北京的奥林匹克森林公园占地680公顷，是北京最大的公共公园，也是2008年北京奥运会的配套工程之一。奥森公园设计理念是“通往自然的中轴线”，是一个以自然山水、植被为主的，可持续发展的生态地带，目的是使之成为北京市中心地区与外围边缘之间的绿色屏障，对进一步改善城市的环境和气候具有举足轻重的生态战略意义。
奥森公园中有4．7公顷人造湿地，南园主要景观有三处：叠水花台、沉水廊道、湿地潜流。其中“沉水廊道”尤为特别，一座廊桥的桥面沉入水面下一米多深，廊道两边有玻璃幕墙隔着湖水，为游人近距离观察水生动植物提供了便利。水面上有“表演轻功”的水黾，在水里有游荡的小鱼儿、小蝌蚪等。有挺水植物如芦苇、香蒲、水葱、黄菖蒲、莲等；浮水植物如荇菜、睡莲、水鳖等；还有沉水植物如狸藻、金鱼藻等。
“湿地潜流”等采用了新型的复合垂直流人工湿地（如构造示意图）生态污水处理技术。富含N、P的污水经过进水口进入下行池，在基质（大小不等的砾石）中，由上向下垂直下渗，再自下而上经上行池的基质渗出后，由出水口注入氧化塘继续处理。
湿地植物与奥森其他植物一样，尽量选用本地物种，植物根系常形成一个网络样结构与基质的表面吸附诸多微生物，其中硝化细菌和反硝化细菌就是脱氮的能手，作用机理如下图所示。经人工湿地处理的生活污水、收集的雨水等可作为非饮用水用于很多生产过程，不仅减少了污染还节约了水资源。
有机氮
NH4+、NH3
NO2－、NO3－厌氧环境
N2、N2O
奥森公园已经成为北京市的“绿肺”和生态屏障，展现“人与自然和谐相处”的中华文明。由于集多种功能于一身，同时承担着诸多社会活动，奥森无法通过独立的自我调节维持整个生态系统的稳定，仍需不断通过补充物质和能量，移除废物等人工措施加以维持，因此奥森并不是典型的生态工程。
（1）奥森公园设计和改造过程中依据的生态工程原理有_____________（至少写出两个）。
（2）流经奥森公园的总能量为____________________________________________________。
（3）“沉水廊道”观察到的生态系统空间结构为_____________，水鳖、金鱼藻等属于生态系统营养结构中的_____________。
（4）“湿地潜流”等复合垂直流人工湿地在净化污水中起到重要作用。
①微生物在湿地植物的根系和基质上形成大量的“生物膜”，这些微生物在生态系统成分中属于___________，作用是_____________。
②硝化细菌和反硝化细菌分别生活在_____________中（填“上行池”或“下行池”），判断依据为____________。
③湿地植物尽量选用本地物种的目的是_____________。
④为研究复合垂直流人工湿地生态污水处理能力，请设计一个简便可行的实验方案，包括实验操作和检测指标，字数不超过30个。_____________。
（5）奥森既然不是典型的生态工程，推测典型的生态工程的特点是_____________。
甲型流感病毒（IAV）是一种会感染人和动物并引发严重呼吸道疾病的病毒。为寻找防控IAV的新思路，科研人员以小鼠为实验对象，研究了高脂肪低糖类（KD）的饮食对抵御IAV感染的效果。请回答问题：
（1）免疫系统由____________________________________________组成。除防卫功能外，免疫系统还具有________________功能。
（2）IAV必须在__________内增殖，侵入人体后，一部分能被吞噬细胞吞噬，这属于免疫防卫的第_______道防线。
（3）研究人员用不同的饲料喂养小鼠，7天后再用一定浓度的IAV感染小鼠。统计小鼠的生存率，以及效应T细胞和yT细胞（一种新型T细胞）的相对数量，结果并别如图1和图2所示。
①实验组小鼠应用__________饲料饲喂。
②分析图1结果显示，IAV感染3天后，______________________________，说明实验组饮食方案可以增强小鼠抵御IAV感染的能力。
③由图2结果，研究人员推测，γT细胞在KD饮食增强小鼠抵御IAV感染能力方面发挥主要作用，依据是__________________________________________________。
（4）研究发现，A基因是决定γT细胞分化成功的关键基因，为了验证上述推测，科研人员构建了A基因敲除小鼠，请写出简要的设计思路及预期结果____________________。
（5）小鼠肺部粘液能捕获病毒，抵御感染。科研人员发现，（3）中实验组小鼠肺部粘液生成细胞数目高于对照组，而KD饮食的A基因敲除小鼠的检测结果与（3）的对照组无显著差异。综合上述实验结果，推测KD饮食增强小鼠抵御IAV感染的机理是__________________。
拟南芥种子萌发时，下胚轴顶端形成弯钩（顶勾，如图1），在破土而出时起到保护子叶与顶端分生组织的作用。为研究生长素（IAA）与顶端弯曲的关系，科研人员进行了相关实验。
（1）拟南芥种子萌发时，顶端分生组织产生的IAA__________至顶勾处，促进细胞的__________生长。由于IAA的作用具有__________性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长，顶勾两侧细胞生长状况不同，因而弯曲度发生改变。
（2）科研人员发现一株TMK基因缺失的突变体（tmk突变体），用__________法将含TMK基因的T-DNA转入tmk突变体中，分别测定三种不同拟南芥种子萌发时，顶勾处的弯曲度，得到图2所示结果。实验结果显示__________。
（3）科研人员进一步测定了三种植株顶勾弯曲处内外侧（如图3）的细胞长度，这是__________水平的检测，结果如图4。据实验结果推测，tmk突变体顶勾弯曲度改变的原因是__________。
（4）科研人员推测，不同浓度的IAA可能通过TMK蛋白调控细胞生长（机理见图5），在IAA浓度较高时，tmk突变体无法剪切TMK蛋白。
一种从分子水平证实这一推测的思路是：_______________________________________。
自闭症是神经发育障碍性疾病，主要特征为社交障碍、语言交流障碍等。研究者研究了罗伊氏乳杆菌对自闭症模型小鼠社交行为的影响，为自闭症的治疗提供新思路。
（1）罗伊氏乳杆菌是哺乳动物肠道中的一种微生物，其代谢类型为________，因其具有助消化、保护肠粘膜等作用，从而和宿主形成了________关系。
（2）研究发现，自闭症小鼠肠道中罗伊氏乳杆菌的数量显著低于野生型小鼠。研究者给自闭症小鼠喂食一定剂量的罗伊氏乳杆菌后，用图1装置检测其社交行为（将被检测的小鼠置于空笼子和不能移动的同伴鼠之间，一段时间内分别记录检测鼠与同伴鼠、空笼子的相处时间），结果如图2。
野生型小鼠社交行为正常，据结果可知表现为检测鼠与同伴鼠相处时间比与空笼子的长，结果说明______________。
（3）研究者通过如下实验证实：罗伊氏乳杆菌通过迷走神经（支配内脏感觉和运动的脑神经）影响小鼠社交行为。请补充实验方案和相应的结果______________。
组别 | 1组 | 2组 | 3组 | 4组 | |
实验材料 | 野生型小鼠 | ________ | 自闭症小鼠 | 自闭症小鼠 | |
实验处理 | 喂食罗伊氏乳杆菌 | － | － | ________ | ________ |
切断迷走神经中的传入（感觉）神经 | － | － | － | ＋ | |
结果 | 小鼠社交行为 | 正常 | 异常 | 恢复 | ________ |
注：“+”表示施加处理，“－”表示未施加处理
（4）研究表明，小鼠的社交行为受催产素的影响。催产素是下丘脑合成的一种肽类激素，会刺激脑干中的“奖赏中心”神经元。研究者做了如下实验：
①用罗伊氏乳杆菌喂食自闭症小鼠，检测其下丘脑相关区域表达催产素的神经元的数量，结果如图3。据图3可知______________。
②对切断迷走神经的自闭症小鼠施加催产素，检测其社交行为，结果如图4。图4结果说明催产素________。
（5）综合上述研究，罗伊氏乳杆菌发挥作用的过程与自闭症小鼠的________调节有关，请用文字和“→”简述罗伊氏乳杆菌对自闭症小鼠社交行为的作用路径：________________________________。
多发性骨软骨瘤是一种罕见的骨骼异常疾病，可导致一系列的并发症如疼痛、畸形、局部血管、神经等压迫、骨折、恶变等，严重影响患者的生活质量。
（1）科研人员发现该病发生主要与Ext1基因有关，图1为某患病家族的系谱图，构建该系谱图需要研究者调查______________等数据。如果Ⅱ-6不携带致病基因，该病为显性遗传病，Ⅲ-3和Ⅲ-4生一个正常孩子的概率是________。从基因型上分析Ⅲ-4为________。
（2）为揭示该病的治病机理，科研人员对该家庭成员进行DNA、RNA提取，设计EXT1基因特异引物，PCR特异性扩增、测序，结果发现EXT1基因第4外显子存在缺失突变，导致患者只能合成402个氨基酸组成的截短型蛋白，而正常人EXT1编码全长746氨基酸多肽，据此我们可以推断该家庭患病的原因________________。Ⅲ-4体内EXT1基因有________种序列。
（3）为生育健康的孩子，Ⅲ-3和Ⅲ-4接受了胚胎移植前的________。大致过程：体外受精获得受精卵，受精卵经______________发育成囊胚，以囊胚细胞的DNA为模板，PCR特异性扩增测序进行筛查。
（4）PCR过程中可能会因碱基对的________而发生基因突变，导致检测结果与胚胎实际基因组成不符。SNP是由单个碱基变异所引起的DNA序列多样性位点，在人类基因组中广泛存在。科研人员在对该家庭成员检测致病基因的同时，检测到一些SNP位点在患者和正常家庭成员不同，患者的SNP序列非常一致，说明减数分裂这些SNP位点和EXT1________________到配子。下图为III-3和II-4减数分裂产生配子形成胚胎的过程。
注：表示染色体，A、G表示同一SNP位点上的不同碱基组成
请参照该图，画出胚胎2中SNP位点的碱基组成________，由上图推测____________不能用于后续的胚胎移植。
（5）为确保获得健康胚胎可以选取更多与致病基因___________分子标记位点进行检测分析。
仙人掌耐热、抗旱，茎肉质、内含叶绿素可以进行光合作用，叶子退化为特殊针型，能减少水分散失，其特殊的固定CO2的方式如下图所示。
（1）仙人掌在夜间气孔开放吸收CO2，CO2被PEP（磷酸稀醇式丙酮酸）固定形成________，再还原为苹果酸，后者储存于________中，从而导致细胞液酸度上升。白天气孔关闭，苹果酸脱羧释放CO2用于________。这种特殊的代谢方式是仙人掌经过________结果。
（2）科研人员测定了仙人掌在24小时内CO2的吸收率和细胞液的酸度，结果如下图所示。
据图结果可知，水分充足和水分缺乏下，CO2吸收特点分别是________；液泡细胞液酸度下降，二者曲线变化趋势相同，原因________________________。
（3）综合以上分析，科研人员想进一步测定仙人掌的光合速率，他们在白天测定单位时间内单位面积吸收CO2的量是不准确的，理由是______________。你认为该小组测定光合速率应该测定的实验数据是________。
（4）据本文信息结合你学过的知识对比分析仙人掌和你学过植物光合作用的相同点和区别______________。
