利用微生物分解玉米淀粉来生产糖浆具有广阔的应用前景。现有的野生菌株对玉米淀粉的分解效率低,某同学尝试对其进行改造,以获得高效菌株。请回答下列问题:
(1)实验步骤:
①配制固体培养基,该培养基的碳源应为___________;除碳源外,培养基中还应包括___________等物质。
②用适当强度的紫外线照射野生菌株,其目的是______________________。将经照射的野生菌株接种至已灭菌的培养基平板上,培养基的灭菌方法为___________。
③将平板放在适宜条件的培养箱中培养,平板应___________(填“正置”或“倒置”)。
④菌落形成后,加入碘液,观察菌落周围的透明圈,___________的菌落就为初选菌落。
(2)采用平板划线法接种时,为获得单个菌落,在划线时应进行的操作是___________。
(3)选择出来的细菌经扩大培养后需要进行计数,采用稀释涂布平板法计数时是否需要设置空白对照组?___________;解释其原因:___________。
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农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞采用最多的方法。回答下列问题:
(1)与其它细菌相比,农杆菌Ti质粒上的____________可转移至受体细胞,并插入到植物细胞中的___________上。由此推断,用Ti质粒构建目的基因的表达载体时,应将目的基因插入该片段______(填“内”或“外”)部。目的基因在受体细胞中插入该位置使得它的遗传特性能在宿主细胞中________________。
(2)构建的基因表达载体中除含有目的基因外,还必须具有________________________等元件,其中必须位于目的基因上游的元件是____________。
(3)农杆菌转化法更适合于_____________(填“单子叶”或“双子叶”)植物的转化,原因是该类植物体受到损伤时,伤口处会分泌大量的________________________,吸引农杆菌移向这些细胞。
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城市固体废物(MSW)生物处理技术是指利用城市生活垃圾中固有的或添加的微生物,在一定条件下使垃圾中有机物分解或转化为新的细胞物质的过程。MSW生物处理的优劣与微生物种类、所处环境条件等有关。回答下列问题:
(1)为了提高处理效率,必须进行微生物的纯化,试举出两种常用的微生物分离技术____________、____________。
(2)在微生物分解有机物的过程中,固体物质变成可溶于水的物质在体外进行,该反应能在微生物体外进行的关键是微生物向环境中________________________。
(3)固定化微生物技术是将微生物固定在____________上,这些微生物在适宜条件下可以___________,在保持生物功能的同时使细胞密度增加。在固定化细胞技术中,包埋法技术成本低,操作更容易,但存在__________________________________的缺点。包埋法常用的包埋材料有____________________________(写出两种即可)。
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如图为某植物叶绿体中简化的卡尔文循环示意图,①②③表示相关物质,请回答下列问题:
(1)图中②是_____反应的产物,二氧化碳被还原为________。卡尔文循环在无光条件也可以进行,只要为其提供_____________。
(2)若提高二氧化碳浓度,则短时间内3-磷酸甘油酸的含量会______。如果加入18O标记的C18O2,则会形成_________,进而产生18O2。离开卡尔文循环的③将在___________中合成各种物质。
(3)光合色素主要吸收________________光。
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某生态系统的部分食物网如图所示,请回答:
(1)生态系统的两大功能是 _________、 ________
(2)在该生态系统中,动植物种类随季节更替发生规律性的变化,这种变化体现看群落的_______结构。若该群落由于火灾被毁灭,经若干年后此地又重新形成新的群落,这种群落演替类型属于___________。
(3)生态系统中的能量流动具有单方向、__________和_______ 的特点。
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湿地有“地球之肾”的美称,湿地丰富的植物资源为白鹭等动物提供了很好的生存条件,白鹭等鸟类和鱼类的大量繁殖吸引鹰等天敌前来捕食。请回答下列问题:
(1)湿地中的所有生物构成_______,该湿地群落的结构有垂直结构、水平结构和________。
(2)_____越复杂,生态系统抵抗外力干扰的能力越强。若白鹭灭绝,则鹰会增加 _______,防止生态系统崩溃。
(3)碳元素在该湿地中的生物群落中主要以__________形式存在。与能量流动相比,碳循环的特点是_________________________。
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水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由一种真菌侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。
(1)某品种水稻对稻瘟病菌有一定的抗性,为判断抗病性状的显隐性,可进行的操作是_________,然后通过观察子代的_________来确定。
(2)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种,抗病(R)对感病(r)为显性,三对抗病基因位于不同染色体上。
①为了将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株,_________(是/否)可以用传统的杂交育种的方法进行,原因是_________(用图解的形式表述)。
②研究人员根据基因的DNA序列设计特异性引物,用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。已知R比r片段短,推测所选育品种的电泳结果是_________。
(3)研究人员每年用稻瘟病菌人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,分析原因发现是稻瘟病菌发生了_________。为避免水稻品种抗病性丧失过快,请从种植和育种两个方面给出建议_________。
(4)上述研究可知,与使用农药相比,_________是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。
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C-3植物都是直接把CO2固定成三碳化合物,而C-4植物则在卡尔文循环之前CO2先被固定成一种四碳酸,两者的光合作用速率有很大差别。
(1)下图是C-4植物叶片细胞结构图及CO2的同化过程图。
①由图可知,C-4植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞排列成______状,内部都有固定CO2的______(填结构)。
②与C-3植物相比,C-4植物的卡尔文循环发生在_________细胞。C-4植物比C-3植物更能固定低浓度的CO2,原因是_________。
(2)将玉米的P酶基因转入水稻后,测得光强对转基因水稻和原种水稻的气孔导度和光合速率的影响结果,如下图:
分析图中信息,可知P酶的作用是__________________。原种水稻在光照大于8×102μmol·m-2·s-1时光合速率基本不变的原因是__________________。
(3)综上所述,可以看出C-4植物适宜栽种在__________________条件下,原因是__________________。
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Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗,其技术流程如图(图中数字序号表示的是相关过程)。请回答:
(1)过程①将进行培养的上皮细胞注入去核的卵母细胞中,接受细胞核的卵母细胞应处于___________时期;过程②利用的技术是____________,当重组胚胎培养到囊胚期时,可从其____________分离出ES细胞,ES细胞在功能上具有_______________________的特点。
(2)过程③中获取的目的基因是____________,若要将目的基因导入受体细胞,需要构建____________,构建之前可以根据____________设计引物,利用PCR技术对目的基因进行扩增。为了检测ES细胞的DNA上是否插入了干扰素基因,可采用____________技术。
(3)按此方法和图示技术流程,完成Rag2基因缺失小鼠的基因治疗涉及的多种酶,其中有(3种)____________和耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)等。测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后小鼠骨髓细胞的蛋白质,用____________进行杂交实验。
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十九大报告鲜明提出要加快生态文明体制改革,建设美丽中国。如图为某农村因地制宜设计的生态农场模式图,基本实现了绿色无污染生产。请回答相关问题。
(1)请写出图中表示的食物链:________________________。
(2)生活燃料燃烧产生CO2的进入大棚的意义是________________________。
(3)冬天气温低,但沼气池中温度并不低,维持沼气池温度的热量主要来自_______________________。
(4)人工湿地生态系统在改善水质、蓄洪防旱等方面具有重要作用,这体现了生物多样性的____________价值。湿地植物属于生态系统成分中的____________;从进水口到出水口的不同地段种植不同的湿地植物,这体现了群落的________________________结构。
(5)芦苇和蒲草在植物分类上同科但不同种,彼此间存在____________,这说明生物具有____________多样性。
(6)研究发现,挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物等,抑制藻类的生长;也能开鲜艳的花,吸引昆虫。这体现了生态系统的____________功能。
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