2026届高三一轮复习生物:实验技能解题策略课件
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特供
内容正文:
生物
大
一
轮
复
习
实验技能解题策略
专题突破1
实验类型
探究性实验
01
验证性实验
02
指实验者在不知道实验结果的前提下,
通过进行实验、探索、分析、研究得出结论,
从而形成科学概念的一种认知活动。
指实验者针对已知的实验结果而进行的
以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、
培养实验操作能力为目的的重复性实验。
知识必备
实验目的:_____________________________________________________
________________________。
探究锌肥施用量对番茄果实产量的影响(或探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围)
例1 科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施用量与番茄的果实产量密切相关,如图为实验结果曲线图,请完善本探究实验的实验目的。
(一)对照原则
(二)单一变量原则
(三)平行重复原则
一、实验原则
此外,还有科学性、可行性原则、简便性原则。
对照的基本类型
相互对照
(一)对照原则
空白对照
自身对照
条件对照
对照组:是指保持变量原有状态(未做处理)或已知影响因素对变量所造成的结果。
实验组:人为改变条件(人为特别处理)或未知实验结果的一组实验。
(1)空白对照:不给对照组任何处理或只加等量蒸馏水。
实验组
空白对照组
甲状腺制剂饲喂
再举一个空白对照的例子:
在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中,实验组滴加了唾液淀粉酶液,而对照组只加了等量的蒸馏水,起空白对照。
(2)条件对照:给对照组施以某种实验因素,但不是所研究的实验因素,以突出施以某种实验因素与实验所研究因素的差异,从另一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。
实验组
条件对照组
甲状腺激素
甲状腺抑制剂
再举一个条件对照的例子:
实验组:S型的DNA + R型活菌
对照组:S型的DNA 和DNA酶 + R型活菌
(3)自身对照:对照组和实验组都在同一研究对象上进行,不再另外设置对照组;
正常状态与质壁分离状态对照
质壁分离状态与质壁分离复原对照
再举一个自身对照的例子:
研究甲状腺激素的作用:
正常小鼠 切除甲状腺 移植甲状腺
所以自身对照的关键是:
要观察实验处理前后同一实验材料的变化。
再例如:变形虫分割实验。 P55
自身对照:对照组和实验组都在同一研究对象上进行,不再另外设置对照组;
(4)相互对照:也叫对比实验,不单设对照组,而是几个实验组相互对照
不同盐浓度对哺乳动物红细胞的影响研究
再举一个相互对照的例子:
探究淀粉酶活性的最适温度
例:探究酵母菌细胞呼吸作用的方式 P一91
对比实验,A、B组均为实验组;相互对照
(4)相互对照:也叫对比实验,不单设对照组,而是几个实验组相互对照
例:光合作用释放的O2来自于H2O(P一104)
对比实验,A、B组均为实验组;相互对照
B
A
(4)相互对照:也叫对比实验,不单设对照组,而是几个实验组相互对照
例:研究某种药物A的降血糖作用。罗格列酮是目前降血糖常用药。实验对象为糖尿病小鼠,给药方式为灌胃,预期结果是血糖下降。
如果只给小鼠灌生理盐水,是空白对照组;
如果给小鼠服用罗格列酮,是 对照组——罗格列酮肯定使血糖下降;
如果只给小鼠灌葡萄糖水,是 对照组——血糖不但没降,反而会上升。
补充:阳性对照和阴性对照:是针对“预期结果”而说的。凡是肯定出现预期结果的组,为阳性对照组。凡是肯定不会出现预期结果的组,为阴性对照组。
阳性
阴性
例如2:蛋白质的鉴定
1
2
阳性对照
补充:阳性对照和阴性对照:是针对“预期结果”而说的。凡是肯定出现预期结果的组,为阳性对照组。凡是肯定不会出现预期结果的组,为阴性对照组。
自变量:实验者人为改变的变量。可以不只一个。
因变量:随自变量的变化而变化的变量
无关变量:除自变量外,其它影响因变量的变量。
(二)单一变量原则
单一变量原则:
只有自变量改变,控制各种无关变量保持相同
①实验对象要相同
②实验器具要相同
③实验试剂要相同
④处理方法要相同
即所用生物材料的数量、质量、来源和生理状况等要尽量相同。
即试管、烧杯等器具的大小、洁净度等要完全一样。
即试剂的浓度、体积等要相同。
保温或冷却;光照或黑暗;搅拌或振荡都要一致。
单一变量原则:
只有自变量改变,控制各种无关变量保持相同
自变量的处理方法
①“加”或“减”:如验证甲状腺激素的生理作用——“加”即口服或注射该激素;“减”即手术切除甲状腺。
②“换”:如探究温度对酶活性的影响实验,对自变量温度无法“加”或“减”,就用“换”的方法。
注意
任何实验必须有足够的实验次数,才能避免结果的偶然性,使得出的结论准确、科学(实验中选材时也要注意选取足够多的相同的材料;记录数据时应该多次测量取平均值)
排除偶然因素对实验结果的影响,
使实验结果更准确
(三)平行重复原则
(1)注意操作细节合理性:
合理设计操作步骤
例:溶液或培养基灭菌后是否要冷却后使用?
酶促反应的试管如何加热?是直接加热,还是水浴保温?
使甲状腺制剂、胰岛素、生长激素进入动物体内的方法应如何操作?是饲喂,还是注射?
(四)科学性原则
(2)注意操作顺序的合理性
“蛋白质的鉴定实验”中:
例:“还原性糖鉴定实验”中:
先将斐林试剂甲液(0.1g/mL的NaOH)和乙液(0.05g/mL的CuSO4)混合以后,再加入组织样液中,
先将双缩脲试剂A液( 0.1g/mL NaOH)加入组织样液中,再加入B液(0.01g/mL CuSO4) 。
“影响酶活性因素的实验”中:
让酶在对应条件下处理好后再与底物接触 。
(一)、审“实验目的”找四要素
①探究2、4-D对插枝生根的作用
②探究环境因素对植物光合作用的影响
③验证生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用
实验性质 实验对象 自变量 因变量
二、实验题的一般解题程序
(二)明确实验原理:划出关键词,联想所学知识,明确实验原理
2.书写实验原理——实验原理就是进行实验的理论依据
例2 某生物兴趣小组同学用某种植物验证镁是合成叶绿素的必需元素,实验的步骤如下。请根据步骤回答相关问题:
第一步:配制等量的全素营养液和缺镁的全素营养液。
第二步:取该植物生长状况相同的健康幼苗若干,随机均分为甲、乙两组,甲组幼苗用全素营养液培养,乙组幼苗用缺镁的全素营养液培养。
第三步:在相同且适宜的条件下培养一段时间后,用纸层析法分离叶片中的色素,乙组叶片中的色素在滤纸条上的分布情况如图1所示,甲组叶片中的色素在滤纸条上的分布情况如图2所示。
该实验的原理是_________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________。
镁是合成叶绿素的必需元素,用缺镁的全素营养液培养
幼苗,叶绿素合成受阻,取其叶片经纸层析法分离色素,会出现叶绿素a和叶绿素b色素带缺失或颜色变浅(或色素带宽度变窄)
例3 伞藻是一类大型的单细胞海生绿藻,细胞核位于基部的假根内。伞藻成熟后顶部长出一个伞帽,伞帽的形状因伞藻的种类不同而异。“伞帽的形状是由细胞核还是由细胞质控制的呢?”某校生物兴趣小组模拟了科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接实验,将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上,长出了伞帽。
(1)该实验所做的科学假设是____________________________。
(2)该实验的现象是_____________________。
伞帽的形状是由细胞核控制的
嫁接伞藻长出乙种伞帽
3.提出实验假设
例4 (2024·北京市门头沟一模)水稻的某些基因突变会导致叶绿素的合成功能发生改变形成黄绿叶,进而影响水稻产量。研究者推测突变体表型变化与基因A突变有关,请用基因敲除的方法验证该推测,写出简要实验思路并预期实验结果:_______________________________________。
答案 实验思路:敲除野生型水稻的A基因,与野生型水稻、黄绿叶突变体水稻比较叶绿素含量及光合作用速率。
预期实验结果:敲除A基因的野生型水稻叶绿素含量、光合作用速率比野生型水稻低,与黄绿叶突变体水稻基本相同
4.设计实验思路
二、实验题的一般解题程序
(三)实验步骤:
(1)选材、分组编号:
(给每组处理前的准备:是否需要前测和记录?)
(2)给每组作处理:操纵自变量,控制无关变量相同
(3)将各组放在相同且适宜的环境下培养或反应一段相同的时间。
(4)观察或测量并记录因变量,是否需要取平均值?
是否需要分组?分几组?哪一组作对照?
例5 氢气是一种清洁能源。低氧时莱茵衣藻叶绿体中的产氢酶活性提高,使NADPH转变为氢气。已知CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用,诱导其产生氢气,而缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。请分析回答下列问题:
为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产生氢气的影响及其相互关系。现提供生长状况相同的莱茵衣藻、CCCP、完全培养液、缺硫培养液等实验材料。请完善如下实验步骤(提示:CCCP的使用量不作要求,其可溶解在培养液中)。
第一步:将生长状况相同的莱茵衣藻随机均分为_____组,并进行编号。
第二步:对照组中加入适量的完全培养液,实验组分别加入___________
_____________________________________________________。
第三步:_______________________________________________________
___________。
四
等量的缺硫培养液、添加CCCP的完全培养液、添加CCCP的缺硫培养液
在相同且适宜条件下培养莱茵衣藻,一定时间后检测各组产生氢气的总量
6.分析实验结果和得出结论
验证性实验中,因为要验证的事实是正确的,实验结果只有一种,实验结论即是实验要验证的事实。
探究实验中,因为实验结果是未知的,可能出现的实验结果有多种,因此对应的实验结论也有多种,不同的结果对应不同的结论。
例6 (2021·湖北,21)使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型:一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合,酶的活性能恢复);另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合,酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。
实验材料和用具:蒸馏水,酶A溶液,甲物质溶液,乙物质溶液,透析袋(人工合成半透膜),试管,烧杯等。
为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型,提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路,并写出实验预期结果。
(1)实验设计思路
取____支试管(每支试管代表一个组),各加入等量的酶A溶液,再分别加等量________________________________,一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。
(2)实验预期结果与结论
若出现结果①:_________________________________________________
________________________。
结论①:甲、乙均为可逆抑制剂。
3
甲物质溶液、乙物质溶液和蒸馏水
透析后,含有甲或乙物质的酶液酶活性比透析前高,与蒸馏水组(对照组)几乎相同
若出现结果②:_________________________________________________
__________________________。
结论②:甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现结果③:_________________________________________________
______________________________________________________________________________________。
结论③:甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂。
透析后,含有甲或乙物质的酶液酶活性与透析前几乎相同,远低于蒸馏水组(对照组)
透析后,含有甲物质的酶液酶活性比透析前高,与蒸馏水组(对照组)几乎相同,含有乙物质的酶液酶活性与透析前几乎相同,远低于蒸馏水组(对照组)
若出现结果④:_________________________________________________
______________________________________________________________________________________。
结论④:甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂。
透析后,含有甲物质的酶液酶活性与透析前几乎相同,远低于蒸馏水组(对照组),含有乙物质的酶液酶活性比透析前高,与蒸馏水组(对照组)几乎相同
三、实验方案评价与修订试题的解答思路
例7 天然黄绿叶(ygl)突变体玉米,其表现为籽粒重量和穗重均降低。研究发现,ygl突变体的Z基因中插入了51个碱基对。在世界范围内,水涝是影响玉米产量的主要因素。为验证Z基因能够提高在水涝条件下玉米的光合速率,设计了如下实验方案:对ygl突变体进行了6天的淹水处理,野生型不做淹水处理。在水淹0天、6天后分别检测两组的叶绿素前体物质含量。请指出该实验方案的不足:_______________________________
_______________________________________________________________。
野生型与ygl突变体应均做6天淹水处理;实验应检测CO2的吸收速率(或O2的释放速率或有机物的生成速率)
课时精练
对一对
1
2
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5
6
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11
12
答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C C A A D B C CD
题号 9
答案 CD
(1)原生质层具有选择透过性,原生质层的伸缩性大于细胞壁的 abc (2)无水乙醇和CaCO3 蓝绿
(3)内表皮
(4)解离→漂洗→染色→制片 32
(5)①(动物或实验)分组 ②按照200 mg/kg的标准,用黑洋葱多糖溶液 ③按照200 mg/kg的标准,用生理盐水 ④测定空腹血糖浓度
10.
2
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答案
1
(1)探究胰岛素的分泌途径
(2)D
(3)等量生理盐水 各组培养液中胰岛素含量
(4)①甲组检测无胰岛素,乙组检测有胰岛素 ②甲、乙两组检测结果一致 ③甲组检测到较少胰岛素,乙组检测到较多胰岛素
11.
2
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12
答案
1
(1)主动运输 严重缺镁不仅会破坏叶绿体结构,还会导致叶绿体内部的基粒数量减少
(2)内质网 先上升后下降
(3)缺镁会降低叶片中的叶绿素(a和b)含量;缺镁会导致RuBP羧化酶活性降低,暗反应速率较低;缺镁还会影响NADPH的合成,光反应速率较低
12.
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12
答案
1
(4)将叶片发黄的葡萄幼苗随机均分成甲、乙两组,甲组幼苗用含Mg2+的完全培养液培养,乙组幼苗用缺Mg2+的培养液培养,将两组幼苗放置于相同且适宜的环境中培养一段时间后,观察幼苗叶片生长情况 若甲组幼苗叶片恢复正常(绿色),乙组幼苗叶片仍然发黄,则说明叶片发黄的葡萄幼苗是缺Mg2+引起的;若两组幼苗叶片均恢复正常(绿色)或均发黄,则说明叶片发黄的葡萄幼苗不是缺Mg2+引起的
12.
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12
答案
1
一、选择题:每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1.实验者利用猩猩做研究,发现正常猩猩饲喂携带诺如病毒的食物后发病。再用其他正常猩猩做同样的实验,其目的是遵循实验设计的
A.控制变量原则 B.完整性原则
C.平行重复原则 D.对照原则
√
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12
答案
2.对照原则是科学实验中的重要原则,下列实验中对照组的设计,错误的是
A.还原糖的鉴定实验中,可以设置清水组和葡萄糖组作对照
B.血浆对pH的调节实验中对照组也应该分别滴加相应剂量的HCl和NaOH
溶液
C.探究水温对加酶洗衣粉的效果影响实验,分别设置0 ℃和100 ℃作对照
D.探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中,两组均为实验组,相互对照
√
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12
答案
3.(2024·株洲检测)为高效分离高质量的椪柑原生质体,科研人员采用组合酶液Ⅰ(2%纤维素酶R+2%离析酶)与组合酶液Ⅱ(2%纤维素酶W+2%离析酶)进行实验。实验过程中加入适量的甘露醇,结果如图,其中活性氧会影响原生质体的再生。下列相关叙述错误的是
A.两实验中温度、pH、酶解时间必须相同
B.纤维素酶催化的实质是降低反应的活化能
C.加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用
D.使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的效果较好
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12
答案
√
4.酶a、酶b与酶c是科学家分别从菠菜叶、酵母菌与大肠杆菌中纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测量其对不同浓度的ATP的水解反应速率,实验结果如图。下列说法错误的是
A.在同一ATP浓度下,酶a催化产生的最
终ADP和Pi量最多
B.ATP浓度相同时,酶促反应速率大小
为酶a>酶b>酶c
C.各曲线达到最大反应速率一半时,三
种酶所需要的ATP浓度相同
D.当反应速率相对值达到400时,酶a所需要的ATP浓度最低
√
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12
答案
5.(2024·郴州一模)CL31是一种新型减肥药,为了研究该药物作用机制,某生物学习小组利用体外培养的小鼠脂肪细胞进行了实验,各组处理及结果如图所示。下列有关说法错误的是
注:“+”代表加入,“-”代表不加入。
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答案
组别 1组 2组 3组 4组
生理盐水 + + + +
肾上腺素 - + - -
CL31 - - + +
肾上腺素受体抗体 - - - +
A.本实验中,1组和2组都是对照组,3组和4组是实验组
B.CL31通过促进脂肪细胞中脂肪的氧化分解达到减肥目的
C.CL31通过肾上腺素受体作用于脂肪细胞
D.肾上腺素受体抗体能与CL31结合,使CL31不能起作用
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答案
组别 1组 2组 3组 4组
生理盐水 + + + +
肾上腺素 - + - -
CL31 - - + +
肾上腺素受体抗体 - - - +
√
6.胰脂肪酶抑制剂通过降低胰脂肪酶活性,减少消化器官中膳食脂肪的分解和吸收,进而改善肥胖和高脂血症等代谢性疾病的症状。奥利司他是市售胰脂肪酶抑制剂类减肥药,但会引起胃肠道不良反应。我国科研工作者从药食作物苦荞的麸皮中提取荞麦黄酮进行了实验,结果如图所示。下列相关叙述正确的是
A.本实验的自变量是药物的浓度
B.在实验中,一定范围内的荞麦黄酮的效果
与浓度呈正相关
C.荞麦黄酮可以安全替代奥利司他成为新的
减肥药物
D.荞麦黄酮使胰脂肪酶为脂肪水解提供的能
量减少
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答案
√
7.(2024·长沙检测)某兴趣研究小组为研究日照长短对菊花开花的影响,用不同日照长度对菊花顶部花芽和下部叶片做四组不同处理,实验结果如图所示。下列叙述错误的是
A.该实验目的是探究菊花感受
光刺激的部位是顶部花芽还
是下部叶片
B.由实验结果可推知,菊花感受光刺激的部位是下部叶片
C.若使菊花提前开花,可在夜间进行闪烁光处理或延长日照时间
D.菊花的开花受基因表达、植物激素和环境因素的共同调节
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答案
√
二、选择题:每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
8.(2025·常德期中)茶叶细胞中存在多种酚类物质,多酚氧化酶可以将无色的酚类物质氧化成褐色。为减少绿茶制作过程中发生褐变,科研人员探究褐变抑制剂对多酚氧化酶活性的影响,结果如图(对照组多酚氧化酶活性为100%)。下列说法错误的是
A.本实验的自变量是抑制剂的
类型及其浓度
B.多酚氧化酶具有高效性、专
一性、作用条件温和等特性
C.不同浓度的氯化钠对多酚氧
化酶活性的抑制作用基本一致
D.抑制多酚氧化酶活性的最适柠檬酸浓度是0.10%
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答案
√
√
9.(2024·长沙二模)两种常用农药久效磷、敌百虫都是通过抑制害虫体内某消化酶活性来杀灭害虫的。为确定两种农药抑制酶活性的机制,某学校生物兴趣小组进行了实验,结果如图所示。下列叙述错误的是
A.该实验的测量指标可以是单位时间
内底物的消耗量
B.久效磷可能与底物竞争酶的结合部
位,抑制作用可逆
C.敌百虫可能导致酶的活性部位功能
丧失,抑制作用可逆
D.这两种农药对消化酶活性的抑制能通过增加底物浓度来缓解
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答案
√
√
三、非选择题
10.洋葱(2n=16)是我国主要蔬菜之一,也是常用的实验材料。请回答下列问题:
(1)洋葱外表皮细胞可用于观察质壁分离及其复原的内因是____________
____________________________________________;若观察到如图所示状态,此时细胞液浓度和外界溶液浓度的关系
可能是_____(填字母)。
a.细胞液浓度大于外界溶液
b.细胞液浓度小于外界溶液
c.细胞液浓度等于外界溶液
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答案
原生质层具有选择透过性,原生质层的伸缩性大于细胞壁的
abc
(2)使用洋葱管状叶进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,除向研钵中加入SiO2外,还需加入的试剂有________________;分离后的最宽色素带呈______色。
(3)探究植物细胞是否含有脂肪的实验,宜选取洋葱鳞片叶的_______。
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答案
无水乙醇和CaCO3
蓝绿
内表皮
(4)利用洋葱观察植物根尖细胞有丝分裂的实验,制作玻片标本的流程为________________________(用文字和箭头表示)。如图为高倍镜下观察到的图像,乙细胞中染色体的数量为_____条。
解离→漂洗→染色→制片
32
实验目的 方法步骤要点
制备黑洋葱
多糖溶液 将纯化后的黑洋葱多糖配制成浓度为13.5 g/L的溶液
建立模型鼠 取40只生理状态相近的健康大鼠,腹腔注射适量四氧嘧啶溶液,72 h后将大鼠禁食不禁水12 h,选取空腹血糖浓度大于7.0 mmol/L的大鼠为模型鼠
(5)如表为研究黑洋葱多糖对2型糖尿病大鼠降血糖作用的部分实验步骤,请完成表格。
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答案
实验目的 方法步骤要点
①________________ 取模型鼠20只,随机均分为组1和组2;另取10只健康大鼠作为组3
灌胃给药 组1按照200 mg/kg的标准,用生理盐水灌胃;
组2②_____________________________________灌胃;
组3③________________________________灌胃;
每天灌胃1次,持续灌胃4周
④_________________ 每周使用血糖仪测定一次
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答案
(动物或实验)分组
按照200 mg/kg的标准,用黑洋葱多糖溶液
按照200 mg/kg的标准,用生理盐水
测定空腹血糖浓度
11.胰岛素在细胞内合成后借助囊泡进行分泌。激素的囊泡分泌存在两条分泌途径,其一是激素合成后随即被释放到细胞外,称为组成型分泌途径;其二是激素合成后暂时储存在细胞内,受到细胞外信号刺激时再释放到细胞外,称为调节型分泌途径。研究者据此做了如下实验,请回答下列问题:
(1)实验目的:_____________________。
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12
答案
探究胰岛素的分泌途径
(2)下列关于实验原理的分析,正确的是____。
A.参与胰岛素合成、分泌的膜结构细胞器包括核糖体、内质网、高尔基
体、线粒体
B.胰岛素由胰腺细胞合成
C.在血糖浓度较低时,胰岛素分泌较多
D.调节型分泌途径在短时间内可分泌较多胰岛素
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答案
D
(3)实验分组(培养液中葡萄糖浓度均为1.5 g/L):
甲组:培养液+胰岛B细胞+X物质(蛋白质合成抑制剂,用生理盐水配制);
乙组:培养液+胰岛B细胞+_______________;适宜条件下培养一段时间后,检测________________________。
等量生理盐水
各组培养液中胰岛素含量
1
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答案
(4)预期实验结果及结论:
①若___________________________________,则说明胰岛素只存在组成型分泌途径。
②若_______________________,则说明胰岛素只存在调节型分泌途径。
③若____________________________________________,则说明胰岛素存在两条分泌途径。
甲组检测无胰岛素,乙组检测有胰岛素
甲、乙两组检测结果一致
甲组检测到较少胰岛素,乙组检测到较多胰岛素
Mg2+浓度
/(mmol·L-1) 叶绿素a
/(mg·g-1) 叶绿素b
/(mg·g-1) 叶绿素(a+
b)/(mg·g-1)
0 9.5 2.2 11.7
1 11.5 2.8 14.3
3 15.4 4.0 19.4
5 14.4 3.5 17.9
12.为研究土壤中矿物质离子营养条件对植物生长和细胞代谢的影响,某研究小组用不同浓度Mg2+营养液处理红地球葡萄幼苗,90天后观察叶片叶绿体结构,测定了幼苗叶绿素含量(如表所示)及净光合速率(如图所示)。回答下列问题:
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答案
(1)植物根可以通过__________方式从土壤中吸收Mg2+,电镜观察发现,0 mmol·
L-1Mg2+处理下叶片中的叶绿体发生形变,有的呈圆球形,叶绿体基粒之间发生断裂和分离,叶绿体膜模糊,类囊体大部分消失,这说明____________________
_____________________________________________(答出2点即可)。
主动运输
严重缺镁不仅会破坏叶绿体结构,还会导致叶绿体内部的基粒数量减少
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答案
Mg2+浓度
/(mmol·L-1) 叶绿素a
/(mg·g-1) 叶绿素b
/(mg·g-1) 叶绿素(a+
b)/(mg·g-1)
0 9.5 2.2 11.7
1 11.5 2.8 14.3
3 15.4 4.0 19.4
5 14.4 3.5 17.9
(2)从化学本质来说,分布在基粒上的叶绿素分子是一种脂质,可以在细胞中的_______这种细胞器上合成。从表中数据来看,培养液中的Mg2+浓度与红地球葡萄幼苗叶片叶绿素含量的变化关系概括如下:随着培养液中的Mg2+浓度上升,红地球葡萄幼苗叶片叶绿素含量______________。
先上升后下降
内质网
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答案
Mg2+浓度
/(mmol·L-1) 叶绿素a
/(mg·g-1) 叶绿素b
/(mg·g-1) 叶绿素(a+
b)/(mg·g-1)
0 9.5 2.2 11.7
1 11.5 2.8 14.3
3 15.4 4.0 19.4
5 14.4 3.5 17.9
(3)研究发现,Mg2+不仅可以影响RuBP羧化酶(催化CO2固定的酶)的活性,还可以影响类囊体薄膜上的电子传递过程,如NADP++H++2e-→
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答案
NADPH。图中显示,在同等强度光照下,0 mmol·L-1 Mg2+处理后的叶片净光合速率明显低于其他处理组。综上分析,缺镁会导致净光合速率下降的具体原因有______________________________________________
___________________________________________________________________________________(答出3点即可)。
缺镁会降低叶片中的叶绿素(a和b)含量;缺镁会导致RuBP羧化酶活性降低,暗反应速率较低;缺镁还会影响NADPH的合成,光反应速率较低
(4)植物缺镁往往会导致叶片发黄,但引起幼苗叶片发黄的原因可能很多,如幼苗缺氮、缺水或遭病虫害等。在红地球葡萄繁育基地,研究人员发现了大田的同一位置上出现了几株叶片发黄的葡萄幼苗,现需要设计实验确认这几株幼苗是否因缺乏Mg2+引起,请写出实验思路,并预期实验结果及结论,要求实验结果能够相互印证实验结论。
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答案
实验思路:_____________________________________________________
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预期实验结果及结论:___________________________________________
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将叶片发黄的葡萄幼苗随机均分成甲、乙两组,甲组幼苗用含Mg2+的完全培养液培养,乙组幼苗用缺Mg2+的培养液培养,将两组幼苗放置于相同且适宜的环境中培养一段时间后,观察幼苗叶片生长情况
若甲组幼苗叶片恢复正常(绿色),乙组幼苗叶片仍然发黄,则说明叶片发黄的葡萄幼苗是缺Mg2+引起的;若两组幼苗叶片均恢复正常(绿色)或均发黄,则说明叶片发黄的葡萄幼苗不是缺Mg2+引起的
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