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(zhì)，形成褐色物質(zhì)。這是引起采后荔枝果皮褐變的原因之一。褐變的發(fā)生嚴(yán)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(biāo)，在不考慮其它因素影響褐變的前提下，利用上述現(xiàn)象。以荔枝果皮褐變面積百分率為多酚氧化酶活性的指標(biāo)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)，旨在探究溫度對荔枝果皮內(nèi)多酚氧化酶活性的影響。

（1）請補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中空缺的內(nèi)容：

①設(shè)計(jì)溫度梯度：5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃。

②確定測量指標(biāo)：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(jī)械損傷的新鮮荔枝果實(shí)，將其分成＿＿＿＿＿組，每組數(shù)量＿＿＿＿＿，裝入保鮮袋并作好標(biāo)簽后，分別放入相應(yīng)溫度的恒溫箱中；

④經(jīng)過5天后，取出荔枝果實(shí)，測定并記錄褐變面積。

（2）請據(jù)右圖分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）請結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)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(fā)生褐變，請據(jù)此分析要選擇無機(jī)械損傷的荔枝果實(shí)為實(shí)驗(yàn)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(yīng)過程。如果在此條件下，荔枝果皮不會發(fā)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(jī)械損傷以外．還有哪些因素影響果蔬保鮮效果，請?zhí)岢鰞煞N相應(yīng)的保鮮措施。

Answer 1

（1）大小，6，相等。

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

（3）0～15℃。 

（4）機(jī)械損傷的荔枝易發(fā)生褐變，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（5）不可以。因?yàn)樵谕耆珶o氧條件下，果實(shí)的有氧呼吸停止，但無氧呼吸明顯加強(qiáng)，造成酒精的大量積累，從而對細(xì)胞造成毒害，引起果實(shí)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(jìn)行殺菌處理。

解析:

該題為限制性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繙囟葘�荔枝果皮�?nèi)多酚氧化酶活性的影響。題目已給出部分的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟，要求考生按照題干思路補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，因此考生必須圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E提示，準(zhǔn)確判斷與填寫。該實(shí)驗(yàn)使用了相互對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，變量為溫度，實(shí)驗(yàn)過程需控制單一變量。

（1）這里要求補(bǔ)充部分，實(shí)際是考察結(jié)合本實(shí)驗(yàn)，如何控制單一變量，其中實(shí)驗(yàn)材料選擇和分組要體現(xiàn)一致，因此選擇同一品種、大小，和成熟度一致且無機(jī)械損傷的新鮮荔枝果實(shí)，將其分組，每組數(shù)量必須相等，另根據(jù)溫度設(shè)置可得一共分為6組。

（2）題目還以曲線圖形式展示了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并要求考生對結(jié)果進(jìn)行分析，這體現(xiàn)了考綱中“正確理解和分析圖形所表達(dá)的有關(guān)生物學(xué)方面的內(nèi)容和意義”的要求�？忌�分析時應(yīng)扣緊實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹疤骄繙囟葘�荔枝果皮�?nèi)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(nèi)）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(xiàn)，多酚氧化酶能夠氧化果皮中的一些無色物質(zhì)，形成褐色物質(zhì)，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(nèi)，荔枝果皮褐變面積百分率隨溫度升高而增加，表明果皮內(nèi)多酚氧化酶活性隨溫度的升高而增強(qiáng)。

（3）0～15℃曲線變化較小，即荔枝果皮內(nèi)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(xué)生結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，分析、解決問題的能力。削皮（機(jī)械損傷）后的蘋果和馬鈴薯容易發(fā)生褐變，推導(dǎo)機(jī)械損傷的荔枝果實(shí)也會容易發(fā)生褐變，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（5）（6）均考察學(xué)生運(yùn)用所學(xué)生物學(xué)知識、觀點(diǎn)解釋和解決生活、生產(chǎn)等方面的一些相關(guān)生物學(xué)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(yīng)考慮生物呼吸作用的變化。在完全無氧條件下，果實(shí)的有氧呼吸停止，但無氧呼吸明顯加強(qiáng)，造成酒精的大量積累，從而對細(xì)胞造成毒害，引起果實(shí)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(diǎn)落在保鮮效果上，除上述溫度、氧和機(jī)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(zhì)量。微生物感染果蔬后在果蔬內(nèi)大量繁殖，消耗有機(jī)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(jìn)行殺菌處理防止微生物感染，最后達(dá)到保鮮目的。