Question

1．蛋白质的空间结构遭到破坏，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性．高温、强碱、强酸、重金属等都会使蛋白质变性．现利用提供的材料用具，请你设计实验探究乙醇能否使蛋白质变性．材料用具：质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.05g/mL的CuSO₄溶液、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯．
提示：淀粉酶本质是蛋白质，在淀粉酶的催化作用下，淀粉（没有还原性）能被还原成麦芽糖（有还原性）
（1）实验步骤
①取两支试管，编号A、B，向A、B两试管中各加入1mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管加5滴蒸馏水，向B试管加5滴无水乙醇，混匀后向A、B两试管再加2mL可溶性淀粉溶液；
②将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5min；
③配制斐林试剂：取少量质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和少量等量质量浓度为0.05g/mL的CuSO₄溶液，配制成斐林试剂；
④从温水中取出A、B试管，各加入1mL斐林试剂摇匀，放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2min，观察试管中出现的颜色变化．
（2）实验结果预测及结论
①A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现，说明乙醇能使淀粉酶（蛋白质）变性；
②A试管中出现砖红色沉淀，B试管也出现，说明乙醇不能使淀粉酶（蛋白质）变性．
（3）该实验的自变量是有无乙醇，对照组是A试管．

Answer 1

分析 本题是通过实验探究蛋白质变性的原因，先分析题干明确本实验的目的是探究乙醇能否使蛋白质变性，因此自变量是乙醇的有无，实验的原理是淀粉酶能催化淀粉水解成可溶性糖，可溶性糖可以与双缩脲试剂反应生成砖红色沉淀，因此实验的因变量是否出现砖红色沉淀．实验设计应遵循对照原则与单一变量的原则，因为本实验是探究实验，可能乙醇能使蛋白质变性，也可能乙醇不能使蛋白质变性，因此预期实验结果应有2种情况．据此答题．

解答 解：（1）分析题干可知本实验的目的是探究乙醇能否使蛋白质变性，由实验目的和实验材料推出实验原理是：淀粉酶能催化淀粉水解成可溶性糖，可溶性糖可以与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，若乙醇能使蛋白质变性，则唾液淀粉酶活性丧失，不出现砖红色沉淀，若乙醇不能使蛋白质变性，则唾液淀粉酶具有活性，出现砖红色沉淀；因此实验的自变量是乙醇的有无，因变量是否出现砖红色沉淀，其他变量属于无关变量，此外实验设计应遵循对照原则与单一变量的原则．
故实验步骤是：
①实验的试剂的量是无关变量，应保持一致，因此，取两支试管，编号A、B，向A、B两试管中各加入1mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管加5滴蒸馏水，向B试管加5滴无水乙醇，混匀后向A、B两试管再加2mL可溶性淀粉溶液；
②温度和水浴加热 的时间是无关变量，应保持一致且适宜，将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5min；
③配制菲林试剂溶液，取质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05g/mL的CuSO₄溶液等量混合，配制成斐林试剂；
④从温水中取出A、B试管，各加入1mL斐林试剂摇匀，放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2min，观察试管中出现的颜色变化．
（2）本实验是探究实验，可能乙醇能使蛋白质变性，也可能乙醇不能使蛋白质变性，因此预期实验结果应有2种情况．
①A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现说明乙醇能使淀粉酶（蛋白质）变性；
②A试管中出现砖红色沉淀，B试管也出现砖红色沉淀，说明乙醇不能使淀粉酶（蛋白质）变性．
（3）该实验的自变量是乙醇的有无；A试管是对照组，B试管是实验组．
故答案为：
（1）①5滴蒸馏水　③取少量质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和少量等量质量浓度为0.05 g/mL的CuSO₄溶液，配制成斐林试剂
（2）①A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现    ②A试管中出现砖红色沉淀，B试管也出现
（3）有无乙醇　A试管

点评 本题是探究乙醇是否使蛋白质变性，对实验目的、原理和实验变量的分析是解题的突破口，对实验设计应遵循的对照原则与单一变量原则的运用是解题的关键．