厌氧生物处理是一种低成本的废水处理技术,我国科技工作者对厌氧生物处理中的产甲烷菌进行了非常深入的研究。下图表示在一定容器中培养的产甲烷菌的增长速率曲线示意图,请回答下列问题:
(1)产甲烷菌与硝化细菌的新陈代谢类型是否相同? 。
与其他生物相比,微生物代谢非常旺盛的原因是 。
(2)图中B点表示 ,所在时期属于产甲烷菌生长的 期,处于该时期的产甲烷菌在生产上的应用是 。
(3)如加大产甲烷菌的接种量,OA段要 (填“延长”、“缩短”或“不变”);如要延迟DE段表示的时期的出现,可利用 的方法;如想通过废水处理获得大量的甲烷,则应使曲线保持在 段。
Ⅰ.(10分)某地的常绿阔叶林因过度砍伐而遭到破坏,停止砍伐一段时间后,该地常绿阔叶林逐步得以恢复。下表为恢复过程依次更替的群落类型及其植物组成。
演替阶段 |
群落类型 |
植物种类数/种 |
||
草本植物 |
灌木 |
乔木 |
||
1 |
草丛 |
34 |
0 |
0 |
2 |
针叶林 |
52 |
12 |
1 |
3 |
针、阔叶混交林 |
67 |
24 |
17 |
4 |
常绿阔叶林 |
106 |
31 |
16 |
(1)该地常绿阔叶林恢复过程中,群落演替的类型为_______演替;群落类型_______中的动物分层现象最复杂,丰富度最高。
(2)群落中某种群年初个体数为100,一年内新生个体20个,死亡个体10个,年末时个体数为110,该种群的年出生率为_______。
(3)对土壤中小动物类群丰富度进行研究,对于个体较大、种群个体数量有限的群落丰富度的统计方法通常采用的是______________。
(4)一般来说生态工程的主要任务是对______________进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
II.(10分)神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。题7图是人体内某些信息分子作用的示意图,字母A~E表示信息分子,数字表示相关生理变化。请据图回答:
(1)信息分子A、B的名称分别是______________。
(2)图中①表示_____________________,②表示增殖分化产生。
(3)寒冷时产生冷觉的神经中枢位于______________。
(4)靶细胞识别A、B、C、D、E等信息分子依赖于细胞膜上的______________。
人类第7号染色体和第9号染色体之间可能发生如甲图所示变异,变异后细胞内基因结构和种类未发生变化。后代若出现9号染色体“部分三体”(细胞中9号染色体的某一片断有三份),表现为痴呆;出现9号染色体“部分单体”(细胞中9号染色体的某一片断只有一份),胚胎早期流产。乙图为由于第7号、9号染色体变异而导致的流产、痴呆系谱图。已知系谱各成员细胞染色体数均为46条,I—l、II—1、III—2染色体正常;I—2、II—2表现正常,但均为7号、9号染色体变异携带者(细胞中7号和9号染色体组成为AA+BB-);发生变异的7号、9号染色体能与正常7号、9号染色体联会,形成配子。请回答。
(1)甲图所示,9号染色体上的片段移接到7号染色体上,这种变异属于变异。变异的7号或9号染色体上基因的发生了改变。
(2)个体III—1的7号和9号染色体组成为(用甲图中的字母表示)。
(3)9号染色体“部分单体”的后代早期流产,胎儿不能成活,则成活的III—3个体为7号、9号染色体变异携带者的概率是。
(4)III—3婚配,为避免生出染色体异常的患儿,妊娠期间须进行,如羊水检查。将胎儿脱落的细胞从羊水中分离并通过技术增殖细胞,适时加入秋水酰胺(与秋水仙素功能相似),通过抑制分裂细胞内,使染色体不能移向细胞两极。选取有丝分裂期的细胞进行观察,从面诊断出胎儿染色体是否异常。
chlL基因是野生型蓝藻中控制叶绿素合成的基因,科学家为研究其功能,需要构建缺失chlL基因的突变型蓝藻,实验过程如图所示。图中细菌质粒pUCll8带有氨苄青霉素的抗性基因(ampR);其上的lacZ基因编码的蛋白质可以让细菌在含有半乳糖的培养基上形成蓝色菌落,该基因被切断时菌落呈白色。细菌质粒pRL—425带有红霉素的抗性基因(Er)。请回答。
(1)与酵母菌相比较,蓝藻在结构上最主要的特点是,二者均具有的细胞器是。
(2)研究中科学家首先通过扩增出大量野生型蓝藻chlL基因,其反应体系主要包括模板DNA、dCTP、dATP、dGTP、dTTP、含酶促反应离子的缓冲液、和。
(3)将chlL基因导入质粒PUCll8,在含有半乳糖的培养基上,成功导入重组质粒l的菌体形成的菌落呈现色。使用含有的培养基可筛选出缺失chlL基因的突变型蓝藻。
(4)已知蓝藻叶绿素的合成有两条途径——依赖光的合成和不依赖光的合成。分别提取光下和黑暗环境中培养的野生型和突变型蓝藻的叶绿素,其含量见下表:
项目 蓝藻 |
叶绿素含量/![]() |
|
光下培养 |
黑暗中培养 |
|
野生型 |
4.22 |
3.34 |
突变型 |
4.22 |
0.08 |
由上表数据可以推测:蓝藻chlL基因控制的是叶绿素的合成途径。
为研究盐碱地区不同树种的抗盐碱能力,研究人员采用测定叶绿素含量、灰分含量、叶细胞质壁分离等指标,综合分析花棒、胡杨、枸杞3类树种的抗盐上限和耐盐能力大小。实验结果如下表,请回答。
3类耐盐树种叶绿素、灰分、叶细胞质壁分离情况
树种 |
叶绿素 |
灰分 (g/L) |
不同浓度 (g/L) 质壁分离数P(%) |
|||||||
a+b(mg/g) |
a:b |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
10 |
||
花棒 |
0.8937 |
1.89:1 |
68.9 |
0 |
0 |
58 |
70 |
81 |
100 |
100 |
胡杨 |
0.6970 |
1.43:1 |
87.1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
54 |
86 |
枸杞 |
0.5677 |
1.14:1 |
221.7 |
0 |
0 |
0 |
25 |
50 |
68 |
100 |
非盐碱地树种 |
1.38 |
3:1 |
50~150 |
— |
(1)叶绿素是光合作用的基础。与非盐碱地树种相比,长期盐碱胁迫对花棒、胡杨、枸杞的影响表现在叶绿素(a+b)含量,的比例失调。由此推断,盐碱会对光合作用起(抑制/促进)作用。
(2)根据表中质壁分离数据分析,3类耐盐碱树种的抗盐碱能力由大到小依次为:。
(3)耐盐碱植物包括泌盐植物和非泌盐植物。胡杨属于泌盐植物,流出的胡杨碱含盐量高达560~720g/L,因此叶片灰分含量只有87.1g/L;而非泌盐植物因无盐分排出,叶片的灰分含量很高。由表中数据可知,3类树种中属于非泌盐植物的是。泌盐植物不能减少士壤的含盐量和降低pH,无法达到改良盐碱地的目的,因此,在盐碱地上造林时以选择(泌盐/非泌盐)植物为佳。
下图A.B分别表示某雌雄异株植物M的花色遗传及花瓣中色素合成的控制过程。植物M花色(白色、蓝色和紫色)性状的遗传涉及常染色体上两对等位基因(A和a,B和b),据图回答问题:
(1)植株M花色的遗传遵循遗传定律。
(2)图A中甲、乙两植株的基因型分别为 ________________________。
(3)与F1相比,F2中a基因频率________(填“增大”或“减小”或“不变”)。
(4)据图可知,基因对花色性状的控制是通过,进而控制生物体的性状。
(5)若让图A中的F2紫花植株随机传粉,其后代纯合紫花和白花的比例为 ___________。