1937年,植物生理学家希尔发现,将叶绿体分离后置于试管中,假若在试管中加入适当的“氢受体”,如二氯酚吲哚酚(简称DCPIP),那么照光后便会使水分解并放出氧气,这个反应被称为“希尔反应”。反应的过程如下(注:DCPIP是一种可以接受氢的化合物,在氧化态时是蓝色,在还原态时是无色)。
为验证光合作用所需的条件,现提供如下材料和用品:离体叶绿体、0.5mol/L蔗糖溶液、浓度为1%DCPIP溶液、蒸馏水、量筒、锡箔纸、试管若干、离心机。请依据“希尔反应”涉及的实验原理,完成下面的实验设计并回答下列问题:
(1)方法步骤:
第一步:离体叶绿体溶解于0.5mol/L蔗糖溶液制备成叶绿体悬浮液:
第二步:(填表)
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加入试剂 |
处理方法 |
试管1 |
①1% DCPIP 0.5ml ②叶绿体悬浮液5ml |
光照 |
试管2 |
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试管3 |
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第三步:一段时间后,各试管用离心机离心5分钟。
(2)可能的实验结果及相应的结论:
①观察结果:离心后试管1、试管2、试管3内上层清液的颜色依次是: 。
②实验结论:光合作用的条件是 。
(3)实验分析与思考:配置叶绿体悬浮液时加入0.5mol/L蔗糖溶液的目的是 。
(4)在上述实验中,能使DCPIP变为无色的化合物是____,在C4植物的叶绿体中,________(化合物)相当于DCPIP。C4植物较C3植物在光照强烈,干旱环境下仍能进行较强的光合作用是因为____________________________。
使用染色剂染色是生物学实验常用的方法,某同学对有关实验做了如下归纳:(每空1分共8分)
(1)上述实验结果的归纳,正确的有______________(填实验序号)。
(2)实验①在染色之后,用吸水纸吸去染液,再滴加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液,用是__________________________。
(3)实验②和实验④在染色之前,都使用了一定浓度的盐酸处理。其中,实验②盐酸可改变______________通透性,加速染色剂进入细胞;实验④用盐酸与酒精混合,对材进行___________。在两个实验操作中,都要注意盐酸浓度、处理材料时的温度和________。
(4)健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第____________阶段反应。
(5)实验④在低倍镜下观察到整个视野中共有400个细胞,若目镜不变,物镜由10×换为40×,则视野中能看到___________个细胞。
(每空2分,共12分)植物的光合作用能力与植物生长有密切关系,植物的光合速率可以作为一个地区选种育种的重要生理指标。将下图实验甲装置置于自然环境中,测定南方夏季某一晴天一昼夜中小室内氧气的增加量或减少量,得到图乙所示曲线:
请试回答下列问题:
(1)图乙曲线表明6—8h时,小室内氧气减少量逐渐减小,其可能的主要原因是____。将处于b点光照下的大豆幼苗移到黑暗中,其细胞中叶绿体内C3的含量变化是____。
(2)如果以缺镁的全营养液培养大豆幼苗,则图乙曲线中a点将如何移动?,其理由是。
(3)利用光合作用的原理分析,新疆地区的葡萄又大又甜,而将该品种移栽到泸州地区,所结的葡萄小了而且味道也差了,造成这种影响的环境因素主要有________(列举两个)。
(4)在对大豆幼苗施肥之前,往往要先松土,试解释此时松土的作用是____。
酶作为生物催化剂,不仅具有一般无机催化剂的特点,还具有专一性、高效性和温和性等特点,请用所给的实验材料和用具,设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论,并回答问题。
实验材料与用具:适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液,斐林试剂、试管、37℃恒温水浴锅、55℃水浴锅。
(1)若“+”代表加入适量的溶液,“-”代表不加溶液,请用“+或-”完成下表实验设计(把答案填在下面的表格中)。
(2)实验步骤:
①按照上表中的设计,取试管、加溶液;
②_______________________________________________________________________;
③_______________________________________________________________________。
(3)观察实验现象并记录实验结果。
(4)得出结论:哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。
(5)在上述实验中,如果仅将37℃恒温水浴锅的温度调到20℃,在其他条件不变的情况下重做上述实验,出现砖红色试管中的颜色会比37℃时的浅,其原因是
___________________________________________________________.
(6)为了探究温度对酶活性的影响,某同学设计了如下实验:
该实验结果不理想,请对该同学的设计方案进行改进____________________________
____________________________________________________________.
下图甲是五个细胞(A-E)分裂的示意图,图乙是一个分裂过程中染色体数目的变化曲线,请分析完成:
(1)若图甲细胞来自同一个体,则该生物的体细胞染色体数最多为____条,含同源染色体的细胞是________________,细胞D产生的子细胞名称是___________________。
(2)若该个体有两对等位基因(YyRr)分别位于两对同源染色体上,则与圉甲中D细胞相对应的基因组成可能为_____________________________________________________.
(3)图乙中,c段对应图甲中的细胞_________.基因分离定律发生于_______段,染色体和DNA分子数的比仪为1:1的是______________段。
(4)若图甲为某雌性哺乳动物细胞分裂过程,则一定错误的是细胞_______,若是皮肤生发层细胞,则该细胞可能会发生类似于图甲中细胞_________所示的分裂现象。
某种植物花的颜色由两对基因(A和a,B和b)控制.A基因控制色素合成(AA和Aa的效应相同),B基因为修饰基因,淡化颜色的深度(BB和Bb的效应不同)。其基因型与表现型的对应关系见下表。请回答下列问题:
(1)让纯合白花植株和纯合红花植株杂交,产生的子一代植株花色全是粉色的。请写出可能的杂交组合基因型_______________________、___________________________.
(2)探究两对基因(A和a,B和b)的遗传是否符合基因的自由组合定律,某课题小组
选用基因型为AaBb的植株与基因型为aaBb的植株杂交。
实验步骤:第一步:用基因型为AaBb的植株与基因型为aaBb的植株杂交;
第二步:观察并统计子代植株花的颜色和比例。
预期结果及结论:
①若子代花色及比例为______________________________________,则两对基因的遗传符合基因的自由组合定律;
②若子代花色及比例为__________________或_____________________,则两对基因的遗传不符合基因的自由组合定律。
(3)若通过实验证明符合①的情况,则基因型为AaBb的植株能产生____种类型的精子,其自交后代中,花色为白色的植株有_____种基因型。