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1 . 学习以下材料,回答(1)~(5)题。.
蚜虫的适应策略:蚜虫是陆地生态系统中常见的昆虫。春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜;秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越冬。蚜虫周围生活着很多生物,体内还有布氏菌等多种微生物,这些生物之间的关系如下图。蚜虫以植物为食。植物通过筛管将以糖类为主的光合产物不断运至根、茎等器官。组成筛管的筛管细胞之间通过筛板上的筛孔互通。筛管受损会引起筛管汁液中Ca2+浓度升高,导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔,以阻止营养物质外泄。蚜虫取食时,将口器刺入植物组织,寻找到筛管,持续吸食筛管汁液,但刺吸的损伤并不引起筛孔堵塞。体外实验表明,筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态,Ca2+浓度提高后P蛋白溶解,加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶。蚜虫仅以筛管汁液为食,其体内的布氏菌从蚜虫获取全部营养元素。筛管汁液的主要营养成分是糖类,所含氮元素极少。这些氮元素绝大部分以氨基酸形式存在,但无法完全满足蚜虫的需求。蚜虫不能合成的氨基酸来源如下表。
(注:“—”代表低于蚜虫需求的量,“+”代表高于蚜虫需求的量,“\”代表难以检出)
蚜虫大量吸食筛管汁液,同时排出大量蜜露。蜜露以糖为主要成分,为蚂蚁等多种生物提供了营养物质。
蚜虫利用这些策略应对各种环境压力,在生态系统中扮演着独特的角色。
(1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了_______________ 。从生态系统功能角度分析,图中实线单箭头代表了_______________ 的方向。
(2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸,而在蚜虫不能合成的氨基酸中,布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸_______________ 。
(3)蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液,而不引起筛孔堵塞,可能是因为蚜虫唾液中有_______________ 的物质。
(4)从文中可知,蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是_______________ 。
(5)从物质与能量以及进化与适应的角度,分析蚜虫在冬季所采取的生殖方式对于种群延续和进化的意义_______________ 。
蚜虫的适应策略:蚜虫是陆地生态系统中常见的昆虫。春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜;秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越冬。蚜虫周围生活着很多生物,体内还有布氏菌等多种微生物,这些生物之间的关系如下图。蚜虫以植物为食。植物通过筛管将以糖类为主的光合产物不断运至根、茎等器官。组成筛管的筛管细胞之间通过筛板上的筛孔互通。筛管受损会引起筛管汁液中Ca2+浓度升高,导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔,以阻止营养物质外泄。蚜虫取食时,将口器刺入植物组织,寻找到筛管,持续吸食筛管汁液,但刺吸的损伤并不引起筛孔堵塞。体外实验表明,筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态,Ca2+浓度提高后P蛋白溶解,加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶。蚜虫仅以筛管汁液为食,其体内的布氏菌从蚜虫获取全部营养元素。筛管汁液的主要营养成分是糖类,所含氮元素极少。这些氮元素绝大部分以氨基酸形式存在,但无法完全满足蚜虫的需求。蚜虫不能合成的氨基酸来源如下表。
氨基酸 | 组氨酸 | 异亮氨酸 | 亮氨酸 | 赖氨酸 | 甲硫氨酸 | 苯丙氨酸 | 苏氨酸 | 色氨酸 |
植物提供 | + | — | — | — | — | — | — | |
布氏菌合成 | — | + | + | + | + | + | + |
蚜虫大量吸食筛管汁液,同时排出大量蜜露。蜜露以糖为主要成分,为蚂蚁等多种生物提供了营养物质。
蚜虫利用这些策略应对各种环境压力,在生态系统中扮演着独特的角色。
(1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了
(2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸,而在蚜虫不能合成的氨基酸中,布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸
(3)蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液,而不引起筛孔堵塞,可能是因为蚜虫唾液中有
(4)从文中可知,蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是
(5)从物质与能量以及进化与适应的角度,分析蚜虫在冬季所采取的生殖方式对于种群延续和进化的意义
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2 . 脂质是细胞内重要的化合物,肝脏对生物体的脂质代谢具有重要调节作用。
(1)脂质中的_________ 是细胞膜的主要成分,_________ 是细胞内良好的储能物质。
小鼠的生物钟基因R与脂肪代谢有关,其主要在肝脏细胞中周期性开启和关闭,R基因的作用机理如图1所示。
(2)小鼠多在夜间活动,此时R基因______ (“开启”、“关闭”),将_________ (“促进”、“抑制”)小鼠肝脏脂肪的合成,其生物学意义是_________ 。
为研究影响R基因表达的其它因素,研究者将生长状况一致的小鼠随机分为四组,分别进行如下处理:①安静、低脂饮食;②安静,高脂饮食;③低强度持续运动,高脂饮食;④高强度间歇运动,高脂饮食10周后进行相关检测,结果如下图。
(3)由结果可知:安静状态时,_________ 导致R蛋白表达量显著降低,脂肪合成增加。高脂饮食时,R基因表达量不同的原因包括_________ 、__________ 及运动连续性。
(4)脂肪在肝脏细胞中堆积过多会引发脂肪肝,影响人体健康。结合本实验研究结果,提出预防脂肪肝的两项合理建议:_________ 。
(1)脂质中的
小鼠的生物钟基因R与脂肪代谢有关,其主要在肝脏细胞中周期性开启和关闭,R基因的作用机理如图1所示。
(2)小鼠多在夜间活动,此时R基因
为研究影响R基因表达的其它因素,研究者将生长状况一致的小鼠随机分为四组,分别进行如下处理:①安静、低脂饮食;②安静,高脂饮食;③低强度持续运动,高脂饮食;④高强度间歇运动,高脂饮食10周后进行相关检测,结果如下图。
(3)由结果可知:安静状态时,
(4)脂肪在肝脏细胞中堆积过多会引发脂肪肝,影响人体健康。结合本实验研究结果,提出预防脂肪肝的两项合理建议:
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