(1)在生态系统各生物之间,通过一系列的取食和被取食的关系,不断传递着生产者所固定的能量,这种营养关系叫作食物链。许多食物链彼此相互交替连接的复杂营养关系叫做食物网。食物链数量改变与生态系统内生物种类数的变化相关。一般来说,生态系统中生物的种类和数量越多,食物链和食物网越复杂,生态系统的自我调节能力就越强。反之,生态系统的自我调节能力就越弱。
(2)能量从第一营养级流向最高营养级,因此可分别测定所有生产者、初级消费者和次级消费者的能量值来分析能量在营养级之间的流动情况。流入某一营养级的能量(摄入量)=同化的能量+粪便量=同化的能量+未利用的能量,因此初级消费者摄入的能量可分为初级消费者同化的能量和未利用的能量两大部分。在相同条件下,恒温动物需消耗更多的能量用于维持体温恒定,因此恒温动物的能量传递效率小于变温动物。
光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题:
(1)为研究光合作用中碳的同化与去向,用__________的CO2供给小球藻,每隔一定时间取样,并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并__________标记化合物。浓缩后再点样进行双向纸层析,使标记化合物________。根据标记化合物出现的时间,最先检测到的是三碳化合物。猜测此三碳化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的,但当__________后,发现RuBP的含量快速升高,由此推知固定CO2的物质不是二碳分子。
(2)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中,选用某植物幼苗,用含有100mmol/LNaCl的完全营养液进行培养,测定其光合作用速率和气孔导度,结果如图所示。本实验可推出的实验结论是____________________。实验中设置了前后自身对照,还可设置__________作为空白对照。测量光合作用速率的指标除本实验采用的之外,还可采用____________________(答出两点即可)。
【答案】同位素14 C标记 提取 分离 突然降低CO2浓度 NaCl处理导致光合作用速率及气孔导度下降,且随处理时间的延长,抑制作用越明显 不加NaCl的完全营养液 单位时间单位叶面积的O2释放量、单位时间单位叶面积的干物质积累量
【解析】
1、在探究细胞代谢有关物质的来源与去向时,可采用同位素标记法。
2、由题图可知,采用100mmol/LNaCl处理时,植物幼苗的光合作用速率及气孔导度均减小。
(1)为研究光合作用中碳的同化与去向,可以用14C标记 CO2,作为小球藻光合作用的原料。然后,每隔一定时间取样,用煮沸的甲醇以杀死小球藻并提取被标记代谢产物。并采用双向纸层析分离被标记的代谢产物。为了判断固定CO2的物质是否为二碳分子,可突然降低CO2浓度,观测哪些化合物的含量升高。发现RuBP的含量快速升高,由此推知固定CO2的物质不是二碳分子,而是RuBP。
(2)由题图可知,在100mmol/LNaCl的完全营养液中,光合作用速率及气孔导度均下降,且随处理时间的延长,抑制作用越明显。本实验中设置了前后自身对照,还可设置不加NaCl的完全营养液作为空白对照。测量光合作用速率的指标可采用单位时间单位叶面积的O2释放量或CO2吸收量、单位时间单位叶面积的干物质积累量等。
某种昆虫的正常翅与裂翅、红眼与紫红眼分别由基因B(b)、D(d)控制。为研究其遗传机制,选取裂翅紫红眼雌、雄个体随机交配,得到的F1表现型及数目见下表。
(1)红眼与紫红眼中,隐性性状是__________,判断的依据是__________。亲本裂翅紫红眼雌性个体的基因型为__________。
(2)F1的基因型共__________种。F1正常翅紫红眼雌性个体的体细胞内基因D的数目最多时有__________个。F1出现4种表现型的原因是____________________。
(3)若从Fl中选取裂翅紫红眼雌性个体和裂翅红眼雄性个体交配。理论上,其子代中杂合子的比例为__________。
【答案】红眼 紫红眼与紫红眼交配,F1出现了红眼 BbDd 4 2 减数分裂过程中,非同源染色体上非等位基因自由组合 5/6
【解析】
1、根据题意可知,裂翅雌、雄个体随机交配,F1表现出裂翅和正常翅,F1表现出的亲本性状–裂翅,为显性性状,正常翅为隐性性状。紫红眼雌、雄个体随机交配,F1表现出红眼和紫红眼,F1表现出的亲本性状–紫红眼,为显性性状,红眼为隐性性状。
2、裂翅紫红眼雌、雄个体随机交配,F1中表现型与性别无关,说明基因B(b)、D(d)均不是位于性染色体上。裂翅:正常翅=2:1,紫红眼:红眼=2:1,说明基因型出现BB或DD的个体均无法存活。因此,亲本裂翅紫红眼个体的基因型为BbDd。
(1)根据题意可知,紫红眼雌、雄个体随机交配,F1表现出红眼和紫红眼,F1表现出的亲本性状–紫红眼,为显性性状,红眼为隐性性状。由分析可知,亲本裂翅紫红眼雌性个体的基因型为BbDd。
(2)由分析可知,基因型出现BB或DD的个体均无法存活,因此F1的基因型有BbDd、Bbdd、bbDd、bbdd共4种。F1正常翅紫红眼雌性个体的体细胞经过染色体复制后,细胞内含有2个基因D。F1出现4种表现型的原因是减数分裂过程中,非同源染色体上非等位基因自由组合。
(3)Fl中裂翅紫红眼雌性个体的基因型为BbDd,裂翅红眼雄性个体的基因型为Bbdd,雌雄个体杂交。对B与b分析可得,Bb×Bb→1BB(死亡): 2Bb: 1bb,对D与d分析可得,Dd×dd→1Dd: 1 dd。综合分析可知,子代中纯合子的比例为1/3×1/2=1/6,因此子代中杂合子的比例为1–1/6=5/6。
回答下列(一)、(二)小题:
(一)回答与微生物培养及应用有关的问题:
(1)对培养基进行高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从__________时开始计时。对于不耐热的液体培养基,一般可将其转人G6玻璃砂漏斗中,采用__________方式可较快地进行过滤灭菌。
(2)酿造果醋相比,利用大米、高粱等富含淀粉的原料制醋,需增加__________的过程。某醋化醋杆菌培养基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇组成,其中甘露醇的主要作用是__________。
(3)为筛选胞外A–淀粉酶分泌型菌种,一般从__________(A.果园树下 B.肉类加工厂周围 C.米酒厂周围 D.枯树周围)获得土样,用无菌水稀释,涂布到含有淀粉的选择培养基上培养,一段时间后在培养基表面滴加碘液,可在菌落周围观察到透明的水解圈。若要筛选酶活性较高的菌种,需挑选若干个__________比值大的菌落,分别利用液体培养基振荡培养进行扩增。然后将培养液离心,取__________用于检测酶活性。
(二)某农业生态工程示意图如下,回答下列问题;
(1)该农业生态工程体现的生态工程原理主要是__________。对该工程的经济效益分析,可从系统内部的投入和产出、__________、系统的有效贡献等三方面进行核算。
(2)若要提高该工程的经济效益,可采用农业生产的__________技术在桑基上再种植大豆,也可采用农业生态工程的__________技术放养适量的鸡鸭等动物以调整该工程的产业结构。
(3)某小组应用基因工程方法开展适用于该生态工程的抗虫植物改良研究。