高中生物 综合实验(2)理

2012年4月理科综合生物实验部分（2）
1．（9分）小麦和水稻种子在萌发过程中都能产生淀粉酶将淀粉水解产生还原糖。

为了比较小麦和水稻种子在相同萌发条件下产生的淀粉酶的催化活性的强弱，请完成以下实验。

实验原理是①____________________________________________________________；
②____________________________________________________________；
③____________________________________________________________。

备选材料与用具：最适条件下萌发时间相同的小麦和水稻种子提取液（去淀粉和还原糖）、二苯胺试剂、斐林试剂、双缩脲试剂、质量分数为3％的淀粉溶液。

实验步骤
第一步：取A、B两支试管，在A管中加入小麦种子提取液；B管中加入等量的水稻种子提取液；
第二步：70℃水温保持5min后，在A、B两支试管中各加入_______________________；
第三步：70℃水温保持5min后，在A、B两支试管中再各加入_____________________；
第四步：_____________________________________。

实验结果预测及分析：_______________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________。

2．(10分)东海原甲藻(简称甲藻)是我国东海引发赤潮的藻种之一，研究甲藻光合作用的
生理特性可为认识赤潮发生机理提供重要信息。

某研究小组探究pH对甲藻光合作用的
影响，设计了以下实验：
将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，在黑暗中放置12 h，然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。

将实验结果绘制成下图。

（1）本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测
定吸收量来计算净光合速率。

（2）黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化。

因此在测定
氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到，
这是控制实验的变量。

（3）若甲藻长时间处于pH 10.0条件下，甲藻(能、
不能)正常生长繁殖，请据图分析并说明原因：。

（4）实验表明，甲藻光合作用适宜pH 6.0～9.0。

但海水在该pH条件下，一般不会发生赤
潮，原因是发生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的有关。

3．Ⅱ. （12分）（1）铁蛋白是细胞内储存多余F3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的F3+铁调节蛋白、铁应答元件等有关。

铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻截铁蛋白的合成。

当F3+ 浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失了与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA 移动，遇到起始密码后开始翻译（如下图所示）。

回答下列问题：
①图中丙氨酸的密码子是_____________，铁蛋白基因中决定“甘氨酸-天冬氨酸”的碱基序列为______________。

②Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了_________，从而抑制了翻译的开始；Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。

这种调节机制既可以避免_______对细胞的毒性影响，又可减少_________________________________。

③若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的氨基数远大于3n，主要原因是___________。

（2）科研人员选取一棵健壮的柳树幼苗(见右图)，给它的一片叶施加14CO2（如图所示），用以探究土壤温度和气温对其体内有机物运输方向的影响。

然后控制不同温度条件，分别在A、B处测定含14C的有机物含量，实验数据如下表所示：
有机物含量（%）气温：17.7
土温：22.4
气温：22.4
土温：17.7
A 14 21
B 24 11
实验结果说明：。

4．（13分）植物生命活动调节的基本形式是激素调节，请分析回答：
（1）农业生产中，用一定浓度的生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。

甲图中，可表示单子叶植物受不同浓度生长素类似物影响的是曲线__________，可选用图中________点所对应浓度的生长素类似物作为除草剂。

（2）研究人员用一定浓度的CaCl2和赤霉素对某植物种子胚轴生长的影响进行了相关
实验，结果如乙图所示。

由图可知，一定浓度的CaCl2对胚轴的生长具有__________作用。

根据赤霉素的生理作用推测，实验中加入赤霉素溶液的时间应在图中的__________点。

（3）将大小相近的同种植物分为①②③三组，分别进行不同的处理，实验结果如丙图所示。

根据图中的_________组所示结果进行比较，可得出顶芽的存在会抑制侧芽的生长；继而根据图中的_________组所示结果进行比较，可得出细胞分裂素可在一定程度上缓解顶芽对侧芽的抑制作用。

（4）科学家研究发现紫外光可以抑制植物生长，原因是紫外光增加了植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性，从而促进了生长素氧化为3-亚甲基氧代吲哚，而后者没有促进细胞伸长生长的作用。

现在提供生长状况相同的健康的小麦幼苗若干作为实验材料，请完成下列实验方案，以验证紫外光抑制植物生长与生长素的氧化有关。

(实验器材、药品等自选)
步骤1：_______________________________；
步骤2：给予甲组_____________光照，给予乙组_____________________光照；
步骤3：观察两组幼苗的____________________并测量__________________的含量；
预测实验结果：____________________________________________________。

（2分）5．（6分）某科研小组的科研人员利用不同的植物分别做了有关光合作用的两组实验，请结合实验过程和结果分析回答问题：
实验一：选用两批相同的番茄
幼苗，在最适温度下分别在A、
B两个植物生长箱中培养，A
生长箱内的CO2浓度维持在
0.40%，B生长箱内的CO2浓度
维持在0.03%，再分别用不同
光照强度的光照射，并比较两
个生长箱中番茄幼苗的光合速
率，结果如下图：
实验二：选品种优良的玉米和花生，分别单独种植和间行种植，生长相同且适宜时间后，分别测植株的光合速率，结果如下图：
（1）实验一的自变量是，当光照强度为5个单位时，限制光合速率提高的因素是。

（2）根据实验二结果，当光照强度为1个单位时，玉米单独种植时单位时间单位叶面积上积累的有机物量（“>”、“<”或“=”）间行种植，花生单独种植时单位时间单位叶面积上积累的有机物量（“>”、“<”或“=”）间行种植。

（3）间行种植与单独种植相比，玉米达到最大光合速率所需的光照强度，花生
达到最大光合速率所需的光照强度（“强”、“弱”）。

参考答案
1．（共9分）实验原理是①淀粉酶水解淀粉产生还原糖（1分）
②还原糖与斐林试剂反应，产生砖红色沉淀（1分）
③砖红色深浅能反映还原糖的多少，进而可以反映出淀粉酶活性的高低（1分）
实验步骤
第二步：等量3%的淀粉溶液（1分）第三步：等量斐林试剂（1分）第四步：沸水浴加热煮沸1min~2min，观察试管溶液颜色变化（1分）
实验结果预测及分析
①如果A、B试管颜色基本一致，则说明小麦和水稻种子在相同萌发条件下产生的淀粉
酶的催化活性相当（1分）②如果A试管颜色比B试管颜色深，则说明小麦种子比水稻种子在相同萌发条件下产生的淀粉酶的催化活性的高（1分）③如果A试管比B试管颜色浅，则说明小麦种子比水稻种子在相同萌发条件下产生的淀粉酶的催化活性的低（1分）
2．（10分，除注明外，每空2分）(1)CO2(2)原设定的pH值(起始pH值) 自(3)不能（1分）因为长时间处于pH 10.0的条件下，甲藻的净光合作用速率为负值，甲藻不能生长繁殖（1分）(4)富营养化(N、P含量或矿质元素含量)
3．Ⅱ..（14分）
（1）①GCA …CCACTG…
…GGTGAC…（写双链才给分）
②核糖体在mRNA上的结合于移动 Fe3+细胞内物质和能量的浪费
③mRNA两端存在不翻译的序列
（2）当土壤温度高于气温时，光合作用产生的有机物向下运输的多；)当土壤温度低于气温时，光合作用产生的有机物向上运输的多。

(2分)（其他正确答案也可得分）
4．（13分）（1）Ⅱ（1分） d（1分）
（2）抑制（1分） B（1分）（3）①③（1分）②③（1分）
（4）将小麦幼苗平均分为甲组和乙组（1分）适宜的可见光（1分）同等强度的可见光和一定强度的紫外光（1分）高度（生长状况和高度）（1分）两组植株中3-亚甲基氧代吲哚含量（1分）
甲组植株高于乙组（1分），甲组中3-亚甲基氧代吲哚含量少于乙组（1分）5．（6分,每空1分）（1）光照强度和二氧化碳浓度（1分）二氧化碳浓度（1分）（2）<（1分） <（1分）（3）强（1分）弱（1分）。