大肠杆菌是生物学及医学实验研究中最有代表性的模式生物之一。
(1)大肠杆菌与饮水安全。
国家规定,每升饮用水中大肠菌数不得超过3个。有人测定某饮用水中的大肠杆菌(群)数:先将1升饮用水水样浓缩至10毫升,然后各取浓缩水样的2毫升,涂布到5个培养皿中进行培养,培养后计数的菌落数分别是9、12、5、8、6。请回答下列问题:
1)根据上述结果计算,被检水样大肠菌群数为________,水样________ (能、不能)达标。2)检测过程中需要培养大肠菌菌群,培养基配方如下:
琼脂 |
蛋白胨 |
乳糖 |
蔗糖 |
K2HPO4 |
伊红 |
美蓝 |
蒸馏水 |
pH |
15 g |
10 g |
5 g |
5 g |
2 g |
0.4 g |
0. 065 g |
1000 mL |
7.2 |
从培养基配方可以确定大肠杆菌的营养类型是 ;从培养基功能可以确定其类型是 培养基,理由是 。
3)培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是_______________________________________________________。
(2)大肠杆菌与基因工程。
大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列,位于该质粒的lacZ基因中。lacZ基因中如果没有插入外源基因,lacZ基因便可表达出b-半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和X-gal时,X-gal便会被b-半乳糖苷酶水解成蓝色,大肠杆菌将形成蓝色菌落;如果lacZ基因中插入了外源基因,带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达b-半乳糖苷酶,培养基中的X-gal不会被水解成蓝色,大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。下图是利用lacZ基因筛选重组质粒示意图。据图回答问题:
1)质粒结构特点是 。
2)作为受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因,原因是 。
3)试管Ⅱ中用氯化钙溶液处理(增加其细胞壁的通透性)过的受体大肠杆菌,并在培养基中加入 。
3)将上述处理后的大肠杆菌置于图中培养基上培养,以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒,请预测菌落的颜色,并分析结果:
① 。
② 。
(3)选择大肠杆菌作为研究材料,主要原因是:它体积小、结构简单、 、
等。
目前,临床上癌症治疗的方法一般是先通过手术切除肿瘤,为杀死体内残留的癌细胞,在手术后进行化疗。有同学从资料上获知:二氯二乙胺能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。由此推测:二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖,可作为一种癌症的化疗药物,并就此问题设计实验进行了探究。
实验材料:肝部长有肿瘤的小鼠,二氯二乙胺溶液,蒸馏水,生理盐水,含有全部营养物质的细胞培养液,显微镜,细胞计数板,试管,吸管等。
(1)请为一学生设计的实验内容补充完整,不正确之处请修改。
实验操作如下:
取洁净的培养皿一个,加入适量的培养液;从小鼠肝部切取肿瘤组织并将其剪碎,利用某种酶处理,使细胞分散开,置于培养皿中培养。
取洁净的试管5支,加入等量培养液,编号1、2、3、4、5, 在1-4号试管中加入等量的不同浓度的二氯二乙胺溶液,5号试管中加入 。分别从5支试管取样,在显微镜下观察计数,记录数据。
实验组别 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
细胞数目(个/mL) |
350 |
363 |
342 |
335 |
336 |
从培养皿中吸取等量的培养液置于1-5号试管中,振荡后,在冰箱中培养一段时间。
从静置的5支试管中吸取适量的培养液置于细胞计数板内,在显微镜下观察计数,记录数据。
(2)请你纠正上面这位同学操作上的错误:
① ;
② 。(3)上述细胞培养液中必需包含细胞生长的营养物质,如: 、
和 等。
(4)该学生根据修改后的正确方法进行实验,得到的结果如下:
实验组别 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
二氯二乙胺浓度(mg/mL) |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0 |
细胞数目(个/mL) |
320 |
275 |
186 |
96 |
560 |
① 在该实验中,遵循了实验设计的 原则和 原则。
② 根据实验结果,你能得出的结论是:
第一, ;
第二, 。
回答有关人体代谢及调节的问题。
(1)下图表示血脂代谢及调节示意图,其中甲、乙、丙、丁分别代表不同的场所,字母代表物质,数字代表有关生理过程。请回答:
1)若图中乙代表血管,丁表示脂肪细胞,则甲、丙分别代表 和 。字母A和B代表 。 。
2)由图可知,血液中甘油三酯的来源包括外源性和内源性两种。其中,甲中的甘油三酯以乳糜微粒通过 进入血液;丙中的甘油三酯能以 的形式进入血液。
3)胰岛素可促进图中 [ ] (填数字编号)过程,能促进过程⑧和⑨的激素有 。
(2)稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。请据图回答:
(1)正常机体血液中②的含量变化对①、③的分泌起调节作用,这种调节机制称为 调节。
(2)在寒冷环境中,②分泌量增加的同时, (填字母)的分泌量也增加,二者共同促进机体的新陈代谢,表现为 作用。
(3)请写出寒冷条件下皮肤立毛肌收缩,起鸡皮疙瘩的反射弧 。
(4)人体内环境化学成分及其含量的相对稳定是在自身 的调节下实现的。
下图1是人体特异性免疫的过程示意图(图中数字表示过程,英文字母表示细胞),请据图回答([ ]填写字母):
(1)参与②过程的细胞除了T细胞外,还有 细胞。
(2)由图1可知,B和C细胞均由A细胞 而来。
(3)E和F经过③过程后,能直接发挥免疫作用的分别是 细胞和 细胞。
(4)图1中能特异性识别抗原的细胞有 [ ] (至少写出3种),而细胞识别的结构基础和物质基础分别是 。
(5)若该抗原为HIV,侵入人体后,攻击的主要对象是 细胞。
(6)某患者一只眼球受伤导致晶状体破裂,若不立即摘除,则另一健康眼睛也将失明,这在免疫学上称自身免疫病,主要致病过程如图2。
写出下列编号所代表的物质或结构名称:① ;② 。
(7)人体内存在抗体的下列场所有
(多选)。
A.血清 B.乳汁
C.组织液 D.肝细胞内
某调查小组在本市东部地区对某群落进行深入调查,获得下面有关信息资料,请分析回答:
(1)调查获得该区域物种情况(如图1):该调查小组采用的研究方法叫做___________。
(2)小组对该地区的树种进行了辨认和挂牌(图2),并着手进行生物多样性研究:树木A与树木B之间的差异属于 多样性,主要是由___________引起的。
(3)生态考察中常使用辛普森指数表示 多样性,辛普森指数与被调查区域内各种生物数量的均匀程度之间存在 关系。
(4)调查小组对一块荒地的几种植物的种群密度进行了连续五年的调查,调查的结果如下表所示(单位:株/m2 )。
若4种植物中有一种属于入侵物种,则该入侵物种是 ;入侵物种往往会对本土物种环境造成危害,其主要原因是 。
回答下列有关遗传的问题:
(1)有两种罕见的家族遗传病,致病基因分别位于常染色体和性染色体上。一种先天代谢病称为黑尿病(A,a),病人的尿在空气中一段时间后,就会变黑。另一种因缺少珐琅质而牙齿为棕色(B,b)。图1为一家族遗传图谱。
|
1)棕色牙齿是位于 染色体上的 性基因决定的。
2)写出3号个体可能的基因型: 。7号个体基因型可能有 种。
3)若10号个体和14号个体结婚,生育一个棕色牙齿的女儿几率是 。
4)假设某地区人群中每10 000人当中有1个黑尿病患者,每1 000个男性中有3个棕色牙齿。若10号个体与该地一表现正常的男子结婚,则他们生育一个棕色牙齿并患有黑尿病的孩子的几率为 。
(2)研究表明,人的ABO血型不仅由位于第9号染色体上的IA、IB、i基因决定,还与位于第19号染色体上的H、h基因有关。在人体内,前体物质在H基因的作用下形成H物质,而hh的人不能把前体物质转变成H物质。H物质在IA基因的作用下,形成凝集原A;H物质在IB基因的作用下形成凝集原B;而ii的人不能转变H物质。其原理如图2所示。
1)根据上述原理,具有凝集原A的人应该具有 基因和 基因。
2)某家系的系谱图如图3所示。Ⅱ-2的基因型为 hhIBi ,那么Ⅲ-2的基因型 是 。
3)一对基因型为HhIAi和HhIBi的夫妇,生血型表现为O型血孩子的几率是 。