，而1（1%淀粉溶液+新鲜唾液）与4（2%蔗糖溶液+蔗糖酶溶液）的酶不同，底物也不同，且加2mL新制斐林试剂，在水浴加热的条件下，两组实验都能产生砖红色的沉淀，故不能说明酶具有专一性，C错误；为排除实验材料中可能的还原糖干扰，需增设相应空白对照实验，可以设置1%淀粉溶液、2%蔗糖溶液分别加蒸馏水后，再分别加2mL新制斐林试剂，在水浴加热的条件下，观察是否会出现砖红色沉淀，作为对照，D正确。
3.答案：D
解析：2号试管淀粉酶不能使蔗糖水解产生还原糖，故水浴加热后没有砖红色沉淀产生，A项错误；斐林试剂最好现配现用以避免pH的改变从而影响实验结果，B项错误；设置1号试管可以与实验组形成对照，排除其他因素对实验结果的干扰，C项错误；1号试管出现砖红色沉淀，说明本实验设置的温度等无关变量都是适宜的，D项正确。
4.答案：C
解析：A、验证酶的专一性时，实验的自变量应为酶的种类或底物的种类，且实验设计遵循单一变量原则，需控制无关变量相同且适宜，A错误；B、若酶①为淀粉酶，则甲、乙试管进行对比时不可选用碘液作为检测试剂，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解，B错误；C、若酶①为淀粉酶，酶②为蔗糖酶，则甲、丙试管进行对比时可选用斐林试剂作为检测试剂，根据是否有还原糖的生成判断淀粉是否水解，C正确；D、甲试管中加入的底物量与酶量相等，是为了保证在合理的浓度和用量下，反应能顺利进行，D错误。故选C。
5.答案：A
解析：取部分酶与少量蔗糖溶液混合，一段时间后，用斐林试剂检测有无还原糖产生，从而判断酶的种类，若有还原糖产生，则该酶为蔗糖酶，若没有还原糖产生，则该酶为淀粉酶，A正确；取部分酶分别与少量蔗糖和淀粉溶液混合，一段时间后，用碘液检测只能判断淀粉是否被水解，不能判断蔗糖是否被水解，B错误；淀粉在酸性条件下易水解，不能使用淀粉酶与淀粉溶液来探究pH对酶活性的影响，C错误；使用斐林试剂时需要水浴加热，不能用斐林试剂作为检测试剂来探究温度对酶活性的影响，D错误。
6.答案：C
解析：A对，分析表格数据可知，本实验的自变量是底物的种类、温度、酶的有无；B对，试管A、B的自变量是底物的种类，新鲜唾液中含有唾液淀粉酶，其可以催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，试管A、B对照可证明淀粉酶的专一性，可以用斐林试剂检测还原糖的生成；C错，试管A、C对照，可证明酶具有催化作用，但并不能说明酶具有高效性；D对，试管A、D、E对照可证明酶活性受温度的影响，由于斐林试剂使用时需要水浴加热，会影响本实验的自变量，因此，检测试剂不能用斐林试剂。
7.答案：D
解析：酶的催化可降低化学反应的活化能，让化学反应更容易发生，酶本身不提供能量，所以等量的H2O2在有酶催化下分解放能和无酶催化下分解放能一样多，A错误；本实验能说明酶具有专一性，但不能说明酶具有高效性，要证明酶具有高效性，必须设置加酶的一组和加无机催化剂的一组进行比较，B错误；若延长检测时间，试管3的气泡产生速率也将逐渐变慢，原因是随着反应的进行，底物H2O2浓度逐渐降低，C错误；若将反应条件改为沸水浴，则第3组中的过氧化氢酶会变性失活，结果是4组试管中气泡的产生速率基本相同，D正确。
8.答案：D
解析：虽然蛋白酶可以催化蛋白块水解，不能催化淀粉水解，但蛋白酶的化学本质为蛋白质，能与双缩脲试剂反应呈紫色，故不能进行检测，A错误；不论蔗糖是否被水解，加入碘液都不会呈现蓝色，因此不能用碘液检测，B错误；胃蛋白酶的最适pH在1.5左右，将胃蛋白酶置于pH分别为5、7、9的缓冲液中，酶很可能会失活，C错误；欲验证酶的高效性，需要比较酶与无机催化剂的催化能力，方案④符合，D正确。
9.答案：C
解析：温度影响过氧化氢酶的活性，在高温处理下，酶失活不再催化底物分解，但过氧化氢受热分解时，无法反应温度对酶活性的影响，无法达到实验目的；蛋白质在蛋白酶作用下分解产物有多肽，多肽和蛋白质均与双缩脲试剂发生颜色反应，故无法达到实验目标的；酶的高效性，是相对于无机催化剂效果而言，将等量的3%过氧化氢溶液，分别放入含有2滴3.5%FeCl3烧杯和含有2滴20%的新鲜肝脏研磨液烧杯中，观察统计单位时间内气泡的产生数量，是可以达成实验目标的；淀粉酶可分解淀粉形成的麦芽糖、淀粉酶不能催化纤维素分解，碘液与麦芽糖和纤维素均不显色，故该实验目标不能达成。
10.答案：D
解析：淀粉酶的化学本质是蛋白质，在核糖体上合成，但细菌中没有内质网和高尔基体，所以其不会经过内质网和高尔基体的加工，A错误。0℃时，酶的活性很低，但不会失活，B错误。碘液既不会与蔗糖发生显色反应，也不会与蔗糖的水解产物发生显色反应，因而用碘液检测不能确定蔗糖是否被分解，C错误。探究酶的最适温度时，需要将酶和底物先在对应的温度下保温再混合，D正确。
11.答案：（1）氨基酸或核糖核苷酸；一种酶只能催化一种或一类化学反应
（2）放到37℃的水浴中，保温5min
（3）增加两支试管，其中一支放入3mL蔗糖溶液和1mL蔗糖酶，另一支放入3mL淀粉溶液和1mL蔗糖酶，按照实验步骤进行实验
（4）不能；碘液无法检测蔗糖是否被分解
解析：（1）酶的本质是RNA或蛋白质，组成RNA或哪种蛋白质的基本单位为核糖核苷酸或氨基酸；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。
（2）将两支试管振荡摇匀，放到37℃的水浴中，保温5min。
（3）为了验证蔗糖酶的专一性，可增加两支试管，其中一只放入3mL蔗糖溶液和1mL蔗糖酶，另一只放入3mL淀粉溶液和1mL蔗糖酶，按照实验步骤进行实验。
（4）由于蔗糖是否发生水解都不会与碘液发生颜色反应，因此该实验不能用碘液取代斐林试剂。
12.答案：（1）高效性；过氧化氢的分解速率；反应温度、反应物的浓度、滤纸片的数量（任选其一，合理即可）；酶降低化学反应活化能的作用更显著
（2）此实验只能证明酶具有催化作用，验证酶的专一性时，设计实验的自变量应是不同的底物，因此需要一组加入过氧化氢溶液和过氧化氢酶，一组加入其他溶液（如蔗糖溶液）和过氧化氢酶作为对照，根据实验结果才能得出酶的催化作用具有专一性（合理即可）
（3）在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，且温度恢复到适宜条件下后，酶的活性会升高
解析：（1）两组滤纸片，一组附有过氧化氢酶，一组附有等量的FeCl3，这是酶与无机催化剂作比较，因此实验的目的是探究酶的高效性，此实验的因变量是过氧化氢的分解速率，无关变量有反应温度、反应物的浓度、滤纸片的数量等。酶和无机催化剂都能降低化学反应的活化能，但酶降低化学反应活化能的效果更显著，故催化效率更高。
（2）两组滤纸片，一组附有过氧化氢酶，一组空白，是酶与空白对照作比较，只能证明酶具有催化作用，不能证明酶具有专一性，酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，验证酶的专一性时，设计实验的自变量应是不同的底物，因此需要一组加入过氧化氢溶液和过氧化氢酶，一组加入其他溶液（如蔗糖溶液）和过氧化氯酶作为对照，根据实验结果才能得出酶的催化作用具有专一性。
（3）酶通常在0℃左右保存，原因是在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，且温度恢复到适宜温度时酶的活性会升高。

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