Question

下图是研究人员为净化水质在湖边建立的人工湿地，回答下列问题。

（1）某人将未经检疫的外来鱼类和水草大量引进该湖泊生态系统后，导致生物多样性下降。从种间关系的角度分析，引起这种不良后果的原因是外来物种和本地原有物种之间可能存在着的关系___________（至少写出两种）。

（2）该人工湿地呈现斑块状镶嵌，体现了群落的__________结构，区别不同群落的重要特征是____。

（3）如图对湖水的净化过程体现了人类的活动能够使群落的演替按照__________进行。

（4）人工湿地能进化水质，调节气候，这体现了生物多样性的__________价值，但要控制污染湖水的流入量，原因是__________。

（5）假设某动物在该人工湿地生态系统中处于最高营养级，其同化的能量中除未利用的这一部分外，其余的能量去路是__________。

（6）科研工作者将某目的基因转移到该生态系统的植物A中，获得了转基因植物。图1是获取的含有目的基因的DNA片段，Sau3A I、  EcoR I、BamH I为三种限制酶，图中箭头所指为三种酶的切点；图2是三种限制酶的识别序列与酶切位点示意图；图3是土壤农杆菌中用于携带目的基因的Ti质粒结构示意图，请分析回答问题：

①构建基因表达载体时，为了获取目的基因要选用限制酶______________来切割ADNA分子，以防止出现目的基因和质粒的自我环化。

②上述方法构建基因表达载体，所得到的重组质粒________（选填“能”或“不能”）被BamH I切割。

Answer

竞争捕食、寄生 水平 物种组成 不同于自然演替的方向和速度 间接 生态系统的自我调节能力有一定限度 自身呼吸消耗和被分解者利用 IEcoRI和和BamHI 不能

【解析】

1.群落的结构包括水平结构和垂直结构。垂直结构的主要特点是分层现象，影响垂直结构的主要因素是光照强度；水平结构的主要特点是镶嵌分布，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响因素，不同地段上往往分布着不同的种群。群落的演替是指随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的现象。包括初生演替和次生演替，人的活动往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。

2.种间关系（不同种生物之间的关系）：

（1）互利共生（同生共死）：如豆科植物与根瘤菌；人体中的有些细菌；地衣是真菌和藻类的共生体。

（2）捕食（此长彼消、此消彼长）：如：兔以植物为食；狼以兔为食。

（3）竞争（你死我活）：如：大小草履虫；水稻与稗草等。

（4）寄生（寄生者不劳而获）：如噬菌体侵染细菌。

3. 多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。

4. 基因工程的工具有：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体。需要限制酶来切割以获取目的基因，同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端，再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体。

（1）根据题意可知，该生态系统发生了生物入侵的现象，导致该生态系统的生物多样性降低，从种间关系的角度分析，外来物种和本地原有物种之间竞争、捕食或者寄生关系，导致本地物种大量减少。

（2）根据以上分析可知，群落的水平结构特点是镶嵌分布，区别不同群落的重要特征是群落的物种组成。

（3）对湖水的净化过程体现了人类的活动能够使群落的演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。

（4）人工湿地能进化水质，调节气候，这种生态功能体现了生物多样性的间接价值，由于生态系统的自我调节能力是有限的，因此要控制污染湖水的流入量。

（5）根据生态系统能量流动的过程可知，处于最高营养级的动物，其同化的能量去向包括：呼吸热散失、被分解者分解和未利用的部分。

（6）①识图分析可知，根据图1和图2中限制酶的切割位点可知，用IEcoRI和BamHI酶切图1所示的DNA片段，用Sau3AI、EcoRI酶切质粒，然后构建基因表达载体，以防止出现目的基因和质粒的自我环化。

②利用上述①中构建的重组表达载体，由于质粒中Sau3AI酶切位点两侧的碱基未知，所得重组质粒不一定能被BamHI切割。