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安徽省2016年高考生物調(diào)研性測(cè)試題及答案
生 物答案：
39.[生物——選修1：生物技術(shù)實(shí)踐](15分)
【參考答案】(1)分解者(1分)(2)淀粉(2分) 50(1分) 碘液(2分) 透明圈(2分) 酒精燈火焰附近(或超凈工作臺(tái)或無(wú)菌條件下)(2分)
(3)液體發(fā)酵(1分) 固體發(fā)酵(1分) 對(duì)纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量的測(cè)定(3分)
【試題解析】本題以分離篩選能分解淀粉的產(chǎn)淀粉酶芽孢桿菌實(shí)驗(yàn)為背景，考查考生對(duì)微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用、制備培養(yǎng)基、無(wú)菌技術(shù)、微生物分離純化等知識(shí)的理解以及實(shí)驗(yàn)與探究、綜合運(yùn)用能力。
(1)微生物種類多，代謝類型多樣。光能自養(yǎng)和化能自養(yǎng)的微生物，是生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者;營(yíng)寄生生活的微生物，是特殊的消費(fèi)者;營(yíng)腐生生活的微生物，是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)起著非常重要的作用。芽孢桿菌是最早應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的益生菌，進(jìn)入養(yǎng)殖池后，把養(yǎng)殖動(dòng)物的排泄物、殘存飼料、動(dòng)植物殘骸等有機(jī)物迅速分解為CO2、硝酸鹽、磷酸鹽等，為單細(xì)胞藻類生長(zhǎng)繁殖提供營(yíng)養(yǎng)。單細(xì)胞藻類的光合作用又為有機(jī)物的氧化分解、微生物及養(yǎng)殖生物的呼吸提供溶解氧。這樣構(gòu)成一個(gè)良性生態(tài)循環(huán)，使養(yǎng)殖池里的菌藻趨于平衡，維持和營(yíng)造良好的水質(zhì)條件。由芽孢桿菌的作用可以判斷其屬于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者。
(2)通過(guò)選擇培養(yǎng)可以使產(chǎn)淀粉酶芽孢桿菌增殖，確保能夠從樣品中分離到所需微生物。選擇培養(yǎng)基是根據(jù)某種或某一類群微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)需要，或?qū)δ撤N化合物的敏感性不同而設(shè)計(jì)出來(lái)的一類培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)基允許特定種類的微生物生長(zhǎng)，同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。本實(shí)驗(yàn)配制培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)以淀粉作為唯一碳源，這樣可以找到淀粉分解菌，同時(shí)篩掉不需要的微生物。
制備培養(yǎng)基時(shí)，倒平板是基本操作步驟之一。應(yīng)將滅菌后培養(yǎng)基冷卻至50℃左右，在酒精燈火焰附近倒平板。無(wú)論采用涂布平板接種還是平板劃線接種，實(shí)驗(yàn)操作均應(yīng)在酒精燈火焰附近(或在超凈工作臺(tái))進(jìn)行，避免雜菌污染。
細(xì)菌分泌到胞外的淀粉酶可以將淀粉水解成糊精、雙糖和單糖等，含有淀粉的培養(yǎng)基在加入碘液后呈藍(lán)色。當(dāng)培養(yǎng)基中淀粉被淀粉分解菌分泌的淀粉酶分解后，培養(yǎng)基就出現(xiàn)以淀粉分解菌為中心的透明圈。這樣，可通過(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選淀粉分解菌。
(3)纖維素酶包含C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三種組分，通過(guò)三種酶的協(xié)同作用，將纖維素最終分解為葡萄糖。產(chǎn)纖維素酶菌的篩選，通?？梢圆杉缓葜β淙~的腐殖土為樣品，采取選擇培養(yǎng)后再經(jīng)平板分離獲得純菌落。但這只是分離純化的第一步。為確定得到的是符合要求的纖維素分解菌，一般首先經(jīng)特定染色后，在顯微鏡下觀察菌株形態(tài)進(jìn)行初步鑒別。還需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶實(shí)驗(yàn)，纖維素酶發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種。通過(guò)定時(shí)取樣測(cè)定發(fā)酵產(chǎn)物中堿性纖維素酶的活力。纖維素酶活力的測(cè)定方法，一般采用對(duì)纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量的測(cè)定。通過(guò)酶活力測(cè)定實(shí)驗(yàn)，掌握產(chǎn)纖維素酶高產(chǎn)菌株發(fā)酵的最適條件及產(chǎn)酶最佳時(shí)段，為工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)。
40.[生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題](15分)
【參考答案】(1)DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精(2分)
二苯胺(1分) (2)反轉(zhuǎn)錄(1分) 限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶(2分)
分化程度低，增殖能力強(qiáng)，容易培養(yǎng)(3分) (3)接觸抑制(2分)
(4)核移植、胚胎移植(2分) 啟動(dòng)子(2分)
【試題解析】本題通過(guò)DNA的粗提取和鑒定、基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程等知識(shí)，考查考生的實(shí)驗(yàn)與探究能力，包括理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力。
(1)DNA的粗提取的原理是利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異，提取DNA，去除其他成分。首先可利用DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度使DNA充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離目的。其次，可利用DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精，將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離。DNA鑒定的原理是在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色，因此，二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。
(2)基因工程的基本操作程序主要包括四個(gè)步驟：目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定。獲取目的基因的方法有多種，如果所需要的目的基因的序列完全不知，或只知道目的基因序列的一段，需要從基因文庫(kù)中獲取;如果所需要的目的基因序列已知，可以通過(guò)PCR方式從含有該基因的生物的DNA中直接獲得，也可以通過(guò)反轉(zhuǎn)錄，用PCR方式從mRNA中獲得;如果基因比較小，核苷酸序列已知，還可以通過(guò)DNA合成儀直接合成?；虮磉_(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心，其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在、遺傳、表達(dá)和發(fā)揮作用。因此構(gòu)建基因表達(dá)載體不僅需要目的基因、運(yùn)載體，還必須有啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。操作時(shí)需用限制性核酸內(nèi)切酶對(duì)目的基因和運(yùn)載體進(jìn)行切割，然后用DNA連接酶將切割后的具有相同末端的目的基因和運(yùn)載體連接起來(lái)。作為基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞應(yīng)該具有易于擴(kuò)大培養(yǎng)的特點(diǎn)，幼齡動(dòng)物的成纖維細(xì)胞分化程度低，增殖能力強(qiáng)，有絲分裂旺盛，易于培養(yǎng)。目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，通過(guò)檢測(cè)與鑒定，如能夠穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性，則可以大規(guī)模培養(yǎng)來(lái)生產(chǎn)所需產(chǎn)品。
(3)動(dòng)物細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)貼壁生長(zhǎng)現(xiàn)象，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞停止分裂增殖，即出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象。因此擴(kuò)大細(xì)胞貼壁的附著面積，可以增加培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)的細(xì)胞數(shù)量。
(4)由于動(dòng)物細(xì)胞的全能性隨著分化程度的提高逐漸受到限制，因此用動(dòng)物的體細(xì)胞克隆動(dòng)物，需要通過(guò)核移植和胚胎移植，即將供體動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)早期胚胎，然后移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使其發(fā)育成一個(gè)個(gè)體。基因工程細(xì)胞可以作為供體細(xì)胞獲得克隆動(dòng)物。若要使目的基因在動(dòng)物的乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)，需要乳蛋白基因的一個(gè)啟動(dòng)子和調(diào)控區(qū) ，即需要一個(gè)引導(dǎo)泌乳期乳蛋白基因表達(dá)的序列，這樣才能將目的基因置于乳腺特異性調(diào)節(jié)序列控制之下，使其在乳腺中表達(dá)，再通過(guò)回收分泌的乳汁獲得所需要的目的基因表達(dá)產(chǎn)物。
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