材料分析:
一个著名的科学实验
很多人都有这样的生活感受:夏天,做熟的食品很快就会腐败变质,俗称“变馊了”。这是什么原因呢?原来,做熟的食品里生出了无数细菌。食品中的这些细菌是从哪里来的呢?是由食品自然产生,还是来自于空气?对此,法国生物学家巴斯德(1822~1895)进行了认真地研究。
巴斯德把新鲜、清澈的肉汤分别装入甲、乙两个玻璃瓶里,然后把甲瓶的瓶颈烧软,并拉成鹅颈似的弯曲细长的形状,把乙瓶的瓶口敞开。随后他再次煮沸瓶内的肉汤。
观察发现,乙瓶内的肉汤很快就腐败变质了;而甲瓶,尽管肉汤通过弯曲细长的瓶颈与外界相通,但4年后,瓶内的肉汤仍然新鲜如初。后来他又反复做了几次类似的实验,都得到了相同的实验结果。
怎样解释这一实验结果呢?巴斯德认为,纯净的肉汤是永远不会自然生出细菌的,使肉汤腐败变质的细菌来自空气。
在巴斯德这项研究成果的启示下,人们懂得了消毒灭菌的意义。在这之前,外科手术后的病人往往死于伤口的化脓感染,医生们对此束手无策。为了防止感染,有时候不得不用烧红的烙铁去烫伤口,其痛苦程度简直无法想象,但仍然无法解决伤口感染的问题。在这之后,人们懂得了一定要将绷带、手术用具进行严格的消毒灭菌。人们还根据巴斯德的这项研究成果,研究出了食品长期防腐的办法。这就是现在普遍生产的各种罐头食品。
(1)
研究生物学最基本的方法有观察法和实验法,材料中运用的是________法。其基本过程可以概括为以下几个基本环节:观察现象、提出问题→作出假设→设计实验、完成实验→检验假设、得出结论。分析材料中所述实验,回答相关问题。
(2)
观察到的现象是:________;
(3)
提出的问题是:________;
(4)
实验中设计的对照实验是________;
(5)
装入甲、乙两瓶的肉汤为何要再次煮沸?________;
(6)
实验研究的单一因素是什么?________;
(7)
得出的科学结论是:________。
科学家发现玉米合成淀粉的部位是维管束鞘细胞,叶肉细胞中不能合成淀粉的原因是缺少暗反应所必需的酶系。根据如图所示的不完整实验图解分析并回答问题。
①处理的方法是________;分别用吸管吸取A、B中等量且少量的溶液加入标号为1、2的两支试管中,再分别滴入一滴碘液,两支试管中的现象是________、________,不能在A、B中直接加入碘液,每次取少量溶液多次进行实验的做法遵循了实验设计原则中的________。
为证明上述科学家的结论:叶肉细胞中因缺少酶系而不能合成淀粉,请根据材料设计实验:A液、B液、酶系稀释液、清水、碘液一瓶、试管两支、吸管一支、移液管两支(1 mL)。
①________
②________
③________
结果:________
赤霉素能促进豌豆茎节间的伸长,生长素也可以促进茎的伸长。某同学设计了如下的实验来验证:赤霉素与生长素具有协同作用。
实验步骤:
①取生长状况相同的豌豆幼苗,从豌豆幼苗的同一部位切取等长的茎段若干段,平均分成两组。
②将两组豌豆茎切段分别放入两个标号为A、B的培养皿中(培养液的成分见下图),在相同且适宜的条件下培养。
③每隔12小时,测量茎切段长度一次,48小时后计算茎切段伸长的平均值。实验结果见下图曲线。
根据以上实验回答:
以上实验不能准确说明赤霉素与生长素具有协同作用,其原因是缺少________。
请参照上述实验完善实验,写出你补充的实验设计,并预测整个实验的结果,同时根据结果得出结论。
应补充的实验:
第一步:________。
第二步:________。
第三步:________。
实验结果的预测:________。
结论:________。
20世纪90年代,政府气候变化专业委员会(IPCC)发布的一项报告指出:使全球气候逐步变暖的一个重要因素是人类在能源利用与森林砍伐中使CO2含量增加。如图所示是根据南极萨布尔基地冰穴测定的大气中CO2体积分数(y)的历史数据。试回答下列问题
由图中可知,大气的CO2含量逐年增高,由于温室效应,地球表面的温度也有所提高,这将导致土壤沙漠化、洪水泛滥成灾等恶果。导致CO2增高的主要原因是
A.
人口急剧增加,呼出CO2增多
B.
工业污染和自然资源不合理利用
C.
大量生物物种灭绝
D.
自然因素破坏了地球生态平衡
请依图预测2030年地球大气的CO2含量变化是________。
根据你的预测,若光照比现在强。试从光照、温度、CO2含量的变化预测对农作物产量的影响________。
自然界“消耗CO2”的主要过程有哪些?请你提出为避免温室效应给全球带来灾难性后果,人类应采取的两条应对策略。________。
实验设计:验证细胞膜的选择透过性。请根据提供的实验材料和用具简要写出第二步和第三步及以后的实验结果等。
实验材料和用具:
新鲜的红色康乃馨花瓣若干、烧杯、记号笔、质量分数为15%的盐酸、清水、量筒
第一步:取两只相同的烧杯,并用记号笔标上A、B
⑴第二步:________
⑵第三步:________
⑶结果预测:________
⑷结果分析:________。
生物膜系统在细胞的生命活动中起着重要的作用。请回答:
细胞核的________使基因的转录和翻译两个过程在时空上分开,细胞核和细胞质之间通过________实现生物大分子的转运。
脂溶性物质易透过细胞膜,表明细胞膜的主要成分中有________。通常分泌到细胞膜外的蛋白质需经过________和________的加工和修饰后,以分泌小泡的形式排出。
红细胞膜内K+浓度是膜外的30倍,膜外Na+浓度是膜内的6倍,维持这种K+、Na+分布不均匀是由膜上的________所控制;红细胞膜上糖蛋白的糖支链具有高度的特异性,若去掉这些糖支链,就不会发生红细胞的凝集反应,说明细胞膜表面这些糖蛋白是________。
人工生物膜的主要用途有哪些?
污水处理
食品保存
海水淡化处理
人造器官材料
蛋白质的空间构型遭到破坏,其生物活性就会丧失,这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属等会使蛋白质变性。现提供:质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、碘液、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯等材料用具。请你设计实验探究乙醇能否使蛋白质变性。
实验原理:(略)
(1)________
(2)________
(3)________
(4)________
实验结果的预测及结论:________
最可能的实验结果:________
甲、乙两图是红枫叶肉细胞和根尖生长点细胞的亚显微结构示意图。请回答下列问题。
表示根尖生长点细胞的是图________;若将两种细胞分别置于30%蔗糖溶液中,则能发生质壁分离现象的细胞是图________,与另一个图相比,图中结构[ ]________在其中起重要作用。([ ]中填标号)
图中标号6所示结构的主要成分是________。
甲、乙两图中具有双层膜结构的细胞器名称是________、________。
对标号4和标号5所示结构叙述正确的是
生理活动中都产生水
前者有片层结构,后者有嵴
黑暗条件下,生理活动中都消耗O2
前者不产生ATP,后者产生ATP
细胞进行下列各种生命活动,正常情况下图甲细胞________,图乙细胞________。(填入编号)
①不增殖
②能继续增殖
③细胞核DNA只转录不复制
④出现染色体结构
⑤有mRNA经核孔进入细胞质中
下图为大肠杆菌在一定量的牛肉膏、蛋白胨培养液中的生长曲线,请回答:
收获初级代谢产物、次级代谢产物的最佳时期分别是________、________。
在第18-20 h内,菌体繁殖的代数是________,此时期作为鉴定菌种的选材时期,是因为________。
某同学用湿重法测大肠杆菌生长曲线,将一定量的大肠杆菌培养液用一张质量为a的定性滤红过滤,收集菌体,沥干后称重(b),计算出菌体的湿重(b-a)。请您对该同学的方法给以恰当的评价。
请设计实验,初步研究大肠杆菌生长的最适温度范围。
A.材料用具:菌种、牛肉膏、蛋白胨培养液、试管、无菌滴管、振荡培养箱、玻璃铅笔等。
B.方法步骤:①取8支试管,每管装入灭过菌的pH=7.0的牛肉膏蛋白胨培养液各5 ml。
④________
C.分析结果:________
生活中有很多问题,需要我们仔细地观察,创造性地思维,创造性地实践。中学生需要加强创新精神的培养,课题“延长切花玫瑰保鲜期的探究”就是一例。
(1)提出问题,进行推测插在水中的玫瑰花过几天就凋谢了,怎样让鲜花开得更久?观察凋谢的玫瑰花茎部的切口,发现有发黑和腐烂现象,这是由于________,由此推测,玫瑰切花凋谢的原因可能是________。
(2)查阅资料,获取信息
针对提出的问题,查阅有关资料,发现海藻酸钠是比较合适的实验药品。海藻酸钠又称海藻胶,白色或淡黄色粉末,溶于水,其水溶液与钙离子反应时可形成粘胶膜。无毒,可用作食品添加剂,医学上作血浆代用品、止血剂、胶囊等。
根据以上信息,选择海藻酸钠作为长玫瑰切花保鲜期的比较合适的实验药品的主要依据是________。
(3)设计实验,实施探究:
实验一:不同浓度海藻酸钠对玫瑰切花的保鲜实验。实验分为5个组,第1组只用自来水处理,第2~5组分别浓度为0.05 moL·L-1、0.10 moL·L-1、0.20 moL·L-1和0.40 moL·L-1的海藻酸钠溶液处理。
实验过程:剪切玫瑰花的茎部→在酒精灯火焰上灼烧切口→将切口放入海藻酸钠溶液浸泡10分钟→放入1.2%氯化钙溶液浸泡10分钟→移入清水中→观察。
实验二:玫瑰花茎部切口处膜外细菌总数检测用无菌水洗下膜内和膜外的细菌,再用微生物培养技术分别进行计数。
(4)分析数据,得出结论
①实验一结果如下图。据图可以得出的结论是
a________;
b________。
②实验二结果表明,经过海藻酸钠溶液处理的玫瑰花,茎部切口处膜外的细菌大约是膜内细菌数的10倍,这说明玫瑰花茎部切口处的粘胶膜具有________的作用。