二、解答题(6小题共88分)
7.
(本题15分)
巨菌草是我国科学家培育的“饲草之王”,具有抗逆性强、营养丰富、产量高、利用周期长等优点。巨菌草叶多且大,在强光下生长极快,其最适生长温度为20~35℃,温度低于7℃时会停止生长。请据此回答下列问题:
(1)巨菌草利用光能的物质基础是 。
(2)结合光合作用和细胞呼吸两种生理过程,说明巨菌草在温度低于7℃时会停止生长的原因: 。
(3)当光照强度达到某一点时,再增加光照强度,光合作用强度不再增加,此时限制光合作用强度的因素有 (至少答出3点)。
(4)巨菌草在强光环境中生长极快,可从以下两个角度进行分析:一是结合光反应与暗反应的联系分析,强光环境下光反应为暗反应提供较多的 (填物质名称),促进暗反应对CO2的利用,从而合成更多的有机物;二是结合巨菌草的特点分析,具体原因可能是 。
8.
(本题15分)
甲状腺激素(TH)作用于体内几乎所有的细胞,能使靶细胞代谢速率加快,氧气消耗量增加,产热量增加。如图为TH分泌的调节途径示意图,回答下列问题:

(1)寒冷环境中,机体冷觉感受器兴奋,兴奋在神经纤维上以 的形式传导,进而引起下丘脑的 兴奋,再经下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节作用,TH分泌增加,TH作用于某些靶细胞后,激活了线粒体膜上的相关蛋白质,导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能。此时线粒体中发生的能量转化是 。
(2)当血液中的TH浓度增高时,会 下丘脑和垂体的活动,使TH含量维持正常生理水平。该过程中,垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节,其结构基础是垂体细胞有 。
(3)TH对垂体的反馈调节主要有两种方式,一种是TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而 ;另一种方式是通过降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而 TRH对垂体细胞的作用。
(4)人在幼年时缺乏TH会影响脑的发育;成年时,TH分泌不足会导致神经系统 ,表现为头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状。
9.
(本题15分)
为保护和合理利用自然资源,某研究小组对某林地的动植物资源进行了调查。回答下列问题。
(1)调查发现,某种哺乳动物种群的年龄结构属于增长型,得出这一结论的主要依据是发现该种群中 ,通过分析年龄结构可以预测 。
(2)若要调查林地中某种双子叶植物的种群密度,可以采用的方法是 ,为保证调查的可靠性和准确性,操作时应注意的主要事项有 (答出2点即可)。
(3)调查发现该林地的物种数目很多。一个群落中物种数目的多少称为 。同一群落中,两个物种的生态位不可能是完全重叠的,当两个物种的生态位有重叠时,往往会通过 作用使各自的生态位发生分化。
(4)该林地中,植物对动物的作用有 (答出2点即可);动物对植物的作用有 (答出2点即可)。在林地中,食物链上的相邻物种之间存在着捕食关系,相邻物种的某些个体行为与种群特征互为对方提供了大量的信息,这说明信息传递能够 。
10.
(本题15分)
人血友病是伴X隐性遗传病。现有一对非血友病的夫妇生出了两个非双胞胎女儿。大女儿与一个非血友病的男子结婚并生出了一个患血友病的男孩。小女儿与一个非血友病的男子结婚,并已怀孕。回答下列问题:
(1)用“◇”表示尚未出生的孩子,请画出该家系的系谱图,以表示该家系成员血友病的患病情况 。
(2)小女儿生出患血友病男孩的概率为 ;假如这两个女儿基因型相同,小女儿生出的是一男孩,该男孩患血友病的概率为 。
(3)已知一个群体中,血友病的基因频率和基因型频率保持不变,且男性群体和女性群体的该致病基因频率相等。假设男性群体中血友病患者的比例为1%,则该男性群体中血友病致病基因频率为 ;在女性群体中携带者的比例为 。
11.
(本题15分)
回答下列与细菌培养相关的问题。
(1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是 (填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是 。硝化细菌在没有碳源的培养基上 (填“能够”或“不能”)生长,原因是 。
(2)用平板培养细菌时一般需要将平板倒置,其作用是 。
(3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是 。
(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过 处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。
12.
(本题13分)
某DNA病毒对动物养殖业危害十分严重。研究人员拟以该病毒抗原蛋白A来制备单克隆抗体,以期快速检测该病毒,其主要技术路线如图所示。

回答下列问题:
(1)获取基因A:用于制备蛋白A的基因称为 ,获取该基因的常用方法是先建立 ,用一定方法“钓取”相应基因克隆片段后通过 技术扩增,扩增的原料是 。
(2)工程菌转化:将工程菌放于低温、低浓度 溶液中,造成细胞膜通透性改变,成为 细胞,通过一定手段将外源DNA导入细胞完成转化。
(3)筛选获得杂交瘤细胞:在杂交瘤细胞筛选中,常使用特殊选择培养基如 培养基,该培养基对 和 两类细胞的存活和繁殖具有抑制作用。
(4)特定杂交瘤细胞的培养和单克隆抗体的筛选:特定杂交瘤细胞培养常用搅拌式发酵罐,培养时需注意控制如 等条件(写出2点)。发酵罐中营养物质通常需加入葡萄糖、氨基酸、激素、无机盐和 ,以及诱导抗体分泌的化学物质,如丁酸钠。发酵罐内细胞增殖形成 (细胞株/细胞系),其分泌的抗体可利用 技术筛选。罐内上清液中单克隆抗体含少量杂质,可采用 方法纯化。