内容正文:
7.实验设计与分析
1.(2022辽宁大连模拟)科研人员以萌发的豌豆种子为材料,研究外源H2O2对根生长的影响。
(1)研究发现,植物细胞代谢过程中产生的H2O2可作为信息分子调节植物的生命活动。细胞内的 可催化分解H2O2,以避免H2O2浓度过高对细胞产生毒害。
(2)用不同浓度的H2O2处理萌发的豌豆种子,得到下表所示结果。
对照组
20
40
60
80
弯曲度相对值
0(向地生长)
35.3
45.0
55.2
65.5
本实验对照组是用等量 处理萌发的豌豆种子。实验结果表明,外源H2O2处理的豌豆根均向水平的方向发生了弯曲,且 。
(3)研究发现,豌豆根的根冠细胞中存在感受重力作用的淀粉体(内含淀粉),使根向地生长。科研人员测定了外源H2O2处理后各组根细胞中的淀粉含量和α-淀粉酶活性,结果如图1所示。
图1
图2
分析实验结果可知,在外源H2O2的作用下, ,使根减弱了对重力的感应。
(4)为进一步研究根弯曲生长的原因,科研人员将每个处理组的根切下后,迅速地将其弯曲部分纵向切开为弯曲内侧和外侧两部分,测定内侧和外侧赤霉素(GA3)含量,结果如图2所示。分析图2可知,在四种不同H2O2浓度下,弯曲根的GA3含量都是 ,且随着H2O2浓度的提高,GA3含量增加。
2.(2022福建漳州三模)研究发现H2S可增强植物抵御干旱的能力。科研人员以拟南芥为材料进行下列实验:在正常浇水和干旱条件下,分别施加H2S,检测各组中拟南芥的气孔导度、光合速率和固定CO2的Rubisco酶活性,结果如图1、图2所示。
图1
图2
(1)该实验的自变量是 。比较图1中的组别 ,说明H2S能缓解干旱胁迫,但并不能使拟南芥的光合速率恢复正常。
(2)Rubisco酶主要分布于叶肉细胞的 (具体位置)。据图1、2分析,H2S会导致 ,从而影响拟南芥的光合作用。据此解释在正常浇水情况下,施加H2S导致光合速率下降的原因。
(3)叶表皮保卫细胞吸水膨胀,气孔打开,这一现象与细胞膜上的K+通道蛋白有关。研究发现植物自身可产生H2S,H2S缺陷突变体K+通道蛋白的含量最高,野生型其次,H2S超表达突变体含量最低。综合以上信息,请简要说明一定浓度的H2S可提高拟南芥抗旱能力的原因:①H2S通过 ,导致气孔关闭,减少水分散失;②通过 ,从而增加有机物的合成量。
3.(2022山东德州三模)针灸是我国传统文化的重要组成部分。电针刺激小鼠后肢的足三里(ST36)穴位,可激活迷走神经和下丘脑—垂体—肾上腺轴,在细菌多糖(LPS)引起的炎症反应中发挥抗炎作用。
(1)迷走神经是从脑干发出的 (填“躯体运动”或“内脏运动”)神经,可参与调节内脏活动。
(2)科学家以LPS诱发的炎症小鼠为实验对象,用适宜强度电针刺激ST36,对照组不做任何处理,检测血清中去甲肾上腺素(NA)和炎症因子(IL-6)的含量,结果如下图所示。电针刺ST36对抗LPS诱发的炎症的机理可能是: 。
(3)位于ST36深层的PROKR2神经元可能是激活迷走神经和下丘脑—垂体—肾上腺轴的关键神经元。科研人员通过遗传学手段获得在PROKR2神经元中特异性表达光敏蛋白C的小鼠,用蓝光刺激ST36可激活PROKR2神经元并产生兴奋。请以LPS诱发的炎症小鼠为材料,设计实验探究PROKR2神经元是不是激活迷走神经和下丘脑—垂体—肾上腺轴的关键神经元,简要写出实验设计思路并预期实验结果及结论。
实验思路: 。
预期实验结果及结论: 。
4.(2022湖南二模)褪黑素(MT)主要是由哺乳动物和人类的松果体产生的一种小分子胺类激素,能够缩短睡前觉醒时间和入睡时间,减少睡眠中觉醒次数,改善睡眠质量。白天松果体分泌MT的功能会受到抑制。下图为松果体分泌MT的调节过程。
暗信号→视网膜下丘脑松果体褪黑素
(1)据图分析,暗信号刺激视网膜促进褪黑素分泌的过程属于 调节,视网膜在此调节过程中相当于 。
(2)睡眠障碍和昼夜节律失调是阿尔茨海默病(AD)患者的先兆症状,临床上给AD患者口服MT,实验表明外源MT并未改善AD患者的睡眠质量和昼夜节律性,推断其原因最可能是 。
(3)