Question

過氧化氫酶（CAT）是生物氧化過程中重要的抗氧化酶，能有效地清除各種活性氧基團(tuán)，從而防止這些基團(tuán)對細(xì)胞膜系統(tǒng)的損壞．CAT活性的變化可以靈敏地反映外界環(huán)境條件是否對植物細(xì)胞產(chǎn)生了壓力．某研究小組為探究N、P對小麥幼苗CAT活性的影響，設(shè)計了以下實驗：
將長勢相同的小麥幼苗均分三組，分別放入缺N、P的完全培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)10 天、20天、30天，以正常完全營養(yǎng)液培養(yǎng)小麥為對照．實驗結(jié)果如圖所示：
（1）為了保持營養(yǎng)液的滲透平衡，缺失的離子都用其他等量的鹽分來替換．缺N時，KNO₃、Ca（NO₃）₂用等量的K₂SO₄、CaCl₂替換，缺P時，Na₂HPO₄用等量的NaCl來替換，這樣做的目的是控制實驗的變量

 

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（2）圖中a、b、c三條曲線中，表示在完全營養(yǎng)液培養(yǎng)的是

 

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（3）在缺N、P的完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)的小麥衰老速度加快．寫出題意背景下衰老細(xì)胞的兩個主要特征

 

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（4）為探究高溫對酶活性的影響，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗：
實驗過程與結(jié)果：
①取兩個潔凈試管，編號1和2；
②在1號試管中加入2mL 3%新鮮過氧化氫溶液，2號試管中加入1mL 20%新鮮肝臟研磨液．分別置于100℃恒溫水浴5分鐘；
③將2號試管中的肝臟研磨液加入1號管，振蕩搖勻，再置于100℃恒溫水浴5分鐘，結(jié)果未觀察到氣泡產(chǎn)生．
結(jié)果分析：推斷觀察不到氣泡產(chǎn)生的兩種可能原因：

 

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Answer 1

考點：探究影響酶活性的因素

專題：

分析：根據(jù)題意可知，實驗?zāi)康臑椤疤骄縉、P對小麥幼苗CAT活性的影響”，因此實驗的自變量為是否含有N或P元素，而溶液的滲透壓等因素則屬于無關(guān)變量，實驗中無關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜．
衰老細(xì)胞的特征：
（1）細(xì)胞內(nèi)水分減少，體積變小，新陳代謝速率減慢；
（2）某些酶活性降低；
（3）細(xì)胞呼吸速度減慢，細(xì)胞核體積大，染色質(zhì)固縮、染色加深；
（4）色素積累；
（5）細(xì)胞膜通透性下改變，使物質(zhì)運輸功能降低．

解答： 解：（1）實驗是為了研究N、P的作用，讓無機(jī)鹽含量相等是為了控制無關(guān)變量．
（2）CAT活性的變化可以靈敏地反映外界環(huán)境條件是否對植物細(xì)胞產(chǎn)生了壓力，在缺失N和P的情況下外界環(huán)境條件對植物細(xì)胞產(chǎn)生了壓力，故CAT活性與對照組相比應(yīng)是下降的，故c應(yīng)是對照組的曲線．
（3）衰老細(xì)胞中CAT酶活性下降，細(xì)胞通透性增加，細(xì)胞衰老加快．
（4）新鮮的肝臟研磨液中含有過氧化氫酶，但放置在100℃恒溫水浴5分鐘，酶有可能已經(jīng)失活，故不會產(chǎn)生氣泡．過氧化氫自身在高溫下就會分解較快也有可能是在高溫下已經(jīng)分解完，故加入酶后看不到氣泡．
故答案為：
（1）無關(guān)
（2）c
（3）CAT活性降低，細(xì)胞膜通透性增大
（4）高溫使過氧化氫酶變性，失去活性；高溫使底物過氧化氫全部分解完畢（或：既有過氧化氫酶變性，又有底物被全部分解）

點評：本題考查酶和細(xì)胞代謝相關(guān)知識，意在考查考生對知識點的理解掌握和對信息分析能力，難度適中．考生要能夠掌握實驗設(shè)計的原則；識記衰老細(xì)胞的特點，并結(jié)合題意進(jìn)行解答．