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题目

烟粉虱是一种常见的农业害虫,不仅通过刺吸植物韧皮部汁液对其造成直接伤害,还能分泌蜜露诱发煤污病等植物真菌病害危害植物,更重要是作为病毒的超级载体能传播极具破坏性的植物病毒病,每年造成全球巨大的经济损失。研究人员为明确番茄对烟粉虱的对抗机制及防治策略进行的研究结果如图,请回答:30-|||-一 未经取食的番茄植株-|||-25 一年级粉虱取食的番茄植株-|||-20-|||-15-|||-10-|||-5-|||-0-|||-0 24 48 72 96 120-|||-时间(h)-|||-烟粉虱角害对番茄叶片某莉酸含量的留响(1)烟粉虱与番茄的种间关系为 ____ 。从生态系统的成分分析,烟粉虱属于 ____ 。(2)番茄遭到烟粉虱取食时会启动抗虫反应机制,据图可知,番茄抵抗烟粉虱取食的策略为 ____ ,该物质会诱导植物产生某些具苦味的次生代谢产物,从而使烟粉虱厌食,达到抗虫目的。通过喷施一定量的茉莉酸防治烟粉虱,属于 ____ 防治。(3)除上述番茄自身的抗虫机制外,番茄不同种植模式对其抗虫也有一定的影响。研究者对番茄单作、番茄玫瑰邻作(番茄田与玫瑰田间隔1m)模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及烟粉虱的天敌进行了调查,结果见表。 种植模式 番茄植株不同部位烟粉虱成虫的数量(头/叶) 番茄植株的烟粉系幼虫数量(头/叶) 天敌昆虫的多样性指数 上部叶 中部叶 下部叶 番茄单作 22.7 3.2 0.8 16.5 1.2 番茄玫瑰邻作 1.4 0.2 0.1 1.8 2.2 据表可知,番茄单作转为邻作,使烟粉虱天敌的多样性提高,原因是 ____ ;烟粉虱种群死亡率增加,从而降低其种群数量,同时种群的 ____ 也发生改变。(4)中国农业专家发现番茄产生有毒酚糖充当“矛”来防御烟粉虱侵害,多余酚糖会通过自身的PMaT1基因产物来降解,烟粉虱直接“盗用”植物PMaT1基因变成自身基因,获得对抗植物的“盾”,这反映了番茄与烟粉虱两种物种的 ____ 。专家通过在番茄中表达其发夹RNA,抑制烟粉虱BtPMaT1基因的功能,实现了专一性防控烟粉虱的目的。

烟粉虱是一种常见的农业害虫,不仅通过刺吸植物韧皮部汁液对其造成直接伤害,还能分泌蜜露诱发煤污病等植物真菌病害危害植物,更重要是作为病毒的超级载体能传播极具破坏性的植物病毒病,每年造成全球巨大的经济损失。研究人员为明确番茄对烟粉虱的对抗机制及防治策略进行的研究结果如图,请回答:
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(1)烟粉虱与番茄的种间关系为 ____ 。从生态系统的成分分析,烟粉虱属于 ____ 。
(2)番茄遭到烟粉虱取食时会启动抗虫反应机制,据图可知,番茄抵抗烟粉虱取食的策略为 ____ ,该物质会诱导植物产生某些具苦味的次生代谢产物,从而使烟粉虱厌食,达到抗虫目的。通过喷施一定量的茉莉酸防治烟粉虱,属于 ____ 防治。
(3)除上述番茄自身的抗虫机制外,番茄不同种植模式对其抗虫也有一定的影响。研究者对番茄单作、番茄玫瑰邻作(番茄田与玫瑰田间隔1m)模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及烟粉虱的天敌进行了调查,结果见表。
种植模式 番茄植株不同部位烟粉虱成虫的数量(头/叶) 番茄植株的烟粉系幼虫数量(头/叶) 天敌昆虫的多样性指数
上部叶 中部叶 下部叶
番茄单作 22.7 3.2 0.8 16.5 1.2
番茄玫瑰邻作 1.4 0.2 0.1 1.8 2.2
据表可知,番茄单作转为邻作,使烟粉虱天敌的多样性提高,原因是 ____ ;烟粉虱种群死亡率增加,从而降低其种群数量,同时种群的 ____ 也发生改变。
(4)中国农业专家发现番茄产生有毒酚糖充当“矛”来防御烟粉虱侵害,多余酚糖会通过自身的PMaT1基因产物来降解,烟粉虱直接“盗用”植物PMaT1基因变成自身基因,获得对抗植物的“盾”,这反映了番茄与烟粉虱两种物种的 ____ 。专家通过在番茄中表达其发夹RNA,抑制烟粉虱BtPMaT1基因的功能,实现了专一性防控烟粉虱的目的。

题目解答

答案

解:(1)根据题意,烟粉虱通过刺吸植物韧皮部汁液对其造成直接伤害,可知,烟粉虱与番茄的种间关系为寄生,烟粉虱属于生态系统的成分中的消费者。
(2)分析题图,经烟粉虱取食的番茄植株,茉莉酸的分泌量明显增加,可知番茄抵抗烟粉虱取食的策略为增加茉莉酸的分泌量,因为茉莉酸会诱导植物产生某些具苦味的次生代谢产物,从而使烟粉虱厌食,故通过喷施一定量的茉莉酸防治烟粉虱,属于生物防治。
(3)番茄玫瑰邻作,玫瑰可以为天敌昆虫提供更多的食物和栖息空间,从而使烟粉虱天敌的多样性提高。番茄玫瑰邻作,还可以使番茄植株不同部位烟粉虱成虫的数量明显减少,从而使种群的年龄结构发生改变。
(4)分析题目信息,番茄与烟粉虱相互作用,发生协同进化。
故答案为:
(1)寄生      消费者
(2)增加茉莉酸的分泌量       生物
(3)玫瑰为天敌昆虫提供更多的食物和栖息空间        年龄结构
(4)协同进化

解析

  1. 种间关系与生态系统成分:判断烟粉虱与番茄的关系需抓住“直接取食”和“传播病害”两个关键点,结合生态系统的成分分类。
  2. 植物防御机制与生物防治:通过图表分析茉莉酸的作用,明确生物防治的核心特征。
  3. 种群数量变化与年龄结构:结合实验数据,理解邻作模式对天敌和烟粉虱种群结构的影响。
  4. 协同进化:从物种相互作用的角度,理解番茄与烟粉虱的共同进化关系。

第(1)题

种间关系:烟粉虱通过刺吸番茄汁液获取营养,同时传播病害,属于寄生关系。
生态系统成分:烟粉虱作为异养型生物,属于消费者。

第(2)题

策略分析:图表显示烟粉虱取食后,番茄茉莉酸含量显著增加,说明增加茉莉酸分泌是防御策略。
防治类型:喷施茉莉酸诱导植物自身防御,属于生物防治(而非化学防治)。

第(3)题

天敌多样性提高:玫瑰邻作提供多样化生境,增加天敌食物来源和栖息空间。
种群结构变化:烟粉虱成虫数量减少,导致种群中幼虫比例上升,年龄结构发生改变。

第(4)题

协同进化:番茄与烟粉虱通过“矛”与“盾”的对抗,体现物种间的相互选择和共同进化。

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