有机磷农药杀虫能力强,在粮食增产、传染病防治等方面作用显著,但污染环境并危害人体健康。在众多的有机磷农药残留物降解技术中,生物降
解有高效、彻底、无二次污染的优势,其中,微生物由于具有较复杂多样的代谢途径,是有机磷农药降解的主力军。
(1)在富含有机磷农药残留成分的土壤中,更容易分离到能降解农药的微生物。根据达尔文的理论,这是因为有机磷农药对于此类微生物具有 作用。
(2)微生物具有复杂多样的代谢途径,从根本上说,是由微生物的 所决定的。
(3)微生物主要通过酶促反应,将有机磷农药分解为无毒或者低毒的化合物。研究发现,利用有机磷农药降解酶净化农药比利用微生物菌体更有效。
①微生物群体中,最初的降解酶基因是由于 而产生的。从微生物中提取到一种降解酶后,需要确定在何种环境中该酶的活性高,检测酶活性高低的指标可以是
。
②从天然菌株中提取降解酶的含量低,成本高,难以大量应用,科学家通过基因工程解决了这一难题。他们在获得降解酶基因后,通过 技术对该基因进行大量扩增,再利用 酶、 酶和运载体等作为基本工具,通过一定的手段构建 ,并将其导入大肠杆菌体内,从而实现了高效表达。
③天然的降解酶对有机磷农药的降解率比较低,不能达到预期效果,科学家对降解酶特定部位的氨基酸序列进行重新设计、改造,显著提高了其降解能力,这项技术称为 。
【生物—选修模块1:生物技术实践】
I、苯胺是致癌物质,土壤中有分解苯胺的异养型细菌,下表是筛选分解苯胺的异养型细菌的培养基配方。
KH2PO4 |
1.4g |
Na2HPO4 |
2.1g |
MgSO4·7H2O |
0.2g |
FeCl3 |
0.1 g |
X |
1g |
维生素 |
微量 |
琼脂 |
15g |
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到100mL |
(1)此培养基中的成分X除了为目的菌提供能源外,还能提供和,该培养基从作用看属于。
(2)下图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图。则获得图A效果的接种方法是,图B效果的接种方法是。
II、根据植物组织培养和生物有效成分的提取的知识回答下列问题:
(1)菊花的组织培养常用的培养基是,原理是。
(2)月季的花药离体培养,从花粉粒的选择上看,应选择期的花粉粒为宜。
(3)从茶籽中提取茶油一般最好采用法,工业上提取胡萝卜素一般采用萃取法,鉴定该色素的方法是法。
(11分)果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类,是遗传学研究的良好实验材料。下图表示对雌果蝇眼形的遗传研究结果。
(1)由图分析,果蝇眼形由正常眼转变为棒状眼是因为X染色体上的16A区段重复,该变异属于。
(2)研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系XsBXb,其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因s,且该基因与棒眼基因B始终连在一起,如右图所示。
s在纯合(XsBXsB、XsBY)时能使胚胎致死。请依据所给信息回答下列问题。
①若棒眼雌果蝇(XsBXb)与野生正常眼雄果蝇(XbY)杂交,子代果蝇的表现型有3种,分别是正常眼雌果蝇、正常眼雄果蝇和,其中雌果蝇占。
②将野生正常眼雄果蝇用X射线处理后,性状没有发生改变,但可能在其细胞中,发生了新的隐性致死突变(该致死基因也在纯合时使胚胎致死,并与正常眼基因b始终连在一起)。为检验其X染色体上是否发生新的隐性致死突变,用棒眼雌果蝇(XsBXb)与之杂交,得到的F1代有3种表现型,从中选取棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇进行杂交,得到F2代。若经X射线处理后的野生正常眼雄果蝇细胞中产生了隐性致死突变,则F2代中雄果蝇应占;若经X射线处理后的野生正常眼雄果蝇细胞中,未发生新的隐性致死突变,则F2代中雄果蝇应占。
(12分)请结合所学知识及图中有关信息,回答动物神经调节相关的问题。
(1)当神经细胞处于静息状态时,则细胞膜内的电位是________ (正、负或零)电位。
(2)在反射弧中,决定神经冲动只能单向传导的结构是_____________。
(3) 德国科学家Mellor的学生用蛙的坐骨神经—腓肠肌标本做了一个非常简单的实验(如乙图),从神经元的结构来看,坐骨神经中的神经纤维属于神经元的_____________部分。
(4)刺激强度与兴奋强度有何关系,现有两种假设:
假设1:刺激与兴奋是同时效应,在一定范围内随刺激强度的增强兴奋也随之增强,超出该范围,兴奋强度不再随刺激强度的增强而增强。
假设2:只有当刺激强度达到一定值时,神经元才开始兴奋,并且兴奋强度不随刺激强度的增强而变化。
①请在上面坐标图中画出上述假设1、假设2相对应的实验结果。
②科学家进行了实验:将刺激强度逐渐增加(S1~S8),测得一个神经细胞膜电位的变化规律(如丙图),分析实验结果你认为上述两种假设中符合事实的是________。
研究不同浓度CO2对红掌幼苗各项生理指标的影响,实验结果如下图。
请回答以下问题:
(1)完善实验步骤:
材料用具:盆栽红掌幼苗100株,设施相同的塑料薄膜温室及供气的CO2钢瓶若干。
第一步: ________________________________ ,编号A、B、C,各置于一个温室中。
第二步: 分别向B、C组温室通入CO2气体至设定值,A组温室保持原大气CO2浓度。
第三步:在光强、温湿度条件相同且适宜的条件下培养30天。
第四步: 每组选取相同部位、相同数量的叶片测量各生理指标,求平均值。
(2)还原糖可用_____________试剂检测。随着CO2浓度升高,红掌幼苗还原糖的含量也有所增加,主要原因是_________________________________。
(3)较高CO2浓度有利于红掌幼苗度过干旱环境,据图分析原因:_____________________________________________________。
(4)Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定过程,提取该酶,在体外一般通过测定___________________________________________来表示其活性。在测酶活性时,反应液应加入______________,以维持其酸碱度稳定。
【生物——选修模块3:现代生物科技专题】
I.植物细胞工程技术被广泛应用于作物新品种的培育,常见的有单倍体育种和突变体的利用。
(1)单倍体育种是通过获得的单倍体植株,再用(填试剂名称)或
(填方法)处理使其染色体加倍。已知某二倍体植物体细胞染色体数为24条,则单倍体育种得到的理想植株的体细胞染色体数为条。
(2)在植物组织培养过程中,由于细胞一直处于状态,因此容易受到培养条件和外界压力的作用而产生突变,可以为培育新品种提供原材料,为了防止突变体后代发生性状分离,通常选择的方式繁殖后代,若要生产人工种子,需在上包上人工种皮。
II. 脐带血是胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐带中的血液,脐带血中含有的造血干细胞,可以代替骨髓进行移植,用人体自己的造血干细胞进行移植可以避免,体外培养造血干细胞的培养液成分中加入一定量的来防止杂菌污染,保存造血干细胞需要在的条件下,从而降低。