(7分,每空1分)尿素是一种重要的农业肥料,但是不经过细菌的分解,就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计了以下实验,并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌),培养基成分如下表所示,实验步骤如图所示,请回答下列问题:
(1)此培养基能否用于植物组织培养? ,理由是 。
(2)培养基中氮源是 ,这种培养基在功能上属于 培养基,目的是只允许能合成 的微生物生长,其他微生物均不能生长。
(3)欲从土壤中分离获取上述特定微生物,可采用 法进行接种。
(4)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入 ,使指示剂变红
据《本草纲目》记载,桑叶提取液具有降低血糖的作用。为了研究桑叶提取液的降血糖效果,某研究小组以大鼠为实验对象进行了如下实验。
材料与药剂:生理状况相同的健康大鼠50只、桑叶提取液、链脲佐菌素(STZ)、蒸馏水、溶解STZ的枸橼酸盐缓冲液、血糖测定仪等。(注:①大鼠全部用于实验,实验过程中全部存活。②STZ是一种特异性破坏胰岛B细胞的药物。)
实验一:制备实验性糖尿病大鼠模型
(1)随机取40只大鼠,禁食12小时后,随机均分成A、B两组,在A组腹腔一次性注射10ml溶于枸橼酸盐缓冲液的STZ溶液,在B组腹腔一次性注射________,作为对照实验。
(2)注射48 小时后,用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度并进行统计分析。
(3)对比A、B两组,实验结果为:____________________________________________。
据实验分析STZ能特异性破坏胰岛B细胞引起分泌减少,导致血糖浓度升高。凡血糖浓度高于13 mmol·L-1,尿中出现糖,并出现等症状者为糖尿病大鼠模型。
实验二:检验桑叶提取液的降血糖效果
(1)将实验一剩余的大鼠作为甲组,将制备的糖尿病大鼠随机分成乙、丙两组。用血糖测定仪测定各组大鼠的,并进行统计分析。
(2)对甲组和乙组的每只大鼠每天灌喂2 mL蒸馏水,连续灌喂4周;对丙组的每只大鼠;期间各组大鼠均饲喂普通饲料,自由饮食。
(3)4周后,再用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度,并进行统计分析。实验结果如下表所示。
桑叶提取液对实验性糖尿病大鼠血糖的影响
组别 |
数量(只) |
实验开始时(mmol/L) |
给药4周后(mmol/L) |
10 |
3.85±1.28 |
3.94±2.20 |
|
10 |
18.62±3.08 |
10.12±2.65 |
|
10 |
19.46±3.98 |
19.00±2.70 |
据表分析实验组别自上而下依次是(用“甲”、“乙”、“丙”表示)。
实验结论:______________________________________________________________。
登革热由登革热病毒(RNA病毒)引起,可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4种甚至更多类型,通常由在白天叮咬人的埃及伊蚊和白纹伊蚊传播。当人体感染某种类型的登革热病毒后会产生相应抗体,在机体二次感染不同类型的登革热病毒时,之前产生的抗体可能会与病毒形成免疫复合物,这些免疫复合物会进入巨噬细胞中,导致病毒在其中大量复制,出现ADE效应(抗体依赖增强作用),患者临床病症加重。请回答:
(1)登革热病毒与人、伊蚊的种间关系分别是。登革热病毒分为4种类型,体现了基因突变的,从生物多样性角度来讲体现了多样性。
(2)目前尚无针对登革热病毒的有效疫苗,其原因是。
(3)科研人员从用登革热病毒免疫过的蛋鸡所产鸡蛋中,提取出了相对分子质量小于1万的抗病毒因子以治疗登革热,为研究其治疗效果做了以下步骤的实验:
第一步:取3日龄乳鼠若干,均分为甲、乙、丙3组,每组雌雄数相等。
第二步:甲组乳鼠注射相对分子质量小于1万的抗登革热病毒因子0.1ml/只,乙组乳鼠注射的蛋鸡所产鸡蛋中提取出的相对分子质量小于1万的物质0.1ml/只作为对照因子组,丙组乳鼠作为对照组。
第三步:连续3天重复第二步骤,第4天每组乳鼠,并逐日观察和记录各组乳鼠生活情况。实验两月内结果如下表1、2:
表2 抗登革热病毒因子对病死乳鼠存活时间的影响 |
|
组别 |
死亡时间/天 |
甲组 |
9.17±2.04 |
乙组 |
7.82±0.87 |
丙组 |
7.95±1.69 |
表1 抗登革热病毒因子对乳鼠病死率的影响 |
|||
组别 |
总数/只 |
病死数/只 |
病死率(%) |
甲组 |
20 |
6 |
30 |
乙组 |
20 |
20 |
100 |
丙组 |
20 |
20 |
100 |
此实验的因变量是,由此得出的结论是。
《Cell》公布了一项有关血糖调节的最新研究成果:研究者发明了一种可以将胚胎干细胞转化为β细胞的方法,在糖尿病小鼠模型中移植该β细胞后,小鼠迅速恢复正常的血糖水平;同时阐明了糖原代谢关键蛋白ATP841GDP在维持葡萄糖稳态中的作用,调节机理如下图:
(1)在小鼠试验中发现:饥饿时肝细胞中ATP841GDP基因的表达水平提高,使糖原合成酶(PS)的活性,从而能够在进食后的短时间内,快速合成,导致血糖水平快速降低。据此推测ATP841GDP基因的表达受调节。
(2)人体感染某种病毒后,胰岛B细胞会被自身的免疫细胞破坏,引起Ⅰ型糖尿病,这是因为胰岛B细胞含有与该病毒相似的(物质)。上述研究在对I型糖尿病患者进行临床应用前,科学家还需解决患者对β细胞的问题。有些II型糖尿病患者血液中胰岛素水平正常,但存在“胰岛素抵抗”,这与靶细胞有关,推测II型糖尿病的致病机理可能是。
(3)胰岛素可通过作用于下丘脑神经元抑制胰高血糖素的分泌,对此进行验证的实验思路是:将小鼠随机分成两组,一组在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液,另一组施加等体积生理盐水,该实验的测量指标是。
(4)胰岛素降解酶(IDE)是负责糖尿病易感性的蛋白,因为在体内它能从血液中移除胰岛素。IDE抑制剂的成功发现,为治疗糖尿病提供了新的方法。请据此分析:给糖尿病患者静脉注射胰岛素疗效不好的原因是。
猫的毛色由X染色体上Hs(灰色)、hs(黄色)基因决定,Hs、hs同时存在时是虎斑色。现有灰色雌猫甲和黄色雄猫乙杂交,生出的后代中出现了一只虎斑色雄猫丙。
(1)若丙是性染色体三体(3条),可能是因为乙减数分裂时所致,则丙的基因型是。若丙能正常进行减数分裂,则理论上能产生种配子。为了验证这种可能,可通过观察性染色体的数量来确定,这是在水平上的研究。
(2)若丙是在早期胚胎发育时,由于其他胚胎的细胞转入并发育成了它的皮毛部分,即丙是嵌合体(嵌合体是指同一个体中不同基因型的组织细胞相互接触而存在)。为验证这种可能性,可将丙与同一窝多只雌猫杂交,预测后代有种基因型,后代雌猫中虎斑色猫所占比例为。
(3)科学家根据嵌合体的原理,在灰色雌猫的早期胚胎中注入黄色雌猫的部分胚胎细胞,并培养成一个新的早期胚胎,再通过技术获得嵌合体个体,该个体的表现型可能是。
观测不同遮阴条件下生长的苦丁茶树,结果见下表。请回答下列问题:
遮阴条件 |
叶绿素总量 (mg/g) |
叶绿素 a/b |
叶面积 (cm2) |
胞间CO2浓度 (μmolCO2.mol-1) |
净光合速率 (μmolCO2.m-2.s-1) |
全光照 |
9.06 |
2.13 |
7.83 |
225 |
2.91 |
20%遮阴 |
10.15 |
2.03 |
6.16 |
240 |
2.82 |
A |
11.91 |
1.97 |
9.88 |
247 |
3.34 |
60%遮阴 |
13.63 |
1.80 |
8.12 |
232 |
2.78 |
(1)表中A应为,原因是。
(2)由表可知,提取叶绿素的材料,最好选择条件下的叶片。遮阴更有利于的合成(填“叶绿素a”或“叶绿素b”),推测原因是。
(3)与全光照相比,60%遮阴条件下的胞间CO2浓度较高,但净光合速率偏低,主要原因是。
(4)有人建议将苦丁茶树与玉米进行套种,从而提高苦丁茶树的品质和产量,分析其依据是。