12.科研人员调查了我国某地鹭类的组成和分布情况,对研究当地生态系统的稳定性有重要指导意义.
(1)科研人员在林内从山脚到山顶随机选取若干样方,逐个调查记录每块样方内的相关数据.同时,每天在固定时间、固定位置统计鹭鸟出飞和晚归的数量、飞行方向等.
(2)调查结果显示,该林内栖息繁殖的夜鹭、池鹭的巢大都筑在乔木主干附近的粗枝杈上,白鹭、牛背鹭的巢多筑在离主干较远的细枝杈间,这体现了群落的水平结构.四种鹭的筑巢高度统计如表.
巢高(m)池鹭(只)白鹭(只)夜鹭(只)牛背鹭(只)鹭鸟总数(只)
6~8668020
8~105266266
10~121444224
12~1410224036
表中数据显示,池鹭是优势种.四种鹭在林内乔木层的主要筑巢高度不同,表明群落内具有明显的分层现象,这种分布特点体现了鸟类对群落空间资源的合理利用.
(3)当不同鹭类利用同一资源时,就会发生生态位重叠.本次的调查结果显示,白鹭与夜鹭的生态位重叠程度最大,然而,白鹭主要在白天飞向西南方向活动、觅食,而夜鹭主要在傍晚飞向西北方向活动、觅食.由于这两种鹭鸟在觅食时间、觅食方向上的改变,错开了取食相同食物资源的高峰期和取食地点,可以使之得到较为均衡的资源利用,二者之间的竞争关系趋于缓和,从而实现共存,这是进化过程中对环境适应的必然结果.
11.向光性是高等植物广泛存在的生理现象,是植物适应环境变化的一种体现.研究表明,单侧光照射下水稻的根会发生背光弯曲即“负向光性”.为研究IAA对水稻根负向光性运动的影响及有关作用机理,研究人员进行了相关的实验.
(1)已知Ca2+作为信号分子,在植物的多种信号转导及生长发育过程中起着重要的作用.为探究Ca2+是否会影响稻根中IAA的分布,研究人员用加入H2O、CaCl2溶液、LaCl2溶液(Ca2+通道阻断剂)以及后两者混合液的四组培养液分别培养水稻秧苗刚长出的根,在单侧光照射24h后,四组稻根均出现负向光性,每组根中IAA的分布结果如图1所示.

由结果可知,在单侧光照下对照组中IAA的分布情况是向光侧比背光侧少,而Ca2+作为信号分子促进了IAA在向光侧和背光侧的不均匀分布.与对照组相比,后两组实验的结果表明Ca2+能缓解LaCl2对根中IAA不均匀分布的抑制作用,从而进一步证明Ca2+在根负向光性运动中对IAA分布的影响.
(2)目前已知cpt1基因编码的CPT1蛋白是水稻胚芽鞘向光性运动过程中IAA横向运输的重要载体.为探究cpt1基因是否与水稻根负向光性运动有关,研究人员对水稻秧苗刚长出的根分别进行不同处理,24h后测量稻根弯曲度(处理条件及结果如表).同时研究人员还测定了各组稻根中cpt1基因表达量(结果如图2所示).
处理试剂与浓度弯曲角度
黑暗单侧光照
1mg?L-1CaCl2042.9
1mg?L-1LaCl2026.0
0.001mg?L-1IAA038.1
  H2O036.1
图2中的1~4表示黑暗条件下cpt1基因的表达量,7表示H2O处理组的表达量,5、6、8应分别是IAA、CaCl2、LaCl2处理的结果.由此可知,外源施加的四种试剂对稻根中cpt1基因表达量的影响与它们对稻根弯曲度的影响是一致的.在此实验结果基础上,并结合研究人员测定的单侧光照下cpt1基因缺失突变体水稻跟的向光侧和背光侧IAA均匀分布这一事实,推测CPT1蛋白在根中也是IAA横向运输的载体.
(3)综合上述实验结果推测,在Ca2+信号作用下,单侧光照射下的水稻根内的IAA通过促进cpt1基因的表达,导致IAA在向光侧与背光侧分布不均匀;由于根对IAA浓度敏感,使得两侧的生长速度表现为背光侧的生长速度小于向光侧,因此表现出负向光性.
 0  127573  127581  127587  127591  127597  127599  127603  127609  127611  127617  127623  127627  127629  127633  127639  127641  127647  127651  127653  127657  127659  127663  127665  127667  127668  127669  127671  127672  127673  127675  127677  127681  127683  127687  127689  127693  127699  127701  127707  127711  127713  127717  127723  127729  127731  127737  127741  127743  127749  127753  127759  127767  170175 

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