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某校学生观察到一甘蔗林中除有作物甘蔗外,还长有茅草,并有食草昆虫、田鼠等生物活动,他们决定以此为对象探究农田生态系统中各种生物之间、生物与无机环境之间的相互关系。
(1)图甲为该生态系统的结构简图,“→”表示碳的流动方向,请根据图甲,在图乙中用字母和箭头,补充完成能量流动模型图(补充必要的箭头,方框内填写字母)。

(2)该甘蔗地中,相互之间具有竞争关系的自养生物是               ,要调查地里田鼠的数量,常用的方法是        
(3)研究中发现,及时中耕锄掉茅草,甘蔗生长良好,否则茅草生长旺盛。关于上述现象的产生,有同学设想是茅草的根部分泌物抑制了甘蔗的生长。试根据下列提供的实验材料与用具,补充实验步骤,探究甘蔗与茅草之间是否存在这种关系。
一、材料用具:茅草幼苗、甘蔗幼苗、完全培养液(含有植物生命活动所需各种元素)、实验容器等。
二、方法步骤:
①将茅草幼苗用完全培养液培养,实验容器、光照、空气等外界条件符合要求。
②选取                幼苗分为A、B两组,每组各20株。
③A组用完全培养液培养。B组用               培养。
④一段时间后观察A、B两组甘蔗幼苗的生长情况。
(4)如果同学们要得出“茅草的根部某些分泌物会抑制甘蔗苗生长”这一结论,应该观察到的实验现象是                             

(1)
全对得3分 
(2)甘蔗和茅草(1分)      标志重捕法(2分)
(3)②长势相同的甘蔗(2分)     ③培养过茅草的完全培养液(2分)
(4)B组甘蔗幼苗比A组甘蔗幼苗长势差(2分)

解析试题分析:⑴根据图甲首先判断双箭头的两端是生产者和大气中的CO2库,除双箭头外生产者(D)只有出发箭头,大气(A)只有接受箭头。消费者(C、B)接受一个箭头(食物)而发出两个(呼吸作用和分解者分解),最后根据分解者(E)可以分解生产者和消费者的动植物遗体、残枝败叶等产生CO2进入大气确定。故图乙中能量流动模型接受太阳能的应是生产者的光合作用确定第一空格是生产者D,然后根据能量沿食物链逐级递减的原则,确定第二、三个空格分别是初级消费者C和次级消费者B。最后根据最后一空格能量比较多考虑它不属于食物链上一环,故考虑最后一空格为分解者,因分解者可以分解生产者和消费者的动植物遗体、残枝败叶等,故还需补充由生产者和消费者到分解者的箭头,图示见参考答案。
⑵该甘蔗地中,相互之间具有竞争关系的自养生物是甘蔗和茅草;田鼠属于活动范围较大的动物,调查种群密度常用标记重捕法。
⑶实验设计时应遵循单一变量原则和等量原则,本实验的单一变量是苷蔗生存的环境中是否有茅草的根部分泌物,除这一变量外,其它的如苷蔗的株数,培养液的量、培养环境等都应该相同。故②应选用长势相同的苷蔗幼苗;③为保证单一变量,A组用完全培养液培养,B组用培养过茅草的完全培养液培养。
⑷如果实验结论为:茅草的根部某些分泌物会抑制甘蔗苗生长,那么B组用培养过茅草的完全培养液培养的苷蔗幼苗长势应较差一些。
考点:本题主要考查生态系统的结构、功能的相关知识,意在考查考生能理解所学知识要点,具有对一些生物学问题进行初步探究,并能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力。

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源: 题型:综合题

利用基因工程技术,可以使目的基因上特定的碱基发生替换,从而产生定向变异以获得性能更优异的蛋白质,其基本过程如图所示,请回答冋题:

(1)参照PCR技术,可用_______方法使质粒DNA双链解开,甲过程中加人的一定长度的核苷酸链,其中一个位置碱基C替代了碱基A,其它的序列与目的基因的一条链互补,该多核苷酸链在质粒DNA复制中作为_______。
(2)乙过程是表示在DNA聚合酶作用下DNA 链延伸,要形成闭合环状DNA分子,还需要_______酶的参与。
(3) 丙和丁过程表示质粒分别导入目的细胞,进行增殖并_______,多代繁殖后,能指导突变蛋白质产生的质粒占总数的______。

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科目:高中生物 来源: 题型:综合题

根据给定各种实验相关材料,回答下列问题。
材料一:科学研究发现根的向地生长不仅与生长素有关,还与乙烯的作用有关。为了研究二者的关系,有人做了如下的实验:将某种开花植物的根尖放在含不同浓度生长素的培养液中,并加入少量蔗糖作为能源。发现在这些培养液中出现了乙烯,且生长素浓度越高,培养液中乙烯的浓度也越高,根尖生长所受的抑制也越强。
(1)据此实验结果,推测水平放置的植物根向地生长的原因是                      
材料二:学生利用新鲜菠菜叶进行叶绿体色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了
下列四种不同的层析结果。

(1)甲乙丙丁四种层析结果,最正确的可能是           图。
(2)出现甲图的结果,可能的原因是                                       
(3)出现乙图的结果,可能的原因是                                       
(4)出现丁图的结果,可能的原因是                                       
材料三:农药等污染物有致畸、致癌和致突变效应,潜在危害大。致畸主要表现之一是细胞分裂间期的微核现象(如图),微核与主核有相同染色效果,但体积较小。可通过观测统计微核率的大小,认识和评估污染物对生物的影响。请就农药污染程度对植物细胞微核产生的效应开展研究。

(1)材料用具:培养皿,5%、10%、15%、20%的磷胺(农药)溶液,……(其他实验器具和药品试剂省略)。
(2)假设:                                                 
(3)主要方法步骤:
①对蚕豆种子浸种,在适宜条件下萌发生根。
                                                                       
③ 一段时间后,取出已生根的种子后用蒸馏水冲洗,并移至蒸馏水中再培养一定时间 ,
                                                                         
(写出制作根尖临时装片的主要步骤和所有试剂)。
④镜检并记录、统计微核。
(4)请制作微核数据记录表。
(5)最可能的结果是:                                            

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请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题:
(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、蒸馏法和              
(2)芳香油溶解性的特点是           ,因此可用          作为提取剂来提取芳香油。
(3)对材料压榨后可得到糊状液体,为除去其中的固体物质获得乳状液可采用的方法是        
(4)得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后,芳香油将分布于液体的上层,原因是油层的密度比                  。加入氯化钠的作用是                      
(5)从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠,该试剂的作用是             
(6)某同学在实验中设计了如图所示装置提取玫瑰精油,指出该装置中的两个错误。

①错误1:                                     
②错误2:                                     

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下图表示免疫系统调节的部分示意图。①②③表示参与免疫调节的几个细胞。据图回答下列问题。

(1)①是         细胞,②是         细胞,两者间可以通过细胞直接接触而传递信息。
(2)②细胞活性下降,引起机体生成抗体的能力降低,其主要原因是         分泌量减少,淋巴细胞的增殖分化不足。
(3)①②③中能特异性识别抗原的有         
(4)侵入人体的细菌是一种发热激活物,通过一系列反应引起人体发热并可能出现局部红肿现象,
红肿是         (填一种体液名称)增多的结果。③细胞分泌的物质化学本质是         
(5)若细菌导致人体发热,此时位于         的体温调节中枢会进行调节,加速散热,此时患者会发冷,冷觉的产生部位是         

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回答有关光合作用和细胞呼吸的问题。
图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况,其中a~f代表O2或CO2。图乙表示该植物在适宜的条件下O2净产量(光合作用的O2产生量-呼吸作用的O2消耗量)与光照强度之间的关系曲线。

(1)在图甲中,b可代表______,物质b进入箭头所指的结构后与______结合,生成________。
(2)在图乙中,A点时叶肉细胞内生成的物质有________________,在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡,其制约的内在和外在因素分别是____________、______________。
(3)A点状态时,可以发生图甲中的哪些过程? ________(用图中字母表示);D点时发生(字母表示)____________。
用该植物大小相似的绿色叶片,放在特定的实验装置中。研究在10℃、20℃的温度下,分别置于5000lx,20000lx光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用强度。结果如下图所示。


(4)该叶片在20℃下呼吸速率是10℃下的___________倍。该叶片在10℃、5000 lx的光照条件下,每小时光合作用所产生的氧气量是_______mg。该叶片在 20℃、20000lx的光照条件下,如果光合作用合成的有机物都是葡萄糖,每小时产生的葡萄糖为____________mg。

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下图是以苹果为原料生产果醋的生产工艺,请分析回答问题:

(1)调整糖度,从培养基的成分分析,是为了给酵母菌提供丰富的________。为检验发酵产物中是否产生酒精,常用的鉴定剂是____________。
(2)酒精发酵的最初,装置会产生气泡,可能是产生____气体。发酵的适宜温度为18~25 ℃,温度过高,酵母菌代谢减慢甚至死亡,原因是___________。
(3)酒精发酵转入醋酸发酵时 ,菌种发生变化。醋酸杆菌与酵母菌的细胞结构相比,特点是___________。此时,需要将温度控制在________℃左右,此外还需调整的发酵条件是__________。
(4)在整个发酵过程中pH的变化趋势是____________。

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回答下列光合作用和呼吸作用的问题
塔干沙拐枣和塔干柽柳是生活在塔克拉玛干沙漠腹地的两种特有的绿色植物。科研人员在7月份测定了两种植物的净光合速率、气孔开放程度,结果见下图,请分析回答:

(1)8:00时,两种植物的净光合速率均为负值说明         ;从8:00—20:00时,   在         时塔干柽柳有机物积累最多。
(2)12:00—14:00时,塔干柽柳净光合速率逐渐下降,主要原因是         ,直接导致         ,进而影响了在         进行的         过程。该时间段塔干沙拐枣的净光合速率也有所下降,其下降的原因与塔干柽柳         (相同、不相同),判断的依据是                                   
(3)塔干沙拐枣和塔干柽柳光合作用的特点是经过         而形成的对沙漠环境       
下表中数据是在不同温度下对密闭容器中绿藻光合速率和呼吸速率测量的结果。

(4)据上表数据,若每天对绿藻进行10小时光照、14小时黑暗,温度均保持在25℃的条件下,   绿藻能否正常生活?   ,原因是                        。用相同的光照强度连续照射绿藻30分钟,与20℃相比,30℃绿藻合成的葡萄糖比20℃时多     mg。(相对原子量:C—12,H—1, O—16)

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《时代》杂志评出的2007年十大科学发现中指出,美国及日本两个研究团队的报告中证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。请回答下面有关胚胎工程的若干问题。
(1)在胚胎发育中,根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎分为           三个阶段。
(2)胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的      和孕育胚胎的      共同繁殖后代的过程。胚胎移植能否成功,与供受体的生理状况有关:             ,为胚胎的收集提供了可能;           ,为胚胎在受体内的存活提供了可能;而且供体胚胎可与受体子宫建立正常的               ,但移入受体的胚胎的遗传特性不受任何影响。
(3)哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由         分离出来的一类细胞。美日科学家的研究过程是利用病毒分别将四个基因送入皮肤细胞,促使普通的皮肤细胞产生变化,最后成为带有         性质的细胞,称为诱导式多能性干细胞(iPS)。在基因工程中,这四个基因称为          ,所利用的病毒称为           。 与借助胚胎提取胚胎干细胞比较,这样获得的干细胞的研究,其最大突破就是在不破坏胚胎的前提下提取可以复制成器官或组织的细胞,不仅避开了长期以来有关生物技术的          方面的争议,也使其来源更加广泛而方便。

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