2011年2月高中理综实验部分（1）（生物部分）

20112011 年年 2 2 月理科综合生物实验部分 月理科综合生物实验部分 1 1 1 10 分 通过动物细胞培养的方法可以研究某种化学物质是否能够使染色体畸变 请你 完成下列实验并回答有关问题 实验原理 有毒物质能诱导染色体畸变 根据发生染色体畸变细胞的数量 或其占全部 培养细胞的百分数 可判断该化学物质的致畸性的强弱 材料 药品 用具 活的小白鼠胚胎 某种化学物质 某种酶液 动物细胞培养液 动物细胞固定液 适宜 浓度的龙胆紫溶液 生理盐水 灭菌设备 滴管 培养皿 剪刀 锥形瓶 培养瓶 恒温箱 载玻片 盖玻片 显微镜等 实验步骤 1 制备细胞悬浮液 把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎 转入锥形瓶中 加入 酶液 写出酶的 具体名称 处理 使胚胎组织离散成单个细胞 再加入动物细胞培养液 制成细胞 悬浮液 2 进行细胞培养 取 A B 二个洁净的培养瓶 向 A 培养瓶中加入 适量的该化学物质并将培养瓶摇匀 向 B 瓶中加入 在动物细胞培养过程中 由于动物细胞在培养瓶中贴壁生长具有 现 象 所以细胞停止分裂增殖时 培养瓶壁上形成的细胞层数是 3 制作临时装片 细胞增殖到大约第 8 代左右时 同时从恒温箱中取出二个培养瓶 再次将瓶内动 物细胞处理成细胞悬浮液 加入动物细胞固定液以便迅速杀死并固定细胞 静置一段时间后 分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬浮液 滴在与培养瓶有 相同编号的载玻片的中央 3 5min 后 盖上盖玻片 4 镜检和统计 把临时装片放在显微镜下 先用低倍镜后用高倍镜 寻找处于 期的细胞 并与 B 组观察结果作对比 预期结果及相应的结论 与 B 组相比较 如果 则说明这种化学物质致畸性很强 如果 则说明这种化学物质致畸性较弱 如果 则说明这种化学物质没有致畸性 2 12 分 为探究高温对酶活性的影响 某同学设计并进行了如下实验 方法步骤 取两个大小相同的沽净试管编号为 1 2 在 l 号试管中加入 2mL3 新鲜过氧化氢溶液 2 号试管中加入 1mL20 新鲜肝脏研磨 液 分别置于 100 恒温水浴 5 分钟 将 2 号试管中的肝脏研磨液加入到 I 号试管中 振荡摇匀 再置于 100 恒温水浴 5 分钟 结果未观察到气泡产生 请据此回答下列问题 1 实验目的 2 结果分析 陵同学在实验中观察不到气泡产生的原因可能是 3 交流讨论 同学们推测实验中观察不到气泡产生有三个原因 为了验证推断 在原 实验基础上设计了如下实验方案进行验证 方案 将上述试管温度缓慢降至 37 左右 特此过程中无气泡产生 再向试管中 加入 2mL3 新鲜过氧化氢溶液 观察 仍无气泡产生 则说明 方案 将上述试管温度缓慢降至 37 左右 若此过程中无气泡产生 再向试管中 加入 1mL 新鲜的 20 新鲜肝脏研磨液 观察 仍无气泡产生 则说明 方案 若方案 和方案 现象同时成立 则说明 4 在研究温度对酶活性的影响实验过程中 需控制 等无关变量 3 8 分 自然界中有一种含有叶绿体的原生动物 绿眼虫 这说明植物的细胞器同样可以在某 些动物细胞中存活 某同学提出问题 动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗 他 尝试设计出下列具体的实验方案 结合实验方案回答 实验原理 根据绿眼虫的特点 动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的 实验步骤如下 1 为了得到类似于绿眼虫的生物 中选的植物材料细胞中 必须有的细胞器是 2 过程所用的酶是 3 过程除了用电激等物理方法之外 还可以用化学诱导剂 做 诱导融合的因素 4 过程动物细胞体外培养需要满足的条件是 营养物质 适宜的温度和 PH 5 在整个实验过程中 要强调所用的器械的灭菌和实验人员的无菌操作 原因是 6 如果欲由 获得多个子代 可以用 技 术 7 若动植物杂交种细胞在培养过程中未出现细胞壁 这种现象是 的结果 4 13 分 科学家已经证明密码子是 mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻碱基 以下是遗传 密码破译过程的几个阶段 1 1955 年 尼伦伯格和马太成功建立了体外蛋白质合成系统 破译了第一个密码子 苯丙氨酸 UUU 具体的做法是在代表 体外蛋白质合成系统 的 20 支试管中各 加入作模板 mRNA 的多聚尿嘧啶核苷酸 也即只由 U 组成的 mRNA 再向 20 支试 管中分别加入 20 种氨基酸中的一种 结果只有加入苯丙氨酸的试管中才出现了多 聚苯丙氨酸肽链 体外蛋白质合成系统中除了加入全套必要的酶系统 tRNA 人工 合成的 mRNA 和氨基酸外 还需提供 2 上述实验后 又有科学家用 C U 两种碱基相间排列的 mRNA 为模板 检验一个密码 子是否含有三个碱基 假如一个密码子中含有两个或四个碱基 则该 RNA 指导合成的多肽链中应由 种氨基酸组成 假如一个密码子中含三个碱基 则该 RNA 指导合成的多肽链中应由 种 氨基酸组成 3 1964 年又有科学家用 2 个 3 个或 4 个碱基为单位的重复序列 最终破译了全部密 码子 包括终止密码 下列是部分实验 说明 表中 UC n 表示 UCUCUCUCUCUC 这样的重复 mRNA 顺序 请分析上表后推测下列氨基酸的密码子 已知密码子是连续翻译的 苯丙氨酸 亮氨酸 丝氨酸 5 10分 科学家研究发现 紫外光可抑制植物生长 原因是紫外光增加了植物体内吲哚乙 酸氧化酶 含铁蛋白 的活性 而吲哚乙酸的吲哚乙酸氧化酶的作用下可被分解为3 甲基氧化吲哚 不能促进细胞伸长 为验证紫外光抑制植物生长与吲哚乙酸的氧化有 关 请补充下列实验设计并完成相关的实验分析 一 材料用具 燕麦幼苗 完全培养液 缺铁培养液 以上溶液浓度均适宜 蒸馏水 琼脂 块 刀片等 二 实验步骤 1 准备4个配有培养支架的烧杯 分别标记为A B C D 2 向A和B烧杯中加入等量适量的完全培养液 C和D烧杯中加入等量适量的缺铁培养液 3 平均分成四组 分别放在A D4组烧杯中培养一段时间 4 给予A C适宜的可见光光照 给予B D 光照 继续培养一 段时间 5 切下幼苗的胚芽鞘尖端 分别用琼脂块收集生长素 并对应标记为a b c d 6 将a d含生长素的琼脂块两两分组 并分别置于去尖端的胚芽鞘两侧 分组号标记 为 如下图 培养一段时间后 观察胚芽鞘的弯曲情况 实验序号重复的 mRNA 顺序可生成的多肽所含氨基酸种类 1 UC n丝氨酸 亮氨酸 2 UUC n苯丙氨酸 亮氨酸 丝氨酸 3 UUAC n亮氨酸 苏氨酸 酪氨酸 三 实验分析 1 请预测上图中第 组胚芽鞘的生长情况 2 上图中 组胚芽鞘的生长情况可证明紫外光抑制植物的生长与吲哚乙酸的氧 化有关 参考答案 1 10 分 每空 1 分 1 胰蛋白 2 消毒灭菌 加入等量的细胞悬浮液 等量生理盐水 接触抑制 单层 或一层 3 用适宜浓度龙胆紫溶液染色 4 细胞有丝分裂中 预期结果及相应的结论 染色体畸变的细胞数量 或占全部培养细胞的百分数 很多 染色体畸变的细胞数量 或占全部培养细胞的百分数 较少 染色体畸变的细胞数量 或占全部培养细胞的百分数 几乎没有 2 共 12 分 每空 2 分 1 探究高温对酶活性的影响 探究高温能否使过氧化氢酶失活 2 高温使过氧化氢酶变性失活 或高温使过氧化氢 在与酶混合前 全部分解或高温 既能使过氧化氢酶变性失活 又能使过氧化氢 在与酶混合前 全部分解 答案合理给分 3 方案 高温使过氧化氢酶变性 方案 高温使过氧化氢 在与酶混合前 全部分解 答案合理给分 方案 高温既能使过氧化氢酶变性失活 又能使过氧化氢 在与酶混合前 全部分解 答案合理给分 4 pH 如答其他答案时必须要包含 pH 3 8 分 每空 1 分 1 叶绿体 2 纤维素酶和果胶酶 3 聚乙二醇 4 无菌 无毒的环境 气 体环境 5 各种杂菌可以在培养 培养上面迅速生长 各种杂菌会和培养物争夺营养 而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质 导致培养物迅速死亡