常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖,自然界中一些酵母菌能分解木糖产生酒精,但对酒精的耐受能力较差。下面是利用木糖发酵产生酒精的酿酒酵母的培育过程,请分析回答下列问题。
(1)将自然界中采集到的葡萄带回实验室,用 将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中,瓶中的液体经适当稀释后,用 (方法)接种于固体培养基上,在适宜的条件下培养,获得各种菌落。
(2)将培养基上的酵母菌菌株转接到以木糖为唯一碳源的培养基中,无氧条件下培养一周后,有些酵母菌死亡,说明这些酵母菌 。从存活的酵母菌中提取DNA,并用PCR技术大量扩增目的基因。
(3)将目的基因连接到一种穿梭质粒(可以在大肠杆菌中复制和在酿酒酵母中表达的质粒)上。该质粒具有两种标记基因,即氨苄青霉素抗性基因和尿嘧啶合成酶基因。大肠杆菌被该质粒转化后,应接种于含 的培养基上进行筛选。将质粒导入酵母菌时,由于氨苄青霉素不能抑制酵母菌繁殖,应选择缺乏 能力的酿酒酵母作为受体菌。
(4)对转基因酿酒酵母发酵能力进行测试,结果如图所示:
据图分析,将转基因酿酒酵母接种在以 为碳源的培养基中进行发酵能力测试,最初培养基中的 糖被快速消耗,随着发酵继续进行,转基因酿酒酵母能够 ,说明所需菌株培育成功。
将两株植物放在封闭的玻璃罩内,用全素营养液置于室外进行培养(如甲图所示),假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同,且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO2浓度影响均忽略不计。现用CO2浓度测定仪测定了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘制成如乙图曲线。请据图分析回答:
(1)上图显示,影响光合作用的外界因素有等。
(2)BC段与AB段相比说明能影响的活性。CD段与AB段相比,曲线上升较缓,其原因是。
(3)EF段植物光合作用速度较慢,其原因最可能是,由此推断该植物CO2的固定途径是。DE段与EF段相比,其叶肉细胞中C3的含量和ATP的含量变化分别是(变多、变少、基本不变)。
(4)G点时植物生理活动过程的特点是。24点与0点相比,植物体内有机物总量的变化情况是。
某实验小组为探究酵母菌细胞呼吸方式,进行如下实验:
(1)材料用具:干酵母、注射器(50mL)、烧杯、滴管、试管、橡皮胶管(带弹簧夹)、 锥形瓶、质量分数10%葡萄糖溶液、质量分数10%NaOH溶液、溴麝香草酚蓝水溶液、酸性重铬酸钾溶液、蒸馏水等
(2)实验步骤:
①取5g干酵母加入装有50mL蒸馏水的烧杯中,350C水浴保温1h,使之活化。取1OmL活化酵母溶液加入到装有90mL质量分数10%葡萄糖溶液的烧杯中,制成酵母菌培养液。
②用注射器反复抽取装有NaOH溶液的锥形瓶中的空气后,夹上弹簧夹备用,如图1。
③用注射器吸取25mL酵母菌培养液,再吸入25mL锥形瓶中的空气,夹上弹簧夹,编为A组,如图2。,夹上弹簧夹,编为B组。
④将A、B两组装置置于350C的环境中,通过观察两只注射器活塞芯杆的移动情况来判断注射器内气体体积的变化。一定的时间后,在A组气体体积变化前停止培养。
⑤从A、B两组中各取2mL酵母菌培养液,分别注入两支洁净的试管中,
编号甲、乙。向两试管中分别滴加0.5ml溶液,并轻轻振荡,使它们混合均匀,观察颜色变化。然后再分别对两组注射器内气体进行检测。
(3)实验结果:
①甲不变色,A组溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄;
②乙变,B组溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
⑷实验分析:
上述实验步骤②中反复抽取空气的目的是。
④中为何在A组气体体积变化前停止培养?。
(5)实验结论:酵母菌既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸。
(6) 思考和交流:
①由于较高浓度的CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,而较低浓度的CO2使其由蓝变绿,所以上述实验结果不能说明两种呼吸方式CO2产生量的多少。为探究有氧呼吸的CO2产生量是否多于无氧呼吸,在不改变实验流程的前提下可行的措施有:减少注射器内培养液的体积、溴麝香草酚蓝水溶液的体积、减少接种的酵母菌的数量等。
②若要继续探究酵母菌细胞呼吸的场所,需设法将 _和 分离,补充作为反应底物,再进行实验。
某生物兴趣小组为了研究细胞膜的结构,用以下的材料和用具进行实验:
材料:人的成熟红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、清水、质量分数为O.9%的生理盐水、饱和食盐水。
用具:离心机等必须实验用具。请你帮助完成实验并回答有关问题:
(1)选取人细胞做实验材料较好,理由是
(2)在光学显微镜下(能或不能)看到细胞膜的结构。
(3)对所选材料进行处理而使细胞破裂的措施是,其原理是。
(4)经离心机离心后。上层清夜中含量最多的有机物是,沉降物中的结构是。
(5)某科学家将一种细胞,分离其质膜进行化学分析,得到糖脂、磷脂、胆固醇,由此可判定该细胞是
(蓝藻细胞、植物细胞、动物细胞、大肠杆菌)
图为物质出入细胞膜的示意图,请据此回答:
(1)细胞膜从功能上来说,它是一层膜。
(2)在a-e的五种过程中,代表被动运输的是。
(3)可能代表氧气运输过程的是图中编号;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 。
(4)与b相比,d方式的不同之处是__________________________。
(5)与d相比,a方式的不同之处是__________________________。
多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果胶使细胞壁破损。番茄果实成熟中,PG合成显著增加,能使果实变红变软,但不利于保鲜。利用基因工程的方法减少PG基因的表达,可延长果实保质期。科学家将PG基因反向接到Ti质粒上,导入到番茄细胞中,得到转基因番茄。请根据下图回答:
(1)提取目的基因
①若已获取PG的mRNA,可通过获取PG基因。
②在该基因上游加结构A可确保基因的反向转录,结构A上应具有结合位点。得到的目的基因两侧需人工合成BamHI黏性末端。已知BamHI的识别序列如图甲所示,请在下图乙相应位置上,画出目的基因两侧的黏性末端。
③重组质粒转化到大肠杆菌中的目的是。
(2)用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后,可用含有的培养基进行筛选,与此同时,为能更好地达到培养目的,还需在培养基中加入。培养24~48h后取样,在质量分数为25%的蔗糖溶液中,观察细胞现象来鉴别细胞壁是否再生。
(3)由于导入的目的基因能转录反义RNA,且能与互补结合,抑制PG基因的正常表达。若转基因番茄的保质期比非转基因番茄,则可确定转基因番茄成功。
(4)获得的转基因番茄产生的种子不一定保留目的基因,科研人员常采用 方法使子代保持转基因的优良性状。