二十世纪六十年代,科学家用生物化学的方法证明线粒体和叶绿体中的DNA是细胞质遗传的物质基础。请分析回答下列问题:
(1)研究发现,线粒体和叶绿体中除有DNA外,还有RNA(mRNA、tRNA、rRNA)、核糖体、氨基酸活化酶等,这说明________ 。
(2)参与组成线粒体和叶绿体的蛋白质分别有上千种,但迄今为止,人们发现叶绿体仅能合成13种蛋白质,线粒体中也只有60种,这说明 ________ 。
(3)不仅真核细胞中细胞质遗传的现象,原核细胞中也有细胞质遗传的现象,例如细菌的细胞质里就有________ ,它控制着细菌的________等性状。
(4)线粒体和叶绿体中的DNA均呈双链环状,这与________的DNA相似。
(12分)在进行DNA亲子鉴定时,需大量的DNA。PCR技术(聚合酶链式反应)可以使样品DNA扩增,获得大量DNA克隆分子。该技术的原理是利用DNA的半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制(如下图,图中黑色长方形是引物)。在很短的时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。
(1)图中的变性、延伸分别是指________、________。
(2)假设PCR反应中的DNA模板为P,第一轮循环的产物2个子代DNA为N1,第二轮的产物4个子代DNA为N2,N1、N2中分别含有模板DNA单链的DNA分别有____个、____个。若继续循环,该DNA片段共经过30次循环后能形成____个DNA片段。
(3)若下图为第一轮循环产生的产物。请绘出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物。
(14分)某同学为了探究加酶洗衣粉的洗涤效果,按下表进行实验操作。
步骤 |
项 目 |
烧杯(1 000 mL) |
|||
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
Ⅳ |
||
1 |
注入自来水/mL |
500 |
500 |
500 |
500 |
2 |
放入带油渍的衣服/件 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3 |
控制不同水温/ ℃(10 min) |
10 |
30 |
50 |
70 |
4 |
加入等量加酶洗衣粉/g |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
5 |
用玻璃棒搅拌时间/min |
5 |
5 |
5 |
5 |
6 |
观察现象 |
(1)该实验的目的是________________________________________________。
(2)请分析该同学的实验设计中存在的问题,并提出改进措施。_______________________________________________________________。
(3)步骤3和步骤4能否调换?并说明理由。____________________________。
(4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号烧杯中加入的自来水、洗衣粉、含油渍的衣服及保温时间、搅拌速度和时间均相同,这是为了_________________________,以便得出科学结论。
(12分)某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测量”实验,下表是他们记录的不同温度除去不同污渍所需时间对照表,请依据表中数据回答下面的问题。
(1)要达到最佳洗涤效果,使用加酶洗衣粉的最适温度范围是________。
(2)在适宜温度范围内,加酶洗衣粉对衣物上的________的洗涤效果最佳,对________的洗涤效果最差,其原因是____________________。
(3)羊毛、蚕丝等织物________(填“能”或“不能”)用加酶洗衣粉洗涤,因为________________________。
(14分)某实验小组进行固定化酵母细胞的制备,并开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度的比较。请回答下列问题。
产酒酒精度的比较
游离酵母 |
固定化酵母 |
|
0 |
0 |
0 |
2 |
1.0 |
2.5 |
4 |
2.1 |
4.2 |
6 |
3.2 |
5.0 |
8 |
3.9 |
5.4 |
10 |
4.3 |
6.0 |
12 |
4.6 |
6.4 |
(1)制作凝胶珠的实验步骤是:酵母细胞的活化→________→配制海藻酸钠溶液→________→固定化酵母细胞。
(2)影响实验成败的关键步骤是_____________________________________。
(3)图中钙离子的作用是使胶体聚沉,海藻酸盐起________的作用。
(4)该小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件下发酵,定时记录发酵液中酒精度的变化。
①实验过程中的“在一定的条件下发酵”的条件是________,要求条件相同是为了确保__________。
②由表可知,固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精,但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要________。
(12分)有如图所示的探究性实验装置共6个,6个装置中分别加入葡萄糖饱和溶液和两个凝胶珠,实验开始时,小液滴都在C点(刻度管足够长,瓶内氧气充足)。6个装置分别置于0 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃温度下,10 min后记录各个装置中的小液滴位置,并描绘出坐标曲线图(如甲曲线)。
(1)实验目的是____________________________________________________。自变量是________。
(2)瓶中氢氧化钠溶液的作用是____________________________________,小液滴移动的距离表示_______________________________________________。
(3)实践上如果通过固定化醋酸菌生产醋酸,那么制备的凝胶珠大小与固定化酵母菌生产酒精相比,应该注意什么问题?为什么?
___________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)如果制备固定化醋酸菌细胞实验中,海藻酸钠浓度过低,请在坐标图中画出实验开始10 min后的曲线乙。
(5)工业生产中利用固定化细胞技术进行生产,从哪些方面可以达到延长利用固定化细胞的时间(至少两点)?
___________________________________________________________________________________________________________________________________。