[生物——选修3现代生物科技专题]科学家想用农杆菌转化法将某外源高产基因转移到大豆细胞中，以获得高产大豆，其培育过程如图所示。据图回答下列问题。
(1)利用 技术可以对外源高产基因进行扩增。土壤农杆菌Ti质粒上含有T—DNA，可将外源高产基因整合到大豆细胞的 上。
(2)构建含高产基因的重组质粒(基因表达载体)的过程中需要的工具酶有 。这个基因表达载体的组成，除了外源高产基因外，还必须有 以及标记基因等。
(3)用含有重组质粒的土壤农杆菌去感染大豆细胞，如果要检测外源高产基因是否成功导入大豆细胞中可采用 技术；如果要检测外源高产基因在大豆细胞中是否成功表达可采用 技术。
(4)含高产基因的大豆细胞需要经过 过程才可能获得高产大豆植株，该过程依据的原理是 。
（5）由于目前科学家对基因的相关知识了解有限，同时，外源基因插入宿主基因组的部位往往是 ，因此，转基因生物引发了人们激烈的争论。不少公众担心转基因生物会破坏某些生态系统的稳定性，这方面也可能会涉及生态工程的研究，与传统的工程相比，生态工程是一类
的工程体系。
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___________________、___________________。
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、培育蘑菇、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1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2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，食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学的有关生态工程原理，分析该结论是否正确，并说明理由。
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：
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．由于各级产物都可利用，减少了废物污染 |
(4)根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，应使食物链越长和营养级越多越好。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？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
胡杨是干旱荒漠风沙前沿地区唯一天然分布的高大乔木，它耐盐碱，抗干旱，耐强光高温与风袭沙埋，在防风固沙和保护自然环境上起着重要作用。请完成下列问题：
（1）胡杨插条生根困难，种子繁殖实生苗性状分离严重，参差不齐，难以成材，为解决此问题，可采用 技术解决其繁殖问题。将愈伤组织经液体悬浮培养可以分散成单细胞，这些细胞发育成的
可用于制备人工种子。
（2）为确定胡杨根部根毛区细胞的细胞液浓度，可用观察植物细胞 的方法检测。当50%细胞发生这一现象时，即认为相应外界溶液浓度为细胞液的浓度。相比洋葱鳞片叶外表皮的观察，胡杨根部细胞在显微镜下观察时应适当 （增大/减少）进光量。
（3）用单侧光照射胡杨幼苗尖端一段时间，细胞壁伸长现象在幼苗尖端下部 侧更明显。若要在细胞水平上进行验证，可取弯曲处作 (横切/纵切)片制成装片，用显微镜观察并测量相应细胞长度。判断并解释显微镜下观察到的现象能否说明生长素的作用具有两重性 。
I．（每空1分）控制哺乳动物的性别对于畜牧业生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如：牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4％左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛（如下图所示）。
根据以上信息回答下列相关问题：
（1）图中过程①是通常采用的 技术，在这个过程中_________的精子与卵细胞结合形成受精卵，为获得更多的卵细胞需要给良种母牛注射适宜剂量的___________。
（2）过程②中受精卵培养发育至 时期，再经胚胎移植到代孕母牛，从而获得后代。若希望同时获得多个性状相同的个体，可以使用 技术。
Ⅱ．（每空2分）如图是一个人工农业生态系统模式图（大棚温度、CO2浓度等可适当控制）。请据图回答：
（1）该生态工程所遵循的基本原理是 。（写2种）。
（2）相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益，主要原因是充分利用了 中的能量。
（3）沼气池中的微生物在该生态系统中的主要功能是 ；沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内的意义是 。
（4）输入到禽畜体内的能量除通过呼吸作用以热能形式散失外，还用于禽畜自身的 等生命活动。
研究人员在一些果树种植区，构建了如下图所示“果—草—牧—菌—沼”生态农业模式。请分析回答。
(1)人工构建的“果—草—牧—菌—沼”生态系统中，分解者包括________，沼气池中的能量主要来自生态系统结构中的________。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果园中某些昆虫的密度，结果如下表所示。
| 昆虫种类 |
害虫 |
害虫天敌 |
金纹细蛾幼虫体内有姬小蜂卵的百分率(%) |
|||
| 蚜虫 (头/枝) |
雌成螨(头/叶) |
小花蝽 (头/枝) |
瓢虫、(头/枝) |
食蚜盲蝽(头/枝) |
||
| 生态果园 |
39.3 |
0.34 |
0.47 |
0.29 |
0.33 |
40～60 |
| 对照果园 |
79.1 |
2.58 |
0.15 |
0.26 |
0.02 |
3～6 |
①在两类果园中调查昆虫种群密度常采用的方法是________________。
②果园中的________有捕食关系，姬小蜂和金纹细蛾幼虫的关系是________。
(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________有重要意义。
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，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________________，则说明血清白蛋白基因在个体水平已表达成功，其他细胞中不含血清白蛋白是________________的结果。
(3)图中A和B分别指______________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。
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 |
转基因克隆猪已经在我国培育成功。研究组首先从猪胎儿皮肤细胞中分离出纤维细胞，进行体外培养。通过电穿孔的方法将构建好的基因表达载体转入纤维细胞，经筛选后将转基因纤维细胞进行体细胞克隆。接着，将重组胚胎移入代孕母猪体内，最终获得转基因克隆猪。请回答：
（1）在对纤维细胞进行培养时，需要在细胞培养液中添加一定量的 ，以防止培养过程的污染。此外，应定期更换 ，防止 对细胞自身造成危害。
（2）筛选转基因细胞时，需要用到基因表达载体中的 。
（3）在进行体细胞克隆前，先要从屠宰场收集猪卵巢，采集 ，并在体外培养成熟。然后将转基因纤维细胞注入到 中，再经过一系列过程获得含有目的基因重组胚胎。
（4）为了 ，可以对处于 阶段的胚胎进行均等分割。将重组胚胎移入到受体子宫后，由于受体子宫不会对外来胚胎发生 ，并能与之建立正常的 上的联系，因此，重组胚胎能在受体子宫中继续发育成转基因克隆猪。
（5）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。这最主要体现了生态工程的 原理（只填一项）。
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桑等生产者 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 被及时利用。
（3）该农业生态系统为何能提高经济效益？实现了物质和能量的多级利用，提高了 ，减少了 。
（4）根据该县地处水乡这一资源优势，请就该农业生态系统提出你的一条合理化建议。
。
（5）该生态工程的建设遵循了哪些基本原理？______________、______________。生态工程与传统工程相比较，具有少消耗、多效益、________ 等特点。
Ⅰ．一对表现型正常的夫妇，生了一个镰刀型细胞贫血症患儿。在他们欲生育第二胎时，发现妻子的双侧输卵管完全堵塞，不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断，过程如图。
请回答：
（1）过程①是指在体外进行的 处理，从而使精子与卵子结合形成受精卵；过程②称为 。
（2）在对胎儿进行镰刀形细胞贫血症的产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取物质③ 进行PCR扩增。然后用
Ⅱ对扩增产物进行切割，产生多个片段的酶切产物。据此判断，Ⅱ是一种 酶。
（3）不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同，形成不同的电泳条带。该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如④，据此判断胎儿为 （正常/患者/携带者）。
Ⅱ．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。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。
某农场的农业生态工程简图如下：
请回答：
（1）在评价养殖效益时，除了人工投入等成本外，往往采用单位时间内饲料投入量和体重净增长量（可采用相关参数转换成干物质量）作为评价指标，其中体重净增长量为 生产量，该值的大小取决于饲料到饲养动物的能量 。
（2）该生态工程的核心技术是 。若在果园中同时种植蔬菜，属于 技术。图中的沼气工程是在沼气池的基础上增添了脱硫塔等设施，更加优化了 的新能源开发技术。
（3）在无人为因素干预下，养殖鱼类种群呈“S”形增长，若养鱼场中迁入捕食养殖鱼类幼体的乌鳢鱼，将使“S”形曲线中的 下降，通过生态系统的 调节，乌鳢鱼和养殖鱼类的数量将趋于相对平衡。
生态专家把某一废弃池塘改造成新型池塘，并对该生态系统的营养结构和能量流动进行了调查，结果如下图。该新型池塘生态系统中有香莲、芦蒿、多种藻类、水草，还有多种鱼类、虫类，塘边建有猪舍和蘑菇房。请据图回答问题：
（1）该生态系统的能量来源是 。该生态系统中的挺水植物、浮游植物、沉水植物形成了群落的
结构。
（2）建立人工生态系统必需遵循生态工程的基本原理，试从鱼塘的环境承载力与放养鱼类的种类分析，人工鱼塘生态系统遵循了 和 原理。改造后的生态系统生物组分增多，食物网变复杂，提高了生态系统的 。写出该生态系统中营养级最多的一条食物链 。
（3）从人工栽培的鲜蘑菇中提取的多糖类，对白细胞减少症、传染性肝炎有明显疗效，但含量低，成本高，难以大量应用，科学家通过基因工程解决了这一难题。他们在获得该目的基因后，通过 技术对该基因进行大量扩增，再利用 酶、 酶和运载体等作为基本工具，通过一定的手段构建 ，并将其导入大肠杆菌体内，实现了高效表达。
试题篮
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