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2023届高考生物二轮复习学科核心素养专训10科学探究——实验结果的交流和讨论含答案
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这是一份2023届高考生物二轮复习学科核心素养专训10科学探究——实验结果的交流和讨论含答案，共5页。
1．(2022·河北邢台检测)研究小组将生长在低温(－4 ℃)和常温(20 ℃)环境中的油菜根尖成熟区制成提取液，并用斐林试剂检测，结果发现：低温组和常温组都出现砖红色沉淀，但低温组颜色明显加深。相关推测错误的是( )
A．低温会诱导根尖细胞内还原糖的合成
B．低温条件下根尖细胞多糖类物质分解
C．低温条件下渗透压升高，吸水能力增强
D．低温条件下自由水增多，抗寒能力增强
D [斐林试剂可用于检测还原糖，据实验结果可知：低温组和常温组都出现砖红色沉淀，但低温组颜色明显加深，故推测低温可能会诱导根尖细胞内还原糖的合成，A正确；斐林试剂检测低温组颜色明显加深，可能为低温条件下多糖类物质分解为还原糖所致，B正确；结合A、B两项的分析可知，低温条件下还原糖的含量增加，细胞液浓度升高，渗透压升高，吸水能力增强，C正确；低温条件下，结合水含量增多，自由水含量减少，以提高抗寒能力，D错误。]
2．(2022·辽宁名校联考)图1是某种淀粉酶的活性与温度的关系曲线，图2是不同pH下，淀粉酶对淀粉作用1 h后淀粉的剩余量。下列有关叙述正确的是( )
图1 图2
A．图1中b、c两点通过改变温度条件均可明显提高反应速率
B．pH为3和9的两支试管中的淀粉酶的活性相同
C．图1的实验最好是在pH为7的条件下进行研究
D．应将淀粉酶保存在温度为40 ℃、pH为7的条件下
C [低温酶的活性暂时受到抑制，温度恢复过程中，活性会恢复，反应速率提高，而高温条件下，酶已经变性，失去活性，改变温度，反应速率也不会提高，A错误；酸性条件也可促进淀粉水解，所以pH为3和9条件下，淀粉酶的活性不同，B错误；图1为研究温度对淀粉酶活性的影响，pH等条件要保证相同且适宜，C正确；酶应该保存在低温和pH为7的条件下，D错误。]
3．(不定项)香蕉粉富含抗性淀粉、可溶性膳食纤维等多种活性营养成分，具有较好的降血糖物质基础。科研人员利用糖尿病模型动物对香蕉粉的作用效果进行了研究，结果如下图所示。下列分析正确的是( )
A．机体需不断合成胰岛素以维持其含量的稳定
B．通过注射胰岛素可有效降低该模型动物的血糖
C．香蕉粉可能使机体细胞膜上的胰岛素受体数量增加
D．长时间患病会导致该模型动物胰岛B细胞功能受损
ACD [激素与受体结合并起作用后会被灭活，因此机体需不断合成胰岛素以维持其含量的稳定，A项正确；根据实验结果判断糖尿病模型动物不是胰岛素分泌减少，而是受体细胞对胰岛素的敏感性降低，因此注射胰岛素不能有效降低模型动物的血糖，B项错误；香蕉粉增加了模型动物的胰岛素敏感指数，因此可能是使机体细胞膜上的胰岛素受体数量增加，C项正确；模型动物的胰岛素浓度高，血糖浓度高，长时间患病会导致该模型动物胰岛B细胞功能受损，D项正确。]
4．(2022·武汉调研)在“天宫课堂”第一课，神舟十三号的航天员叶光富老师展示了太空细胞学研究实验。回答下列问题：
(1)在太空进行哺乳动物心肌细胞培养时，需要给细胞提供的适宜的温度和气体条件分别是__________________。
(2)叶光富老师展示了荧光显微镜下发出一闪一闪荧光的心肌细胞(已通过基因工程导入荧光蛋白基因)画面。其原理是：自律性心肌细胞会由于______内流而自发产生动作电位，从而发出生物电，生物电又可激发心肌细胞内的荧光蛋白发出荧光。闪烁的荧光可用于判断心肌细胞的__________________________
__________________________________________________________________。
(3)前期研究发现，在失重条件下，心肌细胞培养96 h后凋亡率显著增加。为探究其机制，科学家检测了模拟失重条件下培养96 h的心肌细胞中相关基因的表达情况，结果如图1所示。请根据实验结果推测，失重条件下心肌细胞凋亡的原因：_____________________________________________________________
_________________________________________________________________。
图1 图2
(4)为了研究模拟失重条件下槲皮素(Q)对心肌细胞收缩力的保护作用，用不同浓度的槲皮素处理模拟失重条件下的细胞，结果如图2所示，该结果表明：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_______________________________________________________(至少答两点)。
[解析] (1)在太空进行哺乳动物心肌细胞培养时，需要与体内环境相似，故给细胞提供的适宜的温度和气体条件分别是36.5±0.5 ℃、95%的空气＋5%的CO2。
(2)动作电位的产生是Na＋内流的结果；由于生物电可激发心肌细胞内的荧光蛋白发出荧光，故闪烁的荧光可用于判断心肌细胞的跳动(收缩)频率。
(3)分析题图1可知，与对照组相比，模拟失重组的cmyc基因相对表达量升高，而转录因子CATA4的表达量降低，故推测失重条件下心肌细胞凋亡的原因是cmyc基因相对表达量增加和转录因子CATA4的表达量降低。
(4)分析题意可知，本实验目的是模拟失重条件下槲皮素(Q)对心肌细胞收缩力的保护作用，实验的自变量是槲皮素的浓度，因变量是心肌细胞的收缩力，据图2可知，与对照组相比，实验组的心肌细胞收缩力均有所增加，说明槲皮素对于心肌收缩有保护作用，且在一定范围内，随槲皮素浓度的增加，该保护作用增强。
[答案] (1)36.5±0.5 ℃、95%的空气＋5%的CO2 (2)Na＋ 跳动(收缩)频率 (3)cmyc基因相对表达量增加和转录因子CATA4的表达量降低 (4)槲皮素对于心肌收缩有保护作用；在一定范围内，随槲皮素浓度的增加，该保护作用增强
(教师用书独具)
1．(2021·重庆巴蜀中学检测)用富含过氧化氢酶的新鲜马铃薯悬液进行H2O2分解实验，实验结果如图所示。第1组是在pH＝7.0，温度为25 ℃条件下，向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.3 mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只改变了一个条件，该条件是( )
A．马铃薯悬液的量增加为0.6 mL
B．改用2%的H2O2溶液
C．调整反应体系的温度为40 ℃
D．反应体系的pH设置为5.0
B [适当提高马铃薯悬液的量，提高过氧化氢酶的含量，使反应提前到达平衡点，不改变最终产物的量，A不符合题意；据图分析，第2组比第1组产物的量增加，则反应物的量应该有所增加，故改用2%的H2O2溶液，可以使实验结果由第1组变为第2组，B符合题意；改变反应体系的温度，可以改变反应速率，但不能增加产物的量，C不符合题意；改变反应体系的pH，会影响过氧化氢酶的活性，改变反应到达平衡点的时间，不改变最终产物的量，D不符合题意。]
2．(2022·重庆育才中学一模)朊病毒(PrPsc)是一类仅由蛋白质构成的具感染性的因子，朊病毒侵入牛体后，可以诱导牛脑部组织细胞中的蛋白质PrPc的空间结构发生改变成为PrPsc，实现朊病毒的增殖，最终引起疯牛病。为验证朊病毒是具有感染性的蛋白质，某小组进行了如下实验。下列相关叙述正确的是( )
A．增殖时，合成朊病毒核酸的核苷酸来自牛脑组织细胞
B．牛脑组织细胞中合成蛋白质PrPc的模板来自朊病毒
C．搅拌的目的是使未侵入细胞的朊病毒与细胞分成上层和下层
D．预期结果是a、b无放射性，d的放射性明显高于c的
D [朊病毒是一类仅由蛋白质构成的具感染性的因子，不含核酸，A错误。牛脑组织细胞中合成蛋白质PrPc的模板是由牛自身提供的，朊病毒可以诱导该蛋白质的空间结构发生改变而变成PrPsc，B错误。搅拌的目的是使未侵入细胞的朊病毒与细胞分离，离心的目的是让溶液分层，C错误。朊病毒的成分是蛋白质，而蛋白质一般含有S元素而不含P元素，则用放射性P元素培养朊病毒没有放射性，因此图中a、b均无放射性；而用放射性S元素培养朊病毒有放射性，由于大部分朊病毒侵入牛脑后进入了沉淀物，因此图中d的放射性明显高于c的，D正确。]
1．(2022·河北邢台检测)研究小组将生长在低温(－4 ℃)和常温(20 ℃)环境中的油菜根尖成熟区制成提取液，并用斐林试剂检测，结果发现：低温组和常温组都出现砖红色沉淀，但低温组颜色明显加深。相关推测错误的是( )
A．低温会诱导根尖细胞内还原糖的合成
B．低温条件下根尖细胞多糖类物质分解
C．低温条件下渗透压升高，吸水能力增强
D．低温条件下自由水增多，抗寒能力增强
D [斐林试剂可用于检测还原糖，据实验结果可知：低温组和常温组都出现砖红色沉淀，但低温组颜色明显加深，故推测低温可能会诱导根尖细胞内还原糖的合成，A正确；斐林试剂检测低温组颜色明显加深，可能为低温条件下多糖类物质分解为还原糖所致，B正确；结合A、B两项的分析可知，低温条件下还原糖的含量增加，细胞液浓度升高，渗透压升高，吸水能力增强，C正确；低温条件下，结合水含量增多，自由水含量减少，以提高抗寒能力，D错误。]
2．(2022·辽宁名校联考)图1是某种淀粉酶的活性与温度的关系曲线，图2是不同pH下，淀粉酶对淀粉作用1 h后淀粉的剩余量。下列有关叙述正确的是( )
图1 图2
A．图1中b、c两点通过改变温度条件均可明显提高反应速率
B．pH为3和9的两支试管中的淀粉酶的活性相同
C．图1的实验最好是在pH为7的条件下进行研究
D．应将淀粉酶保存在温度为40 ℃、pH为7的条件下
C [低温酶的活性暂时受到抑制，温度恢复过程中，活性会恢复，反应速率提高，而高温条件下，酶已经变性，失去活性，改变温度，反应速率也不会提高，A错误；酸性条件也可促进淀粉水解，所以pH为3和9条件下，淀粉酶的活性不同，B错误；图1为研究温度对淀粉酶活性的影响，pH等条件要保证相同且适宜，C正确；酶应该保存在低温和pH为7的条件下，D错误。]
3．(不定项)香蕉粉富含抗性淀粉、可溶性膳食纤维等多种活性营养成分，具有较好的降血糖物质基础。科研人员利用糖尿病模型动物对香蕉粉的作用效果进行了研究，结果如下图所示。下列分析正确的是( )
A．机体需不断合成胰岛素以维持其含量的稳定
B．通过注射胰岛素可有效降低该模型动物的血糖
C．香蕉粉可能使机体细胞膜上的胰岛素受体数量增加
D．长时间患病会导致该模型动物胰岛B细胞功能受损
ACD [激素与受体结合并起作用后会被灭活，因此机体需不断合成胰岛素以维持其含量的稳定，A项正确；根据实验结果判断糖尿病模型动物不是胰岛素分泌减少，而是受体细胞对胰岛素的敏感性降低，因此注射胰岛素不能有效降低模型动物的血糖，B项错误；香蕉粉增加了模型动物的胰岛素敏感指数，因此可能是使机体细胞膜上的胰岛素受体数量增加，C项正确；模型动物的胰岛素浓度高，血糖浓度高，长时间患病会导致该模型动物胰岛B细胞功能受损，D项正确。]
4．(2022·武汉调研)在“天宫课堂”第一课，神舟十三号的航天员叶光富老师展示了太空细胞学研究实验。回答下列问题：
(1)在太空进行哺乳动物心肌细胞培养时，需要给细胞提供的适宜的温度和气体条件分别是__________________。
(2)叶光富老师展示了荧光显微镜下发出一闪一闪荧光的心肌细胞(已通过基因工程导入荧光蛋白基因)画面。其原理是：自律性心肌细胞会由于______内流而自发产生动作电位，从而发出生物电，生物电又可激发心肌细胞内的荧光蛋白发出荧光。闪烁的荧光可用于判断心肌细胞的__________________________
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(3)前期研究发现，在失重条件下，心肌细胞培养96 h后凋亡率显著增加。为探究其机制，科学家检测了模拟失重条件下培养96 h的心肌细胞中相关基因的表达情况，结果如图1所示。请根据实验结果推测，失重条件下心肌细胞凋亡的原因：_____________________________________________________________
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图1 图2
(4)为了研究模拟失重条件下槲皮素(Q)对心肌细胞收缩力的保护作用，用不同浓度的槲皮素处理模拟失重条件下的细胞，结果如图2所示，该结果表明：
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_______________________________________________________(至少答两点)。
[解析] (1)在太空进行哺乳动物心肌细胞培养时，需要与体内环境相似，故给细胞提供的适宜的温度和气体条件分别是36.5±0.5 ℃、95%的空气＋5%的CO2。
(2)动作电位的产生是Na＋内流的结果；由于生物电可激发心肌细胞内的荧光蛋白发出荧光，故闪烁的荧光可用于判断心肌细胞的跳动(收缩)频率。
(3)分析题图1可知，与对照组相比，模拟失重组的cmyc基因相对表达量升高，而转录因子CATA4的表达量降低，故推测失重条件下心肌细胞凋亡的原因是cmyc基因相对表达量增加和转录因子CATA4的表达量降低。
(4)分析题意可知，本实验目的是模拟失重条件下槲皮素(Q)对心肌细胞收缩力的保护作用，实验的自变量是槲皮素的浓度，因变量是心肌细胞的收缩力，据图2可知，与对照组相比，实验组的心肌细胞收缩力均有所增加，说明槲皮素对于心肌收缩有保护作用，且在一定范围内，随槲皮素浓度的增加，该保护作用增强。
[答案] (1)36.5±0.5 ℃、95%的空气＋5%的CO2 (2)Na＋ 跳动(收缩)频率 (3)cmyc基因相对表达量增加和转录因子CATA4的表达量降低 (4)槲皮素对于心肌收缩有保护作用；在一定范围内，随槲皮素浓度的增加，该保护作用增强
(教师用书独具)
1．(2021·重庆巴蜀中学检测)用富含过氧化氢酶的新鲜马铃薯悬液进行H2O2分解实验，实验结果如图所示。第1组是在pH＝7.0，温度为25 ℃条件下，向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.3 mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只改变了一个条件，该条件是( )
A．马铃薯悬液的量增加为0.6 mL
B．改用2%的H2O2溶液
C．调整反应体系的温度为40 ℃
D．反应体系的pH设置为5.0
B [适当提高马铃薯悬液的量，提高过氧化氢酶的含量，使反应提前到达平衡点，不改变最终产物的量，A不符合题意；据图分析，第2组比第1组产物的量增加，则反应物的量应该有所增加，故改用2%的H2O2溶液，可以使实验结果由第1组变为第2组，B符合题意；改变反应体系的温度，可以改变反应速率，但不能增加产物的量，C不符合题意；改变反应体系的pH，会影响过氧化氢酶的活性，改变反应到达平衡点的时间，不改变最终产物的量，D不符合题意。]
2．(2022·重庆育才中学一模)朊病毒(PrPsc)是一类仅由蛋白质构成的具感染性的因子，朊病毒侵入牛体后，可以诱导牛脑部组织细胞中的蛋白质PrPc的空间结构发生改变成为PrPsc，实现朊病毒的增殖，最终引起疯牛病。为验证朊病毒是具有感染性的蛋白质，某小组进行了如下实验。下列相关叙述正确的是( )
A．增殖时，合成朊病毒核酸的核苷酸来自牛脑组织细胞
B．牛脑组织细胞中合成蛋白质PrPc的模板来自朊病毒
C．搅拌的目的是使未侵入细胞的朊病毒与细胞分成上层和下层
D．预期结果是a、b无放射性，d的放射性明显高于c的
D [朊病毒是一类仅由蛋白质构成的具感染性的因子，不含核酸，A错误。牛脑组织细胞中合成蛋白质PrPc的模板是由牛自身提供的，朊病毒可以诱导该蛋白质的空间结构发生改变而变成PrPsc，B错误。搅拌的目的是使未侵入细胞的朊病毒与细胞分离，离心的目的是让溶液分层，C错误。朊病毒的成分是蛋白质，而蛋白质一般含有S元素而不含P元素，则用放射性P元素培养朊病毒没有放射性，因此图中a、b均无放射性；而用放射性S元素培养朊病毒有放射性，由于大部分朊病毒侵入牛脑后进入了沉淀物，因此图中d的放射性明显高于c的，D正确。]
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