【题目】生物柴油是一种可再生清洁能源,其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家发现,在微生物 M 产生的脂肪酶的作用下,植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。
(1)欲分离筛选出能分泌脂肪酶的细菌,应配制以_______________为唯一碳源的培养基,这种培养基从功能上看属于____培养基。
(2)在微生物培养过程中,灭菌与消毒的主要区别是灭菌能够杀死物体内外____。常用____法对玻璃器皿进行灭菌。
(3)若测得稀释倍数为 106 的培养基中的平板上,菌落数的平均值为 254,则每毫升样品中的菌株数是(涂布平板时所用稀释液的体积为 0.1mL)_____。用该方法统计的醋酸菌数目会比活菌的实际值_____(填小或大),原因是____________________________________。
(4)为降低生物柴油生产成本,可利用______________________________技术使脂肪酶能够重复使用。
【答案】植物油 选择 所有微生物(包括芽孢和孢子) 干热灭菌 2.54×109个 小 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察的是一个菌落 固定化酶
【解析】
微生物的营养物质:水、碳源、氮源、无机盐、生长因子。培养基灭菌采用的最适方法是高压、高温、蒸汽灭菌法;游离态酶的稳定性差,并且难以回收利用,而固定化酶不但能够重复利用,还能提高产品质量。
(1)筛选产脂肪酶的微生物M时,应该使用只有目的菌能够生存的,其他微生物不能生存的选择培养基,故培养基中应该添加植物油作为唯一碳源;从功能上看,这种培养基属于选择培养基。
(2)在微生物培养过程中,灭菌和消毒的主要区别是灭菌能够杀死物体内外所有的微生物的芽孢和孢子;玻璃器皿常采用的灭菌方法为干热灭菌。
(3)该组同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为254,则每毫升样品中的菌株数=254×106÷0.1=2.54×109个;因当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察的是一个菌落,故用该方法统计的醋酸菌数目会比活菌的实际值偏小。
(4)由于固定化酶能使能够重复使用,因而可降低生物柴油生产成本。
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【题目】普通饲料通常具有含促生长剂、抗生素等添加剂的缺点,使用植物乳杆菌生产液体发酵饲料成为新的趋势,其具有安全、适口性好、提高饲料利用率、增强免疫力等优点。通过紫外线诱变可选育具有良好发酵性能的液体发酵饲料专用植物乳杆菌,大大提高了液体饲料发酵的效率。请分析回答:
(1)该育种过程使用紫外线作为一种物理因素诱发_______________,由于紫外诱导可显著提高_______________,从而实现在短时间内获得更多的植物乳杆菌优良变异类型。
(2)如图是植物乳酸杆菌在15 W紫外灯,距离25 cm下照射不同时间下的致死率曲线图,据图分析可得出结论_______________。实际育种过程中经过多次试验选择2分钟作为最佳照射时间。请推测选择的依据为_______________。
(3)将初步筛选的 10株菌分别扩增培养后再按 5%接种量接入到液体发酵饲料中37 ℃培养24 h,测定乳酸含量。结果如下表:
菌种 | 出发菌 | UR-1 | UR-2 | UR-3 | UR-4 | UR-5 |
乳酸含量/ mmol·L-1 | 128±2.61 | 162±2.64 | 128.7±2.2 | 185±2.61 | 143.2±3.72 | 152.03±1.21 |
菌种 | UR-6 | UR-7 | UR-8 | UR-9 | UR-10 | |
乳酸含量/ mmol·L-1 | 151±2.01 | 136.8±1.91 | 148.9±1.41 | 165±1.56 | 136.1±0.96 |
①据表分析,在相同发酵条件下不同的植物乳杆菌乳酸产量不同,该现象说明基因突变具有_______________,因此优良植物乳杆菌菌株的筛选成为液体发酵的关键步骤。分析表中数据可知_______________菌种产乳酸量提高最为显著,其较出发菌株提高了约_______________。
②该育种过程最后还需将入选突变菌株连续传代5次,每传一代分别进行液体发酵试验,从而测定发酵液中菌株的产乳酸含量,该步骤目的为_______________。
(4)请你说出使用液体发酵饲料减少抗生素的滥用会带来哪些优点:_______________。
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【题目】如图为部分碳循环示意图,其中I、II、III、IV、V代表不同生物类群,①②代表相关的生理过程,相关叙述不正确的是
A.图中I、II、III、IV、V共同构成生物群落
B.该生态系统通过捕食关系构成的联系是I→II→III→IV
C.经过②过程释放的能量会重新经过①过程进入生物群落
D.碳元素在I、II、III、IV、V之间以含碳有机物的形式传递
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【题目】下面有关图甲、图乙、图丙的叙述正确的是( )
A.图乙的根细胞无叶绿体而图甲细胞有
B.图乙显示了根具有向地性,茎具有背地性,这是生长素具有两重性的体现
C.图丙细胞也含有人体血红蛋白基因
D.图甲细胞含有 4 种碱基,图丙细胞含有 8 种核苷酸
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【题目】烟草被烟草花叶病毒(TMV)感染后,叶片将出现斑驳现象。研究人员对烟草健康株和感病株的色素含量、光合速率等进行了研究。下表中的数据是测得的两种植株的叶绿素含量;下图中曲线是不同光强下烟草健康株A和感病株B的净光合速率变化。请回答下列问题:
植株类型 | 叶绿素a含量 (mg/gFW) | 叶绿素b含量 (mg/gFW) | 叶绿素a+b含量(mg/gFW) | 叶绿素a/叶绿素b |
健康株 | 2.108 | 0.818 | 2.926 | 2.578 |
感病株 | 1.543 | 0.604 | 2.146 | 2.555 |
(1)分别用TMV的蛋白质外壳和RNA感染烟草,能使叶片出现病斑的是用___________感染的烟草。烟草叶肉细胞的叶绿体中生成的[H]可用于暗反应中___________的过程。
(2)用___________作为溶剂提取叶片中的色素,提取过程中可以添加少量的___________来保护色素。分析表中结果可得出的结论是___________。
(3)根据曲线图,当光强为1500μmol·m-2·s-1时,A和B的实际光合速率均为___________。当光强小于1500μmol·m-2·s-1时,B的净光合速率并未小于A,说明此阶段叶绿体中___________不是影响净光合速率的主要因素。强光条件下,B的光合作用速率受到影响,可能的原因是___________。
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【题目】某兴趣小组为探究不同浓度的生长素类似物对植物插条生根的影响,进行了相关实验,结果见图。下列有关叙述错误的是( )
A. 本实验中,因变量是生根数和根长度
B. 图中实验结果体现了生长素类似物对植物插条生根的作用具有两重性
C. 浓度X、Y、Z之间的大小关系可能为Y<X<Z
D. 将浓度Z溶液稀释后,重复上述实验,其作用效果不可能好于Y
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【题目】图甲为构建重组质粒过程中的三种备选质粒,其中Ap为氨苄青霉素抗性基因,Tc为四环素抗性基因。图乙为培育转AFPs基因(抗冻基因)番茄的示意图,外源DNA和质粒上均标出了酶切位点及相关抗性基因,请回答下列问题。
(1)图甲中通常选用质粒C构建重组质粒,而不选用质粒A或质粒B,其中不用质粒A原因是____________________________________。
(2)据图乙分析,若需使用插入灭活法筛选并鉴定重组质粒,应优先选用限制酶_____切割目的基因和质粒。
(3)从cDNA文库中获得的目的基因______(填“含有”或“不含有”)启动子和终止子。
(4)在构建基因表达载体过程中常把两个启动子串联在一起形成双启动子,加在目的基因上游。双启动子作用是________________________。
(5)图乙农杆菌中的质粒应含有______,其作用是携带目的基因进入番茄细胞并整合到番茄细胞的染色体DNA。从分子水平检测AFPs基因是否成功表达的方法是_____________。若要获得抗冻能力更强的抗冻番茄,可以对AFPs基因进行改造,最终得到相应的蛋白质,该过程需用到______工程。
(6)为使改造后的AFPs基因能够表达,人工设计质粒D并对它的多个酶切位点进行研究。若用HindⅢ酶或KpnⅠ酶单独切割质粒D,均获得一条长链,若用HindⅢ酶和EcoRⅠ酶同时切割,则获得2个500bp和1个2666bp片段,若用KpnⅠ酶和EcoRⅠ酶同时切割,则获得2个250bp和1个3166bp片段。若以HindⅢ酶切割位点为计算起点,则KpnⅠ酶切割位点与HindⅢ酶切割位点最短长度为_______,EcoRⅠ酶的两个切割位点与HindⅢ切割位点的最短距离为_________。
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【题目】研究突触间作用关系时,进行如图1实验,结果如图2、3。下列分析正确的是
A.轴突1释放的递质可引起Na+快速流出神经元M
B.轴突1、2释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性
C.轴突2释放的递质直接抑制神经元M产生兴奋
D.轴突1释放的递质能与轴突2和神经元M的受体结合
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