2021届高三生物一轮复习学案：第8讲-酶与ATP含解析

www.ks5u.com第三单元细胞的能量供应和利用第8讲酶与ATP[考纲展示][核心素养]1.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。2.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。3.实验：探究影响酶活性的因素。1.生命观念——通过比较酶与激素等物质的异同，类比具有专一性的物质，建立起辩证统一和普遍联系的观念。2．科学思维——通过与酶有关的曲线，培养学生利用数形结合分析生物学问的思维习惯。3．科学探究——通过与酶有关的实验与分析，培养对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力，及对实验的评价能力。[考情统计]2018·全国卷Ⅰ(1，6)；2018·全国卷Ⅲ(30)；2017·全国卷Ⅱ(3)；2016·全国卷Ⅰ(3)；2016·全国卷Ⅱ(29)‖基础梳理‖一、酶的本质和作用1．完善酶的概念图[巧记]　巧记酶概念的“二、一、一、一”2．酶本质的探索历程(连线)3．比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程(2)变量分析4．理解酶的作用原理：下图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。(1)无酶催化的反应曲线是eq\x(16)②。(2)有酶催化的反应曲线是eq\x(17)①。(3)ca段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。(4)ba段的含义是eq\x(18)酶降低的活化能。(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b点在纵轴上将eq\x(19)向上移动。二、完善酶的特性概念图三、ATP的结构和功能1．填写ATP的结构、合成和利用2．填表比较ATP与ADP的相互转化项目ATP的合成ATP的水解反应式eq\x(31)ADP＋Pi＋能量eq\o(――→,\s\up7(酶))ATP＋H2Oeq\x(32)ATP＋H2Oeq\o(――→,\s\up7(酶))ADP＋Pi＋能量所需酶eq\x(33)ATP合成酶eq\x(34)ATP水解酶能量来源eq\x(35)光能(光合作用)、eq\x(36)化学能(细胞呼吸)储存在eq\x(37)高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的eq\x(38)高能磷酸键中用于eq\x(39)各种生命活动反应场所eq\x(40)细胞质基质、线粒体、叶绿体eq\x(41)生物体的需能部位‖基础小练‖1．判断正误(1)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。(√)(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。(×)(3)酶提供了反应过程所必需的活化能。(×)(4)随着温度降低，酶促反应的活化能下降。(×)(5)酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用。(×)(6)ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成。(×)(7)ATP脱去两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位。(√)(8)ATP水解为ADP释放的能量来自高能磷酸键。(√)2．教材拓展(1)设计简单的实验验证从刀豆种子中提取的脲酶是蛋白质，请说明实验思路。提示：向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质。(2)酶制剂适于在低温(0～4℃)下保存的原因是什么？提示：在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高，因此酶制剂适于在低温(0～4℃)下保存。(3)萤火虫尾部的发光细胞能发出荧光的原理是什么？提示：萤火虫尾部的发光细胞含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并发出荧光。3．思维探究如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析：(1)A、B两种酶的化学本质是否相同？提示：不相同。A酶能抵抗该种蛋白酶的降解，化学本质不是蛋白质而是RNA；B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，化学本质为蛋白质。(2)B酶活性改变的原因是什么？提示：B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。(3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？提示：应选用RNA水解酶处理。eq\a\vs4\al(\x(考点一)\a\vs4\al(ATP的结构与功能))★锁定高考一从结构与功能观理解ATP的结构与功能1．ATP的结构图中A表示腺嘌呤，①是腺苷，②是腺嘌呤核糖核苷酸，③是ADP，④是ATP，⑤是普通化学键，⑥是高能磷酸键。2．ATP与核酸的关系|针对练习|1．(2019届河南洛阳市期中)如图为ATP与ADP相互转化的关系式，下列说法正确的是(　　)A．ATP经DNA酶水解后的产物是合成RNA的原料之一B．细胞内基因的选择性表达过程伴随着ATP的水解C．酶1和酶2的功能不同的根本原因是组成二者基本单位的种类、数量和排列顺序不同D．ATP与ADP相互转化的能量供应机制发生在所有生物体内，体现了生物界的统一性解析：选BDNA酶可将DNA分子水解为脱氧核苷酸，但不能水解ATP，A错误；细胞内基因的选择性表达过程中需要ATP提供能量，B正确；酶1和酶2的本质是蛋白质，二者功能不同的根本原因是控制这两种酶合成的基因不同，C错误；病毒是专营寄生性生物，没有独立的能量代谢体系，其体内不能发生ATP与ADP的相互转化，D错误。2．(2020届温州期中)生物体内的高能磷酸化合物有多种，它们的结构和功能类似，但是具体用途有一定差异(如表)。下列相关推论最合理的是(　　)高能磷酸化合物ATPGTPUTPCTP主要用途能量通货蛋白质合成糖原合成脂肪和磷脂的合成A.蛋白质的合成可由GTP或ATP直接供能B．GTP分子中所有高能磷酸键断裂后，可得到鸟苷C．UTP分子水解掉1个磷酸基团后，可作为RNA的基本单位之一D．CTP在有脂肪和磷脂合成的场所含量很高解析：选A分析表格信息可知：ATP是细胞的能量“通货”，所有需要能量的生命活动都可以由ATP直接提供能量，此外蛋白质的合成可由GTP提供能量，故蛋白质的合成可由GTP或ATP直接供能，A正确；GTP分子中所有高能磷酸键断裂后，可得到鸟嘌呤核糖核苷酸，B错误；UTP分子水解掉2个磷酸基团后，可作为RNA的基本单位之一，C错误；CTP在细胞内含量很少，D错误。3．(2019届广安模拟)dATP是三磷酸脱氧腺苷的英文名称缩写，其结构式可简写成dA—P～P～P(该结构式中的dA表示脱氧腺苷)。下列分析正确的是(　　)A．与ATP相比，dATP分子结构的主要区别是含氮碱基不同B．在DNA复制过程中，dATP可直接参与DNA子链的合成C．若dATP中的高能磷酸键水解，也可为某些吸能反应供能D．细胞内生成dATP时有能量的储存，常与吸能反应相联系解析：选C与ATP相比，dATP分子结构的主要区別是所含的五碳糖种类不同，前者含的是核糖，后者含的是脱氧核糖，A错误；dATP含有三个磷酸基，不能直接作为合成DNA的原料，若dATP脱去两分子的磷酸，剩余部分就是腺嘌呤脱氧核苷酸，腺嘌呤脱氧核苷酸就可以直接参与DNA的复制，B错误；若dATP中的高能磷酸键水解，可以释放比较多的能量，为某些需要能量的反应提供能量，C正确；与合成ATP类似，细胞内合成dATP时要储存能量，因此合成dATP的反应常与放能反应相联系，D错误。★锁定高考二ATP与细胞代谢的关系1．多角度理解ATP的合成与水解2．ATP产生量与O2供给量的关系分析|针对练习|4．科学家从线粒体中分离出一种可溶性蛋白质，并且发现该物质(简称F)不仅在能量储存过程中起着重要作用，而且还是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体。生化实验还证实，当某些物质存在时，F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸。下列相关叙述错误的是(　　)A．物质F水解ATP的过程可能需要其他物质共同参与B．物质F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性C．线粒体中若缺少物质F，ADP可能无法与磷酸结合形成ATPD．线粒体中形成ATP所需要的能量直接来源于葡萄糖的分解解析：选D某些物质存在时，F可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸，A正确；F是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体，当某些物质存在时，F可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸，故F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性，B正确；F是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体，线粒体中若缺少它，ADP可能无法与磷酸结合形成ATP，C正确；线粒体中形成ATP所需要的能量来自丙酮酸的分解、[H]和氧气结合，D错误。5．下列有关ATP的叙述错误的是(　　)A．ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求B．图中两次ATP的水解，后者能量可用于各项生命活动C．图中两次合成ATP，前者能量来源于光能且在人体细胞中不会发生D．ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成解析：选D细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，保证了机体对能量的需求，A项正确；图中两次ATP的水解，前者能量储存在有机物中，后者能量可用于各项生命活动，B项正确；图中两次合成ATP，前者ATP的合成是通过光合作用，所需能量来源于光能，在人体细胞中不会发生，C项正确；一分子ATP由3个磷酸基团和1个腺苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)构成，D项错误。eq\a\vs4\al(\x(考点二)\a\vs4\al(酶的本质和作用特性))★锁定高考一酶核心概念的理解、分析和判断1．比较法助记酶与动物激素的“一同三不同”相同：都具有微量、高效的特点，也具有一定特异性不同产生部位几乎所有活细胞都产生酶；而只有内分泌细胞才能产生激素化学本质酶绝大多数是蛋白质，少数为RNA；激素的化学本质则为蛋白质、脂质、氨基酸衍生物等作用机制酶是催化剂，在化学反应前后，质量和性质不变；激素作为信号分子在发挥完作用后被灭活2.酶的作用机理酶作用的实质是降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，两者的比较如图所示。图中各字母代表的含义：a、b、c分别代表无催化剂、使用无机催化剂、使用酶催化的化学反应过程，E1、E2、E3分别代表进行相应化学反应所需的活化能，ΔE代表使用酶后降低的活化能。|针对练习|1．(2019届赣州一模)下列关于酶的说法，正确的是(　　)A．酶的合成一定需要核糖体，但不一定需要高尔基体B．pH较低时一定会降低酶的活性，但温度较低时则不一定会降低酶的活性C．在任何条件下，酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著D．所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，但不一定都分布在线粒体中解析：选D化学本质是蛋白质类的酶需要在核糖体上合成，而化学本质为RNA的酶合成则不需要，有些酶是分泌蛋白，有些酶是胞内蛋白，其中胞内蛋白不需要高尔基体的加工，A错误；不同酶的最适pH不同，因此pH较低时不一定会降低酶的活性，反而可能升高酶的活性，如胃蛋白酶，B错误；酶降低化学反应的活化能较无机催化剂显著，体现出酶的高效性，但酶的催化作用需要适宜的条件，因此并不是在任何条件下酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著，C错误；所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，无氧呼吸及有氧呼吸的第一阶段都是在细胞质基质中进行的，催化这些反应的酶不在线粒体中，另外原核细胞没有线粒体也能进行呼吸作用，D正确。2．下列对动物体内酶、激素和ATP三类有机物的相关叙述，错误的是(　　)A．这三类有机物一定都含有C、H、OB．成年男性体内，精原细胞形成精子的过程中有酶、激素和ATP的参与C．能合成酶的细胞一定都能合成ATPD．酶和ATP均可以在细胞内外发挥作用，而激素只能在细胞内发挥作用解析：选D酶的本质为蛋白质或RNA，激素的本质为蛋白质、固醇或氨基酸衍生物等，它们和ATP都含有C、H、O，A正确；精原细胞形成精子的过程中需要酶的催化、性激素的调节，并消耗ATP，B正确；活细胞均能合成酶和ATP，能合成酶的细胞一定都能合成ATP，C正确；激素由内分泌腺细胞分泌进入细胞外液中，通过体液运输到相应部位的细胞内或细胞外发挥作用，D错误。3．如图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化，则下列叙述正确的是(　　)A．此反应为放能反应B．曲线Ⅰ表示有酶参与C．E2为反应前后能量的变化D．酶参与反应时，所降低的活化能为E4解析：选D曲线Ⅱ是有酶催化条件下的能量变化，其降低的活化能为E4，反应前后能量的变化应为E3，反应产物的能量值比反应物的高，所以此反应为吸能反应。★锁定高考二酶的特性及相关曲线分析1．酶特性相关模型分析(1)酶的高效性①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。(2)酶的专一性①图像模型解读解读：图中A表示酶，B表示被酶催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。②曲线模型解读加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶具有专一性。(3)酶的作用条件较温和①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。②过酸、过碱或高温都会使酶变性失活，低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高后可恢复活性。2．底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线①甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。②乙图：在底物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。|针对练习|4．(2019届菏泽高三一模)某生物兴趣小组研究甲、乙、丙三种微生物体内同一种酶的活性与温度的关系时，根据实验结果绘制如下曲线图。下列相关叙述正确的是(　　)A．降低化学反应活化能效率最高的是微生物甲中的酶B．在30℃条件下竞争能力最强的一定是微生物丙C．对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶D．若将温度改为pH，则所得实验结果曲线与图示结果相同解析：选C不同温度条件下，降低化学反应活化能效率最高的酶的种类不同，A错误；其他条件相同且适宜的情况下，在30℃条件下竞争能力最强的微生物应该是乙，B错误；对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶，C正确；低温的作用机理和强酸、强碱以及高温不同，因此若将温度改为pH，所得实验结果曲线与图示结果不完全相同，D错误。5．(2020届崂山区期中)为探究物质a对淀粉酶活性的影响，研究者向A、B两只试管中分别加入了等量的淀粉和淀粉酶溶液，当反应进行到t1时，A组实验加入物质a，两组实验继续在最适条件下进行反应直到终止，结果如图所示，下列分析错误的是(　　)A．适当改变反应温度或pH值t2将右移B．t1时刻适当增加底物后B组反应速率将加快C．物质a可能与淀粉酶结合改变了酶的空间结构D．物质a对酶活性的影响可通过提高底物浓度来缓解解析：选D适当改变反应温度或pH值可以降低酶的活性使反应时间延长，导致t2右移，A正确；t1时刻适当增加底物可以使酶与底物更充分接触，使B组反应速率将加快，B正确；由曲线可知，物质a能导致淀粉酶催化淀粉反应停止，可能是物质a与淀粉酶结合改变了酶的空间结构，导致酶失去活性，引起催化反应停止，C正确；物质a对酶活性的影响可通过解除物质a的抑制作用来缓解，D错误。6．(2016年全国卷Ⅱ)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会________。(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量________，原因是____________________________________________。(4)生物体内酶的化学本质是________________________________________，其特性有__________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。解析：(1)在60℃条件下，反应的最终产物浓度比20℃和40℃条件下小很多，说明酶在60℃条件下最终失活。20℃与40℃条件下相比，40℃时酶促反应到达反应平衡的时间短，说明40℃条件下酶活性较高。(2)在时间t1前，如果A组温度提高10℃变成30℃，由该酶活性随温度的变化规律可知，30℃条件下的该酶活性大于20℃条件下的，因此A组酶催化反应的速度会加快。(3)t2时C组的产物浓度已不再增加，但由A组和B组t2时的产物浓度可知，t2时C组底物并未全部被分解，C组产物浓度不再增加是由于C组温度过高导致t2时酶已经变性失活。因此如果在时间t2时，向C组增加2倍量的底物，在其他条件不变的情况下，t3时产物的总量也不会再增加。(4)生物体内酶的化学本质绝大多数是蛋白质，极少数是RNA。酶具有高效性、专一性等特性，并且需要适宜的温度和pH等。答案：(1)B　(2)加快　(3)不变60℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加　(4)蛋白质或RNA高效性和专一性(其他合理答案也可)|规律方法|“四看法”分析酶促反应曲线‖易错澄清‖★易错点一对酶在细胞代谢中作用的理解不到位[点拨]　(1)酶只能催化热力学上允许进行的反应。(2)酶通过降低活化能加快化学反应速率。(3)在反应前后，酶的化学性质和数量将保持不变。(4)酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥催化作用。(5)由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。★易错点二混淆“酶促反应速率”与“酶活性”[点拨]　(1)温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。(2)底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。★易错点三酶的探究实验的两个误区[点拨]　(1)探究酶的高效性时，对照组应用无机催化剂对照。(2)用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时，若是用淀粉酶和淀粉、蔗糖(两种底物)，则应用斐林试剂作为试剂，不能选用碘液作为检测试剂。★易错点四误认为细胞中含有大量ATP[点拨]　生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重复利用，只要提供能量，生物体就可不断合成ATP，满足生物体的需要。‖结论语句‖1．酶的催化效率高的原因：同无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能。2．关于酶全面而准确的表述：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。3．温度、pH与酶活性之间关系的表述：在最适的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。4．过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因：酶的空间结构遭到破坏。5．ATP形成过程中能量的来源(1)动物、人、真菌和大多数细菌：细胞呼吸分解有机物释放出的能量。(2)绿色植物：细胞呼吸分解有机物释放出的能量和光合作用利用的光能。1．(2017年全国卷Ⅱ)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是(　　)A．在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃解析：选C真核细胞中DNA主要分布于细胞核中，细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量DNA分布，所以参与DNA合成的酶也可分布于线粒体和叶绿体中，A错误；酶作为生物催化剂可以在生物体内发挥作用，也可以在生物体外发挥作用，B错误；盐析法主要用于蛋白质的分离、纯化，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因而可用盐析法进行沉淀，C正确；唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37℃左右，而该酶通常在低温下保存，D错误。2．(2016年海南卷)下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是(　　)A．含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B．加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加C．无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D．光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成解析：选DATP中含有核糖，ATP除去两个磷酸基团后是RNA的基本单位，A项错误；呼吸抑制剂抑制细胞呼吸，会使ADP生成增加，ATP生成减少，B项错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，C项错误；光下叶肉细胞的细胞质基质和线粒体可以进行有氧呼吸，叶绿体进行光合作用，均可产生ATP，D项正确。3．(2017年天津卷)将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是(　　)A．酶C降低了A生成B这一反应的活化能B．该体系中酶促反应速率先快后慢C．T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D．适当降低反应温度，T2值增大解析：选C加入酶C后A浓度降低，B浓度升高，说明在酶C的催化下A能生成B，酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，A正确；随着反应的进行，底物A浓度由大变小，酶促反应速率先快后慢，B正确；T2后B增加缓慢是由底物A不足导致的，C错误；图示反应在最适温度下进行，降低反应温度，反应速率将减慢，反应时间将延长，T2值增大，D正确。4．(2014年福建卷)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是(　　)A．蛋白酶B．RNA聚合酶C．RNAD．逆转录酶解析：选C核糖体由rRNA和蛋白质组成，用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体为rRNA，而催化核糖体内氨基酸脱水缩合反应的物质是酶，由此可推测该酶的化学本质是RNA。5．(2016年江苏卷)过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是(　　)管号1%焦性没食子酸(mL)2%H2O2(mL)缓冲液(mL)过氧化物酶溶液(mL)白菜梗提取液(mL)煮沸冷却后的白菜梗提取液(mL)1222－－－222－2－－322－－2－422－－－2A.1号管为对照组，其余不都是实验组B．2号管为对照组，其余都为实验组C．若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D．若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶解析：选A根据实验目的“探究白菜梗中是否存在过氧化物酶”，可确定加入白菜梗提取液的3号管为实验组，1号、2号和4号管都为对照组；若3号管显橙红色，还需要与2号管、4号管对照才能证明白菜梗中存在过氧化物酶；若4号管不显橙红色，可能是因为高温使过氧化物酶失活，而不能证明白菜梗中不存在过氧化物酶。6．(2015年重庆卷)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：(注：“＋”数目越多表示蓝色越深)　　　分组步骤　　　红粒管白粒管对照管①加样0.5mL提取液0.5mL提取液C②加缓冲液(mL)111③加淀粉溶液(mL)111④37℃保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色显色结果＋＋＋＋＋＋＋＋＋步骤①中加入的C是________，步骤②中加缓冲液的目的是________。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是______；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越________。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应________。(2)小麦淀粉酶包括α­淀粉酶和β­淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：X处理的作用是使________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著________白粒管(填“深于”或“浅于”)，则表明α­淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。解析：(1)本实验的自变量是小麦种子的提取液(去淀粉)，即提取液中酶的活性。步骤①对照管中可加入等量0.5mL的蒸馏水作为空白对照。②中加缓冲液的目的是控制pH，以保证酶的活性。显色结果表明，淀粉酶活性越高，则蓝色越浅；反之，则蓝色越深，即红粒小麦的淀粉酶活性较低，其穗发芽率也较低。若③中淀粉溶液(反应底物)浓度适当减小，要使显色结果不变，保温时间应缩短，以缩短反应时间。(2)本实验要证明两种淀粉酶活性对穗发芽率的影响，则自变量为淀粉酶的种类，因变量仍为显色结果。相对于实验Ⅰ中使α­淀粉酶失活(保留β­淀粉酶活性)(作为对照)，实验Ⅱ也应使β­淀粉酶失活(保留α­淀粉酶活性)。若实验Ⅰ(α­淀粉酶失活)中两管显色结果无明显差异，且实验Ⅱ(β­淀粉酶失活)中显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管，则可以说明α­淀粉酶活性对显色结果造成了影响，即α­淀粉酶活性是引起两种小麦穗发芽率差异的主要原因。答案：(1)0.5mL蒸馏水控制pH红粒小麦低缩短　(2)β­淀粉酶失活深于