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阅读下面材料,回答问题。

长沟湿地公园的改造

城市湿地公园不同于一般的公园,除承载自然赏景、休闲娱乐的功能之外,作为城市重要的生态基础设施,还具有众多生态服务功能:提供城市必需的水源、完善城市防 洪排涝体系、调节区域气候、提高城市环境质量、为动植物提供独特的生境栖息地、丰 富物种多样性、传承历史文化价值、生态旅游及科普教育等。

最初,长沟湿地的开发和利用工作没有给予应有的重视,造成了水面萎缩、植被退化、动植物多样性低、生态系统脆弱、景观资源整体性不强、泉水资源充沛但水体空间 相对独立、水岸景观单一、缺乏完整的道路系统和明确的游览系统等问题。动植物资源 项目区一般农用地上种植有玉米、蔬菜和水稻,水中只种有大面积的荷花,生境岛种有 芦苇,岸边有柳树等,生态系统植物种类单一、数量不多,生物多样性低,部分林地有 退化、郁闭度低的现象。

重新设计改造后,充分利用原有的水体、植物、地形地貌等景观元素,通过对沉水、浮水、挺水、湿生等不同类型植物的配置,注重湿地和林地的结合,增强湿生植物向水 生植物的逐渐过渡(如图),营造出种类丰富、结构合理、自然协调、垂直层次明显、涵养水源和净化水质能力强的湿地植物景观,为生物栖息地提供多样的环境。在树种的 选择方面,优先选用乡土树种,注重树种的色彩、层次和季相的变化。补充种植蜜源植 物、鸟嗜植物、多枝杈灌木群落,同时建草滩、浅滩沼泽、灌丛、生境岛等不同鱼类、 鸟类动物栖息地类型。

1)长沟湿地公园有丰富的植物、动物,湿地公园的生物构成了___________,该生态系统总能量的来源是___________,图中设计体现了群落的___________结构。

2)改造前,从生态系统稳定性的角度分析,长沟湿地公园生态系统的劣势是____________________,改造后的长沟湿地公园垂直结构层次明显,有利于增加___________,提高生态系统的___________能力。

3)现准备在林下种植一些蜜源植物,可供选择的植物如下:

 

株高

产地

引人时间

种植条件

作物价值

桉树

20

澳洲

19世纪

阳光充足

要用、木材

一枝黄花

35-100cm

加拿大

未引种

林下、灌丛中

颜料、精油

荆条

135

中国

 

 

山地阳坡

药用、工艺品

桔梗

20120cm

中国

 

 

林下、灌丛中

观赏、药用

 

你会优先选择哪种植物?选择的植物_____,理由是_________________________

 

生物群落 绿色植物固定的太阳能 水平 动植物多样性低、生态系统脆弱、生态系统植物种类单一、 数量不多、生物多样性低。 物种多样性 自动调节 桔梗 产地中国,不会有生态入侵问题,株高较低,适宜种植在林下。 【解析】 生物群落是指在一定时间内一定空间内上的分布各物种的种群集合,包括动物、植物、微生物等各个物种的种群,共同组成生态系统中有生命的部分。群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是成层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现特征是镶嵌性。 生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态;信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。生态系统中的组成成分越多,营养结构就越复杂,生态系统的自动调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强,相反的其恢复力稳定性就越弱。 (1)湿地公园的所有生物构成了生物群落,该生态系统总能量的来源是绿色植物固定的太阳能,图中设计体现了群落的水平配置状况或水平格局,为群落的水平结构。 (2)改造前,长沟湿地公园生态系统动植物多样性低、生态系统脆弱、生态系统植物种类单一、 数量不多、生物多样性低,改造后的长沟湿地公园垂直结构层次明显,有利于增加物种多样性,提高生态系统的自动调节能力。 (3)由表中信息可知,应优先选择桔梗这种植物,原因是桔梗产地是中国,不会有生态入侵问题,其次株高较低,适宜种植在林下。
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考点分析:
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自然界的生物总是处于急性应激刺激(如捕食)或长期的环境压力(如高温、饥饿或过氧化环境)之下,科研人员以线虫为实验材料,探究机体在受到急性应激刺激后应对长期环境压力的影响机制,进行了系列实验。

1)研究人员通过每5分钟轻敲培养线虫的培养皿模拟急性刺激(共150分钟),随后让其处于长期慢性的环境压力下。

①机械刺激线虫时,其感受器产生___________,传导至RIM神经细胞,促使___________与突触前膜融合,释放酪胺。酪胺是平衡急性应激和长期环境压力的关系的___________分子。

②观察野生型线虫与酪胺受体基因突变体受到急性应激后的生存率,如图1

据图可知,野生型线虫的生存率___________(高/低)于酪胺受体基因突变体。由此推测,在急性应激刺激下,酪胺可___________(促进/抑制)线虫对后续长期环境压力的反应,影响线虫对环境的抗逆性。

2 )研究人员进一步研究酪胺对受长期环境压力(饥饿)下的反应机制,如图2所示,急性刺激诱导RIM分泌酪胺,在其作用下,启动胰岛素信号传导通路,促使胰岛素样蛋白与小肠细胞膜上的__________结合,使胰岛素转录因子(DAF-16SKN-1HSF-1等)被磷酸化,阻断其进入___________,最终促使组织细胞摄取利用___________,满足线虫对逃跑等急性刺激反应的能量需求,而无法提供更多能量应对长期环境压 力的影响。

注:胰岛素样蛋白的作用相似于胰岛素。

3)请你根据该项研究结果,提出可以帮助人类应对压力的治疗措施___________

 

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骨髓增生异常综合征(MDS)是一组造血干细胞的异质性增殖性疾病,红细胞生成缺陷及发育不良是MDS的典型特征。TET2基因可以参与斑马鱼胚胎造血基因表达调控,在红细胞发育过程中发挥重要作用。斑马鱼和人类基因有着87%的高度同源性,其实验结果大多数情况下适用于人体,因此以斑马鱼为实验对象进行了相关研究。

1)在造血干细胞中,以__________________模板,合成mRNA  并指导TET2 蛋白合成。进行此过程时,一个mRNA分子上可以相继结合多个____________,同时进行多条肽链的合成,其意义是_______________

2)研究发现,TET2基因在调控造血基因表达过程中存在下列现象:

造血基因------Gata-1 基因在DNA 甲基化转移酶(DNMTs)的作用下,将胞嘧啶转化为5-甲基胞嘧啶(5-mC),如图2 A所示。DNA甲基化使得___________不能识别相应的碱基序列,影响转录过程,进而造成Gata-1 基因沉默。

②科研人员使用亚硫酸氢钠处理Gata-1 基因,进行________扩增,如图2-B,对扩增后的产物进行分析,就可以区分甲基化与未甲基化的胞嘧啶,区分依据是对比图2AB发现___________________

3)为研究TET2 基因调控斑马鱼红细胞的生成,利用MO(阻断TET2 基因表达)技术敲除TET2 基因后,检测Gata-1 基因的甲基化水平。经研究发现TET2 蛋白使5-甲基胞嘧啶(5-mC)含量明显下降,能够恢复Gata-1基因__________,结合图3 可推测出TET2基因的作用是________________________

 

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杂交水稻虽然性状优良,但在有性繁殖过程中,具有高产等优良特性会出现分离。由此,杂交作物的后代(杂种植物)无法保持同样的优良性状。在研究过程中,科研人员发现了一个关键的B基因,为探究其作用,进行了如下研究。

1)绿色荧光蛋白基因(GFP)在紫外光或蓝光激发下,会发出绿色荧光,这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。将绿色荧光蛋白基因(GFP)与野生型水稻的B基因利用____________酶形成融合基因,转入到普通水稻获得转基因水稻(B-GFP),该变异属于___________

2)将野生型水稻与转基因水稻进行杂交或自交,授粉25小时后,利用免疫荧光技术检测胚中B基因的表达情况,请完成下表和问题。

杂交组合

BGFP×♂野生型

♀野生型×♂BGFP

BGFP×♂BGFP

预期结果

具荧光:无荧光=11

_____________

实际结果

无荧光

全部具荧光

1/2具荧光

 

 

根据结果可知只有来自________________________(父本/母本)的B基因表达,而出现了上述实验现象,并没有表现出________________________定律的特征。

3)研究人员进一步检测授粉65小时后的受精卵,发现来自于母本的B基因也开始表达。由此推测,可能是来自于父本B基因的表达__________________(促进/抑制)后期来自于母本中的该基因的表达,从而启动胚的发育。

4)研究人员设想:可以使野生型水稻(杂种植物)在未受精的情况下,诱发卵细胞中B基因表达,发育为胚。研究人员进行了如下图操作,请你根据技术操作及相关知识回答问题:

①卵原细胞经M技术处理后进行____________________分裂形成卵细胞。

②精细胞参与了形成_____________________的过程,卵细胞在未受精情况下发育为新个体,该育种方式的优势是_________________________

 

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结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤,在年轻人中的发生率呈上升趋势。白藜芦醇对结肠癌有一定的治疗作用,为探究其机制,做了相关研究。

1 )细胞发生癌变的根本原因的____________的突变,因其具有____________的特点,是癌症较难治愈的部分原因。

2)为研究白藜芦醇对结肠癌H116细胞的作用机理,将H116细胞分别用不同浓度白藜芦醇处理,置于____________恒温培养箱中培养244872小时后检测细胞增殖情况,如图所示:

结果表明____________________________________

3)为探究白藜芦醇的作用机理,用流式细胞仪分析不同浓度白藜芦醇处理的H116细胞的细胞周期,结果如下表:

日期白藜芦醇浓度(μM

0

20

80

100

G1

4981

7804

8274

8434

S

3899

1861

848

848

G2

1120

335

878

878

 

结果表明,与对照组相比,白藜芦醇的作用是使细胞停留在__________期,其机理是____________

4)进一步研究发现,Akt对于细胞增殖具有重要作用,用不同浓度的白藜芦醇处理H116细胞,检测细胞中Akt和磷酸化的Akt表达量,如图2所示,推测白藜芦醇的作用是_______________________

注:细胞中GAPDH表达量丰富且稳定,在实验中可作为标准参照。

5 )综合(2 )、( 3 )、( 4 )实验结果推测,白藜芦醇治疗结肠癌的机理是___________________

 

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镉(Cd)是一种土壤中污染范围广的重金属。H2S是目前公认的一种气体信号分子,可以调节植物的生长发育。研究人员为探究外源H2SCd胁迫下大白菜幼苗生长的影响,进行了相关实验。幼苗生长状况如图(CK为对照组),请回答相关问题:

H2SCd胁迫下大白菜幼苗生长状况的影响

1)据图可知,单独H2S处理对幼苗____________Cd胁迫会显著____________大白菜幼苗生长,H2SCd胁迫下大白菜幼苗生长有____________作用。

2)为确定Cd胁迫对大白菜光合作用的影响,科研人员用浓度为12551015 mmol·L-1CdCl2溶液分别处理长势相同的大白菜幼苗。在12h24h后,用____________(试剂)提取叶绿素进行含量的测定,并检测胞间CO2浓度,实验结果如下。

 

时间

浓度(mmol·L-1

0

1

25

5

10

15

叶绿素含量 mg/g

12

11

13

10

3

29

301

24

99

12

7

285

27

26

胞间C02浓度μmol/mol

12

210

220

260

250

280

270

24

215

225

240

250

255

260

 

据表可知,Cd通过________________________影响光合作用。

3)为进一步研究H2SCd胁迫大白菜光合作用的影响的机理,检测了不同处理下的气孔导度、Rubp羧化酶活性和叶绿素含量,实验结果如下:

结合表、图解释,H2SCd胁迫下大白菜光合作用的影响机理________________________

 

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