2023届高三生物专题复习课件：神秘的 “蓝色眼泪”—— 关于“荧光海滩”的探究

这是一份2023届高三生物专题复习课件：神秘的 “蓝色眼泪”—— 关于“荧光海滩”的探究，共22页。PPT课件主要包含了个体细胞，生态系统，生物圈等内容，欢迎下载使用。
资料2022年3月13日晚，山东日照部分海域出现 “荧光海滩” 奇观，吸引众多市民前来打卡。专家介绍，“荧光海滩”实际上是一种生物发光现象，本次“荧光海滩”现象是甲藻门夜光藻（夜光虫）大量繁殖所致，夜光藻爆发易引发赤潮。观察夜光藻结构，分析它可能位于海洋生物群落的第 二 营养级。淡水中爆发的水华藻类与之相比有什么区别？提示：水华藻类：蓝细菌和绿藻
探究一：夜光藻具有与萤火虫类似的荧光素酶，荧光素是一类小分子物质，它能作为底 物和荧光素酶结合，结合后荧光素酶则利用ATP使得荧光素释放荧光，完成化学能向光 能的转化。请根据图片，结合相关知识，尝试解释夜光藻受到外界刺激后发光的机理：
闪光体（含有荧光素酶）
液泡内的H+进入闪光体
荧光素酶利用ATP使得荧光素释放荧光
探究二：夜光藻是主要的赤潮生物，其主要食物是硅藻等小型藻类。 赤潮生物的大量繁殖会附着在鳃上导致鱼类、贝类窒息死亡，或者产 生毒素造成渔业减产，破坏海洋生态稳定。夜光藻的种群数量变化是 预测赤潮发展的重要数据。
1. 研究人员用2006年8月~2007年11月在胶州湾海域4次海洋生物调查样品， 对该海区夜光藻丰度的季节变化和分布特征进行了分析。结果表明,胶州湾夜 光藻丰度季节分布极不均衡：春季最高,平均为2.81×104ind/m3（个/m3）， 夏季次之，秋季最少，平均为146ind/m3。且夜间春季主要分布在上层水体， 秋季主要分布于底层水体中。①结合材料中的数据与所学知识，思考夜光藻丰度（种群密度）应如何调查？提示：抽样检测法在不同季节、不同水层取适量 海水，显微观察并计数
1. 研究人员用2006年8月~2007年11月在胶州湾海域4次海洋生物调查样品， 对该海区夜光藻丰度的季节变化和分布特征进行了分析。结果表明,胶州湾夜 光藻丰度季节分布极不均衡：春季最高,平均为2.81×104ind/m3（个/m3）， 夏季次之，秋季最少，平均为146ind/m3。且夜间春季主要分布在上层水体， 秋季主要分布于底层水体中。②胶州湾夜光藻不同季节丰度的差异体现了该海洋群落的什么特征？提示：不同季节水体中物种分布的差异体现了群落的季节性变化
1. 研究人员用2006年8月~2007年11月在胶州湾海域4次海洋生物调查样品， 对该海区夜光藻丰度的季节变化和分布特征进行了分析。结果表明,胶州湾夜 光藻丰度季节分布极不均衡：春季最高,平均为2.81×104ind/m3（个/m3）， 夏季次之，秋季最少，平均为146ind/m3。且夜间春季主要分布在上层水体， 秋季主要分布于底层水体中。③夜光藻在不同水层中分布的季节差异体现了群落的什么特征？推测这种分布可能受哪些因素影响？提示：体现了群落的垂直结构的变化这种分布可能受水温和浮游藻类分布的影响
2. 根据相关研究结果发现，夜光藻的生长繁殖与环境因素的关系的相关实验
结果如图，由相关信息可以得出条件下易爆发赤潮，据此
推测赤潮的高发地点和季节可能是江河入海口附近、春季。
3.夜光藻受惊扰后发光，会吸引大型肉食鱼类，分析该信息如何体现夜光藻 的适应性？
提示：吸引大型肉食鱼类捕食其天敌，从而保持自身种群发展。 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
探究三：我国东部沿海“夜光藻赤潮”往往发生在海湾区域，春季东南风较盛时易爆发，爆发后较长时间聚集于海面，形成赤红色条纹或斑块，故称赤潮。1. 综合分析以上信息，分析夜光藻赤潮发生的要素，用文字和箭头展示各要素之 间的关联。提示：①决定夜光藻密度的直接原因有哪些？②环境因素（生物/非生物因素）如何影响 夜光藻赤潮的爆发？③赤潮的爆发与地理环境等因素有没有关联？
科学研究人员是如何 分析赤潮成因的？
影响夜光藻种群密度的因素：生物因 素（食物来源等）非生物因素（盐度、 水温等）
决定夜光藻种群密度：出生率（死 亡率）、迁入率（迁出率）
赤潮成因：春夏季节盐度和水温合适，海水营养盐浓度升高导致 食饵藻种增多，从而促进夜光藻快速增殖；天敌少导致夜光藻死亡率低，存量大；洋流、风向等地理因素促使赤潮生物在海湾聚集。
海水富营 养化导致 食饵藻种⬆
风向、洋 流等使之 聚集
降低海水富营养化生物防治使用药剂处理、吸附 等人工手段等
探究四：1. 夜光藻赤潮带来的浪漫荧光海被形象的称为“蓝色眼泪”，对渔业养殖户来说，这个名字名副其实，请分析原因：提示：赤潮生物的大量繁殖会导致鱼类、贝类窒息死亡；尸体腐败时消耗氧气，产生毒素，使更多的生物死亡。 海洋表面聚集大量赤潮生物，降低水体透光度，影响藻类生存。
2. 许多赤潮生物能产生毒素，专家建议赤潮爆发期间不要食用海虹等滤食贝 类，请分析原因。提示：贝类通过滤食赤潮生物聚集大量毒素，该毒素可以沿食物链进 入人类体内，使人类中毒。
3. 对于海洋生态系统来说，小范围赤潮过后，水体中的氮、磷含量会明显下 降，海水会更加干净。这种稳态是如何形成的？
提示：当海水中氮、磷等无机盐含量过多时，浮游生物大量繁殖，形 成赤潮，消耗大量无机盐，赤潮过后，海洋又将回到新的平衡 状态。
例：“碳汇渔业”是指通过渔业生产活动促进水生生物吸收水体中的CO2，并 通过收获把这些碳移出水体的过程和机制，实质是利用海洋生物间的营养 关系促进对环境友好的碳循环。2022年元旦在福建连江正式完成全国首宗 海洋渔业碳汇交易，标志着我国海洋渔业碳汇交易领域实现“零的突破”。 下 列 说 法 不 正 确 的 是 （ D ） A．动植物的遗体残骸沉积于海底可减少CO2的排放 B．合理养殖海带、紫菜，能提高生产者固定的CO2总量 C．合理养殖贝类，其捕食作用能提高生产者固定CO2的总量 D．海带、贝类及鱼类所含有的能量总和是该生态系统固定的总能量
拓展：荧光素酶报告基因（Luc）和绿色荧光蛋白报告基因（GFP）的区别
例1：RGA 是一种具有抑制生长作用的蛋白质，该蛋白的降解可受GA调控。 研究者向上述突变体中转入绿色荧光蛋白（GFP）基因与RGA 基因的融合 基因，在荧光显微镜下观察转基因拟南芥幼苗的根尖中GFP-RGA 融合蛋白的表达情况，结果如图所示。用GA处理前，各组根细胞均出现了绿色荧 光。说明无GA时，IAA不引起RGA蛋白降解。
IAA通过GA降解RGA蛋白
例2：CCAAT bx和GC bx是CYP3A基因启动子上游的两个调控序列，研究者 将不同调控序列分别和CYP3A基因启动子及荧光素酶基因（LUC基因）连接 构建表达载体，导入猪肝细胞，实验组培养基中加入T-2毒素，对照组导入含 CYP3A基因启动子及LUC基因的载体，培养基中加入等量T-2毒素。24h后检 测LUC酶活性，计算启动子活性相对值，结果如图1。据图1可知，调控序列
是CYP3A基因响应T-2毒素的核心元件。。
CCAAT bx和GC bx
夜光藻的结构特征及发光机理
夜光藻种群密度的调查方法影响其种群爆发的相关因素
海洋生物群落的结构及季节性变化
生态系统的功能及稳定性生物富集