题目内容

农作物秸秆在生产实践中具有多种用途。在特定微生物产生的纤维素酶的催化下,秸秆中的纤维素可被分解为葡萄糖,经发酵后形成乙醇,再加工即可制成燃料乙醇,减少了人类生活对石油资源的依赖。请分析回答:
(1)欲从土壤中分离获取上述特定微生物,可采用稀释涂布法或        法进行接种,所用培养基以纤维素为唯一碳源,目的是只允许能产生       的微生物生长,而其他微生物均不能生长。在培养基中加入适量的刚果红染料,若观察到        即可初步筛选到目的菌。
(2)某研究人员经上述培养获得了三种微生物(甲、乙、丙),现通过如下实验比较三种微生物所产生纤维素酶的活性大小。
①将甲、乙、丙三种微生物经离心等方法处理后,制成酶浓度相同的纤维素酶提取液,取等体积的三种提取液分别与等量的纤维素悬浮液混合,在相同且适宜的pH和温度条件下放置一段时间。
② 利用       试剂检测产物中的葡萄糖,并通过比较颜色深浅程度判断酶活性的大小。
③ 实验结果如下:

 
 
甲提取液
 
乙提取液
 
丙提取液
 
颜色深浅程度
 
+
 
+++
 
++
 
        注:“+”越多,颜色越深
由表分析,三种微生物产生的纤维素酶活性不同,最可能的原因是       。其中产生酶活性最强的微生物是       。
(3)农作物秸秆除用于生产燃料乙醇外,还可用于培育蘑菇和生产沼气等。下图为某生态农场的部分结构模式图。

水稻、杂草在此生态系统的组成成分中属于      。输入到鸭体内的能量除通过呼吸作用以热能形式散失外,还用于鸭自身的        等生命活动。在农业生产上,将蘑菇房与蔬菜大棚连通可提高蔬菜产量,增产的原因最可能是        。
(4)对农作物秸秆的充分利用可促进生态系统中物质在       之间不断地循环往返,同时合理调整了生态系统中的能量流动关系,有效缓解了燃烧秸秆造成的污染和浪费。

(1)平板划线   纤维素酶    菌落周围出现透明圈
(2)斐林   不同酶的氨基酸序列不同(或不同酶的空间结构不同)    乙
(3)生产者    生长、发育、繁殖   蘑菇产生的CO2为蔬菜光合作用提供原料
(4)生物群落与无机环境

解析试题分析:(1)在分离微生物的时候,采用的是稀释涂布法或平板划线法进行接种,培养基中唯一的碳源是纤维素时,只有能产生纤维素酶的微生物才能在上面生长,而其他微生物均不能生长,刚果红染色法特指纤维素的染色法,可用此来鉴别纤维素分解菌的分解作用,现象是能观察到菌落周围出现透明圈。(2) 葡萄糖属于还原糖,鉴定试剂选用斐林试剂,结果出现砖红色沉淀。由实验结果表明,乙微生物产生的纤维素酶的活性最强,引起酶活性不同的原因是可能是不同酶的氨基酸种类,数量或者排列顺序不同,或者肽链的盘曲折叠形成的空间结构不同。(3)生态系统的主要成分是生产者,属于自养型生物:绿色植物或化能合成的细菌。输入每个营养级的能量,分为两个部分:一部分用于呼吸作用以热能的形式散失掉,另外的一部分用于自身的生长、发育、繁殖等各项生命活动。蘑菇属于生态系统中的分解者,分解有机物后能产生CO2,将蘑菇房与蔬菜大棚连通的话,就可以为蔬菜提供CO2从而提高产量。(4)生态系统中物质在生物群落与无机环境之间不断地循环往返,可以通过物质循环,多级利用,提高能量的利用率,变废为宝,减少环境污染。
考点:本题综合考查微生物和生态系统等的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系。

练习册系列答案
相关题目

萌发的禾谷类种子中淀粉酶活性较强,主要有α—淀粉酶和β—淀粉酶。α—淀粉酶不耐酸、较耐热,在pH为3.6以下迅速失活,而β—淀粉酶不耐热,在70℃条件下15 min后失活。实验材料:萌发3天的小麦种子(芽长约1cm)。
主要试剂及仪器:麦芽糖标准液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、恒温水浴锅等。
实验步骤:
步骤一:制作麦芽糖梯度液。取7支干净的具塞刻度试管,编号,按表加入试剂,再将试管置于60℃水浴中加热2 min,取出后按试管号顺序排列。

试剂
试管号
1
2
3
4
5
6
7
麦芽糖标准液(mL)
0
0.2
0.6
1.0
1.4
1.6
2.0
蒸馏水(mL)
2.0
1.8
1.4
1.0
X
Y
Z
斐林试剂(mL)
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
步骤二:萌发3天的小麦种子制备淀粉酶溶液。
步骤三:将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15 min,取出后迅速冷却。
步骤四:另取四支试管,编号A、B、C、D,向A、B试管中各加5 mL 5%淀粉溶液,向C、D试管中分别加入2 mL已经处理的酶溶液(忽略其中含有的少量麦芽糖)和蒸馏水,将四支试管置于40℃恒温水浴中保温10 min,然后将C、D试管中的溶液分别加入到A、B试管中,摇匀后继续在40℃恒温水浴中保温10 min。
步骤五:取A、B试管中反应溶液各2 mL分别加入E、F试管,然后向E、F试管分别加入                  ,最后                   ,观察颜色变化。
结果分析:将E试管中颜色与第①步中获得的麦芽糖标准液进行比较,获得该试管中麦芽糖浓度,并计算出α—淀粉酶催 化效率。
请分析回答:
(1)本实验的目的是测定                                  。
(2)步骤一的6试管中加入蒸馏水的量(Y)是       (单位mL)。
(3)实验中B试管所起的具体作用是                                      。
(4)请补全步骤五的做法                          ,                             。
(5)若要测定另一种淀粉酶的活性,则需在步骤         进行改变。

胡萝卜素不仅可以治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病,还常用作食品、饮料、饲料的色素添加剂。
(1)从胡萝卜中提取天然胡萝卜素是工业生产的常用方法。
①利用有机溶剂萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素,常用                作为萃取剂,原因是其具有                ,又不与水混溶的特点。
②在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应严格将                  控制在一定范围内,原因是                。
(2)如果要快速大量繁殖优良的胡萝卜用于胡萝卜素的提取,可采用组织培养技术。
①利用胡萝卜韧皮部细胞进行组织培养所依据的原理是                。配制诱导愈伤组织的MS培养基,分装后要进行                。
②人们还可利用胡萝卜(2N)的花粉进行组织培养,获得的植株长得弱小,高度不育,其高度不育的原因是                。若欲恢复其可育性,通常采用的方法是                。
(3)研究发现,生长素和细胞分裂素的协同调控在植物组织培养中非常重要。按照不同的顺序使用这两类激素,会得到不同的结果。若要有利于细胞分裂但细胞不分化,使用的顺序是          ;若同时使用这两类激素,则愈伤组织的                会提高。

利用玉米秸秆生产乙醇,其技术流程为:

(1) 玉米秸杆经预处理后,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。 纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下分离土壤中 纤维素分解菌的实验流程:土壤取样→选择培养—梯度稀释→鉴别培养。
①从土壤中分离出分解纤维素细菌的培养基配方如下:纤维素粉5g, NaNO3 1g、 Na2HPO4 ? 7HZ0 1.2g、KH2PO4 0.9 g,MgS04·7H20  0.5g、K Cl 0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸馏水定容到IOOOmU9该培养基能初步选择出分解纤维素细菌的原因是______________
②为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种,可以在鉴别培养基上加入_______染液,将筛选获得的菌液稀释后用涂布平板法方法接种到鉴别培养基上,然后挑选产生_______的菌落作为菌种进行扩大培养。
③从分解纤维素细菌中提取出的纤维素酶首先要检测____________________________,以便更好地将酶用于生产实践。为了使分离出的纤维素酶能够反复使用,最好采用_____________________或_____________________方法将酶固定化。
(2) 发酵阶段需要的菌种是酵母菌,在产生酒精时要控制的必要条件是______________。
(3) 发酵时乙醇浓度升高会对酵母菌产生毒性,从而影响进一步的发酵。科学家利用基 因工程方法创造出一种对乙醇浓度有高耐受力的酵母菌新菌种,该过程需采用PCR 技术扩增目的基因。在PCR反应体系中,除了要加入模板、原料外,还需要加入_______和_______等

玉米是雌雄同株异花的植物,开花时顶端为雄花,叶腋处为雌花,间行均匀种植可以进行同株异花授粉和异株异花授粉。玉米的宽叶(A)对窄叶(a)为显性,宽叶杂交种(Aa)玉米表现为高产,比纯合显性和隐性品种的产量分别高12%和20%;另外,玉米的有茸毛(D)对无茸毛(d)为显性,有茸毛玉米植株表面密生茸毛,具有显著的抗病能力,该显性基因纯合时植株幼苗期就不能存活;上述两对基因独立遗传,且其性状在幼苗期便能识别。请回答:
(1)宽叶基因和窄叶基因的根本区别是       。
(2)要保证玉米进行杂交,则必须进行人工授粉,对母本进行的处理是       。
(3)将有茸毛玉米同株异花授粉,子代植株表现型及比例为        。
(4)若将宽叶有茸毛玉米和窄叶有茸毛玉米进行异株异花传粉,子代只出现两种表现型,则:
①亲本的基因型是       。
②F1成熟的群体中,D的基因频率是         。
③若F1个体同株异花授粉产生F2,则理论上F2成熟植株的表现型有       种。
(5)现有两种有茸毛的玉米品种,如果希望次年得到高产、抗病玉米用于生产,则在当年应如何进行培育,获得的种子次年播种后怎样留苗可达到目的?请你用遗传图解加简要说明的形式 ,写出培育与选苗过程。(只要求写出基本设计思路)

分析回答有关细胞的结构功能和细胞之间信息传递的问题(13分)
甲图为细胞间信息传递的几种模式示意图,乙图是甲图局部结构的放大图。丙图为细胞3的局部亚显微结构示意图,请据图回答。(括号内填编号,横线上填文字)

(1) 甲图中细胞1作用于靶细胞、细胞3作用于细胞2、细胞4作用于靶细胞的信号分子最可能的名称依次是         。

A.激素、化学递质、抗体 B.化学递质、淋巴因子、激素
C.激素、化学递质、淋巴因子 D.抗体、化学递质、激素
(2)若甲图的靶细胞为乳腺细胞,与乳汁的合成与分泌有关的细胞结构有                    。
(3)若甲图的细胞3受到刺激产生兴奋,兴奋部位膜内电位的变化是________________;兴奋在细胞3和细胞2间传递的结构如图乙所示,图丙中存在_____个如图乙所示的结构。该结构中信息单向传递的原因是                                                。
(4)若甲图的靶细胞是体内移植器官的细胞,那么,细胞4的作用会引起机体    反应。写出细胞4发挥作用的方式                                                     。
(5)丙图的细胞中构成①的主要物质是         。结构②的存在说明该细胞生命活动所需能量主要是通过
           方式产生的。

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