课时训练31 生态系统的结构
一、选择题
1．(2010·山东烟台)在生态系统中，连接生物和无机环境的两个重要组成成分及主要生理过程是 ( )
A．生产者、非生物的物质和能量 光合作用、细胞呼吸
B．消费者、生产者 细胞呼吸、光合作用
C．生产者、消费者 光合作用、细胞呼吸
D．生产者、分解者 光合作用、细胞呼吸
解析：生态系统的生产者和分解者是生态系统不可缺少的成分，通过光合作用使物质和能量进入生态系统，通过细胞呼吸使物质从生物群落返回到无机环境，使能量从生态系统中散失。
答案：D
2．(2010·石家庄期末质检)如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况。已知种群 C 是自养生物，下列说法不正确的是( )
A．该生态系统简单食物链可表示为 C→B→A
B．种群B在第3－7年时间内个体数下降是由于A的增加和C的减少
C．B和A的存在能加快该生态系统的物质循环
D．一定自然区域内， A、B、C三个种群中全部的生物构成生物群落
解析：根据个体数量可以判断三个营养级的关系；在一定自然区域内所有的生物构成了生物群落。
答案：D
3．(2010·郑州一中期末考试)某种甲虫以土壤中的落叶为主要食物，假如没有这些甲虫，落叶层将严重堆积，最终导致落叶林生长不良。以下分析正确的是 ( )
A．这种甲虫与落叶树之间为捕食关系
B．这种甲虫属于次级消费者
C．这种甲虫对落叶林的物质循环有促进作用
D．这种甲虫在能量金字塔中位于底部
解析：某种甲虫以土壤中的落叶为主要食物，属于分解者的范畴。分解者能将有机物分解为无机物，归还无机环境，促进了落叶林的物质循环。
答案：C
4．(2010·济钢中学)一个完整的生态系统的结构应包括 ( )
A．能量流动和物质循环
B．生物群落及其无机环境
C．生态系统的组成成分、食物链和食物网
D．垂直结构和水平结构
解析：生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网。
答案：C
5．(2010·河北衡水)下列对各类生态系统特征的描述，正确的是 ( )
A．森林生态系统动植物种类繁多，使其食物链相对较短
B．草原上生活着多种动物，其中两栖类动物数量较多
C．天然草原生态系统的能量可循环流动，使其能维持平衡
D．任何自然生态系统中，分解者都必然存在
解析：任何一个自然生态系统中都具有生产者、分解者；森林生态系统中动植物种类繁多，食物关系错综复杂，食物链不会很短；草原生态系统处于干旱地区，两栖类动物相对较少；生态系统的能量流动只能是单向的、不循环的。
答案：D
6．(2010·南京二模)到南极考察的科学工作者，为了保护环境，除了必须把塑料以及金属类废弃物带离南极外，还必须把人体尿液、粪便等废物带离南极，这是因为南极 ( )
A．缺少生产者 B．分解者很少
C．没有消费者 D．缺乏必要的生活设施
解析：分解者的作用是把有机物分解成无机物，南极分解者很少，所以必须把废物带离南极。
答案：B
7．(2010·盐城期末考试)如图是某陆地生态系统食物网的结构模式图。下列各项叙述中错误的是( )
A．此生态系统中有 8 条食物链
B．能量沿食物链甲→丙→己→庚流动，庚获得的能量最多
C．若丙种群数量下降 5% ，辛种群不会发生明显变化
D．丁和辛之间存在竞争和捕食关系
解析：一般来说，与食物链戊→己→庚相比，食物链甲→丙→己→庚中，庚获得的能量较少；辛种群食物来源途径较多，因此若丙种群数量下降 5% ，辛种群不会发生明显变化；由食物链甲→乙→辛和甲→乙→丁→辛可知丁和辛之间存在竞争和捕食关系。
答案：B
8．(2010·广东肇庆)下列有关生态系统结构的叙述，正确的是 ( )
A．每种动物在生态系统中只能处在一个营养级上
B．在生态系统的食物链中，营养级越高的生物体型就越大
C．自养型生物都是生产者，是生态系统的主要成分
D．细菌和真菌都是分解者
解析： A 错误：在食物网中某种生物可能处于多个营养级； B错误：在一条食物链中，有时营养级与生物体型不一定成正比，如在大树→昆虫→鸟这条食物链中； D错误：光合细菌和化能合成细菌是生产者；自养型生物是生产者，生产者是生态系统的主要成分，所以选 C 。
答案：C
9．(2010·辽宁沈阳)下列关于食物链、食物网的叙述正确的是 ( )
A．一种生物只能被另一种生物捕食
B．食物链的环节数是无限的
C．一种生物可能属于不同的营养级
D．食物网上的生物之间都是捕食关系
解析：一种生物可能被几种动物所捕食，一种动物也可能捕食几种生物，所以一种生物可能属于不同的营养级，食物链的环节数是有限的，一般只有 4～5个营养级。食物网上的生物可能是捕食关系，也可能是竞争关系。
答案：C
10．(2010·青岛二中期末考试)关于下图的叙述不正确的是
( )
A．该图所示成分构成了生态系统
B．该图中全部生物的总和构成了生物群落
C．图中处于最高营养级的生物是蛇
D．图中由捕食关系而形成的食物链共5条
解析：该图有生物群落和无机环境，共同构成生态系统。由捕食关系而形成的食物链有1条，蛇处于最高营养级。
答案：D
11．(2010·浙江嘉兴)下图是一个生态系统内各种成分的关系图，下列有关说法错误的是 ( )
A．字母所代表的生态系统的成分中，e为三级消费者，f为分解者
B．如果大量捕杀e，则d的数量变化是先增多后减少
C．进入c的能量一部分通过c的呼吸作用被消耗，约有10%的能量传给d，另一部分传给f
D．由于长期使用DDT，c类群产生了对DDT的抗药性，c类群抗药性增强的主要原因是变异的结果
解析：根据生态系统的成分以及它们之间的相互关系可知，c为草食性动物，e为大型食肉类动物，f为分解者；bcde可以构成一条食物链，抗药性的产生是基因突变的结果，抗药性的增强是环境对生物进行选择的结果。
答案：D
12. (2010·南通一调)下列有关生态系统组成成分的叙述，正确的是( )
A．太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的成分
B．硝化细菌是自养生物，在生态系统中属于生产者
C．病毒是异养生物，在生态系统中属于分解者
D．蚯蚓是需氧生物，在生态系统中属于消费者
解析：太阳光属于生态系统成分中的无机环境；病毒一般不属于生态系统的成分，有时当做特殊的消费者；蚯蚓属于分解者。
答案：B
二、简答题
13．(2010·聊城一中期末考试)如图为某生态系统的食物网，请据图回答：
(1)食物网中同时占有两个及两个以上营养级的生物有________，老鹰与蛇的关系是________。
(2)该生态系统的组成成分，除图中所示之外还应包括________。
(3)仙人掌和矮灌木在该生态系统中的主要作用是________。
解析：此食物网中，鸟占第二、三营养级，老鼠占第二、三营养级，蛇占第三、四营养级，老鹰占第三、四、五营养级，老鹰和蛇存在捕食和竞争关系。仙人掌和矮灌木属于生产者，进行光合作用产生有机物，是生态系统的主要成分。
答案： (1)鸟、老鼠、蛇、老鹰 捕食和竞争
(2)非生物的物质和能量、分解者
(3)通过光合作用，把太阳能固定在它们所制造的有机物中，是生态系统的主要成分
14．(2010·镇江中学期末考试)近年来，江苏省加大了治理太湖的力度，以改善居民生活环境。如图是太湖的生物类群关系，请回答下列问题：
(1)该湖泊生态系统有________条食物链，鱼类与贝类关系应该是________。
(2)太湖治理前被排入过量居民生活污水，水体变绿、发臭，从生物因素分析，湖水变绿的原因是________，发臭的原因是________。
(3)水草和浮游藻类所需的矿质营养来自细菌、真菌等生物的________，生活在太湖淤泥中的细菌代谢类型主要为________。
(4)(多选)太湖治理前被排入过量居民生活污水，太湖中藻类和水草疯长，并带来了负面影响，下列控制水草疯长不合理的措施是________。
①打捞水草，开发利用 ②引水稀释 ③使用除草剂 ④控制污水排入
(5)有人提出大量引种水花生、水葫芦抑制太湖藻类及水草疯长。你认为这样做会引起哪些不良后果？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：生活污水中存在大量的N、P 等无机盐离子，使藻类大量繁殖，使湖水变绿，引起厌氧微生物大量繁殖，将有机物分解成不彻底的氧化产物，使湖水发臭。控制水草疯长的措施：一方面将水草进行打捞，开发利用；另一方面可控制污水排入，减少其所需营养的供应。抑制太湖藻类及水草疯长时，不要引种比其竞争能力强的水花生、水葫芦，因为水花生、水葫芦是外来物种，在当地缺乏天敌，也会疯长，破坏当地生态系统的稳定性。
答案： (1)6 捕食与竞争
(2)浮游藻类爆发 厌氧微生物分解有机物为不彻底的氧化产物
(3)分解作用 异养厌氧型
(4) ②③
(5)水花生、水葫芦疯长，外来物种入侵，会破坏生态系统的稳定性
15．(2011·淮北质检)为验证生态系统成分的重要性和不可缺少性，某生物课外活动小组在老师的指导下进行如下实验设计。
(一)实验过程如图所示
瓶号
处理
1号瓶
2号瓶
3号瓶
1
各加入等量的水
2
不加河泥
加少许河泥
3
不加金鱼藻
加入等量的金鱼藻
4
加入相同状况的金鱼
5
置于相同光照下
金鱼生存
时间(天)
3
11
25
(1)1、2、3号瓶相比较，相同的非生物因素有哪些？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)2号与3号瓶相比较，2号瓶中金鱼存活的时间短，说明什么问题？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)能说明生产者是生态系统成分不可缺少的实验是________。
(4)3号瓶的金鱼最后也死亡，其原因是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(二)请继续设计实验，探究阳光对生态系统的影响。
(1)方法步骤：
第一步：取同样形状、同样体积的4号锥形瓶，4号锥形瓶的设计处理应该与________号锥形瓶作对照。
第二步：
________________________________________________________________________。
第三步：观察并记录瓶中
________________________________________________________________________。
(2)推测最可能的实验结果是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：图示 1、2、3 瓶的变量有无机盐离子、微生物(河泥)、金鱼藻(生产者)。 1 号缺少生产者， 1、2号缺少分解者，所以 1 号瓶内金鱼存活时间最短，其次是2号瓶中的金鱼。 3 号瓶中金鱼最终死亡的原因主要是金鱼藻所固定的太阳能太少，生态系统太简单，不足以维持其生存。若要探究阳光对生态系统的影响，需对培养瓶进行遮光处理。
答案：(一)(1)阳光、水分、空气、温度
(2)分解者是生态系统成分中不可缺少的
(3)1号和2号
(4)金鱼藻固定的太阳能不足以满足金鱼生存所需能量
(二)(1)3 对4号瓶作遮光处理 金鱼生存的时间
(2)4号锥形瓶中金鱼生存时间比3号锥形瓶中金鱼生存时间短
一、单项选择题
1.（2009·全国卷Ⅰ，1）下列关于人类遗传病的叙述，错误的是（ ）
A.单基因突变可以导致遗传病
B.染色体结构的改变可以导致遗传病
C.近亲婚配可增加隐性遗传病的发病风险
D.环境因素对多基因遗传病的发病无影响
解析人类遗传病通常是指由于遗传物质发生改变而引起的疾病，主要分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病，A、B选项正确；由于近亲婚配可使从同一祖先那里继承
同一隐性致病基因的概率增加，所以近亲婚配会使隐性致病基因纯合的概率大大增加，C选项正确；多基因遗传病往往表现为家族聚集现象，且易受环境的影响，D选项错误。
答案D
2.（2009·广东生物，20）某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女患该病的概率是( )
A.10/19 B.9/19 C.1/19 D.1/2
解析设此致病基因由Aa控制，由题意知，该常染色体显性遗传病的发病率为19%，则隐性纯合子aa的概率为81%，a的基因频率即为90%,A的基因频率则为10%。则该夫妇基因型及基因型频率为：妻子：AA(1/19)\,Aa(18/19),丈夫：aa。此夫妇所生子女中，正常的概率为：18/19×1/2=9/19,患病的概率即为1-9/19=10/19。
A
3.某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是（）
A.1/88 B.1/22 C.7/2200 D.3/800
解析设该常染色体隐性遗传病的基因为A、a。由题知，该种遗传病发病率为1%，则a=10%，
A=90%，AA=81%，Aa=18%，Aa/（AA+Aa）=2/11，正常的丈夫是携带者的概率为2/11。就本病来说，生一个患病孩子的概率=2/11×1/4=1/22，色盲的患病率为1/4，所以两病皆患的可能性为1/88。
A
4.对如图所示的遗传病进行分析，则一定携带致病基因的一组是( B )
A.3号、5号、13号、15号
B.3号、5号、11号、14号
C.2号、3号、13号、14号
D.2号、5号、9号、10号
5.下列有关人类遗传病的叙述中，错误的是(D )
A.抗维生素D佝偻病是由显性基因控制的遗传病
B.冠心病可能是受两对以上的等位基因控制的遗传病
C.猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病
D.21三体综合征患者的21号染色体比正常人多出一对
解析21三体综合征患者的21号染色体比正常人多出一条。冠心病是多基因控制的遗传病，具有在群体中发病率高，容易受环境影响的特点。
6.优生优育关系到国家人口的整体质量，也是每个家庭的自身需求，下列采取的优生措施正确的是()
A.胎儿所有先天性疾病都可通过产前诊断来确定
B.杜绝有先天性缺陷的病儿的根本措施是禁止近亲结婚
C.产前诊断可以初步确定胎儿是否患有21三体综合征
D.通过遗传咨询可以确定胎儿是否患有猫叫综合征
解析产前诊断只能确定某种遗传病或先天性疾病，而不是所有先天性疾病都可通过产前诊断来确定。禁止近亲结婚只是降低遗传病的发病率，而不能杜绝。遗传咨询只是推算发病风险，向咨询对象提出防治对策和建议，不能确定胎儿是否患有猫叫综合征。猫叫综合征应通过产前诊断来确定。
C
7.人类21三体综合征的成因是在生殖细胞形成的过程中，第21号染色体没有分离。已知21号四体的胚胎不能成活。假设一对夫妇均为21三体综合征患者，从理论上讲他们生出患病女孩的概率及实际可能性低于理论值的原因分别是（）
A.2/3，多一条染色体的卵细胞不易完成受精
B.1/3，多一条染色体的精子因活力差不易完成受精
C.2/3，多一条染色体的精子因活力差不易完成受精
D.1/4，多一条染色体的卵细胞不易完成受精
解析这对夫妇均产生1/2正常，1/2多一条21号染色体的配子，受精作用后共有四种组合形式，其中可形成一种正常的受精卵，还会形成21号四体的受精卵，但因胚胎不能成活未出生即死亡了，另外有两种21三体综合征的受精组合，所以理论上生出患病孩子的概率为2/3，患病女孩的概率为1/3。但因为多一条染色体的精子活力差，不易完成受精作用而导致实际发病率要低一些。
答案B
8.基因检测可以确定胎儿的基因型。有一对夫妇，其中一个人为X染色体上隐性基因决定的遗传病患者，另一方表现型正常，妻子怀孕后，想知道所怀胎儿是否携带致病基因，则以下叙述正确的是(D)
①丈夫为患者，胎儿是男性时，需要对胎儿进行基因检测②当妻子为患者时，表现型正常胎儿的性别应该是男性③丈夫为患者，胎儿是男性时，不需要对胎儿进行基因检测④当妻子为患者时，表现型正常胎儿的性别应当为女性
A.① B.②③ C.①② D.①④
9.通过对胎儿或新生儿的体细胞组织的切片观察，难以发现的遗传病是（A
）
A.苯丙酮尿症携带者 B.21三体综合征 C.猫叫综合征 D.镰刀型细胞贫血症
解析21三体综合征和猫叫综合征属于染色体变异引起的遗传病，可以利用显微镜观察；镰
刀型细胞贫血症的红细胞形态异常，呈现镰刀状，也可以利用显微镜观察到；苯丙酮尿症携
带者不表现出症状，且属于基因突变形成的单基因遗传病，所以利用组织切片难以发现。
10.用M、N表示细胞质基因，用A、a表示细胞核基因（A对a完全显性），若用基因型为M(Aa)的个体作母本，与基因型为N（Aa）的个体作父本进行杂交，则后代个体的基因型与母本和父本相同的概率分别是(B )
A.1/2，1/2 B.1/2，0 C.1/2，1/4 D.1/4，1/2
解析后代获得母本的细胞质基因，细胞核基因则获得父本、母本的各一半，所以后代基
因型及比例为M（AA）、M（Aa）、M（aa），其中M（Aa）与母本相同。
11.调查人群中常见的遗传病时，要求计算某种遗传病的发病率（N）。若以公式N=×100%进行计算，则公式中a和b依次表示(C)
A.某种单基因遗传病的患病人数，各类单基因遗传病的被调查人数
B.有某种遗传病病人的家庭数，各类单基因遗传病的被调查家庭数
C.某种遗传病的患病人数，该种遗传病的被调查人数
D.有某种遗传病病人的家庭数，该种遗传病的被调查家庭数
解析遗传病的发病率是某种遗传病的患病人数占该种遗传病的被调查人数的比例。
二、双项选择题
12.某男性色盲，他的一个次级精母细胞处于着丝点刚分开时，此时该细胞内可能存在(BD)
A.两个Y，两个色盲基因
B.两个X，两个色盲基因
C.一个X，一个Y，一个色盲基因
D.两个Y，没有色盲基因
13.关于人类遗传病的叙述中,不正确的是（CD）
A.人类遗传病是遗传因素和环境因素相互作用的结果
B.镰刀型细胞贫血症产生的根本原因是基因突变
C.猫叫综合征是由染色体数目变化引起的
D.调查人群中的遗传病最好选取群体中发病率较高的多基因遗传病
解析猫叫综合征是染色体缺失引起的。调查人群中的遗传病最好选取群体中发病率较高的
单基因遗传病。
14.以下为遗传系谱图，2号个体无甲病致病基因。下列有关说法，正确的是 (AD)
A.甲病不可能是X隐性遗传病
B.乙病是X显性遗传病
C.患乙病的男性一般多于女性
D.1号和2号所生的孩子不可能患甲病
解析由系谱图判断，甲病为常染色体隐性遗传病，乙病为常染色体显性遗传病。因2号无甲病致病基因，所以其后代不可能患甲病。
三、非选择题
15.地中海小岛撒丁岛与世隔绝，当地居民普遍患有多种遗传病，是各种遗传病基因采集样本的理想地点。
（1）选择该地为遗传病基因采集样本地的原因是。
（2）如果通过抽取血液来获得基因样本，则检测的是细胞中的基因。原因是。
（3）下图是两种遗传病的系谱图，其中甲病为地中海贫血症（一种常染色体隐性遗传病，显性基因用A表示，隐性基因用a表示），若该岛中每256人中有一人患有地中海贫血症，则该岛人群中基因A的频率为。乙病致病基因位于染色体上，为性基因。若图中Ⅲ2与Ⅲ3结婚生了一个男孩，则该男孩患乙病的概为。
（4）要降低该地遗传病发生的频率，可以采取哪些措施？。
解析与世隔绝即与外界具有地理隔离，没有基因的交流。血液中的白细胞具有完整的细胞结构，而红细胞则没有细胞核，所以检测血液是检测白细胞的。地中海贫血症是常染色体隐性遗传病，根据遗传平衡定律可以计算出a的基因频率为=1/16，A的基因频率是1-1/16=15/16。根据家系中的Ⅱ5×Ⅱ6→Ⅲ3可以推断出乙病是常染色体显性遗传病，图中的Ⅲ2与Ⅲ3分别是杂合的乙病患者和纯合的正常个体，其后代的发病率为1/2。降低发病率的主要优生学手段是避免近亲结婚，进行遗传咨询、产前诊断等。
答案（1）该地不与外界人群发生基因交流
（2）白(淋巴)白细胞(淋巴细胞)有细胞核，有完整的DNA组成
（3）15/16常显1/2
（4）避免近亲结婚(与岛外人群通婚)；进行遗传咨询和产前诊断
16.已知某种遗传病是由一对等位基因引起的，但是不知道致病基因的位置，所以动员全体学生参与该遗传病的调查，为了调查的科学准确，请你为该校学生设计调查步骤，并分析致病基因的位置。
（1）调查步骤：
①确定要调查的遗传病，掌握其症状及表现。
②设计记录表格及调查要点（如下）。
双亲性状
调查的
家庭个数
子女总数
子女患病人数
男
女
③分多个小组调查，获得足够大的群体调查数据。
④汇总结果，统计分析。
（2）回答问题：
①请在表格中的相应位置填出可能的双亲性状。
②若男女患病比例相等，且发病率较低，可能是 遗传病。
③若男女患病比例不等，且男多于女，可能是伴X隐性遗传病。
④若男女患病比例不等，且女多于男，可能是 遗传病。
⑤若只有男性患病，可能是 遗传病。
答案（2）①如下表：
双亲性状
调查的
家庭个数
子女总数
子女患病人数
男
女
双亲正常
母患病父正常
父患病母正常
双亲都患病
总计
解析 父母患病情况有四种：双亲正常、母患病父正常、父患病母正常、双亲都患病。表格不但要有数据的记录内容还要体现出数据的处理，例如求总数、取平均值等内容，根据题干灵活设置。
②常染色体隐性④伴X染色体显性⑤伴Y染色体17.并指（趾）是由于相邻指（趾）间骨性或软组织融合形成的手足畸形，是人类常见的肢端畸形病。
17。下图表示某家庭先天性并指（趾）遗传系谱，据图回答：
（1）由遗传图解可以看出并指（趾）属于染色体 性遗传病。
（2）Ⅲ4和Ⅲ5婚后孩子正常的几率是 。若Ⅲ5已经怀孕，为了生一个正常指（趾）的孩子，应该进行 以便确定胎儿是否患病。
（3）研究人员从该家庭多名患者的血液样本中提取DNA进行分析时发现，患者的第2号染色体的HOXD13基因中增加了一段碱基序列：
—CGCCGCCGCCGCCGTCGCCGCCGACGC—
（模板链），导致其指导合成的蛋白质中最多增加了 个氨基酸，并且全是 。
（精氨酸：CGU、CGC、CGA、CGG，丙氨酸：GCU、GCA、GCG、GCC,脯氨酸：CCG、CCA、CCU、CCC）
（4）上述研究表明，并指（趾）是由 引起的一种遗传病。该家庭中的致病基因主要来自Ⅰ2,由于这种变化发生在 细胞，从而导致每一代都有患者出现。
解析（1）由第Ⅱ代的3和4与第Ⅲ代的6之间的关系可知，该病为常染色体上的显性基因控制的遗传病。
（2）Ⅲ4的基因型为aa,Ⅲ5的基因型为1/3AA、2/3Aa，则他们生正常孩子aa的概率为2/3×1/2=1/3。若Ⅲ5已经怀孕，为了生一个正常指（趾）的孩子，应进行基因诊断，以便确定胎儿是否患病。（3）基因中增加的一段DNA序列有27个碱基（模板单链上），则以其为模板转录成的mRNA上增加27个碱基，最多可决定9个氨基酸。因mRNA上增加27个碱基为—CGGCGGCGGCGGCAGCGGCGGCUGCG—，有GCG、GCA、GCU三种密码子，对应的氨基酸都是丙氨酸。
（4）基因中碱基对的增添引起基因结构的改变，属于基因突变，因可遗传给后代，故发生突变的细胞是生殖细胞。
答案：（1）常显（3）1/3产前诊断（基因诊断）（3）9 丙氨酸（4）基因突变生殖
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