高中生物專題45生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題生態(tài)工程單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)（含解析）新人教版選修3

單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(四)(專題4、5)(60分鐘100分)一、選擇題(共8小題,每小題3分,共24分)1.(2019·江蘇高考)下列生物技術(shù)操作對(duì)遺傳物質(zhì)的改造,不會(huì)遺傳給子代的是 ()A.將胰島素基因表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌,篩選獲得基因工程菌B.將花青素代謝基因?qū)胫参矬w細(xì)胞,經(jīng)組培獲得花色變異植株C.將腸乳糖酶基因?qū)肽膛Ｊ芫?培育出產(chǎn)低乳糖牛乳的奶牛D.將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入淋巴細(xì)胞后回輸患者,進(jìn)行基因治療【解析】選D。將含胰島素基因表達(dá)載體的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌獲得的轉(zhuǎn)基因菌,可以通過(guò)二分裂方式將胰島素基因傳給后代,A不符合題意;將花青素代謝基因?qū)胫参矬w細(xì)胞,再經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得的植株所有細(xì)胞均含有花青素代謝基因,花青素代謝基因會(huì)隨該植物傳給后代,B不符合題意;將腸乳糖酶基因?qū)肽膛Ｊ芫?培育出產(chǎn)低乳糖牛乳的奶牛所有細(xì)胞均含有腸乳糖酶基因,可以遺傳給后代,C不符合題意;該患者進(jìn)行基因治療時(shí),只有淋巴細(xì)胞含有該腺苷酸脫氨酶基因,性原細(xì)胞不含該基因,不能遺傳給后代,D符合題意。2.下列哪項(xiàng)明顯體現(xiàn)出了轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的食品安全問(wèn)題 ()A.轉(zhuǎn)基因豬的細(xì)胞中含有人的生長(zhǎng)激素基因,因而豬的生長(zhǎng)速度快,個(gè)體大B.轉(zhuǎn)基因大米中含有β-胡蘿卜素,營(yíng)養(yǎng)豐富,產(chǎn)量高C.轉(zhuǎn)基因植物合成的某些新蛋白質(zhì),引起個(gè)別人過(guò)敏D.讓轉(zhuǎn)基因牛為人類生產(chǎn)凝血因子,并在牛奶中提取【解析】選C。轉(zhuǎn)基因豬的細(xì)胞中含有人的生長(zhǎng)激素基因,因而豬的生長(zhǎng)速度快,個(gè)體大,是轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)點(diǎn),不屬于食品安全問(wèn)題,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)基因大米中含有β-胡蘿卜素,營(yíng)養(yǎng)豐富,產(chǎn)量高,是轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)點(diǎn),不屬于食品安全問(wèn)題,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)基因植物合成的某些新蛋白質(zhì),引起個(gè)別人過(guò)敏,屬于食品安全問(wèn)題,選項(xiàng)C正確;讓轉(zhuǎn)基因牛為人類生產(chǎn)凝血因子,并在牛奶中提取,是轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)點(diǎn),不屬于食品安全問(wèn)題,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.基因工程產(chǎn)物可能存在著一些安全性問(wèn)題,但不必?fù)?dān)心。下列說(shuō)法不正確的是 ()A.三倍體轉(zhuǎn)基因鯉魚與正常鯉魚雜交,進(jìn)而導(dǎo)致自然種群被淘汰B.載體的標(biāo)記基因(如抗生素抗性基因)可能指導(dǎo)合成有利于抗性進(jìn)化的產(chǎn)物C.目的基因(如殺蟲基因)本身編碼的產(chǎn)物可能會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生毒性D.目的基因通過(guò)花粉的散布轉(zhuǎn)移到其他植物體內(nèi),從而可能打破生態(tài)平衡【解析】選A。三倍體轉(zhuǎn)基因鯉魚由于聯(lián)會(huì)紊亂,無(wú)法產(chǎn)生配子,因此高度不育,不會(huì)產(chǎn)生后代,因此也不能通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)淘汰自然種群,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。載體的標(biāo)記基因多為抗生素抗性基因,轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞后可能會(huì)通過(guò)指導(dǎo)合成有利于抗性進(jìn)化的產(chǎn)物,使受體細(xì)胞具有抗生素抗性,故B項(xiàng)正確。目的基因本身編碼的產(chǎn)物可能具有毒性,從而對(duì)人體造成傷害,故C項(xiàng)正確。轉(zhuǎn)基因植物的目的基因,有可能通過(guò)花粉傳播進(jìn)入其他植物體內(nèi),從而產(chǎn)生“超級(jí)雜草”等基因污染現(xiàn)象,打破原有的生態(tài)平衡,故D項(xiàng)正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】下列關(guān)于生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題的分析,不合理的觀點(diǎn)是 ()A.用大腸桿菌作為轉(zhuǎn)基因受體菌株時(shí)必須用37B.轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)入自然界后不會(huì)與野生物種雜交而威脅其他生物的生存C.轉(zhuǎn)基因作物大規(guī)模商品化可能對(duì)作物的基因多樣性構(gòu)成威脅D.轉(zhuǎn)基因微生物攜帶的抗生素抗性基因可能使人體內(nèi)的細(xì)菌獲得抗藥性【解析】選B。為安全考慮,用大腸桿菌作為轉(zhuǎn)基因受體菌株時(shí)必須用在37℃人體體溫下就會(huì)死亡的菌株,A項(xiàng)正確;轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)入自然界后會(huì)與野生物種雜交而威脅其他生物的生存,B項(xiàng)錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)基因作物大規(guī)模商品化可能對(duì)作物的基因多樣性構(gòu)成威脅,C項(xiàng)正確;轉(zhuǎn)基因微生物攜帶的抗生素抗性基因可能使人體內(nèi)的細(xì)菌獲得抗藥性4.下列關(guān)于基因身份證的有關(guān)敘述中,正確的是 ()A.由于基因身份證反映了個(gè)人全部的遺傳信息,因此能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)、預(yù)防和治療遺傳病B.基因身份證能夠反映個(gè)人的一些重要遺傳信息,人們可以根據(jù)基因身份證的信息選擇合適的職業(yè)等C.基因身份證能夠反映個(gè)人的某些遺傳信息,但并不是基因身份證中所反映的遺傳信息一定能夠表現(xiàn)D.人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃已經(jīng)啟動(dòng),由于基因控制蛋白質(zhì)的合成,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能將全部可以通過(guò)基因身份證推測(cè)【解析】選C?；蛏矸葑C能夠反映個(gè)人的某些遺傳信息,由于基因的表達(dá)需要一定條件,同時(shí)又受環(huán)境等因素的影響,因此并不是基因身份證中所反映的遺傳信息一定能夠表現(xiàn)。雖然基因控制蛋白質(zhì)的合成,但是基因不能反映出蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能,故不能通過(guò)基因身份證推測(cè)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】下列哪項(xiàng)敘述完全符合生態(tài)經(jīng)濟(jì) ()①建立“原料→產(chǎn)品→原料→產(chǎn)品”的無(wú)廢料生產(chǎn)體系②在資源不增加甚至減少的條件下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)③在經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出不變甚至增加的條件下,使環(huán)境排放的廢棄物大大減少④先生產(chǎn)后治理,提高經(jīng)濟(jì)效益A.①② B.①②③C.②③ D.②③④【解析】選B。生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過(guò)遵循“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則,使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物,成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料,從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化;在資源不增加甚至減少的條件下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),或者在經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出不變甚至增加的條件下,使環(huán)境排放的廢棄物大大減少;不能誤認(rèn)為只要發(fā)展了生態(tài)經(jīng)濟(jì)就可以先生產(chǎn),后治理。5.生物氧化塘是利用藻類和細(xì)菌處理污水的一種生態(tài)系統(tǒng)。如圖是生物氧化塘內(nèi)部分成分之間的關(guān)系,下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是 ()A.生物氧化塘利用了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生、物種多樣性等原理B.在該氧化塘中引進(jìn)硝化細(xì)菌有利于對(duì)污水的徹底處理層中的藻類和細(xì)菌具有種間互助關(guān)系D.出水處只要對(duì)細(xì)菌數(shù)量進(jìn)行有效控制便可排放【解析】選D。由圖可知,生物氧化塘將有機(jī)物分解后的產(chǎn)物排入池塘中,物質(zhì)進(jìn)行了循環(huán)利用;池塘內(nèi)有各種微生物,體現(xiàn)了物種多樣性,故A項(xiàng)正確。硝化細(xì)菌可以利用有機(jī)物分解產(chǎn)生的氨氣,其他細(xì)菌不能做到,故B項(xiàng)正確。藻類作為生產(chǎn)者為細(xì)菌提供氧氣,細(xì)菌為藻類提供二氧化碳,屬于種間互助,故C項(xiàng)正確。出水處還要控制藻類的數(shù)量,防止水華的發(fā)生,故D項(xiàng)錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】“三北防護(hù)林”工程建設(shè)既要考慮樹種的生態(tài)適應(yīng)性,又要考慮樹種的多樣性。這分別體現(xiàn)了生態(tài)工程的 ()A.系統(tǒng)學(xué)原理和物種多樣性原理B.協(xié)調(diào)與平衡原理和物種多樣性原理C.整體性原理和物種多樣性原理D.物種多樣性原理與物質(zhì)循環(huán)再生原理【解析】選B?！叭狈雷o(hù)林”工程建設(shè)既要考慮樹種的生態(tài)適應(yīng)性,又要考慮樹種的多樣性,分別體現(xiàn)了生態(tài)工程協(xié)調(diào)與平衡原理和物種多樣性原理。6.奶牛場(chǎng)每天排放大量的糞便、飼料殘?jiān)?如不處理會(huì)嚴(yán)重影響周邊人、畜的飲水安全等。如圖是某奶牛場(chǎng)廢水處理流程圖。請(qǐng)據(jù)圖分析下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.廢水流入?yún)捬醭厍?需經(jīng)稀釋處理,是為了防止微生物失水過(guò)多死亡B.控制廢水流入氧化塘的速率,除有利于氧化塘中有機(jī)物被充分分解外,還有利于無(wú)機(jī)鹽被充分吸收,使出水口處的水質(zhì)達(dá)到排放要求C.輸入此氧化塘的能量有太陽(yáng)能和化學(xué)能,氧化塘前部的溶解氧含量比后部的多D.氧化塘后部種植蓮等挺水植物,有利于減少出水口處水中的浮游藻類,原因是挺水植物起遮光作用,影響浮游藻類進(jìn)行光合作用【解析】選C。廢水流入?yún)捬醭厍跋冉?jīng)稀釋處理,是為了防止微生物在高濃度廢水中失水過(guò)多死亡,A正確;適當(dāng)減緩廢水的流速,延長(zhǎng)廢水與微生物、水生植物的接觸時(shí)間,有利于廢水中有機(jī)物的充分分解和分解后產(chǎn)生的無(wú)機(jī)鹽充分被吸收,降低污染物含量,B正確;輸入此氧化塘的能量有塘中生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和流入的廢水中有機(jī)物含有的化學(xué)能,氧化塘前部的有機(jī)物含量較高,需氧微生物大量消耗氧氣分解有機(jī)物,故溶解氧含量比后部的低,C錯(cuò)誤;挺水植物能適當(dāng)遮光,不利于藻類的光合作用,從而減少藻類的數(shù)量,D正確。7.(2019·廈門高二檢測(cè))某生態(tài)農(nóng)場(chǎng)將養(yǎng)豬、養(yǎng)魚、沼氣工程、養(yǎng)鴨、養(yǎng)蚯蚓、養(yǎng)蘑菇和種植果樹等過(guò)程合理地組合在一起,形成一個(gè)良好的循環(huán)系統(tǒng)。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A.沼氣池中主要生物類群的異化作用類型隨時(shí)間變化的順序依次是需氧型、兼性厭氧型、厭氧型B.從生態(tài)學(xué)角度看,人與畜禽的關(guān)系只是捕食關(guān)系C.農(nóng)場(chǎng)內(nèi)各種農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)互相協(xié)調(diào)、互惠互利,實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量和物質(zhì)的多級(jí)利用D.果園內(nèi)以豬糞、雞糞為飼料養(yǎng)殖的蚯蚓能改良土壤,在該生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者【解析】選B。沼氣池開始是有氧氣的,隨著時(shí)間的推移,氧氣含量越來(lái)越少,因此其中主要生物類群的異化作用類型隨時(shí)間變化的順序依次是需氧型、兼性厭氧型、厭氧型,A正確;從生態(tài)學(xué)角度看,人與畜禽的關(guān)系除了捕食關(guān)系,還有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,B錯(cuò)誤;農(nóng)場(chǎng)內(nèi)各種農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)互相協(xié)調(diào)、互惠互利,實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量和物質(zhì)的多級(jí)利用,C正確;果園內(nèi)以豬糞、雞糞為飼料養(yǎng)殖的蚯蚓能改良土壤,在該生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者,D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】下圖是生態(tài)農(nóng)業(yè)的模式圖,對(duì)于生態(tài)農(nóng)業(yè)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A.生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論依據(jù)是通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的多級(jí)利用,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相互依存、相互促進(jìn),形成良性循環(huán)B.優(yōu)點(diǎn)是減少化肥的用量,降低農(nóng)業(yè)投入,收獲多種產(chǎn)品,增加經(jīng)濟(jì)效益,凈化環(huán)境,穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展C.該系統(tǒng)可以使能量最大限度地流向?qū)θ祟愑幸娴姆较駾.該生態(tài)系統(tǒng)不需要輸入物質(zhì)和能量【解題關(guān)鍵】解答本題需要注意兩點(diǎn):(1)明確生態(tài)農(nóng)業(yè)所依據(jù)的原理:物質(zhì)和能量利用規(guī)律。(2)理解生態(tài)農(nóng)業(yè)的優(yōu)點(diǎn):考慮發(fā)展農(nóng)業(yè)與環(huán)境的關(guān)系?！窘馕觥窟xD。生態(tài)農(nóng)業(yè)是通過(guò)適當(dāng)輸入物質(zhì)和能量,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形成良性循環(huán),使能量最大限度地流向?qū)θ祟愑幸娴姆较?盡量減少環(huán)境污染,保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。8.英國(guó)某醫(yī)院的醫(yī)生利用基因診斷和胚胎篩選技術(shù),使一對(duì)擁有乳腺癌家族病史的英國(guó)夫婦順利孕育了一名排除乳腺癌隱患的嬰兒。下列有關(guān)敘述中,不正確的是 ()A.這項(xiàng)技術(shù)屬于“設(shè)計(jì)試管嬰兒”,該技術(shù)的使用應(yīng)受到限制B.該項(xiàng)技術(shù)中涉及體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)C.為保證胚胎移植成功,必須將受精卵在體外培養(yǎng)至原腸胚時(shí)期D.在進(jìn)行乳腺癌基因診斷時(shí)可運(yùn)用DNA分子雜交技術(shù)【解析】選C。“設(shè)計(jì)試管嬰兒”技術(shù)的使用應(yīng)受到限制,A正確;該技術(shù)涉及體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù),B正確;為保證胚胎移植成功,必須將受精卵在體外培養(yǎng)至囊胚時(shí)期,C錯(cuò)誤;進(jìn)行乳腺癌基因診斷時(shí)可運(yùn)用DNA分子雜交技術(shù),D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】“糧桑漁畜”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是江浙平原水網(wǎng)地區(qū)典型的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng),如圖表示這一農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本模式。據(jù)圖判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A.沼氣池的建立既充分發(fā)揮了資源的生產(chǎn)潛力,同時(shí)又減少了環(huán)境污染B.通過(guò)調(diào)整食物鏈?zhǔn)鼓芰扛嗟亓飨蛄巳?提高了能量的傳遞效率C.這一生態(tài)工程模式主要適用于江浙平原而不適用于我國(guó)西北地區(qū),這是因?yàn)樵诮⑸鷳B(tài)工程時(shí)還需要遵循“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的原理D.上述生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)通過(guò)改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)達(dá)到改善系統(tǒng)功能的效果【解題關(guān)鍵】解答本題的關(guān)鍵是明確生態(tài)農(nóng)業(yè)中能夠調(diào)整能量流動(dòng)的方向,使能量更多地流向?qū)θ祟愑幸娴姆矫?從而提高能量的利用率,但是不能改變營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率?！窘馕觥窟xB。沼氣池的建立使物質(zhì)得以充分利用,實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用,同時(shí)減少了環(huán)境污染,選項(xiàng)A正確;該生態(tài)農(nóng)業(yè)通過(guò)調(diào)整食物鏈,實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用,提高了能量利用率,但不能改變能量傳遞效率,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;這一生態(tài)工程模式主要適用于江浙平原而不適用于我國(guó)西北地區(qū),這是因?yàn)樵诮⑸鷳B(tài)工程時(shí)還需要遵循“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的原理,選項(xiàng)C正確;這種生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)通過(guò)改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)達(dá)到改善系統(tǒng)功能的效果,選項(xiàng)D正確。二、非選擇題(共8小題,共76分)9.(8分)長(zhǎng)江的水體污染主要是由于流入長(zhǎng)江的次級(jí)河流在流經(jīng)城鎮(zhèn)時(shí),生活污水、工業(yè)廢水大量排入河流,造成河流污染。某小組利用人工浮床技術(shù)對(duì)次級(jí)河流中水質(zhì)凈化分析,實(shí)驗(yàn)裝置如圖:污水中TN、TP去除率的比較(%)處理總氮(TN)總磷(TP)對(duì)照菰菖蒲混合(1)生態(tài)工程的主要目的在于遵循自然界的規(guī)律,充分發(fā)揮自然資源的生產(chǎn)潛力,防止,達(dá)到和的同步發(fā)展。

(2)圖中植物的作用是;該植物采收后,可以干燥處理用來(lái)提取等金屬。此案例屬于生態(tài)工程的實(shí)例,它遵循的生態(tài)工程原理是

(寫出其中兩個(gè))。(3)該小組利用人工浮床開展了“菰(茭白)和菖蒲對(duì)生活污水凈化效果的研究”,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如上表。從此表中可以看出,該實(shí)驗(yàn)的自變量是,因變量是。

(4)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)裝置及上表數(shù)據(jù),分析人工浮床技術(shù)對(duì)次級(jí)河流中水質(zhì)凈化的主要作用:

。

【解析】(1)建設(shè)生態(tài)工程的主要目的在于遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律,充分發(fā)揮自然資源的生產(chǎn)潛力,防止環(huán)境污染,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。(2)人工浮床的原理就是利用浮床植物發(fā)達(dá)的根系吸附大量懸浮物,靠其中的微生物降解和吞噬作用凈化水中的污染物,其次浮床植物在生長(zhǎng)過(guò)程中還能利用水中的氮、磷污染物,該植物采收后,可以直接用作飼料;另外可干燥處理后用來(lái)提取Cu、Zn、Hg、Pb等金屬。此案例屬于城市環(huán)境生態(tài)工程的實(shí)例,遵循的生態(tài)工程原理是協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理等。(3)據(jù)表分析:自變量是種植的植物種類,因變量是污水中的N、P含量。(4)一方面浮床植物在生長(zhǎng)過(guò)程中能利用水中的氮、磷污染物,減少藻類生長(zhǎng)所需的無(wú)機(jī)鹽;另一方面又能通過(guò)遮光作用來(lái)抑制水體中藻類的生長(zhǎng)繁殖。答案:(1)物質(zhì)循環(huán)環(huán)境污染經(jīng)濟(jì)效益生態(tài)效益(2)吸收水中的化學(xué)元素銅、鋅、汞城市環(huán)境協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理等(3)種植的植物種類污水中的N、P含量(4)一方面浮床植物在生長(zhǎng)過(guò)程中能利用水中的氮、磷污染物,減少藻類生長(zhǎng)所需的無(wú)機(jī)鹽;另一方面又能通過(guò)遮光作用來(lái)抑制水體中藻類的生長(zhǎng)繁殖10.(8分)如圖為某地一生態(tài)工程建設(shè)模式圖,請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題:(1)生態(tài)經(jīng)濟(jì):使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料,從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化?！盁o(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”體現(xiàn)了生態(tài)工程的原理。

(2)該生態(tài)工程模式的最大優(yōu)點(diǎn)是

。

該生態(tài)工程種植不同的農(nóng)作物、果樹、苗木,飼養(yǎng)牛、豬、雞等多種畜禽,這體現(xiàn)了生態(tài)工程的原理。

(3)該生態(tài)工程中,處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物除雞、奶牛、魚外還有(寫全才可),該生態(tài)工程建設(shè)中,魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過(guò)其。

【解析】(1)生態(tài)經(jīng)濟(jì)是使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料,從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化?！盁o(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”體現(xiàn)了生態(tài)工程物質(zhì)循環(huán)再生原理。(2)該生態(tài)工程模式的最大優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)能量和物質(zhì)的分層次多級(jí)利用,減少環(huán)境污染。該生態(tài)工程種植不同的農(nóng)作物、果樹、苗木,飼養(yǎng)牛、豬、雞等多種畜禽,這體現(xiàn)了生態(tài)工程的物種多樣性(或整體性)原理。(3)該生態(tài)工程中,處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物為初級(jí)消費(fèi)者,除雞、奶牛、魚外還有豬、人,該生態(tài)工程建設(shè)中,魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過(guò)其環(huán)境容納量(K值)。答案:(1)物質(zhì)循環(huán)再生(2)實(shí)現(xiàn)能量和物質(zhì)的分層次多級(jí)利用(或提高物質(zhì)和能量的利用率),減少環(huán)境污染物種多樣性(或整體性)(3)豬、人環(huán)境容納量(K值)11.(8分)草魚主要以水草為食,鰱魚主要濾食浮游動(dòng)植物及草魚的糞便,鯉魚主要攝食底棲昆蟲等。為了探究高產(chǎn)魚池中草魚、鰱魚的合理結(jié)構(gòu),科研人員研究了“一草帶三鰱”(A方式)和“三草帶一鰱”(B方式)兩種混養(yǎng)方式,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表。分析回答:混養(yǎng)方式A方式B方式放養(yǎng)密度(尾·ha-1)草魚30009000鰱魚90003000鯉魚900900投飼量和追肥量(kg·ha-1)氮肥、磷肥1.8×1030青草料4.85×1041.17×105光能利用率(%)青草料利用率(%)水體能見(jiàn)度(cm)2030魚產(chǎn)量(kg·ha-1)751511490(1)鰱魚、草魚、鯉魚生活在不同的水層中,可以充分利用養(yǎng)殖水體的,體現(xiàn)了群落的結(jié)構(gòu)。

(2)草魚、鰱魚混養(yǎng)主要應(yīng)用的生態(tài)工程原理是,草魚同化的能量除用于外,還用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖。

(3)與B方式相比,A方式下需要施用氮肥、磷肥,其目的是,以滿足鰱魚的食物需求,這種模式可能造成的負(fù)面影響是。

(4)與A方式相比,B方式下草魚、鰱魚的結(jié)構(gòu)更合理,判斷依據(jù)是(至少寫兩點(diǎn))。

【解析】(1)據(jù)題意可知,由于鰱魚、草魚、鯉魚分別生活在不同的水層中,可充分利用養(yǎng)殖水體的食物和空間,體現(xiàn)了群落的垂直結(jié)構(gòu)。(2)草魚、鰱魚混養(yǎng)主要應(yīng)用的生態(tài)工程原理是物種多樣性原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理。生物同化的能量中有一部分用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng),其余部分在呼吸作用中以熱能的形式散失。(3)與B方式相比,A方式下需要施用氮肥、磷肥,其目的是促進(jìn)浮游植物的生長(zhǎng)。但是N、P過(guò)多,會(huì)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化。(4)與A方式相比,B方式下草魚、鰱魚的結(jié)構(gòu)更合理,提高了能量利用率,魚產(chǎn)量高,經(jīng)濟(jì)效益好;同時(shí),污染少,水質(zhì)好。答案:(1)食物和空間垂直(2)物種多樣性原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理呼吸作用(3)促進(jìn)浮游植物的生長(zhǎng)容易引起水體富營(yíng)養(yǎng)化(4)B方式提高了能量利用率,魚產(chǎn)量高,經(jīng)濟(jì)效益好;同時(shí),污染少,水質(zhì)好等12.(10分)棉鈴蟲是一種嚴(yán)重危害棉花的害蟲。我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種生活在棉鈴蟲消化道內(nèi)的蘇云金芽孢桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲致死,而此毒蛋白對(duì)人畜無(wú)害。通過(guò)基因工程的方法,我國(guó)已將該毒蛋白基因移入棉花細(xì)胞內(nèi)并成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)。由于棉鈴蟲吃了這種轉(zhuǎn)基因棉花后就會(huì)死亡,所以該棉花新品種在1998年推廣后,已取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。請(qǐng)根據(jù)上述材料回答下列問(wèn)題。(1)該項(xiàng)科學(xué)成果在環(huán)境保護(hù)上的重要作用是。

(2)科學(xué)家預(yù)言,此種“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”獨(dú)立種植若干代以后,也將出現(xiàn)不抗蟲的植株,出現(xiàn)此種現(xiàn)象的原因是。

(3)題中“毒蛋白基因移入棉株細(xì)胞內(nèi)并成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)”中的“成功表達(dá)”含義是指

。

(4)與雜交育種、誘變育種相比,通過(guò)基因工程培育新品種的主要優(yōu)點(diǎn)是

。

(5)在培育“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”的基因操作中,所用的基因的“剪刀”是,基因的“縫合針線”是,基因的“運(yùn)載工具”是。

(6)轉(zhuǎn)基因技術(shù)有利有弊,請(qǐng)各舉一例加以說(shuō)明:有利方面:

。

有害方面:

。

【解析】(1)抗蟲棉的優(yōu)點(diǎn)是減少了農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。(2)“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”種植若干代以后,可能會(huì)因?yàn)榛蛲蛔兂霈F(xiàn)不抗蟲的植株。(3)基因的表達(dá)是指基因在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)。(4)基因工程的優(yōu)點(diǎn)是目的性強(qiáng)、育種周期短,克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。(5)基因工程的工具中基因“剪刀”是限制性核酸內(nèi)切酶,“縫合針線”是DNA連接酶,基因的“運(yùn)載工具”是載體,如質(zhì)粒。(6)轉(zhuǎn)基因技術(shù)有利方面包括用于疾病的診斷和治療,用于培育優(yōu)良動(dòng)植物新品種等;有害方面包括不利于環(huán)境保護(hù),可能引起環(huán)境安全問(wèn)題、食物安全問(wèn)題、生物安全問(wèn)題等。答案:(1)減少了農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境(2)基因突變(3)毒蛋白基因在棉花細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯合成了毒蛋白(4)目的性強(qiáng),育種周期短,克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙(5)限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶載體(6)用于疾病的診斷和治療,用于培育優(yōu)良動(dòng)植物新品種等不利于環(huán)境保護(hù),可能引起環(huán)境安全問(wèn)題、食物安全問(wèn)題、生物安全問(wèn)題等【補(bǔ)償訓(xùn)練】下圖為?；~塘的物質(zhì)和能量交換模式圖,請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題:(1)該模式圖主要體現(xiàn)了

(選答兩項(xiàng))等生態(tài)工程的基本原理。(2)通過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)可提高傳統(tǒng)生態(tài)工程的效益,要通過(guò)基因工程培養(yǎng)抗病甘蔗,可通過(guò)技術(shù)將導(dǎo)入了目的基因的甘蔗細(xì)胞培育成植株。若要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因甘蔗細(xì)胞染色體上是否插入了目的基因,可采用技術(shù)。(3)為大量繁殖良種豬,可采用胚胎移植技術(shù)。該技術(shù)首先要對(duì)供體和受體母豬進(jìn)行處理,然后給供體母豬注射,做超數(shù)排卵處理,以獲得更多的良種豬卵母細(xì)胞,然后培養(yǎng)到期,與經(jīng)過(guò)處理的良種豬精子進(jìn)行體外受精,將早期胚胎移植到本地母豬體內(nèi)發(fā)育成小豬。胚胎移植的實(shí)質(zhì)是

。【解析】(1)生態(tài)工程的原理包括:物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等,?；~塘利用了物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等。(2)將受體細(xì)胞培育成完整植株利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù);若要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因甘蔗細(xì)胞染色體上是否插入了目的基因,可采用DNA分子雜交技術(shù)。(3)在胚胎移植中,需要對(duì)供體和受體進(jìn)行同期發(fā)情處理,同時(shí)給供體母畜注射促性腺激素,使其超數(shù)排卵;卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才具備受精能力;精子需要獲能才具備受精能力;早期胚胎一般要培養(yǎng)到桑椹胚期或囊胚期進(jìn)行胚胎移植,胚胎移植的實(shí)質(zhì)是早期胚胎在相同的生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。答案:(1)物質(zhì)循環(huán)再生、物種多樣性(或協(xié)調(diào)與平衡、整體性)(2)植物組織培養(yǎng)DNA分子雜交(3)同期發(fā)情促性腺激素MⅡ中獲能早期胚胎在相同的生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移

13.(11分)生態(tài)浮床技術(shù)是凈化富營(yíng)養(yǎng)化水體的有效措施之一。研究人員以豆瓣菜(莖葉類栽培蔬菜)制作生態(tài)浮床,研究其對(duì)江蘇某地區(qū)不同季節(jié)富營(yíng)養(yǎng)化水體的凈化效果,得到如圖所示結(jié)果。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)生態(tài)浮床能凈化水體的主要原理是。選擇豆瓣菜等具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物作為浮床植物進(jìn)行水體凈化,體現(xiàn)了生態(tài)工程的原理。

(2)浮床栽培豆瓣菜時(shí),經(jīng)常會(huì)發(fā)生蚜蟲等蟲害,請(qǐng)?jiān)谙聢D中的相應(yīng)區(qū)域,用箭頭和文字將生態(tài)浮床系統(tǒng)中氮元素流經(jīng)豆瓣菜的途徑補(bǔ)充完整。水體中的氮元素豆瓣菜同化的氮元素(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,該地區(qū)在(季節(jié))使用豆瓣菜生態(tài)浮床系統(tǒng)凈化水體,能夠獲得更好的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益,主要依據(jù)是①;

②。

(4)上面的研究結(jié)果還不能體現(xiàn)利用生態(tài)浮床在凈化富營(yíng)養(yǎng)化水體方面的優(yōu)勢(shì),理由是

。

【解析】(1)生態(tài)浮床能有效凈化水體富營(yíng)養(yǎng)化的原理是浮床植物能吸收水體中的無(wú)機(jī)鹽從而凈化水體。進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí),不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,同時(shí)也要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的影響力,選擇豆瓣菜等具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物作為浮床植物進(jìn)行水體凈化,兼顧了經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì),體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。(2)由生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)可知,氮元素從無(wú)機(jī)環(huán)境即從水體中轉(zhuǎn)移到生物體內(nèi)成為有機(jī)含氮化合物,由于能量的流動(dòng)以物質(zhì)為載體,某一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)方向也反映了其物質(zhì)的去向,所以豆瓣菜同化的氮元素一部分流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí),一部分流向分解者,還有一部分未被利用(如答案所示)。(3)由圖2可看出,當(dāng)溫度在22℃左右時(shí),豆瓣菜對(duì)水體去氮率最高;并由圖1看出,與其他栽培溫度相比,22℃左右更利于栽培豆瓣菜,栽培的豆瓣菜高度適宜,莖稈粗壯,品質(zhì)好(4)上面的研究中只有實(shí)驗(yàn)組,沒(méi)有對(duì)照組,缺乏對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),故實(shí)驗(yàn)結(jié)果還不能體現(xiàn)利用生態(tài)浮床在凈化富營(yíng)養(yǎng)化水體方面的優(yōu)勢(shì)。答案:(1)浮床植物能吸收水體中的無(wú)機(jī)鹽從而凈化水體整體性(2)如圖所示:(3)春秋季①春秋季(氣溫22℃左右)豆瓣菜對(duì)水體去氮率最高②與其他栽培溫度相比,22℃左右栽培的豆瓣菜高度適宜(4)缺少不用浮床處理的對(duì)照組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)14.(11分)如圖是我國(guó)南方嘗試的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖,它利用雛鴨旺盛的雜食性,吃掉稻田里的雜草和害蟲,利用鴨不間斷地活動(dòng)產(chǎn)生中耕渾水效果,刺激水稻生長(zhǎng),用作物養(yǎng)豬、養(yǎng)鴨,用稻稈培育蘑菇、生產(chǎn)沼氣,豬鴨糞、沼渣肥田,生產(chǎn)出無(wú)公害的大米與蛋肉類。請(qǐng)據(jù)圖回答:(1)從生態(tài)學(xué)角度分析,人們建立圖示的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是,該系統(tǒng)中將植物秸稈、動(dòng)物糞便等廢棄物合理地進(jìn)行了應(yīng)用,這體現(xiàn)了生態(tài)工程的原理。

(2)該系統(tǒng)將多個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)化組合,有機(jī)地整合在一起,提高了系統(tǒng)生產(chǎn)力,這體現(xiàn)了生態(tài)工程中的原理。

(3)在發(fā)酵裝置里的B過(guò)程中起重要作用的微生物,其細(xì)胞結(jié)構(gòu)與水稻細(xì)胞最主要的區(qū)別是。

(4)將蘑菇房與蔬菜大棚相通,可提高蔬菜產(chǎn)量,試分析其增產(chǎn)原因:。蘑菇房與蔬菜大棚相通,比單純種植蔬菜和單純培養(yǎng)蘑菇帶來(lái)的效益之和還要高,這體現(xiàn)了生態(tài)工程中的原理。

【解析】(1)從生態(tài)學(xué)角度分析,人們建立圖示的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)再生和能量的多級(jí)利用,提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量,減少環(huán)境污染。該系統(tǒng)中將植物秸稈、動(dòng)物糞便等廢棄物合理地進(jìn)行了應(yīng)用,這體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。(2)該系統(tǒng)將多個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)化組合,有機(jī)地整合在一起,提高了系統(tǒng)生產(chǎn)力,這體現(xiàn)了生態(tài)工程中的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理。(3)在發(fā)酵裝置里的B過(guò)程中起重要作用的微生物為原核生物,其細(xì)胞結(jié)構(gòu)與水稻細(xì)胞最主要的區(qū)別是無(wú)核膜包被的細(xì)胞核(或無(wú)成形的細(xì)胞核)。(4)將蘑菇房與蔬菜大棚相通,蘑菇呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可以供蔬菜進(jìn)行光合作用,使其光合作用增強(qiáng),故可提高蔬菜產(chǎn)量。蘑菇房與蔬菜大棚相通,比單純種植蔬菜和單純培養(yǎng)蘑菇帶來(lái)的效益之和還要高,體現(xiàn)了生態(tài)工程中的系統(tǒng)整體性原理。答案:(1)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)再生和能量的多級(jí)利用,提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量,減少環(huán)境污染(或合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系,提高能量利用率,減少環(huán)境污染)(其他答案合理也可)物質(zhì)循環(huán)再生(2)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能(3)無(wú)核膜包被的細(xì)胞核(或無(wú)成形的細(xì)胞核)(4)蘑菇呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可以供蔬菜進(jìn)行光合作用,使其光合作用增強(qiáng)系統(tǒng)整體性【補(bǔ)償訓(xùn)練】我國(guó)南方某地環(huán)保部門向遭受嚴(yán)重污染的南湖中引入苦草、黑藻等沉水植物和螺螄等底棲動(dòng)物來(lái)修復(fù)該生態(tài)系統(tǒng)。如圖為該生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)后部分生物的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括。(2)調(diào)查野鴨的種群密度常用法。當(dāng)螺螄數(shù)量增加時(shí),草魚和羅非魚數(shù)量也會(huì)增多,這樣,螺螄種群的增長(zhǎng)就會(huì)受到抑制。這是生物群落內(nèi)部的結(jié)果。(3)苦草等沉水植物大量繁殖后,部分浮游植物的生物量下降,大型底棲動(dòng)物的數(shù)量有所增加,這是在水平上研究的結(jié)果。沉水植物通過(guò)一定的信息傳遞吸引浮游動(dòng)物棲息在其葉表面,從而撫育出高密度的浮游動(dòng)物群落。浮游動(dòng)物能夠大量捕食浮游藻類,也間接地控制了藻類的數(shù)量。這體現(xiàn)出信息傳遞的作用是,以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。(4)該修復(fù)工程可將有機(jī)污染物充分地分解利用,這主要符合生態(tài)工程的原理。(5)假定某種群當(dāng)年數(shù)量是一年前種群數(shù)量的λ倍,圖1為λ值隨時(shí)間的變化曲線,圖2為該系統(tǒng)能量流動(dòng)示意圖[單位:J/(m2·d)]。請(qǐng)分析回答:圖1中該種群數(shù)量在a～d段的增長(zhǎng)曲線呈型,e點(diǎn)種群數(shù)量比d點(diǎn)。圖2中由草食動(dòng)物流入分解者的能量除包含其尸體殘骸中的能量外,還包含中的能量。該生態(tài)系統(tǒng)中第一、二營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率是。

【解析】(1)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。(2)估算動(dòng)物種群密度的方法是標(biāo)志重捕法;生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力,其基礎(chǔ)是負(fù)反饋調(diào)節(jié)。(3)根據(jù)題意可知,這種對(duì)沉水植物、動(dòng)物的數(shù)量變化的研究,屬于在群落水平上研究的結(jié)果。沉水植物、浮游動(dòng)物、浮游藻類之間的關(guān)系,體現(xiàn)出信息傳遞能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。(4)該修復(fù)工程可將有機(jī)污染物充分地分解利用,這主要符合生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。(5)圖1曲線在a點(diǎn)之前λ=1,說(shuō)明種群數(shù)量沒(méi)有增加。在a～d時(shí)間段中,λ>1,種群數(shù)量增加,最多的是在d點(diǎn),種群數(shù)量的增長(zhǎng)曲線呈“S”型,d點(diǎn)之后,由于λ<1,種群數(shù)量下降,所以e點(diǎn)時(shí)種群數(shù)量比d點(diǎn)少。圖2中由草食動(dòng)物流入分解者的能量除包含其尸體殘骸中的能量外,還包含肉食動(dòng)物糞便中的能量。據(jù)圖2分析可得高級(jí)消費(fèi)者同化的能量=16+5=21,肉食動(dòng)物同化的能量=272+90+16+5=383,草食動(dòng)物同化的能量=2265+720+272+90+16+5=3368,生產(chǎn)者同化的能量=13197+4245+2265+720+272+90+16+5=20810,所以該生態(tài)系統(tǒng)中第一、二營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率是3368/20810×100%≈16.2%。答案:(1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(2)標(biāo)志重捕(負(fù))反饋調(diào)節(jié)(3)群落調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系(4)物質(zhì)循環(huán)再生(5)“S”少肉食動(dòng)物糞便16.2%(或16.18%)15.(10分)美國(guó)加利福尼亞州46歲男子強(qiáng)生(DewayneJohnson)是校園花草管理員,他控告孟山都公司的除草產(chǎn)品“年年春”(草甘膦除草劑)導(dǎo)致他患癌癥,卻沒(méi)在產(chǎn)品上標(biāo)注警示。我國(guó)進(jìn)口的轉(zhuǎn)基因作物基本都是抗草甘膦轉(zhuǎn)基因作物,抗農(nóng)達(dá)大豆就是孟山都公司推廣的抗草甘膦大豆品種。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)孟山都公司的研究人員培育轉(zhuǎn)基因大豆的遺傳學(xué)原理是,將抗草甘膦基因?qū)氪蠖辜?xì)胞的主要方法是,外源基因能在大豆細(xì)胞中成功表達(dá)的原理是