高中生物生态工程的建设情况综合综合题

最近，科学家发明了一种新型的稳定塘污水生态处理系统，取得良好效果。稳定塘是一种人工构筑、以净化污水为目的的工程设施，具有围堤、防渗层等。稳定塘包括好氧塘、兼性塘、厌氧塘等。其结构如下图，稳定塘污水生态处理系统的主要指标见下表，请分析上述材料，回答下列问题：


（1）从表中数据可以发现：不同的稳定塘水深差异明显。这主要是与稳定塘生态系统中的分解者对            的需求不同有关。
（2）好氧塘内藻类生长通常比正常情况要快，其主要原因是                      。
（3）污水在厌氧塘中停留时间特别长的原因主要是            。同时，废水不能过量流入厌氧塘，说明生态系统的            能力有限。经过稳定塘处理的污水，再流经潜流湿地，就能作为农业、工业用水。该系统主要依据了生态工程中       、         等原理。
（4）由于人们长期向湖泊、河流中大量捧放生活污水(和某些工农业废水)，导致水华现象频繁发生。通过人工打捞、投放大量化学杀藻剂等紧急处理是常用的治理方法。近年来，人们还采用投放食浮游植物的鱼类、种植大型挺水植物和人工浮床等方法构建生物修复系统，收到较好的效果。与杀藻剂处理水华相比，生物修复方法的主要优点是            和                  。

根据下列资料，回答问题：
在广州的珠江部分河道、佛山的汾江部分河道，水葫芦“疯长”成灾，覆盖了水面，它们不但耗竭水中溶解氧，而且大量植物体死亡后，分解过程中产生的大量生物性毒素，给水生生态系统造成极大的危害，以水葫芦为代表的外来植物危及生物多样性的问题已不容忽视。
（1）从以上例子可说明在引进外来物种进行生态工程建设时，要注意遵循                  （生态工程原理）。与传统的工程相比，生态工程是            、            、             的工程体系。
（2）下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是 （    ）

A．城市规划，分区建设工业区、居住区、生态绿地等

B．大力推广“环境友好技术”和低污清洁生产工艺

C．采用浮床工艺法等手段治理水污染

D．用法律手段严禁汽车上路，造纸厂酒厂生产，以断绝污染的源头

（1）下列有关现代生物技术的有关叙述正确的是（  ）

A．基因工程与蛋白质工程都能制造出新的蛋白质

B．动物细胞培养时不一定需要添加血清

C．动物的早期胚胎发育依次经过受精卵、卵裂、桑椹胚、孵化、囊胚、原肠胚等阶段

D．DNA连接酶和DNA聚合酶都能使核苷酸之间形成磷酸二酯键，属于同一种酶

（2）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤，其中的核心步骤是                ，PCR技术扩增目的基因是基因工程中常用的技术手段，这一技术的原理是            。
（3）植物组织培养的主要原理是植物细胞具有        ，具体过程是在     和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱导其经过         产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
（4）克隆动物实际上是用                    方法得到的动物，也就是将一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的                    细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，最终发育为动物个体。
（5）生态工程是实现循环经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基本原理（至少答两项）：                         。

南京“莫愁湖物理生态示范实验研究”开始，相继引种了浮水植物、沉水植物共计10余种，在围隔区内已经形成了以沉水植物为优势的水生植物群体。试验区内营养盐的浓度得到有效控制，如试验区内氨氮和总氮仅分别为试验区外的1/13和1/5，有效地改善了水质。
(1)此项生态工程依据的生态学原理有________、________、________、________和________。
(2)生态工程的调控机制是________，主要利用的能源是________。
(3)一些发达国家的生态工程建设主要依据生态系统的________，达到了以________为主，________为辅的程度。而在我国的生态工程建设中，________仍起着较大作用，强调按预期目标，因地制宜地调整复合生态系统的结构和功能。
(4)生态工程的主要目的在于_____________________。

下图是我国南京古泉生态农场的以沼气为纽带，联动农作物种植、蚯蚓养殖、养鱼、养鸡、养鸭等产业的物质循环利用示意图。请据图回答：

(1)图中磨菇房的磨菇属于生态系统成分中的________。
(2)某同学据图写出一条捕食食物链：果树→蚯蚓→鸡，该食物链________(填“正确”“不正确”)。
(3)利用沼气燃烧为鸡舍延长照明时间，提高产蛋率；利用性外激素诱捕果园中的害虫。这些实例体现了生态系统的________在农业生产中的应用。
(4)果园与森林相比，其抵抗力稳定性________(填：“高” “低”)，原因是__________________________________。
(5)此生态农业与传统农业相比，明显的优势有________和________。
(6)假设下图是建成生态农场前的部分物质循环示意图，请画出与该图对应的能量流动图解。

某校研究性学习小组同学前往市郊调查农业生态系统后，经过交流和修改后绘制出了下图，请据图回答有关问题：

(1)你认为该生态系统是否达到良性循环？理由是_________________________。
(2)根据生态系统的________原理来设计，才能实现该生态系统内能量和物质的多级利用。
(3)如果将农作物的秸秆当作燃料烧掉，与上图做法主要差别在于_____________________________________________。
(4)沼气池中存在的生物在其细胞中均可以存在的细胞器有__________。
(5)如果要提高农业生态系统的抵抗力稳定性，设计该农业生态系统的结构时，可以根据生态系统中生物种群间________的原理，科学增加农田中的________。

日本下村修、美国沙尔菲和美籍华人钱永健因在研究绿色荧光蛋白(GFP)等方面的突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。下图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：

(1)绿色荧光蛋白基因在该实验中是作为________基因。图中通过过程①、②形成重组质粒，需要限制酶切取目的基因和质粒。限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后形成的黏性末端：______________。
(2)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多也最有效的方法是______________________________________________________________。
(3)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是_________________________________________。
(4)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是(用数字表示)________________。
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列
③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成)
④表达出蓝色荧光蛋白

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有机地结合起来，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，沼气池制作如图所示：

①在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。
②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

回答如与雾霾天气有关的问题。
（1）治理雾霾，既要控制城市人口规模、还要考虑自然-经济-社会效益，遵循的生态工程建设原理分别是            、          。
（2）某小组尝试用纤维素制备燃料酒精，为了获得能高效合成纤维素酶的单菌落，可采用     法将初筛菌液接种在固体培养基上，从功能上看，这种培养基属于       培养基。欲在此基础上获得纤维素酶活性更高的菌株，最简单可行的做法是             。
（3）下面是一个探究雾霾天气与肺癌的相关性的实验方案。（实验用具及材料：与雾霾天气类似的烟雾箱，大白鼠若干），请完成相关的内容。

	实验组	对照组
饲养空气条件	①	②
饲养其他条件	③
肿瘤成分检测	④定期抽血检测细胞表面的     化学成分

①                      
②                        
③                       
④                       
⑤我们认为：既使实验组的肿瘤成分检出高于对照组，也不能肯定得出“雾霾天气会导致人类肺癌”的结论，你认为理由有                       。

下图为桑基鱼塘的物质和能量交换模式图，据图回答问题。

（1）该生态工程主要体现了    ____（选答两项）等生态工程的基本原理。
（2）通过现代生物技术可提高传统生态工程的效益，要通过基因工程培养抗病甘蔗，可通过   _  ___技术将导人了目的基因的甘蔗细胞培养成植株。若要检测转基因甘蔗细胞染色体上是否插入了目的基因，可采用      技术。
（3）为大量繁殖良种猪，可采用胚胎移植技术。该技术首先要对供体和受体母猪进行___处理，然后给供体母猪注射____，做超数排卵处埋，以获得更多的良种猪卵母细胞，然后培养到____期，与经过____处理的良种猪精子进行体外受精，将早期胚胎移植到本地母猪体内发育成小猪。胚胎移植的实质是        。

农业生产的高度发展，现代化畜禽养殖业的迅猛发展，均给生态环境带来了一系列污染问题，发展生态农业、保障农业的可持续发展势在必行。下面是“种植、养殖、加工、沼气、肥料”五环产业并举和互补的生态农业良性循环模式图，请据图分析作答：

（1）五环产业链生态农业一改传统经济模式，走生态经济之路，其主要实行____________原则。
（2）从生态系统的主要功能来分析，建立五环产业链生态农业的主要目的是____________
_______________________________________________________。
（3）沼气发酵过程中所产气体的主要成分为________和CO₂。
（4）五环产业链生态农业遵循的生态工程原理主要是
_______________________、______________________、_______________________。
（5）该生态农业的优点主要表现在
_____________________________________、___________________________。

人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植，但小型猪器官表面抗原仍可引起免疫排斥反应。如图为科学家将小型猪器官表面抗原基因（Anti）“反向处理”（Anti基因的模板链和reAnti基因的模板链碱基序列互补），并人工合成reAnti基因，转入猪成纤维细胞，做成转基因克隆猪的培育过程示意图。请回答下列问题：

（1）若使reAnti基因和Anti基因在转基因克隆猪的同一细胞内转录，应在人工合成的reAnti基因的首段连接              。
（2）图中转基因克隆猪不含有猪抗原的实质是reAnti基因抑制了Anti基因的             （填“转录”或“翻译”）。
（3）图中①、②过程涉及到的现代生物技术中，核心步骤是                    。
（4）从猪中取出胎儿成纤维细胞，用              处理，然后进行分散培养。培养时，将培养瓶置于含95%空气加            的混合气体培养箱中进行培养。
（5）过程⑤的细胞分裂方式为              。
（6）图中④、⑤、⑥过程涉及到的现代生物技术依次为                     、
                               和                                 。

现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝光池兼氧池植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：
⑴污水流经厌氧沉淀池。曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过    呼吸将有机物分解。
⑵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          （生态系统、菌落、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第           营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于                    所固定的       能。
（3）生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、       和         等原理。
（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。

下图示我国南方比较常见的桑基鱼塘农业生态系统。请分析回答下列问题：

（1）在不考虑人工投入的情况下，流经该生态系统的总能量（总初级生产量）是_________________________________________________________。人们将蚕沙（蚕的粪便）投入鱼塘，被鱼等水生生物食用，蚕沙中所含的能量主要属于第________________营养级。
（2）鱼等水生生物的排泄物及未被利用的有机物和底泥，其中一部分经过___________________的作用后可作为肥料，返回桑基，培育桑树。
（3）建立该人工生态系统的目的是实现对能量的___________________，提高能量的利用率。与种植单一作物的农田相比，该生态系统的自我调节能力___________________。
（4）建立该生态系统遵循的原理主要是___________________、___________________。

某研究性学习小组参观某市市郊建立的以沼气为中心，以保护生态环境为目标的“猪—沼—鱼—肥—果蔬”生态模式时绘出了如下模式图，请分析回答下列问题。

(1)构建以沼气为中心的“猪—沼—鱼—肥—果疏”生态模式时所依据的生态学原理是______________________________________，
该生态系统最大的优点是____________________________________。
(2)该生态系统的“基石”是__________，若要生产3 kg鸡肉最少需要水稻和大豆共__________kg。
(3)沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物，其生态学作用主要是_________________________________________________________________。
(4)若农田内有害虫发生，采用何种措施既能保护环境又能有效防治害虫？_____________________________________________________________。
(5)水稻、大豆的秸秆除了图中所示的用途外，还有哪些用途？(写出2个)
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