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1、1 新陈代谢新陈代谢 1 1.(2018 河北故城高中月考)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 2345678 .设置水浴缸温度()20 30 40 50 20 30 40 50 .取 8 支试管各加入淀粉 溶液(mL),分别保温 5 mi
2、n 10 10 10 10 10 10 10 10 .另取 8 支试管各加入等 量淀粉酶溶液,分别保温 5 min 酶 A 酶 A 酶 A 酶 A 酶 B 酶 B 酶 B 酶 B .将同组两支试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合 摇匀,保温 5 min 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 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 条件时活性较高 D.大于 50 条件时,酶 A 部分失活 (3)此实验用分光光度
3、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 。 答案 (1)温度、酶的种类 溶液的量、反应时间、pH 等 (2)C (3)不能 斐林试剂检测时需水浴加热,会导致反应体系温度发生改变,影响实验结果 (4)在 3050 之间设立较小等温度梯度的分组实验,按上述步骤进行实验,分析结果得出结论 2 解析 (1)自变量是在实验过程中可以变化的量,根据表格可以看出本实验有两个自变量,即酶的种 类和温度。因变量是在实验过程中随自变量变化而变化的量。其他为无关变量。 (2)用分光光度计测
4、量溶液的吸光度时,物质含量越多,其吸光度越大。酶 A 在 20 条件时淀 粉含量较多,酶活性相对其他温度时较低,A 项错误。由图可知,在 2050 范围内,酶 A 活性在增 强,酶 B 活性先增强后减弱,B 项错误。酶 B 在 40 条件时测量淀粉的相对值最低,活性较高,C 项 正确。在 2050 范围内,酶 A 活性在增强,不能判断 50 以后的趋势,D 项错误。 (3)因为用斐林试剂需水浴加热,不是单一变量了,也会对酶的活性产生影响,使实验结果不可 靠。 2 2.(2018 江苏南通一模)为探究温度对过氧化氢酶活性的影响,科研人员以 2%的酵母菌液作为酶源, 进行如下探究实验: 设计如图
5、1 实验装置。实验组的注射器 A 内吸入体积分数为 1%的 H2O2溶液 5 mL,注射器 B 内吸 入质量分数为 2%的酵母菌液 2 mL;对照组的注射器 A 内吸入体积分数为 1%的 H2O2溶液 5 mL,注射 器 B 内吸入蒸馏水 2 mL。用乳胶管连接注射器 A 和 B,在乳胶管上夹上止水夹; 设置温度梯度:0 、10 、20 、30 、40 、50 、60 ,将实验组和对照组装置在 相应温度下保温 10 min; 打开止水夹,将注射器 A 中的液体匀速推至注射器 B 中,立即关闭止水夹,记录注射器 B 中活塞的 刻度。5 min 后再次记录刻度,计算刻度变化量,重复 3 次; 将对
6、照组和实验组在各温度下获得的 3 次实验数据作相应处理,绘制曲线如图 2。 图 1 图 2 请回答下列问题。 (1)步骤中设置对照组的目的是 。步骤中实验 组和对照组装置在相应温度下先保温 10 min 的目的 是 。步骤中的“相应处理”是 指 。 (2)有人认为,本实验不宜采用 H2O2溶液作为“探究温度对酶活性的影响”的实验材料。你是否同 意他的观点?请简要说明理由: 。 (3)经反复尝试,步骤中选择体积分数为 1%的 H2O2溶液较合理。若浓度过高,可能带来的影响是 。 (4)有人认为,以酵母菌液作为过氧化氢酶源不是很严谨,其依据是 。 答案 (1)排除温度等对过氧化氢分解的影响 保证酵
7、母菌液和 H2O2溶液在混合前达到需控制的温 度 求 3 次数据的平均值 (2)不同意,实验结果表明 H2O2溶液在 060 之间未发生明显的分解 3 (3)产生气体速度太快(或量太多),不利于实验结果的观察和记录 (4)酵母菌体内的其他物质也可能催化 H2O2溶液的分解 3 3.为探究 Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,研究人员进行了如下实验。 (一)材料用具:略 (二)方法步骤: 组 别 步骤 1 1 步骤 2 2 步骤 3 3步骤 4 4 甲 清水浸辣 椒种子 正常条件下(不淹水) 培养幼苗 乙 ?淹水条件下培养幼苗 丙 CaCl2溶 液 浸辣椒种 子 ? 测定辣椒幼苗根
8、系总长度及根细胞乳酸脱氢酶(LDH)和 乙醇脱氢酶(ADH)的酶活性 (三)实验结果: 请回答下列问题。 (1)乙组步骤 1 的处理是 ;丙组步骤 3 的处理 是 。 (2)已知,LDH 催化丙酮酸转化为乳酸,ADH 催化由丙酮酸转化来的乙醛还原为乙醇(即酒精)。据实 验结果分析: 淹水导致辣椒幼苗根细胞无氧呼吸 (填“增强”或“减弱”),从而 (填 “促进”或“抑制”)根的生长。 若分别制取三组辣椒幼苗根系提取液,并滴加溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液,则三组中,丙组提取液 颜色变为 色,且程度最 (填“深”或“浅”)。 淹水条件下,适当施用 Ca2+可减少根细胞无氧呼吸产物 的积累,从而减轻其 对
9、根细胞的伤害。 答案 (1)清水浸辣椒种子 淹水条件下培养幼苗 (2)增强 抑制 灰绿 深 乳酸和乙醛(只写乳酸也可) 解析 (1)首先根据实验目的(探究 Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响)判断丙组除了 步骤 1 的 Ca2+处理外,还应该有步骤 3 的淹水处理,然后根据实验的对照原则和单一变量原则,可以 判断乙组步骤 1 应用清水浸辣椒种子。(2)据“根系总长度结果图”可知,淹水条件下根系总长 度比正常条件下短,说明淹水会抑制根的生长,淹水时缺氧,使根细胞无氧呼吸增强。重铬酸钾在 4 酸性(浓硫酸溶液)条件下,与酒精反应呈灰绿色,据“ADH 结果图”可知,丙曲线位于最上方,说
10、明 ADH 的酶活性最高,即产生的乙醇最多,所以丙组提取液变为灰绿色的程度最深。由于乙醛的危害 比乙醇大,结合实验结果图和题干信息可知,淹水条件下,适当施用 Ca2+可减少根细胞无氧呼吸产物 乳酸和乙醛的积累,从而减轻其对根细胞的伤害。 4 4.某同学利用黑藻探究“光照强度对光合速率的影响”,设计实验装置如图乙所示。图甲表示在一 定光照强度下装置乙中黑藻叶肉细胞的部分代谢过程,其中 a、b、c、d 代表不同的细胞结构, 代表不同的物质。请回答下列问题。 甲 乙 (1)图甲结构 a、b、c 中存在光合色素的是 (用字母表示),提取和分离光合色素依次用 (填试剂)。 (2)图甲中在 b 内参与有氧
11、呼吸的 阶段,代表 (填物质),能够产生的 细胞器有 (用字母表示)。 (3)若在适宜光照强度下,图乙装置中有色小液滴向右移动。当 CO2浓度突然降低,短期内叶绿体中 H的含量将 (填“增多”“减少”或“不变”)。一定时间内有色小液滴的移动距离代表 一定量的黑藻单位时间内 的量。本实验要设置对照实验校正外 界环境引起的误差,如何设 置? 。 答案 (1)a 无水乙醇、层析液(顺序不能颠倒) (2)第二 丙酮酸 a、b (3)增多 释放 O2(或 O2释放) 用等量的死黑藻植物代替黑藻,其他装置与图示相同 解析 (1)根据分析可知,图甲中结构 a 是叶绿体,b 是线粒体,c 是液泡,其中存在光合
12、作用色素的是 a 叶绿体;提取光合作用色素需要用无水乙醇,分离光合作用色素需要用层析液。(2)图甲中是水, 在 b 线粒体内参与有氧呼吸的第二阶段;是丙酮酸;是 ATP,能产生 ATP 的细胞器是叶绿体和线 粒体。(3)在适宜光照强度下,图甲装置中有色小液滴将向右移动,说明此时黑藻的光合作用强度大 于呼吸作用强度;当 CO2浓度突然降低时,暗反应产生的 C3减少,导致消耗的 ATP 和H减少,所以短 期内叶绿体中H的含量将增多。若一定时间内有色小液滴向右移动,说明此时黑藻的光合作用强 度大于呼吸作用强度,则移动的距离代表黑藻单位时间内净光合作用的效率(释放 O2的量或 O2释放 的量)。本实验
13、要设置对照实验校正外界环境引起的误差,用等量的死黑藻植物代替黑藻,其他装置 与图示相同。 5 5.灌浆期是农作物开花后有机物储存在籽粒中的一个阶段,当有机物含量不再增加时,灌浆期结束。 研究发现温度对小麦籽粒干重的影响与小麦灌浆期的长短有密切关系。某科研小组在温室条件下 进行了相关实验,结果如下(图中 15/10 、21/16 、30/25 分别表示三组不同的昼夜温度组 合)。请据图回答下列问题。 (1)由曲线可看出,小麦籽粒干重最大的为 组合,原因是 。 5 (2)自然条件下生长的冬小麦一般在五月初进入灌浆期,请据图推测其灌浆期时间为 d。如果在此期间遇到连续高温干旱的天气,其灌浆期会 ,籽
14、粒干重 。 (3)如果灌浆期间遇到连续的阴雨天,小麦籽粒的干重会 ,原因 是 。 答案 (1)15/10 灌浆期最长 (2)3040(答案处于此范围内均可) 缩短 减少 (3)减少 光照弱,光合作用强度降低,有机物积累量减少 解析 (1)据图分析,随昼夜温度升高,小麦的灌浆期不断缩短,子粒干重不断减少;小麦籽粒干重最 大的为 15/10 ,原因是灌浆期最长。(2)五月初的环境温度一般为 21/16 ,则灌浆期时间为 3040 d,如果在此期间遇到连续高温干旱的天气,其灌浆期会缩短,籽粒干重减少。(3)如果灌浆期 间遇到连续的阴雨天,小麦籽粒的干重会减少,原因是光照弱,光合作用强度降低,有机物积累量减 少。