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课后限时集训(十五)实验设计、分析与评价(建议用时：40分钟)一、选择题1(2020青岛黄岛区高三期中)许多物质对酶的活性会产生影响，其中能提高酶活性的物质称为激活剂，能降低酶活性的物质称为抑制剂。某研究小组研究了甲、乙、丙三种物质对淀粉酶活性的影响，结果如图所示。则下列相关说法错误的是()A该实验的自变量和因变量分别为物质的种类、酶的活性B物质甲为酶的激活剂，物质乙和丙为酶的抑制剂C甲、乙、丙可能是通过改变酶的空间结构而影响酶的活性D图中的实验结果可能是在不同的温度和pH条件下测定的D为了遵照实验的单一变量原则，图中的实验结果可能是在相同的温度和pH条件下测定的，D错误。2(2020临汾高三模拟)下列对实验的评价或分析最准确的一项是()选项实验评价或分析A恩格尔曼水绵实验水绵进行光合作用所需的二氧化碳来自大气B鲁宾和卡门的实验设置空白对照组，证明光合作用中的氧来自水C噬菌体侵染大肠杆菌实验搅拌的目的是加速噬菌体的侵染过程D肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质D恩格尔曼实验中，将制作好的水绵临时装片放置在真空环境，光合作用所需的二氧化碳来自NaHCO3溶液，A错误；鲁宾和卡门的实验对照方式为相互对照，两组都是实验组，相互之间构成对照，即没有设置空白对照组，B错误；噬菌体侵染大肠杆菌实验中搅拌的目的是使大肠杆菌和噬菌体相互分离，C错误；肺炎双球菌体外转化实验中用DNA和蛋白质分别转化R型菌，最终证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，D正确。3线粒体中的琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢，脱下的氢可将蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白。丙二酸与琥珀酸结构相似，可与琥珀酸脱氢酶结合，但不会脱氢。为探究丙二酸对琥珀酸脱氢反应是否有抑制作用，进行实验设计。下列叙述不合理的是()A实验假设：丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用B实验取材：大白鼠心肌细胞含有较多的线粒体，可从其研磨液中提取琥珀酸脱氢酶C实验分组：对照组加琥珀酸、实验组加丙二酸，两组都加入甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶D观察指标：蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短C实验可假设丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用，A正确；线粒体中含琥珀酸脱氢酶，故可选择大白鼠心肌细胞，从其研磨液中提取琥珀酸脱氢酶，B正确；对照组和实验组中都要加入琥珀酸，实验组还需加丙二酸，两组都加入甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶，C错误；琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢，脱下的氢可将蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白，而丙二酸可与琥珀酸脱氢酶结合，但不会脱氢，故不会使蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白，因此可通过观察蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短来判断假设是否正确，D正确。4(2020沈阳育才中学检测)某种细菌能分泌胞外酶将有机磷杀虫剂乐果降解，某研究小组进行了该细菌对某水稻田泥土中残留乐果的分解能力的研究，结果如图。下列相关分析中正确的是()A本实验中的自变量有泥土含水量、温度、处理时间B本实验采用的对照方法有空白对照和相互对照C本实验需要测定泥土中乐果初始含量和3天后的含量D该细菌分解泥土中乐果效果最好的条件是20 、泥土含水量20%40%C本实验的自变量有泥土含水量、温度，处理时间属于无关变量，A错误；本实验设置的对照有不同温度的相互对照，不同泥土含水量的相互对照，没有设置空白对照，B错误；由图可知本实验需要测定乐果在泥土中的初始含量以及三天后的含量，C正确；由图可知，20 的情况下三天后泥土中的乐果含量最低，可知该细菌分解泥土中乐果效果最好的条件是20 左右，但是由于缺少泥土含水量低于20%和高于80%的实验数据，无法确认何种情况下效果最好，D错误。5(不定项)(2020山东高三二模)低温胁迫能引起细胞中过氧化物增多而对细胞产生损伤，而超氧化物歧化酶(SOD)则可以减少细胞中的过氧化物。研究人员将大豆种子分别在常温(25 )下萌发24 h(T24)和48 h(T48)后转移至4 低温胁迫处理24 h，而后转移至常温继续发芽至第5天，研究不同浓度褪黑素浸种处理(0,50,100,200,400 molL1)对大豆种子萌发的影响。下列说法错误的是()A褪黑素对大豆种子发芽率的影响具有两重性B萌发的大豆种子遭遇低温的时间越早，使用褪黑素处理的效果越好C褪黑素可以通过提高SOD的活性缓解低温对种子发芽的影响D实验浓度范围内，褪黑素浓度越高，SOD的活性越高ABD图中显示褪黑素对大豆种子发芽率的影响具有促进作用，因为图中显示的褪黑素浓度均促进了种子的萌发，A错误；实验结果显示，萌发的大豆种子遭遇低温的时间越晚，使用褪黑素处理的效果越好，B错误；实验结果表明，使用褪黑素后超氧化物歧化酶(SOD)的活性提高，同时发芽率也随之提高，因此可推测，褪黑素可通过提高SOD的活性缓解低温对种子发芽的影响，C正确；T24400处理组，褪黑素浓度越高，SOD的活性反而下降，D错误。故选ABD。二、非选择题6(2020山西高三模考)耐高温淀粉酶在食品加工领域有很广泛的应用。为探究某耐高温淀粉酶的性质，某研究小组做了下表实验，测得的酶活性如图1所示：组别处理 12345678可溶性淀粉溶液(3%)10mL10mL10mL10mL10mL10mL10mL10mL淀粉酶(2%)1 mL1 mL1 mL1 mL1 mL1 mL1 mL1 mL温度30 40 50 60 70 80 90 100 各组在相应温度下保温5 min测定酶的活性图1 图2回答下列问题：(1)酶活性属于该实验中_变量。该实验在实验步骤的设置上有些不合理，请修改：_。(2)根据图1，能否确定该酶的最适温度为80 ，并说明理由：_。3号和8号试管中酶活性均较低的原因不同，其差异是_。(3)图2为6号试管中产物浓度随时间的变化图，请在图中画出4号试管中产物浓度随时间的变化曲线图。(4)某兴趣小组欲探究该耐高温淀粉酶的专一性，请你用以上实验的材料及蔗糖溶液、斐林试剂、碘液等为其设计一实验(写出实验步骤及其结论)。_。解析(1)通过分析可知，探究某耐高温淀粉酶的性质的实验中，不同高温属于实验的自变量，酶活性属于实验的因变量。由于酶具有高效性，可溶性淀粉溶液(3%)和淀粉酶(2%)混合再保温到相应温度，酶早已经催化反应了，会影响实验结果，故应先将酶和淀粉溶液分别置于相应温度下保温5 min，然后将相应温度下的淀粉和酶溶液混合，保温5 min。(2)根据图1，不能确定该酶的最适温度为80 ，因为设置的温度梯度太大。3号试管中酶的活性受到低温抑制，但其结构未被破坏；8号试管中高温破坏了酶的空间结构，故3号和8号试管中酶活性均较低的原因不同。(3)根据图1可知，淀粉酶在温度为80 时，酶活性最高，而4号淀粉酶的反应温度为60 ，酶活性低于6号试管，故4号试管中产物浓度随时间的变化曲线图为。(4)酶具有专一性，淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖，不能催化蔗糖的水解，可利用该原理设计实验，证明耐高温淀粉酶的专一性。实验步骤：取两支洁净的试管，编号甲、乙，甲试管中注入10 mL可溶性淀粉溶液，乙试管中注入等量的蔗糖溶液；向两支试管中分别加入2 mL该耐高温淀粉酶，振荡试管，使其混合均匀；将两支试管的下半部浸入80 左右的热水中，保温5 min；取出试管，向两试管中分别加入1 mL斐林试剂振荡摇匀，5065 水浴加热约2 min，观察两支试管中溶液的颜色变化。实验预期结论：若甲试管出现砖红色沉淀，乙试管不出现砖红色沉淀，则说明该耐高温淀粉酶具有专一性。答案(1)因应先将酶和淀粉溶液分别置于相应温度下保温5 min，然后将相应温度下的淀粉和酶溶液混合，保温5 min(2)不能。温度梯度较大3号试管中酶的活性受到抑制，但其结构未被破坏；8号试管中高温破坏了酶的空间结构(3)(4)实验步骤：取两支洁净的试管，编号甲、乙，甲试管中注入10 mL可溶性淀粉溶液，乙试管中注入等量的蔗糖溶液；向两支试管中分别加入2 mL该耐高温淀粉酶，振荡试管，使其混合均匀；将两支试管的下半部浸入80 左右的热水中，保温5 min；取出试管，向两试管中分别加入1 mL斐林试剂振荡摇匀，5065 水浴加热约2 min，观察两支试管中溶液的颜色变化。实验结论：若甲试管出现砖红色沉淀，乙试管不出现砖红色沉淀，则说明该耐高温淀粉酶具有专一性 7(2020广东实验中学高三统考)有研究表明，阿尔茨海默病患者体内的淀粉样蛋白(A)会引起神经小胶质细胞活化并分泌某些物质，导致病情加重。为探究A和药物X的作用机理，科研人员测定不同处理条件下神经小胶质细胞中IL1基因的表达情况，结果如图所示。 (1)据图分析，实验的自变量是_，药物X不影响IL1基因的表达，依据是_。(2)3组与1组结果比较，说明_，3、4、5、6组的结果说明_。(3) NF蛋白能促进IL1基因转录。研究表明，大部分NF蛋白与IK蛋白在细胞质中形成稳定复合物，A能使IK蛋白降解，从而释放NF蛋白。请设计实验探究药物X能缓解A作用的机理，简要写明实验思路：_实验组：用_处理神经小胶质细胞，对照组：用_处理神经小胶质细胞。_。若结果实验组_(填“”)对照组，则说明药物X对_有抑制作用。解析(1)由图可知，该实验的自变量是A、药物X的有无和药物X的浓度。由图可知，加入药物X的2组和不加药物X的1组，IL1的相对表达量相同，由此可确定药物X不影响IL1基因的表达。(2)3组(加入A)与1组(对照组)结果比较，3组中IL1基因的表达量明显高于1组，说明A促进IL1基因的表达。3、4、5、6组中药物X的浓度逐渐增加，而IL1的相对表达量逐渐降低，可说明药物X浓度越高，缓解A作用的效果越明显。(3)正常细胞中，大部分NF蛋白与IK蛋白在细胞质中形成复合物稳定存在，A促进IK蛋白的降解，释放出NF蛋白。为探究药物X的作用，实验组可用药物X和A处理神经小胶质细胞，对照组可用等量的A处理。一段时间后检测细胞中IK蛋白含量。若药物X能抑制的A作用，则实验组中A作用受到抑制，不能促进IK蛋白的降解，而对照组中没有添加药物X，A可促进IK蛋白的降解，故实验组细胞质中IK蛋白的含量高于对照组。综上分析可知，若实验组IK蛋白的含量大于对照组，则说明药物X对A降解IK蛋白有抑制作用。答案(1)A、药物X的有无和药物X的浓度1组和2组的IL1的相对表达量相同(2)A促进IL1基因的表达药物X浓度越高，缓解A 作用的效果越明显(3)A和药物XA检测IK蛋白含量A降解IK蛋白
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