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【生物-选修1：生物技术实践】

研究人员为获得用于烟气脱硫的脱硫细菌，进行了如下操作。请回答：

（1）取样与选择培养：在某热电厂烟囱周围区域采集土样，取样用的小铁铲和盛装土样的信封在使用前都需要______________。选择培养的目的是增加______________浓度。

（2）驯化脱硫细菌：将目的菌转移到含少量无菌水的锥形瓶中，边搅拌边持续通入SO2气体，驯化几分钟后接种到固体培养基上，待长出菌落后再重复上述步骤，并逐步延长通SO2的时间，与此同时逐步降低培养基的pH。由此分离得到的脱硫细菌具有______________和______________能力。

（3）培养、观察与应用：为获得大量的目的菌用于生产，在培养过程中技术人员需连续取样进行计数，计数方法一般有稀释涂布平板法和__________________________法。当用前者进行计数时，培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的_____________________，统计平板上的菌落数即可推测出样品中含有的活菌数目。通常情况下，用此计数方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目_____________；当用后者进行计数时，需在______________上的计数室内计数。

练习册系列答案
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如图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI、SamI的酶切位点，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI、SamI在内的多种酶的酶切位点。外源DNA插入到ampR或tctR中会导致相应的基因失活（ampR表示氨苄青霉素抗性基因，tctR表示四环素抗性基因）。回答下列问题：

（1）目的基因主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些_________。在基因工程中使用的载体除质粒外，还有___________、动植物病毒等，它们来源不同，在大小、结构、复制以及插入片段大小上也有很大差别。

（2）一般为避免在构建重组质粒时出现自身环化，该质粒用限制酶切割时应该用________酶进行切割，切割过程中消耗了___________个水分子。目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称之为_____________________。构建出来的基因表达载体在受体细胞内表达时，RNA聚合酶识别和结合位点是____________。

（3）若将此质粒用EcolR I酶切割后，与用EcolR I酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌（大肠杆菌本身不含该质粒），结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。其中，可在含氨苄青霉素的培养基上生存下来的大肠杆菌是____________，能在同时含氨苄青霉素和四环素的培养基上生存的是______________。

（4）假如该质粒载体为来自土壤农杆菌的Ti质粒，将其携带的抗虫基因整合到某植物细胞的染色体DNA上，将该细胞通过植物组织培养技术培育成植株后，发现其并无抗虫特性，其可能的原因是__________（答出1种情况即可）

下列有关植物激素的相关表述，错误的是

A. 采用流水浸泡种子降低脱落酸的含量，有利于种子萌发

B. 外界刺激会影响植物体内生长素横向运输和极性运输的方向

C. 植物激素和环境因子的变化都会影响植物细胞内基因的表达

D. 喷施赤霉素溶液或赤霉菌培养基滤液都能促进水稻生长

某化工厂的污水池中含有一种有害的、难以降解的有机化合物A，研究人员利用以下两种方法获得了能高效降解化合物A的细菌。

Ⅰ 方法一：研究人员利用有机化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基成功筛选到能高效降解化合物A的细菌。实验的主要步骤如下图所示，请分析回答：

(1)培养基中加入化合物A的目的是__________________。

(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的_______________。实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是_________________。

(3)在上述实验操作过程中，获得纯净“目的菌”的关键是________________________。

(4)转为固体培养时，常采用_____________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。

(5)若研究“目的菌”的群体生长规律，将单个菌落进行液体培养，可采用显微直接计数法进行计数。若以一个大方格(体积为0.4mm3)有25个中方格的计数板为例进行计算，设五个中方格中总菌数为B，菌液稀释倍数为C，那么原菌液的菌群密度为_________________个/mL。

Ⅱ 方法二：研究人员通过化学方法合成了高效降解化合物A的某种酶的基因，利用PCR扩增后，采用一定方法导入细菌细胞中，经筛选、培养获得高效降解化合物A的细菌。请分析回答：

(1)在利用PCR扩增该酶的基因时，在扩增缓冲液中添加4种脱氧核苷三磷酸作为原料而不是脱氧核苷酸，从而使反应体系不需要再加入ATP提供能量，请推测PCR反应合成DNA子链时能量来源于______________________。

(2)假如PCR反应所用的引物含有放射性、模板不具有放射性,且引物不被切除,则经过n次循环,具有放射性的脱氧核苷酸链占总链数的比值为 _____________。

由于实验材料限制，有时需设法替代，下列正确的是

A. 用人成熟红细胞代替人口腔上皮细胞进行DNA和RNA的分布的观察实验

B. 用菠菜叶下表皮细胞代替黑藻细胞进行叶绿体观察实验

C. 用成熟叶肉细胞代替洋葱鳞片叶外表皮细胞进行质壁分离与复原实验

D. 根尖成熟区细胞代替根尖分生区细胞进行有丝分裂观察实验

下列关于生物多样性和进化的叙述，错误的是

A. 生物进化的基本单位是种群中的个体

B. 生物多样性的形成是共同进化的结果

C. 自然选择能定向改变种群的基因频率

D. 突变和基因重组为生物进化提供原材料

某自然湖泊引入翘嘴红鲌（一种经济鱼类）后，翘嘴红鲌种群数量增长速率随时间的变化关系如图所示。回答下列问题：

（1）翘嘴红鲌的种群数量增长呈____________型，原因是_______________。

（2）若翘嘴红鲌的K值为8000条，则将该种群数量控制在_________条时可使其种群增长速度最快。若要增大湖泊中该鱼的K值，可采取的措施是____________________________。

（3）翘嘴红鲌主要以湖泊中土著鱼为食，引入后，翘嘴红鲌的产量不能弥补土著鱼的减少量，从能量流动角度分析，原因是___________________________。

图中曲线X表示随时间变化的情况，下列叙述正确的是

A. 若X表示种群数量，则b点的出生率等于死亡率

B. 若X表示种群数量，则b、d点所对应的数值为K值

C. 若X表示血糖浓度，则ab段升高的原因可能为肌糖原分解

D. 若X表示抗利尿激素含量，则cd段肾小管和集合管对水的重吸收量减少

与 DNA 分子相比，RNA 分子特有的碱基是

A. 鸟嘌呤（G） B. 胞嘧啶（C） C. 尿嘧啶（U） D. 腺嘌呤（A）

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