Question

回答下面Ⅰ、Ⅱ兩個小題：
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．某地為凈化處理以有機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 對該濕地展開了生態(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，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

 

這一特征來預(yù)測某些種群數(shù)量的變化趨勢．
（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，也是人們在

 

層次上對生物多樣性的保護．
（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

 

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

 

（填字母）的降解作用消除 污染保持原狀；但生活污水過量流人會使該生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，這是因為生態(tài)系統(tǒng)的

 

．
Ⅱ．番茄為雌雄同株植物，其植株有茸毛與無茸毛、紅果與黃果各為一對相對性狀，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植株不能存活．下表是關(guān)于這兩對性狀的兩個雜交實驗．

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	無茸毛紅果	無茸毛黃果
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，決定番茄果實顏色的基因（H、h）位于細(xì)胞質(zhì)中，這一猜測的依據(jù)是兩雜 交組合的F₁代均表現(xiàn)出了

 

現(xiàn)象．為證實這一猜測，最簡單的方法是

 

．
（3）若已證明上述猜測是錯誤的，欲進一步證明上述兩對基因位于不同對的染色體上，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）若已證明兩對基因位于不同對的染色體上，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)胞是否表達出

 

的性狀來判斷，也可用DNA探針進行檢測，其后者利用的原理是

 

．

Answer 1

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

專題：

分析：Ⅰ、濕地生態(tài)系統(tǒng)的能量來源有兩個，生產(chǎn)者固定的太陽能和生活污水中的有機物中的化學(xué)能．生物多樣性的價值包括直接價值和間接價值，生物多樣性的直接價值就是指生物所具有的食用、藥用、工業(yè)原料、科研、美學(xué)等價值，間接價值是指生態(tài)系統(tǒng)具有的生態(tài)價值，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茸毛這對性狀在后代出現(xiàn)了性狀分離比，應(yīng)屬于染色體上基因的控制；而紅果與黃果這對性狀的遺傳沒有分離比，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，此時可以利用正交和反交的方法進行驗證．題干中提出，“控制有茸毛性狀的基因純合時植株不能存活”，即后代中不存在DD_ _這種基因型的個體，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）：無茸毛紅果（ddH_）：無茸毛黃果（ddhh）=6：2：3：1．第（4）小題的計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)種群的年齡組成來預(yù)測種群數(shù)量的變化趨勢．
（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，提高了營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，增強了該生態(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)部以含碳有機物的形式進行流動的．
（4）當(dāng)人工濕地遭到生活污水的輕微污染時，可以通過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茸毛這對性狀在后代出現(xiàn)了性狀分離比；而紅果與黃果這對性狀的遺傳沒有分離比，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．如果決定番茄果實顏色的基因（H、h）位于細(xì)胞質(zhì)中，正交和反交的結(jié)果會有不同，因為細(xì)胞質(zhì)遺傳具有母系遺傳的特點；如果是細(xì)胞核遺傳，正交和反交的結(jié)果是相同的．
（3）如果兩對基因位于不同對的染色體上，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植株不能存活”，即后代中不存在DD_ _這種基因型的個體，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）：無茸毛紅果（ddH_）：無茸毛黃果（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)胞是否表達出標(biāo)記基因的性狀來判斷，也可用DNA探針進行檢測，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    有機物
（4）B   自動調(diào)節(jié)能力（抵抗力穩(wěn)定性）是有一定限度的
Ⅱ、（1）甲    植株有無茸毛
（2）母系遺傳    對雜交組合甲進行反交實驗
（3）DdHh   有茸毛紅果：有茸毛黃果：無茸毛紅果：無茸毛黃果=6：2：3：1
（4）6   3/10    20%         （5）標(biāo)記基因    DNA分子雜交

點評：本題考查了生態(tài)系統(tǒng)以及生物多樣性的價值、基因自由組合定律特例等相關(guān)知識，意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系；理論聯(lián)系實際，綜合運用所學(xué)知識解決自然界和社會生活中的一些生物學(xué)問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．．