(12分)重金属离子会导致蛋白质分子变性,为探究铜离子对唾液淀粉酶活性的影响,某同学进行了实验,实验步骤如下。请回答:
(一)实验步骤
①取两支洁净的试管,编号为A和B,A试管中加入1% CuSO4溶液和pH6.8缓冲液各1mL,B试管中加入 C 各1mL。
②往两支试管各加入1%淀粉溶液1mL。
③往两支试管各加入1%唾液淀粉酶溶液1mL, D 。
④取出试管,各加入1%碘溶液3滴,观察颜色变化。
(二)讨论与分析
(1)实验中设置B管的目的是 ,“实验步骤”中C处应为 ;D处为 。
(2)两支试管最可能的实验结果是A管 色,B管 色。
(3)有同学提出由于CuSO4溶液呈蓝色,用上述步骤的检测方法可能会对实验结果产生干扰,请你提出另外的一种结果检测方法并预估实验结果。
①检测方法: 。
②预估结果:A管 ;B管 。
铁是合成叶绿素所必需的元素,缺铁时植物在有光的条件下也不能合成叶绿素,而表现“黄叶病”。请利用溶液培养法,根据所给的实验材料、用具验证铁的生理作用。
材料用具:长势相同的小麦幼苗若干,广口瓶若干,完全培养液,只含铁的培养液,缺铁的完全培养液,蒸馏水,滴管,量筒。
根据实验目的结合表中所列具体内容,分析并回答相关问题:
序号 |
A管 |
B管 |
C管 |
1 |
a液? |
b液? |
c液? |
2 |
取长势相同的同种小麦幼苗等量分为三组,并分别放入A、B、C三个广口瓶中。 |
||
3 |
相同且适宜条件下培养 |
||
4 |
变黄 |
变黄 |
绿色 |
5 |
? |
? |
? |
6 |
? |
黄色 |
? |
(1)写出序号“1”中加入的三种液体的名称。
a液________,b液________,c液________。确定a、b、c三种液体具体内容时主要以___________为依据。
(2)从序号1~4看,A管、B管的实验操作及实验现象是相同的,试分析为什么还要设置A、B两个试管。
__________________________________________________________________。
(3)请描述序号“5”表示的实验操作。____________________________________________。
(4)写出表格中序号“6”所观察到的幼苗颜色。A管______________,C管__________。
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(半粒种子中淀粉对显色影响忽略不计)。为验证这一结论, 某同学做了如下实验:
试管号 |
GA溶液 |
缓冲液 |
水 |
半粒种子10个 |
实验步骤 |
实验结果 |
||
步骤1 |
步骤2 |
|||||||
1 |
0 |
1 |
1 |
带胚 |
25 ℃保温24 h后去除种子, 在各试管 中分别加入1 mL淀粉液 |
25 ℃保温10 min后各试管中分别加入1 mL碘液, 混匀后观察溶液颜色深浅 |
++ |
|
2 |
0 |
1 |
1 |
去胚 |
++++ |
|
||
3 |
0.2 |
1 |
0.8 |
去胚 |
++ |
|
||
4 |
0.4 |
1 |
0.6 |
去胚 |
+ |
|
||
5 |
0.4 |
1 |
0.6 |
不加种子 |
++++ |
|
注: 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溶液中的淀粉量比试管2中的 , 这两支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 。
种子萌发的过程中往往进行着旺盛的细胞呼吸,但随着氧气含量的变化,其细胞呼吸类型会发生变化。请你依据下面的实验材料和用具,设计实验探究密封容器中已萌发种子的细胞呼吸类型的变化,并对实验结果进行预期和分析。实验材料和用具:已萌发成功的蚕豆种子若干,如右图密封实验装置(玻璃管带刻度)两套,清水,NaOH,烧杯等提示:装置内气压的变化可根据有色液滴的移动判断,O2和CO2在清水中的溶解度忽略不计,呼吸底物为葡萄糖。
实验步骤:
(1)将已萌发成功的蚕豆种子分成等量两份,分别放入上述两套实验装置中,并编号为1
号、2号。
(2)将盛有2ml的 和2ml的 溶液的两只小烧杯分别放入1号和2号装置内
(3)将上述两套实验装置进行密封,放入适宜且相同温度等条件的恒温箱中,观察两套密封装置有色液滴的移动情况。
最可能的实验现象及结论:
(1)开始时, ;
(2)随后,1号装置有色液滴向左移动,2号装置有色液滴继续向右移动,说明这一时段种子既进行了有氧呼吸,又进行了无氧呼吸。
(3)最后, 分析2号装置实验现象产生的原因:
植物细胞膜上的H+-ATP酶能催化ATP水解释放能量,该能量用于H+的跨膜转运。科技人员进行了不同浓度K+、Mg2+条件下绿豆植物细胞膜上H+-ATP酶的活性研究。
(1)实验材料和药品(略) (2)细胞膜的提取(略)
(3)H+-ATP酶的活性测定(温度、酸碱度等反应条件适宜)。(略)
(4)实验结果:
Mg2+ (mmol·L-1) H+-ATP酶活性 (μmol pi·mg-1protein·min-1) K+(mmol·L-1) |
A |
1.5 |
3 |
4.5 |
0 |
0.444 |
0.694 |
0.778 |
0.776 |
25 |
0.550 |
0.733 |
0.789 |
0.783 |
50 |
0.483 |
0.756 |
0.850 |
0.853 |
依据上述实验回答下列问题:
(5)H+-ATP酶的化学本质是 。
(6)本实验的自变量是 _______ 。
(7)表中A的数值是 。
(8)实验中各组加入不同浓度K+溶液的体积应 ,原因是 ___________。
(9)从表中数据可以得出的实验结论为 __________________。
(10)请绘制柱形图,表示仅在不同浓度Mg2+条件下,细胞膜上H+-ATP酶的活性。
现有两种淀粉酶A与B,某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性,设计实验如下:
实验原理:温度等条件可以影响酶的活性;淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖;用分光光度计测量溶液的吸光度时, 物质含量越多,其吸光度越大,因此可测出物质的相对含量。
实验材料:一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。
实验过程:如下表所示。
组 别 步骤 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Ⅰ、设置水浴缸温度(oC) |
20 |
30 |
40 |
50 |
20 |
30 |
40 |
50 |
Ⅱ、取8支试管各加入淀粉溶液(mL),分别保温5分钟 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
Ⅲ、另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液,分别保温5分钟 |
酶A |
酶A |
酶A |
酶A |
酶B |
酶B |
酶B |
酶B |
Ⅳ、将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀,保温5分钟。 |
实验结果:用分光光度计对各组淀粉含量进行检测,结果如下图所示。
(1)该实验的自变量是 ,无关变量有 (至少写出2种)。
(2)根据实验结果分析,下列叙述正确的是( )
A.酶A在20 oC条件时活性较高 B.酶A的活性小于酶B的活性
C.酶B在40 oC条件时活性较高 D.大于50 oC条件时,酶A部分失活
(3)此实验用分光光度计检测底物淀粉的剩余量来表示酶的活性,能不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示? ,原因是 。
(4)若要进一步探究酶B的最适温度,实验设计的主要思路应是 。
实验一:用不带特殊病原体的小鼠进行如下特异性免疫实验,过程如图1,结果如图2:
(1)实验中,对B组小鼠的处理是作为A组小鼠的 处理。
(2)从图2可知,Ⅱ组与Ⅳ组相比,小鼠脾脏中的活细菌数量的增长趋势 ,说明血清中的 不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖。注射来自于A组小鼠的T细胞后,在4天内Ⅰ组小鼠脾脏中的活细菌数量 ,说明该组T细胞(活化T细胞) 细菌数量的增长,由此推测该细菌生活在 。
实验二:在体外观察小鼠的T细胞和巨噬细胞(一种吞噬细胞)对细菌X的杀伤力,结果如图3:
(3)由图3可知,能有效杀伤细菌X的是 细胞,而不是活化T细胞。
(4)有人假设,活化T细胞释放某种物质活化了巨噬细胞。若用体外实验验证该假设,实验组应选择的实验材料包括 。(填选项前的符号)。
a.培养过活化T细胞的培养液 b.培养过巨噬细胞的培养液
c.A组小鼠的巨噬细胞 d.B组小鼠的巨噬细胞
e.培养过未活化T细胞培养液 f.细菌X
(5)该系列实验的目的是研究 。
(7分)在用斐林试剂鉴定还原糖的实验中,教材要求必须将斐林试剂甲液和乙液混合均匀后使用,切勿分别使用,但在实验过程中,实验者设想按照不同的使用顺序先后使用甲液和乙液及混合后使用,结果是否一样?
实验猜想:用斐林试剂鉴定还原糖与其甲液、乙液使用顺序及是否混合使用无关。
实验设计:为探究以上猜想,实验按下列表格思路设计。
试管 |
第1次加入物 |
第2次加入物 |
第3次加入物 |
条件 |
颜色变化 |
1号 |
2 mL苹果汁 |
0.5 mL 0.05 g/mLCuSO4 |
0.5 mL 0.1 g/mL NaOH |
水浴加热 |
|
2号 |
2 mL苹果汁 |
A |
B |
水浴加热 |
|
3号 |
2 mL苹果汁 |
C |
|
水浴加热 |
|
请回答下列问题。
(1)2、3号试管中应加入的物质是:
A___________________;B_____________________;
C______________________________________________。
(2)1、2、3号试管的设计主要体现了什么样的实验设计思想?___________________。
(3)1号与2号试管相比,实验变量为________________________________________。
(4)理论预测及相关结论:
①当出现什么样的实验现象时,实验猜想是正确的?
_________________________________________________________________________。
②当出现什么样的实验现象时,实验猜想是错误的?
_________________________________________________________________________。
(每空2分,共8分)如图是测量种子萌发时呼吸作用的密闭系统,U形毛细玻璃管(带刻度)作为检压计。锥形瓶内放一盛有20%KOH溶液的小烧杯,锥形瓶中放的种子事先用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过(不影响种子生命力),加入适量蒸馏水,打开三通活塞(T),待U形管两侧液柱平衡后关闭T。开始计时,并放置到20℃恒温的环境中。每隔半小时利用标尺量出X管内的液面高度变化,实验结果记录于下表。回答下列问题:
(1)管X中液面是怎样移动的? 。
(2)解释0—3.5小时内气体体积变化的原因: 。估计3.5—4小时内种子的呼吸作用方式为 。
(3)此实验的实验目的是 。
人和小白鼠都是哺乳动物,胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”,请以小白鼠为实验对象设计探究性实验,预测和分析实验应出现的结果,并写出实验结论。
一、材料用具
大小、体重一样,生长正常的小白鼠2只;生理盐水、用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液、斐林试剂、注射器、试管、试管夹、吸管、烧杯、三角架、石棉网、酒精灯等。
二、方法步骤
实验提示:采用腹腔注射给药,给药剂量不作实验设计要求;给药1小时后,用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液。
第一步:确定1只鼠为实验鼠,腹腔注射 ;另一只鼠为对照鼠,腹腔注射 。
第二步:将两支试管分别编号为1号和2号,各加入等量的斐林试剂。
第三步:给药1小时后,从两只小白鼠分别采取尿液,实验鼠尿液放1号试管内,对照鼠尿液放2号试管内。
第四步:两支试管摇匀后,放入盛有开水的烧杯内加热煮沸,观察两支试管溶液颜色的变化。
三、实验结果的预测、分析和结论
1.实验结果的预测及分析:
。
2.结论:
。
(14分,除特别说明外每空1分)
Ⅰ.(1)通常用显微镜观察特定细胞结构时需要染色处理。其中,观察染色体需用 进行染色;观察DNA需用 进行染色;观察线粒体需用 进行染色。
(2)酒精是生物实验中常用的试剂。在“检测生物组织中的脂肪”实验中,酒精的作用是 。在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,酒精的作用是 。
Ⅱ.蛋清中的主要成分是蛋白质,在碱性溶液中,蛋白质与CuSO4反应能产生紫色物质,这是蛋白质的双缩脲反应。请根据这一反应特征,利用下列材料,设计一个实验来证明人的唾液淀粉酶是蛋白质。
备选材料:质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液、质量浓度为0.5 g/mL的CuSO4溶液、可溶性淀粉溶液、稀释蛋清液、唾液、蒸馏水、试管、滴管。其他材料若需自选。
实验步骤:①取3支试管,编号为1、2、3。
②______________________________________________________________________。
③______________________________________________________________________。
④观察3支试管中溶液________的变化。
实验结果预测:__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验结果分析:由于蛋清的主要成分是水和蛋白质,唾液的主要成分是水和唾液淀粉酶,因此,根据实验结果可以证明____________________________________________。
某生物学家用蜻蜓、蟾蜍、盗虻和黄蜂做实验:
a.用线吊一只蜻蜓逗引蟾蜍吃掉蜻蜓。
b.用盗虻(身体上有黄蜂样的色斑)代替a中的蜻蜓作实验,盗虻也被吃掉。
c.用黄蜂代替a中的蜻蜓,黄蜂刺了蟾蜍一下而逃生。
d.再用黄蜂、盗虻逗引蟾蜍,蟾蜍都不吃,但用蜻蜓逗引,蜻蜓被吃掉。
请根据上述实验回答下列问题:
(1)实验d中,蟾蜍不吃黄蜂,是因为蟾蜍对黄蜂的_______形成了________反射。
(2)实验d中,蟾蜍不吃盗虻,是由于盗虻具有__________的缘故。
(3)黄蜂和盗虻的色斑是蟾蜍免遭刺伤的______,对于它们自身来说在生物学上分别称为__________和__________。
(4)如果在一个自然生态系统中,从来没有过黄蜂的分布,将盗虻引入这个生态系统将会出现___________________。
(5)上述实验中,盗虻色斑的形成是_______的结果。以上实验证明:具有________的生物更适应环境。
恒温动物的体温恒定,是维持机体内环境稳定、保证新陈代谢等生命活动正常进行的必要条件。有人认为维持体温恒定的体温调节中枢位于下丘脑,有人认为位于脊髓。现给定四只大小相同、健康生长的小白鼠作实验材料,对上述问题进行探究。
实验步骤:
(1)将四只小白鼠分别定为甲、乙、丙、丁。甲鼠不作任何处理。
(2)乙鼠___________。
(3)丙鼠___________。
(4)丁鼠既破坏下丘脑,又破坏脊髓。
(5)将四只鼠放在寒冷环境下,观察各自的体温是否恒定。
(6)预期结果:
科学家为了探究细胞衰老的影响因素,进行了如下实验。
实验Ⅰ:在相同的条件下,体外分别培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果见下表:
细胞来源 |
胎儿 |
中年人 |
老年人 |
增殖代数 |
50 |
20 |
2~4 |
实验Ⅱ:分别将老鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培养,结果见下图:
实验Ⅲ:将老年男性体细胞和年轻女性体细胞混合培养,当老年男性细胞停止分裂时,年轻女性细胞依然分裂旺盛。
实验Ⅳ:将年轻人体细胞去核后与老年人细胞完整融合;另将老年人体细胞去核后与年轻人的完整细胞融合,分别在体外培养,结果前者不分裂,后者分裂旺盛。
分析以上实验,回答下列问题:
(1)每个实验可以得出怎样的结论?
实验Ⅰ:_____________________________________________________________________。
实验Ⅱ:_____________________________________________________________________。
实验Ⅲ:_____________________________________________________________________。
实验Ⅳ:_____________________________________________________________________。
(2)影响细胞衰老的内在因素有哪些?
(3)实验Ⅲ的设计是否严密?应怎样改进?
某同学决定探究“生长素(IAA)对植物生长有何影响”。他选用了某植物的幼叶鞘作为实验材料,配制一系列不同浓度的IAA溶液进行实验。实验数据如下表所示:
编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
IAA溶液浓度(mol·L -1 ) |
0(蒸馏水) |
10 -12 |
10 -10 |
10 -8 |
10 -6 |
10 -4 |
幼叶鞘增长长度(mm) |
2.6 |
3.2 |
3.9 |
5.1 |
3.1 |
1.8 |
请回答下列问题:
(1)实验中盛有不同浓度IAA溶液的小培养皿必须加盖,其原因是_______________。
(2)对该植物的幼叶鞘来说,最适的生长素浓度为_______________。
(3)假设各幼叶鞘的初始长度相等,请在右边坐标系中绘出随IAA溶液浓度的变化幼叶鞘增长变化的曲线。
(4)分析上述实验数据得出的结论是_______________。