题目内容

10．由于石油价格的不断上涨，替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴油、沼气等的开发备受世界关注，有人想利用玉米秸秆生产燃料酒精，其大致流程为：

（1）玉米秸秆预处理后，应该选用纤维素酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖．
（2）分离这种水解酶的野生菌株一般从土壤中筛选，所需要的培养基为选择培养基，但现有的野生菌株对玉米秸秆的转化效率低，某同学尝试对其进行改造，以获得高效菌株．
实验步骤：
①配制固体（固体、半固体、液体）培养基，该培养基的碳源应为纤维素．
②将野生菌株接入已经用高压蒸汽灭菌法灭菌的培养基平板上．
③立即用适当剂量的紫外线照射，其目的是对野生菌株进行诱变．
④菌落形成后，加入刚果红染液，观察菌落周围培养基的颜色变化和变化范围的大小，周围出现透明圈范围大（现象）的菌落即为初选菌落．
⑤分离、纯化菌种时为得到单菌落，常用平板划线法和稀释涂布平板法接种．
（3）发酵阶段需要的菌种是酵母菌，生产酒精必须要控制的条件是无氧（密封、密闭）．
（4）生产的酒精易挥发但可溶于水，宜选用水蒸气蒸馏的方法从酵母菌代谢产物中提取．

分析 1、玉米秸秆的主要成分是纤维素，所以用纤维素酶进行分解处理．
2、选择培养基：选择培养基是根据不同微生物在代谢过程中所需要的营养物质和环境不同而配制的．不同微生物对某些化学药品的抵抗力不同．利用这些特点，我们便可配制出适于某些微生物生长而抑制其他微生物的选择培养基，例如从土壤中分离放线菌时，可在培养基中加入10%的酚数滴，抑制细菌和真菌的生长；根据对营养物质的特殊的需求，可以选择不同的微生物，比如尿素分解菌的氮源是尿素，纤维素分解菌的碳源是纤维素
3、微生物培养的关键是无菌操作．微生物的接种常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法．纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴定．酒精发酵的原理是酵母菌的无氧呼吸可以产生酒精．

解答 解：（1）玉米秸秆的主要成分是纤维素，用纤维素酶水解纤维素．
（2）分离纤维素分解菌的培养基时以纤维素为唯一碳源的培养基，属于选择培养基．
实验步骤：
①微生物的分离应该用固体培养基，该培养基中的碳源是纤维素．
②培养基的灭菌方法只能使用高压蒸汽灭菌法．
③紫外线的作用是诱导DNA分子发生基因突变．
④刚果红可以和纤维结合形成红色复合物，纤维素分解菌将纤维素分解以后，红色复合物消失，会形成透明圈．
⑤接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法．
（3）酵母菌的无氧呼吸的产物是乙醇，需要在密闭条件下才能进行无氧呼吸．
故答案为：
（1）纤维素酶   
（2）选择  ①固体  纤维素    ②高压蒸汽灭菌   ③诱变    ④刚果红  透明圈范围大 ⑤平板划线  稀释涂布平板
（3）酵母菌  无氧（密封、密闭）

点评 微生物的应用的题目是一类综合性较强的题目，涉及的知识点比较多，包括微生物的培养和成分的提取，在复习的过程中注意微生物的无菌操作和微生物的分离，以及植物有效成分的提取．

练习册系列答案
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3．如图为人体内某些信息分子的作用示意图，A～G表示不同的信息分子，请据图分析回答：
（1）寒冷时，[A]神经递质使下丘脑产生兴奋引起骨骼肌战栗；由垂体分泌的[B]促甲状腺激素作用于甲状腺，最终使细胞代谢加强，产能增多．
（2）运动时，下丘脑分泌C增多，使靶细胞对水分的重吸收增强，导致细胞外液渗透压下降；[E]血糖浓度降低，其作用于胰岛A细胞使[G]胰高血糖素分泌量增加，维持血糖平衡．
（3）受某病原体感染时，[D]淋巴因子促进B淋巴细胞增殖分化为效应B细胞和记忆细胞．
1．如图是制备抗埃博拉病毒（EBOV）VP40蛋白单克隆抗体的过程．请据图回答：

（1）利用PCR获取目的基因的过程中，反应体系内要加入含有VP40基因的DNA、dNTP、Taq酶和根据目的基因的核苷酸序列合成的引物，且反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行．
（2）选用EcoRI和XhoI双酶切的优点是防止酶切产物之间的随意连接，提高连接成功率；VP40基因进入大肠杆菌细胞，并在大肠杆菌内维持稳定和表达，该过程可称为转化．
（3）过程⑥常用的不同于植物原生质体融合的促融方法是用灭活的病毒处理．若把在HAT选择培养基上存活的细胞全部培养在同一培养基中，并从中提取出的抗体不是（是或不是）单克隆抗体．图示过程应用的生物技术是基因工程、动物细胞培养、动物细胞融合．
18．下列对该示意图叙述正确的是（　　）
A．甲为生态系统的结构，a为环境被破坏，b、c分别代表生态系统成分的变化，生态系统的营养结构的变化
B．甲为下丘脑，a为寒冷刺激，b、c分别代表产生促甲状腺激素释放激素增加、毛细血管舒张
C．甲为农田害虫，a为喷施农药，b、c分别代表产生抗药基因减少、种群数量减少
D．甲为同化量，a为太阳能，b、c分别代表呼吸作用热能散失，下一营养级的同化量
5．科学家对生长在某区域两个不同地段（水分条件相对较好的沟底和水分条件较差的坡面）的中国沙棘雌、雄株进行了研究．测得一天中6：00-18：00间的净光合速率（单位时间、单位叶面积吸收CO2的量）变化曲线如下图所示．下列说法正确的是（　　）
A．曲线Ⅳ中18：00时，叶肉细胞产生可用于主动运输的ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体
B．一般情况下，比较曲线Ⅰ中8：00和12：00两个时刻，暗反应固定的CO2量不一定相等
C．沟底条件下，14：00-16：00之间，雄株单位叶面积有机物积累量小于雌株
D．8点时处于沟底和坡面的雌株净光合速率不同的主要外因是光照强度
15．科学家对生长在某区域两个不同地段（水分条件相对较好的沟底和水分条件较差的坡面）的中国酸刺的雌、雄株进行了研究．测得一天中6时至18时的净光合速率（单位时间、单位叶面积吸收CO2的量）变化曲线如图所示．
（1）由上述条件可知，影响沟底与坡面酸刺净光合速率的主要环境因素是水分，在18时影响中国酸刺净光合速率的主要环境因素是光照强度．
（2）曲线2中在12：OO时，若适当提高CO2浓度，短时间内植株中NADPH的合成速率将加快． 曲线4中18：00时，叶肉细胞产生可用于主动运输的ATP的场所有线粒体、细胞质基质．
（3）分别对比图中两组曲线1、3以及2、4可知，土壤水分含量的变化对中国酸刺雄株（填“雄株”或“雌株”）净光合速率的影响较大．
（4）在秋季，提取并分离沙棘叶片中的光合色素，滤纸条上只出现2条色素带，则缺失的色素为叶绿素a和叶绿素b．
2．大麦是高度自交的植物，雌雄同花，闭花授粉．某品系大麦的某对染色体上有紧密连锁的两个基因，一个是雄性不育基因ms，使植株不能产生花粉，另一个基因是长粒基因r，控制种子形状．这两个基因的显性基因是能形成正常花粉的Ms和控制椭圆粒种子的R．一大麦植株的基因在染色体上的分布如图甲所示：

（1）控制大麦雄性是否可育和种子形状的两对等位基因不遵循（遵循、不遵循）基因的自由组合定律．将纯合雄性可育椭圆粒植株的花粉授予甲植株，自然状态下种植F1，将收获的F2单独种植，统计F3中雄性可育椭圆粒植株的比例为$\frac{5}{6}$．
（2）偶然发现一株大麦，该大麦植株某初级卵母细胞如图乙所示，导致如图所示异常现象的原因是染色体结构变异（缺失）．该初级卵母细胞完成分裂产生的卵细胞的基因型为msr或MsR或R．
（3）育种上适当利用大麦的不同品系配制杂种，具有明显的杂种优势，但大麦是自花闭花授粉植物，配制杂种在技术上有困难，科学家利用图丙所示的三体新品系来培育杂种大麦，携带两显性基因的染色体是通过易位产生的．该三体植物在减数第一次分裂后期时，两条正常的同源染色体分向两极，易位染色体随机分配．含易位染色体的花粉无授粉能力．该个体自交，F1的表现型为雄性不育长粒、雄性可育椭圆粒，其中，种子形状为长粒的植株长大后，由另一合适品系的花粉授粉，可配置一代杂种；而种子形状为椭圆粒的种子可留种，供第二年配制杂种使用．
（4）利用花药离体培养单倍体大麦幼苗，一般选择的花粉，可用醋酸洋红法来确定花粉发育时期．离体花粉在诱导培养基上经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经再分化形成幼苗．通过愈伤组织形成的花粉植，常常会出现染色体倍性的变化，因此还需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选．
19．如图是一条食物链的示意图，据图判断正确的是（　　）
A．食物链有四个营养级B．蝗虫是第二营养级
C．青蛙是食草动物D．蛇是次级消费者
17．大豆是两性植物．下面是大豆的某些性状的遗传实验：大豆子叶颜色（BB表现为深绿色；Bb表现为浅绿色；bb表现黄色，幼苗阶段死亡）和花叶病的抗性（由R、r基因控制）遗传的实验结果如下表：
组合父本母本F1的表现型及株数
深绿抗病深绿不抗病浅绿抗病浅绿不抗病
一浅绿抗病深绿不抗病22002170
二浅绿抗病深绿不抗病110109108113
（1）组合一中父本的基因型是BbRR，组合二中父本的基因型是BbRr．
（2）如果用杂交组合一中的父本自交得到F1，则在F1的成熟植株中，浅绿抗病类型占$\frac{2}{3}$．
（3）若以表中的亲本为材料，用最简便的方法培育出纯合的子叶深绿抗病的大豆品种．写出育种程序．

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