Question

过氧化氢酶（CAT）是生物氧化过程中重要的抗氧化酶，能有效地清除各种活性氧基团，从而防止这些基团对细胞膜系统的损坏．CAT活性的变化可以灵敏地反映外界环境条件是否对植物细胞产生了压力．某研究小组为探究N、P对小麦幼苗CAT活性的影响，设计了以下实验：
将长势相同的小麦幼苗均分三组，分别放入缺N、P的完全培养液中连续培养10 天、20天、30天，以正常完全营养液培养小麦为对照．实验结果如图所示：
（1）为了保持营养液的渗透平衡，缺失的离子都用其他等量的盐分来替换．缺N时，KNO₃、Ca（NO₃）₂用等量的K₂SO₄、CaCl₂替换，缺P时，Na₂HPO₄用等量的NaCl来替换，这样做的目的是控制实验的变量

 

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（2）图中a、b、c三条曲线中，表示在完全营养液培养的是

 

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（3）在缺N、P的完全培养液中培养的小麦衰老速度加快．写出题意背景下衰老细胞的两个主要特征

 

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（4）为探究高温对酶活性的影响，某同学设计了如下实验：
实验过程与结果：
①取两个洁净试管，编号1和2；
②在1号试管中加入2mL 3%新鲜过氧化氢溶液，2号试管中加入1mL 20%新鲜肝脏研磨液．分别置于100℃恒温水浴5分钟；
③将2号试管中的肝脏研磨液加入1号管，振荡摇匀，再置于100℃恒温水浴5分钟，结果未观察到气泡产生．
结果分析：推断观察不到气泡产生的两种可能原因：

 

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Answer 1

考点：探究影响酶活性的因素

专题：

分析：根据题意可知，实验目的为“探究N、P对小麦幼苗CAT活性的影响”，因此实验的自变量为是否含有N或P元素，而溶液的渗透压等因素则属于无关变量，实验中无关变量应保持相同且适宜．
衰老细胞的特征：
（1）细胞内水分减少，体积变小，新陈代谢速率减慢；
（2）某些酶活性降低；
（3）细胞呼吸速度减慢，细胞核体积大，染色质固缩、染色加深；
（4）色素积累；
（5）细胞膜通透性下改变，使物质运输功能降低．

解答： 解：（1）实验是为了研究N、P的作用，让无机盐含量相等是为了控制无关变量．
（2）CAT活性的变化可以灵敏地反映外界环境条件是否对植物细胞产生了压力，在缺失N和P的情况下外界环境条件对植物细胞产生了压力，故CAT活性与对照组相比应是下降的，故c应是对照组的曲线．
（3）衰老细胞中CAT酶活性下降，细胞通透性增加，细胞衰老加快．
（4）新鲜的肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，但放置在100℃恒温水浴5分钟，酶有可能已经失活，故不会产生气泡．过氧化氢自身在高温下就会分解较快也有可能是在高温下已经分解完，故加入酶后看不到气泡．
故答案为：
（1）无关
（2）c
（3）CAT活性降低，细胞膜通透性增大
（4）高温使过氧化氢酶变性，失去活性；高温使底物过氧化氢全部分解完毕（或：既有过氧化氢酶变性，又有底物被全部分解）

点评：本题考查酶和细胞代谢相关知识，意在考查考生对知识点的理解掌握和对信息分析能力，难度适中．考生要能够掌握实验设计的原则；识记衰老细胞的特点，并结合题意进行解答．