农作物秸秆在生产实践中具有多种用途。在特定微生物产生的纤维素酶的催化下,秸秆中的纤维素可被分解为葡萄糖,经发酵后形成乙醇,再加工即可制成燃料乙醇,减少了人类生活对石油资源的依赖。请分析回答:
(1)欲从土壤中分离获取上述特定微生物,可采用稀释涂布法或 法进行接种,所用培养基以纤维素为唯一碳源,目的是只允许能产生 的微生物生长,而其他微生物均不能生长。在培养基中加入适量的刚果红染料,若观察到 即可初步筛选到目的菌。
(2)某研究人员经上述培养获得了三种微生物(甲、乙、丙),现通过如下实验比较三种微生物所产生纤维素酶的活性大小。
①将甲、乙、丙三种微生物经离心等方法处理后,制成酶浓度相同的纤维素酶提取液,取等体积的三种提取液分别与等量的纤维素悬浮液混合,在相同且适宜的pH和温度条件下放置一段时间。
② 利用 试剂检测产物中的葡萄糖,并通过比较颜色深浅程度判断酶活性的大小。
③ 实验结果如下:
|
甲提取液 |
乙提取液 |
丙提取液 |
颜色深浅程度 |
+ |
+++ |
++ |
注:“+”越多,颜色越深
由表分析,三种微生物产生的纤维素酶活性不同,最可能的原因是 。其中产生酶活性最强的微生物是 。
(3)农作物秸秆除用于生产燃料乙醇外,还可用于培育蘑菇和生产沼气等。下图为某生态农场的部分结构模式图。
水稻、杂草在此生态系统的组成成分中属于 。输入到鸭体内的能量除通过呼吸作用以热能形式散失外,还用于鸭自身的 等生命活动。在农业生产上,将蘑菇房与蔬菜大棚连通可提高蔬菜产量,增产的原因最可能是 。
(4)对农作物秸秆的充分利用可促进生态系统中物质在 之间不断地循环往返,同时合理调整了生态系统中的能量流动关系,有效缓解了燃烧秸秆造成的污染和浪费。
下图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图,请据图完成下列问题:
(1)填出图中字母所代表的结构名称:
A________;B________;D________;
(2)写出甲、乙、丙过程的技术名称:
甲________;乙______;丙________;进行乙过程时,所取的样本是________。
(3)进行甲过程时,所使用的基本仪器是________,本过程的技术关键是________。
(4)尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功,但仍然存在一些问题,如刚出生的动物体重偏轻,毛色和斑纹上还存在差异等,同时很难取得同卵多胎,成功率较高的是________。
下图为细胞融合的简略过程,请据图回答:
(1)若A、B是植物细胞,在细胞融合之前应用_______处理,除去_______;A、B到细胞C的过程中,常用的物理方法是_____________。
(2)若A、B是植物细胞,则形成的D细胞还要应用______________技术把D培养成植株。
(3)若A、B是动物细胞,一般取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,然后用_______使其分散开来,A、B到C的过程中,常用的不同于植物细胞的手段是_______ ____,所形成的D称为_____________。
(4)若该过程仍是制备单克隆抗体,在A、B到C的过程中,所形成的C有______种,用来培养的D的细胞应该是_____________。从中选择出它的方法是_______________培养,获得D后,常用的培养方法是______________和________________。
下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图回答:
(1)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?,为什么?
(2)过程②、③必需的酶分别是、。
(3) 在利用AB获得C的过程中,必须用___切割A和B,使它们产生相同的_,再加入,才可形成C。
(4) 为使过程⑧更易进行,可用(药剂)处理D等。
(5)图中的D是基因工程中的__细胞,能作这种细胞的有等。
下图为科学家通过基因工程方法培育转基因抗虫棉的大致过程。请据图分析回答:
(1)图中①过程需要的酶有,图中A的组成,除了目的基因外,还必须有和复制原点。
(2)农杆菌中的Ti质粒上T—DNA具有的特点。图中②过程的方法称为。
(3)目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是,检测时常采用的方法是。
(4)图中③过程常采用的生物技术是,此技术首先需通过细胞的过程,培养出,然后经再分化形成小植株,其原理是。
(5)图中③过程培育到,将其包上人工种皮,可制成人工种子。
生物乙醇是以生物为原料生产的可再生能源。我国利用农作物废弃物(秸秆)生产乙醇,其技术流程为:纤维素酶解→酵母发酵→蒸馏→成品。纤维素酶的成本能否下降,是能否实现乙醇工业化让产的关键因素。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下离土壤中纤维素分解菌的实验流程:土壤→取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。
(1)最好选择怎样的环境采集土样?。
(2)以下是一种培养基配方:纤维素粉5g、NaNO3 1g、Na2HPO4•7H2O 1.2g、KHPO4 0.9g、MgSO4·7H2O 0.5g、KCl 0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸馏水定容到1000ml)。该培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度,其原理是。
(3)为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种,可以在鉴别培养基上加入____染液,将筛选获得的菌液稀释后用方法接种到鉴别培养基上,然后挑选产生的菌落作为菌种进行扩大培养。
(4)纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量如何呢?在生产中需要定量检测,请提出定量检测纤维素酶含量的实验思路。____。