【題目】地球上的植物每年產(chǎn)生纖維素超過(guò)70億噸,其中40%-60%能被土壤中的某些微生物分解利用。工業(yè)生產(chǎn)中可利用纖維素分解菌將纖維素分解,隨后接種酵母菌轉(zhuǎn)化成新的能源物質(zhì)一一乙醇,進(jìn)一步利用接種醋酸桿菌產(chǎn)生醋酸,食用醋的主要成分。工業(yè)生產(chǎn)這兩種成分的基本工藝流程如圖所示。請(qǐng)回答:
(l)在發(fā)酵罐I內(nèi),纖維素分解菌能夠分泌纖維素酶,該酶可將纖維素分解為葡萄糖。纖維素酶是由三種復(fù)合酶組成,其中____酶可將纖維糖分解為葡萄糖。
(2)在過(guò)程②篩選纖維素分解菌時(shí),常常采用平板劃線法和____法進(jìn)行純化。兩種方法的共同點(diǎn)是____,用來(lái)篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基中含有Na2HPO4和KH2PO4,其作用有_______。(答出兩點(diǎn))
(3)發(fā)酵罐II內(nèi)的發(fā)酵溫度應(yīng)為_________________,發(fā)酵一定時(shí)間后,觀察到發(fā)酵罐內(nèi)液而不再有____,說(shuō)明發(fā)酵基本完畢。發(fā)酵罐II內(nèi)和發(fā)酵罐III內(nèi)除了嚴(yán)格控制溫度、PH外,發(fā)酵罐Ⅲ內(nèi)還需要提供____。
(4)若II罐中的酒全部流經(jīng)III罐制成醋,III罐中CO2的產(chǎn)生量是____。
A.甲罐的兩倍 B.與甲罐的相等 C.甲罐的一半 D.幾乎為零
【答案】葡萄糖苷酶 稀釋涂布平板法 把聚集在一起的細(xì)菌分散成單個(gè),培養(yǎng)后得到單個(gè)菌落 為細(xì)菌生長(zhǎng)提供無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng),作為緩沖劑維持細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中的PH穩(wěn)定 18-25℃ 氣泡產(chǎn)生 氧氣 D
【解析】
1、分解纖維素的微生物的分離
(1)纖維素酶
①組成:纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。
②作用
纖維素纖維二糖葡萄糖
(2)纖維素分解菌的篩選
①原理
纖維素分解菌
↓
→紅色復(fù)合物紅色消失,出現(xiàn)透明圈
②篩選方法:剛果紅染色法,即通過(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。
③培養(yǎng)基:以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。
2、果酒和果醋的制作原理與發(fā)酵條件
果酒制作 | 果醋制作 | |
菌種 | 酵母菌 | 醋酸菌 |
菌種 來(lái)源 | 附著在葡萄皮上的野生型酵母菌 | 變酸酒表面的菌膜 |
發(fā)酵過(guò)程 | 有氧條件下,酵母菌通過(guò)有氧呼吸大量繁殖:C6H12O6+6O26CO2+6H2O;無(wú)氧條件下,酵母菌通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精:C6H12O62C2H5OH+2CO2 | 氧氣、糖源充足時(shí): C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O; 缺少糖源、氧氣充足時(shí): C2H5OH+O2CH3COOH+H2O |
溫度 | 一般酒精發(fā)酵18~25 ℃,繁殖最適為20 ℃左右 | 最適為30~35 ℃ |
氣體 | 前期:需氧,后期:無(wú)氧 | 需要充足的氧氣 |
時(shí)間 | 10~12天 | 7~8天 |
3、兩種純化細(xì)菌方法的比較
項(xiàng)目 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
平板劃線法 | 可以觀察菌落特征,對(duì)混合菌進(jìn)行分離 | 不能計(jì)數(shù) |
稀釋涂布平板法 | 可以計(jì)數(shù),可以觀察菌落特征 | 吸收量較少,較麻煩,平板不干燥效果不好,容易蔓延 |
4、題圖分析:植物秸稈中富含纖維素,經(jīng)過(guò)預(yù)處理后和經(jīng)過(guò)篩選得到的纖維素分解菌在發(fā)酵罐Ⅰ中發(fā)發(fā)酵,纖維素分解菌分泌纖維素酶,在纖維素酶的作用下,植物秸稈中的纖維素最終分解成葡萄糖,葡萄糖在發(fā)酵罐Ⅱ經(jīng)過(guò)酵母菌的發(fā)酵產(chǎn)生乙醇,乙醇在發(fā)酵罐Ⅲ中被醋酸桿菌氧化成醋酸。
(l)在發(fā)酵罐I內(nèi),纖維素分解菌能夠分泌纖維素酶,該酶可將纖維素分解為葡萄糖。纖維素酶是由三種復(fù)合酶組成,其中葡萄糖苷酶可將纖維糖分解為葡萄糖。
(2)在過(guò)程②篩選纖維素分解菌時(shí),常常采用平板劃線法和稀釋涂布平板法進(jìn)行純化。兩種方法的共同點(diǎn)是把聚集在一起的細(xì)菌分散成單個(gè),培養(yǎng)后得到單個(gè)菌落,用來(lái)篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基中含有Na2HPO4和KH2PO4(這些都是無(wú)機(jī)鹽,又是磷酸一氫鹽和磷酸二氫鹽),其作用有為細(xì)菌生長(zhǎng)提供無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng),作為緩沖劑維持細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中的pH穩(wěn)定。
(3)發(fā)酵罐II內(nèi)的發(fā)酵溫度應(yīng)為18-25℃ ,發(fā)酵一定時(shí)間后,觀察到發(fā)酵罐內(nèi)液而不再有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明發(fā)酵基本完畢。發(fā)酵罐II內(nèi)和發(fā)酵罐III內(nèi)除了嚴(yán)格控制溫度、PH外,發(fā)酵罐Ⅲ內(nèi)還需要提供氧氣。
(4)若II罐中的酒全部流經(jīng)III罐制成醋,酒精氧化成醋酸是利用醋酸桿菌有氧呼吸得到的,但這一過(guò)程不產(chǎn)生CO2,因此III罐中CO2的產(chǎn)生量幾乎為零,所以選D。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】《戰(zhàn)狼2》電影中的“拉曼拉病毒”學(xué)名埃博拉病毒,冷鋒注射的疫苗,是具有抗埃博拉病毒功能的血清。下圖中,甲乙是兩種方法制備單克隆抗體的流程圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)甲圖中從產(chǎn)生免疫反應(yīng)的小鼠內(nèi)得到了抗_____________的抗體,說(shuō)明小鼠體內(nèi)已形成了相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞。設(shè)法將B淋巴細(xì)胞和小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合,融合的方法除與植物的融合方法相同外,還可以使用_____________。
(2)甲圖中經(jīng)選擇性培養(yǎng)的①__________細(xì)胞,還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和______檢測(cè),經(jīng)多次篩選,就可獲得足夠數(shù)量的②細(xì)胞。
(3)通常將多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反應(yīng)器中,這樣可以___________________,從而增加培養(yǎng)細(xì)胞的數(shù)量,也有利于氣體交換。
(4)乙圖中將煙草細(xì)胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因煙草植株涉及的最基本技術(shù)是____________,為了誘導(dǎo)煙草細(xì)胞生根,需設(shè)置培養(yǎng)基中___________________(填激素名稱)的比例。在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,始終使用錐形瓶培養(yǎng),改變植物激素的設(shè)置時(shí),_________(“需要”或“不需要”)更換新的錐形瓶。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】回答有關(guān)細(xì)胞分裂的問(wèn)題:某研究小組探究了不同濃度重鉻酸鉀(K2CrO4)對(duì)大蒜根尖分生組織細(xì)胞分裂的影響。
(1)下列為制作大蒜根尖細(xì)胞分裂裝片的步驟,流程正確的是__________。
①壓片后制成裝片 ②剪取根尖,放入解離液解離8~12min
③用龍膽紫溶液對(duì)根尖染色3min ④將根尖放入清水中漂洗10min
A.②→③→④→① B.②→④→③→①
C.④→②→③→① D.④→②→①→③
(2)利用光學(xué)顯微鏡對(duì)根尖分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行觀察,在絕大多數(shù)細(xì)胞中可以看到的結(jié)構(gòu)有______________。
A.核仁 B.核膜 C.葉綠體 D.核糖體
(3)研究小組能在該實(shí)驗(yàn)中觀察到的細(xì)胞分裂圖是______。
(4)研究小組發(fā)現(xiàn)不同濃度K2CrO4對(duì)細(xì)胞有絲分裂的影響如下圖(細(xì)胞有絲分裂指數(shù)=分裂期的細(xì)胞總數(shù)/總細(xì)胞數(shù))。
比較處理時(shí)間為24h和72h,重鉻酸鉀溶液濃度對(duì)細(xì)胞有絲分裂指數(shù)影響的異同點(diǎn):_______________________。
使更多細(xì)胞處于分裂期的最佳實(shí)驗(yàn)處理組合是:__________________________。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】回答有關(guān)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的問(wèn)題。
膽固醇是人體內(nèi)的一種重要的脂質(zhì),圖1表示脂蛋白的結(jié)構(gòu)模式圖,圖2表示人體細(xì)胞內(nèi)膽固醇的來(lái)源及調(diào)節(jié)過(guò)程。
(1)圖1中B代表______成分;密度最低的脂蛋白是______。
(2)由圖2分析,血漿中的LDL與細(xì)胞膜上的______結(jié)合,并以______方式進(jìn)入細(xì)胞,參與細(xì)胞內(nèi)的______代謝。
(3)下列不屬于細(xì)胞內(nèi)膽固醇利用途徑的是______
A.參與組成細(xì)胞膜B.合成性激素C.合成維生素DD.合成腎上腺素
(4)若某患者體內(nèi)嚴(yán)重缺乏LDL受體,則血漿中的膽固醇含量會(huì)______,結(jié)合LDL的功能解釋發(fā)生該現(xiàn)象的原因。______
(5)從圖2分析可知,當(dāng)細(xì)胞內(nèi)膽固醇過(guò)多時(shí),細(xì)胞可通過(guò)______(多選)等途徑調(diào)節(jié)膽固醇的含量。
A.抑制控制LDL受體合成基因的表達(dá)
B.增加細(xì)胞膜上LDL受體的數(shù)量
C.提升還原酶的活性
D.抑制乙酞CoA合成膽固醇
E.提升膽固醇酞基轉(zhuǎn)移酶活性
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】回答有關(guān)基因工程與微生物的問(wèn)題。
利用微生物分解廢紙是一種環(huán)保的方式,但廢紙中的纖維素分子量大不能直接進(jìn)入酵母菌,且酵母菌無(wú)法分解利用環(huán)境中的纖維素。為解決這一難題,科學(xué)家將纖維素酶基因通過(guò)重組質(zhì)粒導(dǎo)入酵母菌。其所用質(zhì)粒及其酶切位點(diǎn)如圖1,外源DNA上的纖維素酶基因及其酶切位點(diǎn)如圖2。
(1)圖2中的纖維素酶基因作為______,質(zhì)粒作為______
(2)為使纖維素酶基因能夠與質(zhì)粒有效組合,應(yīng)選用最合適的限制酶是______
(3)若質(zhì)粒被Hindlil限制酶識(shí)別的序列是一AAGCTT一,并在A與A之間切割。請(qǐng)畫(huà)出被切割后所形成的黏性末端。______
科學(xué)家進(jìn)一步構(gòu)建了含3種不同基因片段的重組質(zhì)粒,進(jìn)行了一系列的研究。圖3是酵母菌轉(zhuǎn)化及纖維素酶在工程菌內(nèi)合成與運(yùn)輸?shù)氖疽鈭D。
(4)圖3中已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的菌株有______
(5)設(shè)置菌株I作為對(duì)照,是為了驗(yàn)證______和______不攜帶纖維素酶基因。
(6)將4株菌株分別置于以______為唯一碳源的培養(yǎng)基上,其中菌株I、II不能存活,請(qǐng)解釋菌株II不能存活的原因。______
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】科研人員研究了某獼猴桃生態(tài)果園的能量流動(dòng)過(guò)程,繪制了下圖的能量模型,其中,甲、乙、丙分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí),A~D代表不同的能量流向(A表示呼吸消耗、B表示流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)、C表示遺體殘骸、D表示暫時(shí)未被利用的能量)。請(qǐng)回答:
(1)該果園生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括___。該果園種的所有獼猴桃及植物不能構(gòu)成群落,請(qǐng)說(shuō)明原因__________ 。
(2)在該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)碳元素在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)形式是____。在果園群落內(nèi)部的能量主要以____形式存在,用圖中的字母表示出下列數(shù)值:流經(jīng)果園生態(tài)系統(tǒng)的總能____,乙、丙兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為____。
(3)果園種草可有效改善果園生態(tài)環(huán)境。據(jù)研究,種草果園與未種草果園相比,土壤有機(jī)質(zhì)含量由0.87%提高到1.98%,有機(jī)質(zhì)經(jīng)微生物分解,可提高果樹(shù)的光合作用,請(qǐng)闡明理由:____。
(4)保護(hù)天敵是果園生物防治的一項(xiàng)重要措施,果園種草2-3年后,瓢蟲(chóng)、小花椿等天敵增多,同時(shí)一些傳粉昆蟲(chóng)增多,果園產(chǎn)量提高,這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞可以____。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】某研究性課題小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了圖A、圖B所示實(shí)驗(yàn):探究單側(cè)光使胚芽鞘尖端的生長(zhǎng)素轉(zhuǎn)移了,還是將生長(zhǎng)素分解了。下列說(shuō)法正確的是
A. 由圖A可知單側(cè)光將生長(zhǎng)素分解,從而引起胚芽鞘彎曲
B. 如果胚芽鞘的長(zhǎng)度關(guān)系為c<a=b=d,則單側(cè)光使胚芽鞘尖端的生長(zhǎng)素轉(zhuǎn)移了
C. 如果胚芽鞘的長(zhǎng)度關(guān)系為c<a=b<d,則說(shuō)明單側(cè)光將生長(zhǎng)素分解了
D. 胚芽鞘尖端對(duì)胚芽鞘彎曲起關(guān)鍵作用
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是高等動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞與外界進(jìn)行的物質(zhì)交換。
(1)圖中虛線內(nèi)物質(zhì)總稱為____,其中A代表___,B代表____,C代表___。
(2)填寫圖中D、E系統(tǒng)的名稱:D______;E______。
(3)從圖中可以看出,維持內(nèi)環(huán)境滲透壓的Na+和Cl-以及葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)進(jìn)入內(nèi)環(huán)境要經(jīng)過(guò)____系統(tǒng)、_____系統(tǒng)。
(4)體內(nèi)細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物如尿素等,從內(nèi)環(huán)境排出體外要經(jīng)過(guò)__系統(tǒng)、__系統(tǒng)。
(5)CO2不從組織液進(jìn)入組織細(xì)胞的原因是______。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)某生物體各細(xì)胞分裂示意圖的敘述正確的是
A. 圖①處于減數(shù)第一次分裂的中期,細(xì)胞內(nèi)有2對(duì)姐妹染色單體
B. 圖②處于減數(shù)第二次分裂的后期,細(xì)胞內(nèi)有2對(duì)姐妹染色單體
C. 圖③處于減數(shù)第二次分裂的中期,該生物體細(xì)胞中染色體數(shù)目恒定為8條
D. 四幅圖可排序?yàn)?/span>①③②④,出現(xiàn)在該生物體精子(或卵細(xì)胞)的形成過(guò)程中
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