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利用纤维素解决能源问题的关键,是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案,并回答相关...

利用纤维素解决能源问题的关键,是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案,并回答相关问题。

【实验目的】比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。

【实验原理】纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖,用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小;用呈色反应表示葡萄糖的生成量。

【实验材料】三种微生物(A~C)培养物的纤维素酶提取液,提取液中酶蛋白浓度相同。

【实验步骤】

(1)取四支试管,分别编号。

(2)在下表各列的一个适当位置,填写相应试剂的体积量,并按表内要求完成相关操作。

试管号

1

2

3

4

蒸馏水

1.4

1.4

1.4

 

PH7.5缓冲液

 

0.2

0.2

 

纤维素悬浮液

0.3

0.3

 

0.3

微生物A提取液

0.1

 

 

 

微生物B提取液

 

 

 

 

微生物C提取液

 

 

0.1

 

总体积

2.0

2.0

2.0

2.0

(3)将上述四支试管放入37℃的水浴,保温1小时。

(4)在上述四支试管中分别加入       试剂,摇匀后,进行             处理。

(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。

【实验结果】

 

微生物A提取物

微生物B提取物

微生物C提取物

颜色深浅程度

+++

++

【分析讨论】

(1)该实验中的对照组是      号试管。

(2)实验组试管均呈现的颜色是            ,但深浅不同。

(3)上述结果表明:不同来源的纤维素酶,虽然酶蛋白浓度相同,但活性不同。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异,其可能原因是                                    

(4)你认为上述三种微生物中,最具有应用开发价值的是        

(5)从解决能源问题的角度,开发这种纤维素酶的意义在于                  

 

【实验步骤】(2)如下表 试管号 1 2 3 4 蒸馏水 1.5 PH7.5缓冲液 0.2 纤维素悬浮液 0.3 维生素A提取液 维生素B提取液 0.1 维生素C提取液 总体积 (4)班氏 加热(加热至沸腾) 【分析讨论】 (1)4  (2)红黄色  (3)不同酶的氨基酸序列不同(不同酶的空间结构不同)  (4)微生物B (5)葡萄糖可用作制取酒精的原料;用纤维素代替化石燃料(言之有理即给分) 【解析】 试题分析: 【实验步骤】实验必须遵守的原则:①设置对照原则:空白对照;条件对照;相互对照;自身对照。②单一变量原则; 根据题意和图表分析不难填写相应试剂的体积量,具体数值见答案。葡萄糖属于还原性糖,可用班氏试剂鉴定,要水浴煮沸。 【分析讨论】由于4号试管中没有加微生物提取液,所以是对照组。由于微生物提取液中有纤维素酶,能催化纤维素分解为葡萄糖,所以实验组试管均呈现的颜色是红黄色。由于不考虑酶的最适pH和最适温度的差异,所以不同来源的纤维素酶具有多样性,因此造成活性不同的原因可能是组成不同来源的纤维素酶的氨基酸序列不同。从实验结果分析可知,B试管中颜色最深,说明分解纤维素得到的葡萄糖最多,因此最具有应用开发价值的是微生物B。开发这种纤维素酶的意义在于葡萄糖可用作制取酒精的原料;用纤维素代替化石燃料,从而减少环境污染。 考点:酶的本质与特性、科学的实验方法
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考点分析:
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抗生素主要是通过干扰细菌等病原微生物的代谢过程,而影响其结构和生理功能,从而达到抑杀病原微生物的目的,请根据下图及掌握的生物学知识回答下列问题:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)细菌体内控制抗生素的基因存在于_______ 上,抗生素属于___________代谢产物。

(2)从抑杀细菌的作用看,青霉素抑制了细胞壁的合成,实质则抑制____________的合成。

(3)如果要研究青霉菌群体生长规律时应将少量青霉菌接种到_______的_______培养基中,并置于适宜的条件下培养,然后定期取样测定培养基里青霉菌群体的生长情况。

(4)若利用发酵工程生产青霉素,首先要进行菌种的选育,通常采用___________方法获得高产青霉菌菌株;接着根据需要配制合适的培养基;再接着是对培养基和和发酵设备进行严格灭菌,如果灭菌不彻底,在青霉素生产过程中污染了杂菌,造成的后果是_______;然后再进行扩大培养和接种;进入发酵的中心阶段,必须严格控制__________________等发酵条件;最后分离提纯得到青霉素。

 

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请你根据下列生态工程流程图回答有关问题:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)该生态工程依据的原理是                                                  

(2)图中缺少了两个很重要的箭头,它们是:                                  

(3)该生态工程中,      的作用比较突出。其最大特点是在提高能量利用率的同时加快了                    ,实现了“无废弃物农业”,防止了                  ,实现了                         的双丰收。

 

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阅读下列材料,回答有关问题:

材料一  2005年《组织工程学杂志》发表了食用人造肉的有关最新研究成果。据称可以从牛.猪.家禽或者鱼的肌肉组织中提取细胞在薄膜上培育,细胞逐渐生长.扩展,然后从薄膜上脱落,许多细胞堆积就形成了“人造肉”。研究人员称:“培育的人造肉能减少饲养家禽带来的污染,避免各种动物用药的污染,还可以节约水土资源。”

在材料二   20世纪60年代,一些科学家就尝试将番茄和马铃薯杂交,试图培育出一种地上长番茄,地下结马铃薯的“超级作物”。科学家经过长期的实验,利用体细胞杂交技术获得了“番茄-马铃薯”杂种植株,实验过程如下图所示,遗憾的是该杂种植株并非是想像中的那种“超级作物”。

说明: 满分5 manfen5.com

(1)材料一中“人造肉”的生产主要应用了________技术。之所以称之为新的科研成果是因为选用的试验材料为________细胞,它克服了以往只能用________细胞为材料的局限。

(2)材料二所用到的植物体细胞杂交技术应用到原生质体融合和________技术,该技术的理论基础是________。

(3)图中①步骤所示植物细胞用________法除去细胞壁,用_____________法分离出有活力的原生质体。

(4)由杂种细胞培育成试管苗,需要经过细胞的④________和⑤________过程。

(5)马铃薯是四倍体,番茄是二倍体,则杂种植株为异源________倍体,从理论上讲,杂种植株的育性为________。

 

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关于DNA粗提取的实验材料的选择,也经过了多次实验效果的比较,最终选择鸡血做实验材料的原因是什么?请回答下列问题:

⑴血细胞中红细胞        ,家鸡属于鸟类,新陈代谢旺盛,因而血液中      细胞数目较多,可以提供丰富的           

⑵实验前由老师制备血细胞液供同学们做实验材料,而不用鸡全血,主要原因是                                

⑶生活在牧区的人们,采集牛.羊和马血比较方便,若他们按实验要求完成实验步骤后,结果是                        这是因为这些动物和人一样,成熟的红细胞中     ,但若改用动物肝脏做实验材料,实验能顺利进行。这是因为                          

⑷若选用动物肝脏做实验材料,在提取之前,最好增加          程序,使组织细胞更易分离。

 

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下面是果酒和果醋作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)完成图1中的实验流程。__        __阶段。

(2)冲洗的主要目的是                   ,冲洗应特别注意不能                  ,以防止菌种的流失。

(3)图2装置中的充气口在                        时关闭,在              时连接充气泵,并不断向内                             

(4)排气口在果酒发酵时排出的气体是由            产生的     ,在果醋发酵时排出的是                

 

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