1、加试特训(七)1欲进行小鼠肝细胞在不同浓度NaCl溶液中发生体积和数量变化的实验，请根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预测实验结果并进行分析。材料与用具：小鼠肝细胞悬液(用质量分数为0.9%NaCl溶液配制)、质量分数为1.3%NaCl溶液、蒸馏水、试管若干支、血细胞计数板、显微镜(具有测距功能)等。(要求与说明：对NaCl溶液的具体稀释过程、细胞计数的具体操作过程不作要求。不考虑细胞体积变化对计数的影响。绘制曲线时的细胞体积指细胞的平均体积。)请回答：(1)实验思路：_。_。_。_。(2)预测实验结果(在以下坐标系中，绘制细胞体积和细胞数量变化示意曲线)：(3)分析与讨论：当NaC
2、l溶液浓度大于0.9%时，细胞体积与细胞数量发生的变化及其原因是什么？_。基于上述实验，怎样才能用肝细胞分离得到纯度较高的细胞膜？_。答案(1)取试管若干支，将质量分数为1.3%NaCl溶液由高到低进行浓度梯度稀释向各支试管中分别加入肝细胞悬液，放置一定时间取各试管中的肝细胞悬液，分别滴加到血细胞计数板上，在显微镜下计数并测量细胞直径，记录实验结果对实验数据进行统计分析(2)如图(3)NaCl溶液浓度大于0.9%时，细胞体积变小，原因是细胞失水皱缩。细胞数量不变，原因是细胞仍完整将肝细胞置于蒸馏水中，细胞吸水胀破，然后进行离心等处理，从而得到纯度较高的细胞膜2为验证反射弧的组成与作用，某同学提
3、出了以下实验思路：取蛙1只，捣毁该蛙的脑，将其悬挂起来。用1% H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端(如图)，观察是否屈腿。洗去H2SO4，再用1% H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端，测量该刺激与屈腿是否同时发生。分离得到该蛙左后肢的坐骨神经腓肠肌标本，用电刺激直接刺激腓肠肌，观察其是否收缩。用电刺激直接刺激上述标本的腓肠肌肌细胞，在坐骨神经上是否能测量到电位变化。(说明：实验条件适宜；实验中的刺激强度足够；屈腿反射属于屈反射)请回答：(1)设计表格，并将预测的实验结果与结果的原因分析填入表中。(2)为了验证屈腿反射中的反射中枢所在部位，在上述实验的基础上写出第项实验思路。_。答案(1)验证反
4、射弧的组成与作用实验的预测结果及结果分析表思路预测结果结果的原因分析是反射弧完整，能够对刺激作出反应否刺激产生的兴奋在反射弧中的传导和传递需要时间，故刺激与屈腿不会同时发生是电刺激使腓肠肌的肌细胞产生动作电位或兴奋，引起肌肉收缩否兴奋在神经肌肉接点的传递是单向的，故坐骨神经上测不到电位变化(2)捣毁该蛙的脊髓，刺激其右后肢的趾端，观察是否屈腿解析(1)实验预测结果结果的原因分析发生屈腿反应屈腿反射的反射中枢在脊髓，反射弧完整，可以发生屈腿反应刺激与屈腿不同时发生从刺激到作出反应要经过兴奋的传导与传递，此过程需要一定的时间，所以刺激与屈腿不同时发生收缩电刺激可以使腓肠肌的肌细胞产生兴奋，引起收缩
5、不能腓肠肌是效应器，兴奋是沿着反射弧的方向单向传递的，不可逆(2)因为实验材料是捣毁脑的脊蛙，若两个实验都没有发生屈腿反应，则屈腿反射的反射中枢在大脑皮层；若两个实验都发生了屈腿反应，则屈腿反射的反射中枢在脊髓，所以为了进一步验证，应该加上第项损毁脊髓的对照实验。3研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用，而对正常细胞无影响。进一步研究发现，发挥作用的物质是L天冬酰胺酶，它能将L天冬酰胺分解，而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸，增殖被抑制。(1)为验证该酶对两种细胞的影响，某兴趣小组进行了以下实验。实验材料：正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基(含细胞生长所需的物质)、L天冬酰胺酶实验步骤：a分组实验组
6、：培养基 L天冬酰胺酶 淋巴瘤细胞；对照组：培养基_。b适宜条件下培养后，观察细胞生长状态、检测L天冬酰胺含量。实验结果(如下表)实验分组生长状态L天冬酰胺含量培养液细胞内实验组缺乏缺乏对照组正常缺乏正常结果分析：该实验利用了酶的_特性；表中应为_；对照组细胞内L天冬酰胺含量正常的原因是_。(2)患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低，是因为发生了_反应；该酶口服无效，原因是_。(3)根据实验结果，你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是_。答案(1)L天冬酰胺酶正常细胞专一性抑制能合成L天冬酰胺(有合成L天冬酰胺的酶)(2)免疫(拮抗)酶被分解失活(3)对肿瘤细胞有专一性杀伤作用，对正常细胞无影
7、响解析(1)实验的目的是验证L天冬酰胺酶对两种细胞的影响，实验组加入了淋巴瘤细胞，对照组应在相同条件下加入正常细胞，即：培养基 L天冬酰胺酶正常细胞；该实验利用了酶的专一性；肿瘤细胞自身不能合成天冬酰胺，体内已有的天冬酰胺会被L天冬酰胺酶分解，而正常细胞中的天冬酰胺尽管会被酶分解，但自身能够继续产生天冬酰胺，故含量正常。(2)外源性L天冬酰胺酶会被免疫系统当作抗原进行处理，多次注射后发生免疫反应，L天冬酰胺酶被免疫系统处理失活，疗效降低；L天冬酰胺酶的化学本质为蛋白质，若口服的话会被消化系统消化分解成氨基酸，从而丧失其功能。(3)作为人体肿瘤康复治疗的药物是既不损伤机体又达到疗效，宗旨就是只专
8、一性杀伤肿瘤细胞，而对正常细胞无负面影响。4蓝色氧化剂DCPIP被还原后变成无色。某兴趣小组探究了水溶性物质M对光反应的影响，实验过程及结果如下表所示，请分析回答下列问题：组别实验操作蓝色消失时间(min)叶绿体悬浮液试剂1试剂2光强度CO2甲5 mL0.1%DCPIP溶液56滴细胞等渗液配制的M溶液(1 mmol/L)2 mL3 klx未通入30乙5 mLY60丙5 mL细胞等渗液配制的M溶液(1 mmol/L)2 mL1 klx65丁5 mLY120(1)分离细胞中叶绿体的常用方法是_。实验乙、丁中Y为_，用细胞等渗溶液取代清水配制M溶液的目的是_。(2)DCPIP蓝色消失是因为光反应产生
9、了_。实验中观察到有气泡产生，相关气体产生的具体部位是_。因未通入CO2，碳反应不能为光反应提供_，所以气泡不能持续产生。(3)本实验的结论有：_；_。答案(1)差速离心法细胞等渗溶液2 mL维持叶绿体的形态(2)NADPH类囊体膜ADP和Pi(3)物质M能促进光反应一定范围内，光强度增大促进光反应解析(1)分离细胞器一般用差速离心法；叶绿体离开细胞后需放在细胞等渗溶液中才能维持正常形态，因而Y为细胞等渗溶液，配制M溶液应用细胞等渗溶液。(2)蓝色氧化剂DCPIP被还原后变成无色，光反应的产物中有还原氢(NADPH)，还原氢与DCPIP反应使之被还原变成无色；实验中观察到有气泡产生，该气体是氧
10、气，产生的部位是光反应阶段的场所，即类囊体膜；因未通入CO2，碳反应阶段无法进行，也不能为光反应阶段提供ADP和Pi，气泡不能持续产生。(3)甲组和乙组对照、丙组和丁组对照说明物质M能促进光反应产生更多的还原氢使DCPIP褪色更快；甲组和丙组、乙组和丁组对照说明在一定范围内，光强度增大促进光反应产生更多的还原氢，使DCPIP褪色更快。5藜是一种耐旱且在一定环境条件下耐旱性可变的植物，为了研究干旱对藜干旱诱导蛋白基因表达的影响，研究人员做了如下实验：材料用具：若干抗旱的藜种子，培养液，一定量的浓度分别为5%、10%、20%(m/V)PEG(无毒性聚乙二醇)，石英砂和塑料盒等。实验步骤：第一步：选
11、取若干抗旱的藜种子，消毒、洗净后放入盛有培养液和石英砂的塑料盒中，在室温下培养至藜幼苗长出34片叶。第二步：选取数量相等且长势相同的藜幼苗分别放入含有等量的5%、10%、20%(m/V)PEG的培养液继续培养(不考虑培养过程中培养液浓度变化)。第三步：在第0、1、3、5、7天分别取相同部位、大小相同且数量相等的叶片，洗净、吸干，测量叶片中的可溶性蛋白产生量。实验结果：如下图所示。回答下列问题：(1)该实验中的自变量是_，无关变量是_(至少写两个)。(2)用含有等量5%、10%、20%(m/V)PEG的培养液来替代不同干旱程度的土壤来做实验，其优点是_。(3)实验步骤_设计不合理，理由是_。(4
12、)根据实验结果可知，前5天不同浓度的PEG是通过影响_而导致可溶性蛋白产生量增加；可溶性蛋白帮助藜抵抗干旱环境的作用可能是_，增强植物细胞的吸水能力。(5)在浓度为20%的PEG条件下，第5天后可溶性蛋白产生量下降，其原因可能是藜处于高浓度的PEG溶液时间过长，植物体内_受抑制，影响细胞代谢。答案(1)PEG的浓度时间、叶片的数量和大小、幼苗的数量等(答案合理即可)(2)防止土壤中的物质对实验结果造成干扰(3)二没有设置不含PEG的培养液作为对照(4)干旱诱导蛋白基因的表达提高细胞液的渗透压(5)蛋白质合成解析(1)由题目所给实验第二步可知，该实验中自变量为PEG的浓度；由第三步可知，因变量是
13、叶片细胞中的可溶性蛋白产生量；其他无关变量包括叶片的数量和大小，幼苗的数量、叶片部位、塑料盒的大小等。(2)因为土壤中含有很多未知的物质，为了遵循生物实验的单一变量原则，防止土壤中的物质对实验结果造成干扰，所以采用不同浓度的PEG培养液来替代不同干旱程度的土壤来做实验。(3)纵观整个实验，实验步骤二在设置对照组的时候，没有设置不含PEG的培养液作为空白对照，缺乏说服力。(4)依据题干信息可知，本实验是为了探究干旱对藜干旱诱导蛋白基因表达的影响，由此推测PEG是通过影响干旱诱导蛋白基因的表达而增加可溶性蛋白的产生量的。可溶性蛋白可增加细胞液中的溶质颗粒，从而提高细胞液的渗透压，增强植物细胞从外界
14、吸水的能力。(5)在浓度为20%的PEG条件下，第5天后可溶性蛋白的产生量下降，原因可能是藜处于高浓度的PEG溶液时间过长，植物体内蛋白质合成受抑制，影响了细胞代谢。6小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下： 分组步骤 红粒管白粒管对照管加样0.5 mL提取液0.5 mL提取液C加缓冲液(mL)111加淀粉溶液(mL)11137 保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常
15、温，加适量碘碘化钾溶液显色显色结果注：“”数目越多表示蓝色越深。步聚中加入的C是_，步骤中加缓冲液的目的是_。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是_；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越_。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应_。(2)小麦淀粉酶包括淀粉酶和淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：X处理的作用是使_。若中两管显色结果无明显差异，且中的显色结果为红粒管颜色显著_(填“深于”或“浅于”)白粒管，则表明淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。答案(1)0.5 mL蒸馏水控制pH红粒小麦低缩短(2)淀粉酶失活深于解析(
16、1)对照管为空白对照组，根据单一变量原则，C应为等量的蒸馏水；根据控制变量原则，无关变量应相同且适宜，步骤加缓冲液的目的是控制样液的pH，排除pH变化对实验结果的干扰；淀粉酶的作用为催化淀粉水解，根据显色结果可知，红粒管的淀粉量多于白粒管，故红粒小麦淀粉酶的活性较低；由题干可知，红粒小麦穗发芽率远低于白粒小麦，故可推测淀粉酶活性越低，穗发芽率越低；若步骤中淀粉溶液浓度适当减小，即反应物的量减少，酶具有高效性，为保持显色结果不变，则应缩短保温时间。(2)本实验的目的为探究淀粉酶和淀粉酶活性在穗发芽率差异中的作用，实验方案中为淀粉酶失活，淀粉酶活性正常，应为淀粉酶活性正常，淀粉酶失活。若淀粉酶活性是引起穗发芽率差异的主要原因，则中红粒管淀粉酶活性低于白粒管，则红粒管中淀粉含量高，加碘碘化钾溶液后显色更深。
