Question

荔枝是著名的嶺南佳果。其果皮中存在多酚氧化酶，多酚氧比酶能夠氧化果皮中的一些無色物質，形成褐色物質。這是引起采后荔枝果皮褐變的原因之一。褐變的發生嚴重影響了荔枝的深鮮效果：果皮褐變面積百分率。常作為荔枝保鮮效果的指標，在不考慮其它因素影響褐變的前提下，利用上述現象。以荔枝果皮褐變面積百分率為多酚氧化酶活性的指標，某同學設計了一個實驗，旨在探究溫度對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響。

（1）請補充下列實驗設計中空缺的內容：

①設計溫度梯度：5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃。

②確定測量指標：荔枝果皮褐變面積百分率；

③選擇同一品種、＿＿＿＿＿和成熟度一致且無機械損傷的新鮮荔枝果實，將其分成＿＿＿＿＿組，每組數量＿＿＿＿＿，裝入保鮮袋并作好標簽后，分別放入相應溫度的恒溫箱中；

④經過5天后，取出荔枝果實，測定并記錄褐變面積。

（2）請據右圖分析實驗結果：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）請結合上述實驗結果，指出對荔枝具有較好保鮮效果所需的溫度范圍＿＿＿＿＿。

（4）削皮后的蘋果和馬鈴薯容易發生褐變，請據此分析要選擇無機械損傷的荔枝果實為實驗材料的原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（5）在完全無氧條件下，多酚氧化酶將無法催化上述的褐變反應過程。如果在此條件下，荔枝果皮不會發生褐變，可否在此條件下貯藏荔枝？為什么？＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（6）除上述溫度、氧和機械損傷以外．還有哪些因素影響果蔬保鮮效果，請提出兩種相應的保鮮措施。

 

Answer 1

（1）大小，6，相等。

（2）分析：在5～30℃范圍內，荔枝果皮褐變面積百分率隨溫度升高而增加，表明果皮內多酚氧化酶活性隨溫度的升高而增強。

（3）0～15℃。 

（4）機械損傷的荔枝易發生褐變，從而影響實驗結果的準確性。

（5）不可以。因為在完全無氧條件下，果實的有氧呼吸停止，但無氧呼吸明顯加強，造成酒精的大量積累，從而對細胞造成毒害，引起果實腐爛。

（6）①控制水分如采用薄膜包裝或表面噴涂果蠟等；②防止微生物感染，如采后對果蔬進行殺菌處理。

 

該題為限制性實驗設計題目，實驗目的是探究溫度對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響。題目已給出部分的實驗設計步驟，要求考生按照題干思路補充完整實驗設計，因此考生必須圍繞實驗目的和步驟提示，準確判斷與填寫。該實驗使用了相互對照實驗設計方法，變量為溫度，實驗過程需控制單一變量。

（1）這里要求補充部分，實際是考察結合本實驗，如何控制單一變量，其中實驗材料選擇和分組要體現一致，因此選擇同一品種、大小，和成熟度一致且無機械損傷的新鮮荔枝果實，將其分組，每組數量必須相等，另根據溫度設置可得一共分為6組。

（2）題目還以曲線圖形式展示了實驗結果，并要求考生對結果進行分析，這體現了考綱中“正確理解和分析圖形所表達的有關生物學方面的內容和意義”的要求。考生分析時應扣緊實驗目的“探究溫度對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響”，曲線整體變化是隨溫度的升高（5～30℃范圍內）而升高，即荔枝果皮褐變面積百分率隨溫度升高而增加。而果皮褐變面積百分率是多酚氧化酶活性的體現，多酚氧化酶能夠氧化果皮中的一些無色物質，形成褐色物質，因此酶活性越高，果皮褐變面積百分率越大，反之越小。所以在5～30℃范圍內，荔枝果皮褐變面積百分率隨溫度升高而增加，表明果皮內多酚氧化酶活性隨溫度的升高而增強。

（3）0～15℃曲線變化較小，即荔枝果皮內多酚氧化酶活性較低，果皮褐變面積百分率也低，便于保存。

（4）考察學生結合現實情況，分析、解決問題的能力。削皮（機械損傷）后的蘋果和馬鈴薯容易發生褐變，推導機械損傷的荔枝果實也會容易發生褐變，從而影響實驗結果的準確性。

（5）（6）均考察學生運用所學生物學知識、觀點解釋和解決生活、生產等方面的一些相關生物學問題的能力。（5）中題干給出條件是“在完全無氧條件下”，因此考生應考慮生物呼吸作用的變化。在完全無氧條件下，果實的有氧呼吸停止，但無氧呼吸明顯加強，造成酒精的大量積累，從而對細胞造成毒害，引起果實腐爛。所以不可以在此條件下貯藏荔枝。（6）還有哪些因素影響果蔬保鮮效果？分析問題時重點落在保鮮效果上，除上述溫度、氧和機械損傷以外，果蔬的脫水會使其飽滿程度下降，影響外觀和質量。微生物感染果蔬后在果蔬內大量繁殖，消耗有機物，最后使果蔬潰爛。失水、微生物感染這些因素影響果蔬保鮮效果，因此可采用薄膜包裝或表面噴涂果蠟等控制水分，采摘果蔬后對果蔬進行殺菌處理防止微生物感染，最后達到保鮮目的。