专题十 作业（三）“实验”类主观题增分专练

专题十作业（三）“实验”类主观题增分专练1．(2023·宁波模拟)在决定小麦产量的灌浆期，若遭遇连续高温和强光的双重胁迫，会导致光合系统破坏，造成产量下降。光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)是由蛋白质和光合色素组成的复合物，分布于叶绿体类囊体膜中，叶绿体psbA基因编码的D1蛋白是PSⅡ反应中心的重要蛋白。(1)推测PSⅠ和PSⅡ具有______________________的功能。科研人员发现一种碳纳米荧光材料，其能吸收紫外光并将其转换为蓝紫光，用该材料处理叶绿体后，极大地提高了光合作用效率，分析其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)科研人员以正常植株和突变植株(psbA基因过量表达)为材料进行实验，发现在炎热晴朗的夏季，两种类型的植株都出现光合“午休”现象，且突变植株的光合“午休”现象弱，分析其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)科研人员在小麦叶面喷施外源水杨酸(SA)，有效缓解了高温强光下的“午休”现象。研究发现外源SA能有效抑制高温强光胁迫所致的D1蛋白降解，从而保持D1蛋白含量稳定。某同学为验证其机制，设计了如下实验，请进行完善。(实验材料和试剂：生理状况一致的正常小麦植株、SA、清水等)实验分组实验条件检测指标实验结果1组：叶面喷施SA的小麦植株？D1蛋白含量？2组：叶面喷施清水的小麦植株？3组：叶面喷施清水的小麦植株适宜条件①1、2组的实验条件：______________________。②预期实验结果：_________________________________________________________。解析：(1)光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)是由蛋白质和光合色素组成的复合物，分布于叶绿体类囊体膜中，而叶绿体类囊体膜是光反应的场所，据此可推测PSⅠ和PSⅡ具有吸收、传递和转化光能的功能。蓝紫光更容易被叶绿体中的色素吸收，加快了光反应速率，可为暗反应提供充足的NADPH和ATP，因此，用题述碳纳米荧光材料处理叶绿体后，极大地提高了光合作用效率。(2)psbA基因编码的D1蛋白是PSⅡ反应中心的重要蛋白，而突变植株中psbA基因过量表达，即D1蛋白含量升高，PSⅡ活性升高，其吸收光能的能力更强，因而光反应速率升高，所以突变植株光合“午休”现象较弱。(3)根据实验目的可知，本实验的自变量为是否用外源SA处理小麦植株叶面，同时需要在高温强光条件下进行实验，实验的因变量是D1蛋白的含量。据此可知，1、2组需要给予高温强光处理。预期实验结果是1组和3组D1蛋白含量基本相同，均高于2组。答案：(1)吸收、传递和转化光能蓝紫光更容易被叶绿体中的色素吸收，加快了光反应速率，为暗反应提供充足的NADPH和ATP(2)突变植株的D1蛋白含量升高，PSⅡ活性升高，光反应速率升高(3)①高温强光处理②1组和3组D1蛋白含量基本相同，均高于2组2．(2023·宁德模拟)牡蛎肽LOPs是低分子肽，是通过生物分子技术加工牡蛎的产物，可以被小鼠直接吸收。环磷酰胺(CTX)是抗肿瘤的化疗药物，具有抑制免疫器官功能的副作用。为探究LOPs对CTX诱导的短期免疫抑制小鼠的免疫调节作用，科研人员用4周龄、体重18～20克雄性小鼠设计实验，如下表。27天后测定小鼠脾脏形态学指标及免疫球蛋白IgM(抗体)浓度，部分结果如下图。回答下列问题：组别1～3天每天9：30腹腔注射4～27天每天9：30经口灌胃空白组生理盐水10mL/(kg·Bw)蒸馏水10mL/(kg·Bw)CTX模型组等体积CTX80mg/(kg·Bw)Y低剂量组X等体积LOPs0.2mg/(kg·Bw)中剂量组X等体积LOPs0.4mg/(kg·Bw)高剂量组X等体积LOPs0.8mg/(kg·Bw)(1)脾脏内含有大量的____________细胞，脾脏参与制造新的血细胞和清除衰老的血细胞等。(2)上表中“X”是指____________________，“Y”是指____________________。设置模型组的目的是______________________________________。(3)实验得出的结论是___________________________________________________________________________________________________。解析：(1)脾脏内含有大量的淋巴细胞，脾脏参与制造新的血细胞和清除衰老的血细胞等。(2)本实验探究LOPs对CTX诱导的短期免疫抑制小鼠的免疫调节作用，除空白组外，其余组需要加入CTX诱导小鼠的短期免疫抑制，再加入不同剂量的LOPs来探究其作用，而CTX模型组加入CTX后只加蒸馏水，用于对照比较不同剂量的LOPs的作用效果。因此，“X”是指等体积CTX80mg/(kg·Bw)，“Y”是指等体积蒸馏水(或等量蒸馏水)。(3)实验结果中，CTX模型组IgM浓度低于空白组，即CTX有免疫抑制效果；而加入CTX和LOPs的组，IgM浓度均高于CTX模型组和空白组，说明一定浓度范围内LOPs可增强机体的体液免疫能力(免疫力)，缓解CTX诱导的短期免疫抑制症状，且与LOPs浓度无关。答案：(1)淋巴(2)等体积CTX80mg/(kg·Bw)等体积蒸馏水(或等量蒸馏水)诱导小鼠的短期免疫抑制；作为对照，确认LOPs的作用(答出1点即可)(3)一定浓度范围内LOPs可增强机体的体液免疫能力(免疫力)，缓解CTX诱导的短期免疫抑制症状，且与LOPs浓度无关3．谷氨酸(Glu)是中枢神经系统中重要的兴奋性神经递质，阿尔茨海默病(AD)模型小鼠脑中谷氨酸能系统发生异常，表现为海马组织液中Glu含量增加及相关蛋白含量的异常变化，突触后神经元过度兴奋，其生理机制如图所示。注：VGLUT为囊泡Glu转运体，Cs为降解VGLUT的酶，EAAT、SN分别为星形胶质细胞膜上Glu、Gln的转运体；⇧⇩表示相关物质的上升和下降。(1)正常情况下Glu主要存在于神经末梢的________________内，末梢产生兴奋时将其释放到突触间隙，作用于__________________________，完成兴奋传递。(2)星形胶质细胞具有许多突起，伸展填充在神经细胞的胞体及突起之间。围绕突触的星形胶质细胞可以构成一道屏障，可避免__________________________________。(3)AD模型小鼠海马组织液中Glu的含量升高，据图分析其主要原因是______________________导致星形胶质细胞摄取的Glu减少。而突触前神经元囊泡膜上VGLUT减少，分析其可能的原因是____________________________________。(4)研究发现，很多肿瘤细胞将自己“伪装”成神经细胞，在脑肿瘤患者的谷氨酸能系统中，肿瘤细胞可占据星形胶质细胞的位置，替代星形胶质细胞摄取突触间隙中多余的谷氨酸，用来促进自身增殖、生长。请以脑肿瘤小鼠为实验动物设计实验，探究肿瘤细胞是否通过EAAT转运体摄取谷氨酸，简要写出实验思路：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)谷氨酸(Glu)是中枢神经系统中重要的兴奋性神经递质，正常情况下Glu主要存在于神经末梢的突触小泡内，神经末梢产生兴奋时将其释放到突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，导致钠离子大量内流，完成兴奋传递。(2)围绕突触的星形胶质细胞可以构成一道屏障，可避免神经递质从突触间隙扩散出去。(3)据图可知，EAAT蛋白为星形胶质细胞膜上Glu的转运体，当其表达量降低时，导致星形胶质细胞摄取的Glu减少，组织液中Glu的含量升高。VGLUT为囊泡Glu转运体，星形胶质细胞中Glu在酶的作用下能转变形成Gln，Gln通过SN运出星形胶质细胞，然后通过SAT运入突触前神经元，再合成Glu，Glu通过VGLUT进入囊泡，而Cs为降解VGLUT的酶，因此突触前神经元囊泡膜上VGLUT减少的原因可能是Cs增加或Glu再合成减少。(4)本实验要探究肿瘤细胞是否通过EAAT转运体摄取谷氨酸，自变量为EAAT转运体是否发挥作用，可通过抑制肿瘤细胞EAAT基因的表达来实现，因变量为肿瘤细胞增殖情况，实验对象为脑肿瘤小鼠，实验中无关变量要相同且适宜，因此实验思路为将脑肿瘤小鼠分为对照组和实验组，对照组不做处理，实验组抑制肿瘤细胞EAAT基因的表达。正常饲养一段时间后，观察比较两组小鼠脑肿瘤的增殖情况。答案：(1)突触小泡突触后膜上的特异性受体(2)神经递质从突触间隙扩散出去(3)EAAT蛋白表达量降低Cs增加或Glu再合成减少(4)将脑肿瘤小鼠分为对照组和实验组，对照组不做处理，实验组抑制肿瘤细胞EAAT基因的表达。正常饲养一段时间后，观察比较两组小鼠脑肿瘤的增殖情况4．盐渍土是限制苹果树生长的环境因素之一，研究者通过实验探究苹果耐盐机制。(1)糖类是植物的主要____________物质，也可作为信号调节植物对盐胁迫的响应。(2)己糖激酶K是葡萄糖感受器。为验证葡萄糖通过己糖激酶K提高苹果幼苗耐盐性，用不同试剂处理苹果幼苗，14天后检测叶片脂质过氧化物MDA的含量(细胞损伤指标)，1、2组结果如图1，补充3、4组结果以支持该结论。(3)H是位于苹果细胞液泡膜上的Na＋转运蛋白，其在苹果中与在拟南芥中的作用相同。将过表达H蛋白的拟南芥播种到高盐培养基上，检测幼苗的根长，结果如图2。本实验的目的是探究______________________。(4)己糖激酶K可与H蛋白相互作用，推测己糖激酶K在苹果耐盐性中的作用部分依赖H蛋白。为验证该推测，研究者构建过表达己糖激酶K的苹果愈伤组织，同时干扰细胞内H蛋白的表达，检测MDA含量。完善该实验方案并预期结果。完善实验方案：_________________________________________________________________________________________________________________________________。预期结果：______________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)研究表明己糖激酶K响应糖信号后，催化H蛋白的磷酸化提高其活性，H蛋白将Na＋__________________，以保证高盐环境下苹果细胞质渗透压的相对稳定。依据本研究，提出一个耐盐苹果的育种思路：___________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)组成细胞的有机物中，糖类是植物的主要能源物质，也可作为信号调节植物对盐胁迫的响应。(2)由图1可知，2、3、4组的自变量不同，3组加入了200mMNaCl、4%葡萄糖，4组加入了200mMNaCl、4%葡萄糖以及己糖激酶K抑制剂，由于实验结论为葡萄糖通过己糖激酶K提高苹果幼苗耐盐性，3组有己糖激酶K，其MDA含量低于4组，而2组只加了200mMNaCl，细胞损伤最大，故2组的MDA含量最高，1组没有做任何处理，其MDA含量最低，故14天后检测叶片脂质过氧化物MDA的含量为2组>4组>3组>1组，图见答案。(3)由题意及题图2可知，该实验将过表达H蛋白的拟南芥播种到高盐培养基上，通过检测幼苗的根长来判断植物的耐盐性，故实验的目的是探究H蛋白与植物耐盐性的关系。(4)由题干可知，己糖激酶K可与H蛋白相互作用，推测己糖激酶K在苹果耐盐性中的作用部分依赖H蛋白。故需完善实验：补充野生型、过表达己糖激酶K的苹果愈伤组织两组对照；将各组置于高盐培养基中培养。预期结果：实验组愈伤组织MDA含量显著高于过表达己糖激酶K的愈伤组织，但低于野生型。(5)H蛋白将Na＋转运进液泡，提高细胞液渗透压，以保证高盐环境下苹果细胞质渗透压的相对稳定；由此可推知耐盐苹果的育种思路：提高苹果中己糖激酶K的表达量、促进H蛋白的磷酸化等。答案：(1)能源(2)图示如下(3)H蛋白与植物耐盐性的关系(4)补充野生型、过表达己糖激酶K的苹果愈伤组织两组对照；将各组置于高盐培养基中培养实验组愈伤组织MDA含量显著高于过表达己糖激酶K的愈伤组织，但低于野生型(5)转运进液泡提高苹果中己糖激酶K的表达量、促进H蛋白的磷酸化等5．(2023·济宁二模)野生型虎毛发为黄色的底色间黑色条纹，毛发颜色由毛囊中的黑色素细胞分泌的真黑色素和褐黑色素决定，褐黑色素使毛发呈现黄色，真黑色素使毛发呈现黑色。常染色体上S基因编码的S蛋白是褐黑色素和真黑色素合成途径的必要蛋白，E基因表达产物可激活真黑色素的合成，是真黑色素合成的另一条途径。白底黑纹的白虎和几乎纯黄的金虎的毛色性状均为单基因隐性突变。回答下列问题。(1)测序发现，白虎的S基因突变导致其功能丧失。从基因表达的角度分析，白虎性状出现的原因是底色毛发中___________________________________________________________________________________________________________________________________，条纹毛发中______________________________。设计实验验证白虎源自于常染色体上基因发生隐性突变(考虑XY同源区段)。实验设计思路：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。预期实验结果：_________________________________________________________。(2)DP细胞分泌的A蛋白作用于黑色素细胞，促进真黑色素转化成褐黑色素。金虎的DP细胞中C基因突变导致C蛋白功能丧失，研究发现C蛋白不影响A基因的表达，只降解胞外A蛋白。为验证上述结论，研究者将相关基因导入敲除________________基因的受体细胞，导入基因和部分电泳结果如图所示。请在图示的相应位置补充出应有的电泳条带。(3)研究发现，几乎纯白的雪虎为S和