湖南省耒阳市第一中学 周 伟
一、实验类型及设计
1、探究最适温度的实验
（1）自变量的操纵：设置一系列梯度温度（T1、T2、…、Tn）。
（2） 设计思路：
（3）步骤写作：
3、探究最适pH的实验
（1）自变量的操纵：设置一系列梯度pH值（pH1、pH2、…、pHn）。
（2）设计思路：
（3）步骤写作：
二、典型例题透析
例题 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。
实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等。苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。
实验一：果胶酶在果汁生产中的作用
实验方法及步骤：
⑴将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。
⑵取两个100ml洁净的烧杯，编号为1、2号，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。
操作顺序
项目
烧杯
1
2
①
在烧杯中加入苹果泥
20mL
20mL
②
2mL
③
注入蒸馏水
④
在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不时搅拌
10min
10min
⑶取出两个烧杯，同时进行过滤。观察或比较 ，并记录结果。
实验结果的预测及结论：
如果是 ，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。
实验二：验证果胶酶在果汁生产中的作用
⑴在课题实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别加入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下列两种操作：
方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6、……10。
方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、……10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
请问哪一种方法更为科学： ，并说明理由： 。
⑵实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使 ，以减少实验误差。
⑶如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示 ，实验的操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，在图20中选择一个最可能是实验结果的曲线图： 。若实验所获得 的最适宜＝m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。
【参考答案】
实验一：
（2）注入果胶酶溶液；2ml （3）在相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度
实验结果的预测及结论；相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高
实验二：
（1）方法二；方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH(或回答“方法一的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应”)（2）酶和反应物（果胶）充分的接触（3）果汁体积；甲；
【解析】
本题以“果胶酶在果汁生产中的应用”为背景，综合考查了学生酶方面的基础知识和实验设计能力。解答本题需具备以下知识：
（1）对实验原理的理解：果胶酶是一类酶的酶的总称，其作用是将果胶分解成半乳糖醛酸，因而能提高出汁率和澄清度。依原理和结论就可推出“可能的实验结果”（探究性实验）。特别注意实验结果实际上就是实验现象，而实验结论是对实验现象的分析与讨论，两者不能混淆。
（2）对实验原则的理解：①对照原则，即“实验一”中实验组加酶液，对照组加蒸馏水。②等量原则，即酶液和蒸馏水均加2ml 。③无关变量的控制，即分别调节果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥pH至预定值，使反应环境的起始pH相同。
（3）对酶活性的理解：“酶的最适pH”即使酶促反应速率达到最大时的pH，pH过高或过低均会影响酶与底物的接合，从而使酶活性降低，甚至失活。
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