2024年高考广东卷第20题聚焦美丽中国建设的成果,以湖泊生态恢复工程为背景,结合光合作用、群落结构、生态系统等必备知识,以分析原因、设计实验、提出举措等方式对学生能力进行考查,渗透生态意识.

植物的三大生理作用是指光合作用、呼吸作用和蒸腾作用,其作为义务教育阶段生物学的重难点,在各省市的中考试题中也是"常客".为帮助学生深刻理解植物三大生理作用的进行条件、生理过程和内在联系,灵活解答相关题目,特选取相关典型例题进行分析,并总结相关解题技巧.

对苏教版高中《生物学·必修1·分子与细胞》中5组易混淆的知识点进行比较和解释,具体包括血红素与血红蛋白、双缩脲试剂与双缩脲、列文虎克与罗伯特虎克、光合作用与呼吸作用中的[H]、各种增殖细胞,帮助师生更好地理解教材中的知识点,从而更好地促进师生学习,进一步发展学生的生物学核心素养.

[目的]探讨外源2,4-表油菜素内酯(2,4-EBR)缓解芸豆幼苗盐碱胁迫伤害的生理机制,为应用2,4-EBR缓解豆类植物盐碱胁迫提供依据.[方法]以盆栽'芸选2号'幼苗为材料,研究在100 mmol/L盐碱胁迫下,喷施0.1 mg/L 2,4-EBR和4.0 mg/L油菜素内酯抑制剂芸苔素唑(BRZ)对幼苗生长、光合气体交换参数、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响.[结果]盐碱胁迫下芸豆叶片卷缩枯萎,株高、叶面积、主根长、光合色素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均显著下降(P＜0.05),脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量和胞间 CO2浓度(Ci)显著升高.喷施2,4-EBR处理能缓解盐碱胁迫造成的叶片枯萎和卷缩,植株生长状况逐渐转好,同时有效降低幼苗叶片REC、MDA和Ci,显著提高株高、叶面积、主根长、Pro、SS、Pn、Tr、Gs及SOD、POD、CAT和APX活性,但外源2,4-EBR诱导的这些芸豆抗盐碱效应在加入BRZ后受到逆转.[结论]外源2,4-EBR处理能够提高芸豆叶片抗氧化系统酶活性和渗透调节物质含量,减轻盐碱胁迫造成的膜脂过氧化伤害及对光合作用的非气孔限制,促进幼苗生长,增强抗盐碱能力.

目的:近年来菌群成为研究热点，而口腔菌群的一些背景状况，如年龄的差异化表现尚有待澄清。本研究拟对少年期与成年期的唾液菌群差异开展前瞻性研究。方法:本研究为前瞻性研究，纳入来自北京大学口腔医院的52例门诊患者，在平衡了性别、民族、地区、症状、压力、口腔伴随疾病等因素后，组成少年组26例，年龄的中位数(上下四分位数距)为14(1)岁，男性比例26.9%；成年组26例，年龄的中位数(上下四分位数距)为35(7)岁，男性比例15.4%。两组研究对象均除外深龋、有窦型慢性根尖周炎、重度牙周炎、严重牙列拥挤、明显腺样体或扁桃体肥大、口腔黏膜疾病，颞下颌关节紊乱病诊断情况、关节调查Fonseca记忆指数(Fonseca anamnestic index, FAI)、压力状态水平、睡眠质量即匹兹堡睡眠质量指数(Pittsburgh sleep quality index, PSQI)在两组间无统计学差异。在清晨非刺激条件下采集口腔唾液，进行16S rRNA基因测序分析，对两个年龄组的结果分析比较。结果:少年组和成年组的唾液菌群 α多样性差异没有统计学意义，然而 β多样性呈现明显区别(Bray-Curtis距离 F值＝3.044， P＝0.001；Jaccard距离 F值＝1.670， P＝0.001)，菌群构成上的丰度差异比较明显，差异具有统计学意义。属水平的显著富集菌群，在少年组是普雷沃菌属、放线菌属、奇异菌属、乏养菌属、乳杆菌属，在成年组是嗜血杆菌属、卟啉单胞菌属、隐蔽菌_(SR1)_[G-1]、密螺旋体属、小单胞菌属、土地杆菌属、坦纳菌属、毛螺菌科_[G-8]、厌氧球形菌属、毛螺菌科_[G-3]。功能预测在两组间亦有区别，少年组涉及半胱氨酸与蛋氨酸代谢、半乳糖代谢、磷酸肌醇代谢、淀粉和蔗糖代谢以及光合作用通路，成年组涉及生物素代谢、丁酸代谢、硫辛酸代谢、甲烷代谢、蛋白质外排、RNA降解以及霍乱肠毒素致病循环。 结论:少年组的特异菌群含有常驻菌、益生菌，成年组与感染相关致病菌的种类增加。今后在进行口腔菌群分析时须区分少年与成年。

目的:探讨老年与中青年食管鳞癌（esophageal squamous cell carcinoma， ESCC）患者食管组织的菌群特征及差异，以助于研究老年ESCC患者潜在的生物标志物。方法:采用回顾性研究，选取2018年7月至2019年7月在湖北省十堰市太和医院确诊的72例ESCC患者，其中老年组49例（≥60岁，男性40例，女性9例），中青年组23例（<60岁，男性21例，女性2例），以同期消化内镜中心20名胃镜检查无异常的健康体检者作为对照组（年龄范围35~78岁，中位年龄57岁，男性16名，女性4名）。收集ESCC患者病变食管组织和健康对照组中段食管组织、提取基因组DNA，对细菌16SrRNA基因序列V4高变区扩增，采用Illumina HiSeq测序技术，对比分析老年和中青年ESCC患者菌群特点。采用QIIME和Rstudio软件分析序列数据，统计学方法采用非参数Kruskal-Wallis检验或Wilcoxon秩和检验。结果:两组患者菌群Shannon指数［5.17（4.53，5.95）比4.79（3.74，5.97）］、Simpson指数［0.94（0.91，0.96）比0.92（0.83，0.96）］和Chao1 ［343.55（259.76，570.59）比329.16（268.88，648.00）］指数相似，差异无统计学意义（ Z=-0.791、-1.057、-0.380，均 P>0.05）；Beta多样性老年组与中青年组亦无明显差异（PC1=19.14%、PC2=6.95%， PPC1=0.67、 PPC2=0.42）。在门水平，中青年组丰度前五的菌门依次为厚壁菌门（ Firmicutes）、拟杆菌门（ Bacteroidetes）、变形菌门（ Proteobacteria）、放线菌门（ Actinobacteria）和梭杆菌门（ Fusobacteria），老年组患者丰度最高的五个门分别是厚壁菌门（ Firmicutes）、拟杆菌门（ Bacteroidetes）、变形菌门（ Proteobacteria）、梭杆菌门（ Fusobacteria）和放线菌门（ Actinobacteria）；两组差异显著的是梭杆菌门（ Fusobacteria）（ Q=0.596， P<0.05）。在属水平，中青年组丰度前五的菌属依次为：普雷沃菌属（ Prevotella）、拟杆菌属（ Bacteroides）、链球菌属（ Streptococcus）、月形单胞菌属（ Selenomonas）和韦荣球菌属（ Veillonella）；而老年组丰度前五的分别是普雷沃菌属（ Prevotella）、拟杆菌属（ Bacteroides）、链球菌属（ Streptococcus）、月形单胞菌属（ Selenomonas）和嗜血杆菌属（ Haemophilus），两组有显著差异的为梭杆菌属（ Fusobacterium）（ Q=0.938， P<0.05）。基于未观测状态重建的群落系统发育研究（PICRUSt）功能预测，老年组患者氨酰tRNA生物合成（ Aminoacyl.tRNA.biosynthesis）、核苷酸切除修复（ Nucleotide.excision.repair）、核糖核酸聚合酶（ RNA.polymerase）、核糖体（ Ribosome）、克拉维酸生物合成（ Clavulanic.acid.biosynthesis）、光合作用（ Photosynthesis）和光合作用蛋白（ Photosynthesis.proteins）丰度较中青年组降低（均 Q=0.734， P<0.05）。 结论:老年ESCC患者食管菌群与中青年患者的Alpha多样性和Beta多样性无明显差异，但老年患者梭菌属菌群丰度增高。

目的:研究丹参作为寄主植物对檀香幼苗生长的影响.方法:设置檀香空白对照组(TXCK)、檀香+假蒿寄生组(TXJH)、檀香+丹参寄生组(TXDS)3个不同处理组,测定檀香幼苗的生物量、叶绿素含量、生化组分和土壤营养成分等指标.结果:TXDS组的株高、根长、吸器直径均显著高于TXJH组(P＜0.05),是TXJH组的1.32～1.82倍.TXDS组的叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量均显著高于TXJH组(P＜0.05),为TXJH组的1.41～1.49倍.TX-DS组地上部分SOD和可溶性糖含量最高,但与TXJH组无显著差异;TXDS组地下部分SOD、可溶性糖含量显著高于TXCK、TXJH组(P＜0.05);TXCK组地下部分蛋白含量显著高于TXDS组(P＜0.05).TXCK组全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量均显著高于TXDS组(P＜0.05),是TXDS组的1.44～1.73倍,但与TXJH组无显著差异,TXCK组全钾含量为1.94％,显著高于TXJH组(P＜0.05),是TXJH组的1.60倍,但与TXDS组无显著差异.结论:寄主植物丹参能更好地促进檀香的生长,提高其光合作用,增加营养物质含量,促进对土壤营养成分的吸收,是檀香幼苗期的优良寄主植物,为栽培檀香寄主植物的选择提供了参考.

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)是C4光合关键酶,有助于植物在非生物胁迫下抵御逆境.异子蓬(Suaeda aralo-caspica)是一种无须Kranz结构即可在单细胞中高效执行C4光合作用的荒漠盐生植物,在C3作物遗传改良方面具有天然优势.以转异子蓬SaPEPC2基因烟草(Nicotiana tabacum)为材料,探讨了其抗旱功能和光合性能.结果表明,过表达SaPEPC2提高了烟草叶片持水能力,可保持叶绿素稳定;积累更多的渗透调节物质,增强了抗氧化酶活性,进而降低了植株体内的活性氧水平,减轻膜损伤程度;同时还增强了烟草抗旱相关基因和内源光合基因的表达,提高了PEPC活性和净光合速率,可能是促进了烟草体内的"类C4微循环"途径所致.研究结果为进一步利用异子蓬单细胞C4途径PEPC基因培育高光效抗逆农作物品种奠定了基础.

磷是植物生长发育不可或缺的营养元素之一,正磷酸盐(P)在土壤中含量丰富,但由于土壤的固定作用,其中能被植物吸收利用的有效磷含量并不高,提高植物对土壤磷的吸收利用能力,或优化磷肥施用,己成为亟待解决的问题.土壤中亚磷酸盐(PH)的含量仅次于正磷酸盐,其具有更高的溶解度,可在植物木质部与韧皮部之间进行双向运输,不易被土壤固定,但亚磷酸盐作为磷肥替代正磷酸盐和选育耐亚磷酸盐作物品种的研究鲜有报道.基于此,该研究选取5份引进的马铃薯(Solanum tuberosum)品种和1个商业品种青薯9号(QS9)为实验材料,经驯化炼苗后直接栽入试验田,设置正常磷肥处理和亚磷酸盐替代处理,测定不同品种的表型、光合作用效率和干物质等指标,以各单项耐亚磷酸盐系数(PTC)为衡量依据,利用主成分分析等方法对不同马铃薯品种的PH耐性进行综合评价.结果表明,6个马铃薯品种可分为高度耐亚磷酸盐型(C115和D13)、弱耐亚磷酸盐型(C20、C31和QS9)和亚磷酸盐敏感型(C80)3类.该研究评价了不同马铃薯品种对亚磷酸盐的耐受性,旨在为马铃薯耐亚磷酸盐品种选育和亚磷酸盐新型肥料开发提供科学依据.

以条纹自交系西瓜(TD)和网条突变体西瓜(WT)为材料,通过分离群体的条纹性状比例探索西瓜的条性状遗传基础;以转录组测序及表达差异分析为基础,探索网条突变体西瓜在不同发育阶段的表达谱变化,筛选出条纹自交系与网条突变体西瓜之间表达差异显著的基因57个,主要富集于光合作用天线蛋白通路、生物碱生物合成通路、氨基酸代谢通路等7种代谢途径;通过加权基因共表达网络对核心基因的进一步分析,初步挖掘出部分网条突变体西瓜中有关生物胁迫抗性的基因变化情况,进一步筛选确定西瓜深绿条纹基因(ClGS,watermelon dark-green stripe)、类半胱氨酸蛋白酶抑制剂5编码基因、UDP-葡萄糖基转移酶编码基因、类长春碱合成酶编码基因、叶绿素a-b结合蛋白编码基因可能是决定西瓜网条果皮性状的核心基因;qRT-PCR验证结果表明,条纹自交系西瓜与网条突变体西瓜在基因表达上存在明显差异.本研究为西瓜不同果皮条纹育种提供了新的种质资源,也为阐明西瓜不同果皮条纹性状形成的分子调控机制提供了一定的理论依据.