利用纤维素解决能源问题的关键,是高性能纤维素酶的获取。请完善以下实验方案,并回答相关问题。
【实验目的】比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。
【实验原理】纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖,用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小;用呈色反应表示葡萄糖的生成量。
【实验材料】三种微生物(A~C)培养物的纤维素酶提取液,提取液中酶蛋白浓度相同。
【实验步骤】(1)取四支试管,分别编号。
(2)在下表4列中每列的一个适当位置,填写相应试剂的体积量,并按表内要求完成相关操作。
试管号 试剂(ml) |
1 |
2 |
3 |
4 |
蒸馏水 |
1.4 |
1.4 |
1.4 |
|
pH7.5的缓冲液 |
|
0.2 |
0.2 |
0.2 |
纤维素悬浮液 |
0.3 |
0.3 |
|
0.3 |
微生物A提取液 |
0.1 |
|
|
|
微生物B提取液 |
|
|
|
|
微生物C提取液 |
|
|
0.1 |
|
www.k@s@5@u.com 高#总体积 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
(3)将上述四支试管放入37℃的水浴,保温1小时。
(4)在上述四支试管中分别加入等量 试剂,摇匀后,进行加热处理。
(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色深浅。
【实验结果】
【分析讨论】
(1)该实验中的对照组是 号试管。
(2)实验组试管均呈现的颜色是 ,但深浅不同。
(3)上述结果表明:不同来源的纤维素酶,虽然酶蛋白浓度相同,但活性不同。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异,其可能原因是不同酶本身的 。
(4)你认为上述三种微生物中,最具有应用开发价值的是微生物 。
(16分) 回答如与雾霾天气有关的问题。
(1)治理雾霾,既要控制城市人口规模、还要考虑自然-经济-社会效益,遵循的生态工程建设原理分别是、。
(2)某小组尝试用纤维素制备燃料酒精,为了获得能高效合成纤维素酶的单菌落,可采用法将初筛菌液接种在固体培养基上,从功能上看,这种培养基属于培养基。欲在此基础上获得纤维素酶活性更高的菌株,最简单可行的做法是。
(3)下面是一个探究雾霾天气与肺癌的相关性的实验方案。(实验用具及材料:与雾霾天气类似的烟雾箱,大白鼠若干),请完成相关的内容。
实验组 |
对照组 |
|
饲养空气条件 |
① |
② |
饲养其他条件 |
③ |
|
肿瘤成分检测 |
④定期抽血检测细胞表面的化学成分 |
①
②
③
④
⑤我们认为:既使实验组的肿瘤成分检出高于对照组,也不能肯定得出“雾霾天气会导致人类肺癌”的结论,你认为理由有。
树突状细胞(简称DC细胞)部分功能如下,请回答下列问题:
(1)DC细胞是由分化而成的,其根本原因是。
(2)DC细胞可通过的方式将抗原摄入,其表面产生糖蛋白并特异性地与T细胞表面的结合,产生S1、S2信号分子,最终激发T细胞增殖分化成。这一系列过程体现了细胞膜的功能。
(3)研究显示,DC细胞经技术体外增殖后,可与CIK细胞(一种由细胞因子诱导的杀伤细胞)融合成DC-CIK细胞,在细胞融合过程中需用到的生物诱导剂是。DC-CIK细胞回输入患者体内后,可防止癌细胞扩散和复发,这体现了免疫系统的功能。
果蝇的棒眼基因(B)和正常眼基因(b),只位于X染色体上。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始终连锁在一起(如图甲所示),s在纯合(XsBXsB、XsBY)时能使胚胎致死。图乙是某雄果蝇细胞分裂某一时期的图象。
(1)研究果蝇基因组应测定条染色体上的DNA序列。
(2)图乙细胞的名称是,其染色体与核DNA数目的比值为。正常果蝇体细胞中含有X染色体数目最多为条。
(3)如果图乙中3上的基因是XB,4上基因是Xb,其原因是,B与b基因不同的本质是它们的不同。
(4)棒眼基因B能表达,与该基因的首端含有能与RNA聚合酶结合的有关。
(5)若棒眼雌果蝇(XsBXb)与野生正常眼雄果蝇(XbY)杂交,F1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。F1雌雄果蝇自由交配,F2中B基因的频率为(用分数形式作答)。
小鼠由于其繁殖能力强、性状多样而成为遗传学研究的常用材料。下面是不同鼠种的毛色及尾长性状遗传研究的几种情况,在实验中发现有些基因有纯合致死现象(在胚胎时期就使个体死亡)。请分析回答下列问题。
(1)甲种鼠的一个自然种群中,体色有黄色(Y)和灰色(y),尾巴有短尾(D)和长尾(d)。任意取雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配,Fl的表现型为:黄色短尾:黄色长尾 :灰色短尾 :灰色长尾=4 :2 :2 :1。则该自然种群中,黄色短尾鼠的基因型可能为__;让上述F1代中的灰色短尾雌雄鼠自由交配,则F2代中灰色长尾鼠占_,纯合灰色短尾鼠个体比例为_。若无上述纯合致死现象,要通过一次杂交实验探究控制尾巴的基因在X染色体或是常染色体上,则应该选择的杂交组合是__。
(2)乙种鼠的一个自然种群中,体色有三种:黄色、灰色、青色。其生化反应原理如下图所示。已知基因A控制酶1的合成,基因B控制酶2的合成,基因b控制酶3的合成(基因B能抑制基因b的表达)。纯合aa的个体由于缺乏酶1使黄色素在鼠内积累过多而导致50%的个体死亡。分析可知:
①细胞内基因的表达包括和两个过程,黄色鼠的基因型有种;②两只青色鼠交配,后代只有黄色和青色,且比例为1 :6,则这两只青色鼠可能的基因型组合中基因型不相同的组合为。让多只基因型为AaBb的成鼠自由交配,则后代中黄色个体所占比例为。
回答下列关于生命活动调节的问题:
(1)内环境的稳态是高等动物的生命活动的基础和保障,稳态的实现必须依靠调节网络。体温调节中枢位于,它还能传导兴奋与分泌激素。
(2)高等动物下丘脑能通过传出神经直接调节甲状腺的活动,此时相应的神经冲动在神经纤维上以形式传导到甲状腺,此反射弧中的效应器由组成。
(3)血糖的平衡对于保证机体各种组织和器官的能量供应具有重要的意义,胰岛素是维持血糖平衡的重要激素。下图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素作用机理。
请分析回答:
①当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,最终由传出神经末梢释放,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多;由图可知,胰岛B细胞分泌胰岛素还会受到的影响。
②据图分析,胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成,促进进入细胞;另一方面促进细胞内的合成,从而降低血糖浓度。
③糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体(图中抗体1、抗体2),这些抗体致病的原因是由于它们能与某些细胞细胞膜表面的受体结合,而导致血糖调节异常。从免疫学角度分析,这两种异常抗体引起的糖尿病在免疫学上都属于病。若患者体内只存在异常抗体2,则患者体内的胰岛素浓度将(大于、等于或小于)正常人体内的胰岛素浓度。