光合作用之谜是经过众多科学家的不懈努力才解开的,以下资料是科学家探究光合作用过程的部分实验,请根据材料回答问题:
材料1:1864年,萨克斯做了一个实验:他把绿叶先在暗处放置24个小时,然后,让叶片一半曝光,另一半遮光。过一段时间后,将叶片放在隔水加热的酒精中脱色,再用碘蒸汽处理这片叶,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化。
(1)他把绿叶先在暗处放置24个小时的目的是:__________________________。
(2)该实验的结论是:_______________________________________________。
材料2:1883年,恩吉尔曼把一些好氧并能运动的细菌放入盛有一条丝状绿藻的溶液中并制成装片,放在没有空气和黑暗的环境中,然后用极细的光束照射丝状绿藻,发现细菌只向叶绿体被光照射到的部位集中;再将棱镜产生的连续的不同波长的光投射到丝状绿藻上,发现好氧细菌主要集中在某些光区。
(3)好氧细菌只向被光照射到的叶绿体部位集中,说明光合作用场所在_______________。好氧细菌主要集中在 光区域。
(4)科学家发现的光合作用可用下列图解表示,据图回答:
图中①为 ,②为 。若突然停止光照,则三碳化合物的含量短时间内将 (填“上升”、“下降”、“不变”)。
(5)用含14C的二氧化碳来追踪光合作用的碳原子,其转移的途径是________________。
(6)维持植物正常生长所需的光照强度是( )。
A.等于光补偿点 | B.大于光补偿点 | C.小于光补偿点 | D.与光补偿点无关 |
乙醇等“绿色能源”的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为:
(1)玉米秸秆经预处理后,应该选用________酶进行水解,使之转化为发酵所需的葡萄糖。
(2)从以下哪些微生物中可以提取上述酶?________(多选)
A.酿制果醋的醋酸菌 |
B.生长在腐木上的霉菌 |
C.制作酸奶的乳酸菌 |
D.生产味精的谷氨酸棒状杆菌 |
E.反刍动物瘤胃中生存的某些微生物
(3)若从土壤中分离产生这种酶的微生物,所需要的培养基为________(按功能分),培养基中的碳源为______________。
(4)从生物体提取出的酶首先要检测________,以便更好地将酶用于生产实践,在生产糖液的过程中,为了使酶能够被反复利用,可采用________技术。
(5)发酵阶段需要的菌种是________,在产生酒精时要控制的必要条件是________________________________________________________________________。
某酒厂以大米为主要原料用酵母菌生产酒精度数不低于12度的米酒,其主要工艺流程为:糖化→发酵→后加工(勾兑、贮运)。发酵过程主要是在5 m3的发酵罐中进行,其主要工艺为:原料→接种菌种→充气培养→密封发酵。请分析并回答下列问题:
(1)糖化阶段主要包括蒸煮大米和加入“糖化酶”等。“糖化酶”使(大米中)淀粉发生的主要变化是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在发酵工艺中,接种菌种常加尿素或其他肥料,其目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在图中,用曲线表示发酵阶段酵母菌种群个体数量变化的情况。
(4)在培养过程中,酵母菌所进行的细胞呼吸的反应式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在啤酒生产过程中,发酵是重要环节。生产过程大致如下:将经过灭菌处理的麦芽汁充氧,接种啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期,酵母菌繁殖速度上升,产生白色泡沫,溶解氧逐渐耗尽。随后,酵母菌繁殖速度下降,糖度加速降低,酒精浓度渐渐上升,泡沫不断增多。当糖浓度下降到一定程度后,结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。
请根据上述过程,回答下列问题:
(1)该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)初期,酵母菌迅速繁殖的主要方式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)经测定,酵母菌消耗的糖中,98.5%形成了酒精和其他发酵产物,其余1.5%则是用于________________________________________________________________________。
(4)请写出麦芽糖―→葡萄糖―→酒精的反应方程式。
(5)如果酵母菌消耗的糖(设为麦芽糖,其相对分子质量为342)有98.5%(质量分数)形成了酒精(相对分子质量为46.0)和其他发酵产物。现有500 t麦芽汁,其中麦芽糖的质量分数为8.00%,发酵后最多能生产酒精浓度3.2%(质量分数)的啤酒多少吨?
下图表示在生物体外获取DNA(或目的基因)的两种方式。
图一表示经PCR技术扩增获取DNA的过程。PCR是多聚酶链式反应的缩写。PCR方法模仿体内DNA的复制过程,首先使DNA变性(加热至94℃),两条链解开为单链;然后冷却(至55℃)使引物(DNA复制时所需的约20个核苷酸的短链)与单链相应的碱基互补序列结合;再在热稳定DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)作用下进行延伸(加热至72℃),即以4种脱氧核苷酸为原料,在引物的引导下合成与模板互补的DNA新链。如果2条DNA单链各补上一条新链即成2个DNA分子。如此反复循环,DNA以指数形式扩增。上述过程可以在PCR扩增仪中自动完成。图二表示反转录形成DNA的过程。即以mRNA为模板,反转录成互补的单链DNA,然后在酶的作用下合成双链DNA。请据图分析回答:
(1)图一中的DNA聚合酶的化学本质是________,它与人体内的DNA聚合酶相比具有________特性。
(2)图一A中的DNA解旋过程在人体内可由________催化完成。C过程复制方式的特点是________。
(3)图二E中的碱基互补配对方式与图一C中的不同之处是______________。假设图一中的一个模板DNA分子中有800个碱基对,其中含有腺嘌呤600个,若通过PCR技术共消耗周围环境中游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6200个,则该模板DNA在PCR扩增仪中已经复制了________次。
PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,下图表示合成过程,请据图分析回答:
(1)A过程高温使DNA变性解旋,对该过程的原理叙述,正确的是________。
A.该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键 |
B.该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键 |
C.该过程不需要解旋酶的作用 |
D.该过程与人体细胞的过程完全相同 |
(2)C过程要用到的酶是________。这种酶在高温下仍保持活性,因此在PCR扩增时可以________加入,________(需要/不需要)再添加。PCR反应除提供酶外,还需要满足的基本条件有:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果把模板DNA的两条链用15N标记,游离的脱氧核苷酸不做标记,控制“94℃—55℃—72℃”温度循环3次,则在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占________。
(4)如果模板DNA分子共有a个碱基对,其中含有胞嘧啶m个,则该DNA复制10次,需要加入胸腺嘧啶脱氧核苷酸________个。
(5)PCR中由碱基错配引起的变异属于________。假设对一个DNA进行扩增,第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配,则扩增若干次后检测所用DNA的扩增片段,与原DNA相应片段相同的占________。