酶作為生物催化劑，不僅具有一般無機催化劑的特點，還具有專一性、高效性和溫和性等特點，所有這些內容都是生物實驗的好素材。以酶的特性為知識背景，可以較好的測試學生的實驗知識及操作能力。下面結合高考試題談談對相關實驗的考查。
一、以酶的專一性為背景，遵循科學原則，完善實驗方案
[例1] (2009年全國理綜Ⅱ)請用所給的實驗材料和用具，設計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實驗設計、補充實驗步驟、預測實驗結果、得出結論，并回答問題。
實驗材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，斐林試劑、試管、37 ℃恒溫水浴鍋、沸水浴鍋。
(1)若“＋”代表加入適量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標號，請用這些符號完成下表實驗設計(把答案填在下面的表格中)。
溶液
試管
蔗糖溶液
淀粉溶液
蔗糖酶溶液
唾液淀粉酶溶液
甲
+
—
+
—
(2)實驗步驟：
①按照上表中的設計，取試管、加溶液。
②______________________________________________________________________。
③______________________________________________________________________。
④______________________________________________________________________。
(3)結果預測：_________________________________________________ _____。
(4)結論：__________________________________________________________ ___。
(5)在上述實驗中，如果僅將37 ℃恒溫水浴鍋的溫度調到20 ℃，而在其他條件不變的情況下重做上述實驗，出現磚紅色試管中的顏色會比37 ℃時的淺，其原因是_________。
【分析】本題以驗證蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性為背景，旨在考查實驗設計的基本技能。依據實驗目的和對比實驗的思想，應該設計兩組對照實驗：一組是用蔗糖作為底物，分別在兩支試管中加入等量的蔗糖溶液，并分別向這兩支試管中滴加等量且適量的蔗糖酶溶液和唾液淀粉酶溶液；另一組是用淀粉作為底物，分別在兩支試管中加入等量的淀粉溶液，并分別向這兩支試管中滴加等量且適量的蔗糖酶溶液和唾液淀粉酶溶液。承接表格補充實驗步驟時，要注意底物和酶在適應的條件下，充分反應后再向各試管加入斐林試劑檢測其中是否有還原糖的生成，還應注意斐林試劑的使用，最后觀察現象并記錄。對于驗證實驗的結果預測，實際上是對已知實驗結果的預期過程，正常操作的情況下，一定會出現已知的結果，不然就是實驗誤差所致。針對驗證實驗的結論，對應實驗目的作出肯定的回答即可。根據酶的特性，這兩種酶的最適溫度是37 ℃，而20 ℃酶的活性較低，由反應物生成的還原糖較少，因而磚紅色會淺些。
答案：
（1）
溶液
試管
蔗糖溶液
淀粉溶液
蔗糖酶溶液
唾液淀粉酶溶液
甲
+
—
+
—
乙
—
+
—
+
丙
+
—
—
+
丁
—
+
+
—
（2）②混勻， 37 ℃ 恒溫水浴一段時間；③取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混勻，沸水浴一段時間；④觀察實驗現象并記錄實驗結果�！ �
（3）含有蔗糖和淀粉酶溶液的試管（試管甲），以及含有淀粉和淀粉酶溶液的試管（試管乙）中出現磚紅色沉淀，其他試管中不出現磚紅色沉淀；（4）（哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶）酶的催化作用具有專一性；（5） 20 ℃ 低于酶的最適溫度，酶活性低，水解產生的還原糖少。
二、以酶的高效性為背景，明確實驗目的，評價實驗操作
[例2]（2008江蘇卷）為了研究酶的有關特性，取兩支潔凈的試管并編號為A、B，各注入2 L體積分數為3%的H2O2溶液；再向A管滴入2滴3．5%FeCl3溶液，向B管滴入2滴質量分數為20%的肝臟研磨液；堵住管口，輕輕振蕩；用帶火星的衛(wèi)生香檢驗；觀察并記錄結果。
（1）本實驗的主要目的是探索 。
（2）如果兩支試管的現象均不明顯，從實驗材料分析，原因可能是 。
（3）過氧化氫酶能催化H2O2的分解，產生的[O]能使溶于水的無色焦性沒食子酸氧化生成橙紅色沉淀。為了鑒定馬鈴薯塊莖是否含有過氧化氫酶，設計了如下實驗。
參照上圖所給信息，回答下列問題：
①３號試管內加入的物質是 。
②設計２號試管作為對照的具體目的是 。?
③如果２號試管未產生顏色反應，則出現橙紅色沉淀的是第 號試管。
【分析】：本試題的要求是驗證馬鈴薯塊莖中是否含有過氧化氫酶，且與無機催化劑相比探索催化效率，故目的為探究酶高效性。通過分析題目圖示可知，圖1為檢驗蒸餾水能否使過氧化氫分解；圖2為檢驗馬鈴薯塊莖提取液能否使焦性沒食子酸溶液發(fā)生沉淀；圖4為檢驗煮沸的馬鈴薯塊莖提取液能否使過氧化氫分解；結合第三小題題意，可知還缺少“鑒定馬鈴薯塊莖是否含有過氧化氫酶”的實驗組。從H202溶液、肝臟研磨液等材料分析，可能是H202溶液放置時問過長而分解，或肝臟腐敗變質，過氧化氫酶失活，導致實驗中兩支試管的現象均不明顯。為排除馬鈴薯塊莖提取液中的其他物質對實驗結果的影響，設置2號實驗組，為排除馬鈴薯塊莖提取液以外的其他物質對實驗結果的影響，設置1號實驗組。依據對照原則，不難分析得出，只有３號試管出現橙紅色沉淀。
答案 ⑴酶的高效性（過氧化氫酶和Fe3+催化效率的高低） ⑵H2O2溶液放置時間過長而分解 ⑶①2 L焦性沒食子酸溶液，2滴H2O2溶液，2 L馬鈴薯塊莖提取液 ②排除馬鈴薯塊莖提取液中的其他物質對實驗結果的影響 ③3?
三、以酶的溫和性為背景，進行變量控制，分析實驗結果
[例3]（2008廣東卷）生產中使用的普通淀粉酶的最適溫度在40 ℃～60 ℃之間，而極端耐熱淀粉酶在100 ℃仍能保持較高的活性。因此具有更為廣泛的應用前景。某同學正在設計一個實驗以探究溫度對兩種淀粉酶活性的影響，其中有些問題需要你的幫助。
（1）此實驗中除自變量和因變量外，還需要考慮 、 及 等因素。
（2）在此實驗中，因變量可以用碘液和斐林試劑檢測，兩種試劑各與何種物質反應生色？檢測的是底物還是產物？
（3）假設實驗結果如下表，請在給出的坐標紙上繪圖反映實驗結果。
溫度/ ℃
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
普通淀粉酶相對活性/%
6
25
43
67
83
65
22
2
0
0
耐熱淀粉酶
相對活性/%
6
15
25
48
76
92
100
98
82
65
【分析】本題考查的是酶的作用以及影響酶活性的因素等知識，首先要關注實驗中變量控制的基本原則與規(guī)律。根據實驗的目的，可確定自變量是不同的溫度條件，因變量是對兩種淀粉酶活性的影響，通�？梢酝ㄟ^產物的生成或底物的分解進行觀察和檢測。此外，還要需要排除或平衡影響實驗結果的無關變量，如底物淀粉液的濃度和數量、pH及添加試劑的量、實驗操作順序等。本題中的第三小問在提供相關數據的基礎上，進一步考查了分析、處理實驗數據和正確運用圖表描述實驗結果的能力。但在繪圖的過程中應注意以下問題：①縱、橫坐標的含義和單位要標注，其中橫坐標是自變量，縱坐標是因變量。②連貫的內容不宜用柱型圖。③不同的曲線要標識清楚，如本題的普通淀粉酶和耐熱淀粉酶。④曲線必須嚴格在所測出的數據范圍內作圖，不能隨意延伸。
答案：（1）pH、酶濃度、底物濃度、產物濃度（任選3個） （2）碘液與淀粉反應生色，檢測的是底物；斐林試劑與還原性糖反應生色，檢測的是產物 （3）正確繪圖
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaoer/171901.html
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