氫氣是一種清潔能源，可由產(chǎn)氫菌群無(wú)氧發(fā)酵產(chǎn)生．科研人員從厭氧活性污泥中獲得產(chǎn)氫菌群，并利用硫酸纖維素鈉和聚二甲基二烯丙基氯化銨能形成中空微膠囊的特性將其固定化．在此基礎(chǔ)上比較固定化產(chǎn)氫菌和游離產(chǎn)氫菌的菌體濃度隨時(shí)間的變化、不同溫度下條件下氫氣產(chǎn)率的變化，結(jié)果如下圖．請(qǐng)分析回答：

（1）本實(shí)驗(yàn)中，固定化產(chǎn)氫菌采用的方法稱為
 
．
（2）由圖1可知，與游離的產(chǎn)氫菌相比，固定化的產(chǎn)氫菌培養(yǎng)后菌體濃度增加較
 
，其主要原因是
 
．
（3）由圖2可知，固定化產(chǎn)氫菌生產(chǎn)氫氣的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在氫氣產(chǎn)率高、
 
．
（4）實(shí)驗(yàn)中使用的發(fā)酵培養(yǎng)液成分如下表：
培養(yǎng)液成分 葡萄糖 蛋白胨 牛肉膏 酵母汁 NaCl K2HPO4 半胱氨酸 微量元素
含量（g/L） 20 4 2 1 2 1.5 0.5 適量
其中為產(chǎn)氫菌群提供氮源的成分有
 
．培養(yǎng)基配制時(shí)，培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是
 
，滅菌與調(diào)pH的先后順序是
 
．
（5）在生產(chǎn)實(shí)踐中，為了充分發(fā)揮固定化產(chǎn)氫菌的優(yōu)勢(shì)，除了探究固定化產(chǎn)氫菌發(fā)酵所需的適宜條件外，還需探究
 
．
考點(diǎn)：制備和應(yīng)用固相化酶
專題：
分析：固定化技術(shù)包括包埋法、物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法（交聯(lián)法），由于細(xì)胞相對(duì)于酶來(lái)說(shuō)更大，難以被吸附或結(jié)合，因此多采用包埋法．固定化細(xì)胞既能與反應(yīng)物接觸，又能與反應(yīng)物分離，還可以重復(fù)利用．
滅菌是指利用強(qiáng)烈的理化因素殺滅物體內(nèi)外所有微生物，包括芽孢和孢子；高溫殺菌可以破壞蛋白質(zhì)、核酸等高分子化合物的活性，可分為灼燒滅菌、干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌．細(xì)菌培養(yǎng)過(guò)程中接種針、接種環(huán)等金屬用具采用火焰灼燒滅菌，培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸氣滅菌，玻璃器皿進(jìn)行干熱滅菌；高壓蒸汽滅菌鍋是滅菌的一個(gè)設(shè)備，一般壓力在100KPa，溫度在121℃的條件下，維持15-30分鐘用于培養(yǎng)基的滅菌．培養(yǎng)基一般含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽．
解答： 解：（1）根據(jù)題干“利用硫酸纖維素鈉和聚二甲基二烯丙基氯化銨能形成中空微膠囊的特性將其固定化”，則固定化產(chǎn)氫菌采用的方法稱為包埋法．
（2）由圖1可知，固定化的產(chǎn)氫菌培養(yǎng)后菌體濃度增加較快，主要原因是微膠囊是中空的，有利于形成無(wú)氧的環(huán)境，便于產(chǎn)氫菌的生長(zhǎng)繁殖．
（3）由圖2可知，固定化產(chǎn)氫菌生產(chǎn)氫氣的優(yōu)勢(shì)是氫氣產(chǎn)率高、對(duì)溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)．
（4）蛋白胨、牛肉膏、酵母汁中含有蛋白質(zhì)，半胱氨酸是蛋白質(zhì)的基本單位之一，元素組成為C、H、O、N，則能提供氮源．培養(yǎng)基配制時(shí)，培養(yǎng)基滅菌方法是高壓蒸汽滅菌，而且先調(diào)PH，后滅菌，防止雜菌污染．
（5）為了充分發(fā)揮固定化產(chǎn)氫菌的優(yōu)勢(shì)，需要探究固定化產(chǎn)氫菌發(fā)酵所需的適宜條件，還需探究固定化產(chǎn)氫菌可重復(fù)使用的次數(shù)．
故答案為：（1）包埋法
（2）快   微膠囊有利于形成無(wú)氧的環(huán)境，便于產(chǎn)氫菌的生長(zhǎng)繁殖
（3）對(duì)溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)
（4）蛋白胨、牛肉膏、酵母汁、半胱氨酸（答對(duì)2個(gè)即給分）    高壓蒸汽滅菌   先調(diào)PH，后滅菌
（5）固定化產(chǎn)氫菌可重復(fù)使用的次數(shù)．
點(diǎn)評(píng)：本題以產(chǎn)氫菌為素材，考查固定化細(xì)胞、培養(yǎng)基、滅菌等相關(guān)知識(shí)，考查學(xué)生的分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和圖文信息轉(zhuǎn)換能力，從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)的生物學(xué)問題．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

少數(shù)動(dòng)物能在缺氧的環(huán)境中生活頗長(zhǎng)的時(shí)間，北歐鯽魚能在冬季冰凍的小池塘里生活數(shù)月之久．研究發(fā)現(xiàn)：酒精在-80℃的狀態(tài)下不會(huì)凝固；北歐鯽魚在正常情況下的能量代謝過(guò)程與絕大多數(shù)動(dòng)物一樣，但在寒冷缺氧的環(huán)境中，代謝途徑如圖1中的①→②→⑤→⑥；腦組織的血流量也發(fā)生相應(yīng)變化（圖2）．
1）寫出圖1中的物質(zhì)與反應(yīng)名稱：
A
 
  B
 
  C
 
  ③
 
．
2）在有氧呼吸過(guò)程中，能量釋放最多的過(guò)程是
 
．
3）氨基酸可以轉(zhuǎn)化為B物質(zhì)，同時(shí)產(chǎn)生的
 
經(jīng)肝臟形成
 
．
4）在入冬之前，細(xì)胞會(huì)合成較多的脂肪，則C2化合物合成的
 
和B轉(zhuǎn)化的物質(zhì)一起合成甘油三酯．
5）寒冷、缺氧環(huán)境下，北歐鯽魚腦組織血流量變化的生物學(xué)意義是
 
．
6）組織細(xì)胞的無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸，乳酸積累過(guò)多對(duì)腦組織有傷害，北歐鯽魚保持腦組織乳酸量正常的機(jī)制是：
 
．
7）酒精隨血液流入鰓，再擴(kuò)散到周圍水環(huán)境中的生物學(xué)意義是
 
．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

達(dá)爾文提出生物進(jìn)化的內(nèi)因是遺傳變異，下列哪個(gè)過(guò)程為自然選擇提供了這一基礎(chǔ)（　�。�
A、DNA→DNA
B、DNA→RNA
C、mRNA→蛋白質(zhì)
D、tRNA攜帶氨基酸

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

某科研所為提高蔬菜產(chǎn)量進(jìn)行了相關(guān)生理活動(dòng)的研究，結(jié)果如圖所示．請(qǐng)回答：

（1）在圖（一）中，若呼吸底物為葡萄糖，氧氣的吸收量為a，有氧呼吸與無(wú)氧呼吸共同釋放的C02總量為b，當(dāng)02濃度在（填字母）范圍內(nèi)時(shí)，則a=b．細(xì)胞含水量與呼吸強(qiáng)度密切相關(guān)：一方面水是有氧呼吸第
 
階段的原料；二是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)
 
水的含量影響呼吸強(qiáng)度．
（2）圖（二）為甲乙兩種蔬菜在最適宜溫度下的光合速率變化曲線．甲與乙比較，G點(diǎn)時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度較高的是
 
，乙更適于生長(zhǎng)在
 
環(huán)境中．H點(diǎn)時(shí)影響乙光合速率的主要環(huán)境因素是
 
，F(xiàn)點(diǎn)時(shí)，甲葉肉細(xì)胞中消耗ADP的場(chǎng)所有
 
．
（3）為了延長(zhǎng)蔬菜生長(zhǎng)后期葉片的壽命，可向葉面噴灑的植物激素是
 
．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

如圖1為某遺傳系譜圖，系譜圖中有患甲�。ɑ駻、a）、乙�。ɑ駼、b）和甲乙兩病兼患者．Ⅱ7無(wú)乙病家族史．請(qǐng)回答以下問題（概率用分?jǐn)?shù)表示）：

（1）乙病的遺傳方式為
 
，其遺傳特點(diǎn)是
 
．
（2）由于Ⅲ3個(gè)體表現(xiàn)兩種遺傳病，其兄弟Ⅲ2在結(jié)婚前找專家進(jìn)行遺傳咨詢．專家的答復(fù)是：正常女性人群中甲、乙兩種遺傳病基因攜帶者的概率分別為
1
10000
和
1
100
；若婚后生下的是男孩則表現(xiàn)甲、乙兩種遺傳病的概率分別是
 
、
 
．
（3）若對(duì)Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅱ2進(jìn)行關(guān)于甲病的基因檢測(cè)，將含有患病基因或正常基因的相關(guān)DNA片段（數(shù)字代表長(zhǎng)度）進(jìn)行分離，結(jié)果如圖2．（a、b、c、d代表上述個(gè)體）請(qǐng)回答：

①長(zhǎng)度為
 
單位的DNA片段含有患病基因．
②個(gè)體d是系譜圖中的
 
號(hào)個(gè)體．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

鳳眼蓮原產(chǎn)南美州，作為入侵生物對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅．科研人員對(duì)生長(zhǎng)于江蘇南京的鳳眼蓮進(jìn)行光合作用特性的研究．當(dāng)光增強(qiáng)到一定程度時(shí)，光合強(qiáng)度就不再增加，這時(shí)的光強(qiáng)度是光合作用光飽和點(diǎn)；當(dāng)光減弱到一定限度時(shí)，光合強(qiáng)度就測(cè)不出來(lái)（光合強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度正好相等，比值為1），這時(shí)的光強(qiáng)度稱為光合作用光補(bǔ)償點(diǎn)．圖一和圖二分別是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得鳳眼蓮葉片光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度、溫度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為8月某晴天上午9時(shí)進(jìn)行，此時(shí)自然光強(qiáng)度為500lx．圖三和圖四是研究人員研究鳳眼蓮葉片中物質(zhì)或生理過(guò)程的變化所繪制的曲線．據(jù)圖分析：

（1）當(dāng)光照強(qiáng)度從飽和點(diǎn)2458（lx）到2800（lx）時(shí)，葉片光合速率仍沒有明顯下降，說(shuō)明鳳眼蓮對(duì)強(qiáng)光環(huán)境
 
，與原產(chǎn)地相比較，該地區(qū)鳳眼蓮光合強(qiáng)度主要限制因素是
 
．據(jù)圖二，鳳眼蓮最適光合溫度范圍為
 
．溫度對(duì)光合速率影響主要表現(xiàn)在光合作用的
 
階段．
（2）科研人員對(duì)生長(zhǎng)該地的鳳眼蓮、玉米的光合作用特性進(jìn)行測(cè)量，獲得如下數(shù)據(jù)：（凈光合速率是以單位面積的植物葉片在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行光合作用釋放的O2的量來(lái)表示）
鳳眼蓮 玉米
光飽和點(diǎn)lx 2458 2550
最大凈光合速率μmol/（m2?s） 34.50 30.36
光補(bǔ)償點(diǎn)lx 20.25 29.75
與玉米相比較，能充分說(shuō)明鳳眼蓮生長(zhǎng)較快的原因有：
①最大凈光合速率高，強(qiáng)光條件下能大量積累有機(jī)物；②
 

（3）假設(shè)植物光合作用制造和積累的有機(jī)物都是葡萄糖，根據(jù)鳳眼蓮和玉米的測(cè)量結(jié)果，兩者有機(jī)物的最大凈光合量的差值為
 
 μg/（m2?s）．
（4）處于圖三狀態(tài)的植物葉片可能正處于
 
過(guò)程中，圖四顯示葉片光合速率下降的主要原因之一是
 
．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

回答下列有關(guān)基因工程的問題
圖1表示含有目的基因D的DNA片段長(zhǎng)度（bp即堿基對(duì)）和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列．現(xiàn)有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4種限制性核酸內(nèi)切酶切割的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．請(qǐng)回答下列問題：

（1）．若用限制酶SmaⅠ完全切割圖1中DNA片段，其產(chǎn)物長(zhǎng)度為
 
．
若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對(duì)被T-A堿基對(duì)替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞．從雜合子分離出圖1及其對(duì)應(yīng)的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，產(chǎn)物中共有
 
種不同DNA片段．
（2）．若同時(shí)用限制酶MspⅠ、MboⅠ切割圖2中的質(zhì)粒，則可得到
 
個(gè)DNA片段．
（3）．若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過(guò)同種限制酶處理后進(jìn)行，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是
 
．
為了篩選出成功過(guò)導(dǎo)入含目的基因D的重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般可進(jìn)行如下步驟篩選
（4）．第一步：將大腸桿菌在含
 
的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖1的菌落．
第二步：再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基上，使絨布面沾上菌落，然后將絨布按到含
 
的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖2的結(jié)果（空圈表示與圖1對(duì)照無(wú)菌落的位置）．
第三步：選出圖1培養(yǎng)皿中的某些菌落進(jìn)行培養(yǎng)，即可得到含重組質(zhì)粒的大腸桿菌．

請(qǐng)?jiān)诖痤}紙圖3中圈出一個(gè)含目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的菌落？
（5）．在選出的大腸桿菌內(nèi)基因D能成功表達(dá)的原因是
 
．其表達(dá)產(chǎn)物是一條多肽鏈，如考慮終止密碼，則其至少含有的O原子數(shù)為
 
．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

下列關(guān)于細(xì)胞衰老和凋亡的敘述錯(cuò)誤的是（　�。�
A、細(xì)胞普遍衰老會(huì)導(dǎo)致個(gè)體衰老
B、效應(yīng)T細(xì)胞可誘導(dǎo)靶細(xì)胞發(fā)生凋亡
C、細(xì)胞凋亡是各種不利因素引起的細(xì)胞死亡
D、衰老細(xì)胞內(nèi)染色質(zhì)固縮影響基因表達(dá)

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

圖甲是當(dāng)B接受一定強(qiáng)度刺激后引起C收縮過(guò)程的示意圖．圖乙是圖甲中A結(jié)構(gòu)的放大示意圖．據(jù)圖分析，下敘述正確的是（　�。�
A、圖甲中的A、B、C三者構(gòu)成一個(gè)完整的反射弧
B、圖甲中的感受器接受刺激后，膜外電位由正變負(fù)
C、圖乙中結(jié)構(gòu)①物質(zhì)的釋放一定會(huì)引起突觸后膜興奮
D、突觸是由圖乙中的②和突觸后膜構(gòu)成

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