高中生物生态工程的建设情况综合综合题

近年来，家禽生态养殖在我国发展很快。某地区建立了“稻—鸭”共作的生态型农业生产体系（如下图所示），实现了稻、鸭的双丰收。请回答下列问题。

（1）从生态系统的组成成分上分析，该生态系统的生产者是      ，沼气池中的生物属于          。鸭和昆虫虫的关系是　　　　  　　。
（2）调查该生态系统中某种杂草的种群密度，应采用　　　　　　法。和自然生态系统相比，该生态系统的自我调节能力　　　　，原因是　　　                      　　。
（3）该地区对农作物秸秆的处理不再是收割时直接粉碎到土壤中，而是先用来制沼气。从生态系统功能的角度分析这种做法实现了能量的　　       利用和物质的           ，从而提高了经济效益和生态效益。
（4）研究人员尝试利用羽毛粉制成饲料添加剂，以替代鱼粉添加剂来饲养产蛋鸡。请设计实验探究羽毛粉能否替代鱼粉作为饲料添加剂饲养产蛋鸡。
实验材料：养殖的蛋鸡若干只，含羽毛粉的饲料，含鱼粉的饲料。
实验步骤：
① 将实验用鸡随机均分为甲、乙两组； 
②                                                        ，其他饲养条件相同；
③ 观察记录、统计各组鸡的               。
预期结果及分析：
如果                                                ，说明羽毛粉能替代鱼粉；
如果                                                ，说明羽毛粉不能替代鱼粉。

Ⅰ、图一是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病（基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素）的过程设计图解。
图二表示将人的成纤维细胞与小鼠细胞进行融合，获得部分杂种细胞的过程（注：杂种细胞中人类的染色体会随机丢失，各种杂种细胞保留人类染色体的各类和数量是不同的）。表1表示杂种细胞中基因的存在与人体染色体的关系。请据图回答：


表1 杂种细胞中基因的存在与人体染色体间的关系

杂种细胞系
		A	B	C	D	E
人体基因	1	+	－	－	+	－
	2	－	+	－	+	－
	3	+	－	－	+	－
人体染色体	1	－	+	－	+	－
	2	+	－	－	+	－
	3	－	－	－	+	+

注：“+”表示有，“－”表示无。
（1）图一①、②所示的结构分别是_____________、__________________。
（2）图一③所示的生物工程技术是___________________，常用处于____________时期的卵母细胞作为受核细胞，图④所示技术利用的原理是_______________。除了图③、④所示的技术外，整个图示过程还应用了哪些胚胎工程技术？________________（写出两种）。
（3）图一过程③通常用去核卵母细胞作受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为____________________________________________________。
（4）图一过程④通常用②做受体细胞是因为_________________________________。过程④的完成需要用到的基因操作工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和________。
（5）图二中常用的与诱导植物原生质体融合不同的促融方法是_________________，若只考虑人的成纤维细胞与鼠细胞两两融合形成的杂种细胞，假如每种杂种细胞只保留了人的1条染色体，从染色体组成的角度考虑，杂种细胞可能有________种。
（6）据表1推测，位于第1染色体上的是基因_______，可进一步证明萨顿的假说——基因在染色体上。
Ⅱ、在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，保护环境。另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。其体现的生态工程的基本原理是___________________________。

I.(6分)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）获得目的基因后可采用       技术进行扩增。大部分特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，可采用的分子检测方法是           。
（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.(9分)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，经过    （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，生态工程具有   等特点。

Ⅰ.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       原理，       原理。
（2）该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如右图所示：   
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）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。
请你结合所学有关生态工程原理分析，该结论       （是、否）正确，你的理由是_______________。
Ⅱ.下列是DNA粗提取与鉴定的实验
（1）实验原理：DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同。在2mol/LNaCl溶液中，DNA溶解，部分蛋白质盐析生成沉淀；在       mol/LNaCl溶液中时，DNA析出。DNA不溶于        溶液，利用这一原理可将DNA与蛋白质进一步分离。在沸水浴的条件下，DNA溶液遇        试剂会被变成蓝色的特性，可以鉴定提取的DNA。
（2）制备鸡血细胞液时，要在取新鲜鸡血的同时加入       ，使血液分层，取下层血细胞沉淀。
（3）在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，其目的是为了                   。
（4）提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定量的       和食盐，进行充分地搅拌和研磨，过滤后收集              。

下图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，用作物养猪、养鸭，用稻秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答：

(1)该生态系统的主要成分是         。鸭与害虫、杂草的关系是    。
（2）生产的大米无公害的原因是：                     。
(3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物，其细胞结构与水稻细胞最主要的区别是      。
(4)蘑菇在该生态系统中属于                ，如图示，在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量，试分析其增产的原因：             。
（5）一般地说，农田生态系统的          稳定性较低，废弃农田上会发生群落演替，该演替的类型是                 。

信阳市十三里桥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_________       _、___      _____和整体性原理。
(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如右图所示：
①在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环方向。

②如果将“无机物”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下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．由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染

“白菜——甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短和耐储藏等优点。下图是“白菜——甘蓝”的培育过程示意图。请回答下列问题：

（1）在上述过程中，实现①②过程常用的物质为               。
（2）过程③为诱导原生质体融合，若用化学法，所用化学试剂名称为______ ________。过程④的变化为______ ______。过程⑤利用了植物细胞工程中的____  ____技术，杂种细胞培养形成植物体的基本原理是_________ _________。
（3）已知白菜细胞中含2M条染色体，甘蓝细胞中含有2N条染色体，则杂种植株体细胞染色体数为　　          。通常情况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的，原因是　　　     　  。假设白菜和甘蓝采用有性杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含               条染色体。
（4）⑤过程中进行的细胞分裂方式是                     ，该过程先诱导细胞分裂形成                  ，再由它分化形成杂种植物幼苗。

右图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答：

(1)从生态系统的成分来看，食用菌属于            ，沼气可以作为一种清洁能源用于生产生活中，其中的能量来自于生产者通过               固定的太阳能。
（2）该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理？__________________________________。
(3)从这一生态系统的结构和功能特点来看，该生态工程以沼气工程为中心，实现了__________________________________，在资源有限的条件下有较多的产出，取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。

文曲河是万泉河的一条支流，她在万泉镇万泉墟的地方流入万泉河。该地西侧的河岸是是万泉新墟生活污水的人工湿地。据琼海市国土环境资源局工作人员介绍，这块人工湿地是利用中科院复合垂直流人工湿地技术建设而成，通过人工填埋不同粒径配比的基质填料，在填料上种植特色的净水植物，形成湿地生态系统，使污水得到净化。某小组利用人工浮床技术对次级河流中水质净化分析，试验装置如图甲。

（1）湿地的污染源主要有        和        两种。
（2）此案例属             生态工程的实例，它遵循的生态工程原理主要有         
（写其中一个）。
（3）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”，你认
为该实验装置应该准备____组，分别进行如下处理：                           
                                                                  。(2分)
（4）为了避免实验误差，你认为每个实验装置中的植物株数应              。
（5）该小组实验结果如图乙，从此表中看出，该小组的研究的因变量为______，你能从表
中得出的结论是                   。

下面是利用人工湿地净化生活污水（主要含有机物）的原理简图。请据图回答：

（1）输入人工湿地的能量有                和                。
（2）人工湿地中的芦苇属于挺水植物，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。
（3）该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速，其主要原因是                       
                                                      。
（4）细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径，提高分解效率有效措施是                    。
(5)下图表示受到轻度污染的生态系统的调查结果。结果表明，湿地生态系统具有相当高的_________________性。

（6）用恰当的箭头和文字完成该人工湿地碳循环图解。

今年云南大旱引发了 “桉树致旱”的学术争论。桉树被视为“速生丰产”林种，在华南地区大量种植。
（1）桉树的快速生长，需要大量的Ｎ元素，请列举两种细胞中含有N元素的物质                        。
（2）夏季晴天桉树的净光合作用强度变化曲线如右图所示。
①曲线在横轴的上方的原因是
                                           。
②在12～14时，影响净光合作用强度下降的
主要因素是             。
（3） 有人认为桉树引入我国西南部大量种植后成为了“霸王树”，原因是                       。
(4)桉树在造林初期（头8－10年）对土壤水肥需求很大，此后桉树的蓄水、蓄肥作用便会逐渐体现，这些作用体现了生物多样性的               。这场争论，启示我们在引进物种时要遵循生态工程的                    原理。
（5）右下图为现代农业生态系统的结构模式图。

①用箭头完成该生态系统能量流动和利用图解（各生物呼吸和分解者耗能不标明）。
②该生态系统的能量能更多地被人类利用是因为                      
                                   。

甲图为某农田生态系统的组成及秸杆的再利用示意图，请据图回答相关问题：

（1）该生态系统的优势主要是             。秸杆利用后产生的废渣可以还田，其中的有机物可被           分解，产生的           可用于植物的光合作用，提高农作物的产量。
（2）该生态系统中，能量流向蛙后，将发生一系列变化，如图乙所示。则图乙中的A、B、C、D表示的含义分别为：
A．           ；B．           ；
C．           ；D．           。
（3）当生态系统处于相对稳定状态时，蛙的种群数量一般处于           （K或K/2）值，此时种群数量的增长速率为                               。

Ⅰ．下列是在3种不同条件下，测定光照强度对光合速率影响的实验，实验结果如图所示。

实验①：0.10%CO₂，30℃；
实验②：0.10%CO₂，20℃；
实验③：0.03%CO₂，30℃。
实验②和P点，限制光合速率的主要因素依次是             、            。综合实验①②③，可以得出的结论是                                       。
Ⅱ．右图是一个农业生态系统的模式图。请分析回答下列问题。

（1）图中所示的生物成分以及                共同组成一个生态系统。
（2）该生态系统中的桑、蚕和鱼三者之间的能量流动关系是               。
（3）提高单位耕地面积农作物的产量，是农业工作者不懈的追求。请指出两项能提高大田单产量的措施：                         ；                        。
（4）与右图的农业生态系统比较，现代生态农业重视发挥沼气池的作用，其主要目的是                           。

我国南方某些地区建立了“桑基鱼塘”农业生态系统，获得了鱼、猪、蚕和粮的全面丰收。下图为该生态系统的物质和能量流动示意图。请据图回答：

（1）该生态系统所需的能量最终来自                   。
（2）该生态系统的生产者是                  。
（3）该生态系统中除了已知的生物种类外，还必须有              等微生物作为       。
（4）在该“桑基鱼塘”生态系统内，物质得到多次重复利用，同时提高了               率。

下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）。请据图分析回答：

（1）请用箭头和文字表示这个生态系统中能量流动的图解（各种生物的呼吸耗能不要求画出）。                           。 
（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，主要原因是它充分利用了__________ 中的能量。
（3）沼气的主要成分是甲烷，其燃烧后生成的二氧化碳通入大棚内的意义是             
                                                                     。
（4）沼气池中产生的氨，经过                 的作用最终转化成某种无机盐，被植物吸收利用。
（5）当阴雨连绵、光照不足时，应适当              （填“降低”或“提高”）大棚温度。
（6）沼气池中的主要微生物，其基本结构和新陈代谢的基本类型与下列     最相似（用字母代号表示）。

A．HIV

B．蓝藻

C．乳酸杆菌

D．酵母菌 E．衣藻