【优化方案】2022届高考生物一轮复习 专题4 生态工程知能演练强化闯关（含解析）新人教版选修3

【优化方案】2022届高考生物一轮复习专题4生态工程知能演练强化闯关（含解析）新人教版选修31．(2022·北京东城模拟)下图是对有机废弃物进行处理的一种方案，请回答问题：(1)施用有机肥料有利于提高农作物的产量，原因是土壤微生物分解有机肥料所产生的________使农作物的光合作用强度得到提高。(2)从资源化、无害化角度分析，途径②、③优于④的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)少量有机废弃物排入河流，不会使河流中的生物种类和数量发生明显变化，这说明生态系统具有________能力。(4)焚烧塑料垃圾所产生的二英会诱发________基因突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。(5)能降解塑料的微生物属于生态系统的何种成分？________。应在________的土壤中寻找能降解塑料的微生物，从含有多种微生物的土壤中分离出这类微生物，需使用________培养基。若利用DNA重组技术将降解塑料的基因导入某些土壤微生物(如：根瘤菌)中，则土壤中的塑料有望得到较快降解，该技术的核心是构建基因表达载体，此过程使用到的酶有________________________________________________________________________。解析：(1)施用的有机肥料被土壤中的微生物通过细胞呼吸分解生成无机物(CO2和无机盐)，CO2和无机盐都可以提高农作物的光合作用强度，有利于提高农作物的产量。(2)对有机废弃物进行②③的处理，既实现了物质和能量的多级利用，又减少了④处理过程中产生的污染问题。(4)正常细胞在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因发生突变，使正常细胞变成不受机体控制的癌细胞。焚烧塑料垃圾所产生的二英属于化学致癌因子。(5)能分解塑料的微生物属于生态系统成分中的分解者，将其体内控制分解塑料的基因分离出来，再利用基因工程技术导入某些土壤微生物体内，可得到能大量降解塑料的微生物，从而解除塑料带来的污染。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。答案：(1)CO2和无机盐(2)通过多层分级利用有机废弃物的物质，既充分利用有机物中的能量、又减少环境污染(3)自我调节(自我净化)(4)原癌基因和抑癌(5)分解者　富含塑料垃圾　选择　限制性核酸内切酶、DNA连接酶2．(2022·高考新课标全国卷)现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池→曝气池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过________呼吸将有机物分解。(2)植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了________(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中，植物位于第________营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于________所固定的________能。6\n(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、________________和________________等原理。(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。解析：(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池的过程中，厌氧沉淀池中厌氧微生物通过无氧呼吸将有机物分解，曝气池中需氧型微生物通过有氧呼吸将有机物分解，兼氧池中微生物则通过有氧呼吸和无氧呼吸将有机物分解。(2)群落是一定的自然区域内相互间有直接或间接关系的各种生物的总和，故该植物池中的生产者、消费者和分解者共同组成了群落；植物为生产者，属于第一营养级；生态系统中消费者和分解者的能量都是最终来源于生产者固定的太阳能。(3)生态工程的建立要考虑社会、经济和自然的统一，生物与环境相协调，充分利用废弃物中的能量，并增加生物的种类以增强生态系统的稳定性，故生态工程需遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理和物种多样性原理等。(4)随着人口激增、资源破坏、能源短缺、环境污染和食物供应不足等问题，表现出不同程度的生态与环境危机，这些问题催生了生态工程，通过生态工程对已被破坏的生态环境进行修复和改善，可提高生态系统的生产力。答案：(1)无氧和有氧(或细胞)(2)群落　一　生产者　太阳(3)物质循环再生　物种多样性(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)3．以前，某地农村农作物秸秆都是当作燃料，而农户和家畜的粪便等均作为肥料直接施入农田。后来逐步开始进行农村产业结构调整，如图是2022年时当地生态工程示意图。(1)试分析以前生产形式的主要不利影响是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)该生态工程的建设遵循了________________________________________________________________________(至少填两个)等基本原理。生态工程与传统工程相比较，具有________________________________________________________________________等特点。(3)当地人希望进一步提高该系统的经济效益和生态效益。专家经过考察后，建议他们增加一个奶牛养殖项目。村民接受了专家的建议，并对原有的生产项目做了一些调整。他们需要调整的项目主要是________________________________________________________________________。(4)现代生物技术可应用于生态建设，如基因工程中抗虫、抗病转基因植物的种植减少了农药的使用；细胞工程中组织培养技术的应用，可对城市环境进行综合治理。又如胚胎工程中胚胎移植可以用于________________________________________________________________________等。(5)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是________________________________________________________________________。6\n解析：(1)以前农作物秸秆被当作燃料燃烧，这不仅造成了能源的浪费，同时也造成了环境污染、提高了农业成本。(2)该题中的生态工程实现了物质的循环利用和能量的多级利用，同时具有较多的物种种类，因此体现了生态工程物质循环再生原理、物种多样性原理等。生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。(3)增加了奶牛养殖项目，需要种植可提供奶牛生存的作物，因此增加一个奶牛养殖项目可在原有的生态工程基础上调整种植的农作物的种类和数量即可。(4)胚胎移植可以用于保护濒危野生动物，保护生物多样性等。(5)该生态工程由于充分利用了废弃物中的能量，因此实现了能量的多级利用。答案：(1)能源和物质资源的浪费，引起环境污染，农业成本高等(2)物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理(任选两个)　少消耗、多效益、可持续(3)种植的农作物的种类和数量(或原养殖家畜的数量等)(4)保护濒危野生动物，保护生物多样性(5)充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用(废弃物资源化)1．(2022·北京海淀质检)设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是(　　)A．充分利用自然界的物质和能量B．追求经济效益的最大化C．尽量减少有害生物的种类D．提高沼气池的转化效率解析：选A。良性生态农业是最大限度提高物质和能量利用率，减少环境污染，增加生态系统稳定性。当追求经济最大化的时候，环境的污染情况不能保证，提高沼气利用率是物质利用方面。2．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．应建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰C．注意退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效D．可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。3．(2022·苏北调研)如图是某生态工程示意图，下列有关说法错误的是(　　)A．用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益B．用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用C．用蛆蛹粪便作为有机肥还田，运用了能量循环再生的原理D．该生态工程的运转离不开人的管理解析：选C。生态系统中，能量沿食物链是逐渐递减的，不能循环再生，用蛆蛹粪便作为有机肥还田，运用了物质循环再生的原理。4.右图是我国南方典型的“桑、蚕、气、鱼”新型农业结构。(1)在这个生态系统中，起决定作用的是____________。(2)写出桑基鱼塘生态系统中的食物链：__________________。(3)实验证明，这种“桑基鱼塘”生态系统较为理想，其理论根据是________________________________________________________________________，目的是________________________________________________________________________。(4)在沼气发酵的过程中，进行着非常复杂的微生物代谢活动。微生物的呼吸类型有好氧型、厌氧型和兼性厌氧型(如酵母菌)三种。试分析这三类微生物的数量在沼气池中的消长规律。6\n________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)桑树　(2)桑→蚕　(3)能量多级利用和物质循环再生　调整生态系统的能量流动，使能量流向对人类最有益的部分　(4)沼气发酵的开始阶段，好氧型和兼性厌氧型微生物大量活动和繁殖，但随水中氧含量的下降，好氧型微生物的活动受到抑制，而兼性厌氧型和厌氧型微生物活动加强。最终好氧型微生物大量死亡，而厌氧型和兼性厌氧型微生物大量繁殖5．(2022·广东肇庆模拟)下图为桑基鱼塘的物质和能量交换模式图，据图回答：(1)该生态工程体现了______________________________等生态工程的基本原理(选答两项)。(2)通过现代生物技术可提高传统生态工程的效益，要通过基因工程培育抗病甘蔗，需要的工具酶是________________________，可通过________技术将导入了目的基因的甘蔗细胞培养成植株。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。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生________反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。解析：(1)本题涉及物质循环，体现了物质循环再生原理；生态系统的抵抗力稳定性体现了物种多样性原理；生物与环境的协调与平衡体现了协调与平衡原理、社会—经济—自然复合系统符合整体性原理等。(2)基因工程需要的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶，培养离体植物组织(器官或细胞)并诱导使其长成完整植株的技术，是植物组织培养技术，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)为了提高良种母猪的利用效果，要对供体母猪进行超数排卵处理。超数排卵是利用外源促性腺激素，增进卵巢的生理活性，激发大量卵泡在一个发情期中成熟排卵。人工授精前，精子需进行获能处理，才能与卵子受精，而卵子要在输卵管中进一步成熟，达到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。大量的研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。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、整体性原理(2)限制性核酸内切酶、DNA连接酶　植物组织培养　DNA分子杂交(3)促性腺激素　MⅡ中　获能　免疫排斥6．(2022·南京模拟)南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题：(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的____________、____________和____________原理。(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的生产如图所示：6\n①在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。②如果将“无机物—农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在该生态农场中存在如图所示的物质循环过程，据图分析不符合生态工程原理的叙述是________。A．物质经过多级利用，实现了良性循环B．每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低D．由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染(4)根据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，食物链越长、营养级越多越好。请你结合所学有关生态工程的原理，分析该结论是否正确，为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生、物种多样性和整体性等原理基础上的，在实现经济效益的同时，也取得了良好的生态效益和社会效益。(2)物质循环的特点是循环往复、分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭，即物质循环再生原理。如果把“无机物→农田”这一环节去掉，势必会造成物质循环受到破坏，土壤无机物得不到及时补充，土壤肥力会下降。(3)能量沿着食物链流动时，传递效率大约为10%～20%，因此最高营养级获得的总能量最低。但系统的总能量包括各生产环节上输出的产品能量，显然这个系统总能量利用率与单种作物的系统总能量利用率相比大大增加。(4)从能量流动逐级递减的特点分析，食物链不能无限延长，一般不会超过5个营养级。答案：(1)物质循环再生原理　物种多样性原理　整体性(2)①如图所示：②土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降(3)C(4)不正确。因为食物链长，各食物链中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级多，高层次营养级生物获得的能量较少，该营养级生物数量也较少。(教师用书独具)1．(2022·南京模拟)下列关于生态工程的叙述中，错误的是(　　)A．它是无消耗、多效益的工程B．追求经济与生态的双赢C．实现了废物资源化的良性循环D．实现了能量的多级利用解析：选A。生态工程属于低消耗、多效益的工程。2．下图为矿区生态恢复工程流程图，请据图回答：6\n(1)该恢复工程中，①②分别指________________措施。(2)恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？________________________________________________________________________。(3)该生态工程所遵循的主要原理是________________________________________________________________________。解析：该矿区恢复工程体现整体性原理、协调与平衡原理。首先因土壤水肥状况差，压实土地，制造表土，其次选择种植适合生长的树、草进而在生态效益的基础上，协调发展经济效益和社会效益。答案：(1)机械方法平整压实土地、人工制造表土(2)矿区土壤条件恶劣不适宜农作物的生长(3)整体性原理、协调与平衡原理6