科研人员在研究植物运输无机盐离子的途径时做了如下实验:
实验甲:将柳树一段茎的韧皮部(树皮)与木质部剥离分开,在两者之间插入不透水的蜡纸,然后在柳树根部施加放射性42K的无机盐溶液培养。对照组则不插入蜡纸,同样在柳树根部施加放射性42K的无机盐溶液培养。5h后测定42K在柳树茎段各部分的分布(如图)。
实验结果A:在蜡纸隔开的柳树茎段木质部含有大量42K,而韧皮部几乎没有42K。
实验结果B:在对照实验、以及实验组中没被蜡纸隔开的部分,韧皮部都有较多的42K。
实验乙:将棉花一段茎的韧皮部与木质部剥离分开,在两者之间插入不透水的蜡纸,对照组则不插入蜡纸。对棉花叶片施加含32P的无机盐溶液,1h后测定含32P的分布。
实验结果C:有蜡纸隔开的茎段韧皮部含大量32P,而木质部没有32P。
(1)
试运用所学习的生物学知识,对实验甲的研究结果作出解释。
解释结果A:________。
解释结果B:________。
(2)
试根据实验乙的结果作出结论:________。
(3)
请参照上述实验的设计思路,设计实验步骤探究植物叶片合成有机物的运输途径。实验步骤:________
分析下列材料并回答问题。
材料一:2003年,许多国家和地区发生了冠状病毒变异引起的严重急性呼吸综合症(SARS),冠状病毒由此而受到极大关注。
经美国科学家测试,干扰素在培养皿中能阴止SARS病毒繁殖。干扰素能够在免疫系统产生具有针对性的抗体之前发挥作用,所以它可能成为治疗非典的药品。
材料二:我国研制的SARS疫苗己在动物体内试验成功,目前进入在自愿者身上实验阶段。下图甲、乙分别表示某志愿者接种疫苗后,两周内体温和抗体浓度的变化情况,请据相关材料回答问题。
病毒吸附在细胞膜上,细胞被病毒识别是通过细胞膜的________实现的。
干扰素是由________产生的,其作用是________。
注射疫苗后,志愿者出现轻度发热现象,参与体温调节的激素主要有________,维持体温恒定的调节方式是________。
(4)
若该志愿者注射疫苗后的第15天感染SARS病毒,请在材料二乙图中出其体内抗体变化曲线。
某科研小组对禽流感病毒的遗传物质进行了以下实验。
实验目的:探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
材料用具:显微注射器,禽流感病毒的核酸提取物,活鸡胚,DNA水解酶RNA水解酶。
实验材料选用活鸡胚的理由是
①________;
②________;
③________。
(2)实验材料选用DNA水解酶的理由是________
(3)实验材料选用RNA水解酶的理由是________
实验步骤:
第一步:________;
第二步:取等量的活鸡胚分成A、B、C三组,用显微注射技术向A组注射禽流感病毒的核酸提取物,再分别向B、C两组活鸡胚中注射有关物质:
第三步:分别从培养后的活鸡胚中抽出取样品,检测是否产生禽流感病毒。
预测实验结果及分析:
A组的样品检测中有禽流病毒。
给B组活鸡胚注射的物质是________,
若样品检测无禽流感病毒产生,则________是遗传物质。
给C组活鸡胚注射的物质是________,
若样品检测无禽流感毒产生,则________是遗传物质。
为了探究环境因素对植物的光合作用和呼吸作用的影响,分别进行了下列实验研究。请你对有关问题进行分析,并做出回答:
(1)取生长旺盛的植物叶片,用打孔器打取小圆叶片。为了使小叶片能沉降在试管的水底,首先将小叶片置于注射器内,并让注射器吸入清水,然后________。
将小叶片分别置于4只试管中,按下图所示进行处理:
在A、B、C、D四个处理中,最先出现叶片浮起的是________,原因是________。
(2)如图为测定叶片光合作用强度装置的示意图,其中叶室是由透明玻璃材料制成的。
装置运行后,仪器气路管道中的气体流速满足正常测定的需求。若采用一台精密酸度计作为CO2分析仪,进行叶室内CO2含量分析,则随着照在叶室上的光照强度的增强(适宜范围内),仪表的pH变化是________。
(3)若用该装置只测定叶片的细胞呼吸时,对装置的处理是________。
现有甲、乙两种可能有一定致畸、致癌作用的化学物质,实验研究人员欲通过动物细胞培养的方法来鉴定它们是否毒性,并比较二者毒性的强弱。请你以一个研究人员的身份参此项研究,完成下列实验报告,并回答有关问题。
Ⅰ、实验材料:活的小白鼠胚胎。
Ⅱ、药品用具:胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、恒温箱、载玻片、盖玻片、光学显微镜、小白鼠正常体细胞有丝分裂高倍显微镜照片。
Ⅲ、实验原理:________,根据这种变异细胞占全部培养细胞的百分数(以下称Q值),可判断该化学物质的毒性。
Ⅳ、实验步骤:
(1)制细胞悬浮液:
把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎,转入锥形瓶中,加入胰蛋白酶液处理,使胚胎组织离散成单个细胞,在加入动物细胞培养液,制成细胞悬浮液。
(2)进行细胞培养:
①取A、B、C三个洁净的培养瓶,________。
②向A、B两培养瓶中分别加入等量的化学物质甲、乙,并将培养瓶摇匀。C瓶不作处理,作为________。
(3)制作临时装片:
①当细胞繁殖到大约第8代左右时,同时从恒温箱中取出三个培养瓶,用胰蛋白酶液处理,使培养的细胞从瓶壁上脱落,再加入动物细胞固定液以迅速杀死并固定细胞分裂相。
②静置一段时间后,分别从各培养瓶底部吸取适量的悬浮液。滴在与培养瓶有相同编号的载玻片的中央,________,3分钟--5分钟后,盖上盖玻片,制成临时装片。
(4)镜检和统计:
把临时装片放在显微镜下,先用低倍镜后用高倍镜,寻找处于________期的细胞,并与________对比,以确认发生上述变异的细胞,同时统计该期变异的细胞占该细胞总数的百分数(Q值)。
Ⅴ、结果与讨论:
经研究人员实验得知,A、B、C三个培养瓶的Q值依次为QA=1.3%、QB=12%、QC=0.1%
由此可知该实验的结论是________。
选做题:一项研究发现,某植物根系对某营养物质的吸收,与该物质溶液浓度的关系如图所示。从图中曲线可以看出,在一定浓度范围内,该植物根系对该物质的吸收速率随浓度增加而增加,当达到P点后吸收速率不再增加。有人认为这种现象可表明该植物根系对该物质的吸收方式为主动吸收,也有人认为是被动吸收;请设计一个实验加以确定。
(1)设计实验步骤。
(2)预测实验结果并分析。
有关高尔基体的功能,科学家们做了大量的实验:
(1)Palade与他的同事Caro、Jamieson用哺乳动物的胰腺细胞做同位素标记实验。给动物注射氚(3H)标记的亮氨酸,发现标记的亮氨酸首先出现在粗面型内质网上;标记17分钟后,发现有标记氨基酸的蛋白质出现在高尔基体及其附近的分泌小泡中。
(2)给大鼠喂食富含脂肪的食物,然后在2~3小时内予以杀死。在肝细胞内发现了400埃左右的脂蛋白颗粒,这些颗粒首先出现在滑面型内质网中,然后进入高尔基体的囊内,并积累于囊的边缘膨大处,最后从高尔基体囊脱离,形成分泌小泡。
(3)有人用14C标记的葡萄糖培养植物一小段时间后,从组织细胞中分离高尔基体,发现其中有新合成的非纤维素多糖。
(4)大鼠结肠的一种细胞向肠道分泌一种粘液糖蛋白。给大鼠注射3H-葡萄糖后,15分钟内就可以看到放射性物质集中到高尔基体中,20分钟后放射性物质开始出现在粘液糖蛋白中,而4小时后带有放射性标记的粘液糖蛋白被排出到肠腔中。
(5)Whalcy等研究玉米根端细胞有丝分裂时,认为由高尔基体分泌出小泡,这些小泡在赤道板区域融合从而参加有丝分裂过程中某些结构的建造。
上述实验证明了高尔基体具有哪些功能?
实验(1)表明高尔基体与________的形成和分泌有关;
实验(2)说明脂类的运输需要________的参与;
实验(3)则证明植物的高尔基体能够________;
实验(4)说明运输到高尔基体中的蛋白质和在那里利用________合成的________物质结合在一起,形成粘液糖蛋白;
实验(5)则证明植物细胞中高尔基体与________的形成有关。
某同学在做微生物实验时,不小心把圆褐固氮菌和酵母菌混在一起。该同学设计下面的实验,分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌。
(1)实验原理:圆褐固氮菌是自生固氮菌,能在无氮培养条件下生长繁殖而酵母菌则不能;青霉素不影响酵母菌等真菌的生长繁殖,而会抑制圆褐固氮菌的生长繁殖。
(2)材料用具:(略)(3)主要步骤:
①制备两种培养基,一种是无氮培养基,另一种是含青霉素的培养基,将两种培养基各自分成两份,依次标上A、a和B、b。
②分别向A、B培养基中接种混合菌,适宜条件培养了3~4天。
③分别从A、B培养基的菌落中挑取生长良好的菌并分别接种到A、b培养基中,适宜条件下培养3~4天。
(4)请回答:
①本实验中,根据上述原理配制的培养基属于________培养基。
②根据所需目的配制上述培养基时除营养要协调外还应注意________。
③实验步骤中第③步的目的是________。
④圆褐固氮菌与酵母菌在结构上的主要差异为________。
⑤青霉素抑制圆褐固氮菌的生长繁殖,其作用机理是破坏或抑制其细胞壁的形成。请据此推测不影响酵母菌与真菌生长繁殖的原因是________。
下图A为二个渗透装置,溶液a、b为等浓度的同种溶液,液体c为清水;图B为“观察植物细胞质壁分离与复原”实验看到的处于30%蔗糖溶液的紫色洋葱表皮细胞。请回答:
一个成熟的植物细胞可看作一个封闭的渗透系统,因为图B中的________相当于图A中的2(半透膜),________相当于图A中的a溶液,4处的物质为________,这种物质能到达4处是因为________。
若要探究溶液浓度对渗透作用的影响,则要调整图A中的某一溶液浓度,调整后,a、b、c三种溶液浓度大小顺序最好为:________,并根据所学知识,在坐标图中用曲线表示实验过程装置l、装置2的液面高度变化趋势(二个渗透装置的起始液面高度定为O)。
分析并回答下列实验过程中出现的问题:
(1)某同学上午10时剪取洋葱根尖,按实验要求规范操作,观察到许多分裂细胞,第二天他在同一时间用同一材料同样规范操作,却几乎找不到分裂细胞了,原因是________。
(2)为了观察洋葱表皮细胞的质壁分离,从盖玻片一侧滴入30%的蔗糖溶液,另一侧用吸水纸引流,却迟迟引不过去。这往往是因为盖玻片下的清水中残留有________。
(3)用于植物组织培养的培养基,除了有必需元素外,还要添加有关激素,用于诱导________,而添加葡萄糖等有机成分,是因为愈伤组织细胞里没有________不能进行________。
(4)在还原性糖鉴定实验中,试管直接在用酒精灯加热时易碎的原因是________,若要避免此现象的产生,应________。
青虾细胞的染色体数目多而且形态较小,为确定其染色体数目,需要制备染色体标本。科研人员挑选若干组数量相等、每个体重(5±0.2) g、活动力强、性成熟的青虾,分别向腹肌注射0.1 mL质量分数不等的秋水仙素,对照组注射等量的生理盐水;24 h后,取出心脏等6种器官组织,分别制成装片,通过观察和统计,得出结论。以下是该实验的部分结果,请据此回答问题。
结果一:不同器官组织中处于分裂期细胞的比例(%)
结果二:不同质量分数的秋水仙素处理后,处于有丝分裂中期细胞的比例和染色体形态
结果三:观察127个初级卵母细胞,出现不同四分体数目的细胞个数统计
上述6种器官组织中,观察细胞分裂的最佳材料是________。注射秋水仙素的最佳质量分数是________,判断依据是________。
从统计的角度分析结果三,可以确定青虾体细胞的染色体数为________条,判断的根据是________。
制备青虾染色体标本过程中,还需要使用其他的实验材料,请在下列提供的部分材料中进行选择,并说明其用途。
材料:
A.盐酸、酒精;
B.纤维素酶;
C.胰蛋白酶;
D.二苯胺试剂;
E.苏丹Ⅲ染液;
F.双缩脲试剂;
G.醋酸洋红液。
①选择________,用途________。
②选择________,用途________。