Question

10．蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，其生物活性就會喪失，這稱為蛋白質(zhì)的變性．高溫、強堿、強酸、重金屬等都會使蛋白質(zhì)變性．現(xiàn)利用提供的材料用具，請你設(shè)計實驗，探究石油醚能否使蛋白質(zhì)變性．材料用具：蔗糖溶液、新鮮蔗糖酶溶液、蒸餾水、質(zhì)量濃度為0.1g•mL^-1的NaOH溶液、質(zhì)量濃度為0.05g•mL^-1的CuSO₄溶液、石油醚、燒杯、試管、量筒、滴管、溫度計、酒精燈．
（1）實驗步驟．
①取兩支試管，編號A、B，向A、B兩試管中各加入1mL新鮮的蔗糖酶溶液，然后向A試管加5滴蒸餾水，向B試管加5滴石油醚，混勻后向A、B兩試管再加2mL蔗糖溶液；
②將兩支試管搖勻后，同時放入適宜溫度的溫水中維持5min；
③取質(zhì)量濃度為0.1g•mL^-1的NaOH溶液和質(zhì)量濃度為0.05g•mL^-1的CuSO₄溶液等量混合，配制成斐林試劑．將兩支試管搖勻后，同時放入適宜的溫水中維持5min；
④從溫水中取出A、B試管，各加入1mL斐林試劑搖勻，放入盛有50～65℃溫水的大燒杯中加熱約2min，觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化．．
（2）實驗結(jié)果預(yù)測及結(jié)論．
①A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管不出現(xiàn)，說明石油醚能使蔗糖酶（蛋白質(zhì)）變性；
②A、B兩只試管都出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明石油醚不能使蔗糖酶（蛋白質(zhì)）變性．
（3）該實驗對照組是A試管．

Answer 1

分析 本題是通過實驗探究蛋白質(zhì)變性的原因，先分析題干明確本實驗的目的是探究石油醚能否使蛋白質(zhì)變性，從實驗?zāi)康姆治鲎宰兞渴鞘�油醚的有無，實驗的原理是蔗糖酶能催化蔗糖水解成還原糖，還原糖可以與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀，因此實驗的因變量是否出現(xiàn)磚紅色沉淀，實驗設(shè)計應(yīng)遵循對照原則與單一變量的原則，因為本實驗是探究實驗，石油醚能可能使蛋白質(zhì)變性，也可能石油醚不能使蛋白質(zhì)變性，因此預(yù)期實驗結(jié)果應(yīng)有2種情況．

解答 解：（1）分析題干可知本實驗的目的是探究石油醚能否使蛋白質(zhì)變性，由實驗?zāi)康暮蛯嶒灢牧贤瞥鰧嶒炘�理是：蔗糖酶能催化蔗糖水解成還原糖，還原糖可以與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀，若石油醚能使蛋白質(zhì)變性，蔗糖酶活性喪失，不出現(xiàn)磚紅色沉淀，若石油醚不能使蛋白質(zhì)變性，蔗糖酶具有活性，出現(xiàn)磚紅色沉淀；因此實驗的自變量是石油醚的有無，因變量是否出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他變量屬于無關(guān)變量，實驗設(shè)計應(yīng)遵循對照原則與單一變量的原則．
故實驗步驟是：
①實驗的試劑的量是無關(guān)變量，應(yīng)保持一致，因此，取兩支試管，編號A、B，向A、B兩試管中各加入1mL新鮮的蔗糖酶溶液，然后向A試管加5滴蒸餾水，向B試管加5滴石油醚，混勻后向A、B兩試管再加2mL蔗糖溶液；
②溫度和水浴加熱的時間是無關(guān)變量，應(yīng)保持一致且適宜，將兩支試管搖勻后，同時放入適宜溫度的溫水中維持5min；
③配制斐林試劑溶液，取質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液和質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO₄溶液等量混合，配制成斐林試劑；
④從溫水中取出A、B試管，各加入1mL斐林試劑搖勻，放入盛有50～65℃溫水的大燒杯中加熱約2min，觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化．
（2）實驗結(jié)果預(yù)測及結(jié)論．
本實驗是探究實驗，石油醚能可能使蛋白質(zhì)變性，也可能石油醚不能使蛋白質(zhì)變性，因此預(yù)期實驗結(jié)果應(yīng)有2種情況．
①A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管不出現(xiàn)說明石油醚能使蔗糖酶（蛋白質(zhì)）變性
②A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管也出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明石油醚不能使蔗糖酶（蛋白質(zhì)）變性．
（3））該實驗的自變量是石油醚的有無；因變量是A、B試管中的顏色變化；A試管是對照組，B試管是實驗組．
故答案為：
（1）①5滴石油醚     ③將兩支試管搖勻后，同時放入適宜的溫水中維持5min    ④1mL斐林試劑搖勻，放入盛有50～65℃溫水的大燒杯中加熱約2min，觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化．
（2）①A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管不出現(xiàn)    ②A、B兩只試管都出現(xiàn)磚紅色沉淀
（3）A試管

點評 本題是探究石油醚是否使蛋白質(zhì)變性，對實驗?zāi)康�、原理和實驗變量的分析是解題的突破口，對實驗設(shè)計應(yīng)遵循的對照原則與單一變量原則的運用是解題的關(guān)鍵．