专题6 生物实验和探究
【热点搜寻】中考生物探究实验往往涉及这样的一些内容:有关酶的性质和作用的探究、有关植物的光合作用的探究、有关生物呼吸作用的探究、有关植物蒸腾作用的探究、有关影响种子萌发的因素的探究等。
【例题精析】
类型1 使用显微镜的实验
1某同学在实验室使用显微镜进行观察.
(1)使用显微镜时,下列操作符合要求的是
(2)当载玻片刚放上时,需把显微镜的镜筒下降,靠近物镜.此时,你的眼睛应注视显微镜的 .
(3)用显微镜观察一个写有字母的玻片,请根据图1回答下列问题.
①要把字母移至视野中央,应将玻片往 移动.
A.右下方 B.右上方 C.左上方 D.左下方
②视野中显示的字母“d”,则可判断玻片标本上的字母是 .
A.d B.p C.q D.b
(4)如图所示有A、B、C、D、E、F六种镜头,在观察时,要使看到的物像最小,则应选用的镜头组合是 .
(5)若显微镜视野中观察到的是细胞质流动方向(图2中箭头),则细胞质的实际流动方向是 (选填“顺时针”或“逆时针”).
2、为探究动植物细胞结构的异同,用洋葱鳞片叶、人的口腔上皮细胞等材料做实验。请观察图,回答问题:
(1)若在显微镜下看到如图1甲所示的物像,可能是图1乙所示的哪个步骤的操作不规范引起的 。
(2)改进操作后,在显微镜下看到了图2甲所示的物像,为了更清晰地观察a细胞,得到图2乙所示的物像,则主要操作步骤是 。
①将玻片向右上方移动使a移至视野中央 ②将玻片向左下方移动使a移至视野中央
③转动转换器,把低倍物镜换成高倍物镜 ④转动转换器,把高倍物镜换成低倍物镜
⑤调节细准焦螺旋至物像清晰 ⑥调节粗准焦螺旋至物像清晰
A、①→③→⑤C、③→①→⑤B、②→④→⑤D、②→③→⑥
(3)图3表示二种细胞结构的异同,两个圆的重合区域B为相同点。则图中C包含哪些细胞结构? 。(填序号)
①细胞壁 ②细胞膜 ③细胞质 ④细胞核 ⑤大液泡。
(4)若用同一显微镜观察同一标本4次,通过调整目镜、物镜和细准焦螺旋,结果得到如下四个图,试问其中视野最暗的是
3.小明在“植物失水的实验”后,进行了一系列拓展实验,发现有些植物细胞因失水,细胞膜以内部分与细胞壁逐渐分离;当吸水后细胞又恢复成原来的状态。请教老师后,得知:具有活性的植物细胞在一定条件下可发生这种“分离”和“复原”的现象。兴趣小组为进一步研究,设计并开展了以下实验,请回答:
操作步骤 25%的蔗糖溶液 25%的葡萄糖溶液 25%的氯化钠溶液 25%的硝酸钾溶液
制作临时装片 制作紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的临时装片
观察质壁“分离”现象,记录质壁“分离”的起止时间 在盖玻片的一侧滴一滴溶液,用吸水纸在另一侧吸引,这样重复几次
60秒 65秒 25秒 57秒
观察复原现象 在载玻片的一侧滴一滴清水,用吸水纸在另一侧吸引,这样重复几次
能 能 不能 能
(1)该实验要研究植物细胞的这种“分离”和“复原”现象与 的关系;
(2)通过实验可知,引起细胞发生“分离”现象时间最短的溶液是 ;
(3)上述实验中,有一组细胞不能复原,其原因是 ;
(4)该实验可得出的结论有 。
A.四种溶液引起洋葱鳞片叶外表皮细胞失水速度不同
B.四种溶液都能引起紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生“分离”现象
C.清水都能使已发生“分离”现象的植物细胞复原
4.观察细胞形态结构的常用工具是显微镜,因此我们要学会使用显微镜。小兰想利用显微镜观察洋葱表皮细胞来认识植物细胞的基本结构,请你指导小兰完成实验。
(1)如图一中1、2为显微镜的目镜,3、4为显微镜的物镜,5、6为物镜与载玻片的位置,小兰想要在视野中观察到最多的细胞,应该选用正确的组合为 。
A.1,3,5 B.2,3,5 C.1,4,5 D.2,4,6
(2)小兰在对光时发现视野中有异物,她转动物镜转换器后发现异物未移动,则异物在 上。
(3)小兰在制作临时装片时盖盖玻片的操作中应用镊子夹起盖玻片,使
,以防止气泡产生。
(4)小兰用显微镜观察制作好的临时装片,在镜下已找到观察物,如果要使物像更清晰,应该调节显微镜的 。
(5)若一个载玻片上印有“9>6”的图样,则小兰在显微镜下看到的物像是 。
(6)如图二为显微镜观察中的两个视野,其中细胞甲为主要观察对象,如要由视野(1)变为视野(2),小兰正确的操作顺序应该是 。
①转动粗准焦螺旋
②转动细准焦螺旋
③调节光圈
④转动转换器
⑤向左下方移动玻片
⑥向右上方移动玻片
类型2 有关酶的探究活动
1、某科学兴趣小组的同学,利用发芽玉米的提取液、淀粉液等材料探究温度对酶活性的影响,为此设计了如图所示三组探究活动。
温馨提示:A.发芽玉米的提取液中含有淀粉酶;
B.斐林试剂在加热条件下遇淀粉的消化产物(麦芽糖)会产生砖红色沉淀。 实验操作步骤如下:
步骤一:如表所示操作。
甲组 乙组 丙组
左试管加入淀粉液 2毫升 2毫升 2毫升
右试管加入提取液 1毫升 1毫升 1毫升
水浴温度 20℃ 40℃ 100℃
水浴时间 10分钟 10分钟 10分钟
步骤二:把提取液分别倒入同一烧杯的左试管中,摇匀后在原温度下再维持5分钟。
步骤三:分别向各试管加入1毫升斐林试剂,置于50~65℃水浴中维持1分钟,观察现象。
实验结果:甲组和乙组都出现了砖红色沉淀,且乙组比甲组的颜色更明显,丙组无砖红色沉淀出现。
(1)分析实验结果后可得出的结论: 。
(2)出现乙组现象的原因是:淀粉液在 的作用下变成了麦芽糖。
(3)若在完成“步骤一”后,将丙组实验中的温度由100℃调到40℃,再继续完成“步骤二”和“步骤三”,其实验现象为 。
2、衡阳的鱼粉可谓闻名遐迩。该米粉软滑爽口,鱼肉鲜美细腻,是备受人们青睐的早点之一。吃下一碗鱼粉,其中的主要成分会在你的体内经过下图所示的神奇旅程,最后被消化为可吸收的物质。
Ⅰ.图中的曲线甲、乙、丙表示食物中淀粉、脂肪和蛋白质在消化道中各部位(依次用A、B、C、D、E表示)被消化的程度。请据图回答:
(1)米粉的主要成分是淀粉,能代表淀粉消化过程的是曲线 。
(2)鱼肉的主要成分是蛋白质,它的初步消化在图中所示的 (填字母)段完成。
(3)小华同学长期偏食、挑食、爱吃鱼肉,不吃蔬菜水果,导致他牙龈出血,可能是他缺乏 。
Ⅱ.某中学生物兴趣小组欲探究“米粉在口腔中的变化”,按照如表所示的方案进行了实验,请根据下表回答问题:
试管编号 1 2 3 4
米粉碎屑或粉条 适量碎屑 适量碎屑 适量碎屑 适量碎屑
唾液有无 2mL唾液 A 2mL唾液 2mL唾液
是否搅拌 搅拌 搅拌 搅拌 搅拌
温度 37℃ 0℃ 100℃
10分钟
2滴
(4)为探究“唾液对米粉的消化作用”,选用1号和2号两支试管做对照实验,在A处应加入 。
(5)1号试管中加入碘液后溶液不变蓝,原因是 。
(6)如选用134号试管进行试验,所探究的问题是: 对淀粉的消化是否有影响?
3.某科学兴趣小组在学习酶的知识后,开展了酶相关性质的实验研究。
【资料】材料一:淀粉和蔗糖都是大分子非还原性糖类,在相关酶的催化作用下被分解成葡萄糖。
材料二:葡萄糖属于还原性糖,它遇斐林试剂显砖红色。
甲 乙
1%淀粉溶液 3mL
1%蔗糖溶液 3mL
淀粉酶溶液 2mL
蔗糖酶溶液 2mL
斐林试剂 2mL 2mL
【实验器材】
1%淀粉溶液,1%蔗糖溶液,淀粉酶溶液,蔗糖酶溶液,斐林试剂、若干试管等。
【实验过程】
①将两支相同试管,编号为甲、乙;
②实验分组及所加试液如表一:
③实验结果:甲乙试管中的实验现象: 。
【反思交流】
(1)比较甲、乙两组实验,能不能形成对照组证明酶具有专一性?并阐明理由: 。
(2)实验中两支试管所处的环境是: 。
(3)如图显示的是唾液中唾液淀粉酶经过各消化道器官时还会呈现如图的趋势,请解释原因: 。
4.已知酵母菌中含过氧化氢酶,能催化分解过氧化氢。小金据此设计并进行如下实验,探究温度对酶催化作用的影响。图甲为实验装置示意图。
注射器 A 注射器B
实验组 1%体积分数的H2O2溶液5mL 2%质量分数的酵母菌溶液2mL
对照组 1%体积分数的H2O2溶液5mL 待填
①选用2套图甲装置分别设置实验组与对照组,并将表中所示液体吸入相应注射器中。
②将装置恒温10分钟后,观察并记录各活塞对应的刻度变化量;
③打开止水夹,将注射器A中的液体缓慢推至B中后再夹紧止水夹,恒温5分钟后,观察并记录注射器B活塞对应的刻度变化量,重复实验3次并取平均值;
④改变实验温度(温度设置:0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃),重复①②③步骤。在不同温度下,步骤②中活塞对应的刻度变化量均为0,步骤③中实验组和对照组的注射器B活塞对应的刻度变化量随温度的变化如图乙所示。
(1)写出过氧化氢酶催化分解过氧化氢的化学方程式 。
(2)对照组的注射器B中应吸入 。
(3)由图乙的实验数据,可得到的结论是 ;
。
(4)过氧化氢因其加热自分解的特性,一般不作为探究温度对酶催化作用影响的实验材料。小金认为在一定条件下,过氧化氢作为探究温度对酶催化作用影响的实验材料是可行的,请从本实验的结果说明他的理由 。
类型3 有关光合作用的探究活动
1.在老师的指导下,小敏对植物产生氧气的条件和场所进行了研究。
实验一:取两个相同的密闭玻璃罩,甲中放入点燃的蜡烛,乙中放入与甲相同的点燃蜡烛和植物,并置于充足的光照下(如图甲乙)。观察并记录现象,得出结论:植物可以产生氧气。
实验二:在图甲、乙实验基础上,进一步实验得出:植物在光照条件下才能产生氧气。
实验三:用水绵进行了如下实验:
①把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里,然后用极细的光束照射水绵一侧,通过光学显微镜观察发现,好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中(如图丙);
②将上述临时装片完全暴露在光下,好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围(如图丁)。
根据实验回答:
(1)小敏根据 现象得出实验一的结论。
(2)要得出实验二的结论,请设计“进一步实验”的必要步骤是:
。
(3)实验三中使用好氧细菌的目的是 ,可以得出的结论是: 。
2、同学们想检测甜椒植株上、中、下部位叶片的淀粉含量,按照如下方案进行实验。
(1)图2装置中,小烧杯内应加入 ,进行脱色。取出叶片在清水中漂洗后滴加碘液,检测 的存在。
(2)观察到的实验现象是:①号叶片颜色为浅蓝色,②号叶片蓝色变深,③号叶片蓝色最深。由此可知,甜椒植株上部叶片中 。
(3)同学们查阅文献资料时,看到以下研究结果,如图3.科研人员是以单位时间、单位面积内二氧化碳吸收量来表示光合速率。发现各部分叶片在 时光合速率均达到最大值,且位于 部的叶片光合速率最高。
(4)同学们查阅了甜椒上、中、下部叶片糖类成分及含量的相关资料,部分数据如图4所示。
植物光合作用合成的糖类有淀粉、蔗糖等,淀粉用于储能,蔗糖是植物体内糖的运输形式。由图3可知,甜椒上部和中部叶片中蔗糖含量相对较高,请你推测这对于甜椒生长发育的意义是 。
3、某现代化温室蔬菜实验基地,要探究温度对光合作用和呼吸作用的影响,科研人员选取了同一品种,生长状况和质量完全相同的甲、乙、丙、丁、戊五组蔬菜,分别放置在不同温度环境下暗处理1小时后,分别测出其质量变化;然后再同时置于光照下1小时 (光照强度相同),分别测其质量,记录数据如表,请分析数据,回答问题.(实验中不考虑蒸腾作用对蔬菜质量的影响)
组别 甲 乙 丙 丁 戊
温度(单位:℃) 23 24 25 26 27
暗处理1小时后质量的变化(单位:mg) ﹣1 ﹣2 ﹣3 ﹣4 ﹣2
光照后1小时与暗处理前的质量变化(单位:mg) +1 +2 +3 +4 +2
(1)分析表中数据,暗处理后的五组蔬菜的质量都减轻了,但温度不同,五组蔬菜减轻的质量也不同,这说明 ;
(2)将蔬菜光照1小时后,乙组蔬菜光合作用合成的有机物质量 (填“>”、“=”或“<”)2mg.该蔬菜光合作用和呼吸作用最适宜的温度是 ℃.
(3)依据实验结果,要提高温室内该蔬菜的产量,你认为应如何调节温室内的温度? .
4、甲图表示某植物光合作用速率与光照强度变化的关系,乙图表示某植物光合作用速率与温度变化的关系,光合作用速率是植物在单位时间内制造有机物的质量,通常用氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示。请回答:
(1)甲图中曲线上B点的含义为 。
(2)分析乙图可知,在其它环境因素适宜时,该植物体内有机物积累速率达到最大的温度是 ℃,温度会影响光合作用速率是因为 。
(3)植物可通过改变色素的含量和比例来适应弱光环境。选取某植物A、B两个品种,在正常光照和弱光照下进行实验,部分实验内容与结果见表。分析表中数据可知,耐荫性较高的品种是 。
品种 光照处理 叶绿素a含量(mg/cm2) 叶绿素b含量(mg/cm2) 光合作用速率相对值
A 正常光照 1.81 0.42 4.59
A 弱光照 0.99 0.25 2.60
B 正常光照 1.39 0.27 3.97
B 弱光照 3.80 3.04 2.97
(4)若将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器中,黑暗时,二氧化碳含量每小时增加8毫克;光照充足时,容器内二氧化碳含量每小时减少36毫克,同时通过光合作用每小时能产生30毫克葡萄糖。通过计算比较黑暗时和光照时呼吸作用强度的大小。
类型4 有关呼吸作用的探究活动
1.将如图实验装置(玻璃瓶左边底部有一台抽气泵),其中浓NaOH的作用是吸收空气中的二氧化碳则关于该实验的有关说法正确的是( )
A.其中澄清石灰水的作用是进一步吸收二氧化碳
B.该实验没有设置对照组
C.该实验的目的是检验植物的呼吸作用是否产生二氧化碳
D.该装置需要放在有光照的环境中
2.为了探究提高生态园内蔬菜产量的科学方法,同学们选择萝卜作为研究对象进行实验。他们在三个温室中分别种植了相同的萝卜幼苗,温室内的温度和二氧化碳浓度控制情况如下表所示(每个温室的光照、土壤、水分等其他条件均相同):
温室 A B C
二氧化碳浓度 0.03% 0.1% 0.1%
温度 20℃ 20℃ 30℃
(1)探究温度对萝卜幼苗光合作用强度的影响,他们应选择 两组进行对照实验。
(2)温室B中的萝卜幼苗比温室A中的萝卜幼苗长得快,其原因是温室B内
,光合作用强。
(3)为探究二氧化碳浓度对萝卜幼苗光合作用强度的影响,能否选用A、C两组进行对照实验?为什么? 。
3.为了探究小麦种子萌发时所进行的细胞呼吸类型,小龙设计了如下实验:
[实验原理]种子萌发过程中,如只进行有氧呼吸,则O2吸收量和CO2释放量相等;如只进行无氧呼吸,则只释放CO2不吸收O2。
[实验装置]实验装置及材料如图所示。
(1)向甲中A烧杯内倒入20mL的氢氧化钠溶液,乙中B烧杯倒入 。
(2)若不考虑外界因素的影响,小龙预测实验可能出现的现象及结论如下,补充完整。
实验现象 实验结论
甲装置红色液滴左移,乙装置红色液滴不动 只进行有氧呼吸
甲装置红色液滴不动,乙装置红色液滴右移 只进行无氧呼吸
既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸
(3)为校正装置甲、乙中因外界温度变化引起的气体体积变化,还应分别设置对照装置丙、丁。对照装置丙、丁的设置方法: 。 。
4.为了研究种子萌发时呼吸作用过程中气体发生的变化,设计了如图甲的实验装置。每隔一段时间,调节X管与Y管内的液面至同一水平,并通过Y管上刻度尺量出气体容积。容积变化与时间之间关系如图乙所示。
种子有氧呼吸表达式:葡萄糖+氧气→二氧化碳+水+能量
种子无氧呼吸表达式:葡萄糖→酒精+二氧化碳+能量
(1)该实验应该在 环境下进行(填“光照”或“黑暗”)。
(2)在种子始终保持活力的情况下,气体容积在10小时以后维持稳定,原因是
。
(3)有人认为该实验不足以证明气体的变化量就是由种子萌发引起的,请你对该实验进行改进,改进的具体方法是 。
类型5 其他的生物探究活动
1、为了研究早餐质量对学生血糖和胰岛素水平的影响,某研究小组选取40名健康学生志愿者,按平时早餐习惯分成不进早餐组、高糖组、高脂高蛋白组和均衡营养组,按组别给予相应早餐,并分别于空腹(餐前)和餐后1、2、3小时取静脉血检测血糖浓度和胰岛素含量,实验期间不食用其他食物,实验结果见图。请回答下列问题:
(1)不进早餐组2小时后表现出精力不旺盛,注意力不集中的状态,主要原因是 。
(2)在4组实验中,早餐后 组血糖浓度升得最快,其主要原因是 。
(3)高脂高蛋白组胰岛素水平较高,说明氨基酸和脂肪酸能 。
(4)若餐后1小时取血的同时收集尿液进行尿糖含量检测,不进早餐组(A)、高糖早餐组(B)和高脂高蛋白早餐组(C)检测结果最可能的是 (填序号)。
①A<B<C ②A<C<B ③A<B=C ④A=B=C
(5)胰岛素分泌的调节方式既有体液调节又有神经调节,这与胰岛B细胞的多种受体有关。下列物质中可被胰岛B细胞受体识别的有 (填序号,可多选)。
①胰淀粉酶 ②胰高血糖素 ③促甲状腺激素 ④神经递质
2、实验一:用不带特殊病原体的小鼠进行如下特异性免疫实验,过程如图1,结果如图2。
(1)实验中,对B组小鼠的处理是作为A组小鼠的 处理。
(2)从图2可知,Ⅱ组与Ⅳ组相比,小鼠脾脏中的活细菌数量的增长趋势 ,说明血清中的 不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖。注射来自于A组小鼠的T细胞后,在4天内Ⅰ组小鼠脾脏中的活细菌数量 ,说明该组T细胞(活化T细胞) 细菌数量的增长,由此推测该细菌生活在 。
(3)实验中,Ⅰ﹣Ⅳ组小鼠感染的是 ,感染的时间是在注射T细胞或血清的 天。
实验二:在体外观察小鼠的T细胞和巨噬细胞(一种吞噬细胞)对细菌X的杀伤力,结果如图3。
(4)由图3可知,能有效杀伤细菌X的是 细胞,而不是活化T细胞。
(5)有人假设,活化T细胞释放某种物质活化了巨噬细胞。若用体外实验验证该假设,实验组应选择的实验材料包括 。(填选项前的符号,可多选)
a.培养过活化T细胞的培养液 b.培养过巨噬细胞的培养液
c.A组小鼠的巨噬细胞 d.B组小鼠的巨噬细胞
e.培养过未活化T细胞培养液 f.细菌X
3.东阳人喜欢吃年糕,每年的年底前会做很多年糕,浸在水里,能放很长时间,但一旦过年后进入第二年春季,年糕很容易发霉变质。小明为了弄清年糕发霉的原因,他在老师指导下设计如下探究实验。
第一步 材料处理 将质量、大小、形状相同的三块年糕分别放入三个大小相同的玻璃瓶中,高温处理后待用
第1组 第2组 第3组
第二步 实验操作 将玻璃瓶敞口放置 将玻璃瓶瓶口塞紧 将玻璃瓶敞口放置
第三步恒温 培养(1周) 25℃ 25℃ 5℃
第四步 实验结果 年糕出现大量菌落 年糕无菌落 年糕出现少量菌落
请根据上述实验设计,分析并回答下列问题:
(1)年糕放久了会滋生细菌、霉菌等微生物。霉菌属于真菌,在细胞结构上和细菌不同,两种生物细胞结构的主要区别是 ;
(2)实验第一步中高温处理的目的是 ;
(3)比较第1组和第2组实验,基于的假设是 ;
(4)分析第1组与第3组实验结果,得出的结论是 。
4.沼液是有机物质发酵后形成的液体,含有多种营养成分。研究发现,沼液浸种不仅可以提高种子萌发率,还能提升幼苗质量和生长活力。某小组同学探究了不同浓度沼液对水稻种子萌发率的影响。实验过程如下:
步骤一:挑选500粒水稻种子,晒干后平均分成5组;
步骤二:在标为A、B、C、D、E的烧杯中加入100mL浓度分别为0%、10%、20%、40%、100%的沼液,然后放入100粒水稻种子;
步骤三:将五组烧杯都置于30℃的恒温环境下保存24小时;
步骤四:取出水稻种子用清水洗净,均匀地放置在铺有湿润滤纸的培养皿中,在室温下放置3天。观察记录种子的萌发数量,计算萌发率。
(1)实验步骤一中,应挑选 相同的水稻种子进行实验。(写出两点即可)
(2)图甲为本实验结果。基于该结果,小组同学想确定20%的沼液是否为水稻种子萌发的最佳浓度,他们应配制浓度范围为 的沼液,继续实验。
(3)播种前种子的浸泡时间、浸泡温度也会影响种子的萌发率,影响情况如图乙。根据图乙可知:为使水稻种子萌发率最高应采用的方法有 。(可多选)
A.温度30℃ B.温度25℃ C.浸泡24小时 D.浸泡48小时
5.清明前后,有市民因食用“红心”甘蔗而发生中毒事件。甘蔗出现“红心”现象,是因甘蔗富含糖分和水分,易被节菱孢霉菌、镰刀菌、假丝酵母、枝孢霉、刺黑乌霉等霉菌侵蚀。为确定引起食用“红心”甘蔗中毒的霉菌种类,某微生物研究所进行如下实验:
【实验准备】
①取正常甘蔗,榨汁后灭菌,均分6组,每组500mL。
②将从“红心”甘蔗中分离得到的上述5种霉菌,分别接种于其中的5组甘蔗汁中。
③将上述5组霉菌培养液和1组未接种的甘蔗汁在相同且适宜的条件下培养15天,备用。
④选同种健康、断乳小鼠750只备用。
【实验步骤】
①喂养实验:将备用的5组霉菌培养液和1组未接种的甘蔗汁各喂养20组小鼠(每组3只),每次给每只小鼠喂养0.5mL,未出现中毒症状的隔2小时加喂1次,最多4次。
②统计小鼠中毒组数:若每组3只小鼠中有2只或3只小鼠出现中毒症状,再用备用小鼠重复实验,结果仍有2只或3只小鼠出现中毒症状,确定为中毒组。
③症状对比:将小鼠中毒症状与人食用“红心”甘蔗的中毒症状对比。
【实验数据】毒性试验结果统计表
接种霉菌种类 节菱孢霉菌 镰刀菌 假丝酵母 枝孢霉 刺黑乌霉 无
小鼠中毒组数 12 0 3 0 0 0
与人中毒症状对比 相同 _ 不同 _ _ _
【实验分析及结论】
(1)步骤①用未接种的灭菌甘蔗汁以同样的方法进行实验,目的是 。
(2)根据实验结果可以判断:食用“红心”甘蔗导致人中毒的霉菌是 。
【知识拓展】进一步研究发现:甘蔗被该霉菌污染后,产生了一种毒素(3﹣硝基丙酸)。该毒素与黄曲霉系一样:高温下不易分解。由此联系生活实际,下列做注正确的是 。
A.“红心”甘蔗榨汁后饮用
B.不食用发霉变质的面包
C.被黄曲霉素污染的花生加热后食用
类型1 使用显微镜的实验
1.如图是显微镜下血涂片视野图,则下列说法错误的是( )
A.图中的A数量过少时,会造成人体贫血
B.人体被细菌感染时,B类细胞数量会增加
C.要将B细胞移到视野中央,需将玻片往左上方移动
D.图中未显示的血细胞是血浆
2.观察是重要的科学研究方法,显微镜是重要的观察工具。请回答:
(1)某同学在使用显微镜时,经常发现视野中会有“污物”出现。该同学为了能正确快速判断视野中“污物”可能存在的位置,画出了如图1所示的思维导图。请你在图1方框中填入合适的文字,将该思维导图补充完整。
① ,② 。
(2)该同学在用某光学显微镜观察猪血涂片时,发现该光学显微镜的镜盒里只有如图2所示的4个镜头。为了能够在视野中看到更多的细胞,宜选用图2中的镜头A和镜头
进行观察。
(3)图中①~④是该同学在观察过程中看到的图象,请根据图象出现的先后顺序进行排序: 。
(4)如图显示的是显微镜的几个操作步骤,正确的顺序是 。
A.①→②→③→④B.①→③→②→④
C.③→①→②→④D.③→①→④→②
3.这学期,我们学会了洋葱表皮细胞临时装片的制作和显微镜的使用,下面请你完成以下实验:
(1)制作细胞临时装片时,盖上盖玻片的操作方法如图所示,其中正确的是( )。
(2)制作口腔上皮细胞的临时装片一般有五个步骤:①在载玻片上滴一滴清水;②用消毒牙签在口腔内壁刮取上皮细胞;③把上皮细胞均匀涂抹在水滴中;④盖上盖玻片;⑤染色。上述操作中,有一个步骤有明显错误,请你指出并改正 。
(3)在对光完成后,观察玻片标本的正确的操作步骤是( )。
①将玻片放在载物台上,正对通光孔
②用左眼朝目镜内注视,同时反方向转动粗准焦螺旋使镜筒上升
③转动粗准焦螺旋,使镜筒慢慢下降,直到物镜接近玻片为止
④看到物象时,再微调细准焦螺旋直至物象清晰为止
A.①→②→③→④B.①→③→②→④
C.①→②→④→③D.①→④→③→②
(4)如图1是显微镜下观察洋葱表皮细胞装片过程中的两个视野,要把视野甲调整到视野乙的第一步操作是 。
(5)观察洋葱表皮细胞装片时,甲、乙两位同学由于操作不规范,分别在视野中观察到物像如图2.请你分析说明产生乙这种现象的原因是 。
(6)细胞是一个立体结构,但在显微镜下所观察到的则是该细胞的某个平面图。甲、乙同学在显微镜下分别观察两张同种动物组织细胞装片(细胞形态结构相同),结果甲同学看到装片中的组织细胞呈圆形,乙同学看到装片中的组织细胞呈长方形,请你推测该种动物组织细胞的立体形状最可能是 。
类型2 有关酶的探究活动
1.为了探究某种淀粉酶的最适宜温度,某同学进行了如图实验操作。请分析回答:
(1)【实验设计】
步骤1:取10支试管,分为五组。每组两支试管中分别加入1mL某种淀粉酶溶液和2mL浓度为5%的淀粉溶液。
步骤2:将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并振荡。
步骤3:将装有混合溶液的五支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15℃、25℃、35℃、45℃、55℃水浴中。反应过程中,每隔1分钟从各支试管中取出一滴反应液滴在多孔瓷板上,加1滴碘液显色。
①该实验的变量是 ;
②此实验设计存在一个明显的错误,即步骤2前应 保温一段时间后再混合;
③该实验中每组只加入1mL某淀粉酶溶液,不能过多,主要是为了避免 。
(2)【实验操作】
纠正该实验错误步骤后,进行正确操作。一段时间后,当第3组试管中的反应物与碘液混合物开始呈棕黄色时,各组实验现象如表(“+”表示蓝色程度):
组别 1 2 3 4 5
处理温度/℃ 15 25 35 45 55
结果 ++ + 棕黄色 + ++
①试管中取出的反应物滴加碘液后,呈棕黄色,说明 。
②分析上述实验结果,可以得出该淀粉酶的最适温度在 之间。
③为进一步确定最适宜温度,需要 (简述后续实验操作)。
2.酶的催化效率不仅与温度、酸碱度有关,还与离子种类有关,如氯离子(CI﹣)能提高唾液淀粉酶的催化效率,铜离子(Cu2+)能降低唾液淀粉酶的催化效率,钠离子(Na+)对唾液淀粉酶的催化效率无影响。为了进一步探究硫酸根离子(SO42﹣)能否提高唾液淀粉酶的催化效率,小金进行了如下实验:
第1步:取2支洁净的试管,按下表中从左到右的顺序将药品加入到相应的试管中。
第2步:在2支试管中各加入1毫升稀释唾液,然后摇匀。
第3步:将2支试管同时进行37℃的水浴加热,观察并记录现象。
试管号 1%淀粉溶液 1%稀硫酸 蒸馏水 碘液
1 2mL 0 1mL 2滴
2 2mL 1mL 0 2滴
(1)小金的对探究硫酸根离子(SO42﹣)能否提高唾液淀粉酶的催化效率的实验设计合理吗?说明理由。 。
(2)小金的实验还不能确定硫酸根离子(SO42﹣)能否提高唾液淀粉酶的催化效率,需作如何改进? 。
(3)如果硫酸根离子(SO42﹣)能提高唾液淀粉酶的催化效率,那么小金改进实验后的现象应是 。
(4)第3步操作中,另有一同学小柯把2支试管同时分别握在左、右手心里,也达到了相同的实验效果。请分析这种做法的优点: 。
3.探究温度对酶活性影响的实验,需要进行以下操作:①取3支试管,编号并各注入稀淀粉溶液;②向各试管注入淀粉酶溶液;③向各试管滴碘液;④将3支试管分别放在37℃的热水、沸水和冰块中维持温度5 min;⑤观察实验现象。请根据表格回答下列问题:
实验操作 加入物质 A 试管 B 试管 C 试管
① 稀淀粉溶液(mL) 2 2 2
② 淀粉酶溶液(mL) 1 1 1
③ 碘液(滴) 1 1 1
④ 温度处理(5 min) 37℃ 100℃ 0℃
⑤ 观察现象
(1)以上操作最合理的实验顺序应是 。(某些操作可多选)
(2)最简便的制取淀粉酶溶液的方法是收集并稀释唾液,收集唾液时需要用到的实验仪器是 。
(3)以正确的实验顺序进行实验后,观察到B试管内的溶液变蓝色,这是因为 。
4.小乐对课本中“影响酶催化作用的因素”实验进行了拓展探究,实验过程如下:
编号 试管1 试管2 试管3
1%淀粉溶液 2mL 2mL 2mL
蒸馏水 1mL / /
盐酸 / 1mL /
NaOH溶液 / / 1mL
加入新鲜唾液淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL
37℃水浴 5min 5min 5min
体积分数0.4%的碘酒溶液 2滴 2滴 2滴
实验现象
(1)小乐做本实验的目的是 。
(2)小乐认为:“②、③实验组别先加盐酸、NaOH溶液,再加1毫升新鲜唾液淀粉酶溶液,这个先后顺序不能调换”。判断此观点是否合理并说明理由 。
(3)观察实验现象:①号试管内液体不变蓝色,②号试管内液体变蓝色,原因是 。
(4)出乎小乐预料的是:③号试管不变蓝。小乐查阅资料后,做了如下补充实验:取一支试管,先加入1ml橙黄色的碘液,再加入1mlNaOH溶液,溶液褪色,继续向试管中滴加1ml稀HCl,溶液又恢复为橙黄色。说明 ,从中,小乐也明白了 ③号试管不变蓝的原因。
类型3 有关光合作用的探究活动
1.某兴趣小组利用如图装置,在透明密闭小室内放置一新鲜叶片和二氢化碳缓冲液(可使用小室内CO2的量保持恒定)进行了有关实验。在不同强度光照条件下,根据毛细管内水柱的移动测得小室内气体体积变化如表所示。请分析回答:
光照强度/Klx 0 5 10 20 30 40
气体体积变化量/μL/(cm2 min) ﹣0.25 +0.5 +1.2 +1.7 +1.7 +1.7
(1)该小组为了探究光照强度对光合作用强度的影响,实验过程要改变光照强度,可进行的操作是 。
(2)实验中,光照可能会引起小室内气体的膨胀或收缩而造成误差,必须设置对照实验,对照组的小室内应放置 和二氧化碳缓冲液。比较两组实验结果,进行矫正,矫正后结果如表,分析其中数据可得,光照强度与光合作用强度的关系是 。
(3)若用此装置测定叶片呼吸作用的强度,则需对装置做哪两处改进? 。
2.BTB是一种酸碱指示剂,BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。小金同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和 BTB加水配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的绿色溶液分别加入到7支试管中,其中6支加入生长状况一致的等量水草,另一支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见表。
试管编号 1 2 3 4 5 6 7
水草 无 有 有 有 有 有 有
距日光灯的距离(cm) 20 遮光 100 80 60 40 20
50min 后试管中溶液的颜色 浅绿色 X 浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色
遮光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯 100cm 的地方。若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:
(1)若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果 (填“可靠的”或“不可靠的”),原因是 ;
(2)表中X代表的颜色应为 (填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”)理由是 ;
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,可以得到结论 。
3.已知水生植物能直接吸收溶于水中的二氧化碳进行光合作用。
【查阅资料】碳酸氢钠溶液在20℃开始分解出二氧化碳,随着浓度和温度升高,分解速度会加快。
【设计实验】“探究植物光合作用产生的氧气体积和碳酸氢钠溶液浓度的关系”。
【实验仪器】100ml量筒、漏斗、5只剪掉上部的可乐瓶,具体组装见图甲。
【实验步骤】
步骤①取5只剪掉上部的可乐瓶分别编号1、2、3、4、5;
步骤②将每个可乐瓶内分别装入1.4千克浓度不同的碳酸氢钠溶液;
步骤③每个可乐瓶中放入10.0克生长旺盛的金鱼藻;
步骤④将装置都在置于20摄氏度阳光下光照1.5小时并收集气体。
【实验结果】如图乙
(1)要收集氧气,下列对量筒操作正确的是 。
A.直接使用空量筒罩在漏斗上方
B.装满碳酸氢钠溶液罩在漏斗上方
C.装满清水罩在漏斗上方
(2)根据图乙中植物叶片光合作用产生氧气量和碳酸氢钠溶液浓度的关系发现:随着碳酸氢钠溶液浓度的增加,光合作用放出的氧气量 。
(3)请利用该实验成果,使金鱼藻放出氧气量达到最佳,应采取的合理措施为 。
4.为探究环境因素对光合作用强度的影响,小科用新鲜的菹草(一种多年生沉水植物)作为实验材料,设计了如下A、B两组实验:
A组实验:在离60W的白炽灯水平距离为10、20、30cm处,分别安放3个容器(如A图所示),均加入等量的清水和10枚形状、大小基本一致的新鲜菹草叶片,利用光强传感器测出三个距离时的光照强度。观察并记录6分钟后叶片上浮的数目(见表一);
B组实验:向B装置1、2、3号容器内分别加入等量的新鲜蒸馏水、清水、1%碳酸氢钠溶液(可向环境中释放二氧化碳),后各放入10枚形状、大小基本一致的新鲜菹草叶片,放在60W的白炽灯下照射(容器接受光照强度相同),观察并记录6分钟后叶片上浮的数目(见表二)。
表一
灯源与容器的距离/cm 10 20 30
光照强度/lx 435 375 280
新鲜菹草叶片上浮数量/枚 10 5 1
表二
编号 1号 2号 3号
新鲜菹草叶片上浮数量/枚 0 3 9
请据实验现象分析回答:
(1)实验中同学们发现部分叶片表面有气泡冒出并上浮,请你推测此气体为 。
(2)分析表一,灯源与容器的距离远近与叶片上浮数目之间的关系,从中可得出的结论是:光照强度能影响植物的光合作用,光照强度越强, 。
(3)表二中1号内无叶片上浮,其原因是1号中 ,菹草叶不能进行光合作用。
(4)据以上两组实验结果分析,若要提高温室大蔬菜的产量,应从哪两个环境因素采取相应的措施? 。
类型5 其他的生物探究活动
1.小白鼠是恒温动物,当环境温度明显降低时,其体温仍能保持相对恒定。为了探究调节体温的中枢是否为下丘脑,某校科学兴趣小组制订了以下实验方案:
实验假设:下丘脑可能是调节体温的主要中枢。
材料用具:略
实验步骤:
①取两只健康的、性别与生理状况相同的成年小白鼠,并标记为甲、乙;
②甲鼠用一定的方法破坏其下丘脑,乙鼠不做处理作为对照;
③把甲、乙两鼠置于可人工控制的温室中,室内温度调为0℃,在相对安静的条件下观察24小时,每隔4小时分别测量一次体温,并做好记录。
预期结果与结论:
①若甲鼠体温发生明显改变,乙鼠体温保持相对恒定,则假设成立;
②若甲、乙两鼠体温均保持相对恒定,则假设不成立。请分析回答:
(1)该兴趣小组设计的实验方案有哪些不妥之处,请把它指出来。
① 。
② 。
(2)有同学认为实验组与对照组可在同一只小白鼠身上进行,你是否赞同这个观点? ,并说明理由。 。
(3)若假设成立,下丘脑是其调节体温的中枢,如图给出了四张坐标曲线图,表示小白鼠的代谢状况与环境温度的关系(其中横轴表示环境温度,纵轴表示小白鼠的耗氧量或酶的反应速率)。则符合甲鼠生理状况的是 (可多选)。
(4)从25℃环境移入0℃实验温室后,乙鼠的 和 (内分泌腺)分泌增加,增加产热。
2.种子的萌发除受温度、水分、空气等非生物因素影响外,是否还受其他生物因素影响?有人就这一问题进行了实验研究,下表是他们的实验结果,请分析回答:
豆角 小麦 玉米 莴苣
无蒜 97.7% 93.8% 95.6% 70.0%
有蒜 93.3% 96.6% 85.6% 30.0%
注:有蒜是指在各培养皿中加入了2克碾碎的大蒜籽,无蒜则未加,实验过程提供种子萌发的适宜条件。
(1)实验结果表明,大蒜籽只对 种子的发芽率有影响,而对其他三种种子的发芽率没有明显的作用。
(2)玉米种子里贮能物质主要贮存在玉米种子的 (填结构名称)中。
(3)请根据本题的实验结果从理论上分析:结果在大蒜苗生长到一定高度(此时地下部分已形成大蒜籽)时,再向间行(即在两行大蒜苗之间)播种莴苣种子或者豆角种子,那么,哪种方案更好,为什么? 。
3.一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊分别生长在海拔10m、500m和1000m的同一山坡上。在相应生长发育阶段,同一海拔的野菊株高无显著差异,但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和遗传因素对野菊株高的影响,请完成以下实验设计。
(1)实验处理:春天,将海拔500m和1000m处的野菊幼芽同时移栽至海拔10m处。
(2)实验对照:生长于 处的野菊幼芽。
(3)收集数据:第二年秋天 。
(4)预测支持下列假设的实验结果:
假设一:野菊株高的变化只受环境因素的影响,实验结果:移栽至10m处的野菊株高 。
假设二:野菊株高的变化只受遗传因素的影响,实验结果:移栽至10m处的野菊株高 。
假设三:野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响,实验结果:移栽至10m处的野菊株高 。
(5)进行该实验运用的科学方法是 。
4.小科发现,校园内的绣球与公园里同一品种绣球的花色不同。针对这一发现,小科思考:同一品种绣球的花色是否与土壤条件有关?小科同学在老师的带领下进行了如下探究:
【实验猜想】绣球花色可能与土壤溶液的酸碱性有关。
【实验过程】
选择30株品种相同,栽种于相同条件下,生长状况相近,均处于花蕾期的绣球,随机均分为三组。在花开之前,用等量的不同酸碱性的溶液浇灌,每周一次,直至花开(其他种植条件相同)。花开后观察并记录花色,如下表:
编号 溶液 每株每次浇灌量/mL 绣球花色
1 0.1%的醋酸溶液 200 全部蓝色
2 0.1%的碳酸钠溶液 200 全部红色
3 清水 200 全部紫色
根据上述实验,回答下列问题:
(1)实验中,浇灌的溶液浓度过高会使根毛细胞 (填“吸水”或“失水”),而造成绣球植株损伤甚至死亡。
(2)实验中,除控制土壤酸碱性不同,其他种植条件要保持相同,例如: 。 (写出两个)
(3)确定绣球花色与土壤溶液的酸碱性有关后,小科思考:实验中的花色变异是否可以遗传?为了继续探究这一问题,他用扦插的方法获得实验样本,这种繁殖方式属于
(填“有性”或“无性”)生殖。
课后作业
类型2 有关酶的探究活动
1.资料表明,果胶酶可破除果肉细胞的细胞壁(内含果胶),果胶酶只能对果胶的分解起催化作用。这为果汁生产厂家提高出汁率提供了科学依据。某科学兴趣为此设计如下实验,探究“影响果胶酶活性的因素”。
①分别取一定量果胶酶和苹果泥分装于两支相同的试管中,在10℃同一水浴中恒温处理10分钟,如图A;
②将果胶酶与苹果泥充分混合,再次在10℃水溶液中恒温处理10分钟,如图B;
③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测出果汁量(体积),如图C;
④再取等量的果胶酶与苹果泥,在不同温度条件下重复以上实验,记录果汁量如表:
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80
果汁量/mL 8 12 16 25 15 11 10 6
请回答下列问题:
(1)步骤①的目的是 。
(2)“果胶酶只能对果胶的分解起催化作用”体现了酶的 性。
(3)实验结果显示,当温度为 ℃左右时,果胶酶的活性较高。
2.酶是由活细胞产生的具有催化作用的特殊有机物,下列是有关酶特性的探究。
(1)图1和图2是酶的相关特性的图示,分别表示了酶具有 的特点;
(2)图3是某种酶的活性与PH的关系曲线,当pH从5上升到7,酶活性的变化过程是 ;
(3)小麦种子萌发时会产生淀粉酶可将种子内的淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等,为种子萌发提供能量。
某小组为探究“小麦种子在萌发开始的5天中淀粉酶的活性变化”。设计实验步骤如下:
①培养萌发种子。
②制备小麦淀粉酶滤液:依次取等量萌发1~5天的种子分别放入研钵中,经过研磨并分别过滤,收集滤液,分别放入5支试管内并编号为1~5。
③取6支洁净试管,编号为A、B、C、D、E、F.向每支试管加入2mL淀粉液,向A中加 ,向B~F中分别加入1~5号滤液各1mL。
④振荡6支试管,并将6支试管的下半部浸在35℃温水中,保温5分钟。
⑤分别向A~F6支试管中加入一滴碘液并对比颜色。
若实验结果是:A中蓝色最深,B~F5支试管中 ,则说明种子萌发后1~5天淀粉酶活性逐渐减弱。(略改)
3.酶是生物体内各种化学反应的催化剂。它的活性会受到多种外界因素的影响,在探究了温度对酶催化作用的影响实验后,科学兴趣小组在课后对其它环境因素进行了探究。
【实验设计】
①将若干同样大小的滤纸片浸入肝脏研磨液,使过氧化氢酶附着在滤纸片上,取出后晾干;
②在四只烧杯中盛入体积分数为2%.pH分别为5、7、9、11的H2O2 溶液(温度相同且适宜);
③将滤纸片分别放入烧杯中,滤纸片上的过氧化氢酶催化H2O2 分解产生O2,氧气泡会附着在滤纸片上。随着反应的进行,滤纸片先下沉再逐渐上浮。直至浮出液面(如图甲)。记录 时间。由上述实验设计可知。该兴趣小组建立的假设是 。
【实验结果】同学们通过实验,获得如图乙所示的结果。
【得出结论】pH对酶的催化作用有影响,pH在5﹣11的范围内,随着pH的升高,过氧化氢酶的活性变化规律为 。
【拓展提高】结合课堂与课后的探究结果,有小组同学提出,在不同温度条件下,pH对酶活性的影响是否相
同。为此他们将H2O2 溶液分成 份。并设计如表所示的方案做了进一步探究。
组别 pH
5 7 9 11
温度(℃) 10 A1 B1 C1 D1
20 A2 B2 C2 D2
30 A3 B3 C3 D3
40 A4 B4 C4 D4
类型3 有关光合作用的探究活动
1.绿色植物能捕获光能。如图为测定金鱼藻光合作用的实验装置的示意图。表中数据是在适宜(恒定)温度下,改变灯与烧杯间的距离测得的金鱼藻1分钟内放出的气泡数。
灯与烧杯间的距离(厘米) 10 15 20 25 30 35 40 45
气泡数(个/分) 18 15 10 8 6 4 2 0
试管中收集到的气体主要成分是 ,检验的方法是
。
(2)本实验的结论是 。
2.近些年来,我国多地频现雾霾天气,为探究雾霾造成的昏暗天气对植物的光合作用是否有影响,小琳作出“昏暗天气对植物的光合作用无影响”的假设,并做了如下实验:
①在大烧杯中装入清水,向内连续吹气3分钟,再分装等体积清水至3个玻璃瓶中。
②用打孔器在菠菜叶上打出直径1厘米的圆形叶片30片,各取10片浸没在3个玻璃瓶的清水中,并密封。
③将玻璃瓶分别放入装有台灯的甲、乙、丙3个密闭玻璃罩中。
④甲装置不放卫生香,乙装置内点燃1支卫生香,丙装置内点燃2支卫生香,如图所示。
⑤打开台灯30分钟,观察到甲、乙、丙装置内圆形叶浮起的数量依次为10片、4片和2片。
(1)步骤①,小琳往清水中吹气是为了让清水富含 (填气体名称)。
(2)步骤④,用点燃的卫生香在密闭环境中造成烟雾,是为了模拟 天气,设置甲装置的目的是进行 。
(3)步骤⑤,圆形叶进行光合作用,产生 (填气体名称),使叶片浮起。根据实验数据分析,装置 中的菠菜叶光合作用强度最大。
(4)实验结果能否支持小琳的假设? 。为使实验更科学准确,小琳多次重复实验,这样做是为了 。
3.甲图中的A、B、C是绿色植物在白天进行的三种生理活动;乙图是某生物兴趣小组的同学为研究植物的生命活动设计的实验装置(注:氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳);丙图是对叶片进行脱色的装置。请据图回答问题:
(1)甲图中气体可通过 (结构)进出叶片。
(2)把乙图中的两个装置放在黑暗处一昼夜,后移到光下照射几小时后,装置 内的氧气含量比较高。
(3)从乙图的两个装置中各剪去一片绿叶分别置于丙图装置中进行脱色处理,图中标号 代表酒精。
(4)该生物兴趣小组还发现温度与植物生长有密切关系。为探究这一问题,该小组将植物放在特定的实验装置中,实验结果如表(mg/h表示毫克/小时):
温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收二氧化碳(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00
黑暗下释放二氧化碳(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50
根据表中数据可知,如果连续12小时光照,在连续12小时黑暗,则温度控制在 ℃时,植物积累的有机物最多。
类型5 其他的生物探究活动
1.鲜花人人喜爱,但“好花不常开”。于是,鲜花保鲜问题便成为喜爱鲜花的人所关注的问题。为了探索“延长鲜花保鲜的条件”,小亮提出一种假设,并设计如下实验:
A.取两只等大的锥形瓶,分别标上A和B;
B.在A瓶和B瓶中分别注入等量的清水,然后在A瓶中加入2粒维生素E,并搅拌使之溶解;
C.在A瓶中插入一支玫瑰花,在B瓶中插入一支同样新鲜的菊花(如图),放在相同的环境中,每隔12小时观察一次,并做好观察记录。
(1)请指出他设计的实验中的不合理之处: 。
(2)他设计这个实验想要检验的假设是 。
(3)在做科学实验时,我们常选取多株植物样本进行重复实验,其目的是 。
(4)如果实验结果与假设出现矛盾,下列做法错误的是 。
A.修改实验数据 B.修改假设 C.重新实验 D.进一步查找相关资料
2.2018年5月15日,在“月宫一号”内进行的“月宫365”实验取得圆满成功。在“月宫一号”内,人类生活所必需的物质可以循环再生。
(1)图甲表示“月宫一号”内各生物间的物质流动,其中人获得能量最多的一条食物链是 。
(2)“月宫一号”里的植物能为人提供氧气、水和食物。光照是影响植物光合作用强度的因素之一。某科学兴趣小组利用如图乙所示的装置探究植物光合作用强度的影响因素,其中氧气传感器可监测O2浓度的变化,对实验中测得的数据进行处理(如图丙所示)。该实验的目的是探究 对植物光合作用强度的影响。据图丙分析,“月宫一号”内给植物照射的最佳两种色光为 。
3.新鲜菠萝酸甜多汁,可口开胃,但一次食用过多容易造成口腔黏膜破损。这种破损真的是由新鲜菠萝汁引起的吗?某生物兴趣小组的同学们利用与口腔黏膜相似的小肠黏膜开展了探究实验,以下是探究实验的部分过程,将其补充完整。
(1)方法步骤:
①取一块猪小肠黏膜平均分成两半,分别放入A、B培养皿中。
②向A培养皿中滴加20毫升生理盐水,同时向B培养皿中滴加 新鲜菠萝汁。
③把A、B培养皿都放在相同且适宜的条件下,一段时间后用放大镜观察。
(2)实验结果的预测若A组培养皿中小肠黏膜完好,而B组培养皿中小肠黏膜出现明显的破损,则说明 。
(3)兴趣小组的同学还多次重复了该探究实验,这样做的目的是 。
4.新型冠状病毒肺炎(COVID﹣19)是由2019新型冠状病毒(2019﹣nCoV)感染引起的传染病,近期在全球多个国家蔓延。
(1)从传染病的角度看,新冠病毒是这次疫情的 。核酸是病毒的 ,核酸检测结果阳性是机体被病毒感染的直接证据。
(2)本次疫情中,研究人员通过研究发现,病毒侵入人体后,机体会产生相应的抗体来抵御入侵,其中IgM抗体和IgG抗体在机体内的含量变化如图。
由图分析可知,病毒初次进入机体后,经过一定的潜伏期,刺激淋巴细胞合成并分泌 抗体进行早期防御,该抗体可持续数日至数周。其后出现的是 抗体,这种抗体可在体内持续较长时间。临床上的血清学检测便是检测血液样本中的这两种抗体的存在及含量,血清学检测阳性是机体被病毒感染的间接证据。
(3)在病毒的潜伏期,通过血清学检测无法检出抗体,而通过核酸检测,能判断处于早期的感染者,但核酸检测受样本取材的影响较大。研究人员将二者联合检测,综合判读,核酸检测用于疾病的初筛,确保“不漏”。血清学检测用于疾病的鉴别诊断,确保“不错”。如下表是部分患者的检测结果(“+”表示阳性,“﹣”表示阴性)。
组别 核酸检测 血清学检测 患病情况
IgM抗体 IgM抗体
1 + + ﹣ 感染早期
2 + ﹣ ﹣ ?
3 + + + 感染活跃期,但已产生持久免疫力的IgG抗体
4 ﹣ ﹣ + ?
5 ﹣ + + 恢复期患者
据表推测相应患者的患病情况:第2组患者 ,第4组患者 。(选填序号)
A.感染中晚期,或者再次感染病毒 B.曾经感染过病毒,但体内病毒已被清除
C.感染早期,病毒处于潜伏期 D.未感染过病毒
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)专题6 生物实验和探究
【热点搜寻】中考生物探究实验往往涉及这样的一些内容:有关酶的性质和作用的探究、有关植物的光合作用的探究、有关生物呼吸作用的探究、有关植物蒸腾作用的探究、有关影响种子萌发的因素的探究等。
【例题精析】
类型1 使用显微镜的实验
1某同学在实验室使用显微镜进行观察.
(1)使用显微镜时,下列操作符合要求的是
(2)当载玻片刚放上时,需把显微镜的镜筒下降,靠近物镜.此时,你的眼睛应注视显微镜的 .
(3)用显微镜观察一个写有字母的玻片,请根据图1回答下列问题.
①要把字母移至视野中央,应将玻片往 移动.
A.右下方 B.右上方 C.左上方 D.左下方
②视野中显示的字母“d”,则可判断玻片标本上的字母是 .
A.d B.p C.q D.b
(4)如图所示有A、B、C、D、E、F六种镜头,在观察时,要使看到的物像最小,则应选用的镜头组合是 .
(5)若显微镜视野中观察到的是细胞质流动方向(图2中箭头),则细胞质的实际流动方向是 (选填“顺时针”或“逆时针”).
【解答】解:(1)使用显微镜时,左眼注视目镜内,右眼睁开,便于同时观察和画图.因此操作符合要求的是D.
(2)“当载玻片刚放上时,需把显微镜的镜筒下降,靠近物镜”.此时,你的眼睛应注视显微镜的物镜,以免物镜碰到玻片标本.
(3)①图1中字母应该向右上方移动,才能到达视野中央.显微镜成倒立的像,物像的移动方向和玻片的移动方向相反.因此“要把字母移至视野中央,”应将玻片往左下方移动,故选D.
②显微镜下看到的像是原物体的倒像.在一张小纸上写好字母“d”字后,旋转180度后看到的是“p”.因此视野中显示的字母“d”,则可判断玻片标本上的字母是p故选B.
(4)要使看到的物像最小,选用的镜头组合是最小的,目镜无螺纹,放大倍数与长度成反比,放大倍数最小其长度最长,即D表示放大倍数最小目镜;物镜有螺纹,放大倍数与长度成正比,放大倍数最小其长度最短,即A表示放大倍数最小物镜.因此“在观察时,要使看到的物像最小”,则应选用的镜头组合是A、D.
(5)“若显微镜视野中观察到的是细胞质流动方向(图2中箭头)”即逆时针方向,旋转180度后还是逆时针方向,因此细胞质的实际流动方向是逆时针(选填“顺时针”或“逆时针”).
故答案为:(1)D;
(2)物镜;
(3)①D;
②B;
(4)A、D;
(5)逆时针.
2、为探究动植物细胞结构的异同,用洋葱鳞片叶、人的口腔上皮细胞等材料做实验。请观察图,回答问题:
(1)若在显微镜下看到如图1甲所示的物像,可能是图1乙所示的哪个步骤的操作不规范引起的 。
(2)改进操作后,在显微镜下看到了图2甲所示的物像,为了更清晰地观察a细胞,得到图2乙所示的物像,则主要操作步骤是 。
①将玻片向右上方移动使a移至视野中央
②将玻片向左下方移动使a移至视野中央
③转动转换器,把低倍物镜换成高倍物镜
④转动转换器,把高倍物镜换成低倍物镜
⑤调节细准焦螺旋至物像清晰
⑥调节粗准焦螺旋至物像清晰
A、①→③→⑤C、③→①→⑤B、②→④→⑤D、②→③→⑥
(3)图3表示二种细胞结构的异同,两个圆的重合区域B为相同点。则图中C包含哪些细胞结构? 。(填序号)
①细胞壁 ②细胞膜 ③细胞质 ④细胞核 ⑤大液泡。
(4)若用同一显微镜观察同一标本4次,通过调整目镜、物镜和细准焦螺旋,结果得到如下四个图,试问其中视野最暗的是
【解答】解:(1)临时装片的制作的主要步骤:净片、滴液、取材、盖片、染色。盖盖玻片时,用镊子夹住一块盖玻片一侧的边缘,将它的另一侧先接触水滴,然后轻轻地放平,盖在薄膜上,可防止气泡产生。如果此步操作不规范,就会出现如图甲所示的物像;
(2)我们在显微镜下看到的物像是上下左右均颠倒的物像,所以我们移动玻片标本时,标本移动的方向正好与物像移动的方向相反。如我们向右移动玻片标本,而在显微镜内看到的物像则是向左移动的。在图中物像位于视野中央偏右上方,①将玻片向右上方移动使a移至视野中央;然后③转动转换器,把低倍物镜换成高倍物镜;再次⑤调节细准焦螺旋至物像清晰。因此则主要操作步骤是A.①→③→⑤;
(3)洋葱表皮细胞与人的口腔上皮细胞相同点:都有细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体;不同点:洋葱表皮细胞有细胞壁、液泡,口腔上皮细胞没有。所以C包括①⑤;
(4)显微镜的放大倍数越大,看到的细胞就越大,细胞数目越少,视野就越小,进入的光线越少,视野也越暗。图C中的细胞体积最大,说明显微镜的放大倍数最大,因而视野最暗;而图D中的细胞体积最小,放大倍数最小,视野最亮。图AB中的细胞体积较C小,较D大,所以亮度在二者之间。故选:C。
故答案为:
(1)C;
(2)A;
(3)①⑤;
(4)C。
3.小明在“植物失水的实验”后,进行了一系列拓展实验,发现有些植物细胞因失水,细胞膜以内部分与细胞壁逐渐分离;当吸水后细胞又恢复成原来的状态。请教老师后,得知:具有活性的植物细胞在一定条件下可发生这种“分离”和“复原”的现象。兴趣小组为进一步研究,设计并开展了以下实验,请回答:
操作步骤 25%的蔗糖溶液 25%的葡萄糖溶液 25%的氯化钠溶液 25%的硝酸钾溶液
制作临时装片 制作紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的临时装片
观察质壁“分离”现象,记录质壁“分离”的起止时间 在盖玻片的一侧滴一滴溶液,用吸水纸在另一侧吸引,这样重复几次
60秒 65秒 25秒 57秒
观察复原现象 在载玻片的一侧滴一滴清水,用吸水纸在另一侧吸引,这样重复几次
能 能 不能 能
(1)该实验要研究植物细胞的这种“分离”和“复原”现象与 溶液种类 的关系;
(2)通过实验可知,引起细胞发生“分离”现象时间最短的溶液是 25%的氯化钠溶液 ;
(3)上述实验中,有一组细胞不能复原,其原因是 洋葱鳞片叶外表皮细胞失活 ;
(4)该实验可得出的结论有 A,B 。
A.四种溶液引起洋葱鳞片叶外表皮细胞失水速度不同
B.四种溶液都能引起紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生“分离”现象
C.清水都能使已发生“分离”现象的植物细胞复原
【解答】解:(1)从表格可知,该实验要研究植物细胞的这种“分离”和“复原”现象与溶液种类的关系;
(2)通过实验可知,用25%的蔗糖溶液,引起细胞发生“分离”现象时间是60秒;用25%的葡萄糖溶液,引起细胞发生“分离”现象时间是65秒;用25%的氯化钠溶液,引起细胞发生“分离”现象时间是57秒;用25%的硝酸钾溶液,引起细胞发生“分离”现象时间是57秒,即引起细胞发生“分离”现象时间最短的溶液是25%的氯化钠溶液;
(3)上述实验中,有一组细胞不能复原,其原因是洋葱鳞片叶外表皮细胞失活;
(4)该实验可得出的结论有:A.四种溶液引起洋葱鳞片叶外表皮细胞失水速度不同,正确;
B.四种溶液都能引起紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生“分离”现象,正确。
故答案为:
(1)溶液种类;
(2)25%的氯化钠溶液;
(3)洋葱鳞片叶外表皮细胞失活;
(4)A,B。
4.观察细胞形态结构的常用工具是显微镜,因此我们要学会使用显微镜。小兰想利用显微镜观察洋葱表皮细胞来认识植物细胞的基本结构,请你指导小兰完成实验。
(1)如图一中1、2为显微镜的目镜,3、4为显微镜的物镜,5、6为物镜与载玻片的位置,小兰想要在视野中观察到最多的细胞,应该选用正确的组合为 A 。
A.1,3,5
B.2,3,5
C.1,4,5
D.2,4,6
(2)小兰在对光时发现视野中有异物,她转动物镜转换器后发现异物未移动,则异物在 目镜 上。
(3)小兰在制作临时装片时盖盖玻片的操作中应用镊子夹起盖玻片,使 盖玻片的一端先接触载玻片上的液滴,然后缓缓放平 ,以防止气泡产生。
(4)小兰用显微镜观察制作好的临时装片,在镜下已找到观察物,如果要使物像更清晰,应该调节显微镜的 细准焦螺旋 。
(5)若一个载玻片上印有“9>6”的图样,则小兰在显微镜下看到的物像是 9<6 。
(6)如图二为显微镜观察中的两个视野,其中细胞甲为主要观察对象,如要由视野(1)变为视野(2),小兰正确的操作顺序应该是 ⑤④③② 。
①转动粗准焦螺旋
②转动细准焦螺旋
③调节光圈
④转动转换器
⑤向左下方移动玻片
⑥向右上方移动玻片
【解答】解:(1)图中3、4表示物镜,物镜越长,放大倍数越大;而1、2表示目镜,目镜与物镜相反,目镜越短,放大倍数越大;5、6表示物镜与载玻片的距离,其中高倍镜与载玻片的距离短,低倍镜与载玻片距离长,由于题中要求得到最小放大倍数,因此应选用低倍组合1、3、5.故A正确。
(2)用显微镜进行观察时,视野中出现了的污点,污点的位置只有三只可能,目镜、物镜或玻片标本,小兰在对光时发现视野中有异物,因为对光的时候还没有把装片放到显微镜上,所以污点只能在目镜上。
(3)小兰在制作临时装片时盖盖玻片的操作中应用镊子夹起盖玻片,使盖玻片的一端先接触载玻片上的液滴,然后缓缓放平,以防止气泡产生。
(4)粗细准焦螺旋的作用是升降镜筒,其中粗准焦螺旋是较大幅度的升降镜筒,细准焦螺旋的作用是较小幅度的升降镜筒外,还能调出更加清晰的物像;所以小兰用显微镜观察制作好的临时装片,在镜下已找到观察物,如果要使物像更清晰,应该调节显微镜的细准焦螺旋。
(5)显微镜成倒立的像,“倒立”不是相反,是旋转180度后得到的像。即上下相反、左右相反。若一个载玻片上印有“9>6”的图样,则小兰在显微镜下看到的物像是9<6。
(6)比较图(1)与图(2)中的甲可知,图(1)中的甲在视野的左下方,图(2)中的甲在视野中央,因此将玻片向左下方移动使甲移至视野中央;同时转动转换器,把低倍物镜换成高倍物镜,视野内亮度变暗,因此一般选用较大的光圈并使用反光镜的凹面,然后调节细准焦螺旋,直到观察的物象清晰并调节细准焦螺旋至物像清晰,故⑤④③②。
故答案为:
(1)A;
(2)目镜;
(3)盖玻片的一端先接触载玻片上的液滴,然后缓缓放平;
(4)细准焦螺旋;
(5)9<6;
(6)⑤④③②。
类型2 有关酶的探究活动
1、某科学兴趣小组的同学,利用发芽玉米的提取液、淀粉液等材料探究温度对酶活性的影响,为此设计了如图所示三组探究活动。
温馨提示:A.发芽玉米的提取液中含有淀粉酶;
B.斐林试剂在加热条件下遇淀粉的消化产物(麦芽糖)会产生砖红色沉淀。 实验操作步骤如下:
步骤一:如表所示操作。
甲组 乙组 丙组
左试管加入淀粉液 2毫升 2毫升 2毫升
右试管加入提取液 1毫升 1毫升 1毫升
水浴温度 20℃ 40℃ 100℃
水浴时间 10分钟 10分钟 10分钟
步骤二:把提取液分别倒入同一烧杯的左试管中,摇匀后在原温度下再维持5分钟。
步骤三:分别向各试管加入1毫升斐林试剂,置于50~65℃水浴中维持1分钟,观察现象。
实验结果:甲组和乙组都出现了砖红色沉淀,且乙组比甲组的颜色更明显,丙组无砖红色沉淀出现。
(1)分析实验结果后可得出的结论: 。
(2)出现乙组现象的原因是:淀粉液在 的作用下变成了麦芽糖。
(3)若在完成“步骤一”后,将丙组实验中的温度由100℃调到40℃,再继续完成“步骤二”和“步骤三”,其实验现象为 。
【解答】解:(1)根据题意,明确题意为探究温度对酶活性的影响,发芽玉米的提取液中含有淀粉酶,斐林试剂在加热条件下遇淀粉的消化产物(麦芽糖)会产生砖红色沉淀。甲、乙、丙三组在不同的温度下,加入同样的淀粉液和提取液,同等量的斐林试剂,水浴同样的时间,乙组在下,产生砖红色沉淀,且比在甲在下的颜色更明显,丙组在下无砖红色沉淀出现。故可得出结论:在一定范围内,酶活性随温度的升高而增强,超过最适温度后,酶活性将逐渐减弱,温度过高或者过低都会影响酶的活性;
(2)由于发芽玉米的提取液中含有淀粉酶,斐林试剂在加热条件下遇淀粉的消化产物(麦芽糖)会产生砖红色沉淀。乙组会出现砖红色沉淀的,是因为淀粉液在提取液中淀粉酶的作用下变成了麦芽糖;
(3)因为的高温已经破坏了酶的活性,再将温度调到40摄氏度,酶已经失去活性,无法分解淀粉,故也不会有砖红色沉淀产生。
故答案为:
(1)在一定范围内,酶活性随温度的升高而增强,超过最适温度后,酶活性将逐渐减弱,温度过高或者过低都会影响酶的活性(合理即可);
(2)提取液中淀粉酶;
(3)无砖红色沉淀出现。
2、衡阳的鱼粉可谓闻名遐迩。该米粉软滑爽口,鱼肉鲜美细腻,是备受人们青睐的早点之一。吃下一碗鱼粉,其中的主要成分会在你的体内经过下图所示的神奇旅程,最后被消化为可吸收的物质。
Ⅰ.图中的曲线甲、乙、丙表示食物中淀粉、脂肪和蛋白质在消化道中各部位(依次用A、B、C、D、E表示)被消化的程度。请据图回答:
(1)米粉的主要成分是淀粉,能代表淀粉消化过程的是曲线 。
(2)鱼肉的主要成分是蛋白质,它的初步消化在图中所示的 (填字母)段完成。
(3)小华同学长期偏食、挑食、爱吃鱼肉,不吃蔬菜水果,导致他牙龈出血,可能是他缺乏 。
Ⅱ.某中学生物兴趣小组欲探究“米粉在口腔中的变化”,按照如表所示的方案进行了实验,请根据下表回答问题:
试管编号 1 2 3 4
米粉碎屑或粉条 适量碎屑 适量碎屑 适量碎屑 适量碎屑
唾液有无 2mL唾液 A 2mL唾液 2mL唾液
是否搅拌 搅拌 搅拌 搅拌 搅拌
温度 37℃ 0℃ 100℃
10分钟
2滴
(4)为探究“唾液对米粉的消化作用”,选用1号和2号两支试管做对照实验,在A处应加入 。
(5)1号试管中加入碘液后溶液不变蓝,原因是 。
(6)如选用134号试管进行试验,所探究的问题是: 对淀粉的消化是否有影响?
【解答】解:(1)(2)淀粉的消化开始于A口腔、蛋白质的消化始自C胃、脂肪从D小肠开始消化,分析图示可知:曲线甲表示淀粉的消化、曲线乙表示蛋白质的消化、曲线丙表示脂肪的消化。
(3)牙龈出血是坏血病的症状,坏血病是缺乏维生素C引起的,维生素C主要含在水果和蔬菜中。
(4)要探究唾液对淀粉的消化作用,应以唾液为变量设置一组对照实验,因此在2号试管中应加入2ml清水和1号试管形成对照。
(5)结果1号试管不变蓝,2号试管变蓝。1号试管不变蓝的原因是淀粉被唾液淀粉酶分解了。
(6)若要探究温度会影响唾液对淀粉的消化问题,要以1、3、4号试管为一组实验,实验中的变量是温度。
故答案为:(1)甲;
(2)C;
(3)维生素C;
(4)2ml清水;
(5)淀粉被唾液淀粉酶分解了;
(6)温度
3.某科学兴趣小组在学习酶的知识后,开展了酶相关性质的实验研究。
【查阅资料】材料一:淀粉和蔗糖都是大分子非还原性糖类,在相关酶的催化作用下被分解成葡萄糖。
材料二:葡萄糖属于还原性糖,它遇斐林试剂显砖红色。
表一
甲 乙
1%淀粉溶液 3mL
1%蔗糖溶液 3mL
淀粉酶溶液 2mL
蔗糖酶溶液 2mL
斐林试剂 2mL 2mL
【实验器材】
1%淀粉溶液,1%蔗糖溶液,淀粉酶溶液,蔗糖酶溶液,斐林试剂、若干试管等。
【实验过程】
①将两支相同试管,编号为甲、乙;
②实验分组及所加试液如表一:
③实验结果:甲乙试管中的实验现象: 甲、乙试管内均显砖红色 。
【反思交流】
(1)比较甲、乙两组实验,能不能形成对照组证明酶具有专一性?并阐明理由: 变量不唯一 。
(2)实验中两支试管所处的环境是: 37℃的温水 。
(3)如图显示的是唾液中唾液淀粉酶经过各消化道器官时还会呈现如图的趋势,请解释原因: 唾液淀粉酶是一种蛋白质,在胃内开始消化 。
【解答】解:实验现象:甲、乙试管内均显砖红色。
(1)比较甲、乙两组实验,还不能证明酶具有专一性,对照试验要求遵循变量唯一的原则,除控制变量不同外,其他条件均相同。甲乙两组具有两个变量,淀粉溶液和蔗糖溶液,所以理由还不能证明酶具有专一性。
(2)没得消化需要适宜的温度,所以两只试管放在37℃的温水中保温5﹣﹣10分钟。
(3)淀粉的消化从口腔开始,口腔中的唾液淀粉酶能够将部分淀粉分解为麦芽糖,淀粉等糖类物质在小肠内被彻底消化为葡萄糖;蛋白质的消化是从胃开始的,当食物中的蛋白质进入胃以后,在胃液的作用下进行初步消化后进入小肠,小肠里的胰液和肠液含有消化糖类、脂肪和蛋白质的酶,在这些酶的作用下,蛋白质被彻底消化为氨基酸;脂肪的消化开始于小肠,小肠内的胰液和肠液中含有消化糖类、脂肪和蛋白质的酶,同时,肝脏分泌的胆汁也进入小肠,胆汁虽然不含消化酶,但胆汁对脂肪有乳化作用,使脂肪变成微小颗粒,增加了脂肪与消化酶的接触面积,有利于脂肪的消化,脂肪在这些消化液的作用下被彻底分解为甘油和脂肪酸;由图示可见:唾液淀粉酶在胃内开始消化,在胃内开始消化的食物成分是蛋白质,由此可见:唾液淀粉酶是一种蛋白质。
故答案为:甲、乙试管内均显砖红色;
【反思交流】(1)变量不唯一;(2)37℃的温水;(3)唾液淀粉酶是一种蛋白质,在胃内开始消化
4.已知酵母菌中含过氧化氢酶,能催化分解过氧化氢。小金据此设计并进行如下实验,探究温度对酶催化作用的影响。图甲为实验装置示意图。
注射器 A 注射器B
实验组 1%体积分数的H2O2溶液5mL 2%质量分数的酵母菌溶液2mL
对照组 1%体积分数的H2O2溶液5mL 待填
①选用2套图甲装置分别设置实验组与对照组,并将表中所示液体吸入相应注射器中。
②将装置恒温10分钟后,观察并记录各活塞对应的刻度变化量;
③打开止水夹,将注射器A中的液体缓慢推至B中后再夹紧止水夹,恒温5分钟后,观察并记录注射器B活塞对应的刻度变化量,重复实验3次并取平均值;
④改变实验温度(温度设置:0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃),重复①②③步骤。在不同温度下,步骤②中活塞对应的刻度变化量均为0,步骤③中实验组和对照组的注射器B活塞对应的刻度变化量随温度的变化如图乙所示。
(1)写出过氧化氢酶催化分解过氧化氢的化学方程式 2H2O22H2O+O2↑ 。
(2)对照组的注射器B中应吸入 2ml蒸馏水 。
(3)由图乙的实验数据,可得到的结论是 在0℃﹣30℃时,过氧化氢酶的催化作用随温度的升高而增强;在30℃﹣60℃时,过氧化氢酶的催化作用随温度的升高而减弱;30℃左右过氧化氢酶的催化作用最强;60℃时过氧化氢酶失去活性; 。
(4)过氧化氢因其加热自分解的特性,一般不作为探究温度对酶催化作用影响的实验材料。小金认为在一定条件下,过氧化氢作为探究温度对酶催化作用影响的实验材料是可行的,请从本实验的结果说明他的理由 0℃﹣60℃时,对照组注射器B活塞对应的刻度变化量都为0,没有酶的作用时,过氧化氢在保温时段内未发生明显的自分解。 。
【解答】( 1 )双氧水分解生成水和氧气,书写过程中注意配平和气体生成符号以及反应的条件;故答案为:2H2O22H2O+O2↑(2)该实验主要是为了验证酵母菌液中的过氧化氢能够催化双氧水的分解,所以实验中加入2ml的酵母菌液,则对照组肯定不能加酵母菌液,所以加入等量的蒸馏水从而达到控制体积这个变量;故答案为:2ml蒸馏水; (3 )由乙图中的图象可知,实验组中的反应先快后慢;而实验中的变量是温度,因此是探究温度对过氧化氢酶的催化效果影响;故答案为:在0℃﹣30℃时,过氧化氢酶的催化作用随温度的升高而增强;在30℃﹣60℃时,过氧化氢酶的催化作用随温度的升高而减弱;30℃左右过氧化氢酶的催化作用最强;60℃时过氧化氢酶失去活性; (4 )小金认为可行,说明温度对过氧化氢的分解不影响;而乙图中对照组中无论温度是多少度时,注射器内的变化量都是0;故答案为:0℃﹣60℃时,对照组注射器B活塞对应的刻度变化量都为0,没有酶的作用时,过氧化氢在保温时段内未发生明显的自分解。
故答案为:(1)2H2O22H2O+O2↑;(2)2ml蒸馏水; (3)在0℃﹣30℃时,过氧化氢酶的催化作用随温度的升高而增强;在30℃﹣60℃时,过氧化氢酶的催化作用随温度的升高而减弱;30℃左右过氧化氢酶的催化作用最强;60℃时过氧化氢酶失去活性; ( 4 ) 0℃﹣60C时,对照组注射器B活塞对应的刻度变化量都为0,没有酶的作用时,过氧化氢在保温时段内未发生明显的自分解。
类型3 有关光合作用的探究活动
1.在老师的指导下,小敏对植物产生氧气的条件和场所进行了研究。
实验一:取两个相同的密闭玻璃罩,甲中放入点燃的蜡烛,乙中放入与甲相同的点燃蜡烛和植物,并置于充足的光照下(如图甲乙)。观察并记录现象,得出结论:植物可以产生氧气。
实验二:在图甲、乙实验基础上,进一步实验得出:植物在光照条件下才能产生氧气。
实验三:用水绵进行了如下实验:
①把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里,然后用极细的光束照射水绵一侧,通过光学显微镜观察发现,好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中(如图丙);
②将上述临时装片完全暴露在光下,好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围(如图丁)。
根据实验回答:
(1)小敏根据 乙图中的蜡烛燃烧时间比甲图中长 现象得出实验一的结论。
(2)要得出实验二的结论,请设计“进一步实验”的必要步骤是: 增加一组实验,与图乙实验器材相同,将蜡烛点燃和植物一起放入玻璃罩,遮光处理,观察蜡烛燃烧情况并记录 。
(3)实验三中使用好氧细菌的目的是 指示氧气产生的位置 ,可以得出的结论是: 叶绿体是绿色植物产生氧气的场所 。
【解答】解:(1)蜡烛燃烧过程中需要消耗氧气,而实验一中得出植物光合作用会产生氧气,是因为放有植物的蜡烛燃烧的时间比没有放植物的时间长;
(2)实验二中缺乏了对照实验,实验二的结论是有光植物产生了氧气,要额外设置一组除没有光照外其他均相同的实验进行对照;
(3)好氧细菌会具有产生氧气的部位,通过好氧细菌的分布可以知道产生氧气的位置;由实验三可知,好氧细菌分布在有光照的叶绿体周围,说明叶绿体是植物产生氧气的场所。
故答案为:
(1)乙图中的蜡烛燃烧时间比甲图中长;
(2)增加一组实验,与图乙实验器材相同,将蜡烛点燃和植物一起放入玻璃罩,遮光处理,观察蜡烛燃烧情况并记录;
(3)指示氧气产生的位置;叶绿体是绿色植物产生氧气的场所。
2、同学们想检测甜椒植株上、中、下部位叶片的淀粉含量,按照如下方案进行实验。
(1)图2装置中,小烧杯内应加入 ,进行脱色。取出叶片在清水中漂洗后滴加碘液,检测 的存在。
(2)观察到的实验现象是:①号叶片颜色为浅蓝色,②号叶片蓝色变深,③号叶片蓝色最深。由此可知,甜椒植株上部叶片中 。
(3)同学们查阅文献资料时,看到以下研究结果,如图3.科研人员是以单位时间、单位面积内二氧化碳吸收量来表示光合速率。发现各部分叶片在 时光合速率均达到最大值,且位于 部的叶片光合速率最高。
(4)同学们查阅了甜椒上、中、下部叶片糖类成分及含量的相关资料,部分数据如图4所示。
植物光合作用合成的糖类有淀粉、蔗糖等,淀粉用于储能,蔗糖是植物体内糖的运输形式。由图3可知,甜椒上部和中部叶片中蔗糖含量相对较高,请你推测这对于甜椒生长发育的意义是 。
【解答】解:(1)图2表示脱色,把叶片放在盛有酒精的小烧杯中隔水加热,取出叶片漂洗后滴加碘液,观察叶片颜色的变化,验证淀粉的存在。
(2)遇碘变蓝是淀粉的特性,实验现象是:①号叶片颜色为浅蓝色,②号叶片蓝色变深,③号叶片蓝色最深。由此可知,甜椒植株上部叶片中淀粉含量最少。
(3)据图3可见:各部分叶片在10:00时光合速率均达到最大值,且位于上部的叶片光合速率最高。原因是10:00时光照强,上部的叶采光条件好。
(4)蔗糖是植物体内糖的运输形式。由图4可知,甜椒上部和中部叶片中蔗糖含量相对较高,便于向其它器官、组织或细胞中转运有机物,保证细胞的正常工作。
故答案为:(1)酒精; 淀粉
(2)淀粉含量最少
(3)10:00;上
(4)上部与中部叶片中含有较多蔗糖,便于向其它器官、组织或细胞中转运有机物,保证细胞的正常工作。
3、某现代化温室蔬菜实验基地,要探究温度对光合作用和呼吸作用的影响,科研人员选取了同一品种,生长状况和质量完全相同的甲、乙、丙、丁、戊五组蔬菜,分别放置在不同温度环境下暗处理1小时后,分别测出其质量变化;然后再同时置于光照下1小时 (光照强度相同),分别测其质量,记录数据如表,请分析数据,回答问题.(实验中不考虑蒸腾作用对蔬菜质量的影响)
组别 甲 乙 丙 丁 戊
温度(单位:℃) 23 24 25 26 27
暗处理1小时后质量的变化(单位:mg) ﹣1 ﹣2 ﹣3 ﹣4 ﹣2
光照后1小时与暗处理前的质量变化(单位:mg) +1 +2 +3 +4 +2
(1)分析表中数据,暗处理后的五组蔬菜的质量都减轻了,但温度不同,五组蔬菜减轻的质量也不同,这说明 ;
(2)将蔬菜光照1小时后,乙组蔬菜光合作用合成的有机物质量 (填“>”、“=”或“<”)2mg.该蔬菜光合作用和呼吸作用最适宜的温度是 ℃.
(3)依据实验结果,要提高温室内该蔬菜的产量,你认为应如何调节温室内的温度? .
【解答】解:(1)光合作用只能在光下才能进行,呼吸作用有光无光都能进行,呼吸作用的实质就是分解有机物,释放能量.“分析表中数据,暗处理后的五组蔬菜的质量都减轻了,但温度不同,五组蔬菜减轻的质量也不同”,这说明温度不同,呼吸作用的强度不同(或呼吸作用的强度受温度的影响、或在一定的范围内,温度越高,呼吸作用越强等).
(2)在光下蔬菜进行光合作用和呼吸作用,蔬菜有机物的积累量等于光合作用制造的有机物减去呼吸作用消耗的有机物,表格中乙蔬菜暗处理1小时后质量减少2mg,表明乙蔬菜1小时呼吸作用消耗了有机物2mg.光照后1小时与暗处理前的质量增加了2mg,表明光合作用合成的有机物减去2小时的呼吸作用消耗的有机物后是2mg.因此将蔬菜光照1小时后,乙组蔬菜光合作用合成的有机物质量>(填“>”、“=”或“<”)2mg.从表格中看出,该蔬菜光合作用和呼吸作用最适宜的温度是26℃.
(3)白天适当增加室内的温度,光合作用强,合成的有机物多;夜晚适当降低室内的温度,呼吸作用弱,消耗的有机物少,从而利于蔬菜体内有机物的积累.因此“依据实验结果,要提高温室内该蔬菜的产量”,应夜晚适当降低室内的温度,白天适当增加室内的温度.
故答案为:(1)温度不同,呼吸作用的强度不同(或呼吸作用的强度受温度的影响、或在一定的范围内,温度越高,呼吸作用越强等)
(2)>;26
(3)夜晚适当降低室内的温度,白天适当增加室内的温度
4、甲图表示某植物光合作用速率与光照强度变化的关系,乙图表示某植物光合作用速率与温度变化的关系,光合作用速率是植物在单位时间内制造有机物的质量,通常用氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示。请回答:
(1)甲图中曲线上B点的含义为 。
(2)分析乙图可知,在其它环境因素适宜时,该植物体内有机物积累速率达到最大的温度是 ℃,温度会影响光合作用速率是因为 。
(3)植物可通过改变色素的含量和比例来适应弱光环境。选取某植物A、B两个品种,在正常光照和弱光照下进行实验,部分实验内容与结果见表。分析表中数据可知,耐荫性较高的品种是 。
品种 光照处理 叶绿素a含量(mg/cm2) 叶绿素b含量(mg/cm2) 光合作用速率相对值
A 正常光照 1.81 0.42 4.59
A 弱光照 0.99 0.25 2.60
B 正常光照 1.39 0.27 3.97
B 弱光照 3.80 3.04 2.97
(4)若将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器中,黑暗时,二氧化碳含量每小时增加8毫克;光照充足时,容器内二氧化碳含量每小时减少36毫克,同时通过光合作用每小时能产生30毫克葡萄糖。通过计算比较黑暗时和光照时呼吸作用强度的大小。
【解答】解:(1)甲图中,B点表示光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳相等,表明光合作用和呼吸作用的强度相同,因此甲图中曲线上B点代表的含义为:光合作用和呼吸作用的强度相同。
(2)由乙图分析可知,温度25℃时光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳的差最大,表明体内有机物的积累最多,因此该植物体在其它环境因素适宜时,体内有机物积累速率要达到最大的温度要求应该是25℃.光合作用的光反应和暗反应都需要酶参与,所以都会受到温度的影响。
(3)表中信息显示:弱光照时品种A的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素总量均低于正常光照,而品种B却与之相反,这一结果表明:经弱光照处理,该植物可通过改变光合色素的含量及其比例来适应弱光环境,品种B的耐荫性较高。
(4)在光照下,容器内二氧化碳的含量每小时减少36mg,此值表示净光合速率,光照下制造了葡萄糖30mg,根据1葡萄糖一6C02,每小时光合作用总消耗二氧化碳的量为44mg,代表真光合速率,根据净光合速率=真光合速率呼吸速率,可知呼吸速率为44﹣36=8.放在黑暗条件下,容器内二氧化碳含量每小时增加8mg,此值表示呼吸作用速率.因此两种条件下的呼吸作用强度相同。
故答案为:
(1)光合作用和呼吸作用的强度相同
(2)25;光合作用的光反应和暗反应都需要酶参与
(3)B
(4)黑暗时和光照时呼吸作用强度相同
类型4 有关呼吸作用的探究活动
1.将如图实验装置(玻璃瓶左边底部有一台抽气泵),其中浓NaOH的作用是吸收空气中的二氧化碳则关于该实验的有关说法正确的是( )
A.其中澄清石灰水的作用是进一步吸收二氧化碳
B.该实验没有设置对照组
C.该实验的目的是检验植物的呼吸作用是否产生二氧化碳
D.该装置需要放在有光照的环境中
【解答】解:A、澄清石灰水的作用是检验是否含有二氧化碳,故A错误;
B、绿色植物不进行光合作用,叶片不变蓝色,不用置对照组,故B错误;
C、该实验的目的是检验植物的光合作用是否需要二氧化碳,故C错误;
D、光合作用需要光,因此该装置需要放在有光照的环境中,故D正确。
2.为了探究提高生态园内蔬菜产量的科学方法,同学们选择萝卜作为研究对象进行实验。他们在三个温室中分别种植了相同的萝卜幼苗,温室内的温度和二氧化碳浓度控制情况如下表所示(每个温室的光照、土壤、水分等其他条件均相同):
温室 A B C
二氧化碳浓度 0.03% 0.1% 0.1%
温度 20℃ 20℃ 30℃
(1)探究温度对萝卜幼苗光合作用强度的影响,他们应选择 B、C 两组进行对照实验。
(2)温室B中的萝卜幼苗比温室A中的萝卜幼苗长得快,其原因是温室B内 二氧化碳浓度较高,为光合作用提供充足的原料 ,光合作用强。
(3)为探究二氧化碳浓度对萝卜幼苗光合作用强度的影响,能否选用A、C两组进行对照实验?为什么? 不能,变量不唯一 。
【解答】解:(1)要探究温度对萝卜幼苗光合作用强度的影响,就要以温度为变量设置对照实验,因此他们应选择表中的B、C两组进行对照实验。
(2)温室B与温室A相比较,温室B内的二氧化碳的浓度高,光合作用的原料充足,因此温室B中的萝卜幼苗比温室A中的萝卜幼苗长得快。
(3)要探究二氧化碳浓度对萝卜幼苗光合作用强度的影响,就要以二氧化碳的浓度为变量设置对照实验,A、C两组实验中存在连个变量,不能确定实验结果是由哪个因素引起的,因此A、C两组不能作为一组对照实验;应用表中的A、B两组作为对照实验来探究氧化碳浓度对萝卜幼苗光合作用强度的影响。
故答案为:(1)B、C。
(2)二氧化碳浓度较高,为光合作用提供充足的原料。
(3)不能,变量不唯一。
3.为了探究小麦种子萌发时所进行的细胞呼吸类型,小龙设计了如下实验:
[实验原理]种子萌发过程中,如只进行有氧呼吸,则O2吸收量和CO2释放量相等;如只进行无氧呼吸,则只释放CO2不吸收O2。
[实验装置]实验装置及材料如图所示。
(1)向甲中A烧杯内倒入20mL的氢氧化钠溶液,乙中B烧杯倒入 20mL清水 。
(2)若不考虑外界因素的影响,小龙预测实验可能出现的现象及结论如下,补充完整。
实验现象 实验结论
甲装置红色液滴左移,乙装置红色液滴不动 只进行有氧呼吸
甲装置红色液滴不动,乙装置红色液滴右移 只进行无氧呼吸
甲装置红色液滴左移,乙装置红色液滴右移 既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸
(3)为校正装置甲、乙中因外界温度变化引起的气体体积变化,还应分别设置对照装置丙、丁。对照装置丙、丁的设置方法: 将甲、乙两装置中萌发的小麦种子分别换成等量的煮沸杀死的小麦种子,其余分别同甲、乙。 。
【解答】解:(1)在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验,甲烧杯内的A为氢氧化钠溶液,则乙烧杯内的B为等量的清水。
(2)若不考虑外界因素的影响,小乐预测实验可能出现的现象及结论如下,甲装置红色液滴左移,乙装置红色液滴不动,说明种子只进行有氧呼吸;甲装置红色液滴不动,乙装置红色液滴右移,说明种子只进行无氧呼吸;甲装置红色液滴左移,乙装置红色液滴右移,说明种子既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸.
(3)为校正装置甲、乙中因物理因素引起的气体体积变化,还应分别设置对照装置丙、丁,将甲、乙两装置中萌发的小麦种子分别换成等量的煮沸杀死的小麦种子,其余分别同甲、乙。
故答案为:(1)20mL清水;
(2)甲装置红色液滴左移,乙装置红色液滴右移;
(3)将甲、乙两装置中萌发的小麦种子分别换成等量的煮沸杀死的小麦种子,其余分别同甲、乙。
4.为了研究种子萌发时呼吸作用过程中气体发生的变化,设计了如图甲的实验装置。每隔一段时间,调节X管与Y管内的液面至同一水平,并通过Y管上刻度尺量出气体容积。容积变化与时间之间关系如图乙所示。
种子有氧呼吸表达式:葡萄糖+氧气→二氧化碳+水+能量
种子无氧呼吸表达式:葡萄糖→酒精+二氧化碳+能量
(1)该实验应该在 黑暗 环境下进行(填“光照”或“黑暗”)。
(2)在种子始终保持活力的情况下,气体容积在10小时以后维持稳定,原因是 此时种子无氧呼吸,产生二氧化碳被氢氧化钾吸收 。
(3)有人认为该实验不足以证明气体的变化量就是由种子萌发引起的,请你对该实验进行改进,改进的具体方法是 增加对照实验,把萌发的种子改为等量的已死亡(煮熟)的种子,其他处理方法不变 。
【解答】解:(1)该实验探究种子的呼吸作用,应在黑暗的环境下进行,排出光合作用的影响;
(2)容器内的氧气被消耗尽,种子为获得能量而进行无氧呼吸,无氧呼吸不消耗氧气但释放二氧化碳,而释放的二氧化碳被氢氧化钾溶液吸收,这样容器内气体体积不发生变化;
(3)设计实验时需要遵循对照原则,只有这一组不足以说明容器内气体体积变化是由萌发的种子引起,还可能由环境因素如温度变化引起,为使实验更准确,应该设计对照实验;设计对照实验时,需要考虑单一变量原则,本实验的自变量应该是萌发种子的有无,因此对照实验只需将萌发的种子改为等量煮沸的种子即可。
故答案为:
(1)黑暗;
(2)此时种子无氧呼吸,产生二氧化碳被氢氧化钾吸收;
(3)增加对照实验,把萌发的种子改为等量的已死亡(煮熟)的种子,其他处理方法不变。
类型5 其他的生物探究活动
1、为了研究早餐质量对学生血糖和胰岛素水平的影响,某研究小组选取40名健康学生志愿者,按平时早餐习惯分成不进早餐组、高糖组、高脂高蛋白组和均衡营养组,按组别给予相应早餐,并分别于空腹(餐前)和餐后1、2、3小时取静脉血检测血糖浓度和胰岛素含量,实验期间不食用其他食物,实验结果见图。请回答下列问题:
(1)不进早餐组2小时后表现出精力不旺盛,注意力不集中的状态,主要原因是 。
(2)在4组实验中,早餐后 组血糖浓度升得最快,其主要原因是 。
(3)高脂高蛋白组胰岛素水平较高,说明氨基酸和脂肪酸能 。
(4)若餐后1小时取血的同时收集尿液进行尿糖含量检测,不进早餐组(A)、高糖早餐组(B)和高脂高蛋白早餐组(C)检测结果最可能的是 (填序号)。
①A<B<C ②A<C<B ③A<B=C ④A=B=C
(5)胰岛素分泌的调节方式既有体液调节又有神经调节,这与胰岛B细胞的多种受体有关。下列物质中可被胰岛B细胞受体识别的有 (填序号,可多选)。
①胰淀粉酶 ②胰高血糖素 ③促甲状腺激素 ④神经递质
【解答】解:(1)不进早餐2小时,体内贮存的糖大量被消耗,导致血糖降低,能量供应不足,因此精力不旺盛,注意力不集中.
(2)在4组实验中,早餐后,高糖早餐组血糖升的最快,原因是大量糖类被消化水解成葡萄糖进入人体血液中.
(3)高脂高蛋白食物被消化成氨基酸和脂肪酸,而高脂高蛋白组胰岛素水平较高,说明氨基酸和脂肪酸能够促进体内胰岛素的合成.
(4)虽然高糖、高脂高蛋白在短期内都会使血糖显著升高,但没有超过人体血糖调节能力,即没有超过肾糖阈值,肾小管能对原尿中葡萄糖进行重吸收.因此,三者检测结果相同,即A=B=C.
(5)胰岛素分泌的调节方式主要有以下几个方面:首先胰岛B细胞能接受血液中葡萄糖升高的直接刺激,从而导致分泌活动增强;其次血糖升高引起下丘脑某一区域兴奋,通过传出神经(副交感神经)到达胰岛B细胞,所以胰岛B细胞上具有神经递质的受体;最后,胰高血糖素能促进胰岛素的分泌,因此胰岛B细胞上具有胰高血糖素的受体.
故答案为:
(1)血糖浓度降低,能量供应不足
(2)高糖早餐;糖类消化水解成葡萄糖后被快速吸收
(3)促进胰岛素的分泌
(4)④
(5)②④
2、实验一:用不带特殊病原体的小鼠进行如下特异性免疫实验,过程如图1,结果如图2。
(1)实验中,对B组小鼠的处理是作为A组小鼠的 处理。
(2)从图2可知,Ⅱ组与Ⅳ组相比,小鼠脾脏中的活细菌数量的增长趋势 ,说明血清中的 不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖。注射来自于A组小鼠的T细胞后,在4天内Ⅰ组小鼠脾脏中的活细菌数量 ,说明该组T细胞(活化T细胞) 细菌数量的增长,由此推测该细菌生活在 。
(3)实验中,Ⅰ﹣Ⅳ组小鼠感染的是 ,感染的时间是在注射T细胞或血清的 天。
实验二:在体外观察小鼠的T细胞和巨噬细胞(一种吞噬细胞)对细菌X的杀伤力,结果如图3。
(4)由图3可知,能有效杀伤细菌X的是 细胞,而不是活化T细胞。
(5)有人假设,活化T细胞释放某种物质活化了巨噬细胞。若用体外实验验证该假设,实验组应选择的实验材料包括 。(填选项前的符号,可多选)
a.培养过活化T细胞的培养液
b.培养过巨噬细胞的培养液
c.A组小鼠的巨噬细胞
d.B组小鼠的巨噬细胞
e.培养过未活化T细胞培养液
f.细菌X
【解答】解:(1)图一中B组注射的是生理盐水,与A组注射细菌X形成对照。
(2)II组小鼠接触过细菌X,其血清中有抗体;由图示可以看出,与没有接触过细菌X的II组小鼠体内的增长趋势相同,说明抗体不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖。注射来自于A组小鼠的T细胞后,I组小鼠脾脏中的活细菌数量没有变化,说明该组T细胞抑制细菌数量的增长,这是因为效应T细胞参与细胞免疫,该细菌寄生在细胞内部。
(3)特异性免疫是针对特定的抗原发挥作用的,因此注射细菌X后获得免疫只是针对细菌X,I~IV小鼠在注射T细胞或血清前都必须先注射细菌X。从试验结果图可知,注射T细胞与血清是在感染的后一天,也将注射细菌X的时间是在注射T细胞或血清的前一天。
(4)分析图3曲线,活化巨噬细胞对细菌X的杀伤力最强。
(5)若用体外实验验证活化T细胞释放某种物质活化了巨噬细胞,实验组应选择的实验材料应包括培养过活化T细胞的培养液,这样才能含有活化T细胞释放的某种物质;还应由该物质活化的对象﹣巨噬细胞,该细胞之前应未被火化,故应选B组小鼠的巨噬细胞。该巨噬细胞是否被火化,需要通过接种细菌X来检测。可见试验中应该选择的材料是a、d、f。
故答案为:(1)对照;
(2)相同;抗体;无明显变化;抑制;细胞内;
(3)细菌X;前一;
(4)活化巨噬;
(5)a、d、f。
3.东阳人喜欢吃年糕,每年的年底前会做很多年糕,浸在水里,能放很长时间,但一旦过年后进入第二年春季,年糕很容易发霉变质。小明为了弄清年糕发霉的原因,他在老师指导下设计如下探究实验。
第一步 材料处理 将质量、大小、形状相同的三块年糕分别放入三个大小相同的玻璃瓶中,高温处理后待用
第1组 第2组 第3组
第二步 实验操作 将玻璃瓶敞口放置 将玻璃瓶瓶口塞紧 将玻璃瓶敞口放置
第三步恒温 培养(1周) 25℃ 25℃ 5℃
第四步 实验结果 年糕出现大量菌落 年糕无菌落 年糕出现少量菌落
请根据上述实验设计,分析并回答下列问题:
(1)年糕放久了会滋生细菌、霉菌等微生物。霉菌属于真菌,在细胞结构上和细菌不同,两种生物细胞结构的主要区别是 有无成形的细胞核 ;
(2)实验第一步中高温处理的目的是 杀死原有的微生物,以免对实验结果造成干扰 ;
(3)比较第1组和第2组实验,基于的假设是 使年糕发霉的微生物可能来自空气 ;
(4)分析第1组与第3组实验结果,得出的结论是 年糕在适宜的温度下更容易发霉 。
【解答】(1)年糕放久了会滋生细菌、霉菌等微生物。霉菌属于真菌,在细胞结构上和细菌不同,两种生物细胞结构的主要区别是有无成形的细胞核。
(2)实验第一步中高温处理的目的是杀死原有的微生物,以免对实验结果造成干扰。
(3)比较第1组和第2组实验,基于的假设是使年糕发霉的微生物可能来自空气。
(4)分析第1组与第3组实验结果,得出的结论是年糕在适宜的温度下更容易发霉。
故答案为:(1)有无成形的细胞核。
(2)杀死原有的微生物,以免对实验结果造成干扰。
(3)使年糕发霉的微生物可能来自空气。
(4)年糕在适宜的温度下更容易发霉 (合理即可)。
4.沼液是有机物质发酵后形成的液体,含有多种营养成分。研究发现,沼液浸种不仅可以提高种子萌发率,还能提升幼苗质量和生长活力。某小组同学探究了不同浓度沼液对水稻种子萌发率的影响。实验过程如下:
步骤一:挑选500粒水稻种子,晒干后平均分成5组;
步骤二:在标为A、B、C、D、E的烧杯中加入100mL浓度分别为0%、10%、20%、40%、100%的沼液,然后放入100粒水稻种子;
步骤三:将五组烧杯都置于30℃的恒温环境下保存24小时;
步骤四:取出水稻种子用清水洗净,均匀地放置在铺有湿润滤纸的培养皿中,在室温下放置3天。观察记录种子的萌发数量,计算萌发率。
(1)实验步骤一中,应挑选 品种、大小、饱满程度 相同的水稻种子进行实验。(写出两点即可)
(2)图甲为本实验结果。基于该结果,小组同学想确定20%的沼液是否为水稻种子萌发的最佳浓度,他们应配制浓度范围为 10%~40% 的沼液,继续实验。
(3)播种前种子的浸泡时间、浸泡温度也会影响种子的萌发率,影响情况如图乙。根据图乙可知:为使水稻种子萌发率最高应采用的方法有 AC 。(可多选)
A.温度30℃ B.温度25℃ C.浸泡24小时 D.浸泡48小时
【解答】解:(1)本实验目的是探究不同浓度沼液对水稻种子萌发率的影响,变量是不同浓度的沼液,除了这种条件不同外,其他条件都相同。所以,实验步骤一中,应挑选品种、大小、饱满程度相同的水稻种子进行实验。
(2)图甲为本实验结果。基于该结果可知,20%左右的沼液浓度为水稻种子萌发的最佳浓度。所以,实验小组应配制浓度范围为10%~40%的沼液,继续实验。
(3)根据图乙可知:水稻种子萌发率最高时,对应温度是30℃、对应的浸泡时间是24小时,故选AC。
故答案为:
(1)品种、大小、饱满程度(其他合理表达也给分)
(2)10%~40%
(3)AC
5.清明前后,有市民因食用“红心”甘蔗而发生中毒事件。甘蔗出现“红心”现象,是因甘蔗富含糖分和水分,易被节菱孢霉菌、镰刀菌、假丝酵母、枝孢霉、刺黑乌霉等霉菌侵蚀。为确定引起食用“红心”甘蔗中毒的霉菌种类,某微生物研究所进行如下实验:
【实验准备】
①取正常甘蔗,榨汁后灭菌,均分6组,每组500mL。
②将从“红心”甘蔗中分离得到的上述5种霉菌,分别接种于其中的5组甘蔗汁中。
③将上述5组霉菌培养液和1组未接种的甘蔗汁在相同且适宜的条件下培养15天,备用。
④选同种健康、断乳小鼠750只备用。
【实验步骤】
①喂养实验:将备用的5组霉菌培养液和1组未接种的甘蔗汁各喂养20组小鼠(每组3只),每次给每只小鼠喂养0.5mL,未出现中毒症状的隔2小时加喂1次,最多4次。
②统计小鼠中毒组数:若每组3只小鼠中有2只或3只小鼠出现中毒症状,再用备用小鼠重复实验,结果仍有2只或3只小鼠出现中毒症状,确定为中毒组。
③症状对比:将小鼠中毒症状与人食用“红心”甘蔗的中毒症状对比。
【实验数据】毒性试验结果统计表
接种霉菌种类 节菱孢霉菌 镰刀菌 假丝酵母 枝孢霉 刺黑乌霉 无
小鼠中毒组数 12 0 3 0 0 0
与人中毒症状对比 相同 _ 不同 _ _ _
【实验分析及结论】
(1)步骤①用未接种的灭菌甘蔗汁以同样的方法进行实验,目的是 作对照 。
(2)根据实验结果可以判断:食用“红心”甘蔗导致人中毒的霉菌是 节菱孢霉菌 。
【知识拓展】进一步研究发现:甘蔗被该霉菌污染后,产生了一种毒素(3﹣硝基丙酸)。该毒素与黄曲霉系一样:高温下不易分解。由此联系生活实际,下列做注正确的是 B 。
A.“红心”甘蔗榨汁后饮用
B.不食用发霉变质的面包
C.被黄曲霉素污染的花生加热后食用
【解答】解:(1)步骤①用未接种的灭菌甘蔗汁以同样的方法进行实验,目的是作对照。
(2)根据“毒性试验结果统计表”与人中毒症状对比,小鼠中毒组数最多,可以判断:食用“红心”甘蔗导致人中毒的霉菌是节菱孢霉菌。
甘蔗被节菱孢霉菌污染后,产生了一种毒素(3﹣硝基丙酸)。该毒素与黄曲霉系一样:高温下不易分解。因此食品被节菱孢霉菌污染后,毒素仍然存在,不食用发霉变质的面包是正确的。
故答案为:
(1)作对照
(2)节菱孢霉菌;B
类型1 使用显微镜的实验
1.如图是显微镜下血涂片视野图,则下列说法错误的是( )
A.图中的A数量过少时,会造成人体贫血
B.人体被细菌感染时,B类细胞数量会增加
C.要将B细胞移到视野中央,需将玻片往左上方移动
D.图中未显示的血细胞是血浆
【解答】解:A、贫血的原因是A红细胞的数量过少或血红蛋白的含量过低当,因此图中A红细胞数量过少时,会造成人体贫血,A正确
B、白细胞有防御感染、吞噬病菌的功能。白细胞可以作变形运动,因此白细胞能穿过毛细血管壁,聚集在感染处,吞噬病菌。故当人体某处受伤感染时,B白细胞就会增多。B正确
C、显微镜下的像为倒像,故物像的移动方向与标本的移动方向相反,某同学在显微镜下观察B细胞时,发现细胞位于左上方,欲将它移到视野中央,应该将像向右下方移动,所以需将玻片标本向左上方移动。C正确
D、血液包括血细胞和血浆,血细胞包括红细胞、白细胞和血小板,因此血浆不属于血细胞,D错误
故选:D。
2.观察是重要的科学研究方法,显微镜是重要的观察工具。请回答:
(1)某同学在使用显微镜时,经常发现视野中会有“污物”出现。该同学为了能正确快速判断视野中“污物”可能存在的位置,画出了如图1所示的思维导图。请你在图1方框中填入合适的文字,将该思维导图补充完整。
① ,② 。
(2)该同学在用某光学显微镜观察猪血涂片时,发现该光学显微镜的镜盒里只有如图2所示的4个镜头。为了能够在视野中看到更多的细胞,宜选用图2中的镜头A和镜头
进行观察。
(3)图中①~④是该同学在观察过程中看到的图象,请根据图象出现的先后顺序进行排序: 。
(4)如图显示的是显微镜的几个操作步骤,正确的顺序是 。
A.①→②→③→④B.①→③→②→④
C.③→①→②→④D.③→①→④→②
【解答】解:(1)用显微镜进行观察时,视野中出现了的污点,污点的位置只有三只可能,目镜、物镜或玻片标本,判断的方法是转动目镜或移动玻片。转动目镜污点动就在目镜,不动就不在目镜;移动载玻片,污点移动就在载玻片,不动就不在载玻片;如果不在目镜和载玻片,那就一定在物镜上故①是在装片上,②是在目镜上;
(2)AB一端无螺纹为目镜,CD有螺纹为物镜。显微镜的放大倍数=物镜倍数×目镜倍数。物镜倍数越小,镜头越短;目镜倍数越小,镜头越长;所以要在视野内看到较多的细胞,宜选用图2中的长的目镜A和段的物镜D;
(3)图中物像位于视野中央偏右下方③,先要把它移到视野中央,应该向右下方移动玻片标本,物像才向左上方移动移到视野中央。这样可以看到模糊的物像④,然后再转动转换器换用高倍镜可以看到被放大了的物像①.此时再转动细准焦螺旋,使物像变清晰 ②;故正确的顺序是③④①②;
(4)显微镜的操作使用包括:取镜和安放、对光和观察等步骤;图中①为安放标本、②为镜筒下降,眼睛看着物镜以免物镜碰到玻片标本,直到物镜接近载玻片、③为对光,把一个较大的光圈对准通光孔。左眼注视目镜内,右眼睁开,便于以后观察画图。转动反光镜,看到明亮视野、④为镜筒上升寻找物像,物象不清晰,再调节细准焦螺旋,使物象更加清晰,所以正确的顺序是:③→①→②→④,故C符合题意。
故答案为:
(1)在装片上;在目镜上;
(2)D;
(3)③④①②;
(4)C。
3.这学期,我们学会了洋葱表皮细胞临时装片的制作和显微镜的使用,下面请你完成以下实验:
(1)制作细胞临时装片时,盖上盖玻片的操作方法如图所示,其中正确的是( )。
(2)制作口腔上皮细胞的临时装片一般有五个步骤:①在载玻片上滴一滴清水;②用消毒牙签在口腔内壁刮取上皮细胞;③把上皮细胞均匀涂抹在水滴中;④盖上盖玻片;⑤染色。上述操作中,有一个步骤有明显错误,请你指出并改正 。
(3)在对光完成后,观察玻片标本的正确的操作步骤是( )。
①将玻片放在载物台上,正对通光孔
②用左眼朝目镜内注视,同时反方向转动粗准焦螺旋使镜筒上升
③转动粗准焦螺旋,使镜筒慢慢下降,直到物镜接近玻片为止
④看到物象时,再微调细准焦螺旋直至物象清晰为止
A.①→②→③→④B.①→③→②→④
C.①→②→④→③D.①→④→③→②
(4)如图1是显微镜下观察洋葱表皮细胞装片过程中的两个视野,要把视野甲调整到视野乙的第一步操作是 。
(5)观察洋葱表皮细胞装片时,甲、乙两位同学由于操作不规范,分别在视野中观察到物像如图2.请你分析说明产生乙这种现象的原因是 。
(6)细胞是一个立体结构,但在显微镜下所观察到的则是该细胞的某个平面图。甲、乙同学在显微镜下分别观察两张同种动物组织细胞装片(细胞形态结构相同),结果甲同学看到装片中的组织细胞呈圆形,乙同学看到装片中的组织细胞呈长方形,请你推测该种动物组织细胞的立体形状最可能是 。
【解答】解:(1))“制作细胞临时装片时”,盖上盖玻片的操作方法是让盖玻片的一边先接触载玻片的水滴,然后缓缓盖下,避免产生气泡,因此其中正确的是A;
(2)0.9%生理盐水的浓度与人的组织细胞液的浓度一致,可以维持细胞的正常形态,不至于细胞因吸水膨胀,也不至于因失水而皱缩。因此制作口腔上皮细胞的临时装片时①在载玻片上不能滴一滴清水,应改为在载玻片上滴一滴生理盐水;
(3)在对光完成后,观察玻片标本的正确的操作步骤是①将玻片放在载物台上,正对通光孔;③转动粗准焦螺旋,使镜筒慢慢下降,直到物镜接近玻片为止;②用左眼朝目镜内注视,同时反方向转动粗准焦螺旋使镜筒上升;④看到物象时,再微调细准焦螺旋直至物象清晰为止,故选B;
(4)甲是低倍镜下看到的物像,乙是高倍镜小看到的物像,低倍镜换成高倍镜,必须先用低倍物镜找到观察的物象,并将观察目标移到视野中央;转动转换器再换上高倍镜,换用高倍镜后,视野内亮度变暗,因此一般选用较大的光圈并使用反光镜的凹面,然后调节细准焦螺旋,直到观察的物象清晰,所以
如图1是显微镜下观察洋葱表皮细胞装片过程中的两个视野,要把视野甲调整到视野乙的第一步操作是移动装片;
(5)盖盖玻片的正确方法是用镊子夹起盖玻片,使它的一端先接触载玻片上的液滴,然后缓缓放平,避免产生气泡;所以乙这种现象的原因是盖盖玻片不当引起的;
(6)根据信息:细胞是一个立体结构,但在显微镜下所观察到的则是该细胞的某个平面图。甲、乙同学在显微镜下分别观察两张同种动物组织细胞装片(细胞形态结构相同),结果甲同学看到装片中的组织细胞呈圆形,乙同学看到装片中的组织细胞呈长方形。则该种动物组织细胞的立体形状最可能是圆柱体。因为圆柱体顶视图是圆形,侧视图是长方形。
故答案为:
(1)A
(2)在载玻片上滴一滴生理盐水;
(3)B;
(4)移动装片;
(5)盖盖玻片不当;
(6)圆柱体
类型2 有关酶的探究活动
1.为了探究某种淀粉酶的最适宜温度,某同学进行了如图实验操作。请分析回答:
(1)【实验设计】
步骤1:取10支试管,分为五组。每组两支试管中分别加入1mL某种淀粉酶溶液和2mL浓度为5%的淀粉溶液。
步骤2:将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并振荡。
步骤3:将装有混合溶液的五支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15℃、25℃、35℃、45℃、55℃水浴中。反应过程中,每隔1分钟从各支试管中取出一滴反应液滴在多孔瓷板上,加1滴碘液显色。
①该实验的变量是 ;
②此实验设计存在一个明显的错误,即步骤2前应 保温一段时间后再混合;
③该实验中每组只加入1mL某淀粉酶溶液,不能过多,主要是为了避免 。
(2)【实验操作】
纠正该实验错误步骤后,进行正确操作。一段时间后,当第3组试管中的反应物与碘液混合物开始呈棕黄色时,各组实验现象如表(“+”表示蓝色程度):
组别 1 2 3 4 5
处理温度/℃ 15 25 35 45 55
结果 ++ + 棕黄色 + ++
①试管中取出的反应物滴加碘液后,呈棕黄色,说明 。
②分析上述实验结果,可以得出该淀粉酶的最适温度在 之间。
③为进一步确定最适宜温度,需要 (简述后续实验操作)。
【解答】解:(1)①该实验的变量是温度。
②根据实验目的和步骤③,步骤②前先要用不同温度处理酶液,然后才能混合。即先将五组试管分别在15℃、25℃、35℃、45℃、55℃的水浴中保温一段时间。
③该实验中每组只加入1mL某淀粉酶溶液,不能过多,主要是为了避免酶的含量过高导致反应速率太快,无法比较不同温度下酶活性的差别。(2)根据表中数据可知,①试管中取出的反应物滴加碘液后,呈棕黄色,说明淀粉完全水解。
②淀粉酶的最适温度介于25℃和45℃之间。
③为进一步确定最适温度,需要在25℃ 45℃之间设置更精确的温度梯度重复上述实验。
故答案为:
(1)①温度;②先将五组试管分别在15℃、25℃、35℃、45℃、55℃的水浴中保温一段时间;③酶的含量过高导致反应速率太快,无法比较不同温度下酶活性的差别。
(2)①淀粉完全水解;②25℃ 45℃;③25℃ 45℃之间设置更精确的温度梯度重复上述实验。
2.酶的催化效率不仅与温度、酸碱度有关,还与离子种类有关,如氯离子(CI﹣)能提高唾液淀粉酶的催化效率,铜离子(Cu2+)能降低唾液淀粉酶的催化效率,钠离子(Na+)对唾液淀粉酶的催化效率无影响。为了进一步探究硫酸根离子(SO42﹣)能否提高唾液淀粉酶的催化效率,小金进行了如下实验:
第1步:取2支洁净的试管,按下表中从左到右的顺序将药品加入到相应的试管中。
第2步:在2支试管中各加入1毫升稀释唾液,然后摇匀。
第3步:将2支试管同时进行37℃的水浴加热,观察并记录现象。
试管号 1%淀粉溶液 1%稀硫酸 蒸馏水 碘液
1 2mL 0 1mL 2滴
2 2mL 1mL 0 2滴
(1)小金的对探究硫酸根离子(SO42﹣)能否提高唾液淀粉酶的催化效率的实验设计合理吗?说明理由。 。
(2)小金的实验还不能确定硫酸根离子(SO42﹣)能否提高唾液淀粉酶的催化效率,需作如何改进? 。
(3)如果硫酸根离子(SO42﹣)能提高唾液淀粉酶的催化效率,那么小金改进实验后的现象应是 。
(4)第3步操作中,另有一同学小柯把2支试管同时分别握在左、右手心里,也达到了相同的实验效果。请分析这种做法的优点: 。
【解答】解:(1)从操作的过程分析该实验:小金的对探究硫酸根离子(SO42﹣)能否提高唾液淀粉酶的催化效率的实验设计不合理;因为稀硫酸中含有氢离子,不确定氢离子对唾液淀粉镁催化效率有无影响。
(2)设计对比试验时不能存在其它干扰离子,加入1%稀硫酸不但加入了硫酸根离子同时也带入了氢离子,所以在不知道氢离子对唾液淀粉镁催化效率有无影响的前提下,不可以加入稀硫酸,结合题干中钠离子对唾液淀粉酶的催化作用无影响,所以此处应该为1mL1%硫酸钠溶液加入到2号试管。
(3)淀粉遇碘会变蓝色,所以只要淀粉消失则蓝色就会褪去,因为硫酸根离子(SO42﹣)能提高唾液淀粉酶的催化效率,所以2号试管中的淀粉首先被消化分解,蓝色首先褪去。(4)水浴的目的就是为了给消化酶提供合适的、适于发挥最佳活性的温度,而人体的温度最接近该温度;手握两支试管进行实验,利用人的体表(或手心)温度接近37℃,使操作变得简单、方便;且无需加热,节约燃料。
故答案为:(1)不合理;因为稀硫酸中含有氢离子,不确定氢离子对唾液淀粉镁催化效率有无影响;
(2)将1mL1%稀硫酸改为1mL1%硫酸钠溶液
(3)2号试管先褪色。(4)操作变得简单、方便;且无需加热,节约燃料。
3.探究温度对酶活性影响的实验,需要进行以下操作:①取3支试管,编号并各注入稀淀粉溶液;②向各试管注入淀粉酶溶液;③向各试管滴碘液;④将3支试管分别放在37℃的热水、沸水和冰块中维持温度5 min;⑤观察实验现象。请根据表格回答下列问题:
实验操作 加入物质 A 试管 B 试管 C 试管
① 稀淀粉溶液(mL) 2 2 2
② 淀粉酶溶液(mL) 1 1 1
③ 碘液(滴) 1 1 1
④ 温度处理(5 min) 37℃ 100℃ 0℃
⑤ 观察现象
(1)以上操作最合理的实验顺序应是 。(某些操作可多选)
(2)最简便的制取淀粉酶溶液的方法是收集并稀释唾液,收集唾液时需要用到的实验仪器是 。
(3)以正确的实验顺序进行实验后,观察到B试管内的溶液变蓝色,这是因为 。
【解答】解:(1)要探索温度对酶活性影响,就要以温度为变量设置对照实验,即设计的实验应该是除温度不同外,其它条件都要相同;其次,还要注意实验步骤的设置:试管编号→加入等量淀粉糊→加入等量淀粉酶→不同温度下水浴相同时间→滴加碘液→观察现象、得出结论。因此最合理的实验顺序应为①取3支试管,编号并注入2mL淀粉溶液→②向各试管注入1mL新鲜淀粉酶溶液→④将3支试管分别放入37℃的热水、沸水和冰块中维持5min→③向3支试管中各滴一滴碘液→⑤观察实验现象。
(2)制取淀粉酶溶液的方法:用凉开水漱口,用小烧杯收集唾液2ml,用蒸馏水按1:1的体积稀释唾液;然后加入1%淀粉溶液,可见需要的实验仪器和材料是试管、量筒、烧杯、清水和蒸馏水等。
(3)酶的活性受温度的影响,高温和低温都会使酶的活性受到抑制;在人体内酶的活性最高,在37℃左右酶的催化作用最强。观察到B试管内的溶液变蓝色,这是因为放到100℃的水中,淀粉酶失去活性,不能分解淀粉,所以会变蓝色。
故答案为:(1)①②④③⑤;
(2)试管、量筒、烧杯;
(3)在100℃时淀粉酶失活,淀粉没有被分解,淀粉遇碘变蓝色。
4.小乐对课本中“影响酶催化作用的因素”实验进行了拓展探究,实验过程如下:
编号 试管1 试管2 试管3
1%淀粉溶液 2mL 2mL 2mL
蒸馏水 1mL / /
盐酸 / 1mL /
NaOH溶液 / / 1mL
加入新鲜唾液淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL
37℃水浴 5min 5min 5min
体积分数0.4%的碘酒溶液 2滴 2滴 2滴
实验现象
(1)小乐做本实验的目的是 。
(2)小乐认为:“②、③实验组别先加盐酸、NaOH溶液,再加1毫升新鲜唾液淀粉酶溶液,这个先后顺序不能调换”。判断此观点是否合理并说明理由 。
(3)观察实验现象:①号试管内液体不变蓝色,②号试管内液体变蓝色,原因是 。
(4)出乎小乐预料的是:③号试管不变蓝。小乐查阅资料后,做了如下补充实验:取一支试管,先加入1ml橙黄色的碘液,再加入1mlNaOH溶液,溶液褪色,继续向试管中滴加1ml稀HCl,溶液又恢复为橙黄色。说明 ,从中,小乐也明白了 ③号试管不变蓝的原因。
【解答】解:(1)小乐对课本中“影响酶催化作用的因素”实验进行了拓展探究,根据实验步骤分别加盐酸、NaOH溶液,可知该小组的同学在探究探究酸碱性对酶的催化作用的影响。
(2)小乐认为:“②、③实验组别先加盐酸、NaOH溶液,再加1毫升新鲜唾液淀粉酶溶液,这个先后顺序不能调换”。判断此观点理由是防止在加入盐酸、NaOH溶液时淀粉已经被催化分解。
(3)观察实验现象:①号试管内液体不变蓝色,②号试管内液体变蓝色,原因是唾液淀粉酶在酸性环境下失去活性,无法催化分解淀粉,所以淀粉遇碘液变蓝。
(4)出乎小乐预料的是:③号试管不变蓝。小乐查阅资料后,做了如下补充实验:取一支试管,先加入1ml橙黄色的碘液,再加入1mlNaOH溶液,溶液褪色,继续向试管中滴加1ml稀HCl中和NaOH溶液,溶液又恢复为橙黄色。由此说明NaOH溶液能使碘液褪色,从中,小乐也明白了③号试管不变蓝的原因。
按照序号1、5、2、3、4步骤操作,若1、5与2、3、4间隔时间过长,导致唾液淀粉酶将淀粉消化,于是结果滴加碘液后三支试管均无蓝色。
故答案为:(1)探究酸碱性对酶的催化作用的影响
(2)合理,防止在加入盐酸、NaOH溶液时淀粉已经被催化分解
(3)唾液淀粉酶在酸性环境下失去活性,无法催化分解淀粉
(4)NaOH溶液能使碘液褪色
类型3 有关光合作用的探究活动
1.某兴趣小组利用如图装置,在透明密闭小室内放置一新鲜叶片和二氢化碳缓冲液(可使用小室内CO2的量保持恒定)进行了有关实验。在不同强度光照条件下,根据毛细管内水柱的移动测得小室内气体体积变化如表所示。请分析回答:
光照强度/Klx 0 5 10 20 30 40
气体体积变化量/μL/(cm2 min) ﹣0.25 +0.5 +1.2 +1.7 +1.7 +1.7
(1)该小组为了探究光照强度对光合作用强度的影响,实验过程要改变光照强度,可进行的操作是 。
(2)实验中,光照可能会引起小室内气体的膨胀或收缩而造成误差,必须设置对照实验,对照组的小室内应放置 和二氧化碳缓冲液。比较两组实验结果,进行矫正,矫正后结果如表,分析其中数据可得,光照强度与光合作用强度的关系是 。
(3)若用此装置测定叶片呼吸作用的强度,则需对装置做哪两处改进? 。
【解答】解:(1)改实验是探究光照强度对光合作用的影响,该实验可以通过改变灯泡与装置的距离来表示光照强度的变化。
(2)做对照实验时,其它条件应与该实验装置完全相同,所不同的是所放叶片不能进行光合作用和呼吸作用,即同样大小的死叶片,这样才具有可比性。在一定光照范围内,随着光照强度的增强,光合作用逐渐增强,氧气的生成量逐渐增加;当达到一定光强后,由于受叶绿体光合色素、酶等因素的限制,再增加光照强度,光合作用不再增强,氧气生成量不再增加。
(3)有氧呼吸过程吸收氧气释放二氧化碳,光合作用释放氧气吸收二氧化碳,因此为了消除光合作用的影响,在测定有氧呼吸速率时应该关闭光源,同时将装置中的二氧化碳缓冲液换成氢氧化钠溶液,吸收有氧呼吸产生的二氧化碳。
故答案为:(1)改变灯泡与装置的距离;
(3)死叶片;在一定光照范围内,随着光照强度的增强,光合作用逐渐增强,氧气的生成量逐渐增加;当达到一定光强后,由于受叶绿体光合色素、酶等因素的限制,再增加光照强度,光合作用不再增强,氧气生成量不再增加
(3)①关闭光源(或黑暗条件下);②CO2缓冲液换为适宜浓度的NaOH溶液
2.BTB是一种酸碱指示剂,BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。小金同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和 BTB加水配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的绿色溶液分别加入到7支试管中,其中6支加入生长状况一致的等量水草,另一支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见表。
试管编号 1 2 3 4 5 6 7
水草 无 有 有 有 有 有 有
距日光灯的距离(cm) 20 遮光 100 80 60 40 20
50min 后试管中溶液的颜色 浅绿色 X 浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色
遮光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯 100cm 的地方。若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:
(1)若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果 (填“可靠的”或“不可靠的”),原因是 ;
(2)表中X代表的颜色应为 (填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”)理由是 ;
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,可以得到结论 。
【解答】解:(1)本实验中,50min后1号试管的溶液是浅绿色,则说明环境不影响试管内溶液CO2浓度变化,2至7号试管的实验结果是由植物的光合作用或呼吸作用(生理活动)引起的;若1号试管的溶液是蓝色,则说明环境能导致试管内溶液CO2浓度下降,2至7号试管的实验结果是不可靠的。
(2)2号管遮光条件,植物只进行呼吸作用,产生二氧化碳,不消耗二氧化碳,其二氧化碳浓度高于3号试管,黄色应该比3号管更深,故2号管的颜色应为黄色。
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下水草呼吸作用产生的二氧化碳=光合作用消耗的二氧化碳。
故答案为:(1)不可靠的;2至7号试管的实验结果是由植物的光合作用或呼吸作用 引起的
(2)黄色; 水草不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,溶液中CO2浓度高于3号管
(3)光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与释放的CO2量相等
3.已知水生植物能直接吸收溶于水中的二氧化碳进行光合作用。
【查阅资料】碳酸氢钠溶液在20℃开始分解出二氧化碳,随着浓度和温度升高,分解速度会加快。
【设计实验】“探究植物光合作用产生的氧气体积和碳酸氢钠溶液浓度的关系”。
【实验仪器】100ml量筒、漏斗、5只剪掉上部的可乐瓶,具体组装见图甲。
【实验步骤】
步骤①取5只剪掉上部的可乐瓶分别编号1、2、3、4、5;
步骤②将每个可乐瓶内分别装入1.4千克浓度不同的碳酸氢钠溶液;
步骤③每个可乐瓶中放入10.0克生长旺盛的金鱼藻;
步骤④将装置都在置于20摄氏度阳光下光照1.5小时并收集气体。
【实验结果】如图乙
(1)要收集氧气,下列对量筒操作正确的是 。
A.直接使用空量筒罩在漏斗上方
B.装满碳酸氢钠溶液罩在漏斗上方
C.装满清水罩在漏斗上方
(2)根据图乙中植物叶片光合作用产生氧气量和碳酸氢钠溶液浓度的关系发现:随着碳酸氢钠溶液浓度的增加,光合作用放出的氧气量 。
(3)请利用该实验成果,使金鱼藻放出氧气量达到最佳,应采取的合理措施为 。
【解答】解:(1)要收集氧气,常利用排水法收集氧气,如果量筒中装满清水罩在漏斗上方,收集时水会排出,影响了碳酸氢钠的浓度,将会影响实验结果,此题应该用装满碳酸氢钠溶液罩在漏斗上方。
(2)碳酸氢钠溶液在20℃开始分解出二氧化碳,随着浓度和温度升高,分解速度会加快。根据图乙中植物叶片光合作用产生氧气量和碳酸氢钠溶液浓度的关系发现:随着碳酸氢钠溶液浓度的增加,光合作用放出的氧气量先变大后变小。
(3)根据图乙数据可知,碳酸氢钠溶液浓度控制在4.5%左右时,在使金鱼藻放出氧气量达到最佳。因此,应采取的合理措施为碳酸氢钠溶液浓度控制在4.5%左右。
故答案为:(1)B
(2)先变大后变小
(3)碳酸氢钠溶液浓度控制在4.5%左右。
4.为探究环境因素对光合作用强度的影响,小科用新鲜的菹草(一种多年生沉水植物)作为实验材料,设计了如下A、B两组实验:
A组实验:在离60W的白炽灯水平距离为10、20、30cm处,分别安放3个容器(如A图所示),均加入等量的清水和10枚形状、大小基本一致的新鲜菹草叶片,利用光强传感器测出三个距离时的光照强度。观察并记录6分钟后叶片上浮的数目(见表一);
B组实验:向B装置1、2、3号容器内分别加入等量的新鲜蒸馏水、清水、1%碳酸氢钠溶液(可向环境中释放二氧化碳),后各放入10枚形状、大小基本一致的新鲜菹草叶片,放在60W的白炽灯下照射(容器接受光照强度相同),观察并记录6分钟后叶片上浮的数目(见表二)。
表一
灯源与容器的距离/cm 10 20 30
光照强度/lx 435 375 280
新鲜菹草叶片上浮数量/枚 10 5 1
表二
编号 1号 2号 3号
新鲜菹草叶片上浮数量/枚 0 3 9
请据实验现象分析回答:
(1)实验中同学们发现部分叶片表面有气泡冒出并上浮,请你推测此气体为 。
(2)分析表一,灯源与容器的距离远近与叶片上浮数目之间的关系,从中可得出的结论是:光照强度能影响植物的光合作用,光照强度越强, 。
(3)表二中1号内无叶片上浮,其原因是1号中 ,菹草叶不能进行光合作用。
(4)据以上两组实验结果分析,若要提高温室大蔬菜的产量,应从哪两个环境因素采取相应的措施? 。
【解答】解:(1)绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用,即光合作用的原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧气,条件是光,场所是叶绿体,用反应式表达为:二氧化碳+水有机物+氧气,植物在光下能进行光合作用,由于光合作用能释放氧气,故实验中释放出的气泡主要是氧气,使植物叶片上浮。
(2)从实验现象得出的数据可知,烧杯距离灯越近,叶片上浮数目就越多,由于距离近光照会变强,距离远光照会变弱,所以这一现象说明,光照越强,绿色植物的光合作用就会越强,产生的氧气(气泡)就会越多。
(3)1号装置中的蒸馏水中不含二氧化碳,由于没有进行光合作用的原料,因此1号装置中的植物没有进行光合作用,无法产生氧气,所以没有叶片上浮。3号装置中碳酸氢钠溶液可以向环境中释放二氧化碳,含有光合作用的原料二氧化碳,因此3号装置中的绿色植物进行了光合作用。作为对照的是1号试管。实验现象,3号装置有气泡,叶片上浮,此实验现象可以证明:二氧化碳是光合作用的原料。
(4)据实验结果分析,若要提高大棚作物的产量,可以采取的措施是适当增加光照强度、提高二氧化碳浓度。
故答案为:(1)氧气;
(2)绿色植物的光合作用就会越强;
(3)二氧化碳;
(4)适当增加光照强度、提高二氧化碳浓度
类型5 其他的生物探究活动
1.小白鼠是恒温动物,当环境温度明显降低时,其体温仍能保持相对恒定。为了探究调节体温的中枢是否为下丘脑,某校科学兴趣小组制订了以下实验方案:
实验假设:下丘脑可能是调节体温的主要中枢。
材料用具:略
实验步骤:
①取两只健康的、性别与生理状况相同的成年小白鼠,并标记为甲、乙;
②甲鼠用一定的方法破坏其下丘脑,乙鼠不做处理作为对照;
③把甲、乙两鼠置于可人工控制的温室中,室内温度调为0℃,在相对安静的条件下观察24小时,每隔4小时分别测量一次体温,并做好记录。
预期结果与结论:
①若甲鼠体温发生明显改变,乙鼠体温保持相对恒定,则假设成立;
②若甲、乙两鼠体温均保持相对恒定,则假设不成立。请分析回答:
(1)该兴趣小组设计的实验方案有哪些不妥之处,请把它指出来。
① 。
② 。
(2)有同学认为实验组与对照组可在同一只小白鼠身上进行,你是否赞同这个观点? ,并说明理由。 。
(3)若假设成立,下丘脑是其调节体温的中枢,如图给出了四张坐标曲线图,表示小白鼠的代谢状况与环境温度的关系(其中横轴表示环境温度,纵轴表示小白鼠的耗氧量或酶的反应速率)。则符合甲鼠生理状况的是 (可多选)。
(4)从25℃环境移入0℃实验温室后,乙鼠的 和 (内分泌腺)分泌增加,增加产热。
【解答】解:(1)该实验的目的是探究调节体温的中枢是否为下丘脑,所以实验前要先给两只小白鼠测量体温.实验要有重复性,若仅用两只小白鼠进行实验,有一定的偶然性.
(2)实验可以安排在同一组小白鼠身上进行,形成前后自身的对照,即先做不破坏下丘脑的实验,再做破坏下丘脑的实验.
(3)甲组小鼠下丘脑被破坏,体温不能维持恒定,体温随环境温度的下降而降低,耗氧量也随之下降,因此符合B曲线,酶促反应的速率也随着环境温度的降低而下降,符合D曲线.乙组小鼠下丘脑没有破坏,体温恒定,因此当环境温度下降时,小鼠为了维持体温的恒定耗氧量就要增加,来增加产热.符合A曲线,由于乙组体温恒定,酶促反应速率基本不变.符合C曲线.
(4)当环境温度明显降低时,一方面可通过下丘脑体温调节中枢的调节作用,引起小白鼠皮肤血管收缩,以致皮肤的血流量减少,从而使皮肤的散热量减少;同时甲状腺激素和肾上腺素的分泌量增加,导致体内代谢活动增强,产热量增加,从而维持体温恒定,这种调节方式为神经﹣体液调节.
故答案为:
(1)①实验前要先测定甲、乙鼠的体温;②实验要有重复性,仅用两只小白鼠进行实验有一定的偶然性
(2)赞同;先做不破坏下丘脑的实验,再做破坏下丘脑后的实验,进行自身前后对照
(3)BD
2.种子的萌发除受温度、水分、空气等非生物因素影响外,是否还受其他生物因素影响?有人就这一问题进行了实验研究,下表是他们的实验结果,请分析回答:
豆角 小麦 玉米 莴苣
无蒜 97.7% 93.8% 95.6% 70.0%
有蒜 93.3% 96.6% 85.6% 30.0%
注:有蒜是指在各培养皿中加入了2克碾碎的大蒜籽,无蒜则未加,实验过程提供种子萌发的适宜条件。
(1)实验结果表明,大蒜籽只对 种子的发芽率有影响,而对其他三种种子的发芽率没有明显的作用。
(2)玉米种子里贮能物质主要贮存在玉米种子的 (填结构名称)中。
(3)请根据本题的实验结果从理论上分析:结果在大蒜苗生长到一定高度(此时地下部分已形成大蒜籽)时,再向间行(即在两行大蒜苗之间)播种莴苣种子或者豆角种子,那么,哪种方案更好,为什么? 。
【解答】解:(1)从表格中看出,无大蒜籽的莴苣种子发芽率是70.0%,有大蒜籽的莴苣种子发芽率是30.0%,与实验结果表明,大蒜籽对莴苣种子的发芽率最有影响。
(2)玉米种子的结构分为种皮、胚(包括胚根、胚芽、胚轴和子叶)和胚乳三部分,玉米种子里贮有养料的结构主要是胚乳,供种子萌发时利用。
(3)“根据本题的实验结果从理论上分析:结果在大蒜苗生长到一定高度(此时地下部分已形成大蒜籽)时,再向间行(即在两行大蒜苗之间)播种莴苣种子或者豆角种子”,那么,间行播种豆角种子更好,因为大蒜籽对莴苣种子的发芽率有明显的抑制作用,而对豆角种子的发芽率没有明显影响。
故答案为:(1)莴苣
(2)胚乳
(3)间行播种豆角种子更好,因为大蒜籽对莴苣种子的发芽率有明显的抑制作用,而对豆角种子的发芽率没有明显影响。
3.一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊分别生长在海拔10m、500m和1000m的同一山坡上。在相应生长发育阶段,同一海拔的野菊株高无显著差异,但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和遗传因素对野菊株高的影响,请完成以下实验设计。
(1)实验处理:春天,将海拔500m和1000m处的野菊幼芽同时移栽至海拔10m处。
(2)实验对照:生长于 处的野菊幼芽。
(3)收集数据:第二年秋天 。
(4)预测支持下列假设的实验结果:
假设一:野菊株高的变化只受环境因素的影响,实验结果:移栽至10m处的野菊株高 。
假设二:野菊株高的变化只受遗传因素的影响,实验结果:移栽至10m处的野菊株高 。
假设三:野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响,实验结果:移栽至10m处的野菊株高 。
(5)进行该实验运用的科学方法是 。
【解答】解:(2)实验要设计对照试验,在第一步骤中的实验组是将生长于海拔500m、1000m处的野菊幼芽同时移栽于10m处,则相应的对照组就是生长于10m、500m、1000m 处的野菊。(3)收集数据:“为检验环境(主要指海拔)和遗传(指不同海拔的植株)因素对野菊株高的影响”,因此要测量第二年秋天野菊株高。
(4)预测支持下列假设的试验结果:
假设一“野菊株高的变化只受环境因素的影响”,则栽培环境决定了野菊株高,因此实验结果是:移栽至10m处的野菊株高与海拔10m 处的野菊株高无明显差异。
假设二“野菊株高的变化只受遗传因素的影响”,则野菊原栽培遗传因素决定了野菊株高,因此实验结果是:移栽至10m处的野菊株高与原海拔处的野菊株高无明显差异。
假设三:如果野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响,移栽到低海拔高度处后,应比移栽处矮,比原海拔处高。
(5)对照实验要求变量唯一,每组对照实验中的除了探究的条件不同外,其他条件都相同,因此在进行该实验运用的科学方法是控制变量法。
故答案为:(2)10m、500m、1000m;
(3)测量野菊株高;
(4)无显著差异;无显著差异;比10m处野菊株高矮,比原海拔处野菊株高;
(5)控制变量法。
4.小科发现,校园内的绣球与公园里同一品种绣球的花色不同。针对这一发现,小科思考:同一品种绣球的花色是否与土壤条件有关?小科同学在老师的带领下进行了如下探究:
【实验猜想】绣球花色可能与土壤溶液的酸碱性有关。
【实验过程】
选择30株品种相同,栽种于相同条件下,生长状况相近,均处于花蕾期的绣球,随机均分为三组。在花开之前,用等量的不同酸碱性的溶液浇灌,每周一次,直至花开(其他种植条件相同)。花开后观察并记录花色,如下表:
编号 溶液 每株每次浇灌量/mL 绣球花色
1 0.1%的醋酸溶液 200 全部蓝色
2 0.1%的碳酸钠溶液 200 全部红色
3 清水 200 全部紫色
根据上述实验,回答下列问题:
(1)实验中,浇灌的溶液浓度过高会使根毛细胞 (填“吸水”或“失水”),而造成绣球植株损伤甚至死亡。
(2)实验中,除控制土壤酸碱性不同,其他种植条件要保持相同,例如: 。 (写出两个)
(3)确定绣球花色与土壤溶液的酸碱性有关后,小科思考:实验中的花色变异是否可以遗传?为了继续探究这一问题,他用扦插的方法获得实验样本,这种繁殖方式属于
(填“有性”或“无性”)生殖。
【解答】解:(1)植物细胞吸水和失水的原理是细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度时失水,细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度时吸水。一次施肥过多,会使土壤溶液浓度过高,大于植物细胞溶液的浓度,植物细胞失水,导致植物因失水而萎蔫。
(2)实验中,除控制土壤酸碱性不同,其他种植条件如光照、温度等要保持相同。
(3)扦插不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体的生殖方式。属于无性生殖。
故答案为:(1)失水
(2)光照、温度
(3)无性
课后作业
类型2 有关酶的探究活动
1.资料表明,果胶酶可破除果肉细胞的细胞壁(内含果胶),果胶酶只能对果胶的分解起催化作用。这为果汁生产厂家提高出汁率提供了科学依据。某科学兴趣为此设计如下实验,探究“影响果胶酶活性的因素”。
①分别取一定量果胶酶和苹果泥分装于两支相同的试管中,在10℃同一水浴中恒温处理10分钟,如图A;
②将果胶酶与苹果泥充分混合,再次在10℃水溶液中恒温处理10分钟,如图B;
③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测出果汁量(体积),如图C;
④再取等量的果胶酶与苹果泥,在不同温度条件下重复以上实验,记录果汁量如表:
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80
果汁量/mL 8 12 16 25 15 11 10 6
请回答下列问题:
(1)步骤①的目的是 。
(2)“果胶酶只能对果胶的分解起催化作用”体现了酶的 性。
(3)实验结果显示,当温度为 ℃左右时,果胶酶的活性较高。
【解答】解:(1)进行实验①的目的是保证实验温度的准确性,因为如果果胶酶与苹果泥温度不同,二者混合后温度会发生变化,从而导致实验结果不准确。
(2)酶是生物催化剂,具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点;果胶酶只能对果胶的分解起到催化作用,体现了酶的专一性。
(3)分析表中数据可以发现:当温度在40℃左右时,果胶酶的活性较高。
故答案为:(1)使果胶酶和苹果泥达到相同的温度,避免因二者温度不同导致混合后温度发生变化,从而导致实验结果不准确;
(2)专一;
(3)40。
2.酶