高中生物生態(tài)工程的基本原理試題及高中生物-生物學史知識總結(jié)

課時跟蹤檢測(十四)生態(tài)工程的基本原理(滿分：50分時間：25分鐘)一、選擇題(每小題4分，共24分)1．下列關(guān)于生態(tài)工程的敘述中，錯誤的是()A．生態(tài)工程是生態(tài)學與系統(tǒng)工程學的結(jié)合B．生態(tài)工程追求經(jīng)濟與生態(tài)的雙贏C．生態(tài)工程是無消耗、多效益的工程D．生態(tài)工程能促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展2．我國南方?；~塘是低洼稻田挖深做塘，塘內(nèi)養(yǎng)魚，塘基上種桑，用桑養(yǎng)蠶，蠶糞養(yǎng)魚，魚糞肥塘，塘泥肥田、肥桑，從而獲得稻、魚、蠶三豐收，大大提高了系統(tǒng)生產(chǎn)力，這種模式主要應用了生態(tài)工程遵循的哪個原理()A．系統(tǒng)學和工程學原理B．整體性原理C．物種多樣性原理D．物質(zhì)循環(huán)再生原理3．要實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，下列措施最合理的是()A．通過生物技術(shù)手段，轉(zhuǎn)化淀粉生產(chǎn)可再生能源B．使用化學農(nóng)藥防治病蟲害，保證糧食穩(wěn)產(chǎn)C．發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，實現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級利用D．大力開墾濕地，擴大糧食種植面積4．同學們在“設計某地人工生態(tài)林”時提出以下觀點：①選擇適合本地生長的樹木種類；②盡量增加樹木種類；③選擇樹種時注意不同品種生長的高度。上述觀點提出時遵循的主要生態(tài)工程建設原理是()A．協(xié)調(diào)與平衡原理 B．物質(zhì)循環(huán)再生原理C．物種多樣性原理 D．整體性原理5．對生態(tài)農(nóng)業(yè)原理中能量多級利用的理解正確的是()A．盡可能設計一條很長的食物鏈B．使流向人類的能量最多C．實現(xiàn)“原料—產(chǎn)品—原料—產(chǎn)品”的生產(chǎn)模式D．通過生物防治減少能量損失6．下列結(jié)構(gòu)示意圖能體現(xiàn)系統(tǒng)學和工程學原理的是()二、非選擇題(共26分)7．(12分)南京古泉生態(tài)農(nóng)場是生態(tài)農(nóng)業(yè)的典范。該農(nóng)場將養(yǎng)豬、養(yǎng)魚、沼氣工程、養(yǎng)鴨、種植農(nóng)作物、養(yǎng)蘑菇、種桑養(yǎng)蠶、種植果樹等多個生產(chǎn)過程有機地結(jié)合起來，形成一種高效良性的循環(huán)，取得了良好的生態(tài)效益。請就此生態(tài)農(nóng)場的特點，完成下列問題：(1)該生態(tài)農(nóng)場充分體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的__________、__________和____________原理。(2)該系統(tǒng)工程的核心之一是沼氣池，如右圖所示。①在圖中用箭頭標出生產(chǎn)過程中物質(zhì)循環(huán)的方向。②如果將“無機物→農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，對生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)有何影響？________________________________。(3)根據(jù)生態(tài)工程的物種多樣性原理，有人認為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設中，應使食物鏈和營養(yǎng)級越長越多越好。請你結(jié)合所學知識，分析該結(jié)論是否正確，為什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。8．(14分)下圖是我國南方比較常見的桑基魚塘農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)示意圖。請分析回答下列問題：(1)在不考慮人工投入的情況下，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量(總初級生產(chǎn)量)是______________。人們將蠶沙(蠶的糞便)投入魚塘，被魚等水生生物食用，蠶沙中所含的能量主要屬于第________營養(yǎng)級。(2)魚等水生生物的排泄物及未被利用的有機物和底泥，其中一部分經(jīng)過__________作用后可作為肥料，返回?；嘤?。(3)建立該人工生態(tài)系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)對能量的______________，提高能量的利用率。與種植單一作物的農(nóng)田相比，該生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力________。(4)建立該生態(tài)系統(tǒng)遵循的原理主要是__________________、__________________。答案1．選C生態(tài)工程是生態(tài)學與系統(tǒng)工程學相結(jié)合，追求經(jīng)濟與生態(tài)的雙贏，促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。但生態(tài)工程是低消耗、多效益的工程。2．選A?；~塘模式，就是把很多單個生產(chǎn)系統(tǒng)通過優(yōu)化組合，有機地整合在一起，成為一個高效生態(tài)系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的生產(chǎn)力，該模式的建立主要遵循了系統(tǒng)學和工程學原理。3．選C要實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，就應該發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，實現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級利用；轉(zhuǎn)化淀粉生產(chǎn)可再生能源，能量利用率不高，使用化學農(nóng)藥防治病蟲害，容易導致環(huán)境污染。開墾濕地，易導致生態(tài)系統(tǒng)遭破壞。4．選C協(xié)調(diào)與平衡原理的主要含義是生態(tài)系統(tǒng)的生物數(shù)量不能超過環(huán)境承載力(環(huán)境容納量)的限度；物質(zhì)循環(huán)再生原理的主要含義是物質(zhì)能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復，分層分級利用；物種多樣性原理的主要含義是物種繁多復雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性；整體性原理的主要含義是生態(tài)系統(tǒng)建設要考慮自然、經(jīng)濟、社會的整體影響。題中觀點遵循的主要原理是物種多樣性原理。5．選C在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，要合理利用資源，實現(xiàn)物質(zhì)的多級利用，使能量最大限度地流向人類或人類所需的產(chǎn)品。食物鏈過長，能量在食物鏈中流動時逐級消耗，人類所獲得的能量太少。6．選DA是集中式，B、C是環(huán)式，D是分布式。分布式的可靠性比集中式和環(huán)式要高，即分布式能更好地體現(xiàn)通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達到改善系統(tǒng)功能的目的。7．解析：(1)該生態(tài)農(nóng)場充分體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理及系統(tǒng)學和工程學原理。(2)①沼氣池里的物質(zhì)循環(huán)過程：農(nóng)作物的秸稈進入沼氣池，在沼氣池中微生物的作用下將秸稈中的有機物分解成沼氣和無機物，沼氣池里的沼液可以澆灌農(nóng)田，其中的無機物可以被農(nóng)作物吸收。②如果將“無機物—農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，土壤中的無機物得不到補充，物質(zhì)循環(huán)受到破壞，土壤肥力下降。(4)生態(tài)農(nóng)業(yè)建設中，不是食物鏈越長、營養(yǎng)級越多越好，因為食物鏈長，各食物鏈中的生物數(shù)量難以達到一定規(guī)模，影響經(jīng)濟效益；營養(yǎng)級多，高層次營養(yǎng)級生物獲得的能量較少，該營養(yǎng)級生物數(shù)量也較少。答案：(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理物種多樣性原理整體性(2)①如右圖所示：②土壤中的無機物得不到補充，物質(zhì)循環(huán)受到破壞，土壤肥力下降(3)不正確。因為食物鏈越長，各食物鏈中的生物數(shù)量越難以達到一定規(guī)模，影響經(jīng)濟效益；營養(yǎng)級越多，高層次營養(yǎng)級生物獲得的能量越少，該營養(yǎng)級生物數(shù)量也越少8．解析：(1)糞便中的能量是未被生物同化的能量，故某一營養(yǎng)級生物糞便中的能量是上一營養(yǎng)級同化的能量。即蠶沙中的能量是生產(chǎn)者同化的能量。(2)有機物經(jīng)微生物的分解作用可轉(zhuǎn)化為無機物，被植物利用。(3)人工生態(tài)系統(tǒng)可以實現(xiàn)對能量的多級利用，從而提高能量的利用率。自我調(diào)節(jié)能力的強弱取決于生態(tài)系統(tǒng)物種的豐富度，該生態(tài)系統(tǒng)的生物種類較作物單一的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)復雜，故該生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力較強。答案：(1)生產(chǎn)者(或桑樹)通過光合作用固定的太陽能總量一(2)分解者(或微生物)的分解(3)多級(或充分)利用較強(4)物質(zhì)循環(huán)再生原理生物多樣性原理高中生物學史總結(jié)（涵蓋必修一至必修三書上出現(xiàn)的所有生物學史內(nèi)容，包括正文和資料分析。）細胞學說：維薩里比利時揭示了人體在器官水平的結(jié)構(gòu)。比夏法國指出器官低一層次的結(jié)構(gòu)－組織?；⒖擞ㄟ^顯微鏡觀察植物的木栓組織，細胞的發(fā)現(xiàn)者、命名者?；⒖撕商m用自制顯微鏡觀察了不同形態(tài)的細菌、紅細胞和精子等。馬爾比基意大利用顯微鏡廣泛觀察了動植物微細結(jié)構(gòu)。施萊登德國通過研究植物的生長發(fā)育，首先提出了細胞是構(gòu)成植物體的基本單位。施旺德國《關(guān)于動植物的結(jié)構(gòu)和一致性的顯微研究》耐格里不祥用顯微鏡觀察了多種植物分生區(qū)新細胞的形成，發(fā)現(xiàn)新細胞的產(chǎn)生原來是細胞分裂的結(jié)果。魏爾肖德國總結(jié)出“細胞通過分裂產(chǎn)生新細胞。”細胞學說的意義：揭示了細胞統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)統(tǒng)一性。細胞世界探微三例：克勞德美國采用不同的轉(zhuǎn)速對破碎的細胞進行離心的方法，將細胞內(nèi)的不同組分分開。德迪夫比利時發(fā)現(xiàn)某種酶被包在完整的膜內(nèi)，當膜破裂后，酶得以釋放。這層膜經(jīng)其他科學家證實存在，并命名此細胞器為“溶酶體”。帕拉德羅馬尼亞發(fā)現(xiàn)了核糖體、線粒體的結(jié)構(gòu)，形象地揭示出分泌蛋白的合成、運輸?shù)郊毎獾倪^程。上述事例說明：科學研究離不開探索精神、理性思維和技術(shù)手段的結(jié)合。生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程：歐文頓國籍不祥發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質(zhì)的通透性不同，其中脂溶性物質(zhì)比非脂溶性物質(zhì)更易進入細胞膜。由此提出膜是脂質(zhì)組成的。兩位荷蘭科學家提出細胞中脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層。羅伯特森國籍不祥提出所有生物膜均由蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，描述生物膜為“靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)”。桑格、尼克森國籍不祥提出“流動鑲嵌模型”。酶的本質(zhì)：巴斯德法國提出釀酒中的發(fā)酵是由于酵母菌的存在，沒有活細胞的參與，糖類是不可能變成酒精的。李比希德國提出引起發(fā)酵的是酵母細胞中的某些物質(zhì)，但只有在酵母菌死亡并被裂解后才能發(fā)揮作用。畢希納德國證實酵母菌中存在引起發(fā)酵的物質(zhì)，稱之為“釀酶”。薩姆納美國認為酶是蛋白質(zhì)、并證明脲酶是蛋白質(zhì)。切赫、奧特曼美國發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也有生物催化功能。光合作用：薩克斯德國在法國科學家首次分離出葉綠素后發(fā)現(xiàn)葉綠素集中在一個個更小的結(jié)構(gòu)中，后來人們稱之為“葉綠體”。普利斯特英國通過實驗證實植物可以更新因蠟燭燃燒或小鼠呼吸而變得污濁的空氣，但忽略了光對植物更新空氣的作用。英格豪斯荷蘭發(fā)現(xiàn)普利斯特的實驗只有在光照下才能成功；植物體只有綠葉才能更新污濁的空氣。梅耶德國根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，提出植物進行光合作用時，把光能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來。薩克斯德國葉片半遮光處理實驗成功地證明光合作用的產(chǎn)物除了氧氣還有淀粉。魯賓、卡門美國同位素標記法證實了光合作用釋放的氧氣來自水?？栁拿绹凰貥擞浄ㄑ芯啃∏蛟宓墓夂献饔茫矫髁硕趸荚诠夂献饔弥修D(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑，即“卡爾文循環(huán)”。植物細胞全能性：斯圖爾德美國對胡蘿卜韌皮部細胞進行植物組培，形成新植株，證實了高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力，這就是細胞全能性。豌豆雜交實驗：孟德爾奧地利用統(tǒng)計學的方法、假說演繹法提出了基因分離定律和基因自由組合定律。1、在觀察和統(tǒng)計分析的基礎上，對性狀分離現(xiàn)象的原因提出了如下假說：（1）生物性狀由遺傳因子決定。（2）體細胞中遺傳因子是成對存在的，包括純合子、雜合子。（3）生物體形成配子時遺傳因子分離，分別進入不同的配子中。配子中只含有每對遺傳因子中的一個。（4）受精時雌雄配子的結(jié)合是隨機的。2、對分離現(xiàn)象解釋的驗證：設計了測交實驗，驗證了他的假說。基因分離定律：在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同配子中，隨配子遺傳給后代。3、設計了兩對相對性狀的雜交實驗，對性狀自由組合現(xiàn)象的解釋，并設計測交實驗驗證，提出了基因自由組合定律?；蜃杂山M合定律：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。注：丹麥生物學家約翰遜給孟德爾的“遺傳因子”起了一個新名字，叫做“基因”，并提出了表現(xiàn)形和基因型的概念?；蛟谌旧w上的證明：薩頓美國用蝗蟲細胞作材料，研究精子和卵細胞的形成過程，發(fā)現(xiàn)基因與染色體的行為有驚人的一致性。因此得出推論：“基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。也就是說，基因在染色體上，因為基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。”這是典型的“類比推理法”。以下是薩頓假說內(nèi)容：

項目基因染色體體細胞、配子中數(shù)目成雙成單成雙成單體細胞中來源一個來自父方，一個來自母方一個來自父方，一個來自母方在配子形成時自由組合非同源染色體自由組合雜交：形成配子、受精保持完整性、獨立性保持穩(wěn)定性摩爾根美國此人不相信孟德爾的遺傳理論，也對薩頓假說持懷疑態(tài)度。他以果蠅為實驗材料，發(fā)現(xiàn)果蠅眼色和性染色體相關(guān)。通過假說演繹、實驗（測交）的方法證明了基因在染色體上。他還發(fā)明了測定基因位于染色體上相對位置的方法，并繪出了第一個果蠅各種基因在染色體上的相對位置，說明基因在染色體上呈線性排列。孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋：基因分離定律的實質(zhì)：雜合體內(nèi)，位于一對同源染色體上的等位基因具有一定的獨立性；在減數(shù)分裂生成配子過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代?；蜃杂山M合定律的實質(zhì)：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的，在減數(shù)分裂的過程中，同源染色體上的等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。紅綠色盲癥：道爾頓英國發(fā)表了《論色盲》，成為第一個發(fā)現(xiàn)色盲癥的人。探究DNA的本質(zhì)：格里菲斯英國肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗。得出推論：被加熱殺死的S型菌中，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)－“轉(zhuǎn)化因子”。這種轉(zhuǎn)化因子將無毒性的R型活菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型活菌。艾弗里美國將S型菌內(nèi)物質(zhì)進行提純鑒定，將不同物質(zhì)分別放入R型活菌培養(yǎng)基內(nèi)，發(fā)現(xiàn)只有加入DNA的培養(yǎng)基內(nèi)長有S型活菌。如果用DNA酶分解從S型菌內(nèi)提取的DNA，就不能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。由此得出結(jié)論：DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。（因為DNA提純度不是很高，故有人對實驗結(jié)論表示懷疑。）赫爾希、蔡斯國籍不祥噬菌體侵染細菌的實驗。實驗表明：噬菌體侵染細菌時，DNA進入到細菌的細胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在外邊。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的DNA遺傳的。DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。注：后來的研究表明，RNA也可作為遺傳物質(zhì)。因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)。沃森（美國）通過物理模型法構(gòu)建了DNA分子的模型：將磷酸－脫氧克里克（英國）核糖股價安排在螺旋外部，堿基安排在螺旋內(nèi)部的雙鏈螺旋。根據(jù)查哥夫（奧地利）的信息，A＝T，C＝G?，F(xiàn)代生物進化理論：拉馬克法國通過觀察法，提出地球上所有生物都不是神造的，而是由更古老的生物進化來的；生物是由低等到高等逐漸進化的；生物各種適應性特征的形成都是由于用盡廢退和獲得性遺傳；這些因用盡廢退而獲得的性狀是可以遺傳給后代的。這是生物進化的主要原因。這在人們信奉神創(chuàng)論時有一定的進步意義。達爾文英國通過觀察法和縝密的思考提出了自然選擇學說。達爾文提出的進化論從豐富的事實出發(fā)，論證了生物是不斷進化的，并且對生物進化的原因提出了合理的解釋。它揭示了生命現(xiàn)象的統(tǒng)一性是由于所有生物都有共同的祖先，生物的多樣性是進化的結(jié)果；生物界千差萬別的種類間有一定的內(nèi)在聯(lián)系，從而大大促進了生物學各個分支學科的發(fā)展。他著有《物種起源》一書。關(guān)于遺傳和變異，達爾文接受了拉馬克關(guān)于器官用盡廢退和獲得性遺傳的觀點，未能正確解釋遺傳變異的本質(zhì)，這是他提出的進化論的局限性。注：（1）生存斗爭的理解：生存斗爭表現(xiàn)生物與生物；生物與無機環(huán)境原因生物為爭奪有限生存資源結(jié)果生物大量死亡，少數(shù)生存意義有利種群生存繁衍（2）遺傳與變異的作用:遺傳：微小變異得到積累加強變異：具有不定向性，為自然選擇提供大量原材料。（3）達爾文對生物進化的解釋：遺傳變異是自然選擇的內(nèi)因；變異一般是不定向的，自然選擇是定向的；生存斗爭是生物進化的動力；適應是自然選擇的結(jié)果；自然選擇是一個長期、緩慢、連續(xù)的過程。（4）達爾文自然選擇學說的意義與不足：意義：能夠解釋生存進化的原因，以及生物的多樣性和適應性。不足：不能對遺傳變異本質(zhì)做出科學解釋；對進化的解釋局限在個體；強調(diào)物種形成是漸變的結(jié)果，不能很好解釋物種大爆發(fā)等現(xiàn)象。現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容：注：（1）突變和重組是隨機的，不定向的，不能決定生物進化的方向。（2）在自然選擇的作用下，種群基因頻率發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化。（3）能夠在自然條件下進行基因交流（交配）并產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為物種。（4）不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象叫隔離。隔離是物種形成的必要條件。（5）不同物種間、生物與無機環(huán)境間在相互影響中（包括競爭、互助等）不斷進化和發(fā)展，這就是共同進化。（6）生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次。（7）有人主張：中性突變（無利也無害）的積累決定了生物進化的方向。激素的發(fā)現(xiàn)：沃泰默法國通過實驗發(fā)現(xiàn)：把稀鹽酸注入狗的上段小腸腸腔內(nèi)，會引起胰腺分泌胰液。若直接將稀鹽酸注入狗的血液中則不會引起胰液的分泌。他進而切除了通向該段小腸的神經(jīng)，只留下血管，再向腸內(nèi)注入稀鹽酸時，發(fā)現(xiàn)這樣仍能促進胰液分泌。他的解釋是：這是一個十分頑固的神經(jīng)反射。（因小腸上微小的神經(jīng)難以剔除