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专题01 酶的相关实验探究
目录导航
一、真题考法归纳
考法01 借助酶的本质、作用及特性考查生命观念
考法02 借助酶的成分考科学思维
考法03 借助酶促反应的因素考科学探究
考法04 借助酶的特性考科学探究
新考法 结合酶的特性考查社会责任
二、常考热点实验梳理
三、实验热点专练
四、实验命题预测
考法
01
借助酶的本质、作用及特性考查生命观念
1．（2022·浙江·高考真题）下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是
（ ）
A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活
B．稀释100 万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性
C．淀粉酶在一定pH 范围内起作用，酶活性随pH 升高而不断升高
D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率
2．（2021·浙江·统考高考真题）下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的
是（ ）
A．“酶的催化效率”实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同
B．“探究pH 对过氧化氧酶的影响”实验中，分别加入不同pH 的缓冲液后再加入底物
C．“探究酶的专一性”实验中，设置1、2 号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖
D．设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，可选择本尼迪特试剂检测反应产物
考法
02
借助酶的成分考科学思维
3．（2022·全国·统考高考真题）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）。
实验组
①
②
③
④
⑤
底物
+
+
+
+
+
RNA 组分
+
+
－
+
－
蛋白质组分
+
－
+
－
+
1
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低浓度Mg2+
+
+
+
－
－
高浓度Mg2+
－
－
－
+
+
产物
+
－
－
+
－
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
考法
0 3
借助酶促反应的因素考科学探究
4．（2020·北京·统考高考真题）用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的
实验，两组实验结果如图。第1 组曲线是在pH=7．0、20℃条件下，向5mL1%的H2O2溶液中加
入0．5mL 酶悬液的结果。与第1 组相比，第2 组实验只做了一个改变。第2 组实验提高了（
）
A．悬液中酶的浓度
B．H2O2溶液的浓度
C．反应体系的温度
D．反应体系的pH
5．（2021·湖北·统考高考真题）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
2
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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。
考法
0 4
借助酶的
特性
考科学探究
6．（2022·广东·高考真题）某同学对蛋白酶TSS 的最适催化条件开展初步研究，结果见下
表。下列分析错误的是（ ）
组别
pH
CaCl
2
温度
（℃）
降解率（%）
①
9
+
90
38
②
9
+
70
88
③
9
-
70
0
④
7
+
70
58
⑤
5
+
40
30
注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白
A．该酶的催化活性依赖于CaCl2
B．结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度
C．该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9
D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
★新考法 结合酶的特性考查社会责任
1．(2022·湖南，3)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后
可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如
图所示。下列叙述错误的是( )
3
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A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染
2．(2017·江苏，17)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相
关实验，结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是( )
A．碱性纤维素酶对污布类型2 的去污力最强
B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C．碱性纤维素酶对污布类型2、3 的去污力不同
D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
知识点一、酶的本质和作用
项目
内容
解释
产生部位
活细胞内产生
除哺乳动物成熟红细胞等部分细胞外，其他
活细胞都能产生酶
作用场所
可在细胞内、细胞
外、生物体外发挥作
用
可在生物体外发挥作用，但不能来自体外，
只能由细胞合成
酶的本质
大多数酶是蛋白质，
合成原料是氨基酸或核糖核苷酸，合成场所
4
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少数是RNA
是细胞核或核糖体(真核生物)
酶的功能
生物催化剂
酶只起催化功能，且反应前后酶的数量和化
学性质不变
作用机理
降低化学反应的活化
能
酶不能提供能量
知识点二、酶的特性
1．酶具有高效性
(1)定义：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
(2)意义：使细胞代谢快速进行。
(3)曲线分析
①曲线分析：酶对应曲线A，无机催化剂对应曲线B，未加催化剂对应曲线C(填字母)。
②结论：与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
2．酶具有专一性
(1)定义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(2)探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
①实验步骤及结果
试管编号
1
2
注入可溶性淀粉溶液
2 mL
－
注入蔗糖溶液
－
2 mL
注入新鲜的淀粉酶溶
液
2 mL
2 mL
60 ℃水浴保温5 min
新配制的斐林试剂
2 mL
2 mL
沸水浴煮沸1 min
实验现象
有砖红色沉
淀
没有砖红色沉
淀
②实验结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。
(3)意义：使细胞代谢有条不紊地进行。
5
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知识点三、影响酶促反应速率的因素的曲线分析
(1)温度和pH 对酶促反应速率的影响
①在最适宜的温度(B)和pH(E)条件下，酶的活性最高。温度和pH 偏高(BC 和EF)或偏低(AB
和DE)，酶活性都会明显降低。
②过酸(D)、过碱(F)或温度过高(C)，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；而在低
温(A)下，酶的活性明显降低，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，酶可以在低温下保存。
据图可知，不同pH 条件下，酶最适温度不变；不同温度条件下，酶最适pH 也不变，即反应
溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响
①图甲，在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当
底物达到一定浓度后，受酶数量限制，酶促反应速率不再增加。
②图乙，在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
(3)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线
6
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1．科学家在2022 年发现啮齿目动物土拨鼠在冬眠时居然不变老。 土拨鼠在冬眠时，代谢速
率下降，体内的α-胰淀粉酶活性降低约 50%。为了探究不同物质对人的胰淀粉酶的活性的
影响，研究人员进行如下实验。下列有关该实验的说法正确的是（ ）
组别
人的胰淀粉酶
2.5%茶花粉提取
液
5%芦笋丁
酶活性相对值
甲
1 mL
-
-
100%
乙
1mL
+
-
64%
丙
1 mL
+
+
51%
A．酶的活性可用酶促反应速率来表示，酶促反应速率越大，酶的活性越高
B．冬眠时，低温可以破坏土拨鼠体内α-胰淀粉酶的空间结构从而抑制酶的活性
C．据实验推测服用茶花粉和芦笋丁可能具有一定的辅助降低血糖的作用
D．芦笋丁和茶花粉对人的胰淀粉酶活性的影响，与激素间相抗衡效果类似
2．如图曲线乙表示在最适温度、最适pH 条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图
分析正确的是（ ）
A．增大pH 后重复该实验，A、B 点位置均会上升
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B．酶浓度降低后，图示反应速率可用曲线甲表示
C．酶浓度是限制曲线AB 段反应速率的主要因素
D．若B 点后升高温度，将呈现曲线丙所示变化
3．某生物兴趣小组进行了探究温度和pH 对唾液淀粉酶活性的影响实验，实验步骤和实验现
象如下表所示。下列有关分析正确的是（ ）
试管编号
①
②
③
④
⑤
实验步骤和实验现
象
2%的淀粉酶溶液(mL)
2
2
2
2
2
相应的水浴温度(℃)
0
36
60
36
36
滴加缓冲液调节 pH
6.8
6.
8
6.8
5.8
7.8
滴加稀释的唾液(滴)
5
5
5
5
5
相应温度下反应时间(min)
15
15
15
15
15
滴加碘液后蓝色深度
+++
+
++
++
++
A．唾液淀粉酶的最适温度和最适 pH 分别是36℃和6．8
B．第①组的反应速度比第③组的慢，说明0℃可以使酶失活
C．若将反应时间延长20 min，则各组的实验现象会发生改变
D．使用斐林试剂代替碘液也能对该实验结果进行检测
4．茶叶采摘一段时间后切面会变褐色，主要原因是植物细胞受损后会释放出多酚氧化酶
(PPO），使无色的酚类物质氧化生成褐色的物质。为探究温度对PPO 活性的影响，实验小组
设计实验如表所示。
试管编
号
实验步
骤
1
2
3
4
5
6
7
8
PPO
2m
l
2ml
2ml
2m
l
加试剂
酚类底物
2ml
2m
l
2ml
2ml
②混合振荡
混合
混合
混合
混合
③保温处理(5min)
0°℃
20°℃
40°℃
60°℃
8
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实验结果
+
＋＋＋＋
+＋＋＋＋
十＋
注：实验结果中“+”越多表示褐色越深。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．本实验设计0℃为空白对照组，其余为实验组
B．本实验的步骤合理，通过实验能得到预期结果
C．根据实验结果分析，PPO 的酶促反应最适温度为40℃
D．制作绿茶时，先高温炒制茶叶可以有效防止茶叶变色
5．在利用植物性原料制作畜禽饲料时，常添加一些酶制剂来提高饲料的营养价值，为提高饲
料保存过程中酶制剂的稳定性，做了相关实验，结果如下。下列叙述不正确的是（
）
MgSO4对储存过程中酶活性的影响
每克酶蛋白加入MgSO4（g）
0
0.31
0.61
1.19
保存8 周后酶活性损失（％）
52
37
26
15
A．实验开始前，应先测定酶的初始活性
B．保存温度、保存时间属于该实验的无关变量
C．由该实验可知，添加的MgSO4越多，越有利于酶活性的保持
D．根据酶的作用原理推断，在饲料中加入纤维素酶，可使饲料中的能量更多地流向畜禽
6．“诱导契合”学说认为，在与底物结合之前，酶的空间结构不完全与底物互补，在底物的
作用下，可诱导酶出现与底物相结合的互补结构，继而完成酶促反应，而“锁钥”学说认为，
酶具有与底物相结合的互补结构。为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶（S
酶，该酶可催化两种结构不同的底物CTH 和CU，且与两者结合的催化中心位置相同）进行研
究，得到的四组实验结果如下图所示，其中SCTH、SCU分别表示催化CTH、CU 反应后的S 酶。下
列叙述错误的是（ ）
A．以上实验结果支持“锁钥”学说
B．S 酶与底物结合后，降低了底物转化为产物所需的活化能
C．若增加SCU+CU 组，结果曲线应在②上方，并且平衡点不变
D．该实验的自变量是反应时间、S 酶的种类和反应物种类
9
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7．关于酶及其特性的实验设计，下列叙述正确的是（ ）
A．验证酶的专—性，可利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液等设计对照实验进行验证
B．验证酶的高效性，可通过设置自身对照，比较盛有
的试管中加入
酶前后，
分解速率的变化来进行验证
C．探究
对酶活性影响的实验中，简要流程可以是：调节各试管的
并保温→将酶加入
各组试管→向各试管加入底物并混匀→观察结果
D．探究温度对酶活性的影响，可利用淀粉酶、淀粉和斐林试剂等设计实验进行探究
8．某兴趣小组用肝脏研磨液浸泡相同大小的滤纸小圆片相同时间后，进行了如下实验：
实验步骤
试管1
试管2
试管
①向试管加入滤纸小圆片
3 片
3 片
3 片
②调节各试管pH
蒸馏水4 滴
5%盐酸溶液4 滴
5%NaOH 溶液4 滴
③向试管加入0.5%H2O2溶
液
3mL
3mL
3mL
实验结果
小圆片上浮
小圆片沉底
小圆片沉底
据表分析，下列叙述错误的是（ ）
A．本实验的目的是探究pH 对酶活性的影响
B．第二步和第三步的顺序替换不会对实验结果产生影响
C．小圆片上浮是因为研磨液中的过氧化氢酶催化H2O2分解产生了O2
D．由实验结果可知，试管2 和试管3 中的酶可能已失活
9．同一种类的碱蓬在远离海边的地区生长呈绿色，在海滨盐碱地生长时呈紫红色，其紫红色
与细胞中含有的水溶性甜菜素有关。酪氨酸酶是甜菜素合成的关键酶，下图表示有关酪氨酸
酶活性的实验研究结果，相关分析正确的是（ ）
A．甜菜素积累在细胞液中，可提高其吸水能力
B．应在pH 为5 的条件下进行乙、丙两组实验
C．把碱蓬移到远离海边的地区时，其体内的酪氨酸酶含量将增加
D．由实验数据可知Na2S2O3和Cu2+分别是酶的抑制剂和激活剂
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10．1982 年，美国科学家T。Cech 和他的同事在对四膜虫编码rRNA 前体的DNA 序列含有间隔
内含子序列的研究中发现，自身剪接内含子的RNA 具有催化功能，这种RNA 被称为核酶，并
因此获得了1989 年诺贝尔化学奖。某核酶是具有催化功能的单链RNA 分子，可降解特异的
mRNA 序列。下列关于核酶的叙述正确的是（ ）
A．磷脂分子和核酶的元素组成相同，ATP 中的A 能作为核酶的基本组成单位
B．与无机催化剂不同的是核酶降低所催化反应的活化能更显著
C．核酶降解特异的mRNA 序列时，破坏的是相邻碱基之间的氢键
D．验证核酶的专一性时，可以用能够鉴定RNA 的试剂来检测实验结果
11．请回答下列与酶实验相关的问题：
实验原理：淀粉和蔗糖均不具有还原性。在α－淀粉酶的作用下，淀粉水解成为麦芽糖和葡
萄糖；同样的条件下，α－淀粉酶不能催化蔗糖的水解。蔗糖酶能催化蔗糖水解生成
__①__，蔗糖及其水解产物中，__②__具有还原性，但蔗糖酶不能催化淀粉水解。某同学根
据上述原理进行了如下实验：
取2 支试管，分别加入质量分数为1%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的蔗糖溶液各2 mL，
再各加入α－淀粉酶稀释液1 mL，混合均匀后放入37 ℃恒温水浴锅中保温，15 min 后取出，
向2 支试管中各加入斐林试剂2 mL，摇匀后，__③__，观察__④__。
(1)该实验的目的是 。
(2)填写①②③④所代表的内容，将该实验补充完整：① ，② ，③
，④ 。
(3)某同学想验证温度对酶活性的影响，于是设计了如下实验步骤：
取3 支试管并编号，各加入质量分数为2%的淀粉溶液3 mL，分别进行冰水浴、37 ℃水浴及
沸水浴处理5～10 min，再分别加入1 mL。用上述方式处理的淀粉酶溶液，保温10 min，然
后取出，向3 支试管中各加入斐林试剂2 mL 并摇匀，50～65 ℃水浴加热2～3 min，最后比
较各试管颜色，并解释相关现象。
请指出上述实验步骤中的错误之处： 。
(4)某同学想探究pH 对酶活性的影响，能否利用淀粉作为底物？若不能请分析原因。
。
(5)设计实验探究过氧化氢酶的最适pH，请简述实验步骤。 。
12．图甲表示淀粉酶的活性与温度之间的关系（底物充足），图乙表示在图甲中 A 点对应温
度时淀粉酶催化的反应速率与淀粉溶液浓度之间的关系。回答下列问题：
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(1)进行图甲所示实验时，可用 （填“斐林试剂”、“碘液”或“斐林试剂或碘液”）
来检测实验结果。
(2)图乙中 C 点处限制反应速率的主要因素是 ；将图乙实验的温度升高至某一温度后，
重做实验，所得实验结果 （填“有”或“没有”）可能与原曲线重合，理由是 。
(3)如果图甲和图乙相关实验中的酶量等其他条件一致，那么A、B、C、D 四点的反应速率大
小关系为 （选用“>”、“<”、“=”等符号和相应字母表示）。
1．多酶片常用于治疗消化不良。多酶片为双层结构，外层为糖衣，内层为肠溶衣。糖衣包裹
的是胃蛋白酶，肠溶衣包裹胰蛋白酶、胰淀粉酶等胰酶，如图所示。药物先进入胃，再进入
肠，定点崩解发挥疗效。下列相关分析错误的是（ ）
A．患者服用多酶片时应整片吞服，不宜捣碎或嚼碎服用
B．食物中的蛋白质均在胃中被消化，淀粉均在小肠中被消化
C．肠溶衣中的化学成分在酸性环境中不易被分解
D．胃蛋白酶和胰酶的最适pH 差异较大，但两者的最适温度相似
2．小苏打牙膏含有碳酸氢钠呈碱性，具有抗菌和美白牙齿的作用；加酶牙膏含有多种酶，可
以分解食物残渣和细菌，使我们的牙齿亮洁、口气清新。下列说法错误的是（ ）
A．牙膏中的溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，达到分解细菌的目的
B．适当延长刷牙时间有利于酶发挥作用，说明酶不具有高效性
C．加酶牙膏中多种酶催化同一反应，不能说明酶不具专一性
D．同时使用小苏打牙膏和加酶牙膏，可能使酶的分解能力下降
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3．猕猴桃营养价值高，但却极易腐烂。为探究猕猴桃腐烂的内在原因，研究人员选取了猕猴
桃果实内的三大抗逆性酶：过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶
（POD），在保鲜条件下进行了相关实验，结果如下表。下列有关叙述正确的是（ ）
天数/d
1
2
3
4
5
6
15
CAT 酶活性（mgH2O2/
gFW·min）
0.066
0.06
3
0.047
0.037
0.020
0.01
7
0.003
SOD 酶活性（活力单位/g）
48.46
30.1
0
28.07
22.27
10.38
6.24
0.40
POD 酶活性（g-1·min-1）
0.066
0.12
8
0.180
0.196
0.112
0.04
5
0.002
果实状态
成熟果
实
开始腐
烂
完全腐烂
A．在测定CAT 酶活性时，可用单位时间内H2O2的减少量表示
B．三种酶均能降低相关化学反应所需活化能，说明酶具有高效性
C．猕猴桃从成熟到腐烂的过程中，三种抗逆性酶的活性均在下降
D．若某种调节剂能使POD 酶的活性处于较高状态，则有利于保鲜
4．某同学将不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁，观察混合物15 min，看其是否会凝
固，结果如表：
温
度。C
20
40
60
80
100
结果
15 min 后仍未有
凝固迹象
14 min 内完
全凝固
1 min 内完
全凝固
1 min 内完
全凝固
15 min 后仍未有
凝固迹象
注：用煮沸后冷却的姜汁重复这项实验，牛奶在任何温度下均不能凝固。
根据以上姜汁使牛奶凝固的结果，下列表述不正确的是（ ）
A．新鲜姜汁中有促进牛奶凝固的酶，煮沸后的姜汁中该酶分子中的肽键没有被破坏
B．20℃和100℃时15min 后仍未有凝固迹象的原因相同
C．将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合，能够提高实验的准确度
D．60℃和80℃不一定是酶的最适温度，缩小温度范围，增加温度梯度才可确定最适温度
5．泥鳅肉质细嫩，肉味鲜美，素有“水中人参”之称。某实验小组探究了温度对泥鳅肠道内
各种消化酶的活力（酶催化化学反应的效率）的影响，以指导泥鳅的培养温度和投放的饲料
类型，实验结果如图所示。请回答下列问题：
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(1)上述实验的自变量是 。
(2)饲养泥鳅时提高其产量，可以多投放 类饲料，若要进一步探究分解该种饲
料的酶的最适温度，需要在 （填温度）范围内进一步缩小温度梯度。
(3)泥鳅生活的环境经常遭受重金属镉（Cd）的污染，重金属镉会降低泥鳅体内各种消化酶的
活性，从而影响泥鳅的生长繁殖。请你以淀粉酶为例，设计实验来验证Cd2+会使淀粉酶的活
性降低。实验材料；淀粉、泥鳅体内提取的淀粉酶溶液、含Cd2+的溶液、碘液、清水。
实验步骤：
①取A、B 两支试管分别加入等量的从泥鳅体内提取的淀粉酶溶液，然后 。
② ，一段时间后向两支试管中滴加等量的碘液。
实验结果： 。
14
