學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)-(5)題。
蚜蟲與共生菌
蚜蟲是陸地生態(tài)系統(tǒng)中常見的昆蟲,以吸食植物韌皮部汁液為食。蚜蟲體內(nèi)棲息著豐富多樣的微生物,這些微生物與蚜蟲的長期共同進(jìn)化過程中形成了相互依存的共生關(guān)系。共生菌具有為蚜蟲提供營養(yǎng)、消化植物組織等功能,從而影響蚜蟲的寄主利用范圍。
蚜蟲體內(nèi)共生菌分為原生和次級共生菌兩大類,研究表明,原生共生菌布氏菌與蚜蟲建立共生關(guān)系已有約1.5億年歷史,是蚜蟲不可分割的組成部分,除布氏菌外,蚜蟲體內(nèi)還攜帶有多種次級共生菌,次級共生菌雖然不是蚜蟲存活和繁殖所必需的,但是與宿主蚜蟲的生態(tài)適應(yīng)性密切相關(guān)。原生和次級共生菌在宿主內(nèi)長期共存,對宿主蚜蟲的生物功能存在一定程度的互補。
共生菌在蚜蟲與植物關(guān)系中起著重要作用。韌皮部汁液營養(yǎng)不平衡,其中許多必需氨基酸的濃度都很低,常常低于氨基酸總濃度的20%。布氏菌能合成蚜蟲不能從植物汁液中獲得但又是其生長發(fā)育和繁殖所必需的氨基酸,從而擴大蚜蟲可利用的寄主植物范圍。并且布氏菌可以像線粒體一樣,為其宿主昆蟲提供能源(如ATP,NADPH等)。次級共生菌能改變宿主蚜蟲的寄主范圍,但是這種現(xiàn)象受共生菌和蚜蟲基因型的影響。例如,次級共生菌R提高了豌豆蚜利用苜蓿的能力,但沒有提高其對野豌豆的利用能力;并且R只能提高蚜蟲部分基因型對苜蓿的利用能力。
蚜蟲種群中普遍攜帶有共生菌,蚜蟲為共生菌提供生活場所和養(yǎng)分,共生菌為宿主合成必需的營養(yǎng)或共同抵抗外來壓力。目前對單種共生菌的功能作用研究較多,因此闡明共生菌種間關(guān)系將是研究蚜蟲與共生菌相互關(guān)系的發(fā)展方向。
(1)蚜蟲的種群密度由
出生率和死亡率
出生率和死亡率
、遷入率和遷出率決定。由于蚜蟲的移動速率很小,所以可采用 樣方
樣方
法調(diào)查蚜蟲的種群密度。
(2)蚜蟲生活環(huán)境中的全部生物共同構(gòu)成了 群落
群落
蚜蟲與布氏菌的種間關(guān)系為互利共生,原因是 蚜蟲為布氏菌提供生活場所和養(yǎng)分,布氏菌為蚜蟲合成必需的營養(yǎng)或共同抵抗外來壓力
蚜蟲為布氏菌提供生活場所和養(yǎng)分,布氏菌為蚜蟲合成必需的營養(yǎng)或共同抵抗外來壓力
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(3)去除蚜蟲體內(nèi)的原生共生菌布氏菌后,次級共生菌S會彌補布氏菌大部分功能,說明布氏菌和S菌的 生活環(huán)境及對蚜蟲的作用
生活環(huán)境及對蚜蟲的作用
是相似的。
(4)布氏菌為蚜蟲發(fā)育提供必需氨基酸,下列哪個選項可以作為證據(jù) AE
AE
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A.去除布氏菌后,蚜蟲僅能合成少量的苯丙氨酸和色氨酸,且無法正常發(fā)育
B.布氏菌的氨基酸生物合成基因發(fā)生突變,蚜蟲提高食物中氨基酸需求
C.蚜蟲體內(nèi)布氏菌處于中等密度時,對宿主植物的適合度最高
D.布氏菌具有功能性ATP合成酶,可轉(zhuǎn)換ADP為ATP
E.布氏菌全基因組測序幾乎發(fā)現(xiàn)了全部合成必需氨基酸的基因
(5)請?zhí)岢鲆粋€課題,進(jìn)一步研究蚜蟲與共生菌的相互關(guān)系 探究蚜蟲可以為共生菌提供營養(yǎng)物質(zhì)的種類
探究蚜蟲可以為共生菌提供營養(yǎng)物質(zhì)的種類
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