一、實驗類型及設計
1、探究最適溫度的實驗
�。�1）自變量的操縱：設置一系列梯度溫度（T1、T2、…、Tn）。
（2）設計思路：
�。�3）步驟寫作：
3、探究最適pH的實驗
�。�1）自變量的操縱：設置一系列梯度pH值（pH1、pH2、…、pHn）。
（2）設計思路：
�。�3）步驟寫作：
二、典型例題透析
例題果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物細胞壁及胞間層。在果汁生產中應用果膠酶可以提高出汁率和澄清度。請你幫助完成以下有關果膠酶和果汁生產的實驗課題。
實驗用具和材料：磨漿機、燒杯、試管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、紗布等。蘋果、質量分數為2%的果膠酶溶液、蒸餾水等。
實驗一：果膠酶在果汁生產中的作用
實驗方法及步驟：
�、艑⑻O果洗凈去皮，用磨漿機制成蘋果泥，加入適量蒸餾水備用。
⑵取兩個100ml潔凈的燒杯，編號為1、2號，按相應程序進行操作，請把表中未填寫的內容填上。
操作順序
項目
燒杯
1
2
在燒杯中加入蘋果泥
20mL
20mL
2mL
注入蒸餾水
在恒溫水浴中保溫，并用玻璃棒不時攪拌
10min
10min
�、侨〕鰞蓚�燒杯，同時進行過濾。觀察或比較 ，并記錄結果。
實驗結果的預測及結論：
如果是 ，則說明果膠酶對果膠的水解具有催化作用。
實驗二：驗證果膠酶在果汁生產中的作用
�、旁谡n題實驗步驟中，在完成“燒杯中分別加入蘋果泥、試管中分別加入果膠酶溶液、編號、編組”之后，有下列兩種操作：
方法一：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥相混合，再把混合液的pH分別調至4、5、6、……10。
方法二：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥的pH分別調至4、5、6、……10，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。
請問哪一種方法更為科學： ，并說明理由： 。
�、茖嶒灢襟E中也有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使 ，以減少實驗誤差。
�、侨绻们�圖的方式記錄實驗結果，在現有的條件下，當橫坐標表示pH，縱坐標表示 ，實驗的操作和記錄是比較切實可行的。根據你對酶特性的了解，在圖20中選擇一個最可能是實驗結果的曲線圖： 。若實驗所獲得 的最適宜＝m，請你在所選的曲線圖中標出“m”點的位置。
【參考答案】
實驗一：
�。�2）注入果膠酶溶液；2ml（3）在相同時間內濾出的果汁體積和果汁的澄清度
實驗結果的`預測及結論；相同時間內1號燒杯濾出的果汁體積比2號燒杯濾出的果汁體積大，澄清度高
實驗二：
�。�1）方法二；方法二的操作能夠確保酶的反應環境從一開始便達到實驗預設的pH(或回答“方法一的操作會在達到預定pH之前就發生了酶的催化反應”)（2）酶和反應物（果膠）充分的接觸（3）果汁體積；甲；
【解析】
本題以“果膠酶在果汁生產中的應用”為背景，綜合考查了學生酶方面的基礎知識和實驗設計能力。解答本題需具備以下知識：
�。�1）對實驗原理的理解：果膠酶是一類酶的酶的總稱，其作用是將果膠分解成半乳糖醛酸，因而能提高出汁率和澄清度。依原理和結論就可推出“可能的實驗結果”（探究性實驗）。特別注意實驗結果實際上就是實驗現象，而實驗結論是對實驗現象的分析與討論，兩者不能混淆。
�。�2）對實驗原則的理解：①對照原則，即“實驗一”中實驗組加酶液，對照組加蒸餾水。②等量原則，即酶液和蒸餾水均加2ml 。③無關變量的控制，即分別調節果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥pH至預定值，使反應環境的起始pH相同。
�。�3）對酶活性的理解：“酶的最適pH”即使酶促反應速率達到最大時的pH，pH過高或過低均會影響酶與底物的接合，從而使酶活性降低，甚至失活。
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