高中生物一輪復(fù)習(xí)同步練習(xí)：實(shí)驗(yàn)專題講座

實(shí)驗(yàn)專題講座練習(xí)一、選擇題1.生物實(shí)驗(yàn)中常需要設(shè)置對照，以下對照設(shè)置正確的是()A.研究細(xì)胞核功能的實(shí)驗(yàn)中，將蠑螈受精卵橫縊成有核和無核兩部分B.驗(yàn)證酶的高效性實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置肝臟研磨液和清水的對照實(shí)驗(yàn)C.植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)中，需撕取兩片紫色洋蔥鱗片葉表皮設(shè)置對照D.T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，用35S、32P標(biāo)記同一噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA二、非選擇題2.耐熱脂肪酶在工業(yè)上具有廣泛應(yīng)用，科研人員從小籠包蒸籠的墊布中分離到脂肪酶高產(chǎn)菌株，大量培養(yǎng)后提取獲得脂肪酶液，以橄欖油為底物設(shè)置系列實(shí)驗(yàn)以研究該酶特性，回答下列問題。(1)科研人員從細(xì)菌中分離的耐熱脂肪酶(化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì))是細(xì)菌在細(xì)胞的________上以________為原料合成的，脂肪酶能水解橄欖油但不能水解淀粉，說明酶具有________。脂肪酶起催化作用的機(jī)理是_________________________。(2)實(shí)驗(yàn)①：每組試管中加入等量的酶和底物，分別置于30、35、40、45、50、55、60℃水浴環(huán)境中20分鐘后，測量底物量的變化，該實(shí)驗(yàn)的目的是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)②：若要測定酶液分別在40、50、60℃溫度下保存2小時(shí)后的酶活性變化，實(shí)驗(yàn)思路是_______________________________________________________________________________________________________________________。(4)實(shí)驗(yàn)③：研究一定濃度的Mg2＋(10－4mol/L)對酶活性的影響，已知該酶的最適pH范圍為7.0～8.0，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表，結(jié)果說明：______________________________________________________________________________________。pH級別酶相對活性7.07.58.0對照組20.5420.6720.62實(shí)驗(yàn)組24.8925.7826.673.已知碘液呈黃色，淀粉遇碘變藍(lán)。多孔反應(yīng)板可以通過定時(shí)取樣、滴加碘液和觀察顏色，從而測定淀粉酶徹底催化淀粉水解所需的時(shí)間。下表表示某實(shí)驗(yàn)小組用多孔反應(yīng)板探究溫度對馬鈴薯淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)過程，本實(shí)驗(yàn)不考慮淀粉在酸性條件下的水解?；卮鹣铝袉栴}：步驟操作試管組別12345a.分組向每組試管的不同試管中分別添加淀粉、淀粉酶溶液各2mLb.溫度處理等將淀粉、淀粉酶溶液各保溫處理3min0℃20℃40℃60℃80℃①0℃20℃40℃60℃80℃c.顏色反應(yīng)0min取反應(yīng)液于多孔反應(yīng)板4滴滴加鹽酸終止反應(yīng)1滴滴加②1滴d.重復(fù)顏色反應(yīng)每隔1min重復(fù)步驟c，直到與碘液顏色相近時(shí)停止實(shí)驗(yàn)，并記錄此時(shí)的時(shí)間t(1)淀粉酶能分解淀粉的作用機(jī)理是______________________________________________________________________________________________________。(2)表中①處的操作為___________________________________________________________________________________________________________________，圖中滴加的②是________。(3)當(dāng)與碘液顏色相近時(shí)，20℃條件下的時(shí)間短于60℃條件下的，說明在________(填“20℃”或“60℃”)下酶的活性更高。為減小實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是___________________________________________________。實(shí)驗(yàn)中滴加鹽酸能終止反應(yīng)的機(jī)理是_____________________________________________________________________________________________________。(4)在常規(guī)實(shí)驗(yàn)中，高溫下淀粉無法與碘液形成穩(wěn)定的藍(lán)色復(fù)合物，因此常見的處理辦法是將各組試管都冷卻至0℃后，再滴加碘液，但這樣操作的弊端是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。4.超氧化物歧化酶(SOD)能消除生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，具有抗衰老的特殊效果，其含有的金屬離子對增強(qiáng)酶的熱穩(wěn)定性有重要影響。當(dāng)反應(yīng)溫度為88℃，時(shí)間為15～30min時(shí)對SOD的活性影響不大。如圖是通過光催化反應(yīng)裝置分別在四種條件下檢測紫外光對DNA損傷的相關(guān)曲線(TiO2表示二氧化鈦，是一種光催化劑；UV表示紫外光)。Ⅰ組：黑暗處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果對應(yīng)曲線a(TiO2/DNA體系)；Ⅱ組：紫外光處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果對應(yīng)曲線b(UV/DNA體系)；Ⅲ組：光催化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果對應(yīng)曲線c(UV/TiO2/DNA體系)；Ⅳ組：光催化引入SOD，實(shí)驗(yàn)結(jié)果對應(yīng)曲線d(UV/TiO2/SOD/DNA體系)。據(jù)圖回答下列問題：(1)根據(jù)SOD的化學(xué)性質(zhì)，我們可以利用________的方法來除去一部分其他雜質(zhì)蛋白。實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)黑暗處理作為對照組的目的是____________________________________________________________________。曲線b說明__________________________________________________。(2)分析曲線c、d可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是__________________________________________________________________________________________________。(3)DNA損傷過程中會伴有H2O2產(chǎn)生，若要驗(yàn)證(2)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可通過檢測H2O2的有無及產(chǎn)生量來判斷，寫出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果(注：H2O2的檢測方法不做要求)。實(shí)驗(yàn)思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________。預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果：___________________________________________________________________________________________________________________________。5.聚乳酸(PLA)因其優(yōu)良的理化性能和生物可降解性被認(rèn)為是傳統(tǒng)塑料的替代材料。某細(xì)菌產(chǎn)生的蛋白酶K對PLA有降解作用，為探究溶液起始pH對蛋白酶K催化效率的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)思路，并進(jìn)行分析討論。材料用具：厚度及大小相同的PLA薄膜若干、蛋白酶K、不同pH的緩沖液、試管、恒溫振動培養(yǎng)箱、天平等。(說明：PLA薄膜降解率＝(m1－m2)/m1×100%m1：降解前PLA薄膜的質(zhì)量g；m2：降解后PLA薄膜的質(zhì)量g)(1)實(shí)驗(yàn)思路：①配置蛋白酶K濃度為0.2(g·mL－1)，pH分別為5、6、7、8、9、10的酶液。②用天平稱取6份________________，每份記為m1，分別放入6支試管中，并向試管中分別加入上述酶液各2mL。③置于恒溫振動培養(yǎng)箱中，轉(zhuǎn)速140轉(zhuǎn)/分，50℃保溫12h。④12h后取出樣品，分別干燥、________并記為m2，計(jì)算每組PLA薄膜降解率。(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理如下表所示pH5678910降解率15%10%10%18%80%60%請根據(jù)表格數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中繪制曲線圖。(3)分析與討論①本實(shí)驗(yàn)的自變量是________________，將各試管置于50℃恒溫培養(yǎng)的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________。②由曲線圖可以看出，起始pH在________范圍內(nèi)，PLA降解率較低，說明蛋白酶K在起始pH相對較低條件下降解活性________；在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，若要進(jìn)一步探究蛋白酶K酶解的最適起始pH，應(yīng)在________范圍內(nèi)做進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。A.8～9 B.9～10C.8～10 D.7～10③有人認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn)，缺少空白對照，你認(rèn)為應(yīng)增加________個(gè)空白對照組。④蛋白酶K由細(xì)菌產(chǎn)生，細(xì)菌與真菌最主要的區(qū)別是_______________________。答案：1.A驗(yàn)證酶的高效性實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置肝臟研磨液和無機(jī)催化劑的對照實(shí)驗(yàn)，B錯(cuò)誤；植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)中遵循的是前后自身對照，不需要單獨(dú)設(shè)對照組，C錯(cuò)誤；T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，不能用35S和32P標(biāo)記同一噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，應(yīng)分別標(biāo)記，D錯(cuò)誤。2.(1)核糖體游離的氨基酸(或氨基酸)專一性降低脂肪水解所需的活化能(2)探究脂肪酶的最適溫度(3)設(shè)置三組實(shí)驗(yàn)，每組加入等量脂肪(橄欖油)，分別加入在40、50、60℃溫度下保存2小時(shí)后的脂肪酶，其他條件適宜且相同，一定時(shí)間后測量各組酶活性(測量各組底物剩余量等)(4)在pH為7.0～8.0范圍內(nèi)，一定濃度的Mg2＋能提高該脂肪酶的活性解析(1)耐熱脂肪酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的合成場所為核糖體，合成原料為氨基酸。脂肪酶能水解橄欖油但不能水解淀粉，一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，說明酶具有專一性。脂肪酶起催化作用的機(jī)理是降低脂肪水解所需的活化能。(2)實(shí)驗(yàn)中改變的因素是溫度即自變量是溫度，置于30、35、40、45、50、55、60℃水浴環(huán)境中20分鐘后，測量底物量的變化，其目的是探究脂肪酶的最適溫度。(3)若要測定酶液分別在40、50、60℃溫度下保存2小時(shí)后的酶活性變化，實(shí)驗(yàn)思路是設(shè)置三組實(shí)驗(yàn)，每組加入等量脂肪(橄欖油)，分別加入在40、50、60℃溫度下保存2小時(shí)后的脂肪酶，其他條件適宜且相同，一定時(shí)間后測量各組酶活性。(4)分析表格數(shù)據(jù)可知，含有一定濃度的Mg2＋的實(shí)驗(yàn)組的酶活性明顯高于對照組，所以在pH為7.0～8.0范圍內(nèi)，一定濃度的Mg2＋能提高該脂肪酶的活性。3.(1)淀粉酶降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能(2)將相同溫度的淀粉與淀粉酶溶液混勻，并在相應(yīng)溫度下放置，然后開始計(jì)時(shí)碘液(3)20℃每個(gè)溫度下做多組平行實(shí)驗(yàn)強(qiáng)酸會導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，能使淀粉酶失去活性(4)會改變自變量(溫度)，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果解析(1)淀粉酶能分解淀粉的作用機(jī)理是淀粉酶降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。(2)為了排除其他因素的干擾，表中①處的操作為將相同溫度的淀粉與淀粉酶溶液混勻并在相應(yīng)溫度下放置，然后開始計(jì)時(shí)。圖中滴加的②是碘液，用于判斷淀粉的水解程度。(3)酶活性越高，反應(yīng)速率越快，所需時(shí)間越短，當(dāng)與碘液顏色相近時(shí)，20℃條件下的時(shí)間短于60℃條件下的，說明在20℃下酶的活性更高。為減小實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是每個(gè)溫度下做多組平行實(shí)驗(yàn)。由于強(qiáng)酸會導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性而使酶失活，因此實(shí)驗(yàn)中滴加鹽酸能終止反應(yīng)。(4)高溫下淀粉無法與碘液形成穩(wěn)定的藍(lán)色復(fù)合物，因此常見的處理辦法是將各組試管都冷卻至0℃后，再滴加碘液。但這樣操作會改變溫度，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4.(1)高溫變性(或88℃環(huán)境下處理15～30min)證明TiO2不會損傷DNA無TiO2(催化劑)的條件下，紫外光對DNA損傷很小(2)SOD能夠明顯延緩或抑制DNA的損傷(3)按照題干條件，設(shè)置同樣的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四組實(shí)驗(yàn)，測定不同體系DNA損傷過程中H2O2的產(chǎn)生量Ⅰ組、Ⅱ組沒有H2O2產(chǎn)生，Ⅲ組和Ⅳ組均有H2O2產(chǎn)生，且Ⅲ組H2O2產(chǎn)生量較Ⅳ組多，時(shí)間較早解析(1)當(dāng)反應(yīng)溫度為88℃，時(shí)間為15～30min時(shí)對SOD的活性影響不大，而部分其他雜質(zhì)蛋白在該條件下已經(jīng)失活，故可利用這個(gè)特性來除去一部分其他雜質(zhì)蛋白。黑暗處理組為TiO2/DNA體系，設(shè)計(jì)黑暗處理作為對照組的目的是證明TiO2不會損傷DNA。曲線b說明沒有TiO2的條件下，紫外光對DNA的損傷很小。(2)曲線c說明有TiO2的條件下，紫外光對DNA的損傷程度很大，在曲線d中，由于SOD的存在，DNA損傷較曲線c緩慢，說明SOD能夠明顯延緩或抑制DNA的損傷。(3)要通過H2O2的有無及產(chǎn)生量來驗(yàn)證(2)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，要設(shè)置實(shí)驗(yàn)檢測H2O2的產(chǎn)生量，H2O2的產(chǎn)生量越多，DNA損傷越嚴(yán)重，故本實(shí)驗(yàn)思路是按照題干條件，設(shè)置同樣的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四組實(shí)驗(yàn)，測定不同體系DNA損傷過程中H2O2的產(chǎn)生量；預(yù)測的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是Ⅰ、Ⅱ組沒有H2O2產(chǎn)生，Ⅲ、Ⅳ組均有H2O2產(chǎn)生，且Ⅲ組H2O2的產(chǎn)生量較Ⅳ組多，時(shí)間較早。5.(1)②適量且等量的厚