《2025年优化探究高考总复习高中生物全一册人教版》

3.(2022·全国乙卷，4)某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有，“-”表示无)。

根据实验结果可以得出的结论是 ( )
A.酶P必须在高浓度Mg²⁺条件下才具有催化活性
B.蛋白质组分的催化活性随Mg²⁺浓度升高而升高
C.在高浓度Mg²⁺条件下RNA组分具有催化活性
D.在高浓度Mg²⁺条件下蛋白质组分具有催化活性

答案： C 实验组①给予的条件为低浓度Mg²⁺，有产物生成，表明该条件下酶P具有催化活性，A不符合题意；实验组③和实验组⑤只有酶P的蛋白质组分，自变量为Mg²⁺的浓度，两组实验都无产物生成，说明蛋白质组分不具有催化活性，B、D不符合题意；实验组②和实验组④只有酶P的RNA组分，自变量为Mg²⁺的浓度，低浓度Mg²⁺组无产物生成，说明在低浓度Mg²⁺条件下RNA组分不具有催化活性；高浓度Mg²⁺组有产物生成，说明在高浓度Mg²⁺条件下RNA组分具有催化活性，C符合题意。

4.(2021·湖北卷，21)使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合，酶的活性能恢复)；另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。
实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋(人工合成半透膜)，试管，烧杯等。为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。
(1)实验设计思路
取____支试管(每支试管代表一个组)，各加入等量的酶A溶液，再分别加等量______________________，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。
(2)实验预期结果与结论
若出现结果①：______________________________。
结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现结果②：______________________________。
结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现结果③：______________________________。
结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。
若出现结果④：______________________________。
结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。

答案： 答案：
(1)2 甲物质溶液、乙物质溶液
(2)透析后，两组的酶活性均比透析前的酶活性高 透析前后，两组的酶活性均不变 加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变 加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高
解析：
(1)分析题意可知，实验目的为探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，则实验的自变量为甲、乙物质的有无，因变量为酶A的活性，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：
取2支试管各加入等量的酶A溶液，再分别加等量甲物质溶液、乙物质溶液(单一变量和无关变量一致原则)；一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。
(2)据题意可知，甲、乙两种物质对酶A的活性有抑制作用，但作用机理未知，且透析前有甲和乙物质的作用，透析后无甲物质和乙物质的作用，前后对照可推测两种物质的作用机理，可能的情况有：
①若甲、乙均为可逆抑制剂，则酶的活性能恢复，故透析后，两组的酶活性均比透析前的酶活性高。
②若甲、乙均为不可逆抑制剂，则两组中酶的活性均不能恢复，故透析前后，两组的酶活性均不变。
③若甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂，则甲组中酶活性可以恢复，而乙组不能恢复，故加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变。
④若甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂，则甲组中酶活性不能恢复，而乙组能恢复，故加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高。