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    11．生物呼吸作用的底物（有机物）种类及含量的差异，会导致呼吸作用释放的CO2与吸收的O2比发生差异，这可用呼吸熵表示：呼吸熵（RQ）=$\frac{呼吸作用释放的C{O}_{2}}{呼吸作用吸收的{O}_{2}}$，为了测定种子萌发时的呼吸熵（只考虑有氧呼吸），现准备了3只锥形瓶、瓶塞、带刻度的玻璃管、发芽的小麦种子、10%的NaOH溶液、NaHCO3、清水等，并组装成如图所示的三套装置．
    其中甲实验装置设计如下：锥形瓶内放入一盛有10%的NaOH溶液的小烧杯，杯中插入一根滤纸折叠条．瓶底放入一些蒸馏水浸泡过的滤纸圆片，再将经消毒并充分吸胀的小麦种子若干平铺在滤纸圆片上，加入适量蒸馏水．整个装置密封，并放置到20℃恒温环境中培养．
    （1）小烧杯中插入一根滤纸折叠条的作用是增大吸收CO2的能力．
    （2）由于发芽小麦种子（已消毒）的呼吸作用，甲装置内的气体发生了变化，使得墨滴向右移动，说明瓶内气体减少了．减少的气体是氧气．
    （3）甲装置内的气体变化还不足以求出发芽小麦的呼吸熵，由此还要利用乙装置来测定发芽小麦呼吸作用过程中的某一种气体的变化．测定单位质量小麦种子呼吸时CO2释放量与O2消耗量的比值，请将下面主要的方法步骤补充完整：
    ①锥形瓶的小烧杯中不加入NaOH溶液，以等量的清水代之；
    ②用同质量的小麦种子在相同环境下进行与上述实验相同的操作；
    ③测出相同时间内密闭系统的气体体积净变化量；
    ④再计算出CO2释放量．
    （4）若甲装置测出的实验数据（墨滴移动量）为X，乙装置测得的实验数据（墨滴移动量）为Y，则呼吸熵计算式为：（X-Y）/X．如果呼吸熵小于1时，说明呼吸底物中含脂肪．据此可判断出干重相同的油菜和小麦种子在萌发时有氧呼吸CO2释放量与O2消耗量的比值为油菜种子小于（大于、等于、小于）小麦种子．
    （5）为了纠正环境因素引起的实验测量误差，必须另设丙装置进行校正．则应对丙装置作相应处理：锥形瓶中加入与实验组等量的死种子，小烧杯内加入与实验组等量的清水，其他处理与实验组完全相同，同时记录相同时间内的读数变化．如果丙装置的墨滴在实验后向左移动量为Z，则氧气实际消耗量应为X+Z．．

    分析 小烧杯中的NaOH溶液用于吸收呼吸作用产生的CO2；在小烧杯中插入一根滤纸折叠条，NaOH溶液便会扩散到滤纸上，可增大吸收CO2的能力．
    甲装置中发芽小麦种子进行呼吸作用时消耗氧气，并放出二氧化碳，其中CO2被NaOH溶液所吸收，使得锥形瓶中气压下降，导致墨滴向右移动，可见减少的气体为氧气的量．
    装置乙与装置甲的不同之处在于烧杯中的液体应用同体积的清水，既不吸收氧气，也不吸收二氧化碳．则容器内气体体积的减少量代表消耗的氧气和释放二氧化碳体积的差值，从而可以计算出种子呼吸作用释放的CO2量．
    丙装置锥形瓶内加入与实验组等量的死种子时，对瓶中的气体变化几乎没有影响，则丙装置的墨滴在实验后向左移动量Z应为实验测量的误差值．

    解答 解：（1）小烧杯中有NaOH溶液，其目的是用于吸收呼吸作用产生的CO2；在小烧杯中插入一根滤纸折叠条，NaOH溶液便会扩散到滤纸上，可增大吸收CO2的能力．
    （2）甲装置中发芽小麦种子呼吸作用时消耗氧气，并放出二氧化碳，其中CO2被NaOH溶液所吸收．使得锥形瓶中气压下降，导致墨滴向右移动，可见减少的气体为氧气的量．
    （3）甲装置内的气体变化是氧气的消耗量，为了求出发芽小麦的呼吸熵，还得测定发芽小麦呼吸作用过程中CO2气体的变化量；因此可以根据甲装置及题干中所列的器材与试剂，启发设计出测定CO2气体变化的装置乙，应当与装置甲的不同之处在于烧杯中的液体应用同体积的清水，既不吸收氧气，也不吸收二氧化碳．则容器内气体体积的减小代表消耗的氧气和释放二氧化碳体积的差值，从而可以计算出种子消耗的氧气和释放二氧化碳体积的差值，从而可以计算出种子呼吸作用释放的CO2量．
    （4）由题意可知，装置甲测得的X为小麦呼吸作用所吸收的氧气量，装置乙测得的Y为小麦种子呼吸作用所吸收的氧气量与放出的二氧化碳量的差值；则小麦种子呼吸作用放出的二氧化碳量=X-Y；那么据题干所提供呼吸熵（RQ）=呼吸作用释放的CO2/呼吸作用吸收O2，可得计算公式为（X-Y）/X；小麦种子的主要成分为淀粉，呼吸熵接近于1，而干重相同的油菜种子含有大量的脂质，脂质分子中氢对氧的比例较糖类分子高，氧化时需要较多的氧；故油菜种子的RQ较小麦处子的RQ要小些．
    （5）为了纠正环境因素引起的实验测量误差，必须另设丙装置进行校正．则应对丙装置作相应处理：锥形瓶中加入与实验组等量的死种子，小烧杯内加入与实验组等量的清水，其他处理与实验组完全相同，同时记录相同时间内的读数变化．如果丙装置的墨滴在实验后向左移动量为Z，则氧气实际消耗量应为X+Z．
    故答案为：
    （1）增大吸收CO2的能力
    （2）氧气
    （3）①锥形瓶的小烧杯中不加入NaOH溶液，以等量的清水代之
    ③相同时间内密闭系统的气体体积净变化量
    （4）（X-Y）/X   小于
    （5）与实验组等量的死种子   与实验组等量的清水   X+Z

    点评 本题考查了光合作用和呼吸作用及其实验设计，意在考查学生综合运用知识及实验设计的能力，试题难度较高．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    1．科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高．下图一是转基因抗冻番茄培育过程的示意图，图二为质粒限制酶酶切图谱．鱼的抗冻蛋白基因不含图中限制酶识别序列，Ampr为抗氨苄青霉素基因，其中①-④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞．请据图作答：

    （1）获取鱼的抗冻蛋白基因途径主要有从细胞中分离和化学方法人工合成．为在番茄中获得抗冻蛋白须将抗冻蛋白基因连接在质粒的启动子后面．图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的脱分化、再分化过程．
    （2）在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割．限制酶的特点识别特定的DNA序列并在特定位点切割．在此实验中，应该选用限制酶NdeⅠ酶或BamHⅠ酶或NdeⅠ和BamHⅠ两种酶切割．
    （3）要利用培养基筛选出已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有抗氨苄青霉素基因（Ampr）作为标记基因．
    （4）研究人员通常采用农杆菌转化（或基因枪法等）法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内．通常采用抗原-抗体技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    2．下列有关生物学实验的叙述正确的是（　　）
    A．观察植物细胞质壁分离实验的条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，且原生质层伸缩性较大，但细胞壁无伸缩性
    B．可溶性还原糖鉴定时，斐林试剂中NaOH的作用是提供碱性环境
    C．噬菌体侵染细菌实验的自变量是同位素标记元素不同，该实验属于对比实验
    D．在探究酵母菌呼吸方式的实验中，酒精是无关变量

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    19．秋海棠的叶落入潮湿的土壤后，可发育成完整的幼苗，这一过程不涉及（　　）
    A．细胞的全能性B．植物激素的调节C．细胞衰老凋亡D．同源染色体联会

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    6．油菜素内酯（BR）是一种天然植物激素，被国际誉为第六激素，广泛用于农业生产．某科研小组用14C02饲喂孕穗期的水稻叶片，进行了以下实验：
    实验一：用适宜浓度的BR喷施水稻叶片，定时测定光合速率与叶绿素含量，结果如图1；
    实验二：用不同浓度的BR喷施水稻叶片，测定收获期籽粒14C放射性强度，结果如图2．

    （1）BR是对植物的生长发育起调节作用的微量有机物．
    （2）实验一说明，适宜浓度的BR能提高水稻叶片的叶绿素含量，从而提高叶片的光合速率，BR处理后的10-20天是对水稻产量增加影响最大的10天．
    （3）实验二中，用 14CO2研究籽粒中放射性强度的方法叫同位素标记法（同位素示踪法），14CO2进入叶绿体后，首先能检测到含14C的有机物的部位是叶绿体基质，该物质接受ATP释放的能量并被[H]还原．
    （4）实验二说明，喷施BR能促进（填野促进冶或野抑制冶）光合产物向籽粒转移，该实验结果能 否说明BR的作用具有两重性？否（填“能”或“否”）；该实验结果能否确定BR作用的最佳浓度？如能，请指出最佳浓度；如不能，请补充实验方案．不能，在0.001-0.1PPm之间进行更细分的浓度梯度实验．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    16．下列关于植物激素的叙述，正确的是（　　）
    A．植物激素在植物体内含量较低，但具有高效的生物催化作用
    B．植物的向光性现象说明生长素的生理作用具有两重性
    C．植物体的各个部位均可以合成乙烯，其主要作用是促进果实发育
    D．脱落酸能够通过调控细胞基因组的表达，促进果实的衰老与脱落

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    科目：高中生物 来源：2015-2016学年河南扶沟高级中学高二开学考试生物试卷（解析版） 题型：选择题

    已知一批基因型为AA和Aa的豌豆种子，其数目之比为1：2，将这批种子种下，自然状态下（假设结实率相同）其子一代中基因型为AA、Aa、aa的种子数之比为（ ）

    A．3：2：1 B．1：2：1

    C．3：5：1 D．4：4：1

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    17．科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高．如图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（ampr为抗氨苄青霉素基因），其中PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ为限制酶切割位点，①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤．请据图回答有关问题．

    （1）在构建基因表达载体时，可用一种或多种限制酶进行切割，在此实例中，为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接（或目的基因自连、质粒自连），应该选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ，分别对含鱼的抗冻蛋白基因的DNA、质粒进行切割．
    （2）农杆菌作为中间受体，重组质粒如何进入农杆菌：先用Ca2+处理细胞，使细胞成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进受体细胞吸收DNA分子，完成转化过程．
    （3）在组织培养过程中，除添加必要的营养物质，还需要向培养基中添加植物激素（生长素和细胞分裂素），同时除提供适宜的温度、光照和氧气等环境条件外，成功的另一关键是无菌操作．
    （4）将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞后，通常采用抗冻接种实验，在个体水平上检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质．

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    科目：高中生物 来源：2015-2016贵州遵义航天高级中学高三上第一次模拟考试理生物试卷（解析版） 题型：选择题

    下列有关酶的叙述正确的是

    A．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率

    B．酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核糖核苷酸

    C．酶制剂适于在低温（0～4℃）下保存

    D．高温和低温对酶空间结构的影响相同

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