科普阅读题
1897年,人们发现了志贺氏菌,又称痢疾杆菌。感染这类细菌后,常导致水样便、急性腹痛、发烧等。志贺氏菌每年引起大约1.63亿人患严重痢疾,并夺走超过100万人的生命,可谓是臭名昭著!
众所周知,抗生素是人们对抗这些恶魔的有力武器。但因为这些武器被滥用,许多细菌出现了耐药性,其中一些细菌甚至对多种抗生素都具有耐药性,成为“超级细菌”。人们如何抵抗愈发猖獗的耐药菌呢?
在自然界中,生存着一种噬菌蛭弧菌(下面简称蛭弧菌),它以其他种类的细菌为食。“捕食”的对象正是多种致病菌,如大肠杆菌、志贺氏菌。其“捕食”过程见下图。
目前,人类没有发现与蛭弧菌相关的疾病报道。因此,科学家们提出“以菌治菌”的设想,即利用蛭弧菌去抗击病原菌的感染。但蛭弧菌本身也是一种细菌,动物的免疫系统如果发现它们,会怎样对待这些“友军”?
科学家用斑马鱼做了研究。在预实验中,将蛭弧菌注射进斑马鱼的后脑,24小时后,这些斑马鱼全部存活,而且后脑内的蛭弧菌数量逐渐减少。这样来看,蛭弧菌和斑马鱼短期内的“和谐共存”是可以达到的。
接下来,研究者开始了“以菌治菌”环节。他们先向一群斑马鱼的后脑接种了致死剂量的志贺氏菌,然后对其中的部分斑马鱼再注射蛭弧菌。研究者发现,相比于对照组,注射了蛭弧菌的斑马鱼后脑内志贺氏菌大量减少,72小时后斑马鱼的存活率也更高。
在此过程中,斑马鱼的免疫系统也没闲着:白细胞探测到蛭弧菌后,它们会聚集到注射部位将蛭弧菌吞噬。这看起来是“恩将仇报”,但免疫系统其实也是在尽忠职守。随后,研究者利用药物削弱了斑马鱼的免疫系统,再用志贺氏菌感染它们。这时,尽管蛭弧菌依然神勇,斑马鱼的存活率却明显下降,这说明免疫系统并不只是在拖蛭弧菌的后腿。
至此,研究者认为,在抗击志贺氏菌感染时,蛭弧菌和斑马鱼免疫系统能巧妙地“配合”:蛭弧菌对志贺氏菌的“捕食”开始得非常迅速,能够在感染初期控制住志贺氏菌繁殖的势头,帮免疫系统减轻应对的压力。而等到大批白细胞赶来时,蛭弧菌已经饱餐过一顿,收拾志贺氏菌余孽的工作,免疫系统自己也能完成好。
在耐药菌问题愈发严峻的当下,我们都迫不及待地想找到新的应对手段。前景越令人期待,研究者的推进工作也越要细致周密。蛭弧菌能不能真正作为“活的抗菌药”加入人类与病原菌的战争当中,我们将继续关注。
(1)志贺氏菌是引起痢疾的病原体,能破坏人体大肠内表面的________细胞,影响大肠对________的吸收,引起水样便。
(2)蛭弧菌的“捕食”过程可以分为以下几个阶段:识别→吸附→________→利用____________生长→增殖→裂解宿主细胞。由此可见,蛭弧菌的生活方式为________。
(3)进入斑马鱼体内的蛭弧菌和志贺氏菌,能够被________吞噬。在人体内,类似的免疫方式属于________和________。(选填下列字母)
A.特异性免疫 B.非特异性免疫 C.第一道防线 D.第二道防线
(4)文章中提到了多个实验,见下表。其中能表明在抗击志贺氏菌感染时,蛭弧菌和斑马鱼免疫系统巧妙“配合”的实验组合是__________________。(选填下表中的数字)
(5)关于能否将蛭弧菌制成药物替代抗生素,应用于人体疾病的治疗,下列叙述不正确的是________。(选填下列字母)
A. 根据斑马鱼的实验结果,说明蛭弧菌一定能用于人体疾病的治疗
B. 蛭弧菌对其他病原菌的杀伤能力还有待验证
C. 如何避免大量蛭弧菌杀死有益的共生菌群,还需进一步研究
D.“以菌治菌”属于生物防治,不会让志贺氏菌产生耐药性
大鲵,俗名娃娃鱼(因其叫声酷似婴儿啼哭而得名),是世界上现存两栖类动物中体形最长、寿命最长的古老动物,有“活化石”之美称。自20世纪50年代起,由于过度收购,非法捕杀,食物链断裂和栖息地丧失等原因,我国野生大鲵数量急剧减少。目前,大鲵已被收录于国家二级保护动物名录和《濒危野生动植物种国际贸易公约》附录Ⅰ中。请回答下列问题。
(1)从进化角度看,两栖动物是从水中生活的________动物演化为真正陆栖________动物之间的过渡类型。
(2)大鲵有一个显著的特点就是变态发育,表现为幼鲵用________呼吸,成体用________呼吸,同时还需要借助湿润的________进行气体交换。
(3)有研究者开展三种不同养殖模式(工厂化养殖模式、仿生态养殖模式、原生态养殖模式)下大鲵的生长、成活及繁殖效果等方面的比较研究,获得的相关数据见下表。
①据表可知,为了保证实验中只有__________这一个变量,实验开始前选择了________相等、________相似、性别比例为________的大鲵作为实验材料。
②研究中,不仅仅计算大鲵的产卵(精)率,还可以借助________(工具)观察卵和精子的形态结构,判断生殖细胞的质量。
③根据实验数据分析,最好采用________养殖模式,达到保护大鲵、增加大鲵数量的目的。
稻飞虱是水稻生产上的重要害虫。某地自1991年开始,使用杀虫剂吡虫啉防治稻飞虱,效果非常好。随着吡虫啉的大量使用,2002年监测到该地区稻飞虱对吡虫啉具有低水平抗性,2005年达到极高水平抗性。下图①~④表示在一段时间内抗药性不同的稻飞虱的数量变化。
(注:表示抗药性强的个体,表示抗药性弱的个体)
(1)随着吡虫啉的使用,对稻飞虱群体中抗药性个体数量变化的排序最合理的是________。
A.
B.
C.
D.
(2)短短十多年的时间,稻飞虱群体的抗药性水平从低向高进化,主要原因是:
①稻飞虱具有很强的________能力,能产生大量后代。
②未使用吡虫啉之前,这些后代中就有抗药性强的个体,也有抗药性弱的个体,这种现象在遗传学上被称为________。
③当喷洒吡虫啉时,抗药性弱的稻飞虱逐渐被淘汰,抗药性强的个体就容易生存下来,并且繁殖后代,抗药性强的个体将基因传递给了后代,这种现象称为________。经过许多代后,群体的抗药性水平越来越高。
(3)由此可见,吡虫啉在稻飞虱的进化中起了________作用,最终使稻飞虱表现出对该环境具有一定的______。
现代遗传学认为,染色体是遗传物质的主要载体,请回答下列问题。
(1)染色体主要是由两种成分组成,下图中的①表示组成染色体的________,②表示________。一般情况下,生物体细胞中的染色体数目恒定,而且是________存在的。
(2)观察下面的人体染色体图,此人的染色体数目是________条,该图反映出的异常之处是________,据图示判断,此人性别为________(填“男”或“女”)性。
(3)具有上图染色体组成的个体,表现出先天性智力低下,生长发育障碍,常合并心脏和其他器官的先天畸形等症状,被称为唐氏综合征。据调查,唐氏综合征发生率与母亲怀孕年龄相关,一般人群出生时的母亲年龄平均为25.2岁,而唐氏患儿的母亲年龄平均为34.4岁。某医院在分析高龄孕妇(大于35岁)胎儿异常染色体发生情况时,获得这样的数据:38~40岁组、41~48岁组分别是35~37岁组的2.60倍与5.29倍。
①调查发现,母亲年龄越大,生出唐氏患儿的风险________。
②当卵细胞中的染色体组成为______条常染色体和1条______性染色体时,与正常的精子结合后,会发育成唐氏患儿。
③在降低唐氏患儿出生率方面,你给出的建议是__________。
在我国东北地区,人们对于马铃薯种植有着极为亲切的描述,“投下几粒马铃薯,多少都会有收成。只要开花,就能到田垄取‘蛋’糊口,解决温饱。” 马铃薯的繁殖过程见下面的示意图,请回答下列问题。
(1)据图可知,利用马铃薯块茎来获得新个体,这样的繁殖方式属于________生殖。
(2)马铃薯能开花结果,表明它还可以进行________生殖。
(3)马铃薯新生块茎中的有机物,来自叶片的_______作用,通过______(选填“导管”或者“筛管”)运输到块茎中贮存。
(4)马铃薯能解决温饱,这是因为马铃薯块茎中的有机物与米、面等主食类似,含有大量的________。这些有机物主要在人体消化道的________内被消化吸收,最终为人体生命活动提供能量。
下列有关健康生活方式的叙述,错误的是 ( )
A. 应关注饮食安全,远离垃圾食品 B. 打喷嚏时应遮掩口鼻或避开他人
C. 吸毒有损身心健康且危害社会 D. 感冒后可以随意服用抗生素