1957年奥德姆对银泉水体生态系统的能量分析获得的数据列于下表中,根据该资料分析说明下列问题:
营养级 |
从上个营养级摄入能量数 (kg/m2·a) |
呼吸消耗能量数 (kg/m2·a) |
Ⅰ |
|
501.1 |
Ⅱ |
142.0 |
79.1 |
Ⅲ |
15.9 |
13.2 |
Ⅳ |
0.9 |
0.5 |
分解者 |
221.7 |
192.5 |
(1)该系统从第Ⅱ营养级到第Ⅲ营养级的能量传递效率是__________________。从第Ⅲ营养级到第Ⅳ营养级的能量传递效率为____________。
(2)已知生产者的呼吸量为其固定的太阳能总量的57.6%,生产者的总初级生产量为___________________。
(3)该系统能量沿着生产者—消费者结构的食物链营养级依次传递的平均效率约为__________%。
(16分)在某鱼塘中有A、B、C、D四种鱼,其营养结构如图甲所示。请据图回答下列问题:
(1) 若该鱼塘只有C种鱼,种群的数量变化曲线如图I所示,池塘的承载量(K值)是_______;若该鱼塘中只有A和D两种鱼,种群数量变化曲线如图_______所示;若该鱼塘中只有A和B两种鱼(假设二者都只取食同一种藻类),两种鱼种群数量变化曲线如_______图所示。
(2) 科研人员对该鱼塘由浮游藻类、A和D三个环节组成的食物链进行了能量流动分析,得到下表相关数据。NP (净同化量)二GP (总同化量)一R (呼吸量)。
①III所代表的生物是_______,其呼吸产生的能量主要用于_______
②第一营养级与第二营养级的净同化量与总同化量的比值不同,主要原因是_________________________________________________
③该食物链中,第一营养级到第二营养级的能量传递效率为_______,该数据不在10%—20%这一范围,原因是_______
(15 分)I . (7分)在科学研究中常用呼吸商[RQ=(释放二氧化碳体积)/ (消耗的氧体积)]表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。
关闭活塞,在25°C下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动X (mm)和y (mm)。x和y值反映了容器内气体体积的减少。(装置1的小瓶中NaOH溶液用于吸收呼吸产生的二氧化碳)请回答:
(1)若测得X="180" (mm), y="50" (mm),则该发芽种子的呼吸商是_______ (保留两位小数)。假设发芽种子进行完全有氧呼吸,根据呼吸商数值可以推测有氧呼吸分解的有机物中除_______以外还有其它有机物。
(2)为使测得的X和y值更精确,还应再设置一对照装置,对照装置的容器和小瓶中分别放入等量死的发芽种子和蒸馏水,设对照装置的目的是____________________________
(3)假设发芽种子呼吸消耗的有机物全部为葡萄糖,在下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离,x=300mm。y=" -1OOmm" (装置2着色液向右移动了 100mm),则可推断需氧呼吸消耗葡萄糖与厌氧呼吸消耗葡萄糖的比值是_____________________。
II. (8分)景天科植物A有一个很特殊的CO2固定方式,夜间气孔幵放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中,如图一所示;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用,如图二所示。十字花科植物B的CO2固定过程如图三所示,请回答下列问题:
(1)从图-、图二分析,植物A细胞在晚上_______含量增多而糖类含量较少,白天则相反。
(2) 白天植物A进行光合作用,所需CO2的来源有苹果酸经脱羧作用释放和_______。
(3) 在上午10:00点时,突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内,植物B和植物A细胞中CV含量变化的差异是_______
(4) 取等量A、B叶片进行光合色素提取和分离实验,若观察到B的滤纸条上以滤液细线为起点的第一条色素带宽度大于第二条,而A则相反。据此推测,叶绿素b与叶绿素a的含量比值高的是_______叶片。
某生物小组把调查某一农田生态系统作为研究性学习课题,他们认真考察了水稻从播种到稻秆还田的全过程,下面是该小组的部分调查内容及其感想和建议。
(1)在稻田分蘖期间,农民下田拔草,捕捉稻苞虫,喷洒农药,目的是;
(2)八月中旬,稻田不灌溉,还排放稻田积水,进行搁田(亦称“烤田”),发现从稻田中流入沟渠的水不久呈绿色,这可能是的缘故
(3)稻谷收获之后,有不少农民在田里焚烧稻秆。请你对这种做法作出评价并提出两项对秸秆的合理利用措施。你的评价是:。
你的合理利用措施是:。
(4)小组还调查了该田中的其他生物,除了水稻、稗和以它们为食的稻苞虫外,还有稻苞虫的天敌蜘蛛和杀螟杆菌等,请以食物网的形式写出该生态系统中相关生物的营养关系。
(5)利用蜘蛛和杀螟杆菌对稻苞虫进行的防治称为,这种防治在生态学上的意义在于。
(15分)谷氨酸是生物体内一种重要的有机小分子,谷氨酸钠是它的钠盐,是味精等调味品的主要成分。目前利用微生物发酵生产的氨基酸中,谷氨酸是产量最大的种类之一。
(1)谷氨酸的R基为—CH2—CH2-COOH,其结构式为_____________。
(2)如果在蛋白质合成过程中,携带谷氨酸的转运RNA为GAG,可知谷氨酸的密码子为____________。
(3)我国微生物发酵工程生产谷氨酸常用的菌种有北京棒状杆菌、谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌等,下列生物中与这些菌种在结构上存在明显区别的有_____________。
A.噬菌体 | B.人类免疫缺陷病毒(HIV) | C.禽流感病毒 | D.肺炎双球菌 |
E.酵母菌 G. 硝化细菌 H. 乳酸菌
(4)谷氨酸发酵的培养基成分,主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等,发酵装置如图所示。可以判断谷氨酸棒状杆菌的新陈代谢类型是_____________型。某厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,结果代谢产物中出现了大量的乳酸,其原因很可能是_______________________________________。
(5)谷氨酸发酵生产过程中,需要添加氨水,它不仅是细菌生长所需的_____________,而且起到调节培养液_____________的作用,所以应该分次加入。
(6)某厂的发酵液曾不慎被噬菌体污染,菌群死亡殆尽,但人们却侥幸从中获得了少数可抵抗噬菌体的新菌种,细菌这种新性状的产生来自于_____________。
(7)如图所示连续培养的方法,以一定的速度不断添加新的培养基,同时又以同样的速度放出旧的培养基,此工艺流程可以大大提高生产效率,试阐述其原因_______________________________。
(11分,每空1分)下面表示蜘蛛的丝腺细胞合成蛛丝蛋白的部分过程示意图,据图回答:
(1)在蛋白质合成过程中,该图表示的过程称为_______,图中4的结构名称是________,该过程的模板是[ ]________。
(2)由图中信息可推知DNA模板链上对应的碱基序列为____________________。
(3)根据图并参考下表分析:[1]__________上携带的氨基酸是__________,这个氨基酸与前面的氨基酸是通过____________反应连接在一起的。
氨基酸 |
丙氨酸 |
苏氨酸 |
精氨酸 |
色氨酸 |
密码子 |
GCA |
ACU |
CGU |
UGG |
GCG |
ACC |
CGC |
||
GCC |
ACA |
CGA |
||
GCU |
ACG |
CGG |
(4)在物质3合成过程中,与其DNA模板链上碱基A相配对的碱基是__________。
(5)在丝腺细胞中,与蛛丝蛋白合成、加工、分泌有关的细胞器是___________。
(6)已知该动物的DNA分子中共含有2a个碱基,则最多可构成种排列顺序;若该DNA分子中含胞嘧啶m个,则其连续复制3次共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为。