题目内容

(10分)萌发的小麦种子中的淀粉酶主要有α-淀粉酶(在pH3.6以下迅速失活,但耐热)、β-淀粉酶(不耐热,70℃条件下15min后就失活,但耐酸)。以下是以萌发的小麦种子为原料来测定α-淀粉酶催化效率的实验,请回答下列与实验相关的问题。

[实验目的]测定40℃条件下α-淀粉酶的催化效率。

[实验材料]萌发3天的小麦种子。

[主要器材]麦芽糖标准溶液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、恒温水浴锅、试管等。

[实验步骤]

(1)制备不同浓度麦芽糖溶液,与斐林试剂生成标准颜色。取7支洁净试管编号,按下表中所示加入试剂,而后将试管置于60℃水浴中加热2min,取出后按编号排序。

表中Z代表的数值是______________。

(2)以萌发的小麦种子制取淀粉酶溶液,将装有淀粉酶溶液的试管置于____________,取出后迅速冷却,得到α-淀粉酶溶液。

(3)取A、B、C、D四组试管分别作以下处理:

(4)将Al和Bl试管中溶液加入到E1试管中,A2和B2溶液加入到E2试管中,A3和B3溶液加入到E3试管中.C、D试管中的溶液均加入到F试管中,立即将E1、E2、E3、F试管在40℃水浴锅中保温一段时间。然后分别加入2mL斐林试剂,并经过60℃水浴中加热2min后,观察颜色变化。

[结果分析]将E1、E2、E3试管中的颜色与________试管进行比较得出麦芽糖溶液浓度,并计算出α-淀粉酶催化效率前平均值。

[讨论]①实验中F试管所起的具体作用是排除________对实验结果的干扰,从而对结果进行校正。②若要测定β-淀粉酶的活性,则需要对步骤二进行改变,具体的操作是将淀粉酶溶液_________,从而获得β-淀粉酶。

(1)0.6

(2)70℃水浴锅中15min

结果分析:1—7号(以及F)

讨论:①α—淀粉酶溶液中还原糖

②pH调至3.6以下

【解析】

试题分析:

(1)分析表格中数据,根据单一变量原则,麦芽糖标准液和蒸馏水的总体积不变,均为2ml,因此Z代表的数值是0.6。

(2)由于β-淀粉酶不耐热,在70℃条件下15min后就失活,因此把装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴锅中15min,剩下的为α淀粉酶。

结果分析:由于1—7号试管为标准液,因此需要把E1、E2、E3试管中的颜色与之进行比较可以得出麦芽糖溶液的浓度。

讨论:①F试管为对照组,可以排除α—淀粉酶溶液中还原糖对实验结果的干扰,从而对结果进行校正

②由于α-淀粉酶在pH3.6以下迅速失活,但耐热,β-淀粉酶不耐热,但耐酸,因此可以把pH调至3.6以下,从而获得β-淀粉酶溶液。

考点:本题考查酶的特性的有关知识,意在考查考生具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法的能力。

练习册系列答案
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(26分)

I.(14分)光呼吸是指植物在光照下吸收02、分解有机物、产生CO2、不产生ATP。光呼吸发生的场所有叶绿体和线粒体等等。

(1)比较细胞呼吸与光呼吸,细胞呼吸的场所是 、不同于光呼吸的条件有 不同于光呼吸的结果是 。

(2)利用光呼吸抑制剂亚硫酸氢钠喷洒小麦,能取得明显的增产效果(其有效浓度:1OO-300ppm)。为了探究亚硫酸氢钠使小麦增产的适宜浓度,请完成下列实验步骤:

①将环境相同且适宜、小麦长势均相同的大块实验田平均分成4等份,分别标号为1、2、3、4。

② 。

③在小麦生长期,适时地 。

如果实验方法正确,则结果将使实验田小麦在上述亚硫酸氢钠浓度范围内,增产情况接近正态分布。

(3)以上实验避免了盲目操作造成的浪费,此实验被称为 。为了进一步探究亚硫酸氢钠使小麦增产的最适宜浓度,应该如何进行实验? 。

II.(12分)家蚕蚕体有斑纹由常染色体上的基因A控制,基因型aa表现为无斑纹。斑纹颜色由常染色体上另一对基因(B/b)控制,BB或Bb为黑色,bb为灰色。

(1)现选用两纯合亲本甲,乙杂交得到F1,F1测交结果如下表:

亲本甲的性状为无斑纹,乙的基因型为

(2)F1雌雄交配所得F2的性状和分离比为 。F2中自交不发生上述性状分离的个体占 。

(3)A/a所在染色体偶见缺失现象,如图所示。染色体缺失的卵细胞不育,染色体缺失的精子可育。基因型为A0a的蚕雌雄交配,子代的表现型和比例为 。

(4)家蚕中,雌性性染色体为ZW,雄性性染色体为ZZ。家蚕体壁正常基因(T)与体壁透明基因(t)是位于Z染色体上的一对等位基因。现用有斑纹体壁透明雌蚕(A0aZtW)与 有斑纹体壁正常雄蚕(A0aZTZT)杂交得到F1 ,将其中有斑纹个体相互交配,后代中有斑纹体壁正常雄性个体和有斑纹体壁正常雌性个体分别占 、 。

(15分)自然界中能够产生生物荧光的酶的统称为荧光素酶。荧光素酶及其合成基因在生物研究中有着广泛的利用。

(1)荧光素酶基因常被作为基因工程中的标记基因,其作用是将__________________筛选出来。

(2)下表为4种限制酶的识别序列和酶切位点,右下图为含有荧光素酶基因的DNA片段及其具有的限制酶切点。若需利用酶切法(只用一种酶)获得荧光素酶基因,最应选择的限制酶是____________。

(3)利用PCR技术扩增荧光素酶基因是利用________________的原理,使荧光素酶基因数量呈______________方式增加。

(4)迄今为止,可将上述具有荧光素酶基因的运载体导入动物细胞的技术,应用最多的、最有效的是________________。经一系列步骤,将所获得的胚胎早期培养一段时间后,再移植到雌性动物的____________或子宫内,使其发育成为具有新性状的动物。

(5)囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割,可以提高胚胎的利用率,但在进行分割时应注意____________________________。

(6)荧光素酶在ATP的参与下,可使荧光素发出荧光。生物学研究中常利用“荧光素一荧光素酶发光法”来测定样品中ATP的含量。某研究小组对“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”进行了探究。

[实验材料]1×10-8mol/L ATP标准液、缓冲溶液、70 mg/L荧光素溶液(过量)、浓度分别为10、20、30、40、50、60、70 mg/L的荧光素酶溶液。

[实验结果]见下图。

[实验分析与结论]

①实验过程:为使结果更加科学准确,应增设一组___________________________作为对照。除题目已涉及的之外,还需要严格控制的无关变量有__________(至少写出一个)。

②实验结果:由图C可知,____________点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。

(7)食品卫生检验中,可利用上述方法测定样品中细菌的ATP总含量,进而测算出细菌的数量,判断食品污染程度。测算的前提是每个细菌细胞中ATP的含量____________。

(17分)Ⅰ.(9分)下图甲是某植物的光合速率与光照强度、CO2浓度和温度之间的关系,图乙是仙人掌固定CO2的过程图。请回答下列问题:

(1)甲图中与其他两条曲线均互为对照的是曲线_________,曲线Ⅱ中,当光照强度达到B点后,影响光合速率的主要外界因素为___________。

(2)若保持C点的光照强度,突然将植株由曲线Ⅲ的培养环境转移到曲线Ⅱ的环境中培养。此时受到影响的主要是__________阶段,短时间内叶绿体基质中_____________(物质)的含量会增加。

(3)仙人掌的气孔在夜间张开,CO2进入叶中被固定在一种碳四化合物中,白天气孔关闭,有光时由碳四化合物释放CO2进行卡尔文循环,并合成C3糖(卡尔文循环中所直接制造出来的碳水化合物是C3糖而不是葡萄糖)。仙人掌细胞进行卡尔文循环的场所是___________,仙人掌这种固定CO2的特殊途径对适应干旱条件有何重要意义?___________________________________________________。

(4)实验证明,离体的叶绿体在适宜的条件下也能进行光合作用,原因是____________________。

Ⅱ.(8分)生态学家对某生态系统的能量流动进行了调查研究,得到如下表所示的结果。其中①②③④分别表示不同的营养级,⑤为分解者。GP表示生物同化作用固定的能量,R表示生物呼吸作用消耗的能量,NP、GP、R间有如下关系:NP=GP-R。请分析回答下列问题。

(1)NP表示 。

(2)能量在初级消费者和次级消费者之间传递的效率为 。

(3)输入该生态系统的总能量为 ,该生态系统输出的总能量为 。如果该生态系统维持现在的能量输入、输出水平,则有机物的总量会 (填“增多”、“减少”或“不变”)。

(4)初级消费者粪便中的能量是否属于其同化作用固定的能量的一部分? 。

(5)在研究该生态系统的能量流动时,也对初级消费者通过标志重捕法调查了它的种群密度。在1hm2范围内,第一次捕获并标记50个,第二次捕获到20个,其中有标志的10个,则该种群的密度约是 个/hm2。如果第一次被捕获的个体以后更难被捕获,则调查的该种群的密度可能比实际值 (填“偏大”或“偏小”)。

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