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_________________________________________________。
(探究创新题)土壤中生活着大量的细菌、真菌和放线菌。某同学想设计实验探究土壤微生物是否可以将淀粉分解为还原糖,请你帮助完成相关设计。
实验用具及药品:烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精灯、水、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。
(1)实验假设:____________________________________________________。
(2)实验步骤:
①将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有厚纱布的烧杯中,加水搅拌,然后将纱布连同土壤一起去掉。将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。
②另取两只烧杯,编号A、B,分别加入____________。然后在A烧杯中加入30 mL的土壤浸出液,在B烧杯中加入_________________。
③在室温(20 ℃左右)下放置7天后,分别取A、B烧杯中的溶液20 mL,各加入两支试管中,分别编号为A1、A2,B1、B2。
④在A1、B1中加入____________。在A2、B2中加入____________,并加热。
⑤观察试管中溶液的颜色变化,记录实验结果。
(3)实验现象:
如果支持实验假设,则实验现象是_____________________________________。
生物学实验中常用普通光学显微镜,试回答:
(1)一个细小物体若被显微镜放大50倍,这里“被放大50倍”是指放大该标本的__________。
(2)当显微镜的目镜为10×、物镜为10×时,在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞,若目镜不变、物镜换成40×时,则在视野中可看到细胞__________个。
(3)在用显微镜观察玻片标本时,如果要观察的物像位于视野的左上方,应向__________移动玻片,方能使要观察的物像位于视野的中央。
(4)如图是显微镜下观察到的几种细胞或组织图像(D中细胞取自猪的血液)。
提取细胞膜时通常选用D图中的__________细胞,原因是____________________。
我们大都认为长生不老只是人类的一种美好愿望,但一种简单的注射剂让长生不老的希望离我们更近了一步。这项研究主要集中在线粒体上。2007年发表在《新科学家》杂志上的一份报告显示,研究表明,线粒体的退化是导致衰老的一个重要因素。线粒体的一个特点就是它们有自己的DNA,即线粒体DNA。线粒体DNA的缺陷是引发一系列罕见遗传的“罪魁祸首”,包括一些糖尿病、Leber遗传性视神经病和心脏病。它们还与衰老有关,研究表明,修复这些缺陷能延缓衰老。刊登在《柳叶刀》医学杂志上的一项新试验中,将基因注入大脑可明显缓解帕金森氏症的症状,震颤和硬化症状减少多达65%,没有任何有害影响。
请回答:
(1)材料中所示“一种简单的注射剂”是指 。
(2)Leber遗传性视神经病是mtDNA1177位点的G-A突变造成的,患者常伴有继发性色觉障碍,多为全色盲,次为红绿色盲和色弱。图甲、乙、丙分别为三个色盲家系谱,其中属Leber遗传性视神经病系谱的是
(3)给衰老提出一种可能的解释。
(4)帕金森氏症患者体内的神经末梢中,“多巴胺”缺乏;“多巴”是缓解该病的有效药物。现在已知,“多巴”在人体内可以转化成“多巴胺”,而一种名为“利血平”的药物可耗尽神经末梢内的多巴胺。试设计实验用来验证多巴胺缺乏是引起运动时不自主地震颤的原因。
实验步骤:
①把生长发育状况相同的健康小鼠分为数量相等的甲、乙两组。
②……
实验结果:
如图所示是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种通道蛋白,通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。请仔细观察图示回答有关问题。
⑴很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜,不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实。这证明组成细胞膜的主要成分中有图中所示标号 表示的物质 。
(2)鲨鱼体内能积累大量的盐,盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外,经研究鲨鱼体内多余盐分是经②途径排出的,那么其跨膜运输的方式是 。
(3)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6方式不同,若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+吸收明显减少,但K+、C6H12O6的吸收不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了转运Ca2+的 的活动。
(4)柽柳是泌盐植物,叶子和嫩枝可以将吸收于植物体内的盐分排出,是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收盐是主动运输还是被动运输?请设计实验加以证明。
①实验步骤:
a.取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗植株,放入适宜浓度的含有Ca2+、K+、C6H12O6的溶液中。
b.甲组给予正常的呼吸条件,乙组完全抑制呼吸;
c.一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+、C6H12O6的吸收速率
②实验结论:
A.若两组植株对Ca2+、K+、C6H12O6的吸收速率相同,说明柽柳从土壤中吸收盐是______________________方式;
B.若 ,说明柽柳从土壤中吸收盐是______________________方式;
研究人员用同种小鼠进行了某中药制剂、四环素(一种抗生素)对肝脏脂肪含量影响的实验。实验设计和结果如下表所示(中药制剂和四环素都用生理盐水溶 解),请据表分析回答:
(1)若要观察小鼠皮下脂肪细胞中的脂肪颗粒,可用______染色。
(2)现有健康的体重相近、发育状况相同的雌雄小鼠各lOO只,按上表的实验设计,应如何对这些小鼠进行分组?__________________。表中所示的实验,自变量有______
(3)甲组和乙组对照可说明______。上表实验结果可初步说明该中药制剂能对小鼠起什么作用?______。
(4)研究人员认为,还需要观察中药制剂对小鼠(没有注射四环素)肝脏脂肪含量的 影响。请完善实验设计并回答问题:
I.实验步骤:
①步骤一:按上表所示的实验设计的要求增加3组小鼠,并编号。
②步骤二:这3组小鼠除每天喂养相同的饲料外,每天还需分别喂______,共ll天。同时在第8至ll天注射等量生理盐水,保持其它条件适宜且相同。
③步骤三:测量并统计实验结果。
II.讨论:
①将得到的实验结果与上表的______组的结果进行对照,然后得出结论。
②步骤二中需要“保持其它条件适宜且相同”,其原因是______。
研究人员用同种小鼠进行了某中药制剂、四环素对肝脏脂肪含量影响的实验。实验设计和结果如下表所示,请据表分析回答:
组别 |
除每天喂养相同的饲料外,进行如下处理 |
在第11天测量并计算每组小鼠肝脏脂肪的平均含量(mmol·L-1) |
|
连续11天每天喂下列试剂 |
同时第8天至第11天每天腹腔注射下列物质 |
||
甲组 |
等体积生理盐水 |
等体积生理盐水 |
0.49 |
乙组 |
等体积生理盐水 |
0.025mmol四环素 |
6.51 |
丙组 |
中药制剂(0.05g) |
0.025mmol四环素 |
4.74 |
丁组 |
中药制剂(0.10g) |
0.025mmol四环素 |
4.52 |
戊组 |
中药制剂(0.15g) |
0.025mmol四环素 |
4.10 |
(1)若要观察小鼠皮下脂肪细胞中的脂肪颗粒,可用 染液染色后呈 色加以判断。
(2)请拟定实验题目 。现有健康的体重相近、发育状况相同的雌雄小鼠各50只,按上表的实验设计应如何对这些小鼠进行分组? 。
(3)甲组和乙组对照可说明 。上表实验结果可得出中药制剂对四环素引起的肝脏脂肪增加量有 作用。
(4)研究人员认为,还需要观察中药制剂单独使用时对小鼠肝脏脂肪含量的影响。请完善实验设计并回答问题:
实验步骤:
① 步骤一:按上表所示的实验设计的要求增加3组小鼠,并编号。
② 步骤二:这3组小鼠除每天喂养相同的饲料外,每天还需分别喂0.05g、0.10g、0.15g的中药制剂共11天。同时在第8至11天注射 ,保持其它条件适宜且相同。
③ 步骤三:测量并统计实验结果,将得到的实验结果与上表的 组的结果进行对照,然后得出结论。
(每空2分,8分)进行蛋白质含量变化的预测实验,请填充实验原理:判断实验步骤中划线部分是否正确,并更正错误之处;写出实验结果。
⑴ 实验原理:蛋白质 ,其颜色深浅与蛋白质质含量成正比。
⑵ 实验步骤:
① 将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出,各加入适量蒸馏水,研碎、提取,定容后离心得到蛋白质制备液;
② 取3支试管,编号1、2、3,分别加入等量的萌发1、5、9天后的蛋白质制备液;
③ 在上述试管中各加入等量的
a. 双缩脲试剂A和B(按比例配制)的混合液,振荡均匀后,
b. 在沸水浴中加热观察颜色变化。
a.
b.
⑶ 实验结果: 。
双酚A是一种化工原料,对动物生殖机能有影响。研究人员进行了“双酚A对中国林蛙精巢芳香化酶水平影响”的研究。主要过程是:将性成熟雄蛙分组,实验组置于含双酚A的水体饲养,同时设置空白对照组。一定时间后检测雄蛙精巢芳香化酶水平和精子发育情况。结果显示:实验组芳香化酶水平高于空白对照组,且精子发育异常。请回答:
(1) 已知芳香化酶能促进雄性激素转化为雌性激素。据此推测双酚A进入雄蛙体内后,使其体内雌性激素水平升高,从而导致精子发育异常。为比较双酚A与雌性激素对精巢机能的影响,应另设置一水体中含 的实验组。
(2) 若要检验精子发育是否正常,可用精巢制成装片,观察细胞中 ,以区分减数分裂不同时期的细胞,并统计精子发育异常的比例。
(3) 中国林蛙的染色体为2n=24,若用显微镜观察到某细胞中含有24条染色体且不含染色单体,则该细胞 ( )
A.处于有丝分裂后期 | B.正在发生基因重组 |
C.将形成配子 | D.正在发生DNA复制 |
(4)若要研究双酚A是否对男性生殖机能产生影响,临床上可通过抽取血样来检测其体内雌性激素水平,这与激素调节的哪项特点有关 。
体内雌性激素 (是/不是)只运输给靶细胞,并调节靶细胞的生命活动。
(5)林蛙的精、卵细胞通过信息分子相互识别,体现了细胞膜的 功能。
(每空1分,共11分)用显微镜观察标本时,一位同学在观察酵母菌细胞时发现视野右上方有一中间亮的黑边圆圈,于是想将它移到视野中央仔细观察,请根据以上叙述回答:
(1)中间亮的黑边圆圈是___________
(2)换高倍镜观察前,要将黑边圆圈移动到视野中央,应将标本向______移动,这样做的理由是_________________________________________________ 。
(3)产生这样黑边圆圈的主要原因是___________________________________ 。
(4)若用一显微镜观察同一标本4次,每次仅调整目镜或物镜和细准焦螺旋,结果得下 图。
①请从下列目镜与物镜的组合中找出与图像c、d对应的是:c________;d________。
A.目镜10× 物镜10× B.目镜10× 物镜20×
②视野最暗的图像________(填序号),图像太暗则应调节________和________。
③选择组合A,目镜10×,物镜10×,所观察到的物像是实际物体的__________倍,若A视野中细胞为160个,则换上目镜10×,物镜40×,视野中细胞为____________个。
(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。
(8分)健康人尿中含有微量的蛋白质,若尿中蛋白质含量过高,则称为蛋白尿。除了肾脏病会引起蛋白尿外,健康人在剧烈运动后也会出现暂时性蛋白尿。临床上常用双缩脲法定性和定量检测尿中蛋白质。请你完成下列实验设计,以对比验证你在某次剧烈运动后出现了蛋白质。
实验原理:蛋白质能与双缩脲试剂发生作用而产生紫色反应,且其颜色深浅与蛋白质的浓度成正比,而与蛋白质的相对分子质量和氨基酸成分无关。
实验材料:试管、量筒、剧烈运动前后的尿液,双缩脲试剂A液、双缩脲试剂B液等。
实验步骤:(注意:请写清楚双缩脲试剂的使用方法)
(1)_______________________________________________ ;
(2)______________________________________________ ;
(3)_____________________________________________ 。
实验结果预测:__________________________________ 。
(7分)请回答有关“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中的问题:
(1)取人口腔上皮细胞时必须漱口,原因是
___________________________________________________________________。
把取出的口腔上皮细胞放入0.9%的生理盐水中,而不是放入蒸馏水中,原因是
__________________________________________________________________。
(2)水解时加入8%盐酸的目的应该包括________。(填选项)
A.改变细胞膜通透性,加速染色剂进入细胞
B.使染色体中的DNA与蛋白质分离
C.杀死细胞,有利于DNA与染色剂结合
D.水解DNA
(3)冲洗涂片时为什么用蒸馏水缓水流冲洗?
___________________________________________________________________ 。
(4)利用吡罗红甲基绿染色剂对人口腔上皮细胞进行染色,显微镜下观察可以发现________。(填选项)
A.红色主要位于细胞核中,绿色主要位于细胞质中
B.绿色主要位于细胞核中,红色主要位于细胞质中
C.只有细胞核被染成红色 D.只有细胞质被染成绿色
(5)验证DNA和RNA的分布实验应该也可用紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞来做,但要选择紫色洋葱鳞片叶的________(填“外”或“内”)表皮细胞,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:_______________________________________