(9分)科学家从哺乳动物早期胚胎中分离出一类胚胎干细胞(ES细胞),并进一步将ES细胞诱导分化出某些组织细胞,如图所示:
(1) 过程①中胚胎干细胞(ES细胞)可由囊胚的 分离培养获得。ES细胞体积小,细胞核大、核仁明显,在功能上具有发育的 。
(2)过程②中相同的胚胎干细胞可产生多种多样的细胞,其本质原因是_________________。
(3)获得的动物细胞的初次培养称为 ,培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为 。在培养过程中,将细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是 。为防止杂菌的污染培养基中要加入一定的 。
(4)科学家已能利用患者的体细胞去分化获得与ES细胞功能相似的诱导性多能干细胞(iPS),人类有望利用iPS细胞进行定向 后用于糖尿病、肝衰竭、心衰竭等疾病的细胞移植治疗,而不会发生 反应。
(7分)植物细胞受损后通常会释放出酚氧化酶,使无色的酚氧化生成褐色的物质。例如,酚氧化酶可引起果蔬酶促褐变,也是引起果汁褐变的最主要因素。请据资料分析回答:
(1)酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中。能实现这样的分类存放是因为细胞内具有 系统,组成该系统的结构具有的功能特性是 。
(2)把含有酚氧化酶的提取液作如下表的处理, 完成下列问题:
步骤 试管 | ①酚氧化酶提取液的处理 | ②加入缓冲液 | ③加入酚类底物 | 实验后的颜色 |
A | 不作处理 | 2ml | 2ml | 褐色 |
B | 加入蛋白酶,10分钟 | 2ml | 2ml | 无色 |
C | 加入三氯乙酸(强酸),10分钟 | 2ml | 2ml | ? |
推测实验后,试管C中的颜色是 。试管A、C对照,你能提出什么结论? 。试管A、B对照,说明酚氧化酶的化学本质是 。
(3)基因工程已应用在抗褐变品种的改良上,目前比较成功的是反义RNA技术(反义RNA可直接作用于靶MRNA的SD序列和部分编码区,直接抑制翻译)。有人将一段cDNA片段通过 的方法导入马铃薯的细胞中,并表达得到反义的RNA,结果块茎中的酚类物质氧化受阻,表皮被擦破后不发生褐变。你认为反义RNA发挥作用的原因可能是 ,阻碍了翻译过程的进行。
(9分)利用不同微生物的发酵作用来制作腐乳、酸奶、泡菜、果酒和果醋等食品的历史悠久,遍布民间,一般称作传统发酵技术。根据传统发酵技术相关知识,回答以下问题:
(1)腐乳的制作:
①腐乳制作有多种微生物参与,其中起主要作用的是 ,主要是利用这些微生物产生的 水解豆腐中营养物质,将豆腐转变成风味独特的腐乳。
②腐乳制作过程中加盐的作用是 。
(2)乳酸发酵:
①测定泡菜中亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,
与N—1—萘基乙二胺盐酸盐结合形成 色染料。
②据图可知泡菜在腌制 天后食用最佳。
(3)果酒和果醋的制作:
①鉴定发酵液中有酒精生成:用试管取发酵液少量,加入 ,如果出现灰绿色,则鉴定有酒精生成。
②为获得高纯度的果酒、果醋等发酵产品,需要对所用的微生物进行分离和纯化,其过程为:
第一步:配制培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、无机盐、 (写两项)。培养基需要进行灭菌操作,常用的灭菌方是 。
第二步:接种。微生物常用的接种方法有平板划线法和 。
第三步:培养。
第四步:挑选符合要求的菌落。
(10分)假设在水稻农田生态系统中的生物有水稻、杂草、食草昆虫、食虫鸟、细菌和真菌等。下图是生态系统的能量流动分析模式图。
请回答有关生态学的问题:
(1) 此水稻农田生态系统含有 个营养级,消费者包括 。
(2) 图中的“能量输入”的总量是 。“能量散失”主要是指各营养级通过呼吸作用散失的 能,因而能量流动具有 特点。
(3)下图是分析第二营养级的“能量储存”部分的传递过程,其能量传递方向有两个,请在下图中补充完整。
(4)福寿螺原产于南美洲亚马逊河流域,始初由巴西引入我国进行人工养殖,后来福寿螺在野外迅速增殖蔓延,其中主要原因是 。
(5)若福寿螺侵入水稻农田生态系统,会疯狂吞噬水稻等作物,导致生态系统的 稳定性下降。为了防治水稻田中的福寿螺,农户在水稻田里放养鳖。鳖可以吃掉稻田中的草籽、害虫等,对水稻来说不需要除草、施肥和用药。由此推测,鳖处于第 营养级,从生态学原理上分析,这种做法的优点有 。
(8分)2009年,中国政府在世界气候大会上作出承诺,降低我国单位生产总值CO2排放量。低碳经济与绿色生活方式成为热门议题。根据图的碳循环模式图回答:
(1)生物群落中的碳返回无机环境的途径包括④和 (填序号)。途径④表示分解者通过________和_______的呼吸方式将有机物分解,释放CO2到无机环境中。
(2)根据图,提出两项实现低碳承诺、缓解温室效应的具体措施 和 。
(3)垃圾资源化、无害化是绿色城市的重要标志之一,可将回收后无法直接利用的有机废物进行发酵处理,该过程所利用的生物属于生态系统的 (成分)。
(4)碳循环的进行伴随着 。若图8虚线框中的种群及相互间的关系如图所示,假设D种群中的能量是5.8×109 kJ;B种群中的能量为1.3×108 kJ。若能量的传递效率为10%~20%,则A种群中的能量至少是 kJ。
图是cDNA形成过程和PCR扩增过程示意图。下列相关分析正确的是
A.PCR技术利用了DNA双链复制的原理
B.催化①过程的酶是RNA聚合酶
C.催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶,都能耐高温
D.④过程发生的变化是引物与互补DNA链结合