黄河三角洲滨海湿地由于土壤盐渍化严重,植物物种多样性比较低,因此优势种芦苇遗传多样性对该生态系统功能的维持非常重要。为研究黄河三角洲滨海湿地芦苇遗传变异及其与生境盐度的关系,研究人员在该湿地采集了7个芦苇群体280个个体的叶片进行研究,为植被的生态修复和保育提供科学参考。
(1)芦苇属于生态系统成分中的________,对维持湿地生态系统稳定、促进生态系统的________功能发挥着重要的作用。芦苇植被为昆虫、底栖生物、水鸟等动物提供栖息生境,也具有护岸和净化水体的功能,体现了生物多样性的________价值。
(2)芦苇样本叶片处理后,提取总DNA,设计_________,对相关片段进行PCR扩增,分析遗传多样性和土壤理化性质(如下表)。
群体 | 生境 | 基因多样 性(H) | Shannon 信息指数(I) | 全碳 (g·kg-1) | 全氮 (g·kg-1) | 电导率 (ms·cm-1) |
群体1 | 非潮汐湿地 | 0.077 | 0.133 | 23.24 | 0.90 | 2.25 |
群体2 | 非潮汐湿地 | 0.082 | 0.142 | 13.27 | 0.41 | 2.01 |
群体3 | 非潮汐湿地 | 0.082 | 0.141 | 24.48 | 0.91 | 2.27 |
群体4 | 潮汐湿地 | 0.101 | 0.176 | 26.29 | 0.73 | 5.87 |
群体5 | 非潮汐湿地 | 0.088 | 0.152 | 16.19 | 0.48 | 1.79 |
群体6 | 非潮汐湿地 | 0.082 | 0.142 | 13.97 | 0.34 | 1.60 |
群体7 | 潮汐湿地 | 0.107 | 0.185 | 15.23 | 0.27 | 4.15 |
注:H越高,遗传多样性越高;I越高,生物种类和个体分配均匀度越高;电导率表示土壤盐度
①调查结果表明,黄河三角洲滨海湿地芦苇群体的遗传多样性较低,因此芦苇对环境变化的适应能力______。分析原因可能是______(填写选项前的字母)。
A.盐碱度高,种子萌发率低,主要以无性繁殖为主
B.种群密度小,个体分布不均匀
C.风暴潮、黄河改道、断流等因素导致芦苇种群处于经常重建的初级阶段
D.气候变化引起的土壤盐渍化使得芦苇种群缩小
E.人类活动导致的生境片断化
②根据表中数据,群体4和群体7的遗传多样性相对较高,可能与土壤环境中_________理化因素相关。
(3)根据以上研究结果,提出黄河三角洲滨海湿地芦苇植被的保护措施(写出一条即可):___________。
杂种优势是指杂交后代在生活力、抗逆性、适应性和产量等方面优于双亲的现象。但是由于杂种的后代会发生性状分离,无法保持杂种优势,农民必须每年购买新的种子。袁隆平团队通过研究实现了水稻的无融合生殖(孤雌生殖),使杂种优势的性状得以保持。
(1)减数分裂过程中,同源染色体须先经过_________再分离,才能实现染色体的平均分配。
(2)科学家发现在植物中有三个基因osd1、spo11-1、rec8参与了减数分裂,诱导其突变后,突变体的减数分裂结果如图所示:
与野生型相比,osd1、spo11-1、rec8三个基因同时突变的纯合子进行减数分裂,形成的子细胞中染色体组成与_________(填“生殖细胞”或“体细胞”)相同。请据图说明原因_________。
(3)种子中的胚由受精卵发育而来,胚乳由受精极核发育而来。科学家在水稻中发现Baby boom(简称B)基因在胚的发育启动过程中有重要作用。
①野生型和bb突变体种子在外观上没有差别,但是显微观察发现,bb突变体的胚发育早期停滞或者只分裂不分化。用Bb和BB进行正反交,将产生的F1代种子进行萌发实验,结果如下表所示:
子代 亲本组合 | 萌发种子 (BB) | 萌发种子 (Bb) | 未萌发种子 (Bb) | |
1 | ♀BB × ♂Bb | 59 | 62 | 28 |
2 | ♀Bb × ♂BB | 35 | 32 | 0 |
推测杂交组合1子代中部分种子不萌发的原因:___________。
②为了进一步验证上述推测,选取B基因存在个别碱基差异的J品系和I品系进行杂交,在授粉2.5小时后提取受精卵RNA,进行逆转录PCR扩增B基因,部分测序结果如下图所示,结果说明:受精卵中B基因的mRNA是由______(填“父本”或“母本”)的B基因转录而来。
③b突变基因中发生了1个碱基对的缺失,导致不能被限制酶SphI切开。Bb自交所得种子中有部分不萌发,将野生型和未萌发种子的B/b基因用SphI进行酶切鉴定,结果如下图所示。据图分析,未萌发种子的基因型为:_________。
(4)B基因在卵细胞中表达可使其直接发育为单倍体。水稻中另一基因MTL突变后可使受精卵中来自于精子的染色体消失,从而发育成单倍体。结合(2)(3)资料,请写出使杂种优势性状得以保持的两种方法:__________。
血管性痴呆(VD)是因脑血管阻塞导致脑缺血、缺氧,引起脑神经损伤所致的严重认知功能障碍综合征。常伴随记忆力减退、语言障碍、大小便失禁等症状。
(1)某VD患者不能说话,但能听懂别人讲话,原因可能是损伤了位于_______的语言中枢的S区。大小便失禁的VD患者,其排尿反射的神经中枢位于_______。
(2)为研究白藜芦醇对VD患者学习和记忆的影响,研究人员以大鼠为实验对象开展了相关研究。
将45只健康雄性大鼠随机分成A、B、C三组,分别进行如下表所示的处理。各组大鼠在相同的环境下饲养4周后,进行了水迷宫实验:将大鼠放入水中,进行逃生训练,记录各组平均逃生时间及典型逃生路线,结果分别如图、如图所示。
分组 处理 | A组 | B组 | C组 |
40 mg/kg 白藜芦醇预处理四周 |
| - | + |
手术结扎颈动脉(血流量减少30%) |
| + | + |
注:+表示进行处理;-表示未进行处理
①逃生训练前对A组的处理是___________。
②如图所示的结果为___________。
③综合如图、如图所示结果,可以得出的结论是___________。
(3)神经细胞间传递信息的结构是___________。白藜芦醇对血管性痴呆有一定预防作用,其机理是白藜芦醇能提高大脑皮层神经细胞中PSD95的表达量。nNOS(NO合成酶)与PSD95结合,催化NO产生。NO促进血管扩张,增加脑血流量,从而缓解脑缺血对脑部神经元的损伤。请写出验证上述推测的实验思路及预期结果:___________。
用灭活的埃博拉病毒(EV)注射小鼠制备单克隆抗体。下列说法正确的是
A. 免疫后小鼠体内的B淋巴细胞可产生单克隆抗体
B. 可用果胶酶处理促进骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合
C. 用选择培养基可筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞
D. 制备的单克隆抗体可用于埃博拉病毒感染者的诊断和治疗
大熊猫主食竹子,但自身不能产生分解纤维素的酶,主要依靠肠道菌群消化纤维素。下列说法不正确的是
A. 用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选产纤维素酶的菌株
B. 从加入刚果红的鉴别培养基中可筛选出纤维素酶活性高的菌株
C. 大熊猫肠道内多种纤维素分解菌之间是寄生关系
D. 大熊猫与其肠道内微生物间相互选择,共同进化
茉莉酸是一种植物激素,能增强粳稻抵抗低温的能力,但在调节植物生长方面与赤霉素的作用相反。粳稻的H基因编码一种氧化酶,可催化茉莉酸由活化形式转化为非活化形式,从而增强粳稻的抗逆性。下列叙述合理的是
A. 茉莉酸可以作为信号分子调节植物生命活动
B. 茉莉酸与赤霉素的作用表现为相互协同
C. H基因敲除后粳稻的耐冷性增强而生长迟缓
D. 活化形式的茉莉酸能增强粳稻的耐冷性