Question

回答下面Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)小題：
Ⅰ．河流、湖泊、沼澤、沿海灘涂等濕地生態(tài)系統(tǒng)，享有“生物超市”、“地球之腎”等 美譽(yù)．某地為凈化處理以有機(jī)物為主的生活污水而建有一人工濕地，當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保研究人員 對(duì)該濕地展開(kāi)了生態(tài)調(diào)查研究，如圖是他們繪制的該濕地生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)圖解．
（1）在研究該生態(tài)系統(tǒng)的主要植物類群時(shí)，常用

 

法取樣調(diào)查各種群的種群密度，并主要依據(jù)種群的

 

這一特征來(lái)預(yù)測(cè)某些種群數(shù)量的變化趨勢(shì)．
（2）濕地生態(tài)系統(tǒng)被稱為“地球之腎”，體現(xiàn)了生物多樣性的

 

使用價(jià)值．發(fā)揮濕地生態(tài)系統(tǒng)作為“生物超市”的作用，也是人們?cè)?div id="hyp0vwx" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

層次上對(duì)生物多樣性的保護(hù)．
（3）圖中除C代表的部分外，其余字母代表的部分共同構(gòu)成，碳在其內(nèi)主要以

 

的形式進(jìn)行流動(dòng)．
（4）當(dāng)人工濕地遭到生活污水的輕微污染時(shí)，能通過(guò)圖中

 

（填字母）的降解作用消除 污染保持原狀；但生活污水過(guò)量流人會(huì)使該生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，這是因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)的

 

．
Ⅱ．番茄為雌雄同株植物，其植株有茸毛與無(wú)茸毛、紅果與黃果各為一對(duì)相對(duì)性狀，分別由基因D、d與H、h控制．有茸毛植株表面密生茸毛，具有顯著的避蚜效果，但控制有茸毛性狀的基因純合時(shí)植株不能存活．下表是關(guān)于這兩對(duì)性狀的兩個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)．

雜交組合	親本類型	F1代表現(xiàn)型及數(shù)量（株）
		有茸毛紅果	有絨帽黃果	無(wú)茸毛紅果	無(wú)茸毛黃果
甲	♂有茸毛黃果×有茸毛紅果♀	398	0	201	0
乙	♂有茸毛黃果×無(wú)茸毛黃果♀	0	283	0	280

（1）根據(jù)雜交組合

 

的親子代表現(xiàn)型，可以判定控制番茄

 

這一性狀的基因位于染色體上．
（2）有人認(rèn)為，決定番茄果實(shí)顏色的基因（H、h）位于細(xì)胞質(zhì)中，這一猜測(cè)的依據(jù)是兩雜 交組合的F₁代均表現(xiàn)出了

 

現(xiàn)象．為證實(shí)這一猜測(cè)，最簡(jiǎn)單的方法是

 

．
（3）若已證明上述猜測(cè)是錯(cuò)誤的，欲進(jìn)一步證明上述兩對(duì)基因位于不同對(duì)的染色體上，可選擇基因型為

 

的番茄植株自花傳粉，然后根據(jù)F₁代的表現(xiàn)型及比例判斷．若假設(shè)成立，預(yù)期F₁代的表現(xiàn)型及比例為

 

．
（4）若已證明兩對(duì)基因位于不同對(duì)的染色體上，讓雜交組合甲產(chǎn)生的全部F₁代植株自花傳粉，產(chǎn)生的F₂代能存活植株的基因型有

 

種，在每株F₁代植株產(chǎn)生的子代數(shù)目相等的情況下，F(xiàn)₂代中有茸毛紅果植株所占的比例為

 

，D的基因頻率為

 

．
（5）據(jù)報(bào)道，番茄紅素具有一定的防癌效果．科學(xué)家將酵母S-腺苷基蛋氨酸脫羧酶基 因（簡(jiǎn)稱S基因）導(dǎo)入普通番茄細(xì)胞，培育出了番茄紅素高的新品種．在這一過(guò)程中，S基因是否成功導(dǎo)入既可根據(jù)受體細(xì)胞是否表達(dá)出

 

的性狀來(lái)判斷，也可用DNA探針進(jìn)行檢測(cè)，其后者利用的原理是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：人工濕地的作用,基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用

專題：

分析：Ⅰ、濕地生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)源有兩個(gè)，生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和生活污水中的有機(jī)物中的化學(xué)能．生物多樣性的價(jià)值包括直接價(jià)值和間接價(jià)值，生物多樣性的直接價(jià)值就是指生物所具有的食用、藥用、工業(yè)原料、科研、美學(xué)等價(jià)值，間接價(jià)值是指生態(tài)系統(tǒng)具有的生態(tài)價(jià)值，如涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候等．圖中A表示生產(chǎn)者、B表示消費(fèi)者、D表示分解者，C表示大氣中的二氧化碳．生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者共同構(gòu)成生物群落．
Ⅱ、表格中可以看出，雜交組合甲中植株有無(wú)茸毛這對(duì)性狀在后代出現(xiàn)了性狀分離比，應(yīng)屬于染色體上基因的控制；而紅果與黃果這對(duì)性狀的遺傳沒(méi)有分離比，雜交組合甲中后代全為紅果，雜交組合乙中后代全為黃果，具有母系遺傳的特征，此時(shí)可以利用正交和反交的方法進(jìn)行驗(yàn)證．題干中提出，“控制有茸毛性狀的基因純合時(shí)植株不能存活”，即后代中不存在DD_ _這種基因型的個(gè)體，因此F₁代的表現(xiàn)型及比例為有茸毛紅果（DdH_）：有茸毛黃果（Ddhh）：無(wú)茸毛紅果（ddH_）：無(wú)茸毛黃果（ddhh）=6：2：3：1．第（4）小題的計(jì)算中仍需考慮該因素，具有一定的難度．

解答： 解：Ⅰ、（1）估算種群密度最常用的方法有樣方法和標(biāo)志重捕法，而植物一般選用樣方法．依據(jù)種群的年齡組成來(lái)預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化趨勢(shì)．
（2）生物群落中群落的垂直結(jié)構(gòu)就是指分層現(xiàn)象，植物分層現(xiàn)象能夠充分利用光照等環(huán)境資源．“生物超市”即生物種類多，濕地生態(tài)系統(tǒng)就是利用了生物多樣性，提高了營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，增強(qiáng)了該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性．
（3）圖中A表示生產(chǎn)者、B表示消費(fèi)者、D表示分解者，C表示大氣中的二氧化碳．生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者共同構(gòu)成生物群落，碳在生物群落內(nèi)部以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行流動(dòng)的．
（4）當(dāng)人工濕地遭到生活污水的輕微污染時(shí)，可以通過(guò)微生物的降解作用消除污染保持原狀，但是生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力是有限的．
Ⅱ、（1）表格中可以看出，雜交組合甲中植株有無(wú)茸毛這對(duì)性狀在后代出現(xiàn)了性狀分離比；而紅果與黃果這對(duì)性狀的遺傳沒(méi)有分離比，雜交組合甲中后代全為紅果，雜交組合乙中后代全為黃果．
（2）雜交組合甲中母本為紅果后代全為紅果，雜交組合乙中母本為黃果后代全為黃果，表現(xiàn)出了母系遺傳的特點(diǎn)．如果決定番茄果實(shí)顏色的基因（H、h）位于細(xì)胞質(zhì)中，正交和反交的結(jié)果會(huì)有不同，因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)遺傳具有母系遺傳的特點(diǎn)；如果是細(xì)胞核遺傳，正交和反交的結(jié)果是相同的．
（3）如果兩對(duì)基因位于不同對(duì)的染色體上，那么它們的遺傳將遵循基因的自由組合定律，用DdHh的番茄植株自花傳粉，后代將會(huì)出現(xiàn)9：3：3：1的性狀分離比．但題干中提出，“控制有茸毛性狀的基因純合時(shí)植株不能存活”，即后代中不存在DD_ _這種基因型的個(gè)體，因此F₁代的表現(xiàn)型及比例為有茸毛紅果（DdH_）：有茸毛黃果（Ddhh）：無(wú)茸毛紅果（ddH_）：無(wú)茸毛黃果（ddhh）=6：2：3：1．
（4）根據(jù)雜交組合甲中后代表現(xiàn)型可判斷，親本基因型為Ddhh×DdHH，則F₁代植株基因型為2/3DdHh、1/3ddHh．讓F₁代植株自花傳粉，2/3DdHh的植株后代中能存活的有DdH_、Ddhh、ddH_、ddhh，占整個(gè)F₂代=2/3×3/4=1/2，1/3ddHh的后代全部存活，因此F₂代中有茸毛紅果植株所占的比例=（DdH_×2/3）÷（1/2+1/3）=3/10．F₁代為2/3Dd和1/3dd自交，后代中有2/5的Dd，因此D基因頻率為20%．
（5）目的基因是否成功導(dǎo)入既可根據(jù)受體細(xì)胞是否表達(dá)出標(biāo)記基因的性狀來(lái)判斷，也可用DNA探針進(jìn)行檢測(cè)，其后者利用的原理是DNA分子雜交．
故答案為：
Ⅰ、（1）樣方   年齡組成
（2）間接     物種
（3）生物群落    有機(jī)物
（4）B   自動(dòng)調(diào)節(jié)能力（抵抗力穩(wěn)定性）是有一定限度的
Ⅱ、（1）甲    植株有無(wú)茸毛
（2）母系遺傳    對(duì)雜交組合甲進(jìn)行反交實(shí)驗(yàn)
（3）DdHh   有茸毛紅果：有茸毛黃果：無(wú)茸毛紅果：無(wú)茸毛黃果=6：2：3：1
（4）6   3/10    20%         （5）標(biāo)記基因    DNA分子雜交

點(diǎn)評(píng)：本題考查了生態(tài)系統(tǒng)以及生物多樣性的價(jià)值、基因自由組合定律特例等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系；理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問(wèn)題的能力和從題目所給的圖形和表格中獲取有效信息的能力；能用數(shù)學(xué)方式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容、以及數(shù)據(jù)處理能力．．