下图表示氮循环与动物体内有机物部分代谢途径,请分析回答:
(1)完成①、②过程的微生物分别是_______________、________________。
(2)完成③过程的细胞器是_________________。
(3)进行④过程首先要经过_______作用。促进⑤、⑥过程的激素分别是_____________、
____________________。
(4)某些微生物能够完成①过程,关键是由于有_________酶。
假如科学家想利用基因工程的方法,将编码该酶的基因转移到小麦胚细胞中,获取该基因的途径:一是从微生物的DNA分子直接分离,二是_________________________;
假如已经知道组成该酶的氨基酸序列,从理论上讲能不能准确确定其基因编码区的碱基序列?_____________,原因是______________________________________________,这对于生物体的生存有什么意义?_____________________________________________。
(5)NO3-被吸收进入植物体内后,必须经过下列还原反应,生成NH3才能被植物体利用合成蛋白质:
①若将水稻幼苗培养在硝酸盐溶液中,则体内生成硝酸还原酶;若将水稻幼苗培养在无硝酸盐的培养液中,硝酸还原酶消失。这种现象说明硝酸还原酶是( )
A.还原酶 | B.水解酶 | C.组成酶 | D.诱导酶 |
②给你提供两株生长状况相同的植物幼苗及药品、用具,请你设计一个实验,通过可观察现象验证钼是组成硝酸还原酶的必需元素,并预期实验现象。
步骤:
预期现象:
炭疽病是一种由炭疽芽孢杆菌引起的疾病。症状之一是皮肤等组织发生黑炭状坏死。炭疽芽孢杆菌是通过产生外毒素来增强微血管通透性,导致出血和组织肿胀,对中枢神经系统具有迅速和显著的抑制作用,从而使人发生呼吸衰竭和心脏衰竭而死亡。日本邪教组织奥姆真理教想利用炭疽病发动细菌战争,但他们的阴谋未能得逞,是因为这些邪教徒手中的炭疽菌丢失了一个质粒。炭疽病的诊断方法之一为:从病区采样,在5%的血液琼脂平板培养基上室温培养,然后镜检出有芽孢的病菌。炭疽病的预防可采用预防接种的办法,但需持续、频繁注射菌苗才能具有长期的保护作用。请根据上述材料,分析回答下列问题:
(1)炭疽芽孢杆菌的同化作用类型为_________。若在培养基中添加青霉素,病菌的生长情况为_______________________。芽孢是一种_______________________。
(2)炭疽芽孢杆菌外毒素的产生是受_________基因控制的。人和动物感染病菌后,可通过产生_________,获得抵抗再感染的免疫力。
微生物与人类关系密切。虽然有些微生物能使动植物患病,但多数微生物对人类是有益的。请回答:
(1)培养微生物的培养基配方中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。从土壤中分离分解尿素的细菌时,培养基中加的唯一氮源为 ,这种培养基称为 培养基。
(2)在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的倒平板操作时,平板冷凝后,为什么要将平板倒置?
(3)微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和 法。在用平板划线法接种时,为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环?
在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗?为什么?
根据已学知识,回答下列微生物培养过程中有关的问题:
(1)鉴定培养基的制作是否合格的方法是:将制备好的培养基放在 中保温1~2天看有无 ,如果没有 说明制作合格,反之则不合格。
(2)细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理,这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌 。
A.接种针、手、培养基 | B.高压锅、手、接种针 |
C.培养基、手、接种针 | D.接种针、手、高压锅 |
(3)平板划线法通过接种环在琼脂固体培养基表面连续 的操作,将聚集的菌种逐步 分散到培养基的表面。稀释涂布平板法则是将菌液进行一系列的梯度 ,然后将不同稀释度的菌液分别 到琼脂固体培养基的表面,进行培养。
(4)19世纪中期,关系到法国经济命脉的酿造业曾一度遭受毁灭性的打击。在生产过程中,出现了葡萄酒变酸、变味的怪事。根据你所掌握的知识分析导致生产失败的根源是 。
莠去津是一种含氮的有机化合物,它是广泛使用的除草剂之一。
⑴莠去津的作用机理之一是阻断光反应中的电子传递过程,影响形成,进而影响在中进行光合作用的暗反应过程,最终抑制杂草生长。
⑵从使莠去津的农田中,选到了能遗传的耐莠去津杂草,将它与敏感型植株杂交,结果见下表:
杂交亲本 |
后代中耐药型植株比例(%) |
后代中敏感型植株比例(%) |
耐药型♀×敏感型♂ |
100 |
0 |
敏感型♀×耐药型♂ |
0 |
100 |
由表推断,控制该耐药性状的基因位于。
(3)据图回答:
①由于莠去津的作用,在长期使用莠去津的土壤中可能含有目的菌。
②下图是瓶中三类细菌的最大密度柱形图。由图推断,从瓶到瓶液体培养的目的是;甲类细菌密度迅速降低的主要原因是;从瓶中应选择细菌生长处于期的菌液加入到瓶中,培养效果更好。
③在固体培养基中,无透明带菌落利用的氮源主要是;有透明带菌落利用的氮源主要是,据此可筛选出目的菌。
下表是一种培养基的配方。完成下列问题:
(1)此培养基的营养要素有 类,其中蛋白胨能提供的是 、 、 。
(2)各成分重量确定的原则是 。
(3)在各种成分溶化后分装前,必须进行的是 。
(4)如要鉴别自来水中的大肠杆菌是否超标,需加入 ,观察它的 特征。
(5)此培养基能否用于培养产生人的生长激素的工程菌? ,原因是 。
新华社2004年10月21日报道,泰国有23只老虎死于禽流感。世界卫生组织宣布,到目前为止,已有29人死于禽流感,12月19日报道,日本有5人患上禽流感。12月23日报道,禽流感开始在越南蔓延。科学家发现,禽流感是一种RNA病毒,有多种类型,它其中的一种H5N1型病毒容易感染人类。我们不能根据常规的方法如高温来杀灭该病毒。据此回答:
(1)流感病毒发生变异的方式是 。该病毒在人体细胞内遗传信息的传递过程主要可以表示为 。为什么不能采用抗生素来消灭流感病毒 。尤其是平时的普通疾病,绝不能滥用抗生素,原因是 (至少答两点)。
(2)假如发现某一流行病,一般先确认病原体,利用的是 原则。而对于流行病,一般可以采用哪些控制对策 。
在微生物生长的全部营养中,对其正常生长繁殖必需的养料成被称为限制因子。色氨酸是某种大肠杆菌突变株的限制因子。下图表示色氨酸浓度对该大肠杆菌突变株生长的影响曲线,请据图回答:
(1)大肠杆菌属于原核生物,其基因结构不同于人的特点是 。
(2)在该大肠杆菌的营养要素中,色氨酸可能的作用是_ _ (答两点即可)。
(3)在色氨酸浓度为2.0mg/mL的情况下,如果用紫外线等处理(A~C)___ _段菌种,可以提高诱变频率。
(4)由图可见,在低浓度(<2.0mg/mL)情况下,增加色氨酸浓度可同时提高繁殖速度和生物量;在__ _情况下,增加色氨酸浓度只能提高生物量,进一步提高色氨酸浓度,反而会抑制大肠杆菌的生长繁殖导致衰亡,其原因是_ 。
.如右图为谷氨酸发酵装置图。
( 1 )图中3 、6 处是发酵罐夹层中水的进出口,水在发酵罐夹层流动的作用是 。
( 2 )谷氨酸发酵液的pH 应控制在 7~8 范围内,随着代谢产物的积累,发酵液pH 变化趋势是 ,控制办法是 。发酵过程中,若谷氨酸积累过量,会抑制 的活性,导致合成途径中断,这种代谢调节方式称为 调节。
( 3 )如果在4 处通人空气,谷氮酸产量会 ,原因是 。
如下图是发酵工程的流程图,据图回答:
( 1 )在配制培养基时,要注意各种营养的比例。假如利用谷氨酸棒状杆菌来生产谷氨酸。则在扩大培养阶段的碳氮比是 ,在发酵罐内发酵时的碳氮比是 。
( 2 )培养从配制好后,一定要灭掉培养基中的 ,其目的是防止 ,防止 。
( 3 )假如用黄色短杆菌来生产赖氨酸,可用① 来提高发酵的产量。① 代表的菌种选育办法为 ,选育出不能合成 酶的菌种。生产的赖氮酸是此种生物的 代谢产物。
( 4 )在发酵罐中发酵时,若要提高发酵罐中的溶氧量,可采用的措施是:
① 调整
② 调移
( 5 )若③ 是单细胞蛋白,则③ 代表的发酵产品是
下图为细菌的结构示意图。据此回答:
( l )控制细菌的主要遗传性状的是[ ] ,抗生素的控制者是[ ] 。
( 2 )若要观察它的子细胞群休的特征,应该用 培养基。此菌的子细胞群体的特征是 。
( 3 )此菌的[ ] 常用作基因工程的 ,是因为它有多个 ,还具有 基因,且能够在受体细胞中 。
( 4 )此菌若作为基因工程的受体细胞,为增加目的基因导入的可能性,常常用处理它的[ ]
( 5 )此菌含有的细胞器是[ ] 此菌的繁殖方式是 。
如下图所示为发酵工程生产产品的流程图:
(1)能生产人生长激素的工程菌是通过①培养的,①是____________________________ ;高产青霉素菌种是通过②培育的,②是__________________,③是______________________。
(2)整个过程的中心阶段是_________,要随时取样检测培养基中的细菌数目、产物浓度等。同时,要严格控制______________________________________和通气量、转速等发酵条件。
(3)若⑥是单细胞蛋白的话,则的本质是⑥是_________________,分离方法如__________;氨基酸、维生素属⑦中的产物,则⑦是______________________。
抗生素作为治疗细菌感染的特效药被广泛使用,青霉素是人类历史上发现的第一种抗生素。
(1)青霉素的杀菌作用是通过抑制细菌 生物合成来完成的。
(2)细菌与抗生素多次接触后会表现出明显的抗药性。细菌抗药性产生的根本原因首先是某些细菌出现 ,抗生素在细菌抗药性形成的过程中起 作用,该作用实质上是改变了细菌基因的 。
(3)某人患了咽喉炎,咽部干燥、疼痛,伴有发热、头痛等症状。医生为他开了阿莫西林和润喉片,要求每天服药3次,连续服用1个星期。他服药3天后,感觉好了,就停了药。可是4天后,病又复发。他的行为属于滥用抗生素中的 行为。滥用抗生素还表现在 或 等行为上。
(4)滥用抗生素,除了使菌群表现出抗药性以外,还会有其它的危害。例如,某些人对青霉素 ,所以在注射前需要做皮肤试验。而长期或大剂量使用抗生素,尤其是广谱抗生素,会造成人体内 。再如,某些抗生素还有较强的毒副作用,试举一例: 。
抗生素作为治疗细菌感染的药物,其高效性和巨大的经济价值使抗生素工业经久不衰。其中青霉素的发现和应用具有划时代的意义。
(1)下面是发现和研究青霉素的过程:
问题:在培养细菌的培养基中,发现青霉菌,在其周围没有细菌生长。没有青霉菌的培养基内布满了细菌。 假设: 实验:把青霉菌放入培养液内培养,一段时间后除去青霉菌,并用这种培养液培养细菌,观察细菌的生长情况。 结果:这种培养液阻止了细菌的生长和繁殖。 结论:青霉菌可产生一种阻止细菌生长繁殖的物质。 |
①该实验的假设是 。
②以上实验还不足以论证以上结论,请在以上实验的基础上,补充相应的实验方法。
。
(2)为了研究细菌对青霉素抗药性形成的机理,有人设计了如下实验方案:
步骤1:取培养皿A若干(A1、A2、A3……),加入普通细菌培养基;取培养皿B若干(B1、B2、B3……),加入含青霉素的细菌培养基。
步骤2:用涂布器将适量细菌培养液均匀地涂布在培养皿A1的培养基表面,置于适宜的条件下培养一段时间,培养基的表面会出现一些细菌菌落。
步骤3:用灭菌后的丝绒包上棉花制成的一枚“印章”,在A1上轻轻盖一下,再在B1上轻轻盖一下,这样A1中的细胞就按一定的位置准确地“复制”到了B1之中。将B1培养一段时间后,B1中一定部位出现了少量菌落。
步骤4:根据B1中菌落出现的方位,将A1中 位置的菌落取出,均匀涂抹在A2表面,培养一段时间后,培养基表面又会出现许多菌落。
反复重复步骤3、4,在B2、B3……中保留下来的菌落越来越多。直到最后,所有“复制”到B中的菌落 。
如果B1中没有菌落保留下来,实验就无法进行下去。若要使实验进行下去,可以采用的方法有 。
抗生素被认为是20世纪人类最重要的发现之一。英国细菌学家亚历山大·弗莱明发现的第一种抗生素是青霉素。请回答:
(1)大多数情况下,青霉素是通过抑制细菌_______________的生物合成而起作用的。使用青霉素治疗由支原体感染引起的疾病,效果不明显的原因是___________。
A.支原体细胞没有细胞壁 | B.支原体是原核细胞 |
C.支原体是病毒 | D.支原体细胞没有细胞膜 |
(2)生物学家经过观察发现,细菌与抗生素多次接触后会表现出明显的抗药性,控制细菌合成抗生素的抗性基因在__________________上。
(3)以下实验是证明青霉素对金黄色葡萄球菌抗药性的选择实验,通过实验发现金黄色葡萄球菌原本就具有抗药性。据图回答:
在B1、B2、B3……中的青霉素含量_____________________(“相同”或“不同”),影印接种需进行多次,灭菌绒布是否每次都需要更换_____________________(“需要”或“不需要”)。将A1培养皿中的部分球菌接种到A2培养皿中时,原则是这些球菌必须与_______________培养皿中球菌所在的位置应________________。
实验后在B1、B2、B3……保留下来的菌落将_______________________。到最后,所有复制到B中的菌落全部保留下来,都有对青霉素的抗药性。这些球菌的抗青霉素的能力是由于在生存斗争过程中,球菌因_______________而产生的。
(4)在使用抗生素进,建议采取“三不原则”,一不自行购买,二不主动要求,三不____________。