3.生物综合(实验探究题精练50题)-2026年中考科学三轮精练冲刺(浙江统考专用)
2026-05-15
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版(2013)九年级下 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 综合内内容与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.25 MB |
| 发布时间 | 2026-05-15 |
| 更新时间 | 2026-05-15 |
| 作者 | 元芳科学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57880662.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦生物实验探究全流程,以光合作用、酶活性等核心主题为载体,系统培养变量控制、数据解读及结论推导的科学探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|植物生理|15题|多组对照实验设计|从实验原理(如光合作用原料)到结果分析(曲线/表格数据)的完整逻辑链|
|酶与代谢|10题|梯度变量探究|酶专一性/温度pH影响的递进式验证,体现科学思维的严谨性|
|生长发育|12题|多因素对比实验|从单一变量(如光照强度)到多变量交互(如激素+环境)的探究深化|
|生态与健康|13题|现实问题转化|将生活现象(如泡菜腌制)转化为实验课题,强化态度责任与探究实践|
内容正文:
生物综合——实验探究题
1.科学兴趣小组在参观植物大棚时发现给不同植物补光会用不同的色光,但很少用绿光。该兴趣小组展开如下探究。
步骤一:称取200克生长旺盛不带土的吊兰,用湿巾包裹根,放入透明的塑料袋内,通入一定体积人体呼出的气体,并放置氧气浓度传感器后密封(如图甲),将其置于室温为22℃的暗室中。
步骤二:用200W的LED蓝光灯保持45厘米的距离照射5小时,每隔1小时测得氧气体积分数并记录。
步骤三:分别换用200W的LED红光灯和绿光灯,重复上述实验。将测得数据制作曲线,如图乙所示。
(1)本实验是通过 来反映光合作用强度的,实验前 (填“需要”或“不需要”)对吊兰进行暗处理。
(2)用LED冷光源代替传统的热光源白炽灯,其目的是 。
(3)小组同学根据图乙得出结论:其它条件相同时,三种色光对吊兰光合作用强弱的影响大小关系为 。
(4)CO2是光合作用的原料,随着CO2浓度降低,植物光合作用强度越来越弱。但本实验中CO2浓度不断下降对吊兰的光合作用强弱却无影响,同学们对此感到困惑。在老师的提示下该小组查阅到如下资料:
①光合作用强弱与二氧化碳浓度的关系如图丙,其中饱和点是指在其他条件适宜且固定的情况下,某一环境因子(如光照、CO2浓度)持续增加,光合作用强度不再随之提高的临界点。
②人体呼出的气体中CO2体积分数约4%,空气中CO2体积分数约0.04%。
请结合资料①和②解释本实验中CO2浓度对光合作用的强弱无影响的原因是
。
2.某科学兴趣小组为探究成熟耙耙柑、成熟梨以及不同浓度乙烯利溶液对香蕉的催熟效果,开展以下实验。
【查阅资料】资料1:乙烯是能促进果实成熟的植物激素,乙烯利溶液在一定条件下也可释放乙烯。
资料2:青香蕉从采摘到成熟还需要经历一个果肉从淀粉到可溶性固形物的转化过程,转化程度越高,香蕉的成熟度越高,甜度也越大。因此,除了可以通过观察香蕉颜色的变黄情况外,还可以通过测量可溶性固形物的含量米判断香蕉的成熟程度。
【实验准备】品种相同,质量、大小、成熟度相近的青香蕉(可溶性固形物含量为5%)、蒸馏水、0.1%乙烯利溶液、0.5%乙烯利溶液、成熟粑粑柑、成熟梨等。
【实验过程及结果】将香蕉分成5组,按下表分别进行处理,观察20天内香蕉的颜色变化,结果记录在表1中。测定第20天香蕉果肉中可溶性固形物的含量,结果绘成图1。
各组香蕉中颜色变化时间记录
组别
处理
完全变黄(天)
开始腐烂(天)
A
蒸馏水+香蕉
待填
——
B
0.1%乙烯利溶液+香蕉
8
14
C
0.5%乙烯利溶液+香蕉
6
10
D
成熟梨+香蕉
9
17
E
成熟耙耙柑+香蕉
没有完全变黄
——
请回答:
(1)实验中设置A组的目的是 。
(2)结合以上信息,推断表1的"待填”处的内容可能是 。
A.没有完全变黄 B.11天 C.7天 D.4天
(3)请结合材料信息和实验结果解释成熟梨和成熟耙耙柑对香蕉催熟效果有差异的原因:
。
(4)某水果商将该品种青香蕉运往外地销售,运输时间为8天,要求香蕉在到达目的地时已完全变黄,可立即销售,且至少保持3天不腐烂,请从A、B、C三组中选择比较合适的处理方式 。(选填“A组”、“B组”或“C组”)
3.小嘉在患流感期间,身体出现明显的肌肉酸痛、乏力等症状。通过推理分析,他认为流感病毒感染会影响人体的呼吸作用,并和小科一起进行了调查研究。实验分组和调查结果如表:
组别
症状
血液乳酸含量平均值
对照组
未感染,无症状,健康
?
潜伏期组
已感染,但无明显症状
略高于正常水平
前驱期组
开始出现发热、肌肉酸痛、乏力等症状
高于正常水平
发病期组
发热反复,肌肉酸痛、乏力感明显
远高于正常水平
恢复期组
体温恢复正常,肌肉酸痛、乏力感明显减缓减轻
略高于正常水平
(1)实验选取的流感患者应满足性别相同、 等条件。(写出一条即可)
(2)表中“?”处内容应为 。
(3)分析调查结果后,小嘉得出结论:流感病毒感染会影响人体呼吸作用,导致肌肉酸痛、乏力,原因是肌肉细胞 呼吸增强,产生乳酸增多,释放能量减少。
(4)小科觉得小嘉得到的结论不一定正确,因为人体是一个复杂的整体,而表中调查指标只有一个,存在 性。
4.小科发现,奶奶将家中出现病斑的苹果切掉腐烂部分后榨汁食用。小科疑惑:“食用这样的苹果汁对人体健康无影响吗?”于是开展了探究。
【查阅资料】扩展青霉是导致苹果腐烂的主要致病菌,属于青霉属,用孢子繁殖。其次级代谢产物棒曲霉素是一种具有致畸、致癌、致突变作用的毒素。
(1)根据上述信息可判断扩展青霉属于 (填“细菌”或“真菌”)。
【实验】探究腐烂苹果中棒曲霉素含量的分布
步骤一:选27个完好无损的苹果,清洗干净后在表面各切一个大小相同的“十”字伤口:
步骤二:将 ★ 的扩展青霉接种到苹果伤口上,在28℃下恒温培养;
步骤三:待病斑直径达1cm时,取9个苹果,每个苹果按图1所示划分为1~5号区域:把整个病斑区域划为1号,向外每隔5mm依次为2~4号,剩下的为5号:分别对1~5号区域果肉取样,榨汁后检测各部位棒曲霉素含量。
步骤四:待病斑直径分别达2cm、3cm时,重复步骤三,记录实验数据如图2所示。
(2)步骤二中“★”处应填写的内容是 。
(3)根据图2可知;
①随着苹果病斑增大, ;
②病斑直径相同时,距离病斑越远,苹果果肉中的棒曲霉素含量越低。
(4)国际上规定苹果制品中棒曲霉素最高限量为0.05μg/g。结合图2中的实验数据, 请你解释腐烂苹果仅去除病斑后仍不建议食用的原因
。
5.小科对辣椒产量、品质的影响因素进行了如下探究:
Ⅰ.①将试验田均分为5个区域,编号为1-5,按标准分别施入复合肥(N、P、K含量均为15%)作为基肥,确保土壤中的基础养分相同;②选取长势一致、健壮的某品种辣椒,每区域均匀种植400株;③区域1不施加钾肥,区域2-5分别施加一定量的钾肥,待成熟后测定产量,相关数据见下表。
区域
施加钾肥量(kg)
产量(kg)
相对区域1的增产率
1
0
1965
——
2
0.71
2278
15.9%
3
0.86
2622
33.4%
4
1.01
2524
28.4%
5
1.16
2462
25.3%
(1)小科是探究 对辣椒产量的影响。
(2)实验中,区域1起 作用。
(3)根据表中的数据,可得出的结论是 。
Ⅱ.可溶性糖、可溶性蛋白是反映辣椒品质的重要参考指标。小科从每个区域随机选取成熟度一致的辣椒进行品质测定,并将结果绘制成下图。
(4)当地某农户钾肥的施肥量与区域4最接近,请你结合测定结果评价该农户的做法是否合理并说明理由
。
6.泡菜是由乳酸菌在无氧环境中发酵产生的一种风味食品,但泡菜中含有的亚硝酸盐会影响人体健康。科学兴趣小组为研究“泡菜中亚硝酸盐含量与时间的关系”设计了以下实验。
①配制溶质质量分数为6%的盐水。
②取一定量晾干后的新鲜白萝卜装入已消毒的泡菜坛中,加入质量分数为6%的盐水至没过全部白萝卜,盖好坛盖密封,置于恒温箱中。
③测定泡菜亚硝酸盐含量:每天在同一时间取样,测定亚硝酸盐含量,连续测定6天,记录数据,并绘制成图甲。
(1)步骤①中配制溶质质量分数为6%的盐水需要用到的测量工具有 。
(2)步骤②中将泡菜坛密封并放入的恒温箱中的目的是 。
(3)分析图甲中信息,为安全食用泡菜提一条合理化建议 。
(4)腌制泡菜时会加入香辛料提升泡菜风味,香辛料还有什么作用?兴趣小组增设一组”6%盐水+香辛料”的实验组,于恒温发酵,连续6天在同一时间测定亚硝酸盐含量,将数据绘制成图乙。分析图乙,兴趣小组得出香辛料能清除亚硝酸盐,他们的依据是
。
7.淀粉酶主要分为淀粉酶和淀粉酶,它们广泛存在于动物、植物和微生物中。不同来源的淀粉酶,其最适温度各不相同。小科选择了淀粉酶进行如下实验:
【实验目的】探究温度对淀粉酶活性的影响。
【实验原理】淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖。
【实验试剂】淀粉溶液、淀粉酶溶液、蒸馏水。
【实验器材】试管、恒温箱、胶头滴管、量筒、麦芽糖含量测量仪等。
【实验步骤】
①取两支试管,分别加入淀粉溶液、淀粉酶溶液置于30℃恒温箱中备用;
②混合两种溶液,振荡试管,重新放回恒温箱,10分钟后用麦芽糖含量测量仪进行检测,读取麦芽糖含量并记录;
③改变恒温箱的温度,重复上述实验,实验记录如表。请回答:
编号
1
2
3
4
5
温度/℃
30
40
50
60
70
麦芽糖含量
0.046
0.094
0.566
0.745
0.176
(1)淀粉酶能分解淀粉,不能分解蛋白质,体现了酶具有 (选填“专一性”或“高效性”)。
(2)本实验是通过比较相同时间内 的量来判断淀粉酶的活性。
(3)根据上表记录的实验数据,可以得到的结论是
。
(4)若要进一步探究淀粉酶的最适温度,接下来需要进行的实验是:在温度为
范围内,设置温度梯度更小的多组实验,重复上述实验。
8.苦瓜中含有一种叫苦瓜多肽的物质,为研究该物质的降糖效果及使用方法,某小组开展了如下实验:取40只生理状况相同的健康小鼠,禁食过夜;随机均分为4组,按下表处理;2小时后测定并记录各组小鼠血糖平均值。
组号
实验处理
平均血糖值(mg/100mL)
1
皮下注射待填
92.16
2
皮下注射0.2mL苦瓜多肽溶液
57.6
3
由口腔灌入胃中0.2mL苦瓜多肽溶液
94.5
4
皮下注射37℃肠液处理4h的0.2mL苦瓜多肽溶液
84.24
(1)葡萄糖是人体重要的营养物质,为细胞的生命活动提供 。
(2)第1组实验为对照组,表格中待填的内容为 。
(3)实验可得出的结论是 。
(4)分析表中数据,发现第3组小鼠血糖值比第1组略高,结合所学知识进行解释
。
9.农民在播种前会先对种子进行浸泡处理,软化种皮以提升种子的发芽率。浸种时长对种子的发芽有影响吗?科学小组就这个问题展开了实验,步骤如下:
①选取同一品种的文定果种子150粒,并随机平均分成5组。
②用蒸馏水将5组种子分别浸泡0、12、24、48和72小时。
③取浸泡后的种子平铺于培养皿中,将其置于恒温箱中并设置适宜的条件,一段时间后记录发芽数量,并统计发芽率如右表。
浸泡时间/小时
0
12
24
48
72
发芽率/%
59.9
64.4
70.0
61.6
50.5
(1)步骤①中选取的文定果种子除了品种外,还需控制相同的条件为 。(列举1点)
(2)步骤③中设置的适宜条件应是 。(填字母)
A. B.
C. D.
(3)本实验需要用到的测量仪器有 。(列举1个)
(4)为找到文定果种子的最佳浸泡时间,请简要说明科学小组还需进行的进一步实验:
。
10.为研究植物的蒸腾作用,小温利用如图所示装置进行实验。先在试管中加适量且等量的红墨水,滴加几滴油,再将两根植物枝条插入水中,用透明塑料袋套好密封,将它们同时放置到室外一段时间。观察两组实验的变化情况。
(1)小温实验探究的问题是 。
(2)本实验通常选择叶片角质层薄、叶片宽大的梧桐枝条进行实验的原因是
。
(3)实验后将乙组枝条纵切,纵切面上越靠近枝条顶端,染色变得越来越浅,这是因为
。
(4)部分同学认为,该实验去掉透明塑料袋,通过观察试管中剩余水的多少也可得出结论。你是否赞同他们的观点,请简述理由: 。
11.芹菜是一种营养丰富的绿叶类蔬菜,叶绿素含量对其产量和品质有重要影响。
【查阅资料】叶面肥料通过植物叶片气孔吸收养分,其中尿素等成分可软化叶片角质层以加速渗透。
【实验设计】某兴趣小组为研究叶面施加氮肥对芹菜叶绿素含量(每克芹菜所含叶绿素的质量)的影 响,进行了如下实验。
①选用某品种芹菜在各处土壤肥力相近的大棚内种植,将大棚内的芹菜地划分为面积相同的若干块。生长到一定程度后,选择其中长势相近的12块芹菜地,随机分成四组,记作A、B、C、D,具体处理如表。
组别
处理方式
喷洒频率
A
?
每隔5天喷洒1次
B
叶面喷洒5克/升的尿素溶液500毫升
C
叶面喷洒20克/升的尿素溶液500毫升
D
叶面喷洒50克/升的尿素溶液500毫升
②第一次喷洒20天后,每组选择相同数量的芹菜,测定并记录其叶绿素含量。统计并处理实验数据,结果如图所示。
(1)叶绿素含量能影响芹菜产量,是因为其能吸收太阳光,有利于芹菜进行 (填一种生理活动)。
(2)气孔是植物与外界进行气体交换的一个部位,除水蒸气由气孔进入到空气中外,主要还有 这些气体会从气孔进出。
(3)A组作为对照组,其处理方式为 。
(4)依据实验结果,若要提高芹菜的品质应喷洒 克/升尿素溶液。
12.小科同学对“光照强度是否影响植物的光合作用”产生了兴趣,进行如下实验。
【实验步骤】
①准备5组如图甲所示的装置,编号1~5,在广口瓶中各加入500mL浓度0.01g/mL的碳酸氢钠溶液。
②取5份大小长势相同的金鱼藻分别放入1~5号装置中。
③晚上5组装置用5个100W白炽灯分别在距离装置70cm、60cm、50cm、50cm、30cm、30cm处照射,并照射相同时间。
④观察并记录量筒中产生的气体量,重复实验,取平均值,绘制折线图如图乙所示。
请回答下列问题:
(1)实验中,调整白炽灯与装置间距离的目的是 。
(2)本实验是否需要对金鱼藻进行暗处理? 。
(3)根据图乙可得出的实验结论是
。
(4)实验收集的气体量少于光合作用实际产生的气体量,原因是 。
13.某小组发现鱼缸中的水草在强光下叶片表面气泡(氧气)产生较多,而弱光下气泡产生较少,推测光照强度可能影响光合作用速率。
①作出假设:光照强度越强,水生植物的光合作用速率越大。
②取3组相同水蕴草枝条,分别放入盛有等量清水和碳酸氢钠溶液的三个烧杯中。(已知:碳酸氢钠易溶于水,在溶液中缓慢分解,产生二氧化碳)
③用不同距离的LED灯照射(10cm、30cm、50cm),30 min内产生的氧气体积如下表所示:
LED灯距离
10 cm
30cm
50cm
氧气体积
请回答:
(1)实验中用 来反映光照强度大小。
(2)碳酸氢钠溶液放入烧杯中的作用是 。
(3)通过实验可以得出的结论是 。
(4)某同学认为实验设计不合理,他的理由可能是
。
14.小科用自制简易装置探究植物的光合作用,实验装置如图所示。
实验原理:当溴麝香草酚蓝水溶液遇低浓度的二氧化碳和高浓度的二氧化碳时,分别呈蓝绿色和黄色。
验证植物的光合作用的原料和产物的实验步骤如下。
①取适量芹菜叶装入小塑料瓶中,将小塑料瓶与大塑料瓶装在一起,然后缓慢注满清水并添加适量碳酸氢钠(维持装置内二氧化碳浓度稳定)。
②向大塑料瓶中滴加溴麝香草酚蓝试剂后呈蓝绿色,用吸管向瓶中吹气,溶液变黄色。
③拧紧瓶盖,打开夹子,用纳米胶将软管固定在瓶盖上,将装置放在温暖且阳光充足的地方。大塑料瓶中很快有气泡产生,一段时间后,有小水滴从软管中流出。
④将注射器的针头经瓶盖上方的硅胶垫片插入到瓶盖的小孔中,抽取满满一管气体(如图1)。
⑤拔出注射器的活塞,将快要熄灭的卫生香迅速伸入针筒(如图2),观察现象。
请回答:
(1)吹入气体,溴麝香草酚蓝水溶液变黄,则说明吹入的气体中含有较多的 。
(2)步骤③中有小水滴从软管中流出的原因是 。
(3)步骤⑤中观察到 的现象,可说明植物的光合作用释放了氧气。
(4)随着光合作用的进行,溶液重新变为蓝绿色,说明了
。
15.人体代谢产生的过氧化氢,对人体有毒害作用。能催化过氧化氢分解,肝脏中的A酶也能催化过氧化氢分解。为了比较与A酶的催化特点,小科准备了3.5%的溶液、5%的过氧化氢溶液、20%的新鲜猪肝研磨液(含较少A酶),进行如下实验探究。
(1)请补充实验步骤:
①取两支试管,分别标记1号和2号,各加入2mL5%的过氧化氢溶液。
②向1号试管中加入6滴3.5%的FeCl3溶液,2号试管加入 。
③观察两支试管中产生气泡的快慢。
(2)实验结果发现,0-3分钟2号试管中气体生成速率显著快于1号试管,原因是A酶
。(已知每滴氯 FeCl3溶液中 Fe3+数量大约是肝脏研磨液中A酶分子数的25万倍)
(3)小科每隔3分钟,用测温枪测量并记录了两组实验中试管外壁的温度,绘制图像如图所示,由此可知过氧化氢分解属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)结合图中的数据,推测人体通过酶来催化过氧化氢分解的好处
。
16.研究表明:蜡虫的唾液酶能促进聚乙烯塑料降解。因此小科对蜡虫的唾液酶促进塑料降解作用的影响因素进行了研究,在试管中加入相同质量的塑料,实验数据记录如下表。
组别
A
B
C
试管中加入的物质
2毫升蜡虫唾液
2毫升蒸馏水
2毫升蜡虫唾液
毫升蒸馏水
的盐酸
聚乙烯塑料
聚乙烯塑料
聚乙烯塑料
水浴10分钟
相同时间后塑料剩余的质量/
(1)为了探究酸性条件对酶的降解作用是否有影响,表中“”处应该填 。
(2)将三支试管分别放入的水浴中的原因是 。
(3)根据研究表明:在酸性条件下,蜡虫的唾液酶对聚乙烯塑料降解作用的效果更好。因此推测本次实验剩余塑料质量的大小关系是 。
(4)蜡虫的唾液酶能促进聚乙烯塑料降解,小科认为应该大量培养繁殖蜡虫。请问你是否支持小科的观点?并说明理由: 。
17.小科常常看到妈妈将做菜后剩下的蛋壳倒扣在栽有吊兰的花盆中,妈妈认为蛋壳中含有促进吊兰生长的营养物质,蛋壳真能促进吊兰生长吗?为了研究这个问题,小科进行了如下实验。
①首先选取发育情况相同的两株健壮的吊兰幼苗,分别栽入两个完全相同的花盆中,编号为甲、乙。
②甲组花盆中不放蛋壳,乙组花盆中放蛋壳,其他实验条件都相同。
③一段时间后,吊兰的生长状况发生了变化,小科将变化情况记录在下表中。
组别
实验前质量/g
实验后质量/g
生长情况
甲
41
51
植株弱小,叶色变黄
乙
41
70
植株较健壮,叶色较绿
请根据上述材料回答下列问题:
(1)“妈妈认为蛋壳中含有促进吊兰生长的营养物质”属于科学探究基本过程中的
(填“提出问题”或“作出假设”)。
(2)该实验中的变量是 。
(3)该实验过程中,起对照作用的是 (填“甲”或“乙”)组。
(4)小科的实验还有不足之处,请提出改进建议: 。
18.某同学在阅读资料时发现、新鲜土豆内含有过氧化氢酶、能催化分解过氧化氢、于是他开展了如下实验:
[实验方案]①准备若干反应瓶并编号,分别将数量、大小相同且厚薄一致的新鲜土豆片贴于反应瓶的上方;
②向每个反应瓶中加入的溶液(事先已将溶液的调为);
③将反应瓶与装满水并倒扣在水槽中的量筒相连后,再将反应瓶旋转、使土豆片与溶液混合,如图:
④记录实验现象: ?
[实验结论]pH对过氧化氢酶活性有影响。
(1)本实验探究的是 。
(2)实验中加入“数量、大小相同且厚薄一致的新鲜土豆片”的目的是 。
(3)为比较过氧化氢酶的活性,该同学与其他同学对步骤④“ ?”处的内容进行讨论、提出以下方案:
方案1:观察气泡产生的多少和快慢;
方案:2:观察产生相同量的气体所需时间;
方案3:观察相同时间内反应产生的气体量。
你认为哪种方案更合理? 。
(4)实验时该同学观察到每组实验气泡产生的速度都是先快后慢,于是他认为过氧化氢酶的活性在实验中发生了改变,你是否认同他的观点?回答并说明理由
。
19.为探究“被动吸烟对学习记忆能力的影响”,科研人员将小鼠暴露在不同剂量的被动吸烟环境中,通过跳台实验来检测小鼠的学习记忆能力。跳台实验是指通过躲避电刺激来检测小鼠的学习记忆能力,如图1所示。
步骤一:选取品种相同、体重相近且健康状态良好的小鼠共40只,雌雄各半,随机分为4组,分别为正常组、低剂量组、中剂量组和高剂量组。
步骤二:将低、中、高剂量组小鼠每天分别被动吸入1支、2支、4支香烟的烟雾,持续7天;正常组不做处理。
步骤三:7天后进行跳台实验,测量小鼠的第一次跳台错误次数,24小时后测量小鼠的第二次跳台错误次数,实验结果如图2所示。(注:小鼠受电刺激后跳回站台的逃避行为为正确次数,未跳回站台为错误次数。)试回答:
(1)本实验选取品种相同、体重相近且健康状态良好的小鼠的目的是
。
(2)每组的实验结果应取10只小鼠每次跳台错误次数的 ,以提高实验结果的可靠性。
(3)通过比较 可以说明被动吸烟会影响小鼠的学习记忆能力。对比低、中、高3个剂量组的数据后,可进一步得出的结论是
。
20.可燃液体发生火灾时,常用氟蛋白泡沫灭火剂灭火。火灭后,这些泡沫灭火剂若得不到有效处理,就会随水流入河流、湖泊等水域生态系统。关于氟蛋白泡沫灭火剂对水生生物生存的影响,研究人员进行了如下探究:
序号
实验材料
斑马鱼数量
氟蛋白泡沫灭火剂体积浓度
适宜温度条件下饲养,分别于24小时、48小时、72小时、96小时观察记录
1
健康、体长—致的斑马鱼
30条
?
2
30条
5.0%
3
30条
6.0%
4
30条
6.5%
5
30条
7.5%
6
30条
8.5%
(1)本实验探究的变量是 。
(2)各组放入30条的斑马鱼要求健康、体长一致,其目的是 。
(3)本实验的结果如图所示,由此可得出的结论是: 。
(4)若想进一步探究当氟蛋白泡沫灭火剂的体积浓度最低为多少时,就可导致斑马鱼在96h时全部死亡,则需选择体积浓度范围为 的氟蛋白泡沫灭火剂进一步细分浓度进行探究。
21.水稻是我国重要的粮食作物,盐胁迫(植物在生长过程中因土壤中盐分过高而受到的不利影响)对水稻生长的危害已成为全球水稻生产的核心问题。脱落酸对植物的生长也会产生影响。已知水稻根长与产量呈正相关。研究人员选取了两个水稻品种,探究不同浓度的脱落酸浸种后对水稻萌芽期根长的影响结果如图。
(1)古代农民种植水稻使用农家肥,现代常使用化肥。下列肥料属于氮肥的是 。
A.过磷酸钙 B.硫酸钾 C.草木灰 D.尿素
(2)请分析盐胁迫对植物生长产生危害的原因:
。
(3)分析可知水稻品种 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更适合在盐碱地区种植。
(4)根据不同浓度的脱落酸对水稻萌芽期根长的影响,请你给盐碱地区农民提出合理的水稻种植建议: 。
22.小科探究不同温度条件下两种淀粉酶A与B的活性。实验材料:一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、温度计、分光光度计(可测溶液中溶质的相对含量)等。他分别用这两种酶进行如图甲所示相同实验操作后,记录实验数据如图乙。
(1)实验材料选择用淀粉溶液的原因是酶的催化作用具有 性。
(2)实验中,先将两支试管都水浴5分钟,再混合的目的是
。
(3)据图乙分析下列叙述正确的是 (填字母)。
A.酶A在20℃条件时活性较高 B.酶B的活性先降低后升高
C.酶B在40℃条件时活性较高 D.大于50℃条件时,酶A完全失去活性
(4)若要进一步探究酶B的最适温度,在按上述步骤加入酶B进行实验,用分光光度计对各组淀粉剩余含量进行检测的基础上,该如何改进?答:
。
23.多酶片属于助消化类药物,含胃蛋白酶和胰酶(含胰淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶).小澜以胰淀粉酶为例,展开酶活性影响因素的探究:
试管编号
1
2
3
4
5
6
所加试剂
1%淀粉液2mL
胰淀粉酶
1mL+2%盐酸ImL
1%淀粉液2mL
______
1%淀粉液2mL
胰淀粉酶lmL+2%NaOH lmL
37℃水浴
5分钟
混合
试管2倒入1,混匀后记为A
试管4倒入3,混匀后记为B
试管6倒入5,混匀后记为C
37℃水浴
5分钟
检验
滴入2滴碘液,摇匀
(1)请写出试管4横线上所加的试剂: 。
(2)如得出胰淀粉酶只能在中性环境发挥作用的结论,则实验现象是
。
(3)如下图是多酶片横截面示意图,在生产多酶片时先用肠衣包裹胰酶,然后包上胃蛋白酶,再包上糖衣.糖衣在胃液中被分解,使胃蛋白酶释放出来,推测蛋白酶在 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”)环境中能发挥作用.要使胰酶在小肠中才被释放,肠衣应具有的性质是 。
24.枇杷是中国南方重要的经济作物,其果实营养丰富但成熟后不耐贮藏,果实的腐烂指数达到或超过30%基本认定其没有商品价值。科研人员为探究不同浓度的1-甲基环丙烯(简称1-MCP)对枇杷常温贮藏的影响,进行了如下实验。
【实验步骤】在同一棵批把树上选取枇杷果实若干,随机均分为5组。其中4组分别用不同浓度的1-MCP进行熏蒸处理,另一组不做处理(记为CK组)。24小时后,所有果实均分别逐个装入相同的包装袋中,在25℃恒温环境下贮藏。每隔5天测定一次果实的腐烂指数(腐烂指数=腐烂的果实数量/原始果实数量×100%)。
【实验结果】数据记录如表。
0.00(CK组)
0.08
0.10
0.12
0.14
0
0
0
0
0
0
5
0
0
0
0
0
10
0
0
0
0
0
15
8
0
0
0
8
20
31
0
0
11
56
25
41
30
22
33
83
30
71
30
31
67
100
【问题探究】
(1)为减少实验材料差异对实验结果的影响,应挑选 相近的枇杷进行实验。(至少说出两点)
(2)实验中CK组的作用是 。
(3)根据表中数据,选择浓度为 克/千克的1-MCP处理后的枇杷果实贮藏效果最佳,依据是
。
25.生姜是一种常见的农作物,其生长受环境因素影响较大。某科研团队为探究环境因素对生姜生长的影响,进行了如下实验,结果如下表(叶绿素含量可反映生姜产量高低)。
组别
环境温度
供水情况
叶绿素含量(mg/g)
A
昼28℃,夜22℃
适量浇水,无积水
3.7
B
昼38℃,夜32℃
适量浇水,无积水
2.22
C
昼28℃,夜22℃
过量浇水,地面积水
2.59
(1)本实验通过叶绿素含量来判断生姜产量高低,是因为植物能进行 作用。
(2)实验中设置A组的目的是 。
(3)若科研团队认为“高温会降低生姜叶绿素含量”,支持该假设的实验结果来自哪两组?答:
。
(4)浙江某地常采用生姜与玉米等高大作物套种方式使生姜增产,如图所示,农民会将生姜、玉米分别种植在①②两个区域中的哪个区域?结合实验结论说明理由:
。
26.可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,某科学兴趣小组为探究红、黄、绿不同颜色的可见光对植物光合作用的影响,取长势相近的天竺葵若干,平均放入3个大小相同的封闭容器中,设置温度为25℃,二氧化碳含量充足。用强度相同的不同颜色的光照射一段时间后,分别比较容器中的氧气变化量,结果如下表所示。
组别
光的颜色
氧气变化量
1
红
+++
2
黄
+
3
绿
-
(注:氧气变化量=实验后含量-实验前含量;“+”代表增加,“-”代表减少)
(1)该实验研究的变量是 。
(2)除检测氧气变化量外,该实验还可以检测有机物或 表示光合作用强度。
(3)第3组中的氧气含量不增反降的原因是 。
(4)请为第3组实验设计一个对照组,以判断其中的天竺葵是否进行光合作用
。
27.人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。某科学兴趣小组对光合作用进行进一步探究:
【提出问题】不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响?
【实验探究】①取三个相同的无色透明玻璃瓶,设置A、B、C三组实验,分别加入等量且适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液(维持瓶中CO2含量稳定);
②分别在导管中注入一滴红墨水,塞上橡皮塞,关闭活塞,控制红墨水初始位置相同;
③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射(如图所示):
④光照相同时间后,红墨水均向左移动,测得红墨水移动的距离分别为l红、l绿、l黄,且l红>l黄>l绿,多次重复实验后,结果相同(忽略温度对实验的影响)。
(1)本实验中,使用到的仪器除试剂瓶、烧杯、导管、活塞、橡皮塞、秒表外,还需要
;
(2)实验中红墨水向左移动的原因是 ;
(3)由上述实验可以得出: ;
(4)为进一步得出光合作用强度,设置了实验D,可将装置放于 环境中(其他条件不变),测得红墨水向右移动距离为l,则实验中红光条件下,光合作用的强度值可表示为l红+l。
28.菠菜采摘后的储存运输过程,叶片容易变黄,甚至腐烂变质。为了延长菠菜的保鲜时间,科研人员在常温下用不同气体比例对菠菜保存效果进行了研究。将同样品质的新鲜菠菜分成100 g一份,分别装入4组气调包装袋(能调节气体成分)中(见表),每隔两天测定呼吸速率(每千克菠菜每小时产生的二氧化碳量)和叶绿素含量,结果如下图所示。回答下列问题:
组别
气体
1
空气(21%氧气+78%氮气+1%其他气体)
2
5%氧气+85%氮气+10%其他气体
3
10%氧气+80%氮气+10%其他气体
4
15%氧气+75%氮气+10%其他气体
(1)此项研究中, (填序号)组为实验的对照组。
(2)该实验应该在黑暗条件下进行,原因是 。
(3)综合图1、图2结果可知,常温3~8天内,菠菜最好保存在 组的气体条件下。
(4)菠菜主要食用绿叶部分,因此农民在种植菠菜时应多施含 的无机盐。
29.咖啡是最受青少年欢迎的饮品之一,尽管其含有的咖啡因有提神功效,但过量饮用可能引发健康隐患。某中学项目化学习小组以红肚玻璃灯金鱼(简称“金鱼”)为实验材料,探究不同浓度的咖啡因对金鱼心脏跳动次数的影响。实验步骤如下:
①选取大小相同且干净的玻璃鱼缸4个,并编号为A、B、C、D,依次加入等量的清水、100mg/L、200mg/L、300mg/L的咖啡因溶液。
②每个鱼缸加入3条大小相近且生长状况良好的金鱼,在相同且适宜的条件下培养一段时间。
③用可视显微镜和手机拍摄金鱼每30秒心脏跳动的次数。将上述实验,重复3次。
每次的平均值记录如下:
处理
清水
100mg/L咖啡因
200mg/L咖啡因
300mg/L咖啡因
组别
A
B
C
D
30秒心跳次数
第一次
41
49
60
49
第二次
41
52
62
48
第三次
44
53
63
55
根据实验过程及实验结果,请回答:
(1)该实验的变量是 ;
(2)对上述各组实验数据取平均值,这样做的目的是 。
(3)根据实验结果,得出的结论是 。
(4)经查阅文献,项目化学习小组发现咖啡因确实会对心血管造成一定的影响。根据该实验结果,你对青少年饮用咖啡的建议是 。
30.为了探究环境因素对植物光合作用强度的影响,学习小组在科研人员的帮助下,对大棚内某种蔬菜进行了几组实验,测得的数据如下表:
光照强度/(勒克斯)
二氧化碳浓度
1000
温度
0
10
20
30
40
叶面1小时氧气释放量/(mL)
第一组
3.1
9.3
14.0
20.0
21.5
第二组
2.8
9.0
14.6
20.6
21.0
第三组
3.1
9.0
14.0
20.3
20.5
平均值
3.0
9.1
14.2
20.3
21.0
(1)为了使实验现象明显,选择 的蔬菜进行实验。
(2)实验时,每一温度下都进行三组实验并取平均值的目的是 。
(3)从实验方案可看出,学习小组假定的影响植物光合作用强度的因素除了温度外,还有二氧化碳浓度和 。
(4)如果大棚内水分充足、光照强度不变,把二氧化碳浓度增大到,请你推测在该条件下测得各温度下叶面氧气的释放量会比表中的数据 。(填“大”“小”或“不变”)
31.较于天然酶,人工酶的催化效率更高、热稳定性更强,因而人工酶成为研究的热门对象。小科对人工α-淀粉酶的催化效率是否和天然酶一样受到温度的影响进行以下研究:
序号
实验操作内容
试管1
试管2
试管3
试管4
1
加入可溶性淀粉溶液
2mL
2mL
2mL
2mL
2
控制不同的温度条件
0℃(2分钟)
(2分钟)
(2分钟)
(2分钟)
3
加入等量的人工α-淀粉酶
1mL
1mL
1mL
1mL
4
加入等量的碘液
1 滴
1 滴
1 滴
1 滴
5
观察实验现象
++
+
不变蓝
++
注:+、++表示蓝色程度
请回答:
(1)根据上述实验过程,小科能得出结论:
。
(2)小科认为人工 α-淀粉酶最适宜的温度是60℃,你认为是否正确?应进行什么操作?
。
(3)小东认为小科的实验不够完善,请你协助他一起提出改进的方法
。
(4)小科发现很多洗衣粉中加入了多种类型的人工酶,以便能够去除油脂、血渍等多种类型的污渍,这体现了酶的 。
32.小科买苹果汁时发现,有些店榨苹果汁时总要先煮一下苹果,为什么呢?小科查阅资料得知,苹果切块、切碎后在50℃~60℃的水中微热5分钟,苹果细胞会释放果胶酶,果胶酶可破除果肉细胞的细胞壁,从而释放更多果汁。小科想了解,果胶酶对其他蔬果是否也起同样的作用。
提出问题:果胶酶是否对其他蔬果起同样的作用呢?
准备实验:
实验器材:微热处理后的苹果泥,微热处理后的胡萝卜泥,果胶酶溶液,恒温水浴锅,微量可调移液器,吸头及吸头盒,蒸馏水,滤纸,烧杯,记号笔。
实验步骤:
①取3张圆形滤纸,分别编号A、B、C,分别平铺在3个烧杯底部,然后按照以下组合向滤纸中心添加等量的混合物
②将3个烧杯置于37℃的恒温水浴锅中,保温20分钟
③取出滤纸,观察并测量滤纸被汁液浸润的直径
实验数据:
序号
处理内容
浸润直径/mm
实验现象描述
A
微热处理后的苹果泥+2滴果胶酶溶液
45.6
滤纸完全浸润,汁液扩散均匀
B
微热处理后的胡萝卜泥+2滴果胶酶溶液
12.3
仅中心轻微润湿,无扩散
C
微热处理后的胡萝卜泥+ ▲
11.8
与B组相似,几乎无液体渗出
(1)用移液器取用不同试剂时需要更换吸头,目的是 。
(2)将C组的添加物补充完整: 。
(3)请分析表格中的数据和实验现象,说明酶具有专一性的依据是
。
(4)为使结论更可靠,应再进行的操作是 。
33.拟南芥植物作为十字花科植物的典型代表,已多次被带上太空进行研究。为研究乙烯、生长素对拟南芥根生长的影响机理,研究者进行了如下实验。
(1)实验一:研究者将拟南芥幼苗分别放在经不同处理的培养液中培养,一段时间后,测量并记录根伸长区细胞生长情况,结果如下表(“+”越多则表明长度越长)。
组别
实验处理
根伸长区细胞生长情况
1
空白对照
++++
2
加入乙烯
+++
3
加入生长素
++
4
加入乙烯和生长素
+
①太空中拟南芥生长的东倒西歪主要是因为失去了 的刺激。
②实验结果说明:在该实验条件下,单独加入乙烯或生长素都能够 (填“促进”或“抑制”)根生长;与单独处理相比较,两者同时加入,对根生长的共同作用效果是 。
(2)实验二:将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养(ACC是Z烯前体,分解后产生乙烯),12h后测定幼苗根中生长素的含量,实验结果如图所示。据图分析,可得出的结论是 。
34.草莓味道鲜美,营养价值丰富。草莓植株在秋季日照缩短且气温降至5~10℃时开始休眠,出现新叶变小、老叶变红或紫、植株矮化、光合作用减弱等现象。研究人员在温室大棚中以“红颜”草莓植株为实验材料,尝试通过改变二氧化碳浓度来探索打破草莓植株休眠的条件,实验过程如下:
①挑选一定数量的草莓植株,随机均分为三组;
②将三组草莓植株分别放入三个实验箱,置于每天8小时光照、温度和湿度均适宜的同一环境中,控制实验箱中二氧化碳的浓度;
③在第0、10、20、30、40天,从每组随机取3株草莓植株,测定并记录其单叶面积和栅栏组织厚度,并取其平均值;
④多次重复实验,统计并处理实验数据,结果如下表所示:
组别
处理方式
单叶面积/cm3
栅栏组织厚度/μm
1
日光照8小时+二氧化碳浓度正常
43.54
70.6
2
日光照8小时+二氧化碳浓度600ppm
48.91
83.4
3
日光照8小时+二氧化碳浓度1000ppm
59.29
109
(1)步骤②中,将草莓植株置于划线部分描述条件的环境中,目的是 ;
(2)为减少实验材料差异对实验结果的影响,应挑选一定数量 相近的草莓植株进行实验;
(3)根据实验结果分析,第3组处理的方式更有利于打破草莓植株休眠,依据是
;
(4)请你从草莓植株生长环境条件推测,打破草莓植株休眠的措施还可以是
。(写出一点即可)
35.某科学兴趣小组为研究植物呼吸作用,进行了以下实验:
Ⅰ.选取两份等量且生长状况相同、具有完整根茎叶的新鲜菠菜,编号为甲组和乙组。甲组菠菜用开水烫2-3分钟,乙组不作处理。然后将两份菠菜分别放入两个不透光且密闭的相同恒温箱中,将氧气和二氧化碳浓度传感器探头置于箱内(如图1)。
Ⅱ.连接计算机、数据采集器和传感器探头,采集24小时装置内氧气和二氧化碳浓度数据,并自动生成两种气体浓度随时间变化图像,如图2(不考虑微生物呼吸作用对本实验的影响)。
实验分析与评价:
(1)实验中采用的箱子是不透光的,目的是 。
(2)植物体内的氧气和二氧化碳是通过图3中的 (填字母)进出植物体。
(3)请写出植物呼吸作用的文字表达式 。
(4)根据图2可知,乙组氧气浓度先降低得快后降低得慢,二氧化碳浓度先升高得快后升高得慢,原因是
。
36.水对生命活动起着重要的作用,为了研究种子发芽与水的关系,某校同学进行了以下探究实践。
(1)在“种子发芽需要水”的假设下,有同学设计了以下两个实验方案:
方案I
方案Ⅱ
取两粒绿豆,一粒每天浇水,一粒不浇水。
取40粒绿豆,随机平均分成两组,一组每天浇水,一组不浇水。
你认为哪个方案更加合理?请说明理由 。
(2)在方案讨论过程中,有同学提出,如果用雨水浇灌种子,更符合自然界的种子发芽情况,还能进一步探究不同酸度的雨水对种子发芽的影响。于是改进了实验方案,用不同pH的溶液模拟雨水浇灌绿豆种子,设计了下表中的6组实验。实验2中的蒸馏水在整个实验中的作用是 。
(3)同学们配制了不同pH的溶液,实施了6组实验,记录发芽时间和发芽率如下表。
实验编号
1
2
3
4
5
6
浇灌情况及pH
不浇水
蒸馏水pH=7
稀硝酸pH=6.1
稀硝酸pH=5.6
稀硝酸pH=4.7
稀硝酸pH=3.3
发芽时间
不发芽
第4天
第4天
第4天
第4天
不发芽
发芽率%
0%
100%
100%
93%
57%
0%
其中实验 与实验 对照,可以得出种子发芽需要水。
(4)根据实验数据,你认为酸雨(pH<5.6)对绿豆种子的发芽率是否有影响?请说明理由 。
37.学习光合作用的相关知识后,科学小组成员设计了一个实验,探究光照强度对光合作用的影响。步骤、结果等如表:
Ⅰ.取材。取生长旺盛且长势相同的灰莉叶片若干,避开叶脉,用直径为1cm的打孔器制备若干圆形小叶片。
Ⅱ.排气。将制备好的圆形小叶片置于大注射器内,堵住注射器前端开口并向外缓缓拉活塞,重复数次使圆形小叶片内部的气体逸出。
烧杯
圆形小叶片
2%溶液
距光源距离
3min
6min
9min
甲
10片
20mL
15cm
2
4
8
乙
10片
20mL
30cm
1
2
6
丙
10片
20mL
45cm
0
1
4
丁
10片
20mL
黑暗
0
0
0
Ⅲ.取完全相同的四只烧杯,分别装入等体积溶液(一种能为植物提供的溶液),分别放入10片圆形小叶片。将烧杯放置在温度适宜的环境中,分别调节烧杯和光源的距离,观察并记录烧杯中?。实验结果如下表所示。
(1)实验中,每个烧杯放入10片圆形小叶片面不是1片,是为了 。
(2)本实验进行前,是否需要对灰莉植株进行暗处理? 。(选填“是”或“否”)
(3)步骤Ⅲ中“?”应该填的内容是 。
(4)通过实验,可能得出的结论是:植物光合作用的强度,随光照强度的增强而增强,请你对该同学的结论作出评价
。
38.截至我国2025年,我国糖尿病患者达到1.48亿,为研究治疗糖尿病的方法,某组科研人员进行了相关实验:将15只猕猴进行适应性饲喂2周后,随机分为甲、乙两组,后续处理如表所示。
过程
甲组:糖尿病模型组(10只)
乙组:正常组、5只)
创建糖尿病模型
饲喂
高糖、高脂的饲料喂养4周
______?______
处理
静脉注射糖尿病诱导剂
不做处理
采血
3天后空腹采血,每周2次,连续12周
空腹采血(同甲组)
探索治疗方法
处理
A组:5只猕猴注射适量的干细胞悬液
B组:5只猕猴注射等量的生理盐水
不做处理
采血
注射后第1、6周空腹采血
空腹采血(同甲组)
(说明:糖尿病诱导剂的主要作用是破坏猕猴体内的胰岛细胞。)
(1)该实验的目的是 ;
(2)请将表格中?处补充完整: ;
(3)实验中主要检测的血液指标是血糖和 等物质的含量变化;
(4)实验中起对照作用的是 组。
39.酶是一种十分神奇的物质,生物体内的许多生物化学反应都是在酶的催化作用下进行的。小科同学设计实验对影响酶的催化因素进行了研究,实验记录如下表所示。请根据表中信息回答:
步骤
实验过程
1号试管
2号试管
3号试管
1
注入1%的淀粉溶液
2毫升
2毫升
2毫升
2
在设定温度下保温5分钟
37℃
37℃
0℃
3
注入新鲜稀释的唾液,搅拌均匀后继续保温
2毫升
2毫升
2毫升
4
加入盐酸调节pH值
7
2
7
5
滴加碘液
l滴
l滴
l滴
6
观察并记录实验现象
未出现蓝色
未出现蓝色
出现蓝色
(1)本实验研究的是 和pH值对唾液淀粉酶催化活性的影响;
(2)实验中,2号试管并未出现蓝色,原因可能是
,对此我们可以对实验步骤进行改进,具体调整方法是 ;
(3)若要分析低温度抑制酶的活性是否能恢复,需要对3号试管进行的下一步操作是
。
40.野生华重楼分布于我国西南高海拔林区阴湿环境,是云南白药等中成药的关键原料。因过度采挖、种子休眠期长及自然出苗率低等原因,其野生资源濒临枯竭。为解决资源保护与药用需求矛盾,发展人工栽培技术成为关键路径。为此,科研人员开展了如下实验:
实验一:利用遮阴网对华重楼进行人工遮阴栽培,比较不同遮阴度下,华重楼叶绿素相对含量和净光合速率,结果如图甲所示。
实验二:探究华重楼种子不易萌发的原因,其实验思路及结果如下:
①取华重楼种子的种皮,研磨、过滤并稀释,制成不同浓度的种皮提取液。
②用等量的不同浓度的种皮提取液和蒸馏水分别浸泡白菜和小麦种子。
③为浸泡后的白菜和小麦种子提供适宜的环境条件,48小时后统计其萌发率,结果如表。
蒸馏水
华重楼种皮提取液浓度()
0.02
0.04
0.06
0.08
白菜种子萌发率(%)
97.78
100.00
96.67
94.44
25.56
小麦种子萌发率(%)
50.00
58.00
46.00
44.00
35.33
(1)根据实验一的结果,建议选择遮阴度为的条件进行人工栽培,原因是
。
(2)设置“蒸馏水”组别的目的 。是据实验二的结果推测,华重楼种子不易萌发的原因可能是 。
(3)为了解决华重楼种子不易萌发的问题,小乐提出可将其嫩茎切成碎片培育成胚状体,再用营养物质等将其包裹起来,制成如图乙所示的人工种子,进行播种。则人工种子的胚状体与天然种子中的 功能相近。
41.为了探究唾液淀粉酶的活性受哪些因素的影响,科学兴趣小组同学取6支试管分别编号①~⑥,每支试管中所加试剂、温度处理和实验现象分别如下表。请回答:
试管
编号
加入试剂
相应温度
保温处理
实验现象
唾液
淀粉溶液
其他试剂
后加碘液
①
饱和食盐水
4℃
变蓝
②
饱和食盐水
37℃
变蓝
③
饱和食盐水
80℃
变蓝
④
清水
4℃
变蓝
⑤
清水
37℃
不变色
⑥
清水
80℃
变蓝
(1)本实验的猜想是 可能会影响唾液淀粉酶的活性。
(2)实验时,就实验的顺序,小组内的同学发生了分歧。小科同学认为应先将唾液和淀粉预处理到相应的温度然后混合,小金同学认为先混合和先温度预处理都没关系。你同意
的意见,请说明理由: 。
(3)该小组要继续研究唾液淀粉酶因温度不合适失去活性后能否恢复,上述实验后,需要继续的实验步骤是: 。
42.科学探究:你经常熬夜做作业吗?那么熬夜会不会影响第二天学习时的反应速度?为了探究这个问题,某生物兴趣小组的同学打算在暑假期间仿照课本用尺子“测定反应速度”的方法进行实验,手指捏住尺子的位置与尺子下端的距离越小,代表人的反应速度越快。他们初步制订计划如下:请一位同学连续在三个晚间的三个不同时间段开始入睡,第二天均在早晨6点30分起床,进行正常的学习和运动,利用休息时间进行反应速度的测定。以上为第一轮实验,之后再重复两轮,计算出三轮实验中所得数据的平均值。每轮之间间隔三天,这三天之内保持充足睡眠。他们设计的记录表如下:
睡眠充足(22 点以前入睡)
睡眠较少(23-24 点入睡)
睡眠过少(凌晨 1 点以后入睡)
第一轮测定(cm)
第二轮测定(cm)
第三轮测定(cm)
平均值(cm)
请分析回答:
(1)实验中,当被测同学看到尺子下落时,立即用手指去捏尺子,这种反应在生物学上称为 ,完成该反应的神经结构叫做 。
(2)该兴趣小组制订的计划尚不够严密,请你为他们提出改进建议
(说出一点即可)。
(3)如果实验设计科学合理,根据你的生活经验,预期结果应是
。
43.某科学研究小组设计了如图实验来探究茎运输水分和无机盐的部位。根据茎的结构,小滨和他的两个同学提出了以下猜想:
小杭:茎对水分和无机盐的运输是通过木质部的导管进行的。
小江:茎对水分和无机盐的运输是通过韧皮部的筛管进行的。
小滨:茎对水分和无机盐的运输是通过 进行的。
实验步骤如下:
步骤一:他取了如图甲所示的同种木本植物枝条3根,其中对A组枝条不作处理;将B组枝条的下半部分树皮剥去;C组枝条除去下半部分的木质部和髓,只留下树皮。
步骤二:处理好后,将每组枝条均插入盛有一定量稀红墨水的烧杯中固定(B组枝条只将剥去树皮的部分浸入红墨水中,C组枝条只将除去木质部和髓的树皮浸入红墨水中),10分钟后取出枝条,用刀片横切枝条中上部,观察横切面的染色部位,并将实验现象记录在表格中。
组别
实验现象
A
木质部染红
B
木质部染红
C
没有染红
(1)根据实验步骤完成小滨的猜想 。
(2)该实验选择的木本植物枝条上带有一定数量的叶片的目的是 。为了使实验现象明显,应将植株放在 的环境中进行实验。
(3)上述实验现象验证了 的猜想。
A. 小杭 B. 小江 C. 小滨
(4)小滨将A组枝条进行纵切,发现纵切面上越靠近枝条的顶端,染色变得越来越浅。出现该现象的原因是
。
44.为研究某种水草的光合作用和呼吸作用的影响因素,小徐查阅资料得:用少量的NaHCO3和BTB酸碱指示剂加水配置的蓝色溶液,可随溶液中CO2的浓度增高而由蓝变黄。小徐根据资料配置了蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成绿色,之后将等量的绿色溶液分别加入5支试管中,其中4支试管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如表:
试管编号
1
2
3
4
5
水草
无
有
有
有
有
据日光灯的距离/cm
20
遮光
100
60
20
50min后试管中溶液的颜色
绿色
黄色
黄色
绿色
蓝色
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)50min后,5号试管溶液颜色变为蓝色,产生此现象的原因是 ;
(2)上述实验结果可以得出的结论是 ,、
(写2条);
(3)除上述所示的因素外,列举两个影响水草光合作用反应速率的因素 。
45.大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。兴趣小组尝试对大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性进行研究。
【实验I】某兴趣小组配制了、、、、共五种盐度的盐水,每种盐水中放10尾大菱鲆,并控制好温度、饲料等因素。饲养60天后,切开大菱鲆取出消化道,洗净,水浴条件下搅拌15分钟,制得酶液,将制得的酶液在下保存备用。对酶液中的一种蛋白酶进行活性测定,并作出图线(如图1所示)。
【实验II】兴趣小组提取到了大菱鲆消化道的三种蛋白酶,各蛋白酶活性随变化如图2所示。
(1)探究中以蛋白质为分解对象,因为酶具有 性。
(2)由图2可知,最不适宜在碱性环境中起催化作用的酶是 。
(3)据图1分析,盐度对这种蛋白酶活性影响的规律是
。
(4)根据该实验研究,下列分析合理的是 (填字母)。
A. 该酶液只能消化蛋白质
B. 大菱鲆蛋白酶的最适合盐度是30‰
C. 水浴的温度越高制作酶液所需的时间越短
D. 高盐度使大菱鲆失水,会影响蛋白酶的活性
46.微塑料污染成为全球性环境问题。某兴趣小组为研究不同浓度微塑料溶液对植物生长的影响,选择绿豆种子进行实验。实验步骤如下:
Ⅰ.将微塑料颗粒研磨成粉末,配制成浓度分别为0%(清水)、0.05%、0.1%、0.2%的溶液。
Ⅱ.选取经发芽率测试合格的同一批次、饱满无破损并消毒后的绿豆种子40粒,随机分为A、B、C、D四组,每组10粒。
Ⅲ.将种子放入垫有滤纸的培养皿中,分别加入等量对应浓度的微塑料溶液,置于25℃恒温培养箱中。
Ⅳ.每天观察记录每组种子萌发总数(胚根突破种皮视为萌发)及第5天后的平均根长,连续观察5天。实验结果如下表,请回答:
组别
微塑料溶液浓度
第1天萌发总数
第2天萌发总数
第3天萌发总数
第4天萌发总数
第5天萌发总数
平均根长(cm)
A
0%
2
5
8
10
10
5.2
B
0.05%
1
3
6
8
9
4.1
C
0.10%
0
1
3
5
7
2.8
D
0.20%
0
0
0
1
2
1.3
(1)实验设置的对照组是 组。
(2)将绿豆种子置于“25℃”恒温箱中培养的原因是 。
(3)兴趣小组认为微塑料会阻碍植物根系的正常发育,并影响植物生长。结合表分析,其依据是:
。
(4)结合实验结果分析,若微塑料随雨水进入农田,除农作物根系发育受抑制外,可能还会造成哪些生态危害? (写出一种)。
47.蛋白质进入人体后,在胃蛋白酶、胰蛋白酶等多种消化酶的作用下,最终被分解为氨基酸。为了研究胰蛋白酶分解蛋白质的影响因素,科学小组进行了如下实验。(查阅资料发现:把清蛋白加入透明的琼脂中,琼脂会变浑浊;当琼脂中清蛋白被胰蛋白酶分解后,琼脂又会变透明)
步骤一:将加热熔化的琼脂与清蛋白均匀混合,倒入培养皿中。待冷却凝固后,在浑浊的清蛋白琼脂培养基上钻出A、B、C三个大小相同的凹孔。
步骤二:在每个凹孔中先加入等量的胰蛋白酶,后加入等量的不同pH的酸碱缓冲剂,如图所示。设置5个相同的培养皿,编号为1~5号。
步骤三:把培养皿放在37℃的恒温箱中12小时后,测量每个凹孔周围透明区的直径,结果如下表。
组别
加入的缓冲剂类型
凹孔周围透明区的直径(毫米)
1号
2号
3号
4号
5号
平均值
A
酸性缓冲剂
2.0
0.3
2.4
1.8
2.2
?
B
蒸馏水
8.0
10.0
7.0
9.0
7.0
8.2
C
碱性缓冲剂
22.0
20.0
23.0
23.5
21.5
22
(1)本实验通过比 来反映胰蛋白酶分解蛋白质的快慢。
(2)实验“步骤二”中存在一个明显的不足,请改正
。
(3)上表实验结果中,A组凹孔周围透明区的平均直径为 毫米。
(4)小明认为该实验还不能得出结论,于是增设了D组,在浑浊的清蛋白琼脂培养基上钻出等大的D孔,加入等量碱性缓冲剂,观察记录凹孔周围透明区的直径。其目的是
。
48.某科学兴趣小组进行了“绿叶在阳光下制造淀粉”的实验,实验过程如下图所示:
(1)为了避免叶片中原有有机物的干扰,步骤①中“一定环境”是指温度适宜的 环境。
(2)步骤⑤中仪器甲的名称是 。
(3)步骤②中,兴趣小组采取“对同一张叶片进行部分遮光,而不是一张叶片不遮光另一张叶片完全遮光”的对照方法,其优点是 。(列举一点)
(4)小明按如图步骤进行实验,滴加碘液后观察到叶片未遮光部分呈现棕黑色,与预期的蓝色不符,老师指出其实验操作③中存在问题,请提出改进措施:
。
49.蓝莓被誉为“浆果之王”,具有提高视力、延缓衰老等多种功效。为了探究蓝莓种子的萌发是否会受到种植环境pH的影响,某研究小组设计了如下实验。
①分别配制pH为3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0的6组营养液;
②将20粒蓝莓种子用pH为3.0的营养液浸泡24h;
③将种子均匀放置于带纱布且灭菌的1号培养皿中,并添加pH为3.0的营养液,保持纱布湿润;
④换用不同pH的营养液,重复步骤②-③;
⑤将6个培养皿置于25℃的恒温培养箱中培养并观察统计种子的萌发率,绘制结果如图。
(1)为保证实验结论的准确性,在本实验中需要控制相同的量有 。(写出一点)
(2)写出步骤①中用pH试纸测定溶液pH的操作方法
。
(3)步骤③中保持纱布湿润的目的是 。
(4)如图为pH对蓝莓种子萌发率的影响情况,可以得出的结论是
。
50.有一天,小华看见妈妈在腌制萝卜条,其过程是:将洗净的萝卜切成条,放在盛有少量凉开水的玻璃罐里,撒上一些食盐,一段时间后,就制成了清脆可口的腌萝卜条。小华发现玻璃罐里的萝卜条变小了,水却变多了。为什么会出现这种现象呢?小华作出假设并进行实验求证。
(1)假设: 。
(2)主要实验步骤:在两片载玻片。上分别滴加0.9%和2%的氯化钠溶液,刮取口腔上皮细胞并涂抹在溶液中,盖上盖玻片,用显微镜观察,隔一段时间后再次观察。
(3)实验现象如图1和图2所示:
通过查阅资料获知,植物细胞和微生物细胞置于较高浓度的溶液中,也会出现类似图2的现象。上述事实支持了小华所作出的假设。
(4)思考:
①小华在低倍镜的视野中观察到某上皮细胞位于视野的右上方,若要在高倍镜下继续观察该细胞,必须在载物台上将临时装片向 移动。
②根据图1的实验现象,小华明白了平时做口腔上皮细胞临时装片时为什么要用0.9%的氯化钠溶液,并将它称之为生理盐水的原因,这是因为0.9%的氯化钠溶液能使口腔上皮细胞
。
③根据上述探究,你认为在给植物施肥时,应注意什么? 。
1
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生物综合——实验探究题
1.科学兴趣小组在参观植物大棚时发现给不同植物补光会用不同的色光,但很少用绿光。该兴趣小组展开如下探究。
步骤一:称取200克生长旺盛不带土的吊兰,用湿巾包裹根,放入透明的塑料袋内,通入一定体积人体呼出的气体,并放置氧气浓度传感器后密封(如图甲),将其置于室温为22℃的暗室中。
步骤二:用200W的LED蓝光灯保持45厘米的距离照射5小时,每隔1小时测得氧气体积分数并记录。
步骤三:分别换用200W的LED红光灯和绿光灯,重复上述实验。将测得数据制作曲线,如图乙所示。
(1)本实验是通过 来反映光合作用强度的,实验前 (填“需要”或“不需要”)对吊兰进行暗处理。
(2)用LED冷光源代替传统的热光源白炽灯,其目的是 。
(3)小组同学根据图乙得出结论:其它条件相同时,三种色光对吊兰光合作用强弱的影响大小关系为 。
(4)CO2是光合作用的原料,随着CO2浓度降低,植物光合作用强度越来越弱。但本实验中CO2浓度不断下降对吊兰的光合作用强弱却无影响,同学们对此感到困惑。在老师的提示下该小组查阅到如下资料:
①光合作用强弱与二氧化碳浓度的关系如图丙,其中饱和点是指在其他条件适宜且固定的情况下,某一环境因子(如光照、CO2浓度)持续增加,光合作用强度不再随之提高的临界点。
②人体呼出的气体中CO2体积分数约4%,空气中CO2体积分数约0.04%。
请结合资料①和②解释本实验中CO2浓度对光合作用的强弱无影响的原因是
。
【答案】(1)氧气体积分数的变化/测定氧气的体积分数 不需要
(2)避免温度对光合作用强度的影响(或控制无关变量)
(3)蓝光>红光>绿光(或绿光<红光<蓝光)
(4)实验通入了含4% CO2的人体呼出气体,初始CO2浓度远高于光合作用的CO2饱和点。即使实验过程中吊兰消耗CO2导致其浓度下降,也始终高于饱和点浓度。因此,CO2浓度并未成为限制因素,对光合作用的强弱无影响
【解析】(1)光合作用会释放氧气,该实验通过氧气体积分数的变化来反映光合作用强度,氧气体积分数变化越大,说明光合作用越强。
本实验不需要对吊兰进行暗处理。因为实验是通过测量氧气体积分数的变化来反映光合作用强度,即使吊兰中存在原有的有机物,而实验测量的是净氧气释放量,所以不需要暗处理将原有有机物消耗掉。
(2)传统热光源白炽灯在发光的同时会产生大量热量,使环境温度升高,而温度会影响酶的活性,进而影响光合作用和呼吸作用的速率,干扰实验结果。用LED冷光源代替传统的热光源白炽灯,其目的是避免温度对光合作用强度的影响(或控制无关变量)。
(3)由图乙可知,在相同时间内,蓝光照射下氧气体积分数增加最多,红光次之,绿光照射下氧气体积分数增加最少。所以其它条件相同时,三种色光对吊兰光合作用强弱的影响大小关系为蓝光>红光>绿光(或绿光<红光<蓝光)。
(4)已知人体呼出的气体中CO2体积分数约4%,空气中CO2体积分数约0.04%,而从图丙可知,当CO2浓度达到一定值后,光合作用强度不再随CO2浓度的增加而增强,即达到了饱和点。本实验中通入的是人体呼出的气体,初始CO2浓度远高于光合作用的CO2饱和点。即使实验过程中吊兰消耗CO2导致其浓度下降,也始终高于饱和点浓度。因此,CO2浓度并未成为限制因素,对光合作用的强弱无影响。
2.某科学兴趣小组为探究成熟耙耙柑、成熟梨以及不同浓度乙烯利溶液对香蕉的催熟效果,开展以下实验。
【查阅资料】资料1:乙烯是能促进果实成熟的植物激素,乙烯利溶液在一定条件下也可释放乙烯。
资料2:青香蕉从采摘到成熟还需要经历一个果肉从淀粉到可溶性固形物的转化过程,转化程度越高,香蕉的成熟度越高,甜度也越大。因此,除了可以通过观察香蕉颜色的变黄情况外,还可以通过测量可溶性固形物的含量米判断香蕉的成熟程度。
【实验准备】品种相同,质量、大小、成熟度相近的青香蕉(可溶性固形物含量为5%)、蒸馏水、0.1%乙烯利溶液、0.5%乙烯利溶液、成熟粑粑柑、成熟梨等。
【实验过程及结果】将香蕉分成5组,按下表分别进行处理,观察20天内香蕉的颜色变化,结果记录在表1中。测定第20天香蕉果肉中可溶性固形物的含量,结果绘成图1。
各组香蕉中颜色变化时间记录
组别
处理
完全变黄(天)
开始腐烂(天)
A
蒸馏水+香蕉
待填
——
B
0.1%乙烯利溶液+香蕉
8
14
C
0.5%乙烯利溶液+香蕉
6
10
D
成熟梨+香蕉
9
17
E
成熟耙耙柑+香蕉
没有完全变黄
——
请回答:
(1)实验中设置A组的目的是 。
(2)结合以上信息,推断表1的"待填”处的内容可能是 。
A.没有完全变黄 B.11天 C.7天 D.4天
(3)请结合材料信息和实验结果解释成熟梨和成熟耙耙柑对香蕉催熟效果有差异的原因:
。
(4)某水果商将该品种青香蕉运往外地销售,运输时间为8天,要求香蕉在到达目的地时已完全变黄,可立即销售,且至少保持3天不腐烂,请从A、B、C三组中选择比较合适的处理方式 。(选填“A组”、“B组”或“C组”)
【答案】(1)作对照(2)A(3)成熟梨释放乙烯更多,催熟效果更强(4)B组
【解析】(1)在实验中,A组采用蒸馏水+香蕉的处理方式,与其他实验组形成对比,其目的是作对照,通过对照能更清晰地看出其他处理因素对香蕉催熟效果的影响。
(2)根据表格中B组完全变黄时间为8天,C组为6天,D组为9天,E组没有完全变黄,按照实验结果的逻辑和数据趋势,A组“待填”处的内容最可能是11天。
(3)从材料信息和实验结果可知,成熟梨和成熟耙耙柑都能释放乙烯来催熟香蕉,而不同水果释放乙烯的量不同,这就导致了它们对香蕉催熟效果存在差异。
(4)某水果商运输时间为8天,要求香蕉到达目的地时已完全变黄且至少保持3天不腐烂。观察表格数据,B组完全变黄时间为8天,开始腐烂时间为14天,14 - 8 = 6天,满足至少保持3天不腐烂的要求,所以选择B组。
3.小嘉在患流感期间,身体出现明显的肌肉酸痛、乏力等症状。通过推理分析,他认为流感病毒感染会影响人体的呼吸作用,并和小科一起进行了调查研究。实验分组和调查结果如表:
组别
症状
血液乳酸含量平均值
对照组
未感染,无症状,健康
?
潜伏期组
已感染,但无明显症状
略高于正常水平
前驱期组
开始出现发热、肌肉酸痛、乏力等症状
高于正常水平
发病期组
发热反复,肌肉酸痛、乏力感明显
远高于正常水平
恢复期组
体温恢复正常,肌肉酸痛、乏力感明显减缓减轻
略高于正常水平
(1)实验选取的流感患者应满足性别相同、 等条件。(写出一条即可)
(2)表中“?”处内容应为 。
(3)分析调查结果后,小嘉得出结论:流感病毒感染会影响人体呼吸作用,导致肌肉酸痛、乏力,原因是肌肉细胞 呼吸增强,产生乳酸增多,释放能量减少。
(4)小科觉得小嘉得到的结论不一定正确,因为人体是一个复杂的整体,而表中调查指标只有一个,存在 性。
【答案】(1)年龄相同(身体状况相近等)(2)正常水平(3)无氧(4)偶然
【解析】(1)在进行实验时,为保证实验结果的科学性和准确性,需要控制单一变量。除了性别相同外,像年龄相同、身体状况相近等条件也应满足,这样可以排除其他因素对实验结果的干扰,确保实验结果是由流感病毒感染这一因素引起的。
(2)对照组是未感染、无症状且健康的群体,其血液乳酸含量平均值应作为正常水平的参照,所以表中“?”处内容应为正常水平。
(3)当人体进行无氧呼吸时,会产生乳酸,从而导致肌肉酸痛、乏力等症状。从调查结果来看,随着流感病毒感染程度的加重,血液乳酸含量平均值升高,这表明肌肉细胞无氧呼吸增强,产生乳酸增多,释放能量减少,进而出现相应症状。
(4)人体是一个复杂的整体,而表中仅仅通过血液乳酸含量这一个调查指标来得出结论,指标过于单一,不能全面反映人体受流感病毒感染后的整体情况,所以存在偶然性,不能就此完全确定流感病毒感染一定会影响人体呼吸作用导致相关症状。
4.小科发现,奶奶将家中出现病斑的苹果切掉腐烂部分后榨汁食用。小科疑惑:“食用这样的苹果汁对人体健康无影响吗?”于是开展了探究。
【查阅资料】扩展青霉是导致苹果腐烂的主要致病菌,属于青霉属,用孢子繁殖。其次级代谢产物棒曲霉素是一种具有致畸、致癌、致突变作用的毒素。
(1)根据上述信息可判断扩展青霉属于 (填“细菌”或“真菌”)。
【实验】探究腐烂苹果中棒曲霉素含量的分布
步骤一:选27个完好无损的苹果,清洗干净后在表面各切一个大小相同的“十”字伤口:
步骤二:将 ★ 的扩展青霉接种到苹果伤口上,在28℃下恒温培养;
步骤三:待病斑直径达1cm时,取9个苹果,每个苹果按图1所示划分为1~5号区域:把整个病斑区域划为1号,向外每隔5mm依次为2~4号,剩下的为5号:分别对1~5号区域果肉取样,榨汁后检测各部位棒曲霉素含量。
步骤四:待病斑直径分别达2cm、3cm时,重复步骤三,记录实验数据如图2所示。
(2)步骤二中“★”处应填写的内容是 。
(3)根据图2可知;
①随着苹果病斑增大, ;
②病斑直径相同时,距离病斑越远,苹果果肉中的棒曲霉素含量越低。
(4)国际上规定苹果制品中棒曲霉素最高限量为0.05μg/g。结合图2中的实验数据, 请你解释腐烂苹果仅去除病斑后仍不建议食用的原因
。
【答案】(1)真菌(2)等量
(3)病斑外离病斑边缘距离相等的果肉中的棒曲霉素含量也会增大(或病斑外同一位置的果肉中的棒曲霉素含量也会增大)
(4)腐烂苹果中的棒曲霉素会扩散到未腐烂部位,且未腐烂果肉中的毒素含量超过的安全限量,因此腐烂苹果仅去除病斑后仍不适合食用
【解析】(1)扩展青霉用孢子繁殖,且属于青霉属,而真菌(霉菌类)的特征是有成形的细胞核、依靠孢子繁殖,细菌是分裂繁殖,所以扩展青霉属于真菌。
(2)实验需要遵循单一变量原则,接种的扩展青霉需要满足等量、生长状况相同的要求,这样才能保证实验结果的可靠性。所以步骤二中“★”处应填写的内容是等量。
(3)从图2可以看出,随着苹果病斑增大,病斑外离病斑边缘距离相等的果肉中的棒曲霉素含量也会增大。
(4)国际上规定苹果制品中棒曲霉素最高限量为0.05μg/g,结合图2数据:腐烂苹果中的棒曲霉素会扩散到未腐烂部位,且未腐烂果肉中的毒素含量超过 0.05μg/g 的安全限量,因此腐烂苹果仅去除病斑后仍不适合食用。
5.小科对辣椒产量、品质的影响因素进行了如下探究:
Ⅰ.①将试验田均分为5个区域,编号为1-5,按标准分别施入复合肥(N、P、K含量均为15%)作为基肥,确保土壤中的基础养分相同;②选取长势一致、健壮的某品种辣椒,每区域均匀种植400株;③区域1不施加钾肥,区域2-5分别施加一定量的钾肥,待成熟后测定产量,相关数据见下表。
区域
施加钾肥量(kg)
产量(kg)
相对区域1的增产率
1
0
1965
——
2
0.71
2278
15.9%
3
0.86
2622
33.4%
4
1.01
2524
28.4%
5
1.16
2462
25.3%
(1)小科是探究 对辣椒产量的影响。
(2)实验中,区域1起 作用。
(3)根据表中的数据,可得出的结论是 。
Ⅱ.可溶性糖、可溶性蛋白是反映辣椒品质的重要参考指标。小科从每个区域随机选取成熟度一致的辣椒进行品质测定,并将结果绘制成下图。
(4)当地某农户钾肥的施肥量与区域4最接近,请你结合测定结果评价该农户的做法是否合理并说明理由
。
【答案】(1)施加钾肥量(2)对照(3)在一定范围内,钾肥能提高辣椒产量;但用量过高时,增产效果反而下降
(4)不合理,区域3施肥量更少,产量却更高,并且可溶性糖含量最高,可溶性蛋白含量也高
【解析】(1)根据题干信息,该实验的变量是施加钾肥量,所以小科是探究钾肥施用量对辣椒产量的影响。
(2)在对照实验中,对实验变量进行处理的是实验组,没有处理的是对照组。区域1不施加钾肥,未对实验变量(钾肥施用量)进行处理,起对照作用。
(3)分析表中数据,施加钾肥后辣椒产量比不施加钾肥时有所增加,且在一定范围内,随着钾肥施用量增加,辣椒产量先增加后减少,区域3施加钾肥量为0.86kg时产量相对区域1的增产率最高。所以可得出结论:在一定范围内,钾肥能提高辣椒产量;但用量过高时,增产效果反而下降。
(4)结合测定结果,该农户钾肥施肥量与区域4最接近,从产量角度看,区域4产量较高;但从品质角度,区域3(施加0.86kg钾肥)的可溶性糖和可溶性蛋白含量相对更高,品质更好。所以该农户做法不合理,理由是:区域3施肥量更少,产量却更高,并且可溶性糖含量最高,可溶性蛋白含量也高。
6.泡菜是由乳酸菌在无氧环境中发酵产生的一种风味食品,但泡菜中含有的亚硝酸盐会影响人体健康。科学兴趣小组为研究“泡菜中亚硝酸盐含量与时间的关系”设计了以下实验。
①配制溶质质量分数为6%的盐水。
②取一定量晾干后的新鲜白萝卜装入已消毒的泡菜坛中,加入质量分数为6%的盐水至没过全部白萝卜,盖好坛盖密封,置于恒温箱中。
③测定泡菜亚硝酸盐含量:每天在同一时间取样,测定亚硝酸盐含量,连续测定6天,记录数据,并绘制成图甲。
(1)步骤①中配制溶质质量分数为6%的盐水需要用到的测量工具有 。
(2)步骤②中将泡菜坛密封并放入的恒温箱中的目的是 。
(3)分析图甲中信息,为安全食用泡菜提一条合理化建议 。
(4)腌制泡菜时会加入香辛料提升泡菜风味,香辛料还有什么作用?兴趣小组增设一组”6%盐水+香辛料”的实验组,于恒温发酵,连续6天在同一时间测定亚硝酸盐含量,将数据绘制成图乙。分析图乙,兴趣小组得出香辛料能清除亚硝酸盐,他们的依据是
。
【答案】(1)托盘天平、量筒、胶头滴管
(2)创造无氧环境,为乳酸菌发酵提供适宜的温度
(3)泡菜腌制4天(或一周)后再食用
(4)相同腌制时间下,加香辛料的组亚硝酸盐含量更低(或峰值更低、下降更快)
【解析】(1)配制溶质质量分数为6%的盐水,需要称量食盐的质量和量取水的体积,用到的测量工具是:托盘天平、量筒、胶头滴管。
(2)乳酸菌是厌氧菌,密封泡菜坛是为了创造无氧环境,利于乳酸菌发酵;25℃是乳酸菌生长繁殖的适宜温度,恒温箱可以保持适宜温度,促进乳酸菌发酵。所以步骤②的目的是:创造无氧环境,为乳酸菌发酵提供适宜的温度。
(3)从图甲可以看出:亚硝酸盐含量在第2天达到峰值,第4天及以后降至很低的水平。所以安全食用泡菜的合理化建议是:泡菜腌制4天(或一周)后再食用或避免在腌制初期食用泡菜。
(4)对比图甲(6%盐水)和图乙(6%盐水+香辛料): 添加香辛料的实验组,亚硝酸盐的峰值更低,峰值出现时间更早,下降更快,且整体含量都低于不加香辛料的组。 所以依据是:相同腌制时间下,6%盐水+香辛料组的亚硝酸盐含量远低于6%盐水组(或香辛料组亚硝酸盐峰值更低、下降更快)。
7.淀粉酶主要分为淀粉酶和淀粉酶,它们广泛存在于动物、植物和微生物中。不同来源的淀粉酶,其最适温度各不相同。小科选择了淀粉酶进行如下实验:
【实验目的】探究温度对淀粉酶活性的影响。
【实验原理】淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖。
【实验试剂】淀粉溶液、淀粉酶溶液、蒸馏水。
【实验器材】试管、恒温箱、胶头滴管、量筒、麦芽糖含量测量仪等。
【实验步骤】
①取两支试管,分别加入淀粉溶液、淀粉酶溶液置于30℃恒温箱中备用;
②混合两种溶液,振荡试管,重新放回恒温箱,10分钟后用麦芽糖含量测量仪进行检测,读取麦芽糖含量并记录;
③改变恒温箱的温度,重复上述实验,实验记录如表。请回答:
编号
1
2
3
4
5
温度/℃
30
40
50
60
70
麦芽糖含量
0.046
0.094
0.566
0.745
0.176
(1)淀粉酶能分解淀粉,不能分解蛋白质,体现了酶具有 (选填“专一性”或“高效性”)。
(2)本实验是通过比较相同时间内 的量来判断淀粉酶的活性。
(3)根据上表记录的实验数据,可以得到的结论是
。
(4)若要进一步探究淀粉酶的最适温度,接下来需要进行的实验是:在温度为
范围内,设置温度梯度更小的多组实验,重复上述实验。
【答案】(1)专一性(2)麦芽糖
(3)在 30℃~60℃范围内,淀粉酶的活性随温度升高而增强;超过 60℃(至 70℃),酶活性减弱(4)50~70℃
【解析】(1)酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。淀粉酶能分解淀粉,不能分解蛋白质,体现了酶具有专一性。
(2)实验原理:淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖。检测指标:实验中通过麦芽糖含量测量仪进行检测。相同时间内,麦芽糖生成量越多,说明酶活性越强。因此通过比较相同时间内麦芽糖的量来判断淀粉酶的活性。
(3)淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖,麦芽糖的含量越高,说明酶的活性越强。温度也会影响酶的活性,60℃时淀粉酶的活性最强。根据实验可得出结论:在 30℃~60℃范围内,淀粉酶的活性随温度升高而增强;超过60℃(至 70℃),酶活性减弱。
(4)表格中60℃时麦芽糖含量最高,说明最适温度在60℃附近,因此接下来需要在50~70℃范围内设置更小的温度梯度(如55℃、60℃、65℃)重复实验,以更精确地确定最适温度。
8.苦瓜中含有一种叫苦瓜多肽的物质,为研究该物质的降糖效果及使用方法,某小组开展了如下实验:取40只生理状况相同的健康小鼠,禁食过夜;随机均分为4组,按下表处理;2小时后测定并记录各组小鼠血糖平均值。
组号
实验处理
平均血糖值(mg/100mL)
1
皮下注射待填
92.16
2
皮下注射0.2mL苦瓜多肽溶液
57.6
3
由口腔灌入胃中0.2mL苦瓜多肽溶液
94.5
4
皮下注射37℃肠液处理4h的0.2mL苦瓜多肽溶液
84.24
(1)葡萄糖是人体重要的营养物质,为细胞的生命活动提供 。
(2)第1组实验为对照组,表格中待填的内容为 。
(3)实验可得出的结论是 。
(4)分析表中数据,发现第3组小鼠血糖值比第1组略高,结合所学知识进行解释
。
【答案】(1)能量(2)0.2毫升生理盐水
(3)苦瓜多肽有降糖效果,皮下注射比口服效果好,苦瓜多肽在肠道中可能被分解
(4)苦瓜多肽在胃中被胃蛋白酶分解(消化),失去降糖效果;或灌胃刺激导致小鼠体内升糖激素增加,使血糖升高
【解析】(1)葡萄糖是人体重要的能源物质,在细胞内通过呼吸作用被氧化分解,释放出能量,为细胞的生命活动提供能量。
(2)该实验的目的是研究苦瓜多肽的降糖效果及使用方法,第1组为对照组,为了形成对照,其处理应该是皮下注射与实验组等量的生理盐水,即0.2mL生理盐水。因为生理盐水对小鼠的血糖浓度无影响,这样可以排除注射液体本身对实验结果的干扰。
(3)比较第1组(皮下注射生理盐水)和第2组(皮下注射苦瓜多肽溶液)的数据,第2组血糖平均值明显低于第1组,说明苦瓜多肽有降糖效果。
比较第2组(皮下注射苦瓜多肽溶液)和第3组(由口腔灌入胃中苦瓜多肽溶液)的数据,第3组血糖平均值接近第1组且远高于第2组,说明皮下注射(注射)比口服(灌胃)效果好。比较第2组(皮下注射苦瓜多肽溶液)和第4组(皮下注射37℃肠液处理4h的苦瓜多肽溶液)的数据,第4组血糖平均值高于第2组,说明苦瓜多肽在肠道中可能被分解(或苦瓜多肽不能耐受消化道的作用)。综上,实验可得出的结论是苦瓜多肽有降糖效果,皮下注射比口服效果好,苦瓜多肽在肠道中可能被分解。
(4)第1组小鼠皮下注射生理盐水,血糖处于正常水平;第3组小鼠由口腔灌入胃中0.2mL苦瓜多肽溶液,由于胃液中含有胃蛋白酶,苦瓜多肽可能被胃蛋白酶分解,导致其降糖作用不能正常发挥,同时灌胃操作可能会对小鼠造成一定的应激反应,使小鼠体内一些升糖激素分泌增加,从而导致血糖升高,所以第3组小鼠血糖值比第1组略高。即苦瓜多肽在胃中被胃蛋白酶分解(消化),失去降糖效果;或灌胃刺激导致小鼠体内升糖激素增加,使血糖升高。
9.农民在播种前会先对种子进行浸泡处理,软化种皮以提升种子的发芽率。浸种时长对种子的发芽有影响吗?科学小组就这个问题展开了实验,步骤如下:
①选取同一品种的文定果种子150粒,并随机平均分成5组。
②用蒸馏水将5组种子分别浸泡0、12、24、48和72小时。
③取浸泡后的种子平铺于培养皿中,将其置于恒温箱中并设置适宜的条件,一段时间后记录发芽数量,并统计发芽率如右表。
浸泡时间/小时
0
12
24
48
72
发芽率/%
59.9
64.4
70.0
61.6
50.5
(1)步骤①中选取的文定果种子除了品种外,还需控制相同的条件为 。(列举1点)
(2)步骤③中设置的适宜条件应是 。(填字母)
A. B.
C. D.
(3)本实验需要用到的测量仪器有 。(列举1个)
(4)为找到文定果种子的最佳浸泡时间,请简要说明科学小组还需进行的进一步实验:
。【答案】(1)种子的大小(饱满程度、种龄、结构完整等合理答案)(2)C
(3)计时器或停表或秒表(温度计)
(4)在浸种时长为24小时附近,设置更多不同浸种时长的实验组重复实验(表达相近即可)
【解析】(1)实验中除品种外,需控制无关变量一致,如种子大小,饱满程度,成熟度,储存时间或健康状况等,任选其一即可。
(2)A.种子萌发需要一定条件:适量的水分、适宜的温度,充足的空气,干燥缺水,A错误。
B.根据种子萌发条件:适量的水分、适宜的温度,充足的空气,60℃+干燥,温度过高且缺水,B错误。
C.种子萌发需要一定的条件:适量的水分、适宜的温度,充足的空气,20℃+湿润,符合萌发条件,℃正确。
D.种子萌发需要一定的条件:适量的水分、适宜的温度,充足的空气,60℃+湿润,温度过高,抑制萌发,D错误。
(3)实验需测量种子质量或浸泡时间,对应仪器可选:称量用天平或电子秤;计时用秒、或钟表或计时器,任选其一即可
(4)根据数据分析可知:发芽率在24小时达峰值 70.0%,但12~48小时间可能存在更优值;为进一步精确定位最佳浸泡时间,应在该区间内设置更小梯度,例如:方案一,以6小时为间隔,设置18h、24h、30h,、6h、42h、48h组;方案二,以3小时为间隔,在12~36h间设置多组;重复原实验流程,比较各组发芽率,取最高值对应的时间即为最佳时间。
10.为研究植物的蒸腾作用,小温利用如图所示装置进行实验。先在试管中加适量且等量的红墨水,滴加几滴油,再将两根植物枝条插入水中,用透明塑料袋套好密封,将它们同时放置到室外一段时间。观察两组实验的变化情况。
(1)小温实验探究的问题是 。
(2)本实验通常选择叶片角质层薄、叶片宽大的梧桐枝条进行实验的原因是
。
(3)实验后将乙组枝条纵切,纵切面上越靠近枝条顶端,染色变得越来越浅,这是因为
。
(4)部分同学认为,该实验去掉透明塑料袋,通过观察试管中剩余水的多少也可得出结论。你是否赞同他们的观点,请简述理由: 。
【答案】(1)蒸腾作用主要是通过叶片进行的吗
(2)叶片是蒸腾作用的主要器官,实验现象明显
(3)水分是通过导管自下而上运输的
(4)不赞同,因为试管中的水分会通过蒸发散失,影响实验结果
【解析】(1)甲装置内是去叶枝条,乙装置内是带叶枝条,其他条件相同,所以该实验的变量是叶,由此可知小温实验探究的问题是:蒸腾作用主要是通过叶片进行的吗?
(2)叶片是蒸腾作用的主要器官。叶片角质层薄、叶片宽大的植物,其蒸腾作用较强,实验现象会更明显,便于观察,所以本实验通常选择叶片角质层薄、叶片宽大的梧桐枝条进行实验。
(3)茎中的导管具有运输水分和无机盐的作用,且水分和无机盐是自下而上运输的。实验后将乙组枝条纵切,纵切面上越靠近枝条顶端,染色变得越来越浅,这是因为水分是通过导管自下而上运输的。
(4)不赞同去掉透明塑料袋通过观察试管中剩余水的多少得出结论。因为试管中的水分会通过蒸发散失,影响实验结果的准确性,所以不能去掉透明塑料袋。
11.芹菜是一种营养丰富的绿叶类蔬菜,叶绿素含量对其产量和品质有重要影响。
【查阅资料】叶面肥料通过植物叶片气孔吸收养分,其中尿素等成分可软化叶片角质层以加速渗透。
【实验设计】某兴趣小组为研究叶面施加氮肥对芹菜叶绿素含量(每克芹菜所含叶绿素的质量)的影 响,进行了如下实验。
①选用某品种芹菜在各处土壤肥力相近的大棚内种植,将大棚内的芹菜地划分为面积相同的若干块。生长到一定程度后,选择其中长势相近的12块芹菜地,随机分成四组,记作A、B、C、D,具体处理如表。
组别
处理方式
喷洒频率
A
?
每隔5天喷洒1次
B
叶面喷洒5克/升的尿素溶液500毫升
C
叶面喷洒20克/升的尿素溶液500毫升
D
叶面喷洒50克/升的尿素溶液500毫升
②第一次喷洒20天后,每组选择相同数量的芹菜,测定并记录其叶绿素含量。统计并处理实验数据,结果如图所示。
(1)叶绿素含量能影响芹菜产量,是因为其能吸收太阳光,有利于芹菜进行 (填一种生理活动)。
(2)气孔是植物与外界进行气体交换的一个部位,除水蒸气由气孔进入到空气中外,主要还有 这些气体会从气孔进出。
(3)A组作为对照组,其处理方式为 。
(4)依据实验结果,若要提高芹菜的品质应喷洒 克/升尿素溶液。
【答案】(1)光合作用(2)氧气、二氧化碳(3)叶面喷洒清水500毫升(4)20
【解析】(1)叶绿素能吸收太阳光,在光的作用下,芹菜利用光能将二氧化碳和水转化为储存能量的有机物,并释放出氧气,这一生理活动是光合作用。叶绿素含量越高,吸收的光能越多,光合作用越强,合成的有机物越多,越有利于芹菜生长,从而提高产量。
(2)气孔是植物与外界进行气体交换的“门户”,除水蒸气由气孔进入到空气中外,植物进行光合作用需要吸收二氧化碳,释放氧气;进行呼吸作用需要吸收氧气,释放二氧化碳。所以主要还有氧气和二氧化碳这些气体会从气孔进出。
(3)该实验的目的是研究叶面施加氮肥对芹菜叶绿素含量的影响,实验的变量是叶面喷洒尿素溶液的浓度,其他条件应相同且适宜。A组作为对照组,其处理方式应为叶面喷洒等量清水,即叶面喷洒清水500毫升,这样可以排除喷洒液体这一操作本身对实验结果的影响。
(4)由图可知,C组(叶面喷洒20克/升的尿素溶液500毫升)芹菜的叶绿素含量最高。叶绿素含量高有利于芹菜进行光合作用,合成更多的有机物,从而提高芹菜的品质。所以若要提高芹菜的品质应喷洒20克/升尿素溶液。
12.小科同学对“光照强度是否影响植物的光合作用”产生了兴趣,进行如下实验。
【实验步骤】
①准备5组如图甲所示的装置,编号1~5,在广口瓶中各加入500mL浓度0.01g/mL的碳酸氢钠溶液。
②取5份大小长势相同的金鱼藻分别放入1~5号装置中。
③晚上5组装置用5个100W白炽灯分别在距离装置70cm、60cm、50cm、50cm、30cm、30cm处照射,并照射相同时间。
④观察并记录量筒中产生的气体量,重复实验,取平均值,绘制折线图如图乙所示。
请回答下列问题:
(1)实验中,调整白炽灯与装置间距离的目的是 。
(2)本实验是否需要对金鱼藻进行暗处理? 。
(3)根据图乙可得出的实验结论是
。
(4)实验收集的气体量少于光合作用实际产生的气体量,原因是 。
【答案】(1)改变光照强度(2)不需要(3)在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增强而增强,超过一定范围后光合作用强度保持不变。
(4)部分氧气溶于水;部分氧气被用于金鱼藻呼吸作用
【解析】(1)调整白炽灯与装置间的距离,距离越近光照强度越大,距离越远光照强度越小,所以实验中,调整白炽灯与装置间距离的目的是改变光照强度(或“控制光照强度”)。
(2)本实验探究的是光照强度对光合作用的影响,不需要通过暗处理消耗原有淀粉来检测光合作用产物,因此不需要对金鱼藻进行暗处理。
(3)从图乙可以看到,白炽灯距离越近(光照强度越强),收集到的气体量越多,说明:在一定范围内,光照强度越强,植物的光合作用越强(产生的氧气越多)。
(4)光合作用产生的氧气,一部分会被金鱼藻自身的呼吸作用消耗掉,还有一部分会溶解在水中,所以收集到的气体量会少于光合作用实际产生的气体量。
13.某小组发现鱼缸中的水草在强光下叶片表面气泡(氧气)产生较多,而弱光下气泡产生较少,推测光照强度可能影响光合作用速率。
①作出假设:光照强度越强,水生植物的光合作用速率越大。
②取3组相同水蕴草枝条,分别放入盛有等量清水和碳酸氢钠溶液的三个烧杯中。(已知:碳酸氢钠易溶于水,在溶液中缓慢分解,产生二氧化碳)
③用不同距离的LED灯照射(10cm、30cm、50cm),30 min内产生的氧气体积如下表所示:
LED灯距离
10 cm
30cm
50cm
氧气体积
请回答:
(1)实验中用 来反映光照强度大小。
(2)碳酸氢钠溶液放入烧杯中的作用是 。
(3)通过实验可以得出的结论是 。
(4)某同学认为实验设计不合理,他的理由可能是
。
【答案】(1)LED灯距离
(2)保证植物光合作用所需的二氧化碳
(3)光照强度越强,水生植物的光合作用速率越大
(4)只有一组实验数据,存在偶然性,应该使用多种植物做几组实验,使实验结果更具有普遍性
【解析】(1)题干中提到:用不同距离的LED灯照射(10cm、30cm、50cm),并且从实验结果来看,不同距离下产生的氧气体积不同。由此可知,实验中是用LED灯与水蕴草枝条的距离来反映光照强度大小。因为距离越近,光照强度越强;距离越远,光照强度越弱。
(2)已知碳酸氢钠易溶于水,在溶液中缓慢分解,产生二氧化碳。而二氧化碳是光合作用的原料之一,所以碳酸氢钠溶液放入烧杯中的作用是为水蕴草的光合作用提供二氧化碳。
(3)从实验数据可以看到,LED灯距离为10cm时,氧气体积为2cm3;距离为30cm时,氧气体积为1.2cm3;距离为50cm时,氧气体积为0.5cm3。随着LED灯距离增大(即光照强度减弱),产生的氧气体积逐渐减小。这表明在一定范围内,光照强度越强,水蕴草光合作用产生的氧气越多,即光照强度越强,水生植物的光合作用速率越大。
(4)该实验只进行了一次,实验次数过少,可能会因为偶然因素导致实验结果不准确,缺乏说服力,所以实验设计不合理。
14.小科用自制简易装置探究植物的光合作用,实验装置如图所示。
实验原理:当溴麝香草酚蓝水溶液遇低浓度的二氧化碳和高浓度的二氧化碳时,分别呈蓝绿色和黄色。
验证植物的光合作用的原料和产物的实验步骤如下。
①取适量芹菜叶装入小塑料瓶中,将小塑料瓶与大塑料瓶装在一起,然后缓慢注满清水并添加适量碳酸氢钠(维持装置内二氧化碳浓度稳定)。
②向大塑料瓶中滴加溴麝香草酚蓝试剂后呈蓝绿色,用吸管向瓶中吹气,溶液变黄色。
③拧紧瓶盖,打开夹子,用纳米胶将软管固定在瓶盖上,将装置放在温暖且阳光充足的地方。大塑料瓶中很快有气泡产生,一段时间后,有小水滴从软管中流出。
④将注射器的针头经瓶盖上方的硅胶垫片插入到瓶盖的小孔中,抽取满满一管气体(如图1)。
⑤拔出注射器的活塞,将快要熄灭的卫生香迅速伸入针筒(如图2),观察现象。
请回答:
(1)吹入气体,溴麝香草酚蓝水溶液变黄,则说明吹入的气体中含有较多的 。
(2)步骤③中有小水滴从软管中流出的原因是 。
(3)步骤⑤中观察到 的现象,可说明植物的光合作用释放了氧气。
(4)随着光合作用的进行,溶液重新变为蓝绿色,说明了
。
【答案】(1)二氧化碳
(2)光合作用释放氧气,导致装置内压强大于外界大气压
(3)快要熄灭的卫生香复燃
(4)植物光合作用吸收了二氧化碳,使装置内二氧化碳浓度降低
【解析】(1)已知溴麝香草酚蓝水溶液遇高浓度二氧化碳呈黄色,向大塑料瓶中吹气后溶液变黄色,所以吹入的气体中含有较多的二氧化碳。
(2)植物进行光合作用时会释放氧气,随着光合作用的持续进行,装置内氧气不断增多,导致装置内压强逐渐大于外界大气压。在这种压强差的作用下,大塑料瓶内的水受到压力,从而有小水滴从与外界相通的软管中流出。
(3)因为氧气具有助燃性,能使快要熄灭的物质重新燃烧。当把快要熄灭的卫生香迅速伸入抽取满装置内气体的针筒时,若观察到快要熄灭的卫生香复燃,就可以说明植物的光合作用释放了氧气。
(4)一开始向瓶中吹气使溶液变黄色,是因为吹入的气体含较多二氧化碳。而随着光合作用的进行,溶液重新变为蓝绿色,由于蓝绿色是溴麝香草酚蓝水溶液遇低浓度二氧化碳呈现的颜色,所以这说明了植物光合作用吸收了二氧化碳,使装置内二氧化碳浓度降低。
15.人体代谢产生的过氧化氢,对人体有毒害作用。能催化过氧化氢分解,肝脏中的A酶也能催化过氧化氢分解。为了比较与A酶的催化特点,小科准备了3.5%的溶液、5%的过氧化氢溶液、20%的新鲜猪肝研磨液(含较少A酶),进行如下实验探究。
(1)请补充实验步骤:
①取两支试管,分别标记1号和2号,各加入2mL5%的过氧化氢溶液。
②向1号试管中加入6滴3.5%的FeCl3溶液,2号试管加入 。
③观察两支试管中产生气泡的快慢。
(2)实验结果发现,0-3分钟2号试管中气体生成速率显著快于1号试管,原因是A酶
。(已知每滴氯 FeCl3溶液中 Fe3+数量大约是肝脏研磨液中A酶分子数的25万倍)
(3)小科每隔3分钟,用测温枪测量并记录了两组实验中试管外壁的温度,绘制图像如图所示,由此可知过氧化氢分解属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)结合图中的数据,推测人体通过酶来催化过氧化氢分解的好处
。
【答案】(1)6滴20%的新鲜猪肝研磨液(2)具有高效性
(3)放热(4)不会引起温度骤升骤降,有利于人体保持体温恒定
【解析】(1) 该实验目的是比较FeCl3与 A 酶的催化特点,在控制变量的原则下,除了催化剂种类不同,其他条件应保持一致。1 号试管加入了6滴3.5%的FeCl3溶液,那么 2 号试管应加入 6滴20%的新鲜猪肝研磨液;
(2)已知每滴FeCl3溶液中Fe3+数量大约是肝脏研磨液中 A 酶分子数的25万倍,但0−3分钟2号试管中气体生成速率显著快于1号试管,原因是 A 酶具有高效性;
(3)根据图像可知,溶液温度升高,那么过氧化氢分解属于放热反应;
(4)从图中数据可以看出,使用FeCl3催化时温度上升较快,而人体通过酶(A 酶)催化过氧化氢分解时,温度上升相对缓慢。人体是一个相对稳定的内环境,需要维持合适的温度。所以人体通过酶来催化过氧化氢分解的好处是不会引起温度骤升骤降,有利于人体保持体温恒定。
16.研究表明:蜡虫的唾液酶能促进聚乙烯塑料降解。因此小科对蜡虫的唾液酶促进塑料降解作用的影响因素进行了研究,在试管中加入相同质量的塑料,实验数据记录如下表。
组别
A
B
C
试管中加入的物质
2毫升蜡虫唾液
2毫升蒸馏水
2毫升蜡虫唾液
毫升蒸馏水
的盐酸
聚乙烯塑料
聚乙烯塑料
聚乙烯塑料
水浴10分钟
相同时间后塑料剩余的质量/
(1)为了探究酸性条件对酶的降解作用是否有影响,表中“”处应该填 。
(2)将三支试管分别放入的水浴中的原因是 。
(3)根据研究表明:在酸性条件下,蜡虫的唾液酶对聚乙烯塑料降解作用的效果更好。因此推测本次实验剩余塑料质量的大小关系是 。
(4)蜡虫的唾液酶能促进聚乙烯塑料降解,小科认为应该大量培养繁殖蜡虫。请问你是否支持小科的观点?并说明理由: 。
【答案】(1)1毫升蒸馏水
(2)此温度下蜡虫的唾液酶活性较好,催化效率较高
(3)m2>m1>m3
(4)支持,蜡虫大量培养,降解聚乙烯塑料,可以减少白色污染(或不支持,因为蜡虫的数量过多,会影响其他生物的生存)
【解析】(1)为了探究酸性条件下蜡虫莫幼虫的唾液酶促进塑料降解作用是否有影响,需要设置以5%盐酸溶液为唯一变量的对照实验,即除了是否添加5%盐酸溶液不同外,其他条件都应相同且适宜。所以表中▲处应该填1毫升蒸馏水,作为对照组。
(2)酶的催化活性受温度、pH等因素的影响,酶在适宜的温度条件下能发挥高效的催化性。所以将三支试管分别放入25°C的水浴中的原因是此温度下蜡虫的唾液酶活性较好,催化效率较高。
(3)B组(m2):只加蒸馏水,无酶 → 几乎不降解 → 剩余质量最大;
A组(m1):有酶,中性条件 → 有一定降解 → 剩余质量小于 m₂;
C组(m3):有酶,酸性条件 → 题干明确指出“在酸性条件下,降解效果更好” → 降解最多 → 剩余质量最小。因此:m2>m1>m3
(4)蜡虫的唾液酶能促进聚乙烯塑料降解,小科认为应该大量培养繁殖蜡虫。支持小科的观点,理由:蜡虫大量培养,降解聚乙烯塑料,可以减少白色污染。或不支持小科的观点,理由:因为蜡虫的数量过多,大量繁殖蜡虫可能破坏生态平衡,会影响其他生物的生存。
17.小科常常看到妈妈将做菜后剩下的蛋壳倒扣在栽有吊兰的花盆中,妈妈认为蛋壳中含有促进吊兰生长的营养物质,蛋壳真能促进吊兰生长吗?为了研究这个问题,小科进行了如下实验。
①首先选取发育情况相同的两株健壮的吊兰幼苗,分别栽入两个完全相同的花盆中,编号为甲、乙。
②甲组花盆中不放蛋壳,乙组花盆中放蛋壳,其他实验条件都相同。
③一段时间后,吊兰的生长状况发生了变化,小科将变化情况记录在下表中。
组别
实验前质量/g
实验后质量/g
生长情况
甲
41
51
植株弱小,叶色变黄
乙
41
70
植株较健壮,叶色较绿
请根据上述材料回答下列问题:
(1)“妈妈认为蛋壳中含有促进吊兰生长的营养物质”属于科学探究基本过程中的
(填“提出问题”或“作出假设”)。
(2)该实验中的变量是 。
(3)该实验过程中,起对照作用的是 (填“甲”或“乙”)组。
(4)小科的实验还有不足之处,请提出改进建议: 。
【答案】(1)作出假设(2)有无蛋壳(3)甲(4)吊兰幼苗数量太少
【解析】(1)科学探究的基本过程包括提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流等。“妈妈认为蛋壳中含有促进吊兰生长的营养物质”是对蛋壳是否能促进吊兰生长这一问题作出的一种推测性论断,符合作出假设的环节。
(2)在该实验中,甲组花盆不放蛋壳,乙组花盆放蛋壳,其他实验条件均相同,所以两组实验的变量是有无蛋壳。
(3)在对照实验里,对照组是不接受实验变量处理的对象组。此实验中,甲组花盆不放蛋壳,未接受“放蛋壳”这一实验变量处理,所以起对照作用的是甲组。
(4)小科实验中仅选取了两株健壮的吊兰幼苗,样本数量过少,这样得出的实验结果具有很大的偶然性,会导致实验误差较大。为了使实验结果更准确、更具说服力,应该选取多株发育情况相同的吊兰幼苗,分别栽入多个完全相同的花盆中,平均分成两组,甲组花盆中不放蛋壳,乙组花盆中放蛋壳,其他实验条件都相同。
18.某同学在阅读资料时发现、新鲜土豆内含有过氧化氢酶、能催化分解过氧化氢、于是他开展了如下实验:
[实验方案]①准备若干反应瓶并编号,分别将数量、大小相同且厚薄一致的新鲜土豆片贴于反应瓶的上方;
②向每个反应瓶中加入的溶液(事先已将溶液的调为);
③将反应瓶与装满水并倒扣在水槽中的量筒相连后,再将反应瓶旋转、使土豆片与溶液混合,如图:
④记录实验现象: ?
[实验结论]pH对过氧化氢酶活性有影响。
(1)本实验探究的是 。
(2)实验中加入“数量、大小相同且厚薄一致的新鲜土豆片”的目的是 。
(3)为比较过氧化氢酶的活性,该同学与其他同学对步骤④“ ?”处的内容进行讨论、提出以下方案:
方案1:观察气泡产生的多少和快慢;
方案:2:观察产生相同量的气体所需时间;
方案3:观察相同时间内反应产生的气体量。
你认为哪种方案更合理? 。
(4)实验时该同学观察到每组实验气泡产生的速度都是先快后慢,于是他认为过氧化氢酶的活性在实验中发生了改变,你是否认同他的观点?回答并说明理由
。
【答案】(1)pH对过氧化氢酶活性的影响(2)控制无关变量(3)方案3
(4)不认同,随着反应进行,过氧化氢的量减少,反应速度自然变慢,并非过氧化氢酶活性改变
【解析】(1)该实验中,自变量是溶液的pH(事先已将溶液的pH调为3、5、7、9、11),因变量是过氧化氢酶的活性,通过观察与过氧化氢分解相关的现象来体现。所以本实验探究的是pH对过氧化氢酶活性的影响。
(2)实验中加入“数量、大小相同且厚薄一致的新鲜土豆片”,是因为新鲜土豆片中含有过氧化氢酶,这样做的目的是控制无关变量,排除土豆片数量、大小、厚薄等因素对实验结果的干扰,使实验结果更可靠。
(3)方案1:观察气泡产生的多少和快慢,气泡产生的多少和快慢可以直观地反映过氧化氢分解的速率,从而体现过氧化氢酶的活性,但“多少”和“快慢”的判断相对比较主观。
方案2:观察产生相同量的气体所需时间,时间越短,说明过氧化氢分解速率越快,过氧化氢酶活性越高,该方法能较准确地比较酶活性,但操作相对复杂。
方案3:观察相同时间内反应产生的气体量,气体量越多,说明过氧化氢分解速率越快,过氧化氢酶活性越高,该方法既直观又能准确比较酶活性,操作也相对简单。
综合来看,方案3更合理,因为它能更准确地定量比较过氧化氢酶的活性。
(4)不认同该同学的观点。因为随着反应的进行,过氧化氢的量逐渐减少,即使过氧化氢酶的活性不变,反应速度也会变慢,所以每组实验气泡产生的速度先快后慢是由于过氧化氢浓度逐渐降低导致的,而不是过氧化氢酶的活性在实验中发生了改变。
19.为探究“被动吸烟对学习记忆能力的影响”,科研人员将小鼠暴露在不同剂量的被动吸烟环境中,通过跳台实验来检测小鼠的学习记忆能力。跳台实验是指通过躲避电刺激来检测小鼠的学习记忆能力,如图1所示。
步骤一:选取品种相同、体重相近且健康状态良好的小鼠共40只,雌雄各半,随机分为4组,分别为正常组、低剂量组、中剂量组和高剂量组。
步骤二:将低、中、高剂量组小鼠每天分别被动吸入1支、2支、4支香烟的烟雾,持续7天;正常组不做处理。
步骤三:7天后进行跳台实验,测量小鼠的第一次跳台错误次数,24小时后测量小鼠的第二次跳台错误次数,实验结果如图2所示。(注:小鼠受电刺激后跳回站台的逃避行为为正确次数,未跳回站台为错误次数。)试回答:
(1)本实验选取品种相同、体重相近且健康状态良好的小鼠的目的是
。
(2)每组的实验结果应取10只小鼠每次跳台错误次数的 ,以提高实验结果的可靠性。
(3)通过比较 可以说明被动吸烟会影响小鼠的学习记忆能力。对比低、中、高3个剂量组的数据后,可进一步得出的结论是
。
【答案】(1)控制变量,排除因小鼠的品种、体重和健康状况等因素对实验产生干扰。
(2)平均值
(3)被动吸烟小鼠的错误跳台次数与正常组不同 在小鼠的品种等条件相同时,环境中被动吸烟的剂量越高,小鼠的学习记忆能力越差
【解析】(1)在探究某种条件对研究对象的影响时,要以该条件为变量设置对照实验,为使实验结果具有说服力,需遵循单一变量原则。本实验探究被动吸烟对学习记忆能力的影响,所以选取品种相同、体重相近且健康状态良好的小鼠,目的是控制变量,排除因小鼠的品种、体重和健康状况等因素对实验产生干扰。
(2)在科学实验中,为减少获取实验数据的误差,常常设重复组,科学实验的数据应取各重复组的平均值,这样能避免偶然性,减小实验误差,使实验结果更具说服力。因此每组的实验结果应取10只小鼠每次跳台错误次数的平均值,以提高实验结果的可靠性。
(3)通过比较正常组和实验组(低、中、高剂量组)小鼠的跳台错误次数,能发现实验组错误次数多于正常组,由此可以说明被动吸烟会影响小鼠的学习记忆能力。对比低、中、高3个剂量组的数据,随着烟雾剂量增加,小鼠跳台错误次数增加,可进一步得出结论:在小鼠的品种等条件相同时,环境中被动吸烟的剂量越高,小鼠的学习记忆能力越差。
20.可燃液体发生火灾时,常用氟蛋白泡沫灭火剂灭火。火灭后,这些泡沫灭火剂若得不到有效处理,就会随水流入河流、湖泊等水域生态系统。关于氟蛋白泡沫灭火剂对水生生物生存的影响,研究人员进行了如下探究:
序号
实验材料
斑马鱼数量
氟蛋白泡沫灭火剂体积浓度
适宜温度条件下饲养,分别于24小时、48小时、72小时、96小时观察记录
1
健康、体长—致的斑马鱼
30条
?
2
30条
5.0%
3
30条
6.0%
4
30条
6.5%
5
30条
7.5%
6
30条
8.5%
(1)本实验探究的变量是 。
(2)各组放入30条的斑马鱼要求健康、体长一致,其目的是 。
(3)本实验的结果如图所示,由此可得出的结论是: 。
(4)若想进一步探究当氟蛋白泡沫灭火剂的体积浓度最低为多少时,就可导致斑马鱼在96h时全部死亡,则需选择体积浓度范围为 的氟蛋白泡沫灭火剂进一步细分浓度进行探究。
【答案】(1)不同体积浓度的氟蛋白泡沫灭火剂(氟蛋白泡沫灭火剂)
(2)控制单一变量
(3)在其他条件不变时,处理96h时,斑马鱼的死亡率随氟蛋白泡沫灭火剂的体积浓度增加而增加。当氟蛋白泡沫灭火剂的体积浓度一定时,斑马鱼的死亡率随着时间的延长而增加。
(4)7.5%-8.5%
【解析】(1)分析实验可知,探究的是不同浓度氟蛋白泡沫灭火剂对斑马鱼的生存的影响,因此,本实验的变量是不同浓度氟蛋白泡沫灭火剂。
(2)为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。每组只用少量的实验材料或生物个体做实验不科学,可能因实验材料或生物个体自身原因等偶然性而影响实验结果。因此,实验材料或生物个体的数量要多,
(3)由实验结果分析可知,处理96h,斑马鱼的死亡率随氟蛋白泡沫灭火剂的浓度增加而增加。当体积浓度一定时,随着时间延长,斑马鱼死亡率增加。
(4)根据题图可以看出,当氟蛋白泡沫灭火剂浓度为7.5%-8.5%之间时,处理96小时,斑马鱼的死亡率比较高,且浓度为8.5%时死亡率达到100%。因此,若想进一步探究当氟蛋白泡沫灭火剂的体积浓度最低为多少时,就可导致斑马鱼在96h时全部死亡,则需选择体积浓度范围为7.5%-8.5%的氟蛋白泡沫灭火剂进一步细分浓度进行探究。
21.水稻是我国重要的粮食作物,盐胁迫(植物在生长过程中因土壤中盐分过高而受到的不利影响)对水稻生长的危害已成为全球水稻生产的核心问题。脱落酸对植物的生长也会产生影响。已知水稻根长与产量呈正相关。研究人员选取了两个水稻品种,探究不同浓度的脱落酸浸种后对水稻萌芽期根长的影响结果如图。
(1)古代农民种植水稻使用农家肥,现代常使用化肥。下列肥料属于氮肥的是 。
A.过磷酸钙 B.硫酸钾 C.草木灰 D.尿素
(2)请分析盐胁迫对植物生长产生危害的原因:
。
(3)分析可知水稻品种 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更适合在盐碱地区种植。
(4)根据不同浓度的脱落酸对水稻萌芽期根长的影响,请你给盐碱地区农民提出合理的水稻种植建议: 。
【答案】(1)D
(2)土壤溶液溶度高于植物根细胞液浓度,不利于植物根系吸水,进一步影响无机盐的运输
(3)Ⅱ
(4)可在水稻田中加入适量脱落酸,脱落酸浓度控制在0.05%左右
【解析】(1)A.植物生长发育需要量最多的无机盐是氮、磷、钾,化肥主要分为氮肥、磷肥和钾肥。过磷酸钙的主要成分是磷酸二氢钙和硫酸钙,属于磷肥,A不符合题意。
B.硫酸钾的主要成分是硫酸钾,其属于钾肥,B不符合题意。
C.草木灰的主要成分是碳酸钾,属于钾肥,C不符合题意。
D.尿素中含有氮元素,属于氮肥,D符合题意。
(2)当土壤溶液的浓度大于根细胞液浓度时,植物根细胞失水。盐胁迫是土壤中盐分过高,土壤溶液溶度高于植物根细胞液浓度,导致细胞失水,不利于植物根系吸水,进一步影响无机盐的运输(无机盐溶解在水中才能被运输)。
(3) 分析图可以看出,在相同氯化钠溶液浓度下,与水稻品种Ⅰ相比,水稻品种Ⅱ在不同浓度的脱落酸浸种后,萌芽期根长都比较长,因此水稻品Ⅱ更适合在盐碱地区种植。
(4)分析图中的实验结果可知,脱落酸会降低高盐分对水稻萌芽期根长的抑制作用,其中浓度0.05%的脱落酸溶液效果最好。因此,可在水稻田中加入适量脱落酸,脱落酸浓度控制在0.05%左右。
22.小科探究不同温度条件下两种淀粉酶A与B的活性。实验材料:一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、温度计、分光光度计(可测溶液中溶质的相对含量)等。他分别用这两种酶进行如图甲所示相同实验操作后,记录实验数据如图乙。
(1)实验材料选择用淀粉溶液的原因是酶的催化作用具有 性。
(2)实验中,先将两支试管都水浴5分钟,再混合的目的是
。
(3)据图乙分析下列叙述正确的是 (填字母)。
A.酶A在20℃条件时活性较高 B.酶B的活性先降低后升高
C.酶B在40℃条件时活性较高 D.大于50℃条件时,酶A完全失去活性
(4)若要进一步探究酶B的最适温度,在按上述步骤加入酶B进行实验,用分光光度计对各组淀粉剩余含量进行检测的基础上,该如何改进?答:
。
【答案】(1)专一
(2)保证反应从一开始就处于预设的实验温度下,避免温度变化对实验结果造成干扰
(3)C
(4)在30℃~50℃(40℃左右)范围内设置更小的温度梯度,重复实验,淀粉剩余量最小对应的温度就是酶B的最适温度
【解析】(1)酶的催化作用具有专一性,淀粉酶只能催化淀粉水解,因此本实验选择淀粉溶液作为反应物,对应酶的专一性特点。
(2)若先混合再调整温度,酶会在达到预设温度前就提前催化反应,影响结果;先分别保温到预设温度再混合,能保证全程在设定温度下反应,排除温度变化的干扰。
(3)纵坐标是淀粉剩余相对值,剩余越少说明分解的淀粉越多,酶活性越高。
A.20℃时酶A的淀粉剩余量最大,说明此时酶A活性最低,A错误。
B.随温度升高,酶B的淀粉剩余量先减少后增加,说明酶B活性先升高后降低,B错误。
C.40℃时酶B的淀粉剩余量最少,说明酶B此时活性最高,C正确。
D.大于50℃时,酶A仍能分解淀粉,说明仍有活性,没有完全失活,D错误。
(4)由图可知酶B的最高活性出现在40℃附近,要进一步确定最适温度,只需要在40℃左右缩小温度梯度设置更多实验组,再次检测即可得到更准确的最适温度。
23.多酶片属于助消化类药物,含胃蛋白酶和胰酶(含胰淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶).小澜以胰淀粉酶为例,展开酶活性影响因素的探究:
试管编号
1
2
3
4
5
6
所加试剂
1%淀粉液2mL
胰淀粉酶
1mL+2%盐酸ImL
1%淀粉液2mL
______
1%淀粉液2mL
胰淀粉酶lmL+2%NaOH lmL
37℃水浴
5分钟
混合
试管2倒入1,混匀后记为A
试管4倒入3,混匀后记为B
试管6倒入5,混匀后记为C
37℃水浴
5分钟
检验
滴入2滴碘液,摇匀
(1)请写出试管4横线上所加的试剂: 。
(2)如得出胰淀粉酶只能在中性环境发挥作用的结论,则实验现象是
。
(3)如下图是多酶片横截面示意图,在生产多酶片时先用肠衣包裹胰酶,然后包上胃蛋白酶,再包上糖衣.糖衣在胃液中被分解,使胃蛋白酶释放出来,推测蛋白酶在 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”)环境中能发挥作用.要使胰酶在小肠中才被释放,肠衣应具有的性质是 。
【答案】(1)胰淀粉酶1mL+蒸馏水(或清水)ImL
(2) A变蓝,B 不变蓝,C 变蓝
(3)酸性 在酸性环境中不被分解,在弱碱性环境中能被分解
【解析】(1)表格中,实验组(试管2、试管6)中则分别加入不同的酸碱溶液,以观察胰淀粉酶在不同酸碱条件下的活性变化。因此对照组的试管4中应加入的试剂是“胰淀粉酶1mL+蒸馏水(或清水)1mL”,以模拟中性且不含其他干扰因素的实验环境。
(2)根据实验现象得出胰淀粉酶只能在中性环境发挥作用的结论,那么实验现象应该是:A试管呈酸性,胰淀粉酶无法有效消化淀粉,因此滴入碘液后会变蓝;B试管呈中性,是胰淀粉酶的最适作用范围,胰淀粉酶能够有效消化淀粉,因此滴入碘液后不会变蓝;C试管呈碱性,胰淀粉酶无法有效消化淀粉,因此滴入碘液后会变蓝。
(3)在生产多酶片时先用肠衣包裹胰酶,然后包上胃蛋白酶,再包上糖衣。先用肠衣包裹胰酶是为了保护胰酶免受胃液(酸性环境)的破坏,确保胰酶能在小肠(弱碱性环境)中才被释放并发挥作用。因此,我们可以推测蛋白酶在酸性环境中能发挥作用。要使胰酶在小肠中才被释放,肠衣应具有的性质是在胃液的酸性环境中不溶解(以保护胰酶),而在小肠的弱碱性环境中溶解(以释放胰酶)。这样,胰酶就能在小肠的弱碱性环境中发挥作用。
24.枇杷是中国南方重要的经济作物,其果实营养丰富但成熟后不耐贮藏,果实的腐烂指数达到或超过30%基本认定其没有商品价值。科研人员为探究不同浓度的1-甲基环丙烯(简称1-MCP)对枇杷常温贮藏的影响,进行了如下实验。
【实验步骤】在同一棵批把树上选取枇杷果实若干,随机均分为5组。其中4组分别用不同浓度的1-MCP进行熏蒸处理,另一组不做处理(记为CK组)。24小时后,所有果实均分别逐个装入相同的包装袋中,在25℃恒温环境下贮藏。每隔5天测定一次果实的腐烂指数(腐烂指数=腐烂的果实数量/原始果实数量×100%)。
【实验结果】数据记录如表。
0.00(CK组)
0.08
0.10
0.12
0.14
0
0
0
0
0
0
5
0
0
0
0
0
10
0
0
0
0
0
15
8
0
0
0
8
20
31
0
0
11
56
25
41
30
22
33
83
30
71
30
31
67
100
【问题探究】
(1)为减少实验材料差异对实验结果的影响,应挑选 相近的枇杷进行实验。(至少说出两点)
(2)实验中CK组的作用是 。
(3)根据表中数据,选择浓度为 克/千克的1-MCP处理后的枇杷果实贮藏效果最佳,依据是
。
【答案】(1)大小、成熟度(或色泽、形状等合理答案)(2)作对照
(3)0.10 在相同贮藏时间内,该浓度下枇杷果实的腐烂指数相对较低,且能延长具有商品价值的时间
【解析】(1)为减少实验材料差异对实验结果的影响,除了在同一棵枇杷树上选取果实外,还应挑选大小、成熟度、色泽、形状等相近的枇杷进行实验,这样可以保证除自变量(1-MCP浓度)外,其他条件尽可能相同,减少无关变量对实验结果的干扰。
(2)在该实验中,CK组不做处理,其他4组分别用不同浓度的1-MCP进行熏蒸处理,所以CK组的作用是作为对照,通过与其他处理组的对比,更直观地看出不同浓度的1-MCP对枇杷常温贮藏的影响。
(3)根据表格数据,在不同浓度的1-MCP处理下,随着贮藏时间的延长,腐烂指数会发生变化。果实腐烂指数达到或超过30%基本认定其没有商品价值,我们需要选择在相同贮藏时间内腐烂指数相对较低,且能延长具有商品价值时间的浓度。从数据可以看出,浓度为0.10克/千克的1-MCP处理后的枇杷果实,在贮藏25天时腐烂指数才达到22%,相比其他浓度,其在较长时间内保持了较低的腐烂指数,贮藏效果最佳。
25.生姜是一种常见的农作物,其生长受环境因素影响较大。某科研团队为探究环境因素对生姜生长的影响,进行了如下实验,结果如下表(叶绿素含量可反映生姜产量高低)。
组别
环境温度
供水情况
叶绿素含量(mg/g)
A
昼28℃,夜22℃
适量浇水,无积水
3.7
B
昼38℃,夜32℃
适量浇水,无积水
2.22
C
昼28℃,夜22℃
过量浇水,地面积水
2.59
(1)本实验通过叶绿素含量来判断生姜产量高低,是因为植物能进行 作用。
(2)实验中设置A组的目的是 。
(3)若科研团队认为“高温会降低生姜叶绿素含量”,支持该假设的实验结果来自哪两组?答:
。
(4)浙江某地常采用生姜与玉米等高大作物套种方式使生姜增产,如图所示,农民会将生姜、玉米分别种植在①②两个区域中的哪个区域?结合实验结论说明理由:
。
【答案】(1)光合(2)作为对照(3)A和B
(4)生姜种植在②区域,玉米种植在①区域。因为高温会降低生姜叶绿素含量,生姜种植在背阴面(②区域)可避免阳光直射导致温度过高,利于提高产量
【解析】(1)植物通过光合作用将光能转化为化学能,合成有机物,而叶绿素在光合作用中起着吸收、传递和转化光能的重要作用,叶绿素含量越高,通常能进行光合作用的能力越强,合成的有机物越多,生姜产量也就越高。所以本实验通过叶绿素含量来判断生姜产量高低,是因为植物能进行光合作用。
(2)在对照实验中,设置对照组的目的是作为标准对照,与实验组进行对比,从而更清晰地看出实验变量对实验结果的影响。在该实验中,A 组的环境条件是相对较为适宜的,其他组(B 组改变了温度,C 组改变了供水情况)与 A 组进行对比,能更好地探究温度和供水情况对生姜生长的影响。所以实验中设置 A 组的目的是作为对照。
(3)要探究“高温会降低生姜叶绿素含量”,实验变量应该是温度,其他条件保持相同且适宜。A 组昼28℃,夜22℃,B 组昼38℃,夜32℃,A组和B组只有温度不同,符合对照实验的要求。从实验结果看,B组的叶绿素含量(2.22mg/g)低于A组(3.7mg/g),这就支持了“高温会降低生姜叶绿素含量”这一假设。所以支持该假设的实验结果来自A和B两组。
(4)由实验可知,高温会降低生姜叶绿素含量,从而影响生姜产量。玉米植株高大,在套种中会遮挡阳光。生姜种植在②区域(背阴面),可以避免阳光直射导致温度过高,有利于保持较高的叶绿素含量,从而提高生姜产量。所以农民会将生姜种植在②区域,玉米种植在①区域。故本问答案为:生姜种植在②区域,玉米种植在①区域。因为高温会降低生姜叶绿素含量,生姜种植在背阴面(②区域)可避免阳光直射导致温度过高,利于提高产量。
26.可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,某科学兴趣小组为探究红、黄、绿不同颜色的可见光对植物光合作用的影响,取长势相近的天竺葵若干,平均放入3个大小相同的封闭容器中,设置温度为25℃,二氧化碳含量充足。用强度相同的不同颜色的光照射一段时间后,分别比较容器中的氧气变化量,结果如下表所示。
组别
光的颜色
氧气变化量
1
红
+++
2
黄
+
3
绿
-
(注:氧气变化量=实验后含量-实验前含量;“+”代表增加,“-”代表减少)
(1)该实验研究的变量是 。
(2)除检测氧气变化量外,该实验还可以检测有机物或 表示光合作用强度。
(3)第3组中的氧气含量不增反降的原因是 。
(4)请为第3组实验设计一个对照组,以判断其中的天竺葵是否进行光合作用
。
【答案】(1)光的颜色(2)二氧化碳的变化量
(3)天竺葵的光合作用弱,产生的氧气少于呼吸作用消耗的氧气
(4)取长势与第3组相近的天竺葵,放入大小相同的封闭容器中,设置温度为25℃,二氧化碳含量充足,用强度相同的白光(或红光等能使植物进行光合作用的光)照射一段时间后,检测容器中的氧气变化量。
【解析】(1)由表格可知,A、B、C组除光的颜色外,其他实验条件相同,因此该实验研究的变量是光的颜色。
(2)光合作用的原料是二氧化碳和水,产物有氧气和有机物。因此除检测氧气变化量外,该实验还可以检测有机物或二氧化碳的变化量来表示光合作用强度。
(3)氧气变化量“-”代表氧气减少,说明光合作用产生的氧气量小于呼吸作用消耗的氧气量。在第3组中,用绿光照射,天竺葵的光合作用很弱,产生的氧气少,而呼吸作用一直在消耗氧气,所以氧气含量不增反降。所以原因是天竺葵的光合作用弱,产生的氧气少于呼吸作用消耗的氧气。
(4)要判断第3组中的天竺葵是否进行光合作用,可设置对照,保证其他条件相同,改变光的有无(因为有光才可能进行光合作用)。所以设计的对照组为:取长势与第3组相近的天竺葵,放入大小相同的封闭容器中,设置温度为25℃,二氧化碳含量充足,用强度相同的白光(或红光等能使植物进行光合作用的光)照射一段时间后,检测容器中的氧气变化量。
27.人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。某科学兴趣小组对光合作用进行进一步探究:
【提出问题】不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响?
【实验探究】①取三个相同的无色透明玻璃瓶,设置A、B、C三组实验,分别加入等量且适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液(维持瓶中CO2含量稳定);
②分别在导管中注入一滴红墨水,塞上橡皮塞,关闭活塞,控制红墨水初始位置相同;
③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射(如图所示):
④光照相同时间后,红墨水均向左移动,测得红墨水移动的距离分别为l红、l绿、l黄,且l红>l黄>l绿,多次重复实验后,结果相同(忽略温度对实验的影响)。
(1)本实验中,使用到的仪器除试剂瓶、烧杯、导管、活塞、橡皮塞、秒表外,还需要
;
(2)实验中红墨水向左移动的原因是 ;
(3)由上述实验可以得出: ;
(4)为进一步得出光合作用强度,设置了实验D,可将装置放于 环境中(其他条件不变),测得红墨水向右移动距离为l,则实验中红光条件下,光合作用的强度值可表示为l红+l。
【答案】(1)不同颜色光的LED灯
(2)瓶中菠菜叶片光合作用产生氧气使瓶内气压变大
(3)红光条件下菠菜的光合作用最强
(4)黑暗
【解析】(1)由题干可知,实验是探究不同颜色的光对植物光合作用强度的影响,故本实验中,使用到的仪器除试剂瓶、烧杯、导管、活塞、橡皮塞、秒表外,还需要不同颜色光的LED灯。
(2)植物的光合作用能吸收二氧化碳产生氧气,二氧化碳缓冲液能维持瓶中二氧化碳含量稳定,因此,实验中红墨水向左移动的原因是瓶中菠菜叶片光合作用产生氧气使瓶内气压变大。
(3)由实验结果可知,红墨水移动的距离l红>l黄>l绿,则可以得出结论:红光条件下菠菜的光合作用最强。
(4)真光合速率=净光合速率+呼吸速率。因此,为进一步得出光合作用强度,设置了实验D,可将装置放于黑暗环境中(其他条件不变),测得红墨水向右移动距离为l(表示呼吸速率),则实验中红光条件下,光合作用的强度值可表示为l红+l。
28.菠菜采摘后的储存运输过程,叶片容易变黄,甚至腐烂变质。为了延长菠菜的保鲜时间,科研人员在常温下用不同气体比例对菠菜保存效果进行了研究。将同样品质的新鲜菠菜分成100 g一份,分别装入4组气调包装袋(能调节气体成分)中(见表),每隔两天测定呼吸速率(每千克菠菜每小时产生的二氧化碳量)和叶绿素含量,结果如下图所示。回答下列问题:
组别
气体
1
空气(21%氧气+78%氮气+1%其他气体)
2
5%氧气+85%氮气+10%其他气体
3
10%氧气+80%氮气+10%其他气体
4
15%氧气+75%氮气+10%其他气体
(1)此项研究中, (填序号)组为实验的对照组。
(2)该实验应该在黑暗条件下进行,原因是 。
(3)综合图1、图2结果可知,常温3~8天内,菠菜最好保存在 组的气体条件下。
(4)菠菜主要食用绿叶部分,因此农民在种植菠菜时应多施含 的无机盐。
【答案】(1)1(2)避免在光下进行光合作用对实验产生干扰(3)3(4)氮
【解析】(1)一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组,没有处理的就是对照组。1组有空气,属于正常状况下气体条件,所以为对照组。
(2)菠菜储存运输过程中应该处于黑暗条件下(仓库或车厢中),避免在光下进行光合作用对实验的干扰,所以应在黑暗条件。
(3)读题,可发现2、3、4组氧气含量均低于1组,且呼吸速率低于1组,因为低氧会抑制菠菜的呼吸作用;3组呼吸速率最低且叶绿素含量最高,所以选择3组。
(4)氮肥作用是促使作物的茎,叶生长茂盛,叶色浓绿。菠菜主要食用绿叶部分,因此农民在种植菠菜时应多施含氮丰富的无机盐。
29.咖啡是最受青少年欢迎的饮品之一,尽管其含有的咖啡因有提神功效,但过量饮用可能引发健康隐患。某中学项目化学习小组以红肚玻璃灯金鱼(简称“金鱼”)为实验材料,探究不同浓度的咖啡因对金鱼心脏跳动次数的影响。实验步骤如下:
①选取大小相同且干净的玻璃鱼缸4个,并编号为A、B、C、D,依次加入等量的清水、100mg/L、200mg/L、300mg/L的咖啡因溶液。
②每个鱼缸加入3条大小相近且生长状况良好的金鱼,在相同且适宜的条件下培养一段时间。
③用可视显微镜和手机拍摄金鱼每30秒心脏跳动的次数。将上述实验,重复3次。
每次的平均值记录如下:
处理
清水
100mg/L咖啡因
200mg/L咖啡因
300mg/L咖啡因
组别
A
B
C
D
30秒心跳次数
第一次
41
49
60
49
第二次
41
52
62
48
第三次
44
53
63
55
根据实验过程及实验结果,请回答:
(1)该实验的变量是 ;
(2)对上述各组实验数据取平均值,这样做的目的是 。
(3)根据实验结果,得出的结论是 。
(4)经查阅文献,项目化学习小组发现咖啡因确实会对心血管造成一定的影响。根据该实验结果,你对青少年饮用咖啡的建议是 。
【答案】(1)咖啡因的浓度
(2)求三次实验平均值,避免偶然性,减小误差
(3)不同浓度的咖啡因对金鱼的心率有影响
(4)避免过量摄入咖啡因饮品,控制每日摄入量
【解析】(1)通过分析B、C和D组三个组别,除咖啡因的浓度不同之外,其他条件都相同,因此,咖啡因的浓度是实验的变量。
(2)对上述各组实验数据取平均值,这样做的目的是求三次实验平均值,避免偶然性,减小误差。
(3)根据实验结果,得出的结论是低浓度咖啡因(100mg/L)无明显影响,中浓度(200mg/L)显著加快心率,高浓度(300mg/L)可能存在抑制作用或个体差异。
(4)根据该实验结果,青少年饮用咖啡时应避免过量摄入咖啡因饮品,控制每日摄入量。
30.为了探究环境因素对植物光合作用强度的影响,学习小组在科研人员的帮助下,对大棚内某种蔬菜进行了几组实验,测得的数据如下表:
光照强度/(勒克斯)
二氧化碳浓度
1000
温度
0
10
20
30
40
叶面1小时氧气释放量/(mL)
第一组
3.1
9.3
14.0
20.0
21.5
第二组
2.8
9.0
14.6
20.6
21.0
第三组
3.1
9.0
14.0
20.3
20.5
平均值
3.0
9.1
14.2
20.3
21.0
(1)为了使实验现象明显,选择 的蔬菜进行实验。
(2)实验时,每一温度下都进行三组实验并取平均值的目的是 。
(3)从实验方案可看出,学习小组假定的影响植物光合作用强度的因素除了温度外,还有二氧化碳浓度和 。
(4)如果大棚内水分充足、光照强度不变,把二氧化碳浓度增大到,请你推测在该条件下测得各温度下叶面氧气的释放量会比表中的数据 。(填“大”“小”或“不变”)
【答案】(1)叶大且健康(2)减小实验误差(3)光照强度(4)大
【解析】(1)为了使实验现象明显,应选择生长状况相同的蔬菜进行实验。因为生长状况相同的蔬菜,其生理状态和代谢水平相对一致,这样可以减少因蔬菜自身差异对实验结果造成的干扰,使实验现象更加明显,更有利于探究环境因素对植物光合作用强度的影响。
(2)在实验中,每一温度下都进行三组实验并取平均值,其目的是减少实验误差,使实验结果更准确。因为实验过程中可能会存在一些偶然因素,导致个别实验数据出现偏差,通过多次实验取平均值可以降低这些偶然因素对实验结果的影响,从而更真实地反映温度对植物光合作用强度的影响。
(3)从实验方案可知,该实验设置了不同的温度条件,同时表格中明确标注了光照强度为1000勒克斯,且实验是在不同温度下进行的,所以学习小组假定的影响植物光合作用强度的因素除了温度外,还有二氧化碳浓度和光照强度。
(4)二氧化碳是光合作用的原料之一,在一定范围内,二氧化碳浓度越高,光合作用强度越大。如果大棚内水分充足、光照强度不变,把二氧化碳浓度增大到一定程度,植物的光合作用强度会增强,光合作用产生的氧气量会增加,而呼吸作用消耗的氧气量相对稳定,所以测得各温度下叶面氧气的释放量会比表中的数据大。
31.较于天然酶,人工酶的催化效率更高、热稳定性更强,因而人工酶成为研究的热门对象。小科对人工α-淀粉酶的催化效率是否和天然酶一样受到温度的影响进行以下研究:
序号
实验操作内容
试管1
试管2
试管3
试管4
1
加入可溶性淀粉溶液
2mL
2mL
2mL
2mL
2
控制不同的温度条件
0℃(2分钟)
(2分钟)
(2分钟)
(2分钟)
3
加入等量的人工α-淀粉酶
1mL
1mL
1mL
1mL
4
加入等量的碘液
1 滴
1 滴
1 滴
1 滴
5
观察实验现象
++
+
不变蓝
++
注:+、++表示蓝色程度
请回答:
(1)根据上述实验过程,小科能得出结论:
。
(2)小科认为人工 α-淀粉酶最适宜的温度是60℃,你认为是否正确?应进行什么操作?
。
(3)小东认为小科的实验不够完善,请你协助他一起提出改进的方法
。
(4)小科发现很多洗衣粉中加入了多种类型的人工酶,以便能够去除油脂、血渍等多种类型的污渍,这体现了酶的 。
【答案】(1)在一定温度范围内,人工酶的催化效率随温度的升高先增强后减弱,在60℃时催化效率最高(2)不正确,在60℃附近设置温度范围更小的组别进行多次实验
(3)一是增加实验次数,进行多次重复实验,这样可以减少实验的偶然误差,使实验结果更可靠;二是设置更多的温度梯度,扩大温度范围,比如从20℃到80℃,每隔5℃设置一个温度组,以便更全面地探究温度对人工α - 淀粉酶活性的影响
(4)多样性、专一性
【解析】(1)该实验的变量是温度,通过加入等量的人工α - 淀粉酶和碘液,观察不同温度下溶液的蓝色程度。从实验现象来看,不同温度下蓝色程度不同,60℃时不变蓝,说明淀粉被完全分解,而其他温度下有不同程度的蓝色,意味着淀粉未被完全分解。所以可以得出结论:在一定温度范围内,人工酶的催化效率随温度的升高先增强后减弱,在60℃时催化效率最高。
(2)仅根据本次实验,不能认定人工α - 淀粉酶最适宜的温度是60℃。因为实验设置的温度范围可能有限,也许在60℃附近还有更适宜的温度。正确的操作应该是:在60℃附近设置温度范围更小的组别进行多次实验。
(3)小科的实验不够完善,可从以下方面改进。一是增加实验次数,进行多次重复实验,这样可以减少实验的偶然误差,使实验结果更可靠;二是设置更多的温度梯度,扩大温度范围,比如从20℃到80℃,每隔5℃设置一个温度组,以便更全面地探究温度对人工α - 淀粉酶活性的影响 。
(4)很多洗衣粉中加入多种类型的人工酶,能够去除油脂、血渍等多种类型的污渍,这体现了酶的多样性、专一性。因为一种酶只能催化一种或一类化学反应,不同类型的酶针对不同类型的污渍,比如脂肪酶能催化油脂分解,蛋白酶能催化血渍中蛋白质的分解等。
32.小科买苹果汁时发现,有些店榨苹果汁时总要先煮一下苹果,为什么呢?小科查阅资料得知,苹果切块、切碎后在50℃~60℃的水中微热5分钟,苹果细胞会释放果胶酶,果胶酶可破除果肉细胞的细胞壁,从而释放更多果汁。小科想了解,果胶酶对其他蔬果是否也起同样的作用。
提出问题:果胶酶是否对其他蔬果起同样的作用呢?
准备实验:
实验器材:微热处理后的苹果泥,微热处理后的胡萝卜泥,果胶酶溶液,恒温水浴锅,微量可调移液器,吸头及吸头盒,蒸馏水,滤纸,烧杯,记号笔。
实验步骤:
①取3张圆形滤纸,分别编号A、B、C,分别平铺在3个烧杯底部,然后按照以下组合向滤纸中心添加等量的混合物
②将3个烧杯置于37℃的恒温水浴锅中,保温20分钟
③取出滤纸,观察并测量滤纸被汁液浸润的直径
实验数据:
序号
处理内容
浸润直径/mm
实验现象描述
A
微热处理后的苹果泥+2滴果胶酶溶液
45.6
滤纸完全浸润,汁液扩散均匀
B
微热处理后的胡萝卜泥+2滴果胶酶溶液
12.3
仅中心轻微润湿,无扩散
C
微热处理后的胡萝卜泥+ ▲
11.8
与B组相似,几乎无液体渗出
(1)用移液器取用不同试剂时需要更换吸头,目的是 。
(2)将C组的添加物补充完整: 。
(3)请分析表格中的数据和实验现象,说明酶具有专一性的依据是
。
(4)为使结论更可靠,应再进行的操作是 。
【答案】(1)避免试剂间出现交叉污染(2)2滴蒸馏水(3)比较A组和B组浸润直径差异较大
(4)换不同种类的蔬果进行重复实验
【解析】(1)用移液器取用不同试剂时需要更换吸头,目的是防止试剂交叉污染。如果不更换吸头,前一种试剂可能会残留并混入后一种试剂中,从而影响实验结果的准确性和可靠性。
(2)C组是作为对照实验,B组是微热处理后的胡萝卜泥 + 2滴果胶酶溶液,所以C组应添加2滴蒸馏水,这样可以排除除果胶酶以外的其他因素对实验结果的干扰,通过与B组对比来观察果胶酶的作用。
(3)说明酶具有专一性的依据是:果胶酶能够催化苹果泥中的果胶分解,使得滤纸浸润直径较大(45.6mm 且滤纸完全均匀),而对胡萝卜泥中的成分作用不明显(B组滤纸仅中心轻润,浸润直径 12.3mm ),即果胶酶只能催化果胶这种特定的底物,对其他物质作用微弱,体现了酶的专一性 。
(4)为使结论更可靠,应再进行的操作是重复上述实验。通过多次重复实验,可以减少实验的偶然性误差,使实验结果更具说服力和可靠性,如果多次实验都能得到相似的结果,那么关于酶具有专一性的结论就更加可信。
33.拟南芥植物作为十字花科植物的典型代表,已多次被带上太空进行研究。为研究乙烯、生长素对拟南芥根生长的影响机理,研究者进行了如下实验。
(1)实验一:研究者将拟南芥幼苗分别放在经不同处理的培养液中培养,一段时间后,测量并记录根伸长区细胞生长情况,结果如下表(“+”越多则表明长度越长)。
组别
实验处理
根伸长区细胞生长情况
1
空白对照
++++
2
加入乙烯
+++
3
加入生长素
++
4
加入乙烯和生长素
+
①太空中拟南芥生长的东倒西歪主要是因为失去了 的刺激。
②实验结果说明:在该实验条件下,单独加入乙烯或生长素都能够 (填“促进”或“抑制”)根生长;与单独处理相比较,两者同时加入,对根生长的共同作用效果是 。
(2)实验二:将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养(ACC是Z烯前体,分解后产生乙烯),12h后测定幼苗根中生长素的含量,实验结果如图所示。据图分析,可得出的结论是 。
【答案】(1)重力 抑制 增强
(2)乙烯通过促进生长素含量增加来影响根的生长
【解析】(1)①拟南芥生长的东倒西歪主要是因为失去了重力刺激,拟南芥的茎生长方向也变得杂乱无章了。
②实验一:研究者将拟南芥幼苗分别放在经不同处理的培养液中培养,测量并记录幼苗根伸长区细胞长度;由第一组分别与2、3组实验对比可得乙烯和生长素都能够抑制根的生长;第4组与2、3组实验对比可得:与单独处理相比较,两者共同作用时抑制作用增强。
(2)据图分析,ACC的浓度越高,幼苗根中生长素的含量越高,所以可得出乙烯通过促进生长素含量增加来影响根的生长。
34.草莓味道鲜美,营养价值丰富。草莓植株在秋季日照缩短且气温降至5~10℃时开始休眠,出现新叶变小、老叶变红或紫、植株矮化、光合作用减弱等现象。研究人员在温室大棚中以“红颜”草莓植株为实验材料,尝试通过改变二氧化碳浓度来探索打破草莓植株休眠的条件,实验过程如下:
①挑选一定数量的草莓植株,随机均分为三组;
②将三组草莓植株分别放入三个实验箱,置于每天8小时光照、温度和湿度均适宜的同一环境中,控制实验箱中二氧化碳的浓度;
③在第0、10、20、30、40天,从每组随机取3株草莓植株,测定并记录其单叶面积和栅栏组织厚度,并取其平均值;
④多次重复实验,统计并处理实验数据,结果如下表所示:
组别
处理方式
单叶面积/cm3
栅栏组织厚度/μm
1
日光照8小时+二氧化碳浓度正常
43.54
70.6
2
日光照8小时+二氧化碳浓度600ppm
48.91
83.4
3
日光照8小时+二氧化碳浓度1000ppm
59.29
109
(1)步骤②中,将草莓植株置于划线部分描述条件的环境中,目的是 ;
(2)为减少实验材料差异对实验结果的影响,应挑选一定数量 相近的草莓植株进行实验;
(3)根据实验结果分析,第3组处理的方式更有利于打破草莓植株休眠,依据是
;
(4)请你从草莓植株生长环境条件推测,打破草莓植株休眠的措施还可以是
。(写出一点即可)
【答案】(1)控制单一变量 (2)大小(形状) (3)第3组处理方式下,草莓叶面积、栅栏组织厚度比其它2组高,植株光合作用较其它组强
(4)增加光照和温度,以及施肥浇水
【解析】(1)步骤②中,将草莓植株置于划线部分描述条件的环境中,目的是控制单一变量。
(2)为减少实验材料差异对实验结果的影响,保持单一变量,应挑选一定数量大小(形状)相近的草莓苗进行实验。
(3)根据实验结果分析,第3组处理方式下,草莓叶面积、栅栏组织厚度比其它2组都高。因为叶绿体是光合作用的场所,叶面积大、栅栏组织厚且叶绿体多,意味着植株光合作用较其它组强,也就更有利于打破草莓植株休眠。
(4)植物生长需要光照、温度、水分、无机盐等,所以还可以通过增加光照和温度,以及施肥浇水来打破草莓植株休眠。
35.某科学兴趣小组为研究植物呼吸作用,进行了以下实验:
Ⅰ.选取两份等量且生长状况相同、具有完整根茎叶的新鲜菠菜,编号为甲组和乙组。甲组菠菜用开水烫2-3分钟,乙组不作处理。然后将两份菠菜分别放入两个不透光且密闭的相同恒温箱中,将氧气和二氧化碳浓度传感器探头置于箱内(如图1)。
Ⅱ.连接计算机、数据采集器和传感器探头,采集24小时装置内氧气和二氧化碳浓度数据,并自动生成两种气体浓度随时间变化图像,如图2(不考虑微生物呼吸作用对本实验的影响)。
实验分析与评价:
(1)实验中采用的箱子是不透光的,目的是 。
(2)植物体内的氧气和二氧化碳是通过图3中的 (填字母)进出植物体。
(3)请写出植物呼吸作用的文字表达式 。
(4)根据图2可知,乙组氧气浓度先降低得快后降低得慢,二氧化碳浓度先升高得快后升高得慢,原因是
。
【答案】(1)避免光合作用对实验的干扰##防止光合作用对实验的影响
(2)A (3)有机物+氧气二氧化碳+水+能量
(4)随着呼吸作用的进行,装置内氧气浓度降低,二氧化碳浓度升高,从而导致菠菜呼吸作用减慢
【解析】(1)光合作用的条件是光,而呼吸作用有光无光都能进行;实验中采用的箱子是不透光的,菠菜只能进行呼吸作用,不能进行光合作用,这样可以避免光合作用对实验的干扰。
(2)气孔是植物蒸腾失水的“门户”,也是气体交换的“窗口”。气孔是由一对保卫细胞围成的空腔,保卫细胞控制气孔的张开和闭合。因此,植物体内的氧气和二氧化碳是通过图3中的A气孔进出植物体的。
(3)呼吸作用的主要部位是所有活的细胞,场所是细胞中的线粒体。呼吸作用的实质是:分机有机物,释放能量,为生物的生命活动提供能量。 呼吸作用的反应式是:有机物+氧气二氧化碳+水+能量。
(4)根据题干中的实验描述和图2的数据变化,乙组氧气浓度先降低得快后降低得慢,二氧化碳浓度先升高得快后升高得慢的原因可以解释为:随着呼吸作用的进行,装置内氧气浓度逐渐降低,二氧化碳浓度逐渐升高。氧气浓度的降低和二氧化碳浓度的升高会抑制菠菜的呼吸作用,导致呼吸速率减慢。
36.水对生命活动起着重要的作用,为了研究种子发芽与水的关系,某校同学进行了以下探究实践。
(1)在“种子发芽需要水”的假设下,有同学设计了以下两个实验方案:
方案I
方案Ⅱ
取两粒绿豆,一粒每天浇水,一粒不浇水。
取40粒绿豆,随机平均分成两组,一组每天浇水,一组不浇水。
你认为哪个方案更加合理?请说明理由 。
(2)在方案讨论过程中,有同学提出,如果用雨水浇灌种子,更符合自然界的种子发芽情况,还能进一步探究不同酸度的雨水对种子发芽的影响。于是改进了实验方案,用不同pH的溶液模拟雨水浇灌绿豆种子,设计了下表中的6组实验。实验2中的蒸馏水在整个实验中的作用是 。
(3)同学们配制了不同pH的溶液,实施了6组实验,记录发芽时间和发芽率如下表。
实验编号
1
2
3
4
5
6
浇灌情况及pH
不浇水
蒸馏水pH=7
稀硝酸pH=6.1
稀硝酸pH=5.6
稀硝酸pH=4.7
稀硝酸pH=3.3
发芽时间
不发芽
第4天
第4天
第4天
第4天
不发芽
发芽率%
0%
100%
100%
93%
57%
0%
其中实验 与实验 对照,可以得出种子发芽需要水。
(4)根据实验数据,你认为酸雨(pH<5.6)对绿豆种子的发芽率是否有影响?请说明理由 。
【答案】(1)方案Ⅱ合理;样本数量多,避免偶然性。 (2)对照
(3)①. 1 ②. 2 (4)有影响;pH<5.6时,发芽率随pH降低而降低
【解析】(1)方案I:取两粒绿豆,一粒每天浇水,一粒不浇水。该方案虽然设置了浇水和不浇水两组进行对照,但样本数量过少,仅用两粒绿豆进行实验,实验结果很容易受到这两粒绿豆自身特殊情况的影响,比如其中一粒绿豆本身可能就存在发芽能力弱等问题,从而导致实验结果不准确,无法得出可靠的结论。
方案Ⅱ:取40粒绿豆,随机平均分成两组,一组每天浇水,一组不浇水。此方案不仅设置了浇水和不浇水的对照实验,而且样本数量较多,40粒绿豆随机平均分成两组,能减少个别绿豆的特殊性对实验结果的影响,使实验结果更具普遍性和可靠性。综上,方案Ⅱ更加合理,理由是方案Ⅱ设置了对照实验且样本数量足够,遵循了对照原则和重复原则,能减少实验的偶然性,使实验结果更可靠。
(2)该实验的目的是探究不同酸度的雨水对种子发芽的影响,用不同pH的溶液模拟雨水浇灌绿豆种子,设计了6组实验。其中实验2使用的是蒸馏水,蒸馏水的pH为7,属于中性,而其他组分别使用了不同pH的溶液(模拟不同酸度的雨水)。
在对照实验中,通常设置一个对照组,用于与其他实验组进行比较,以突出实验变量对实验结果的影响。在这个实验中,实验2使用蒸馏水浇灌种子,其他组使用不同pH的溶液浇灌种子,蒸馏水组没有受到酸性或碱性因素的影响,可作为对照组,用来与使用不同pH溶液的实验组进行对比,从而更准确地观察不同酸度的溶液对种子发芽的影响。
(3)对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同之外,其他条件都相同的实验。其中不同的条件就是实验变量,在探究种子发芽是否需要水的实验中,水就是实验变量。
实验1:不浇水。
实验2:浇灌蒸馏水(pH=7)。
这两个实验中,除了浇灌情况(即水的有无)不同外,其他条件应尽可能相同,符合对照实验的要求,通过对比实验1(不发芽,发芽率为0%)和实验2(第4天发芽,发芽率为100%),可以得出种子发芽需要水。
(4)实验2使用蒸馏水(pH=7,代表正常雨水环境),发芽率为100%。
实验4使用稀硝酸模拟pH=5.6的雨水,发芽率为93%。
实验5使用稀硝酸模拟pH=4.7的雨水,发芽率为57%。
实验6使用稀硝酸模拟pH=3.3的雨水,发芽率为0%。
从以上实验数据可以看出,随着溶液pH的降低(即酸雨酸性增强),绿豆种子的发芽率逐渐降低。在pH=5.6时发芽率较接近正常情况,而当pH进一步降低到4.7和3.3时,发芽率明显下降,甚至在pH=3.3时不发芽,说明酸雨酸性越强,对绿豆种子发芽的抑制作用越明显。综上,酸雨(pH<5.6)对绿豆种子的发芽率有影响,因为随着溶液pH的降低,绿豆种子的发芽率逐渐降低。
37.学习光合作用的相关知识后,科学小组成员设计了一个实验,探究光照强度对光合作用的影响。步骤、结果等如表:
Ⅰ.取材。取生长旺盛且长势相同的灰莉叶片若干,避开叶脉,用直径为1cm的打孔器制备若干圆形小叶片。
Ⅱ.排气。将制备好的圆形小叶片置于大注射器内,堵住注射器前端开口并向外缓缓拉活塞,重复数次使圆形小叶片内部的气体逸出。
烧杯
圆形小叶片
2%溶液
距光源距离
3min
6min
9min
甲
10片
20mL
15cm
2
4
8
乙
10片
20mL
30cm
1
2
6
丙
10片
20mL
45cm
0
1
4
丁
10片
20mL
黑暗
0
0
0
Ⅲ.取完全相同的四只烧杯,分别装入等体积溶液(一种能为植物提供的溶液),分别放入10片圆形小叶片。将烧杯放置在温度适宜的环境中,分别调节烧杯和光源的距离,观察并记录烧杯中?。实验结果如下表所示。
(1)实验中,每个烧杯放入10片圆形小叶片面不是1片,是为了 。
(2)本实验进行前,是否需要对灰莉植株进行暗处理? 。(选填“是”或“否”)
(3)步骤Ⅲ中“?”应该填的内容是 。
(4)通过实验,可能得出的结论是:植物光合作用的强度,随光照强度的增强而增强,请你对该同学的结论作出评价
。
【答案】(1)避免偶然性 (2)否 (3)圆形小叶片浮起的数量
(4)该同学的结论在实验条件下是合理的,但需要进一步实验验证和更全面的分析
【解析】(1)实验中,每个烧杯放入10片圆形小叶片而不是1片,是为了避免偶然性,减少实验误差,提高数据的准确性和可靠性。通过使用多片叶片,可以避免因个别叶片的异常情况(如损伤或生长不均)对实验结果产生较大影响,从而确保实验结果的代表性。
(2)本实验的目的是探究光照强度对光合作用的影响,检测指标是光合作用产生的氧气能够使叶圆片浮起。暗处理通常用于清除叶片中的淀粉等光合产物,以便更好地观察光合作用的结果。但本实验的关注点是氧气,氧气产生后不在植物体内积存,因此不需要进行暗处理。
(3)在实验中,通过观察圆形小叶片在不同光照强度下的上浮数量,可以间接反映光合作用的强度。光合作用越强,产生的氧气越多,叶片上浮的数量也就越多。因此,实验记录的是圆形小叶片上浮的数量。
(4)根据实验数据,随着光源距离的减小(光照强度增强),光合作用的强度(表现为圆形小叶片上浮的数量)确实有所增加。这表明在实验范围内,光照强度的增强确实促进了光合作用。但是,光合作用不仅受光照强度影响,还受温度、二氧化碳浓度、水分等因素的影响。实验中没有控制这些变量,因此结论仅适用于光照强度对光合作用的影响。因此,该同学的结论在实验条件下是合理的,但需要进一步实验验证和更全面的分析。
38.截至我国2025年,我国糖尿病患者达到1.48亿,为研究治疗糖尿病的方法,某组科研人员进行了相关实验:将15只猕猴进行适应性饲喂2周后,随机分为甲、乙两组,后续处理如表所示。
过程
甲组:糖尿病模型组(10只)
乙组:正常组、5只)
创建糖尿病模型
饲喂
高糖、高脂的饲料喂养4周
______?______
处理
静脉注射糖尿病诱导剂
不做处理
采血
3天后空腹采血,每周2次,连续12周
空腹采血(同甲组)
探索治疗方法
处理
A组:5只猕猴注射适量的干细胞悬液
B组:5只猕猴注射等量的生理盐水
不做处理
采血
注射后第1、6周空腹采血
空腹采血(同甲组)
(说明:糖尿病诱导剂的主要作用是破坏猕猴体内的胰岛细胞。)
(1)该实验的目的是 ;
(2)请将表格中?处补充完整: ;
(3)实验中主要检测的血液指标是血糖和 等物质的含量变化;
(4)实验中起对照作用的是 组。
【答案】(1)研究干细胞悬液对糖尿病猕猴的治疗效果 (2)普通饲料喂养4周
(3)胰岛素 (4)乙
【解析】(1)该实验的目的是研究治疗糖尿病的方法。从实验过程可以看出,科研人员首先通过高糖、高脂饲料喂养和静脉注射糖尿病诱导剂建立了糖尿病模型(甲组),然后探索了不同的治疗方法(A组注射干细胞悬液,B组注射生理盐水)对糖尿病的影响,以期望找到有效的治疗糖尿病的方法。因此,该实验的目的是研究干细胞悬液对糖尿病猕猴的治疗效果。
(2)在表格中,甲组作为糖尿病模型组,接受了高糖、高脂的饲料喂养和静脉注射糖尿病诱导剂的处理。而乙组作为正常组,应该只接受与高糖、高脂饲料喂养相对应的处理,即正常饲料喂养,以保持其正常的生理状态,以便与甲组进行对照。因此,表格中?处应补充完整为“普通饲料喂养4周”。
(3)糖尿病的主要特征是血糖升高,这是由于胰岛细胞受损导致胰岛素分泌不足或作用受阻所引起的。因此,实验中主要检测的血液指标是血糖。同时,由于胰岛素是调节血糖的关键激素,其含量的变化也直接反映了糖尿病的治疗效果。所以,除了血糖外,还需要检测胰岛素等物质的含量变化。
(4)在实验中,乙组作为正常组,没有接受任何治疗处理,其生理状态与甲组(糖尿病模型组)形成对照。同时,在探索治疗方法阶段,A组和B组接受了不同的治疗处理(A组注射干细胞悬液,B组注射生理盐水),它们之间也形成了对照。
39.酶是一种十分神奇的物质,生物体内的许多生物化学反应都是在酶的催化作用下进行的。小科同学设计实验对影响酶的催化因素进行了研究,实验记录如下表所示。请根据表中信息回答:
步骤
实验过程
1号试管
2号试管
3号试管
1
注入1%的淀粉溶液
2毫升
2毫升
2毫升
2
在设定温度下保温5分钟
37℃
37℃
0℃
3
注入新鲜稀释的唾液,搅拌均匀后继续保温
2毫升
2毫升
2毫升
4
加入盐酸调节pH值
7
2
7
5
滴加碘液
l滴
l滴
l滴
6
观察并记录实验现象
未出现蓝色
未出现蓝色
出现蓝色
(1)本实验研究的是 和pH值对唾液淀粉酶催化活性的影响;
(2)实验中,2号试管并未出现蓝色,原因可能是
,对此我们可以对实验步骤进行改进,具体调整方法是 ;
(3)若要分析低温度抑制酶的活性是否能恢复,需要对3号试管进行的下一步操作是
。
【答案】(1)温度 (2)①. 酶具有高效性,在加入盐酸调节pH值之前淀粉已经全部分解 ②. 将步骤3与步骤4对调 (3)升高温度到37℃,观察蓝色是否褪去
【解析】(1)由图可知,三支试管中的变量是温度和pH,所以本实验研究的是温度和pH值对唾液淀粉酶催化活性的影响,故填温度。
(2)实验中,2号试管并未出现蓝色,原因可能是酶具有高效性,在加入盐酸调节pH值之前淀粉已经全部分解,故填酶具有高效性,在加入盐酸调节pH值之前淀粉已经全部分解;
为避免酶的影响,可以将步骤3与步骤4对调,排除镁的影响,故填将步骤3与步骤4对调。
(3)要分析低温度抑制酶的活性是否能恢复,需要对3号试管进行的下一步操作是升高温度到37℃,观察蓝色是否褪去,故填升高温度到37℃,观察蓝色是否褪去。
40.野生华重楼分布于我国西南高海拔林区阴湿环境,是云南白药等中成药的关键原料。因过度采挖、种子休眠期长及自然出苗率低等原因,其野生资源濒临枯竭。为解决资源保护与药用需求矛盾,发展人工栽培技术成为关键路径。为此,科研人员开展了如下实验:
实验一:利用遮阴网对华重楼进行人工遮阴栽培,比较不同遮阴度下,华重楼叶绿素相对含量和净光合速率,结果如图甲所示。
实验二:探究华重楼种子不易萌发的原因,其实验思路及结果如下:
①取华重楼种子的种皮,研磨、过滤并稀释,制成不同浓度的种皮提取液。
②用等量的不同浓度的种皮提取液和蒸馏水分别浸泡白菜和小麦种子。
③为浸泡后的白菜和小麦种子提供适宜的环境条件,48小时后统计其萌发率,结果如表。
蒸馏水
华重楼种皮提取液浓度()
0.02
0.04
0.06
0.08
白菜种子萌发率(%)
97.78
100.00
96.67
94.44
25.56
小麦种子萌发率(%)
50.00
58.00
46.00
44.00
35.33
(1)根据实验一的结果,建议选择遮阴度为的条件进行人工栽培,原因是
。
(2)设置“蒸馏水”组别的目的 。是据实验二的结果推测,华重楼种子不易萌发的原因可能是 。
(3)为了解决华重楼种子不易萌发的问题,小乐提出可将其嫩茎切成碎片培育成胚状体,再用营养物质等将其包裹起来,制成如图乙所示的人工种子,进行播种。则人工种子的胚状体与天然种子中的 功能相近。
【答案】(1)遮阴度为70%时,人工栽培的华重楼净光合速率最高
(2)①. 设置对照 ②. 华重楼种皮抑制了种子的萌发 (3)胚
【解析】(1)从实验一的图甲可知,遮阴度为70%时,华重楼的叶绿素相对含量较高,能吸收更多光能用于光合作用;同时净光合速率也较高,意味着积累的有机物较多,有利于华重楼的生长和发育,所以建议选择遮阴度为70%的条件进行人工栽培。
(2)实验二中,用不同浓度的华重楼种皮提取液浸泡种子,设置“蒸馏水”组是因为它不含有种皮提取液成分,与其他实验组形成对照,这样能更清晰地看出种皮提取液对种子萌发的影响。从实验二表格数据看,随着华重楼种皮提取液浓度变化,白菜和小麦种子萌发率受影响,在较高浓度时萌发率降低,由此推测华重楼种子不易萌发可能是其种皮中存在抑制种子萌发的物质。
(3)天然种子中的胚是新植物的幼体,将来发育成新的植株。人工种子的胚状体同样能在适宜条件下发育成植株,所以人工种子的胚状体与天然种子中的胚功能相近。
41.为了探究唾液淀粉酶的活性受哪些因素的影响,科学兴趣小组同学取6支试管分别编号①~⑥,每支试管中所加试剂、温度处理和实验现象分别如下表。请回答:
试管
编号
加入试剂
相应温度
保温处理
实验现象
唾液
淀粉溶液
其他试剂
后加碘液
①
饱和食盐水
4℃
变蓝
②
饱和食盐水
37℃
变蓝
③
饱和食盐水
80℃
变蓝
④
清水
4℃
变蓝
⑤
清水
37℃
不变色
⑥
清水
80℃
变蓝
(1)本实验的猜想是 可能会影响唾液淀粉酶的活性。
(2)实验时,就实验的顺序,小组内的同学发生了分歧。小科同学认为应先将唾液和淀粉预处理到相应的温度然后混合,小金同学认为先混合和先温度预处理都没关系。你同意
的意见,请说明理由: 。
(3)该小组要继续研究唾液淀粉酶因温度不合适失去活性后能否恢复,上述实验后,需要继续的实验步骤是: 。
【答案】(1)试剂种类(饱和食盐水)或温度高低 (2)小科 如果先混合,在升温或降温的过程中(中间刚好有适宜的温度时),淀粉酶有可能将淀粉分解了 (3)将第④和第⑥组温度恢复到37℃,5分钟后观察溶液颜色
【解析】(1)根据表格中的设计可知,本实验的变量有饱和食盐水和温度,所以本实验猜想饱和食盐水、温度可能会影响唾液淀粉酶的活性;
(2)实验时,应先将唾液和淀粉预处理到相应的温度然后混合,因为如果先混合,唾液和淀粉还没有达到预处理的相应温度就已经发生了反应,会干扰实验结果,所以小科同学的意见合理,小金同学的意见不合理;
(3)该小组要继续研究唾液淀粉酶因温度不合适失去活性后能否恢复,需要增加的实验是:将第④和第⑥组温度恢复到37℃,5分钟后观察溶液颜色。
42.科学探究:你经常熬夜做作业吗?那么熬夜会不会影响第二天学习时的反应速度?为了探究这个问题,某生物兴趣小组的同学打算在暑假期间仿照课本用尺子“测定反应速度”的方法进行实验,手指捏住尺子的位置与尺子下端的距离越小,代表人的反应速度越快。他们初步制订计划如下:请一位同学连续在三个晚间的三个不同时间段开始入睡,第二天均在早晨6点30分起床,进行正常的学习和运动,利用休息时间进行反应速度的测定。以上为第一轮实验,之后再重复两轮,计算出三轮实验中所得数据的平均值。每轮之间间隔三天,这三天之内保持充足睡眠。他们设计的记录表如下:
睡眠充足(22 点以前入睡)
睡眠较少(23-24 点入睡)
睡眠过少(凌晨 1 点以后入睡)
第一轮测定(cm)
第二轮测定(cm)
第三轮测定(cm)
平均值(cm)
请分析回答:
(1)实验中,当被测同学看到尺子下落时,立即用手指去捏尺子,这种反应在生物学上称为 ,完成该反应的神经结构叫做 。
(2)该兴趣小组制订的计划尚不够严密,请你为他们提出改进建议
(说出一点即可)。
(3)如果实验设计科学合理,根据你的生活经验,预期结果应是
。
【答案】(1)反射 反射弧 (2)多选几名同学进行实验;第二天测反应速度时,应选择相同时间,而不是随机进行 (3)熬夜时间越长,反应速度越慢
【解析】(1)反射是指在神经系统的参与下,人体对内外环境刺激所作出的有规律性的反应。神经调节的基本方式是反射,反射活动的结构基础称为反射弧。
(2)实验探究中,常考察的点在于对照实验、单一变量、重复性等。本实验中只选择一个学生,测试人数过少,不能充分说明实验的准确性,违背实验的重复性原则;在测定反应速度时,利用休息时间进行测定,时间不同,违背单一变量原则。
(3)根据你的生活经验,预期结果应是熬夜时间越长,反应速度越慢。
43.某科学研究小组设计了如图实验来探究茎运输水分和无机盐的部位。根据茎的结构,小滨和他的两个同学提出了以下猜想:
小杭:茎对水分和无机盐的运输是通过木质部的导管进行的。
小江:茎对水分和无机盐的运输是通过韧皮部的筛管进行的。
小滨:茎对水分和无机盐的运输是通过 进行的。
实验步骤如下:
步骤一:他取了如图甲所示的同种木本植物枝条3根,其中对A组枝条不作处理;将B组枝条的下半部分树皮剥去;C组枝条除去下半部分的木质部和髓,只留下树皮。
步骤二:处理好后,将每组枝条均插入盛有一定量稀红墨水的烧杯中固定(B组枝条只将剥去树皮的部分浸入红墨水中,C组枝条只将除去木质部和髓的树皮浸入红墨水中),10分钟后取出枝条,用刀片横切枝条中上部,观察横切面的染色部位,并将实验现象记录在表格中。
组别
实验现象
A
木质部染红
B
木质部染红
C
没有染红
(1)根据实验步骤完成小滨的猜想 。
(2)该实验选择的木本植物枝条上带有一定数量的叶片的目的是 。为了使实验现象明显,应将植株放在 的环境中进行实验。
(3)上述实验现象验证了 的猜想。
A. 小杭 B. 小江 C. 小滨
(4)小滨将A组枝条进行纵切,发现纵切面上越靠近枝条的顶端,染色变得越来越浅。出现该现象的原因是
。
【答案】(1)木质部和韧皮部共同 (2)促进水分和无机盐的运输 阳光充足(3)A
(4)导管运输水分和无机盐的方向是自下而上,且在运输过程中会被利用,越往上水分和无机盐越少
【解析】(1)该实验的目的是探究茎运输水分和无机盐的部位,小杭提出茎对水分和无机盐的运输是通过木质部的导管进行的,小江提出茎对水分和无机盐的运输是通过韧皮部的筛管进行的。茎的结构主要包括木质部、韧皮部等,小滨的猜想应综合考虑茎的不同结构,所以小滨的猜想可以是:茎对水分和无机盐的运输是通过木质部和韧皮部共同进行的。
(2)叶片上的气孔是植物蒸腾作用时水分散失的“门户”,茎运输水分和无机盐的动力主要来自植物的蒸腾作用。带有一定数量的叶片可以增强蒸腾作用,从而促进茎对水分和无机盐的运输,使实验现象更明显。阳光充足、温度较高的环境能增强植物的蒸腾作用。因为在这种环境下,植物叶片的气孔会更多地张开,水分散失加快,进而促进茎对水分和无机盐的运输,让实验现象更易于观察。所以为了使实验现象明显,应将植株放在阳光充足(或温暖)的环境中进行实验。
(3)A组枝条不作处理,插入盛有稀红墨水的烧杯中,木质部染红,说明水分和无机盐是通过木质部运输的。
B组枝条下半部分树皮剥去,只将剥去树皮的部分浸入红墨水中,木质部染红,进一步说明即使没有韧皮部,只要木质部存在,水分和无机盐就能运输,即运输部位是木质部。
C组枝条除去下半部分的木质部和髓,只留下树皮,没有染红,说明韧皮部不能运输水分和无机盐。
该实验现象表明茎对水分和无机盐的运输是通过木质部的导管进行的,验证了小杭的猜想。故A符合题意,BC不符合题意。故选A。
(4)植物的茎中,导管是运输水分和无机盐的结构,水分和无机盐通过导管从下向上运输。在运输过程中,水分和无机盐会不断地被植物体的各部分利用,所以越靠近枝条的顶端,剩余的水分和无机盐越少,被红墨水染色的程度也就越来越浅。
44.为研究某种水草的光合作用和呼吸作用的影响因素,小徐查阅资料得:用少量的NaHCO3和BTB酸碱指示剂加水配置的蓝色溶液,可随溶液中CO2的浓度增高而由蓝变黄。小徐根据资料配置了蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成绿色,之后将等量的绿色溶液分别加入5支试管中,其中4支试管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如表:
试管编号
1
2
3
4
5
水草
无
有
有
有
有
据日光灯的距离/cm
20
遮光
100
60
20
50min后试管中溶液的颜色
绿色
黄色
黄色
绿色
蓝色
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)50min后,5号试管溶液颜色变为蓝色,产生此现象的原因是 ;
(2)上述实验结果可以得出的结论是 ,、
(写2条);
(3)除上述所示的因素外,列举两个影响水草光合作用反应速率的因素 。
【答案】(1)光合作用吸收CO2 (2)其它条件相同,距离光源越近,光合作用越强
4号试管中,水草的光合作用强度和呼吸作用强度相等 (3)CO2浓度、温度(合理即可)
【解析】(1)本实验中,50min后5号试管的溶液是由绿色变成蓝色,说明二氧化碳浓度降低。这是因为水草能进行光合作用吸收二氧化碳。
(2)2至5号试管的实验结果是:溶液颜色由黄变蓝,说明二氧化碳的浓度由高到低,光合作用由弱到强。由此可以得出的结论是:在其它条件相同的情况下,距离光源越近,光合作用越强。
(3)影响光合作用的外界条件有:光照、二氧化碳、温度、水分等。
45.大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。兴趣小组尝试对大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性进行研究。
【实验I】某兴趣小组配制了、、、、共五种盐度的盐水,每种盐水中放10尾大菱鲆,并控制好温度、饲料等因素。饲养60天后,切开大菱鲆取出消化道,洗净,水浴条件下搅拌15分钟,制得酶液,将制得的酶液在下保存备用。对酶液中的一种蛋白酶进行活性测定,并作出图线(如图1所示)。
【实验II】兴趣小组提取到了大菱鲆消化道的三种蛋白酶,各蛋白酶活性随变化如图2所示。
(1)探究中以蛋白质为分解对象,因为酶具有 性。
(2)由图2可知,最不适宜在碱性环境中起催化作用的酶是 。
(3)据图1分析,盐度对这种蛋白酶活性影响的规律是
。
(4)根据该实验研究,下列分析合理的是 (填字母)。
A. 该酶液只能消化蛋白质
B. 大菱鲆蛋白酶的最适合盐度是30‰
C. 水浴的温度越高制作酶液所需的时间越短
D. 高盐度使大菱鲆失水,会影响蛋白酶的活性
【答案】(1)专一 (2)胃蛋白酶
(3)在一定盐度范围内,蛋白酶活性随盐度的增加而上升,在盐度为30%时活性最强,随后随盐度增加酶活性反而降低 (4)BD
【解析】(1)酶具有专一性,实验探究需要选择以蛋白质为唯一分解对象,以便研究蛋白酶的作用效果。
(2)由图2可知,胃蛋白酶的活性在pH为2时最高,而在碱性环境中基本无活性,因此最不适宜在碱性环境中起催化作用的酶是胃蛋白酶。
(3)由图中曲线可知,盐水盐度在22‰~30‰之间时,蛋白酶活性升高,盐水盐度在30‰~38‰之间时,蛋白酶活性降低,因此盐度对这种蛋白酶活性影响的规律是:在一定盐度范围内,蛋白酶活性随盐度的增加而上升,在盐度为30%时活性最强,随后随盐度增加酶活性反而降低。
(4)A.实验的酶液是用刺参的消化道水浴条件下搅拌制得,因此含有刺参消化道内的多种消化酶,故该酶液不是只能消化蛋白质,A不符合题意。
BD.由曲线图可知,盐度为30‰时,蛋白酶活性最强,盐度大于30‰时,蛋白酶活性降低,因此大菱鲆蛋白酶的最适合盐度是30‰,高盐度使刺参失水,会影响蛋白酶的活性,BD符合题意。
C.温度过高会导致酶失活以及变性,因此一定的温度范围内,水浴的温度越高制作酶液所需的时间越短,C不符合题意。故选BD。
46.微塑料污染成为全球性环境问题。某兴趣小组为研究不同浓度微塑料溶液对植物生长的影响,选择绿豆种子进行实验。实验步骤如下:
Ⅰ.将微塑料颗粒研磨成粉末,配制成浓度分别为0%(清水)、0.05%、0.1%、0.2%的溶液。
Ⅱ.选取经发芽率测试合格的同一批次、饱满无破损并消毒后的绿豆种子40粒,随机分为A、B、C、D四组,每组10粒。
Ⅲ.将种子放入垫有滤纸的培养皿中,分别加入等量对应浓度的微塑料溶液,置于25℃恒温培养箱中。
Ⅳ.每天观察记录每组种子萌发总数(胚根突破种皮视为萌发)及第5天后的平均根长,连续观察5天。实验结果如下表,请回答:
组别
微塑料溶液浓度
第1天萌发总数
第2天萌发总数
第3天萌发总数
第4天萌发总数
第5天萌发总数
平均根长(cm)
A
0%
2
5
8
10
10
5.2
B
0.05%
1
3
6
8
9
4.1
C
0.10%
0
1
3
5
7
2.8
D
0.20%
0
0
0
1
2
1.3
(1)实验设置的对照组是 组。
(2)将绿豆种子置于“25℃”恒温箱中培养的原因是 。
(3)兴趣小组认为微塑料会阻碍植物根系的正常发育,并影响植物生长。结合表分析,其依据是:
。
(4)结合实验结果分析,若微塑料随雨水进入农田,除农作物根系发育受抑制外,可能还会造成哪些生态危害? (写出一种)。
【答案】(1)A组 (2)25℃是绿豆种子萌发的适宜温度(合理即可)
(3)微塑料溶液浓度越高,绿豆种子萌发后的平均根长越短,根系发育程度会影响水分和无机盐的有效吸收
(4)污染土壤,影响土壤生物的生存(合理即可)
【解析】(1)在实验中,通常将不接受实验变量处理的对象组称为对照组。该实验的目的是研究不同浓度微塑料溶液对植物生长的影响,A组使用的是0%的微塑料溶液(即清水),没有接受微塑料溶液这一实验变量的处理,所以A组为对照组。
(2)种子萌发需要适宜的温度、一定的水分和充足的空气等外界条件。25∘C是绿豆种子萌发的适宜温度,将绿豆种子置于25∘C恒温箱中培养,能为种子萌发提供适宜的温度条件,有利于种子的萌发和生长,保证实验在相对稳定且适宜的环境下进行,减少温度因素对实验结果的干扰。
(3)从表格数据可以看出,随着微塑料溶液浓度的升高(从A组到D组,浓度依次为0%、0.05%、0.10%、0.20%),种子的萌发总数逐渐减少,平均根长也逐渐变短。例如,A组(0%浓度)第5天萌发总数为10,平均根长为5.2cm;而D组(0.20%浓度)第5天萌发总数仅为2,平均根长为1.3cm。这说明微塑料溶液浓度越高,绿豆种子萌发后的平均根长越短,根系发育程度会影响水分和无机盐的有效吸收。
(4)若微塑料随雨水进入农田,由于微塑料难以降解,会在土壤中积累。除了农作物根系发育受抑制外,微塑料还可能会被土壤中的生物摄入,影响土壤生物的生存和活动,破坏土壤生态平衡;还可能随着雨水冲刷进入水体,污染水源,影响水生生物的生存等。
47.蛋白质进入人体后,在胃蛋白酶、胰蛋白酶等多种消化酶的作用下,最终被分解为氨基酸。为了研究胰蛋白酶分解蛋白质的影响因素,科学小组进行了如下实验。(查阅资料发现:把清蛋白加入透明的琼脂中,琼脂会变浑浊;当琼脂中清蛋白被胰蛋白酶分解后,琼脂又会变透明)
步骤一:将加热熔化的琼脂与清蛋白均匀混合,倒入培养皿中。待冷却凝固后,在浑浊的清蛋白琼脂培养基上钻出A、B、C三个大小相同的凹孔。
步骤二:在每个凹孔中先加入等量的胰蛋白酶,后加入等量的不同pH的酸碱缓冲剂,如图所示。设置5个相同的培养皿,编号为1~5号。
步骤三:把培养皿放在37℃的恒温箱中12小时后,测量每个凹孔周围透明区的直径,结果如下表。
组别
加入的缓冲剂类型
凹孔周围透明区的直径(毫米)
1号
2号
3号
4号
5号
平均值
A
酸性缓冲剂
2.0
0.3
2.4
1.8
2.2
?
B
蒸馏水
8.0
10.0
7.0
9.0
7.0
8.2
C
碱性缓冲剂
22.0
20.0
23.0
23.5
21.5
22
(1)本实验通过比 来反映胰蛋白酶分解蛋白质的快慢。
(2)实验“步骤二”中存在一个明显的不足,请改正
。
(3)上表实验结果中,A组凹孔周围透明区的平均直径为 毫米。
(4)小明认为该实验还不能得出结论,于是增设了D组,在浑浊的清蛋白琼脂培养基上钻出等大的D孔,加入等量碱性缓冲剂,观察记录凹孔周围透明区的直径。其目的是
。
【答案】(1)相同时间内凹孔周围透明区的直径
(2)先加入等量不同pH的酸碱缓冲剂,后加入等量的胰蛋白酶 (3)1.74
(4)形成对照,以排除碱性缓冲剂分解蛋白质的干扰
【解析】(1)根据实验步骤和结果,实验是通过比较凹孔周围透明区的直径来反映胰蛋白酶分解蛋白质的快慢。在实验中,不同pH值条件下,透明区的直径越大,说明蛋白质被分解得越快。
(2)在实验的“步骤二”中,加入不同pH的酸碱缓冲剂会影响胰蛋白酶的活性,而实验的目的是研究pH对胰蛋白酶分解蛋白质的影响。为了确保实验结果的准确性,需要在加入酸碱缓冲剂之前,确保每个凹孔中的胰蛋白酶的量是相同的。原步骤中先加入等量的胰蛋白酶,再加入等量的不同pH的酸碱缓冲剂,这样可能导致胰蛋白酶和缓冲剂混合不均匀,影响实验结果。因此,改正后的步骤应为:在每个凹孔中先加入等量的不同pH的酸碱缓冲剂,后加入等量的胰蛋白酶。这样可以确保胰蛋白酶在设定的pH环境中发挥作用,从而更准确地研究pH对胰蛋白酶分解蛋白质的影响。
(3)A组凹孔周围透明区的平均直径=(毫米)。
(4)小明增设D组的目的是为了形成对照实验,以更准确地判断胰蛋白酶在碱性环境下的作用效果。具体来说,通过比较C组(加入胰蛋白酶和碱性缓冲剂)和D组(只加入碱性缓冲剂,不加入胰蛋白酶)的结果,可以明确透明区的形成是由于胰蛋白酶分解蛋白质的作用,还是仅仅由碱性缓冲剂本身引起的。如果D组没有出现透明区或透明区直径明显小于C组,那么就可以得出结论:透明区的形成主要是由于胰蛋白酶在碱性环境下分解蛋白质的作用。这样,实验结论将更具说服力和可靠性。
48.某科学兴趣小组进行了“绿叶在阳光下制造淀粉”的实验,实验过程如下图所示:
(1)为了避免叶片中原有有机物的干扰,步骤①中“一定环境”是指温度适宜的 环境。
(2)步骤⑤中仪器甲的名称是 。
(3)步骤②中,兴趣小组采取“对同一张叶片进行部分遮光,而不是一张叶片不遮光另一张叶片完全遮光”的对照方法,其优点是 。(列举一点)
(4)小明按如图步骤进行实验,滴加碘液后观察到叶片未遮光部分呈现棕黑色,与预期的蓝色不符,老师指出其实验操作③中存在问题,请提出改进措施:
。
【答案】(1)黑暗 (2)滴管
(3)可避免因不同叶片个体差异(如叶龄长短、水分含量等)对实验的干扰
(4)步骤③中将叶片放入酒精中水浴加热进行脱色处理
【解析】(1)作实验的植物实验前已经进行了光合作用,里面储存了丰富的有机物(淀粉),如不除去会对实验结果造成影响。所以把盆栽的天竺葵放在黑暗处一昼夜,目的是让天竺葵在黑暗中进行呼吸作用把叶片中的淀粉全部转运和消耗,这样实验中用碘液检验的淀粉只可能是叶片在实验过程中制造的,而不能是叶片在实验前贮存。因此步骤①中“一定环境”是指温度适宜的黑暗环境。
(2)步骤⑤是滴加碘液,用到的仪器甲是胶头滴管。
(3)对照试验是单一变量实验,除实验变量外,其它条件都要相同且适宜。因此为了控制单一变量,可避免因不同叶片个体差异(如叶龄长短、水分含量等)对实验的干扰,步骤②中,兴趣小组采取了“对同一张叶片进行部分遮光,而不是一张叶片不遮光另一张叶片完全遮光”的对照方法。
(4)步骤③酒精脱色,是把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中,叶片变成黄白色。
49.蓝莓被誉为“浆果之王”,具有提高视力、延缓衰老等多种功效。为了探究蓝莓种子的萌发是否会受到种植环境pH的影响,某研究小组设计了如下实验。
①分别配制pH为3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0的6组营养液;
②将20粒蓝莓种子用pH为3.0的营养液浸泡24h;
③将种子均匀放置于带纱布且灭菌的1号培养皿中,并添加pH为3.0的营养液,保持纱布湿润;
④换用不同pH的营养液,重复步骤②-③;
⑤将6个培养皿置于25℃的恒温培养箱中培养并观察统计种子的萌发率,绘制结果如图。
(1)为保证实验结论的准确性,在本实验中需要控制相同的量有 。(写出一点)
(2)写出步骤①中用pH试纸测定溶液pH的操作方法
。
(3)步骤③中保持纱布湿润的目的是 。
(4)如图为pH对蓝莓种子萌发率的影响情况,可以得出的结论是
。
【答案】(1)营养液的质量
(2)用洁净的玻璃棒蘸取营养液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照
(3)为种子萌发提供充足的水分
(4)温度相同时,蓝莓种子的萌发率随pH变大而先变大后变小
【解析】(1)在探究蓝莓种子的萌发是否会受到种植环境pH的影响的实验中,除了pH不同外,其他可能影响种子萌发的因素都需要保持相同。例如营养液的质量、种子的数量、种子的大小、温度、光照等。这里可以写“种子的数量”(或“种子的种类”“温度”等)。
(2)在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用洁净的玻璃棒蘸取营养液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出该溶液的pH。
(3)种子萌发需要一定的水分,步骤③中保持纱布湿润的目的是为种子萌发提供充足的水分。
(4)从图中可以看出,当pH在5.0 - 7.0时,蓝莓种子的萌发率较高,当pH小于5.0或大于7.0时,种子萌发率降低。所以可以得出的结论是:温度相同时,蓝莓种子的萌发率随pH变大而先变大后变小。(或:蓝莓种子的萌发受种植环境pH的影响,在pH为5.0 - 7.0的范围内,蓝莓种子萌发率较高。)
50.有一天,小华看见妈妈在腌制萝卜条,其过程是:将洗净的萝卜切成条,放在盛有少量凉开水的玻璃罐里,撒上一些食盐,一段时间后,就制成了清脆可口的腌萝卜条。小华发现玻璃罐里的萝卜条变小了,水却变多了。为什么会出现这种现象呢?小华作出假设并进行实验求证。
(1)假设: 。
(2)主要实验步骤:在两片载玻片。上分别滴加0.9%和2%的氯化钠溶液,刮取口腔上皮细胞并涂抹在溶液中,盖上盖玻片,用显微镜观察,隔一段时间后再次观察。
(3)实验现象如图1和图2所示:
通过查阅资料获知,植物细胞和微生物细胞置于较高浓度的溶液中,也会出现类似图2的现象。上述事实支持了小华所作出的假设。
(4)思考:
①小华在低倍镜的视野中观察到某上皮细胞位于视野的右上方,若要在高倍镜下继续观察该细胞,必须在载物台上将临时装片向 移动。
②根据图1的实验现象,小华明白了平时做口腔上皮细胞临时装片时为什么要用0.9%的氯化钠溶液,并将它称之为生理盐水的原因,这是因为0.9%的氯化钠溶液能使口腔上皮细胞
。
③根据上述探究,你认为在给植物施肥时,应注意什么? 。
【答案】(1)萝卜条在较高浓度的外界溶液中会失水变小(4)右上方 使细胞维持正常的形态 不能一次施肥过多
【解析】(1)小华看见妈妈在腌制萝卜条,将洗净的萝卜切成条,放在盛有少量凉开水的玻璃罐里,撒上一些食盐,一段时间后,就制成了清脆可口的腌萝卜条。小华发现玻璃罐里的萝卜条变小了,水却变多了。为什么会出现这种现象呢?小华作出假设为:萝卜条在较高浓度的外界溶液中会失水变小。
(4)①显微镜呈倒像,标本移动的方向正好与物像移动的方向相反,小华在低倍镜的视野中观察到某上皮细胞位于视野的右上方,若要在高倍镜下继续观察该细胞,必须在载物台上将临时装片向右上方移动。
②制作口腔上皮细胞临时装片用0.9%的氯化钠溶液,并将它称之为生理盐水的原因,这是因为0.9%的氯化钠溶液能使口腔上皮细胞使细胞维持正常的形态。
③根据上述探究可知,在给植物施肥时,应注意不能一次施肥过多,避免烧苗现象。
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