为了使农作物正常生长,往往需要大量施用化肥,而化肥的大量施用存在着许多负面影响,如环境污染、消耗能源等。因此,生物固氮已成为一项重要的研究课题。生物固氮就是利用某些微生物(如根瘤菌、固氮蓝藻等)将空气中的N2固定为NH3的过程。
(1)维持生命必需的化学元素中占原生质总量95%以上的有_________(填元素符号),被称为主要元素,这些元素组成的氧化物中,属于酸酐的是_________(填写化学式)。
(2)化肥厂合成氨的反应式是______________________。与人工合成氨所需的反应条件相比,生物固氮的顺利进行是因为这些固氮微生物体内含有特定的_________。这类物质的化学本质是_________。
(3)根瘤菌的代谢类型是_________。人们正致力于转基因固氮植物的研究,科学家已通过基因工程技术将根瘤菌的固氮基因转移到了水稻细胞中,并在水稻细胞中发现了固氮物质,固氮基因控制固氮物质合成的过程分为_________和_________两步。
(4)有一种土壤微生物能将氨态氮转化为硝态氮,此种微生物是_________,该微生物的代谢类型是_________。
(5)用化学方程式和必要的文字说明“雷雨发庄稼”的道理。
分析有关微生物的资料,回答问题。
1982年澳大利亚学者从胃活检组织中分离出幽门螺杆菌。
(1)幽门螺杆菌的遗传物质集中分布的区域称为________。
(2)上图4支试管分别代表4种微生物在半固体培养基(琼脂含量3.5 g/L)中的生长状态,其中②号试管代表幽门螺杆菌的生长状态,由图判断,该菌在_________________________条件下不能生长。
(3)下表是某培养基的配方
成分 |
葡萄糖 |
KH2PO4 |
MgSO4 |
NaCl |
CuSO4 |
CaCO3 |
琼脂 |
蒸馏水 |
含量 |
10 g |
0.2 g |
0.2 g |
0.2 g |
0.2 g |
5 g |
3.5 g |
1 L |
将幽门螺杆菌接种到pH适宜的该培养基中,置于37℃下培养一段时间后,在该培养基中幽门螺杆菌的数目比刚接种时________,主要原因是:_______________________________。
幽门螺杆菌形态如图所示,该菌在人体中可引起胃溃疡等胃部疾病。
(4)幽门螺杆菌生长的最适pH为6~7,人体胃腔内的pH在1~2之间,但胃粘膜的粘液层靠近上皮细胞侧的pH为7.4左右。若幽门螺杆菌随食物进入胃腔,结合其结构特点以及能导致胃溃疡的特性,推测该菌在胃内如何存活?
利用培养液中的诱导分化因子能够高效地诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞的分化。据此回答有关该项研究工作的一些问题:
(1)实验用的胚胎干细胞培养过程中需要向培养液中加入诱导物。两周后,镜检发现培养的细胞呈胰岛样细胞的变化,这一过程称为________________________________。
(2)胰岛素释放实验:控制培养液中________的浓度,检测细胞分泌的胰岛素含量。下表记录了实验结果:
项目 |
低浓度糖 |
高浓度糖 |
胰岛素含量 |
0.3 |
1.8 |
据此分析干细胞诱导成功。得到此结论的依据是___________________________________。
(3)若要进一步证明实验成功,还应______________________________________________。
如果出现________________________________的实验现象,则说明胰岛B细胞诱导成功。
某岛屿栖息着狐和野兔,生态系统相对稳定。后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐,狐也捕食羊羔。第5年,岛上狐濒临灭绝,但野兔数量大大超过人登岛前的数量。第6年,野兔种群暴发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫,其数量骤减。回答问题:
(1)人与狐的种间关系是________,兔瘟热病毒与野兔的种间关系是________。
(2)画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。
(3)人登岛后第5年,与登岛前相比,野兔种内竞争强度________(增加、减小、不变)。
(4)一般情况下,被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而________(增强、减弱、不变)。
用不带特殊病原体的小鼠进行如下特异性免疫实验,过程如图1,结果如图2。
(1)实验中,对B组小鼠的处理是作为A组小鼠的________处理。
(2)从图2可知,Ⅱ 组与 Ⅳ 组相比,小鼠脾脏中的活细菌数量的增长趋势________,说明血清中的________不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖。注射来自A组小鼠的T细胞后,在4天内 Ⅰ 组小鼠脾脏中的活细菌数量________,说明该组T细胞(活化T细胞)________细菌数量的增长。由此推测该细菌生活在________。
(3)实验中,Ⅰ~Ⅳ组小鼠感染的是_____,感染的时间是在注射T细胞或血清的____天。
实验二:在体外观察小鼠的T细胞和巨噬细胞(一种吞噬细胞)对细菌X的杀伤力,结果如图3。
(4)由图3可知,能有效杀伤细菌X的是________细胞,而不是活化T细胞。
(5)有人假设,活化T细胞释放某种物质活化了巨噬细胞。若用体外实验验证该假设,实验组应选择的实验材料包括________(填选项前的符号)。
a.培养过活化T细胞的培养液
b.培养过巨噬细胞的培养液
c.A组小鼠的巨噬细胞
d.B组小鼠的巨噬细胞
e.培养过未活化T细胞的培养液
f.细菌X
(6)该系列实验的目的是研究__________________________________________。
兴奋在中枢神经系统的传导过程中,有时存在一个突触引起的兴奋被后一个突触抑制的现象。下图是突触2抑制突触1兴奋传导的过程示意图,请回答:
(1)图中没有体现的内环境构成部分是______________________________。
(2)图中a段表示________电位,b点时膜外是________电位。
(3)甘氨酸(Gly)在中枢神经系统中可作为神经递质,它的受体是膜上某些离子的通道。当兴奋抵达时,贮存在__________________内的Gly释放出来,并与分布在__________上的Gly受体结合。当Gly与受体结合后,通道开启,使________(阴/阳)离子内流,导致A处的兴奋不能传至B处。释放到突触间隙的Gly可通过主动运输进入细胞再被利用,图中结构①表示_________。上述过程体现了细胞膜具有的功能是__________________________。