萌发的禾谷类种子中淀粉酶的含量显著增高,主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。α-淀粉酶不耐酸、较耐热,在pH为3.6、0℃下可迅速失活,而β-淀粉酶耐酸、不耐热,在70℃条件下15min后失活。根据它们的这种特性,可分别测定一种酶的催化效率。某实验小组进行了“提取小麦种子中α-淀粉酶并测定α-淀粉酶催化淀粉水解的最适温度”等相关实验。
实验材料:萌发3天的小麦种子(芽长约1cm)。
主要试剂及仪器:1mg/mL的标准麦芽糖溶液、5%的可溶性淀粉溶液、碘液、蒸馏水、石英砂、恒温水浴锅等。
实验步骤:
步骤一:制备酶溶液。
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步骤二:略。
步骤三:取 6支干净的、体积相同并具刻度的试管依次编号,按下表要求加入试剂,再观察各试管内的颜色变化(注:+表示碘液变蓝色,-表示碘液不变色)。
| 试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 5%的可溶性淀粉溶液(mL) | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| 恒温水浴5min(℃) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| α-淀粉酶保持活性而β-淀粉酶失去活性的溶液 (mL) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 恒温水浴5min(℃) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| 溶液混合,振荡后恒温水浴5min(℃) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| 加入碘液,振荡后观察颜色变化 | +++ | ++ | + | - | ++ | +++ |
(1)赤霉素诱导淀粉酶基因的表达 小麦种子(中含淀粉丰富,)萌发时形成大量淀粉酶
(2)将酶液置于70℃水浴中15min,取出后迅速冷却
(3)不一定 该实验只能说明60℃时该酶的活性比其他实验温度下高,而不能说明比40℃至80℃间的其他温度下活性高(或需进一步在40℃~80℃范围内设置温度梯度,比较其他温度与60℃时该酶的活性) 利用斐林试剂检测时需要水浴加热,会改变了该实验中的自变量(温度),影响实验最终结果
(4)将步骤一中制取的酶液置于pH为3.6、温度为0℃下的环境中短暂时间,使α-淀粉酶失去活性
解析:
考查提取α—淀粉酶并测定α—淀粉酶的最适温度的实验设计。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
(1)蛋白质合成的机理是基因的表达。萌发的小麦种子中淀粉酶含量高。
(2)由于萌发种子中提取的酶液中含有α—淀粉酶和β—淀粉酶,欲提取α—淀粉酶,需使β—淀粉酶失活,可利用β—淀粉酶不耐热,而α—淀粉酶耐热的特性。
(3)该实验的温度梯度比较大,为20℃。所以从表中不可以看出最适温度,只能说明最适温度范围在60℃左右。该实验不可选用斐林试剂,因为斐林试剂检验还原糖时需进行水浴加热,影响该实验的自变量(温度),影响实验结果。
(4)欲获得β—淀粉酶,使α—淀粉酶失活,可利用β—淀粉酶耐酸,α—淀粉酶不耐酸的特性。