生物选修1：生物技术实践合理使用消毒液有助于减少传染病的传播-优题课

[生物-选修1：生物技术实践]

合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭细菌的效果，结果如图所示。回答下列问题。

（1）该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量，发现测得的细菌数量前者大于后者，其原因是________________________。

（2）该同学从 $100 m L$ 细菌原液中取 $1 m L$ 加入无菌水中得到 $10 m L$ 稀释菌液，再从稀释菌液中取 $200 μ L$ 涂布平板，菌落计数的结果为 $100$ ，据此推算细菌原液中细菌浓度为________________个/mL。

（3）菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是________，冷却的目的是________________________。

（4）据图可知杀菌效果最好的消毒液是________，判断依据是________________。（答出两点即可）

（5）鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果。大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈________色。

科目生物题型实验题难度中等

帕金森综合征是一种神经退行性疾病，神经元中 $α ﹣ S y n u c l e i n$ 蛋白聚积是主要致病因素。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白 $T M E M 175$ 变异，如图所示。为探究 $T M E M 175$ 蛋白在该病发生中的作用，进行了一系列研究。请回答下列问题：

（1）帕金森综合征患者 $T M E M 175$ 蛋白的第 $41$ 位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸，说明 $T M E M 175$ 基因发生＿＿＿＿＿＿而突变，神经元中发生的这种突变＿＿＿＿＿＿（从“能”“不能”“不一定”中选填）遗传。

（2）突变的 $T M E M 175$ 基因在细胞核中以＿＿＿＿＿＿为原料，由 $R N A$ 聚合酶催化形成＿＿＿＿＿＿键，不断延伸合成 $m R N A$ 。

（3） $m R N A$ 转移到细胞质中，与＿＿＿＿＿＿结合，合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的＿＿＿＿＿＿由内质网到达高尔基体。突变的 $T M E M 175$ 基因合成的肽链由于氨基酸之间作用的变化使肽链的＿＿＿＿＿＿改变，从而影响 $T M E M 175$ 蛋白的功能。

（4）基因敲除等实验发现 $T M E M 175$ 蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。如图1所示，溶酶体膜的＿＿＿＿＿＿对 $H^{+}$ 具有屏障作用，膜上的 $H^{+}$ 转运蛋白将 $H^{+}$ 以＿＿＿＿＿＿的方式运入溶酶体，使溶酶体内 $p H$ 小于细胞质基质。 $T M E M 175$ 蛋白可将 $H^{+}$ 运出，维持溶酶体内 $p H$ 约为 $4.6$ 。据图2分析， $T M E M 175$ 蛋白变异将影响溶酶体的功能，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（5）综上推测， $T M E M 175$ 蛋白变异是引起 $α ﹣ S y n u c l e i n$ 蛋白聚积致病的原因，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①～④表示场所。请回答下列问题：

（1）光照下，光驱动产生的 $N A D P H$ 主要出现在＿＿＿＿＿＿（从①～④中选填）； $N A D P H$ 可用于 $C O_{2}$ 固定产物的还原，其场所有＿＿＿＿＿＿（从①～④中选填）。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有 $H_{2} O$ 、＿＿＿＿＿＿（填写2种）等。

（2）研究证实气孔运动需要 $A T P$ ，产生 $A T P$ 的场所有＿＿＿＿＿＿（从①～④中选填）。保卫细胞中的糖分解为 $P E P$ ， $P E P$ 再转化为＿＿＿＿＿＿进入线粒体，经过 $T C A$ 循环产生的＿＿＿＿＿＿最终通过电子传递链氧化产生 $A T P$ 。

（3）蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的 $A H A$ ，消耗 $A T P$ 将 $H^{+}$ 泵出膜外，形成跨膜的＿＿＿＿＿＿，驱动细胞吸收 $K^{+}$ 等离子。

（4）细胞中的 $P E P$ 可以在酶作用下合成四碳酸 $O A A$ ，并进一步转化成 $M a l$ ，使细胞内水势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞＿＿＿＿＿＿，促进气孔张开。

（5）保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中 $A T P$ 的关系，对拟南芥野生型 $W T$ 和 $N T T$ 突变 $n t t l$ （叶绿体失去运入 $A T P$ 的能力）保卫细胞的淀粉粒进行了研究，其大小的变化如图2。下列相关叙述合理的有＿＿＿＿＿＿。

A．	淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供 $A T P$
B．	光照诱导 $W T$ 气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关
C．	光照条件下突变体 $n t t l$ 几乎不能进行光合作用
D．	长时间光照可使 $W T$ 叶绿体积累较多的淀粉

如图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的 $R u b i s c o$ 酶对 $C O_{2}$ 的 $K_{m}$ 为 $450 μ m o l • L^{﹣ 1}$ （ $K_{m}$ 越小，酶对底物的亲和力越大），该酶既可催化 $R u B P$ 与 $C O_{2}$ 反应，进行卡尔文循环，又可催化 $R u B P$ 与 $O_{2}$ 反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗 $O_{2}$ 并释放 $C O_{2}$ 的反应）。该酶的酶促反应方向受 $C O_{2}$ 和 $O_{2}$ 相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与 $A T P$ 生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用 $P E P C$ 酶（ $P E P C$ 对 $C O_{2}$ 的 $K_{m}$ 为 $7 μ m o l • L^{﹣ 1}$ ）催化磷酸烯醇式丙酮酸（ $P E P$ ）与 $C O_{2}$ 反应生成 $C_{4}$ ，固定产物 $C_{4}$ 转运到维管束鞘细胞后释放 $C O_{2}$ ，再进行卡尔文循环。回答下列问题：

（1）玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是＿＿＿＿＿＿（填具体名称），该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成＿＿＿＿＿＿（填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”）后，再通过＿＿＿＿＿＿长距离运输到其他组织器官。

（2）在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度＿＿＿＿＿＿（填“高于”或“低于”）水稻。从光合作用机制及其调控分析，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出三点即可）。

（3）某研究将蓝细菌的 $C O_{2}$ 浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中 $C O_{2}$ 浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出三点即可）。

乙烯是植物果实成熟所需的激素，阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟，这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题，以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子（甲、乙、丙），其中甲和乙表现为果实不能正常成熟（不成熟），丙表现为果实能正常成熟（成熟），用这3个纯合子进行杂交实验，F₁自交得F₂，结果见下表。

实验	杂交组合	F₁	F₂
①	甲×丙	不成熟	不成熟：成熟＝3：1
②	乙×丙	成熟	成熟：不成熟＝3：1
③	甲×乙	不成熟	不成熟：成熟＝13：3

回答下列问题。

（1）利用物理、化学等因素处理生物，可以使生物发生基因突变，从而获得新的品种。通常，基因突变是指　　。

（2）从实验①和②的结果可知，甲和乙的基因型不同，判断的依据是　。

（3）已知丙的基因型为aaBB，且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成，则甲、乙的基因型分别是　　；实验③中，F₂成熟个体的基因型是　　，F₂不成熟个体中纯合子所占的比例为　　。

某研究小组以某种哺乳动物（动物甲）为对象研究水盐平衡调节，发现动物达到一定程度时，尿量明显减少并出现主动饮水行为；而大量饮用清水后，尿量增加。回答下列问题。

（1）哺乳动物水盐平衡的调节中枢位于　　。

（2）动物甲大量失水后，其单位体积细胞外液中溶质微粒的数目会　　，信息被机体内的某种感受器感受后，动物甲便会产生一种感觉即　　，进而主动饮水。

（3）请从水盐平衡调节的角度分析，动物甲大量饮水后尿量增加的原因是　。