Question

【題目】學(xué)校生物實驗室有一批存量淀粉酶制劑，因保留時間較長，可能失去活性。下面是這種淀粉酶制劑的使用說明書的部分內(nèi)容：

產(chǎn)品特性：

(1)熱穩(wěn)定性：最適作用溫度為60～75 ℃，隨著溫度的升高，其反應(yīng)速度加快，但失活也快，溫度低可以適當(dāng)延長反應(yīng)時間。

(2)pH穩(wěn)定性：在pH 6.0～7.0時較穩(wěn)定，最適pH為6.0，pH 5.0以下失活嚴(yán)重。其生物興趣小組想通過比較該存量淀粉酶制劑和唾液淀粉酶的催化效率，鑒定這批存量淀粉酶制劑的活性。

實驗材料與試劑：存量淀粉酶制劑、大小燒杯若干、試管若干、淀粉糊、新配制的斐林試劑、碘液、量筒、酒精燈等。

實驗步驟：

(1)取唾液：將口漱凈，含一塊脫脂棉，片刻后取出，將唾液擠入小燒杯中，重復(fù)幾次。

(2)取兩個燒杯，分別編號為A、B，各加入適量的淀粉糊。再往A燒杯中加入適量唾液，B燒杯中加入__________________，在相同條件下，催化適當(dāng)?shù)臅r間。

(3)取兩支試管分別編號為A1、A2，各加入A燒杯中的溶液2 mL。另取兩支試管分別編號為B1、B2，各加入B燒杯中的溶液2 mL。

(4)向試管A1、B1中加入等量碘液，觀察試管中的顏色變化。

(5)__________________________________________________________________。

預(yù)測結(jié)果，得出結(jié)論：

若試管A1中溶液為褐色，試管A2中出現(xiàn)磚紅色沉淀；

①試管B1中溶液呈藍(lán)色，試管B2中無磚紅色沉淀，說明___________________；

②試管B1中溶液呈藍(lán)色，試管B2中有磚紅色沉淀，說明該存量淀粉酶制劑有部分活性；

③________________________________，說明該存量淀粉酶制劑活性正常。

討論與反思：

該興趣小組在班上匯報他們的實驗設(shè)計和結(jié)論后，其他同學(xué)認(rèn)為實驗設(shè)計存在部分缺陷，你認(rèn)為缺陷可能是_______________________________________________________。

Answer 1

【答案】等量的淀粉酶制劑 向試管A2、B2中加入等量的新配制的斐林試劑，并進(jìn)行水浴加熱，觀察試管中的顏色變化 該存量淀粉酶制劑完全失活 試管B1中溶液呈褐色，試管B2中有磚紅色沉淀 沒有考慮存量淀粉酶制劑與唾液淀粉酶的最適溫度和最適pH；沒有考慮到存量淀粉酶制劑與唾液淀粉酶的濃度可能存在差異；沒有考慮到存量淀粉酶制劑與唾液淀粉酶在催化效率之間可能存在差異

【解析】

分析題干可知，該實驗的目的是探究存量淀粉酶的活性，實驗原理是淀粉是非還原糖，在淀粉酶作用下能水解成還原糖。還原糖能與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色的氧化亞銅沉淀；通過比較該存量淀粉酶和唾液淀粉酶的催化效率，可以鑒定出這批存量淀粉酶的活性；實驗的自變量應(yīng)該是否想新鮮的淀粉酶，因變量是出現(xiàn)的顏色反應(yīng)，按照實驗設(shè)計的對照原則與單一變量的原則評價和完善實驗步驟，預(yù)期實驗結(jié)果并獲取結(jié)論。

按照實驗設(shè)計的對照原則和單一變量原則完善實驗步驟如下：
（2）根據(jù)實驗?zāi)康目芍�，反�?yīng)底物應(yīng)該是淀粉，因此應(yīng)該向A、B燒杯中加入適量的淀粉糊；由于A燒杯加入適量唾液，因此B燒杯中加入等量的存量淀粉酶制劑。
（5）該實驗的原理是淀粉是非還原糖，在淀粉酶作用下能水解成還原糖．還原糖能與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色的氧化亞銅沉淀，淀粉能與碘液反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色，因此實驗應(yīng)該檢測淀粉和還原糖的含量，所以向試管A1、B1中加入等量碘液檢測淀粉；向試管A2、B2中加入等量新制的斐林試劑檢測還原糖。
淀粉檢測不需要水浴加熱，可以直接觀察，斐林試劑檢測還原糖需要水浴加熱，因此將試管A2、B2水浴加熱，觀察各試管中顏色變化。
預(yù)期結(jié)果獲取結(jié)論：

討論與反思：
該實驗所用的自變量一個是唾液淀粉酶溶液，一個是存量淀粉酶，沒有考慮到存量酶制劑與唾液淀粉酶的濃度可能存在差異；沒有考慮到存量酶制劑與唾液淀粉酶在催化效率之間可能存在差異，因此不能保證實驗設(shè)計的單一變量原則，因此該實驗不夠科學(xué)。