高中生物生态工程的建设情况综合综合题

【生物—选修模块3：现代生物科技专题】
I、科学家做了让羊产牛奶并扩大生产的实验，下图是实验过程的流程图，回答有关问题。

（1）在A过程中，将含有牛奶蛋白基因的表达载体导入受体细胞中的常用方法是        。E过程所表示的细胞工程技术手段是                    。
（2）F过程可表示胚胎（细胞）培养，胚胎（细胞）培养需要气体条件（95%的空气+5%的CO₂），其中的CO₂的主要作用是                                         。通常还要在培养液中添加一定量的          ，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止                            。
II、回答有关基因工程、蛋白质工程和生态工程的问题。
（1）果蝇是基因组研究的模式生物，果蝇基因组计划测定      条染色体。以果蝇细胞的mRNA为模板，逆转录所得的基因文库称为                     。
（2）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤、                       、基因表达载体的构建、                      、目的基因的检测和表达。
（3）将干扰素中的一个半胱氨酸修改为丝氨酸，可以延长干扰素在体外的保存期，主要运用了               这种生物工程技术。

下图示生态系统的一般模型，A、B、C分别代表三大营养功能类群的生物。分析回答：

（1）请写出图中的捕食链(用字母表示)              ，碳在其中主要是以______         形式进行传递的。
（2）C的主要生物种类有          ，其在 碳循环中的作用是            。
（3）若上述生态系统代表农田生态系统，则在被弃耕后发生的群落演替类型属于      。
（4）由于某种因素使得生产者短时间内大量减少，一段时间后又恢复到原来水平，说明生态系统具有              能力，其基础是                调节。
（5）生态系统的结构包括                         。

请回答下列生物工程技术有关问题：
(1) PCR技术利用了DNA的           原理，通过控制温度来控制双链的解聚，当温度缓慢降低后，两条彼此分离的DNA链又会重新结合成双链，称为        。
(2)加工成果汁的过程中，为了提高苹果的出汁率并使果汁变得澄清，在预处理时需要加入            ；同时为了使其得到充分利用，节约成本，需要控制好       。
(3)在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化的酵母菌，目的是防止          。如果在CaCl₂溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明固定的酵母细胞数目     。
(4)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、系统学和工程学原理、______     __和________等原理。下列结构示意图最能体现系统学和工程学原理的是         。

（5）动物细胞培养时为达到无菌无毒的环境条件，需要对培养液和所有培养用具进行无菌处理，通常在培养液中添加一定量的______   ，此外应______   。用于核移植的细胞通常为10代以内，原因是10代以内的细胞______   。 

(14分）数百年来珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式：蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘。下图是蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘的模式图，据图回答下列问题：

（1）该生态系统把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统，大大提高了系统生产力，这能体现生态工程的______________________原理。
(2) 建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量____________________。
（3）植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了         
植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于                                
（4）一般来说，生态工程的主要任务是对           进行修复，对进            行改善，并提高生态系统的生产力。故上述生态系统是否属于生态工程成果          。

珠江三角洲的农民充分利用自然条件,建立了该地特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘。根据下图完成有关问题。

(1)这种人工生态系统最基本的生物因素是　　　　　　　　　　,要使它长期稳定发展,除了有稳定的　　　　来源外,各类生物的种类和数量要　　　　。 
(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量　　　　　　　　　,其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有　　　    　的特点。 
(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过　　　　的作用又被桑基、蔗基所利用,蚕粪中的氨经过硝化细菌的作用,形成　　  　　被植物利用。
(4)根据图示,该生态系统功能的维持取决于它的　　　　　。 
(5)这一模式优化了系统结构,体现了　　　　　　的原理。 

(8分)江苏某县地处水乡，畜禽养殖和栽桑养蚕是当地农业的两大支柱产业。在生产总量不断扩张的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现了资源的最大化利用。请分析该县农业生态系统结构(部分)示意图，回答问题。

(1)该农业生态系统的能量流动从　　　　　开始，图中属于消费者的生物有　　　　　。
(2)与传统农业生态系统相比，该农业生态系统更能净化环境，主要原因是　　　　　　。
(3)该农业生态系统为何能提高经济效益？　　　　　　　　　　　　　　　，
                                             。
(4)从生态系统稳定性看，该农业生态系统比简单的农田生态系统不易发生虫害的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，请说出两种根据生物学原理防治害虫的方法：　                              ；                           。

我国南方某些地区搞的桑基鱼塘是人工建立的高产稳产的农业生态系统：人们将部分低洼稻田挖深作塘，塘内养鱼；提高并加宽塘基，在塘基上种桑，用来养蚕。这样可以做到蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收。请回答下列问题：
（1）该生态系统实现了能量的   ▲  利用。影响鱼塘中某种鱼种群数量的因素有很多，其中作用强度随种群密度的变化而变化的外源性因素有   ▲  （写出两项）。
（2）家蚕的体细胞中有28对染色体，雄蚕含有两个同型的性染色体ZZ，雌蚕含有两个异型的性染色体ZW。正常情况下，雌蚕减数分裂过程中产生的次级卵母细胞中含有W染色体的数量是  ▲ 条。研究家蚕的基因组，应研究  ▲  条染色体上的基因。
（3）在家蚕的一对常染色体上有控制蚕茧颜色的黄色基因A与白色基因a（A对a显性）。在另一对常染色体上有B、b基因，当基因B存在时会抑制黄色基因A的作用，从而使蚕茧变为白色；而b基因不会抑制黄色基因A的作用。据此推测：结黄茧蚕的基因型是  ▲ 。基因型为AaBb的两个个体交配，子代出现结白色茧的概率是  ▲ 。
（4）家蚕的雄性个体产丝多，丝质好，为了早期分辨雌雄选择饲养，人们曾用X射线处理蚕蛹，使第2染色体上包含控制斑纹的显性基因（D）的区段移接到性染色体W上，这种变异属于染色体结构变异中的    ▲   。进一步的研究发现，家蚕中e和f是两个位于Z染色体上的隐性致死基因，即Z^eZ^e、Z^fZ^f、Z^eW，Z^fW的受精卵将不能发育。为了只得到雄性后代，通过育种，需要得到Z染色体上所含基因情况是  ▲ 雄蚕，将该雄蚕与不带有致死基因的雌蚕交配，即可达到目的。

由于经济发展和人口增长，污水排放量增加。为解决市民生活饮用水问题，某水厂建设了水源生态湿地。下面为人工湿地群落组成简图，请据图回答问题：

（1）输入该人工湿地的总能量为         和水中原有有机物的化学能。
（2）湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置，体现了群落的         结构。
（3）某化工厂违规排放大量污水，引起部分浮游动物死亡，进一步加重了污染，进而导致更多生物死亡，该过程属于         调节。
（4）在人工干预下，湿地物种逐渐丰富，这属于群落的     演替。若没有人工干预，该湿地最终将发育成亚热带常绿阔叶林，这主要是由当地的        决定。
（5）在下图中，用箭头和必要的文字加方框表示能量的流动方向

近年来，黄河中下游流域水质富营养化严重，水体发绿发臭时有发生，对渔业和居民生活用水构成严重威胁。请回答：
（1）黄河中下游流域水质恶化主要是由蓝藻、绿藻引起的，从生态系统的营养结构看，蓝藻属于________。为解决黄河中下游流域水体发绿问题，有人建议在水体发绿时投放一定量的鱼苗。常见鱼类的食性如下：

类别	青鱼	鲢鱼	鳙鱼	鲤鱼
食性	螺狮	浮游植物	浮游动物	杂食

你认为最适宜投放的鱼类是__________________。
（2）从生物防治的角度看，还应该在黄河中下游流域中放养其他有经济价值的水生生物（如虾、蟹等），你认为这样做的生态学意义是____________________________。
（3）下表是对黄河中下游流域生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，E为分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn表示生物体贮存的能量（Pn=Pg—R），R表示生物呼吸消耗的能量（单位：10²千焦/m²/年）。则该生态系统中能量从第二营养级传递到第三营养级的效率是     ﹪（保留一位小数）。

	A	B	C	D	E
Pg	15．9	870．7	0．9	141．0	211．5
Pn	2．8	369．4	0．3	61．9	20．1
R	13．1	501．3	0．6	79．1	191．4

（4）有人认为黄河中下游流域水体富营养化的原因与水质中富含N、P等矿质元素有关。为了证明水体富营养化是由氮和磷引起的，因此设计了下面实验：从泛着绿色的池塘中取水，并进行如下处理：
A．静置4小时，倒去上清液，留下藻类，加清水。如此重复3次；
B．再加水至1000mL，混匀后分装于甲、乙、丙、丁四个烧杯中；
C．在甲烧杯中加0．3g洗衣粉（含P）；在乙烧杯中____________；在丙烧杯中加0．15g洗衣粉和0．15g尿素；丁烧杯中____________；
D．将甲、乙、丙、丁四个烧杯置于向阳的窗台上培养5天，取得水样。
请完成以上实验过程“          ”中的内容，并回答以下问题：
①“A”步骤处理的目的是________________________________________________。
②你预计甲、乙、丙、丁四个烧杯中藻类密度最大的是________，理由是____________。

【现代生物科技专题——选修3】“今又生”是我国为数不多的首创基因治疗药物之一，其本质是利用腺病毒和人P⁵³基因（抑癌基因）拼装得到的重组病毒。人的P⁵³蛋白可对癌变前的DNA损伤进行修复，使其恢复正常，或诱导其进入休眠状态或细胞凋亡，阻止细胞癌变。“今又生”的载体采用第一代人5型腺病毒，其致病力很弱，其基因不整合到宿主细胞的基因组中，无遗传毒性；载体经基因工程改造后，只对细胞实施一次感染，不能复制，不能污染。请回答下列问题：
（1）在“今又生”的生产中，为了获得更高的安全性能，在载体一般应具备的条件中，科学家选择性地放弃了一般载体都应该具有的               。检测P⁵³基因的表达产物，还可以采用        技术。
（2）如果要获取人类基因组中抑癌基因P⁵³，可以采取的方法通常包括       和通过化学方法人工合成。目的基因的大量扩增则可以采用        ，该技术中需使用的一种特殊的酶是     。
（3）在研究中如果要获得胚胎干细胞进行研究，则胚胎于细胞可来源于囊胚期的     _，或胎儿的原始性腺，也可以通过       技术得到重组细胞后在进行相应处理获得。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是          。

2012年2月2日是第15个世界湿地日，今年世界湿地日主题为：“湿地与旅游”。湿地在环境净化方面有重要的作用常被称为“地球之肾”。据此回答：
（1）从消耗氧的角度看，湿地中的金鱼藻、水葫芦、莲、芦苇、泥鳅、蟾蜍、田螺、蝗虫、食虫鸟等生物的种间关系是     ，写出一个有三个营养级的食物链____。生物通过捕食与被捕食传递信息，体现了信息传递在生态系统中的作用是          。若要调查某种跳蝻的密度可采用____法。
（2）如右图是该湿地生态系统的碳循环图解。图中A→C主要发生在细胞的____（部位）。如果E取食A的比例由1/5调整为1/3，则E的量是原来的     倍（能量传递效率按10%计算，计算结果保留一位小数）。

（3）湿地生态系统能够控制洪水，调节气候，体现了生物多样性的____价值，保护其中的珍稀动物，是在   层次上保护生物的多样性。

绿色城市的重要标志之一是实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。下图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案：

（1）列出该生态系统中的分解者的名称   ▲    。
（2）从资源与环境的角度来看，④、⑤途径优于③途径的主要原因是  ▲  、 ▲   。
（3）该生态工程最突出体现了   ▲    这个基本原理。
（4）一般来说，生态工程的主要任务是对   ▲    进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。

【生物——选修3：现代生物科技专题】
南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题：

（1）该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的     、     和     原理。
（2）该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如图所示，如果将“无机物——农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？     。
（3）在该生态农场中存在如下图所示的物质循环过程，据图分析不符合生态工程原理的叙述是

A．物质经过多级利用，实现了良性循环

B．每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益

C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低

D．由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染

（4）据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正确，为什么？

由于经济发展和人口增长，污水排放量增加。为解决居民生活饮用水问题，某水厂建设了水源生态湿地。下面为人工湿地群落组成简图，请据图回答问题。

（1）输入该人工湿地的能量有                  。
（2）湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置，体现了群落的              
       结构。实地调查中发现，该湿地物种丰富度逐渐增加，其群落演替类型是                         。
（3）细菌真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径，为了提高分解效率，可采取的有效措施是             。控制污水流入人工湿地的速率，除了有利于有机污染物被充分分解外，还有利于                  ，使出水口处的水质达到排放要求。污水不能过量流入人工湿地，说明生态系统的                    。
（4）在下图中添加用箭头和必要的文字，表示上述湿地的能量流动：

（5）该人工湿地利用了生态工程的                               等原理。

（共8分）
I ．“四位一体”（沼气池—畜禽养殖—厕所—日光温室）生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、畜禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。如图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：

（1）人们种植的各种蔬菜在该生态系统中所属的成分是                。
（2）“四位一体”生态农业主要应用了                          等基本原理，与自然生态系统相比，它的抵抗力稳定性                  （填高、低）。
（3）从图中可知，人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，它突出的优点是                                       。
（4）该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是          。
II．回答有关生态工程的问题。
（1）生态工程主要通过实行              的原则，实现废弃物的资源化。
（2）城市环境生态工程面临的重要问题是解决城市生态系统中的各种污染，如过量垃圾造成的环境污染、大气污染以及            。
（3）我国目前面临的生态危机，不单纯是环境污染问题，而是与            、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。