高中生物专题45生物技术的安全性和伦理问题生态工程单元素养评价（含解析）新人教版选修3

单元素养评价(四)(专题4、5)(60分钟100分)一、选择题(共8小题,每小题3分,共24分)1.(2019·江苏高考)下列生物技术操作对遗传物质的改造,不会遗传给子代的是 ()A.将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌,筛选获得基因工程菌B.将花青素代谢基因导入植物体细胞,经组培获得花色变异植株C.将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛D.将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者,进行基因治疗【解析】选D。将含胰岛素基因表达载体的重组质粒转入大肠杆菌获得的转基因菌,可以通过二分裂方式将胰岛素基因传给后代,A不符合题意;将花青素代谢基因导入植物体细胞,再经植物组织培养获得的植株所有细胞均含有花青素代谢基因,花青素代谢基因会随该植物传给后代,B不符合题意;将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛所有细胞均含有肠乳糖酶基因,可以遗传给后代,C不符合题意;该患者进行基因治疗时,只有淋巴细胞含有该腺苷酸脱氨酶基因,性原细胞不含该基因,不能遗传给后代,D符合题意。2.下列哪项明显体现出了转基因生物引发的食品安全问题 ()A.转基因猪的细胞中含有人的生长激素基因,因而猪的生长速度快,个体大B.转基因大米中含有β-胡萝卜素,营养丰富,产量高C.转基因植物合成的某些新蛋白质,引起个别人过敏D.让转基因牛为人类生产凝血因子,并在牛奶中提取【解析】选C。转基因猪的细胞中含有人的生长激素基因,因而猪的生长速度快,个体大,是转基因生物的优点,不属于食品安全问题,选项A错误;转基因大米中含有β-胡萝卜素,营养丰富,产量高,是转基因生物的优点,不属于食品安全问题,选项B错误;转基因植物合成的某些新蛋白质,引起个别人过敏,属于食品安全问题,选项C正确;让转基因牛为人类生产凝血因子,并在牛奶中提取,是转基因生物的优点,不属于食品安全问题,选项D错误。3.基因工程产物可能存在着一些安全性问题,但不必担心。下列说法不正确的是 ()A.三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交,进而导致自然种群被淘汰B.载体的标记基因(如抗生素抗性基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物C.目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性D.目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内,从而可能打破生态平衡【解析】选A。三倍体转基因鲤鱼由于联会紊乱,无法产生配子,因此高度不育,不会产生后代,因此也不能通过竞争淘汰自然种群,故A项错误。载体的标记基因多为抗生素抗性基因,转入受体细胞后可能会通过指导合成有利于抗性进化的产物,使受体细胞具有抗生素抗性,故B项正确。目的基因本身编码的产物可能具有毒性,从而对人体造成伤害,故C项正确。转基因植物的目的基因,有可能通过花粉传播进入其他植物体内,从而产生“超级杂草”等基因污染现象,打破原有的生态平衡,故D项正确。【补偿训练】下列关于生物技术的安全性和伦理问题的分析,不合理的观点是 ()A.用大肠杆菌作为转基因受体菌株时必须用37B.转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存C.转基因作物大规模商品化可能对作物的基因多样性构成威胁D.转基因微生物携带的抗生素抗性基因可能使人体内的细菌获得抗药性【解析】选B。为安全考虑,用大肠杆菌作为转基因受体菌株时必须用在37℃人体体温下就会死亡的菌株,A项正确;转基因生物进入自然界后会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存,B项错误;转基因作物大规模商品化可能对作物的基因多样性构成威胁,C项正确;转基因微生物携带的抗生素抗性基因可能使人体内的细菌获得抗药性4.下列关于基因身份证的有关叙述中,正确的是 ()A.由于基因身份证反映了个人全部的遗传信息,因此能够准确地预测、预防和治疗遗传病B.基因身份证能够反映个人的一些重要遗传信息,人们可以根据基因身份证的信息选择合适的职业等C.基因身份证能够反映个人的某些遗传信息,但并不是基因身份证中所反映的遗传信息一定能够表现D.人类蛋白质组计划已经启动,由于基因控制蛋白质的合成,蛋白质的结构和功能将全部可以通过基因身份证推测【解析】选C。基因身份证能够反映个人的某些遗传信息,由于基因的表达需要一定条件,同时又受环境等因素的影响,因此并不是基因身份证中所反映的遗传信息一定能够表现。虽然基因控制蛋白质的合成,但是基因不能反映出蛋白质的结构和功能,故不能通过基因身份证推测蛋白质的结构和功能。【补偿训练】下列哪项叙述完全符合生态经济 ()①建立“原料→产品→原料→产品”的无废料生产体系②在资源不增加甚至减少的条件下实现经济增长③在经济产出不变甚至增加的条件下,使环境排放的废弃物大大减少④先生产后治理,提高经济效益A.①② B.①②③C.②③ D.②③④【解析】选B。生态经济主要是通过遵循“循环经济”的原则,使一个系统产出的污染物,成为本系统或者另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化;在资源不增加甚至减少的条件下实现经济增长,或者在经济产出不变甚至增加的条件下,使环境排放的废弃物大大减少;不能误认为只要发展了生态经济就可以先生产,后治理。5.生物氧化塘是利用藻类和细菌处理污水的一种生态系统。如图是生物氧化塘内部分成分之间的关系,下列相关分析错误的是 ()A.生物氧化塘利用了生态工程的物质循环再生、物种多样性等原理B.在该氧化塘中引进硝化细菌有利于对污水的彻底处理层中的藻类和细菌具有种间互助关系D.出水处只要对细菌数量进行有效控制便可排放【解析】选D。由图可知,生物氧化塘将有机物分解后的产物排入池塘中,物质进行了循环利用;池塘内有各种微生物,体现了物种多样性,故A项正确。硝化细菌可以利用有机物分解产生的氨气,其他细菌不能做到,故B项正确。藻类作为生产者为细菌提供氧气,细菌为藻类提供二氧化碳,属于种间互助,故C项正确。出水处还要控制藻类的数量,防止水华的发生,故D项错误。【补偿训练】“三北防护林”工程建设既要考虑树种的生态适应性,又要考虑树种的多样性。这分别体现了生态工程的 ()A.系统学原理和物种多样性原理B.协调与平衡原理和物种多样性原理C.整体性原理和物种多样性原理D.物种多样性原理与物质循环再生原理【解析】选B。“三北防护林”工程建设既要考虑树种的生态适应性,又要考虑树种的多样性,分别体现了生态工程协调与平衡原理和物种多样性原理。6.奶牛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。如图是某奶牛场废水处理流程图。请据图分析下列说法错误的是()A.废水流入厌氧池前,需经稀释处理,是为了防止微生物失水过多死亡B.控制废水流入氧化塘的速率,除有利于氧化塘中有机物被充分分解外,还有利于无机盐被充分吸收,使出水口处的水质达到排放要求C.输入此氧化塘的能量有太阳能和化学能,氧化塘前部的溶解氧含量比后部的多D.氧化塘后部种植莲等挺水植物,有利于减少出水口处水中的浮游藻类,原因是挺水植物起遮光作用,影响浮游藻类进行光合作用【解析】选C。废水流入厌氧池前先经稀释处理,是为了防止微生物在高浓度废水中失水过多死亡,A正确;适当减缓废水的流速,延长废水与微生物、水生植物的接触时间,有利于废水中有机物的充分分解和分解后产生的无机盐充分被吸收,降低污染物含量,B正确;输入此氧化塘的能量有塘中生产者固定的太阳能和流入的废水中有机物含有的化学能,氧化塘前部的有机物含量较高,需氧微生物大量消耗氧气分解有机物,故溶解氧含量比后部的低,C错误;挺水植物能适当遮光,不利于藻类的光合作用,从而减少藻类的数量,D正确。7.(2019·厦门高二检测)某生态农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、养蚯蚓、养蘑菇和种植果树等过程合理地组合在一起,形成一个良好的循环系统。下列相关说法错误的是 ()A.沼气池中主要生物类群的异化作用类型随时间变化的顺序依次是需氧型、兼性厌氧型、厌氧型B.从生态学角度看,人与畜禽的关系只是捕食关系C.农场内各种农产品的生产互相协调、互惠互利,实现了对能量和物质的多级利用D.果园内以猪粪、鸡粪为饲料养殖的蚯蚓能改良土壤,在该生态系统中属于分解者【解析】选B。沼气池开始是有氧气的,随着时间的推移,氧气含量越来越少,因此其中主要生物类群的异化作用类型随时间变化的顺序依次是需氧型、兼性厌氧型、厌氧型,A正确;从生态学角度看,人与畜禽的关系除了捕食关系,还有竞争关系,B错误;农场内各种农产品的生产互相协调、互惠互利,实现了对能量和物质的多级利用,C正确;果园内以猪粪、鸡粪为饲料养殖的蚯蚓能改良土壤,在该生态系统中属于分解者,D正确。【补偿训练】下图是生态农业的模式图,对于生态农业说法错误的是 ()A.生态农业的理论依据是通过对农业生态系统中物质的多级利用,使农业生产相互依存、相互促进,形成良性循环B.优点是减少化肥的用量,降低农业投入,收获多种产品,增加经济效益,净化环境,稳定持续发展C.该系统可以使能量最大限度地流向对人类有益的方向D.该生态系统不需要输入物质和能量【解题关键】解答本题需要注意两点:(1)明确生态农业所依据的原理:物质和能量利用规律。(2)理解生态农业的优点:考虑发展农业与环境的关系。【解析】选D。生态农业是通过适当输入物质和能量,使农业生产形成良性循环,使能量最大限度地流向对人类有益的方向,尽量减少环境污染,保证经济的可持续发展。8.英国某医院的医生利用基因诊断和胚胎筛选技术,使一对拥有乳腺癌家族病史的英国夫妇顺利孕育了一名排除乳腺癌隐患的婴儿。下列有关叙述中,不正确的是 ()A.这项技术属于“设计试管婴儿”,该技术的使用应受到限制B.该项技术中涉及体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等技术C.为保证胚胎移植成功,必须将受精卵在体外培养至原肠胚时期D.在进行乳腺癌基因诊断时可运用DNA分子杂交技术【解析】选C。“设计试管婴儿”技术的使用应受到限制,A正确;该技术涉及体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等技术,B正确;为保证胚胎移植成功,必须将受精卵在体外培养至囊胚时期,C错误;进行乳腺癌基因诊断时可运用DNA分子杂交技术,D正确。【补偿训练】“粮桑渔畜”农业生态系统是江浙平原水网地区典型的高效农业系统,如图表示这一农业生态系统的基本模式。据图判断下列说法错误的是 ()A.沼气池的建立既充分发挥了资源的生产潜力,同时又减少了环境污染B.通过调整食物链使能量更多地流向了人,提高了能量的传递效率C.这一生态工程模式主要适用于江浙平原而不适用于我国西北地区,这是因为在建立生态工程时还需要遵循“整体、协调、循环、再生”的原理D.上述生态农业系统通过改善和优化系统的结构达到改善系统功能的效果【解题关键】解答本题的关键是明确生态农业中能够调整能量流动的方向,使能量更多地流向对人类有益的方面,从而提高能量的利用率,但是不能改变营养级之间的能量传递效率。【解析】选B。沼气池的建立使物质得以充分利用,实现了能量的多级利用,同时减少了环境污染,选项A正确;该生态农业通过调整食物链,实现了物质的循环利用,提高了能量利用率,但不能改变能量传递效率,选项B错误;这一生态工程模式主要适用于江浙平原而不适用于我国西北地区,这是因为在建立生态工程时还需要遵循“整体、协调、循环、再生”的原理,选项C正确;这种生态农业系统通过改善和优化系统的结构达到改善系统功能的效果,选项D正确。二、非选择题(共8小题,共76分)9.(8分)长江的水体污染主要是由于流入长江的次级河流在流经城镇时,生活污水、工业废水大量排入河流,造成河流污染。某小组利用人工浮床技术对次级河流中水质净化分析,实验装置如图:污水中TN、TP去除率的比较(%)处理总氮(TN)总磷(TP)对照菰菖蒲混合(1)生态工程的主要目的在于遵循自然界的规律,充分发挥自然资源的生产潜力,防止,达到和的同步发展。

(2)图中植物的作用是;该植物采收后,可以干燥处理用来提取等金属。此案例属于生态工程的实例,它遵循的生态工程原理是

(写出其中两个)。(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”,实验结果如上表。从此表中可以看出,该实验的自变量是,因变量是。

(4)根据该实验装置及上表数据,分析人工浮床技术对次级河流中水质净化的主要作用:

。

【解析】(1)建设生态工程的主要目的在于遵循自然界物质循环的规律,充分发挥自然资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。(2)人工浮床的原理就是利用浮床植物发达的根系吸附大量悬浮物,靠其中的微生物降解和吞噬作用净化水中的污染物,其次浮床植物在生长过程中还能利用水中的氮、磷污染物,该植物采收后,可以直接用作饲料;另外可干燥处理后用来提取Cu、Zn、Hg、Pb等金属。此案例属于城市环境生态工程的实例,遵循的生态工程原理是协调与平衡原理、整体性原理、物质循环再生原理等。(3)据表分析:自变量是种植的植物种类,因变量是污水中的N、P含量。(4)一方面浮床植物在生长过程中能利用水中的氮、磷污染物,减少藻类生长所需的无机盐;另一方面又能通过遮光作用来抑制水体中藻类的生长繁殖。答案:(1)物质循环环境污染经济效益生态效益(2)吸收水中的化学元素铜、锌、汞城市环境协调与平衡原理、整体性原理、物质循环再生原理等(3)种植的植物种类污水中的N、P含量(4)一方面浮床植物在生长过程中能利用水中的氮、磷污染物,减少藻类生长所需的无机盐;另一方面又能通过遮光作用来抑制水体中藻类的生长繁殖10.(8分)如图为某地一生态工程建设模式图,请据图回答有关问题:(1)生态经济:使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化。“无废弃物农业”体现了生态工程的原理。

(2)该生态工程模式的最大优点是

。

该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木,饲养牛、猪、鸡等多种畜禽,这体现了生态工程的原理。

(3)该生态工程中,处于第二营养级的生物除鸡、奶牛、鱼外还有(写全才可),该生态工程建设中,鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其。

【解析】(1)生态经济是使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化。“无废弃物农业”体现了生态工程物质循环再生原理。(2)该生态工程模式的最大优点是实现能量和物质的分层次多级利用,减少环境污染。该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木,饲养牛、猪、鸡等多种畜禽,这体现了生态工程的物种多样性(或整体性)原理。(3)该生态工程中,处于第二营养级的生物为初级消费者,除鸡、奶牛、鱼外还有猪、人,该生态工程建设中,鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量(K值)。答案:(1)物质循环再生(2)实现能量和物质的分层次多级利用(或提高物质和能量的利用率),减少环境污染物种多样性(或整体性)(3)猪、人环境容纳量(K值)11.(8分)草鱼主要以水草为食,鲢鱼主要滤食浮游动植物及草鱼的粪便,鲤鱼主要摄食底栖昆虫等。为了探究高产鱼池中草鱼、鲢鱼的合理结构,科研人员研究了“一草带三鲢”(A方式)和“三草带一鲢”(B方式)两种混养方式,实验结果如表。分析回答:混养方式A方式B方式放养密度(尾·ha-1)草鱼30009000鲢鱼90003000鲤鱼900900投饲量和追肥量(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(%)水体能见度(cm)2030鱼产量(kg·ha-1)751511490(1)鲢鱼、草鱼、鲤鱼生活在不同的水层中,可以充分利用养殖水体的,体现了群落的结构。

(2)草鱼、鲢鱼混养主要应用的生态工程原理是,草鱼同化的能量除用于外,还用于自身的生长、发育和繁殖。

(3)与B方式相比,A方式下需要施用氮肥、磷肥,其目的是,以满足鲢鱼的食物需求,这种模式可能造成的负面影响是。

(4)与A方式相比,B方式下草鱼、鲢鱼的结构更合理,判断依据是(至少写两点)。

【解析】(1)据题意可知,由于鲢鱼、草鱼、鲤鱼分别生活在不同的水层中,可充分利用养殖水体的食物和空间,体现了群落的垂直结构。(2)草鱼、鲢鱼混养主要应用的生态工程原理是物种多样性原理、物质循环再生原理。生物同化的能量中有一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,其余部分在呼吸作用中以热能的形式散失。(3)与B方式相比,A方式下需要施用氮肥、磷肥,其目的是促进浮游植物的生长。但是N、P过多,会引起水体富营养化。(4)与A方式相比,B方式下草鱼、鲢鱼的结构更合理,提高了能量利用率,鱼产量高,经济效益好;同时,污染少,水质好。答案:(1)食物和空间垂直(2)物种多样性原理、物质循环再生原理呼吸作用(3)促进浮游植物的生长容易引起水体富营养化(4)B方式提高了能量利用率,鱼产量高,经济效益好;同时,污染少,水质好等12.(10分)棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死,而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法,我国已将该毒蛋白基因移入棉花细胞内并成功实现表达。由于棉铃虫吃了这种转基因棉花后就会死亡,所以该棉花新品种在1998年推广后,已取得了很好的经济效益。请根据上述材料回答下列问题。(1)该项科学成果在环境保护上的重要作用是。

(2)科学家预言,此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后,也将出现不抗虫的植株,出现此种现象的原因是。

(3)题中“毒蛋白基因移入棉株细胞内并成功实现表达”中的“成功表达”含义是指

。

(4)与杂交育种、诱变育种相比,通过基因工程培育新品种的主要优点是

。

(5)在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中,所用的基因的“剪刀”是,基因的“缝合针线”是,基因的“运载工具”是。

(6)转基因技术有利有弊,请各举一例加以说明:有利方面:

。

有害方面:

。

【解析】(1)抗虫棉的优点是减少了农药对环境的污染,保护了生态环境。(2)“转基因抗虫棉”种植若干代以后,可能会因为基因突变出现不抗虫的植株。(3)基因的表达是指基因在细胞内经过转录和翻译两个过程合成相应的蛋白质。(4)基因工程的优点是目的性强、育种周期短,克服了远缘杂交不亲和的障碍。(5)基因工程的工具中基因“剪刀”是限制性核酸内切酶,“缝合针线”是DNA连接酶,基因的“运载工具”是载体,如质粒。(6)转基因技术有利方面包括用于疾病的诊断和治疗,用于培育优良动植物新品种等;有害方面包括不利于环境保护,可能引起环境安全问题、食物安全问题、生物安全问题等。答案:(1)减少了农药对环境的污染,保护了生态环境(2)基因突变(3)毒蛋白基因在棉花细胞内经过转录和翻译合成了毒蛋白(4)目的性强,育种周期短,克服了远缘杂交不亲和的障碍(5)限制性核酸内切酶DNA连接酶载体(6)用于疾病的诊断和治疗,用于培育优良动植物新品种等不利于环境保护,可能引起环境安全问题、食物安全问题、生物安全问题等【补偿训练】下图为桑基鱼塘的物质和能量交换模式图,请据图回答问题:(1)该模式图主要体现了

(选答两项)等生态工程的基本原理。(2)通过现代生物技术可提高传统生态工程的效益,要通过基因工程培养抗病甘蔗,可通过技术将导入了目的基因的甘蔗细胞培育成植株。若要检测转基因甘蔗细胞染色体上是否插入了目的基因,可采用技术。(3)为大量繁殖良种猪,可采用胚胎移植技术。该技术首先要对供体和受体母猪进行处理,然后给供体母猪注射,做超数排卵处理,以获得更多的良种猪卵母细胞,然后培养到期,与经过处理的良种猪精子进行体外受精,将早期胚胎移植到本地母猪体内发育成小猪。胚胎移植的实质是

。【解析】(1)生态工程的原理包括:物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理等,桑基鱼塘利用了物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理等。(2)将受体细胞培育成完整植株利用了植物组织培养技术;若要检测转基因甘蔗细胞染色体上是否插入了目的基因,可采用DNA分子杂交技术。(3)在胚胎移植中,需要对供体和受体进行同期发情处理,同时给供体母畜注射促性腺激素,使其超数排卵;卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才具备受精能力;精子需要获能才具备受精能力;早期胚胎一般要培养到桑椹胚期或囊胚期进行胚胎移植,胚胎移植的实质是早期胚胎在相同的生理环境条件下空间位置的转移。答案:(1)物质循环再生、物种多样性(或协调与平衡、整体性)(2)植物组织培养DNA分子杂交(3)同期发情促性腺激素MⅡ中获能早期胚胎在相同的生理环境条件下空间位置的转移

13.(11分)生态浮床技术是净化富营养化水体的有效措施之一。研究人员以豆瓣菜(茎叶类栽培蔬菜)制作生态浮床,研究其对江苏某地区不同季节富营养化水体的净化效果,得到如图所示结果。请回答下列问题:(1)生态浮床能净化水体的主要原理是。选择豆瓣菜等具有较高经济价值的植物作为浮床植物进行水体净化,体现了生态工程的原理。

(2)浮床栽培豆瓣菜时,经常会发生蚜虫等虫害,请在下图中的相应区域,用箭头和文字将生态浮床系统中氮元素流经豆瓣菜的途径补充完整。水体中的氮元素豆瓣菜同化的氮元素(3)根据实验结果分析,该地区在(季节)使用豆瓣菜生态浮床系统净化水体,能够获得更好的生态和经济效益,主要依据是①;

②。

(4)上面的研究结果还不能体现利用生态浮床在净化富营养化水体方面的优势,理由是

。

【解析】(1)生态浮床能有效净化水体富营养化的原理是浮床植物能吸收水体中的无机盐从而净化水体。进行生态工程建设时,不但要考虑到自然生态系统的规律,同时也要考虑到经济和社会等系统的影响力,选择豆瓣菜等具有较高经济价值的植物作为浮床植物进行水体净化,兼顾了经济、环境、社会,体现了生态工程的整体性原理。(2)由生态系统的物质循环可知,氮元素从无机环境即从水体中转移到生物体内成为有机含氮化合物,由于能量的流动以物质为载体,某一个营养级的能量流动方向也反映了其物质的去向,所以豆瓣菜同化的氮元素一部分流向下一营养级,一部分流向分解者,还有一部分未被利用(如答案所示)。(3)由图2可看出,当温度在22℃左右时,豆瓣菜对水体去氮率最高;并由图1看出,与其他栽培温度相比,22℃左右更利于栽培豆瓣菜,栽培的豆瓣菜高度适宜,茎秆粗壮,品质好(4)上面的研究中只有实验组,没有对照组,缺乏对照组的实验数据,故实验结果还不能体现利用生态浮床在净化富营养化水体方面的优势。答案:(1)浮床植物能吸收水体中的无机盐从而净化水体整体性(2)如图所示:(3)春秋季①春秋季(气温22℃左右)豆瓣菜对水体去氮率最高②与其他栽培温度相比,22℃左右栽培的豆瓣菜高度适宜(4)缺少不用浮床处理的对照组实验数据14.(11分)如图是我国南方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,利用鸭不间断地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)从生态学角度分析,人们建立图示的农业生态系统的主要目的是,该系统中将植物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了应用,这体现了生态工程的原理。

(2)该系统将多个生产系统通过优化组合,有机地整合在一起,提高了系统生产力,这体现了生态工程中的原理。

(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)将蘑菇房与蔬菜大棚相通,可提高蔬菜产量,试分析其增产原因:。蘑菇房与蔬菜大棚相通,比单纯种植蔬菜和单纯培养蘑菇带来的效益之和还要高,这体现了生态工程中的原理。

【解析】(1)从生态学角度分析,人们建立图示的农业生态系统的主要目的是实现物质的循环再生和能量的多级利用,提高农产品的产量,减少环境污染。该系统中将植物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了应用,这体现了生态工程的物质循环再生原理。(2)该系统将多个生产系统通过优化组合,有机地整合在一起,提高了系统生产力,这体现了生态工程中的系统的结构决定功能原理。(3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物为原核生物,其细胞结构与水稻细胞最主要的区别是无核膜包被的细胞核(或无成形的细胞核)。(4)将蘑菇房与蔬菜大棚相通,蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用,使其光合作用增强,故可提高蔬菜产量。蘑菇房与蔬菜大棚相通,比单纯种植蔬菜和单纯培养蘑菇带来的效益之和还要高,体现了生态工程中的系统整体性原理。答案:(1)实现物质的循环再生和能量的多级利用,提高农产品的产量,减少环境污染(或合理地调整生态系统中的能量流动关系,提高能量利用率,减少环境污染)(其他答案合理也可)物质循环再生(2)系统的结构决定功能(3)无核膜包被的细胞核(或无成形的细胞核)(4)蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用,使其光合作用增强系统整体性【补偿训练】我国南方某地环保部门向遭受严重污染的南湖中引入苦草、黑藻等沉水植物和螺蛳等底栖动物来修复该生态系统。如图为该生态系统修复后部分生物的营养关系。请回答下列问题:(1)生态系统的结构包括。(2)调查野鸭的种群密度常用法。当螺蛳数量增加时,草鱼和罗非鱼数量也会增多,这样,螺蛳种群的增长就会受到抑制。这是生物群落内部的结果。(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,大型底栖动物的数量有所增加,这是在水平上研究的结果。沉水植物通过一定的信息传递吸引浮游动物栖息在其叶表面,从而抚育出高密度的浮游动物群落。浮游动物能够大量捕食浮游藻类,也间接地控制了藻类的数量。这体现出信息传递的作用是,以维持生态系统的稳定。(4)该修复工程可将有机污染物充分地分解利用,这主要符合生态工程的原理。(5)假定某种群当年数量是一年前种群数量的λ倍,图1为λ值随时间的变化曲线,图2为该系统能量流动示意图[单位:J/(m2·d)]。请分析回答:图1中该种群数量在a～d段的增长曲线呈型,e点种群数量比d点。图2中由草食动物流入分解者的能量除包含其尸体残骸中的能量外,还包含中的能量。该生态系统中第一、二营养级间的能量传递效率是。

【解析】(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。(2)估算动物种群密度的方法是标志重捕法;生态系统具有自我调节能力,其基础是负反馈调节。(3)根据题意可知,这种对沉水植物、动物的数量变化的研究,属于在群落水平上研究的结果。沉水植物、浮游动物、浮游藻类之间的关系,体现出信息传递能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。(4)该修复工程可将有机污染物充分地分解利用,这主要符合生态工程的物质循环再生原理。(5)图1曲线在a点之前λ=1,说明种群数量没有增加。在a～d时间段中,λ>1,种群数量增加,最多的是在d点,种群数量的增长曲线呈“S”型,d点之后,由于λ<1,种群数量下降,所以e点时种群数量比d点少。图2中由草食动物流入分解者的能量除包含其尸体残骸中的能量外,还包含肉食动物粪便中的能量。据图2分析可得高级消费者同化的能量=16+5=21,肉食动物同化的能量=272+90+16+5=383,草食动物同化的能量=2265+720+272+90+16+5=3368,生产者同化的能量=13197+4245+2265+720+272+90+16+5=20810,所以该生态系统中第一、二营养级间的能量传递效率是3368/20810×100%≈16.2%。答案:(1)生态系统的组成成分和营养结构(2)标志重捕(负)反馈调节(3)群落调节生物的种间关系(4)物质循环再生(5)“S”少肉食动物粪便16.2%(或16.18%)15.(10分)美国加利福尼亚州46岁男子强生(DewayneJohnson)是校园花草管理员,他控告孟山都公司的除草产品“年年春”(草甘膦除草剂)导致他患癌症,却没在产品上标注警示。我国进口的转基因作物基本都是抗草甘膦转基因作物,抗农达大豆就是孟山都公司推广的抗草甘膦大豆品种。请回答下列问题:(1)孟山都公司的研究人员培育转基因大豆的遗传学原理是,将抗草甘膦基因导入大豆细胞的主要方法是,外源基因能在大豆细胞中成功表达的原理是