(3)实验结束几天后,乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的,丙同学则认为某些色素含量增加。根据所学知识,你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确?
【解析】此题考查对课本中“叶绿体色素的提取和分离”实验的掌握情况,主要考查验证生物学事实、正确分析和处理实验现象和结果等基本实验能力,同时考查对生物学问题进行初步探究的能力。在叶绿体中色素提取和分离实验中,最后滤纸条上出现的四条色素带从上到下分别是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,颜色分别是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色,因此呈黄绿色的色素带为叶绿素b。由于不同色素对不同波长的光吸收情况是不同的,因此,分析不同色素种类时可以根据色素的吸收光谱来分析。对于预留变黄叶片的色素含量变化问题,完全可以通过层析法分离出各种色素带后与正常叶片层析结果作对比,得出结论。 【答案】(1)叶绿素b (2)吸收光谱 (3)从预留的叶片中挑选出足量的、分量相等、大小相近的已变黄的叶片和尚未变黄的叶片为实验材料,在相同条件下,再次进行叶绿体色素的提取分离实验,测定和记录实验结果,比较这两种叶片各种色素的组成及含量后,得出结论。
21.某科研小组为了解下丘脑与其他内分泌腺之间的功能关系,进行了如下实验。请根据你所学知识,完成实验报告: (1)实验材料和步骤:
①实验动物:家兔12只(体重2 kg/只,雌雄各6只)。
②依次测定和记录12只家兔血液中促甲状腺激素、甲状腺激素、促性腺激素和性激素的含量以及12小时的尿量,每天1次,连续3天。(性激素分泌调节与甲状腺激素分泌调节的原理相同)
③第4天,切断各家兔下丘脑和垂体之间的联系后,重复上述步骤②。最后,将手术前、后的两组数据用_________方法处理,求出差异。
(2)结果与分析:①促甲状腺激素、甲状腺激素、促性腺激素和性激素的含量,手术后比手术前_________;切断垂体与下丘脑的联系后,甲状腺和_________的生理功能受到影响。②兔的尿量,手术后比手术前_________,可推断出_________激素分泌减少。
(3)结论:根据实验结果以及下丘脑和其他内分泌腺的功能可知,下丘脑合成和分泌_________,促进垂体合成和分泌相应的_________,再促进相应的内分泌腺合成和分泌激素。 (4)为进一步明确与尿量变化相关激素的分泌途径,你认为下一个实验应在哪一方面进行研究?
【解析】此题考查对动物生命活动调节的理解,以及实验能力,发散性思维,逻辑推理能力,正确判断、预估研究内容和方向的能力。切断了下丘脑和垂体的联系后,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素不能作用于垂体,因此垂体释放的促甲状腺激素和甲状腺分泌的甲状腺激素含量会下降。同时下丘脑产生的抗利尿激素不能够通过垂体后叶释放,使血液中该激素的含量下降,导致实验兔子的尿量增多。 【答案】(1)统计学(统计、数理统计) (2)低(少) 性腺 多 抗利尿 (3)促激素释放激素 促激素 (4)抗利尿激素的释放与垂体的关系(抗利尿激素的分泌与下丘脑的关系)。
22. 为进一步确定来源不同的A、B、C、D、E五种物质(或结构)的具体类型,进行了下列实验,现象与结果如下:
① 各种物质(或结构)的性质、染色反应的结果,见下表:
来源 水溶性 灰分 甲基绿溶液 染色反应 斐林试剂 苏丹Ⅲ溶液 双缩脲试剂 碘液 A 猪血 + + - - - + - B 马肝 - - - - + - - C 蛙表皮 + + + - - + - D 棉花 - - - - - - - E 霉菌 + - - - - + - 注:+:有(溶解);-:无(不溶解);灰分指物质充分燃烧后剩下的部分。 ②A为红色,检测A的灰分后发现其中含有Fe元素。 ③将适量的E溶液加入盛有D的试管中,混合一段时间后,混合液能与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。
根据以上实验现象和结果,推断出:A、______;B、_______;C、_______;D、_______;E、______。 【解析】此题考查考生对细胞分子组成、课本中各种试剂及鉴定对象的理解和掌握,以及正确分析实验现象和结果、推理与归纳、读表获取信息的能力。根据题意A物质中含有铁元素,且可以与双缩脲试剂发生反应,因此可以判断为血红蛋白;B物质能够和苏丹Ⅲ染液发生反应,因此为脂肪;C物质能和双缩脲试剂反应,说明内含蛋白质,又可以和甲基绿反应说明内含DNA,因此可以判断出为染色体(质);D物质中没有灰分,说明只含C、H、O三种元素,且不与提供的各种试剂反应,因此最可能为纤维素;E物质能与D物质反应,且反应后能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀,因此可以考虑为纤维素酶。
【答案】血红蛋白 脂肪 染色质(体) 纤维素(半纤维素) 纤维素酶(半纤维素酶)
23. 动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶,能专一催化1 mol谷氨酸分解为1 molγ-氨基丁酸和1 mol CO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后,在谷氨酸起始浓度为10 mmol/L、最适温度、最适pH值的条件下,对该酶的催化反应过程进行研究,结果见图1和图2。
物质浓度(mmol/L)100 30时间(min)
图1 产物CO2浓度随时间变化曲线(注:酶浓度固定)
催化反应速率(mmol/L·min)
酶浓度(mmol/L)
图2 酶催化反应速率随酶浓度变化曲线(注:反应物浓度过量)
请根据以上实验结果,回答下列问题:
(1)在图1画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线(请用“1”标注)。
(2)当一开始时,将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%或降低反应温度10 ℃,请在图1中分别画出理想条件下CO2浓度随时间变化的曲线(请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线,用“3”标注温度降低后的变化曲线),并分别说明原因。
(3)重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合,不可解离,迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下,向反应混合物中加入一定量的重金属离子后,请在图2中画出酶催...化反应速率随酶浓度变化的曲线(请用“4”标注),并说明其原因。
【解析】此题重点考查酶的作用以及影响酶活性的因素等相关知识;考查对实验现象和结果进行解释、分析和处理、运用图表形式准确地描述实验现象的能力以及推理能力;考查对建立模型分析的科学研究方法的掌握。根据题目信息可知1 mol谷氨酸分解为1 mol γ-氨基丁酸和1 mol CO2,从图中可知在反应过程中一共产生了10 mmol的CO2,因此可知谷氨酸的最初量为10 mmol,在30 min时反应结束,不难画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线。而增加酶的浓度,并未改变反应物的量,只能够缩短反应的时间,而降低反应温度会延长反应时间,因此在原有图上不难画出这两条曲线。(3)小题由于加入了能和酶结合的重金属盐,使酶失活,因此要想达到相同的催化效率,需要更高浓度的酶溶液。 【答案】(1)见曲线1(评分依据:每分解1 mmol谷氨酸则产生1 mmol CO2,根据CO2浓度变化曲线,可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化曲线)。
(2)当谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%时,见曲线2,其原因:酶量增加50%,酶催化反应速率相应提高,反应完成所需时间减少。
当温度降低10 ℃时,见曲线3,其原因:温度降低,酶催化反应速率下降,但酶并不失活,反应完成所需时间增加。
(3)见曲线4(注:曲线4为一条不经过原点的平行直线,平移距离不限)。原因:一定量的重金属离子使一定量的酶失活,当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后,继续加入的酶开始表现酶活力,此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变。
物质浓度(mmol/L)102310催化反应速率(mmol/L·min)30时间(min) 40酶浓度(mmol/L)
24.现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶,可用双缩脲试剂、斐林试剂
和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答:
(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组,这种试剂是 ,其中发生显色反应的
一组是 和 溶液,不发生显色反应的一组是 和 溶液。 (2)用 试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是 。
【解析】本题考查物质鉴定的原理及方法,题干所给的四种物质可分为蛋白质和糖类两大类,这两类物质可通过双缩脲试剂来鉴定;淀粉属于非还原性糖,葡萄糖属于还原性糖,两者可用斐林试剂加以区分;稀蛋清和淀粉酶可用酶促反应加以区分。 【答案】 (1)双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 葡萄糖 淀粉
(2)斐林试剂
(3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合,一段时间后,用斐林试剂分别处理上述两种混合液,观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液,出现砖红色的溶液是淀粉酶溶液。
25.回答下列Ⅰ、Ⅱ小题:
Ⅰ.已知在促进生长的浓度范围内,浓度相同时,生长素类似物萘乙酸(NAA)产生的促进生长的作用大于吲哚乙酸(IAA)。为了验证NAA和IAA的这种差异,可分别用胚芽鞘和扦插枝条为材料进行实验。请简单写出实验设计思路并预测结果。 ..(1)以胚芽鞘为材料的实验设计思路及预测结果。
实验设计思路: 预测结果:
(2)以扦插枝条为材料的实验设计思路及预测结果。 实验设计思路: 预测结果:
Ⅱ.某山地进行植树造林后发现一种昆虫数目大增,对树木造成极大危害,为探究昆虫数目大增的原因,请根据所学知识提出一个值得研究的课题(要求只写出课题的题目)。 【解析】本题第一题考查学生的实验设计能力,要求学生抓住自变量,根据实验材料选好因变量,同时用控制好无关变量;第二题考查学生实际的确定实验的能力。
【答案】Ⅰ.(1)用等量相同浓度的IAA和NAA分别处理各组去尖端的胚芽鞘一侧(或答顶端),观察其弯曲生长角度(或答直立生长长度)的差异。
预测结果为:NAA处理胚芽鞘的弯曲角度(或答直立生长的长度)大于IAA的处理。用相同浓度的IAA和NAA分别处理各组扦插枝条的下端,观察其生根的差异。
预测结果为:NAA处理的扦插枝条生根数量多于IAA的处理。
26. 虽然蟾蜍的排卵是有季节性的,但也可以通过向体内注射促性腺激素促进其排卵。为验
证促性腺激素有促进蟾蜍排卵的作用,请利用提供的实验材料和用具,设计实验步骤和实验记录表。(注:蟾蜍排卵可通过检查泄殖腔开口处有无卵细胞作为观察指标;不考虑注射激素的剂量;注射激素后只要求观察1次)
材料用具:发育成熟体重相同的雌性蟾蜍6只,注射器,饲养笼,适宜浓度的促性腺激素溶液,0.65%NaCl溶液(蟾蜍用生理盐水)。
(1)实验步骤: ① ??
(2)设计实验记录表格:
【解析】本题第考查学生的实验设计能力,要求学生抓住自变量,根据实验材料选好因变量,同时用控制好无关变量;同时考查考查实验结果处理的能力,例如设计记录表格、画曲线等等。
【答案】 (1)①将6只雌性蟾蜍随机编号1~6,其中编号为1~3的蟾蜍作为对照组,4~6的蟾蜍作为实验组,分别放入饲养笼中。
②检查两组每只蟾蜍的泄殖腔开口处有无卵细胞,进行记录。
③实验组每只蟾蜍注射一定量适宜浓度的促性腺激素溶液,对照组每只蟾蜍注射等体积0.65%NaCl溶液。
④一定时间后,检查两组每只蟾蜍的泄殖腔开口处有无卵细胞,进行记录。 (2)促性腺激素促进蟾蜍排卵实验记录表 记录时间:
项目 注射前有无卵细胞 注射后有无卵细胞 1 对照组 2 3 4 实验组 5 6
27.将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片,放人盛有一定体积和浓度
的过氧化氢溶液的针筒中(如下图所示),以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。
(1)若土豆片为4片时,每隔5分钟收集一次数据,根据数据绘制出如下曲线图。20分钟后,气体量不再增加的原因是 。
(2)若土豆片为8片时,和上述实验所得的曲线(实线)相比,实验结果的曲线最可能是下列 图中的虚线。如果要获得更多的气体,在不改变溶液体积的条件下,可采取的方法是 ,其结果可用 图中的虚线表示。