Question

【题目】环境DNA(eDNA)技术是指从环境中提取DNA片段，结合PCR和DNA测序等分子生物学技术来定性或定量检测目标生物，从而确定其分布状况等，是一种新型生物资源调查手段。科研人员利用eDNA 技术对某段长江流域的江豚分布进行了调查。

（1）江豚是我国现存的唯一水生哺乳动物，国家一级濒危物种，不宜用传统的_____法进行种群数量调查。江豚在生态系统中属于_______。

（2）水样中提取的eDNA来源很丰富，可能来自水中动植物死亡后的组织细胞及各种排泄物，以及水中的________，甚至可能来自陆生动植物遗留在水中或由于人类活动进入到水体中的DNA。

（3）设置10 个检测点，采集水样并提取_____。检测点包括观测到江豚出现的水域，以及未观测到但适宜江豚生存的水域（疑似点）。

（4）eDNA分析

首先根据江豚线粒体的特有基因设计_________，然后进行荧光定量PCR。每一个循环包括_______、复性和延伸三步，需要的酶是___________。每个DNA样品重复测定3次。结果如下表所示：

检测点	S1	S2	S3	S4	S5	S6	S7	S8	S9	S10
观测到的江豚数量（头）	0	0	0	2	0	0	8	3	2	0
eDNA平均浓度（拷贝数/升）	-	14996	5194	2820	-	-	35588	3027	1105	-

注：“-”表示未检出。

测定结果显示，观测到江豚的4个水域结果都呈阳性，其他6个疑似点中_____的检测结果也呈阳性，说明这些疑似点也是江豚活动的水域。

（5）eDNA技术具有高灵敏、低成本、无损伤、快捷方便等优点，应用前景广泛，但不能用于__________。　　　　　　　　

A．物种多样性的研究 B．某种鱼类的食性分析

C．濒危物种的调查 D．准确判断物种的实时存在情况　

（6）目前鱼类资源的减少被认为是造成长江江豚数量下降的主要原因之一。研究者用eDNA技术测定了该流域内浮游动物的生物量，可进一步根据营养级之间的____估算出鱼类资源量，进而评价该流域江豚的生存状况。

Answer 1

【答案】标志重捕 消费者 微生物 eDNA 特异性引物 变性（解链） 耐热的DNA聚合酶（Taq聚合酶或热稳定DNA聚合酶） S2、S3 D 能量传递效率

【解析】

eDNA是指环境中的DNA分子，生物多样性中有基因多样性，所以可以根据基因的特异性进行检测生物的种类及判断生物的数量。

（1）对动物种群密度的调查方法通常是标志重捕法，由于江豚数量少，所以不宜用该方法，江豚在生态系统中属于消费者。

（2）水样中提取的eDNA是水中能够提取到的所有的DNA，所以还包括水中微生物的DNA。

（3）首先提取eDNA。

（4）对提取的DNA需要进行PCR扩增，需要设计特有的引物，PCR的步骤是变性（解旋）、复性和延伸，整个过程是在高温下进行的DNA复制过程，所以需要耐高温的DNA聚合酶。

测定结果显示，在S4、S7、S8、S9这几个区域能够观察到江豚，水域结果呈阳性，而在S2和S3也有DNA分子检测到，说明些疑似点也是江豚活动的水域。

（5）eDNA技术是大规模提取生物及残留的DNA分子进行检测，所以可以通过对DNA的检测分析物种多样性，通过对鱼类消化道残留食物的DNA的检测鱼类的食性，分析濒危物种，但不能准确判断物种的实时存在情况。

故选D。

（6）由于江豚以浮游动物为食，所以根据浮游动物的生物量和营养级之间的传递效率推测鱼类资源情况。