Question

分析有關科學探究的資料，回答問題．

Ⅰ、調查統計和實驗探究等方法被廣泛應用于生物科學研究之中．請回答相關問題：
（1）心血管病是全球人類因病死亡的“頭號殺手”，圖1表示調查得到的四個國家男性和女性每
100000人中死于心血管病的比率．
①圖1顯示的死亡率的差異表現在

 

（寫出一個方面即可）．
②如果說造成上述4國死亡率差異的原因與酒精攝入量有關，請你嘗試寫出一種探究酒精攝入量與心血管病死亡率關系的假設

 

．
Ⅱ、荔枝果皮中存在多酚氧比酶，能夠氧化果皮中的一些無色物質而形成褐色物質，這是引起采后荔枝果皮褐變的原因之一．研究發現溫度、氧和機械損傷以及微生物等因素都會影響果蔬的保鮮效果．某同學設計了下列實驗，旨在探究溫度和無氧條件對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響．（假定優質荔枝果皮褐變面積的百分率應低于15%）
【實驗一】：探究無氧條件對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響
實驗假設：無氧條件下，多酚氧化酶無活性，無法催化褐變反應．
供選材料：剛采摘下來的新鮮荔枝、2%次氯酸鈉溶液、CO₂氣體、氧氣、保鮮袋等．
供選儀器：恒溫箱、充氣裝置．
實驗方案：①預處理：將剛采收回來的新鮮荔枝去柄，用2%次氯酸鈉溶液浸果、晾干．
②施加實驗條件實施實驗．
（2）①若上述實驗假設成立，請完成表．

	實驗施加條件	實驗結果（有無褐變）
實驗組		無
對照組	保鮮袋內充入足量的空氣

實驗結果：在完全無氧條件下，多酚氧化酶無法催化上述的褐變反應過程，果實無褐變．
②既然無氧條件下荔枝果皮不會發生褐變，你認為可否在此條件下貯藏荔枝？為什么？

 

【實驗二】：探究溫度對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響．
供選材料：剛采摘下來的新鮮荔枝、2%次氯酸鈉溶液、保鮮袋、標簽、實驗記錄紙、筆等．
供選儀器：恒溫箱．
（3）圖2是該同學通過對實驗結果的統計獲得的折線圖．請以此圖為依據補充完善下列實驗方案：
實驗方案：
①預處理：將剛采收回來的新鮮荔枝去柄，用2%次
氯酸鈉溶液浸果、晾干．
②確定測量指標．
③選擇實驗材料、分組并施加實驗變量．
選材分組：

 

；
設計實驗變量梯度；
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．
⑤實驗結果：每組發生褐變荔枝的面積（%）（假定每組荔枝表皮總面積為100）．
組一1：褐變面積2.8；組一2：褐變面積3.2；
組二1：褐變面積8.1；組二2：褐變面積8.3；
組三1：褐變面積10.3組三2：褐變面積13.7；
組四1：褐變面積27.2；組四2：褐變面積23.8；
組五1：褐變面積68.7；組五2：褐變面積72.3；
組六1：褐變面積98；組六2：褐變面積95；
（4）針對實驗方案對上述數據進行統計處理，用合適的表格表達．

 

（5）【結論】綜合以上二個實驗的結果可見，無氧條件、溫度對荔枝果皮內多酚氧化酶活性都有影響．根據對以上圖表數據的分析可知對荔枝具有較好保鮮效果所需的溫度范圍是

 

．如果要探究荔枝保鮮效果的最佳環境條件，你認為對上述實驗需要進一步完善并探究的課題是

 

．

Answer 1

考點：探究影響酶活性的因素,人類遺傳病的監測和預防

專題：

分析：本題主要考查影響酶活性的因素，以及人類遺傳病的監測和預防，可結合題中示意圖進行思考作答．實驗過程中，除了自變量以外，其他的變量都應該保持一致，以遵循探究實驗的單一變量原則，生物學探究實驗需要設置對照試驗，遵循對照原則，此實驗探究的是無氧條件對荔枝果皮內多酚氧化酶的活性的影響，自變量是氧氣的有無，對照組充入的是充足的空氣，實驗組作為對照，應該創造無氧環境，所以應該充入足量的二氧化碳．

解答： 解：（1）①由圖中示意圖可以看出，不同的國家死于心血管病的比率不同的．②科學探究實驗需要作出符合科學事實的假設，此處可以做出的假設有酒精攝入量越高的人群死于心血管病的比率越高；或酒精攝入量越高的人群死于心血管病的比率越低；或酒精攝入量的多少與死于心血管病的比率無關等，只要合理，符合科學實際即可．
（2）①生物學探究實驗需要設置對照試驗，遵循對照原則，此實驗探究的是無氧條件對荔枝果皮內多酚氧化酶的活性的影響，自變量是氧氣的有無，對照組充入的是充足的空氣，實驗組作為對照，應該創造無氧環境，所以應該充入足量的二氧化碳，假設成立的話，充入空氣的對照組有褐變現象．②在無氧條件下，雖然多酚氧化酶完全失去活性，但是在無氧條件下，細胞的無氧呼吸作用增強，產生大量酒精，不僅消耗細胞內的營養物質，而且產生的酒精會對細胞產生毒害作用．
（3）實驗過程中，除了自變量以外，其他的變量都應該保持一致，以遵循探究實驗的單一變量原則，此實驗探究的是溫度對多酚氧化酶活性的影響，自變量是溫度，其他因素應該保持一致，所以選擇的實驗材料應該選擇同一品種、大小和成熟度一致的上述預處理過的鮮荔枝果實若干均分成六組，以控制單一變量．
（4）實驗分為六組進行，設置一系列溫度梯度，分別測定不同溫度下的褐變面積百分率，設計表格如下

組別	溫度（℃）	褐變面積百分率%
一	5	3.0
二	10	8.2
三	15	12.0
四	20	25.5
五	25	70.5
六	30	96.5

（5）根據（4）的表格數據，在溫度為5～15℃之間時，荔枝的褐變面積百分率較低，此溫度條件下保存荔枝是比較合適的．因為研究發現溫度、氧和機械損傷以及微生物等因素都會影響果蔬的保鮮效果．實驗中已經探究了氧和溫度的影響，要想探究荔枝保鮮效果的最佳環境條件，還需要做的是探究機械損傷（微生物、氧氣濃度）對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響．
故答案為：
（1）①不同國家死于心血管病的比率不同（四個國家中俄羅斯人死于心血管病的比率最高、法國人死于心血管病的比率最低、男性死于心血管病的比率高于女性等）．②酒精攝入量越高的人群死于心血管病的比率越高；或酒精攝入量越高的人群死于心血管病的比率越低；或酒精攝入量的多少與死于心血管病的比率無關．（合理即給分）
（2）①

	實驗施加條件	實驗結果（有無褐變）
實驗組	保鮮袋內充入足量的CO2（二氧化碳）
對照組		有

②不可以．在完全無氧條件下，無氧呼吸加強，酒精大量積累，從而對細胞造成毒害．（意思對給分）
（3）③選擇同一品種、大小和成熟度一致的上述預處理過的鮮荔枝果實若干均分成六組（選材至少兩個一致，六組必答才給分）
（4）荔枝果皮褐變面積百分率統計表

組別	溫度（℃）	褐變面積百分率%
一	5	3.0
二	10	8.2
三	15	12.0
四	20	25.5
五	25	70.5
六	30	96.5

（5）5～15℃探究機械損傷（微生物、氧氣濃度）對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響
（合理即給分）

點評：本體結合實驗考查酶的活性影響因素以及人類遺傳病，意在考查學生對基礎知識的綜合運用能力以及識圖作圖能力．