【题目】白洋淀湿地是华北地区重要的湿地生态系统。近年来,由于入淀污水增多,水体重金属污染加剧。研究人员发现可通过定期收割沉水植物地上部分,修复镉等重金属污染水体。
(1)沉水植物属于生态系统组成成分中的________,其根部能从底泥和水中吸收________,净化水体,体现生态系统具有________能力。此湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、破蓬、柽柳等,这体现了群落的________结构。
(2)为筛选适合白洋淀镉污染修复的沉水植物,用不同浓度镉溶液处理本地4种沉水植物4天后,检测其对镉(Cd)的耐受性和富集能力,结果如表和图。
沉水植物 | 半数抑制浓度 (mgL-1) |
黑藻 | 0.51 |
狐尾藻 | 0.81 |
金鱼藻 | 0.03 |
菹草 | 0.12 |
(半数抑制浓度是指抑制沉水植物半数生长的外部Cd浓度)
表数据显示4种沉水植物中对镉的耐受性最大的是________。结合图1的实验结果,选择黑藻和菹草作为进一步研究的对象,不选用狐尾藻和金鱼藻的原因是_______。
(3)研究者从白洋淀取底泥,将黑藻和菹草分别栽种其中,用自来水培养。测定其生长率(图)和不同部位的富集系数和迁移系数(指由根系向地上部分的迁移能力),结果如表。
沉水 植物 | 富集系数 | 迁移系数 | |
地上部分 | 根部 | ||
黑藻 | 0.33 | 0.41 | 0.79 |
菹草 | 0.21 | 1.01 | 0.21 |
综合分析,研究者认为黑藻是最适合修复Cd污染水体的物种,其重要证据有: ①________;②________。
(4)富集镉的沉水植物必须及时收割并无害化处理,一是因为镉等重金属能够通过________逐级积累和浓缩,在高营养级生物体内富集。二是因为________而造成水体的二次污染。
【题目】母亲孕期肥胖或高血糖会增加后代患肥胖和代谢疾病的风险。科学家用小鼠进行实验,研究孕前高脂饮食对子代代谢调节的影响。
(1)从孕前4周开始,实验组雌鼠给予高脂饮食,对照组雌鼠给予正常饮食,食物不限量。测定妊娠第20天两组孕鼠相关代谢指标,结果如下表。
分组 | 体重 (g) | 胰岛素 抵抗指数 | 脂肪含量 (mg/dL) | 瘦素含量 (ng/dL) | 脂联素含量 (μg/dL) |
对照组 | 38.8 | 3.44 | 252 | 3.7 | 10.7 |
实验组 | 49.1 | 4.89 | 344 | 6.9 | 5.6 |
①正常情况下,体脂增加使脂肪细胞分泌的瘦素增多,瘦素经____运输作用于下丘脑饱中枢,抑制食欲,减少脂肪合成,该机制为_____调节。表中结果显示,实验组孕鼠瘦素含量_____,但瘦素并没有发挥相应作用,这种现象称为“瘦素抵抗”。
②脂联素是脂肪细胞分泌的一种多肽激素,能增加细胞对胰岛素的敏感性。据此推测实验组孕鼠出现胰岛素抵抗的原因是________。
(2)24周龄时,给两组子代小鼠空腹注射等量的葡萄糖或胰岛素,检测结果如图1。
图1 结果显示,与对照组相比,________,推测实验组子鼠出现了“胰岛素抵抗”。
(3)研究发现,幼鼠脂肪组织的瘦素和脂联素含量与各自母鼠均呈正相关。测定幼鼠脂联素基因和瘦素基因的表达量、基因启动子所在区域的组蛋白甲基化水平,结果如图2。
①结果显示,实验组通过________脂联素基因启动子所在区域的组蛋白甲基化水平,从而________,影响脂联素的合成,使组织细胞对胰岛素的敏感性降低。
②瘦素基因的表达量与其启动子所在区域的组蛋白甲基化水平呈________相关。但由于血脂过高会抑制瘦素向脑内运输,导致瘦素抵抗,引起肥胖。
(4)根据该项研究结果,对备孕或孕期女性提出合理建议:________。
【题目】营养缺陷型大肠杆菌需在基本培养基中添加某些物质才能生长。 A 菌株为甲硫氨酸(met-)和生物素(bio-)缺陷型突变体,B 菌株为苏氨酸(thr-)、亮氨酸(leu-)、硫胺素(thi-)缺陷型突变体。用A、B 两种菌株进行 4组实验,培养条件和结果如下图所示。
(1)培养基为细菌生长提供水、无机盐、________。乙组培养基出现菌落的频率为 10-7, 大肠杆菌单个基因发生突变的几率约为10-7,科学家判断乙组出现菌落不是基因突变 的结果,其理由是________。推测基本培养基出现菌落是由于基因的转移和重组,丁 组实验结果说明这种基因的转移需要两种菌株细胞________。
(2)科学家用某种药物处理A 或 B 菌株使其停止分裂(但不致死), 混合并培养,过程及 结果如下。
Ⅰ:处理过的 B菌株+未处理的 A菌株→基本培养基上无菌落
Ⅱ:处理过的A 菌株+未处理的 B菌株→基本培养基上有菌落
结果说明两菌株 DNA 转移的方向是________。
a.A→B b.A←B c.AB d.不确定
(3)进一步研究发现某些菌株拟核上有一段DNA序列(F 因子),其上有复制原点(oriT)。 细菌混合后,F 因子的一条链由供体菌逐步转移至受体菌,在受体菌中复制后整合到拟核 DNA 上,发生基因重组。留在供体菌中的 F 因子单链通过自我复制恢复双链。若无 F 因子则不能发生 DNA 转移。
①由此推测上述(2)中实验 I 基本培养基无菌落的原因是________。
②上述 DNA 转移和复制过程可用下图________表示。
(4)A 菌株(met-、bio-)对链霉素敏感,B 菌株(thr-、leu-、thi-)具有链霉素抗性。将 A、 B 菌株混合,在不同时间点搅拌混合菌液,以中断DNA 转移。之后将各时间点中断转移的菌液接种在含如下物质的基本培养基上选择培养,分别记录出现菌落的短混合时间。
培养基 | 所含物质 | 最短混合时间 |
1 | 链霉素+亮氨酸(leu))+硫胺素(thi) | 9min |
2 | 链霉素+苏氨酸(thr)+硫胺素(thi) | 11 min |
3 | 链霉素+苏氨酸(thr) +亮氨酸(leu) | 18 min |
①培养基中均加入链霉素的目的是________。1号培养基出现菌落的原因是________。
②在选择培养基上出现菌落所需的短混合时间反映了相关基因与oriT 间的距离。在下图中 oriT右侧画出 A 菌株 thr+ 、leu+ 、thi+基因在拟核上的位置。
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