题目列表(包括答案和解析)
不同微生物有各自的代谢特点,人们常据此分离鉴别微生物的种类。实验室有两个菌种:胱氨酸依赖型细菌(无胱氨酸不能生长),甲基营养细菌(只能利用甲醇、甲烷作碳源),
但试管上标签脱落。某同学的鉴别思路是配制3个培养基,只接种其中的任一菌种,根据生长状况将其鉴别出来,另一种自然鉴别出来。请根据这一思路完成实验方案。
实验步骤:
第一步:在两个菌种的试管上分别标记A、B;
第二步:配制不含胱氨酸和甲基营养物的培养基,分别倒入3个培养皿中,标上l、2、3,___________________________________________________________________________。
第三步:___________________________________________________________________。
结果分析:_________________________________________________________________。
和其他微生物的培养一样,第二步和第三步中都应注意_______操作,否则将导致实验失败。
尽管微生物的发酵有各种各样的产物,但通常它们的生产能力小而且单一,不能胜任大批量的生产,于是科学家想方设法使它们的“功力”增长几十倍到几百倍,从而成为本领高强的“高级工人”,下面是让微生物增长“功力”的三种方法,回答其中的问题:
(1)第一种方法叫“原生质融合法”,是将两种不同发酵本领的微生物细胞放在一起进行处理,溶解掉细胞壁,让它们的原生质相互融合,从而形成新的微生物。
①溶解掉细菌细胞壁可以用酶解法,选用正确的方法是
A.温和条件、纤维素酶和果胶酶 B.温和条件、溶酶体酶
C.高温条件、纤维素酶和果胶酶 D.高温条件、溶酶体酶
②形成新微生物(细菌),从遗传角度来看,这是属于哪一种变异? ,所形成的新型微生物的后代有什么特点? 。
(2)第二种方法是通过直接转移遗传物质DNA,制备出有超强能力的发酵微生物。
③这种方法所应用的技术是 ,其人工改造后培育出的微生物称为 。
④在由超强能力的发酵微生物产生的产品中,单细胞蛋白是指 。
(3)第三种方法是人工办法让微生物的DNA发生突变,然后选出符合要求的,能增加产量的个体。某科学家用紫外线处理黄色短杆菌后,得到很多突变体,在其中筛选出了不能合成 酶的菌种,从而达到了让黄色短杆菌大量积累赖氨酸的目的。
(4)某化工厂的污水池中,含有一种有害的、难于降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,利用这第(3)步用紫外线处理黄色短杆菌后得到的5种突变体成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。请分析回答问题:
⑤培养基中加入化合物A的目的是筛选 ,“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的 ,实验需要振荡培养,由此推测“目的菌”的代谢类型是 。
⑥培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量 (增加或减少)的培养液,接入新的培养液中连续培养,使“目的菌”的数量 (增加或减少)。
⑦若研究“目的菌”的生长规律,将菌落进行液体培养,可采用 的方法进行计数,以时间为横坐标,以 为纵坐标,绘制生长曲线。
尽管微生物发酵有各种各样的产物,但通常它们的生产能力小而且单一,不能胜任大批量的工业生产,于是,科学家们想方设法使它们的“功力”增长几十倍到上百倍,从而成为本领高强的“高级工人”。
第一种方法是用人工办法让微生物的DNA发生突变。比如在DNA分子的长链中插入或删除碱基,或者把某一碱基换成另外一种。然后在这些动过“小手术”的菌种中筛选出符合我们要求的,能增加产量的个体。
第二种方法叫“原生质融合法”。这是将两种具有不同发酵本领的微生物细胞放在一起进行处理,溶解掉细胞壁,让它们的原生质相互融合。等到重新长出细胞壁后,一种新的微生物就诞生了。它可以同时具有两种微生物的发酵能力,也可能产生新的本领。
第三种方法是通过直接转移遗传物质DNA,制备出有超强能力的发酵微生物。以下是一个发酵生产维生素C(后称VC)的例子:科学家找到两种微生物——草生欧文氏菌和棒状杆菌。当它们共同作用时,可以通过发酵而产生VC,后来人们发现,这两种菌在生产VC的过程中好像接力赛一样,各自先后承担一段任务:先由草生欧文氏菌将原料发酵成一种中间产物,随后再由棒状杆菌把体内与完成后半段工作有关的遗传物质移入到草生欧文氏菌体内,与它的DNA相连接。经过这种人工改造后培育出的微生物被称作“工程菌”,是发酵工程的主角。
(1)微生物是对所有形体________,结构________的低等生物的统称。
(2)酿酒过程中最重要的微生物是________,它的代谢类型是________。即________。因此,其繁殖必须在密封发酵________(之前、之后)进行。
(3)发酵工程的第一种方法从遗传学角度看,属于哪一类型的变异?这类变异有何特点?
(4)第二种方法从遗传学角度看属于哪一类型的变异?所诞生的新型微生物其后代具有什么特点?
(5)第三种方法所应用的技术是________技术。经过改造后的草生欧文氏菌再繁殖,其后代能够________。
干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。它包括胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。最新研究发现,成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织,为干细胞的广泛应用提供了基础。
在胚胎的发生发育中,单个受精卵可以分裂发育为多细胞组织或器官。在成年动物中,正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成年组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的,具有分化为几乎全部组织和器官的能力。而成年组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织。
然而,这个观点目前受到了挑战。最新的研究表明,组织特异性干细胞同样具有分化成其他细胞或组织的潜能,这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。按分化潜能的大小,干细胞基本上可分为三种类型:一类是全能性干细胞,它具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞(简称ES细胞),它是从早期胚胎的内细胞团分离出来的一种高度末分化的细胞系,具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力,它可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型,进一步形成机体的所有组织、器官。另一类是多能性干细胞,这种干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能,但却失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制,骨髓多能造血干细胞是典型的例子,它可分化出至少十一种血细胞,但不能分化出造血系统以外的其它细胞。还有一类干细胞为单能干细胞(也称专能、偏能干细胞),这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化,如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞。
总之,凡需要不断产生新的分化细胞以及分化细胞本身不能再分裂的细胞或组织,都要通过干细胞所产生的具有分化能力的细胞来维持机体细胞的数量,可以这样说,生命体是通过干细胞的分裂来实现细胞的更新及保证持续生长。
随着基因工程、胚胎工程、细胞工程等各种生物技术的快速发展,按照一定的目的,在体外人工分离、培养干细胞已成为可能,利用干细胞构建各种细胞、组织、器官作为移植器官的来源,这将成为干细胞应用的主要方向。请回答有关问题:
(1)从上面材料可以知道干细胞的重要特征是什么?
(2)干细胞要形成组织或器官必须进行什么生理过程?
(3)在器官移植时常要发生排拆反应,你认为采用什么方法可以解决这个问题?
(4)你认为在干细胞研究中可能出现的不利影响是什么?
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