下列关于细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A.增强光照强度,蓝藻中叶绿体产生氧气的速率将增大
B.剧烈运动时,骨骼肌细胞中线粒体中的葡萄糖分解供能速率将加快
C.抗原侵入机体后,吞噬细胞会增殖分化产生相应的效应细胞杀灭抗原
D.无氧条件下,乳酸菌的细胞质基质中能够产生乳酸和ATP
对普通动物使用高糖高脂饲料饲喂 4 周后,静脉注射 30%链脲佐菌素,可使其胰岛 β 细胞受损,诱导糖尿病的产生。科学家采取干细胞移植的方法,使移植的干细胞在糖尿病动物体内分化形成胰岛β 细胞,治疗这种类型的糖尿病。为验证这一治疗方案的可行性,某同学提出了以下实验思路,请利用相关实验材料,完善此实验方案。
实验材料:9 只健康的大鼠、高糖高脂饲料、普通饲料、30%链脲佐菌素、干细胞悬液、生理盐水、注射器、血糖测定仪。(要求与说明:具体操作不作要求;实验条件适宜)
(1)实验思路与处理:
①将 9 只健康的大鼠随机均分为甲、乙、丙三组。
②分组处理情况:_________________________________________________。
③一段时间后,____________________________________________________。
④分组处理情况:________________________________________________________ 。
⑤每隔一段时间,____________________________________。
(2)预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果,其中横坐标为处理时间)_________________________________。
(3)分析与讨论:
①实验中采用干细胞移植的方法治疗糖尿病大鼠时,为追踪干细胞成活、分化等情况,研究人员设计了如下方法:选用正常雄性大鼠作供体,将干细胞移植到雌性糖尿病大鼠体内, 干细胞的_________可作为追踪的标记物。
②环孢霉素A 是一种免疫抑制药物,注射环孢霉素 A 可提高移植的成功率,这说明环孢霉素A主要通过抑制______________细胞的功能来发挥作用。
回答下列 (一)、(二)小题:
(一)回答与泡菜腌制和亚硝酸盐测定有关的问题:
(1)制作泡菜时,为缩短发酵周期,腌制前可加入一些雪“陈泡菜汁”,这相当于加入了一些经过___________的发酵菌种;还可以采取用热水短时间浸泡蔬菜的手段,此项措施能缩短发酵时间的原因是___________________________________________________。
(2)泡菜腌制过程中,会产生有机酸、醇类和亚硝酸盐,其中醇类是由假丝酵母进行________________ 呼吸产生的。腌制过程需要控制时间、温度和食盐的用量。食盐过量会导致“咸而不酸”,原因是_____________。
(3)家庭制作泡菜过程并没有实行严格的无菌操作就能成功,请解释原因?_____________________________________ 。
(4)亚硝酸盐对人体有害,而它在泡菜的腌制过程中有先增后减的变化规律,所以需要测定其含量来确定泡菜的可食用时间,通常应用光电比色法进行亚硝酸盐的定量。泡菜样品处 理环节加硫酸锌是为了_____________________; 氢氧化钠用来________________;样品测定时加 60%乙酸创设了显色反应所需要的酸性环境;样品及亚硝酸盐标准溶液加显色剂后需要_____________________________25min, 使用相同光程的比色杯在 550nm 光波条件下测 OD 值。
(二)回答与基因工程和生物克隆有关的问题:
MseⅠ、PstⅠ、EcoRⅠ三种限制酶的识别序列及切割位点分别是 GAAT↓TAATTC、C↓TGCAG、G↓AATTC,如图 1、图 2 中箭头表示相关限制酶的酶切点。图 3 表示利用基因工程生产胰岛素的三种途径。图 4 表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。请据图回答问题。
(1)若要用如图 1 和图 2 中的质粒和外源 DNA 构建重组质粒,需要对质粒进行改造,构 建新的限制酶切位点。在构建新的限制酶切位点的过程中需要使用___________、DNA 连接酶和DNA 聚合酶等工具酶。
(2)图 3 中的转基因羊通常被称为生物反应器,它基于基因工程技术,将外援基因导入其基因组并_______________,生产价格低廉的蛋白质药物,具有光明的发展前景。导入受体细胞B 常用方法是_________, ④过程也可以培养到______________,再从培养液中提取。导入受体细胞C 首先使用Ca2+处理使其吸收周围的 DNA 分子,之后将细胞 C 与图中 M 溶于_________中,完成转化过程。
(3)图 4 中获得动物 1 的受体细胞通常是___________。根据图示操作步骤推测动物 2 与动物 3 的不同在于____________________________________。
(4)干细胞科技发展至今,已进入以脐带、胎盘等组织为主要干细胞来源的全新时代。目前国内干细胞临床研究超过半数采用脐带或胎盘干细胞。利用胎盘干细胞具有发育全能性的特点,临床上可以用于_____________________,从而挽救患者的生命。
某种雌雄异株的植物,其性别决定方式为 XY 型,已知植物花色由常染色体上的两对等位基因A、a 和 B、b共同控制,当个体的基因型同时出现A 和B 时,植株开红花,否则开白花;控制宽叶和窄叶的叶形基因用D、d 表示。
(1)若只考虑花色的遗传,白花植株的基因型有________种。若某株纯种白花与其它各种基因型不同的白花品系杂交,子代均为白花,该纯种白花植株基因型为________(只表示花色基因)。
(2)选取两株植株作为亲本进行杂交,结果见下表:
| P | F1(单位:株) |
雌株 | 白花窄叶 | 红花宽叶:白花宽叶=49∶148 |
雄株 | 白花宽叶 | 红花窄叶:白花窄叶=51∶152 |
若不考虑X、Y 染色体同源区段,则该两株亲本植株的基因型为 ___________________。由此推测, A、a 和 B、b 这两对基因位于_______(填“一对”、“两对”、“一对或两对”)同源染色体上, 依据是___________________ 。
(3)选取(2)小题 F1 中的白花宽叶雌株和白花窄叶雄株进行随机交配。理论上,F2 中白花窄叶雌株的比例占__________ ,其中纯合子比例为___________ 。不考虑变异,F2 雄株的体细胞中最多有______个窄叶基因。
紫花苜蓿被誉为 “牧草之王”,在我国西北地区广泛种植。为了合理灌溉,研究人员对初花期紫花苜蓿在不同水分胁迫下的光合生理变化及生长指标进行研究。实验分 4 组,分别给予充分灌溉(CK)、轻度水分胁迫(LK)、中度水分胁迫(MK)、重度水分胁迫(SK),结果如下表。(光补偿点表示光合速率等于呼吸速率时的光照强度,光饱和点表示光合速率不再提高时的光照强度,净光合速率等于实际光合速率减去呼吸作用速率)
处 理 方式 | 最大净光合速率(μmol·m-2·s-1) | 干草产量 (kg·h m-2) | 光补点 (μmol·m-2·s-1) | 光饱和点 (μmol·m-2·s-1) | 气孔导度 (mmol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度 (μmol·mmol-1) | 叶绿素总量 (mg·g-1) |
CK | 23.32 | 5717 | 54.70 | 1200 | 0.48 | 204.45 | 2.01 |
LK | 20.36 | 5684 | 59.98 | 1200 | 0.37 | 197.89 | 2.03 |
MK | 14.84 | 4940 | 61.57 | 1000 | 0.21 | 241.13 | 1.83 |
SK | 6.15 | 4519 | 81.43 | 800 | 0.13 | 267.32 | 1.40 |
(1)水是光合作用重要的原料,会直接参与光合作用的_______________阶段。在上述反应阶段,水被分解产生_________________。直接促使水发生光解的物质是__________(A.ADP B.失电子的叶绿素 a C. ATP D. NADP+)。
(2)据表中数据分析,随土壤水分胁迫的加剧,紫花苜蓿对弱光环境的适应性_______(增强/ 不变/降低),理由是_________________________________。
(3)在 SK 组,紫花苜蓿的最大净光合速率大幅下降,有同学认为是气孔导度下降导致的 CO2供应不足,这个判断是否正确?请说明理由______________________。
(4)若要实现高产节水的目的,应采取灌溉的方法是_____________________(CK/LK/MK/SK),采用该方法的理由是_____________________________。
生态工程控害技术是指合理利用现有耕作习惯来提高生物防控或对害虫进行直接控制, 它包括改变大面积单一耕作模式、减少害虫迁入量和种群发生数量,以及提高天敌的自然控害作用等措施。
(1)稻田生态系统和自然生态系统相比,其自我调节能力弱,原因是 ________________。
(2)为解决稻田的病虫害问题,有人建议在稻田中投放一定量的水生昆虫。常见本地水生昆虫的食性如下:
类别 | 豆娘 | 螳水蝇 | 摇蚊 | 蕈蚊 |
食性 | 肉食性 | 食腐或食肉 | 水底有机物或植食性 | 植食性 |
你认为可以投放的昆虫类别应该是________________________________。
也有人提出实施“稻田养鱼”模式:鱼可以为稻田___________________,鱼粪还能肥田,这样可以尽量少用化肥、农药及除草剂等化学物质。稻鱼共生系统实现了物质___________和能量 _________,有利于农业的绿色生态发展和可持续发展。
(3)水生昆虫种类非常多,对环境水质和底质污染物敏感性高,是水生生态系统中良好的指示生物,常被用作监测水生生态系统的变化。下图是生态工程技术防控区与农民自防区稻田中豆娘在水稻不同发育阶段的数量变化情况:
据图分析,生态工程技术防控区豆娘数量变化特点是__________,而农民自防区豆娘数量都维持在一个较低的水平,推测可能的原因是__________________________________。