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(10分)圆褐固氮菌是自生固氮菌,为经济有效地提高农作物产量,人们一直在努力研究...

(10分)圆褐固氮菌是自生固氮菌,为经济有效地提高农作物产量,人们一直在努力研究、寻找固氮基因。对基因的研究常常因研究样品中DNA含量太低而难以进行,PCR技术有效地解决了这个问题。如今对基因的深入研究使人类跨入了蛋白组研究时代,从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质是该研究要做的基本工作之一。

(1)某同学在做微生物实验时,不小心把圆褐固氮菌样品和酵母菌样品混在一起,已知青霉素会影响固氮菌的生长繁殖,但不影响真菌的生长繁殖。请填空完成分离这两种菌的主要实验步骤:

①分别配置                的培养基和             的培养基,分别分成两份,依次标上A、a、B、b备用;

②分别向A、B培养基接种            

③把接种后的培养基放在恒温箱中3d—4d;

④从A、B培养基上生长的       中挑取生长良好的菌株,分别接种到        中;

                                 

(2)用基因工程技术从经过分离、提纯的圆褐固氮菌中获取固氮基因,然后进行PCR扩增。下列表1和表2分别表示用PCR扩增固氮基因的反应体系及反应条件。

反应条件

 

温度

时间

变  性

95℃

30s

复  性

55℃

30s

延  伸

72℃

1min

30个循环后

适宜

5-10min

保  温

4℃

2h

 

PCR反应体系

50ul

缓冲液

5ul

脱氧核苷酸

1ul

引物A      

0.5ul

引物B      

0.5ul

DNA聚合酶   

0.5U

模板DNA     

1-2ul

加去离子水补足至50 ul

①从上表中可得出,PCR技术与DNA复制相比较,主要区别之一是              

此外,从反应条件看,所使用的DNA聚合酶应具有__________的特点。每次循环都需要2种引物的主要原因是_______________           ________________。

 

(1)①无氮(或不含氮和青霉素)     加青霉素(或加青霉素和氮)        ②混有两种菌的样品     ④菌落;    a、 b培养基   ⑤把接种后的培养基放在恒温箱中3d—4d    (2)①不需要ATP(或需要加入引物,或不需要解旋酶,或不需要DNA连接酶);耐高温;    DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链 【解析】⑴圆褐固氮菌是自生固氮菌能够自主固氮,酵母菌不能自主固氮,可利用这一特点,分离圆褐固氮菌和酵母菌,又圆褐固氮菌是原核生物是细菌,酵母菌是真核生物,可利用青霉素能杀菌,对真核细胞生长无影响,来分离圆褐固氮菌和酵母菌。 ⑵PCR技术扩增DNA时,不需要ATP提供能量,由于DNA变性需要95度的高温,所以DNA聚合酶要耐高温,DNA聚合酶延伸DNA链时只能从3′端。
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考点分析:
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(8分) 根据各类微生物的形态结构特点和新陈代谢类型,利用选择性培养基和鉴别培养基,结合显微镜检以及菌落特征,可以把混杂在一起的硝化细菌、乳酸菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌、圆褐固氮菌分离开来。 下面是分离筛选的方法步骤,请根据各个步骤的条件,填写空格中的内容。 首先配制一系列不同性质的固体培养基,然后进行灭菌。再将上述微生物的混合液分别接种到各种培养基上进行培养。

(1)                   用无氮培养基可筛选出      

(2)                   用不含有机碳源的选择培养基可筛选出       

(3)                   用加了较高浓度NaCl的选择培养基可筛选出     , 或者根据菌落的颜色呈现   色,将其挑取单独培养;

(4)在无氧环境下培养混合菌,     和      可以生长,加入一定浓度的乳酸,使培养基pH充分降低,可抑制     微生物的生长,利用菌落特征,结合显微镜检,选取生长优势菌落,即可分离出      

 

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(14分)下列是有关微生物的培养与应用以及酶的应用等问题,请分析回答。

(1) 下图是利用              法进行微生物接种,把聚集的菌种逐步       分散到培养基的表面。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2) 分析下面培养基的配方:NaNO3、KH2PO4、NaH2PO4、MgSO4•7H2O、KCl、H2O。若此培养基用于培养分解尿素的细菌,则应除去上述        成分,并加入       物质,以补充       源。若用于培养纤维素分解菌,应加入            物质,为检测纤维素分解菌的存在与否,还应加入          染料,将呈            反应。

(3) 三位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中细菌数量。在对应稀释倍数为106的培养基中,得到以下统计结果:

甲同学涂布了两个平板,统计的菌落数是236和260,取平均值248;

乙同学涂布了三个平板,统计的菌落数是210、240和250,取平均值233;

丙同学涂布了三个平板,统计的菌落数是21、212和256,取平均值163;

    在三位同学的统计中,只有一位同学的统计是正确的,指出另两位同学的统计为什么不正确?

                                                                       

 

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(6分)人工种植蘑菇是一项具有很高实用价值的农业技术,请结合一些具体的生产环节和一些相关问题分析回答:

(1)蘑菇培养基中要加入大量的有机质,原因是____________________________。

(2)种蘑菇所用菌种一般是亲代蘑菇产生的一些褐色粉末,每粒粉末实际上是一个______,这种生殖方式在生物界属于____________。

(3)蘑菇的细胞与细菌的细胞差别很大,主要是_____________________。

 

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(4分)下图是患甲病(显性基因A,隐性基因a)和乙病(显性基因B,隐性基因b)两种遗传的系谱图,据图回答问题:

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(1)甲病致病基因位于___________染色体上,为___________性基因。

(2)从系谱图上可以看出甲病的遗传特点是____________________。若Ⅱ5与另一正常人结婚,其中子女患甲病的概率为___________。

 

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(10分)已知血友病是由X染色体上的隐性基因(b)控制的。现有一对刚刚结婚的青年夫妇,夫妇双方都正常,但女方的弟弟是血友病患者(其父母正常)。请根据题意回答问题。

 (1)据此夫妇及其家庭成员的遗传病情分析,此夫妇的基因型为:男       ;女          

  (2)医生建议这对夫妇在生育之前,应进行遗传咨询。 假如你是医生,你认为这对夫妇的后代患血友病的风险率为     %。

(3)这对夫妇若想要一个健康的后代,最好生一个    孩。 理由是                      

 

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