分析生命科学中的实验题

果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶，分解植物的细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。

实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等。苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。

[课题一]验证果胶酶在果汁生产中的作用

实验方法及步骤

（1）将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。

（2）取两个100mL洁净的烧杯，编为1、2号，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上：A                                     B              

 

操作顺序	项     目	烧 杯1	烧 杯2
①	在烧杯中加入苹果泥	20mL	20mL
②	A	2mL	/
③	注入蒸馏水	/	B
④	在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不时搅拌	10min	10min

(3)取出两个烧杯，同时进行过滤。观察（或比较）              并记录结果。

实验结果的预测及结论：

如果是                      ，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。

[课题二]探索果胶酶催化果胶水解适宜的pH

实验方法及步骤

本课题实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下面两种操作：

方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6……、10。

方法二：分别将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH调至4、5、6……、10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。

(4)请问哪种方法更为科学________________，并说明理由________________。

(5)实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使________，以减少实验误差。

(6)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积。根据你对酶特性的了解，在图中选择一个最可能是实验结果的曲线_____________。

(7)若实验所获得的最适宜pH=m，请你在所选的曲线图中标“m”的位置。

（16分）回答下列以CuSO₄为实验试剂的有关题目。

Ⅰ．重金属离子会导致蛋白质分子变性，某小组进行实验探究铜离子对唾液淀粉酶活性的影响，步骤如下。请回答：

（一）实验步骤

①取两支洁净的试管，编号A、B，A管加入1% CuSO₄溶液和pH6.8缓冲液各1mL，B 加入                                                                                                。各1mL。

②往两支试管各加入等量相同浓度的唾液淀粉酶溶液1mL。

③往两支试管各加入等量相同浓度的淀粉溶液1mL。

④                                                            。

⑤取出试管，各加入碘液3滴，观察颜色变化。

（二）讨论与分析

（1）加入缓冲液的作用是                                              。

（2）有同学提出由于CuSO₄溶液呈蓝色，用上述步骤的检测方法可能会对实验结果产生干扰，请你提出另外的一种结果检测方法并预估实验结果。

①检测方法：                                                            。

②预估结果：A管：                   ；B管：                   。

II．微核是细胞在有丝分裂过程中因各种有害因素损伤，使细胞核成分残留在核外而形成的微小染色质块。当外界环境中存在一定浓度的致突变物时，会使具有微核的细胞增多。某小组进行实验研究了不同浓度的CuS0₄溶液对绿豆根尖细胞微核及染色体行为的影响，实验结果如下图所示，请分析回答：

（1）观察绿豆根尖细胞微核及染色体行为，需制作临时装片，顺序是                                                         。

（2）结果显示，当Cu质量浓度在0-80 mg/L范围内时，随着Cu质量浓度增加，微核率增大，当Cu质量浓度为100mg/L、120mg/L时，绿豆根尖细胞微核率分别只有1.619%、0.507%，请解释此现象：                                                   。

 

某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功筛选到能高效降解化合物A的细菌（目的菌）。实验的主要步骤如下图所示。请分析回答下列问题。

（1）培养基中加入化合物A的目的是______________，这种培养基属于_______培养基。

（2）“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的_________________。实验需要振荡，培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是_________________。

（3）在上述实验操作过程中，获得纯净“目的菌”的关键是_________________________。

（4）转为固体培养基时，常采用平板划线的方法进行接种，此过程中所用的接种工具是____，操作时采用____________________________灭菌的方法。

（5）实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是__________。

（6）某同学计划统计污水池中“目的菌”的总数，他选用10^-4、10^-5、10^-6稀释液进行平板划线，每种稀释液都设置了3个培养皿。从设计实验的角度看，还应设置的一组对照实验是_______________________，此对照实验的目的是______________________________。

（7）有同学将“目的菌”破碎并提取得到该菌蛋白质，之后一同学利用琼脂糖凝胶电泳技术将得到的蛋白质进行分离，在电泳过程中，影响蛋白质迁移速度的因素包括蛋白质分子的___________、___________以及分子的形状等。而另一位同学则利用凝胶过滤法分离蛋白质（下图），他在操作中加样的正确顺序是_______。待蛋白质接近色柱底端时，用试管连续收集流出液。先收集到的蛋白质与后收集到的蛋白质的区别是__________。