肝细胞能将甲醛转化成甲酸而具有解除甲醛毒害的功能,研究人员为验证肝脏的这种解毒功能而进行了相关实验,实验分组设计如下(“﹡”表示还没完成的实验步骤)。
组别 |
培养环境 |
肝脏小块 (数目相同) |
A组 |
含1.0mmol/L甲醛的肝脏培养液 |
有 |
B组 |
含1.0mmol/L甲醛的肝脏培养液 |
﹡ |
C组 |
不含甲醛的肝脏培养液 |
﹡ |
(1)表中,除A组外,还需放置肝脏小块的是_________组。
(2)右图中曲线________是C组实验的结果,说明肝细胞在代谢过程中会_______________________。
(3)右图中曲线乙是______组实验的结果,这说明________________________________。
(4)研究发现一定浓度的甲醛会诱发淋巴细胞染色体断裂,为进一步验证肝脏的解毒功能,研究人员同时进行了如下实验。
方法步骤如下:
①新培养的具有分裂能力的正常淋巴细胞悬液3等份,备用。
②按上表的实验设计培养肝脏15分钟后,取三组装置中的肝脏培养液,分别加入备用的淋巴细胞悬液中继续培养一段时间。再分别取淋巴细胞染色、制片。然后在显微镜下寻找处于_______________(填细胞周期的某具体时期)的细胞,观察其细胞内____________________________________,进行对比分析。
③实验结果:添加了_______组中的肝脏培养液的淋巴细胞出现异常,而其他两组的淋巴细胞正常。
某研究性学习小组利用荧光素-荧光素酶生物发光法,测定人参愈伤组织中ATP的含量,以研究人参细胞能量代谢的特点。
实验原理:荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下,进行反应发出荧光;用分光光度计可测定发光强度;当荧光素和荧光素酶都足量时,在一定范围内,ATP的含量与发光强度成正比。
实验步骤:
一、ATP的提取:称取一定量的人参愈伤组织,研磨后沸水浴10min,冷却至室温,离心,取上清液。
二、ATP的测定:吸取一定量的上清液,放入分光光度计反应室内,并注入适量的所需物质,在有氧等适宜条件下进行反应,记录发光强度并计算ATP含量。
请回答:
(1)步骤一中的沸水浴处理,使酶的__________ 被破坏而失活。
(2)步骤二注入的物质中,属于反应物的是__________;分光光度计反应室内能量形式的转换是______________________。
(3)荧光素酶价格昂贵,为能准确测定出ATP的含量,又能节省酶的用量,学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”,实验结果如图。
①学习小组配制了1×10-8mol/L ATP标准液、70mg/L荧光素溶液(过量)和_____________溶液进行实验。
②结果表明:图中_______点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同,但发光强度相同,这是因为______________________。
为探究“影响酶活性的因素”,某同学设计了一个实验方案,见下表
试管 |
底物和试剂 |
实验条件 |
1 |
1 cm3瘦肉块+4 mL蒸馏水 |
37 ℃水浴;pH=1.5 |
2 |
1 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 |
37 ℃水浴;pH=8 |
3 |
1 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 |
① |
4 |
1 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 |
0 ℃水浴;pH=1.5 |
(1)请完成实验设计:①应为_____________________________________。
(2)3、4号试管为一组对照实验,本实验中要探究的自变量是________,请为该组实验拟定一个课题名称________________。
(3)本实验的因变量可以通过观察________确定。
(4)在2、3号试管所研究的问题中,温度属于________变量。
(5)用双缩脲试剂检测2号试管的实验结果溶液呈________色,原因是_________________________________________________________。
萌发的小麦种子中α-淀粉酶和β-淀粉酶的含量显著增高。α-淀粉酶不耐酸、较耐热,在pH为3.6、0℃下可迅速失活,而β-淀粉酶耐酸、不耐热,在70℃条件下15 min后失活。某实验小组进行了“提取小麦种子中α-淀粉酶并测定α-淀粉酶催化淀粉水解的最适温度”的相关实验。
实验材料:萌发3天的小麦种子(芽长约1 cm)。
主要试剂及仪器:1 mg/mL的标准麦芽糖溶液、5%的可溶性淀粉溶液、碘液、蒸馏水、石英砂、恒温水浴锅等。
实验步骤:
步骤一:制备酶溶液。
步骤二:_________________________,取出后冷却。
步骤三:取6支干净的、体积相同并具刻度的试管依次编号,按下表要求加入试剂,再观察各试管内的颜色变化。(注:+表示碘液变蓝色,-表示碘液不变色)
试管编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
5%的可溶性淀粉溶液(mL) |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
恒温水浴5 min(℃) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
α-淀粉酶保持活性而β-淀粉酶失去活性的溶液(mL) |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
恒温水浴5 min(℃) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
溶液混合,振荡后恒温水浴5 min(℃) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
加入碘液,振荡后观察颜色变化 |
+++ |
++ |
+ |
- |
++ |
+++ |
请回答下列问题:
(1)选用萌发的小麦种子提取酶液的主要理由是________________________。
(2)步骤二的具体操作是 。
(3)加入碘液,振荡后观察颜色变化,发现试管4中碘液不变色,能否据此推断α-淀粉酶的最适合温度一定是60℃?________。理由是_______________________________。该实验中能否选用斐林试剂检测实验结果?_________。理由是____________________。
(4)若要进一步研究小麦种子中β-淀粉酶的最适温度,则需获得β-淀粉酶保持活性而α-淀粉酶失活的酶溶液。请简要写出制备该种酶溶液的方法 。
(5)资料表明:小麦种子发芽时,胚产生的赤霉素诱导淀粉酶的合成。其主要机理是_________________________________________________。
(10分)工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率,为研究温度对果胶酶活性的影响,某学生设计了如下实验:
①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在30 ℃水浴中恒温处理10 min(如图A)。
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在30 ℃水浴中恒温处理10 min(如图B)。
③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测果汁量(如图C)。
④在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量如下:
温度/℃ |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
果汁量/mL |
8 |
13 |
15 |
25 |
15 |
12 |
11 |
10 |
根据上述实验,请分析回答下列问题:
(1)果胶酶能破除细胞壁,是因为果胶酶可以促进细胞壁中________的水解。
(2)实验结果表明,当温度为________时果汁量最多,此时果胶酶的活性________。当温度再升高时,果汁量降低,说明_____________________________。
(3)实验步骤①的目的是_____________________________________。
回答以下关于酶的问题:
(1)酶的化学本质不一定相同,用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶,甲、乙两种酶的活性与处理时间的关系如图所示。甲酶的化学本质最可能是________。
(2)乙酶是大麦种子萌发时产生的淀粉酶,在生产啤酒过程中,用________处理大麦种子,大麦种子无须发芽就可产生乙酶。
(3)为探究NaCl和CuSO4对乙酶活性的影响,研究人员进行了有关实验,实验步骤和结果如下表所示
(假设SO4对(-) 乙酶无影响)。分析回答:
实验中加入缓冲液的作用是_____________________________。
该实验中设置 D试管的目的是_____________________。
(4)分析实验结果可知: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 。
(5)上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测,水浴加热后,A试管中的颜色是________;
但在保温之前不能加入斐林试剂,其原因是_____________________________________________________。
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:_______________________________________
植物细胞受损后通常会释放出酚氧化酶,使无色的酚氧化生成褐色的物质。例如,酚氧化酶可引起果蔬酶促褐变,也是引起果汁褐变的最主要因素。请据资料分析回答:
(1)酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中。能实现这样的分类存放是因为细胞内具有 系统,组成该系统的结构具有的功能特性是 。
(2)把含有酚氧化酶的提取液作如下表的处理, 完成下列问题:
![]() 试管 |
①酚氧化酶提取液的处理 |
②加入缓冲液 |
③加入酚类底物 |
实验后的颜色 |
A |
不作处理 |
2ml |
2ml |
褐色 |
B |
加入蛋白酶,10分钟 |
2ml |
2ml |
无色 |
C |
加入三氯乙酸(强酸),10分钟 |
2ml |
2ml |
? |
推测实验后,试管C中的颜色是 。试管A、C对照,你能提出什么结论? 。试管A、B对照,说明酚氧化酶的化学本质是 。
(3)基因工程已应用在抗褐变品种的改良上,目前比较成功的是反义RNA技术(反义RNA可直接作用于靶MRNA的SD序列和部分编码区,直接抑制翻译)。有人将一段cDNA片段通过 的方法导入马铃薯的细胞中,并表达得到反义的RNA,结果块茎中的酚类物质氧化受阻,表皮被擦破后不发生褐变。你认为反义RNA发挥作用的原因可能是 ,阻碍了翻译过程的进行。
O4对唾液淀粉酶活性的影响,某同学进行了实验,实验步骤和结果见下表。请回答问题。
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 |
pH 6.8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0.1 mL |
||||
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________________________。
已知大麦在萌发过程中可以产生α-淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:
注意:实验结果中“+”越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。
回答下列问题:
(1)α-淀粉酶催化 水解可生成二糖,该二糖是 。
(2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的掂分量比试管2中的 ,这两只试管中淀粉量不同的原因是 。
(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是 。
(4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明 。
研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用,而对正常细胞无影响。进一步研究发现,发挥作用的物质是L-天冬酰胺酶,它能将L-天冬酰胺分解,而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸,增殖被抑制。
(1)为验证该酶对两种细胞的影响,某兴趣小组进行了以下实验。
实验材料:正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基(含细胞生长所需的物质)、L-天冬酰胺酶
实验步骤:
a.分组
实验组:培养基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞
对照组:培养基+
b.适宜条件下培养后,观察细胞生长状态、检测L-天冬酰胺含量。
实验结果(如表):
实验分组 |
生长状态 |
L-天冬酰胺含量 |
|
培养液 |
细胞内 |
||
实验组 |
① |
缺乏 |
缺乏 |
对照组 |
正常 |
缺乏 |
正常 |
结果分析:
该实验利用了酶的 特性;表中①应为 ___;对照组细胞内L-天冬酰胺含量正常的原因是 ___。
(2)患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低,是因为发生了 反应;该酶口服无效,原因是 _____。
(3)根据实验结果,你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是 。
(8分,每空2分)1997年诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗·博耶和英国的约翰·沃克,以表彰他们在研究ATP如何利用能量进行自身更新方面取得的成就。ATP是腺嘌呤核苷的衍生物,下图是ATP的分子结构,请据图回答:
(1)ATP的结构简式_____ __。
(2)图中虚线部分的名称是____________。
(3)写出ATP与ADP相互转变的反应式:__________________。
(4)在绿色植物体内,ATP合成所需能量的来源是____________。
Ⅰ.为探究“影响酶活性的因素”,某同学设计了一个实验方案,见下表:
试管 |
底物和试剂 |
实验条件 |
1 |
1 cm3瘦肉块+4 mL蒸馏水 |
37℃水浴;pH=1.5 |
2 |
1 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 |
37℃水浴;pH=8 |
3 |
1 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 |
① |
4 |
1 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 |
0℃水浴:pH=1.5 |
(1)请完成实验设计:①应为__________________。
(2)3、4号试管为一组对照实验,本实验中要探究的自变量是____________________,请为该组实验拟定一个课题名称:____________________________________________________。
(3)本实验的因变量可以通过观察______________________________来确定。
(4)在2、3号试管所研究的问题中,温度属于____________变量。
Ⅱ.下边是与“观察植物细胞的有丝分裂”实验有关的内容。
(1)在高等植物细胞中,有丝分裂常见于根尖、芽尖等__________细胞。制作植物根尖细胞有丝分裂装片的流程为______________________________。
(2)如图为用普通光学显微镜观察到的某植物根尖细胞有丝分裂过程中的两个视野,其中细胞甲为主要观察对象,若要由视野A变为视野B时,有关操作过程的正确顺序是______________。(用下列供选的序号填写:①转动粗准焦螺旋 ②转动细准焦螺旋 ③调节光圈 ④转动转换器 ⑤向左下方移动装片 ⑥向右上方移动装片)
(3)上图视野中甲细胞(处于中期)细胞核中的DNA、染色体和染色单体数目比例为__________。
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,60℃时红薯还原糖含量最高,原因是 。
(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:
去掉淀粉和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Ⅲ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。_______________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:最可能是 。
某研究性学习小组利用荧光素—荧光素酶生物发光法,测定人参愈伤组织中ATP的含量,以研究人参细胞能量代谢的特点。
实验原理:荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下,进行反应发出荧光;用分光光度计可测定发光强度;当荧光素和荧光素酶都足量时,在一定范围内,ATP的含量与发光强度成正相关。
实验步骤:
一、ATP的提取:称取一定量的人参愈伤组织,研磨后沸水浴10min,冷却至室温,离心,取上清液。
二、ATP的测定:吸取一定量的上清液,放入分光光度计反应室内,并注入适量的所需物质,在有氧等适宜条件下进行反应,记录发光强度并计算ATP含量。
请回答:
(1)步骤一中的沸水浴处理,使酶的 被破坏而失活。
(2)步骤二注入的物质中,属于反应物的是 。分光光度计反应室内能量的转换形式是 _。
(3)荧光素酶价格昂贵,为能准确测定出ATP的含量,又能节
省酶的用量,学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶
液的最佳浓度”,实验结果如图。
①学习小组配制了1×10-8mol/L ATP标准液、 和70mg/L的荧光素溶液(过量)溶液进行实验。
②结果表明:
图中 _点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。
图中e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同,但发光强度相同,这是因为 。
(4)ATP测定对食品卫生监控有重要意义。食品卫生检验人员利用上述生物发光法测定某熟食品样品中细菌的ATP总含量,测算出了细菌的数量,从而判断食品污染程度。做出上述判断的理由是:每个细菌细胞中ATP的含量 。
(5)下列生理过程中,不消耗ATP的一组是( )
A.蛋白质的合成和加工 | B.染色体的复制和运动 |
C.胰岛素的分泌 | D.质壁分离和复原 |