1、训练6实验探究、验证类1瘦素是动物脂肪细胞分泌的一种激素，研究发现该激素可以通过使哺乳动物减少摄食量、促进产热来减轻体重。为了研究该激素的调节机制，科学家进行了一系列实验。(1)实验一：给瘦素缺陷型小鼠注射适宜浓度的外源瘦素后，小鼠进食量减少。据此推测，脂肪细胞分泌的瘦素经_运输至靶器官(该靶器官为感受器)，靶器官产生兴奋，经脊髓后由某神经传递至_，令其产生饱觉进而减少进食量。(2)实验二：给健康的饥饿小鼠注射外源瘦素后，小鼠产热增加。据此推测，此时小鼠通过神经调节，引起皮肤_和汗腺分泌增强，导致_加快以维持体温的相对恒定。这一调节过程的中枢位于_。(3)实验三：现有两类患肥胖症的小鼠，B类小
2、鼠肥胖是瘦素基因缺陷所致，A类小鼠肥胖原因未知。分析以下实验：组别处理措施正常饲喂一段时间后的实验结果1正常小鼠与A类小鼠连体共生正常小鼠摄食量明显减少，A类小鼠无变化2正常小鼠与B类小鼠连体共生正常小鼠无变化，B类小鼠摄食量略微减少3A类小鼠与B类小鼠连体共生A类小鼠无变化，B类小鼠摄食量明显减少根据实验结果推测，连体前B类小鼠体内瘦素的含量比正常小鼠_，A类小鼠肥胖的原因最可能是_。为排除手术对实验结果的干扰，可增设一组处理措施为_的对照实验。【解析】(1)瘦素是一种激素，通过体液运输；产生饱觉的中枢在大脑皮层。(2)小鼠产热增加时，为了维持体温恒定，散热也应该增加，所以此时皮肤毛细血管舒
3、张和汗腺分泌增强，导致散热加快以维持体温的相对恒定；体温调节中枢位于下丘脑。(3)B类小鼠瘦素基因缺陷，故其无法分泌瘦素，正常小鼠与B类小鼠连体共生，B类小鼠摄食量略微减少，原因是正常小鼠瘦素含量正常，连体共生后部分瘦素可作用于B类小鼠。由此可推知连体前B类小鼠体内瘦素的含量比正常小鼠偏低；当正常小鼠与A类小鼠连体共生，正常小鼠摄食量明显减少，说明A类小鼠瘦素分泌正常，但A类小鼠肥胖，故A类小鼠肥胖的原因最可能是瘦素受体异常。为排除手术对实验结果的干扰，可增设一组处理措施为正常小鼠和正常小鼠连体共生的对照实验。【答案】(1)体液大脑皮层(2)毛细血管舒张散热下丘脑(3)偏低瘦素受体异常正常小鼠
4、和正常小鼠连体共生2(2017襄阳市五中高三模拟)某科研小组开展紫外线诱变选育脂肪酶高产菌株的研究。原始菌株1 444粗壮假丝酵母经连续两次紫外线诱变，反复筛选，得到的突变株Z6和Z8。在40 、pH 75条件下测定所产脂肪酶活性，分别比原始菌株提高了126%、150%。回答下列问题：(1)由于突变是不定向，突变导致脂肪酶活性变化的可能结果有_。(2)科研人员对上述三个菌株所产生的脂肪酶特性进行研究，获如下结果。实验一：为测定脂肪酶在不同pH值条件下的稳定性，科研人员分别取上述三种菌株所产的酶液各20 mL，分别与等体积的pH为59的缓冲液混匀，置于4 冰箱保存24小时后，将pH调至75，再加
5、入等量的底物溶液，测定酶的相对活性。结果如图，与原始菌株1 444相比，Z6和Z8的酶在不同pH条件下的_。测定酶的活性的实验温度为_。(3)实验二：分别取上述三种菌株的酶液各20 ml，置于50 恒温水浴处理60 min，每隔10 min取样一次，测定酶活性，同时测定三个对照组的酶活性并进行比较。本实验目的是_，对照组所用的酶液应如何处理？_。【解析】(1)由于基因突变具有不定向性，因此突变导致脂肪酶活性变化的可能结果是使酶的活性降低、升高或者不变。(2)由题图中实验一可知，与原始菌株相比，Z6和Z8随pH变化而变化的幅度较小，所以Z6和Z8的酶在不同pH条件下的稳定性较强；由题意知，测定该
6、酶活性的实验温度是40 。(3)由题意知，该实验的自变量是50 条件下，处理酶的时间，实验的因变量是酶的活性，温度是无关变量，因此该实验的目的是探究50 条件下酶的活性随时间变化而变化的情况，即50 条件下酶的稳定性；对照组应该是未经50 恒温处理的酶液。【答案】(1)酶活性下降或升高、不变(2)稳定性(适应能力)较强40(3)研究50 条件下酶的稳定性未经50 恒温处理的酶液(置于4 条件下保存)3(2017吉林大学附中高三模拟)临床上大手术后患者常会发生术后疲劳综合征(POFS)，表现为肌肉无力、疲劳感增加等症状。为探索POFS与肌肉细胞能量代谢的关系，研究人员将若干生理状态相同的健康成年
7、雄性大鼠随机均分为对照组和模型组，其中对模型组大鼠进行开腹后切除70%中段小肠的处理。定期检测术后肌肉中ATP、ADP、AMP 的含量(mg/kg)，结果如下表。回答下列问题： 组别被分析物术后第1 d术后第3 d术后第7 d对照组ATP88031003218336ADP640773978666AMP209227435118模型组ATP8195936118224ADP641574679340AMP210327525477注：AMP为ADP水解下一个磷酸基团后的产物。(1)肌肉细胞中产生ATP的部位是_。AMP与腺嘌呤脱氧核糖核苷酸的区别是_。(2)对照组大鼠应做_处理。(3)根据实验结果推测，
8、POFS可能的病因是_。(4)实验大鼠神经细胞吸收K的过程_(填“需要”或“不需要”)ATP。【解析】(1)肌肉细胞中产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体。AMP与腺嘌呤脱氧核糖核苷酸不同，其中的五碳糖分别为核糖和脱氧核糖。(2)对照组大鼠应做开腹但不切除70%中段小肠处理，以排除开腹本身对实验结果的影响。(3)根据表中数据可知，术后肌肉细胞中ATP 含量降低，ADP、AMP 的积累，造成了肌肉细胞能量供应不足，导致患者发生术后疲劳综合征。(4)实验大鼠神经细胞吸收K属于逆浓度梯度吸收，需要ATP。【答案】(1)细胞质基质和线粒体AMP中的五碳糖为核糖，而腺嘌呤脱氧核糖核苷酸中的五碳糖为脱氧核
9、糖(2) 仅开腹但不切除70%中段小肠(3)术后肌肉细胞中ATP含量降低；ADP、AMP 的积累；造成了肌肉细胞能量供应不足(4)需要4存在于某些植物中的7，8二羟基黄酮(7，8DHF)可对抗雌性小鼠由于高脂饮食诱导的体重增长，但对雄性小鼠没有类似作用。某生物兴趣小组分别选取了健康、大小相似的成年雌性小鼠和雄性小鼠各20只进行验证实验。(1)实验步骤：将雌性小鼠随机等分为2组，编号A、B；将雄性小鼠随机等分为2组，编号C、D。A、C组每天用足量_饲料饲喂，B、D组每天用等量同种饲料添加_饲喂，各组的其他培养条件相同且适宜。连续饲喂30天，每5天称重一次并记录。(2)请预测各组的体重变化情况_。
10、(3)请指出实验步骤设计的不合理之处_。(4)若实验结果与预期相符，则实验结论为_。(5)若发现A组小鼠增重明显高于C、D组， 最可能的原因是_。(6)欲进一步探索7，8DHF的最佳使用剂量，请写出实验设计思路。_。【解析】(1)实验步骤设置对照组，控制无关变量。将雌性小鼠随机等分为2组，编号A、B；将雄性小鼠随机等分为2组，编号C、D。由于要验证7，8二羟基黄酮(7，8DHF)可对抗雌性小鼠由于高脂饮食诱导的体重增加，所以A、C组每天用足量高脂饲料饲喂，B、D组每天用等量同种饲料添加一定量7，8DHF饲喂，各组的其他培养条件相同且适宜。连续饲喂30天，每5天称重一次并记录。(2)预期各组的体
11、重变化情况为：A、C、D组体重明显增加，B组增加不明显。(3)由于缺乏实验前测量的数据，所以实验步骤的设计不合理。(4)若实验结果与预期相符，则实验结论为7，8DHF可在雌性小鼠中对抗高脂饮食诱导的体重增长，而雄性小鼠没有类似作用。(5)若发现A组小鼠增重明显高于C、D组，最可能的原因是雌鼠活动量少，耗能少。(6)欲进一步探索7，8DHF的最佳使用剂量，应配制一系列等浓度梯度的7，8DHF，配合足量高脂饲料，分别饲喂多组雌鼠，比较各组雌鼠体重变化情况。【答案】(1)高脂一定量7，8DHF(2)A、C、D组体重明显增加，B组增加不明显(3)缺乏实验前测量的数据(4)7，8DHF可在雌性小鼠(而非
12、雄性小鼠)中对抗高脂饮食诱导的体重增长(5)雌鼠活动量少，耗能少(6)配制一系列等浓度梯度的7，8DHF，配合足量高脂饲料，分别饲喂多组雌鼠，比较各组雌鼠体重变化情况5探究30 条件下pH对某动物体内两种消化酶活性的影响，结果见下表。pH值1020304050607080淀粉酶活性mg/g30 min200203250490450300250200蛋白酶活性g/g30 min1 5201 7501 5001 4001 020980700500回答下列问题：(1)该实验的因变量是_，在实验过程中需要添加缓冲液调节pH值，这是对实验的_变量的控制。若要进一步确定淀粉酶的最适pH值，简要的实验思路是
13、_。(2)消化酶的作用机理是_，不能用双缩脲试剂检验蛋白质是否被蛋白酶水解，除了因为蛋白质的水解产物可以与双缩脲试剂有显色反应，还因为_。【解析】(1)该实验的因变量是两种消化酶的活性，自变量是pH值，若要进一步确定淀粉酶的最适pH值，简要的实验思路是：在pH 30和50之间设置更小的pH梯度，在30 下测定各组淀粉酶活性。(2)消化酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能用双缩脲试剂检验蛋白质是否被蛋白酶水解，除了因为蛋白质的水解产物可以与双缩脲试剂有显色反应，还因为蛋白酶也是蛋白质。【答案】(1)淀粉酶活性和蛋白酶活性自在pH 30和50之间设置更小的pH梯度，在30 下测定各组淀粉酶活性
14、(2)降低化学反应的活化能蛋白酶也是蛋白质6某同学以菠菜的绿叶为材料，用类似提取绿叶中色素的方法制备了叶绿体悬浮液；再利用叶绿体悬浮液进行实验探究。回答下列问题：(1)向研钵中加入渗透压_(填“大于”、“等于”或“小于”)叶绿体渗透压的溶液，然后进行_(填“充分”或“不充分”)的研磨，制得含有叶绿体的研磨液。(2)从研磨液中分离叶绿体，需要用到的方法包括_和_。(3)探究磷酸对光合作用暗反应的影响。实验步骤：第一步：将制备的叶绿体悬浮液均分为两组，编号为甲、乙；第二步：甲组中_，乙组中_；第三步：在一定的温度和光照等条件下，用14C标记的14CO2供其进行光合作用，然后追踪检测放射性。回答下列
15、问题：补充第二步：甲组中_，乙组中_。检测发现甲组14C标记化合物的量及比值均比乙组明显高，试分析该实验结果出现的原因：_。提高温度，发现甲组14C标记化合物的量增多，是因为_。【解析】(1)实验需要制备叶绿体悬浮液，因此不能破坏叶绿体，因此应向研钵中加入渗透压等于叶绿体渗透压的溶液，然后进行不充分的研磨，制得含有叶绿体的研磨液。充分研磨也会破坏叶绿体结构。(2)从研磨液中分离叶绿体，首先需要进行过滤；又由于不同细胞器的比重不同，分离不同细胞器用差速离心法。(3)实验探究“磷酸对光合作用暗反应的影响”，因此实验的自变量为是否添加磷酸，则实验组甲组中应加入适量磷酸，乙组中不作处理(加等量蒸馏水作为对照)。检测发现甲组14C标记化合物的量及 比值均比乙组明显高，可能是充足的磷酸有利于光反应阶段形成ATP，而充足的ATP会促进暗反应阶段C3还原形成(CH2O)和C5。提高温度，发现甲组14C标记化合物的量增多，是因为温度升高，提高了催化暗反应的酶的活性。【答案】(1)等于不充分(2)过滤差速离心法(3)加入了适量磷酸不作处理(加等量蒸馏水作为对照)充足的磷酸有利于光反应阶段形成ATP，而充足的ATP会促进暗反应阶段C3还原形成(CH2O)和C5温度升高，提高了催化暗反应的酶的活性
