冬虫夏本是名贵中草药,近年来由于过度采挖濒临灭绝,人工饲养方兴未艾。科学研究者发现,肉毒杆菌Hg4-03 菌株是冬虫夏草优势宿主贡嘎蝠蛾幼虫(以下简称幼虫)肠道有益菌,对幼虫的生长发育具有一定的促进作用。给幼虫饲喂肉毒杆菌 Hg4-03菌株可以增加幼虫体重和提高肠道内纤维素酶活性。根据以下提供的实验材料与用具,完成实验思路,预测实验结果并进行分析。
材料与用具:健康状况相似的幼虫若干只,肉毒杆菌Hg4-03,新鲜珠芽蓼根(幼虫食物)。
恒温培养箱等。
(要求与说明:幼虫体重和酶活性28天测一次,酶的活性测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)
(1)完成实验思路
①选择健康状况相似的幼虫若干只,随机均分为甲乙两组,____________________。
②甲组饲喂______,乙组饲喂________________,放入相同条件恒温培养箱进行培养。③28天后测量每只幼虫体重和纤维素酶活性,并记录。
④___________________
⑤统计分析实数据。
(2)请设计一张表格用于记录实验结果________。(要求能够记录前3次实验数据)。
(3)分析与讨论
①研究者发现若新鲜珠芽夢根不进行消毒达不到实验的效果,可能原因是___________。
②你认为人工培育冬虫夏草的生态学价值是什么? ____________________。
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制备马铃薯Y病毒(PVY)外壳蛋白单克隆抗体(A和B)的过程如图甲所示,该抗 体可用于马铃薯是否感染PVY的检测;马铃薯感病叶片粗提取液经稀释后进行的单抗 检测结果如图乙所示;利用PVY单抗检测不同马铃薯组织的实验结果如图丙所示(D 值反映单抗与抗原结合情况)。
(1)图甲中“筛选2”需要对细胞进行克隆化培养和_________。
(2)图乙和图丙分别反映单克隆抗体具有_________和 ____________的特点。
(3)利用茎尖进行_________可以生产脱毒苗。有关茎尖含病毒少的“能量竞争”假说认为:病毒核酸和茎尖细胞分裂时DNA合成均需要消耗大量能量,茎尖细胞本身很活跃, 消耗能量较多,病毒因为缺少能量而被抑制。请设计实验验证该假说____________(要求写出实验 思路和符合实验假说的预期结果。
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如图是将目的基因导入大肠杆菌内制备“工程菌”的示意图,其中引物1-4在含有目的基因的DNA上的结合位置如甲图所示,限制酶BamHI、EcoRI、HindDI在质粒上 的识别位点如乙图所示。
(1)通过PCR技术扩增目的基因需使用引物,引物的作用是_________。若已经合成了甲图所示4种引物,应选择引物_____扩增目的 基因。若由一条甲图所示的DNA扩增目的基因,PCR过程完成4轮循环,理论上至少 需加入引物___________个。
(2)过程①是_________,该过程中应使用限制酶_________切割质粒。不使用另外两种限制酶切割质粒的原因是_________。
(3)②过程需用_________处理大肠杆菌使其处于感受态并完成转化过程,对于转化失败的大肠杆菌及其培养基应进行_________处理,以防其污染环境。
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苯酚是重要的化工原料,被广泛应用工业生产中,易形成污染。苯酚如果存在于 自然水域,导致水中生物死亡,也可被人体皮肤吸收引起中毒。自然界中能分解苯酚的 微生物有几百种,多为细菌、放线菌等。分离和纯化高效降解苯酚的微生物的实验流程 如图1所示:
(1)图1所示的实验流程为:取样→富集培养→_________ →平板接种。
(2)为了分离培养液中的菌株,采用如图2的接种方法是_________,此过程中接种环共灼烧灭菌_________次。
(3)在图2所示平板上分离得到的单个菌落大小、颜色、隆起度等不完全一致的原因是:_____________。
(4)初步筛选得到菌种后,还要进一步对分离的菌种做鉴定。可以采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后 的废水中苯酚残留量。这就需要先制作系列浓度梯度的 苯酚标准样品并进行显色反应,根据表格分析,3号管内苯酚浓度应该为____________
管号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
标准样品中苯酚浓度(mg/L) | 0 | 1 |
若预估废水中苯酚含量约为50mg/L,经分离得到的分解菌降解后约有21%的苯酚残 留,利用以上6个标准样品通过比色检测苯酚含量,则需将残留液稀释_________倍后,再进行比色。
A.5 倍 B. 10 倍 C. 20 倍
(5)实验室研究时所用苯酚浓度往往较低,而实际上工厂排放废水中酚类物质含量要高 得多。所以在高效菌种的选育上我们还可以采用一些现代生物技术手段来实现,例如:_____(试举2例)。
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某科研小组为探究水分、无机盐对光合作用的影响,进行了一系列实验,实验结果如下图。请分析回答有关问题:
(1)图1中土壤含水量相同时施肥组叶绿素含量高于未施肥组,是由于植物能从土壤中吸收更多的N、_____元素。
(2)植物细胞中与水分的吸收关系最密切的细胞器是________,当发生质壁分离时,内因是原生质层的伸缩性______(填“大于”或“小于”)细胞壁的伸缩性。
(3)实验过程中,除水分、无机盐有所不同,其余条件均保持一致,是为了控制_______。
(4)图2中土壤含水量30%时未施肥组光合速率高于施肥组,原因最可能是___________。土壤含水量80%时施肥组光合速率明显高于未施肥组,其细胞内部原因主要是________。
(5)在施肥情况下,土壤含水量50%时,植物在黑暗条件下CO2释放速率为3.2 mg·h-1,则每小时从外界吸收的CO2为________mg。
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为了验证玉米籽粒胚乳中淀粉的含量在发芽过程中逐渐减少是淀粉酶作用的结果, 请完善实验分组设计和实验思路,并进行分析与讨论。
(1)实验分组设计:
A组:淀粉溶液+ __________
B组:淀粉溶液+发芽玉米提取液
C组:淀粉溶液+未发芽玉米提取液
D组:淀粉溶液+ ___________
(2)实验思路:
向各组试管中分别加入相应的提取液和溶液,充分混匀后,放在40℃恒温水浴中保温 30min,各加本尼迪特试剂2mL,摇匀,放在沸水浴中煮2~3min观察试管内颜色变化。
(3)预测实验结果:
实验结果如下表所示,请在表格内横线处填入适当的文字:
组别 | 颜色变化 |
A | 未出现红黄色 |
B | |
C | |
D | 出现红黄色 |
____
(4)分析与讨论:
①设置A组作为对照,其主要目的是____。
②D组未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)测量可能的原因是________。
③为了检测玉米籽粒发芽过程中胚乳淀粉含量变化,简易方法是将不同发芽阶段的玉米籽粒____,滴加碘液,进行观察。结果显示胚乳呈现蓝色斑块,蓝色斑块的面积可反映淀粉含量。请以坐标曲线图的形式表示该检测实验的结果____。
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为研究油茶叶片与果实关系对叶片光合作用及果实产量的影响,研究者进行了系列实验。
(1)在油茶叶片叶绿体的_____________(部位)可经卡尔文循环将CO2转化为_____________,后者运输至油茶果实积累,叶片为“源”,果实是“库”。
(2)研究者对油茶植株进行的实验处理及结果如上图所示。
①进行实验时,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组要选取相同高度、南面生长的树冠外层枝条作为实验材料,目的是_______。
②Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组结果表明,库源比(果与叶数目比)越小,叶片的净光合速率越_____________(填“高”或“低”)。
(3)油茶的生长要求有较充足的阳光,否则只长枝叶,结果少,含油率低。在光合作用过程中主要吸收红光和蓝紫光的是叶绿体中的_____________(色素),光合色素吸收的光能有两方面用途:一是将水分解为_____________;二是在有关酶的催化作用下,促成________________________。
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植物的生长发育和产量在很大程度上取决于种子的质量。糖类是生命活动的主要能源物质,为植物生长、发育提供必需的能量,是一切生命活动的基础。有学者研究了小麦种子萌发过程中还原糖和总糖含量的变化,欲为科学调控小麦种子萌发提供理论依据。
实验方法和步骤:将新鲜的、经过筛选的小麦种子放入培养箱中,小麦种子吸水4小时后开始前芽,至44小时,进入幼苗生长阶段。各种糖含量的测定在小麦种子吸水4小时后开始,之后,每隔4小时测定一次,持续到44小时为止。测定结果:见下图。
请回答:
(1)植物体内的糖类按照是否能够水解及水解产物分为_____________________。
(2)检测还原性糖可用__________试剂,此试剂与还原糖反应的条件与现象是________________。
(3)根据上图检测结果
①小麦种子萌发12小时后,还原糖的量_____________;发生这一变化与种子萌发12小时后___________消耗迅速增加密切相关。
②种子萌发20小时后,蔗糖含量下降的原因是_________________________________。
(4)某同学查阅资料得知,大豆种子在萌发过程中蛋白质含量会升高,请设计实验证实该结论是否正确,要求写出实验思路和预期结果_________________________________对于“大豆种子在萌发过程中蛋白质含量会升高”这一说法,你猜测原因可能是______________。
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黑腹果蝇的第Ⅳ号染色体多1条(Ⅳ号三体)或者少1条(Ⅳ号单体)都可以生活,而且还能繁殖后代。科学家在一群野生型黑腹果蝇品系中,偶然发现了无眼果蝇。为探究控制无眼性状的基因是否在第Ⅳ号染色体上,利用黑腹果蝇Ⅳ号单体和Ⅳ号三体进行如下实验。
组别 | 亲本(P)类型 | F1的表现型和比例 |
甲 | 无眼×野生型单体 | 野生型:无眼=1:1 |
乙 | 无眼×正常野生型 | 野生型 |
丙 | 无眼×野生型三体 | 野生型 |
请根据上述实验回答下列问题:
(1)从变异类型看,无眼性状的产生来源于________ ,三体和单体属于________。
(2)若只做甲组实验,能否依据结果确定控制无眼性状的基因位于Ⅳ号染色体上,为什么________
(3)科学家利用正常无眼果蝇对乙、丙两组的F1分别进行测交实验,进一步证实了控制该相对性状的基因位于Ⅳ号染色体上,支持该结论的实验结果是________________________。
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下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究。据图回答相关问题。
(1)X、Y、Z细胞的名称分别是________、________、________。
(2)①过程类似于植物组织培养技术中的________过程。与纤维母细胞相比,诱导干细胞的全能性较________。②过程的实质是________。
(3)③过程中需用到的生物诱导剂是____________________。
(4)④处需要筛选,其目的是_____________________________。
(5)若用含放射性32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞,能测到放射性32P的细胞器是________、________。
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