题目内容
【题目】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A、B,A管加入各1mL,B管加入适宜浓度的CuSO4溶液和pH6.8缓冲液各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%淀粉酶溶液1mL,放入37℃恒温水浴(或适宜温度下)保温一段(适宜)时间。④取出试管,各加入碘液3滴,观察颜色变化。
(二)讨论与分析
(1)实验中设置A管的目的是________________,“实验步骤”中A加入应为_______。
(2)两支试管最可能的实验结果是A管___________色,B管___________色。
(3)实验中加入缓冲液的作用是______________。
(4)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:__________________________。
【答案】对照 蒸馏水和PH为6.8的缓冲液 不呈蓝 蓝 以维持pH的稳定 取出试管,各加入斐林试剂各1mL,60度恒温水浴2分钟,观察颜色变化 砖红色 蓝色或不出现砖红色沉淀
【解析】
本题实验的目的是探究铜离子对唾液淀粉酶活性的影响。实验原理是:淀粉酶的化学本质是蛋白质,重金属离子会导致蛋白质分子变性;碘液可与淀粉发生蓝色反应;斐林试剂用于鉴定还原性糖,在水浴加热的条件下能生成砖红色沉淀。
(1)实验要遵循单一变量原则,该实验的单一变量是有无CuSO4溶液,其他变量都要相同且适宜,所以“实验步骤”中A处应为蒸馏水和pH6.8缓冲液;实验设计还要遵循对照原则,所以实验中设置A组的目的是起对照作用。
(2)铜离子会破坏唾液淀粉酶的活性,所以A组淀粉酶将淀粉水解,遇碘液不变蓝;B组淀粉不能被分解,遇碘液变蓝。
(3)该实验中缓冲液的作用是维持反应液中pH的稳定。
(4)①由于CuSO4溶液呈蓝色,可能会对实验结果产生干扰,所以可以用斐林试剂代替碘液进行鉴定,即取出试管,各加入斐林试剂1mL,60℃恒温水浴2分钟,观察颜色变化。
②铜离子会破坏唾液淀粉酶的活性,所以A组淀粉酶将淀粉水解成还原糖,与斐林试剂反应出现砖红色沉淀;而B组淀粉不能被分解,又因为淀粉为非还原糖,所有B管无砖红色沉淀出现。
【题目】环境DNA(eDNA)技术是指从环境中提取DNA片段,结合PCR和DNA测序等分子生物学技术来定性或定量检测目标生物,从而确定其分布状况等,是一种新型生物资源调查手段。科研人员利用eDNA 技术对某段长江流域的江豚分布进行了调查。
(1)江豚是我国现存的唯一水生哺乳动物,国家一级濒危物种,不宜用传统的_____法进行种群数量调查。江豚在生态系统中属于_______。
(2)水样中提取的eDNA来源很丰富,可能来自水中动植物死亡后的组织细胞及各种排泄物,以及水中的________,甚至可能来自陆生动植物遗留在水中或由于人类活动进入到水体中的DNA。
(3)设置10 个检测点,采集水样并提取_____。检测点包括观测到江豚出现的水域,以及未观测到但适宜江豚生存的水域(疑似点)。
(4)eDNA分析
首先根据江豚线粒体的特有基因设计_________,然后进行荧光定量PCR。每一个循环包括_______、复性和延伸三步,需要的酶是___________。每个DNA样品重复测定3次。结果如下表所示:
检测点 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S7 | S8 | S9 | S10 |
观测到的江豚数量(头) | 0 | 0 | 0 | 2 | 0 | 0 | 8 | 3 | 2 | 0 |
eDNA平均浓度(拷贝数/升) | - | 14996 | 5194 | 2820 | - | - | 35588 | 3027 | 1105 | - |
注:“-”表示未检出。
测定结果显示,观测到江豚的4个水域结果都呈阳性,其他6个疑似点中_____的检测结果也呈阳性,说明这些疑似点也是江豚活动的水域。
(5)eDNA技术具有高灵敏、低成本、无损伤、快捷方便等优点,应用前景广泛,但不能用于__________。
A.物种多样性的研究 B.某种鱼类的食性分析
C.濒危物种的调查 D.准确判断物种的实时存在情况
(6)目前鱼类资源的减少被认为是造成长江江豚数量下降的主要原因之一。研究者用eDNA技术测定了该流域内浮游动物的生物量,可进一步根据营养级之间的____估算出鱼类资源量,进而评价该流域江豚的生存状况。