1、课时规范练40生态工程 1.(2019河南洛阳第二次统考)草莓营养价值高且有保健功效,但却容易受到病毒的感染。科学家常采用两种方法培育新品种:其一,培育无病毒组培苗;其二,将草莓轻型黄边病毒的外壳蛋白基因(SMYELV-CP)导入草莓基因组中培育出转基因抗病毒草莓。请分析回答下列问题。(1)若培育无病毒组培苗,通常取植株的进行组织培养。(2)利用PCR技术扩增目的基因SMYELV-CP,其前提是,以便根据这一序列合成引物。为维护pH基本不变,需要在PCR反应体系中加入。(3)重组载体上应含有特定的(填“复制原点”“启动子”或“标记基因”),它能被受体细胞的所识别,以便于催化转录过程。为检测目的
2、基因是否转录出mRNA,常采用分子杂交技术,该技术的具体做法是。(4)草莓根系分布浅,蒸腾量大,对水分要求严格。我国西北一些地区曾大量种植草莓,但由于降雨量少,致使许多地方的草莓长成半死不活状,其失败的原因主要是违背了原理。2.(2019河南六市第二次联考)现代生物工程技术推动了免疫学、畜牧业和生态工程的发展,回答下列相关问题。(1)某高校研发的幽门螺杆菌疫苗为基因工程疫苗,实验证明,一定时间内间隔口服该疫苗3次效果更好,其主要原因是体内产生的细胞数量增多,该类细胞在病原体再次进入人体后会迅速增殖分化产生更多的浆细胞,进而产生更多的导致获得的免疫预防作用更强,持续时间更久。(2)对大面积烧伤病
3、人,利用自身健康皮肤细胞借助技术可获取大量用于移植的皮肤,培养细胞时的条件为:的环境、合适的营养、适宜的温度、通入含有95%空气和5%CO2混合气体。CO2的作用是。(3)用细胞核移植技术繁育良种牛的过程需要进行胚胎移植,移植前需要对供体和受体牛进行处理,受体对外来胚胎基本不发生,为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)依据生态工程的原理,黄河三角洲自然保护区的建立需考虑提高农民经济收入,使保护环境和经济发展相互协调。3.(2019湖南衡阳二模)请回答下列相关问题。(1)为了实现海洋渔业可持续发展,防止海洋生态系统的严重破坏,人们通过建造海底人工鱼礁来改善海洋环境。这主要体现了建设生态工程所应遵
4、循的原理。(2)转基因绵羊的胚胎在代孕母体内能够存活的生理学基础是。(3)将目的基因插入农杆菌质粒的片段中,以便目的基因进入植物细胞。利用该方法导入的目的基因的遗传一般遵循孟德尔遗传定律,原因是。(4)在基因工程中将目的基因导入受体细胞之前要构建基因表达载体,该操作的目的是,该步骤中常用两种能产生不同黏性末端的限制酶对运载体进行切割,这样做的优点在于可以防止。4.在我国,生物氧化塘是实施城市生活污水资源化利用的有效方法,是我国着力推广的一项生态工程技术。该技术利用细菌和真菌等微生物对进入氧化塘的有机物进行处理,同时塘中种植水生植物,进行水产和水禽养殖,既实现了对生活污水的有效处理,又能获得经济
5、效益。请分析回答下列问题。(1)该技术的应用属于生态工程的实例。(2)流入氧化塘生态系统的总能量是。该生态系统利用种植水生植物、养鱼、鸭、鹅等能形成多条食物链,体现了生态工程的原理。(3)在氧化塘的建设中,每种生物的种植或投放量都不宜超过,各种生物间还要有适当的关系,这遵循了生态工程的和原理。(4)流出氧化塘的水与流入污水相比,明显减少的元素主要有;氧化塘每天处理污水的量是一定的,说明生态系统的是有限的。(5)氧化塘技术在处理污水的同时,能使人们获取经济效益,原因是;该技术是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶,它体现了研究自然生态系统结构与功能具有的意义。5.下图是江南某农村因地制宜建设的生态
6、农业园示意图,请分析回答下列问题。(1)该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有(至少2个)。(2)输入该生态农业园的总能量有和。(3)池塘养鱼时,通常采用多鱼种混合放养模式(上层为食浮游生物的鳙鱼,中层为食草的草鱼,下层为杂食性的鲫鱼等)。从群落结构分析,这种养殖模式的优点是。(4)沼气池的建立既充分发挥了资源的生产潜力,又减轻了。防治农田虫害时,可利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配,这体现了生态系统具有的功能。6.北京郊区的窦店村实施了以沼气工程为中心的农村综合发展性生态工程。据图回答下列问题。(1)沼气池的建立在有效地解决农村燃料问题的同时,还可以节省林木、保护植被、减轻。同时,沼渣用作畜
7、禽饲料和农作物肥料,体现了生态工程的原理。(2)从生态系统的组成成分看,蓝绿萍属于。除了生态系统的组成成分,生态系统的结构还包括。鱼等消费者通过自身代谢,将有机物转化为无机物,加快了生态系统的。(3)进行生态工程建设时,要处理好生态与环境的协调与平衡,需要考虑,若超过相应的限度,会引起系统的失衡与破坏。(4)与农业生态系统相比较,自然生态系统的抵抗力稳定性通常较高,主要原因是。生态系统稳定性的基础是生态系统普遍存在的机制。课时规范练40生态工程1.答案:(1)分生区附近(如茎尖)(2)要有一段已知目的基因的核苷酸序列缓冲液(3)启动子RNA聚合酶从转基因生物中提取mRNA,用标记的目的基因作探
8、针与mRNA杂交。如果显示出杂交带,则表明目的基因转录出了mRNA(4)协调与平衡解析:(1)若培育无病毒组培苗,因为分生区附近的组织病毒很少,所以通常取植株的分生区附近进行组织培养。(2)利用PCR的前提是要有一段已知目的基因核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。需要在PCR反应体系中加入缓冲液,以维护pH基本不变。(3)重组载体上应含有特定的启动子,它是RNA聚合酶所识别序列,以便于催化转录过程。为检测目的基因是否转录出mRNA,常采用分子杂交技术,从转基因生物中提取mRNA,利用标记的目的基因作为探针与mRNA杂交。如果显示出杂交带,则表明目的基因转录出了mRNA。(4)我国西北一些地区
9、气候不适合种植草莓,种植失败的原因主要是违背了协调与平衡原理。2.答案:(1)记忆抗体(2)动物细胞培养无菌、无毒维持培养液的pH(3)同期发情免疫排斥反应(4)整体性解析:(1)实验证明,一定时间内间隔口服该疫苗3次效果更好,其主要原因是体内产生的记忆细胞数量增多,当同种病原体再次侵入机体时,会产生二次免疫,记忆细胞会迅速增殖分化产生更多的浆细胞,进而产生更多的抗体,导致获得的免疫预防作用更强,持续时间更久。(2)对大面积烧伤病人,借助动物细胞培养技术可获取大量自身健康皮肤用于移植。动物细胞培养的条件需要无菌、无毒的环境,合适的营养,适宜的温度,通入含有95%空气和5%CO2混合气体(维持培
10、养液的pH)。(3)胚胎移植前需要对受体牛进行同期发情技术处理,保证供受体的生理环境相同;受体对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)依据生态工程的整体性原理,黄河三角洲自然保护区的建立需考虑提高农民经济收入,使保护环境和经济发展相互协调。3.答案:(1)协调与平衡(2)代孕母体对供体胚胎不发生免疫排斥反应(3)T-DNA此方法可将目的基因整合并转移到宿主细胞染色体的DNA上(4)使目的基因在受体细胞中复制、稳定存在并发挥作用自身环化解析:(1)建造海底人工鱼礁,这样的措施可以使得海洋生物的种类和数量均有所增加,所以体现了生态工程建设要遵循的原理是协调与平衡(生
11、物多样性)。(2)转基因绵羊的胚胎在代孕母体内能够存活的生理学基础是代孕母体对供体胚胎不发生免疫排斥反应。(3)将目的基因插入农杆菌质粒的T-DNA片段中,以便目的基因进入植物细胞。利用农杆菌转化法可使目的基因整合并转移到宿主细胞染色体的DNA上,故此方法导入的目的基因的遗传一般遵循孟德尔遗传定律。(4)在基因工程中构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中复制、稳定存在并发挥作用,该步骤中常用两种能产生不同黏性末端的限制酶对运载体进行切割,这样做的优点在于可以防止自身环化。4.答案:(1)城市环境(2)植物同化的太阳能总量及有机物中的能量物种多样性(3)环境承载力(环境容纳量)比例协调与
12、平衡整体性(4)N、P等自我调节能力(5)提高了能量利用率(废物资源化)帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用5.答案:(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等(写出2个即可)(2)稻、麦、油菜、桑等生产者固定的太阳能人工输入的种子、鱼苗、鸡苗、树苗、鱼饵等物质中的能量(3)充分利用了生态系统的空间、食物等自然资源(4)环境污染信息传递解析:(1)分析图示可知,该生态农业园涵盖了种植业、养殖场、沼气池等,充分利用了废弃物中的能量,而且有产品的输出,据此可推知,该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等。(2)流入该生态农业园的总能量有稻、麦、油菜、桑等生产者固定的太阳能和人工输入的能量。(3)池塘养鱼时,上层为食浮游生物的鳙鱼,中层为食草的草鱼,下层为杂食性的鲫鱼等,其优点是充分利用了生态系统的空间和食物资源。(4)沼气池的建立既充分发挥了资源的生产潜力,又减轻了环境污染。性引诱剂是一种挥发性的化学物质,利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配,这属于生态系统中的化学信息传递在农业生产中的应用,体现了生态系统具有信息传递的功能。6.答案:(1)环境污染物质循环再生(2)生产者食物链和食物网物质循环(3)环境承载力(4)生态系统组分多,食物网复杂,自我调节能力强负反馈调节