资源描述
2026届贵州铜仁伟才学校高三下学期生物试题4月开学考试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:(共6小题,每小题6分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.如图所示,一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是
A.胰岛素分子具有50个肽键,合成它的过程中共脱去50分子水
B.胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
C.沸水浴时肽键断裂导致了胰岛素的生物活性丧失
D.理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能
2.由于细胞中一条14号和一条21号染色体连接形成一条异常染色体,不含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失(如图甲),导致某女子的14号和21号染色体在减数分裂时会发生异常联会(如图乙)。配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任意一极。下列判断不正确的是( )
A.该女子体细胞中只有45条染色体但表现型可能正常
B.DNA的断裂、错接是形成这种异常染色体的根本原因
C.不考虑其他染色体,理论上该女子可产生6种不同配子
D.该女子与正常男子婚配没有生育21-三体综合征患儿的风险
3.科技工作者在广西发现了可能是现代栽培水稻祖先的万年野生稻,它们不但抗病、抗虫 害能力特别强,一穗可达千粒果实,可与近缘栽培水稻杂交产生可育子代,能提高栽培水稻的抗逆性和产量。下列叙述正确的是( )
A.栽培稻与野生稻之间存在生殖隔离
B.人工选择和自然选择决定了水稻进化的方向
C.通过持续的定向选择栽培水稻,其遗传物质可朝着一定方向突变
D.通过近缘杂交的方式改良现有栽培水稻,不改变栽培水稻的基因频率
4.下列可以称为种群密度的是( )
A.浙江省嘉兴市的人口数量 B.池塘中一立方米内鱼的数量
C.一个蜂巢中所有工蜂数量 D.稳定型生物种群的个体数量
5.下列关于HIV的叙述,错误的是( )
A.HIV的蛋白质不能进人宿主细胞
B.HIV的外层脂类膜来自宿主细胞
C.艾滋病患者的血液中可检测出HIV
D.感染HIV后一般要经过很长的潜伏期才发病
6.下图关于①②③④四个框图内所包括生物的共同特征的叙述,正确的是
A.框图①内都是原核生物,且都能进行有丝分裂,遗传都遵循孟德尔遗传定律
B.框图②内的生物都不含叶绿素,且都是分解者,都能进行有氧呼吸
C.框图③内的生物都具有细胞结构,且都有细胞壁,基因上都有RNA聚合酶的结合位点
D.框图④内的生物都是异养生物,且都能分裂生殖,都能够进行固氮
二、综合题:本大题共4小题
7.(9分)植物细胞工程包括植物组织培养和植物体细胞杂交等技术,植物组织培养是克隆植物的一种方法。请回答相关问题:
(1)植物组织培养依据的生物学原理是________________。在一定的营养和激素等条件下,植物细胞可以脱分化形成__________,将其转接到含有生长素、________等激素的培养基上,就可以诱导其再分化成胚状体或丛芽。
(2)在植物的组织培养过程中,培养细胞一直处于不断____________的状态,容易受到培养条件和外界压力的影向而发生___________。所以在植物组织培养过程中需要将培养细胞放在植物生长和繁殖的最适条件下,否则在光学显微镜下可观察到发生___________变异的细胞,进而使植株出现遗传不稳定或不育的现象。
(3)科学家利用植物组织培养技术与基因工程技术结合的方法培育出抗虫棉。但由于抗虫基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,有时候会出现一些意想不到的结果。因此,需检测抗虫棉的抗虫特性,除进行__________水平的检测外,还需要进行_______水平的检测。
8.(10分)“绿水青山,就是金山银山”,南方某地为了恢复被破坏的常绿阔叶林而停止砍伐一段时间后,该地逐渐得以恢复。请回答以下问题:
(1)该地区某植物种群具有的特征有______(填序号)。
①出生率 ②垂直分层现象 ③年龄组成
④空间特征 ⑤复杂的种间关系 ⑥丰富度
(2)该地区常绿阔叶林的恢复过程中群落的演替类型为_____________,其速度比裸岩上进行的演替要快一些,速度较快的原因除了植物的种子或者繁殖体可能保留外,还可能是原有的______条件得到了基本保留。
(3)太阳能输入该生态系统的第一营养级后,以______能的形式在生物群落中流动。输入第一营养级能量的去向,一部分____;一部分____。
(4)该地区某养鸡场为了提高家禽产蛋率,在增加营养的基础上延长光照时间,这一过程中光刺激传递的信息属于______信息。生态系统中,各种各样的信息在 生命活动的正常进行、生物种群的繁衍、____等方面起着重要作用。
(5)与苔原生态系统相比,常绿阔叶林生态系统的抵抗力稳定性更高,原因是 ___。
9.(10分)微生物的生长繁殖需要不同种类的碳源、氮源、无机盐、生长因子等营养物质,若培养基中的某种营养物质不能被微生物利用,微生物便不能生长。根据这一特性,可将微生物接种在只缺少某种营养物质的基础培养基中,再将所缺的营养物质点植于平板上,该营养物质便逐渐扩散于植点周围。该微生物若需要此种营养物质,便在这种营养物质扩散处生长繁殖,形成肉眼可见的菌落圈,这种测定微生物营养需求的方法称为生长谱法。某兴趣小组尝试用生长谱法测定某种大肠杆菌对糖类(碳源)的需求情况,操作流程如下:
Ⅰ.培养基的制备。该小组所用无碳培养基配方如下(加水定容至1L):
成分
NaCl
KH2PO4
K2HPO4
(NH4)2SO4
MgSO4·7H2O
琼脂
质量(g)
1
1.5
1.5
2
1.2
21
同时配制质量分数为11%的葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖溶液各51mL。
Ⅱ.将大肠杆菌悬液与溶化并冷却至51℃的固体培养基混匀,倒平板。
Ⅲ.将已凝固的平板背面用记号笔划分为四个区,并注明要点植的糖类名称。
Ⅳ.通过无菌操作分别加入蘸有不同糖类的无菌滤纸片,待平板吸收干燥后倒置培养24小时。
结合所学知识回答相关的问题:
(1)无碳培养基配方中加入(NH4)2SO4的目的是___________。对培养基及糖溶液通常采用的灭菌方法是___________。倒平板后用___________法进行接种。
(2)该小组发现最终在培养基的四个区内均有菌落圈产生,但大小不同,据此得到的初步结论是___________。
(3)如果在此实验中发现某一不被该大肠杆菌利用的碳源的点植区域也长出菌落圈,试分析可能的原因(写出2条即可)______。
(4)生长谱法还可用于某些营养缺陷型菌株(失去合成某种生长因子能力的菌株)的筛选和鉴定,例如大肠杆菌经紫外线诱变处理后会产生一些营养缺陷型突变个体,现已纯化并制备出某营养缺陷型的菌悬液,但不清楚是氨基酸缺陷型、维生素缺陷型还是氨基酸—维生素缺陷型,请简要写出用生长谱法进行鉴定的思路,并预期可能的结果及结论_____。
10.(10分)阿尔茨海默(AD)是一种神经退行性疾病,主要病理特征为β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积导致形成细胞外老年斑和tau蛋白过度磷酸化导致神经原纤维缠结,两种情形均可能引起神经细胞凋亡,使学习、记忆能力减退,科研人员为了进一步探究发病机理和治疗方案,进行了如下研究。
(1)研究发现,患者脑部的神经元数量及神经元之间的_________(结构)明显减少。进一步研究证实这是由于神经元________(填“胞体”、“树突”或“轴突”)内的核糖体上合成的β﹣淀粉样蛋白(Aβ)异常积累而引发细胞损伤导致。科研人员推断这种异常积累可能与_______Aβ的酶C表达量下降有关。
(2)科研人员提取正常人和患者的神经元DNA,对酶C基因进行测序,测序结果完全一致,说明酶C基因表达量的改变不是____________导致。
(3)科研人员分别提取正常人和患者神经元的酶C基因启动子的DNA片段,再分别用具有相同识别序列(CCGG)的HpaⅡ和MspⅠ酶切(但HpaⅡ不能切割甲基化的胞嘧啶)。结果显示正常人该DNA片段用MspⅠ切割后产生的片段数目与用HpaⅡ切割后产生的片段数目的差值___________ (大于/小于)患者的相应差值,说明患者细胞中酶C基因启动子甲基化程度更高。
(4)依据上述结果,研究人员推测,患者神经元内的RNA聚合酶与酶C基因启动子结合受影响,进而影响了酶C基因的转录。结合上述研究提出一种治疗阿尔茨海默症的方案:_______________________。
11.(15分)几丁质是构成植物病原真菌和昆虫外骨骼的组分,高等动植物和人类体内不含几丁质。某些微生物能合成几丁质酶(胞外酶),将几丁质降解为N-乙酰氨基葡萄糖。科研人员通过微生物培养获得几丁质酶,用于生物防治。回答下列问题。
(l)几丁质酶用于植物病虫害防治的优势是____。
(2)欲筛选几丁质酶高产菌株,应在培养基中加入几丁质,为微生物提供____。菌株接种前对培养基灭菌,杀死培养基内外 _______。菌株筛选成功后,可将培养的菌液与灭菌后的 ___混合,在-20℃长期保存。
(3)将筛选出的菌株接种到培养基中,30℃恒温振荡培养至几丁质降解完全,得到几丁质酶发酵液,将其离心,保留_________(填“上清液”或“沉淀”),获得粗酶样品;在胶体几丁质固体培养基上打孔,将粗酶样品加入孔内,恒温静置8h,根据透明圈的大小可判____________________。
(4)通过SDS -___ 法进行几丁质酶样品纯度检测,加入SDS的目的是____。
参考答案
一、选择题:(共6小题,每小题6分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1、D
【解析】
阅读题干和题图可知,本题是氨基酸的脱水缩合反应,梳理脱水缩合反应的过程,根据选项描述分析综合进行判断。
【详解】
A、由题图可知,胰岛素分子是由51个氨基酸形成的2条肽链,形成的肽键数是49个,合成它的过程中共脱去49分子水,A错误;
B、由题图可知,胰岛素分子由 2条肽链组成,至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基,B错误;
C、沸水浴时蛋白质的空间结构发生改变导致胰岛素生物活性的丧失,不是肽键断裂,C错误;
D、理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能,D正确。
故选D。
2、D
【解析】
一条14号和一条21号染色体相互连接时,发生了染色体变异;减数分裂时同源染色体发生分离,任意配对的两条染色体移向细胞一极,另一条染色体随即移向细胞另一极,可能产生14号和21号、异常、14号和异常、21号、14号、异常和21号六种精子。
【详解】
A、图甲看出,一条14号和一条21号染色体相互连接时,还丢失了一小段染色体,使染色体数目减少,该女子体细胞染色体数为45条,A正确;
B、由题可知DNA的断裂、错接是形成这种异常染色体的根本原因,B正确;
C、减数分裂时同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,应该产生仅具有异常染色体、同时具有14号和21号染色体、同时具有异常染色体+14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体+21号染色体、仅具有14号染色体共6种生殖细胞,C正确;
D、该女子可以产生同时具有异常染色体+21号染色体的生殖细胞,因此与正常男子婚配,有可能生育21-三体综合征患儿的后代,D错误。
故选D。
3、B
【解析】
现代进化理论的基本内容是:
①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。
②突变和基因重组产生进化的原材料。
③自然选择决定生物进化的方向。
④隔离导致物种形成。
【详解】
A、万年野生稻可与现有栽培水稻杂交,产生可育子代,说明二者不存在生殖隔离,A错误;
B、人类的需求(人工选择)及生存环境的变化(自然选择)是现代栽培水稻进化的动力,决定了水稻进化的方向,B正确;
C、通过持续的定向选择栽培水稻,其进化可朝着一定方向进行,但遗传物质的改变是不定向的,C错误;
D、根据题干信息可知,通过杂交育种的方式改良现有栽培水稻,可以增大栽培水稻的基因库,D错误。
故选B。
4、A
【解析】
种群密度是指单位面积或体积内某一种群个体的数量,是种群结构最基本的参数。单位面积或体积内种群个体数量越多,种群密度越高。
【详解】
A、一定区域面积如浙江省嘉兴市的人口数量可表示种群密度,A正确;
B、鱼的种类有很多,一立方米内的鱼包含多种鱼,不是一个种群,B错误;
C、种群密度应是单位面积或体积中同种生物所有个体的数量,而一个蜂巢中所有工蜂只是蜂群中的部分个体,C错误;
D、种群密度是种群的最基本的数量特征,与年龄组成无关,D错误。
故选A。
5、A
【解析】
关于“艾滋病”,考生可以从以下几方面把握:
(1)艾滋病的中文名称是获得性免疫缺陷综合征(AIDS),其病原体是人类免疫缺陷病毒(HIV)。
(2)艾滋病的致病原理:HIV病毒进入人体后,与人体的T淋巴细胞结合,破坏T淋巴细胞,使免疫调节受到抑制,使人的免疫系统瘫痪,最后使人无法抵抗其他细菌、病毒的入侵,让人死亡。
(3)艾滋病的传播途径包括:血液传播、性传播、母婴传播。
【详解】
A、HIV病毒有包膜,通过胞吞方式进入宿主细胞,HIV的逆转录酶也能进入宿主细胞,A错误;
B、HIV病毒只含有核酸和蛋白质,其外层脂类膜来自宿主细胞,B正确;
C、HIV病毒可通过血液传播,因此艾滋病患者的血液中可检测出HIV,C正确;
D、人体感染HIV后潜伏期可达2~10年,D正确。
故选A。
本题主要是对艾滋病方面知识的考查,考查了学生对艾滋病基础知识的掌握,解答本题的关键是明确艾滋病的发病机理及掌握艾滋病的传播途径。
6、C
【解析】
噬菌体是病毒 没有细胞结构,原核生物没有核膜包被的细胞核.
【详解】
A、①中噬菌体是病毒,根瘤菌是原核生物,两者都不能进行有丝分裂,两者的遗传也都不遵循孟德尔遗传定律,A错误;
B、②中硝化细菌能进行化能合成作用合成有机物,属于生产者,B错误;
C、③中的生物根瘤菌、硝化细菌和蓝藻都是原核生物,衣藻是低等植物,属于真核生物.这四者都含有细胞壁,并且遗传物质均为DNA,基因上都有RNA聚合酶的结合位点,C正确;
D、④中硝化细菌属于自养型生物,病毒不能分裂生殖,D错误.
故选:C.
二、综合题:本大题共4小题
7、植物细胞的全能性 愈伤组织 细胞分裂素 分生 突变 染色体结构或数目 分子 个体生物学
【解析】
植物细胞工程的概念和操作过程是:培养植物细胞(包括原生质体),借助基因工程方法,将外源性物质(DNA)导入受体细胞(包括原生质体)中,或通过细胞融合、显微注射等将不同来源的遗传物质重新组合,再通过对这些转基因细胞或重组细胞进行培养,获得具有特定性状的新植株。植物克隆的技术基础是植物组织培养,植物细胞工程的原理是植物细胞全能性。植物细胞全能性的基本含义是:植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性,因而都具有发育成完整植株的潜能。
【详解】
(1)植物组织培养依据的生物学原理是植物细胞的全能性。植物组织培养的过程:在一定的营养和激素等条件下,植物细胞可以脱分化形成愈伤组织,将愈伤组织转接到含有生长素和细胞分裂素成分的培养基上,就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽。
(2)在植物的组织培养过程中,培养细胞一直处于不断分生的状态,容易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变。突变包括基因突变和染色体变异,其中只有染色体数目变异或结构变异可以在光学显微镜下观察到。
(3)检测抗虫棉的抗虫特性,除进行分子水平的检测外,还需要进行个体生物学水平的检测。
植物细胞工程的应用非常多,也是常见的考点,本题还讲植物细胞工程和基因工程联系在一起进行考查,学习时应注意章节前后的联系。
8、①③④ 次生 土壤 化学 生产者呼吸作用以热能的形式散失 用于生产者的生长发育、繁殖等 物理 调解种间关系以维持生态系统稳定 常绿阔叶林生态系统组分多、食物网复杂
【解析】
1.种群的数量特征包括:种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等。
2.初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被,但被彻底消灭的地方发生的演替;次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其它繁殖体的地方发生的演替。
3.生态系统中的能量流动是指能量的输入、传递、转化散失的过程。流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。能量流经每个营养级时的去向包括:以呼吸热的形式散失,用于自身的生长、发育和繁殖。
4.信息传递包括物理信息、化学信息和行为信息。生态系统中生物的活动离不开信息的作用,信息在生态系统中的作用主要表现在:
①维持生命活动的正常进行;②有利于种群的繁衍;③调能够节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
【详解】
(1)种群的特征包括④空间特征和数量特征,其中数量特征包括死亡率和①出生率、③年龄组成、性别比例、迁入率和迁出率等;而②垂直分层现象和⑤复杂的种间关系属于群落水平研究的问题,⑥丰富度属于物种丰富度。综上所述,某植物种群具有的特征有①③④。
(2)根据以上分析可知,该地区常绿阔叶林的恢复过程中群落的演替类型为次生演替,由于植物的种子或者繁殖体可能保留和原有的土壤条件条件得到了基本保留,使得其速度相对于裸岩上进行的演替要快一些。
(3)太阳能输入该生态系统的第一营养级后,能量以化学能形式储存在有机物中,伴随着物质循环在生物群落中流动的,输入第一营养级能量的去向,一部分在细胞呼吸过程中以热能的形式散失了,一部分用于自身的生长、发育和繁殖。
(4)光刺激传递的信息属于物理信息,生态系统中,各种各样的信息在生物的正常生命活动的进行、种群的繁衍、调节种间关系维持生态系统稳定性等方面起着重要作用。
(5)与苔原生态系统相比,常绿阔叶林生态系统的物种丰富度较丰富,生态系统的组分多、营养结构较复杂、自我调节能力较强,抵抗力稳定性更高。
本题考查种群、群落和生态系统的知识点,识记种群的数量特征和空间特征以及生态系统信息传递的种类及作用,能够区分种群的特征和群落的特征,把握群落水平上研究的问题和群落的演替类型,掌握生态系统能量流动的过程和途径,理解生态系统稳定性的原因,这是该题考查的重点。
9、提供氮源 高压蒸汽灭菌 稀释涂布平板 大肠杄菌可以利用四种糖类(葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖)作为碳源,但利用的程度不同 有杂菌混入;该大肠杆菌发生了突变;该大肠杆菌可能会利用琼脂多糖 将菌悬液与溶化并冷却至51℃的不含氨基酸和维生素的基础培养基混匀,倒平板;将培养基划分成两个相等的区域A、B;A区点植氨基酸、B区点植维生素;在适宜温度下培养,观察菌落产生的区域。若菌落只在A区产生,则为氨基酸缺陷型;若菌落只在B区产生,则为维生素缺陷型;若菌落产生在AB交界处,则为氨基酸—维生素缺陷型
【解析】
培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等。
常用的接种方法:平板划线法和稀释涂布平板法。
常用的灭菌方法:干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。
【详解】
(1)培养基中的(NH4)2SO4可以提供氮源。常用高压蒸汽灭菌法对培养基及糖溶液进行灭菌。倒平板后常用稀释涂布平板法进行接种。
(2)培养基的四个区中含有不同的糖类,若在培养基的四个区内均有菌落圈产生,说明大肠杆菌可以利用四种糖类,但大小不同,说明大肠杆菌对四种糖类的利用程度不同。
(3)如果在此实验中发现某一不被该大肠杆菌利用的碳源的点植区域也长出菌落圈,可能是有杂菌混入或该大肠杆菌发生了突变。
(4)要通过生长谱法探究大肠杆菌属于氨基酸缺陷型、维生素缺陷型还是氨基酸—维生素缺陷型,可以将菌悬液与溶化并冷却至51℃的不含氨基酸和维生素的基础培养基混匀,倒平板;将培养基划分成两个相等的区域A、B;A区点植氨基酸、B区点植维生素;在适宜温度下培养,观察菌落产生的区域。若菌落只在A区产生,则为氨基酸缺陷型;若菌落只在B区产生,则为维生素缺陷型;若菌落产生在AB交界处,则为氨基酸—维生素缺陷型。
本题的难点在于通过生长谱法探究大肠杆菌属于氨基酸缺陷型、维生素缺陷型还是氨基酸—维生素缺陷型,选择的培养基应该不含氨基酸和维生素,在两个区分别点上氨基酸和维生素,观察菌落的产生情况。
10、突触 胞体 降解 基因突变 小于 抑制酶C基因启动子甲基化水平增高;增加酶C(或“分解Aβ的酶”)基因的表达量
【解析】
1、根据题干信息分析,阿尔茨海默是由非可溶性β-淀粉样蛋白(Aβ)聚集破坏神经细胞所致,表现为记忆力下降和认知功能障碍等,而神经元细胞是神经调节的基本单位,记忆、认知都与人的大脑皮层有关。
2、神经纤维未受到刺激时,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,其膜电位变为外负内正;兴奋的传导方向和膜内侧的电流传导方向一致,与膜外侧的电流传导方向相反。兴奋在神经元之间的传递是单向的,神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,因此兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突。信号由电信号转变为化学信号再转变为电信号。
【详解】
(1)由题干信息“阿尔茨海默病理特征为β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积导致形成细胞外老年斑和tau蛋白过度磷酸化导致神经原纤维缠结,两种情形均可能引起神经细胞凋亡”,使患者脑部的神经元数量及神经元之间的突触明显减少。这可能是由于神经元胞体内的核糖体上合成的β-淀粉样蛋白(Aβ)异常积累而引发细胞损伤导致。科研人员推断这种异常积累可能与降解Aβ的酶C表达量下降有关。
(2)科研人员提取正常人和患者的神经元DNA,对酶C基因进行测序,测序结果完全一致,说明正常人和患者的酶C基因一样,故酶C基因表达量的改变不是基因突变所致。
(3)科研人员分别提取正常人和患者神经元的酶C基因启动子的DNA片段,再分别用具有相同识别序列(CCGG)的HpaⅡ和MspⅠ酶切(但HpaⅡ不能切割甲基化的胞嘧啶)。正常人该DNA片段用MspⅠ切割后产生的片段数目与用HpaⅡ切割后产生的片段数目的差值应为0,若患者的相应差值大于0,说明患者细胞中酶C基因启动子较多的序列不能被HpaII识别、切割,甲基化程度更高。
(4)研究人员推测,患者神经元内的RNA聚合酶与酶C基因启动子结合受影响,进而影响了酶C基因的转录。结合推测可通过抑制酶C基因启动子甲基化水平增高;增加酶C(或“分解Aβ的酶”)基因的表达量等方式治疗阿尔茨海默症。
本题考查神经调节和体液调节的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
11、无毒、无污染 碳源、氮源 所有的微生物,包括芽孢和孢子 甘油 上清液 几丁质酶活力的高低 聚丙烯酰胺凝胶电泳 使蛋白质发生完全变性;消除净电荷对迁移率的影响
【解析】
1、培养基的成分:碳源、氮源、水、无机盐、生长因子等。培养基按照用途可分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基具有能够满足筛选微生物正常生长所需的营养物质或条件,而不利于非筛选微生物的生长。而获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵,因此采用无菌技术避免杂菌的污染,对培养基一般采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理,目的是杀伤物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
2、凝胶色谱法原理:凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的有效方法,相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程长,移动的速度慢,相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道,路程短,移动的速度快,因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离。
【详解】
(1)几丁质酶的本质是蛋白质,其作用主要是降解几丁质,而几丁质是构成植物病原真菌和昆虫外骨骼的组分,且高等动植物和人类体内不含几丁质,几丁质酶用于植物病虫害防治的优势是无污染。
(2)培养微生物的培养基必不可少的条件是碳源、氮源、无机盐、水、适宜pH以及温度等。要筛选几丁质酶高产菌株,应在培养基中加入几丁质作为微生物营养来源,几丁质为N-乙酰葡糖胺通过β-1,4-糖苷键连接聚合而成的多糖,为其提供碳源和氮源。微生物的接种过程需要严格无菌操作,防止菌株受到污染,在菌株接种前应对培养基灭菌,杀死培养基内外所有微生物,包括芽孢和孢子。污染菌液的长期保存应隔绝空气,防止受到其他污染,通常在菌株筛选成功后,将培养的菌液与灭菌的甘油混合,在-20℃长期保存。
(3)将几丁质发酵液离心,重的菌株沉淀在底部,而粗酶样品分布于上清液;通过观察固体培养基上是否产生透明圈来确定菌株是否具有降解几丁质的酶活性,而透明圈的大小指几丁质酶活力的高低。
(4)几丁质酶的本质是蛋白质,蛋白质样品纯度检测采用的方法是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法。蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子大小等因素,为了消除净电荷对迁移率的影响,可以在凝胶中加入SDS。
本题考查微生物的筛选和培养以及蛋白质的纯度的鉴定方法的知识点,要求学生掌握培养基的成分和类型,把握选择培养基的作用及其特点,能够根据题意判断该题中微生物选择的方法,识记灭菌的目的和生物防治的优点,理解蛋白质纯度的鉴定方法和原理,这是该题考查的重点。
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