研究人员对蓝藻水华现象较为严重的某淡水湖泊生态系统有机碳生产率(不考虑其他生态系统输入到该系统的有机碳)进行了研究,请分析回答:
(1)在湖泊中,随着水深的变化,不同的水层分布着不同类群的生物,这是群落__________的体现。在湖泊中包括很多种动物、植物和微生物,测定_____________是群落调查的基本内容。
(2)研究人员采用黑白瓶法测定溶氧量,来估算湖泊的有机碳生产率,结果如图15所示。制作若干个大小相同的黑瓶(不透光)和白瓶(透光),分别在 m和-1.0m的每一个水深悬挂一个黑瓶和两个白瓶。每个实验瓶注满后溢出三倍体积的水,灌瓶完毕,将瓶盖盖好。立即对每个水深中的一个白瓶进行溶氧量(IB)测定,做为实验开始时的 溶氧量。将黑瓶.白瓶曝光培养24h,测定每一水深中黑瓶溶氧量(DB)与白瓶的溶氧量(LB)。每一水层的呼吸量可通过 进行估算;每一水层的有机碳生产量(总光合作用生产量)可以用 进行估算。
(3)据图15分析,影响浮游植物有机碳生产率的环境因素是 。7月份0.6m以下水深有机碳生产率低于其它月份,主要原因是 。
(4)太阳能是经过湖泊生态系统中 的固定而输入该系统。能量在该生态系统的流动过程具有 的特点。外部能量的不断输入是推动该系统
功能实现的基础。
分析有关科学探究的资料,回答下列问题。
我国科学家屠呦呦因在青蒿素方面的研究获2015年诺贝尔生理医学奖。菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治疗疟疾的新型特效药。研究者做了相关的实验研究如下。
【实验一】从青蒿中提取青蒿素
【实验结果】相关实验数据如表1和表2所示。
【实验二】生物工程合成青蒿素
为避免青蒿被过度采集,研究者采用生物工程的方法生产青蒿素。但直接从愈伤组织和细胞培养提取青蒿素的效果很不理想,因而采取如下图中①~④所示实验流程合成青蒿素。其中发根农杆菌具有Ri质粒,可促进青蒿愈伤组织生根。
(1)提取青蒿素应选取的最佳青蒿材料是 。据表1和表2分析,实验一的实验目的不包括 ()
A.不同生长期青蒿中的青蒿素含量
B.不同青蒿组织中的青蒿素含量
C.不同干燥方式对青蒿素提取的影响
D.不同日照时长对青蒿素含量的影响
(2)实验二图中青蒿组织培养通常用的培养基名称是 培养基。步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是 。
(3)据实验二分析,下列相关叙述正确的是 () (多选)
A.未分化的青蒿组织中青蒿素含量高 B.该实验是从青蒿根中提取青蒿素
C.Ri质粒转化青蒿属于微生物基因工程 D.利用此生物工程方法可大量生产青蒿素
【实验三】植物激素对青蒿素含量的影响
萘乙酸 (NAA)是最常用来调控发根生长及代谢中间产物形成的一种激素。研究者假设NAA能促进青蒿愈伤组织发根,并能提高青蒿发根后产生青蒿素的含量。实验结果见表6。
表6: NAA对青蒿组织发根和产生青蒿素的影响
组别 |
NAA浓度 (mg/L) |
发根生长比 |
青蒿素含量 (mg/g) |
A |
0.025 |
34.457 |
0.080 |
B |
0.050 |
33.500 |
0.166 |
C |
0.100 |
29.400 |
0.128 |
D |
0.250 |
15.813 |
0.000 |
E |
0.500 |
13.059 |
0.000 |
F |
0.750 |
8.706 |
0.000 |
G |
① |
27.101 |
1.480 |
(注:发根生长比指的是:收获时鲜重/接种量)
|
(4)实验三培养时影响青蒿素含量的可能因素有_________________ (写出2种即可)。表6中①表示的数值是 。
(5)根据实验三结果,请画出发根生长比与NAA浓度的关系曲线图。回答下列关于微生物的问题。
陈皮是一味传统的中草药,研究者从陈皮中分离出有益微生物,制成微生物制剂再应用于陈皮的生产,有助于陈皮的防腐与风味的维持。具体操作如下图,其中①~④表示过程。
(1)下图中过程③所用的接种方法是 ,过程④的目的是 ,所用的接种方法是 。整个操作过程均为无菌操作,所使用的器皿均灭过菌,其目的是 。
研究者从陈皮中共分离纯化得到23 株菌株,分别标为cp01—cp23,但没有分离纯化得到真菌。提取该23株菌株DNA,经过PCR技术扩增后电泳 (DNA在一定的电场力作用下,在凝胶中向正极泳动,DNA分子越大,泳动越慢),所得电泳图谱如下图,其中M表示已知不同分子量的DNA,比照其大小可以粗略估算样品DNA分子量的大小。
(2)据题意分析,图中的电泳方向是 (由上至下/由下至上),图中用圆圈标出的DNA其分子量大小范围在 bp之间。
(3)已知同一类群的菌株电泳后DNA图谱一致,据图分析,该23株菌株共分 个类群。其中,与cp12属于同一类群的有 。
(4)陈皮样品中没有分离到真菌,可能的原因是 () (多选)
A.陈皮的处理对真菌有抑制作用 | B.该陈皮样品中可能没有真菌 |
C.陈皮能够抑制多种真菌的生长 | D.陈皮中的细菌对真菌有抑制作用 |
E. 陈皮样品无法为真菌提供碳源
回答下列有关生物进化与多样性的问题。
潮间带是指大潮期的最高潮位和大潮期的最低潮位间的海岸,其中中潮间带和低潮间带主要生活着海星、贻贝、藤壶、鹅颈藤壶和海藻等生物,海星主要的猎物是贻贝,贻贝主要以藻类为食。为研究海星在该群落中的作用,做了海星移除实验,其结果如下图所示。
(1)潮间带中所有具生殖能力的鹅颈藤壶的全部基因被称为_____________,藤壶与鹅颈藤壶的差异体现了__________多样性。
(2)已知该群落在自然状态下海星的个体数为7,贻贝的个体数为20,藤壶的个体数为18,鹅颈藤壶的个体数为12,海藻的个体数为20,求该群落辛普森多样性指数为 (辛普森多样性指数公式为:D=1-∑ (Ni/N)2)。
(3)据图分析,在自然状态下贻贝在中潮间带的密度大于低潮间带的原因是______。海星移除后,贻贝在中潮间带和低潮间带都占优势,而海藻和藤壶几乎绝迹的原因可能是 () (多选)
A.缺乏天敌 B.海藻被大量捕食 C.贻贝捕食藤壶 D. 海藻、藤壶繁殖能力较弱E.藤壶的生存空间被贻贝大量占据 F.中潮间带、低潮间带不适宜藤壶生长
(4)下图表示该区域藤壶的进化模式,其中小圆圈表示藤壶,箭头表示藤壶的变异,箭头线上有两条短线的表示被淘汰的变异个体。据图分析,下列叙述符合现代进化理论的有 () (多选)
A. 多方向箭头为生物进化提供原材料B. ||说明自然选择是不定向的
C. ||被淘汰的原因是因为生存斗争
D. 藤壶1进化到藤壶2,说明藤壶种群的基因频率发生了改变
E.藤壶1与藤壶3由于没有地理隔离,所以一定不能产生生殖隔离
(5)研究者分析了a~e五种藤壶的细胞色素c基因,其核苷酸差异数如下表所示,核苷酸数目可为藤壶的进化提供 证据,据下表分析,较古老的物种是 。
回答下列有关遗传的问题。
在一个远离大陆且交通不便的海岛上,表现型正常的居民中有66%为甲种遗传病 (基因为A、a)致病基因携带者。下图为岛上某家族的遗传系谱,该家族除患甲病外,还患有乙病 (基因为B、b),两种病中有一种为血友病。
(1)______ (甲/乙)病为血友病,另一种是 ()遗传病。
A.常染色体显性 B.常染色体隐性
C.伴X显性D.伴X隐性
(2)Ⅱ-6的基因型为____________,Ⅲ-13的基因型为__________。
(3)若Ⅲ-11与该岛一个表现型正常的女子结婚,则其孩子中患甲病的概率为_________。
“母性效应”是指子代某一性状的表现型由母体的染色体基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖,但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分 (如图1),旋转方向符合“母性效应”,遗传过程如图2所示。
(4)“母性效应”现象 (符合/不符合)孟德尔遗传定律。母本中的D基因决定子代的性状是 (右旋/左旋)。基因型是dd的椎实螺,它的表现型是 。
(5)预判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意的右旋椎实螺做父本进行交配,统计杂交后代的性状。若子代表现型是 ,则该左旋椎实螺为纯合子;若子代表现型是 ,则该左旋椎实螺为杂合子。图25中F2自交产生子代的表现型中左旋与右旋的比值为 。
回答下列有关基因工程的问题。
苏云金杆菌 (Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图 (为抗氨苄青霉素基因),①~④表示过程。
(1)由HindⅢ酶切后,得到DNA片段的末端是 ()
(2)将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后,产生 种DNA片段,②过程可获得 种重组质粒。如果只用BamHⅠ酶切,目的基因与质粒连接后可获得 种重组质粒。
(3)该过程中Bt毒素蛋白基因插入质粒后,不应影响质粒的 () (多选)
A.复制 | B.转录 | C.碱基对的数量 | D.抗性基因的表达 |
(4)此基因工程中大肠杆菌质粒的作用是 ,根瘤农杆菌的作用是 。生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种,其目的是降低害虫种群中的 基因的基因频率的增长速率。