2019年科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组

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于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点是列和切点是一gatc,请据图回答:GeneEGeneJ祛:gg示抗热莘肯戒黑基因Gffttjll农示航汕环素阜因&示醍制顯3有的氤别序列放大合腔人生悅檄朮垂因的IGGATCCF1的華因GATCGGATCCCCTAOGGATCCTAGCCTAGG站合CTAG大戢化的大肠杆菌科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组,并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,GGATCC,限制酶H的识别序(1)过程所需要的酶是.切割质粒,用限制酶切割(2)在构建基因表达载体的过程中,应用限制酶目的基因。用限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端通过原则进行连接。人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组,原因是在过程中一般将受体大肠杆菌用进行处理,以增大的通透性,使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。(4)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,得到如图a所示的结果(圆点表示菌落),该结果说明能够生长的大肠杆菌中已导入了,反之则没有导入;再将灭菌绒布按到培养基a上,使绒布表面沾上菌落,然后将绒布按到含四环素的培养基上培养,得到如图b所示的结果(圆圈表示与图a中培养基上对照无菌落的位置)。与图b圆圈相对应的图a中的菌落表现型是,这些大肠杆菌中导入了。(5)人体的生长激素基因能在大肠杆菌体内成功表达是因为。目的基因导入大肠杆菌中后表达的过程是。答案(1)逆转录酶(2)III碱基互补配对人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同(3)CaCS溶液细胞壁(4)普通质粒或重组质粒抗氨苄青霉素而不抗四环素重组质粒(5)二者共用一套密码子生长激素基因fmRNAf生长激素解析(1)目的基因的获取途径有三条,很明显,题图中是通过逆转录法来获取目的基因的,过程所需要的酶应是逆转录酶。(2)根据限制酶I的识别序列和切点为“一ggatcc”、限制酶n的识别序列和切点为“一gatc”,结合图示质粒及目的基因上的相关碱基序列推知,在构建基因表达载体的过程中,应用限制酶I切割质粒,用限制酶n切割目的基因。人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子可以进行重组,说明人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同,即基因是生物遗传物质结构和功能的基本单位。(3)将目的基因导入细菌细胞中的方法是Ca(2)培养皿中的培养基中除需添加营养物质外,还需要添加植物激素,其目的是诱导外植体。在生产实践中为获得大量的细胞产物,如紫杉醇,可将放入液体培养基中,经机械作用分散成单个细胞,制备成细胞悬浮液,再经过即可获得大量细胞。植物组织培养过程需要在植物生长和繁殖的最适条件下进行,否则在光学显微镜下可能观察到细胞的发生了异常,进而导致植物性状遗传不稳定甚至出现不育。植物组织培养技术不仅应用于花卉和果树的快速大量繁殖以及脱毒植株的获取,还广泛应用于、等育种过程。答案(1)这些部位很少受到病毒等的侵害(2)脱分化和再分化(3)愈伤组织细胞分裂(4)染色体结构或数目(5)植物体细胞杂交育种基因工程育种单倍体育种解析(1)刚长出的茎尖或芽尖还没有受到病毒的侵染,因此用这些部位的细胞作植物组织培养的材料,可以获得脱毒植株。(2)在植物组织培养时,常用生长素和细胞分裂素来诱导外植体形成愈伤组织,生根发芽,从而形成新的植物体。(3)紫杉醇是细胞代+处理法,使其细胞壁通透性增强,便于将含有目的基因的重组质粒导入受体细胞。(4)在含氨苄青霉素的培养基上能形成菌落,说明导入了普通质粒或重组质粒,再将其在含有四环素的培养基上培养,得到如图b所示的结果,说明与图b圆圈相对应图a中的菌落是含有重组质粒的大肠杆菌。(5)目的基因能成功地在大肠杆菌中得以表达,则说明人和大肠杆菌等生物共用一套(遗传)密码子。人的生长激素基因通过转录形成信使RNA,再通过翻译,形成人的生长激素,其表达的过程即生长激素基因fmRNAf生长激素。10植物组织培养是克隆植物的一种方法,其过程如图所示,据图回答下列问题。(1)为了获得脱毒植株,外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织,其原因是谢产物,可通过对愈伤组织进行机械处理获得大量的单细胞,再经过细胞有丝分裂获得大量细胞,以形成大量的细胞代谢产物。(4)在植物形成愈伤组织时,很容易发生细胞融合,从而使植物发生染色体结构或数目的变异。(5)植物组织培养技术除了用于微型繁殖、脱毒植株的培育,还可以用于植物体细胞杂交育种、基因工程育种和单倍体育种等多个方面。11.(2013天津卷,9节选)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,以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图:31俎据图回答下列问题:(1)过程所需的酶是。(2)过程后,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。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。原生质体经过再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和植株的根尖,通过、染色和制片等过程制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。答案(1)纤维素酶和果胶酶(2)叶绿体(3)保持原生质体完整性细胞壁(4)双亲(或花椰菜和黑芥)解离漂洗解析(1)过程是利用纤维素酶和果胶酶去除幼叶细胞和根细胞的细胞壁,制备相应原生质体;(2)过程在PEG的作用下两个原生质体融合在一起,形成杂种细胞,来自幼叶的原生质体中有叶绿体存在,可以作为显微镜下初步筛选杂种细胞的标志;(3)原生质体及刚形成的杂种细胞因为没有了细胞壁的束缚作用,必须浸泡在适宜浓度且无毒害作用的等渗溶液中,以保持原生质体的完整性,原生质体经过细胞壁的再生后,才能进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)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分生组织(如根尖),通过解离、漂洗、染色和制片等过程制成装片,再在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。12下面是将乙肝病毒控制合成病毒表面主蛋白的基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程及有关资料,请分析回答下列问题。资料1巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母菌,能将甲醇作为其唯一碳源,同时AOX1基因也会因受到诱导而表达。资料2巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒,所以科学家改造出了图1所示的pPIC9K质粒用作载体,其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组,将目的基因整合于染色体中以实现表达。Sac唧l空券乙肝息并阳性血消抗性基因唧ITPP1C9K质粒*0X1(TT),AOX1乙肝病髯UNAA丨琢性PCR图2图I車纽DNA如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组,应该在HBsAg基因两侧的A和B位置接上、限制酶识别序列,这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化。酶切获取HBsAg基因后,需用将其连接到pPIC9K质粒上,形成重组质粒,并将其导入大肠杆菌以获取。(3) 步骤3中应选用限制酶来切割重组质粒获得重组DNA,然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。(4) 为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功,在培养基中应该加入卡拉霉素以便筛选,转化后的细胞中是否含有HBsAg基因,可以用方法进行检测。(5) 转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入以维持其生活,同时诱导HBsAg基因表达。与大肠杆菌等细菌相比,用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞,其优点是在蛋白质合成后,细胞可以对其进行并分泌到细胞外,便于提取。答案(1)SnaBIAvrn(2)DNA连接酶大量重组质粒(3)Bgln(4)DNA分子杂交(5)甲醇(6)加工(修饰)解析(1)重组质粒上的目的基因若要表达,需要目的基因的首尾含有启动子和终止子。而SnaBI、Avrn识别的序列在启动子和终止子之间,只要在目的基因两侧的A和B位置分别接上这两种序列,并用SnaBI、Avrn这两种限制酶对质粒和目的基因同时进行切割,便会各自出现相同的黏性末端,便于重组与表达,同时可防止自身环化,因此在HBsAg基因两侧的A和B位置应接上SnaBI和Avrn限制酶的识别序列。(2)用DNA连接酶可将切割后的HBsAg基因和pPIC9K质粒连接成重组质粒;将重组质粒导入大肠杆菌体内,目的是利用大肠杆菌的无性繁殖,短时间内获取大量的重组质粒。重组DNA的两侧分别是启动子和终止子,除Bgin外,其他限制酶均会破坏含有启动子、终止子的目的基因。(4)可用DNA分子杂交技术检测巴斯德毕赤酵母菌内是否导入了目的基因。资料1显示,甲醇为该酵母菌的唯一碳源,同时可诱导HBsAg基因表达。(6)酵母菌为真核生物,细胞内具有能对分泌蛋白进行加工的内质网和高尔基体等细胞器,细菌等原核生物不具有内质网和高尔基体等细胞器。根据基因工程的有关知识,回答下列问题:限制性核酸内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有和。质粒运载体用EcoRI切割后产生的片段如下:AATTCGGCTTAA为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRI切割外,还可用另一种限制性核酸内切酶切割,该酶必须具有的特点是。(3) 按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即DNA连接酶和DNA连接酶。(4) 反转录作用的模板是,产物是。若要在体外获得大量反转录产物,常采用技术。基因工程中除质粒外,和也可作为运载体。(6) 若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体纟田胞,原因是答案黏性末端平末端切割产生的DNA片段末端与EcoRI切割产生的相同(3) EcoliT4(4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(5)入噬菌体的衍生物动植物病毒(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱解析限制性核酸内切酶切割DNA分子形成的末端通常有两种,即黏性末端和平末端。为使运载体和目的基因连接,二者必须具有相同的黏性末端,因而当使用除EcoRI之外的其他酶进行切割时,应该产生相同的黏性末端。DNA连接酶的来源有两个:一是大肠杆菌,二是T4噬菌体。反转录是由RNA形成DNA的过程,获得大量反转录产物时常用PCR扩增技术。基因工程常用的运载体是质粒,除此以外,入噬菌体的衍生物和动植物病毒也可作为运载体。如果用大肠杆菌作为受体细胞,必须用钙离子处理,使其处于感受态(此状态吸收外源DNA的能力增强)。5.有性生殖的生物产生后代需进行受精作用,植物体细胞杂交要进行原生质体的融合,单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合,可见细胞的融合技术有着广泛的应用。如图为细胞融合的简略过程,请据图回答相关问题:(1) H有性杂交后代休细胞杂奁植抹珊刪他百单克隆抗体若a、b分别表示白菜和甘蓝两种植物的体细胞,则采用化学法形成c时,一般是用作为诱导剂。由d形成杂交植株的过程所依据的原理是从本质上讲,“白菜一甘蓝”杂种植株具有的性状是的结果。(2) 若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr的两个烟草品种的花粉,且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用,在光照强度大于800lx时都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞,较为简便的筛选方法是若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成种类型的细胞d,因此需用特定的选择培养基筛选出细胞用于培养。选出此细胞后,还需进行培养和检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。(4) 临床使用的小鼠免疫后制备的鼠源性单抗,存在一些弊端,其中之一是会引起人体抗鼠源性抗体反应。某病人连续隔周注射某种鼠源性单抗治疗一种病毒感染性疾病,开始病毒量明显减少,一段时间后,这种病毒量又开始上升,排除病毒变异的因素,上升的原因还可能是人体产生,使鼠源性抗体不能发挥抗病毒的作用。研究人员应用,改造了鼠源性抗体分子的结构,降低了鼠源性抗体的人体反应。答案(1)聚乙二醇植物细胞的全能性基因选择性表达在大于800lx的光照条件下培养(3)3杂交瘤克隆化抗体抗鼠源性抗体的抗体,中和了鼠源性抗体蛋白质工程解析(1)诱导植物细胞融合的方法有化学方法和物理方法,化学方法一般用聚乙二醇。从杂种细胞到杂种植株的过程说明细胞具有全能性,杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果。(2)由题干信息可知,在大于800lx的光照条件下,基因型中含rr或hh的不能生长,因此要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞,应在大于800lx的光照条件下培养。(3)仅考虑某两个细胞的融合,则可能形成瘤细胞一瘤细胞、B淋巴细胞一B淋巴细胞、瘤细胞一B淋巴细胞3种融合细胞,需要选择性培养既能迅速大量增殖,又能产生专一性抗体的杂交瘤细胞,对选择出的杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可以获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。(4)鼠源性单抗引起人体产生抗鼠源性抗体反应过程中,鼠源性单抗成为抗原,机体针对性产生相应的抗体即抗鼠源性抗体的抗体,抗鼠源性抗体的抗体会中和鼠源性单抗使之失去抗病毒的功效。用蛋白质工程改造鼠源性抗体分子的结构,可降低鼠源性抗体的人体反应。人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,请分析回答问题。(1) 制备单克隆抗体过程中要用到和技术。制备单克隆抗体过程中,给小鼠注射的HCG相当于,使小鼠产生分泌相应的淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的免疫。(3) 细胞内DNA的合成一般有两条途径,主途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸,进而合成DNA,而氨基嘌呤可以阻断此途径。辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经酶的催化作用合成DNA,而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。 利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分,其中添加的成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。 最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是(4) 此过程生产的单克隆抗体可以与特异性结合,从而诊断早孕。个性分析(1)制备单克隆抗体过程中,需要将骨髓瘤细胞和能产生特定抗体的B淋巴细胞进行融合形成杂种细胞,因此用到动物细胞融合技术;培育、筛选符合要求的杂种细胞用到动物细胞培养技术。给小鼠注射HCG,刺激小鼠进行体液免疫,生成产生抗HCG抗体的B淋巴细胞,因此HCG属于抗原。(3)骨髓瘤细胞的DNA合成没有辅助途径,只有主途径,所以在培养基中加入氨基嘌呤,可阻断骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合体的增殖。B淋巴细胞虽然有两条途径,但是该细胞没有在体外无限增殖的特点,因此细胞将衰老凋亡。杂交瘤细胞内含两种DNA的合成途径,因此在选择培养基上杂交瘤细胞能生存并无限增殖。经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞,既能无限增殖,又能产生特异性抗体。(4)此单克隆抗体是针对人绒毛膜促性腺激素(HCG)作抗原产生的,可以与人绒毛膜促性腺激素(HCG)特异性结合。答案(1)动物细胞培养动物细胞融合(2)抗原抗体体液(3)氨基嘌呤能无限增殖并分泌特异性抗体(4)人绒毛膜促性腺激素(或HCG)(2011新课标全国卷,40)现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池t曝气池t兼氧池t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。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。(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能力。个性分析(1)厌氧沉淀池主要是无氧呼吸,曝气池为有氧呼吸,兼氧池两种方式均有。(2)生物群落是指生活在一定区域内所有生物个体的总称,生态系统还包括无机环境。(3)生态工程的原理包括:整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理。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)我国已实现部分“胚胎工程产业化”,如肉牛、奶牛胚胎工程产业化。如图所示是科学家采用不同方法产业化培育良种牛的过程,ah为操作过程,请回答:(1)培育“试管牛C”技术的操作流程是(填字母),d操作的名称是,h操作的核心是,受精时受体的卵细胞处于期。(2)图中数字标号代表的结构名称是:,。若要获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到阶段的早期胚胎进行分割处理,在进行胚胎分割时,应注意图中用到的激素是,移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是答案(1)atbtftg胚胎移植基因表达载体的构建Mn中滋养层囊胚腔内细胞团桑椹胚或囊胚将内细胞团均等分割(3)促性腺激素受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应解析胚胎工程包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等多种技术。(1)培育试管牛C包括体外受精t胚胎移植t后代,即btftg;d操作是胚胎移植,h操作是基因工程技术,核心是基因表达载体的构建,受精时受体的卵母细胞处于mn中期。(2)囊胚的结构包括内细胞团、滋养层和囊胚腔,胚胎分割时一般采用的是桑椹胚或囊胚,这个阶段的细胞分化程度相对比较低,囊胚分割时要注意将内细胞团均等分割和不受损伤。(3)胚胎移植用到的激素是促性腺激素;根据受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应的原理可知,胚胎在受体子宫中能够存活。在生产总4.在社会主义新农村建设中,某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。量不断提高的同时,先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。请分析下图,并回答问题:印染、制衣秸秆沼池it田菌味碎対生物陡览电无舍害农产舶(1)该系统将多个生产系统通过优化组合,有机整合在一起,提高了系统生产力,这体现了生态工程的原理。该系统能生产出无公害农产品的原因是图中属于消费者的生物有,食用菌在该生态系统的成分中属于,在农业生产上,常将食用菌房与蔬菜大棚相通,以提高蔬菜产量,其原因是(3) 该系统工程的核心之一是沼气工程,如果将“沼渣t农田”这一环节去掉,对生态农业系统有何影响?。(4) 该生态系统为何能提高经济效益?。(5) 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,应使食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学有关生态工程原理,分析该结论是否正确,为什么?(6) 根据该县地处水乡这一资源优势,请你就该生态系统提出一条合理化建议:10转基因克隆动物的培育过程如图所示,请据图回答下列问题。受休动物生物IX转基因克隆功物(1)图中A过程表示目的基因的获取,目前常用的方法主要有三种:从中获取目的基因;利用扩增目的基因;人工合成目的基因。图中C过程表示将目的基因导入受体细胞,常用的方法为。目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,还需要对目的基因进行分子水平上的检测。检测方法包括、DNARNA杂交法和(3) 过程D和E表示采用显微操作技术,用微型吸管吸出供体细胞的细胞核(或供体细胞),注入“X细胞”中,“X细胞”为细胞,过程G通常用的物理方法是通过使两个细胞融合。(4) 在胚胎移植前,需要对代孕动物用激素进行理。答案(1)基因文库PCR技术(2)显微注射法DNA分子杂交法抗原一抗体杂交法(3)去核卵母电刺激11. (4)同期发情(2013福建卷,33)克隆猪成功率较低,与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bel2基因是细胞凋亡抑制基因,用PCR技术可以检测该基因转录水平,进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图,请回答问题。卵母细胞檣移柿車齟早期旺胎跡一受体一克隆口种一休细细胞一气盼子宫一諾狷胞时期提临总mRNA圭*eDNA扩增产物(1)图中重组细胞的细胞核来自细胞,早期胚胎移入受体子宫后继续发育,经桑椹胚、囊胚和胚最终发育为克隆猪。在PCR过程中可检测出eDNA中Bel2eDNA的分子数,进而计算总mRNA中Bel2mRNA的分子数,从而反映出Bel2基因的转录水平。图中X表示过程。用于PCR扩增,PCR扩增过程第一轮循环的模板是答案体原肠反转录引物Bcl-2cDNA解析(1)重组细胞的细胞核来自具有优良性状的亲本,据图可知,应由良种猪提供细胞核,所以细胞核来自良种猪的体细胞;早期胚胎发育过程经历了桑椹胚、囊胚和原肠胚等阶段。由图可知,X过程是由总mRNA到cDNA的过程,此过程属于中心法则中的反转录过程。PCR扩增需要的条件是模板、原料、能量、酶和引物,而查询Bcl-2mRNA的核苷酸序列的目的是合成相关的引物用于PCR扩增,模板就是Bcl-2cDNA。12. 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原理。农田无机物秸秆、密气池/该系统工程的核心之一是沼气池,沼气的制作如图所示: 在图中标出箭头,表示生产过程中的物质循环。 如果将“无机物一农田”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排泄如杂相(肥料)蚯蚓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.由于各级产物都可利用,减少了废物污染(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,应使食物链越长和营养级越多越好。请你结合所学有关生态工程原理,分析该结论是否正确,为什么?答案(1)物质循环再生原理物种多样性原理整体性/农班、无机物秸秆沼气池/I沼P(2) 如图所示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C(4)不正确。因为食物链越长,各营养级中的生物数量难以达到一定规模,影响经济效益;营养级越多,高层次营养级生物获得的能量越少,该营养级生物数量也越少解析(1)生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生与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,也具有良好的生态效益和社会效益。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t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。(1) 能量沿着食物链流动时,能量逐级递减,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会大大增加。(2) 从能量流动逐级递减的特点分析,食物链不能无限延长,一般不超过5个营养级。
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