高中生物热点题型(酶的相关拓展实验)课件

热点题型一酶的相关拓展实验热点题型一酶的相关拓展实验一、鉴定酶的本质例1

某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。一、鉴定酶的本质审题关键(1)据题干可知，X酶的功能是能将糖原分解为还原糖。(2)联想到蛋白酶可以改变蛋白质的空间结构从而使其失去功能。

(3)RNA酶可以催化RNA发生水解从而使其失去功能。

(4)若X酶的化学本质是蛋白质，被蛋白酶处理后，则不能将糖原分解为还原糖。(5)若X酶的化学本质是RNA，被RNA酶处理后，则不能将糖原分解为还原糖。(6)题干中要求设计甲、乙两组实验，二者之间要能相互印证，因此联想相互对照。审题关键答案(1)实验思路：甲组：将X酶用蛋白酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖的产生。乙组：将X酶用RNA酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖的产生。(2)预期结果及结论：①若甲组有还原糖生成，乙组没有还原糖生成，则说明X酶的化学本质是RNA；②若甲组没有还原糖生成，乙组有还原糖生成，则说明X酶的化学本质是蛋白质。答案(1)实验思路：甲组：将X酶用蛋白酶处理，再与糖原溶液鉴定酶本质的两种常用方法1.试剂检测法从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。因此可利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应，RNA与吡罗红染液作用显红色的原理设计鉴定方案：归纳总结鉴定酶本质的两种常用方法归纳总结2.酶解法从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，因此可以分别利用蛋白酶和RNA酶处理某酶，再观察其功能是否受影响来确定该酶的本质。设计鉴定方案：2.酶解法解析由于稀蛋清和淀粉酶溶液的化学本质是蛋白质，蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，而葡萄糖和淀粉属于糖类，不能与双缩脲试剂发生显色反应，所以可以用双缩脲试剂将4种溶液分为两组，其中稀蛋清和淀粉酶将发生紫色反应。1.现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液(淀粉酶的化学本质是蛋白质，可将淀粉水解成还原糖)各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是____________，其中稀蛋清和_______将发生___色反应。跟踪训练答案解析双缩脲试剂淀粉酶紫解析由于稀蛋清和淀粉酶溶液的化学本质是蛋白质，蛋白质能与双(2)用_____试剂区分不发生显色反应的一组溶液。产生___________现象的为_______溶液。答案解析斐林砖红色沉淀葡萄糖解析葡萄糖属于还原糖，可用斐林试剂鉴定，产生砖红色沉淀。(2)用_____试剂区分不发生显色反应的一组溶液。产生__解析淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖，麦芽糖属于还原糖，所以加入淀粉后，用斐林试剂鉴定后出现砖红色沉淀的则为淀粉酶。所以可以将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色的是淀粉酶溶液。(3)区分发生显色反应一组溶液的方法、鉴定结果及结论分别是：方法：将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用_____试剂在一定条件下分别处理上述两种混合液。结果：其中一组产生了___________，另一组无明显现象。结论：发生显色反应的是_______溶液，不发生显色反应的是_______溶液。答案解析斐林砖红色沉淀淀粉酶稀蛋清解析淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖，麦芽糖属于还原糖，所以加入二、验证酶的高效性与专一性例2

已知2H2O2===2H2O＋O2↑，可以通过观察反应过程中O2的生成速率(即气泡从溶液中释放的速率)来判断H2O2分解反应的速率。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤，预测实验结果，得出实验结论，并回答下列问题：实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCl3溶液，0.01%过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。

(1)实验步骤：①_______________________________________________________________。②________________________________________________________________。③________________________________________________________________。二、验证酶的高效性与专一性(2)实验结果预测及结论：整个实验中，不同处理的试管中O2的释放速率从快到慢依次是____________________________________________________，由此可得出的结论是______________________________________________。(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80℃，重做上述实验，O2释放的速率最快的是__________________________________________________________，原因是__________________________________________________________。(2)实验结果预测及结论：整个实验中，不同处理的试管中O2的审题关键(1)据题可知，该实验的目的是同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。(2)酶的催化作用和高效性是指分别与无催化剂和无机催化剂相对照，加快所催化反应的速率的现象，所以本实验的自变量为无催化剂、酶和无机催化剂(FeCl3)。(3)由题干可知，本实验的因变量为H2O2分解反应的速率，表观因变量为气泡从溶液中释放的速率。无关变量有H2O2溶液量、温度及保温时间和蒸馏水、FeCl3溶液、过氧化氢酶溶液等液体的使用量等。(4)80℃恒温水浴条件下FeCl3催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性。审题关键答案(1)①取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液③观察各试管中释放气泡的快慢(2)加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管过氧化氢酶具有催化作用和高效性(3)加FeCl3溶液的试管在此温度下，过氧化氢酶因高温变性而失去了活性，而FeCl3仍有催化活性答案(1)①取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放1.验证酶的高效性的实验设计模型归纳总结项目实验组对照组材料等量的同一种底物试剂与底物相对应的酶溶液等量的无机催化剂现象反应速率很快，或反应用时短反应速率缓慢，或反应用时长结论酶具有高效性1.验证酶的高效性的实验设计模型归纳总结项目实验组对照组材料2.验证酶专一性的实验设计模型项目方案一方案二实验组对照组实验组对照组材料同种底物(等量)与酶相对应的底物另外一种底物试剂与底物相对应的酶另外一种酶同一种酶(等量)现象发生反应不发生反应发生反应不发生反应结论酶具有专一性酶具有专一性2.验证酶专一性的实验设计模型项目方案一方案二实验组对照组实2.甲、乙两位同学围绕酶的特性，设计了如下实验，请运用你所学的知识，指出该两位同学实验设计中存在的问题并提出修改方案。(1)甲同学探究酶的高效性：取一支试管，加入2mLH2O2，再加2滴新鲜土豆研磨液，观察到产生大量气泡，用带火星的卫生香检测，卫生香猛烈燃烧，说明酶的催化作用具有高效性。存在问题：___________________。修订方案：_____________________________。跟踪训练答案甲同学缺少对照实验增加对照组，用FeCl3溶液做对照2.甲、乙两位同学围绕酶的特性，设计了如下实验，请运用你所学(2)乙同学利用下列相应的材料和用具设计验证酶具有催化性和专一性的实验。备选材料用具：蛋白质块，脂肪块，牛胰蛋白酶溶液，牛胰淀粉酶溶液，蒸馏水，双缩脲试剂，试管若干，恒温水浴锅，时钟等。实验步骤：①取两支洁净的相同试管，编号为甲、乙。②取5mL牛胰蛋白酶溶液加到甲试管中，再取等量牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中。③将两支试管置于恒温水浴锅中，保温(37℃)5分钟。④分别加入等体积等质量的蛋白质块，其他条件相同且适宜。⑤一段时间后，分别加入等量的双缩脲试剂进行检测，记录实验结果。(2)乙同学利用下列相应的材料和用具设计验证酶具有催化性和专上述实验步骤中，有二处明显错误，请找出这二处错误并更正第一处错误：____________。修订方案：__________________________________________________。第二处错误：_____________________。修订方案：_____________________________。答案缺少对照组增设一组加5mL蒸馏水和等体积等质量蛋白质块的试管不能用双缩脲试剂检测应直接观测蛋白质块体积的大小上述实验步骤中，有二处明显错误，请找出这二处错误并更正答案缺三、探究酶的最适温度或最适pH例3

为了探究某种淀粉酶的最适温度，某同学进行了如图所示的实验操作。实验步骤如下：步骤①：取10支试管，分为五组。每组两支试管中分别加入1mL某种淀粉酶溶液和2mL质量分数为5%的淀粉溶液。步骤②：将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并摇匀。步骤③：将装有混合溶液的五支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15℃、25℃、35℃、45℃、55℃水浴中。反应过程中每隔1分钟从各支试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加1滴碘液显色。三、探究酶的最适温度或最适pH步骤①：取10支试管，分为五组回答下列问题：(1)实验原理：淀粉在淀粉酶的催化作用下分解成还原糖；淀粉酶的活性受温度影响；用碘液可检测淀粉，因为淀粉遇碘液变蓝，根据蓝色深浅来推断淀粉酶的活性。(2)该实验的设计存在一个明显的错误，即步骤②前应___________________________________________________________________________________。(3)在本实验中，各组溶液的pH要保证______________，该实验能否选用斐林试剂检测实验结果？__________，理由是______________________________________________________________________________________________。回答下列问题：(4)纠正实验步骤后，进行操作。一段时间后，当第3组试管中的反应物与碘液混合开始呈棕黄色时，各组实验现象如下表所示(“＋”表示蓝色程度)。组别12345处理温度/℃1525354555结果＋＋＋棕黄色＋＋＋分析上述实验结果，可以得出该淀粉酶的最适温度在____________________之间。某同学在进行本实验的过程中，发现反应时间过长。为缩短反应时间，请你提出合理的改进措施：________________________________________。(4)纠正实验步骤后，进行操作。一段时间后，当第3组试管中的审题关键(1)本实验的目的是探究某种淀粉酶的最适温度。(2)该实验中在酶溶液和反应物混合之前，需要先把两者分别放在各自所需温度下保温一段时间。(3)本实验的自变量为温度，因变量为酶的活性变化，本实验通过淀粉遇碘液变蓝的深浅来推断其变化，而各溶液pH属于无关变量，要保证相同且适宜。(4)低温抑制了酶的活性，但结构未被破坏，温度恢复升高时仍会有催化功能，所以该实验不能选用斐林试剂检测实验结果。(5)根据表中数据可知，第3组试管开始呈棕黄色，说明此试管中已经没有淀粉了，因此淀粉酶的最适温度介于25℃和45℃之间。为了加快反应，在不改变自变量的情况下，可适当增加酶量或适当降低底物的浓度。审题关键答案(2)先将五组试管分别在15℃、25℃、35℃、45℃、55℃的水浴中保温一段时间(3)相同且适宜不能利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变各试管的温度，最终影响实验结果(4)25～45℃增加淀粉酶的量或浓度(或降低底物的量或浓度)答案(2)先将五组试管分别在15℃、25℃、35℃、“梯度法”探究酶的最适温度或pH(1)探究酶的最适温度①设计思路归纳总结“梯度法”探究酶的最适温度或pH归纳总结②设计方案②设计方案(2)探究酶的最适pH①设计思路②设计方案(2)探究酶的最适pH②设计方案3.下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验结果。据此回答下列问题：跟踪训练探究温度对酶活性影响的实验(实验一)实验步骤分组甲组乙组丙组①α-淀粉酶溶液1mL1mL1mL②可溶性淀粉溶液5mL5mL5mL③控制温度0℃60℃90℃④将新鲜α-淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温⑤测定单位时间内淀粉的____________3.下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验(实验二)组别A组B组C组D组E组pH56789H2O2完全分解所需时间(秒)30018090192284探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验(实验二)组别A组B组C组(1)pH在实验一中属于_____变量，而在实验二中属于____变量。答案解析无关自解析实验一探究的是温度对酶活性的影响，因此自变量是温度，因变量是酶活性，pH属于无关变量；而实验二是探究过氧化氢酶作用的最适pH，自变量是pH。(1)pH在实验一中属于_____变量，而在实验二中属于__(2)实验一的①②③步骤为错误操作，正确的操作应该是_____________________________________________________________________________。实验一的⑤步骤最好选用_____(试剂)测定单位时间内淀粉的_______。答案解析使新鲜α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设温度后再混合(其他合理答案也可)碘液剩余量解析探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设温度，然后再将底物和酶混合进行反应，否则会影响实验结果的准确性。因此，实验一的①②③步骤为错误操作。淀粉遇碘液变蓝，因此实验一的⑤步骤最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，单位时间内淀粉的剩余量越多，说明酶活性越低。(2)实验一的①②③步骤为错误操作，正确的操作应该是____(3)如将实验一的新鲜α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？_______。为什么？_________________________________。答案解析不科学因为温度会直接影响H2O2的分解解析温度会直接影响H2O2的分解，因此实验一的新鲜α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液。(3)如将实验一的新鲜α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜(4)分析实验二的结果，可得到的结论是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为______之间设置梯度。该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低(或在pH为5～7的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性升高；在pH为7～9的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性降低)6～8解析由实验二的结果可知，在pH为5～7的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性升高；在pH为7～9的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性降低；该过氧化氢酶作用的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低。在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为6～8之间设置梯度。答案解析(4)分析实验二的结果，可得到的结论是___________考点一细胞的分化与细胞的全能性1.细胞的分化形态、结构和生理功能胚胎专门化考点一细胞的分化与细胞的全能性1.细胞的分化形态、结构和生33提醒细胞分裂与细胞分化的关系细胞分化程度越高，细胞分裂的能力就越低，高度分化的细胞往往不再发生细胞分裂，如神经细胞等提醒细胞分裂与细胞分化的关系34高中生物热点题型(酶的相关拓展实验)课件353.干细胞(1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有_______________能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。(2)类型项目胚胎干细胞成体干细胞来源来自_________或原始性腺组织来自各式各样的组织功能可以分化成______组织和器官具有分化成____________细胞的能力举例来自囊胚的内细胞团细胞骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞分裂和分化早期胚胎各种特定功能3.干细胞项目胚胎干细胞成体干细胞来源来自_________36提醒并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。提醒并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生37[深挖教材·长句溯源]1.(必修1P118)人的胰岛B细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，请分析原因：

。因为都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的，不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中的蛋白质不同[深挖教材·长句溯源]因为都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成384.(必修1P120拓展题改编)可否用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织器官用于器官移植等，实现对临床疾病的治疗？

提示动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育，细胞分化潜能变窄。肌细胞是高度分化的细胞，它通常不能转化为其他类型的细胞，因而不能用肌细胞代替干细胞在体外培育组织和器官。4.(必修1P120拓展题改编)可否用肌细胞代替干细胞在体391.理解细胞分化的关键点(1)细胞分化的标志：①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。②细胞水平：形成了不同种类的细胞。(2)分化细胞表达的基因：①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。1.理解细胞分化的关键点40考向1以细胞分化为载体考查生命观念1.(2016·全国卷Ⅱ，1)在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是(

) A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献 B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞 C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果 D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株考向1以细胞分化为载体考查生命观念41解析细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，而细胞增殖的主要方式是有丝分裂，A正确；哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多能干细胞，B错误；细胞分化的实质是：在个体发育中，在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，C正确；植物细胞具有全能性，借助植物组织培养技术，可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，D正确。答案B解析细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖422.(2020·成都市诊断)下表是人体内红细胞(未成熟)、胰岛B细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“＋”表示该基因能表达，“－”表示该基因未表达)。下列有关说法正确的是(

)细胞血红蛋白基因胰岛素基因抗体基因有氧呼吸酶基因红细胞＋－－＋胰岛B细胞－①－＋浆细胞－－②③2.(2020·成都市诊断)下表是人体内红细胞(未成熟)、胰43A.①②③均表示“＋”B.此表说明细胞分化导致基因的选择性表达

C.三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全不同D.三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同解析题表说明细胞分化的原因是基因选择性表达的结果，B错误；三种细胞中有氧呼吸酶基因都表达，C错误；三种细胞是同一个体中的体细胞核基因种类相同，只是表达的基因不同，D错误。答案AA.①②③均表示“＋”443.(2020·重庆联考)如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞，a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述错误的是(

)A.a过程是有丝分裂，b过程是细胞分化B.丁与戊因遗传物质不同而发生分化C.乙和丙的染色体组成相同

D.甲、丁、戊的功能不同解析细胞分化遗传物质未发生改变，只是基因的选择性表达。答案B3.(2020·重庆联考)如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生45考向2结合细胞分化及全能性，考查分析推断能力4.(2016·海南卷，9)下列关于植物细胞的叙述，错误的是(

)A.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能B.植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同C.种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂分化而来的D.叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果解析高度分化的植物细胞仍具备发育成完整植株的潜能。答案

A考向2结合细胞分化及全能性，考查分析推断能力465.(2020·四川成都七中零诊)关于细胞的全能性的叙述，错误的是(

)A.离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性B.在生物体所有的细胞中，受精卵的全能性最高C.克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞具有全能性D.卵细胞直接发育成雄蜂体现了动物细胞具有全能性5.(2020·四川成都七中零诊)关于细胞的全能性的叙述，错47解析处于离体状态的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，可培养成完整植株，体现了植物细胞的全能性，A正确；在生物体所有的细胞中，受精卵的分化程度最低，全能性最高，B正确；高度分化的动物细胞，其细胞的全能性受到限制，不容易表达，克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；由卵细胞直