高中生物生态工程的建设情况综合综合题

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。

养猪场每天排放大量的粪便、饲料残渣，如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。下图是某养猪场废水处理流程图，请回答：

（1）养猪场生态系统的主要成分是      ，芦苇、绿藻、黑藻分布于不同水层，这一现象体现了群落在    结构上有明显的    现象。
（2）初期，养猪场藻类大量繁殖，氧气过度消耗，水生生物因缺氧而死亡，其尸体被微生物分解，加剧氧气消耗并产生有毒物质，污染进一步加剧。上述污染进一步加剧的过程属于      （填“正”或“负”）反馈调节，          是生态系统自我调节能力的基础。后来，养猪场后部大量种植莲等挺水植物，使出水口出水中的浮游藻类减少，一段时间后，群落结构趋于稳定，群落的这种变化过程属于        。碳在这个生物群落内以       的形式进行流动。
（3）与其他自然生态系统相比，输入该生态系统的能量有               。

——现代生物科技专题(第4小题1分，其他每空2分，共15分)
根据所学生物学知识回答：
⑴如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的         中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的         上。
⑵目前临床上使用的红细胞生成素(一种糖蛋白，用于治疗肾衰性贫血)主要来自基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO)。检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。分泌该单克隆抗体的         细胞，可由rhEPO免疫过的小鼠          细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成。
⑶在“试管牛”的培育过程中，采用激素处理可使良种母牛一次排出多枚卵母细胞，最常用的激素是          。从良种公牛采集的精子需          后才能进行受精作用。在胚胎移植前，通过      技术可获得较多胚胎。
⑷生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免系统结构或功能失衡。这体现了生态工程的什么原理(    )(1分)

A．协调与平衡原理	B．物种多样性原理
C．物质循环再生原理	D．整体性原理

农业生态工程能创造多种劳动力就业机会，增加农民收入，开发可以更新的资源，减少环境污染。下图是一个庭院生态工程的示意图，

分析回答：
（1）该生态系统除图所示的生物成分外还包括主要包括         。
（2）该图中有食物链     条。该生态系统中处于第二营养级的生物有              。
（3）生态农业是一个生态上自我维持的农业生产系统，其特点是在保持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变的情况下，求得最大生产力和可持续发展。下列关于生态农业的叙述不正确的是  。

A．生态农业中食物链和营养级越多越好

B．生态农业比传统农业的抵抗力稳定性高

C．生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生

D．生态农业属于人工生态系统，对病虫害一般采用生物防治

（4）生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生和系统学和工程学原理以及          、______   __、_______________原理

(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_________________。

生物炭是指利用炭化技术使生物质在缺氧条件下不完全燃烧所产生的富碳产物。科研人员以玉米秸秆（生物炭原材料）、北方粳稻为材料进行实验。结果如下表：

实验组号	处理方式	北方粳稻不同发育期的根鲜重（g）
分蘖期	拔节期	抽穗期	灌浆期
Ⅰ	？	28．12	48．99	62．36	63．06
Ⅱ	每千克干土加10g生物炭	50．86	49．97	71．09	69．91
Ⅲ	每千克干土加20g生物炭	37．63	51．33	69．79	64．12
Ⅳ	每千克干土加40g生物炭	35．10	55．07	67．55	71．47

（1）选择___________的北方粳稻，移栽至各组土壤中进行实验。其中,Ⅰ组为对照组，处理方式为___________。
（2）与Ⅰ组相比，___________期，生物炭对根鲜重的促进作用最大，该时期___________组实验的处理方式对根鲜重的促进作用最明显。
（3）生物炭本身质轻、多孔, 施入土壤后可提高土壤肥力和肥料利用效率，它还富含一些作物生长所需的营养元素, 故此研究成果对在实践中遵循生态工程的___________原理具有指导意义。

北京奥林匹克公园南区建有一个复合垂直流人工湿地，展示了较新的生态污水（常富含N、P）处理技术。下图示复合垂直流人工湿地构造示意图（箭头示水流方向），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、美人蕉等具有一定___________能力的湿地植物，这些人工湿地植物一般宜选用本地物种，避免________________________，以保证当地生态系统的安全性。
（2）人工湿地的植物根系常形成一个网络样结构，网络中的根系不仅能直接吸附和吸收污水中的____________等营养物质，而且还为______________的吸附和代谢提供了良好的环境条件，使它们能够通过分解作用降解污水中的有机物。湿地基质常使用碎石等多种材质，碎石间留有一些空隙有利于促进根部的__________________。
（3）污水脱氮过程离不开硝化细菌和反硝化细菌的作用，作用机理如图所示。

据此分析，硝化细菌和反硝化细菌分别生活在复合垂直流人工湿地的___________池和__________池。流入湿地的污水在“先下后上”的过程中，与___________________充分接触，得到了明显净化。
（4）若研究该人工湿地生态污水处理能力，应对__________________水质进行监测，通过比较___________________含量的差值，来分析人工湿地的净化功能。经人工湿地处理的生活污水可作为非饮用水用于很多生产过程，不仅减少了污染还__________________。

回答下列与生态工程有关的问题：
（1）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，与传统的工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、　　　　等特点。
（2）生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生、协调与平衡、　　　　、　　　　　　和物种多样性等原理。人畜粪便用于农作物的生产主要符合　　　　原理；连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了　　　　原理。
（3）在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少　　　　　　　　　，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
（4）“猪一沼一果”是我国一种常见的生态农业模式，以沼气为纽带，带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发展。该生态农业中的所有生物共同组成了　　　　（填“生态系统”、“群落”或“种群”）；该生态农业模式能实现能量的　　　　。

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（箭头方向代表曲线变化趋势）。请据图回答：

(1)入人工湿地的能量来源有_______和_______。
(2)芦苇输属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落具有________结构。该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速，其主要原因是水体中含有大量的_______等营养成分。
(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_______（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，图中最可能代表害虫和天敌K值的数据分别为_______和_______。

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_____________________。

（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）：                         。

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                  。

查干湖位于吉林省西部松花江畔，在20世纪50～60年代湖水面积很大，70年代末期逐渐缩小趋于干涸。为改善生态环境，当地政府引松花江水入湖，给查干湖注入了新的生命。回答下列问题：
（1）查干湖生态环境恢复过程中，发生的演替类型属于          ；生态环境的恢复，使当地旅游业得到空前发展，体现了生物多样性的        价值。
（2）查干湖的浮游植物属于生态系统组成成分中的         ；该湖泊中的鱼类，由于食物种类和栖息场所的不同分布于不同水层，这属于群落的         结构。
（3）当湖泊受到轻微污染时，能通过物理沉降、化学分解和           很快消除污染，说明生态系统具有自我调节能力，其基础是           。
（4）在查干湖的早期恢复过程中，要向湖中投放现成的有机物质，防止该生态系统崩溃，从能量流动的角度分析，原因是               。

由于湿地独特的水文条件，使得湿地生态系统具有与其他生态系统不同的特点，对全球气候变化有重要影响。下表是湿地生态系统与其他部分生态系统碳（有机碳）储量的比较。请回答：

（1）碳循环是组成生物体的碳元素在       之间不断循环的过程。
（2）从表格数据看出，湿地生态系统将有助于缓解温室效应，原因是           。目前，湿地生态系统面积正逐步缩小，退耕还湖、还湿地势在必行，还湿地过程中生物群落的演替类型为        演替。
（3）生态学家对某湿地生态系统的营养结构和能量流动情况进行调查，得到下图1所示的食物网和图2中的能量数据：

①图1中未体现的生态系统组成成分有               ，C和E的关系为                。
②能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为          。第一营养级能量除了一部分流向第二营养级外，还有的去向是            、            等。

完成下列填空：
（1）胚胎干细胞在基础生物学、畜牧学和医学上具有十分重要的应用价值。囊胚期胚胎由                 、囊胚腔和滋养层组成。前者将产生胚胎的所有组织和胚外结构，后者形成胎盘。首先用免疫外科方法去掉囊胚外围的滋养外胚层， 再将得到的细胞平铺于         细胞上以防止分化，在高血清浓度条件下培养数天后，ES集落开始形成，大约每隔7d 进行分散和重新平铺，分散的方法可以是微吸管机械分散，也可以用               消化分散。目前已得到未分化状态、具正常双倍体核型及多向分化潜能的干细胞，已传三十多代并可            保存。
（2）次生演替是指原有植被虽已不存在，但原有        基本保留，甚至还保留了植物种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
（3）由于细胞体积较小，要通过显微操作装置在显微镜下进行解剖手术和微量注射，显微操作可用于            、           等技术。
（4）生态系统“未利用”的能量是指未被           ，也未被后一营养级和分解者利用的能量。