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。
分析回答以下有关实验和细胞代谢的问题:
(1)提取叶绿体色素时,加碳酸钙的目的是;用纸层析法分离色素的原理是。
(2)下图是恩格尔曼实验装置改装示意图,光线先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射到玻片上的水绵,一段时间后,水绵周围好氧细菌分布情况和原因是。
(3)采用“半叶法”对菠菜叶片的光合作用强度进行测定的大致过程是,将对称叶片的一部分(U)遮光,另一部分(V)不遮光,并设法使两部分之间的物质不发生转移。用适宜强度的光照射6h后,在U和V的对应部位截取等面积的叶片,烘干称重,分别记为MU和MV。若M=MV-MU,则M表示V中被截取部分。
Ⅰ.酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存。用以下图示实验装置探究酵母菌的细胞呼吸方式(实验过程中其它因素引起的容积变化忽略不计)。
供选的材料、试剂:酵母菌培养液、质量分数5%的葡萄糖溶液、质量分数5%NaOH溶液、蒸馏水、检测气压的密闭装置2套(如图所示)、恒温箱。
(1)提出问题:酵母菌进行什么样的呼吸方式?
(2)作出假设:酵母菌只进行有氧呼吸。
(3)设计实验
①取两套该密闭装置,分别编号为甲、乙。
②在甲装置中加人质量分数5%葡萄糖溶液、酵母菌培养液各1mL,小杯中加入适量的5%NaOH溶液;乙装置中加入质量分数5%葡萄糖溶液、酵母菌培养液各l mL,小杯中加入适量的______。
③调节甲、乙装置,使U形管左右参考点高度相同。
④甲、乙装置均放入28℃恒温条件下培养,60min后记录U形管参考点高度的变化。
(4)根据假设,你预期会看见什么样的实验结果?
____________________________________。
(5)有同学提出酵母菌的无氧呼吸也可能产生了乳酸的假设,预期会怎样?
______________________________。
Ⅱ.某生物小组探究pH对过氧化氢酶活性的影响,实验过程如下:
材料:新鲜肝脏研磨液、新鲜血浆、pH分别5.0、6.0、7.0、8.0的缓冲液、恒温培养箱、10%H2O2溶液、试管等。
步骤:
步骤 |
试管编号 |
||||
A |
B |
C |
D |
E |
|
①加入血浆或缓冲液各2mL |
血浆 |
pH5.0 缓冲液 |
pH6.0 缓冲液 |
pH7.0 缓冲液 |
pH8.0 缓冲液 |
②10%的过氧化氢溶液 |
2 mL |
2 mL |
2 mL |
2 mL |
2 mL |
③加入新鲜肝脏研磨液 |
2滴 |
2滴 |
2滴 |
2滴 |
2滴 |
④观察、记录各组气泡数量 |
请回答:
(1)该实验的实验组为_____试管;自变量为____,因变量为_____。
(2)如果右图表示的是在pH=7.0的试管中过氧化氢的量随时间的变化,请在图中画出氧气生成总量随时间的变化曲线(标注曲线1)和酶量增加一倍的时候过氧化氢含量随时间的变化曲线(标注曲线2)。
(3)如果用淀粉代替过氧化氢,并用斐林试剂检测结果,你认为是否可行?请说明理由:
______________________________。
氨基丁酸(GABA)作为哺乳动物中枢神经系统中广泛分布的神经递质,在控制疼痛方面的作用不容忽视,其作用机理如下图所示。请回答有关问题:
(1)GABA在突触前神经细胞内合成后,贮存在__________(结构)内,以防止被细胞溶胶内其它酶系所破坏。当兴奋抵达神经末梢时,GABA释放,并与位于图中__________(结构)上的GABA受体结合。该受体是膜上某些离子的通道。当GABA与受体结合后,通道开启,使阴离子内流,从而抑制突触后神经细胞(静息电位、动作电位)的产生。
(2)释放的GABA可被体内氨基丁酸转氨酶降解而失活。研究发现癫痫病人体内GABA的量不正常,若将氨基丁酸转氨酶的抑制剂作为药物施用于病人,可缓解病情。这是由于该药物抑制氨基丁酸转氨酶的活性,使GABA分解速率__________(增加、降低),从而可抑制癫痫病人异常兴奋的形成。
(3)图中麻醉剂分子嵌入的结构是__________,它的嵌入起到了与GABA一样的功能,从而可__________(缩短、延长)该离子通道打开的持续时间,产生麻醉效果。
(4)研究表明:焦虑、紧张等精神因素会使T细胞活性下降,从而导致免疫系统对病毒、真菌的功能和对肿瘤细胞的功能降低。
右下表为另一同学利用显微镜观察鼠胚胎细胞装片后制作的表格,各时期细胞数记录在表格中。请分析:
细胞周期阶段 |
样本1 |
样本2 |
样本3 |
总数 |
|
间期 |
Ml |
M2 |
M3 |
M |
|
前期 |
Al |
A2 |
A3 |
A |
|
分 裂 |
中期 |
B1 |
B2 |
B3 |
B |
后期 |
CI |
C2 |
C3 |
C |
|
期 |
末期 |
Dl |
D2 |
D3 |
D |
计数细胞的总数 |
N |
(1)表中的样本1、样本2、样本3具体是指什。
(2)如鼠胚胎细胞的一个细胞周期大约720分钟。则分裂间期所需要的时间t可用数学模型t=表示。
(3)小鼠是二倍体生物(染色体2N=40)。有一种单体小鼠,其第6号染色体的同源染色体只有1条(比正常小鼠少了1条6号染色体,2N-1),且不影响小鼠的生活和繁殖。从变异角度分析,该单体形成属于_______________,形成的原因是_________________。
(4)以粗糙毛( cc)的小鼠为父本,与光滑毛的单体为母本(纯合体)进行杂交。试回答下列问题:
①假设C(或c)基因不在第6号染色体上,使F1的单体与粗糙毛的正常小鼠杂交,杂交子代毛的表现型比例为___________________。
②若C(或c)基因在第6号染色体上,使F1的单体与粗糙毛的正常小鼠杂交,杂交子代毛的表现型比例为___________________。
③若假设①成立,粗糙毛( cc)的小鼠出现的比例是1/100,如果不让粗糙毛的小鼠交配,下一代中粗糙毛个体出现的比例是:___________________。
景天科植物A有一个很特殊的CO2同化方式,夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中,如图一所示,白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用,如图二所示。十字花科植物B的CO2同化过程如图三所示,请回答下列问题:
(1)植物A夜晚能吸收CO2,却不能合成C6H12O6的原因是 ,白天植物A进行光合作用所需的CO2的来源有 和 。
(2)在上午10:00点时,突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内,植物A和植物B细胞中C3含量变化的差异是 ,理由是 。
(3)植物A气孔开闭的特点,与其生活的环境是相适应的,推测植物A生活的环境最可能是 。
(4)实验室探究光照强度对植物B生理代谢的影响时,测得相关代谢数据为:黑暗条件下,CO2释放量为0.4 mol/cm2叶·小时;光饱和时的光照强度为2.5千勒克司;光照强度为3.0千勒克司时光合作用释放O2量是1.0 mol/cm2叶·小时。当光照强度为2.5千勒克司时,B植物光合作用固定的CO2量是 (mol/cm2叶·小时);如果光照强度不变,需要进一步提高光合速率,可采取的措施是 。