(15分)【生物选修1——生物技术实践】
泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3g—0.5g时，会引起中毒；达到3g时，会引起死亡。我国卫生标准规定，亚硝酸盐的残留量在酱菜中不得超过20mg/Kg。膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出，只有在特定的条件下，才会转变成致癌物质——亚硝胺。针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实，某中学生物活动小组设计实验，探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响。
（1）请补充实验设计的空缺内容：
① 制作泡菜的原理： 。
② 测量指标及方法：亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成 色染料。先使泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应，然后通过 颜色，可以估测出泡菜液样中亚硝酸盐的含量。
③ 确定浓度梯度：经过查找资料和初步实验，发现当食盐浓度为3%以下时，制作的泡菜溶液发生腐败，而当食盐浓度在8%以上时，制作的泡菜又容易成为咸腌菜。因此，分别设计了3%、5%、7%的食盐浓度梯度来制作泡菜。
④ 选择实验材料：红萝卜和白萝卜，哪种更适合于用做实验材料？ ，
理由是 。
⑤ 制作泡菜：将实验材料分成3组制作泡菜，除了实验材料的重量相同外，还要保证每组泡菜的 相同。
（2）右图是该生物活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。根据此图实验结果，请你给出制作泡菜的最佳指导意见 。
下图为植物组织培养的流程图，结合所学知识，回答下问题：
（1）配制培养基时一般需要水、氮源、 、 四种成分，图中使用的是添加了 的固体培养基。
（2）通常选取植物生长旺盛的嫩枝作为外植体的原因是
。通常使用 对外植体进行消毒。
（3）MS培养基中添加一些微量元素或者激素，通常先将其配成 ，以方便使用，培养瓶A中的两种激素及用量关系为 ，
培养基先灭菌还是先分装？ 。
（4）B中的愈伤组织形成丛芽和生根的过程实质上是 的结果，最终培育成植株体现了已分化细胞的 。
（5）若培养过程中没有进行光照，将出现白化苗，该现象说明 。整个培养过程中，植株（组织）的能量来源变化情况为 。
某校两个生物兴趣小组的同学打算用车前草和酵母菌完成一些高中生物实验，有些问题需要你的帮助。
（1）甲组选用车前草作材料进行如下实验：
①取其叶片进行《观察植物细胞的质壁分离和复原》的实验时，取叶片的下表皮细胞（不含叶绿体），在盖玻片的一侧滴入含有伊红（植物细胞不吸收的红色染料）的0.3m/mL的庶糖溶液，则在显微镜下观察到原生质体内外的颜色分别是 。若将叶片的下表皮细胞依次浸于蒸馏水0.3g/mL蔗糖和0.7g/Mlkno3溶液中，观察其原生质体的体积随时间的变化，结果如图1所示，则A、B、C三条曲线中表示细胞在蒸馏水中和在0.7g/Mlkno3溶液中的依次是 。
②利用其完成《用显微镜观察多种多样的细胞》实验时，用10×的目镜和10×的物镜，在视野直径范围内看到一列相连的20个细胞，如果目镜不变，改用40×的物镜所看到的这列细胞的个数是 。（2）乙组选用酵母菌作材料进行如下实验：
①用附着于葡萄皮上的野生酵母菌制作果酒时，需要适时拧松瓶盖，但不能完全打开，其目的是 ，实际操作中发现随着发酵时间的推移拧松瓶盖间隔时间延长，其原因是 。
②用其进行《探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化》实验，设计三组实验，定期对三组培养液中的酵母进行计数，绘制图2，分析三组实验产生不同现象的原因可能是 不同。
③用其进行《酵母细胞的固定化技术》实验，绘制图3（注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量）。图示曲线表明浓度为 的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶海力较低原因是 。
金桔果实金黄、清香，富含维生素C、金桔甙等成分，具有较高的食用价值。桔皮色素对大肠杆菌具有一定的抑制作用。请回答下列有关问题：
（1）若用金桔自然发酵产生果酒，利用的微生物主要是 ，发酵过程中温度需要保持在 ℃范围内。
（2）将制作的果酒放置一段时间后，有时会出现酸味，其原因是 。
（3）金桔皮易焦糊，宜采用 法提取桔皮精油，该过程中得到的糊状液体可通过除去其中的固体杂质。
下图表示制造啤酒的过程方法。据图分析，回答下列问题：
（1）酵母菌是 生物，通过无氧呼吸可分解 ，产生的终产物是 和 。
（2）把原料放入沸水中混合的原因是_____________________。
（3）在混合物冷却后才把酵母加进去，是因为_________________________；假如冷却时不慎使温度骤降到0℃，当温度逐渐回升到25℃时，酵母是否还具有活性？ 。原因是_________________________________________________。
某生物兴趣小组在学习了DNA的粗提取和鉴定实验后，尝试开展RNA的粗提取和鉴定实验。通过查阅资料，制订了以下的实验方案：
【实验课题】酵母RNA的提取和鉴定
【实验目的】1．从酵母中提取RNA；2．鉴定RNA。
【实验原理】微生物是工业上大量生产RNA的原料，其中以酵母尤为理想，因为酵母核酸中主要是RNA，DNA很少，菌体易收集，RNA易分离。RNA不溶于乙醇和无水乙醚。利用稀碱法（稀碱能使细胞壁溶解）或高盐法（高浓度的盐改变细胞膜的通透性）来释放RNA。RNA水解液（加硫酸、加热）+苔黑酚-FeCl3试剂加热直到沸腾1分钟，会呈现墨绿色。
【实验材料】干酵母粉、离心机、烧杯、试管、玻璃棒等；0.2%氢氧化钠、95%乙醇、无水乙醚、乙酸、10%硫酸溶液、苔黑酚-FeCl3试剂等。
【实验步骤】
①称6克干酵母
②加0.2%氢氧化钠45mL，沸水加热20分钟，搅拌，后加乙酸7滴
③离心10分钟后取上清液
④边搅拌边缓慢加95%乙醇并静置10分钟
⑤离心后先用95%乙醇洗两次，再用无水乙醚洗两次
⑥获得RNA粗制品
⑦RNA鉴定
请根据实验方案，思考并回答下列问题：
（1）酵母菌细胞中含有RNA的结构有 。酵母菌也是便于用来研究细胞呼吸不同方式的好材料，理由是 。
（2）实验步骤⑤中，离心后取 用乙醇、无水乙醚进行洗涤。
（3）RNA提取过程要注意温度的控制，在20～70℃的温度范围内停留的时间不能太长，其原因是 ，
（4）稀碱法提取RNA须在沸水浴中进行的目的，一是 ，二是 ，以便获得更多更纯净的RNA。
（5）若用花椰菜来提取DNA，可用 瓦解细胞膜，然后充分研磨，实验中研磨速度要 。
Ⅰ．孔雀石绿(C23H25N2Cl)常用作纺织业的染料，也可用作水产养殖业的杀菌驱虫剂。但它具有高毒性、高残留的危害，因此对孔雀石绿废水的处理已成为环境科学领域关注的热点。科研人员从某化工厂污水池中分离获得了能降解孔雀石绿的细菌菌株A。主要步骤如下图所示。
请分析并回答：
(1)从①到③的培养过程中，培养液应加入孔雀石绿作为________，此过程的目的是________________________和________________________。
(2)研究人员进一步研究了不同金属离子对菌株A降解孔雀石绿的影响，实验结果如下图所示。
由上述结果可以看出，多数金属离子对菌株A降解孔雀石绿有________作用，唯有Pb2＋的作用相反。若要排除Pb2＋本身对孔雀石绿有降解作用，则应设置__________________________的培养基样本作为对照。
Ⅱ．玫瑰被誉为“花中皇后”，是最著名的花卉之一；玫瑰精油也是世界上最贵的植物精油，具有“软黄金”之称。下面是与玫瑰相关的实验，请分析回答问题：
（1）如果要用植物组织培养的方法对玫瑰进行大规模种植，在对玫瑰外植体细胞进行接种前，需要进行_______________、________________两项工作。
（2）取长势相同并经过消毒的玫瑰花芽若干，并均分为5份，分别培养在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中，花芽的生长状况如下表所示。
①在此过程中能实现脱分化的花芽是____________组。
②根据实验结果在生产中，欲快速、大量获得花芽，可选用__________组的培养基进行大量生产。
（3）玫瑰精油易挥发、化学性质稳定、难溶于水，适合用________蒸馏法提取。蒸馏时收集的蒸馏液中含有的物质是________________，可以向收集的蒸馏液中加入 提高玫瑰精油的纯度。
某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答：
（1）图中①表示的是该花粉培养过程中的 过程，②表示的是 过程。X代表的是 ，③表示的是 过程，④表示的是诱导 过程。
（2）图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中 的种类及其浓度配比，最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为 植株（甲）。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有 。
（3）对植株甲进行 ，才能使其结实产生后代（乙），否则植株甲只有通过 的方式才能产生后代（丙）。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是 植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种。花药培养在育种上的特殊意义是 ，从而开辟育种新途径。
β-胡萝卜素是联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合委员会认可的无毒、有营养的食品添加剂。 β-胡萝卜素还可以作为禽畜饲料添加剂，提高鸡的产蛋率，还可以提高牛的生殖能力。请结合该资料及胡萝卜素的提取实验，回答相关问题：
（1）除题干叙述作用以外，胡萝卜素还可以治疗因缺乏 而引起的各种疾病，如夜盲症等。
（2）胡萝卜素是 色的结晶，化学性质稳定，易溶于 。
（3）在利用萃取法提取胡萝卜素的实验中，萃取剂的选择十分重要，应该选择具有
（较高/较低）的沸点，并且 （与/不与）水混溶的试剂。萃取的效率主要取决于 和 。
（4）下图为胡萝卜素的纸层析结果示意图，
其中A、B、C、D四点中，属于萃取样品的是 。②代表的物质是 。
[生物——选修1：生物技术实验]
无菌操作是微生物接种技术的关键；传统发酵技术和微生物分离、纯化、应用过程及植物组织培养和动物细胞培养过程中，均要无菌操作。回答下列相关问题：
（1）消毒和灭菌是两个不同的概念，灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力。消毒仅指杀死一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害。下列哪些事物适用于消毒处理 。
①皮肤 ②饮用水 ③牛奶 ④注射器 ⑤培养皿 ⑥接种环 ⑦培养基
⑧果汁 ⑨酱油 ⑩手术刀
| A．①②③⑧⑨ | B．④⑤⑥⑦⑩ | C．①②③④⑤⑥⑧ | D．以上全部 |
（2）配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行 ，接种前要进行 ，在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在无菌条件下进行。
（3）在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是____ 。右图是利用 法进行大肠杆菌接种，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。为达到这一目的，操作上应注意：
①每次划线前要 ；
②冷却后从上一区划线末端开始划；
③首尾区 。
（4）培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对固体培养基应采用的检测方法是 ，观察培养基上是否有菌落产生。
（5）利用培养基不仅可以分离培养大肠杆菌，也可以进行植物组织培养。与大肠杆菌培养明显不同的是，用于组织培养的培养基中还需要加入 。
（6）有位同学在家制作泡菜时，为避免杂菌污染而向泡菜坛中加入了青霉素，结果发酵失败，原因可能是 。
分析有关科学探究的资料，回答下列问题。
我国科学家屠呦呦因在青蒿素方面的研究获2015年诺贝尔生理医学奖。菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治疗疟疾的新型特效药。研究者做了相关的实验研究如下。
【实验一】从青蒿中提取青蒿素
【实验结果】相关实验数据如表1和表2所示。
【实验二】生物工程合成青蒿素
为避免青蒿被过度采集，研究者采用生物工程的方法生产青蒿素。但直接从愈伤组织和细胞培养提取青蒿素的效果很不理想，因而采取如下图中①～④所示实验流程合成青蒿素。其中发根农杆菌具有Ri质粒，可促进青蒿愈伤组织生根。
（1）提取青蒿素应选取的最佳青蒿材料是 。据表1和表2分析，实验一的实验目的不包括 （ ）
A．不同生长期青蒿中的青蒿素含量
B．不同青蒿组织中的青蒿素含量
C．不同干燥方式对青蒿素提取的影响
D．不同日照时长对青蒿素含量的影响
（2）实验二图中青蒿组织培养通常用的培养基名称是 培养基。步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是 。
（3）据实验二分析，下列相关叙述正确的是 （ ） （多选）
A．未分化的青蒿组织中青蒿素含量高 B．该实验是从青蒿根中提取青蒿素
C．Ri质粒转化青蒿属于微生物基因工程 D．利用此生物工程方法可大量生产青蒿素
【实验三】植物激素对青蒿素含量的影响
萘乙酸 （NAA）是最常用来调控发根生长及代谢中间产物形成的一种激素。研究者假设NAA能促进青蒿愈伤组织发根，并能提高青蒿发根后产生青蒿素的含量。实验结果见表6。
表6： NAA对青蒿组织发根和产生青蒿素的影响
| 组别 |
NAA浓度 （mg/L） |
发根生长比 |
青蒿素含量 （mg/g） |
| A |
0.025 |
34.457 |
0.080 |
| B |
0.050 |
33.500 |
0.166 |
| C |
0.100 |
29.400 |
0.128 |
| D |
0.250 |
15.813 |
0.000 |
| E |
0.500 |
13.059 |
0.000 |
| F |
0.750 |
8.706 |
0.000 |
| G |
① |
27.101 |
1.480 |
（注：发根生长比指的是：收获时鲜重/接种量）
|
（4）实验三培养时影响青蒿素含量的可能因素有_________________ （写出2种即可）。表6中①表示的数值是 。
（5）根据实验三结果，请画出发根生长比与NAA浓度的关系曲线图。
【生物—选修1 生物技术实践】
如图是植物组织培养过程示意图，请回答有关问题：
（1）外植体若是菊花茎段组织，则在配制MS固体培养基时, （“必需”、“不必需”） 添加植物激素。
（2）外植体若是月季的花药，则图中的①过程 （“需要”、“不需要”）光照，而经②③④过程培养出的植物一般称为 植株。该植株产生的途径除了图中所示外，还可以是花粉通过 阶段发育而来。
（3）外植体若是菊花的根尖组织，则在正常环境下培养成的新菊花植株叶片的颜色是 ，这过程体现了植物细胞具有 。
（4）植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂和分化的关键性激素，在植物组织培养过程中：
①若先使用细胞分裂素，后使用生长素，实验结果是细胞 。
②当同时使用这两种激素时，生长素用量比细胞分裂素用量的比值 （“高”、“低”、“适中”）时，促进愈伤组织的形成。
人类利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史源远流长。请回答下列问题：
（1）果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是一类 (呼吸类型)微生物；在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，其反应式为 。
（2）温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。利用酵母菌，发酵制作葡萄酒时一般将温度控制在 。在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是 。随着酒精度数的提高，红葡萄皮的 也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。在 的发酵条件中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
（3）醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明，醋酸菌对氧气的含量 。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为 ，再进一步转变为 。
（4）果汁发酵后是否有酒精产生，可以用化学试剂 来检验。在酸性条件下，该试剂与酒精反应呈现 色。
请根据下列植物不同有效成分提取操作流程图，回答问题：
（1）在玫瑰精油的提取中，经过水蒸气蒸馏，获得的①是 ；过程②是 ，目的是除去固体Na2SO4。
(2)新鲜的柑橘皮中含有大量的 和水分，如果直接压榨，出油率较低。为了提高出油率，需要将柑橘皮干燥去水，并进行③过程是 ，其作用是 。
(3)在进行④过程时，为了 ，还要分别加入相当于橘皮质量0.25％的NaHCO3和5%的Na2SO4，并调节pH至 。
(4)在进行⑤过程时，可以先用 ，以除去固体物和残渣，然后 进一步除去质量较小的残留固体物，再用 或吸管将上层的橘皮精油分离出来。
(5)下图为植物芳香油提取中的水蒸气蒸馏装置，请指出该实验装置的2处不妥之处：
①
②
柠檬油是一种植物芳香油，它是一种广谱性的杀虫剂，它可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等传染疾病的害虫，以及危害粮食、蔬菜的常见害虫包括幼虫、蛹等，被称为一种绿色杀虫剂。
(1)柠檬油的挥发性________，易溶于________，比重较________。
(2)提取柠檬油常见的原料是柠檬花与柠檬果皮，嫩的花朵在蒸馏过程中，精油易被水蒸气分子破坏，所以可采用________法。柠檬果皮精油的提取适宜采用________法，此种方法是通过________将液相柠檬油从固液两相混合物中分离出来，必经步骤为(如图)。
檬柠果皮
水洗―→浸泡―→清洗―→装料―→压榨和喷淋―→糊状压出液―→―→高速离心―→静止分层―→分液―→柠檬精油
据实验流程图回答下列问题。
A是________，目的是 _________________________________________。
②B过程一般加入相当于柠檬果皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，其目的是_____________________________________________________________。
③C过程为________，目的是________________________________________。
④实验过程中浸泡橘皮后，需用清水洗涤，其目的是____________________。
(3)采用柠檬油作为杀虫剂，可以解决其他杀虫剂给人类带来的隐患，其突出的优点是_______________________________________________________。
(4)从生产绿色食品的要求出发，写出防治害虫的三种方法： _________________________________________________________________。
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