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2023高考生物二轮专题复习与测试专题强化练十四实验与探究
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专题强化练(十四) 实验与探究
一、选择题
1.(2022·广东模拟预测)实验材料和试剂的正确选择是实验成功的关键,下列高中生物学实验中,有关改进措施的叙述不合理的是( )
选项
实验材料和试剂
实验现象
改进措施
A
3%的可溶性淀粉溶液,2%的淀粉酶溶液,0.01 mol/L的盐酸,0.01 mol/L的氢氧化钠溶液,蒸馏水,碘液
加入氢氧化钠溶液、盐酸溶液和蒸馏水的试管内溶液颜色均不变蓝
将碘液换成斐林试剂
B
新鲜菠菜绿叶,体积分数为95%的酒精,二氧化硅和碳酸钙
色素提取液颜色偏浅
在体积分数为95%的酒精中加适量无水碳酸钠
C
从新鲜洋葱中粗提取的DNA,1 mol/L的氯化钠溶液,二苯胺试剂
蓝色偏淡
将氯化钠的浓度由1 mol/L变更为2 mol/L
D
小白鼠卵巢、固定液、显微镜
观察不到减数分裂各时期
换用睾丸或植物幼嫩的花药为实验材料
解析:在探究pH对淀粉酶活性影响时,加入氢氧化钠溶液和蒸馏水的试管内溶液颜色均不变蓝,可能是先将淀粉和淀粉酶混合,再加入氢氧化钠溶液,淀粉被分解,不能通过将碘液换成斐林试剂改进来解决这个问题,A错误;叶绿体中的色素能溶解在无水乙醇中,因此可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素,用体积分数为95%的酒精提取时,提取不充分,色素提取液颜色偏浅,可以用体积分数为95%的酒精中加适量无水碳酸钠(吸水)得到无水乙醇来改进,B正确;DNA属于有机高分子,是不溶于纯水的,但可溶于盐溶液,DNA粗提取时用蒸馏水,纯度较低,蓝色偏淡,为提高提取DNA的纯度,解决蓝色偏淡的问题,可将蒸馏水换成2 mol/L的氯化钠溶液来改进,C正确;卵巢中的卵原细胞减数分裂过程并不完整,因此不能观察到减数分裂各个时期,可换用睾丸或植物幼嫩的花药为实验材料来改进,D正确。
答案:A
2.(2022·广东深圳二模)玉米、小麦在即将成熟时,若经历持续一段时间的干热后又遇大雨天气,则会出现种子胎萌现象(种子收获前在田间母本植株上发芽)。下图是植物激素对种子的萌发与休眠的调控模型。据图推测的结论不合理的是( )
注:“+”表示激素存在生理活性浓度;“-”表示激素不存在生理活性浓度;其中GA为赤霉素;CK为细胞分裂素;ABA为脱落酸;数字表示实验组别。
A.GA是种子萌发过程中必须具备的激素
B.ABA和CK对种子作用的效果是相反的
C.胎萌现象可能经历了模型中3到4的过程
D.多种激素和一种激素作用的效果可以相同
解析:根据第4组实验结果可知,只要GA有活性,则种子就能萌发,所以GA是种子萌发过程中必须具备的激素,A正确;第8组,当GA没有活性时,CK和ABA有活性的情况下,种子均休眠,第1组,当GA、CK和ABA有活性时,种子均萌发,所以ABA和CK对种子作用的效果不是相反的,B错误;胎萌现象主要是ABA被分解或被冲刷掉,导致ABA的抑制作用减弱,GA促进了种子的萌发,所以胎萌现象可能经历了模型中3到4的过程,C正确;比较第1组合第4组可知一种激素和三种激素都可以促进种子的萌发,所以多种激素和一种激素作用的效果可以相同,D正确。
答案:B
3.(2022·广东惠州一模)促甲状腺激素(TSH)与促甲状腺激素受体(TSHR)结合,通过信号转导引起甲状腺细胞碘钠转运体(NIS)基因表达,从而介导甲状腺细胞摄取碘合成甲状腺激素。研究发现,大鼠低碘营养4周后,其TSHR 基因表达水平高于适宜碘浓度组,而NIS基因的表达水平与适宜碘浓度组相比无明显差异。低碘8周后,TSHR基因表达水平明显低于适宜碘浓度组,同时,NIS基因的表达水平也明显减少。以下相关说法错误的是( )
A.长期碘摄入不足,机体会通过负反馈调节机制导致甲状腺功能亢进
B.低碘4周,NIS表达仍能保持相对稳定的原因可能是TSH和TSHR结合增加调控的结果
C.低碘8周,TSHR 基因与NIS基因表达同步减少说明内环境稳态的调节能力是有限的
D.本实验的目的是研究碘缺乏对TSHR基因和NIS基因表达的影响
解析:根据题意“低碘8周后,TSHR基因表达水平明显低于适宜碘浓度组”,而促甲状腺激素受体(TSHR)能与促甲状腺激素结合,引起甲状腺分泌甲状腺激素增加,由于TSHR基因表达水平明显降低,因此促甲状腺激素受体(TSHR)减少,故长期碘摄入不足,不会导致甲状腺功能亢进,A错误;根据题意“促甲状腺激素(TSH)与促甲状腺激素受体(TSHR)结合,通过信号转导引起甲状腺细胞碘钠转运体(NIS)基因表达”,大鼠低碘营养4周后,其TSHR基因表达水平高于适宜碘浓度组,因此低碘4周,NIS表达仍能保持相对稳定的原因可能是TSH和TSHR结合增加调控的结果,B正确;低碘条件下,甲状腺激素合成不足,通过负反馈调节使促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素(TSH)分泌增加,促甲状腺激素(TSH)与促甲状腺激素受体(TSHR)结合,可促进甲状腺激素合成和分泌。理论上TSHR基因表达应该增加,以适应和增多的促甲状腺激素(TSH)结合。而实际低碘8周,TSHR基因与NIS基因表达同步减少,这说明内环境稳态的调节能力是有限的,C正确;本实验的自变量为碘缺乏,检测的指标是TSHR基因和NIS基因表达情况,因此本实验的目的是研究碘缺乏对TSHR基因和NIS基因表达的影响,D正确。
答案:A
4.(2022·广东深圳二模)L天冬酰胺是人体的非必需氨基酸。研究发现L天冬酰胺酶能将L天冬酰胺分解,而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸,导致增殖被抑制。研究人员做了如下实验,如果L天冬酰胺酶是一种理想的抗淋巴瘤药物,则一段时间后L天冬酰胺含量的测定结果应为( )
实验分组
L天冬酰胺含量
培养液
细胞内
实验组:培养液+L天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞
①
②
对照组:培养液+L天冬酰胺酶+正常细胞
③
④
A.①缺乏②缺乏③正常④缺乏
B.①缺乏②正常③缺乏④正常
C.①缺乏②缺乏③缺乏④正常
D.①缺乏②缺乏③正常④正常
解析:因为L天冬酰胺酶能将L天冬酰胺分解,而淋巴瘤细胞自身不能合成L天冬酰胺,因此实验组的培养液和细胞内均无L天冬酰胺,即①缺乏②缺乏;因为L天冬酰胺酶能将L天冬酰胺分解,而正常细胞可合成L天冬酰胺,因此对照组的培养液中没有L天冬酰胺,但是对照组的细胞内有L天冬酰胺,即③缺乏④正常。
答案:C
5.(2022·江苏南通一模)下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A.植物材料需先用洗涤剂破坏细胞壁再吸水胀破,释放DNA
B.在新鲜鸡血中加入适量的柠檬酸钠,混合均匀后离心取上清液
C.在含有DNA的2 mol/L的氯化钠溶液中加入蒸馏水,搅拌出现丝状物后停止加水
D.鉴定DNA时,将丝状物溶解于2 mol/L的NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂进行沸水浴
解析:洗涤剂能够瓦解细胞膜,植物材料需先用洗涤剂溶解细胞膜,释放DNA,A错误;在新鲜鸡血中加入适量的柠檬酸钠,混合均匀后离心取沉淀物,B错误;在含有DNA的2mol/L的氯化钠溶液中加入蒸馏水,NaCl的浓度逐渐降低,DNA析出,待丝状物不再增加后停止加水,C错误;鉴定DNA时,将丝状物溶解于2 mol/L的NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂进行沸水浴,出现蓝色,D正确。
答案:D
6.(2022·湖北荆州中学高三期末)高中生物的实验中经常用到定性分析和定量分析。前者在科学研究中有重要地位,因为对于任何一项研究,首先必须确定研究对象是否具有某种性质或某种关系。而后者是为了研究观察对象的性质、组成和影响因素之间的数量关系。下列有关探究光合作用的实验表述错误的是( )
A.“光合作用的探究历程”中的实验主要是定性分析,以探究光合作用的条件、原料和产物等
B.“探究光照强度对光合作用强度的影响”需要定量分析有光和无光的条件下光合作用速率的不同
C.“探究光合作用的最适温度”往往先要设计温度梯度比较大的预处理实验来定量分析实验条件
D.“探究环境因素对光合作用强度的影响”的定量分析实验中一般都可以用 O2释放量作为观测指标
解析:光合作用的探究历程,目的就是确定光合作用这一未知的生理过程的条件、原料、产物、场所等, A 正确;探究光照强度对光合作用的影响,自变量是光照强度的多少,而不应该是是否有光,故是定量分析不同光照强度下光合作用速率的不同, B 错误;探究光合作用的最适温度,如果对其了解不多的话,需要做预实验,也就是先设计一组梯度比较大的温度梯度进行实验,属于定量分析, C 正确;探究环境因素对光合作用的影响,自变量是不同的环境因素(光照强度、光质、CO2浓度、温度等),但因变量都是光合作用速率,而 O2释放量是净光合速率,可以代表特定条件下光合速率的大小, D正确。
答案:B
7.(2022·浙江嘉兴模拟预测)肺炎链球菌R型菌转化为S型菌的实质是S型菌DNA整合到了R型菌DNA上。为了研究转化是否需要S型菌和R型菌的直接接触,利用如图装置进行了实验。先将两种类型菌株分别加入U型管左、右两臂内,U型管中间隔有微孔滤板。实验过程中在U型管右臂端口将培养液缓慢地吸过来压过去,让两菌株共享一种培养液,吸压过程也会导致少量菌体破裂。一段时间后取U型管两臂菌液涂布培养,左臂菌液只出现S型菌落,右臂菌液同时出现S型、R型两种类型菌落。下列叙述错误的是( )
A.微孔滤板不允许肺炎链球菌通过
B.微孔滤板允许DNA分子通过
C.左侧的透气塞允许肺炎链球菌通过
D.R型菌转化成S型菌不需要两者直接接触
解析:为了研究转化是否需要S型菌和R型菌的直接接触,则微孔滤板不允许肺炎链球菌通过,允许DNA分子通过,A、B正确;左侧的透气塞是为了过滤微生物,防止污染所以透气塞不允许肺炎链球菌通过,C错误;据实验结果可知,S型细菌的DNA能使R细菌转化成S型细菌,所以R型菌转化成S型菌不需要两者直接接触,D正确。
答案:C
8.(2022·河北秦皇岛二模)果蝇的Y染色体上无性别决定基因,其异常性染色体与性别的关系如下表所示。科学家发现,在果蝇的遗传实验中,有时会出现两条性染色体并联结合形成复合染色体(XX或XY)的现象。现让某红眼雄果蝇(基因型为XRY)和白眼雌果蝇(基因型为XrXr)杂交,子代中部分胚胎死亡,存活的个体中雌性均表现为白眼,雄性均表现为红眼,且在部分死亡的胚胎中发现了并联复合染色体。下列说法错误的是( )
性染色体组成
XXY
XO
XXX
OY
表现型
雌性可育
雄性不育
死亡
死亡
A.并联复合染色体可能会引起部分精子缺少性染色体
B.子代的并联复合染色体来自亲本中的雌果蝇
C.子代中存活的白眼雌性个体中存在并联复合染色体
D.子代红眼雄果蝇测交后代中红眼∶白眼=1∶1
解析:由分析可知,并联复合染色体会产生XY的情况,可能会引起部分精子细胞缺少性染色体,A正确;由分析可知,子代的并联复合染色体XrXr来自亲本中的雌果蝇,B正确;由分析可知,子代存在的白眼雌性个体的基因型为XrXrY,含有XrXr并联复合染色体,C正确;由分析可知,子代红眼雄果蝇基因型为XRO,表现为雄性不育,测交无后代,D错误。
答案:D
9.(2022·广东广州二模)烟草花叶病毒(TMV)和车前草花叶病毒(HRV)是两种亲缘关系较近的RNA病毒。将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后,用两种RNA分别感染烟草植株的叶片,叶片上出现不同形状病灶,用两类蛋白质分别感染则叶片上均不出现病灶。将一种RNA与另一种病毒的蛋白质重组,得到两种杂交体,再用杂交体分别感染烟叶,烟叶上也出现病灶,病灶类型与杂交体的RNA种类有关而与蛋白质种类无关。下列叙述正确的是( )
A.实验结果说明病毒RNA也可独立完成完整的生命活动
B.因两种病毒RNA的亲缘关系较近,故二者的核苷酸含量相同
C.在被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中能收集到子代杂交体
D.实验证明了RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是
解析:病毒没有独立生存能力,生活离不开细胞,所以病毒的RNA也不能独立完成完整的生命活动,A错误;TMV和HRV虽然亲缘关系较近,但二者遗传物质不同,所以无法判断二者核苷酸的含量,B错误;由于病灶类型与杂交体的RNA种类有关而与蛋白质种类无关,所以被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中不能收集到子代杂交体,只能收集到TMV或HRV,取决于RNA的来源,C错误;根据题干信息“将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后,用两种RNA分别感染烟草植株的叶片,叶片上出现不同形状病灶,用两类蛋白质分别感染则叶片上均不出现病灶”,说明RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是,D正确。
答案:D
10.(2022·江苏扬州模拟预测)在生物学实验中如实记录并分析实验现象是十分重要的。相关叙述错误的是( )
A.验证酵母菌无氧呼吸产物实验中,加入酸性重铬酸钾后溶液呈灰绿色,最可能是葡萄糖未耗尽
B.观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离实验中,视野中出现无色细胞,可能是细胞被破坏
C.蛋白质鉴定实验中,加入双缩脲试剂后溶液呈蓝色,可能是加入的CuSO4溶液过量引起的
D.DNA鉴定实验中,向溶有丝状物的NaCl溶液中加入二苯胺试剂未变蓝色,可能是未沸水浴
解析:酒精与酸性重铬酸钾溶液反应呈灰绿色,酵母菌在无氧条件下培养一段时间后,将酸性重铬酸钾溶液注入培养液中,呈灰绿色,说明酵母菌无氧呼吸会产生酒精,A错误;观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离实验中,视野中出现无色细胞,可能是细胞被破坏,液泡中的色素被释放出来,细胞无色,B正确;蛋白质鉴定实验中,若加入的CuSO4过多,溶液会呈现蓝色,C正确;DNA鉴定实验中,向溶有丝状物的NaCl溶液中加入二苯胺试剂,需要沸水浴才能呈现蓝色,D正确。
答案:A
11.(2022·广东模拟预测)纳洛酮是一种有效的麻醉剂拮抗剂,通过竞争受体而起作用。科学家从小鼠大脑中提取蛋白质混合物,同时逐滴加入一定量放射性标记的纳洛酮和等量不同类型的麻醉剂溶液。再将混合液置于特殊介质上用缓冲液冲洗,如果纳洛酮能和蛋白质混合物中的成分结合,则会从介质上检测出稳定的放射性。实验结果如下表,推测下列叙述错误的是( )
加入的麻醉剂种类
无法再检测出放射性时的试剂浓度
吗啡
8×10-9M
美沙酮
3×10-8M
左啡诺
3×10-9M
A.与纳洛酮竞争作用最明显的麻醉剂是美沙酮
B.随着麻醉剂浓度的升高,纳洛酮与受体结合的几率逐渐降低
C.蛋白质混合物中存在着麻醉剂的受体
D.实验还需设置对照组,向其中加入一定量放射性标记的纳洛酮和等量配制麻醉剂的溶剂
解析:根据表中数据分析可知,加入左啡诺的一组试剂浓度最低,说明与纳洛酮竞争作用最明显的试剂是左啡诺,A错误;由于麻醉剂与纳洛酮竞争相同位点,麻醉剂浓度升高,与受体结合的几率逐渐升高,而纳洛酮与受体结合的几率逐渐降低,B正确;根据以上分析可知,纳洛酮可能作用于突触后膜上的特异性受体发挥作用,结合纳洛酮是一种有效的麻醉剂拮抗剂,故蛋白质混合物中存在着麻醉剂受体,C正确;根据以上分析可知,该实验的目的是研究不同麻醉剂对纳洛酮作用的影响,检测指标为介质上的放射性,为了使实验结果更准确,实验还需要设置对照组,向其中加入一定量放射性标记的纳洛酮和等量配制麻醉剂的溶剂,排除自变量以外的因素对实验结果的干扰,D正确。
答案:A
12.(2022·安徽马鞍山一模)酒精是生物学实验的常用试剂。下列有关酒精的叙述,错误的是( )
A.检测花生子叶切片中的脂肪时,酒精有助于苏丹Ⅲ染液与脂肪结合
B.绿叶中色素的提取实验中,叶绿体中的色素能溶解于无水乙醇中
C.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,酒精与盐酸使组织中细胞相互分离
D.土壤小动物丰富度研究中,酒精可以防止诱虫器中小动物尸体腐烂
解析:在使用苏丹Ⅲ鉴定脂肪的实验中,用体积分数为50%的酒精溶液洗去实验材料上的浮色,A错误;由于色素不溶于水而溶于有机溶剂,所以酒精(无水乙醇)在色素的提取和分离实验时作为有机溶剂起到提取色素的作用,B正确;观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,酒精与盐酸的混合液是作为解离液,目的是使组织中细胞相互分离开来,C正确;采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,防止诱虫器中小动物尸体腐烂,D正确。
答案:A
二、综合题
13.(2022·辽宁高三阶段检测)褪黑素(Melatonin,MT)于1958年首次从牛的松果体分离出来,早期被认为仅存在于动物体内,其与生物个体的发育、生殖等调节机制密切相关。回答下列问题:
(1)从作用过程上看,MT在动物体内是一种调节生命活动的__________分子。近年来,越来越多的研究发现,MT也存在于植物体内,其在植物体内的作用也逐渐被人们所认知,最终也将MT确认为一种植物激素,其依据是__________________________________(答出2点即可)。
(2)研究发现,MT是由色氨酸经过一系列反应转变形成的。除此之外,植物体内由色氨酸转变而来的激素还有__________。通常,植物细胞能够利用相同原料来合成不同植物激素的直接原因是_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为研究MT对镉离子(Cd2+)危害下的植物根生长发育的影响,某研究小组测定了水稻幼根在不同浓度的Cd2+和褪黑素处理下的总长度(如图所示)。
①在不同浓度Cd2+危害下,不同浓度的MT处理对水稻幼根的生长作用表现出了__________性,判断的依据是_____________________________________________________________。
②从水稻幼根的生长情况来看,适宜浓度(10 μmol/L和100 μmol/L)的MT能够__________Cd2+对水稻幼根生长的危害,可以提高水稻幼苗对Cd2+的耐受程度。
解析:(1)题干显示,褪黑素(MT)是动物体内的一种激素,从作用过程上看,MT在动物体内是一种调节生命活动的信息(或信号)分子。由植物激素的定义:“由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物”可知,要确认某种物质是一种植物激素,主要有两点依据:植物自身能够合成和对植物的生长发育有显著影响。(2)在植物幼嫩的芽、叶和发育中的种子中,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。通常,细胞代谢需要多种酶的催化。在原料相同的情况下,经不同酶的催化,相同的原料可以转变形成不同的物质;基因控制酶的合成,不同基因会控制不同酶的合成,同一个体内基因会选择性表达,这是相同的原料可以转变形成不同的物质的根本原因。(3)图中显示,在不同浓度Cd2+危害下,与0 μmol/L MT处理相比,10 μmol/L MT和100 μmol/L MT对根的总长度有促进作用,而1 000 μmol/L MT对根的总长度有抑制作用,不同浓度的MT处理对水稻幼根的生长作用表现出了两重性。在0 μmol/L MT处理下,与0 μmol/L Cd2+处理相比,10 μmol/L和100 μmol/L Cd2+处理下的根总长度均有所下降,但在有Cd2+处理(10 μmol/L和100 μmol/L Cd2+)的情况下,同时经过10 μmol/L和100 μmol/L MT处理后,根总长度均有所提升,说明适宜浓度(10 μmol/L MT和100 μmol/L)的MT能够缓解(或减弱)Cd2+对水稻幼根生长的危害,可以提高水稻幼苗对Cd2+的耐受程度或抗逆性。
答案:(1)信息(或信号) 植物自身能够合成;对植物的生长发育有显著影响
(2)生长素(IAA) 与其合成有关的酶不同
(3)两重 与0 μmol/L MT处理相比,10 μmol/L MT和100 μmol/L MT对根的总长度增加有促进作用,而1 000 μmol/L MT对根的总长度增加有抑制作用 缓解(减弱)
14.(2022·湖北模拟预测)细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的阶段,物质准备阶段又可分为G1期(为DNA复制做准备)、S期(DNA复制期)、G2期(为细胞分裂期做准备),细胞分裂期又叫M期。有丝分裂具有周期性,其连续变化的分子调控机制简化如图,图中细胞周期中的检控点是停止前一阶段事件而启动后一阶段事件的节点,类似于“关卡”,且MPF是通过G2检控点必需的蛋白质复合物。
(1)据图可知,细胞通过G2检控点,由G2期进入M期的分子调控机制是:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)目前在人体细胞中发现并命名的部分CDK和周期蛋白的配对关系如下表:
CDK种类
可结合的周期蛋白
CDK1
B1,B2,B3
CDK2
D1,D2,D3,E
如果把CDK与周期蛋白看作是“酶的激活剂”与酶的关系,则这里的“激活剂”是______________。CDK与周期蛋白的结合具有特异性,但据表可知,每种CDK可与多种周期蛋白结合并发挥调控功能,其原因可能是__________________________________
________________________________________________________________________。
(3)某同学在课外阅读中发现:非洲爪蟾卵细胞的形成过程可划分为6个阶段,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ期,第Ⅳ期的卵母细胞达到一定体积,停止生长,等待完成减数分裂。有科学家发现,此时若有孕酮(孕激素)的刺激作用,第Ⅳ期的卵母细胞会向Ⅴ和Ⅵ期转化,并进入减数第一次分裂直至形成卵细胞。该同学思考提出了一个问题:孕酮能刺激卵母细胞完成减数分裂,是否与其调控卵母细胞中周期蛋白的合成有关?
现提供细胞培养的非洲爪蟾Ⅳ期卵母细胞、适宜浓度的孕酮、周期蛋白合成抑制剂等,请你设计实验探究本问题(写出实验思路并预期实验结果,周期蛋白合成抑制剂的使用方法不做要求)。
①实验思路:____________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②预期实验结果:________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)据图可知,当细胞分裂进入G2期后,CDK与周期蛋白特异性结合形成复合物MPF后,使细胞周期通过G2检控点,由G2期进入M期。(2)据图和表中信息可知,CDK是一类酶。如果把CDK与周期蛋白看作是“酶的激活剂”与酶的关系,则周期蛋白为CDK的激活剂。酶的催化作用具有专一性。据表可知,每种CDK可与多种周期蛋白结合并发挥调控功能,其原因可能是不同的周期蛋白具有相同的结合位点(或相同的氨基酸序列),也可能是同一种CDK有多个结合位点。(3)由题意可知,该实验的目的是探究孕酮能刺激卵母细胞完成减数分裂,是否与其调控卵母细胞中的周期蛋白的合成有关。自变量是细胞中有无周期蛋白(可通过使用周期蛋白合成抑制剂来加以控制),因变量是有无卵细胞的生成,而其他对实验结果有影响的因素均为无关变量,应控制相同且适宜。①综上分析,该实验思路为:将用孕酮处理的非洲爪蟾Ⅳ期卵母细胞均分为A、B两组,A组给予周期蛋白抑制剂处理,B组不做处理(或用等量生理盐水处理),一段时间后观察卵母细胞是否完成减数分裂形成卵细胞。②因该实验为探究实验,其结论是未知的,在对其实验结果进行预期时,应从可能的情况入手,分别进行讨论。若孕酮能刺激卵母细胞完成减数分裂,是与其调控卵母细胞中的周期蛋白的合成有关,则A组不能完成减数分裂形成卵细胞,B组能完成。若孕酮能刺激卵母细胞完成减数分裂,是与其调控卵母细胞中的周期蛋白的合成无关,则A、B两组均能完成减数分裂形成卵细胞。
答案:(1)CDK与周期蛋白特异性结合形成MPF后,使细胞周期通过G2检控点,进入M期
(2)周期蛋白 不同的周期蛋白具有相同的结合位点(或相同的氨基酸序列)或同一种CDK有多个结合位点
(3)将用孕酮处理的非洲爪蟾Ⅳ期卵母细胞均分为A、B两组,A组给予周期蛋白抑制剂处理,B组不做处理(或用等量生理盐水处理),一段时间后观察卵母细胞是否完成减数分裂形成卵细胞 A组不能完成减数分裂(形成卵细胞),B组能完成;A、B两组均能完成减数分裂(形成卵细胞)
15.(2022·广东模拟预测)据统计,在糖尿病患者中,1型糖尿病约占5%,2型糖尿病占90%以上,妊娠糖尿病约占5%。受营养过剩、久坐缺乏运动及代谢异常等因素影响,2型糖尿病发病率呈上升及年轻化趋势。二甲双胍是治疗2型糖尿病的常用药,但存在肝损伤等副作用。我国某大学研究团队以大鼠为实验对象,研究铁皮石斛多糖对2型糖尿病的疗效,测得实验数据如下表。
组别
检测指标
空腹血糖/(mmol·L-1)
胰岛素/(μU· mL-1)
干预0天
干预15天
干预30天
干预30天
A
正常组(正常大鼠)
5.30
5.20
5.50
5.13
B
模型组(2型糖尿病大鼠)
18.80
21.40
23.50
12.31
C
治疗组
二甲双胍组(150 mg/kg)
18.60
15.10
12.10
5.8
D
铁皮石斛多糖低剂量组(100 mg/kg)
18.90
16.70
14.30
7.26
E
铁皮石斛多糖高剂量组(200 mg/kg)
18.90
15.50
12.40
6.02
回答下列问题:
(1)治疗组须用____________(选填“正常”或“模型”)大鼠分别灌服相应药物。
(2)在血糖调节中,胰岛素能降低血糖的主要作用机理是__________________________。已知1型糖尿病是由于胰岛素分泌不足而导致血糖过高。从检测指标看,模型组大鼠与正常组大鼠相比,其特点是____________,据此推测2型糖尿病患病的原因可能是________________________________________________________________________。
(3)根据表中数据,绘制干预30天时各组别大鼠空腹血糖和胰岛素含量的柱状图。并结合下面干预30天后镜检各组别大鼠肝组织细胞的图像,总结高剂量铁皮石斛多糖在治疗2型糖尿病方面的突出优势。
(4)为进一步探究降低血糖的综合治疗效果,可在本实验的基础上增设F组。给该组大鼠灌服____________________________,干预相同时间,观察并检测相关指标。
解析:(1)本实验是为了研究铁皮石斛多糖对2型糖尿病的疗效,模型组模拟糖尿病患者,因此治疗组须用模型大鼠分别灌服相应药物。
(2)胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖;根据表格模型组与正常组结果可知:模型组(2型糖尿病)大鼠与正常组大鼠血糖高、胰岛素高,所以可推测2型糖尿病患病的原因可能是组织细胞上的胰岛素受体不足(或“胰岛素敏感性降低”)引起的。
(3)根据表格中各组大鼠空腹血糖和胰岛素含量的数值可以绘制柱状图如下:
根据题表可推测出高剂量铁皮石斛多糖具有与二甲双胍相似的降低空腹血糖和胰岛素水平的效果,且对肝细胞的损伤较少。
(4)若进一步探究降低血糖的综合治疗效果,自变量为高剂量铁皮石斛多糖和二甲双胍混合液,结合本实验步骤,给该组大鼠灌服高剂量铁皮石斛多糖和二甲双胍混合液(或更高剂量的铁皮石斛多糖),干预相同时间,观察并检测相关指标。
答案:(1)模型
(2)促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖 高血糖、高胰岛素 组织细胞上的胰岛素受体不足(或“胰岛素敏感性降低”)
(3)图见解析
具有与二甲双胍相似的降低空腹血糖和胰岛素水平的效果,且对肝细胞的损伤少。
(4)高剂量铁皮石斛多糖和二甲双胍混合液(或更高剂量的铁皮石斛多糖)
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