在大肠杆菌的乳糖代谢中,若调节基因突变,造成阻抑物缺乏,与乳糖分解代谢有关的酶能合成吗?为什么?若启动子或操纵基因突变,结果如何?
下图是氮在自然界中和生物体内转化过程的部分过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)大气中的N2进入生物群落的主要途径是通过 作用来完成的。能够完成该作用的微生物可以分成两类,其中根瘤菌属于 ,它的新陈代谢的类型是 。
(2)自然界中将NH3转化成NO3-的生物是 ,该类微生物的同化作用与植物略有不同,是通过 作用来实现的。它的碳源是 。
(3)植物通过根系从土壤中吸收NO3-是通过 的方式完成的,NO3-进入植物体后主要用于 等有机物的合成。
(4)图中⑤为 作用,⑥为 作用。下列氨基酸中,不能通过⑥过程来合成的是
A.丙氨酸 | B.甘氨酸 | C.赖氨酸 | D.谷氨酸 |
(5)如果为了预防禽流感,对鸡注射了禽流感疫苗,并同时连续饲喂用15N标记的氨基酸若干天,几天后,检测其血清成分中15N有明显增高的物质是 。能够分泌该物质的细胞是 。
2009年4月底,“甲型H1Nl流感”突然在全世界各个地方出现,法新社称之为“杀手”,路透社称它“前所未有的危险”,美联社称其为“致命的怪病”,世界卫生组织称,猪流感疫情已构成“具有国际影响的公共卫生紧急事态”……。甲型H1Nl病毒是一种RNA病毒,那么H1Nl中的H和N又是什么意思呢?
原来它们是一些物质的缩写:H是血凝素Hemagglutinin的缩写,而N是神经氨酸酶Neyramidinase的缩写。这两种物质在病毒入侵细胞以及传播过程中,起着极为重要的作用。
血凝素H是病毒入侵的“开路先锋”,它能和细胞膜上的蛋白结合,在细胞膜上打开一个通道,使得病毒能进入细胞。这样病毒就能在细胞里胡作非为,利用细胞的物质进行自我复制,制造出一群新的病毒。
当新病毒要钻出宿主细胞的时候,进入细胞的“功臣”H却偏偏还要和宿主的细胞膜“纠缠不清”,这时候就需要依靠神经氨酸酶N来解决问题了。N就像一把刀,通过“水解”的方式切断病毒和宿主细胞膜的最后联系,使病毒脱离寄主细胞,再次去寻找感染下一个目标了。通常用以治疗流感的两种药物“达菲”胶囊和喷雾式药剂“乐感清”(Relenza),其作用原理就是不让这把“刀”起作用,使新的病毒无法脱离宿主细胞,从而抑制病情。
依据H和N的化学排列的不同,病毒也就有所不同,人们也就在字母后面标出数字来区分它们,其中H有15个类型,N有9个类型。病毒的种类虽然多,但也有高致病性和低致病性之分。在我们已经发现的流感病毒里,原本只有H5和H7是高致病性的,其他则没有那么危险。但这次发现的甲型H1Nl病毒性流感却具有强致病性。
材料分析
(1).有关病毒的结构,下列说法正确的是( )
A.病毒无细胞结构,既不是原核生物,也不是真核生物
B.病毒的衣壳具有保护病毒核酸,决定病毒抗原特异性等功能
C.所有的病毒的核衣壳由蛋白质组成
D.一种病毒只含一种核酸DNA或RNA
(2).甲型流感病毒根据其表面蛋白质的不同又可分为H1到H15等15种亚型。下面的陈述中能够高度概括出蛋白质功能的是( )
A.细胞和生物体的重要结构物质
B.生命活动的主要体现者
C.收缩、运输、免疫等功能活动的物质基础
D.调节细胞和生物体代谢的重要物质
(3).蛋白质经消化后的最终产物是( )
A.多种氨基酸 B.各种分子量不等的多肽
C.H2O、CO2和尿素 D.以上均不是
(4).根据科学观察分析,受到甲型H1Nl病毒的感染后,有的人不表现出明显的症状,却获得了对小儿麻痹症的抵抗力,这种免疫是( )
A.非特异性自然免疫 B.非特异性人工免疫
C.特异性自然免疫 D.特异性人工免疫
(5).根据现在的研究,没有证据表明禽流感病毒会直接引起人类的流感暴发。但从进化的角度看,人类流感与原先在动物中传播的病毒有关。很可能是在历史上人在驯养猪、鸡的过程中,由于接触,猪流感的某些病株发生了变异,获得对人的致病性。变异形成的原因是 。而甲型H1Nl流感病毒是猪流感、禽流感和人流感三种病毒自然状况下杂合形成的,这种变异形成的原因是 。
(6).构成甲型H1Nl流感病毒遗传物质的含氮碱基有那几种?(分别写出名称和英文缩写)。
(7).之所以称甲型H1Nl流感病毒为生物病毒是因为( )
A.它有细胞结构 B.它能繁殖 C.它能新陈代谢 D.它有应激性
(8).关于甲型H1Nl流感病毒增殖的叙述中,正确的是( )
A.病毒侵入宿主细胞后,合成一种蛋白质
B.病毒的繁殖只在宿主的活细胞中进行
C.病毒繁殖时以核衣壳为单位
D.在普通的培养基上能培养病毒
(9).甲型H1Nl流感病毒必须在活细胞内增殖的原因主要是( )
A.无核膜结构 B.无完整酶系 C.对外界抵抗力弱 D.不能产生能量
(10).除甲型H1Nl流感病毒外,下列四种病原体近几年对人类的影响比较大,其中有细胞结构,但无核膜的是( )
A.非典型肺炎病原体 B.疯牛病病原体
C.炭疽热病原体 D.口蹄疫病原体
(11).根据科学研究表明,如果将鸡的抗病毒干扰基因“嫁接”到烟草的DNA分子中可使烟草获得抗病毒的能力,形成基因产品,根据高中生物知识回答下列问题:
(a) 烟草转基因产品的获得属于( )
A.基因工程 B.细胞工程 C.发酵工程 D.酶工程
(b)鸡的基因之所以能够嫁接到植物体中去,原因是 。
(c)烟草具有抗病毒能力,说明烟草中产生了 。
(d)不同生物体间基因移植成功,说明生物体共有一套 ,从进化的角度看,这些生物体具有 。
(e)烟草DNA分子嫁接上或切割掉某个基因,实际并不影响遗传信息的表达功能,说明 。
(12)根据血凝素和神经氨酸酶的作用,写出两种制备抗甲型H1Nl流感病毒药物的基本思路。
(a) 。
(b) 。
为了实现燃料供应来源多样化,发展长期替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴
油、沼气等已经列入我国未来10年的发展计划。
广东省是我国甘蔗主产区之一。甘蔗是一种高光效的植物,单位面积产量很高,种植面积日益扩大,目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为:甘蔗→榨汁(蔗糖)→酵母发酵→蒸馏→成品(燃料酒精)。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程:。
(2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后,通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如下:
步骤1:将野生菌液培养一段时间后,通过接受紫外线照射进行诱变处理。
步骤2:制备选择培养基。在基本培养基的基础上,注意和,加琼脂后灭菌,制成固体平板。
步骤3:将紫外线照射后的菌液稀释涂布平板。
步骤4:根据筛选出突变菌。
(3)上述步骤2、3和4的依据分别是。
(4)利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验,除了将培养基灭菌、保持空间洁净外,发酵过程中防止外来杂菌入侵还有哪些可行方法?(列举两种。
(5)甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物,主要成分为木质素、纤维素和半纤维素,但是酵母菌无法直接利用,原因是其。请提出解决该问题的方法。(列举两种方法)。
(6)突变菌往往带有一些特殊的基因。在获得这些基因的过程中,技术相当重要。扩增反应中加入引物和聚合酶的作用分别是什么?。
下图是利用微生物进行发酵的过程示意图,请据图回答:
(1)所配制的培养基从物理性质划分,一般是 培养基,利用这种培养基发酵的优点是 ;从化学性质划分,属于 培养基,利用这种培养基发酵的优点是 。
(2)对发酵罐及培养基常用的灭菌方法是 ,灭菌的目的是 。要等到冷却后才接种是为了 。所控制的条件主要有 。
(3)可能会改变发酵液中pH的原因有 。可能改变发酵罐温度的原因有 。
(4)常用的选育菌种的方法有
(5)分离纯化微生物菌体的方法A有 ,分离纯化微生物代谢产物的方法B有 。
(6)若上图表示利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸的过程,则温度最好控制在 。pH控制在 ,当pH呈酸性时,发酵产物是 。当氧气供应不足时,发酵产物是 。
下图为几种含氮物质相互转化示意图,请据图回答
(1)与人体细胞相比,能完成①过程生物的细胞结构的主要特点是 。
(2)能完成①过程生物的可遗传变异来源一般是 。
(3)疏松土壤对②④过程的影响分别是 。
(4)若血液中催化图中 (填序号)过程的某种酶含量大增,则医生将认为此人可能患有肝炎。
(5)人体细胞通过⑦过程最多约可产生 种氨基酸。
(6)不能独立进行⑧过程的生物的遗传物质是 。
氮循环与土壤中的多种细菌有关,如硝化细菌、根瘤菌、反硝化细菌。在它们的共同作用下,实现了如下图所示的氮循环过程。
(1)从结构上看,硝化细菌、根瘤菌和反硝化细菌它们都属于 生物。
(2)图中完成a过程的生物是 ,完成b过程的生物是
(3)从同化作用看硝化细菌的新陈代谢类型是 ,从异化作用看硝化细菌的新陈代谢类型是 。
(4)完成c过程的条件是
(5)在生态系统中硝化细菌和根瘤菌所代表的成分分别是 和 。
下图是某细菌在培养过程中同—时期的两组实验及结果示意图,请据图回答:
(1)根据甲、乙两图中细胞数目、总蛋白量随时间变化呈现的趋势,可以判断此时细菌处于生长曲线中的 期。
(2)由甲图可知,在原本缺乏精氨酸的培养基中加入精氨酸,则A酶的合成受到 ,由此推测精氨酸可能是A酶催化反应的 (填“底物”或“产物”)或其类似物。
(3)由乙图可知,当培养基中葡萄糖被耗尽,此时在原本缺乏乳糖的培养基中加入乳糖,则B酶的合成量 ,由此推测B酶属于 (填“组成”或“诱导”)酶。该细菌新陈代谢的同化作用类型为 ,加入培养基中的乳糖可作为细菌生长繁殖所需的 物质。
(4)图中A酶和B酶曲线变化对微生物生长的共同意义在于 。
利用基因工程改造某个大肠杆菌品系,使其能够合成人的干扰素。某制药厂引进该品系菌种进行培养,在一液体培养基中接入少量菌种后,每6小时测定一次菌种密度和培养基的pH并作记录,结果见下表。请回答下列问题:
测定时间(小时) |
0 |
6 |
12 |
18 |
24 |
菌种密度(万/毫升) |
0.037 |
0.17 |
1.8×102 |
2.0×102 |
2.1×102 |
pH |
7.50 |
7.47 |
7.14 |
6.56 |
6.37 |
(1)在基因工程中常用大肠杆菌等微生物作受体细胞,原因是
(2)与大肠杆菌的基因相比,人的干扰素基因在结构上的主要特点是 ,因而要使人的干扰素基因在大肠杆菌中得到表达,应通过 法获取该基因。
(3)该目的基因在大肠杆菌中进行表达的途径为
(4)除了pH外,影响微生物生长的主要环境因素还有 和 。
(5)第三次测定时,细菌处于生长的 期。该时期细菌的特点是代谢旺盛,和比较稳定,因此常作为生产用的菌种和科研用的材料。
(6)收获干扰素的最佳时期为 期,为了提高工程菌的代谢产物的产量,一般采用 的方法在发酵罐中进行生产。
如下坐标图表示,一定容器中培养的微生物的生长速率曲线。
(1)与其他生物比较微生物的代谢非常旺盛,其原因是 。影响微生物生长的环境因素包括 (至少答三点)。
(2)图中①段表示 期,处于该时期的微生物表现出的特点是 。
如果想延迟④段表示的时期的出现,可以采用 的方法;如果想获得大量次级代谢产物,则应使曲线保持在 段。
(3)为了测定培养液中细菌的数目,将500个红细胞与5 mL该培养液混匀,然后制片观察,进行随机统计,结果如下:
|
视野l |
视野2 |
视野3 |
视野4 |
红细胞数 |
2l |
17 |
22 |
20 |
细菌个数 |
102 |
98 |
106 |
94 |
请据表回答下列问题:
①本调查采用了种群密度调查中的 (方法)的原理。
②在选择视野时,关键除应考虑视野的大小和数量外,还应注意 ;计算细菌密度时应取各视野的 .
③该5 mL培养液共含有细菌大约 个。
低度的果酒、果醋具有一定的保健养生功能。下图是两位同学制果酒和果醋时使用的装置。同学甲用A(带盖的瓶子)装置制葡萄酒,在瓶中加入适量葡萄汁,发酵温度控制在18—25℃,每隔12 h左右将瓶盖拧松一次(注意不是打开瓶盖),之后再将瓶盖拧紧。当发酵产生酒精后,再将瓶盖打开,盖上一层纱布,温度控制在30—35℃,进行制果醋的发酵。同学乙用B装置,温度控制与甲相同,不同的是制果酒阶段充气口用夹子夹紧外,排气的橡胶管也用夹子夹住,并且每隔12h左右松一松夹子放出多余的气体。制果醋阶段适时向充气口充气。经过20天左右,两位同学先后完成了自己的发酵制作。据此回答有关问题:
(1)酵母菌与醋酸杆菌在结构上的最大区别是后者 。从制酒和制醋两阶段对装置的处理方式上判断,酵母菌和醋酸杆菌的异化作用类型依次是 。
(2)同学甲在制酒阶段,每隔12 h左右就要将瓶盖拧松一次,但又不打开,这样做的目的是 。
用反应式表示出制酒过程刚开始时发生的主要化学变化: 。
(3)B装置中排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样做的原因是 。
(4)制葡萄酒时要将温度控制在18-25℃,而制葡萄醋时要将温度控制在30-35℃,原因
是 。葡萄汁为酵母菌、醋酸杆菌等微生物的生长提供的营养成分是 。
(5)制作过程一般不需要额外添加酵母菌和醋酸杆菌即可完成。为了提高果酒品质也可以在果汁中加入人工培养的酵母菌。利用 培养基可分离获得较为纯净的酵母菌菌种。制作果醋时也可直接在果酒中添加优质醋酸杆菌菌种,处于 期的细菌最适宜作为生产菌种。
下图是嘌呤核苷酸生物合成的代谢途径,当腺苷酸和鸟苷酸都积累过量时,就会抑制酶②的活性。请据图分析回答:
(1)腺苷酸、鸟苷酸属于谷氨酸棒状杆菌的 代谢产物。
(2)以上代谢过程的调节方式属于 ,这种调节作用叫做 。
(3)肌苷酸是重要的鲜味剂。生产中为了增加肌苷酸的产量,控制其代谢的措施是 .
(4)有科学家通过诱变获得了不能合成酶④的谷氨酸棒状杆菌突变株,培养该突变菌株时,基本培养基中必须加入少量的 ,以保证突变菌种的正常生活。
下图甲是大肠杆菌在复合培养基中的生长曲线,复合培养基中含有葡萄糖和乳糖。图乙表示大肠杆菌内产生G物质的代谢过程。
(1)图甲中a~d所指的生长期的正确名称依次是 。
(2)图甲曲线的变化可体现微生物代谢调节的方式之一是 ,其相应酶的产生是在 (填字母)时期。图乙体现微生物代谢调节的方式之一是 ,这种 代谢调节的意义是 。
(3)微生物的培养中,常以 (填字母)时期的微生物为菌种。如果要缩短a时期,其方法有:① 。② 。
(4)如果G物质是大肠杆菌代谢必需的,现要利用大肠杆菌大量生产C物质,则通过诱变育种,筛选出 缺陷型的大肠杆菌进行培养。同时培养中需限量提供 物质,原因是① ;② 。
阅读下述材料,回答相关问题:
我国第一个《抗菌药物临床应用指导原则》自2004年11月开始执行。卫生部发布该原则的目的是为了指导医师合理规范地使用抗菌药物,保障患者用药安全。
(1)抗菌药不合理使用的现象普遍存在,如长期或过量使用抗菌药,可能导致病菌 增强。在此过程中.抗生素起 作用,其实质是 。
(2)现已从临床上获得某疾病的致病菌株(已知其代谢类型为异养需氧型)。某研究性学习小组为了研究“抗生素单独与联合使用对该致病菌株的影响”,制定了实验方案(供选抗生素:青霉素、头孢霉素;其他实验用具根据需要选择)。
①你认为该研究方案主要包括的内容有: 。(至少写出三项)
②简述该研究的主要意义: 。
③请进一步完成该实验的相关步骤:
第一步:配制细菌培养基四只编号为A、B、C、D,并利用高压蒸气灭菌。
第二步: 。
第三步: 。
④结果预测及相应结论(至少写出两种) 。
材料
流行性感冒一般分为三种,即甲型、乙型和丙型。甲型流行性感冒大部分都是禽流感,禽流感可分为高致病性、低致病性和非致病性三大类,十几个小类。主要在鸟类中间传播,偶可感染至人。禽流感的宿主主要有①家禽:目前肯定的是鸡,而火鸡、鸭和鹌鹑等尚未见报道;②野禽:如野鸡、水禽和海鸟等;③候鸟:从韩国飞到日本越冬的候鸟有14种之多,候鸟粪便污染水,可以引起禽流感。
病毒的RNA分为三类,即正链RNA[(+)RNA]、负链RNA[(-)RNA]和逆转录RNA,禽流感病毒基因组由8个负链的单链RNA片段组成。正链的单链RNA能与核糖体结合,具有mRNA的功能;负链RNA必须在病毒颗粒携带的转录酶的作用下转录成正链RNA才具有mRNA的功能;逆转录RNA在逆转录酶的作用下合成DNA,整合到寄主的DNA中,再转录合成mRNA。
请根据材料,回答下列问题:
(1)感冒病毒的遗传物质是 ,它有许多亚型的原因是 。
(2)你认为禽流感易于流行传播的因素有哪些? 。
(3)禽流感病毒在宿主细胞内进行遗传信息表达的过程可概括为(用文字和箭头表示)
。
(4)有人注射了一种流感疫苗后,在流感流行期间未患流感,但流感再次流行时,却患了流感。可能的原因是 。
(5)禽流感是由禽流感病毒引起的,在高温下可将其杀死,掩埋也可阻止其流行。禽流感病毒的新陈代谢类型是 。