题目内容
【题目】下图表示某生态系统的能量锥体图,P为生产者,Q1为初级消费者,Q2为次级消费者。B图是将A图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析,图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量(假设它不被下一营养级利用),e、e1、e2表示呼吸消耗量。据图回答。
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(1)如设种群Q1、Q2的个体数为N1、N2,平均每个个体所占的能量为W1、W2,那么,N1·W1与N2·W2之间的关系是________________。
(2)每年流入这个生态系统的总能量是________(用B图中的英文字母表示)。
(3)B图中的b1和d1表示____________。
(4)若P和Q同化作用固定能量的总量分别为480J/(cm2·a)和72 J/(cm2·a),生物体内贮存的能量分别为200J/(cm2·a)和24J/(cm2·a)。那么,能量从P传递到Q的效率为 _______。
【答案】W1.N1W2N2 b+c+d+e 未被Q2利用的能量或流向分解者的能量 15%
【解析】
由图可知,每个营养级的能量去路包括四项:1、自身呼吸作用消耗(题中已知为e、e1、e2);2、被下一营养级利用(c,c1等);3、被分解者分解(b和d之一);4、未利用(b和d之一)。
(1)由于能量流动的特点是单向流动,逐级递减,根据能量金字塔可知,上一营养级的能量一定大于下一营养级的能量,所以N1·W1>N2·W2。
(2)流经生态系统的总能量就是生产者固定的太阳能,b+c+d+e为本年度流入该生态系统的总能量。
(3)b1和d1之一可代表未被Q2利用的能量或流向分解者的能量。
(4)能量的传递效率为相邻两个营养级之间的下一营养级的同化能与上一营养级的同化能之比,所以能量从P传递到Q1的效率为72÷480×100%=15%。
【题目】糖酵解增强是绝大多数恶性肿瘤的典型特征,研究发现肿瘤患者的葡萄糖摄取明显增加,且代谢活动强的癌细胞摄取量大。在癌细胞培养中,荧光类似物 2-N-2-脱氧葡(2—NBDG)与普通葡萄糖的吸收存在竞争性(如下图所示)。细胞中荧光信号强,表示细胞吸收的2—NBDG多。现有甲、乙两种不同的乳腺癌细胞,且甲的代谢强度大于乙。欲验证这两种癌细胞的代谢强度及两种葡萄糖的吸收存在竞争性,请根据以下提供的材料用具,完善实验思路,预测实验结果并回答有关问题。
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材料用具:甲种乳腺癌细胞,乙种乳腺癌细胞,细胞培养液,普通葡萄糖溶液,生理盐水,2—NBDG,培养皿若干,CO2培养箱等。(注:荧光测量的具体方法不作要求)
(1)完善实验思路 ①取若干培养皿,均分为4组。各组加入的试剂和接种的细胞如下表:
组别 | A | B | C | D | 说明 |
细胞培养液 | + | + | + | + | |
普通葡萄糖溶液 | + | + | - | - | |
生理盐水 | - | - | + | + | “+”表示加入 |
2-NBDG溶液 | + | + | + | + | “-”表示不加 |
甲种乳腺癌细胞 | + | - | + | - | |
乙种乳腺癌细胞 | - | + | - | + |
②___________________________________________________________________________;
③___________________________________________________________________________。
(2)预测实验结果:____________组细胞中荧光最强,_______________组细胞中荧光最弱。
(3)根据实验结果,请从细胞结构的角度推测,癌细胞培养时,2-NBDG与普通葡萄糖的吸收会发生竞争的原因是___________________________________________________。