科学探究研究背景:青蒿素是目前世界上唯一有特效的抗虐新药,是菊科艾属植物青蒿中提取出来的一种化学物质。我国山西的青蒿资源非常丰富,本研究为开发利用青蒿资源提供实验依据。
【实验一】
研究目的:比较同一植株不同生长期叶片中青蒿素含量的差异
材料准备:5~9月期间,分别采集成苗期、生长盛期、花期和果期的青蒿叶,干燥后粉碎备用。
(1)根据研究目的,下列属于实验时需控制的因素是_____________。(多选)
A.采摘时叶片中含水量 | B.采集叶片时的气温 |
C.叶片的着生位置 | D.叶片干燥的程度 |
(2).将实验数据绘制成图。
(3)该坐标图的横坐标名称是______________,纵坐标名称是_________________________。
(4).根据实验一的研究结果,选择 期的青蒿作为继续研究的实验材料。
【实验二】
材料准备:采集青蒿不同组织如根、茎、老叶(叶龄21d)、新叶(叶龄7d),共采集3次,每次在同一地方随机采样。所有样品均采用烘干和自然干燥2种方式干燥,粉碎后备用。
实验结果:青蒿素含量(mg/g)
第1次采集:
根:1.02(晒干),0.74(烘干);
茎:0.09(晒干),0.04(烘干);
老叶:3.91(晒干),2.66(烘干);
新叶:4.57(晒干),3.49(烘干)。
第2次采集:
根:1.05(晒干),0.72(烘干);
茎:0.11(晒干),0.09(烘干);
老叶:4.02(晒干),2.71(烘干);
新叶:4.65(晒干),3.69(烘干)。
第3次采集:
根:1.14(晒干),0.79(烘干);
茎:0.10(晒干),0.02(烘干);
老叶:4.05(晒干),2.95(烘干);
新叶:4.58(晒干),3.59(烘干)。
(5)本实验的研究目的是_____________________________________________。
根据研究目的,设计一个实验数据记录表,用于记录上述数据。(不用抄录数据)
瑞典皇家科学院宣布,将2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农,以表彰他们在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。阿格雷得奖是由于发现了细胞膜水通道,而麦金农的贡献主要是在细胞膜离子通道的结构和机理研究方面。他们的发现阐明了盐分和水如何进出活细胞。比如,肾脏怎么从原尿中重新吸收水分,以及电信号怎么在细胞中产生并传递等等,这对人类探索肾脏、心脏、肌肉和神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的意义。请分析回答。
(1)高中教材中水分子通过细胞膜的方式是 。
(2)如果用胰蛋白酶处理细胞表面,发现水分子和离子均不能通过细胞膜了,说明了细胞膜上的水通道和离子通道的化学本质都是 。
(3)如果神经元在受到刺激后,细胞膜上的电位发生变化,由题干中信息可知这种电位变化可能和细胞膜表面的 有密切关系。
(4)最新研究发现,如果去掉细胞膜上的某种物质,把该细胞置于7%的NaCl溶液中,细胞形态没有明显变化;在人体内,抗利尿激素通过调节肾小管、集合管壁细胞膜上该种蛋白质来维持体内此物质的平衡。由此说明该蛋白质参与运输的物质是 。
(5)有人在研究物质出入细胞的速率和各种条件的关系。请在下图中按要求绘出相关图像
图1表示的是某同学通过实验得出的H2O2浓度与酶促反应速率关系图,图2是实验过程中的一个装置图。请分析回答下列问题:
(1)图1中AB段说明反应速率大小主要与 有关。
(2)如果图2装置中放入的是经高温处理过的土豆片,实验现象是 ,原因是 。
(3)实验过程中温度、pH等保持不变,形成曲线a与曲线b差异的可能原因是 ;将图2装置中含有新鲜土豆片的烧瓶分别放置在不同温度的水浴锅中,定时记录不同温度条件下产生的气体量,绘制出的温度对H2O2酶酶促反应速率影响的曲线图不够科学,其原因是 。
(4)曲线C形成的可能原因是 。
下图是生物膜模型及物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种通道蛋白,该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道,具有离子选择性。请据图回答有关问题。
(1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜,不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一说法。这证明组成细胞膜的主要成分中有 。
(2)鲨鱼体内能积累大量的盐,盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外,经研究,鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的,那么其跨膜运输的方式是 。
(3)对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+的吸收明显减少,但K+、C6H12O6的吸收不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca2+的 的活性。
(4)用丙酮从口腔上皮细胞中提取脂质,在空气水界面上铺成单分子层,测得单分子层面积为S1,设细胞膜表面积为S2,则S1与S2的关系最恰当的是()
A.S1="2S2" | B.S1>2S2 | C.S1<2S2 | D.无法判断 |
(5)该模型的名称是 。生物膜的功能不同,从生物膜的组成成分分析,其主要原因是 。
生物学是一门以实验为基础的科学,理论思维和科学实验的结合推动了生物学的发展。请回答下列有关实验的问题
I.根据“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验,回答下列问题:
(1)实验原理:利用吡罗红甲基绿染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。盐酸能够改变细胞膜的 ,加速染色剂进入细胞;同时使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合;
(2)把以上烘干的涂有口腔上皮细胞的载玻片( ) (从以下A、B中选)。
A.先放入8%的盐酸中水浴加热处理后再做下一步操作
B.先滴加混合染色液处理后再做下一步操作
Ⅱ.根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验,回答下列问题:
(3)斐林试剂使用时注意应在 后再注入试管,该试剂与还原糖发生作用,生成 。
(4)下列用到显微镜的实验是()
A.还原糖的鉴定B.蛋白质的鉴定
C.脂肪的鉴定D.淀粉的鉴定
下图中a、b、c、d为细胞器,3H-亮氨酸参与图示过程可合成物质3H-X(一种外分泌蛋白)。请据图回答
(1)分离细胞中细胞器的常用方法是 ,其中观察C需用到染色剂 。
(2)在图示过程中,b和d之间物质运输的枢纽是 。
(3)乳酸菌细胞中也有的细胞器是 (填字母)。
(4)3H-X经过细胞膜分泌到细胞外的方式是 ,该过程的进行依赖细胞膜的 。