赵广英

(浙江省海盐县海盐高级中学 314300)

“探究酶的专一性”是高中生物学中的一个重要实验，教材通过比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用来探究酶的专一性。这是一个经典实验，很多教师对此进行研究和改造，教材也有详细的介绍。然而，在教学中发现，教材上没有设计排除两种酶中混有还原性物质的可能性；设置的37℃反应温度不是蔗糖酶的最适温度，延长了酶促反应时间。本文对此进行重新设计，并在教学实施中获得良好效果。

1 材料与仪器

质量分数为1%的淀粉酶溶液，质量分数为1%的蔗糖酶溶液，质量分数1%的淀粉溶液，质量分数为1%的蔗糖溶液，斐林试剂，试管，试管架，恒温水浴锅。

2 实验设计与步骤

(1) 取4支试管，分别编为1号、2号、3号、4号。

(2) 向1号试管中加入1%淀粉溶液3mL， 2号试管中加入1%蔗糖溶液3mL， 3号试管中加入1%淀粉酶溶液1mL， 4号试管中加入1%蔗糖酶溶液1mL。然后向这4支试管中各加入斐林试剂2mL，最后各试管加入蒸馏水补足到总体积6mL。

(3) 将4支试管内的溶液充分混匀后，放在沸水浴中孵育2～3min。观察并记录实验结果。

(4) 再取4支试管，分别编为5号、6号、7号、8号。

(5) 5号、6号试管中各加入1%淀粉酶溶液1mL，然后向5号试管中加入1%淀粉溶液3mL，向6号试管中加入1%蔗糖溶液3mL。充分混匀后，放在50℃恒温水浴锅中保温，5min后取出。两管各加入斐林试剂2mL，摇匀，放在沸水浴中孵育2～3min。观察是否有沉淀并记录实验结果。

(6) 7号、8号试管各加入1%蔗糖酶溶液1mL，然后向7号试管中加入1%淀粉溶液3mL，向8号试管中加入1%蔗糖溶液3mL。充分混匀后，放在50℃恒温水浴锅中保温，5min后取出。两管各加入斐林试剂2mL，摇匀，放在沸水浴中孵育2～3min。观察是否有沉淀并记录实验结果。

表1 实验设计与步骤

3 实验结果及分析

实验结果见表2：只有5号和8号试管出现砖红色沉淀，由此可知：淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解；蔗糖酶只能催化蔗糖水解，而不能催化淀粉水解。最后得出“酶的催化作用具有专一性”的实验结论。

表2 实验记录表

(注：“+”代表有砖红色沉淀产生，“-”代表无砖红色沉淀产生)

4 实验设计反思

(1) 以市售α-淀粉酶替代新鲜唾液,酶促反应时间缩短为5min；而市售的α-淀粉酶的最适温度为50℃～60℃之间，蔗糖酶最适温度为45℃～50℃，故本实验酶促反应温度设置在50℃。要保证淀粉酶和蔗糖酶有活性，实验前需检验这两种酶是否有活性。经反复试验，蔗糖酶和淀粉酶的浓度为1%较合适。此外，淀粉溶液和蔗糖溶液要新鲜，现配现用，避免被微生物分解产生还原性糖，会对实验结果产生干扰。

(2) 增加两组对照组(3号和4号试管)，排除了两种酶中混有还原性物质的可能，实验过程更加严谨。

(3) 如果是学生课下进行探究实验，可以采用唾液淀粉酶作为实验材料，教材建议唾液稀释200倍，为使实验现象更明显，稀释倍数可减少为50倍甚至更少。通过探究实验可以培养学生的理性思维和探究能力。当学生有疑问时，先不要直接告诉结论，应引导学生进行实验探究，观察思考，最后通过分析实验结果，由学生自己总结出实验结论：例如，为什么淀粉要溶解在氯化钠溶液中呢？这时要鼓励学生将问题转化为一个小课题去研究，制定实验方案，实施实验，观察实验现象并得出结论。通过探究实验，不仅能让学生学会设置对照组，学会控制变量的科学方法，学会使用对比分析的方法，还能培养学生科学研究的能力及应用生物学科知识解决生物学科问题的能力。