(9分)
下表是某小组探究“过氧化氢酶的活性是否受pH影响"的实验,请依据设计的实验操作步骤,回答下列问题:
(1 )本实验的因变量是________,可观测的指标是________。
(2)上述操作步骤中存在明显的缺陷,请写出改进方案:
①________,②________o在完成改进方案后预期的实验结果及结论是:①________,②________。
(3 )为了将此次多余的猪肝研磨液保留到下次使用,应对它进行—(高温/冷藏)处理,原因是________________________________________o
(4)如果用出现同一结果所需要的时间来表示酶的活性,那么所需的时间越长,酶的活性越________________________________。
为探究高温对酶活性的影响,某同学设计了如下实验:
(1)实验过程与结果:
①取两个洁净试管编号1和2;
②在1号管中加入2 mL 3%新鲜过氧化氢溶液,2号管中加入1 mL 20%新鲜肝脏研磨液。分别置于100℃恒温水浴5 min;
③将2号试管中的肝脏研磨液加入1号试管,振荡摇匀,再置于100℃恒温水浴5 min,结果未观察到气泡产生。
(2)结果分析:推断观察不到气泡产生的可能原因。
。
(3)有人在原实验的基础上设计了以下实验验证上边的推断:
①:将试管温度慢慢降至37℃,无气泡产生。继续向试管中加入2 mL 3%新鲜过氧化氢溶液,观察,若无气泡产生说明 。
②:将试管温度慢慢降至37℃,无气泡产生。继续向试管中加入1 mL新鲜的20%新鲜肝脏研磨液,观察,若无气泡产生说明 。
③:如果① 和② 同时成立,则证明原因是 。
(14分,每空1分)下图是细胞的亚显微结构模式图,请据图回答:
(1)上图属于真核细胞的_ _,属原核细胞的是_____ _,该判断的主要依据是_________ ______ ___
(2)将上图三种细胞分别置于清水中,三种细胞的形态变化最大的是_________,主要原因是__________________ ____若将甲细胞置于高浓度的蔗糖溶液中,则甲细胞中会发生[ ] ____________与[ ]___________分离的现象。
(3)若丙图中①表示某种细胞器,则乙图中是指[ ]____________。乙图细胞内膜面积最大的细胞器是[ ]____________。
(4)若用健那绿作为染色剂,可以对甲、乙细胞中的_____________进行染色,使之呈现_________色,此实验对材料的要求是:甲、乙细胞必须是__________。
(5)制作红茶的关键过程是“将细胞揉破”,这一过程的目的是破坏生物膜系统使酚氧化酶与酚类接触,底物被氧化成棕褐色的物质,从而使茶叶变褐色,甲图中参与组成生物膜系统的结构有(填序号)________ ____。制作绿茶(茶叶为绿色)过程中有热锅炒的关键步骤,这一步骤的目的是_ 。
桃果实成熟后,如果软化快,耐贮运性就会差。下图表示常温下A、B两个品种桃果实成熟后硬度等变化的实验结果。据图回答:
(1)据图分析,该实验结果显示桃果实成熟后硬度降低。其硬度降低与 (填物质名称)的降解有关,该物质的降解与 的活性变化有关。
(2)A、B品种中耐贮运的品种是 。
(3)依据该实验结果推测,桃果实采摘后减缓变软的保存办法应该是 ,因为 。
(4)采摘后若要促使果实提前成熟,可选用的方法有 或 。
(5)一般来说,果实成熟过程中还伴随着绿色变浅,其原因是 。
(11分,除特殊标识外,每空2分)利用纤维素解决能源问题的关键,是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案,并回答相关问题。
【实验目的】比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。
【实验原理】纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖,用葡萄糖的
生速率表示酶活性大小;用呈色反应表示葡萄糖的生成量。
【实验材料】三种微生物(A~C)培养物的纤维素酶提取液,提
取液中酶蛋白浓度相同。
【实验步骤】:
(1)取四支试管,分别编号1-4。
(2)在下表各列的一个适当位置,填写相应试剂的体积量,并按表内要求完成相关操作。(4分,每1格1分)
管号 试剂(ML) |
1 |
2 |
3 |
4 |
蒸馏水 |
1.4 |
1.4 |
1.4 |
|
PH7.5的缓冲液 |
|
0.2 |
0.2 |
0.2 |
纤维素悬浮液 |
0.3 |
0.3 |
|
0.3 |
微生物A提取液 |
0.1 |
|
|
|
微生物B提取液 |
|
|
|
|
微生物C提取液 |
|
|
0.1 |
|
总体积 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
(3)将上述四支试管放入37℃的水浴,保温1小时。
(4)在上述四支试管中分别加入 试剂,摇匀后,进行
处理。
(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。
【实验结果】:
|
微生物A提取物 |
微生物B提取物 |
微生物C提取物 |
颜色深浅程度 |
+ |
+++ |
++ |
【分析讨论】:(1)该实验中的对照组是 号试管。
(2)实验组试管均呈现的颜色是 ,但深浅不同。
(3)上述结果表明:不同来源的纤维素酶,虽然酶蛋白浓度相同,
但活性不同。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异,其可能原因
是
。
(4)从解决能源问题的角度,开发有应用开发价值的纤维素酶的意义在于
人体内胆固醇含量的相对稳定对健康有重要意义。胆固醇是血浆中脂蛋白复合体的成分,一种胆固醇含量为45%的脂蛋白(LDL)直接影响血浆中胆固醇的含量。LDL可以与细胞膜上的LDL受体结合,通过胞吞作用进入细胞,之后LDL在溶酶体的作用下释放出胆固醇。当细胞中胆固醇含量较高时,它可以抑制酶的合成和活性,也可以抑制LDL受体的合成。请结合下图细胞中胆固醇来源的相关过程回答:
(1)①过程为 ,催化该过程的酶主要包括 。
(2)完成②过程需要的条件有 (至少3个)。已知mRNA1片段中有30个碱基,其中A和C共有12个,则转录mRNA1的DNA片段中G和T的数目之和为 。
(3)脂蛋白是蛋白质和脂质的复合体,细胞中既是蛋白质加工又是脂质合成“车间”的是
(细胞器),分析可知,细胞对胆固醇的合成过程存在 调节机制。
(4)当LDL受体出现遗传性缺陷时,会导致 _。
动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶,能催化1 mol谷氨酸分解为1 mol r一氨基丁酸和1 molC02。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后,在最适条件下,对该酶的催化反应过程进行研究,结果见图A和图B。根据以上实验结果,回答下列问题:
(1)A图中曲线表示产物CO2浓度随时间变化的曲线,则该因变量为 。
(2)针对图B的结果,你认为该实验最初探究的问题可能是 。
(3)若将反应中谷氨酸脱羧酶含量增加一倍,请在图A中画出CO2浓度随时间变化的曲线(用“1”标注)。
(4)重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合,不可解离,可迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下,向反应混合物中加人一定量的重金属离子后,请在图B中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线(用“2”标注)。
(5)若将反应条件中的温度升高10℃(酶的结构没有受到破坏),请在图A中画出CO2浓度随时间变化的曲线(用“3”标注)。
红薯和土豆都富含淀粉,但红薯吃起来比土豆甜。为探究其原因,某兴趣小组在温度不同、其他条件相同的情况下,对处于休眠期的红薯块根与土豆块茎处理30分钟后,测定还原糖的含量。结果如图:
(1)由图中曲线可知,60℃时红薯还原糖含量最高,原因是 。
(2)土豆不含还原糖的原因是 。
(3)为了确定土豆不含淀粉酶的原因,请完成以下实验
实验原理:
①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;
② 。
备选材料与用具:去掉淀粉与还原糖的红薯提取液,去掉淀粉的土豆提取液,双缩脲试剂A液,双缩脲试剂B液,斐林试剂A液,斐林试剂B液,苏丹红染液,3%淀粉溶液,3%蔗糖溶液等。
实验步骤:
第一步:取A、B两支试管,在A试管中加入去掉淀粉的土豆提取液2mL,在B试管中加入去掉淀粉与还原糖的红薯提取液2mL, 水浴保温5分钟。
第二步:向A、B两试管中加入等量的水浴加温至60℃的 溶液。水浴保温5分钟。
第三步:将 注入C试管摇匀后,向A、B试管内各加入2mL,然后 。最可能的实验结果: 。
(4)食用土豆时,消化分解成的葡萄糖,几乎被小肠上皮细胞全部吸收,该吸收过程需要 。糖尿病人食用较多土豆,吸收的葡萄糖不同于常人的代谢出路是 。
为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响,某同学进行了实验,实验步骤和结果见表。请回答:
试管编号 实验步骤 |
1 |
2 |
3 |
4 |
1%NaCl溶液(mL) |
1 |
|
|
|
1% CuSO4溶液(mL) |
|
1 |
|
|
1% Na2SO4溶液(mL) |
|
|
1 |
|
蒸馏水(mL) |
|
|
|
1 |
pH6.8缓冲液(mL) |
1 |
1 |
1 |
1 |
1%淀粉溶液(mL) |
1 |
1 |
1 |
1 |
唾液淀粉酶溶液(mL) |
1 |
1 |
1 |
1 |
各试管放入37℃恒温水浴保温适宜时间 |
||||
取出试管,加入1%碘溶液0.1mL |
||||
观察结果 |
无色 |
深蓝色 |
浅蓝色 |
(1)实验中加入缓冲液的作用是 。
(2)分析实验结果可知:对酶活性有影响的离子是 ,其中对酶活性有抑制作用的离子是 ,对酶活性有促进作用的离子是 。
(3)该实验中设置4号试管的目的是 ;设置3号试管的目的是 。
(4)上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测,1~4号试管中的颜色依次是 、 、
、 。根据上述实验结果,在操作过程中,保温之前不能加入斐林试剂,其原因是
。
东海原甲藻(简称甲藻)是我国东海引发赤潮的藻种之一,研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理提供重要信息。
(一)某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响,设计了以下实验:
将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养,各组藻液pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.0、10.0,在黑暗中放置12h,然后在适宜光照等相同条件下培养,随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成上图。
(1)本实验除了通过测定氧气释放量,还可以通过测定 吸收量来计算净光合速率。
(2)黑暗放置过程中,藻液pH会有所变化,因此在测定氧气释放量前,需多次将各组pH分别调到 ,这是控制实验的 变量。
(3)若甲藻长时间处于pH10.0条件下,甲藻 (能、不能)正常生长繁殖,请据图分析并说明原因: 。
(二)研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出:甲藻生长繁殖的适宜温度为15℃~30℃。最适温度为25℃左右,当温度为9℃和33℃时,甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在右图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。
研究证实ATP既是“能量通货”,也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子,其作为信号分子的作用机理右图所示。请分析回答:
(1)神经细胞中的ATP主要来自 (生理过程),其结构简式是 。
(2)由图可知,细胞间隙中的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 。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质,还能释放ATP,两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析,科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是: ①科学家用化学物质阻断 后,发现靶细胞膜能接受到部分神经信号;
②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的 。
(4)为了研究X物质对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时。然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率,经过多次试验后;所得数据如下表所示:
①该实验的因变量是 。
②实验数据表明,该实验因变量之间的联系是 。
③若用混有浓度为2ngmL-1的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻碍消化酶的 ,影响消化;妨碍 ,影响营养物质的吸收。
(14分)红薯和土豆都富含淀粉,但红薯吃起来比土豆甜。为探究其原因,某兴趣小组在温度不同、其他条件相同的情况下,对处于休眠期的红薯块根与土豆块茎处理30分钟后,测定还原糖的含量。结果如图:
(1)由题图中曲线可知,60℃时红薯还原糖含量最高,原因是
_________________________________________________________________。
(2)土豆不含还原糖的原因是 _____________________________________________________________________。
(3)为了确定土豆不含淀粉酶的原因,请完成以下实验:
实验原理:
①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖。
②____________________________________________________________________。
备选材料与用具:去掉淀粉与还原糖的红薯提取液,去掉淀粉的土豆提取液,双缩脲试剂A液,
双缩脲试剂B液,斐林试剂甲液,斐林试剂乙液,苏丹Ⅲ染液,3%的淀粉溶液,3%的蔗糖溶液等。
实验步骤:
第一步:取A、B两支试管,在A试管中加入去掉淀粉的土豆提取液2 mL,在B试管中加入去掉淀粉与还原糖的红薯提取液2 mL,________水浴保温5分钟。
第二步:向A、B两试管中加入等量的水浴加温至60℃的________溶液。水浴保温5分钟。
第三步:将____________________注入C试管摇匀后,向A、B试管内各加入2 mL,然后_______________ 。
最可能的实验结果:A试管 , B试管
(4)食用土豆时,消化分解成的葡萄糖,几乎被小肠上皮细胞全部吸收,该吸收过程需要_________和_________。糖尿病病人食用较多土豆,吸收的葡萄糖不同于常人的代谢出路是 。
红薯和土豆都富含淀粉,但红薯吃起来比土豆甜。为探究其原因,某兴趣小组在温度不同、其他条件相同的情况下对处于休眠期的红薯块根与土豆块茎处理30 min后测定还原糖的含量。结果如图:
(1)由图中曲线可知, 时红薯还原糖含量最高。
(2)与红薯相比土豆不含还原糖的可能原因是 。
(3)为了确定土豆中不含还原糖的原因,请完成以下实验:
实验原理:
①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;
② 。
备选材料与用具:
去掉淀粉与还原糖的红薯提取液,去掉淀粉的土豆提取液,双缩脲试剂A液,双缩脲试剂B液,斐林试剂A液,斐林试剂B液,苏丹红染液,质量分数为3%的淀粉溶液,质量分数为3%的蔗糖溶液等。
实验步骤:
第一步:取A、B两支试管,在A试管中加入去掉淀粉的土豆提取液2 mL,B试管中加入去掉淀粉和还原糖的红薯提取液2 mL。60℃水浴保温5 min。
第二步:向A、B两支试管中各加入等量的水浴加温至60℃的
溶液。水浴保温5 min。
第三步:将 后,向A、B试管内各加入2 mL。然后, 。
实验结果:
最可能的实验结果是 。
研究证实ATP既是“能量通货”,也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子,其作为信号分子的作用机理下图所示。请分析回答:
(1)神经细胞中的ATP主要来自 (生理过程),其结构简式是 。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,人体解决这一矛盾的合理途径是 。
(2)由图可知,细胞间隙中的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 。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质,还能释放ATP,两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析,科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是:①科学家用化学物质阻断 后,发现靶细胞膜能接受到部分神经信号;②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的 。
(4)为了研究X物质对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时。然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率,经过多次试验后:所得数据如下表所示:
实验编号 |
X物质浓度(ng mL-1) |
细胞内ATP浓度(nmoL mL-1) |
细胞死亡百分率 |
A |
0 |
80 |
1 |
B |
2 |
70 |
3 |
C |
4 |
50 |
10 |
D |
8 |
20 |
25 |
E |
16 |
5 |
70 |
①该实验的因变量是 。
②实验数据表明,该实验因变量之间的联系是 。
③若用混有浓度为2ng mL-1的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻碍消化酶的 ,影响消化;妨碍 ,影响营养物质的吸收。
为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响,研究者设计并进行了相关实验,实验步骤及结果如下:
①鲈鱼的驯养:将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养14 d,用普通饲料投喂,备用。
②饲料的配制:在每千克普通饲料中添加200 mg植酸酶,配制成加酶饲料;并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒,烘干后储存。③鲈鱼的饲养:挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组,放养于规格相同的浮式海水网箱中,放养密度为60尾/箱。给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料,给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。
④称重并记录:投喂8周后,从每个网箱中随机取20尾鲈鱼称重。结果显示,对照组、实验组鱼体平均增重率分别为859.3% 、947. 2%。
⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品,并分别测定消化酶的活性,结果如下表。
|
蛋白酶活性( U/mg) |
脂肪酶活性( U/mg) |
淀粉酶活性( U/mg) |
对照组 |
1. 09 |
0. 08 |
0.12 |
实验组 |
1. 71 |
0. 10 |
0. 13 |
根据上述实验,回答下列问题:
(1)步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是 ;实验前的驯养是为了
。
(2)步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意 ,其原因是 。
(3)步骤③中还应控制好的无关变量主要有 。
(4)本实验得出的初步结论是 。
(5)推测鲈鱼的食性并说明理由: 。