2020届高考生物一轮复习素养整合高考提分课二.ppt

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1、素养整合高考提分课(二)酶的相关实验,命题点一鉴定酶的本质【考题研析】【典例】(2019武汉七校联考)猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶。某学生设计了两组实验，如图所示。在35水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试,管中不加任何试剂。对实验现象的预测正确的是(),A.甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白块消失B.甲中溶液呈紫色、乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失C.甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失D.甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失,【解题探究】1.正确理解原理：(1)蛋白酶和蛋白液的化学本质

2、都是_。(2)蛋白质与双缩脲试剂发生_反应。,蛋白质,紫色,2.科学设置对照：对照实验要遵循_原则，实验组和对照组只能设置一个变量。,单一变量,【解析】选C。实验中的甲和乙试管都呈紫色，不能形成对照；而实验改用观察蛋白块的存在情况(丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失)，形成对照，说明了猪笼草的分泌液中含有蛋白酶，所以C项正确。根据题意分析可知：丁中蛋白块加水，因没有蛋白酶催化分解，不消失，所以A项错误。乙中溶液在加水后蛋白质,不消失，所以能呈紫色，故B项错误。甲和乙中溶液都呈紫色，所以D项错误。,【迎考必备】两种方法鉴定酶的本质是蛋白质从化学成分上分析，绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，通过下面

3、的方法鉴定酶的本质是蛋白质。,1.显色鉴定法：根据双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应，设计实验：(1)实验组：酶液+双缩脲试剂是否发生紫色反应(检测)(2)对照组：蛋白质+双缩脲试剂紫色反应(检测),2.酶解鉴定法：用蛋白酶处理某种酶，再观察其功能是否受到影响，来确定该酶的本质。(1)实验组：唾液淀粉酶(用蛋白酶处理)+淀粉用斐林试剂检测(是否出现砖红色)(2)对照组：唾液淀粉酶(不用蛋白酶处理)+淀粉用斐林试剂检测(出现砖红色),【赢考必练】现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液(淀粉酶的本质是蛋白质，可将淀粉水解成还原糖)各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。,(

4、1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是_，其中稀蛋清和_将发生_色反应。(2)用_试剂区分不发生显色反应的一组溶液。产生_现象的为_溶液。,(3)区分发生显色反应一组溶液的方法、鉴定结果及结论分别是：方法：将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用_试剂在一定条件下分别处理上述两种混合液。,结果：其中一组产生了_，另一组无明显现象。结论：发生显色反应的是_溶液，不发生显色反应的是_溶液。,【解析】(1)因为蛋清和淀粉酶的本质是蛋白质，蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，而葡萄糖和淀粉属于糖类，不能与双缩脲试剂发生显色反应，所以可以用双缩脲试剂将4种溶液分为两组，其中稀

5、蛋清和淀粉酶溶液将发生紫色反应。(2)葡萄糖属于还原糖，可用斐林试剂鉴定，产生砖红色沉淀。,(3)淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖，麦芽糖属于还原糖，所以加入淀粉后，用斐林试剂鉴定后出现砖红色沉淀的则为淀粉酶。所以可以将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，无颜色变化的溶液为稀蛋清溶液，出现砖红色沉淀的是淀粉酶溶液。,答案：(1)双缩脲试剂淀粉酶溶液紫(2)斐林砖红色沉淀葡萄糖(3)斐林砖红色沉淀淀粉酶稀蛋清,命题点二探究酶的最适温度和pH【考题研析】【典例】(2018聊城模拟)为了探究某种淀粉酶的最适温度，某同学进行了如图所示的实验操作。实验步骤为

6、：,步骤：取10支试管，分为5组。每组2支试管中分别加入1mL某种淀粉酶溶液和2mL5%淀粉溶液。,步骤：将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并摇匀。步骤：将装有混合溶液的5支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15、25、35、45、55水浴中，反应过程中每隔1分钟从各支试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加1滴碘液显色。回答下列问题：,(1)实验原理：淀粉在淀粉酶的催化作用下分解成还原糖；淀粉酶的活性受温度影响；用碘液可检测淀粉，因为淀粉遇碘液变蓝，根据蓝色深浅来推断淀粉酶的活性。(2)该实验的设计存在一个明显的错误，即步骤前应_。,(3)在本实验中，各组溶液的pH要保证_，该实验能否选用斐林

7、试剂检测实验结果？_，理由是_。,(4)纠正实验步骤后，进行操作，一段时间后，当第3组试管中的反应物与碘液混合开始呈棕黄色时，各组实验现象如表所示(“+”表示蓝色程度)：,分析上述实验结果，可以得出该淀粉酶的最适温度范围在_。某同学在进行本实验的过程中，发现反应时间过长，为缩短反应时间，请你提出合理的改进措施：_。,【解题探究】1.正确分析变量：自变量是_，因变量是淀粉酶的活性的变化，无关变量是_等。2.科学使用试剂：用斐林试剂能检测_的存在，但不能用于探究_对酶活性的影响实验。,温度,pH,还原糖,温度,3.理解最适温度：最适温度是酶活性_时的温度，反应物分解程度_。,最高,最大,【解析】(

8、2)根据实验目的和步骤分析，步骤前先要用不同温度处理5组淀粉酶溶液和淀粉溶液，然后才能混合。,(3)本实验的自变量是温度，pH等为无关变量，要求无关变量相同且适宜，才会尽可能减少无关变量对实验结果的影响。使用斐林试剂时需要水浴加热，因而会改变实验的自变量温度，所以不能选用斐林试剂检测实验结果。,(4)根据表中数据可知，淀粉酶的最适温度介于25和45之间。为了加快反应，在不改变自变量的情况下，可适当增加酶量(浓度)或适当降低底物量(浓度)，使反应时间缩短。,答案：(2)先将5组试管分别在15、25、35、45、55的水浴中保温一段时间(3)相同且适宜不能利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变温度

9、，最终影响实验结果(4)2545增加淀粉酶的量或浓度(或降低底物的量或浓度),【迎考必备】“梯度法”探究酶的两个“最适值”1.探究酶的最适温度：需要设置一系列温度梯度，作为自变量，其他因素应该保持一致且适宜，如pH、底物相同，因变量是反应物分解的速率或反应物的剩余量，也可以是生成物的生成速率或生成物的产生量。,(2)设计方案：,2.探究酶的最适pH：(1)设计思路：参考探究酶最适温度的设计思路。,(2)设计方案：,【赢考必练】某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：世纪金榜导学号在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓

10、冲液5mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。,各试管中分别加入适当浓度的唾液淀粉酶稀释液1mL，摇匀。将5支试管放入70恒温水浴中，保温时间相同且适宜。取出各试管，分别加入斐林试剂2mL，摇匀。,观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。,(1)_。(2)_。,【解析】保证实验试剂的等量，以及稀释梯度相等，正确；唾液淀粉酶的最适温度为37，70会使其变性失活，应该改为37；遵循等量原则；不能直接观察试管中溶液的颜色，要使斐林试剂与还

11、原糖反应显色，需要5065水浴加热2min。,答案：(1)中70应改为37，因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37(2)在观察各试管中溶液的颜色之前，应将各试管放在5065温水中加热一段时间，使斐林试剂与还原糖反应显色,命题点三验证酶的高效性与专一性【考题研析】【典例】已知2H2O2=2H2O+O2，可以通过观察反应过程中气体的生成速率(即气泡从溶液中释放的速率)来判断H2O2分解反应的速率。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证H2O2酶具有催化作用,和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCl3溶液

12、，0.01%H2O2酶溶液，恒温水浴锅，试管。,(1)实验步骤：_。_。_。,(2)实验结果预测及结论：整个实验中不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是：_。由此可得出的结论是_。(3)如果将实验中的恒温水浴改为80，重做上述实验，O2释放的速度最快的是_，原因是_。,【解题探究】1.理解实验原理：FeCl3属于_催化剂，H2O2酶属于有机催化剂，H2O2酶比FeCl3催化效率_。,无机,高,2.抓住三个关键：(1)确定自变量，即催化剂的种类(_)。(2)设置对照，即加入_。(3)排除干扰，遵循_原则，如试剂和蒸馏水的量相等。,H2O2酶、FeCl3,蒸馏水,等量,【解析】(1)该实验要

13、同时验证酶具有催化作用和高效性，并且设计实验时应遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则。实验步骤如下：取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37恒温水浴锅中保温适当时间。,分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和H2O2酶溶液。观察各试管中释放气泡的快慢。,(2)该实验要同时验证酶具有催化作用和高效性，故实验预测为加H2O2酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管中的反应速率应依次减慢，则O2的释放速度依次减慢。若实验预测正确，实验结论与验证内容相同，即酶具有催化作用和高效性。,(3)温度为80时，H2O2酶因结构被破坏失去活性，而FeCl3仍具有活

14、性。所以将实验中的恒温水浴改为80时，O2释放速度最快的是加FeCl3溶液的试管。,答案：(1)取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37恒温水浴锅中保温适当时间分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和H2O2酶溶液观察各试管中释放气泡的快慢,(2)加H2O2酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管酶具有催化作用和高效性(3)加FeCl3溶液的试管在此温度下，FeCl3催化作用加快，而H2O2酶因高温变性而失去了活性,【迎考必备】建立两种实验设计模型1.验证酶具有高效性：(1)设计思路：通过不同类型的催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率比较

15、，得出结论。,(2)设计方案：,2.验证酶具有专一性：(1)设计思路：通过同一种酶催化不同底物的反应速率比较，得出结论。,(2)设计方案：,【赢考必练】根据以下关于过氧化氢分解实验的过程和结果，分析下列叙述错误的是(),注：“-”表示无气泡产生；“+”的数量表示气泡产生多少。,A.a和d对照说明酶具有高效性B.c和d是对比实验，自变量是催化剂类型C.a、c对照说明FeCl3具有催化作用D.a、c、d不能说明酶具有专一性,【解析】选A。a和d对照，只能说明酶能促进化学反应的进行，要证明酶具有高效性，需要将酶和无机催化剂进行比较；c和d都是实验组，二者形成对比，自变量是催化剂的种类；a和c对照，说明无机催化剂能促进化学反应的进行，即具有催化作用；实验中只有过氧化氢一种底物和过氧化氢酶一种酶，因而a、c、d不能说明酶具有专一性。,