【题目】研究人员研究漂浮植物满江红、浮叶植物萍蓬草、挺水植物菖蒲和沉水植物金鱼藻对某富营养化水生生态系统的净化效果,分别种植四类植物后,测得该富营养化水生生态系统中总氮浓度变化结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)这些水生植物的空间分布形成群落的________________结构。
(2)满江红是一年生草本植物,一年内输入满江红的能量除了流向其他生物外,其他能量的去向有____________________。
(3)水体富营养化造成满江红大量繁殖,对金鱼藻生长影响最大,其原因是_______________________。
(4)据图分析,去除总氮效果最好的是____________,去除率最大达到__________________。除了种植水生植物外,请你根据生态学相关知识,再提出一条具体治理措施:__________________________。
【答案】垂直 通过呼吸作用散失、未被利用(储存在未被分解的有机物中) 满江红大量繁殖会覆盖整个水面,遮挡阳光,光照不足会影响其光合作用 菖蒲 77.8% 控制进入湖内的污染物,同时清淤挖泥、引水冲污;利用微生物群、利用氮磷等物质
【解析】
本题的自变量为时间和植物的种类,因变量为总氮浓度,由图可知,菖蒲的净化效果最好。
(1)植物属于生态系统成分中的生产者,属于食物链的第一营养级。漂浮植物满江红、浮叶植物萍蓬草、挺水植物菖蒲和沉水植物金鱼藻分布在不同的水深,体现群落的垂直结构。
(2)输入满江红的能量除了流向第二营养级和流向分解者以外,还有通过呼吸作用散失、未被利用(或储存在未被分解的有机物中)。
(3)满江红的大量繁殖,会覆盖整个水面,遮挡阳光,金鱼藻生活在水下,光照不足会影响其光合作用。二者之间会争夺阳光和营养物质,是竞争关系。
(4)种植菖蒲后,水中的总氮浓度降低的最快,除率最大达到(18-4)÷18=77.8%,去除总氮效果最好。除了种植水生植物,治理富营养化还可以从控制和消除外源污染入手,尽量控制进入湖内的污染物,同时清淤挖泥、引水冲污;利用微生物群利用氮磷等物质。
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【题目】近年来,在处理富营养化水体的污水过程中,与化学、物理除氮方法比较,目前认为微生物反硝化去除氮素污染更为经济有效。科研工作者采用基因工程技术构建具有定向高效降解含氮化合物能力的工程菌,进行了相关研究。请回答问题。
(1)微生物的反硝化作用,是氮循环中一个重要的生物过程。亚硝酸盐还原酶(Nir)是该过程的关键酶,是由野生菌株YP4的反硝化基因(nirS)转录后,再翻译出具有___________作用的蛋白质。
(2)工程菌的构建
①研究者利用NCBI数据库查到nirS基因的碱基序列,设计引物,利用PCR技术扩增nirS基因。PCR技术利用了___________的原理,使用耐高温Taq酶而未使用普通DNA聚合酶的主要原因是______________________。
②研究者用HindⅢ和BamHI两种限制酶处理nirS基因与p质粒,在_______________酶的作用下进行体外连接,用连接产物转化大肠杆菌DH5,在含庆大霉素的培养基中进行培养并提取质粒,如果用HindⅢ和BamHI双酶切,得到两个片断电泳结果分别与_______________电泳结果基本一致,说明获得重组质粒pYP4S。
③将pYP4S转化到野生菌株YP4中形成工程菌YP4S,培养后进行PCR鉴定。为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟设计引物进行PCR鉴定。图1所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置,PCR鉴定时应选择的最佳一对引物组合是_________。某学生错选了图中的另外一对引物组合,扩增出长度为2.1kb的片段,原因是_______________。
(3)检测工程菌YP4S除氮的效能
①工程菌株YP4S在已灭菌的模拟污水中培养36h后,检测结果如图2。结果表明___________________。
②要进一步证明工程菌对含氮污水治理更有效,应___________________________。
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【题目】干扰素是一种抗病毒特效药,传统方法提取难度大,价格昂贵。某制药公司通过下图方式生产干扰素。请据图回答。
(1)干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种_____________________。
(2)研究证明,DNA分子复制时,子链延伸的方向是5′→3′。构建基因表达载体前要利用PCR技术扩增干扰素基因,可以从图二中A、B、C、D四种单链DNA片段中选取___________作为引物。综合图二、图三分析,对含干扰素基因的DNA片段和质粒进行酶切时,可选用的限制酶组合为___________。
(3)若要使获得的转基因牛乳汁中含有人的干扰素,构建的基因表达载体应含有牛乳腺蛋白基因的启动子,原因是_________________________________。
(4)图一中A过程为_____________,该过程要注意_____________,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(5)为了实现干扰素的批量生产,早期胚胎移植之前要进行质量检测,并选择细胞中的性染色体组成为_____________的早期胚胎进行移植。图一中B、C过程移入受体的胚胎能够在受体内存活的原因是__________________________。
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【题目】袁隆平团队研发的海水稻具有较强的耐盐碱能力,在高盐条件下,植物会表现出不同的生理特性。将某品种水稻分为两组,对照组用完全培养液培养,实验组用含较高浓度NaCl的完全培养液培养,培养两周后,在晴朗天气下测定净光合作用日变化及胞间CO2浓度,结果如下图,回答下列问题
(1)植物吸收NaCl时,对Cl-的吸收快于Na+,可能会导致Cl-的积累而产生毒害作用。这一现象表明植物对不同离子的吸收具有______________,这依赖于细胞膜上_________的种类和数量的不同。
(2)与正常状态相比,在高浓度NaCl作用下,该水稻的净光合作用速率_____________。在6:00~10:00,对照组和实验组净光合速率都增加,其原因是_________________________。
(3)高浓度NaCl会导致水稻的气孔开放度降低。根据以上实验结果研究者认为:在高盐条件下,10:00~12:00时光合速率下降,其主要限制因素不是气孔的开放度,其判断的依 据是___________。
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【题目】下图是人体四种体液之间相互关系的示意图,下列相关判断错误的是( )
A.若甲中蛋白质含量增多,可能会引起组织水肿
B.甲与丙之间不会发生直接的物质交换
C.正常情况下,四种液体中乙的氧含量最高,丙的二氧化碳含量最高
D.丁中含有多种与免疫有关的细胞,在内环境稳态调节中发挥重要作用
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【题目】下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述,正确的是
A. t1—t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、O2释放增多
B. t2—t3,暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t2时刻增加光照,光合速率将再提高
C. t3—t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果
D. t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物含量降低
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【题目】将含酵母菌的葡萄糖溶液均分为4份,分别置于甲、乙、丙、丁四种条件下培养,测得CO2和O2体积变化的相对值如图。下列叙述正确的是( )
A.甲条件下,细胞呼吸的产物除CO2外,还有乳酸
B.乙条件下,需氧呼吸比厌氧呼吸消耗的葡萄糖多
C.丙条件下,细胞呼吸产生的ATP最少
D.丁条件下,产物中的CO2全部来自线粒体
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【题目】具有多对易于区分的相对性状是果蝇成为遗传学经典材料的原因之一。现让表现型均为灰身直毛的果蝇杂交,F1的表现型与比例如图所示。下列叙述错误的是( )
A.控制果蝇直毛与分叉毛的基因位于X染色体上
B.两对等位基因在遗传时遵循自由组合定律
C.F1雌果蝇中表现为灰身直毛的概率为3/16
D.F1中灰身果蝇自由交配,后代可能出现黑身果蝇
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【题目】有关系式:有机物,若该有机物X与析出的银的物质的量之比为1∶4,则该有机物X可能是
A.CH3ClB.CH3CH2BrC.CH3CHBrCH3D.CH3CH2CH2Cl
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