【选修3—现代生物技术专题】
PCR技术是把某一DNA片段在酶的作用下，在体外合成许多相同片段的一种方法，利用它能快速而特异的扩增任何要求的目的基因或DNA分子片段；电泳技术则是在外电场作用下，利用分子携带的净电荷不同，把待测分子的混合物放在一定的介质(如琼脂糖凝胶)中进行分离和分析的实验技术，利用它可分离氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等物质作亲子鉴定。图中是电泳装置及相应电泳结果。
（1）电泳和叶绿体色素分离采用的纸层析法比较，后者使用的介质是________，叶绿体中的色素能够在滤纸条上彼此分离开的原因是_________ __________________。
（2）PCR技术能把某一DNA片段进行扩增，依据的原理是_____________ 。
（3）图3是把含21个氨基酸的多肽进行水解，得到的氨基酸混合物进行电泳的结果，据图可推知该多肽由 种氨基酸构成。（不同氨基酸电泳形成的条带不同）
（4）图4通过提取某小孩和其母亲以及待测定的四位男性的DNA，分别由酶处理后，生成含有若干DNA片段，并进行扩增得到的混合物，然后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱。请分析：F1～F4中，谁是该小孩真正生物学上的父亲？ 。为什么？ ___________________________。
2013年9月12日，从四川省农业厅获悉，四川省今年马铃薯实现生产面积及总产量全国第一。下表是某研究小组在凉山州某地农田中测得的马铃薯叶片周围空气中二氧化碳的浓度值(实际测算)。
| 日期 |
CO2的平均浓度(百万分之一) |
|
| 晚上8点至第二天下午4点 |
上午8点至下午4点 |
|
| 7月10日 |
328 |
309 |
| 7月20日 |
328 |
299 |
| 7月30日 |
326 |
284 |
| 8月10日 |
322 |
282 |
(1)请简要解释表中第2列的数值均高于第3列的原因：__________________
_________________________________________________________________ 。
(2)上午8点至下午4点测定马铃薯根部土壤中二氧化碳浓度，预计(选填“高于”“低于”或“等于”)上表第3列的数值，其主要原因是__________
_________________________________________________________________。
(3)收获的马铃薯块茎易发芽或腐烂，因此储存的条件非常重要，下图是马铃薯块茎有氧呼吸强度与氧气浓度的关系，在A点块茎有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，此时细胞呼吸产生的二氧化碳的量(填“大于”“小于”或“等于”)消耗的氧气量；图中四个点中点对应的氧气浓度储存马铃薯块茎最佳，其原因是______________________________________________________
_________________________________________________________________ 。
某校生物兴趣小组在学习了实验“探究酵母菌细胞呼吸的方式”后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO2时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封(瓶中无氧气)，按下图装置进行实验。当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀量相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液1和滤液2。请分析回答：
(1)甲、乙两组的实验变量是，实验中需控制的无关变量主要有____。
(2)酵母菌产生CO2的场所有_________________________________________。
(3)利用提供的U形管(已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜，其余物质能通过)、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验。
实验步骤：
①取的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记；
②一段时间后观察的变化。
实验结果预测和结论：
① _______________________________________________________________；
② _______________________________________________________________；
③ _______________________________________________________________。
某同学利用图2装置进行实验得出的H2O2浓度与酶促反应速率关系如图1，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，实验时如何利用图2中的实验装置进行自变量的设计：_____________________________________
_________________________________________________________________ 。
(2)如果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，绘制出的温度对过氧化氢酶酶促反应速率影响的曲线图不够科学，其原因是___________________________________________
_________________________________________________________________ 。
(4)曲线b在B点后反应速率不再增加的原因是__________________________
_________________________________________________________________ 。
某同学将马铃薯磨碎、过滤得到提取液进行以下实验。
Ⅰ.在30℃的条件下，取等量提取液分别加到4支盛有等量过氧化氢溶液，pH分别为3、5、7、9的试管中，结果发现每支试管都产生气体。请回答下列问题：
(1)该实验的课题是________________________________________________。
(2)该实验中的自变量是____________________________________________。
(3)各实验组均在30℃下进行的原因是：①______________________________
_________________________________________________________________；
② _______________________________________________________________。
Ⅱ.将加入4支试管中的马铃薯提取液的量减半，重复实验Ⅰ。分别测定实验Ⅰ、Ⅱ中过氧化氢的含量在相同时间内的变化，绘制成如图所示曲线，请回答下列问题。
(4)曲线a是实验(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的结果。
(5)曲线a和b中，过氧化氢含量的最低点基本位于横坐标同一位置的原因是__
_________________________________________________________________。
生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在40℃～60℃之间，而极端耐热淀粉酶在100℃仍能保持较高的活性，因此它具有更广泛的应用前景。某同学正在设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响，其中有些问题需要你的帮助。
(1)此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑、及___________等因素。
(2)在此实验中，因变量可以用碘液和斐林试剂检测。两种试剂各与何种物质产生颜色反应？检测的是底物还是产物？此实验应选何种试剂？
(3)假设实验结果如下表，请在给出的坐标纸上绘图反映实验结果。
| 温度(℃) |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
| 普通淀粉酶相对活性(%) |
6 |
25 |
43 |
67 |
83 |
65 |
22 |
2 |
0 |
0 |
| 极端耐热淀粉酶相对活性(%) |
6 |
15 |
25 |
48 |
76 |
92 |
100 |
98 |
82 |
65 |
