為了實(shí)現(xiàn)燃料供應(yīng)來(lái)源多樣化,發(fā)展長(zhǎng)期替代化石燃料的產(chǎn)品如燃料酒精、生物柴油、沼氣等已經(jīng)列入我國(guó)未來(lái)10年的發(fā)展計(jì)劃.
廣東省是我國(guó)甘蔗主產(chǎn)區(qū)之一.甘蔗是一種高光效的C3植物,單位面積產(chǎn)量很高,種植面積日益擴(kuò)大,目前已成為南方地區(qū)燃料酒精生產(chǎn)的重要原料.利用甘蔗生產(chǎn)燃料酒精的一般工藝流程為:甘蔗.榨汁(蔗糖)、酵母發(fā)酵一蒸餾.成品(燃料酒精).
請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)題:
(1)簡(jiǎn)述甘蔗大規(guī)?焖俜敝臣夹g(shù)的過(guò)程.
 

(2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精發(fā)酵菌種,對(duì)野生酵母菌進(jìn)行誘變后通過(guò)篩選可以得到具有這些特性的突變菌,誘變及篩選過(guò)程如下:
步驟1:野生菌液體培養(yǎng)一段時(shí)間后接受紫外線照射誘變處理.
步驟2;制備選擇培養(yǎng)基.在基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,注意和
 
,加瓊脂后滅菌,制成固體平板.
步驟3:將紫外照射后的菌液稀釋涂布平板.
步驟4:根據(jù)
 
一一篩選出突變菌.
(3)上述步驟2、3和4的依據(jù)分別是
 

(4)利用獲得的突變菌和蔗汁進(jìn)行酒精發(fā)酵實(shí)驗(yàn),除了將培養(yǎng)基滅菌、保持空間潔凈外,發(fā)酵過(guò)程中防止外來(lái)雜菌人侵還有哪些可行方法?(列舉兩種)
(5)甘蔗榨汁以后還有大量的蔗渣廢棄物,主要成分為木質(zhì)素、纖維素和半纖維素,但是酵母菌無(wú)法直接利用,原因是其
 
.請(qǐng)?zhí)岢鼋鉀Q該問(wèn)題的方法.(列舉兩種方法)
 

(6)突變菌往往帶有一些特殊的基因.在獲得這些基因的過(guò)程中,PCR技術(shù)相當(dāng)重要.PCR擴(kuò)增反應(yīng)中加人引物和DNA聚合酶的作用分別是什么?
 
考點(diǎn):植物培養(yǎng)的條件及過(guò)程,培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用
專題:
分析:大規(guī)?焖俜敝持参锏默F(xiàn)代技術(shù)手段是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù),其關(guān)鍵環(huán)節(jié)是脫分化和再分化;要善于利用題目信息如“具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精發(fā)酵菌種”,就能找第(2)和(3)題的答案;利用酶具有專一性的特點(diǎn),才能解決第(5)題.第(4)題屬于開(kāi)放性題目,只要答案合理即可;第(6)題屬于記憶性的題目,只需識(shí)記即可.
解答: 解:(1)甘蔗大規(guī)?焖俜敝臣夹g(shù)為植物組織培養(yǎng)技術(shù),其過(guò)程為:選取甘蔗外植體,通過(guò)誘導(dǎo)脫分化產(chǎn)生愈傷組織,然后通過(guò)調(diào)整植物激素比例,再分化形成芽和根,獲得大量試管苗(或通過(guò)誘導(dǎo)大量形成胚狀體,制成人工種子,適宜條件下萌發(fā)長(zhǎng)成幼苗).
(2)根據(jù)題干信息“具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精發(fā)酵菌種”可知,制備培養(yǎng)基時(shí),在基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,注意添加高濃度蔗糖(葡萄糖)和調(diào)低pH值;最后根據(jù)酵母菌能否在選擇培養(yǎng)基上生存篩選出突變菌.
(3)上述步驟2的依據(jù)是題干中信息提供高糖和酸性的篩選環(huán)境;步驟3的目的是獲得單菌落;步驟4的依據(jù)是能生長(zhǎng)代表該菌落具有耐高糖和耐酸的特性.
(4)防止外來(lái)雜菌人侵的方法除了滅菌、保持空間潔凈外,還有①利用突變菌的耐酸特性,降低培養(yǎng)基的pH值,達(dá)到抑菌的目的;②利用突變菌的耐高糖特性,通過(guò)高滲環(huán)境達(dá)到抑菌目的;③保持厭氧環(huán)境,達(dá)到抑菌目的;④在培養(yǎng)基中添加一些抑制物如特殊的抗生素,達(dá)到抑菌目的.
(5)由于酵母菌缺乏分解纖維素和半纖維素的酶系,所以酵母菌無(wú)法直接利用蔗渣廢棄物中的成分,為了解決這一問(wèn)題,可以在酵母菌中轉(zhuǎn)人分解酶系相關(guān)基因;利用酶或微生物分解蔗渣;利用物理和化學(xué)方法分解蔗渣;將酵母菌與其他能分解蔗渣的微生物混合發(fā)酵.
(6)PCR擴(kuò)增反應(yīng)中加人引物的作用是結(jié)合在模板DNA上,提供DNA延伸起始位點(diǎn);DNA聚合酶的作用是從引物的3'端開(kāi)始催化DNA鏈的延伸.
故答案為:
(1)選取甘蔗外植體,通過(guò)誘導(dǎo)脫分化產(chǎn)生愈傷組織,然后通過(guò)調(diào)整植物激素比例,再分化形成芽和根,獲得大量試管苗(或通過(guò)誘導(dǎo)大量形成胚狀體,制成人工種子,適宜條件下萌發(fā)長(zhǎng)成幼苗)
(2)添加高濃度蔗糖(葡萄糖);調(diào)低pH值;是否能在選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng)
(3)提供高糖和酸性的篩選環(huán)境;獲得單菌落;能生長(zhǎng)代表該菌落具有耐高糖和耐酸的特性
(4)①利用突變菌的耐酸特性,降低培養(yǎng)基的pH值,達(dá)到抑菌的目的;②利用突變菌的耐高糖特性,通過(guò)高滲環(huán)境達(dá)到抑菌目的;③保持厭氧環(huán)境,達(dá)到抑菌目的;④在培養(yǎng)基中添加一些抑制物如特殊的抗生素,達(dá)到抑菌目的
(5)缺乏相應(yīng)分解酶系(或缺乏纖維素酶和半纖維素酶).在酵母菌中轉(zhuǎn)人分解酶系相關(guān)基因;利用酶或微生物分解蔗渣;利用物理和化學(xué)方法分解蔗渣;將酵母菌與其他能分解蔗渣的微生物混合發(fā)酵
(6)引物的作用是結(jié)合在模板DNA上,提供DNA延伸起始位點(diǎn);DNA聚合酶的作用是從引物的3'端開(kāi)始催化DNA鏈的延伸
點(diǎn)評(píng):本題綜合考查考生對(duì)生物技術(shù)實(shí)踐模塊中的植物組織培養(yǎng)、特殊微生物的篩選及應(yīng)用、酶的應(yīng)用以及PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用等內(nèi)容的掌握;理論聯(lián)系實(shí)際,針對(duì)生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行初步研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)路線,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象進(jìn)行正確的分析與判斷,綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

下列有關(guān)哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)育的敘述,錯(cuò)誤的是( 。
A、胚胎發(fā)育過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞衰老
B、幼鹿經(jīng)過(guò)變態(tài)發(fā)育過(guò)程長(zhǎng)出發(fā)達(dá)的鹿角
C、胚后發(fā)育過(guò)程中伴有細(xì)胞分化
D、來(lái)自原腸胚同一胚層的細(xì)胞經(jīng)分化發(fā)育成不同的組織

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

下列關(guān)于免疫細(xì)胞的敘述,錯(cuò)誤的是( 。
A、效應(yīng)T細(xì)胞可以釋放淋巴因子
B、T淋巴細(xì)胞可以產(chǎn)生多種抗體
C、吞噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞均屬于免疫細(xì)胞
D、一個(gè)效應(yīng)B淋巴細(xì)胞只能產(chǎn)生一種抗體

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

下列有關(guān)人體糖類代謝的敘述不正確的是(  )
A、糖類可由某些氨基酸經(jīng)脫氨基后轉(zhuǎn)化產(chǎn)生
B、糖類在供應(yīng)過(guò)量的情況下可轉(zhuǎn)化成為脂質(zhì)
C、肌糖元可分解為葡萄糖以維持血糖濃度
D、肝糖元分解代謝出現(xiàn)障礙可導(dǎo)致低血糖

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

某種鏈球菌的表面抗原與心臟瓣膜上某物質(zhì)結(jié)構(gòu)相似.被該鏈球菌感染后,機(jī)體通過(guò)免疫系統(tǒng)抵御該菌時(shí)可能引發(fā)某種心臟病.與這種心臟病致病機(jī)理最為相似的是( 。
A、肝移植引起排斥反應(yīng)
B、接觸某些花粉引起皮膚蕁麻疹
C、HIV破壞淋巴細(xì)胞引起艾滋病
D、免疫系統(tǒng)“敵我不分”引起系統(tǒng)性紅斑狼瘡

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

蘿卜貯藏根組織細(xì)胞中是否存在蛋白質(zhì)和DNA?某生物小組對(duì)此進(jìn)行研究,他們從網(wǎng)上查閱資料得知:①蛋白質(zhì)在10%NaCl溶液中可沉淀析出;②在蛋白質(zhì)溶液中,加入雙縮脲試劑,溶液呈現(xiàn)特有的顏色;③DNA溶于10%NaCl溶液但在95%酒精中呈白色絮狀沉淀,析出.
實(shí)驗(yàn)材料:白蘿卜.
實(shí)驗(yàn)用具:粉碎機(jī)、燒杯、漏斗、試管、濾紙、玻棒、鑷子、載玻片、天平、紗布.
藥品及試劑:蒸餾水、NaCl、95%酒精、甲基綠染液、雙縮脲試劑、蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)樣品.
請(qǐng)你根據(jù)所提供的條件參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn).
一、材料處理:
 

二、提。
 

三、鑒定及結(jié)果:
 

四、討論:
(1)蛋白質(zhì)在蘿卜貯藏根組織細(xì)胞中所起的作用是
 

(2)DNA主要來(lái)自蘿卜貯藏根組織細(xì)胞的
 

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

圖甲是狗尿濃縮實(shí)驗(yàn)的結(jié)果.讓狗大量飲水(圖中箭頭a所示)后,連續(xù)排出大量的尿;當(dāng)將25%NaCl溶液10mL注射入頸動(dòng)脈(箭頭b)后,尿量暫時(shí)減少;當(dāng)靜脈注射腦垂體后葉提取物(箭頭G)后,尿量也減少.根據(jù)此實(shí)驗(yàn),可以推斷:

(1)25%NaCl溶液注入動(dòng)脈,使
 
升高,刺激
 
,引起
 
激素分泌,導(dǎo)致尿量減少.本實(shí)驗(yàn)也證明
 
中含有這種激素.
(2)如果預(yù)先將狗的腦垂體后葉切除,再進(jìn)行上述同樣的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)將預(yù)期結(jié)果的排尿曲線描繪在圖乙中的坐標(biāo)上.

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

某科研小組為了解下丘腦與其他內(nèi)分泌腺之間的功能關(guān)系,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn).請(qǐng)根據(jù)你所學(xué)知識(shí),完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告:
(1)實(shí)驗(yàn)材料和步驟:
①實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:家兔12只(體重2k歲只,雌雄各6只).
②依次測(cè)定和記錄12只家兔血液中促甲狀腺激素、甲狀腺激素、促性腺激素和性激素的含量以及12小時(shí)的尿量,每天1次,連續(xù)3天.(性激素分泌調(diào)節(jié)與甲狀腺激素分泌調(diào)節(jié)的原理相同)
③第4天,切斷各家兔下丘腦和垂體之間的聯(lián)系后,重復(fù)上述步驟②.最后,將手術(shù)前、后的兩組數(shù)據(jù)用
 
方法處理,求出差異.
(2)結(jié)果與分析:①促甲狀腺激素、甲狀腺激素、促性腺激素和性激素的含量,手術(shù)后比手術(shù)前
 
;切斷垂體與下丘腦的聯(lián)系后,甲狀腺和
 
的生理功能受到影響.②兔的尿量,手術(shù)后比手術(shù)前
 
,可推斷出
 
激素分泌減少.
(3)結(jié)論:根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及下丘腦和其他內(nèi)分泌腺的功能可知,下丘腦合成和分泌
 
,促進(jìn)垂體合成和分泌相應(yīng)的
 
,再促進(jìn)相應(yīng)的內(nèi)分泌腺合成和分泌激素.
(4)為進(jìn)一步明確與尿量變化相關(guān)激素的分泌途徑,你認(rèn)為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)在哪一方面進(jìn)行研究?
 

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

如圖為人體細(xì)胞及其內(nèi)環(huán)境之間物質(zhì)交換的示意圖,①②③④分別表示人體內(nèi)不同部位的液體.據(jù)圖判斷下面說(shuō)法正確的是( 。
A、人體的內(nèi)環(huán)境是由①②③組成的
B、液體①中含激素、血紅蛋白、尿素、CO2等物質(zhì)
C、長(zhǎng)期營(yíng)養(yǎng)不良會(huì)使②中液體減少
D、細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸進(jìn)入①中,①中的NaHCO3與之發(fā)生作用,使pH基本穩(wěn)定

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同步練習(xí)冊(cè)答案