1、课时作业 单独成册方便使用1生态工程的建设已经成为社会关注的热点。请回答下列问题：(1)山西省为产煤大省，生态环境破坏严重，矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于_，具体实施的措施有_(答两点)。(2)某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘，主要体现了生态工程的_原理。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_。该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循_原理。(3)在上述的生态工程中，种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这体现了生态工程的_原理。(
2、4)一般来说，生态工程的主要任务是对_进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。(5)在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的_原理。解析：(2)沼气工程可避免环境污染，实现物质的循环往复，分层分级利用，体现了生态工程的物质循环再生原理。该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，改善和优化系统的结构以改善功能，遵循系统的结构决定功能原理。(3)该生态系统生物种类多，生物多样性程度提高，可提高生态系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力，体现了生态系统的物种多样性原理。(5)选择栽种适宜的树种，体现了生态工程的协调与平衡
3、原理。答案：(1)植被恢复与土壤微生物群落的重建人工制造表土、土壤侵蚀控制、植被恢复工程(2)物质循环再生环境容纳量系统的结构决定功能 (3)物种多样性(4)已破坏的生态系统(5)协调与平衡2花椰菜易被黑腐病菌侵染而患黑腐病，而野生黑芥具有抗黑腐病的抗性基因。请回答下列有关问题：(1)利用基因工程技术可获得抗黑腐病的转基因花椰菜植株。在此过程中，常借助_法将野生黑芥的抗黑腐病基因导入花椰菜细胞；还要利用_技术将含抗黑腐病基因的花椰菜细胞培育成转基因植株。要确定抗黑腐病基因导入花椰菜细胞后，是否赋予了花椰菜抗病特性，需要在个体生物学水平上做_实验。(2)利用植物体细胞杂交技术可获得抗黑腐病的杂种
4、植株。在此过程中，制备花椰菜和野生黑芥的原生质体时需要用到的酶是_；进行花椰菜和野生黑芥原生质体间的融合时，常使用的诱导剂是_。花椰菜和野生黑芥原生质体的融合过程利用了细胞膜的_。(3)黑芥是云南脍炙人口、驰名中外的土特产品，某人为了取得较大的经济效益，在某地区大面积单一种植了黑芥，由于病虫害增加，环境恶化，最终导致该片黑芥全部死亡，这是因为该黑芥种植区违背了生态工程中的_原理，导致该生态系统的_稳定性较低。解析：(1)基因工程中，常借助农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞。利用植物组织培养技术可将植物细胞培育成完整的植株。要确定抗病目的基因导入植物细胞后，是否赋予了植物抗病特性，需要在个体生物
5、学水平上做抗病的接种实验。(2)制备原生质体时要用到纤维素酶和果胶酶。诱导原生质体间的融合常使用的诱导剂是聚乙二醇(PEG)。原生质体的融合利用了细胞膜的流动性。(3)大面积单一种植某种植物，违背了生态工程中的物种多样性原理，导致该生态系统的抵抗力稳定性降低。答案：(1)农杆菌转化植物组织培养黑腐病菌的接种(2)纤维素酶和果胶酶聚乙二醇(PEG)流动性(3)物种多样性抵抗力3图1是某村子里的生态农业示意图，图2为矿区废弃地的生态恢复工程流程图，请据图回答有关问题。(1)生态工程与传统工程相比，是一类_的工程体系。(2)从生态学角度分析，人们建立图示农业生态系统的主要目的是_，图1生态农业主要借
6、鉴了“无废弃物农业”，主要体现了生态工程的_原理。与此密切相关的生物有_。(3)图2中的分别为_、_，建立该生态系统所要遵循的主要原理有_(写出两个即可)。(4)图1中种植了转基因水稻，图2中种了抗逆性的植物，对于转基因生物人们存在_、_、_三个方面的争论。解析：(1)生态工程和传统农业相比，具有少消耗、多效益和可持续的特点。(2)腐生细菌和真菌将粪便分解，产生的沼气作燃料，沼渣作肥料，体现了物质循环再生原理。(3)矿区恢复过程中首先要通过机械方法平整压实土地，人工制造表土；然后，在人造表土上，植树种草，该生态工程利用的原理有物种多样性原理、整体性原理、协调与平衡原理等。(4)转基因生物在食物
7、安全、生物安全和环境安全上存在争论。答案：(1)少消耗、多效益、可持续(2)实现生态系统内物质的循环利用和能量的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染(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)物质循环再生腐生细菌和真菌(3)工程机械措施制造表土、压实整体性原理、协调与平衡原理(4)食物安全生物安全环境安全4(1)科学家将外源基因导入绵羊的受精卵中，常用的方法是_。由于外源基因可能随机插入到受精卵的DNA中，因而有时会导致早期胚胎死亡，最可能原因是_。(2)从早期胚胎或原始性腺分离出来的一类体积小、核大具有发育的全能性的细胞是_。(3)若要获得遗传物质完全相同的两个新
8、个体，可对发育到桑椹期或囊胚期阶段的早期胚胎进行_处理，经过“最后一道工序”_，植入到受体母绵羊体内。(4)我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究，可以减少农药、杀虫剂的使用，这将对_起到重要作用。生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、整体性原理、_、_及系统学和工程学原理等。解析：(1)将外源基因导入动物受精卵中，常采用显微注射技术。外源基因的插入，使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达，则可能导致早期胚胎死亡。(2)胚胎干细胞(ES或EK细胞)是从早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞，在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上具有发育的全能性。(3)
9、胚胎分割可获得遗传物质完全相同的两个新个体；胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序。(4)培育抗虫转基因植物，可以减少农药、杀虫剂的使用，这将对环境保护起到重要作用。生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理、协调与平衡原理以及系统学和工程学原理等。答案：(1)显微注射法外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达(2)胚胎干细胞(ES或EK细胞)(3)胚胎分割胚胎移植(4)环境保护物种多样性原理协调与平衡原理5湿地是一种特殊的生态系统，该系统不同于陆地生态系统和水生生态系统，它是介于两者之间的过渡生态系统。根据所学的知识回答有关问题。(1)湿地具有涵养水源
10、、净化水质的作用，这体现了生物多样性的_价值。(2)某湿地因过度排放工业废水、生活污水而遭到破坏，这是因为污染物的排放量超过了湖泊的_，使其_稳定性减弱。(3)若将(2)中的湿地改为湿地公园则群落的演替方式是_。改造时，要适当增加生物的种类，这符合生态工程的_原理；此外，还要遵循协调与平衡原理，其目的是_。(4)改造后的湿地中，有一条食物链为甲(W1)乙(W2)丙(W3)，括号内为该生物的同化量。正常情况下测算，发现W2远小于W1/10，其原因是_。解析：(1)湿地涵养水源、净化水质的作用，体现了生物多样性的间接价值。(2)生态系统具有一定的自我调节能力，但生态系统的自我调节能力是有限的，当外
11、界干扰的强度超出一定限度时，生态系统会丧失自我调节能力。某湿地因过度排放工业废水、生活污水而遭到破坏，是因为污水的排放量超过了湖泊的自我调节能力，使其抵抗力稳定性降低。(3)将湿地改为湿地公园，则群落的演替方式是次生演替。改造时增加生物的种类，符合生态工程的物种多样性原理。改造时还需要考虑环境承载力(又称环境容纳量)，即要考虑环境所能养活的种群数量，避免生态系统的失衡和破坏，即遵循协调与平衡原理。(4)甲的同化量中有部分被自身消耗，还有一部分流入乙及与乙同营养级的其他种群，故乙的同化量W2远小于W1/10。答案：(1)间接(2)自我调节能力抵抗力(3)次生演替物种多样性使生物数量不超过环境承载
12、力，避免生态系统的失衡和破坏(4)甲的同化量中有部分被自身消耗，还有一部分流入与乙同营养级的其他种群6江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如图所示，请据图回答下列问题：(1)牛棚内产生的_可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的_可扩散进入牛棚。(2)秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行_，腐熟的产物肥效提高，这是因为_。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。(3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是_。(4)牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热、_和_等。(5)从生态系统主要功能的角度分析，这种种植养殖
13、模式较好地实现了_。解析：牛棚内的牛和微生物呼吸作用产生的CO2可扩散进入蔬菜大棚，提高光合效率；蔬菜光合作用产生的O2扩散进入牛棚。秸秆的主要成分是纤维素，与牛粪混合堆放进行发酵，将有机物分解成无机物，才能够被蔬菜吸收。冬季生态型种植养殖模式中，因生物呼吸作用产热使牛棚内温度较高，牛维持体温消耗能量少，用于生长发育能量较多，生长速率显著提高。牛棚保温所需热能来自环境中的太阳光能和地热，还可来自生物的呼吸产热。生态系统的功能包括物质循环和能量流动，冬季生态型种植养殖模式可实现物质的循环利用和能量的高效利用。答案：(1)二氧化碳氧气(2)发酵微生物将有机物分解为无机物(3)牛棚内温度较高因而牛维
14、持体温消耗的能量较少(4)太阳光能发酵产热(5)物质的循环利用和能量的高效利用7如图是江南某农村因地制宜建设的生态农业园示意图，请分析回答：(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_功能。(5)该生态农业园的“食用菌种植”进一步提高了能量利用效率。请根据图
15、示，在相应位置用箭头表示该生态农业园三类生物成分之间的能量流动关系。解析：(1)分析图示可知，该生态农业园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、整体性原理等。(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)题中养殖模式：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，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
16、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。(5)图中的食用菌为分解者，可为消费者提供能量；图中的稻麦、蔬菜等生产者固定的太阳能可输入消费者体内；生产者和消费者的残枝败叶、遗体残骸中的能量可被分解者所利用。答案：(1)能量多级利用原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等(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、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(5)如下图 8科学家发明了一种新型的稳定塘污水生态处理系统，取得良好效果。稳定塘是一种人工构筑、以净化污水为目的的工程设施，具有围堤、防渗
17、层等。稳定塘包括好氧塘、兼性塘、厌氧塘等，其结构如图所示，稳定塘污水生态处理系统的主要指标如表所示，请分析上述材料，回答下列问题：类型深浅(m)污水停留时间(天)适宜处理污水中有机物浓度含有的主要生物好氧塘135低藻类、好氧菌等兼性塘12530较高细菌、真菌、原生动物、藻类等厌氧塘2.55.02050高厌氧菌等(1)从表中数据可以发现：不同的稳定塘水深差异明显。这主要与稳定塘生态系统中的分解者对_的需求不同有关。(2)好氧塘内藻类生长通常比正常情况要快，其主要原因是_。(3)污水在厌氧塘中停留时间较长的原因主要是_。同时，废水不能过量流入厌氧塘，说明生态系统的_能力有限。经过稳定塘处理的污水，
18、再流经潜流湿地，就能作为农业、工业用水。该系统主要依据了生态工程中的_、_等原理。(4)由于人们长期向湖泊、河流中大量排放生活污水(和某些工农业废水)，导致水华现象频繁发生，人工打捞、投放大量化学杀藻剂等紧急处理是常用的治理方法。近年来，人们还采用投放食浮游植物的鱼类、种植大型挺水植物和人工浮床等方法构建生物修复系统，收到较好的效果。与杀藻剂处理水华相比，生物修复方法的主要优点是_和_。解析：(1)不同的分解者对氧气的需求不同，故不同的稳定塘水深差异明显。(2)好氧塘中分解者能彻底氧化分解有机物，为藻类提供CO2和无机盐，因此藻类生长较正常情况要快。(3)从表格可以看出，厌氧塘适宜处理有机物的浓度高，其中的厌氧菌分解大量有机物所需时间较长，故污水在厌氧塘中停留时间较长；生态系统的调节能力是有一定限度的，因此污水不能过量排入；该生态系统的建立利用了生态工程的物种多样性原理和物质循环再生原理。(4)生物修复方法与化学方法相比，减少了环境污染，保护了生物多样性，也可避免藻类产生抗药性。答案：(1)溶氧量(或氧气)(2)分解者分解有机物，为藻类提供CO2和无机盐(3)厌氧塘适宜处理污水中有机物浓度高，其厌氧菌分解大量有机物所需时间长自我调节物种多样性物质循环再生(4)减少环境污染保护生物多样性(或不杀伤天敌，或不会使藻类产生抗药性，答案合理即可)