24.萌发的禾谷类种子中淀粉酶的含量显著增高,主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。
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。根据它们的这种特性,可分别测定一种酶的催化效率。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”等相关实验。
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:略。
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)
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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 |
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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)资料表明:小麦种子发芽时,胚产生赤霉素,赤霉素扩散到糊粉层,诱导淀粉酶的合成。赤霉素诱导淀粉酶合成的主要机理是______________________________________。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________________
________________________________________________________。
该实验中不能选用斐林试剂检测实验结果的主要原因是
____________________________________________ 。
(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:
________________________________________ 。
23.某学校生物课外小组的同学用完全培养液培养了一批长势相同的大豆幼苗,并以这些大豆幼苗为实验材料,做了一系统的实验。请根据下列具体实验情况回答相关问题:
(1)取30株大豆幼苗随机均分成A、B两组放到完全培养液中培养,随后又对两组幼苗分别进行了如下处理:A组添加高浓度的KNO3溶液;B组注射“呼吸阻断剂”。A组植株根尖成熟区细胞可能发生____________现象;B组植株对K+的吸收量会受到严重影响,其原因是______________________________________。一个成熟的植物细胞中,相当于半透膜的结构是__________。(2)将数量不等的大豆植株幼苗随机移栽到5块面积和土壤肥力都相同的地块,每一地块内的植株分布是均匀的,待成熟后,统计数据如下表:
|
地块号 |
1号 |
2号 |
3号 |
4号 |
5号 |
|
地块植株数 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
|
荚果数/植株数 |
8.3 |
6.8 |
3.9 |
2.7 |
2.1 |
|
每个荚果 中种子数 |
3.0 |
2.9 |
3.2 |
2.9 |
3.0 |
①请用生态学原理解释“地块植株数”“荚果数/植株数”两个统计项目中数据产生变化的原因_____________ 。
②通过对表中数据分析,你能得出的结论_________________________________________。
③如果要全面调查了解5块地块的物种多样性(微生物除外),除要调查地面上的植物、动物种类以外,还应进行____________________的调查。
(3)取50株大豆幼苗随机均分成甲、乙两组,分别种植于不同的地块中。一段时间后,甲组叶片出现发黄现象,乙组叶片生长正常。为了查明原因,同学们运用课本中的相关实验进行了探究,最后证明:甲组叶片发黄是由于叶绿素含量减少所致。请你根据下列要求,把同学们的实验设计补充完整。
①实验原理:略。
②实验步骤:(简要叙述操作过程即可)
a.选取甲组适量发黄叶片、乙组相同部位相同质量的正常叶片;
b.______________________________________________;
c.______________________________________________;
d.______________________________________________。
③预期实验结果:_________________________________。