题目内容
4.瑞典皇家科学院2008年10月8日宣布,日本科学家下村修、美国科学家马丁沙尔菲和美籍华裔科学家钱永健因在发现和研究绿色荧光蛋白方面做出贡献而分享今年的诺贝尔化学奖.有人做了下述实验,分别用红色和绿色荧光剂标记A和B细胞膜上的蛋白质,然后让两个细胞在37℃下融合,40分钟后发现,融合后的细胞膜上的红色和绿色均匀相间分布.请你在上述实验的基础上补充完成:温度对膜的流动性的影响探究实验.①补充未完成的步骤:分别在温度低于37℃(如0℃)、高于37℃(如40℃)的条件下重复做上述实验.
②请指出本实验探究观察实验结果的指标:相同时间之后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况(或比较红色与绿色荧光物质在细胞膜上均匀分布时所需要时间的长短).
③请预测该实验最可能得出的结论:在一定温度范围内,随着温度的升高,细胞膜的流动性加强.
分析 为了探究温度对膜流动性的影响,需要设计正常温度(37)、低于正常温度和高于正常温度的实验;实验结果可用相同时间之后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况或者比较红色和绿色在细胞膜上均匀分布时所需时间的长短.本实验最可能的结果是在一定温度范围内,随着温度的升高,细胞膜的流动性会加快加强.
解答 解:为了探究温度对膜的流动性的影响,做了下述实验:分别用红色和绿色荧光剂标记A和B细胞膜上的蛋白质,然后让两个细胞在37℃条件下融合并培养,40分钟后,融合的细胞膜上红色和绿色均匀分布.
①实验目的为探究温度对膜的流动性的影响,因此实验的自变量为温度,而该实验只用了37℃条件下做了实验,因此缺少对照实验,因此可以设置不同温度的对照实验,低于37℃(如0℃)、高于37℃(如40℃)的条件下重复做上述实验.
②本实验可以通过相同的时间后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况判断实验结果,还可以通过红色和绿色在细胞膜上均匀分布时需要时间的长短来判断.
③结论:随着温度的升高,细胞膜的流动性会加快、加强.
故答案为:
①分别在温度低于37℃(如0℃)、高于37℃(如40℃)的条件下重复做上述实验
②相同时间之后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况(或比较红色与绿色荧光物质在细胞膜上均匀分布时所需要时间的长短)
③在一定温度范围内,随着温度的升高,细胞膜的流动性加强
点评 本题考查对照实验设计、实验分析等相关知识,意在考查学生分析实验自变量,解决实验分析的能力,属于中档题.
练习册系列答案
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14.下列有关细胞中元素与化合物的叙述,错误的是( )
| A. | 脱氧核苷酸和核糖核苷酸的组成差异不只是五碳糖不同 | |
| B. | 多糖、乳糖和核酸等高分子化合物均是由单体组成的 | |
| C. | 不同生物的细胞膜上都有C、H、O、N、P五种元素 | |
| D. | 蛋白质中的硫元素存在于氨基酸的R基上 |
12.
红火蚁是一种营社会性生活的昆虫,原分布于南美洲,现已成为世界性的外来危害物种,2011年我国华南地区也陆续出现蚁情.
(1)红火蚁入侵华南某地后,由于缺少天敌、食物充足、气候适宜
而迅速蔓延,短期内呈现出“J”型增长.由于地理隔离,多年后该种群与原分布地种群的基因库会出现差异,最终可能导致生殖隔离.
(2)乙酰胆碱是一种神经递质,能引起肌细胞收缩,发挥作用后会被乙酰胆碱酯酶水解.辛硫磷是一种有机磷杀虫剂.如表为实验测定的不同品级红火蚁的乙酰胆碱酯酶的活性和辛硫磷致死剂量的平均值.请回答:
同一蚁巢中所有各品级的红火蚁统称为一个种群.若红火蚁种群死亡率如图中曲线Ⅱ,出生率如曲线Ⅰ,则该种群的个体总数达到其生活环境的容纳量的时间是C点.
(3)喷洒辛硫磷后,红火蚁因肌肉持续收缩而死亡,结合题干信息,推测辛硫磷可能的杀虫机理是抑制乙酰胆碱酯酶活性,使乙酰胆碱难以被分解.有同学认为,乙酰胆碱酯酶活性越高的红火蚁,需要施加的辛硫磷剂量越大,其他同学根据表中数据认为这个实验结论不正确,他们的理由是有翅雄蚁的乙酰胆碱酶活性最低,但其致死剂量却很高.
(1)红火蚁入侵华南某地后,由于缺少天敌、食物充足、气候适宜
而迅速蔓延,短期内呈现出“J”型增长.由于地理隔离,多年后该种群与原分布地种群的基因库会出现差异,最终可能导致生殖隔离.
(2)乙酰胆碱是一种神经递质,能引起肌细胞收缩,发挥作用后会被乙酰胆碱酯酶水解.辛硫磷是一种有机磷杀虫剂.如表为实验测定的不同品级红火蚁的乙酰胆碱酯酶的活性和辛硫磷致死剂量的平均值.请回答:
| 品 级 | 乙酰胆碱酯酶的活性 (nmol/(min?头) | 辛硫磷的致死剂量 (ug/mL) |
| 工蚁 | 0.23 | 1.04 |
| 兵蚁 | 0.35 | 2.06 |
| 有翅雄蚁 | 0.05 | 7.38 |
| 有翅雌蚁 | 14.895 | 9.39 |
| 蚁后 | 8.31 | 7.81 |
(3)喷洒辛硫磷后,红火蚁因肌肉持续收缩而死亡,结合题干信息,推测辛硫磷可能的杀虫机理是抑制乙酰胆碱酯酶活性,使乙酰胆碱难以被分解.有同学认为,乙酰胆碱酯酶活性越高的红火蚁,需要施加的辛硫磷剂量越大,其他同学根据表中数据认为这个实验结论不正确,他们的理由是有翅雄蚁的乙酰胆碱酶活性最低,但其致死剂量却很高.
19.下列关于光合作用在生物进化中的作用的理解,错误的是( )
| A. | 地球上出现最早的能进行光合作用的生物是真核生物 | |
| B. | 能进行光合作用的生物出现以后,大气中才逐渐积累了氧气 | |
| C. | 光合作用释放的氧气为水生生物向陆生生物进化创造了条件 | |
| D. | 生物体在新陈代谢方式上的进化顺序为:无氧呼吸→光合作用→有氧呼吸 |
9.下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
| A. | 一个家族仅一代人中出现过的疾病不是遗传病 | |
| B. | 一个家族几代人中都出现过的疾病是遗传病 | |
| C. | 携带遗传病基因的个体一定患遗传病 | |
| D. | 不携带遗传病基因的个体也会患遗传病 |
16.下列有关生物大分子的叙述错误的是( )
| A. | 氨基酸的空间结构与种类决定蛋白质的功能 | |
| B. | 在玫瑰花细胞中,有A、T、G、U四种碱基的核苷酸有6种 | |
| C. | 质量相同的糖与脂肪完全氧化时,脂肪释放的能量多 | |
| D. | 细胞中氨基酸的种类和数量相同的蛋白质不一定是同一种蛋白质 |
13.2016年12月1日,美国Cell杂志发表了Kubicek研究小组与诺和诺德小组合作的一项突破性研究,青蒿素能够让产生胰高血糖素的胰岛A细胞“变身”为产生胰岛素的胰岛B细胞,这一研究成果有望成功治愈I型糖尿病.请回答下列问题:
(1)胰岛细胞分泌激素,除了直接感受血糖含量的变化而发挥作用外,还可受下丘脑发出的神经信号的控制,间接发挥调节作用.
(2)某研究小组验证青蒿素药理作用的实验思路如下:
表中的“?”表示的是不含青蒿素且与甲组等量的动物细胞培养液;设置丙组的目的是作为对照,用以说明胰岛尜是由胰岛B细胞产生的.预期的实验结果是甲组和丙组培养液中都可检测到胰岛素,乙组检测不到胰岛素,实验结论是青蒿素能让胰岛A细胞“变身”为产生胰岛素的胰岛B细胞.
(3)I型糖尿病即胰岛素依赖型糖尿病,可能的致病原因是胰岛B细胞中的谷氨酸脱羧酶的氨基酸序列与柯萨奇B病毒中的(某)抗原蛋白的氨基酸序列类似,柯萨奇B病毒感染可诱发机体产生异常的免疫应答,导致胰岛B细胞损伤,进而使患者机体内的胰岛素水平显著低于(填“高于”或“低于”)正常生理水平,同时在患者体内可检测出抗谷氨酸脱羧酶或柯萨奇B病毒的抗体.
(1)胰岛细胞分泌激素,除了直接感受血糖含量的变化而发挥作用外,还可受下丘脑发出的神经信号的控制,间接发挥调节作用.
(2)某研究小组验证青蒿素药理作用的实验思路如下:
| 实验 步骤 | 实验处理 | ||
| 甲组 | 乙组 | 丙组 | |
| 一 | 含适量青蒿素的动物细胞培养液+适量胰岛A细胞 | 不含青蒿素且与甲组等量的动物细胞培养液+与甲组等量的胰岛A细胞 | 不含青蒿素且与甲组等量的动物细胞培养液+与甲组等量的胰岛B细胞 |
| 二 | 将甲、乙、丙三种菌子于37℃恒温水浴烧杯中继续培养 | ||
| 三 | 培养一段时间后,检测培养液中的胰岛素含量 | ||
(3)I型糖尿病即胰岛素依赖型糖尿病,可能的致病原因是胰岛B细胞中的谷氨酸脱羧酶的氨基酸序列与柯萨奇B病毒中的(某)抗原蛋白的氨基酸序列类似,柯萨奇B病毒感染可诱发机体产生异常的免疫应答,导致胰岛B细胞损伤,进而使患者机体内的胰岛素水平显著低于(填“高于”或“低于”)正常生理水平,同时在患者体内可检测出抗谷氨酸脱羧酶或柯萨奇B病毒的抗体.
14.关于糖类的叙述错误的是( )
| A. | 糖类是生物体主要的能源物质 | |
| B. | 脱氧核糖属于单糖 | |
| C. | 麦芽糖、蔗糖和乳糖的组成单体都包括葡萄糖 | |
| D. | 淀粉、纤维素和糖原,因组成单体不同,故它们具有不同的理化性质 |