Question

12．萌發(fā)的小麥種子中主要有α-淀粉酶（在pH3.6以下迅速失活，但耐熱）和β-淀粉酶（不耐熱，70℃條件下15min后就失活，但耐酸）．請根據(jù)以下實驗過程回答相關問題．
【實驗目的】測定40℃條件下α-淀粉酶的催化效率．
【實驗材料】萌發(fā)3天的小麥種子．
【主要器材】麥芽糖標準溶液、5%淀粉溶液、斐林試劑、蒸餾水、恒溫水浴鍋、試管等．
【實驗步驟】步驟一：制備不同濃度麥芽糖溶液，與斐林試劑生成標準顏色．取7支潔凈試管編號，按下表中所示加入試劑，再將試管置于60℃水浴中加熱2min，取出后按編號排好．

試      劑	試                  管
	1	2	3	4	5	6	7
麥芽糖標準溶液（mL）	0	0.2	0.6	1.0	1.4	1.6	2.0
蒸餾水（mL）	X	1.8	Y	1.0	Z	0.4	0
斐林試劑（mL）	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0

表中X、Y、Z代表的數(shù)值依次是2.0、1.4、0.6．
步驟二：以萌發(fā)的小麥種子制取淀粉酶溶液，將裝有淀粉酶溶液的試管置于70℃水浴鍋中15min（70℃條件下、時間長于15min），取出后（迅速）冷卻，以獲得α-淀粉酶溶液．
步驟三：取A、B、C、D四組試管分別作以下處理：

試    管	A1	A2	A3	B1	B2	B3	C	D
5%淀粉溶液（mL）	1	1	1
α-淀粉酶溶液（mL）				1	1	1		1
蒸餾水（mL）							1
40℃水浴鍋中保溫（min）	10	10	10	10	10	10	10	10

步驟四：將A₁和B₁試管中溶液加入到E₁試管中，A₂和B₂溶液加入到E₂試管中，A₃和B₃溶液加入到E₃試管中，C、D試管中的溶液均加入到F試管中，立即將E₁、E₂、E₃、F試管在40℃水浴鍋中保溫一段時間．然后分別加入2mL斐林試劑，并經(jīng)過60℃水浴中加熱2min后，觀察顏色變化．
【結果分析】用比色法獲得試管中麥芽糖濃度：將E₁、E₂、E₃試管中的顏色與1-7號（以及F）試管進行比較得出結果；計算出α-淀粉酶催化效率的平均值．
【討論】①實驗中F試管所起的具體作用是排除（α-）淀粉酶溶液中還原糖對實驗結果的干擾，從而對結果進行校正．
②若要測定β-淀粉酶的活性，則需要對步驟二進行改變，具體的操作是將淀粉酶溶液置于pH低于3.6溶液中處理一段時間，從而獲得β-淀粉酶．

Answer 1

分析 本題實驗的目的是測定40℃條件下α-淀粉酶的催化效率，可用萌發(fā)的小麥種子制取α-淀粉酶溶液，但萌發(fā)的小麥種子也含有β-淀粉酶，所以需除去β-淀粉酶以防止干擾實驗結果．因為α-淀粉酶在pH3.6以下迅速失活，但耐熱，β-淀粉酶不耐熱，在70℃條件下15min后就失活，所以將制備的淀粉酶溶液置于70℃怛溫箱中15min，取出后迅速冷卻以即可獲得α-淀粉酶溶液（若要測定β-淀粉酶的活性，則需將制備的淀粉酶溶液置于pH低于3.6溶液中，獲得β-淀粉酶溶液）．

解答 解：步驟一：由表中數(shù)據(jù)可知，蒸餾水+麥芽糖標準溶液=2mL，所以表中X為2.0、Y為1.4、Z為0.6．
步驟二：本題實驗的目的是測定40℃條件下α-淀粉酶的催化效率，可用萌發(fā)的小麥種子制取α-淀粉酶溶液，但萌發(fā)的小麥種子也含有β-淀粉酶，所以需除去β-淀粉酶以防止干擾實驗結果．因為α-淀粉酶在pH3.6以下迅速失活，但耐熱，β-淀粉酶不耐熱，在70℃條件下15min后就失活，所以將制備的淀粉酶溶液置于70℃怛溫箱中15min，取出后迅速冷卻以即可獲得α-淀粉酶溶液（若要測定β-淀粉酶的活性，則需將制備的淀粉酶溶液置于pH低于3.6溶液中，獲得β-淀粉酶溶液）．
步驟四：反應結束后，需用斐林試劑進行鑒定，使用斐林試劑時需要在60℃水浴中加熱3min后，再觀察顏色變化．
結果分析：最后將E1、E2、E3試管中的顏色與1-7號試管進行比較，獲得該試管中麥芽糖濃度，并計算出a-淀粉酶的催化效率的平均值．
討論：①實驗中F試管時對照組，作用是排除淀粉酶溶液中還原糖對實驗結果的干擾從而對結果進行校對．
②若要測定β-淀粉酶的活性，則需要對步驟二進行改變，具體的操作是將淀粉酶溶液置于pH低于3.6溶液中．
故答案為：
步驟一：2.0、1.4、0.6
步驟二：70℃水浴鍋中15min（70℃條件下、時間長于15min），取出后（迅速）冷卻
步驟四：2mL斐林試劑    60℃水浴中加熱2min
結果分析：1-7號（以及F）    平均值
討論：①（α-）淀粉酶溶液中還原糖    
 ②置于pH低于3.6溶液中

點評 本題主要考查與酶相關的探究實驗，意在考查考生具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析和處理．