高中生物生态工程的建设情况综合综合题

应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品，是生物科学技术转化为生产力的重要体现。
请回答下列问题：
（1）在培育转基因牛的过程中，需要的工具酶是      和      ，基因工程的核心步骤是      。在基因表达载体中，目的基因的首端必须含有      ，它是      识别和结合的部位。
（2）动物细胞培养过程中，培养环境中除须提供O₂外还须混入一定量的CO₂，CO₂的主要作用是      。为保证被培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境，可以在细胞培养液中添加一定量的      ，以防培养过程中的污染。
（3）单克隆抗和血清抗体相比较，其最主要的优点在于                                。
（4）植物组织培养的关键步骤为      和      。
（5）动物体细胞核移植技术得到的动物，称为      动物，试管动物需要通过      、早期胚胎培养和胚胎移植步骤获得。
（6）生态工程建设所遵循的基本原理有：物质循环再生原理、      原理、      原理、整体性原理和系统学和工程学原理。

一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里建了一个小型生态农业，年创收上万元。下图是该家庭生态工程的模式图，请据图分析回答问题。

(1)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，突出的优点是                                                       。
(2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是：                         
                                                                         。
(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界                                  的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统工程相比较，生态工程具有                                                 的特点。
(4) 人类设计生态工程的根本目标：在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。生态工程所遵循的基本原理是         、           、协调与平衡原理以及            和系统学和工程学原理。
(5）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，你是否支持这一观点。          。

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—果蔬”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3kg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，2分)_________  _____。

【现代生物科技专题】以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，请据图回答下列有关问题：

（1）图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是         ，①过程必须用到       酶，②过程使用的是                酶。③表示              技术，④表示基因工程中        过程；若方法C是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法，则方法C是                  。
（2）如果转基因牛D的牛奶中含有                  ，则说明血清蛋白基因在个体水平已表达成功，其他细胞中不含血清蛋白是             的结果。
（3）图中A和B分别是指            和           。
（4）图中奶牛的牛粪可以用于生产沼气，沼气工程利用的是生态工程的     原理。

现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池→曝气池→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：
(1)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。
(2)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、群落、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。

下图是某种人工湿地构造示意图（箭头示水流方向），展示了较新的污水(常富含N、P)处理技术，请分析回答下列问题：

（1）人工湿地的上行池和下行池中均栽有芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉等湿地植物，它们在该生态系统成分中属于           ，这些人工湿地植物一般宜选用本地物种，避免         ，从而对当地的生物多样性造成破坏。
（2）人工湿地生态系统的功能包括            、            、             。
（3）假设该生态系统中有甲、乙、丙三种生物，它们构成的食物网关系如图：甲能量中比例为m的部分直接提供给丙，要使丙能量增加Akg,则消耗甲的能量最多是      kg。

（4）在该生态系统中，除了植物对污水的净化作用外，还需依赖于微生物，微生物所起的净化作用是      。
（5）此生态系统每天处理污水的量是一定的，这说明生态系统的           是有限的。在污水处理过程中，生态系统所表现出的是           稳定性。

下图甲是利用人工湿地净化生活污水（主要含有机物）的原理简图。科研人员为有效控制该湿地生态系统中的某种害虫，引入了该害虫的天敌，并用一段时间的调查数据构建了图乙所示的模型（图乙中箭头方向代表曲线变化趋势）。请据图回答：

（1）输入该人工湿地的能量来源有________________________________。
（2）沉水植物生长于水域中央区域，挺水植物生长于近岸的浅水，喜湿的植物生长于岸边，旱生植物生长于离岸较远处，形成了群落的__________结构。如果湖泊严重缺水，就会出现“沧海桑田”的现象，这属于群落的________演替。
（3）检测表明，出水口中无机污染物和有机污染物的含量都大大降低，在该过程中起主要作用的生态系统成分是____________________。
（4）图乙模型属于____________（选填“物理”、“概念”或“数学”）模型，其曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的__________调节。仅从该模型分析，图中最可能代表天敌K值的数据为__________。

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______   。 

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                         。

合理密养、立体养殖是提高池塘养殖经济效益的有效措施。
（1）某池塘中有水草、绿藻、草鱼、鳙鱼（主要摄食浮游动物）和鳜鱼（肉食性），以及水溞、轮虫等浮游动物。请按主要捕食关系，绘出该池塘生态系统的食物网。
（2）轮虫和水溞的种间关系是。
（3）研究池塘生态系统不同水层光合速率，对确定鱼的放养种类和密度有参考价值。从池塘不同深度采集水样，分别装入黑白瓶中（白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶）并封闭。然后将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置，同时测定各水层剩余水样溶氧量，作为初始溶氧量。后，测定各黑白瓶中溶氧量。若测得某水层初始溶氧量为^-1,白瓶溶氧量为^-1,黑瓶溶氧量为^-1，则该水层总光合速率为^-1·^-1。若上午黑白瓶被悬挂于水深处时，白瓶意外坠落至池塘底部，短时间内，该瓶内绿藻叶绿体中含量。
（4）从群落结构的角度分析，立体养殖可以          。从能量流动的角度分析，合理密养可以            。

20世纪以来石油农业的快速发展，大量化肥农药的使用，在粮食产量大幅度提高的同时，也使食品的质量安全持续下降。于是生态农业成了世界共同关注的焦点。下图表示一种“甘薯＋奶牛＋沼气＋花木＋龙虾＋食用菌”生态农业模式，试据图回答有关问题：

（1）图中所示生态系统的基石是                          。
（2）甘薯固定的太阳能，不能全部被奶牛利用的原因是：                         、
                        、                   。
（3）某昆虫喜食甘薯的叶片，起初的农药随喷洒次数的增加杀虫效果越来越差，昆虫群体的抗药性逐渐增强，群体中存在抗药性个体的根本原因最可能是       ，群体抗药性增强的实质是              ；请提出两项生物防治措施：                  、                   。

研究人员在果树种植区，构建了如下图所示的“果一草一牧一菌一沼”生态农业模式。请分析回答：

(1)在人工构建的该生态系统中，分解者包括　　　　　　、　　　　　　，沼气池中的能量主要来自于生态系统成分中的　　　　　。果树和牧草可从菌土中获取　　　　　　　　　用于生长发育。此生态农业模式的建立实现了　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)研究人员调查了生态果园及对照(传统)果园中某些昆虫的密度，结果如下表所示：

①在两类果园中调查上表昆虫种群密度时常采用的方法是　　　　　　　　　　。
②果园中的食蚜盲蝽与蚜虫之间是　　　　　　关系，姬小蜂和金纹细蛾幼虫之间的关系是　　　　　。
③从表中结果可知，生态果园的建立形成了有利于　　　　　　　生存的生态环境，减少了农药的使用，对提高果品的品质和减少污染有重要意义。

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___________________、___________________。
（5）目前河流污染比较严重，正在通过一定手段进行治理，为了检验污水处理的效果，常测定BOD5（5日生化需氧量）的值，BOD5通常指20℃下，1L污水中所含有机碳源在微生物氧化时，5日内所消耗分子氧的毫克数。若假设原来100mL污水中的有机物含量为2.1g，等价于1.8g葡萄糖的耗氧量，污水处理后测得BOD5的值为384mg/L，则污水净化率达到_____________左右（以BOD5 减少的百分率表示）。

(15分)请回答下列有关胚胎工程和生态工程的相关问题：
（1）雌性排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于        卵母细胞阶段。当该细胞发育至减数第二次分裂     期时，才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体，则表明          过程已发生。
（2）若某对夫妇结婚后发现妻子双侧输卵管堵塞，无奈需进行试管婴儿技术，该技术包括____________和____________。
（3）2015年3月，柴静的纪录片《穹顶之下》引发全国人民对雾霾的关注和讨论，而山西作为产煤大省，生态环境破坏严重，请问矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于____________，具体措施有_________________，（举例说明，任答两种）利用了的生态工程原理是_________________。

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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