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 | + | +++ | ++ |
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。
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。
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 |
(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。