下列有关果酒发酵、果醋发酵、腐乳制作前期发酵的比较,错误的是( )
A.都可以使用自然界微生物作为菌种 B.发酵的实质都是微生物的无氧呼吸
C.控制的发酵温度、培养基成分有所不同 D.发酵过程中必须尽可能防止杂菌污染
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+、NH3NO2-、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。