【生物——选修3：现代生物科技专题】
（1）在政府的大力支持下，部分村镇的农民朋友们率先建起了以沼气池为中心的生态工程。下图是某同学绘制的一个庭院生态工程的示意图，分析回答：
①该生态系统的“基石”是 ，沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物，其生态学作用主要是 。
②构建这种以沼气池为中心的生态模式时所依据的最主要生态学原理是 ,该生态工程最大的优点是 。
③某养殖户把自己的养鸡场、养猪场、鱼塘 和桑园也纳入该生态园，并把多个单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，改善了系统的功能，这体现了生态工程___________原理。
④生态农业是一个生态上自我维持的农业生产系统，其特点是在保持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变的情况下，求得最大生产力和可持续发展。下列关于生态农业的叙述不正确的是（ ）
A．生态农业中食物链的营养级之间能量传递效率大大提高了
B．生态农业比传统农业的抵抗力稳定性高
C．生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生
D．生态农业属于人工生态系统，对病虫害一般采用生物防治
⑤如上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．由于各级产物都可利用，减少了废物污染
（2）在DNA 测序工作中,需要将某些限制性核酸内切酶的限制位点在 DNA上定位,使其成DNA 分子中的物理参照点。这项工作叫做“限制性核酸内切酶图谱的构建”。假设有以下一项实验：用限制性核酸内切酶 HindⅢ，BamHⅠ和二者的混合物分别降解一个 4kb（1kb即1千个碱基对）大小的线性DNA 分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作用下，降解产物分开，如下图所示。
据此分析，这两种限制性核酸内切酶在该DNA 分子上的限制位点数目是以下哪一组？
A．HindⅢ 2个，BamHⅠ 1个 B．HindⅢ 2个，BamHⅠ 3个
C．HindⅢ 1个，BamHⅠ 2个 D．HindⅢ和BamHⅠ各2个
下图是下丘脑及相邻器官的结构示意图，请据图回答问题。
(1) 位于下丘脑下方的器官X是______。a细胞是下丘脑内的神经细胞，则①是该神经细胞结构的一部分，称为______。
(2) b类细胞受a类细胞的控制，其生理功能也不完全等同于a类细胞，例如，当机体受 
到寒冷刺激时，下丘脑的a类细胞兴奋，并作用到b类细胞使其分泌______激素，该激素通过______途径作用于器官X，促使器官X分泌______激素作用于相关腺体并使其分泌相关激素以抵御寒冷。
(3) 糖尿病患者由于血糖浓度较高，导致血浆渗透压______，引起下丘脑______感受器兴奋，该兴奋可传导至______产生渴感。某人一次性饮下1000 mL清水，1h内尿量明显增加。此现象的产生与c类细胞分泌的激素调节有关，写出此现象产生的体液调节机 制：____________
在种子的萌发过程中，发生着许多复杂的生理、生化等方面的变化。请根据 所学的知识，回答下列问题。
(1) 干燥的玉米种子在萌发时要吸收足够的水分，水分子主要是以______的方式进入细胞，在吸水过程中，细胞中自由水与结合水的比值将______，种子的呼吸速率______ (填“增强”、“不变”或“减弱”），胚的干重不断______，胚乳的干重不断______
(2) 玉米种子在萌发过程中可进行无氧呼吸产生乳酸，请写出相关的化学反应式____________。该过程发生的场所是胚细胞的____________。
(3) 种子萌发过程中释放的C02量与吸收的02量的比值称为该种子的呼吸商（RQ)，在都完全进行有氧呼吸的情况下，玉米种子的呼吸商将______ (填“大于”、“等于”或“小于”)大豆种子的。
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。
②
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：。
以前，某乡镇的居民生活污水以及食品厂、造纸厂等企业的工业有机废水都向同一条河流中排放，使原本清澈的河水变得又黑又臭。在环保部门配合下，他们对污水进行了相关处理后(如图所示)，情况大有改观。
(1)大量污水的排放使河水发黑发臭，鱼虾几乎绝迹。从生态系统稳定性的角度分析其原因是。
(2)沼气池中沼气发酵是一个极其复杂的生物化学过程，包括各种不同类型微生物所完成的各种代谢途径。如s—菌系分解乙醇产H2，H2对它继续分解乙醇有抑制作用，而MOH—菌系可利用H2和CO2合成沼气中的甲烷，以上两种菌系的关系在生物学上称为。
(3)陆地栽培植物在土壤淹水时，根部细胞会进行，产生等物质，对根细胞造成伤害。
(4)水耕蔬菜池中还生活着一些细菌、原生动物和其他生物类群，实质上，水耕蔬菜池就是一个小型的。水耕蔬菜如空心菜、水芹菜、菱白等的生长，能抑制水中浮游藻类的繁殖和生长，实现了水体净化，并进一步实现了生态系统中多层次的循环利用，其中水耕蔬菜和浮游藻类的生态关系是。
人们在生活中使用聚乙烯塑料袋已经成为一个严重的社会问题，并造成环境污染，被称为“白色污染”。从生态系统物质循环的角度来看，造成“白色污染”的根本原因是。
分析有关遗传病的资料，回答问题。（共16分）
下图是甲病（白化病）和乙病（血友病）的遗传系谱图，假设白化病由a基因控制，血友病由b基因控制。
1．从变异的角度分析，I-1白化基因的来源除了基因突变外，可能来源还有。Ⅱ-3的细胞在有丝分裂中期含有的白化基因的数目为。如果我们从Ⅳ中获取白化基因，应选用个体。
2．该系谱图中，属于Ⅱ-4旁系血亲的同性别个体有。
3．Ⅱ-6在正常情况下产生的次级卵母细胞后期可能的基因型有。
4．若Ⅲ-7和Ⅲ-8为正常的同卵孪生兄弟，则这两个孪生子基因型相同的概率为；若Ⅲ-7和Ⅲ-8为正常的异卵孪生兄弟，则这两个孪生子基因型不同的概率为。
5．为了鉴定图中Ⅳ-16与本家族的亲子关系，需采取特殊的鉴定方案，此方案为_________。