高中生物生态工程的建设情况综合综合题

农作物秸秆在生产实践中具有多种用途。在特定微生物产生的纤维素酶的催化下，秸秆中的纤维素可被分解为葡萄糖，经发酵后形成乙醇，再加工即可制成燃料乙醇，减少了人类生活对石油资源的依赖。请分析回答：
（1）欲从土壤中分离获取上述特定微生物，可采用稀释涂布法或        法进行接种，所用培养基以纤维素为唯一碳源，目的是只允许能产生       的微生物生长，而其他微生物均不能生长。在培养基中加入适量的刚果红染料，若观察到        即可初步筛选到目的菌。
（2）某研究人员经上述培养获得了三种微生物（甲、乙、丙），现通过如下实验比较三种微生物所产生纤维素酶的活性大小。
①将甲、乙、丙三种微生物经离心等方法处理后，制成酶浓度相同的纤维素酶提取液，取等体积的三种提取液分别与等量的纤维素悬浮液混合，在相同且适宜的pH和温度条件下放置一段时间。
② 利用       试剂检测产物中的葡萄糖，并通过比较颜色深浅程度判断酶活性的大小。
③ 实验结果如下：

	甲提取液	乙提取液	丙提取液
颜色深浅程度	＋	＋＋＋	＋＋

        注：“+”越多，颜色越深
由表分析，三种微生物产生的纤维素酶活性不同，最可能的原因是       。其中产生酶活性最强的微生物是       。
（3）农作物秸秆除用于生产燃料乙醇外，还可用于培育蘑菇和生产沼气等。下图为某生态农场的部分结构模式图。

水稻、杂草在此生态系统的组成成分中属于      。输入到鸭体内的能量除通过呼吸作用以热能形式散失外，还用于鸭自身的        等生命活动。在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚连通可提高蔬菜产量，增产的原因最可能是        。
（4）对农作物秸秆的充分利用可促进生态系统中物质在       之间不断地循环往返，同时合理调整了生态系统中的能量流动关系，有效缓解了燃烧秸秆造成的污染和浪费。

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）。

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。

某城市近年一直强调走“绿色”发展之路，争创“绿色城市”。“绿色”的含义除了包括城市绿化、绿色生活方式与消费理念外，还包括尊重自然、保持生态平衡、高效利用资源等等。
（Ⅰ）、近年来该市通过引进观赏植物等使绿地总面积和人均绿地面积在逐年上升。你认为大量引进非本地树种，这不符合生态工程建设的_____________原理，可能会产生的后果是                。
（Ⅱ）、绿色城市的重要标志之一实 现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。下图是垃圾资源化、无害处理的一种方案：

（1）该方案中④、⑤过程利用的生物属于生态系统的何种 成分？　　　 　　。
（2）从对资源的充分利用角度看，④、⑤途径优于③途径的主要原因是什么？       
（3）进行⑦过程的甲烷杆菌与酵母菌在细胞结构上的最主要区别是       。
（4）每一位市民都应该积极参与①、②过程，具体做法是　　         　　。
（5）该生态工程所研究或处理的对象是                      

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：                  、                   。

请分析回答下列有关现代生物科技方面的问题：
（1）利用PCR技术扩增目的基因的过程中，目的基因受热形成        链并与             结合，在
     酶的作用下延伸形成DNA.
（2）采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞后，培养该细胞再生植株的过程中，往往需要使用植物激素，人为控制细胞的         和          。如果转基因植物的花粉中含有毒蛋白，将引起的安全性问题包括                   。
A.生物安全   B.环境安全   C.食品安全    D.伦理道德问题
（3）蛋白质工程的基本原理是：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质          →推测应有的  序列→找到相应的               序列。
（4）生态工程建设的目的是遵循自然界_________的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止__________，达到_____________和_____________的同步发展。

我国南方的一些沟渠中栽培的水菱是浮水植物，近年来由于水浮莲的入侵造成水菱基本绝收。科研人员测定在不同实验条件下水浮莲和水菱的光合速率，获得如下数据：

浮水植物 测定指标	水浮莲	水菱
光饱和点(lx)	2458±69	2550±37
最大净光合速率umol/(m^2．s)	34.50±0.72	30.36±0.42
光补偿点(lx)	20.25±2.60	29.75±2.42

请回答下列问题：
(1)根据以上数据，水浮莲比水菱生长较快的原因：一是光补偿点低，弱光条件下也能积累有机物：二是                    。
(2)我国一部分湖泊已不同程度富营养化，原因是含                   等元素较多的污染物摊放量超过了湖泊的            能力。水浮莲和其它藻类植物的种间关系是           ，引起水浮莲大规模繁殖的外界因素还有                、                    。
(3)在这些沟渠中，入侵后期的水浮莲种群的年龄组成一般为                型。
(4)从上述资料可以看出，我国引入水浮莲，造成生态入侵，没有遵循的生态工程原理主要是       。

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)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，各类生物要________________。
(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具有___________________的特点。
(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过____________的作用，释放出______________，被植物利用。
(4)概括地说，该生态系统功能的维持，取决于____________________。

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                   ，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RNA聚合酶识别和结合的部位。
（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）单克隆抗体与血清抗体相比较，其最主要的优点在于           。
（4）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。
（5）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等原理。

江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示，请据图回答问题：
（1）牛棚内产生的________可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率。蔬菜光合作用产生的________可扩散进入牛棚。
（2）除了秸秆作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行________，腐熟的产物肥效提高，这是因为____________，这种肥料用于蔬菜栽培可提高产量。
（3）在牛的品系、饲料的品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，主要原因是____________。
（4）牛棚保温所需的热能来源于牛自身产热、地热_________和_________。
（5）从生态系统功能的角度分析，这种种植养殖模式较好的实现了_________________。

长江的水体污染是由流入长江的次级河流（城市生活污水）污染引起的，某小组利用人工浮床技术对次级河流中的水质净化进行研究，实验装置如图所示。

（1）图中植物的作用是__________________。该植物采收后，可以直接用作饲料，也可干燥处理后用来提取某些金属元素。
（2）该小组利用人工浮床开展了“菰（茭白）和菖蒲对生活污水净化效果的研究”。为了避免实验误差，你认为每个实验装置中的植物株数应_________。
（3）该小组实验结果如下表所示，从此表中可以看出，该小组研究的因变量为_________，你从表中得出的结论是__________________。

污水中TN、TP去除率的比较/%
处理	总氮TN	总磷TP
对照	42.6	38.8
菰	92.8	83.9
菖蒲	92.7	94.3
混合种植	94.9	84.7

生态农业建设是建设社会主义新农村的重要内容之一。下面是两种生态农业模式：
模式1　鸡－猪－鱼立体养殖模式：一亩鱼池配6～8头猪，100～120只鸡，鱼池中各种鱼的比例大致为：花白鲢占20%，草鱼占40%，鲤鱼、鳙鱼占40%，每亩投放鱼苗4500尾。每天从鸡舍中收集新鲜的鸡粪晒干，经初步发酵后混入一定量饲料喂猪，猪粪喂鱼。
模式2　“四位一体”生态模式：以太阳能为动力，以沼气为纽带，将日光温室、沼气池、蔬菜种植和温室养猪相结合的一种新的农业生产模式。
请分析回答有关问题：
(1)在模式1中，必须注意某种鱼的投入数量，不宜超过该鱼在生态系统中的______________________。鱼塘中不同鱼类生活在不同水层，体现了生物群落在垂直结构上具有________________的现象。
(2)模式2中，光能输入生态系统的途径是______              。
(3)模式2沼气池中的产甲烷杆菌在生态系统中属于__________(成分)。
(4)建立以沼气为中心的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是____________。

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。          。

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            。

回答下面两例有关生态工程建设的有关问题：
Ⅰ.利用植物修复技术治理重金属污染的实质是将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤上，植物收获后进行妥善处理，就可将重金属移出土体。目前科学家正尝试应用生物工程技术培育符合植物修复技术要求的转基因植物。
（1）在应用植物修复技术治理被重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的                   原理。
（2）大部分物种的基因能拼接在一起，是因为它们的分子结构都是           结构。检测目的基因是否成功导入植物细胞，可采用的生物技术是                    。
（3）将含有目的基因的植物细胞培养成植株需要应用                  技术，该技术的理论依据是            。
Ⅱ. 2009年12月7日，联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根开幕。大会宗旨是如何减少CO₂的全球排放量。生态学家研究出生态农业可以减少农业生产中CO₂的排放，“四位一体”（人居—种植—养殖—沼气）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、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：

（1）动物粪便中的臭味主要来自氨，在沼气池中，经        （填生物名称）的作用，可以形成硝酸盐被植物吸收利用。
（2）该生态系统中能量能否循环利用？          。该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是                                         。
（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）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，生态工程是一类                          的工程体系。