广西是我国最重要的产糖大省。以往糖厂的甘蔗渣主要是供糖厂本身作为燃料烧掉或废弃，经济价值极...

广西是我国最重要的产糖大省。以往糖厂的甘蔗渣主要是供糖厂本身作为燃料烧掉或废弃，经济价值极低。如果将蔗渣粉碎，用纤维素分解菌处理，就能把纤维素转化为糖，继而可以制成工业酒精。某同学设计从土壤中分离出纤维素分解菌。请回答以下问题：

（1）纤维素分解菌能产生分解纤维素的酶,该酶是一种复合酶，一般认为它至少包括C1酶、Cx 酶和_____________三种组分。

（2）从自然界中筛选纤维素分解菌时有两个关键的操作步骤:一是选择培养，二是鉴别纤维素分解菌。选择培养时培养基中添加的唯一碳源是___________；鉴別纤维素分解菌时在鉴别培养基中加入了__________染液，如果有纤维素分解菌存在，则培养基中以该菌落为中心的周围会出现__________________________。

（3）纯化菌种时，为了获得单菌落，可采用的接种方法有两种，分别是_____________和____________。采用固体平板培养细菌时，需要倒置培养,其原因是__________________________。

（4）发酵阶段需要的菌种是_____________,在产生乙醇时要控制的必要条件是____________________。

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生物乙醇是化石汽油的良好替代品，美国主要以玉米为原料生产燃料乙醇。我国则坚持“不与人争粮，不与粮争地”原则，利用农作物废弃物——秸秆代替粮食作为原料，其主要技术流程为：酶解→酵母发酵→蒸馏→成品。下列分析不正确的是(　　)

A. 使用秸秆作为原料使能量得到了更有效的利用

B. 对秸秆进行“酶解”主要用的是纤维素酶

C. 乳酸菌可以代替酵母菌用于生物乙醇的生产

D. “酵母发酵”环节需要严格控制发酵罐中的氧气供应

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寻找清洁可再生能源是当今迫切任务，生物燃料乙醇可实现这一目标。生物燃料乙醇主要由玉米、小麦、薯类等植物淀粉、农林业废弃物等植物纤维通过微生物发酵而来。目前工业上生产乙醇应用的菌株主要是酿酒酵母。酿酒酵母可利用葡萄糖、果糖等，在缺乏六碳糖时，也能利用醇类和有机酸作为后备碳源。实现固定化酵母连续发酵可降低成本。连续发酵过程中，前一批发酵结束后，将固定化酵母与发酵醪液快速分离，将发酵醪弃去，用无菌水清洗固定化酵母 3 次，添加与第 1 批次发酵相等的新鲜发酵液，在适宜且相同条件下循环发酵 3 批次，每批次发酵周期为 72 小时，现每隔 24h 取样分别测定固定化酵母、增殖活化酵母发酵醪乙醇浓度、葡萄糖浓度如下表：

回答下列问题：

（1）固定化酵母连续发酵过程，体现了固定化酵母__________的优点。（答两点）

（2）表中数据表明，第 1 批次发酵过程中，发酵后期乙醇浓度下降，主要是由于_______。

（3）表中数据表明，随着发酵批次的增加乙醇浓度_____（填“上升”或“下降”），固定化酵母发酵性能逐渐下降。若要提高固定化酵母的发酵性能可以采取_____或_____等措施。

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随着“绿水青山就是金山银山”的提出,生态经济的重要性日益增显。综合所学知识,回答下列有关问题:

(1)“无废弃物农业”是我国古代传统农业的辉煌成就之一,这一成就主要遵循_______________原理。生态经济改变了人类能征服自然的错误观念,所遵循的主要原则是___________________,使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化。与传统的工程相比,生态工程是一类__________、__________、________的工程体系。

(2)一般来说,生态工程的主要任务是对已破坏的生态环境进行_____________,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行_________________,并提高生态系统的生产力。

(3)珊瑚与某些藻类共生组成的珊瑚礁区，众多的生物通过食物链关系互相依存，就可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高了系统生产力。珊瑚礁之所以能够保持如此高的生产力，得益于实现了“1+1>2”的“_____________原理”。

(4)假设下图是部分物质循环示意图，请画出与该图对应的能量流动图解。

________

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随着环境污染的加剧和石油危机出现，越来越多的国家使用乙醇作为代替燃料。生产中玉米和麦草的秸秆可以用来生产燃料乙醇，已知秸秆的主要成分是纤维素，回答以下问题。

（1）人们首先利用纤维素分解菌将纤维素分解，纤维素分解菌多分布在________的土壤中，该微生物产生的纤维素酶是一种复合酶，一般包括三种成分，________、________和________。前两种酶能使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。

（2）经过梯度稀释后，要将样品均匀涂布在用于鉴别纤维素分解菌的培养基上，在该培养基中需要加入的特殊染料是________，形成菌落后可根据菌落周围是否产生________来筛选纤维素分解菌。当利用涂布器涂布平板之后需要对涂布器进行________处理。（“消毒”或“灭菌”）

（3）不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从适合的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。培养噬盐菌的菌样应从 ________环境采集。

（4）下表所示为某微生物培养基的配方

依用途划分，该培养基属于________培养基。该培养基中的碳源是________。若用该培养基培养纤维素分解菌，应除去的物质是________，应加入的物质是________。不论何种培养基，在各成分溶化后分装前，要进行的是________，接种前要进行的是________。

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甘蔗含糖量高，是生产燃料酒精的优质材料。为了提高酒精产量，需要选用优质甘蔗品种和具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌作为理想的酒精发酵菌种。根据所学知识回答下面的问题。

（1）如果要用甘蔗的外植体作为材料对甘蔗进行大规模种植，在对甘蔗外植体细胞进行接种前，需要进行__________和__________两项工作。

（2）在外植体培养获得幼苗的过程中，需要__________与__________等激素的作用。

（3）为了获得理想的酵母菌菌种，可以对野生菌种进行__________。然后在______。

A．固体

B．液体

C．选择

D．鉴别

培养基上进行培养，该培养基要比基本培养基额外添加__________，并且将pH______（填“调高”或“调低”）。在该培养基中挑选________菌落，即为耐高糖、耐酸特性的突变酵母菌。

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科学家用转基因克隆技术将人的岩藻糖转移酶基因植入牛的基因组内，使其在牛奶中含有岩藻糖抗原。这种转基因牛奶可作为口服药，用来防治各种胃病，具有重要的医学价值和经济社会价值。转基因克隆牛的过程示意如下。

(1)上述流程图中用到的生物工程技术除体细胞核移植和胚胎移植外，还应该有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。（至少答两项）

(2)在岩藻糖转移酶的cDNA融合基因的首端需加上牛乳蛋白启动子序列，目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)在细胞核移植时通常选用　　　　　　　　　　　　 时期卵母细胞作受体细胞。这个时期的卵母细胞可在母牛的　　　　　　 中直接获得。核移植成功后，用物理或化学方法激活受体细胞，目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(4)重组细胞在发育培养液中培养，培养液成分除无机盐、有机盐、维生素、激素等营养物质外，还需特别添加　　　　 等物质，形成的早期胚胎一般要发育到　　　　　　　 阶段才进行移植，胚胎移植成功与否的关键是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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纤维素酶在生物燃料制作、布料处理中起重要作用。目前，利用微生物提高纤维素酶产量是主要发展方向。如下图，用紫外线照射含有纤维素分解菌的土样，分离、培养，再检测各菌株的纤维素酶的产生量。请回答下列相关问题：

图1

（1）从自然界获取纤维素分解菌，采集土样时应选择_____________的环境。

（2）紫外线照射的目的是___________，A0组未经紫外线处理，其作用是作为___________。

（3）上述培养皿中的培养基除含有水和无机盐、酵母膏、水解酪素、琼脂等外，还应有___________，目的是选择纤维素分解菌。

（4）上述检测结果如图所示。由图可知，A5组酶活力与A0组相同，最可能的原因是 ________________。

图2

（5）若用刚果红染色法比较纤维素分解菌产生纤维素酶的量的多少，可通过观察平板培养基上以纤维素分解菌为中心的透明圈（如图3）来比较，其中与A1对应的是图中的________。

图3

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人血清白蛋白（HSA）具有重要的医用价值。科研人员通过生物工程技术获得转HSA基因母牛，以便通过乳腺生物反应器生产HSA，其主要技术流程如图所示：

回答下列问题：

（1）如图所示，将牛胎儿成纤维细胞核移入去核卵母细胞中，该技术称为____________技术；供核的牛胎儿成纤维细胞通常选用传代10代以内的细胞，其原因是_______________________。

（2）胚胎移植时，为使代孕母牛能处于适合的生理状态，需要用激素对其进行______________处理。

（3）SRY-PCR法性别鉴定的基本程序是：提取牛胎儿成纤维细胞的DNA，经PCR反应体系进行扩增，然后对扩增产物进行检测是否含SRY基因（Y染色体上特有的性别决定基因）片段。

①PCR反应体系中除含缓冲液、模板DNA、dNTP（包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、引物以外，还应含有____________；其中，dNTP的作用是既能提供合成DNA的原料，又能____________，引物应选用如图2中的___________（填下图中标号）。

②若扩增产物含大量SRY基因片段，则该种牛胎儿成纤维细胞_______（填“能”或“不能”）用作技术流程中转化过程的受体细胞。

（4）早期胚胎发育的过程大致为：受精卵→ ________→囊胚→原肠胚，囊胚中的___________细胞将发育成胎膜和胎盘。

（5）从细胞水平鉴定早期胚胎性别的方法是分析细胞的_________组成。

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人血清白蛋白（HSA）具有重要的医用价值。科研人员通过生物工程技术获得转HSA基因奶牛，并通过乳腺生物反应器生产HSA，其主要技术流程如下图所示：

回答下列问题：

（1）如上图所示，供核的牛胎儿成纤维细胞通常选用传代10代以内的细胞，其原因是 _______________________________________________________________。

（2）SRY-PCR法性别鉴定的基本程序是：提取牛胎儿成纤维细胞的DNA，经PCR反应体系扩增SRY基因（Y染色体上特有的性别决定基因）片段，然后对扩增产物进行检测。

要大量获得SRY基因，PCR扩增时需要加入两种引物：__________________（选填“引物I”、“引物II”、“引物III”、“引物IV”），原因是DNA聚合酶只能从核苷酸链的______________（2分，选填“5’端”或“3’端”）开始延伸DNA链，用两种引物才能确保______________。除引物外，PCR反应体系中还包含缓冲液、模板DNA、____________和 ____________等成分。通过SRY-PCR法进行性别鉴定，可获得更多的转HSA基因________牛，以便其通过乳腺生物反应器生产人血清白蛋白。

（3）在胚胎移植操作中，应对供体和受体母牛进行_____________处理，目的是使供体和受体处于相同的生理状态，使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致。由此可见，胚胎移植的实质是_____________________________________________。

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