【題目】研究人員研究漂浮植物滿江紅、浮葉植物萍蓬草、挺水植物菖蒲和沉水植物金魚藻對某富營養(yǎng)化水生生態(tài)系統(tǒng)的凈化效果,分別種植四類植物后,測得該富營養(yǎng)化水生生態(tài)系統(tǒng)中總氮濃度變化結果如下圖所示。請回答下列問題:
(1)這些水生植物的空間分布形成群落的________________結構。
(2)滿江紅是一年生草本植物,一年內輸入滿江紅的能量除了流向其他生物外,其他能量的去向有____________________。
(3)水體富營養(yǎng)化造成滿江紅大量繁殖,對金魚藻生長影響最大,其原因是_______________________。
(4)據圖分析,去除總氮效果最好的是____________,去除率最大達到__________________。除了種植水生植物外,請你根據生態(tài)學相關知識,再提出一條具體治理措施:__________________________。
【答案】垂直 通過呼吸作用散失、未被利用(儲存在未被分解的有機物中) 滿江紅大量繁殖會覆蓋整個水面,遮擋陽光,光照不足會影響其光合作用 菖蒲 77.8% 控制進入湖內的污染物,同時清淤挖泥、引水沖污;利用微生物群、利用氮磷等物質
【解析】
本題的自變量為時間和植物的種類,因變量為總氮濃度,由圖可知,菖蒲的凈化效果最好。
(1)植物屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的生產者,屬于食物鏈的第一營養(yǎng)級。漂浮植物滿江紅、浮葉植物萍蓬草、挺水植物菖蒲和沉水植物金魚藻分布在不同的水深,體現群落的垂直結構。
(2)輸入滿江紅的能量除了流向第二營養(yǎng)級和流向分解者以外,還有通過呼吸作用散失、未被利用(或儲存在未被分解的有機物中)。
(3)滿江紅的大量繁殖,會覆蓋整個水面,遮擋陽光,金魚藻生活在水下,光照不足會影響其光合作用。二者之間會爭奪陽光和營養(yǎng)物質,是競爭關系。
(4)種植菖蒲后,水中的總氮濃度降低的最快,除率最大達到(18-4)÷18=77.8%,去除總氮效果最好。除了種植水生植物,治理富營養(yǎng)化還可以從控制和消除外源污染入手,盡量控制進入湖內的污染物,同時清淤挖泥、引水沖污;利用微生物群利用氮磷等物質。
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【題目】近年來,在處理富營養(yǎng)化水體的污水過程中,與化學、物理除氮方法比較,目前認為微生物反硝化去除氮素污染更為經濟有效?蒲泄ぷ髡卟捎没蚬こ碳夹g構建具有定向高效降解含氮化合物能力的工程菌,進行了相關研究。請回答問題。
(1)微生物的反硝化作用,是氮循環(huán)中一個重要的生物過程。亞硝酸鹽還原酶(Nir)是該過程的關鍵酶,是由野生菌株YP4的反硝化基因(nirS)轉錄后,再翻譯出具有___________作用的蛋白質。
(2)工程菌的構建
①研究者利用NCBI數據庫查到nirS基因的堿基序列,設計引物,利用PCR技術擴增nirS基因。PCR技術利用了___________的原理,使用耐高溫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兩種限制酶處理nirS基因與p質粒,在_______________酶的作用下進行體外連接,用連接產物轉化大腸桿菌DH5,在含慶大霉素的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)并提取質粒,如果用HindⅢ和BamHI雙酶切,得到兩個片斷電泳結果分別與_______________電泳結果基本一致,說明獲得重組質粒pYP4S。
③將pYP4S轉化到野生菌株YP4中形成工程菌YP4S,培養(yǎng)后進行PCR鑒定。為鑒定篩選出的菌落中是否含有正確插入目的基因的重組質粒,擬設計引物進行PCR鑒定。圖1所示為甲、乙、丙3條引物在正確重組質粒中的相應位置,PCR鑒定時應選擇的最佳一對引物組合是_________。某學生錯選了圖中的另外一對引物組合,擴增出長度為2.1kb的片段,原因是_______________。
(3)檢測工程菌YP4S除氮的效能
①工程菌株YP4S在已滅菌的模擬污水中培養(yǎng)36h后,檢測結果如圖2。結果表明___________________。
②要進一步證明工程菌對含氮污水治理更有效,應___________________________。
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【題目】干擾素是一種抗病毒特效藥,傳統(tǒng)方法提取難度大,價格昂貴。某制藥公司通過下圖方式生產干擾素。請據圖回答。
(1)干擾素是動物或人體細胞受到病毒侵染后產生的一種_____________________。
(2)研究證明,DNA分子復制時,子鏈延伸的方向是5′→3′。構建基因表達載體前要利用PCR技術擴增干擾素基因,可以從圖二中A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取___________作為引物。綜合圖二、圖三分析,對含干擾素基因的DNA片段和質粒進行酶切時,可選用的限制酶組合為___________。
(3)若要使獲得的轉基因牛乳汁中含有人的干擾素,構建的基因表達載體應含有牛乳腺蛋白基因的啟動子,原因是_________________________________。
(4)圖一中A過程為_____________,該過程要注意_____________,否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。
(5)為了實現干擾素的批量生產,早期胚胎移植之前要進行質量檢測,并選擇細胞中的性染色體組成為_____________的早期胚胎進行移植。圖一中B、C過程移入受體的胚胎能夠在受體內存活的原因是__________________________。
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【題目】袁隆平團隊研發(fā)的海水稻具有較強的耐鹽堿能力,在高鹽條件下,植物會表現出不同的生理特性。將某品種水稻分為兩組,對照組用完全培養(yǎng)液培養(yǎng),實驗組用含較高濃度NaCl的完全培養(yǎng)液培養(yǎng),培養(yǎng)兩周后,在晴朗天氣下測定凈光合作用日變化及胞間CO2濃度,結果如下圖,回答下列問題
(1)植物吸收NaCl時,對Cl-的吸收快于Na+,可能會導致Cl-的積累而產生毒害作用。這一現象表明植物對不同離子的吸收具有______________,這依賴于細胞膜上_________的種類和數量的不同。
(2)與正常狀態(tài)相比,在高濃度NaCl作用下,該水稻的凈光合作用速率_____________。在6:00~10:00,對照組和實驗組凈光合速率都增加,其原因是_________________________。
(3)高濃度NaCl會導致水稻的氣孔開放度降低。根據以上實驗結果研究者認為:在高鹽條件下,10:00~12:00時光合速率下降,其主要限制因素不是氣孔的開放度,其判斷的依 據是___________。
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【題目】下圖是人體四種體液之間相互關系的示意圖,下列相關判斷錯誤的是( )
A.若甲中蛋白質含量增多,可能會引起組織水腫
B.甲與丙之間不會發(fā)生直接的物質交換
C.正常情況下,四種液體中乙的氧含量最高,丙的二氧化碳含量最高
D.丁中含有多種與免疫有關的細胞,在內環(huán)境穩(wěn)態(tài)調節(jié)中發(fā)揮重要作用
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【題目】下圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關敘述,正確的是
A. t1—t2,葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加,基質中水光解加快、O2釋放增多
B. t2—t3,暗反應(碳反應)限制光合作用。若在t2時刻增加光照,光合速率將再提高
C. t3—t4,光照強度不變,光合速率的提高是由于光反應速率不變、暗反應增強的結果
D. t4后短暫時間內,葉綠體中ADP和Pi含量升高,C3化合物還原后的直接產物含量降低
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【題目】將含酵母菌的葡萄糖溶液均分為4份,分別置于甲、乙、丙、丁四種條件下培養(yǎng),測得CO2和O2體積變化的相對值如圖。下列敘述正確的是( )
A.甲條件下,細胞呼吸的產物除CO2外,還有乳酸
B.乙條件下,需氧呼吸比厭氧呼吸消耗的葡萄糖多
C.丙條件下,細胞呼吸產生的ATP最少
D.丁條件下,產物中的CO2全部來自線粒體
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【題目】具有多對易于區(qū)分的相對性狀是果蠅成為遺傳學經典材料的原因之一,F讓表現型均為灰身直毛的果蠅雜交,F1的表現型與比例如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A.控制果蠅直毛與分叉毛的基因位于X染色體上
B.兩對等位基因在遺傳時遵循自由組合定律
C.F1雌果蠅中表現為灰身直毛的概率為3/16
D.F1中灰身果蠅自由交配,后代可能出現黑身果蠅
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【題目】有關系式:有機物,若該有機物X與析出的銀的物質的量之比為1∶4,則該有機物X可能是
A.CH3ClB.CH3CH2BrC.CH3CHBrCH3D.CH3CH2CH2Cl
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