2019高考生物 核心考點(diǎn)特色突破 專題20 實(shí)驗(yàn)探究與分析.doc
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專題20 實(shí)驗(yàn)探究與分析 ◢考點(diǎn)概述 探究性實(shí)驗(yàn)與研究性學(xué)習(xí),主要內(nèi)容有通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性、探究影響酶活性的因素、探究酵母菌的呼吸方式、探究植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)扦插枝條生根的作用、探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的變化、探究水族箱中群落的演替等。此部分試題的開放性較強(qiáng),多以新材料、新情境的形式出現(xiàn),考查考生獲取信息的與分析問題的能力,因而試題有一定的難度。 ◢考點(diǎn)精講 【要點(diǎn)梳理】 1.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)題型特點(diǎn) 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖恰邦A(yù)料之中”的,因此結(jié)果和結(jié)論只有一種情況。結(jié)果即由所學(xué)知識(shí)或?qū)嶒?yàn)原理推出的現(xiàn)象,結(jié)論即實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。如“?yàn)證CO2是光合作用的必需原料”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果為對(duì)照組葉片遇碘變藍(lán);實(shí)驗(yàn)組葉片遇碘不變藍(lán)。結(jié)論為CO2是光合作用的必需原料。 2.探究性實(shí)驗(yàn)題型特點(diǎn) 探究性實(shí)驗(yàn)是對(duì)未知的生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行探索,因此預(yù)期的結(jié)果及結(jié)論是所有可能出現(xiàn)的情況。其書寫格式一般為“如果……則……”。如“探究光對(duì)種子萌發(fā)的影響”實(shí)驗(yàn)中,結(jié)果和結(jié)論會(huì)有以下幾種情況;如果相同時(shí)間內(nèi),在光下的一組比在黑暗中的萌發(fā)數(shù)多,則光對(duì)種子的萌發(fā)有促進(jìn)作用;如果在光下的一組比在黑暗中的萌發(fā)數(shù)少,則光對(duì)種子的萌發(fā)有抑制作用;如果兩組的萌發(fā)數(shù)相同,則光對(duì)種子的萌發(fā)沒有影響。 3.評(píng)價(jià)類實(shí)驗(yàn)題型特點(diǎn) 此種題型突出“評(píng)價(jià)”實(shí)驗(yàn),所以題干實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_,圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊言O(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn),但由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在某些不足(如變量設(shè)計(jì)不合理或未設(shè)計(jì)、沒有強(qiáng)調(diào)等同和適宜即沒有遵循單一變量原則、結(jié)果檢驗(yàn)不合理、原理使用不當(dāng)?shù)龋瑢?dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能說明實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 【方法突破】 1.不同變量的控制特征 因?yàn)樽宰兞渴侨藶楦淖兊淖兞?,故必須可以操縱——即具有可操作性。而因變量需要能夠進(jìn)行觀察、記錄與測量,以明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果——即具有可檢測性;如果實(shí)驗(yàn)允許無關(guān)變量的存在,就會(huì)使自變量成為非單一影響因變量的因素,自變量與因變量間的必然性就會(huì)被打破,故實(shí)驗(yàn)中必須排除(消除或抵消)無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響——即無關(guān)變量具有可控制性,以避免額外變量的干擾。 2.準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)操作步驟的“三步曲” 預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 (1)預(yù)測結(jié)果: “變量促進(jìn)結(jié)果;變量抑制結(jié)果;變量與結(jié)果無關(guān)”,或“全肯定;全否定;一肯定一否定”等。例如對(duì)“比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率”這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)果預(yù)測時(shí),有以下3種可能:①過氧化氫酶的催化效率高于Fe3+的催化效率;②Fe3+的催化效率高于過氧化氫酶的催化效率;③過氧化氫酶的催化效率與Fe3+的催化效率基本相同。根據(jù)酶具有高效性的特點(diǎn)可知,①是最可能的結(jié)果。 (2)得出結(jié)論: 探究性實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)結(jié)果和結(jié)論一般都用“如果(若)……就(則)……”來描述,不能前一個(gè)結(jié)果和結(jié)論用“如果(若)……就(則)……”來描述,后面的結(jié)果和結(jié)論用“反之”“否則”等詞表示。 3.探究性實(shí)驗(yàn)的“實(shí)驗(yàn)假設(shè)”的描述 (1)句式一:“如果……現(xiàn)象,則……結(jié)論”。 (2)句式二:“當(dāng)條件X存在時(shí),事件P(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)會(huì)發(fā)生”或“當(dāng)條件X存在時(shí),事件P(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)不發(fā)生”或“當(dāng)條件X存在時(shí),對(duì)事件P(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)沒有影響”。 應(yīng)用提示:①對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)來說,假說對(duì)所要研究的對(duì)象設(shè)想一種或幾種可能的答案或解釋,即提出可能的實(shí)驗(yàn)原理。②假說的書寫,往往針對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊躁愂鼍涫竭M(jìn)行表達(dá)。 4.探究性或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的“實(shí)驗(yàn)原理”的描述 (1)理論依據(jù)句式:自變量與因變量間的內(nèi)在聯(lián)系。 (2)操作依據(jù)句式:自變量的操作情況,因變量的觀測指標(biāo)。 應(yīng)用提示:①實(shí)驗(yàn)原理可以明確實(shí)驗(yàn)操作步驟,分清是生化實(shí)驗(yàn)類型還是生理實(shí)驗(yàn)類型。②實(shí)驗(yàn)原理中“因變量的觀測指標(biāo)”可作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的參考。③若需對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,套用實(shí)驗(yàn)原理即可。 5.探究性實(shí)驗(yàn)的解題技法 (1)找到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑥念}干中可以找到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁础? (2)提出一種可能的實(shí)驗(yàn)原理,換用陳述句表述實(shí)驗(yàn)原理。 (3)平行分組、實(shí)施變量操作、給以適宜條件培養(yǎng)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。 (4)先假設(shè)出可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)論再得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,最后反過來寫,即反推正寫法。 ◢考點(diǎn)精練 1.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的敘述中,不正確的是( ) A. 各種實(shí)驗(yàn)中都必須設(shè)置空白對(duì)照,確保單一變量 B.實(shí)驗(yàn)材料的數(shù)量、溫度和時(shí)間都可能是實(shí)驗(yàn)的變量 C.?dāng)?shù)據(jù)測量力求精確,因而需要多次測量求平均值 D.探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一定與提出的假設(shè)一致 【答案】A 【解析】各種實(shí)驗(yàn)都必須有對(duì)照實(shí)驗(yàn),但不一定是空白實(shí)驗(yàn),如質(zhì)壁分離與復(fù)原中是自身對(duì)照實(shí)驗(yàn),A錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)材料的數(shù)量、溫度和時(shí)間都可能是實(shí)驗(yàn)的自變量,也可能是無關(guān)變量,B正確。數(shù)據(jù)測量力求精確,所以需要多次測量求平均值,C正確。探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果有可能與提出的假設(shè)一致也有可能是不支持的,D錯(cuò)誤。 2.放射性同位素標(biāo)記技術(shù)在生物科學(xué)研究中得到廣泛運(yùn)用。以下運(yùn)用不恰當(dāng)?shù)氖牵ā 。? A.用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌,探究控制生物性狀的遺傳物質(zhì)是否為DNA B.用15N或32P標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸,研究有絲分裂過程中DNA的復(fù)制方式 C.用3H標(biāo)記的亮氨酸注射到豚鼠的胰腺腺泡細(xì)胞中,研究分泌蛋白的合成、加工和分泌過程 D.用18O標(biāo)記H2O、14C標(biāo)記CO2,分別研究光合作用中O2的來源和C的轉(zhuǎn)移途徑 【答案】A 3.如圖為一種植物扦插枝條經(jīng)不同濃度IAA浸泡30 min后的生根結(jié)果(新生根粗細(xì)相近),對(duì)照組為不加IAA的清水。下列敘述正確的是( ?。? A.對(duì)照組生根數(shù)量少是因?yàn)橹l中沒有IAA B.四組實(shí)驗(yàn)中,300 mg/LIAA誘導(dǎo)莖細(xì)胞分化出根原基最有效 C.100與300 mg/LIAA處理獲得的根生物量相近 D.本實(shí)驗(yàn)結(jié)果體現(xiàn)了IAA對(duì)根生長作用的兩重性 【答案】B 【解析】對(duì)照組生根數(shù)量少是因?yàn)橹l中IAA較少,A錯(cuò)誤;據(jù)圖分析可知,四組實(shí)驗(yàn)中,300mg/L的IAA濃度下平均生根數(shù)最多,說明誘導(dǎo)莖細(xì)胞分化出根原基最有效,B正確;圖中顯示,100與300mg/L處理獲得的根的長度相近,但是數(shù)量不相等,因此兩者獲得的根的生物量不相等,C錯(cuò)誤;與對(duì)照組相比,高濃度下沒有體現(xiàn)抑制生根數(shù)和根長的現(xiàn)象,因此不能體現(xiàn)出IAA對(duì)根生長作用的兩重性,D錯(cuò)誤。 4.下圖是某生物興趣小組用淀粉和淀粉酶探究酶活性影響因素時(shí)繪制的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖(實(shí)驗(yàn)中用鹽酸創(chuàng)設(shè)酸性條件,鹽酸能催化淀粉水解)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ?。? A.實(shí)驗(yàn)中溫度、淀粉用量、淀粉酶的濃度等為無關(guān)變量 B.pH值為1時(shí)淀粉酶可能已經(jīng)失活,淀粉發(fā)生分解是鹽酸起催化作用 C.pH值為3和9時(shí)淀粉剩余量相同,說明兩種條件下淀粉酶活性相同 D.實(shí)驗(yàn)中用適量的H2O2和H2O2酶代替淀粉和淀粉酶作實(shí)驗(yàn)材料更為科學(xué) 【答案】C 【解析】圖中橫坐標(biāo)為pH,該實(shí)驗(yàn)探究的是pH對(duì)酶活性的影響,實(shí)驗(yàn)中pH為實(shí)驗(yàn)的自變量,溫度、淀粉用量、淀粉酶的濃度等為無關(guān)變量,A項(xiàng)正確;據(jù)圖可知,pH為7時(shí),淀粉剩余量最少,說明淀粉酶活性最強(qiáng),過酸或過堿酶的空間結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞,導(dǎo)致酶失去活性,pH值為1時(shí)淀粉酶可能已經(jīng)失活,淀粉發(fā)生分解是鹽酸起催化作用,B項(xiàng)正確;pH為3時(shí)酸性溶液和酶的作用均可以使淀粉水解,pH值為3和9時(shí)淀粉剩余量相同,不能說明兩種條件下淀粉酶活性相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;淀粉剩余量為實(shí)驗(yàn)的因變量,由于鹽酸能催化淀粉水解,影響實(shí)驗(yàn)的因變量,但不會(huì)影響H2O2的分解,因此用適量的H2O2和H2O2酶代替淀粉和淀粉酶作實(shí)驗(yàn)材料更為科學(xué),D項(xiàng)正確。 5.已知藥物X對(duì)細(xì)胞增殖有促進(jìn)作用,藥物D可抑制藥物X的作用。某同學(xué)將同一瓶小鼠皮膚細(xì)胞平均分為甲、乙、丙三組,分別置于培養(yǎng)液中培養(yǎng),培養(yǎng)過程中進(jìn)行不同的處理(其中甲組未加藥物),每隔一段時(shí)間測定各組細(xì)胞數(shù),結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析,下列相關(guān)敘述不合理的是( ?。? A.乙組加入了藥物X后再進(jìn)行培養(yǎng) B.丙組先加入藥物X,培養(yǎng)一段時(shí)間后加入藥物D,繼續(xù)培養(yǎng) C.乙組先加入藥物D,培養(yǎng)一段時(shí)間后加入藥物X,繼續(xù)培養(yǎng) D.若藥物X為蛋白質(zhì),則藥物D可能改變了藥物X的空間結(jié)構(gòu) 【答案】C 6.某生物小組做了如下實(shí)驗(yàn):將棉花植株均分成甲、乙、丙、丁四組,并分別做如下圖所示的處理。正常培養(yǎng)一段時(shí)間后,四組植株葉片脫落的先后次序是丙、丁、甲、乙。 下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)分析錯(cuò)誤的是( ?。? A.實(shí)驗(yàn)是探究生長素和脫落酸對(duì)棉花落葉的影響 B.生長素具有抑制脫落酸的作用 C.脫落酸可以促進(jìn)葉子的脫落 D.若給以適宜的單側(cè)光照,則乙葉的脫落將早于丙 【答案】D 【解析】分析題圖可知,實(shí)驗(yàn)用了含生長素和脫落酸的瓊脂塊,故該實(shí)驗(yàn)是探究生長素和脫落酸對(duì)棉花落葉的影響,A正確;四組植株葉片脫落的先后次序是丙、丁、甲、乙,乙用了含生長素的瓊脂塊,所以可推測生長素具有抑制脫落酸的作用,B正確;丙、丁對(duì)照可以說明脫落酸可以促進(jìn)葉子的脫落,C正確;丙的感光部位尖端都已經(jīng)切去了,所以單側(cè)光對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響,D錯(cuò)誤。 7.在研究不同金屬離子對(duì)某水解酶活性的影響時(shí),得到下表結(jié)果。下列分析不正確的是?。ā 。? 不同組別 相對(duì)活性(%) 對(duì)照組 100 Mn2+ 123 Co2+ 79 Mg2+ 74 A.Mn2+降低了反應(yīng)過程所必需的活化能 B.Co2+或Mg2+可能導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)的改變使其活性降低 C.不同離子對(duì)酶的活性有提高或降低作用 D.該水解酶的用量是實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量 【答案】A 【解析】據(jù)表可知,Mn2+作用下該酶的活性比對(duì)照組增加,從而降低了反應(yīng)過程所必需的活化能,而不是Mn2+降低了反應(yīng)過程所必需的活化能,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Co2+或Mg2+處理后均使酶的活性下降,可能是使酶的空間結(jié)構(gòu)改變,B項(xiàng)、C項(xiàng)正確;研究不同金屬離子對(duì)該水解酶活性的影響,自變量是金屬離子的種類或有無,該水解酶的用量是實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量,D項(xiàng)正確。 8.欲研究甲狀腺和甲狀腺激素的生理作用,對(duì)小鼠的分組及處理見下表,并在適宜條件下正常飼養(yǎng),每隔一定時(shí)間測定好氧量,記錄數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)分析。下列分析錯(cuò)誤的是( ) 組別 甲組 乙組 丙組 對(duì)照處理 切除甲狀腺 手術(shù)但不切除甲狀腺 灌胃甲狀腺激素,1次/天 飼養(yǎng)條件 相同且適宜,正常飼料喂養(yǎng),共14天 A.應(yīng)采用生長發(fā)育狀況相同的小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn) B.設(shè)置乙組的目的是為了排除手術(shù)的影響 C.采用耗氧量為觀測指標(biāo)的依據(jù)是甲狀腺激素能促進(jìn)物質(zhì)代謝 D.若在各組飼料中添加放射性碘,則丙組小鼠甲狀腺部位放射性強(qiáng)度高于乙組 【答案】D 【解析】為了控制無關(guān)變量,保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性、準(zhǔn)確性,應(yīng)采用生長發(fā)育狀況相同的小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn),A正確。設(shè)置乙組的目的就是為了排除手術(shù)對(duì)個(gè)體的影響,B正確。甲狀腺激素能促進(jìn)細(xì)胞的氧化分解,所以應(yīng)采用耗氧量為觀測指標(biāo),C正確。如果在各組飼料中添加放射性碘,丙組灌胃甲狀腺激素,此時(shí)體內(nèi)甲狀腺激素高,因?yàn)樨?fù)反饋調(diào)節(jié)使促甲狀腺激素釋放激素和促甲狀腺激素減少,所以合成的甲狀腺激素會(huì)少,放射性比乙組低,D錯(cuò)誤。 9.利用木瓜蛋白酶處理河蜆肉,制備水解液,測定水解液中氨基酸含量(Cn值,圖1中實(shí)線表示)、可溶性短肽含量(Cp值,圖1中虛線表示)和蛋白質(zhì)利用率,結(jié)果如下圖。下列對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是( A.酶解時(shí)間越長,則蛋白質(zhì)利用率越高 B.加入酶的量越多,則生成的氨基酸量越多 C.水解液中的含氮量即為Cn值與Cp值之和 D.酶解生成的可溶性短肽分子數(shù)不一定比氨基酸數(shù)多 【答案】D 【解析】由圖2可知,0—5小時(shí)內(nèi),蛋白質(zhì)的利用率逐漸增加,超過5小時(shí),蛋白質(zhì)的利用率基本不變,A錯(cuò)誤;由圖1可以看出加酶量較多的情況下,蛋白質(zhì)和短肽的量都會(huì)增多,但是不能確定這兩種物質(zhì)就會(huì)隨著加酶量的增加而增加,B錯(cuò)誤;圖2可以看出,蛋白質(zhì)沒有全部分解,水解液中除了氨基酸和可溶性短肽之外,還有一部分蛋白質(zhì),C錯(cuò)誤;圖1 并沒有確定哪一條曲線代表氨基酸,哪一條曲線代表可溶性短肽,所以無法確定氨基酸和可溶性短肽的量的多少,D正確。 10.三刺魚通常以浮游動(dòng)物水蚤為食。研究人員在有水蚤的人工水域,利用翠鳥模型和饑餓的三刺魚進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下圖。下列與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的分析錯(cuò)誤的是( ?。? A.實(shí)驗(yàn)研究三刺魚在有無翠鳥威脅時(shí)的取食行為 B.本實(shí)驗(yàn)的自變量是水蚤密度和翠鳥的有無 C.翠鳥在水蚤密度小的水域攻擊三刺魚的次數(shù)更多 D.翠鳥的存在改變了三刺魚的捕食策略 【答案】C 【解析】三刺魚通常以浮游動(dòng)物水蚤為食。據(jù)圖分析可知,本實(shí)驗(yàn)的自變量是水蚤密度和翠鳥的有無,因變量是三刺魚對(duì)水蚤的進(jìn)攻次數(shù),由此可推斷本實(shí)研究三刺魚在有無翠鳥威脅時(shí)的取食行為,故A、B項(xiàng)正確;翠鳥是三刺魚的天敵,利用翠鳥模型和饑餓的三刺魚進(jìn)行實(shí)驗(yàn),由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,當(dāng)沒有翠鳥時(shí),饑餓的三刺魚喜歡取食高密度的水蚤來解除饑餓的威脅,即此時(shí)饑餓的三刺魚對(duì)高密度區(qū)的水蚤的攻擊次數(shù)更多。當(dāng)有翠鳥時(shí),饑餓的三刺魚會(huì)轉(zhuǎn)移到水蚤低密度區(qū)去捕食,即此時(shí)三刺魚對(duì)低密度區(qū)的水蚤的攻擊次數(shù)更多。由此可推知,翠鳥的存在改變了三刺魚的捕食策略,故C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。 11.請(qǐng)回答下列與腎上腺素有關(guān)的問題。 (1)腎上腺(髓質(zhì))分泌的腎上腺素可以通過________的運(yùn)輸,作用于相應(yīng)的靶細(xì)胞。寒冷時(shí),它與________都具有增加產(chǎn)熱的作用;饑餓時(shí),它又與________在血糖調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮協(xié)同作用。 (2)某些神經(jīng)元也能分泌腎上腺素。腎上腺素既可以與突觸后膜上受體結(jié)合,引發(fā)突觸后膜的________變化,也可以作用于突觸前膜,抑制腎上腺素繼續(xù)分泌,實(shí)現(xiàn)________調(diào)節(jié)。由此可知,腎上腺素作為信息分子,既是________,也是激素。 (3)已知藥物V和腎上腺素具有相似的結(jié)構(gòu),現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究藥物V和腎上腺素對(duì)小鼠耗氧量的影響(見下表)。選取大小、生長狀況相同的小鼠若干,均分為四組。每組小鼠按表中所示注射藥劑,其中A組注射______。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,藥物V的作用是______呼吸速率,該藥和腎上腺素的作用相互______。 組別 注射藥劑種類 耗氧量(103 mL) 藥物V 腎上腺素 A 2.0 B + 1.7 C + 2.5 D + + 2.3 注:“+”表示注射該藥劑。 【答案】(1)體液 甲狀腺激素 胰高血糖素 (2)電位 ?。ㄘ?fù))反饋 神經(jīng)遞質(zhì) (3)等量生理鹽水 降低 拮抗 【解析】(1)腎上腺(髓質(zhì))分泌的腎上腺素可以通過體液的運(yùn)輸,作用于相應(yīng)的靶細(xì)胞。寒冷時(shí),它與甲狀腺激素都具有增加產(chǎn)熱的作用;饑餓時(shí),它又與胰高血糖素在血糖調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮協(xié)同作用。 (2)某些神經(jīng)元也能分泌腎上腺素。腎上腺素既可以與突觸后膜上受體結(jié)合,引發(fā)突觸后膜的電位變化,也可以作用于突觸前膜,抑制腎上腺素繼續(xù)分泌,實(shí)現(xiàn)(負(fù))反饋調(diào)節(jié)。由此可知,腎上腺素作為信息分子,既是神經(jīng)遞質(zhì),也是激素。 (3)A組為對(duì)照組,所以A組注射等量生理鹽水。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,加入藥物V時(shí)耗氧量降低,所以藥物V的作用是降低呼吸速率,該藥和腎上腺素的作用相互拮抗。 12.某研究小組對(duì)不同溫度下密閉容器中水稻種子儲(chǔ)存過程中每隔 12 小時(shí)的 CO2生成速率相對(duì)值進(jìn)行了相關(guān)研究,結(jié)果如下表所示,請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題: CO2生成速率 貯藏時(shí)間 12h 24h 36h 48h 60h 72h 84h 96h 溫度 0.5℃ 4.8 3.6 2.7 2.5 2.3 2.1 2.0 1.9 25℃ 47.2 45.1 37.8 35.5 34.6 — — — (注:CO2的生成速率單位為 mL?kg-1?h-1;“-”表示未測定) (1)由上表可知,0.5℃條件下水稻種子的CO2生成速率較25℃條件下低,主要的原因是______________;隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長,CO2生成速率逐漸降低的原因是___________。該實(shí)驗(yàn)還可以通過檢測___________濃度變化來計(jì)算呼吸速率。 (2)某同學(xué)擬驗(yàn)證上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,設(shè)計(jì)如下方案: 取兩個(gè)水稻種子,分別裝入甲、乙兩個(gè)容積相同的瓶內(nèi),然后密封將甲、乙瓶分別置于25℃和0.5℃的條件下儲(chǔ)存,每隔一段時(shí)間測定各瓶中的CO2濃度,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并計(jì)算CO2的生成速率。 為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠,請(qǐng)給出兩條建議,以完善上述實(shí)驗(yàn)方案(不考慮溫度因素)。 a___________________________。b___________________________。 【答案】(1)低溫降低了細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的活性 由于種子進(jìn)行細(xì)胞呼吸需消耗O2釋放CO2,密閉容器中CO2濃度增加,O2濃度減少,在 一定程度上抑制了種子的細(xì)胞呼吸 O2 (2)生長狀況相同(成熟程度一致)的水稻種子 每個(gè)溫度下有多個(gè)且等量的種子 【解析】(1)根據(jù)題意和圖示分析可知:由于細(xì)胞呼吸是酶促反應(yīng),酶的活性受溫度的影響,所以與25℃相比,0.5℃條件下低溫降低了細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的活性,導(dǎo)致果實(shí)的CO2生成速率較低.隨著果實(shí)儲(chǔ)存時(shí)間的增加,密閉容器內(nèi)的CO2濃度越來越高,氧氣含量減少,導(dǎo)致細(xì)胞呼吸減弱,該實(shí)驗(yàn)還可以通過檢測O2濃度變化來計(jì)算呼吸速率。 (2)生物實(shí)驗(yàn)的原則是控制單一變量原則、對(duì)照原則和可重復(fù)原則,本實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度,其它無關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜,所以選用的水稻種子應(yīng)該生長狀況相同,每個(gè)溫度下種子的數(shù)量不能太少,但數(shù)目要相等。 13.研究溫度對(duì)某種酶活性的影響實(shí)驗(yàn),設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組:A組(20℃)、B組(40℃)和C 組(60℃),測定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同),結(jié)果如圖?;卮鹣铝袉栴}: (1)若除酶以外的所有試劑已預(yù)保溫,在測定酶活力的實(shí)驗(yàn)中,請(qǐng)將下列操作按順序排列:___→⑤______ →________→② ①加入酶 ②檢測產(chǎn)物 ③保溫并計(jì)時(shí) ④加入pH緩沖液 ⑤加入底物 (2)已知酶的主要作用為降低反應(yīng)的活化能,那么活化能的定義是___________________________。 (3)C組的產(chǎn)物濃度明顯低于另外兩組是因?yàn)樵?0℃環(huán)境下_____________,導(dǎo)致酶失活。 (4)若此酶為從動(dòng)物體內(nèi)提取的某種消化酶,則研究它在生物體內(nèi)的合成和運(yùn)輸使用的科學(xué)方法為_____________,其分泌過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的_____________。 【答案】(1)④ ① ?、? (2)分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量 (3)空間結(jié)構(gòu)被破壞 (4)同位素標(biāo)記法 流動(dòng)性 【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是測定酶活力,因此在該實(shí)驗(yàn)中,pH(緩沖物質(zhì))、溫度均為無關(guān)變量,無關(guān)變量(緩沖物質(zhì))會(huì)影響酶促反應(yīng)速率,因此在酶與底物混合之前應(yīng)該加緩沖物質(zhì),酶和底物混合后,需要適宜的溫度下保溫一段時(shí)間,為酶促反應(yīng)提供反應(yīng)時(shí)間。因此該實(shí)驗(yàn)操作的正確順序?yàn)棰堋荨佟邸凇? (2)已知酶的主要作用為降低反應(yīng)的活化能,那么活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。 (3)反應(yīng)結(jié)束時(shí),C組產(chǎn)物濃度低于A、B組,原因是C組溫度過高,破壞酶的空間結(jié)構(gòu),反應(yīng)一段時(shí)間之后酶變性失活,無法催化反應(yīng)進(jìn)行,說明酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在適宜溫度的條件下進(jìn)行的。 (4)若此酶為從動(dòng)物體內(nèi)提取的某種消化酶,則研究它在生物體內(nèi)的合成和運(yùn)輸使用的科學(xué)方法為同位素標(biāo)記法,其分泌過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性。 14.有研究者對(duì)某地區(qū)一定區(qū)域內(nèi)的部分植物的種群密度進(jìn)行了連續(xù)五年的調(diào)查,結(jié)果如下表所示(單位:株/m2)。 (1)在對(duì)植物種群密度進(jìn)行取樣調(diào)查時(shí),常采用______法。在調(diào)查狗尾草種群密度時(shí),隨機(jī)選擇了2 m2 m的五個(gè)區(qū)域,各個(gè)區(qū)域內(nèi)的個(gè)體數(shù)依次為22、20、24、19、23,則該種群的種群密度為___株/m2。 (2)以上數(shù)據(jù)表明,豚草在2005~2009年間其種群數(shù)量呈___型曲線增長。 (3)調(diào)查結(jié)果表明:豚草根部分泌的某種物質(zhì)可以抑制龍癸等植物的生長。請(qǐng)你利用下列材料及用具,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究這一假設(shè)。寫出第四步及以后的實(shí)驗(yàn)步驟,預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 材料及用具:完全營養(yǎng)液、蒸餾水、龍葵、豚草、錐形瓶、量筒、滴管等。 方法步驟: 第一步:取一潔凈的錐形瓶,編號(hào)為甲,加入適量的完全營養(yǎng)液,取長勢(shì)較好的豚草植株種植于瓶中。 第二步:將甲瓶放在適宜的環(huán)境條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,全部取出其中的豚草植株。甲瓶中的培養(yǎng)液保存?zhèn)洹? 第三步:另取兩只潔凈的錐形瓶,編號(hào)為乙、丙,分別加入適量且等量的完全營養(yǎng)液。 第四步:_____________________。 第五步:_____________________。 預(yù)期結(jié)果及結(jié)論:__________________。 【答案】(1)樣方 5.4 (2)J (3)第四步:取長勢(shì)相同的龍葵植株隨機(jī)均分為兩組,并分別種植于乙、丙兩錐形瓶中。向乙瓶中加入一定量的甲瓶中培養(yǎng)過豚草的培養(yǎng)液,向丙瓶中加入與之等量的適當(dāng)稀釋的完全培養(yǎng)液(完全營養(yǎng)液本次暫不扣分)。 第五步:將乙、丙兩錐形瓶共同放在適宜的環(huán)境條件下培養(yǎng)一段時(shí)間,觀察并比較乙、丙兩瓶幼苗的長勢(shì)。結(jié)果預(yù)期及結(jié)論:若乙瓶幼苗的長勢(shì)不顯著的差于丙瓶,說明豚草根部未分泌抑制龍葵生長的某種物質(zhì);若乙瓶幼苗的長勢(shì)顯著的差于丙瓶,說明豚草根部分泌了某種抑制龍葵生長的物質(zhì)。 【解析】(1)豚草等是雙子葉植物,容易辨認(rèn),常采用樣方法調(diào)查種群密度。調(diào)查狗尾草種群密度時(shí),取五個(gè)數(shù)據(jù)的平均值=(22+20+24+19+23)5=21.6,則該種群的種群密度為=21.64=5.4株/m2。 (2)比較豚草在2005~2009年間,種群密度持續(xù)增加,其種群數(shù)量呈J型曲線增長。 (3)實(shí)驗(yàn)研究“豚草根部分泌的某種物質(zhì)可以抑制龍癸等植物的生長”,則設(shè)計(jì)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)中單一變量是培養(yǎng)過豚草的培養(yǎng)液和稀釋的完全培養(yǎng)液,因變量是幼苗的長勢(shì);實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)注意等量原則和重復(fù)實(shí)驗(yàn),排除偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。 15.研究人員為探究紫檀芪對(duì)胃癌細(xì)胞增殖和凋亡的影響及其機(jī)理,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn),以期為臨床應(yīng)用提供依據(jù)。 實(shí)驗(yàn)一:紫擅芪對(duì)胃癌細(xì)胞增殖影響研究取等量旺盛增殖的胃癌細(xì)胞,分別接種到含不同濃度紫檀芪的培養(yǎng)液中,分別培養(yǎng)24、48、72h后收集細(xì)胞。運(yùn)用臺(tái)盼藍(lán)拒染法統(tǒng)計(jì)活細(xì)胞數(shù)量,并計(jì)算癌細(xì)胞增殖抑制率,結(jié)果如圖1。注:癌細(xì)胞增殖抑制率=(對(duì)照組活細(xì)胞數(shù)-實(shí)驗(yàn)組活細(xì)胞數(shù))/對(duì)照組活細(xì)胞數(shù)100%。 實(shí)驗(yàn)二:紫擅芪對(duì)胃癌細(xì)胞凋亡蛋白表達(dá)的影響研究用含不同濃度紫檀芪的培養(yǎng)液培養(yǎng)旺盛增殖的胃癌細(xì)胞。48h后電泳比較幾種細(xì)胞凋亡指示蛋白的含量(Caspase-9是一種凋亡啟動(dòng)因子;Bax能引起線粒體穿孔導(dǎo)致線粒體內(nèi)物質(zhì)外流;Bcl-2蛋白是細(xì)胞存活促進(jìn)因子,能抑制細(xì)胞凋亡),結(jié)果如圖2。 請(qǐng)回答下列問題: (1)培養(yǎng)胃癌細(xì)胞時(shí),培養(yǎng)液中加入胎牛血清的作用是___________,培養(yǎng)箱中充入5% CO2的作用是___________。在進(jìn)行傳代培養(yǎng)時(shí)不能使用胃蛋白酶的原因是___________。 (2)實(shí)驗(yàn)一中用臺(tái)盼藍(lán)染色法檢測細(xì)胞存活率時(shí),活細(xì)胞未被染成藍(lán)色是因?yàn)開__________。根據(jù)圖一結(jié)果,研究人員建議臨床上選擇濃度為40μmol?L-1的紫檀芪進(jìn)行化療,其依據(jù)是___________,為了達(dá)到更理想的治療效果還需要注意___________。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)二結(jié)果分析,紫檀芪能誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡的機(jī)理有___________(至少答兩點(diǎn))。 【答案】(1)補(bǔ)充細(xì)胞生長所需的未知營養(yǎng)物質(zhì) 維持培養(yǎng)液的pH 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液pH在7.2?7.4之間,在此pH條件下胃蛋白酶已經(jīng)失活 (2)活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性,臺(tái)盼藍(lán)分子不能被細(xì)胞吸收 紫檀芪使用濃度較低,相對(duì)副作用較小,同時(shí)該濃度處理對(duì)胃癌細(xì)胞的抑制率也比較高 持續(xù)給藥 (3)促進(jìn)Caspase-9前體轉(zhuǎn)化為Caspase-9,啟動(dòng)細(xì)胞凋亡;加速Bax合成,引起線粒體破壞;抑制Bcl-2基因表達(dá),抑制細(xì)胞凋亡能力下降等 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)二結(jié)果分析可知,紫檀芪能誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡,其機(jī)理有促進(jìn)Caspase-9前提體轉(zhuǎn)化為Caspase-9,啟動(dòng)細(xì)胞凋亡;加速Bax合成,引起線粒體破壞;抑制Bcl-2基因表達(dá),抑制細(xì)胞凋亡能力下降等。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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