Question

回答下面Ⅰ、Ⅱ两个小题：
Ⅰ．河流、湖泊、沼泽、沿海滩涂等湿地生态系统，享有“生物超市”、“地球之肾”等 美誉．某地为净化处理以有机物为主的生活污水而建有一人工湿地，当地的环保研究人员 对该湿地展开了生态调查研究，如图是他们绘制的该湿地生态系统的碳循环图解．
（1）在研究该生态系统的主要植物类群时，常用

 

法取样调查各种群的种群密度，并主要依据种群的

 

这一特征来预测某些种群数量的变化趋势．
（2）湿地生态系统被称为“地球之肾”，体现了生物多样性的

 

使用价值．发挥湿地生态系统作为“生物超市”的作用，也是人们在

 

层次上对生物多样性的保护．
（3）图中除C代表的部分外，其余字母代表的部分共同构成，碳在其内主要以

 

的形式进行流动．
（4）当人工湿地遭到生活污水的轻微污染时，能通过图中

 

（填字母）的降解作用消除 污染保持原状；但生活污水过量流人会使该生态系统遭到破坏，这是因为生态系统的

 

．
Ⅱ．番茄为雌雄同株植物，其植株有茸毛与无茸毛、红果与黄果各为一对相对性状，分别由基因D、d与H、h控制．有茸毛植株表面密生茸毛，具有显著的避蚜效果，但控制有茸毛性状的基因纯合时植株不能存活．下表是关于这两对性状的两个杂交实验．

杂交组合	亲本类型	F1代表现型及数量（株）
		有茸毛红果	有绒帽黄果	无茸毛红果	无茸毛黄果
甲	♂有茸毛黄果×有茸毛红果♀	398	0	201	0
乙	♂有茸毛黄果×无茸毛黄果♀	0	283	0	280

（1）根据杂交组合

 

的亲子代表现型，可以判定控制番茄

 

这一性状的基因位于染色体上．
（2）有人认为，决定番茄果实颜色的基因（H、h）位于细胞质中，这一猜测的依据是两杂 交组合的F₁代均表现出了

 

现象．为证实这一猜测，最简单的方法是

 

．
（3）若已证明上述猜测是错误的，欲进一步证明上述两对基因位于不同对的染色体上，可选择基因型为

 

的番茄植株自花传粉，然后根据F₁代的表现型及比例判断．若假设成立，预期F₁代的表现型及比例为

 

．
（4）若已证明两对基因位于不同对的染色体上，让杂交组合甲产生的全部F₁代植株自花传粉，产生的F₂代能存活植株的基因型有

 

种，在每株F₁代植株产生的子代数目相等的情况下，F₂代中有茸毛红果植株所占的比例为

 

，D的基因频率为

 

．
（5）据报道，番茄红素具有一定的防癌效果．科学家将酵母S-腺苷基蛋氨酸脱羧酶基 因（简称S基因）导入普通番茄细胞，培育出了番茄红素高的新品种．在这一过程中，S基因是否成功导入既可根据受体细胞是否表达出

 

的性状来判断，也可用DNA探针进行检测，其后者利用的原理是

 

．

Answer 1

考点：人工湿地的作用,基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

分析：Ⅰ、湿地生态系统的能量来源有两个，生产者固定的太阳能和生活污水中的有机物中的化学能．生物多样性的价值包括直接价值和间接价值，生物多样性的直接价值就是指生物所具有的食用、药用、工业原料、科研、美学等价值，间接价值是指生态系统具有的生态价值，如涵养水源、调节气候等．图中A表示生产者、B表示消费者、D表示分解者，C表示大气中的二氧化碳．生态系统中生产者、消费者、分解者共同构成生物群落．
Ⅱ、表格中可以看出，杂交组合甲中植株有无茸毛这对性状在后代出现了性状分离比，应属于染色体上基因的控制；而红果与黄果这对性状的遗传没有分离比，杂交组合甲中后代全为红果，杂交组合乙中后代全为黄果，具有母系遗传的特征，此时可以利用正交和反交的方法进行验证．题干中提出，“控制有茸毛性状的基因纯合时植株不能存活”，即后代中不存在DD_ _这种基因型的个体，因此F₁代的表现型及比例为有茸毛红果（DdH_）：有茸毛黄果（Ddhh）：无茸毛红果（ddH_）：无茸毛黄果（ddhh）=6：2：3：1．第（4）小题的计算中仍需考虑该因素，具有一定的难度．

解答： 解：Ⅰ、（1）估算种群密度最常用的方法有样方法和标志重捕法，而植物一般选用样方法．依据种群的年龄组成来预测种群数量的变化趋势．
（2）生物群落中群落的垂直结构就是指分层现象，植物分层现象能够充分利用光照等环境资源．“生物超市”即生物种类多，湿地生态系统就是利用了生物多样性，提高了营养结构的复杂程度，增强了该生态系统的稳定性．
（3）图中A表示生产者、B表示消费者、D表示分解者，C表示大气中的二氧化碳．生态系统中生产者、消费者、分解者共同构成生物群落，碳在生物群落内部以含碳有机物的形式进行流动的．
（4）当人工湿地遭到生活污水的轻微污染时，可以通过微生物的降解作用消除污染保持原状，但是生态系统的自动调节能力是有限的．
Ⅱ、（1）表格中可以看出，杂交组合甲中植株有无茸毛这对性状在后代出现了性状分离比；而红果与黄果这对性状的遗传没有分离比，杂交组合甲中后代全为红果，杂交组合乙中后代全为黄果．
（2）杂交组合甲中母本为红果后代全为红果，杂交组合乙中母本为黄果后代全为黄果，表现出了母系遗传的特点．如果决定番茄果实颜色的基因（H、h）位于细胞质中，正交和反交的结果会有不同，因为细胞质遗传具有母系遗传的特点；如果是细胞核遗传，正交和反交的结果是相同的．
（3）如果两对基因位于不同对的染色体上，那么它们的遗传将遵循基因的自由组合定律，用DdHh的番茄植株自花传粉，后代将会出现9：3：3：1的性状分离比．但题干中提出，“控制有茸毛性状的基因纯合时植株不能存活”，即后代中不存在DD_ _这种基因型的个体，因此F₁代的表现型及比例为有茸毛红果（DdH_）：有茸毛黄果（Ddhh）：无茸毛红果（ddH_）：无茸毛黄果（ddhh）=6：2：3：1．
（4）根据杂交组合甲中后代表现型可判断，亲本基因型为Ddhh×DdHH，则F₁代植株基因型为2/3DdHh、1/3ddHh．让F₁代植株自花传粉，2/3DdHh的植株后代中能存活的有DdH_、Ddhh、ddH_、ddhh，占整个F₂代=2/3×3/4=1/2，1/3ddHh的后代全部存活，因此F₂代中有茸毛红果植株所占的比例=（DdH_×2/3）÷（1/2+1/3）=3/10．F₁代为2/3Dd和1/3dd自交，后代中有2/5的Dd，因此D基因频率为20%．
（5）目的基因是否成功导入既可根据受体细胞是否表达出标记基因的性状来判断，也可用DNA探针进行检测，其后者利用的原理是DNA分子杂交．
故答案为：
Ⅰ、（1）样方   年龄组成
（2）间接     物种
（3）生物群落    有机物
（4）B   自动调节能力（抵抗力稳定性）是有一定限度的
Ⅱ、（1）甲    植株有无茸毛
（2）母系遗传    对杂交组合甲进行反交实验
（3）DdHh   有茸毛红果：有茸毛黄果：无茸毛红果：无茸毛黄果=6：2：3：1
（4）6   3/10    20%         （5）标记基因    DNA分子杂交

点评：本题考查了生态系统以及生物多样性的价值、基因自由组合定律特例等相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形和表格中获取有效信息的能力；能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力．．