高中生物ATP在能量代谢中的作用的综合综合题

两位同学围绕酶的特性进行了如下探究实验，请你运用所学知识，指出两位同学实验中存在的问题，并提出修正方案。
（1）同学甲验证酶具有高效性：取2 支试管，均加入2 mL H2O2 溶液，再分别加2 滴蒸馏水和2 滴新鲜土豆研磨液，观察到加新鲜土豆研磨液的试管有大量气泡产生，用带火星的卫生香检测，卫生香猛烈燃烧，证明酶具有高效性。
存在问题：____________________________________。
修正方案：____________________________________。
（2）同学乙探究温度对酶活性的影响：①取6 支试管并编号为A、A1、B、B1、C、C1。在试管A、B、C 中都加入等量的淀粉溶液，在试管A1、B1、C1 中都加入等量淀粉酶溶液。
②将试管A、A1 放入60 ℃水中，将试管B、B1 放入100 ℃水中，将试管C、C1 放入冰水中，维持5 min。③分别将等量的淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，在相应温度下维持5 min。④取出试管，用斐林试剂检测实验结果。
存在问题：____________________________________。
修正方案：____________________________________。

某种昆虫的长翅对残翅为显性，该相对性状由常染色体上的两对等位基因（A、a和B、b）控制，现有两组纯合亲本进行杂交，实验结果如表。如图表示昆虫体内某个DNA片段自我复制及控制多肽合成的过程。请回答问题：

⑴图中①过程主要发生在________，生物学上经常使用³H—FdR（³H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）研究①过程中相关物质的合成，原因是______________。
⑵图中催化②过程的酶是_______。与③相比，②中特有的碱基配对方式是____________。
⑶若要改造此多肽分子，将图中丙氨酸变成脯氨酸（密码子为CCA、CCG、CCU、CCC），可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由____________。
⑷根据表中数据可以判断，控制这对相对性状的两对等位基因的遗传遵循________定律。
⑸理论上组合①的F₂长翅个体中，纯合子所占比例为_____，组合②的亲本中，长翅个体的基因型_________。

研究发现，植物的Rubisco酶具有“两面性”。当CO₂浓度较高时，该酶催化C₅与CO₂反应，完成光合作用；当O₂浓度较高时，该酶却催化C₅与O₂反应，产物经一系列变化后到线粒体中会生成CO₂，这种植物在光下吸收O₂产生CO₂的现象称为光呼吸。请分析回答下列问题：
（1）Rubisco酶的存在场所为            ，其“两面性”与酶的               (特性)相矛盾。
（2）在较高CO₂浓度环境中，Rubisco酶所催化反应的产物是                。
（3）夏季中午，水稻会出现“光合午休”，此时光合作用速率明显减弱，而CO₂产生速率明显增强，其原因是             。
（4）与光呼吸相区别，研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”。从反应条件上看，光呼吸需要光，暗呼吸       ；从反应场所上看，光呼吸发生在叶绿体和线粒体中，暗呼吸发生在        中。
（5）下图表示测定某植物每1cm²叶片的重量（mg）变化情况（均考虑为有机物的重量变化）的操作流程及结果。该植物的呼吸速率可表示为              （mg／cm²·h），净光合速率可表示为               （mg／cm²·h）。（用图中字母表示）

动物肝脏中含有H₂O₂酶，可以催化H₂O₂的分解。下图一、二是某研究小组围绕探究H₂O₂分解条件而获得的实验结果。试回答下列问题：

（1）鉴定H₂O₂酶是否是蛋白质，可用__________试剂。细胞内的酶等蛋白质要不断更新，其降解过程发生在        （细胞器）中。
（2）合成H₂O₂酶的直接能源物质是________，该物质可在动物细胞的_______（结构）中合成。
（3）图一、二所代表的实验中，实验自变量依次为__________、___________。
（4）根据图一可以得出的实验结论是_________________________。
（5）图二曲线BC段的限制因素最可能是______________________。

（7分，每空1分）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：

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	C
②	加缓冲液（mL）	1	1	1
③	加淀粉溶液（mL）	1	1	1
④	37℃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	+++	+	+++++

注：“+”数目越多表示蓝色越深
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处小麦穗发芽率差异的主要原因。

(6分)新收获的稻米煮的饭香气诱人，但是不法商贩将陈稻米抛光增白、上油后以假乱真，欺骗消费者。新稻米过氧化氢酶活性明显高于陈稻米。植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢(H₂O₂)存在时能把某些酚类化合物如愈创木酚氧化成红褐色物质，简单表示为：
愈创木酚H2O2过氧化氢酶红褐色物质
其颜色的深浅与酶活性呈正相关。请你帮助食品卫生质量检验人员设计完成一个检测稻米是否是新稻米的简易实验。
(1)实验目的：___________________________________________________________。
(2)实验原理：新稻米的过氧化氢酶活性明显高于陈稻米，)稻米内过氧化氢酶在有H₂O₂存在时可将愈创木酚氧化为红褐色物质，颜色的深浅与酶活性呈正相关。
(3)实验材料、试剂和用具：新稻米、待测稻米(数量足够)。1%愈创木酚，1%过氧化氢(H₂O₂)，具塞试管，培养皿，移液管，观察颜色的放大镜等。
(4)实验步骤：
①让稻米事先浸在1%愈创木酚溶液中。具体做法是：取两支试管，编号A、B；在A中放入5 g新稻米，在B中放入_______________________。再用移液管向两试管内加入____________________，浸没大米，振荡并静置一段时间后，弃掉多余液体。
②将浸过1%的愈创木酚的稻米分别倒入两个与试管有相同编号的培养皿中，摊开，再分别加入等量的____________________。
③________________________________________________________________________。
(5)预期实验结果及结论：
①若B培养皿中的稻米(待测稻米)与A相同呈红褐色，则说明待测稻米是新稻米；
②________________________________________________________________________。

I．某小组在探究“影响酶活性的条件”的实验时，提出“过氧化氢酶的活性是否受pH影响”的问题，并设计实验操作步骤如下：
①向甲、乙两试管内各加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液。
②向甲试管内加入l mL质量分数为5%的盐酸，向乙试管内加入1 mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液。
③向甲、乙两试管内各加入2滴新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液。
④观察试管中发生的变化。请依据该小组设计的实验操作步骤，回答下列问题：
（1）该实验的变量中，过氧化氢分解速率是        ，可观测的指标是         。
（2）上述操作步骤中存在明显的缺陷，清指出：                      。
（3）将制备好的猪肝研磨液分别进行高温和冷藏处理，经高温处理后，实验效果不明显，冷藏处理不影响实验效果，原因是                    。
Ⅱ．胰腺外分泌部能分泌消化酶（如胰蛋白酶等）；内分泌部能分泌与血糖调节有关的激素。如胰岛素可以溶解于酒精，在一定的酸性液体环境里仍具有生物活性。科技小组甲为提取胰岛素，在室温下，把正常牛的胰腺粉碎，加酒精充分混合后过滤，经检测没有提取出有生物活性的胰岛素；他们又对提取的过程进行改进：手术结扎胰管让外分泌部萎缩死亡，再取该胰腺粉碎，加酒精充分混合后过滤，提取出有生物活性的胰岛素。
（1）改进实验前未能提取到有生物活性胰岛素的原因是       ；改进后能提取到有生物活性胰岛素的原因是           。
（2）科技小组乙在研究甲小组的方案后，发现了在酸性环境下把胰腺粉碎，用酒精也能提取出有生物活性的胰岛素，原因是         。请你结合所学的知识，再提出一个能提取出具有生物活性胰岛素的新的实验思路（简要回答）                。

研究人员发现茉莉酸甲酯（MeJA）对植物的多项生命活动存在调节作用，某研究小组对其与水稻种子萌发率和水稻种子中α淀粉酶活性的关系进行探究，结果如下图，请分析回答

（1）水稻种子萌发时，其细胞呼吸的强度会_________（上升/下降/不变），为避免储存的水稻种子萌发，除控制储存温度外还需要_______________________________________。
（2）水稻种子中储存的淀粉的来源是___________________________，水稻种子萌发时α淀粉酶能降解淀粉最终得到葡萄糖，得到的葡萄糖可用于水稻的____________________________________。
（3）从图中可知，MeJA对水稻种子萌发和α淀粉酶活性的影响具有___________________，如果要证明MeJA是一种植物激素，需要提供哪方面的实验证据？__________________________。
（4）如遇上特殊天气，水稻种子有可能出现在穗上萌发的现象，给农业生产造成巨大损失，结合实验数据请提出对此合理的控制措施____________________________，若在农业生产中要推广此种措施，则还需要注意哪些因素？_________________________________________。

DonalParsons和他的同事最先建立了分离线粒体内膜、外膜及其他组分的方法，如图所示。请分析实验，回答下列问题：

（1）线粒体内膜上的Fo-F₁颗粒物是ATP合成酶，其结构由突出于膜外的亲水头部和嵌入膜内的         尾部组成，其功能是在跨膜H⁺浓度梯度推动下合成ATP。
（2）为了研究ATP合成酶的各部分结构与合成ATP的关系，请在图示实验基础上和含有ADP、Pi等适宜条件下，完善下列实验设计方案：

下请回答下列有关高中生物实验的问题。
（1）如果用        法对小球藻的色素进行分离，其利用的原理是色素在层析液中的        不同。为使研磨充分，应加入           。
（2）观察植物细胞的质壁分离与复原现象：为便于观察，选用紫色洋葱的鳞片叶外表皮最佳，原因是         。
（3）观察植物细胞的有丝分裂实验：观察部位的细胞具有               的特点，重点观察处于          期的细胞。实验时制作装片的流程为           。
（4）“探究温度对酶活性的影响”实验中，使用过氧化氢酶往往不能达到预期实验结果，其原因是      。

分析ATP与ADP相互转化的示意图，回答下列问题：

（1）图中Pi代表磷酸，则B为____________，C为____________。
（2）E是能量，在人和动物体内E₁来自________，绿色植物体内则来自________和________。
（3）在生物体的生命活动中，E₂主要用于__________________________等生命活动。
（4）A₁和 A₂相同吗？       。

科学家研究镉、铜对河蚬过氧化氢酶活性的影响，用一定浓度的镉、铜处理河蚬一段时间后，测得河蚬过氧化氢酶活性如下表所示。

请回答下列问题：
（1）本实验的实验目的是                   。
（2）表中a是_______________，b为_______________。
（3）列举本实验需要控制的两个无关变量：_______________。
（4）过氧化氢酶活性测定可用过氧化氢作为底物，用一定条件下单位时间内的____________来表示。
（5）某学校兴趣小组的同学利用河蚬的新鲜的软体组织制成研磨液，比较过氧化氢酶和Fe³⁺的催化效率。研磨河蚬软体组织的目的是_______________。能否用河蚬过氧化氢酶作为实验材料来探究温度对酶活性的影响？为什么？_______________。
（6）在下面的坐标中画出酶活性与温度的关系曲线（画出大致趋势即可）。

大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性进行研究。

（1）查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是______      ____。
（2）资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15﹣18℃之间，学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15﹣18℃间。他们设置15（℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。
①该实验的自变量为_________________，因变量是__________，无关变量与___________无关，对实验结果_______（有/无）影响？
②探究试验中以干酪素为底物，干酪素的化学本质是__________，可用__________试剂鉴定。
③胃蛋白酶实验组pH应控制在__________。
④酶的催化化学反应进行的机制是________________。
⑤实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？_________。
理由是：________________。

在有氧气和ATP的条件下，荧光素酶能催化荧光素的氧化而发出荧光。请根据以下提供的实验材料，完善实验思路，并回答有关问题。
实验材料：荧光素甲溶液，荧光素乙溶液，荧光素酶A溶液，荧光素酶B溶液，ATP溶液
（1）现欲探究“不同的荧光素酶是否都能催化不同的荧光素氧化”。请完善实验思路。
实验步骤：①取4支试管，编号1、2、3、4；
②1、2号试管加入适量荧光素甲溶液，3、4号试管加入等量荧光素乙溶液
③       号试管加入适量荧光素酶A溶液，        号试管加入等量荧光素酶B溶液；
④            。
⑤在暗处观察各试管是否发出荧光。
实验结果预测及结论：若实验结果为        ，则支持“不同的荧光素酶都能催化不同的荧光素氧化”。否则不支持“不同的荧光素酶都能催化不同的荧光素氧化”。该实验思路也可用于探究酶的       特性。
（2）神经细胞中的ATP合成的能量主要来自________（生理过程），该过程的场所是__     __。研究发现正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10 mmol/L。为满足能量需要，解决这一矛盾的合理途径是_____________。
（3）ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是_______
（4）用○□三种符号分别表示磷酸、核糖与腺嘌呤，试写出这三种分子在ATP中的连接方式

某同学对有关实验做了如下归纳：

实验	观察对象或实验目的	处理试剂或过程	实验结果
①	花生子叶切片中的脂肪颗粒	苏丹III	脂肪颗粒被染成橘黄色
②	人口腔上皮细胞中的DNA和RNA分布	吡罗红 甲基绿	细胞内染成绿色的面积显著大于染成红色的面积
③	人口腔上皮细胞中的线粒体	健那绿	线粒体呈现蓝绿色
④	验证酶的催化作用具有专一性	实验组：2mL3%的淀粉溶液+1mL新鲜唾液，37℃保温5min碘液检验 对照组：2mL3%的蔗糖溶液+1mL新鲜唾液，37℃保温5min碘液检验	实验组淀粉变蓝 对照组不变色

（1）上述实验结果的归纳，正确的有____________（填实验序号）
（2）实验②在染色之前，使用了一定浓度的盐酸处理。盐酸改变_______的通透性，从而加速染色剂进入细胞。在实验①操作中，_________（需要/不需要）酒精洗去浮色。
（3）实验④中无关变量有_______和_______等。