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题型06 实验设计与探究类
一、单选题
1.红茶制作过程中,茶叶中的PPO酶催化分解黄酮醇苷可减少涩味。研究者欲确定PPO酶灭活的时长,进行了实验:将实验组溶液(茶叶提取物、含PPO酶的缓冲液)、对照组溶液均置于40℃恒温下反应一段时间,然后将混合液置于100℃条件下灭活,分别于不同时刻取样检测黄酮醇苷含量。将所取样品分别静置10小时后,再次检测黄酮醇苷含量,结果如图。下列分析错误的是( )
A.对照组为茶叶提取物和缓冲液的混合液
B.b、c曲线分别表示实验组静置前、静置后
C.制备茶叶提取物前,需对茶叶进行高温处理
D.实验结果表明PPO酶灭活的最短时长是12mim
2.酶催化一定化学反应的能力称为酶活力,温度对某种酶的酶活力影响如图1所示。在一定条件下,先将酶在不同的温度下处理一段时间(图2横轴),然后迅速放在最适温度条件下测定酶活力,可得到酶的热稳定性数据,如图2所示。下列分析错误的是( )
A.图1为反应时间相同时,不同温度下测定的酶活力值
B.55℃的两侧存在两个温度对酶的热稳定性影响相同
C.温度较高时,随处理时间的延长,酶活力可能降至零
D.进行工业生产时,将温度控制在60℃比40℃产量更高
3.科研人员以玉米耐深播自交系N192和深播敏感自交系178(分别简称N192、178)为试验材料,在3cm和15cm深播条件下,施加2.0mgL的外源生长素(IAA)进行处理,研究外源IAA对不同耐深播玉米自交系中胚轴生长特性的影响,试验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.CK中胚轴细胞生长不会受到IAA影响
B.胚轴细胞长度随外源IAA浓度的升高而升高
C.深播15cm时,外源IAA能更显著促进N192中胚轴细胞的生长
D.不同深播下,外源IAA对178的作用效果均小于N192
4.诱导契合学说认为,酶和底物结合前,酶的结合部位不完全与底物互补,在底物的作用下,酶会出现和底物结合的互补结构,继而完成酶促反应且互补结构不可恢复。酶sub既能催化CTH的水解,又能催化CU水解,实验小组以酶sub、底物CTH和CU为实验材料,设计下表实验,已知CTH和CU的结构不同。由该实验可知,支持诱导契合学说的实验结果应为( )
组别
实验操作
甲组
用酶sub直接催化CTH的水解
乙组
酶sub和CTH反应完成后,过滤去除产物和剩余底物,再催化CTH水解
丙组
用酶sub直接催化CU的水解
丁组
酶sub和CTH反应完成后,过滤去除产物和剩余底物,再催化CU水解
A.甲组的水解速率和乙组的无显著差别,丙组的水解速率和丁组的也无显著差别
B.甲组的水解速率显著大于乙组的,丙组的水解速率和丁组的无显著差别
C.甲组的水解速率和乙组的无显著差别,丙组的水解速率显著大于丁组的水解速率
D.甲组的水解速率显著大于乙组的,丙组的水解速率显著大于丁组的水解速率
5.为制备圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌微生物菌剂,以降解厨余垃圾废液中淀粉、蛋白质、脂肪等物质,研究人员探究了圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌处理某厨余垃圾废液的最佳接种量比,将两种菌液进行了不同配比的分组处理,如下表所示。下列叙述错误的是
编号
R0
R1
R2
R3
圆褐固氮菌:巨大芽孢杆菌
1:0
2:1
1:1
0:1
A.微生物利用其合成分泌的淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等分解废液中的相关物质
B.实验过程中,需将上述菌液分别接种于相同体积的厨余垃圾废液中进行培养
C.本实验还需设置对照组,具体处理是将适量R2组的菌液接种到等量无菌水中
D.可通过检测实验前后废液中淀粉、蛋白质、脂肪的含量,以确定适宜的配比
6.中枢神经系统损伤会导致氧化应激,使神经元中高尔基体结构不稳定,功能也受到影响。Src蛋白分布于高尔基体等处,参与细胞内信号转导,SA为其激活剂。为研究SA修复氧化应激的作用,研究人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验,实验结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A.治疗组应该用SA处理正常神经元
B.激活Src使高尔基体结构恢复稳定
C.模型组突触小泡的形成不会受影响
D.氧化应激使神经元的平均长度增加
7.为研究某生物因子的作用,科学家将RNA聚合酶、DNA及用32Р标记的原料共同培养,一段时间后加入肝素(可与RNA聚合酶结合),然后再加入生物因子,结果发现加入该生物因子后产物中32P的放射性比没有加入时明显增加。下列有关叙述错误的是( )
A.RNA聚合酶能识别DNA模板的特定序列
B.肝素可能通过影响转录过程来影响基因表达
C.对照组应向反应体系中加入不含该生物因子的缓冲液
D.实验结果表明该生物因子可加强肝素对基因表达的调控
8.酶A、酶B与酶C是科学家分别从菠菜叶、酵母菌与大肠杆菌中纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测量其对不同浓度的ATP的水解反应速率,实验结果如下图。下列说法正确的是( )
A.在同一ATP浓度下,酶A催化产生的最终ADP和Pi量最多
B.ATP浓度相同时,酶促反应速率大小为:酶A>酶B>酶C
C.各曲线达到最大反应速率一半时,酶C所需要的ATP浓度最低
D.当反应速率相对值达到400时,酶A所需要的ATP浓度最低
9.在淀粉一琼脂块的4个圆点位置分别用蘸有不同液体的棉签涂抹,置于适宜温度下一段时间后加入碘液处理1 min,然后用清水洗掉碘液并观察圆点颜色变化。四种处理的结果记录如表所示。
位置
处理圆点的液体
碘液处理后的颜色反应
①
新鲜唾液
红棕色
②
煮沸的新鲜唾液
③
2%的蔗糖酶溶液
蓝黑色
④
清水
蓝黑色
下列叙述正确的是( )
A.②位置碘液处理后的颜色反应为红棕色
B.③位置处理圆点的液体可催化某种二糖水解
C.①、②位置处理后的结果说明酶的活性随温度升高而降低
D.此实验可以验证酶的专一性和高效性
10.当机体免疫功能下降时,白色念珠菌(一种真菌)菌丝会大量生长,侵入细胞引起疾病。V蛋白具有ATP酶活性,对菌丝形成有重要作用。为研究不同浓度药物D(一种ATP酶抑制剂)对V蛋白的作用,将V蛋白与反应缓冲液混合后,实验组加入用二甲基亚砜(DMSO)溶解的不同浓度的药物D溶液,室温孵育10min之后向反应体系中加入ATP溶液,室温反应30min。再向反应体系中加入孔雀绿试剂(可与无机磷反应呈现绿色),定量分析反应体系的绿色深浅,得到结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.白色念珠菌有细胞壁、核糖体、线粒体等细胞结构
B.实验结果表明,随药物D浓度的增加,对V蛋白活性的抑制作用增强
C.该实验对照组应加入与实验组中所加药物D溶液等量的蒸馏水进行处理
D.V蛋白能将储存在ATP分子中特殊化学键的能量释放出来
11.糖尿病的症状可分为两大类:一大类是与代谢紊乱有关的表现,尤其是与高血糖有关的“三多一少”,即多饮、多食、多尿、体重下降,多见于Ⅰ型糖尿病(胰岛素含量减少)、Ⅱ型糖尿病(胰岛素作用效果减弱),另一大类是各种急性、慢性并发症的表现。研究人员为了比较桑叶(中药)和罗格列酮(西药)对小鼠空腹血糖水平的影响,进行了4组实验,所得结果如图所示。除了正常大鼠组外,其余3组的大鼠均为Ⅱ型糖尿病模型大鼠。下列相关叙述错误的是( )
A.糖尿病组的血浆渗透压较高,可引起渴觉中枢兴奋,而出现多饮现象
B.若将Ⅱ型糖尿病模型大鼠换成Ⅰ型糖尿病模型大鼠,不能得到类似的实验结果
C.在0~6周内,西药组大鼠的组织细胞从内环境中摄取的葡萄糖总量小于中药组
D.正常大鼠体内血糖水平保持相对稳定与胰岛素和胰岛血糖素的调节密切相关
12.为探究植物之间的信息交流是通过地上信号还是地下信号进行,研究者设计了如下实验。将11株盆栽豌豆等距排列,6~11号植株在根部有管子相通,在不移动土壤的情况下,化学信息可以通过管子进行交流;1~6号的根部不联系,用高浓度的甘露醇浇灌(高渗透压,模拟干旱)来刺激6号植株(如图a),15min 后,测定所有植株的气孔开放度,结果如图b所示。对6号植株进行干旱诱导后1h,再次测定所有植株的气孔开放度,发现6~11号植株的气孔大多数都关闭了。下列叙述错误的是( )
A.在不受干旱胁迫时,1~11号植株的气孔开放度无显著差异
B.据图分析可知,植物之间可以通过地下信号进行信息交流
C.在干旱条件下,植株的气孔开放度大小与距离6号植株的远近无关
D.随着时间的推移,根部产生的助追信号会不断地通过地下通路传递
13.在利用植物性原料制作畜禽饲料时,常添加一些酶制剂来提高饲料的营养价值,为提高饲料保存过程中酶制剂的稳定性,做了相关实验,结果如下。下列描述错误的是( )
MgSO4对储存过程中酶活性的影响
每克酶蛋白加入MgSO4(g)
0
0.31
0.61
1.19
保存8周后酶活损失(%)
52
37
26
15
A.实验开始前,应先测定酶的初始活性
B.保存温度、保存时间、酶的种类均属于该实验的无关变量
C.由该实验可知添加的MgSO4越多,越有利于酶活性的保持
D.在饲料中加入纤维素酶,可使饲料中的能量更多地流向畜禽
14.某研究小组为探究胰岛素的分泌机制,进行了如下实验:实验一:正常狗切除胰腺后,尿液中出现葡萄糖;正常狗的胰管结扎后胰腺大都萎缩,只有内部胰岛细胞活着,但尿液中没出现葡萄糖。实验二:用低糖培养液培养胰岛A细胞获得滤液X,然后分别将胰岛B细胞放在含滤液X低糖培养液中培养(甲组)和不含滤液X低糖培养液中培养(乙组),一段时间后检测,发现甲组培养液的胰岛素含量明显大于乙组。下列分析中错误的是( )
A.实验一可以证明胰岛素是由胰岛B细胞分泌的
B.实验一中患糖尿病的狗注射胰岛素可缓解高血糖症状
C.实验二证明胰高血糖素能促进胰岛素的分泌
D.实验二中滤液X注射给低血糖小鼠,小鼠血糖会升高
15.为了研究不同岛屿移除某种植物类群对不同种类地下线虫的影响,研究人员进行了相关实验,下图为部分实验数据,与该实验有关的说法正确的是( )
A.通常使用抽样检测法来调查土壤小动物的丰富度
B.该实验有三个自变量,实验设计不严谨,缺少对照组
C.不同岛屿上植物类群的移除均会降低线虫的生物量,且岛屿越大,影响越明显
D.移除不同种类的植物对同一线虫的影响可能相同
16.下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图。多酚氧化酶(PPO)催化酚形成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种PPO活性的大小,某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测,结果如图2所示,各组加入的PPO的量相同。下列说法不正确的是( )
A.由图1推测,底物与竞争性抑制剂竞争酶的活性中心,从而影响酶促反应速率
B.非竞争性抑制剂与酶的某部位结合后,改变了酶的活性中心,其机理与高温对酶活性抑制的机理相似
C.该实验的自变量是温度、酶的种类和抑制剂的种类,PPO用量是无关变量
D.图2中,相同温度条件下酶B催化效率更高
17.为研究外源激素对东方山羊豆盐胁迫的影响,科研人员分别用赤霉素、细胞分裂素、生长素三种激素的类似物(GA3、6- BA、NAA)进行了相关实验,结果如下图所示(其中NaCl 浓度大于或等于25 mmol/L为盐胁迫,NaCl浓度大于50 mmol/L为高盐环境),据此分析不正确的是( )
A.高盐胁迫会导致每一实验组的种子发芽率降低
B.NAA几乎不影响盐胁迫下的东方山羊豆种子的发芽率
C.赤霉素在各种NaCl浓度下均能明显缓解盐胁迫对种子萌发的影响
D.由实验结果可推断,种子发芽过程中有多种激素共同调节
18.某科研小组为了探究金属铬对神经系统的影响,将生长发育相同的健康小白鼠分为了甲、乙、丙、丁、戊、己共6组,甲组为对照组,其余5组为实验组,实验组每天分别灌喂等量的不同浓度的铬溶液,一段时间后测定脑组织铬的含量及乙酰胆碱脂酶活性,对数据进行处理后的结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.该实验的自变量是脑组织中铬的含量和乙酰胆碱脂酶的活性
B.乙酰胆碱作为神经递质时,通过自由扩散作用于突触后神经元
C.实验结果表明,随着铬浓度的增大乙酰胆碱酯酶活性不断上升
D.各实验组铬溶液应等梯度浓度,其结果应求多只小鼠数据的平均值
19.为探究细菌X侵入小鼠体内后,小鼠免疫应答的方式,某小组进行了如下两个实验:
实验一:将不带特殊病原体的若干健康小鼠分成甲、乙两组,分别注射细菌X和生理盐水,10天后分离出甲组小鼠的T细胞、甲组小鼠的血清、乙组小鼠的T细胞、乙组小鼠的血清,将这些T细胞或血清分别注入提前一天注射过细菌X的I、Ⅱ、Ⅲ,Ⅳ组小鼠体内,然后逐日检查各组小鼠脾脏内活菌量,结果如图1。
实验二:在体外观察小鼠的T细胞和巨噬细胞对细菌X的杀伤力,结果如图2。
下列说法错误的是( )
A.Ⅱ组与Ⅳ组曲线增长趋势相同,说明血清中的抗体不能有效抑制细菌繁殖
B.比较I组与Ⅲ组曲线变化的差异,说明活化的T细胞能抑制细菌数量增长
C.综合两组实验结果,说明细菌X生活在细胞外,且T细胞不能直接杀伤细菌X
D.可初步推测活化的T细胞可能释放某种物质活化了巨噬细胞,进而杀伤细菌X
20.已知植物合成叶绿素和Rubisco酶(暗反应中催化CO2固定的关键酶)都需要消耗氮元素。某植物突变体中叶绿素含量仅为野生型的49%,研究人员探究了不同氮肥水平对该植物野生型和突变体叶片中Rubisco酶含量影响,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.相比野生型,突变体更倾向于将氮元素用于合成Rubisco酶
B.本实验的自变量是不同氮肥水平,因变量是类囊体薄膜上Rubisco酶的含量
C.对野生型和突变型光合色素分别提取与分离,滤纸条上色素带的宽度与位置存在差异
D.Rubisco酶在植物细胞内仅起催化作用,能利用ATP与[H]提供能量将CO2固定为C3
二、多选题
21.把豌豆放在26℃的黑暗处培养7天后,从生长状况相同的幼苗上分别制取三种切段即S1、S2和S3。然后把三种切段分别放在不含IAA和赤霉素(C组)、只含IAA(I组)、只含赤霉素(G组)的几种同浓度溶液中,3天后观察,实验结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.该实验的自变量是植物激素的种类
B.该实验证明赤霉素促进切段伸长的效果显著优于IAA
C.同一器官不同部位的细胞对于不同种类的激素反应不一定相同
D.将豌豆放在黑暗中处理,是为了防止光照下产生IAA对实验造成干扰
22.尿酸是含嘌呤类物质的代谢产物,血液中尿酸含量持续偏高是痛风病征之一,人体内67%的尿酸是内源性尿酸。为探究艾叶醇提取物对黄嘌呤氧化酶(简称XOD,可催化生成尿酸)的作用及对高尿酸血症小鼠的作用,科研人员用小鼠做实验得出以下结果。下列说法错误的是( )
表1 艾叶醇提取物对高尿酸血症小鼠血清UA、Scr、BUN水平及肝脏XOD活性的影响
组别
剂量/(g。kg-1)
UA/(μmol。L-1)
Scr/(μmol。L-1)
BUN/(mmol。L-1)
XOD活性/(U。g-1)
正常组
0
86.2
31.16
7.71
18.65
模型
0
90.6
31.73
9.01
23
对照组
别嘌呤组
0.004
79.98
28.31
5.46
18.22
低剂量组
0.5
85.05
31.2
7.1
9.82
中剂量组
1.1
83.69
30.68
6.68
6.42
高剂量组
1.7
82.37
30.12
5.55
5.09
注:小鼠血清尿酸(UA)、肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)水平反映肾功能;别嘌呤是降尿酸药物。A.该实验除正常组外,其他组需人为制造高血尿酸模型,模型组用药前后可相互对照,不用与正常组做对照
B.实验过程中为保证XOD活性需要加入缓冲液,实验结果证明艾叶醇提取物对XOD有很好的抑制作用
C.从结果可得知,高剂量艾叶醇提取物和别嘌呤联合用药可以很好降尿酸并保护肾功能
D.因为碱基互补配对,食物的DNA中嘌呤的比例必然为50%,所以高尿酸人士无需控制饮食
23.脱落酸(ABA)是植物响应干旱胁迫的重要信号分子,通过促进保卫细胞中微管的降解调控气孔的关闭。研究发现,26S蛋白酶体、WDL7蛋白与微管蛋白的稳定性有关。为探究ABA通过调控气孔降低水分散失的机理,研究人员以离体叶片为材料进行相关实验,一段时间后检测保卫细胞中WDL7蛋白的含量,结果如图。下列说法正确的是( )
A.ABA通过参与细胞代谢调控植物的生命活动
B.该实验的自变量是ABA的有无,因变量是WDL7蛋白的含量
C.实验结果证明26S蛋白酶体可促进WDL7蛋白降解
D.ABA可能通过促进26S蛋白酶体的作用促进微管降解
24.研究者发现油菜素内酯(BL)可降低缺铁引起的幼苗黄化率,BL可以通过FRO酶和FCR酶提高根部细胞对铁的吸收。为进一步探究FRO酶在该过程中的作用,将FRO酶功能缺失突变体幼苗和野生型幼苗分别置于含BL培养液中培养,并测定FCR酶活性,结果如图。下列说法正确的是( )
A.植物体内铁元素参与叶绿体形成
B.实验使用含BL的缺铁培养液
C.BL是植物体内合成的含量丰富的植物激素
D.BL可以通过FRO酶提高FCR酶活性
25.肿瘤细胞大量表达GLUT1、Ldha、Pdk1、Met4等基因,使癌细胞在有氧条件下也以无氧呼吸为主,称为瓦氏效应,主要过程如下图。相关叙述正确的是( )
A.丙酮酸转化成乳酸和三羧酸循环都会产生[H]
B.[H]在线粒体基质中与O2结合形成H2O,并产生大量ATP
C.Pdk1基因的大量表达是癌细胞产生瓦氏效应的主要原因
D.GLUT1、Ldha、Mct4基因的大量表达有利于无氧呼吸的进行
三、综合题
26.图1是将玉米的PEPC酶(与的固定有关)基因与PPDK酶(催化初级受体“PEP”的生成)基因导入水稻后,在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率影响。图2是在光照为1000Lux下测得温度影响光合速率的变化曲线。请据图分析回答下列问题:
(1)转基因成功后,正常情况下,PEPC酶应在水稻叶肉细胞的___________(填细胞结构)处发挥作用。
(2)原种水稻A点以后限制光合作用的主要环境因素为___________(答2点即可),转基因水稻___________(填“是”或“不是”)通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。图1是在___________℃下测得的结果。
(3)原种水稻中,与的固定有关的酶是Rubisco酶,从固定有关酶的角度分析转双基因水稻比原种水稻光合速率大的原因可能是___________。
(4)为了探究“高光照强度下,转基因水稻光合速率的增加与导入的双基因编码的酶的相关性”,请利用转双基因水稻,PEPC酶的专一抑制剂(简称A)、PPDK酶的专一抑制剂(简称B)等设计实验。完成以下实验思路:取生理状态相同的转双基因水稻若干,均分四组,在高光照强度时,分别进行不处理、___________、___________、___________处理,其余条件相同且适宜,一段时间后,测定四组转双基因水稻的净光合速率。
27.雌猫在胚胎发育早期,胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活,形成巴氏小体,只有1条X染色体保留活性。巴氏小体在减数分裂过程中重新激活。某种猫的毛色是由一对等位基因XO(黄色)和XB(黑色)控制,由于X染色体的随机失活,基因型为XBXO的个体表型为黑黄相间(玳瑁猫)。
(1)基因型为XBXO的雌猫在发育早期,如果某胚胎细胞中携带XB基因的X染色体失活,则由该细胞通过_____________分裂和分化而形成的皮肤上会长出____________色体毛;同理,如果某细胞中携带基XO因的X染色体失活,则相应的皮肤上会长出______________色体毛,因此呈现黑黄相间。
(2)黄色雌猫和黑色雄猫交配,正常情况下后代的表型有_____________。
(3)若上述黄色雌猫和黑色雄猫交配所生的后代中出现一只玳瑁雄猫,其形成原因是:在减数分裂Ⅰ的_____________期,____________,然后该精子与正常的含XO基因的卵细胞结合。
(4)研究发现,X染色体失活的分子机制如图。当某条X染色体失活中心上的XIST基因转录出XistRNA后,该分子能起到_____________的作用,使该X染色体失活。TSLX基因是XIST基因的反义基因(其模板链位于XIST基因的非模板链上),该基因转录得到的TsixRNA通过_____________,就会阻止XistRNA发挥作用,使表达该基因的X染色体保持活性。
(5)人类同样具有上述X染色体失活的分子机制,科学家希望能将该机制应用于21三体综合征的治疗研究,简述其研究设想:____________。
28.肿瘤患者中有超过1/3的人会遭受疼痛折磨。为了研究肿瘤、癌痛及免疫三者之间的关系,研究人员进行了系列实验研究。
(1)正常情况下,__________细胞能识别肿瘤细胞膜表面的一些信号分子后,分裂并分化,一部分新形成的细胞可以在体液中循环,它们可以识别并接触、__________所识别的肿瘤细胞。
(2)研究发现,伤害感受神经元与黑色素肿瘤细胞共培养后,神经元中与癌痛相关基因表达明显上调。研究人员进而检测了培养液中神经元释放神经肽CGRP浓度,结果如下图1。
实验结果说明肿瘤细胞可提高神经元对疼痛的敏感度,并__________,这可能是神经元接受癌痛信号后调节免疫系统的潜在方式。
(3)研究发现,抗原长期刺激促使细胞毒性T细胞进入程序性死亡,成为耗竭性T细胞,其受体PD-1高表达。科研人员体外培养野生型、Ramp1基因(T细胞表面受体基因)敲除小鼠的细胞毒性 T细胞,用CGRP处理后检测PD-1阳性细胞毒性T细胞百分比,结果如图2。综合以上研究,从T细胞耗竭角度,解释癌症患者免疫衰退的原因:__________。
(4)为了进一步证明癌痛能够抑制细胞免疫促进肿瘤生长,请从a~h中选择合适字母填入下表的标号上,并预期实验结果。
a.与甲组生理状况一致 b.敲除痛觉基因Trpv1 c.注射生理盐水 d.注射抗CD-8(细胞毒性T细胞表面标志抗原)抗体 e. 注射黑色素瘤细胞 f.肿瘤体积>400mm3 g.200mm3<肿瘤体积<400mm3 h.肿瘤体积<200mm3
组别
实验材料
处理1
处理2
12天后肿瘤体积
甲组
正常小鼠
①
甲1:注射生理盐水
200mm3<肿瘤体积<400mm3
甲2:②
肿瘤体积>400mm3
乙组
③
同上
乙1:同甲1组
肿瘤体积<200mm3
乙2:同甲2组
④
①_________;②_________;③_________;④_________。
(5)传统上常用抑制细胞分裂的化学药物来治疗癌症。基于上述研究,请提出肿瘤治疗新思路__________。
29.植被的生长状况主要受竞争、压力(如温度、肥力等限制因素)和干扰(如放牧、践踏等)的综合影响,植物竞争是决定群落性质的最主要因素。为研究植物间的竞争机制,某研究小组以白三叶(豆科固氮植物)和黑麦草(禾本科植物)进行相关实验,实验结果见下表:
组别
组合
种植比例
培养处理
生物量/g
根茎比
叶数/片
叶长/cm
白三叶
黑麦草
白三叶
黑麦草
白三叶
黑麦草
白三叶
黑麦草
1
白三叶
1:0
正常
0.3
-
1.5
-
3
-
8
-
2
白三叶:黑麦草
1:3
正常
0.05
1.4
1.5
0.6
2
6
7
38
3
白三叶:黑麦草
3:1
正常
0.3
0.6
1.2
0.6
2
8
6
36
4
黑麦草
0:1
正常
-
1.1
-
0.6
-
6
-
34
注:本实验采用水培实验法,其中的“正常”是指使用无土栽培营养液正常用量;生物量是指清洗根系后烘干植株至质量不再变化,利用电子天平称量的结果;“根茎比”是指能量投入的比例。
回答下列问题:
(1)该实验的目的是___________,为保证实验结果的可信度,该实验还需控制__________(答出2点即可)等无关变量。
(2)由实验结果可知:①在白三叶:黑麦草种植比例为___________时,黑麦草的生物量优势明显高于白三叶;②与单播相比,混播时,白三叶与黑麦草的生物量无显著变化,从植物对无机盐的利用的角度分析,原因可能是__________;③混播时,白三叶侧重于__________(填“地上竞争”或“地下竞争”),黑麦草在利用__________(填写环境因素)方面具有优势。
(3)研究发现,氮增加会促进植物生物量增加,从而增强某一物种的竞争能力,请设计实验探究施氮对黑麦草和白三叶两种植物间竞争的影响,写出实验思路:__________。
30.吸烟是导致慢性阻塞性肺疾病(COPD)的首要发病因素。银杏叶提取物(GBE)对COPD具有一定的治疗效果,科研人员对此机制进行研究。
(1)科研人员将构建的COPD模型大鼠分为两组,其中GBE组连续多日腹腔注射GBE进行治疗。六周后,显微镜下观察各组大鼠支气管结构,如下图1。
图1结果说明GBE______。
(2)自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制,在巨噬细胞吞噬、调节免疫应答等过程中起重要作用。自噬过程如下图2,自噬体与溶酶体融合后形成自噬性溶酶体,溶酶体内含有______,可降解受损的细胞器。
COPD模型组大鼠肺泡巨噬细胞自噬被激活,但细胞内自噬体和溶酶体正常融合受阻,导致受损细胞器降解受阻而异常堆积,影响细胞正常代谢。电镜结果显示,与COPD模型组相比较,GBE组细胞中自噬体数量______,自噬性溶酶体数量______,推测GBE可通过促进自噬体和溶酶体正常融合进一步促进自噬。
(3)已知PI3K蛋白的表达水平下降,会导致自噬程度增强。为验证GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬。设计实验如下表,请对下表中不合理之处进行修正______。
组别
实验材料
检测指标
预期结果
对照组
正常组大鼠肺泡巨噬细胞
PI3K蛋白含量
实验组高于对照组
实验组
GBE组大鼠肺泡巨噬细胞
(4)基于上述信息,请提出一个可以进一步研究的问题,以完善GBE的作用机制______。
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