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?shù)氐沫h(huán)保研究人員 對該濕地展開了生態(tài)調查研究，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

 

法取樣調查各種群的種群密度，并主要依據種群的

 

這一特征來預測某些種群數(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成，碳在其內主要以

 

的形式進行流動．
（4）當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）有人認為，決定番茄果實顏色的基因（H、h）位于細胞質中，這一猜測的依據是兩雜 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F₁代的表現(xiàn)型及比例判斷．若假設成立，預期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，讓雜交組合甲產生的全部F₁代植株自花傳粉，產生的F₂代能存活植株的基因型有

 

種，在每株F₁代植株產生的子代數(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）據報道，番茄紅素具有一定的防癌效果．科學家將酵母S-腺苷基蛋氨酸脫羧酶基 因（簡稱S基因）導入普通番茄細胞，培育出了番茄紅素高的新品種．在這一過程中，S基因是否成功導入既可根據受體細胞是否表達出

 

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)律的實質及應用

專題：

分析：Ⅰ、濕地生態(tài)系統(tǒng)的能量來源有兩個，生產者固定的太陽能和生活污水中的有機物中的化學能．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、調節(jié)氣候等．圖中A表示生產者、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)中生產者、消費者、分解者共同構成生物群落．
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志重捕法，而植物一般選用樣方法．依據種群的年齡組成來預測種群數(shù)量的變化趨勢．
（2）生物群落中群落的垂直結構就是指分層現(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)結構的復雜程度，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)中生產者、消費者、分解者共同構成生物群落，碳在生物群落內部以含碳有機物的形式進行流動的．
（4）當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）位于細胞質中，正交和反交的結果會有不同，因為細胞質遺傳具有母系遺傳的特點；如果是細胞核遺傳，正交和反交的結果是相同的．
（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入既可根據受體細胞是否表達出標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知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯(lián)系；理論聯(lián)系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學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)學方式準確地描述生物學方面的內容、以及數(shù)據處理能力．．