31.(9分)东方田鼠不同于家鼠,喜野外环境。2007年6月下旬以来,栖息在洞庭湖区400多万亩湖洲地中的约20亿只东方田鼠,随水位上涨部分内迁。它们四处打洞,啃食庄稼,严重威胁沿湖防洪大堤和近800万亩稻田。
(1)生态学家研究发现,东方田鼠种群是在围湖造田期间迁入湖洲地的,迁入初期种群数量很少,一个月内随着水稻和芦苇等作物种植面积的不断扩大而迅速增长。为研究东方田鼠种群数量的变化规律,生态学家构建了数学模型,其过程如下表。
①请填写表中II和III空白之处的内容。
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构建数学模型的一般方法 |
构建东方田鼠种群增长模型的主要步骤 |
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I.观察对象,搜集现实信息 |
I.东方田鼠繁殖能力很强,在最初的一个月内,种群数量每天增加1.47% |
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II.根据搜集到的现实信息,用适当的数学形式对事物的性质进行抽象表达(1分) |
II.Nt=No·λt(其中,Nt代表t天后东方田鼠 的数量,t表示天数,入表示倍数,No表示最初的东方田鼠的数量。) |
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III.通过进一步实验或观察等, 对模型进行检验或修正 |
III.跟踪统计东方田鼠的数量,对所建立的数学模型进行检验或修正(1分) |
②表中N1=N0·λt成立的前提条件是什么? (2分)湖洲地的资源充分、空间充足、缺乏天敌(答出两点即可,或答种群增长不受东方田鼠种群密度增加的影响)
③假设东方田鼠种群迁入初期为3000只,则30天后该种群的数量(N30)为:
N30= N30=3000×(1.0147)30(1分) 只。(用公式表示,不必计算具体结果)
(2)对于洞庭湖区的鼠患,有人主张投放高毒性的灭鼠药,在短期内迅速杀死大量东方田鼠。你赞成这一方案吗?请运用所学生物学知识,说出两点理由。
(2)不赞成(1分)。理由(2分):①会同时杀死其他动物(或降低生物多样性);②降低生态系统的稳定性;③引起环境污染;④没有被毒死的东方田鼠由于得到了充裕的生活条件而大量繁殖,有再度大爆发鼠患的可能(答出任意两点即可)。
(3)请从环境容纳量的角度思考,提出两项控制东方田鼠数量的有效措施。
(3)退田还湖(或控制水稻和芦苇种植面积)、引入天敌。(2分)
30. 回答下列实验问题。(11分)
Ⅰ.在进行《基因的分离定律》一节的教学时,面对孟德尔的对豌豆一对相对性状分离现象的解释,有一名同学提出如下疑问:F1(Dd)豌豆产生的含D基因的花粉粒和含d基因的花粉粒落到雌蕊柱头上后,两种花粉粒萌发出花粉管的速度是否一定相同?如果不相同,则含D基因和含d基因的雄配子与含D基因和含d基因的雌配子就无法随机结合。因此,该同学认为应该对含显性基因和含隐性基因的花粉粒进行萌发速度的测试,只有当这两种基因型的花粉粒生出花粉管的速度相同时,孟德尔对分离现象的解释才更有说服力。在教师的指导下,以该同学为核心的兴趣小组以“探究显性基因和隐性基因对花粉管萌发的影响”为专题进行了探究活动,假如你是成员之一,请完成探究过程。
材料用具:处于花期的已知基因型分别为DD和Dd的高茎豌豆以及dd的矮茎豌豆、适宜花粉管萌发的培养基、载玻片、毛笔、显微镜等。
(1)若用杂交实验法进行测试,第一步是选用_矮茎豌_为母本,杂合高茎豌豆_为父本进行杂交,第二步是将母本所结种子种植后观察和统计植株的高度。
结果预测及结论:若所得子代高矮矮比例为1︰1,则含D显性基因的花粉和含d隐性基因的花粉萌发速度相同;若二者比例不是1︰1,则两种花粉萌发速度不同(2分)。
(2)若对花粉粒进行培养,可直接观察花粉管的萌发速度,则花粉应取自何种植株?分别取自纯种高茎DD和矮茎dd植株(2分)_。
操作方法步骤:①用两支毛笔分别采集处于相同开花状态的纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆的花粉,分别均匀撤落在A、B两组相同培养基上;(2分)
②在相同且适宜条件下培养一段时间后,用显微镜观察和比较两组花粉管生长情况。(2分)
结果预测及结论:略。
Ⅱ.植物甲、乙是两种濒危药用植物(二倍体)。
(1)以植物甲、乙的茎尖和叶片为材料,通过组织培养获得了再生植株,解决了自然繁殖率低的问题。这表明植物细胞具有_全能性(2分) _。由叶片等材料形成的愈伤组织的形态结构特点是排列疏松,高度液泡化,薄壁细胞(2分)
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生长素浓度(mg/L) |
花粉管长度(mm) |
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0 |
1.0 |
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2.0 |
3.5 |
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4.0 |
6.5 |
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6.0 |
3.0 |
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8.0 |
0.5 |
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(2)植物乙自然结实率低,主要原因是花粉粒萌发后多数花粉管不能伸长。为了探索生长素对植物乙花粉管伸长的影响,某生物兴趣小组进行了课外实验,得到下表结果:
①请根据表中数据,在右图内绘制表示生长素浓度与花粉管平均长度的数量关系柱状图(直方图)。(4分)
②根据上述分析,可以得出的结论是:__________________________________________。
(2)①在坐标内画直方图应首先确定横坐标和纵坐标的含义,横坐标应是生长素浓度,纵坐标是花粉管长度。(如图)(4分)
②结论:促进花粉管生长的最适浓度是4.0mg/L;生长素对植物乙花粉管伸长的作用具有两重性(答出其中一项即给满分)。(2分)