近期,我国湖北及世界部分地区爆发了由新型冠状病毒(2019-nCOV)引发的肺炎,这种病毒传染性极强,经科学家对分离出的病毒进行研究,确定它的具体结构如下图。下列说法正确的是( )
A.2019-nCOV与T2噬菌体一样,遗传物质不稳定,容易发生突变
B.刺突糖蛋白可能与宿主细胞特异性受体的识别和介导病毒进入细胞有关
C.研究发现,2019-nCOV在体外环境中可存活5天,说明它的生命活动可以离开细胞
D.2019-nCOV与细胞膜上的特定位点结合进而入侵细胞,说明细胞膜有控制物质进出的功能
科普阅读题
三江源自然保护区位于青海省南部,是长江、黄河和澜沧江三条大河的发源地,被称为“三江源地区”或“大河源头地区”。长江总水量的约 25%、黄河总 水量的近 50%、澜沧江总水量的约15%都来源于这里。
三江源自然保护区是高原湿地类型的自然保护区,总面积 39.5 万平方公里,是世界高海拔地区生物多样性最集中的自然保护区。这里的年平均气温只有-5.6~3.8℃,蒸发量远大于降水量,日照时间长,紫外线辐射强烈。紫花针茅是三 江源的主要植被之一,叶片纵卷如针状,叶表面具有较厚蜡质层,根系柔韧。紫花针茅的果实具芒,可以防小型鸟类啄食及防虫子啃食;很多芒上面都有倒刺、 锯齿,这会使果实更容易粘在动物皮毛上,可以使物种传播得更远;在干旱条件下,果实上的芒有利于吸收水分,帮助种子埋藏于土壤;在青藏等一些地区,冰雹特别多,芒还可以帮助缓冲冰雹的冲击力,降低果穗折断的几率。
紫花针茅作为优良的牧草,蛋白质含量高,粗纤维少,是白藏羊、欧拉羊和黑牦牛等牲畜的重要食物。在紫花针茅根系内生活着内生的真菌,紫花针茅为它们提供了营养物质,作为回报,内生的真菌提高了紫花针茅对病原微生物和土壤线虫的抵御能力。甘肃马先蒿是一种毒杂草,可以通过根部吸器形成的木质部或 韧皮部通路摄取紫花针茅的光合作用产物,提高对贫瘠土壤生境的适应能力,是导致三江源形成“黑土滩”的原因之一。
科研人员将甘肃马先蒿分别侵染与内生真菌共生的紫花针茅和未和内生真菌共生的紫花针茅,观测紫花针茅的茎叶产量(地上生物量)和根系产量(地下生物量),实验结果如图 1。
自从设立自然保护区之后,雪豹作为大型肉食性的哺乳动物在三江源保护区内具有了一定的种群数量,说明三江源地区生物多样性丰富度提高,而且数量增大,能够满足雪豹生存和繁殖过程中对能量的需求。
请回答问题:
(1)紫花针茅叶片纵卷如针状是对____环境的适应;叶表面具有较厚蜡质层是对紫外线辐射强烈环境的适应。
(2)文中第三段涉及的种间关系包括____。
(3)据图 1 分析,你能得出什么结论? ____。请提出进一步探究的问题:____。
(4)图 2 是三江源自然保护区生态系统的食物网,与热带雨林相比,其食物链较____,原因是____。
人们对富含纤维素的木材废料、废纸、农作物残渣等进行简单堆积或焚 烧,不仅浪费资源而且污染环境。研究人员将放线菌的纤维素酶基因导入大肠杆 菌体内,构建高表达纤维素酶的工程菌,提高纤维素降解效率,降低成本且环保。 请回答问题:
(1)在富含 ____的土壤中采集土样,放入培养基中培养一段时间后,利用 ____ 法将菌液接种筛选培养基上。培养一段时间后,挑取不同形态、颜色的 ____ 进行分离及纯化,获得纯培养物。再接种到筛选鉴定培养基上,培养观察、 测量并记录 ____,结果如下表:
菌株名称 | 菌落直径(cm) | 降解圈直径(cm) |
D1 | 1.75 | 2.6 |
D3 | 1.90 | 2.7 |
D4 | 1.50 | 2.2 |
H1 | 1.16 | 2.3 |
H2 | 1.15 | 1.8 |
Lb1 | 0.45 | 1.4 |
由表可知菌株____为目标菌株,降解纤维素能力最强。
(2)为获取纤维素酶高表达的工程菌,进行下列实验操作。
①从目标菌株中获取____,研究发现目标菌株内与产纤维素酶有关的基因共有 3 种,其中有两种基因已研究并被命名,选取未被命名的且标识为 5676的基因(长度为 1044 bp)进行克隆并使其在大肠杆菌中得到表达。
②选取质粒 p 构建纤维素酶重组表达载体( p-5676),____ 到大肠杆菌 DH5α,在抗性培养基过夜培养,抽提质粒经过 Nde I 和 Kpn I 双酶切验证 结果如图 1 所示,其中 2为____经酶切电泳的结果。通过对重组质粒测序,验证连接到质粒的基因与目的基因一致,说明____。
③将 p-5676 转入BL21菌株,获得表达菌株BL21(5676),还应将____得到对照菌株 BL21(p),经液体培养抽提质粒酶切验证,结果如图 2 所示, 说明纤维素酶表达菌种构建成功。
④分别测定表达菌株BL21(5676)培养液和对照菌株 BL21(p)培养液的____,如果前者显著大于后者,表明高效表达纤维素酶的工程菌培育 成功,可用于生产实践。
(3) 综上研究,表达菌株 BL21(5676)培养液 ____(属于/不属于)发酵液。高效降解纤维素的工程菌成功构建,为其在工业中的应用打下良好基础,未 来后续研究重点你认为可放在哪些方面? ____。
脊髓损伤(SCI)是脊柱损伤后引起的严重并发症,在脊髓损害的相应 节段出现各种感觉、运动障碍,如尿道括约肌功能障碍等。请回答问题:
(1)正常情况下,膀胱内尿液充盈刺激 ____产生兴奋,传入神经元细胞膜外侧 电荷变化为 ____。兴奋经传入神经纤维传到脊髓的低级神经中枢,沿特定 的传导通路传递到 ____形成尿意,进而有意识地控制尿道括约肌收缩或舒 张。SCI 患者感觉不到尿意、小便失禁,原因是反射弧中 ____。
(2)SCI 发生后,分布于中枢神经系统内的小胶质细胞被迅速激活,部分定向迁 移至损伤区域,通过吞噬作用改善损伤区域微环境,促进机体运动功能的恢 复。活化后的 M1 型小胶质细胞会释放大量炎症因子,促进炎症反应,过度 持续的炎症反应会对神经系统造成损害。活化后的 M2 型小胶质细胞则能释 放大量 IL-4 和 IL-13 等因子,能促进血管生成和神经元再生。因此治疗该病 的机理是 ____。
(3)为研究中药脊髓康对小胶质细胞迁移功能与神经元生长状态的影响,科研人员进行了如下实验。
| 假手术 | SCI模型组 | 脊髓康低剂量组 | 脊髓康中剂量组 | 脊髓康高剂量组 | 强的松组 |
实验处理1 | 等量生理盐水灌胃 | X | 等剂量药液灌胃给药 | |||
各组术后于 1d、4d、8d、12d 时间段观察大鼠后肢运动情况 | ||||||
结果 | 强的松组与脊髓康高剂量组评分较好。 | |||||
实验处理2 | 在术后 12d 处死,取脊髓相应区域进行冰冻切片。 | |||||
免疫荧光染色,分别标记小胶质细胞的特殊抗体 anti 和神经元骨架的抗体β3 | ||||||
对各组脊髓切片中的神经元进行观察 | ||||||
结果 | 免疫荧光染色结果如图 1、2 |
注:强的松是目前治疗 SCI 的常用西药
①表中 X 的处理应是____。
②据图 1可知,____,可有效减轻神经元的损伤(如图 2)。
(4)中药脊髓康对SCI患者具有较好的疗效,且副作用小,可较长时间服用。综合上述研究结果,你认为脊髓康治疗SCI的机理是否探究清楚,并阐明理由:____。
獭兔的毛色和眼色的遗传具有关联性。科研人员用白毛红眼兔与青紫蓝毛蓝眼兔杂交,子代出现一只白毛蓝眼突变体雄兔。为阐明其遗传机制,将其与7只白毛红眼雌兔杂交,结果如下表所示。请回答问题:
组别 | 杂交组合 | 子代 | ||
白毛蓝眼 | 白毛红眼 | 青紫蓝毛蓝眼 | ||
1 | 白毛蓝眼突变体♂×白毛红眼♀ | 12 | 7 | 0 |
2 | 白毛蓝眼突变体♂×白毛红眼♀ | 21 | 12 | 0 |
3 | 白毛蓝眼突变体♂×白毛红眼♀ | 0 | 15 | 6 |
4 | 白毛蓝眼突变体♂×白毛红眼♀ | 0 | 14 | 8 |
5 | 白毛蓝眼突变体♂×白毛红眼♀ | 0 | 13 | 15 |
6 | 白毛蓝眼突变体♂×白毛红眼♀ | 0 | 12 | 10 |
7 | 白毛蓝眼突变体♂×白毛红眼♀ | 0 | 13 | 17 |
(1)cchd 基因控制青紫蓝毛蓝眼;ch 基因将色素定位在身体末端,獭兔除了鼻端、 耳、足和尾端有色素沉着以外,其他部位都为白色;c基因纯合时表现为白毛红眼。
①cchd、ch 和 c 基因互为 ____,它们在染色体上的位置称为基因座。ch 基因表达时,冬季身体端部颜色较深,夏季端部颜色就较淡,这说明 ____。
②若獭兔的毛色和眼色由一对基因控制。
Ⅰ若该突变体的突变基因相对于 c 基因为显性,预期后代中白毛蓝眼个体所占比例应为____;
Ⅱ若该突变体的突变基因相对于 c 基因为隐性,预期后代中白毛蓝眼个体所占比例应为____。
综合Ⅰ和Ⅱ分析,无论突变基因相对 c 基因是显性还是隐性,后代均不应出现____兔,这与实验结果不符。
(2)假设白毛蓝眼突变性状还与另一毛色基因(v)隐性纯合有关,v 基因纯合能阻止其他毛色基因座基因的表达且使眼色表现为蓝色。
①依据表中的实验结果可以推测,该白毛蓝眼突变体基因型为____。
②为验证上述假设,科研人员将杂交后代的 ____兔和突变体雄兔进行回交,回交后代____,证明假设成立。
(3)上述分析无法解释 1、2 组实验未出现青紫蓝毛蓝眼子代的原因,为进一步探究其遗传机制,你的假设是 ____。
染色体操作作为现代遗传育种的重要技术,在提高水产动物育种效率方 面有广阔的发展前景。下图是人工诱导多倍体贝类的原理示意图,其中 A 组是正 常发育的二倍体。请回答问题:
(1)多倍体育种是通过增加______数目的方法来改造生物的遗传基础, 从而 培育出符合要求的优良品种。 为检测培育出来的品种是否符合要求, 可借助显微镜观察处于有丝分裂______期的细胞。
(2) 为抑制极体的释放, 可在前期用秋水仙素处理______细胞, 其原理是抑 制______的形成。
(3) 与二倍体相比, 多倍体往往具有个体大、 产量高、 抗病力强等优点。上图中______组处理培育出的______倍体种苗, 可避免因生殖造成的肉质 退化、 产后染病死亡等不良现象, 除了图中的处理外, 还可采用的处理 是______。
(4)仅用经紫外线照射的灭活精子, 为正常的卵细胞授精时, 精子起到刺激 卵细胞发育成新个体的作用, 精核并不与卵核融合, 照此处理 A 组处理 将形成______倍体。 要快速培育出纯合子,可采取的措施是______。