(16分)
回答下列Ⅰ、Ⅱ题
Ⅰ、机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感,主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素18(IL-18)能促进免疫细胞的增殖和分化,提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究,方法如下:
选取若干实验小鼠,随机分成三组:①组无辐射损伤;②组辐射损伤(60Co照射,下同);③组先辐射损伤,1天后注射IL-18.14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养,在培养了Oh、12h、24h、48h后,进行细胞凋亡检测,得到的细胞凋亡相对值如下表:
组别 |
处理方法 |
0 h |
12 h |
24 h |
48 h |
① |
无辐射损伤 |
0.046 |
0.056 |
0.048 |
0.038 |
② |
辐射损伤 |
0.460 |
0.420 |
0.530 |
0.520 |
③ |
辐射损伤+IL–18 |
0.239 |
0.265 |
0.279 |
0.269 |
(1)细胞凋亡是由遗传机制决定的______________死亡。从表中数据可知,细胞凋亡相对值越小,说明发生凋亡的脾细胞数目越__________;从___________(组别)两组数据可知,IL-18能够抑制脾细胞凋亡。
(2)科研小组还设置了第④组实验,方法是先注射IL-18,3天后进行辐射损伤,14天后的实验操作同前三组。与第③组相比,设置第④组的目的是______。
Ⅱ。使用染色剂染色是生物学实验常用的方法,某同学对有关实验做了如下归纳:
实验 |
观察对象 |
染色剂 |
实验结果 |
① |
花生子叶细胞的脂肪颗粒 |
苏丹Ⅲ |
脂肪颗粒被染成橘黄色 |
② |
人口腔上皮细胞中的DNA和RNA分布 |
吡罗红甲基绿 |
细胞内染成绿色的面积显著大于染成红色的面积 |
③ |
人口腔上皮细胞中的线粒体 |
健那绿 |
线粒体呈现蓝绿色 |
④ |
洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂 |
龙胆紫 |
间期细胞不着色,分裂期细胞染色体着色 |
(1)上述实验结果的归纳,正确的有_______(实验序号)。
(2)实验②和实验④在染色之前,都使用了一定浓度的盐酸处理。其中,实验②用盐酸可改变______通透性,加速染色剂进入细胞;实验④用盐酸与酒精混合,对材料进行解离。在两个实验操作中,都要注意盐酸浓度,处理材料时的温度和______。
(3)健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上发生的反应变化是____________。
聚羟基丁酸酯可被用于制造生物可降解塑料.如图是科研人员用微生物发酵技术以蔗糖为原料生产生物可降解塑料的过程示意图,请据图回答:
(1)制备筛选碱性天然菌种的培养基的一般步骤是:计算、称量、溶化、灭菌、 倒平板 .培养基中的蔗糖可以为微生物的生长提供 碳源 .该培养基除含有微生物所需的各种营养物质外,还应注意调整适宜的 PH .
(2)为了获得纯净的培养物,实验用的培养基最好选用 高压蒸汽灭菌 法进行灭菌.
(3)为了检测菌液中活菌的数量是否适宜,可以采用 显微镜直接计数(稀释涂布平板法) 法进行计数,该方法计数的结果与实际数目相比 偏大(偏小) (偏大/偏小).
(4)为使微生物易于从发酵液中分离且达反复使用的目的,可采用 固定化细胞 技术进行处理.该技术通常采用的方法是 包埋法 .
[生物﹣﹣选修l生物技术实践]
下列是对土壤微生物开展探究活动的三个案例,请在相应的空白处作答.
(1)案例l:探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂(分解).
设计思路:
组别对照组实验组
处理
情况不做处理的带落叶的土壤处理过的带落叶的土壤
将等量的带落叶的土壤,用带有编号的相同的塑料袋分别包扎好,并埋在5cm深的土壤中
对实验组土壤应该进行 灭菌 处理,尽可能排除 土壤微生物 的作用.
(2)案例Ⅱ:探究土壤微生物对淀粉的分解作用.
实验步骤:
①将取自农田的土壤制成土壤浸出液,放在烧杯中静置一段时间.
②另取两只烧杯,编号为A、B,放入等量的淀粉糊.在A烧杯中加入30mL土壤浸出液,B烧杯中加入 30 mL(等量)蒸馏水(无菌水) .
③在室温条件下放置7天后,从A烧杯中取20mL溶液,分别加入A1和A2两支试管各10mL;从B烧杯中取20mL溶液,分别加入B1和B2两支试管各10mL.
④在A1和B1中加入碘液;在A2和B2中加入 (等量的)斐林试剂 ,并进行 水浴加热 处理.
⑤观察各试管的 颜色变化 ,记录实验结果.
(3)案例Ⅲ:探究土壤微生物中是否含有分解纤维素的细菌的实验过程中,应将土壤浸出液接种在以 纤维素 为惟一碳源的培养基上,并用 刚果红 (试剂)加以鉴别.
由于石油价格的不断上涨,替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴油、沼气等开发备受世界关注,有人想利用玉米秸秆生产燃料酒精,其大致流程如图所示:
(1)玉米秸秆预处理后,应该选用 纤维素 酶进行水解,使之转化为发酵所需的葡萄糖.
(2)分离这种水解酶的野生菌株一般从土壤中筛选,所需要的培养基为 选择 培养基,但现有野生菌株对玉米秸秆的转化效率低,某同学尝试对其进行改造,以获得高效菌株.
实验步骤:
①配置 固体 (固体、半固体、液体)培养基,该培养基的碳源应为 纤维素 .
②将野生菌株接入已经 高压蒸汽灭菌 法灭菌的培养基平板上.
③立即用适当剂量的紫外线照射,其目的是对野生菌株进行 诱变 .
④菌落形成后,加入 刚果红 染料,观察菌落周围培养基的颜色变化和变化范围的大小.周围出现 透明圈范围大 (现象)的菌落即为初选菌落.
⑤分离、纯化菌种时为得到单菌落,常用 平板划线 和 稀释涂布平板 接种方法.
(3)发酵阶段需要的菌种是 酵母菌 ,生产酒精必要控制的条件是 无氧(密封、密闭) .
(4)生产的酒精易挥发但又可溶于水,宜选用 水蒸气蒸馏 方法从酵母菌的代谢产物中提取.
尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不能更好地被植物利用.生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计了以下实验,并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌),培养基成分如表所示,实验步骤如图所示,请分析回答问题:
KH2PO4 1.4g
Na2HPO4 2.1g
MgSO4•7H2O 0.2g
葡萄糖 10g
尿素 1g
琼脂 15g
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到100mL
(1)此培养基能否用于植物组织培养?为什么? 不能,缺乏植物激素 .
(2)如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 稀释涂布平板法 ,图B效果的接种方法是 平板划线法 ,一同学在纯化土壤中的细菌时,发现培养基上的菌落连成一片,最可能的原因是 菌液浓度过高 (答出一条即可).
(3)“目的菌”生长所需的氮源来自培养基中的 尿素 ,其同化作用类型是 异养型 .
(4)培养基中加入尿素的目的是筛选到 能高效降解尿素的细菌(目的菌), ,这种培养基从功能上属于 选择 培养基.
【《普通高中课程标准实验教科书生物选修①》教材】
微生物与人类关系密切.虽然有些微生物能使动植物患病,但多数微生物对人类是有益的.请回答有关微生物及其应用的试题:
(1)培养微生物的培养基配方中一般含有水、碳源、氮源和无机盐.从土壤中分离分解尿素的细菌时,培养基中加的唯一氮源为 尿素 ,这种培养基称为 选择 培养基.
(2)在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的倒平板操作时,平板冷凝后,为什么要将平板倒置? 皿盖上会凝有水珠,防止水珠落人培养皿造成污染,还可使培养基表面的水分更好挥发
(3)微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和 稀释涂布平板 法.在用平板划线法接种时,为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环? 第一步灼烧接种环是防止接种环上有其它微生物而污染培养基,每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次接种时留下的菌种,使下一次划线时,接种环上的菌种直接来自上次划线的末端,以便通过多次划线后,得到单个的菌落.划线结束后仍要灼烧接种环,以免菌种对环境造成污染 在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗?为什么? 划线结束后仍要灼烧接种环,以免菌种对环境造成污染
(4)荔枝是岭南佳果,但季节性强,不耐储藏.如果把荔枝制成果酒,则能明显提高经济效益.在把荔枝制成果酒的过程中,很多因素会影响荔枝酒的产量.尤其是在制酒的第一步:把水果制成果汁时,出汁率较低,严重影响果酒产量.而果胶酶能明显增加出汁率.为了解对于﹣定量的荔枝果泥,要使用多少果胶酶最合适,生物兴趣小组同学提出了开展探究活动.请利用中学生物实验室常用器材以及下列实验材料用具,设计实验
步骤(实验课题名称、结果预测等略).
实验材料和用具:荔枝果泥50ml、质量浓度为5%的果胶酶母液20ml、大烧杯、相同规格试管若干支、温度计、漏斗、量筒、吸管、滤纸等
设计实验步骤:
①取四支试管,编号为A、B、C、D;
②另取三支试管,编号为a、b、c.向三支试管中分别加人果胶酶母液2ml、4ml、6ml,加蒸馏水至10ml配成不同浓度的果胶酶溶液;
③向A、B、C、D四支试管各加人10mi果泥,并从a、b、c三试管中吸取2ml果胶酶液加入A、B、C三支试管,吸2ml蒸馏水加入D试管;
④将四支试管放在盛有温水的大烧杯中水浴30min;
⑤分别过滤出四支试管的果汁,并记录果汁量. .