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高中生物专题5生态工程5.2生态工程的实例和发展前景教学案含解析新人教选修3

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生态工程的实例和发展前景
硬套1。. 在进行生态工程建设时,应根据当地的实际条件,因地制宜,不能生搬 体性2原.理农、村物综种合多发样展性型原生理态、工系程统所学遵和循工的程原学理原主理要等是。物质循环再生原理、整 性原3理.以小及流工域程综学合原治理理等生。态工程所遵循的主要原理是协调与*衡原理、整体 的重4建.。矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复,以及土壤微生物群落 然后5再.治生理态。系统恢复力有限,不能认为有了生态工程,就可以先污染、破坏, 的保6护.,与更发注达重国与家经相济比、,社我会国效生益态的工结程合的。应用范围大,不但重视对生态环境
一、生态工程的实例[连线]
二、生态工程发展的前景 1.“生物圈 2 号”生态工程的实验及启示 (1)设计目的:制造一个人工模拟的生命支持系统,以验证人类在离开地球的情况下,利 用人工生态工程,仅仅依靠太阳能,能否维持生存。 (2)失败原因:温度失调;“大气和海洋”比例与地球相差甚远,导致空气中 CO2 的含量
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猛增;O2 含量减少,不足以维持人及动物的生存。 (3)启示:使人们认识到与自然和谐共处的重要性,深化了对自然规律的认识,尽管科学
技术已经很发达了,但人类仍没有能力完全模拟出自然生态系统。 2.对我国生态工程发展前景的分析与展望 (1)我国生态工程的特点:重视对生态环境的保护,注重与经济、社会效益的结合。 (2)存在的问题: ①难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。 ②设计缺乏高科技含量,生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持,缺乏理论性指
导。 (3)我国政府十分重视生态工程建设:以生态工程为技术支撑的“中国生态农业”,其试
点县和乡已有 2 000 多个。

1.城市环境生态工程中,不应采取的措施是( )

A.注意城市规划和布局

B.推广“环境友好技术”

C.禁止燃烧含硫燃料

D.进行废弃物的资源化利用

解析:选 C 城市是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的人工生态系统。要用生态 工程的方法对城市环境进行综合治理,首先应注意城市规划和布局,其次是推广“环境友好 技术”和低污染清洁生产工艺,进行废弃物的资源化利用,同时建立健全法*屑喽健

2.“退耕还林还草”的生态工程建设措施属于( )

A.小流域综合治理生态工程

B.城市环境生态工程

C.大区域生态系统恢复工程

D.湿地生态恢复工程

解析:选 C 为了控制荒漠化的发展和水土流失,改善生态环境,提高人民的生活水*, 我国实施了一系列森林或草原植被恢复的生态工程、水土保持的生态工程,如退耕还林还草 生态工程等,属于大区域生态系统恢复工程。

3.西方发达国家生态工程建设强调的重点是( )

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A.经济效益 B.依靠生态工程途径 C.大面积地进行生态工程建设 D.集中对开矿后的废弃地和湿地进行生态恢复 解析:选 D 西方国家的生态工程主要集中于对被破坏的生态系统进行生态恢复。

核心要点 一 | 生态工程的实例分析
生态工程实例归纳与比较

实例

问题

原理

对策

案例

农村综 合发展 型生态 工程

人多 地少, 资源 有限

物质循环再生原 建立综合发展型生态工
理、整体性原理、 程
物种多样性原理

窦店村以沼气工程 为中心的生态工程

小流域 综合治 理生态 工程

水土流失 比较严 重

整体性原理、协 调与*衡原理、
工程学原理

运用多种原理,应用多种 措施综合治理

甘肃陇南地区“九 子登科”治理模式

大区域 生态系 统恢复

土地 荒漠


协调与*衡原 理、整体性原理

退耕还林还草、 植树造林等

“三北”防护林生 态工程,退耕还林
还草生态工程

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工程

湿地生 态恢复 工程

湿地的缩 小和破坏

控制污染、 退田还湖

江西鄱阳湖生态恢 复工程

矿区废 弃地的 生态恢 复工程

生态环境 的破坏

系统学和 工程学原理

修复土地、恢复植被

赤峰市元宝山矿区 生态恢复工程

城市环 境生态 工程

环境污染

协调与*衡原 理、整体性原理


城市绿化、 污水净化等

污水及垃圾处理、 城市绿化

[名师点拨] 生态工程建设的三个易误点 (1)在进行生态工程建设时,应根据当地的实际条件,因地制宜,不能生搬硬套。 (2)在进行生态工程建设时,应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力,节省投资。 (3)生态系统的恢复力有限,不能认为有了生态工程,就可以走发达国家“先污染、破坏, 后治理”的老路。
[题组冲关] 1.下列关于生态工程的理解,不合理的是( ) A.我国“三北”防护林运用物种多样性原理,取得了巨大的生态效益 B.小流域综合治理模式应用了生态工程的整体性原理、协调与*衡原理、工程学原理等 C.在湿地周围建立缓冲带,可减少人类的干扰,使湿地依靠自然演替等恢复其生态功能 D.在对城市进行规划和布局时,要进行城市生态分区

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解析:选 A 我国“三北”防护林生态工程的主要原理是协调与*衡原理和整体性原理。
2.(重庆高考)为治理某废弃采石场的生态环境,对其进行了公园化 建设。
(1)对其进行整理和覆土,并选择适生植物进行人工造林,不同恢 复时期的植物物种数如图所示。t0→t1,植物残体及凋落物中的有机物 被生态系统中的________转化为无机物,使土壤条件得到改善;同时由于人工林土壤中存在 ________________ , 导 致 群 落 中 植 物 物 种 数 增 加 ; t1→t3 , 人 工 林 抵 抗 力 稳 定 性 的 变 化 是 ________;群落中植物物种数逐渐增加,物种之间______加剧。
(2)通过人工林建设和园林景观构建,既改善了生态环境,又可提高社会和经济效益,这 主要体现了生态工程的________原理。
解析:(1)生态系统成分中的分解者可将有机物转化为无机物,供生产者利用。在群落次 生演替过程中,土壤中原有的植物种子或繁殖体增加了人工林生态系统中的植物物种数。图 示 t1→t3 阶段,植物物种数增加,该生态系统的抵抗力稳定性增强。植物物种数逐渐增加,物 种之间竞争加剧。(2)人工林的建设和园林景观的构建,既改善了生态环境,又可提高社会和 经济效益,主要体现了生态工程的整体性原理。
答案:(1)分解者 种子或繁殖体 增强 竞争
(2)整体性(系统论)

核心要点 二 | 生态工程发展的前景
1.中国和西方国家生态工程建设的区别

比较项目

中国

西方国家

“整体、协调、再生、循环”、“天 目标或思想
人合一”

治理环境污染、进行生态恢复

背景条件

人多地少,人均资源占有量少

经济发展水*高,人均土地、水资源 占有量多

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建设重点

生态环境与经济、社会效益结合

集中于对被破坏的生态系统进行生态 恢复

缺点

缺乏定量化模型的指导,难以设计出 标准化、易操作的生态工程样板

应用范围小,不强调经济效益

2.生态农业
(1)含义:生态农业运用生态学原理(即生态系统的物质循环再生、能量多级利用或生态 系统的物质循环与能量流动),在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立 起来的多层次、多功能的综合农业生态体系。
(2)优点:实现物质的循环再生和能量的多级利用, 减少环境污染,减少了化肥用量, 降低了农业投入。
(3)生态农业常见类型:
①桑基鱼塘模式:人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘 泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收,如图 1 所示:
②沼气农田立体养殖模式:通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素,缩短生 产周期,大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量,如图 2 所示:

[题组冲关] 3.下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较,正确的是( ) ①西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系统为主要目标,我国的生态 工程则以经济和社会效益为主要目标 ②西方国家的生态工程应用范围比我国小 ③我国的
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生态工程难以像西方那样,设计出标准化、易操作的生态工程样板

A.①②③

B.②

C.③

D.②③

解析:选 D 西方国家的生态工程与我国的生态工程强调的重点不同。西方国家的生态工 程除了治理环境污染的目标外,主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径,集 中于对破坏的生态系统进行生态恢复;我国的生态工程走有中国特色的道路,即不但要重视 对生态环境的保护,更要注重与经济、社会效益的结合。总体来看,西方国家的生态工程的 应用范围比我国小,不太强调经济效益。不过,目前我国的生态工程还有一些不足之处,如 缺乏定量化模型指导,难以设计出标准化、易操作的生态工程样板等。

4.如图表示的是某人工设计的生态系统,下列叙述错误的是( )

A.该生态系统经过能量的多级利用,提高了系统总能量的利用率 B.该生态系统的蝇蛆和蚯蚓是分解者,促进了生态系统中物质循环和能量流动的进行 C.合理使用农家肥可提高流经该生态系统的总能量 D.该生态系统遵循了“物质循环再生”原理,使各营养级之间的能量传递效率提高 解析:选 D 该图是人工生态系统图,是利用生物学原理设置的生态农业;在该生态系统 中,葡萄、蔬菜是生产者,通过光合作用固定太阳能,通过食物链把能量传递给人、猪等生 物,同时为了提高能量和物质的利用率,猪粪流进沼气池,沼渣喂养蚯蚓、蝇蛆,施农田等, 实现了物质循环再生,促进了能量流动。
[随堂基础巩固] 1.下列生态工程模式与典型实例或措施对应有错误的一项是( ) A.农村综合发展型生态工程——北京郊区窦店村物质多级循环利用工程
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B.小流域综合治理生态工程——甘肃陇南地区的“九子登科”治理模式 C.大区域生态系统恢复工程——“生物圈 2 号”生态恢复工程 D.湿地生态恢复工程——*堤行洪,退田还湖,移民建镇 解析:选 C 大区域生态系统恢复工程的对策是实施一系列森林或草原植被恢复的生态工 程、水土保持的生态工程等,典型的实例是退耕还林还草生态工程、“三北”防护林生态工 程等。 2.下列关于生态工程建设的叙述,正确的是( ) A.窦店村综合发展型生态工程是一个样板,各地可以照搬 B.在进行生态工程建设时,应根据实际,因地制宜 C.不同的生态工程体现的原理完全相同 D.生态工程建设的目的只在于恢复生态 解析:选 B 在进行生态工程建设时,应当根据当地的实际条件,因地制宜地进行。不同 的生态工程体现的原理不完全相同。建设生态工程不仅要恢复生态,更要注重与经济、社会 效益相结合。 3.矿区废弃地生态恢复工程的关键是( ) A.优先选择农作物以提高经济效益 B.选择合适的养殖动物以增加物种多样性 C.植被恢复和土壤微生物群落的重建 D.尽可能依靠自然演替恢复其生态功能 解析:选 C 矿区废弃地几乎很少有动植物,而且土壤也被严*苹担裕笄掀 生态恢复工程的关键是先要进行植被恢复和土壤微生物群落的重建。 4.由于国情不同,我国的生态工程建设需走中国特色的道路,以下观点正确的是( ) A.重视生态环境保护、经济效益和社会效益相结合 B.我国还属于发展中国家,应把经济建设放在首位 C.加大投资力度,把生态建设工程放在首位
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D.我国生态工程已十分成熟 解析:选 A 从我国的实际情况出发,我国的生态工程建设目的不仅仅在于保护生态环境, 还应充分发挥生态系统的潜力,达到经济效益、社会效益和生态效益同步发展;我国生态工 程还有许多不足,如缺少定量化模型的指导、设计缺乏高科技含量、调控缺乏准确的监测技 术支持等。 5.下列描述中不符合“生物圈 2 号”实验给人的启示的是( ) A.人要与自然和谐共处 B.加深对自然规律的认识,按自然规律办事 C.人类早晚会建立第 2 个“生物圈”,无须担心地球恶化 D.大自然给人类提供的支持与服务可谓无价之宝 解析:选 C “生物圈 2 号”工程使我们认识到与自然和谐共处的重要性,迄今为止,人 类仍然没有能力去完全模拟出自然生态系统,自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。 6.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:鲢鱼占 20%,草鱼占 40%,鲤鱼、鳙鱼占 40%,每亩投放鱼苗 4 500 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型农业生产模式。 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)下图表示的是某池塘中鲢鱼*均尾重变化情况。
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由曲线可知,生物体的生长呈________型曲线,根据图示结果,最佳捕捞时间是在投放 后的________个月左右。

(3)模式 2 中,光能输入生态系统的途径是______________________________________, 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 纽 带 的 “ 四 位 一 体 ” 生 态 工 程 主 要 遵 循 的 生 态 工 程 原 理 是 ________________。

解析:(1)当种群数量达到或超过某一生态系统的环境容纳量时,该生态系统中生物间的 竞争加剧,甚至导致死亡,从而引起种群数量下降,因此投放鱼的数量不应超过环境容纳量; 不同的鱼类生活在不同的水层,体现了群落中的生物在垂直结构上具有分层现象。(2)由图可 知,该生物体的生长呈现“S”型曲线,当投放 8 个月左右时,鲢鱼的*均尾重达到最大值并 基本保持不变,因此是最佳捕捞时间。(3)模式 2 中的生产者只能通过光合作用固定太阳光能, 因此光能进入模式 2 的途径是通过光合作用完成的。(4)该生态工程实现了物质的循环利用, 实现了经济的良性发展,因此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 程原理是物质循环再生原理。

答案:(1)环境容纳量 分层 (2)“S” 8 (3)生态系统中的生产者通过光合作用固定 光能 分解者 (4)物质循环再生原理

[课时跟踪检测]

一、选择题

1.农村综合发展型生态工程的优点包括( )

①物质和能量的多级利用 ②物质循环再生 ③废弃物资源化 ④生物相互依存,体现 了整体性 ⑤做到了生态、经济和社会效益三结合

A.①②③④

B.②③④⑤

C.①②④⑤

D.①②③④⑤

解析:选 D 农村综合发展型生态工程的典型代表是北京郊区窦店村的以沼气工程为中心 的物质多级循环利用工程,实现了物质和能量的多级利用,物质循环再生实现了废弃物的资 源化,各种生物资源相互依存,把生态效益、经济效益和社会效益紧密地结合为一个整体。

2.下列关于小流域综合治理生态工程的叙述,错误的是( )

A.该工程的主要目的是治理小流域的水土流失问题

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B.该生态工程运用了整体性原理、协调与*衡原理、物质循环再生原理以及工程学原理 C.该生态工程针对不同的地形采取不同的措施 D.该生态工程做到了经济效益与生态效益相统一 解析:选 B 小流域综合治理生态工程中主要解决的问题为水土流失,要针对不同的地形 采取不同措施,遵循协调与*衡原理,同时要注重种树与当地居民的经济、社会、生活联系 起来,遵循整体性原理,而未充分体现物质循环再生原理。而且该生态工程要因地制宜即针 对不同地形采取不同措施,如“九子登科”的治理模式等。该生态工程做到了经济效益与生 态效益相统一。 3.下列有关“生物圈 2 号”实验的叙述,正确的是( ) A.建立“生物圈 2 号”的目的是制造一个人工模拟的生命支持系统 B.“生物圈 2 号”是与外界环境完全隔绝的系统 C.“生物圈 2 号”的实验失败,说明人类没有可能与自然和谐相处 D.“生物圈 2 号”的实验失败,说明了人类不能再进行探索自然模拟自然的实验 解析:选 A “生物圈 2 号”是一种人工生态系统,进行该实验的目的是建造一个人工模 拟的生命支持系统,以验证人类在离开地球的情况下,利用人工生态工程,仅仅依靠太阳能, 能否维持生存。该实验的失败使我们认识到与自然和谐共处的重要性,深化了对自然规律的 认识;是人类继续探索自然、模拟自然的实验基础。 4.下列叙述不符合西方国家生态工程建设特点的是( ) A.强调经济效益,应用范围较广泛 B.集中治理环境污染的目标 C.采取介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径 D.集中对已破坏了的生态系统进行生态恢复 解析:选 A 生态工程自 20 世纪 60 年代提出后,在世界范围内逐渐得到广泛的认同和重 视。目前,西方国家的生态工程主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径,集 中于对破坏的生态系统,特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复。但总体来看,发 达国家的生态工程的应用范围比我国小,也不那么强调经济效益。
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5.下列有关生态学的基本原理在生产实践中应用的叙述,错误的是( ) A.合理地规划载牧量,能使能量持续地流向对人类有益的部分 B.生态农业系统中,将秸秆作饲料喂牲畜能实现能量的多级利用 C.大量引入外来物种,能增加当地生态系统的物种多样性,提高稳定性 D.合理地引入天敌治理害虫,能避免因化学农药的大量施用而带来的二次污染 解析:选 C 合理地规划载牧量能使能量持续地流向对人类有益的部分;生态农业系统中, 将秸秆作饲料喂牲畜能实现能量的多级利用;大量引入外来物种,能增加当地生态系统的物 种多样性,可能会提高稳定性,也可能导致生态入侵,使得本地物种的生存受到威胁;合理 地引入天敌治理害虫,能避免因化学农药的大量施用而带来的二次污染。 6.如图显示了经济发展与环境质量之间的关系,根据这种关系,发 展中国家应认识到( ) A.环境污染不可避免,只能采取“先污染,后治理”的策略 B.后工业化阶段环境问题会自行解决 C.保护环境至关重要,必须杜绝兴建排污的工业 D.可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题 解析:选 D 吸取西方发达国家发展过程中的一些经验教训,发展中国家就能少走弯路。 避免出现“先污染,后治理”的现象,应提前采取相应措施,对必须建设的污染企业产生的 污物要进行处理。 7.“菇—菜”立体栽培(如图)是充分利用温室大棚等设施的光、温度环境优势,按照空 间层次分布,形成优势互补和资源高效利用的生态农业模式之一。有关叙述不.正确的是( )
A.图中“X”可代表 CO2,“Y”可代表 O2 B.该生态系统中食用菌属于分解者 C.菌渣作为有机肥为蔬菜提供了能量
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D.该模式遵循了物质循环再生等生态工程原理 解析:选 C 菌渣作为有机肥,被微生物分解后产生无机盐和 CO2,提供给蔬菜,而不是 为蔬菜提供能量。 8.设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”,如图就是一种“加环”示意 图。据图判断下列说法不.正确的是( )
A.用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了能量的多级利用 B.用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇,可提高经济效益 C.用蛆蛹粪便作为有机肥还田,运用了能量循环再生原理 D.在离开人的管理条件下,该生态工程就不能正常运转 解析:选 C 通过对生态工程的食物网“加环”可实现能量的多级利用,提高经济效益; 生态系统中能量流动的特点是单向流动、逐级递减,不能循环利用。用蛆蛹粪便作为有机肥 还田,运用了物质循环再生原理。 9.下列关于湿地生态恢复工程的叙述,不.正确的是( ) A.该工程采用工程和生物措施相结合的方法 B.要建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰 C.对湿地的恢复,只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以 D.湿地的恢复除利用生物工程手段外,还要依靠自然演替机制恢复其生态功能 解析:选 C 对湿地的恢复不是简单的退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效的,在很大 程度上还取决于湿地上、中游水土保持情况,以及如何解决迁出农民的生计问题。 10.下图表示一种“甘薯+奶牛+沼气+花木+龙虾+食用菌”的生态农业模式,有关 描述正确的是( )
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A.图中可以组成的食物链是甘薯→奶牛→牛粪 B.该生态系统的设计遵循了物质循环再生原理、物种多样性原理等生态学原理 C.图中只有生产者、消费者和分解者三种成分 D.青贮的目的是通过微生物有氧呼吸,分解甘薯藤中的有机物,有利于奶牛的消化吸收 解析:选 B 食物链是由生产者和消费者组成的,即甘薯→奶牛。该生态系统的特点是物 质循环利用,主要利用了物质循环再生原理和物种多样性原理。图中甘薯、花木等属于生产 者,沼气池中的微生物、食用菌、底泥中的腐生微生物等都属于分解者,奶牛属于消费者, 沼渣、底泥属于非生物的物质和能量。甘薯藤青贮就是通过微生物的发酵(无氧呼吸),将甘 薯藤中不容易被奶牛消化吸收的有机物分解为较易吸收的有机物,提高物质和能量的利用率。 二、非选择题 11.依据生态学原理对农村家庭生活用燃料、厨余垃圾和庭院养殖进行整体设计,构建 的庭院生态系统如图所示。请回答下列问题:
(1) 该 生 态 工 程 设 计 将 猪 圈 建 在 温 室 内 的 目 的 是 农 作 物 在 生 长 过 程 中 能 为 猪 提 供 __________;温室给猪的生长提供了适宜的________环境。
(2) 该 生 态 系 统 中 的 ____________________________________________________ 都 可 以 作为沼气池中发酵的原料。经过发酵产生的沼渣、沼液可以______________。沼气池中菌群 属于该生态系统成分中的________。
(3)在农村,农作物秸秆大多被燃烧,为了避免燃烧产生的________气体对温室效应的影 响,提倡“无废弃物农业”,该模式遵循了________________________原理。
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(4)该生态工程设计的优点是________________________________________________。 解析:(1)农作物光合作用产生的氧气可供猪利用,温室温度高,有利于猪维持体温,减 少了猪自身的能量消耗。(2)人畜粪便、秸秆、厨余垃圾等可进入沼气池发酵产生沼气,沼渣、 沼液作为肥(饲)料。 沼气池中菌群属于分解者。(3)为了避免燃烧产生的二氧化碳气体对温 室效应的影响,提倡“无废弃物农业”,通过废弃物的多级循环利用,使废弃物成为该系统 或其他系统的原材料,因而该模式遵循了物质循环再生原理。(4)该生态工程减少废弃物产生, 提高了物质利用效率。 答案:(1)氧气 温度 (2)人畜粪便、秸秆、厨余垃圾 作为肥(饲)料 分解者 (3)二 氧化碳 物质循环再生 (4)节约能源;减少废弃物产生;物质(废物)再利用;提高物质利用效率;物质循环利用 12.某城市在建设过程中,更加注重生态文明的建设。如利用人工建立的湿地公园对生 活污水进行净化处理,形成藻菌共生的污水净化系统,还可以利用藻类蛋白养鱼、养鸭等获 得良好的经济效益。下面是利用人工湿地净化生活污水的原理简图。请据图回答问题:
(1)输入人工湿地的能量为__________________________________________________。 (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 。 该 人 工 湿 地 的 建 设 体 现 了 生 态 工 程 的 基 本 原 理 有 ________________________________________________________________________等。 (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,为了提高分解的效率,可采 取的有效措施是________________________。 (5)用恰当的箭头和文字完成该人工湿地的碳循环图解。
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(6)某生物兴趣小组在实地调查了该人工湿地后,在大力赞赏利用湿地对生活污水进行净 化处理的同时,还向相关部门提出了应加强对重点污染源的控制这一合理的建议,其依据的 生态学理由是___________________________________________________________。
解析:输入人工湿地的能量有各种植物通过光合作用固定的太阳能和生活污水有机物中 的化学能。不同的生物生活在不同的层次,这体现了群落的垂直结构。人工湿地中的细菌、 真菌分解污水中的有机物产生大量的氮、磷,被人工湿地中的芦苇、藻类等植物吸收,导致 其生长迅速。湿地中的细菌、真菌多数为需氧型微生物,为提高其分解有机物的效率,可不 断向水体中通入一定量的空气。
答案:(1)光能和污水有机物中的化学能 (2)垂直 物质循环再生原理、协调与*衡原理 (3)细菌、真菌等微生物分解污水中的有机物为植物生长提供了充足的氮、磷等矿质养料 和光合作用所需的 CO2 (4)向水体中适当通入空气 (5)见下图
(6)生态系统的自我调节能力是有限的 13.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,城市中的生活污水、 工业废水大量排入河流,造成的河流污染。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:
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(1)图中植物的作用是_______________________________________________。 该植物采收后,可以直接用作________,也可干燥处理后用来提取________等金属。 (2) 此 案 例 属 ________ 生 态 工 程 的 实 例 , 它 遵 循 的 生 态 工 程 原 理 是 ____________________________________________________________(写一个即可)。 (3)该小组利用人工浮床开展了“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 , 应 采 取 的 处 理 措 施 是 ___________________________________________________________。 (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 工 程 能 有 效 防 止 “ 水 华 ” 发 生 , 提 高 水 体 的 透 明 度 。 其 原 因 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案:(1)吸收水中的化学元素 饲料 铜、锌、汞 (2)城市环境 协调与*衡原理、整体性原理、物质循环再生原理等(写一个即可) (3)4 一组只栽茭白,一组只栽菖蒲,一组混合等量的茭白和菖蒲,一组空白对照(不栽植物) (4) 相等且多数 (5)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
(时间:45 分钟 满分:50 分) 一、选择题(每小题 2 分,共 24 分) 1.对种植转基因农作物的利弊正方认为种植转基因农作物对人类是有利的,反方认为种 植转基因农作物是有潜在风险的。下列观点中支持正方的是( ) A.转基因农作物会产生毒性蛋白或过敏蛋白 B.转基因农作物的扩散会威胁生物的多样性 C.推广种植抗虫棉可减少农药使用
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D.转基因生物可打破自然物种的原有界限,破坏生态系统的稳定性

解析:选 C 题中要求找出支持正方“种植转基因农作物对人类是有利的”的观点。很显 然,A、B、D 项都是支持反方的观点。

2.下列有关生物技术安全和伦理问题的观点不合理的是( )

A.对于转基因技术,我们应该趋利避害,理性看待

B.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆

C.我国不发展、不生产、不储存生物武器,并反对其扩散

D.对于基因检测应该保护个人遗传信息的隐私权

解析:选 B 我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆。

3.下列叙述完全符合生态经济的是( )

①建立“原料—产品—原料—产品”的无废料生产体系 ②在资源消耗不增加甚至减少 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,向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.①②③

C.②③

D.②③④

解析:选 B “先生产后治理”不讲究生态效益,一味追求经济效益,违背了生态学的基 本原理。

4.体细胞克隆技术的发明,在生物科学发展史上的确有里程碑的意义。但是,它也同其 他事物一样,既有积极的一面,也有消极的一面。下列哪项叙述不符合克隆技术积极的一面 ()

A.丰富生物的多样性,促进生物进化

B.有利于生物界基因库的保护

C.有利于一些濒于绝迹的动物的保护

D.有利于生态系统的稳定

解析:选 A 因为体细胞克隆是一种无性生殖方式,不产生新的物种,所以不利于丰富生

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物的多样性和生物进化,但其保护了生物界基因库的稳定,有利于保护濒危物种,也有利于 生态系统的稳定。
5.从图中信息可以看出我国现有的生产模式严重地违反了生态工程的哪个原理( )

A.整体性原理

B.协调与*衡原理

C.系统的结构决定功能原理 D.物质循环再生原理

解析:选 D 污染物排放量高,能源消耗多说明该生产模式没有遵循物质循环再生原理。

6.下列选项中不属于转基因生物可能带来弊端的是( )

A.对生物多样性的影响,如抗除草剂作物的产生会破坏农田生物多样性

B.使*亲野生物种具有抗性基因,可能会变成“超级杂草”

C.转基因食物中的外源基因可能会重组到人的基因组中

D.转基因生物的大规模繁殖导致生态入侵

解析:选 C 转基因食物中的外源基因不会重组到人的基因组中。

7.据统计,从 20 世纪 90 年代至今,全世界包括基因制药在内的生物技术药物的销售额 以年均 30%的速度增长,生物制药已成为 21 世纪的朝阳产业,下列有关说法不.正确的是( )
A.我们可以利用转基因工程技术使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”

B.对于基因制药,我们应该科学地认识和评估,保障公众的知情权

C.利用转基因技术还可以进行基因治疗,现在这一技术已经完全成熟

D.由于转基因生物的安全问题,国家应建立相应的评估及预警机制

解析:选 C 转基因技术可以进行基因治疗,但现在这一技术还不成熟。

8.生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列说法不.正确的是( ) A.对导入转基因植物的外源 DNA 要进行认真选择,避免产生对人体有害的或引起过敏的

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蛋白质

B.转基因生物进入自然界后可能会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存

C.设计试管婴儿需在植入前对胚胎进行遗传学诊断

D.新型鼠疫病毒和重组流感病毒属于生化毒剂类生物武器,应当严令禁止生产

解析:选 D 转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中 毒;转基因生物有可能与*缘物种通过花粉杂交,造成基因库的污染;设计试管婴儿需在植 入前对胚胎进行遗传学诊断;新型鼠疫病毒和重组流感病毒不属于生化毒剂类生物武器。

9.下列做法依据的生态工程原理依次是( )

①在进行林业工程建设时,一方面要号召农民种树,另一方面要考虑贫困地区农民的生 活问题

②珊瑚虫与藻类共生,提高了珊瑚礁生态系统的生产力

③我国古代的“无废弃物农业”

④在西北降水量少的地区种植灌木和草

a.物种多样性原理 b.整体性原理 c.系统的结构决定功能原理 d.物质循环再生 原理 e.系统整体性原理 f.协调与*衡原理

A.b、e、d、f

B.b、a、d、c

C.d、c、b、a

D.e、a、b、c

解析:选 A 号召农民种树,同时又考虑其生活,应用的是整体性原理;珊瑚虫与藻类共 生依据的是系统整体性原理;“无废弃物农业”依据的是物质循环再生原理;在降水量少的 地区种植灌木和草依据的是协调与*衡原理。

10.有关生态工程内容的叙述错误的是( )

A.农村综合发展型生态工程遵循物质循环再生和整体性原理等生态工程的基本原理

B.我国南方的桑基鱼塘通过将单个生产系统优化组合成一个有机整体,大大提高了系统 生产力,这是运用系统的结构决定功能原理的典型实例

C.小流域综合治理的目标是建立稳定高效的复合系统,获得最大的生态和经济效益

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D.矿区废弃地的生态工程恢复关键在于植被的恢复以及为植被恢复所必需的土壤微生物 群落的重建
解析:选 B 桑基鱼塘通过将单个生产系统优化组合成一个有机整体,实现了“1+1>2” 的效果,故运用了系统整体性原理。
11.下图是某同学绘制的我国北方农区的一种“四位一体”的生态家园示意图,其中沼 气池、猪舍、厕所和日光温室等保持了合理的结构和比例。下列说法正确的是( )
A.在农村发展沼气有利于保护林草植被 B.该工程充分体现了物种多样性的原理 C.保持生物比例合理遵循了整体性原理 D.能量可随着沼气的使用而流入生物体内 解析:选 A 在农村发展沼气可以解决生活燃料问题,有利于保护林草植被;该工程实现 能量和物质的多级利用,充分体现了物质循环再生的原理;保持生物比例合理遵循了协调与 *衡原理。 12.下图是农业生态系统的一种结构模式,有关分析错误的是( )
A.人和农作物都是该生态系统的重要组成成分 B.食用真菌和沼气池中的微生物都属于分解者 C.通过对分解者的有效利用,提高了该生态系统的能量传递效率 D.该生态系统试图通过物质循环和能量的多级利用,达到减少环境污染的目的 解析:选 C 通过对分解者的有效利用,提高了该生态系统的能量利用率,不能提高能量
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传递效率。
二、非选择题(除注明外,每空 1 分,共 26 分)
13.(8 分)生物技术就像一把双刃剑,它既可以造福人类,也可能在使用不当时给人类带 来灾难。例如,用克隆技术制造出克隆人,用转基因技术制造生物武器等。面对生物技术可 能产生的负面影响,公众不可避免地产生了疑虑。*年来,生物技术引发的社会争论涉及面 越来越广。
(1)目前我国是种植转基因作物较多的国家之一,关于转基因生物的安全性争论也越来越 多 , 转 基 因 生 物 的 安 全 主 要 涉 及 _________ 、 _________ 、 ________________________________________________________________________等方面。
(2)试管婴儿技术诞生后,继而出现了设计试管婴儿技术,二者在对人类作用上的区别是 __________________________________________________________,在技术手段上的区别是
________________________________________________________________________。
(3) 现 在 大 多 数 人 反 对 设 计 婴 儿 性 别 , 其 原 因 是 ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)克隆人需要用到下列哪些技术________。(填序号)
①体外培养 ②体外受精 ③胚胎移植 ④核移植
解 析: (1)转 基因 生物的安 全性 主要 表现 在食 物安全 、生 物安 全和 环境 安全等 方面 。 (2)“试管婴儿”主要是解决人类的某些不孕不育问题,“设计试管婴儿”主要是治疗疾病 等。(3)设计婴儿性别会引起性别比例失调,违反了伦理道德。(4)克隆人需要运用核移植、 细胞培养和胚胎移植等技术。
答案:(1)食物安全 生物安全 环境安全 (2)试管婴儿主要用于治疗不孕夫妇的不孕 症,设计试管婴儿可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等疾病 设计试管婴儿在胚 胎移植前需要进行遗传学诊断(2 分) (3)破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德 (4)①③④
14.(8 分)在社会主义新农村建设中,某地积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。 在生产总量不断提高的同时,坚持在发展中解决环境问题,优化生态环境,实现资源的最大 化利用,走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。据图回答下列问题:
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(1)该生态工程所遵循的基本原理是_________________________________________。 (至少写两种)
(2)该生态系统的能量流动从______________________________开始,图中属于消费者的 有________________________________________________________________________。
(3) 与 传 统 农 业 生 态 系 统 相 比 , 该 生 态 系 统 更 能 净 化 环 境 , 主 要 原 因 是 ________________________________________________________________________。
(4)该生态系统能提高经济效益的原因是__________________________。
(5) 根 据 该 县 地 处 水 乡 这 一 资 源 优 势 , 请 就 该 生 态 系 统 提 出 你 的 一 条 合 理 化 建 议 ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)该生态工程依据的原理有物质循环再生、物种多样性和协调与*衡原理。(2) 生态系统的能量流动是从生产者(即桑、粮、油菜等)固定的太阳能开始的,图中属于消费者 的是蚕、禽、畜等。(3)由题图可知,该生态系统实现了废物再利用及无害化处理,因此更能 净化环境。(4)该生态系统实现了物质和能量的多级利用,降低了生产成本,提高了农产品的 产量。(5)该生态系统中,蚕沙碎屑未被利用,可利用蚕沙养鱼,鱼塘的塘泥还可作肥料。
答案:(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与*衡原理(任选两种) (2)桑、 粮、油菜等生产者固定的太阳能(2 分) 蚕、禽、畜 (3)粪便等“废弃物”被及时利用 (4) 实现了物质和能量的多级利用,提高了农产品的产量;减少了化肥、农药的使用(降低农业成 本投入)(2 分) (5)蚕沙碎屑养鱼,鱼塘塘泥肥田
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15.(10 分)生物技术已经渗入到了我们生活的方方面面,比如:
(1)目前临床用的胰岛素生效较慢,科学家将胰岛素 B 链的第 28 和 29 个氨基酸调换顺序, 成 功 获 得 了 速 效 胰 岛 素 。 生 产 速 效 胰 岛 素 , 需 要 对 ________( 填 “ 胰 岛 素 ”“ 胰 岛 素 mRNA”“胰岛素基因”或“胰岛”)进行定向改造。
(2)科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体,制作出了早早孕试纸。要获得人绒毛 膜促性腺激素的单克隆抗体,需要先将__________________注射到小鼠体内,培养一段时间 之后,将从小鼠脾脏中提取出的________________和小鼠的骨髓瘤细胞融合,获得杂交瘤细 胞。再通过_____________________________________________________,
筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞,在小鼠腹水或体外扩大培养,获得大量抗体。
(3)许多不孕不育的夫妇受益于试管婴儿技术,在体外受精前,要对采集到的精子进行 ________处理,才能与卵子受精。受精后形成的受精卵要移入________培养液中继续培养一 段时间再移植到母亲体内,早期胚胎发育到________阶段的某一时刻,会冲破透明带,称之 为“孵化”。
(4)生态工程是实现________经济最重要的手段之一。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,其主要体现的生态工程的基本原理是___________________________________(只 填一个)。
(5)我国西北一些地区年降雨量较少,适宜种植灌木和草,却被硬性规定种植属于乔木的 杨树,致使许多地方的杨树长成半死不活状,结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败 的原因主要是违背了________原理。
解析:(1)将胰岛素 B 链的第 28 和 29 个氨基酸调换顺序后可获得速效胰岛素,因此,要 生产速效胰岛素,可采用蛋白质工程技术,这就需要对胰岛素基因进行定向改造。(2)人绒毛 膜促性腺激素的单克隆抗体,制作出了早早孕试纸。需要先将人绒毛膜促性腺激素注射到小 鼠体内,使小鼠获得能产生相应抗体的 B 淋巴细胞,然后将从小鼠的脾脏中提取出的 B 淋巴 细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合,再通过克隆化培养和(专一)抗体(阳性)检测,筛选出能产生 所需抗体的杂交瘤细胞。(3)体外受精前,要对采集到的精子进行获能处理,才能与卵子受精。 受精后形成的受精卵要移入发育培养液中继续培养到 4 细胞阶段再移植到母亲体内。早期胚 胎发育到囊胚阶段的某一时刻会冲破透明带,称之为“孵化”。(4)生态工程是实现循环经济 最重要的手段之一。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,其主要体现了生态工程的 整体性原理。(5)我国西北一些地区年降雨量较少,适宜种植灌木和草,却被硬性规定种植属
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于乔木的杨树,致使许多地方的杨树长成半死不活状,结果防护林成为残败的“灰色长城”, 其失败的原因主要是违背了协调与*衡原理。
答案:(1)胰岛素基因 (2)人绒毛膜促性腺激素 浆细胞 克隆化培养和(专一)抗体(阳 性)检测 (3)获能 发育 囊胚 (4)循环 整体性原理 (5)协调与*衡
(时间:45 分钟 满分:50 分) 一、选择题(每小题 2 分,共 24 分) 1.下列有关基因工程的叙述正确的是( ) A.限制酶只在获取目的基因时才使用 B.重组质粒的形成是在细胞内完成的 C.只要目的基因进入细胞就能成功实现表达 D.蛋白质的氨基酸排列顺序可能为合成目的基因提供线索 解析:选 D 在基因工程中,不仅要用限制酶切割目的基因,还要用同一种限制酶在质粒 上切割出一个切口,使目的基因与质粒切口的黏性末端能进行碱基互补配对;重组质粒是在 细胞外进行的;目的基因导入受体细胞但不一定能成功表达;在人工合成目的基因的方法中, 有一种方法是根据已知蛋白质的氨基酸序列,推测出相应的 mRNA 序列,然后按照碱基互补配 对原则,推测出它的结构基因的核苷酸序列,最后通过化学方法,以脱氧核苷酸为原料合成 目的基因。 2.如图表示利用植物细胞工程对棉花进行改良的过程,①②③④表示实验过程,请据图 回答下列说法正确的是( )
A.外源基因能够导入并大量复制的物质基础是自然界共用一套密码子 B.②过程能定向改变原生质体的遗传特性 C.③过程只能通过液体悬浮培养技术才能实现
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D.基因工程技术与花药离体培养技术相结合可快速获得纯合棉花植株
解析:选 B 外源基因能够正确表达的物质基础是自然界共用一套密码子;基因工程能定 向改造生物的性状;愈伤组织培养时用固体培养基;花药离体培养得到单倍体幼苗后再用秋 水仙素处理才能获得纯合植株。
3.芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H 和 h、G 和 g)控制菜籽 的芥酸含量。下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线,已知油菜单个花药由花药壁 (2N)及大量花粉(N)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。据图分析,下列叙述错误的 是( )

A.①②两过程均需要植物激素诱导细胞脱分化

B.与④过程相比,③过程可能会产生二倍体再生植株

C.图中三种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的效率最高

D.F1 减数分裂时,H 基因所在染色体会与 G 基因所在染色体发生联会

解析:选 C ①②两过程为植物的组织培养过程,均需要植物激素来诱导细胞脱分化。在 花药离体培养中,单个花药由花药壁(2N)及大量花粉(N)等组分组成,因此花药离体培养可能 产生二倍体再生植株。采用花粉进行离体培养,成功率高,并且不会发生性状分离,育种年 限短,因此筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的效率最高。减数分裂时,发生联会的染色体是同 源染色体,即 H 基因所在的染色体与 h 基因所在的染色体、G 基因所在的染色体与 g 基因所在 的染色体可以发生联会,H 基因所在染色体会与 G 基因所在染色体发生非同源染色体的自由组 合,不会发生联会。

4.以性染色体为 XY 的牛体细胞核取代卵细胞核,经过连续的有丝分裂,最后植入母牛 子宫孕育,所生牛犊( )

A.为雌性

B.为雄性

C.性别不能确定

D.雌、雄比例为 1∶1

解析:选 B 牛属于 XY 型生物,性染色体为 XY 的牛是雄性。将雄牛的细胞核移植到去核

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的卵细胞中后,则该细胞含有 XY 染色体,最终发育成的牛犊是雄性。 5.下图是科学家新研发的制备单克隆抗体的过程,相关叙述错误的是( )
A.该过程涉及基因工程和动物细胞融合技术 B.经酶 A 处理后的Ⅰ与质粒具有相同的黏性末端 C.若供体 DNA 提供了 prG 基因(无限增殖调控基因),则该过程中的Ⅱ是已免疫的 B 淋巴 细胞 D.通过检测和筛选得到的Ⅲ细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体 解析:选 A 由图可知,该过程涉及基因工程,但未涉及动物细胞融合技术。该过程是把 控制抗体产生的基因导入骨髓瘤细胞或把无限增殖调控基因导入已免疫的 B 细胞进而制取单 克隆抗体的过程。 6.如图中甲、乙、丙表示生物个体或结构,①~③表示相应过程,下列叙 述与图示不符的是( ) A.若甲为二倍体植株,乙为花粉粒,丙为单倍体,则③过程需要用秋水 仙素处理 B.若甲为植物体一部分,乙为愈伤组织,丙为胚状体,则①过程通常在避光的条件下进 行 C.若甲为成熟哺乳动物个体,乙为配子,丙为受精卵,则基因重组发生在②过程中 D.若甲为成年母羊,乙为去核的卵母细胞,丙为重组细胞(胚胎),则③过程的核心技术 是胚胎移植 解析:选 C 单倍体高度不育,若丙是单倍体,用秋水仙素处理单倍体使染色体加倍后, 植株可育;若甲为植物体一部分,乙为愈伤组织,丙为胚状体,①是细胞的脱分化过程,该 过程不需要光照;若甲为成熟哺乳动物个体,乙为配子,丙为受精卵,则①是减数分裂,② 是受精作用,③是细胞的分裂和分化,基因重组发生在减数分裂形成配子的过程中;若甲为 成年母羊,乙为去核的卵母细胞,丙为重组细胞(胚胎),则②是细胞核移植技术,③过程是 胚胎移植。
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7.下列有关生物工程的描述,正确的是( )

①依据植物体细胞的全能性,可利用花药离体培养获得单倍体幼苗 ②依据基因重组原 理,可利用茎尖进行组织培养获得脱毒苗 ③依据基因突变原理,可利用射线处理愈伤组织 获得作物新品种 ④依据膜的通透性,可利用海藻酸钠作材*俗橹竦萌斯ぶ肿 ⑤制备单克隆抗体时先利用特定的抗原蛋白饲喂小鼠,再从小鼠脾脏中分离 B 淋巴细胞 ⑥ 制备单克隆抗体时为避免病毒感染,应用聚乙二醇诱导骨髓瘤细胞和 B 淋巴细胞融合 ⑦体 外培养杂交瘤细胞需要在培养液中添加动物血清和抗生素 ⑧制备单克隆抗体时经过选择培 养基初次筛选的杂交瘤细胞即可进行体内或体外培养

A.一项

B.两项

C.三项

D.四项

解析:选 B 依据生殖细胞的全能性,可通过花药离体培养获得单倍体植株,①错误;依 据植物体细胞的全能性,可利用茎尖进行组织培养获得脱毒苗,②错误;利用海藻酸钠作材 *咦刺寤竦萌斯ぶ肿樱艽砦螅坏鞍字什荒芩俏梗俏够崾В荽砦螅挥盏级锵 胞融合用病毒做诱导剂时必须灭活,同时该过程要进行严格的消毒灭菌,能避免病毒感染动 物细胞,聚乙二醇只能促进细胞融合,并不能避免病毒感染,⑥错误;制备单克隆抗体时经 过多次筛选的杂交瘤细胞才可进行体内或体外培养,⑧错误。

8.英国伦敦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 英国夫妇顺利孕育出一名排除乳腺癌隐患的婴儿。下列有关叙述,错误的是( )

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 进行胚胎移植时,人的体外受精胚胎可在 4~8 个细胞阶段进行移植,如果 在发育到原肠胚阶段进行移植,则会因胚胎已经发生分化而不易成功。

9.英国《自然》杂志*日以两篇论文的形式阐述了一种通过外部环境改变体细胞命运的 重编程方法:已分化的体细胞在恶劣的环境下会转化为多能干细胞,日本科学家利用低 pH 的 环境成功将成年造血细胞诱导为多能干细胞。这种新的重编程方法不需任何复杂技术或转录 因子,其成果对再生医学的发展有着极大意义。下列有关干细胞及细胞全能性的描述,错误 的是( )

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A.在特定的条件下已分化的细胞也可以恢复再次分化能力 B.多能干细胞分化成的多种细胞中遗传物质都相同 C.细胞分化是可逆的 D.动物已分化的细胞全能性很难体现 解析:选 C 由题干信息可知,在特定的条件下已分化的细胞也可以恢复再次分化的能力; 基因选择性表达导致了细胞分化,细胞分化过程中基因没有发生变化,所以干细胞分化形成 的细胞中遗传物质都是相同的;虽然科学家能使部分细胞恢复再分化的能力,但是细胞分化 是不可逆的;动物已分化的细胞,全能性受到限制。 10.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 37 ℃下就会死亡的菌株 B.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种植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 用大肠杆菌作为转基因受体菌株时必须用在人体体温 37 ℃下就会死亡的菌 株,可防止对人类造成威胁;转基因生物可与*缘的野生物种杂交而造成基因污染,从而威 胁其他生物的生存;如抗虫棉的大规模商品化种植,可能会导致其他普通作物逐渐被淘汰, 从而对作物的基因多样性构成威胁;人体内的细菌获得抗药性后会影响人的生命安全。 11.构建新型农业生态系统是实施农业可持续发展的战略措施,下列有关叙述错误的是 ()
A.该生态系统的良性循环与信息传递无关 B.该生态系统实现了对能量的多级利用,大大提高了能量利用率 C.该生态系统中营养级较少,能量流动过程中消耗的较少
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D.沼气池的建造和植树造林,有利于提高该生态系统的抵抗力稳定性
解析:选 A 生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递,生态系统的良性循环 离不开信息传递。
12.生态农业不仅指对于农作物中所含物质、能量的充分利用,还包括很多的内涵。人 们越来越认识到根据不同地区的土地、光、水等各种自然资源,设计出适合本地的生态农业 结构的重要意义。下列措施中不符合生态学原理的是( )
A.作物“轮种”不仅合理地利用各种矿质营养,还可避免某些虫害的大发生
B.以作物秸秆为燃料发电,可以做到对农作物中物质和能量的多级利用
C.充分利用各种生物固氮措施,尽量施用农家肥,减少化肥的施用
D.应用以虫治虫、以菌治虫
解析:选 B “轮种”可改变生态系统的营养结构,避免某些虫害的大发生;作物秸秆用 于发电会使其中的物质不能得到充分利用;充分利用生物固氮、以虫治虫、以菌治虫可以减 少化肥和农药对环境的污染。
二、非选择题(除标明外,每空 1 分,共 26 分)
13.(10 分)基因疫苗是指将编码外源性抗原的基因导入人和动物体内,让其在宿主细胞 中表达抗原蛋白,诱导机体产生免疫应答。某科研所计划采用基因工程和胚胎工程技术培育 具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛。请回答下列问题:
(1) 基 因 表 达 载 体 的 构 建 是 基 因 工 程 的 核 心 , 一 个 完 整 的 基 因 表 达 载 体 _____________________________、_________________________________。启动子位于基因 的_____________________,有了它才可以驱动基因转录。
(2)制备基因疫苗的基因可以从基因文库中获取,基因文库实际上是含有某种生物不同基 因的许多 DNA 片段的________群体。
(3) 检 测 高 产 奶 牛 体 内 是 否 出 现 口 蹄 疫 病 毒 的 抗 原 蛋 白 , 在 分 子 水 * 上 的 检 测 方 法 是 ______________________。
(4)胚胎工程最后一道工序的实质是__________________________。
(5)为提高胚胎的利用率,可以采用胚胎分割技术,应该选用发育良好、形态正常 的 ____________胚或____________胚进行分割。
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解析:(1)一个完整的基因表达载体至少包括启动子、目的基因、标记基因、终止子。启 动子位于基因的首端,是 RNA 聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出 mRNA。(2)基因文库 实际上是含有某种生物不同基因的许多 DNA 片段的受体菌群体。(3)检测目的基因是否翻译成 蛋白质用抗原-抗体杂交技术。(4)胚胎移植是胚胎工程中的最后一道工序,胚胎移植的实质 是早期胚胎在相同生理环境条件下的空间位置的转移。(5)胚胎分割时应该选用发育良好、形 态正常的桑椹胚或囊胚进行分割。
答案:(1)目的基因 标记基因 终止子 首端 (2)受体菌 (3)抗原-抗体杂交 (4) 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移(2 分) (5)桑椹 囊
14.(8 分)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用 一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生 质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病的杂种植株。 流程如图所示,据图回答下列问题:
(1)过程①所需的酶是__________________________________________________,过程② 依据的原理是_______________________________________________________。
(2)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和双亲植株的根尖,通 过 ________、 漂 洗 、 染 色 和 制 片 等 过 程 制 成 装 片 , 然 后 在 显 微 镜 下 观 察 比 较 ________________________________________________________________________。
(3)过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的________存在,这一特征可作为 初步筛选杂种细胞的标志。
(4)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用 是 ____________________________。原生质体经过细胞壁再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组 织。
(5)对杂种植株进行______________________________________________接种实验,可筛 选出具有高抗性的杂种植株。
解析:(1)图中过程①所需的酶是纤维素酶和果胶酶,以去掉植物细胞的细胞壁。过程② 的原理是生物膜的流动性。(2)分析再生植株染色体变异类型,需要将再生植株细胞的染色体
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和黑芥苗与花椰菜细胞中的染色体制片观察进行比较,制片的基本程序是解离、漂洗、染色、 制片,然后在显微镜下观察比较染色体的数目和结构。(3)过程②后,在显微镜下观察融合的 活细胞中有供体的叶绿体存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。(4)加入适宜浓度 的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是保持原生质体的完整性。(5)对杂种植株进行黑腐病 菌接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。
答案:(1)纤维素酶和果胶酶 生物膜的流动性 (2)解离 染色体的数目和结构 (3)叶绿体 (4)保持原生质体的完整性(2 分) (5)黑腐病菌 15.(8 分)一青年农民利用自己学*的生态学知识在自家庭院里建了一个小型农业生态系 统,下面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。与传统的工程相比较,生态工程是一类 _________________________________________________________________的工程体系。
(4)生态工程所遵循的基本原理是________________、______________、协调与*衡原理、 ______________以及系统学和工程学原理。
解析:(1)太阳能、沼气等新能源相对于煤炭等化石能源来说,可再生、几乎没有污染, 减少了燃烧煤炭所造成的污染。(2)通过沼气池,利用了粪便等废弃物中的能量,实现了能量 的多级利用。(3)防止环境污染,达到经济效益与生态效益的同步发展,应用了生态工程物质 循环的原理;与传统工程相比,生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。(4)生态工程遵 循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与*衡原理、整体性原理以及系
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统学和工程学原理。 答案:(1)减少了污染 (2)充分利用了废弃物中的能量,实现了能量的多级利用(2 分)
(3)物质循环 少消耗、多效益、可持续 (4)物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性 原理
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