高考生物二輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)15 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析與評(píng)價(jià)（含解析）-人教版高三生物試題

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1、課后限時(shí)集訓(xùn)(十五)　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析與評(píng)價(jià) (建議用時(shí)：40分鐘) 一、選擇題 1．(2020·青島黃島區(qū)高三期中)許多物質(zhì)對(duì)酶的活性會(huì)產(chǎn)生影響，其中能提高酶活性的物質(zhì)稱為激活劑，能降低酶活性的物質(zhì)稱為抑制劑。某研究小組研究了甲、乙、丙三種物質(zhì)對(duì)淀粉酶活性的影響，結(jié)果如圖所示。則下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　) A．該實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量分別為物質(zhì)的種類、酶的活性 B．物質(zhì)甲為酶的激活劑，物質(zhì)乙和丙為酶的抑制劑 C．甲、乙、丙可能是通過改變酶的空間結(jié)構(gòu)而影響酶的活性 D．圖中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能是在不同的溫度和pH條件下測(cè)定的 D　[為了遵照實(shí)驗(yàn)的單一變量原則，圖中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能是在

2、相同的溫度和pH條件下測(cè)定的，D錯(cuò)誤。] 2．(2020·臨汾高三模擬)下列對(duì)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)或分析最準(zhǔn)確的一項(xiàng)是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn) 評(píng)價(jià)或分析 A 恩格爾曼水綿實(shí)驗(yàn) 水綿進(jìn)行光合作用所需的二氧化碳來自大氣 B 魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn) 設(shè)置空白對(duì)照組，證明光合作用中的氧來自水 C 噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn) 攪拌的目的是加速噬菌體的侵染過程 D 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) D　[恩格爾曼實(shí)驗(yàn)中，將制作好的水綿臨時(shí)裝片放置在真空環(huán)境，光合作用所需的二氧化碳來自NaHCO3溶液，A錯(cuò)誤；魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)對(duì)照方式為相互對(duì)照，兩組都是實(shí)驗(yàn)

3、組，相互之間構(gòu)成對(duì)照，即沒有設(shè)置空白對(duì)照組，B錯(cuò)誤；噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)中攪拌的目的是使大腸桿菌和噬菌體相互分離，C錯(cuò)誤；肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中用DNA和蛋白質(zhì)分別轉(zhuǎn)化R型菌，最終證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，D正確。] 3．線粒體中的琥珀酸脫氫酶催化琥珀酸脫氫，脫下的氫可將藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無色的甲烯白。丙二酸與琥珀酸結(jié)構(gòu)相似，可與琥珀酸脫氫酶結(jié)合，但不會(huì)脫氫。為探究丙二酸對(duì)琥珀酸脫氫反應(yīng)是否有抑制作用，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。下列敘述不合理的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)假設(shè)：丙二酸對(duì)琥珀酸脫氫反應(yīng)有抑制作用 B．實(shí)驗(yàn)取材：大白鼠心肌細(xì)胞含有較多的線粒體，可從其研磨液中提取琥珀酸脫氫酶

4、 C．實(shí)驗(yàn)分組：對(duì)照組加琥珀酸、實(shí)驗(yàn)組加丙二酸，兩組都加入甲烯藍(lán)和琥珀酸脫氫酶 D．觀察指標(biāo)：藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無色的甲烯白時(shí)間的長(zhǎng)短 C　[實(shí)驗(yàn)可假設(shè)丙二酸對(duì)琥珀酸脫氫反應(yīng)有抑制作用，A正確；線粒體中含琥珀酸脫氫酶，故可選擇大白鼠心肌細(xì)胞，從其研磨液中提取琥珀酸脫氫酶，B正確；對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組中都要加入琥珀酸，實(shí)驗(yàn)組還需加丙二酸，兩組都加入甲烯藍(lán)和琥珀酸脫氫酶，C錯(cuò)誤；琥珀酸脫氫酶催化琥珀酸脫氫，脫下的氫可將藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無色的甲烯白，而丙二酸可與琥珀酸脫氫酶結(jié)合，但不會(huì)脫氫，故不會(huì)使藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無色的甲烯白，因此可通過觀察藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無色的甲烯白時(shí)間的長(zhǎng)短來判斷假設(shè)是否

5、正確，D正確。] 4．(2020·沈陽育才中學(xué)檢測(cè))某種細(xì)菌能分泌胞外酶將有機(jī)磷殺蟲劑樂果降解，某研究小組進(jìn)行了該細(xì)菌對(duì)某水稻田泥土中殘留樂果的分解能力的研究，結(jié)果如圖。下列相關(guān)分析中正確的是(　　) A．本實(shí)驗(yàn)中的自變量有泥土含水量、溫度、處理時(shí)間 B．本實(shí)驗(yàn)采用的對(duì)照方法有空白對(duì)照和相互對(duì)照 C．本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)定泥土中樂果初始含量和3天后的含量 D．該細(xì)菌分解泥土中樂果效果最好的條件是20 ℃、泥土含水量20%～40% C　[本實(shí)驗(yàn)的自變量有泥土含水量、溫度，處理時(shí)間屬于無關(guān)變量，A錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)設(shè)置的對(duì)照有不同溫度的相互對(duì)照，不同泥土含水量的相互對(duì)照，沒有設(shè)置空白對(duì)照，B錯(cuò)誤

6、；由圖可知本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)定樂果在泥土中的初始含量以及三天后的含量，C正確；由圖可知，20 ℃的情況下三天后泥土中的樂果含量最低，可知該細(xì)菌分解泥土中樂果效果最好的條件是20 ℃左右，但是由于缺少泥土含水量低于20%和高于80%的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，無法確認(rèn)何種情況下效果最好，D錯(cuò)誤。] 5．(不定項(xiàng))(2020·山東高三二模)低溫脅迫能引起細(xì)胞中過氧化物增多而對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生損傷，而超氧化物歧化酶(SOD)則可以減少細(xì)胞中的過氧化物。研究人員將大豆種子分別在常溫(25 ℃)下萌發(fā)24 h(T24)和48 h(T48)后轉(zhuǎn)移至4 ℃低溫脅迫處理24 h，而后轉(zhuǎn)移至常溫繼續(xù)發(fā)芽至第5天，研究不同濃度褪黑素浸種處理

7、(0,50,100,200,400 μmol·L－1)對(duì)大豆種子萌發(fā)的影響。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．褪黑素對(duì)大豆種子發(fā)芽率的影響具有兩重性 B．萌發(fā)的大豆種子遭遇低溫的時(shí)間越早，使用褪黑素處理的效果越好 C．褪黑素可以通過提高SOD的活性緩解低溫對(duì)種子發(fā)芽的影響 D．實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，褪黑素濃度越高，SOD的活性越高 ABD　[圖中顯示褪黑素對(duì)大豆種子發(fā)芽率的影響具有促進(jìn)作用，因?yàn)閳D中顯示的褪黑素濃度均促進(jìn)了種子的萌發(fā)，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，萌發(fā)的大豆種子遭遇低溫的時(shí)間越晚，使用褪黑素處理的效果越好，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用褪黑素后超氧化物歧化酶(SOD)的活性提高，同

8、時(shí)發(fā)芽率也隨之提高，因此可推測(cè)，褪黑素可通過提高SOD的活性緩解低溫對(duì)種子發(fā)芽的影響，C正確；T24-400處理組，褪黑素濃度越高，SOD的活性反而下降，D錯(cuò)誤。故選ABD。] 二、非選擇題 6．(2020·山西高三模考)耐高溫淀粉酶在食品加工領(lǐng)域有很廣泛的應(yīng)用。為探究某耐高溫淀粉酶的性質(zhì)，某研究小組做了下表實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的酶活性如圖1所示： 組別 處理　 　 1 2 3 4 5 6 7 8 可溶性淀粉溶液(3%) 10mL 10mL 10mL 10mL 10mL 10mL 10mL 10mL 淀粉酶(2%) 1 mL 1 mL 1 mL 1 m

9、L 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 溫度 30 ℃ 40 ℃ 50 ℃ 60 ℃ 70 ℃ 80 ℃ 90 ℃ 100 ℃ 各組在相應(yīng)溫度下保溫5 min 測(cè)定酶的活性 圖1　　　　　　　　　 圖2 回答下列問題： (1)酶活性屬于該實(shí)驗(yàn)中________變量。該實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)置上有些不合理，請(qǐng)修改：_______________________________________________________ _____________________________________________________。 (2)根據(jù)圖1，能否

10、確定該酶的最適溫度為80 ℃，并說明理由：____________________________________________。3號(hào)和8號(hào)試管中酶活性均較低的原因不同，其差異是____________________________________________。 (3)圖2為6號(hào)試管中產(chǎn)物濃度隨時(shí)間的變化圖，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出4號(hào)試管中產(chǎn)物濃度隨時(shí)間的變化曲線圖。 (4)某興趣小組欲探究該耐高溫淀粉酶的專一性，請(qǐng)你用以上實(shí)驗(yàn)的材料及蔗糖溶液、斐林試劑、碘液等為其設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)(寫出實(shí)驗(yàn)步驟及其結(jié)論)。 ____________________________________________

11、___________ _____________________________________________________。 [解析]　(1)通過分析可知，探究某耐高溫淀粉酶的性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，不同高溫屬于實(shí)驗(yàn)的自變量，酶活性屬于實(shí)驗(yàn)的因變量。由于酶具有高效性，可溶性淀粉溶液(3%)和淀粉酶(2%)混合再保溫到相應(yīng)溫度，酶早已經(jīng)催化反應(yīng)了，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故應(yīng)先將酶和淀粉溶液分別置于相應(yīng)溫度下保溫5 min，然后將相應(yīng)溫度下的淀粉和酶溶液混合，保溫5 min。(2)根據(jù)圖1，不能確定該酶的最適溫度為80 ℃，因?yàn)樵O(shè)置的溫度梯度太大。3號(hào)試管中酶的活性受到低溫抑制，但其結(jié)構(gòu)未被破壞；8號(hào)

12、試管中高溫破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)，故3號(hào)和8號(hào)試管中酶活性均較低的原因不同。(3)根據(jù)圖1可知，淀粉酶在溫度為80 ℃時(shí)，酶活性最高，而4號(hào)淀粉酶的反應(yīng)溫度為60 ℃，酶活性低于6號(hào)試管，故4號(hào)試管中產(chǎn)物濃度隨時(shí)間的變化曲線圖為。(4)酶具有專一性，淀粉酶催化淀粉水解為麥芽糖，不能催化蔗糖的水解，可利用該原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明耐高溫淀粉酶的專一性。實(shí)驗(yàn)步驟：?、偃芍崈舻脑嚬埽幪?hào)甲、乙，甲試管中注入10 mL可溶性淀粉溶液，乙試管中注入等量的蔗糖溶液；②向兩支試管中分別加入2 mL該耐高溫淀粉酶，振蕩試管，使其混合均勻；③將兩支試管的下半部浸入80 ℃左右的熱水中，保溫5 min；④取出試管，向兩

13、試管中分別加入1 mL斐林試劑振蕩搖勻，50～65 ℃水浴加熱約2 min，觀察兩支試管中溶液的顏色變化。實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)論：若甲試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，乙試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，則說明該耐高溫淀粉酶具有專一性。 [答案]　(1)因　應(yīng)先將酶和淀粉溶液分別置于相應(yīng)溫度下保溫5 min，然后將相應(yīng)溫度下的淀粉和酶溶液混合，保溫5 min　(2)不能。溫度梯度較大　3號(hào)試管中酶的活性受到抑制，但其結(jié)構(gòu)未被破壞；8號(hào)試管中高溫破壞了酶的空間結(jié)構(gòu) (3) (4)實(shí)驗(yàn)步驟：①取兩支潔凈的試管，編號(hào)甲、乙，甲試管中注入10 mL可溶性淀粉溶液，乙試管中注入等量的蔗糖溶液；②向兩支試管中分別加入2 mL該耐高溫淀

14、粉酶，振蕩試管，使其混合均勻；③將兩支試管的下半部浸入80 ℃左右的熱水中，保溫5 min；④取出試管，向兩試管中分別加入1 mL斐林試劑振蕩搖勻，50～65 ℃水浴加熱約2 min，觀察兩支試管中溶液的顏色變化。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：若甲試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，乙試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，則說明該耐高溫淀粉酶具有專一性 7．(2020·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三統(tǒng)考)有研究表明，阿爾茨海默病患者體內(nèi)的β－淀粉樣蛋白(Aβ)會(huì)引起神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞活化并分泌某些物質(zhì)，導(dǎo)致病情加重。為探究Aβ和藥物X的作用機(jī)理，科研人員測(cè)定不同處理?xiàng)l件下神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞中IL-1基因的表達(dá)情況，結(jié)果如圖所示。 (1)據(jù)圖分析，實(shí)驗(yàn)

15、的自變量是____________________________________，藥物X不影響IL-1基因的表達(dá)，依據(jù)是________________________________。 (2)3組與1組結(jié)果比較，說明______________________，3、4、5、6組的結(jié)果說明_______________________。 (3) NF蛋白能促進(jìn)IL-1基因轉(zhuǎn)錄。研究表明，大部分NF蛋白與IK蛋白在細(xì)胞質(zhì)中形成穩(wěn)定復(fù)合物，Aβ能使IK蛋白降解，從而釋放NF蛋白。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究藥物X能緩解Aβ作用的機(jī)理，簡(jiǎn)要寫明實(shí)驗(yàn)思路：________________ ①實(shí)驗(yàn)組：用___

16、_____處理神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞，對(duì)照組：用________處理神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞。 ②________________________。 ③若結(jié)果實(shí)驗(yàn)組________(填“<”或“>”)對(duì)照組，則說明藥物X對(duì)________有抑制作用。 [解析]　(1)由圖可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是Aβ、藥物X的有無和藥物X的濃度。由圖可知，加入藥物X的2組和不加藥物X的1組，IL-1的相對(duì)表達(dá)量相同，由此可確定藥物X不影響IL-1基因的表達(dá)。(2)3組(加入Aβ)與1組(對(duì)照組)結(jié)果比較，3組中IL-1基因的表達(dá)量明顯高于1組，說明Aβ促進(jìn)IL-1基因的表達(dá)。3、4、5、6組中藥物X的濃度逐漸增加，而IL-1

17、的相對(duì)表達(dá)量逐漸降低，可說明藥物X濃度越高，緩解Aβ作用的效果越明顯。(3)①正常細(xì)胞中，大部分NF蛋白與IK蛋白在細(xì)胞質(zhì)中形成復(fù)合物穩(wěn)定存在，Aβ促進(jìn)IK蛋白的降解，釋放出NF蛋白。為探究藥物X的作用，實(shí)驗(yàn)組可用藥物X和Aβ處理神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞，對(duì)照組可用等量的Aβ處理。②一段時(shí)間后檢測(cè)細(xì)胞中IK蛋白含量。③若藥物X能抑制的Aβ作用，則實(shí)驗(yàn)組中Aβ作用受到抑制，不能促進(jìn)IK蛋白的降解，而對(duì)照組中沒有添加藥物X，Aβ可促進(jìn)IK蛋白的降解，故實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞質(zhì)中IK蛋白的含量高于對(duì)照組。綜上分析可知，若實(shí)驗(yàn)組IK蛋白的含量大于對(duì)照組，則說明藥物X對(duì)Aβ降解IK蛋白有抑制作用。 [答案]　(1)Aβ、藥物X的有無和藥物X的濃度　1組和2組的IL-1的相對(duì)表達(dá)量相同　(2)Aβ促進(jìn)IL-1基因的表達(dá)　藥物X濃度越高，緩解A β作用的效果越明顯　(3)①Aβ和藥物X　Aβ?、跈z測(cè)IK蛋白含量　③＞　Aβ降解IK蛋白