(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_____________________________________。
洋葱是研究植物细胞有丝分裂和染色体变异的理想实验材料,请回答有关问题。Ⅰ.下图表示洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察过程,据图回答:
(1)A过程叫 ,作用是 。
(2)C过程叫 ,主要目的是 。
(3)D过程中需要对载玻片上的根尖进行按压,以促使细胞 。
(4)E过程中需要先在低倍镜下找到根尖的 细胞,才能进行下一步的观察。
Ⅱ.用秋水仙素处理植物分生组织,能诱导细胞内染色体数目加倍,形成多倍体植物细胞, 那么,用一定时间的低温(4℃)处理水培的洋葱根尖时,是否也能诱导细胞内染色体数目的加倍,形成多倍体植物细胞呢?请就低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素作用相同这个问题进行实验探究。
材料用具:长出根的洋葱(2N=16)若干、小烧杯或培养皿若干、清水、冰箱、2%的秋水仙素溶液。
(1)针对上面的问题作出的假设是: 。
(2)根据你的假设,请完善设计方案步骤:
①取三个洁净的培养皿,分别编号为1、2、3。
②分别在1号和2号培养皿中加入适量且等量的清水,3号培养皿中加入 。
③将三组生长状况相同的长出根的洋葱分别放入三个培养皿中,让洋葱的根浸泡或接触
液体,然后将三组实验装置整套分别放在不同环境中处理,其中1号放在室温下,2号
放在 中,3号放在 下,培养一定时间。
④实验结果检测:制作洋葱根尖临时装片,放在光学显微镜下观察染色体的数目变化。
(3)实验结果预测与结论:
①若1号与2号结果相同,则 。
②若 结果相同,则低温可诱导细胞内染色体数目加倍。
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:_______________________________________
水分子之所以能从低浓度的溶液中进入高浓度的溶液中,是因为存在渗透压.为了证明这一渗透压的存在,并且也能测定渗透压的大小,有人设计了以下三个实验:假设三个实验中水分子进入半透膜的速度是V1,出来的速度是V2.下列对a到b的过程中V1的变化情况和b到c的过程中V2的变化情况描述正确的是( )
A.V1由快变慢,V2由慢变快 | B.V1和V2都是由慢变快 |
C.V1和V2都是由快变慢 | D.V2由快变慢,V1由慢变快 |
下列关于“探究2,4—D对插条生根的作用”实验设计的叙述,有几项是错误的
①2,4—D是在植物体内合成的
②取多个烧杯,分别装有等量不同浓度的2,4—D溶液,还需要一个装有蒸馏水的烧杯作空白对照
③所选取的枝条必须从同一植株中选取
④枝条大小、长短、芽的数量相近,放入烧杯中要基部朝下
⑤每个烧杯各放一个枝条 ⑥ 每天测量每组枝条的根总长度
A.一项 | B.二项 | C.三项 | D.四项 |
为研究铬(Cr)对黑麦细胞的毒性作用,科学家研究了不同浓度的铬(Cr)对黑麦根尖细胞分裂指数(即视野内处于分裂期的细胞数占细胞总数的百分比)和染色体畸变率的影响,实验结果如下表:K2Cr2O7对黑麦根尖细胞有丝分裂指数及染色体畸变率的影响
(1)制作黑麦根尖细胞临时装片,需经过 →漂洗→染色→制片等几个步骤,其中可用 溶液对染色体进行染色。
(2)由表中数据可以看出,促进细胞有丝分裂的K2Cr2O7的最适浓度为 mg·L-1,而在K2Cr2O7浓度≥ mg·L-1时,对黑麦根尖细胞的有丝分裂有抑制作用。
(3)科学家通过在显微镜下观察染色体的 和数目,统计并比较 的染色体畸变率,从而明确了铬(Cr)对黑麦细胞的毒性。
肝移植后的患者因使用免疫抑制剂常出现细菌感染而使生存质量下降。有学者就细菌感染对移植肝免疫排斥的影响,进行了如下研究。
(1)实验一:将若干健康、状况相似、体内无病原体的大鼠均分为G1、G2、G3三组。各组大鼠移植A类大鼠肝脏,肝移植术后处理方法见表1。处理n天后,检测各组大鼠的排斥反应程度,结果如表2。
组别 |
排斥反应程度较轻个体比例 |
排斥反应程度中等个体比例 |
排斥反应程度较重个体比例 |
G1 |
0 |
17% |
83% |
G2 |
50% |
33% |
17% |
G3 |
83% |
17% |
0 |
表1 肝移植术后的处理方法 表2 肝移植术后的处理结果
组别 |
注射试剂 |
G1 |
生理盐水(灭菌) |
G2 |
大肠杆菌菌液 |
G3 |
免疫抑制剂(环孢霉素A) |
①移植器官中细胞表面的某些蛋白质可作为 ,能引起机体产生特异性免疫反应。
②环孢霉素A可以使T细胞的增殖受阻,从而 (填“加强”或“减弱”)免疫系统功能。
③据表2可知, 组免疫排斥反应最为强烈。
(2)实验二:提取实验一处理n天后各组大鼠的淋巴细胞,将其用A类大鼠细胞表面的某些蛋白质处理,之后置于CO2培养箱内培养。观察各组大鼠淋巴细胞增殖情况,结果如右图所示(相对值的大小用于反映经A类大鼠细胞表面某些蛋白质处理后的细胞增殖能力强弱)。
①CO2培养箱中CO2的作用是 。
②与G1组相比,G2组实验结果表明,细菌感染对大鼠淋巴细胞增殖能力有 作用。
(3)综合该系列实验的结果推测,细菌感染通过改变肝移植大鼠的 ,导致大鼠的免疫排斥反应程度 。此项研究为患者器官移植后免疫抑制剂的使用提供参考。
I.2009年6月,国家食品药品监督管理局通告了“东方牌”系列奶粉为不合格产品.该系列奶粉是用80%的麦芽糊精和20%的奶粉简单勾兑而成,蛋白质含量极低,婴儿常吃此奶粉会影响其正常生长发育及健康。请据以上资料,回答下列问题。
I.(1)劣质奶粉中含有大量还原糖,如果用斐林试剂鉴定,则该试剂与待测样液在试管中混合均匀后,还必须经过________处理,预计试管中混合液的颜色变化是_________________。
(2)如果要鉴定劣质奶粉中是否含有蛋白质,应选用的试剂是________。目前检测技术中,单纯检测奶粉中________元素的含量无法确定蛋白质含量是否达标。因为在奶粉中添加三聚氰胺可以在食品检测时提高这一元素的测定值,以次充好,危害消费者。
(3)奶粉中都添加钙、铁等元素,其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分,铁是血红蛋白的组成成分,这说明无机盐的生理作用是_____ ___________。
(4)奶粉营养价值高低的主要标准是看必需氨基酸的种类和含量,如赖氨酸是人体必需氨基酸,只能从 中获得。
II.某生物兴趣小组为了探究赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸?设计如下实验方案,请补充并加于完善:
(1)实验目的和原理: 略
(2)实验材料和用具:20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。
(3)实验方法和步骤:
①配食:取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的_____________,配制成食物A(对照组);另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入_________________,其含量和比例与食物A中相同,配制成食物B。
②分组:将20只幼年大鼠平均分成甲、乙两组,分别称量其体重。
③饲喂:甲组每天饲喂适量的食物A;乙组每天饲喂______________________,两组大鼠其他饲养条件相同。
④观测:分别测量甲、乙两组大鼠的体重,并计算体重增加量。
(4)实验结果预测及结论:
实验结果(营养状况和体重) |
实验结论 |
两组大鼠营养状况和体重基本相同 |
赖氨酸不是大鼠的必需氨基酸 |
甲组大鼠 ,乙组大鼠 |
赖氨酸是大鼠的必需氨基酸 |
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 。
下表为光照和含生长素的琼脂块对水稻种子根尖弯曲生长的影响,哪个说法正确
组别 |
根尖处理方式 |
弯曲度 |
备注 |
① |
单侧光照 |
39.6° |
负向光性生长 |
② |
对贴有琼脂块的一侧光照 |
43.7° |
负向光性生长 |
③ |
黑暗 |
0° |
垂直生长 |
④ |
黑暗(一侧贴含IAA1mg/L的琼脂块) |
37.5° |
向贴琼脂块一侧生长 |
⑤ |
黑暗(一侧贴含IAA5mg/L的琼脂块) |
41.3° |
a |
A.表格中a表示“向贴有琼脂块对侧生长”
B.①组与③组说明单侧光照引起根尖生长素分布不均
C.根尖负向光性生长说明生长素作用的两重性
D.实验表明单侧光照越强,根尖背光侧生长素含量越多
回答下列有关生长素的问题。
(1)某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕麦胚芽鞘生长的影响。胚芽鞘去顶静置一段时间后,将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧,一段时间后测量并记录弯曲角度(α)。下图为实验示意图。
①α的范围为 (填“180°≥α>0°”、“180°≥α≥90°”或“90°≥α>0°”)。
②若想在细胞水平上证明生长素对胚芽鞘生长的影响,可以取弯曲处做 (填“横切”或“纵切”)片制成装片,用显微镜观察、测量两侧细胞的平均长度,做出比较。
(2)上图是根、茎对生长素作用的反应曲线,图示字母中表示根近地侧(植物横放时,接触地面的一侧)的是 、茎的远地侧的是 。
(3)有科学家认为根的向地生长不仅与生长素有关,还与乙烯的作用有关。为了研究二者的关系,科研人员做了这样的实验:将某种开花植物的根尖放在含不同浓度生长素的培养液中,并加入少量蔗糖作为能源。发现在这些培养液中出现了乙烯,且生长素浓度越高,培养液中乙烯的浓度也越高,根尖生长所受的抑制也越强。
①此科研人员所做实验的自变量是 。
②为使实验更加严谨,还需将另一些同样的根尖放在 中,作为对照。
③请你用表格形式呈现本实验的设计思路。
④据此实验结果,推知图中根向地生长的原因是 。
下图示“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”。下列分析合理的是
A.本实验的因变量是不同的催化剂 |
B.本实验的无关变量有温度和酶的用量等 |
C.1号与3号,1号与4号可分别构成对照实验 |
D.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能 |
乙烯的一个主要功能是促进花的成熟衰老。实验证明,如果施用乙烯合成抑制剂或作用抑制剂(如1-MCP)可以明显延缓衰老,达到花卉保鲜功能。
(1)除乙烯外,还有 激素可加速衰老。
(2)某同学为了验证乙烯具有促进花的成熟衰老的作用,进行以下实验设计:取20朵康乃馨,随机分成两组,一组10朵不做任何处理,任其自然状态,作为对照;另一组10朵康乃馨用一定量的乙烯处理。两组放在温度相同的环境下一段时间。结果:实验组康乃馨没有对照组鲜艳。结论:乙烯具有促进花的成熟衰老的作用。
实验中有两处不够严密的地方,请你列举出来并加以改正。
① ;
② 。
(3)请设计实验探究1-MCP在康乃馨保鲜中的适宜处理浓度。
背景知识:①1-MCP使用上非常方便,在密闭空间中熏蒸植物可达到最好的保鲜效果;②1-MCP使用时溶于水或缓冲液中,即可释放出气体抑制乙烯的产生。
材料用具:新鲜康乃馨若干支,蒸馏水,1-MCP(片剂,每片适用0.3 m3),电子天秤,250 ml烧杯5只,大小适宜、容积相同的纸箱5只,封箱胶带,花瓶五只(含等量营养液)。
(3)主要步骤:
①估算纸箱中1-MCP的适宜使用量,计算实验用纸箱空间内适宜的1-MCP使用量。
②取纸箱五只,编号A、B、C、D、E,取生理状态基本相似的新鲜康乃馨若干并随机均分成五组,分别插入五只纸箱内的花瓶中。
③取五只烧杯,并向其中各加入200 ml蒸馏水,置于五只纸箱中;据①计算结果,依次向A~E五只纸箱内的烧杯中加入 。
④___________________________________________。
⑤一段时间后开箱,___________________________________。
(4)实验结果与结论:某纸箱中鲜花的新鲜度最好,则对应的药剂使用量为最适宜的使用量。
(5)如果希望继续探究1-MCP处理鲜花的适宜时间长度,请你提出简单的实验设计思路。_____________________________________