第一講 基因工程課時(shí)作業(yè) 單獨(dú)成冊(cè)1如圖是江南某農(nóng)村因地制宜建設(shè)的生態(tài)農(nóng)業(yè)園示意圖，請(qǐng)分析回答：(1)該生態(tài)農(nóng)業(yè)園建設(shè)主要依據(jù)的生態(tài)工程原理有_。(至少2個(gè))(2)輸入該生態(tài)農(nóng)業(yè)園的總能量有_和_。(3)池塘養(yǎng)魚(yú)時(shí)，通常采用多魚(yú)種混合放養(yǎng)模式(上層為食浮游生物的鳙魚(yú)，中層為食草的草魚(yú)，下層為雜食性的鯽魚(yú)等)。從群落結(jié)構(gòu)分析，這種養(yǎng)殖模式的優(yōu)點(diǎn)是_。(4)沼氣池的建立既充分發(fā)揮了資源的生產(chǎn)潛力，又減輕了_。防治農(nóng)田蟲(chóng)害時(shí)，可利用性引誘劑來(lái)誘捕害蟲(chóng)或干擾交配，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)具有_功能。(5)該生態(tài)農(nóng)業(yè)園的“食用菌種植”進(jìn)一步提高了能量利用效率。請(qǐng)根據(jù)圖示，在相應(yīng)位置用箭頭表示該生態(tài)農(nóng)業(yè)園三類生物成分之間的能量流動(dòng)關(guān)系。解析：(1)分析圖示可知，該生態(tài)農(nóng)業(yè)園充分利用了廢棄物中的能量，而且有產(chǎn)品的輸出，據(jù)此可推知，該生態(tài)農(nóng)業(yè)園建設(shè)主要依據(jù)的生態(tài)工程原理有：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)流入該生態(tài)農(nóng)業(yè)園的總能量有稻、麥、油菜、桑等生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和人工輸入的能量。(3)題中養(yǎng)殖模式：上層為食浮游生物的鳙魚(yú)，中層為食草的草魚(yú)，下層為雜食性的鯽魚(yú)等，其優(yōu)點(diǎn)是充分利用了生態(tài)系統(tǒng)的空間和食物資源。(4)沼氣池的建立既充分發(fā)揮了資源的生產(chǎn)潛力，又減輕了環(huán)境污染。性引誘劑是一種揮發(fā)性的化學(xué)物質(zhì)，利用性引誘劑來(lái)誘捕害蟲(chóng)或干擾交配，這屬于生態(tài)系統(tǒng)中的化學(xué)信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。(5)圖中的食用菌為分解者，可為消費(fèi)者提供能量；圖中的稻麥、蔬菜等生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能可輸入消費(fèi)者體內(nèi)；生產(chǎn)者和消費(fèi)者的殘枝敗葉、遺體殘骸中的能量可被分解者所利用。答案：(1)能量多級(jí)利用原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理等(2)稻、麥、油菜、桑等生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能人工輸入的種子、魚(yú)苗、樹(shù)苗、魚(yú)餌等物質(zhì)中的能量(3)充分利用了生態(tài)系統(tǒng)的空間、食物等自然資源(4)環(huán)境污染信息傳遞(5)如下圖2(2018江蘇常州模擬)下圖為?；~(yú)塘的物質(zhì)和能量交換模式圖，據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)該生態(tài)工程主要體現(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)基因工程培育抗病甘蔗，可通過(guò)_技術(shù)將導(dǎo)入了目的基因的甘蔗細(xì)胞培養(yǎng)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，?；~(yú)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的是植物組織培養(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，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；精子需要經(jīng)獲能處理才具備受精能力；早期胚胎一般要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚期進(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(或系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)、整體性)(2)植物組織培養(yǎng)DNA分子雜交(3)同期發(fā)情促性腺激素減數(shù)第二次分裂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3珠江三角洲的農(nóng)民充分利用自然條件，建立該地特有的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)模式：蔗基、魚(yú)塘和?；?、魚(yú)塘。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)這種人工生態(tài)系統(tǒng)最基本的生物因素是_。要使它長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展，除了有穩(wěn)定的_來(lái)源，各類生物要在種類、數(shù)量上保持相對(duì)穩(wěn)定。(2)建立這一生態(tài)系統(tǒng)的目的是使能量更多地_；其能量利用率高的原因還有其食物鏈較_。(3)蠶糞、蔗葉進(jìn)入魚(yú)塘經(jīng)過(guò)_的作用，釋放出礦質(zhì)離子被植物利用。(4)桑基魚(yú)塘是運(yùn)用生態(tài)工程原理建立起來(lái)的綜合農(nóng)業(yè)體系，它具備的特點(diǎn)是_。A多層次B多功能C少污染 D無(wú)病蟲(chóng)害解析：(1)生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，所以生態(tài)系統(tǒng)最基本的生物因素是生產(chǎn)者。生態(tài)農(nóng)業(yè)要保持長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展，需要有穩(wěn)定的能量來(lái)源。(2)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)的目的是合理調(diào)整能量流動(dòng)的方向，使能量更多地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧Ｄ芰垦厥澄镦渹鬟f時(shí)逐級(jí)遞減，食物鏈越短，損耗的能量越少，因此能量的利用率越高。(3)通過(guò)分解者的分解作用，可將蠶糞、蔗葉中的有機(jī)物分解產(chǎn)生礦質(zhì)離子，進(jìn)而被植物利用。(4)?；~(yú)塘具有多層次、多功能和少污染的特點(diǎn)，桑樹(shù)、甘蔗等仍可感染病蟲(chóng)害。答案：(1)生產(chǎn)者(或甘蔗、桑樹(shù))能量(2)流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠侄?3)分解者(4)ABC4矮巖羊是我國(guó)特有的瀕危動(dòng)物。據(jù)科學(xué)工作者的考察，在20世紀(jì)80年代四川巴塘地區(qū)矮巖羊數(shù)量眾多，到2008年當(dāng)?shù)匕珟r羊數(shù)量不到200只。下表是1988年、2008年通過(guò)定點(diǎn)觀察的方法得到的調(diào)查統(tǒng)計(jì)表。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：時(shí)間種群中年齡組成比例(%)人為捕殺棲息環(huán)境幼體亞成體成體1988年453817弱灌草叢、斷崖灌叢2008年151768強(qiáng)灌草叢、斷巖灌叢破碎化、部分出現(xiàn)戈壁 (1)2008年，科學(xué)工作者觀察到矮巖羊34群共計(jì)137只，上述群體_(填“屬于”或“不屬于”)同一種群，這種群體性分布體現(xiàn)了矮巖羊種群的_特征。(2)僅從1988年矮巖羊種群個(gè)體組成來(lái)推測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)該地區(qū)矮巖羊種群數(shù)量會(huì)_；據(jù)表分析，2008年矮巖羊種群數(shù)量的下降的原因除人為捕殺外，還與_有關(guān)。(3)表中巴塘地區(qū)矮巖羊棲息環(huán)境的變化在生態(tài)學(xué)上稱為_(kāi)；人類活動(dòng)往往會(huì)使該過(guò)程按照不同于自然變化的_進(jìn)行。(4)為避免矮巖羊的滅絕，你認(rèn)為最有效的保護(hù)措施是_；從生物多樣性的角度看，保護(hù)矮巖羊就是保護(hù)_多樣性。解析：(1)2008年(同一時(shí)間)當(dāng)?shù)?同一地點(diǎn))的34群共計(jì)137只(全部)矮巖羊(同種生物)，可以相互交配，可以看作是一個(gè)種群。(2)根據(jù)1988年的年齡組成看，幼體數(shù)量多于成體數(shù)量，其種群數(shù)量應(yīng)該增加，但由于人為捕殺和人類活動(dòng)對(duì)棲息環(huán)境的破壞，2008年種群數(shù)量反而下降。(3)人類活動(dòng)可以影響群落演替的速度和方向。(4)保護(hù)生物多樣性最有效的措施是就地保護(hù)。答案：(1)屬于空間(2)增加棲息環(huán)境被破壞(3)群落的演替(演替)速度和方向(4)就地保護(hù)(建立自然保護(hù)區(qū))物種5查干湖位于吉林省西部松花江畔，在20世紀(jì)5060年代湖水面積很大，70年代末期逐漸縮小趨于干涸。為改善生態(tài)環(huán)境，當(dāng)?shù)卣苫ń牒o查干湖注入了新的生命。回答下列問(wèn)題：(1)查干湖生態(tài)環(huán)境恢復(fù)過(guò)程中，發(fā)生的演替類型屬于_；生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)，使當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)得到空前發(fā)展，體現(xiàn)了生物多樣性的_價(jià)值。(2)查干湖的浮游植物屬于生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的_；該湖泊中的魚(yú)類，由于食物種類和棲息場(chǎng)所的不同分布于不同水層，這屬于群落的_結(jié)構(gòu)。(3)當(dāng)湖泊受到輕微污染時(shí)，能通過(guò)物理沉降、化學(xué)分解和_很快消除污染，說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，其基礎(chǔ)是_。(4)在查干湖的早期恢復(fù)過(guò)程中，要向湖中投放現(xiàn)成的有機(jī)物質(zhì)，防止該生態(tài)系統(tǒng)崩潰，從能量流動(dòng)的角度分析，原因是_。解析：(1)查干湖生態(tài)環(huán)境中本來(lái)存在生物，故其恢復(fù)過(guò)程中，發(fā)生的演替類型屬于次生演替；生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)，使當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)得到空前發(fā)展，此為旅游觀賞價(jià)值，屬于生物多樣性的直接價(jià)值。(2)浮游植物屬于生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的生產(chǎn)者；該湖泊中的魚(yú)類，由于食物種類和棲息場(chǎng)所的不同在豎直方向上分布于不同水層，這屬于群落的垂直結(jié)構(gòu)。(3)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)。湖泊受到輕微污染時(shí)，能通過(guò)物理沉降、化學(xué)分解和微生物的分解消除污染。(4)已破壞的生態(tài)系統(tǒng)在早期恢復(fù)過(guò)程中，由于生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能的能力不足，需要人工輸入能量(現(xiàn)成的有機(jī)物質(zhì))，防止該生態(tài)系統(tǒng)崩潰。答案：(1)次生演替直接(2)生產(chǎn)者垂直(3)微生物的分解負(fù)反饋調(diào)節(jié)(4)該生態(tài)系統(tǒng)能量的輸入量小于輸出量6(2018河北唐山質(zhì)檢)(1)科學(xué)家將外源基因?qū)刖d羊的受精卵中，常用的方法是_。由于外源基因可能隨機(jī)插入到受精卵的DNA中，因而有時(shí)會(huì)導(dǎo)致早期胚胎死亡，最可能原因是_。(2)從早期胚胎或原始性腺分離出來(lái)的一類體積小、核大具有發(fā)育的全能性的細(xì)胞是_。(3)若要獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體，可對(duì)發(fā)育到桑椹期或囊胚期階段的早期胚胎進(jìn)行_處理，經(jīng)過(guò)“最后一道工序”_，植入到受體母綿羊體內(nèi)。(4)我國(guó)在“863”計(jì)劃資助下開(kāi)展Bt抗蟲(chóng)棉、抗蟲(chóng)水稻等研究，可以減少農(nóng)藥、殺蟲(chóng)劑的使用，這將對(duì)_起到重要作用。生態(tài)工程所遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生、整體性、_、_及系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等。解析：(1)將外源基因?qū)雱?dòng)物受精卵中，常采用顯微注射技術(shù)。外源基因的插入，使受精卵內(nèi)生命活動(dòng)必需的某些基因不能正常表達(dá)，則可能導(dǎo)致早期胚胎死亡。(2)胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞)是從早期胚胎或原始性腺分離出來(lái)的一類細(xì)胞，在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯；在功能上具有發(fā)育的全能性。(3)胚胎分割可獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體；胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序。(4)培育抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物，可以減少農(nóng)藥、殺蟲(chóng)劑的使用，這將對(duì)環(huán)境保護(hù)起到重要作用。生態(tài)工程所遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理以及系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等。答案：(1)顯微注射法外源基因的插入使受精卵內(nèi)生命活動(dòng)必需的某些基因不能正常表達(dá)(2)胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞)(3)胚胎分割胚胎移植(4)環(huán)境保護(hù)物種多樣性原理協(xié)調(diào)與平衡原理7濕地是一種特殊的生態(tài)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不同于陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)，它是介于兩者之間的過(guò)渡生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)所學(xué)的知識(shí)回答有關(guān)問(wèn)題。(1)濕地具有涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)的作用，這體現(xiàn)了生物多樣性的_價(jià)值。(2)某濕地因過(guò)度排放工業(yè)廢水、生活污水而遭到破壞，這是因?yàn)槲廴疚锏呐欧帕砍^(guò)了湖泊的_，使其_穩(wěn)定性減弱。(3)若將(2)中的濕地改為濕地公園則群落的演替方式是_。改造時(shí)，要適當(dāng)增加生物的種類，這符合生態(tài)工程的_原理；此外，還要遵循協(xié)調(diào)與平衡原理，其目的是_。(4)改造后的濕地中，有一條食物鏈為甲(W1)乙(W2)丙(W3)，括號(hào)內(nèi)為該生物的同化量。正常情況下測(cè)算，發(fā)現(xiàn)W2遠(yuǎn)小于W1/10，其原因是_。解析：(1)濕地涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)的作用，體現(xiàn)了生物多樣性的間接價(jià)值。(2)生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，但生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的，當(dāng)外界干擾的強(qiáng)度超出一定限度時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)會(huì)喪失自我調(diào)節(jié)能力。某濕地因過(guò)度排放工業(yè)廢水、生活污水而遭到破壞，是因?yàn)槲鬯呐欧帕砍^(guò)了湖泊的自我調(diào)節(jié)能力，使其抵抗力穩(wěn)定性降低。(3)將濕地改為濕地公園，則群落的演替方式是次生演替。改造時(shí)增加生物的種類，符合生態(tài)工程的物種多樣性原理。改造時(shí)還需要考慮環(huán)境承載力(又稱環(huán)境容納量)，即要考慮環(huán)境所能養(yǎng)活的種群數(shù)量，避免生態(tài)系統(tǒng)的失衡和破壞，即遵循協(xié)調(diào)與平衡原理。(4)甲的同化量中有部分被自身消耗，還有一部分流入乙及與乙同營(yíng)養(yǎng)級(jí)的其他種群，故乙的同化量W2遠(yuǎn)小于W1/10。答案：(1)間接(2)自我調(diào)節(jié)能力抵抗力(3)次生演替物種多樣性使生物數(shù)量不超過(guò)環(huán)境承載力，避免生態(tài)系統(tǒng)的失衡和破壞(4)甲的同化量中有部分被自身消耗，還有一部分流入與乙同營(yíng)養(yǎng)級(jí)的其他種群8(2018廣東五校聯(lián)考)科學(xué)家發(fā)明了一種新型的穩(wěn)定塘污水生態(tài)處理系統(tǒng)，取得良好效果。穩(wěn)定塘是一種人工構(gòu)筑、以凈化污水為目的的工程設(shè)施，具有圍堤、防滲層等。穩(wěn)定塘包括好氧塘、兼性塘、厭氧塘等，其結(jié)構(gòu)如圖所示，穩(wěn)定塘污水生態(tài)處理系統(tǒng)的主要指標(biāo)如表所示，請(qǐng)分析上述材料，回答下列問(wèn)題：類型深淺(m)污水停留時(shí)間(天)適宜處理污水中有機(jī)物濃度含有的主要生物好氧塘<135低藻類、好氧菌等兼性塘12530較高細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、藻類等厭氧塘2.55.02050高厭氧菌等 (1)從表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)：不同的穩(wěn)定塘水深差異明顯。這主要與穩(wěn)定塘生態(tài)系統(tǒng)中的分解者對(duì)_的需求不同有關(guān)。(2)好氧塘內(nèi)藻類生長(zhǎng)通常比正常情況要快，其主要原因是_。(3)污水在厭氧塘中停留時(shí)間較長(zhǎng)的原因主要是_。同時(shí)，廢水不能過(guò)量流入?yún)捬跆?，說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)的_能力有限。經(jīng)過(guò)穩(wěn)定塘處理的污水，再流經(jīng)潛流濕地，就能作為農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水。該系統(tǒng)主要依據(jù)了生態(tài)工程中的_、_等原理。(4)由于人們長(zhǎng)期向湖泊、河流中大量排放生活污水(和某些工農(nóng)業(yè)廢水)，導(dǎo)致水華現(xiàn)象頻繁發(fā)生，人工打撈、投放大量化學(xué)殺藻劑等緊急處理是常用的治理方法。近年來(lái)，人們還采用投放食浮游植物的魚(yú)類、種植大型挺水植物和人工浮床等方法構(gòu)建生物修復(fù)系統(tǒng)，收到較好的效果。與殺藻劑處理水華相比，生物修復(fù)方法的主要優(yōu)點(diǎn)是_和_。解析：(1)不同的分解者對(duì)氧氣的需求不同，故不同的穩(wěn)定塘水深差異明顯。(2)好氧塘中分解者能徹底氧化分解有機(jī)物，為藻類提供CO2和無(wú)機(jī)鹽，因此藻類生長(zhǎng)較正常情況要快。(3)從表格可以看出，厭氧塘適宜處理有機(jī)物的濃度高，其中的厭氧菌分解大量有機(jī)物所需時(shí)間較長(zhǎng)，故污水在厭氧塘中停留時(shí)間較長(zhǎng)；生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的，因此污水不能過(guò)量排入；該生態(tài)系統(tǒng)的建立利用了生態(tài)工程的物種多樣性原理和物質(zhì)循環(huán)再生原理。(4)生物修復(fù)方法與化學(xué)方法相比，減少了環(huán)境污染，保護(hù)了生物多樣性，也可避免藻類產(chǎn)生抗藥性。答案：(1)溶氧量(或氧氣)(2)分解者分解有機(jī)物，為藻類提供CO2和無(wú)機(jī)鹽(3)厭氧塘適宜處理污水中有機(jī)物濃度高，其厭氧菌分解大量有機(jī)物所需時(shí)間長(zhǎng)自我調(diào)節(jié)物種多樣性物質(zhì)循環(huán)再生(4)減少環(huán)境污染保護(hù)生物多樣性(或不殺傷天敵，或不會(huì)使藻類產(chǎn)生抗藥性，答案合理即可)