Question

4．研究人員從一種野生植物的貯藏根中提取出一種化學(xué)物質(zhì)，有人認為是一種能促使葡萄糖分解的酶，有人認為是一種能促使蔗糖分解的酶．對此，研究人員設(shè)計并做了一些相關(guān)實驗．
（1）要鑒定此物質(zhì)化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA，可分別選用雙縮脲試劑和吡羅紅染液．
（2）要確定此物質(zhì)是催化葡萄糖分解的酶還是催化蔗糖分解的酶，研究人員設(shè)計了如圖所示的實驗過程，實驗中“在適宜的溫度下”的目的避免溫度對實驗的干擾（或避免無關(guān)變量的干擾）．請分析可能的實驗結(jié)果．在水浴加熱后，若兩支試管均出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明該物質(zhì)是能催化蔗糖分解的酶，若兩支試管均不出現(xiàn)磚紅色沉淀，則說明該物質(zhì)是能催化葡萄糖分解的酶．
（3）若以上實驗完成后，已經(jīng)確定其為催化葡萄糖分解的酶，化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，需要確定其催化作用的最適溫度，設(shè)計實驗的基本思路是先確定系列等溫度梯度（意思相近即可），再參照上圖中甲試管的處理方法進行實驗．實驗結(jié)束后，再選擇其中磚紅色沉淀最少的兩支試管所對應(yīng)的溫度，再細化溫度梯度重復(fù)進行實驗．

Answer 1

分析 （1）檢測蛋白質(zhì)的試劑是雙縮脲試劑，吡羅紅使RNA呈紅色．
（2）還原性糖可與斐林試劑發(fā)生作用生成磚紅色沉淀．
（3）生物實驗中變量梯度是指自變量相鄰兩次取值之間的差值大小，即自變量每次變化的幅度．生物實驗中常見的變量梯度有pH梯度、溫度梯度、濃度梯度等．本題涉及的是溫度梯度的設(shè)計方法，梯度大小要根據(jù)實驗?zāi)康拇_定，梯度過小，看不出變化，實驗組數(shù)增多，增加了操作難度，梯度過大，實驗結(jié)果不準確．若一次實驗不能測出最適值，可以不斷縮小范圍設(shè)置更小的溫度梯度再進行實驗，直至測出具體的最適值．

解答 解：（1）蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色．
（2）實驗中“在適宜的溫度下”的目的避免溫度對實驗的干擾（或避免無關(guān)變量的干擾）．還原性糖可與斐林試劑發(fā)生作用生成磚紅色沉淀．葡萄糖是還原糖而蔗糖是非還原糖，但蔗糖的分解產(chǎn)物為還原糖．兩個都出現(xiàn)磚紅色，表明該酶不能能催化葡萄糖分解而能催化蔗糖分解，該物質(zhì)是能催化蔗糖分解的酶；兩個都不出現(xiàn)磚紅色，說明蔗糖沒有分解而葡萄糖被分解，故該物質(zhì)是能催化葡萄糖分解的酶．
（3）設(shè)計實驗的基本思路是：先確定系列等溫度梯度，再選擇其中磚紅色沉淀最少的兩支試管所對應(yīng)的溫度之間設(shè)置更小溫度梯度．
故答案為：
（1）雙縮脲        吡羅紅
（2）避免溫度對實驗的干擾（或避免無關(guān)變量的干擾）     該物質(zhì)是能催化蔗糖分解的酶      該物質(zhì)是能催化葡萄糖分解的酶
（3）系列等溫度梯度（意思相近即可）            細化溫度梯度

點評 本題考查了蛋白質(zhì)、RNA、還原性糖的鑒定方法和生物實驗設(shè)計的內(nèi)容．實驗設(shè)計中要準確設(shè)置變量梯度、控制好無關(guān)變量．