(10分)如表所示为生物学工作者收集到的某市某湖区几种生物的食物网关系(“√”表示存在食物关系)。请据表和图回答问题。
被食者 捕食者 |
绿藻 |
螺蛳 |
水草 |
鲫鱼 |
轮虫 |
螺蛳 |
√ |
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√ |
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鲫鱼 |
√ |
√ |
√ |
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√ |
轮虫 |
√ |
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(1)此生态系统中共有 条食物链,在该食物网中鲫鱼占有 个营养级。
(2)若由于某种原因螺蛳全部死亡,轮虫的种群数量在短时间内将 ,该湖泊生态系统的抵抗力稳定性将 。
(3)假如鲫鱼的食物有1/5来自轮虫,1/5来自螺蛳,1/5来自水草,2/5来自绿藻,能量流动效率按10%计算,该鲫鱼增重2kg需消耗绿色植物 kg。
(4)如图所示为对某引进经济鱼种群进行种群密度调查后绘出的种群增长速率曲线,在t2时期该鱼的种群数量是该河流对该鱼的 。
(5)鸡粪是优良的鱼类饲料,适量的投入可以给鱼提供食物,从而提高鱼的产量。鸡粪中的碳元素只能以 形式流向鱼。向河流中少量投入鸡粪对生态系统不产生明显的影响,这是因为该生态系统具有 ;如果投入鸡粪过多,将导致浮游植物大量增殖引起水体富营养化,导致水体富营养化的直接原因是鸡粪分解产生 等元素。
将用基因工程生产蛋白质药物,经历了三个发展阶段。第一阶段,将人的基因转入细菌细胞。第二阶段,将人的基因转入小鼠等动物细胞。这两个阶段都是进行细胞培养,提取药物。第三阶段,将人的基因转入活的动物体内,再饲养这些转基因动物,从动物乳汁或尿液中提取药物。
(1)将人的基因转入异种生物细胞或体内,能够产生药物蛋白的原理是___________。
(2)人类基因能和异种生物的细胞或个体中的基因拼接在一起,是因为 DNA分子都具有_________的结构,基因中的碱基都能_____。
(3)人的基因在异种生物的细胞中表达成蛋白质时,需要经_____和_____两个步骤。第一步的模板是___________,原料是_____提供的_____;第二步的模板是_____,原料是_____。“搬运工”及“装配工”是_________,在异种生物细胞中的_____合成药物蛋白。
(4)利用转基因牛、羊的乳汁可以提取药物甚至可直接用于治病,因为其乳汁中含有__________。
已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖。将这两种细胞在试管中混合,加聚乙二醇促融,获得杂种细胞。请回答:
(1)试管中除融合的杂种细胞外,还有___________种融合细胞。
(2)设计一种方法(不考虑机械方法),从培养液中分离出杂种细胞,并说明原理。
方法:_____________________________________________________________。
原理:_____________________________________________________________。
(3)将分离出的杂种细胞在不同条件下继续培养,获得A、B、C三细胞株。各细胞株内含有的人染色体如下表(“+”有,“-”无),测定各细胞株中人体所具有的五种酶的活性。结果是:①B株有a酶活性;②A、B、C株均有b酶活性;③A、B株有c酶活性;④C株有d酶活性;⑤A、B、C株均无e酶活性。若人基因的作用不受鼠基因影响,则支配a、b、c、d和e酶合成的基因依次位于人的第____________、____________、____________、____________和____________号染色体上。
细胞株 |
人染色体编号 |
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1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
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A株 |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
B株 |
+ |
+ |
- |
- |
+ |
+ |
- |
- |
C株 |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
- |
干扰素是治疗癌症的重要物质。人血液中每升只能提取0.05 mg干扰素,因其价格昂贵,平民百姓用不起。但美国有一家公司用遗传工程方法合成了价格低廉、药性一样的干扰素,其具体做法是:
(1)从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的____________,并使之与一种叫质粒的DNA结合,然后移到酵母菌内,从而让酵母菌来_____________。
(2)酵母菌能用_________方式繁殖,速度很快,所以能在较短时间内生产大量_________。利用这种方法不仅产量高,并且成本较低。
(3)科学家陈炬在这方面也作出了突出贡献,他成功地把人的干扰素基因嫁接到烟草的DNA分子上,其物质基础和结构基础________________________________________。
(4)烟草具有了抗病毒能力,这表明烟草体内产生了________________,由此可见,烟草和人体合成蛋白质的方式是____________。从进化角度来考虑,证明了人和植物的起源是______________________________________。
“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长周期短、耐热性强和易储存等优点。图是“白菜-甘蓝”的杂交过程示意图,请据图回答:
(1)在上述方法中,除去细胞壁的方法是_____________。
(2)图中原生质体A和原生质体B能融合形成一个杂种细胞,所依据的生物学原理是________________________。
(3)若原生质体A为小鼠效应B细胞,原生质体B为小鼠骨髓瘤细胞,通常诱导这两者融合用_____,两者融合后形成细胞的特点为________________________。
(4)通常情况下,白菜和甘蓝杂交是不成功的,原因是________________________。通过细胞工程获得的“白菜-甘蓝”是否可育?为什么?
果蝇是常用的遗传研究的试验材料,据资料显果蝇约有104对基因,现有一黑腹果蝇的野生种群,约有107个个体,请分析回答以下问题:
(1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的。经观察,该种群中果蝇有多种多样的基因型,分析其产生的原因,是在突变过程中产生,能过有性生殖中的而产生的,使种群中产生了大量的可遗传的,其产生的方向是,其来源包括、和。它们都能为生物进化提供,但不能决定生物进化的。
(2)假定该种群中每个基因的突变频率都是10-5,那么在该种群中每一代出现的基因突变数是。
(3)随机从该种群中抽出100只果蝇,测知基因型AA(灰身)35只,Aa(灰身)60只,aa(黑身)5只,请问A基因的基因频率为,a的基因频率为。
(4)已知果蝇白眼(b)为隐性基因,在该种群中每2500只果蝇中才有一只白眼果蝇,那么白眼(b)基因的基因频率为。
(5)假定残翅(v)的基因突变率为10-5,由于在正常环境条件下,残翅果蝇难以生存,结果长翅果蝇(V)类型个体逐渐增多,V基因频率也随之升高,经过许多代后,长翅类型为该种群中常见类型,与其他突变类型相比,残翅个体数要少得多,这一现象说明
。
(6)隔离是形成新物种的,常见的隔离类型有和,通常经过长期的隔离而达到隔离。不同的果蝇种群之间,一旦发生了隔离,就不会有交流了。
(7)通过对果蝇和其他生物群体遗传学的研究,可得出生物进化的基本单位是;生物进化的实质在于,新物种形成的三个基本环节是,,;其中必要条件是,使种群的基因频率定向改变并决定的方向。