(2)大气中的碳主要在叶绿体基质部位被固定,进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米有360克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量中;其中,部分通过生态系统中消费者的呼吸作用,部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过分解者的分解作用,返回大气中的CO2库。
(3)西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力大于(大于/等于/小于)老龄群落。根据年碳收支分析,幼龄西黄松群落不能(能/不能)降低大气碳总量。
【考点】G2:生态系统的功能;G6:生态系统的稳定性
【专题】113:表格数据类简答题;537:生态系统.
【分析】生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性。生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。该能力的基础是负反馈调节。物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。据此分析解答。
【解答】解:(1)西黄松群落被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的恢复力稳定性。
(2)大气中的碳主要通过生产者的光合作用以二氧化碳的形式进入生物群落,二氧化碳参与光合作用的暗反应,场所是叶绿体基质。幼龄西黄松群落每平方米有360克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量中,表格中的数值是净初级生产力。用于自身生长发育和繁殖的能量一部分通过消费者的呼吸作用释放,一部分通过分解者的分解作用释放。
(3)分析表格数据,西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力大于老龄群落。根据年碳收支分析,流入生物群落的碳少于释放的碳的量,幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量。
故答案为:
(1)恢复力
(2)基质 360 消费者 分解者
(3)大于 不能
【点评】此题主要考查的是生态系统的功能以及稳定性的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解和掌握,难度适中。
9.(10分)为获得玉米多倍体植株,采用以下技术路线。据图回答:
(1)可用秋水仙素对图中发芽的种子进行诱导处理。
(2)筛选鉴定多倍体时,剪取幼苗根尖固定后,经过解离、漂洗、染色、制片,观察分生区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠,原因是解离不充分或压片不充分。
统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗Ⅰ中的甲株和幼苗Ⅱ中的乙株的统计结果。
幼苗计数项目细胞周期
间期前期中期后期末期
甲株细胞数x1x2x3x4x5
细胞染色体数//y2y/
乙株细胞染色体数//2y4y/
可以利用表中数值x1和x2+x3+x4+x5,比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。
(3)依表结果,绘出形成乙株的过程中,诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线。
【考点】99:低温诱导染色体加倍实验;9C:生物变异的应用
【专题】142:实验基本操作;52A:基因重组、基因突变和染色体变异.
【分析】本题考查的知识点是生物的育种及“观察植物细胞的有丝分裂”的实验,意在考查学生对课本基础知识的识记、理解能力。生物的育种包括单倍体育种、多倍体育种、诱变育种、杂交育种等,其中多倍体育种的原理是染色体变异,需要用化学试剂秋水仙素或低温诱导染色体数目加倍。明确相关知识点,利用所学知识准确答题。
【解答】解:(1)据题意“为获得玉米多倍体植株”可用秋水仙素对萌发的种子进行处理,抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,导致细胞内的染色体数目加倍,从而得到多倍体玉米。
(2)筛选鉴定多倍体时,需要观察染色体的数目,取玉米幼苗的根尖固定后,经过解离、漂洗、染色、制片过程,进行观察。由于只有根尖的分生区进行细胞分裂,因此可观察分生区细胞的染色体数目。在进行有丝分裂实验中,解离是使细胞相互分离开,压片是进一步使细胞相互分散开,如果解离不充分或压片不充分,会使细胞均多层重叠。在观察细胞分裂时,材料经过解离已经死亡。观察到的某一状态的细胞数量越多,说明该时期持续时间越长。因此可用x1表示甲株细胞周期中的间期时间长短,用x2+x3+x4+x5来表示甲株细胞周期中的分裂期的时间长短。
(3)秋水仙素诱导导致幼苗在有丝分裂前期不出现纺锤体,因此后期染色体加倍后细胞不会分裂为两个子细胞,进而使细胞内的染色体数目是诱导之前染色体数目的两倍。再进行下一次细胞分裂时,按照加倍后的染色体数目进行正常的有丝分裂。因此诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线如图所示:。
故答案为:(1)秋水仙素(或低温)
(2)分生 解离不充分或压片不充分 x1 x2+x3+x4+x5
(3)
【点评】多倍体的形成有两种途径,可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,也可以低温诱导,二者均可以使染色体数目加倍。在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,需要学生注意的细节很多,如实验的原理、实验所用的试剂及试剂的作用、实验的步骤及各步骤的作用等,需要学生在学习中注意归纳总结。
10.(14分)甲型流感病毒为RNA病毒,易引起流感大规模流行。我国科学家在2017年发明了一种制备该病毒活疫苗的新方法,主要环节如下。
(1)改造病毒的部分基因,使其失去在正常宿主细胞内的增殖能力。以病毒RNA为模板,逆转录成对应DNA后,利用PCR技术扩增,并将其中某些基因(不包括表面抗原基因)内个别编码氨基酸的序列替换成编码终止密码子的序列。与改造前的基因相比,改造后的基因表达时不能合成完整长度的多肽,因此不能产生子代病毒。将该改造基因、表面抗原等其他基因分别构建重组质粒,并保存。
(2)构建适合改造病毒增殖的转基因宿主细胞。设计合成一种特殊tRNA的基因,其产物的反密码子能与(1)中的终止密码子配对结合,并可携带一个非天然氨基酸(Uaa)。将该基因与载体连接后导入宿主细胞。提取宿主细胞的总RNA进行分子杂交鉴定,筛选获得成功表达上述tRNA的转基因宿主细胞。
(3)利用转基因宿主细胞制备疫苗。将(1)中的重组质粒导入(2)中的转基因宿主细胞,并在补加非天然氨基酸的培养基中进行培养,则该宿主细胞能利用上述特殊tRNA,翻译出改造病毒基因的完整蛋白,产生大量子代病毒,用于制备疫苗。