果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶,分解植物的细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。
实验用具和材料:磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等。苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。
[课题一]验证果胶酶在果汁生产中的作用
实验方法及步骤
(1)将苹果洗净去皮,用磨浆机制成苹果泥,加入适量蒸馏水备用。
(2)取两个100mL洁净的烧杯,编为1、2号,按相应程序进行操作,请把表中未填写的内容填上:A B
操作顺序 |
项 目 |
烧杯1 |
烧杯2 |
① |
在烧杯中加入苹果泥 |
20mL |
20mL |
② |
A |
2mL |
/ |
③ |
注入蒸馏水 |
/ |
B |
④ |
在恒温水浴中保温,并用玻璃棒不时搅拌 |
10min |
10min |
(3)取出两个烧杯,同时进行过滤。观察(或比较) 并记录结果。
实验结果的预测及结论:
如果是 ,则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。
[课题二]探索果胶酶催化果胶水解适宜的pH
实验方法及步骤
本课题实验步骤中,在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组”之后,有下面两种操作:
方法一:将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合,再把混合液的pH分别调至4、5、6……、10。
方法二:分别将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH调至4、5、6……、10,再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
(1) 请问哪种方法更为科学________________,并说明理由________________。
(2) 实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作,其目的是使________,以减少实验误差。
(3) 如果用曲线图的方式记录实验结果,在现有的条件下,当横坐标表示pH,纵坐标表示果汁体积。根据你对酶特性的了解,在图中选择一个最可能是实验结果的曲线_____________。
(4) 若实验所获得的最适宜pH=m,请你在所选的曲线图中标“m”的位置。
某科学研究小组做“噬菌体侵染细菌实验”时,分别用同位素32P和35S标记噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸。如下表所示:
噬菌体成分 |
细菌成分 |
|
核苷酸 |
标记32P |
31P |
氨基酸 |
32S |
标记35S |
此实验所得子代噬菌体和亲代噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同。请分析回答下列问题:
⑴子代噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是。
⑵子代噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是。
⑶此实验证明了。
如下图,烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟草叶,但病斑情况不同。图中(a)和(b)分别示意TMV和HRV结构及其感染烟草叶引起的症状。试分析:
(1)图3—5中(c)、(d)、(e)、(f)的实验结果各说明什么?
(2)图3—5中的整个实验证明了什么?
根据装置图3分析回答问题(V使装置中的空气以一定速度按箭头方向流动)。
图3
(1)开关①打开,②③关闭,如果不给光照,装置内空气中的(物质)含量增加。
(2)与①条件相同,给装置Ⅰ充足的水、矿质元素,同时给以适宜光照一段时间后,B、D两处的成分差别是。
(3)开关①关闭,②③打开,同样光照条件下,Ⅰ中生物叶肉细胞的C3含量;Ⅲ中生物体内将会积累较多的;C处液面。
(4)Ⅰ中生物刚开始产生O2较多,但随时间不断延长,O2产生量越来越少,主要是因为装置中CO2量越来越少,影响暗反应的进行,导致积累,进而影响光反应。
氮气是空气的主要成分,氮还是构成蛋白质的重要元素,空气中的氮气只有转变成化合物,才能成为植物生长所需的含氮养料,图2—2—3是生物利用自然界中氮元素的图解,据图回答下列问题: (每空2分,共20分)
图2—2—3
(1)图中的[ ]表示生物固氮。参与此过程的微生物是,它生活在豆科植物根内,利用豆科植物光合作用制造的有机物,通过生物固氮制造的氨,则供给豆科植物。因此,它与豆科植物这种特殊关系在生物学上称为现象。
(2)图中参与④过程的细菌是,它属于自养生物,因为它能从环境中利用的能量把合成有机物。
(3)上图说明组成生物体的一些基本化学元素在生物却落合无机环境之间是可以不断地出现,无机环境中的物质是可以被生物群落利用的,这与生态系统的能量流动是不同的,能量在流经生态系统的各个营养级时,其特点是和 。
下图为自然界氮循环示意图。据图回答: (每空3分,共30分)
图2—2—1
(1)①②③依次代表:、、。
(2)生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程。自然界中有两类固氮微生物,分别是:
,如根瘤菌; ,如圆褐固氮菌。
(3)固氮微生物的固氮过程是在细胞内的催化作用下进行的。
(4)土壤中获得氮素的两条主要途径:一是 ,二是 。
(5)氮是催化光合作用过程中各种酶以及和的重要组成成分。