2021生物二輪復(fù)習(xí)課后限時(shí)集訓(xùn)15實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析與評(píng)價(jià)含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2021新高考生物（山東專用）二輪復(fù)習(xí)課后限時(shí)集訓(xùn)15實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析與評(píng)價(jià)含解析課后限時(shí)集訓(xùn)(十五)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析與評(píng)價(jià)(建議用時(shí)：40分鐘)一、選擇題1．(2020·青島黃島區(qū)高三期中)許多物質(zhì)對(duì)酶的活性會(huì)產(chǎn)生影響，其中能提高酶活性的物質(zhì)稱為激活劑，能降低酶活性的物質(zhì)稱為抑制劑.某研究小組研究了甲、乙、丙三種物質(zhì)對(duì)淀粉酶活性的影響，結(jié)果如圖所示.則下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．該實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量分別為物質(zhì)的種類(lèi)、酶的活性B．物質(zhì)甲為酶的激活劑,物質(zhì)乙和丙為酶的抑制劑C．甲、乙、丙可能是通過(guò)改變酶的空間結(jié)構(gòu)而影響酶的活性D．圖中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能是在不同的溫度和pH條件下測(cè)定的D［為了遵照實(shí)驗(yàn)的單一變量原則,圖中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能是在相同的溫度和pH條件下測(cè)定的，D錯(cuò)誤。]2．（2020·臨汾高三模擬)下列對(duì)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)或分析最準(zhǔn)確的一項(xiàng)是（）選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)或分析A恩格爾曼水綿實(shí)驗(yàn)水綿進(jìn)行光合作用所需的二氧化碳來(lái)自大氣B魯賓和卡門(mén)的實(shí)驗(yàn)設(shè)置空白對(duì)照組，證明光合作用中的氧來(lái)自水C噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)攪拌的目的是加速噬菌體的侵染過(guò)程D肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D[恩格爾曼實(shí)驗(yàn)中，將制作好的水綿臨時(shí)裝片放置在真空環(huán)境，光合作用所需的二氧化碳來(lái)自NaHCO3溶液,A錯(cuò)誤；魯賓和卡門(mén)的實(shí)驗(yàn)對(duì)照方式為相互對(duì)照，兩組都是實(shí)驗(yàn)組，相互之間構(gòu)成對(duì)照，即沒(méi)有設(shè)置空白對(duì)照組，B錯(cuò)誤;噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)中攪拌的目的是使大腸桿菌和噬菌體相互分離，C錯(cuò)誤；肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中用DNA和蛋白質(zhì)分別轉(zhuǎn)化R型菌，最終證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),D正確。]3．線粒體中的琥珀酸脫氫酶催化琥珀酸脫氫，脫下的氫可將藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無(wú)色的甲烯白。丙二酸與琥珀酸結(jié)構(gòu)相似,可與琥珀酸脫氫酶結(jié)合,但不會(huì)脫氫。為探究丙二酸對(duì)琥珀酸脫氫反應(yīng)是否有抑制作用,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。下列敘述不合理的是（）A．實(shí)驗(yàn)假設(shè)：丙二酸對(duì)琥珀酸脫氫反應(yīng)有抑制作用B．實(shí)驗(yàn)取材：大白鼠心肌細(xì)胞含有較多的線粒體，可從其研磨液中提取琥珀酸脫氫酶C．實(shí)驗(yàn)分組:對(duì)照組加琥珀酸、實(shí)驗(yàn)組加丙二酸,兩組都加入甲烯藍(lán)和琥珀酸脫氫酶D．觀察指標(biāo)：藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無(wú)色的甲烯白時(shí)間的長(zhǎng)短C[實(shí)驗(yàn)可假設(shè)丙二酸對(duì)琥珀酸脫氫反應(yīng)有抑制作用，A正確;線粒體中含琥珀酸脫氫酶，故可選擇大白鼠心肌細(xì)胞，從其研磨液中提取琥珀酸脫氫酶，B正確；對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組中都要加入琥珀酸,實(shí)驗(yàn)組還需加丙二酸，兩組都加入甲烯藍(lán)和琥珀酸脫氫酶，C錯(cuò)誤;琥珀酸脫氫酶催化琥珀酸脫氫,脫下的氫可將藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無(wú)色的甲烯白,而丙二酸可與琥珀酸脫氫酶結(jié)合，但不會(huì)脫氫，故不會(huì)使藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無(wú)色的甲烯白，因此可通過(guò)觀察藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無(wú)色的甲烯白時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)判斷假設(shè)是否正確，D正確。］4．(2020·沈陽(yáng)育才中學(xué)檢測(cè))某種細(xì)菌能分泌胞外酶將有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑樂(lè)果降解，某研究小組進(jìn)行了該細(xì)菌對(duì)某水稻田泥土中殘留樂(lè)果的分解能力的研究，結(jié)果如圖。下列相關(guān)分析中正確的是（)A．本實(shí)驗(yàn)中的自變量有泥土含水量、溫度、處理時(shí)間B．本實(shí)驗(yàn)采用的對(duì)照方法有空白對(duì)照和相互對(duì)照C．本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)定泥土中樂(lè)果初始含量和3天后的含量D．該細(xì)菌分解泥土中樂(lè)果效果最好的條件是20℃、泥土含水量20%～40%C［本實(shí)驗(yàn)的自變量有泥土含水量、溫度，處理時(shí)間屬于無(wú)關(guān)變量，A錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)設(shè)置的對(duì)照有不同溫度的相互對(duì)照,不同泥土含水量的相互對(duì)照,沒(méi)有設(shè)置空白對(duì)照，B錯(cuò)誤；由圖可知本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)定樂(lè)果在泥土中的初始含量以及三天后的含量,C正確；由圖可知，20℃的情況下三天后泥土中的樂(lè)果含量最低，可知該細(xì)菌分解泥土中樂(lè)果效果最好的條件是20℃左右，但是由于缺少泥土含水量低于20%和高于80%的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),無(wú)法確認(rèn)何種情況下效果最好，D錯(cuò)誤。］5．（不定項(xiàng))(2020·山東高三二模）低溫脅迫能引起細(xì)胞中過(guò)氧化物增多而對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生損傷，而超氧化物歧化酶(SOD)則可以減少細(xì)胞中的過(guò)氧化物。研究人員將大豆種子分別在常溫（25℃）下萌發(fā)24h（T24）和48h(T48)后轉(zhuǎn)移至4℃低溫脅迫處理24h，而后轉(zhuǎn)移至常溫繼續(xù)發(fā)芽至第5天，研究不同濃度褪黑素浸種處理（0,50，100，200,400μmol·L－1)對(duì)大豆種子萌發(fā)的影響.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．褪黑素對(duì)大豆種子發(fā)芽率的影響具有兩重性B．萌發(fā)的大豆種子遭遇低溫的時(shí)間越早，使用褪黑素處理的效果越好C．褪黑素可以通過(guò)提高SOD的活性緩解低溫對(duì)種子發(fā)芽的影響D．實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，褪黑素濃度越高,SOD的活性越高ABD[圖中顯示褪黑素對(duì)大豆種子發(fā)芽率的影響具有促進(jìn)作用，因?yàn)閳D中顯示的褪黑素濃度均促進(jìn)了種子的萌發(fā),A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，萌發(fā)的大豆種子遭遇低溫的時(shí)間越晚，使用褪黑素處理的效果越好，B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用褪黑素后超氧化物歧化酶(SOD)的活性提高，同時(shí)發(fā)芽率也隨之提高，因此可推測(cè)，褪黑素可通過(guò)提高SOD的活性緩解低溫對(duì)種子發(fā)芽的影響，C正確；T24。400處理組，褪黑素濃度越高，SOD的活性反而下降，D錯(cuò)誤.故選ABD。］二、非選擇題6．（2020·山西高三?？?耐高溫淀粉酶在食品加工領(lǐng)域有很廣泛的應(yīng)用。為探究某耐高溫淀粉酶的性質(zhì)，某研究小組做了下表實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的酶活性如圖1所示：組別處理12345678可溶性淀粉溶液（3%）10mL10mL10mL10mL10mL10mL10mL10mL淀粉酶（2％）1mL1mL1mL1mL1mL1mL1mL1mL溫度30℃40℃50℃60℃70℃80℃90℃100℃各組在相應(yīng)溫度下保溫5min測(cè)定酶的活性圖1圖2回答下列問(wèn)題:(1)酶活性屬于該實(shí)驗(yàn)中________變量。該實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)置上有些不合理，請(qǐng)修改：____________________________________________________________________________________________________________。(2)根據(jù)圖1，能否確定該酶的最適溫度為80℃，并說(shuō)明理由:____________________________________________。3號(hào)和8號(hào)試管中酶活性均較低的原因不同，其差異是____________________________________________。（3)圖2為6號(hào)試管中產(chǎn)物濃度隨時(shí)間的變化圖，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出4號(hào)試管中產(chǎn)物濃度隨時(shí)間的變化曲線圖。(4）某興趣小組欲探究該耐高溫淀粉酶的專一性，請(qǐng)你用以上實(shí)驗(yàn)的材料及蔗糖溶液、斐林試劑、碘液等為其設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)(寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟及其結(jié)論)。____________________________________________________________________________________________________________。[解析］(1)通過(guò)分析可知，探究某耐高溫淀粉酶的性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，不同高溫屬于實(shí)驗(yàn)的自變量,酶活性屬于實(shí)驗(yàn)的因變量。由于酶具有高效性，可溶性淀粉溶液(3％）和淀粉酶（2%）混合再保溫到相應(yīng)溫度，酶早已經(jīng)催化反應(yīng)了，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故應(yīng)先將酶和淀粉溶液分別置于相應(yīng)溫度下保溫5min，然后將相應(yīng)溫度下的淀粉和酶溶液混合，保溫5min。(2)根據(jù)圖1，不能確定該酶的最適溫度為80℃，因?yàn)樵O(shè)置的溫度梯度太大。3號(hào)試管中酶的活性受到低溫抑制，但其結(jié)構(gòu)未被破壞；8號(hào)試管中高溫破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)，故3號(hào)和8號(hào)試管中酶活性均較低的原因不同。（3)根據(jù)圖1可知,淀粉酶在溫度為80℃時(shí)，酶活性最高,而4號(hào)淀粉酶的反應(yīng)溫度為60℃，酶活性低于6號(hào)試管，故4號(hào)試管中產(chǎn)物濃度隨時(shí)間的變化曲線圖為.（4）酶具有專一性，淀粉酶催化淀粉水解為麥芽糖，不能催化蔗糖的水解,可利用該原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明耐高溫淀粉酶的專一性.實(shí)驗(yàn)步驟：①取兩支潔凈的試管，編號(hào)甲、乙，甲試管中注入10mL可溶性淀粉溶液，乙試管中注入等量的蔗糖溶液;②向兩支試管中分別加入2mL該耐高溫淀粉酶，振蕩試管，使其混合均勻；③將兩支試管的下半部浸入80℃左右的熱水中，保溫5min；④取出試管，向兩試管中分別加入1mL斐林試劑振蕩搖勻，50～65℃水浴加熱約2min,觀察兩支試管中溶液的顏色變化。實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)論：若甲試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，乙試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀,則說(shuō)明該耐高溫淀粉酶具有專一性。[答案]（1)因應(yīng)先將酶和淀粉溶液分別置于相應(yīng)溫度下保溫5min，然后將相應(yīng)溫度下的淀粉和酶溶液混合，保溫5min（2)不能。溫度梯度較大3號(hào)試管中酶的活性受到抑制,但其結(jié)構(gòu)未被破壞;8號(hào)試管中高溫破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)(3）(4)實(shí)驗(yàn)步驟:①取兩支潔凈的試管，編號(hào)甲、乙，甲試管中注入10mL可溶性淀粉溶液，乙試管中注入等量的蔗糖溶液；②向兩支試管中分別加入2mL該耐高溫淀粉酶，振蕩試管,使其混合均勻；③將兩支試管的下半部浸入80℃左右的熱水中,保溫5min；④取出試管,向兩試管中分別加入1mL斐林試劑振蕩搖勻,50~65℃水浴加熱約2min，觀察兩支試管中溶液的顏色變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：若甲試管出現(xiàn)磚紅色沉淀,乙試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀,則說(shuō)明該耐高溫淀粉酶具有專一性7．（2020·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三統(tǒng)考)有研究表明，阿爾茨海默病患者體內(nèi)的β－淀粉樣蛋白（Aβ）會(huì)引起神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞活化并分泌某些物質(zhì),導(dǎo)致病情加重。為探究Aβ和藥物X的作用機(jī)理，科研人員測(cè)定不同處理?xiàng)l件下神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞中IL-1基因的表達(dá)情況,結(jié)果如圖所示.(1）據(jù)圖分析，實(shí)驗(yàn)的自變量是____________________________________，藥物X不影響IL.1基因的表達(dá)，依據(jù)是________________________________。（2）3組與1組結(jié)果比較,說(shuō)明______________________，3、4、5、6組的結(jié)果說(shuō)明_______________________.(3)NF蛋白能促進(jìn)IL。1基因轉(zhuǎn)錄。研究表明，大部分NF蛋白與IK蛋白在細(xì)胞質(zhì)中形成穩(wěn)定復(fù)合物,Aβ能使IK蛋白降解，從而釋放NF蛋白。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究藥物X能緩解Aβ作用的機(jī)理，簡(jiǎn)要寫(xiě)明實(shí)驗(yàn)思路：________________①實(shí)驗(yàn)組：用________處理神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞，對(duì)照組：用________處理神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞。②________________________。③若結(jié)果實(shí)驗(yàn)組________(填“〈"或“>”）對(duì)照組，則說(shuō)明藥物X對(duì)________有抑制作用.［解析]（1）由圖可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是Aβ、藥物X的有無(wú)和藥物X的濃度.由圖可知，加入藥物X的2組和不加藥物X的1組,IL-1的相對(duì)表達(dá)量相同，由此可確定藥物X不影響IL。1基因的表達(dá)。(2）3組(加入Aβ）與1組(對(duì)照組）結(jié)果比較，3組中IL.1基因的表達(dá)量明顯高于1組，說(shuō)明Aβ促進(jìn)IL.1基因的表達(dá)。3、4、5、6組中藥物X的濃度逐漸增加,而IL.1的相對(duì)表達(dá)量逐漸降低，可說(shuō)明藥物X濃度越高，緩解Aβ作用的效果越明顯。(3）①正常細(xì)胞中,大部分NF蛋白與IK蛋白在細(xì)胞質(zhì)中形成復(fù)合物穩(wěn)定存在，Aβ促進(jìn)IK蛋白的降解，釋放出NF蛋白.為探究藥物X的作用，實(shí)驗(yàn)組可用藥物X和Aβ處理神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞，對(duì)照組可用等量的Aβ處理.②一段時(shí)間后檢測(cè)細(xì)胞中IK蛋白含量。③若藥物X能抑制的Aβ作用，則實(shí)驗(yàn)組中Aβ作用受到抑制,不能促進(jìn)IK蛋白的降解,而對(duì)照組中沒(méi)有添加藥物X，Aβ可促進(jìn)IK蛋白的降解,故實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞質(zhì)中IK蛋白的含