高考二輪生物復習 專題九現(xiàn)代生物科技專題課件

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1、 1(2011浙江理綜，6)將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過質粒pET28b導入大 腸桿菌并成功表達腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯誤的是 ()。 A每個大腸桿菌細胞至少含一個重組質粒 B每個重組質粒至少含一個限制性核酸內切酶識別位點 C每個限制性核酸內切酶識別位點至少插入一個ada D每個插入的ada至少表達一個腺苷酸脫氨酶分子一、理解能力一、理解能力 解析將ada通過質粒pET28b導入大腸桿菌并成功表達腺苷酸脫氨酶，每 個大腸桿菌細胞中至少含有一個重組質粒，且每個質粒(重組質粒)至少含有 一個限制酶識別位點，但每個限制酶識別位點只能插入一個ada，插入的ada 成功表達，說明每個插入的ada至少

2、表達一個腺苷酸脫氨酶分子。故C錯誤。 答案C 2(2011廣東理綜，3)華南虎是國家一級保護動物，可采用試管動物技術進行 人工繁殖，該技術包括的環(huán)節(jié)有 ()。 轉基因核移植體外受精體細胞克隆胚胎移植 A B C D 解析試管動物技術是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受 精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植產生后代的技術，該技術包括的 環(huán)節(jié)有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植，不包括轉基因、核移植和體細胞 克隆，故D正確。 答案D 3(2011四川理綜，5)北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個 氨基酸的重復序列，該序列重復次數(shù)越多，抗凍能力越強。下圖是獲取轉基 因抗凍

3、番茄植株的過程示意圖，有關敘述正確的是 ()。 A過程獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序 B將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達的新基因，不能得到抗凍性增 強的抗凍蛋白二、獲取信息的能力二、獲取信息的能力 C過程構成的重組質粒缺乏標記基因，需要轉入農桿菌才能進行篩選 D應用DNA探針技術，可以檢測轉基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及 其完全表達 解析將多個抗凍基因編碼區(qū)相連成能表達的新基因，合成的蛋白質為新的蛋白質，不能得到抗凍性增強的抗凍蛋白，故選項B正確；過程是利用反轉錄法合成目的基因，由于沒有非編碼區(qū)和編碼區(qū)中的內含子，不能用于比目魚基因組測序；用作運載體的質粒，必須具有標

4、記基因才能便于檢測和篩選；應用DNA探針技術，可檢測轉基因抗凍番茄中目的基因的存在和轉錄，但不能檢測是否成功表達，故選項A、C、D錯誤。 答案B 4(2011上海理綜，20)若將大熊貓和小熊貓的血清分別注射入家兔體內，產生 抗體后，將含有不同抗體的兔血清(簡稱抗血清)與受試動物的血清進行反應， 結果見下表。若用“”的個數(shù)表示反應強度，則通過這個實驗可以判斷與大 熊貓親緣關系較近的是 ()。 A. 小熊貓 B黑熊和小熊貓 C馬來熊和小熊貓 D馬來熊和黑熊 解析從實驗結果表中可以看出，兔血清(抗血清)與受試動物的血清反應強度 依次為大熊貓、馬來熊和黑熊、小熊貓，由此可知，與大熊貓親緣關系較近的 是

5、馬來熊和黑熊，而小熊貓與大熊貓的親緣關系相對較遠。 答案D 血清血清 抗血清抗血清受試動物受試動物大熊貓大熊貓小熊貓小熊貓馬來熊馬來熊黑熊黑熊大熊貓大熊貓小熊貓小熊貓 5(2011浙江理綜，2)培育“試管山羊”的基本過程如下圖所示 。若要培育成功，下 列敘述正確的是 ()。 A甲過程中可通過給母山羊注射有關激素使其超數(shù)排卵 B乙過程的目的之一是促進卵母細胞和精子的成熟 C丙過程與乙過程中應采用相同成分的培養(yǎng)液 D丁過程中早期胚胎須移植到與供體性狀相同的代孕母羊子宮內 解析分析圖示可知，甲過程為卵母細胞的采集，一般用促性腺激素處理良種母 山羊，使其超數(shù)排卵。乙過程為精子獲能以及受精，獲能的精子和

6、成熟的卵子在 獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精。丙過程為早期胚胎培養(yǎng)，在發(fā)育培養(yǎng)液 中進行。丁過程是胚胎移植，是指將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其 他雌性動物子宮內使繼續(xù)發(fā)育。故A項正確。 答案A 6(2011山東理綜，35)人類疾病的轉基因動物模型常用于致病機理的探討及治療藥 物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉基因模型大鼠的流程如圖所示。 (1)卵母細胞除從活體輸卵管中采集外，還可從已處死的雌鼠_中獲取。 (2)圖中的高血壓相關基因作為_，質粒作為_，二者需用 _切割后連接成重組載體，該過程與質粒上含有_有關。 (3)子代大鼠如果_和_，即可分別在分子水平和個體水平上說明 高

7、血壓相關基因已成功表達，然后可用其建立高血壓轉基因動物模型。 (4)在上述轉基因大鼠的培育過程中，所用到的主要胚胎工程技術是_、 早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。 解析(1)胚胎工程中卵母細胞的采集常從活體輸卵管中獲取，也可以從已處死的雌性動物卵巢中獲取。(2)圖示為轉基因技術在胚胎工程中的應用，圖中的高血壓相關基因為目的基因，質粒作為載體。構建重組質粒時，需用同種限制酶切割目的基因和質粒分子，由于二者有相同限制酶切割位點，二者可以連接形成基因表達載體。(3)目的基因的表達檢測可以分別在分子水平和個體水平檢測，即檢測體內是否產生相關蛋白質和是否出現(xiàn)高血壓癥狀。(4)題中轉基因大鼠培育過程中，用到的生物

8、技術有轉基因技術、體外受精技術、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術，其中后三者從屬于胚胎工程技術。 答案(1)卵巢(2)目的基因載體同種限制性核酸內切酶(或：同種限制酶)限制酶切割位點(3)檢測到體內有相關蛋白出現(xiàn)高血壓(4)體外受精 7(2011福建理綜，32)一對表現(xiàn)型正常的夫婦，生了一個鐮 刀型細胞貧血癥(常染色體隱性遺傳病)患兒。在他們欲生 育第二胎時，發(fā)現(xiàn)妻子的雙側輸卵管完全堵塞，不能完成 體內受精。醫(yī)生為該夫婦實施了體外受精和產前基因診 斷，過程如圖。 請回答下面的問題。 (1)過程是指在體外進行的_處理，從而使精子 與卵子結合形成受精卵；過程稱為_。 (2)在對胎兒進行鐮刀型細胞貧血癥的

9、產前基因診斷時， 要先從羊水中的胎兒細胞提取物質_進行PCR擴 增，然后用Mst對擴增產物進行切割，產生多個片段的 酶切產物。據(jù)此判斷，Mst是一種_酶。(3)不同長度的酶切產物在電泳時移動的速率不同，形成不同的電泳條帶。該家庭成不同長度的酶切產物在電泳時移動的速率不同，形成不同的電泳條帶。該家庭成員的鐮刀型細胞貧血癥基因分析的電泳帶譜如員的鐮刀型細胞貧血癥基因分析的電泳帶譜如，據(jù)此判斷該胎兒為，據(jù)此判斷該胎兒為_(正常正常/患者患者/攜帶者攜帶者)。 解析分析題中過程圖可發(fā)現(xiàn)：過程指的是精子獲能處理，則代表 胚胎移植；在產前基因診斷時，要先從羊水中的胎兒細胞提取DNA進行 PCR擴增，然后用

10、限制性核酸內切酶Mst 進行切割，以得到多種不同 度的酶切產物(基因)；分析電泳帶譜可判斷，胎兒不含致病基因，表 應該正常。 答案(1)精子獲能胚胎移植(2)DNA限制性核酸內切(3)正常 8(2011天津理綜，8)絮凝性細菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物，能 與石油污水中的懸浮顆粒和有機物等形成絮狀沉淀，起到凈化污水的作 用。為進一步提高對石油污水的凈化效果，將絮凝性細菌和石油降解菌 融合，構建目的菌株。其流程圖如下。 據(jù)圖回答： (1)溶菌酶的作用是_。 (2)PEG的作用是_。 (3)經(jīng)處理后，在再生培養(yǎng)基上，未融合的A、B難以生長。圖中AB融合菌能生長和繁殖的原因是_。 (4)目的菌

11、株的篩選：篩選既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有_的培養(yǎng)基上生長的AB融合菌，選擇效果最好的作為目的菌株。 (5)為探究目的菌株不同發(fā)酵時間發(fā)酵液的絮凝效果，將目的菌株進行發(fā)酵培養(yǎng)，定時取發(fā)酵液，加入石油污水中；同時設置_為對照組。經(jīng)攪拌、靜置各3 min后，分別測定上層水樣的石油濃度和COD值(COD值越高表示有機物污染程度越高)，計算石油去除率和COD去除率，結果如下圖。 (6)目的菌的種群增長曲線呈_型。在4044 h，發(fā)酵液對石油污水的凈化效果最好，其原因是_。 解析(1)絮凝性細菌與石油降解菌融合時，首先需要溶菌酶分解細胞壁獲得原生質體。(2)原生質體融合時，常用PEG誘導融合

12、。(3)兩種原生質體A、B分別經(jīng)過熱處理和紫外線處理后因失活難以生長，但兩者失活部位不同，A、B融合后活性部位互補，故仍可在再生培養(yǎng)基上生長。(4)我們需要的目的菌株是既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有石油的培養(yǎng)基上生長。(5)設計實驗探究目的菌株不同發(fā)酵時間發(fā)酵液的絮凝效果時，實驗變量是發(fā)酵液的有無，對照組是不加發(fā)酵液的石油污 水，實驗組是添加發(fā)酵液的石油污水。(6)據(jù)圖知，目的菌株呈“S”型增長。4044小時，目的菌株及其產生的絮凝性高分子化合物的含量較高，發(fā)酵液對石油污水的凈化效果最好。 答案(1)分解細胞壁(2)誘導原生質體融合(3)兩親本失活部位不同，融合后活性部位互補(4)石

13、油(5)不加發(fā)酵液的石油污水(6)S此期間，目的菌及其產生的絮凝活性高分子化合物的含量高 9(2011江蘇生物，29)池塘養(yǎng)殖普遍存在由于餌料、魚類排泄物、換水不及時等 引起的水體污染現(xiàn)象，研究者設計了一種循環(huán)水池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)(如下圖)。請回 答下列問題。 (1)與自然池塘相比，人工養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性_。人工養(yǎng) 殖池塘水體的N、P含量容易升高，會引起水體的富營養(yǎng)化；藻類等浮游生物 大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水體的溶氧量下降，造成魚類等死 亡，進一步破壞了生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)，這種調節(jié)方式稱為_。 (2)與傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘相比，該養(yǎng)殖系統(tǒng)增加的生態(tài)工程設施有_?？梢?通過在這些設施內栽植

14、水生植物、放養(yǎng)濾食動物等措施，起到對水體的_， 有效減少水體中的N、P等含量。 (3)該養(yǎng)殖系統(tǒng)設計為前一池塘上層水流入后一池塘底部，實現(xiàn)水層交換，其目的有_、_。 (4)該養(yǎng)殖系統(tǒng)中串聯(lián)的池塘不宜過多，因為_ _ 。 (5)保持池塘水體中適當?shù)腘、P含量是必要的，該養(yǎng)殖系統(tǒng)可以通過_、_進行調控。 解析(1)與自然池塘相比，人工養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)中的組分較少，營養(yǎng)結構簡單，抵抗力穩(wěn)定性較低，恢復力穩(wěn)定性較高。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的維持是正反饋調節(jié)和負反饋調節(jié)共同作用的結果，正反饋調節(jié)使生態(tài)系統(tǒng)遠離平衡狀態(tài)，負反饋調節(jié)使生態(tài)系統(tǒng)維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。(2)該生態(tài)系統(tǒng)屬于人工設計的生態(tài)工程。與傳統(tǒng)養(yǎng)殖池

15、塘相比，增加了生態(tài)塘和潛流濕地等設施。生態(tài)塘和潛流濕地中的水生植物和濾食動物能夠有效減少水體中N、P等的含量，起到凈化水體的作用。(3)通過設備將前一池塘上層水導入下一個池塘的底部，可以實現(xiàn)上、下水層的交換，增加水中溶氧量和提高餌料利用率。(4)隨著養(yǎng)殖塘中生物體排放的有機污水的積累，越靠后的 養(yǎng)殖塘中微生物分解有機物產生的N、P含量會越高，從而造成水體富營養(yǎng)化，故該養(yǎng)殖系統(tǒng)中串聯(lián)的池塘不宜過多。(5)為保持池塘水體中適當?shù)腘、P含量，可以通過不間斷地補水和排水來實現(xiàn)，或者是通過水泵控制水的流量來實現(xiàn)。 答案(1)高正反饋(2)生態(tài)塘和潛流濕地凈化作用 (3)增加水中的溶氧量提高餌料的利用率(

16、4)后面池塘水體中的N和P含量(濃度)越來越高(5)補水和排水水泵控制水的流量(循環(huán)頻次) 10(2011安徽理綜，31)家蠶細胞具有高效表達外源基因的能力。將人干擾 素基因導入家蠶細胞并大規(guī)模培養(yǎng)，可提取干擾素用于制藥。 (1)進行轉基因操作前，需用_酶短時處理幼蠶組織，以便獲得單個 細胞。 (2)為使干擾素基因在家蠶細胞中高效表達，需要把來自cDNA文庫的干擾 素基因片段正確插入表達載體的_和_之間。 (3)采用PCR技術可驗證干擾素基因是否已經(jīng)導入家蠶細胞。該PCR反應體 系的主要成分應包含：擴增緩沖液(含Mg2)、水、4種脫氧核糖核苷酸、 模板DNA、_和_。 (4)利用生物反應器培養(yǎng)

17、家蠶細胞時，貼壁生長的細胞會產生接觸抑制。 通常將多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反應器中，這樣可以_，增加 培養(yǎng)的細胞數(shù)量，也有利于空氣交換。三、綜合運用能力三、綜合運用能力 解析(1)動物細胞間借膠原蛋白連在一起，故可用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)處理幼蠶組織，獲得單個細胞；(2)來自cDNA文庫的干擾素基因片段是通過逆轉錄得到的，其缺少非編碼區(qū)上的啟動子和終止子，為使其高效表達，必須把其插入表達載體的啟動子和終止子之間；(3)利用PCR技術體外擴增目的基因時，必須加2種引物和耐高溫的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶)；(4)多孔的中空薄壁小玻璃珠可以擴大細胞貼壁生長的附著面積，從而增加培養(yǎng)的細胞

18、數(shù)量，也有利于空氣交換。 答案(1)胰蛋白(或膠原蛋白)(2)啟動子終止子(3)對干擾素基因特異的DNA引物對Taq DNA聚合酶 (4)擴大細胞貼壁生長的附著面積 生物工程是當前科學研究中發(fā)展最快、最前沿的科學，一直都是社會關注的熱點，也是高考命題的熱點。生物工程在新課標地區(qū)都被納入了高考選考內容?？疾閮热葜饕腔蚬こ痰脑?、工具、操作技術及其應用；植物組織培養(yǎng)與植物體細胞雜交原理及其在農業(yè)上的應用；動物細胞的培養(yǎng)及其應用、單克隆抗體的特點與制備過程及其應用；胚胎發(fā)育的基本過程、胚胎工程的基本技術、胚胎移植的過程及其應用。試題的考查形式多是通過新材料、新情境、新進展等新穎的知識作為背景，綜

19、合考查多種生物工程與生物工程的安全性等知識，進而考查考生解決實際問題的能力。雖然試題綜合性較強，但考查的知識點一般都比較基礎。 進行本講復習應從如下角度展開 一要注意強化對基礎知識的理解記憶，特別是通過較多的各種示意圖、模式圖、流程圖全面透徹地理解各種生物工程的原理、過程與應用。二要注意多比較各種生物工程的原理、操作過程、技術手段的異同點。三要多關注有關生物工程的新進展和社會熱點問題，如利用生物工程研究甲型H1N1流感疫苗問題等，嘗試分析其中的生物學原理和知識。專家箴言通過以上高考體驗，可以歸納總結： 1基因工程的基本工具的比較(見下表)更清晰考點一基因工程相關知識整合考試說明考試說明(1)基

20、因工程的誕生基因工程的誕生()/(2)基因工程的原理及技術基因工程的原理及技術() (3)基因工程的應用基因工程的應用()/(4)蛋白質工程蛋白質工程()限制酶限制酶DNA連接酶連接酶載體載體作用作用切割切割_和和載體載體拼接拼接DNA片段，形成片段，形成重組重組DNA攜帶攜帶_進入進入受體細胞受體細胞作用作用部位部位兩核苷酸的脫氧核糖與磷酸兩核苷酸的脫氧核糖與磷酸間形成間形成的的_作用作用特點特點(條件條件)(1)識別雙鏈識別雙鏈DNA分子特定分子特定的核苷酸序列的核苷酸序列(2)在特定位點上切割在特定位點上切割(1)EcoliDNA連接酶連接酶只能連接只能連接_(2)T4DNA連接酶能連連

21、接酶能連接黏性末端和平末端接黏性末端和平末端(1)能在宿主細胞內穩(wěn)定能在宿主細胞內穩(wěn)定存在并大量復制存在并大量復制(2)有有_個個限制酶切割限制酶切割位點位點(3)具有特殊的標記基因具有特殊的標記基因常用常用類型類型EcoR限制酶限制酶Sma限制酶限制酶EcoliDNA連接酶連接酶T4DNA連接酶連接酶_、噬菌體的衍噬菌體的衍生物、動植物病毒生物、動植物病毒目的基因目的基因目的基因目的基因磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵黏性末端黏性末端多多質粒質粒 2.將目的基因導入受體細胞中的方法的比較(見下表)生物種類生物種類植物細胞植物細胞動物細胞動物細胞微生物細胞微生物細胞常用方法常用方法農桿菌轉化法農桿菌轉化法

22、_Ca2處理法處理法受體細胞受體細胞體細胞體細胞受精卵受精卵原核細胞原核細胞轉化過程轉化過程目的基因插入目的基因插入Ti質質粒的粒的TDNA上上農農桿菌桿菌導入植物細導入植物細胞胞整合到受體細整合到受體細胞的染色體胞的染色體DNA表達表達目的基因表達載目的基因表達載體提純體提純取卵取卵(受受精卵精卵)顯微注射顯微注射受精卵發(fā)育受精卵發(fā)育獲得具有新性狀獲得具有新性狀的動物的動物Ca2處理細胞處理細胞_細胞細胞重重組表達載體與感受態(tài)細組表達載體與感受態(tài)細胞混合胞混合感受態(tài)細胞吸感受態(tài)細胞吸收收DNA分子分子感受態(tài)感受態(tài)顯微注射法顯微注射法 3.PCR技術與DNA復制的比較(見下表)PCR擴增儀擴增

23、儀DNA分子分子脫氧核苷酸脫氧核苷酸DNA聚合酶聚合酶 4.目的基因的檢測內容和方法的比較(見下表)類型類型步驟步驟檢測內容檢測內容方法方法結果顯示結果顯示分子水平分子水平檢測檢測第一步第一步目的基因是否插目的基因是否插入受體細胞染色入受體細胞染色體的體的DNA上上DNA分子雜交技術分子雜交技術(DNA和和DNA之間之間)是否成功顯示出是否成功顯示出雜交帶雜交帶第二步第二步目的基因是否轉目的基因是否轉錄出錄出_核酸分子雜交技術核酸分子雜交技術(DNA和和mRNA之間之間雜交雜交)同上同上第三步第三步目的基因是否翻目的基因是否翻譯出蛋白質譯出蛋白質蛋白質分子雜交蛋白質分子雜交(抗抗原原抗體之間雜

24、交抗體之間雜交)同上同上個體個體水平水平鑒定鑒定包括抗蟲或抗病的接種實驗，以確定是否有抗性以及抗性程度；基包括抗蟲或抗病的接種實驗，以確定是否有抗性以及抗性程度；基因工程產品與天然產品進行活性比較，以確定功能是否相同等因工程產品與天然產品進行活性比較，以確定功能是否相同等mRNA 5.兩種基因治療途徑及其特點(見下表)途徑途徑方法方法特點特點不不 同同點點體外基因治療體外基因治療從患者體內獲得某種細胞從患者體內獲得某種細胞體外體外完成基因轉移完成基因轉移篩選、細胞擴增篩選、細胞擴增輸入體內輸入體內(實例中第一個實例中第一個)操作復雜，但效操作復雜，但效果較為可靠果較為可靠體內基因治療體內基因治

25、療直接向患者體內組織中轉移基因直接向患者體內組織中轉移基因(實例中第二個實例中第二個)方法簡便，但效方法簡便，但效果難以控制果難以控制相相同同點點都屬于都屬于_，都是將正常的外源基因導入都是將正常的外源基因導入_，以代以代替、修復、糾正缺陷基因。目前兩種方法都處于臨床實驗階段替、修復、糾正缺陷基因。目前兩種方法都處于臨床實驗階段基因治療基因治療靶細胞靶細胞 6.基因工程的應用(見下表)表現(xiàn)方面表現(xiàn)方面具體內容具體內容植物基因工程植物基因工程抗蟲轉基因植物抗蟲轉基因植物抗病轉基因植物抗病轉基因植物抗逆轉基因植物抗逆轉基因植物利用轉基因改良植物品質利用轉基因改良植物品質動物基因工程動物基因工程提高

26、動物生長速度提高動物生長速度用轉基因動物生產藥物用轉基因動物生產藥物(如乳腺生物反應器如乳腺生物反應器)用轉基因動物作器官移植的供體用轉基因動物作器官移植的供體用于改善畜產品的品質用于改善畜產品的品質基因工程藥物基因工程藥物控制藥品合成的相應基因控制藥品合成的相應基因基因治療基因治療體外基因治療體外基因治療體內基因治療體內基因治療 7.基因工程與蛋白質工程的比較(見下表)項目項目蛋白質工程蛋白質工程基因工程基因工程區(qū)別區(qū)別過過 程程預期蛋白質功能預期蛋白質功能設計設計預期的蛋白質結構預期的蛋白質結構推推測測_序列序列找找到對應的脫氧核苷酸序到對應的脫氧核苷酸序列列合成合成DNA表達出表達出蛋白

27、質蛋白質獲取目的基因獲取目的基因構建構建_導入受體細胞導入受體細胞目的基因的檢測與鑒定目的基因的檢測與鑒定實實 質質定向改造或生產人類所定向改造或生產人類所需的蛋白質需的蛋白質_改造改造生物的遺傳特性，以獲得生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產品人類所需的生物類型或生物產品操作操作環(huán)境環(huán)境生物體外生物體外生物生物_操作操作核心核心基因基因基因基因操作操作起點起點目的基因目的基因預期的蛋白質功能預期的蛋白質功能結結 果果生產自然界生產自然界_的的蛋白質蛋白質生產自然界中已有的蛋白質生產自然界中已有的蛋白質聯(lián)系聯(lián)系蛋白質工程是在基因工程的基礎上，延伸出來的第二代基因工蛋白質工程是在基因

28、工程的基礎上，延伸出來的第二代基因工程，因為對現(xiàn)有蛋白質的改造或制造新的蛋白質，必須通過基程，因為對現(xiàn)有蛋白質的改造或制造新的蛋白質，必須通過基因修飾或基因合成實現(xiàn)因修飾或基因合成實現(xiàn)氨基酸氨基酸基因表達載體基因表達載體定向定向體外體外沒有沒有 8.對DNA連接酶、DNA聚合酶等酶的理解(見下表)名稱名稱作用作用參與的生理參與的生理過程及過程及應應用用DNA連接酶連接酶連接兩個連接兩個DNA片段片段基因工程基因工程限制性限制性核酸內切核酸內切酶酶切割某種特定的切割某種特定的脫氧核苷脫氧核苷酸酸序列序列DNA聚合酶聚合酶在脫氧核苷酸鏈上添加單在脫氧核苷酸鏈上添加單個脫氧核苷酸個脫氧核苷酸DNA復

29、制復制RNA聚合酶聚合酶在核糖核苷酸鏈上添加單在核糖核苷酸鏈上添加單個核糖核苷酸個核糖核苷酸轉錄轉錄解旋酶解旋酶使堿基使堿基間間 _斷裂斷裂形成形成脫氧核苷酸鏈脫氧核苷酸鏈DNA復制及轉錄復制及轉錄逆轉錄酶逆轉錄酶以以RNA為模板合成為模板合成DNA逆轉錄、基因工程逆轉錄、基因工程氫鍵氫鍵 2008年諾貝爾化學獎授予了三位在研究綠色熒光蛋白(GFP)方面做出突出貢獻的科學家。綠色熒光蛋白能在藍光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光。借助GFP發(fā)出的熒光就可以跟蹤蛋白質在細胞內部的移動情況，幫助推斷蛋白質的功能。GFP基因可作為目的基因用于培育綠色熒光小鼠，如圖表示培育綠色熒光小鼠的基本流程(見下圖)。 請

30、根據(jù)上述材料回答下列問題。 (1)用于培育綠色熒光小鼠的基因表達載體的組成必須有啟動子、_、_和_等。圖中過程常用的方法是_；過程利用的生物技術是_； 在進行過程前，利用_可以獲得數(shù)目更多且基因型相同的綠色熒光小鼠。強信心 【例例1】 (2)GFP基因與目的基因一起構建到載體上不影響目的基因的表達，也不影響由目的基因控制合成的蛋白質的結構與功能，且對細胞無毒性，因此GFP基因可以作為基因表達載體上的_。 (3)目前科學家們通過_工程制造出了藍色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，該工程是直接改造GFP分子，還是改造GFP基因？_。該工程的基本流程是_ _ _ _。 解析基因表達載體主要由4部分組成，分別

31、是目的基因、啟動子、終止子、標記基因。把目的基因導入動物受體細胞的常用方法是顯微注射技術。由受精卵培養(yǎng)得到早期胚胎，這屬于早期胚胎培養(yǎng)技術或細胞培養(yǎng)技術，可以利用胚胎分割技術由一個胚胎獲得多個胚胎。GFP基因不影響目的基因控制合成的蛋白質的結構與功能，且對細胞無毒性，又可以發(fā)出熒光，因此可以作為標記基因。蛋白質工程是指通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質進行改造，獲得各種各樣的自然界中沒有的蛋白質。蛋白質工程的基本流程：預期蛋白質功能設計預期的蛋白質結構推測應有的氨基酸序列找到相對應基因的脫氧核苷酸序列修飾(或合成)相應的基因表達出相應蛋白質。 答案(1)GFP基因終止子標記基因顯微注射法早期

32、胚胎培養(yǎng)技術(或細胞培養(yǎng)技術)胚胎分割 (2)標記基因 (3)蛋白質GFP基因(綠色熒光蛋白基因)預期蛋白質功能設計預期的蛋白質結構推測應有的氨基酸序列找到相對應基因的脫氧核苷酸序列修飾(或合成)相應的基因表達出相應蛋白質 1細胞工程的幾個過程流程圖比較(見下表)更清晰考點二克隆技術相關知識整合考試說明考試說明(1)植物的組織培養(yǎng)植物的組織培養(yǎng)()/(2)動物的細胞培養(yǎng)與體細胞克隆動物的細胞培養(yǎng)與體細胞克隆() (3)細胞融合與單克隆抗體細胞融合與單克隆抗體()細胞工細胞工程技術程技術技術過程圖示技術過程圖示植物組植物組織培養(yǎng)織培養(yǎng)植物體植物體細胞細胞雜交雜交細胞工細胞工程技術程技術技術過程圖

33、示技術過程圖示動物細動物細胞培養(yǎng)胞培養(yǎng)動物細動物細胞的融胞的融合合細胞工細胞工程技術程技術技術過程圖示技術過程圖示核移植核移植單克隆單克隆抗體的抗體的制備制備 2.植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較(見下表)植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理原理細胞的全能性細胞的全能性_培養(yǎng)基的培養(yǎng)基的物理性質物理性質固體固體液體液體(合成培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基)培養(yǎng)基培養(yǎng)基的成分的成分水、無機鹽、維生素、蔗糖、氨基水、無機鹽、維生素、蔗糖、氨基酸、瓊脂等酸、瓊脂等葡萄糖、氨基酸、無機鹽、葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、動物血清等維生素、動物血清等結果結果新的植株或組織新的植株或組織新的細胞系或細胞

34、株新的細胞系或細胞株應用應用微型繁殖微型繁殖作物脫毒作物脫毒生產人工種子生產人工種子單倍體育種單倍體育種突變體的利用突變體的利用細胞產物的工廠化生產細胞產物的工廠化生產蛋白質生物制品的生產蛋白質生物制品的生產皮膚移植材料的培育皮膚移植材料的培育檢測有毒物質檢測有毒物質生理、病理、藥理學研究生理、病理、藥理學研究條件條件均需無毒環(huán)境、無菌操作，適宜的營養(yǎng)、溫度、均需無毒環(huán)境、無菌操作，適宜的營養(yǎng)、溫度、pH、O2等等細胞增殖細胞增殖 3.植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較(見下表)細胞工程細胞工程植物體細胞雜交植物體細胞雜交動物細胞融合動物細胞融合實質內容實質內容改變遺傳物質、產生新的性狀，獲得

35、細胞產品改變遺傳物質、產生新的性狀，獲得細胞產品(使后代具有雙親的使后代具有雙親的特性特性)理論基礎理論基礎植物細胞具有全能性植物細胞具有全能性細胞增殖細胞增殖誘導手段誘導手段物理法：離心、振動、電激物理法：離心、振動、電激化學法：化學法：_物理法：離心、振動、電激物理法：離心、振動、電激化學法：聚乙二醇化學法：聚乙二醇生物法：生物法：_誘導過程誘導過程去細胞壁去細胞壁(纖維素酶、果膠酶纖維素酶、果膠酶)原生質體融合原生質體融合(獲得雜種原生質體獲得雜種原生質體)植物細胞培養(yǎng)植物細胞培養(yǎng)(獲得植株獲得植株)獲得分離的單個動物細胞獲得分離的單個動物細胞(胰蛋白酶處理胰蛋白酶處理)誘導融合誘導融合

36、動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)(細胞產品細胞產品)應用應用白菜白菜甘藍等雜種植物甘藍等雜種植物單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備(雜交瘤細胞雜交瘤細胞)聚乙二醇聚乙二醇滅活的病毒滅活的病毒 4.受精作用、原生質體融合、動物細胞融合的比較(見下表)受精作用受精作用原生質體融合原生質體融合動物細胞融合動物細胞融合不不同同點點細胞類型細胞類型不同不同精子與精子與卵細胞卵細胞體細胞體細胞體細胞體細胞細胞來源不同細胞來源不同來自同種生物來自同種生物個體個體一般來自不同種一般來自不同種的生物個體的生物個體一般來自不同一般來自不同種的生物個體種的生物個體染色體數(shù)目染色體數(shù)目變變化不同化不同2N2N2N，不一，不一定

37、是定是2N22N2N，不一，不一定是定是2N2融合條件不同融合條件不同不需人工誘導不需人工誘導需人工誘導需人工誘導需人工誘導需人工誘導相同點相同點都有兩個細胞融合成一個細胞，并且融合成這個都有兩個細胞融合成一個細胞，并且融合成這個細胞的遺傳物質都是由原來的兩個細胞決定的細胞的遺傳物質都是由原來的兩個細胞決定的 如圖表示通過二倍體植株甲(自花受粉植物)和植株乙培育植株A、B、C、D、E的過程，其中植株甲的基因型為AaBb，兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。請據(jù)圖回答下面的問題。 (1)植株A是_倍體，經(jīng)秋水仙素處理后獲得的植株B的基因型為_。 (2)植株C與植株甲表現(xiàn)型相同的概率為_。 強信

38、心 【例例2】 (3)培養(yǎng)植株D的過程中，由離體細胞形成愈傷組織的過程稱為_，若要制備人工種子，則需誘導愈傷組織形成_結構，再包裹上人工種皮。 (4)獲得植株E的過程稱為_，其過程中兩個原生質體融合時常用的誘導劑是_。 (5)植株A、D、E的培育過程中都需要采用的生物技術是_，其理論基礎是_，其培養(yǎng)過程一定要保證_條件，防止培養(yǎng)失敗。植株A、B、C、D、E中可能與植株甲的基因型相同的是植株_。 狀體之后即可。植株E是兩種不同的植物經(jīng)過植物體細胞雜交形成的新物種，兩個原生質體融合時常用的誘導劑是聚乙二醇。植株A、D、E的培育過程中都是由細胞培養(yǎng)得到植株，都需要采用的生物技術是植物組織培養(yǎng)，其理論

39、基礎是細胞的全能性，培養(yǎng)過程中一定要注意保證無菌條件，防止雜菌污染導致培養(yǎng)失敗。植株D與植株甲的基因型一定是相同的，植株C中有部分與植株甲的基因型相同。 閱讀抗A、抗B血型定型試劑(單克隆抗體)說明書的部分內容，請據(jù)此回答下列問題。 抗A、抗B血型定型試劑(單克隆抗體)說明書 【組成與性狀】 本品系用產生抗A、抗B抗體的雜交瘤細胞培育的上清液配制而成，專供鑒定人ABO血型用。 【使用方法】 將本品與受檢紅細胞鹽水混合，按照有無凝集判定結果?？笰試劑能和A型血、AB型血凝集，抗B試劑能和B型血、AB型血凝集(略) 【注意事項】 略 【保存及年限】 有效期一年，保存于28 。 (1)該定型試劑(單

40、克隆抗體)是通過_技術制備的。制備過程中，首先要利用A型血的紅細胞或者B型血的紅細胞作為_反復注射給實驗動物，一段時間后從實驗動物體內提取出_細胞，并誘導其與骨髓瘤細胞融合，通常采用的生物誘導劑是_。之后還需要通過多次_、_和培養(yǎng)，才能獲得足夠的用于生產單克隆抗體的雜交瘤細胞?！纠?】 (2)傳統(tǒng)工藝中抗A血型定型試劑是從B型血的血清中提取的，與傳統(tǒng)工藝生產的抗A血型定型試劑相比，本試劑的突出優(yōu)點是_ _。 (3)該試劑的保存溫度條件苛刻，主要是避免_ _。 (4)某中學興趣小組進行“ABO血型系統(tǒng)基本類型的鑒定”，設計了如下表格，完成表頭中a、b的設計。 血型鑒定表 反應現(xiàn)象反應現(xiàn)象姓名姓

41、名與抗與抗A血型定型試血型定型試劑反應劑反應(現(xiàn)象現(xiàn)象)a._b._李李 文文不凝集不凝集凝集凝集B型型 解析單克隆抗體的制備屬于動物細胞工程中的細胞融合技術。要獲得抗體就要有相應的抗原刺激機體的免疫系統(tǒng)，這樣才會得到所需的能分泌特定抗體的漿細胞。動物細胞融合一般是采用滅活病毒的方法誘導。在誘導融合之后要經(jīng)過多次的篩選和抗體檢測才可以得到所需的雜交瘤細胞。單克隆抗體的優(yōu)點就是特異性強、靈敏度高。單克隆抗體的成分是蛋白質，高溫容易導致蛋白質失活，使抗體失效。根據(jù)表中的內容就可以推出表頭。 答案(1)動物細胞融合(或動物細胞工程)抗原(能產生抗A或抗B抗體的)B淋巴(或漿)滅活的病毒篩選抗體檢測(

42、2)特異性強、靈敏度高(3)因溫度過高導致蛋白質分子變性失活(4)a.與抗B血型定型試劑反應(現(xiàn)象) b血型 幾種特殊的生殖方式的比較更清晰考點三胚胎工程相關問題整合考試說明考試說明(1)動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎() (2)胚胎干細胞的移植胚胎干細胞的移植() (3)胚胎工程的應用胚胎工程的應用()生殖生殖方式方式一般過程一般過程實實 質質說說 明明試管試管嬰兒嬰兒體外受精、體外一定體外受精、體外一定程度的胚胎發(fā)育、胚程度的胚胎發(fā)育、胚胎移植到子宮內繼續(xù)胎移植到子宮內繼續(xù)發(fā)育發(fā)育_生殖生殖與人類正常生殖情況與人類正常生殖情況相比，主要

43、是改變了相比，主要是改變了受精和早期胚胎發(fā)育受精和早期胚胎發(fā)育的場所的場所克克 隆隆將體細胞的將體細胞的_移移到去核的卵母細胞到去核的卵母細胞中，將重組胚胎移植中，將重組胚胎移植到子宮內，逐漸發(fā)育到子宮內，逐漸發(fā)育為新個體為新個體體細胞繁體細胞繁殖，屬于無殖，屬于無性生殖性生殖克隆過程證明了動物克隆過程證明了動物_的的全能性全能性有性有性細胞核細胞核核物質核物質植植物物組組織織培培養(yǎng)養(yǎng)體細胞體細胞組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)植物體細胞在離體情況植物體細胞在離體情況下，在培養(yǎng)基上經(jīng)細胞分下，在培養(yǎng)基上經(jīng)細胞分裂裂、_逐漸逐漸形成一個形成一個新植株新植株無性生殖無性生殖這一過程充分這一過程充分證明了植物細證明

44、了植物細胞的胞的_花藥離體花藥離體培養(yǎng)培養(yǎng)成熟的花粉未經(jīng)受精，直成熟的花粉未經(jīng)受精，直接人工培育為接人工培育為_植植株株有性生殖細胞離體有性生殖細胞離體培育為新個體，屬培育為新個體，屬于有性生殖范疇于有性生殖范疇胚胎移植胚胎移植將桑椹胚或囊胚期胚胎移將桑椹胚或囊胚期胚胎移植到經(jīng)激素處理的代孕母植到經(jīng)激素處理的代孕母親子宮內，繼續(xù)發(fā)育親子宮內，繼續(xù)發(fā)育根據(jù)胚胎來源確定根據(jù)胚胎來源確定生殖方式，若來源生殖方式，若來源于精卵結合的受精于精卵結合的受精卵則為有性生殖，卵則為有性生殖，若來源于核移植得若來源于核移植得到的重構卵則為無到的重構卵則為無性生殖性生殖早期胚胎在體早期胚胎在體外發(fā)育外發(fā)育胚胎分割

45、胚胎分割移植移植將早期胚胎將早期胚胎(桑椹胚或囊桑椹胚或囊胚胚)切割成許多等份，同時切割成許多等份，同時移植到多個代孕母親的子移植到多個代孕母親的子宮內發(fā)育宮內發(fā)育認定早期胚胎只來認定早期胚胎只來源于同一個胚胎則源于同一個胚胎則為無性生殖，屬于為無性生殖，屬于克隆，若從胚胎來克隆，若從胚胎來源上分析同胚胎移源上分析同胚胎移植植早期胚胎發(fā)育早期胚胎發(fā)育場所相同，一場所相同，一個胚胎可獲得個胚胎可獲得多個個體多個個體細胞分化細胞分化單倍體單倍體全能性全能性 1胚胎工程各技術間關系圖更系統(tǒng) 2胚胎工程的操作流程 (1)試管動物生產流程(見下圖) (2)克隆動物的培育流程(見下圖) 根據(jù)發(fā)育成新個體D

46、的重組細胞核由動物B提供，而性別及大多數(shù)遺傳性狀是由核內遺傳物質決定的，故B、D兩者的性別及大多數(shù)遺傳性狀相同。 克隆動物的起點是經(jīng)過核移植形成的一個細胞，其遺傳物質主要來自供核一方。 (3)胚胎移植的培育流程 以牛胚胎移植為例(見下圖) 美國及日本兩個研究團隊的報告中證實，皮膚細胞經(jīng)過“基因直接重組”后可以轉化成為具有胚胎干細胞特性的細胞。這項發(fā)現(xiàn)一方面解決了利用胚胎進行干細胞研究的道德爭議，另一方面也使得干細胞研究的來源更不受限。請回答下面有關胚胎工程的若干問題。 (1)在胚胎發(fā)育中，根據(jù)胚胎形態(tài)的變化，可將早期發(fā)育的胚胎分為_、_、_三個階段。 (2)胚胎工程中的胚胎移植實際上是生產胚胎

47、的_和孕育胚胎的_共同繁殖后代的過程，其生理學基礎主要有哪些？_ _(至少答出兩點)。強信心 【例例4】 (3)哺乳動物的胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，是由_分離出來的一類細胞。美日科學家的研究過程是利用病毒分別將四個基因導入皮膚細胞，促使普通的皮膚細胞產生變化，最后成為帶有_性質的細胞，稱為誘導式多能干細胞(iPS)。在基因工程中，這四個基因稱為_，所利用的病毒稱為_。與借助胚胎提取胚胎干細胞比較，這樣獲得干細胞的研究，其最大突破就是在不破壞細胞胚胎的前提下提取可以復制成器官或組織的細胞，不僅避開了長期以來有關生物技術的_方面的爭議，也使其來源更加廣泛而方便。 (4)通過體細胞核移植技術，從

48、患者身上取出體細胞，將其細胞核植入去核的卵母細胞，從而獲得早期人類胚胎，然后再從中培育患者自身的胚胎干細胞供醫(yī)學臨床使用的技術叫做_。這一技術也可以用來研究克隆人，中國政府對生殖性克隆人研究所持態(tài)度的“四不原則”是_、_、_、不接受任何生殖性克隆人的實驗。 解析根據(jù)胚胎形態(tài)的變化，可將早期發(fā)育的胚胎分為以下幾個階段： 胚胎移植實際上是生產胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。其生理學基礎主要有以下幾個方面：胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致；哺乳動物的早期胚胎形成后處于游離狀態(tài)；受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應；供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但供體胚胎

49、的遺傳特性不受任何影響。哺乳動物的胚胎干細胞是由早期胚胎或原始性腺分離出來的一類細胞。美日科學家得到的誘導式多能干細胞類似于胚胎干細胞。導入受體細胞的基因就是目的基因，利用病毒導入，此時的病毒就是載體。利用這種方式獲得干細胞可避免借助胚胎提取胚胎干細胞，避開了長期以來有關生物技術的倫理(道德)問題方面的爭議，也使其來源更加廣泛而方便。通過體細胞核移植技術，從患者身上取出體細胞，將其細胞核植入去核的 卵母細胞，從而獲得早期人類胚胎，然后再從中培育患者自身的胚胎干細胞供醫(yī)學臨床使用的技術是為了治療，而非為了獲得個體，此技術屬于治療性克隆，我國政府對克隆的態(tài)度是“四不原則”：不贊成、不允許、不支持、

50、不接受任何生殖性克隆人的實驗，但不反對治療性克隆。 答案(1)桑椹胚囊胚原腸胚(2)供體受體a胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致；b.哺乳動物的早期胚胎形成后處于游離狀態(tài)；c.受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應；d.供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但供體胚胎的遺傳特性不受任何影響(至少答出2點)(3)早期胚胎或原始性腺胚胎干細胞目的基因載體倫理(道德)問題(4)治療性克隆不贊成不允許不支持 1生態(tài)工程原理比較(見下表)更清晰考點四生態(tài)工程(山東考區(qū)不作要求)考試說明考試說明(1)簡述生態(tài)工程的原理簡述生態(tài)工程的原理()/(2)生態(tài)工程的實例生態(tài)工程的實例()理論基

51、礎理論基礎內容內容意義意義舉例舉例物質物質循環(huán)循環(huán)再生再生原理原理_ _物質能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中進物質能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中進行區(qū)域小循環(huán)和全球物質大循行區(qū)域小循環(huán)和全球物質大循環(huán)，循環(huán)往復，分層分級利環(huán)，循環(huán)往復，分層分級利用，從而達到取之不盡，用之用，從而達到取之不盡，用之不竭的效果不竭的效果避免環(huán)境污染及避免環(huán)境污染及對其他系統(tǒng)穩(wěn)定對其他系統(tǒng)穩(wěn)定性和發(fā)展的影響性和發(fā)展的影響無廢棄物農無廢棄物農業(yè)業(yè)物種物種多樣多樣性原性原理理生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力的抵抗力穩(wěn)定性穩(wěn)定性物種多，營養(yǎng)關系復雜的生態(tài)物種多，營養(yǎng)關系復雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較系統(tǒng)具有較_的的抵抗力穩(wěn)抵抗力穩(wěn)定性，生物多樣性程度高，可定性

52、，生物多樣性程度高，可以為各類生物提供多種機會和以為各類生物提供多種機會和條件。營養(yǎng)關系越復雜，有限條件。營養(yǎng)關系越復雜，有限資源下就可以容納更多的生物資源下就可以容納更多的生物量量避免生態(tài)系統(tǒng)結避免生態(tài)系統(tǒng)結構和功能失衡構和功能失衡單純林引起單純林引起的的“綠色荒綠色荒漠漠”問題問題物質循環(huán)物質循環(huán)高高協(xié)協(xié)調調與與平平衡衡原原理理生物與環(huán)生物與環(huán)境的協(xié)調境的協(xié)調與平衡與平衡生物與環(huán)境平衡，需要生物與環(huán)境平衡，需要考慮考慮_，即指某種環(huán)境所能養(yǎng)活即指某種環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的最大數(shù)量的生物種群的最大數(shù)量避免生態(tài)系統(tǒng)的避免生態(tài)系統(tǒng)的失衡和破壞失衡和破壞赤潮和水華等水赤潮和水華等水體富營養(yǎng)化問題

53、體富營養(yǎng)化問題整整體體性性原原理理社會自社會自然經(jīng)濟然經(jīng)濟復合系統(tǒng)復合系統(tǒng)生態(tài)工程的建設，既要生態(tài)工程的建設，既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮社會和經(jīng)律，還要考慮社會和經(jīng)濟等系統(tǒng)的影響力濟等系統(tǒng)的影響力統(tǒng)一協(xié)調各種關統(tǒng)一協(xié)調各種關系，保障系統(tǒng)的系，保障系統(tǒng)的_林業(yè)建設中自然林業(yè)建設中自然生態(tài)系統(tǒng)與社生態(tài)系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的會、經(jīng)濟系統(tǒng)的關系問題關系問題環(huán)境承載力環(huán)境承載力平衡與穩(wěn)定平衡與穩(wěn)定系系統(tǒng)統(tǒng)學學和和工工程程學學原原理理系統(tǒng)的結構決定系統(tǒng)的結構決定功能原理：功能原理：分布式分布式優(yōu)于優(yōu)于集中式和環(huán)式集中式和環(huán)式生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內部不生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內部不

54、同組分之間的結構，通過改變同組分之間的結構，通過改變和優(yōu)化結構，達到改善系統(tǒng)功和優(yōu)化結構，達到改善系統(tǒng)功能的目的能的目的改善和優(yōu)化改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結構系統(tǒng)的結構以改善功能以改善功能?；~塘桑基魚塘系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)整體性原理：整體整體_部分部分之和之和系統(tǒng)各組分之間要有適當?shù)谋认到y(tǒng)各組分之間要有適當?shù)谋壤P系，只有這樣才能順利完例關系，只有這樣才能順利完成能量、物質、信息等的轉換成能量、物質、信息等的轉換和流通，并且實現(xiàn)總體功能大和流通，并且實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果于各部分之和的效果保持較高的保持較高的系統(tǒng)生產力系統(tǒng)生產力藻類和珊瑚藻類和珊瑚蟲的關系蟲的關系大于大于 2.生態(tài)工程實例

55、(見下表)實實 例例問問 題題原原 理理對對 策策案案 例例農村綜合農村綜合發(fā)展型生發(fā)展型生態(tài)工程態(tài)工程實現(xiàn)物質的多實現(xiàn)物質的多級循環(huán)利用，級循環(huán)利用，在資源有限的在資源有限的條件下有較多條件下有較多的產出，以解的產出，以解決人多地少的決人多地少的矛盾矛盾物質循環(huán)再生原理、物質循環(huán)再生原理、_原理、原理、_原理原理建立綜合發(fā)建立綜合發(fā)展型生態(tài)工展型生態(tài)工程程竇店村以沼氣為竇店村以沼氣為中心的生態(tài)工程中心的生態(tài)工程小流域綜小流域綜合治理生合治理生態(tài)工程態(tài)工程小流域的水土小流域的水土流失流失_原理原理、協(xié)調、協(xié)調與平衡原理與平衡原理運用多種原運用多種原理，應用多理，應用多種措施綜合種措施綜合治理治

56、理甘肅隴南縣甘肅隴南縣“九九子登科子登科”模式模式整體性整體性物種多樣性物種多樣性整體性整體性大區(qū)域生大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢態(tài)系統(tǒng)恢復工程復工程土地荒漠土地荒漠化化協(xié)調與平衡原理、協(xié)調與平衡原理、整體性原理整體性原理退耕還林還退耕還林還草、植樹造林草、植樹造林等等“三北三北”防護防護林退耕還林還林退耕還林還草工程草工程濕地生態(tài)濕地生態(tài)恢復工程恢復工程濕地縮小濕地縮小和破壞和破壞控制污染、退控制污染、退田還湖田還湖江西鄱陽湖濕江西鄱陽湖濕地生態(tài)恢復工地生態(tài)恢復工程程礦區(qū)廢棄礦區(qū)廢棄地的生態(tài)地的生態(tài)恢復工程恢復工程礦區(qū)生態(tài)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的破環(huán)境的破壞壞_原理原理修復土地、恢修復土地、恢復植被復植被赤峰市元

57、寶山赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復礦區(qū)生態(tài)恢復工程工程城市環(huán)境城市環(huán)境生態(tài)工程生態(tài)工程環(huán)境污染環(huán)境污染協(xié)調與平衡原理、協(xié)調與平衡原理、整體性原理等整體性原理等城市綠化、污城市綠化、污水凈化、廢棄水凈化、廢棄物處理、合理物處理、合理布局等布局等污水及垃圾處污水及垃圾處理、城市綠化理、城市綠化系統(tǒng)學和工程學系統(tǒng)學和工程學 南京古泉生態(tài)農場是生態(tài)農業(yè)的典范。該農場將養(yǎng)豬、養(yǎng)魚、沼氣工程、養(yǎng)鴨、種植農作物、養(yǎng)蘑菇、種桑養(yǎng)蠶、種植果樹等多個生產過程合理地有機結合起來，成為一種高效良性的循環(huán)，生態(tài)效益達到了良性發(fā)展。請就此生態(tài)農場的特點，完成下列問題。強信心 【例例5】(1)該生態(tài)農場充分體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理

58、中的該生態(tài)農場充分體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的_、_和和_原理。原理。(2)該系統(tǒng)工程的核心之一是沼氣池，沼氣的制作如上圖所示。該系統(tǒng)工程的核心之一是沼氣池，沼氣的制作如上圖所示。在圖中標出箭頭，表示生產過程中的物質循環(huán)。在圖中標出箭頭，表示生產過程中的物質循環(huán)。如果將如果將“無機物無機物農田農田”這一環(huán)節(jié)去掉，對生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)有何影響？這一環(huán)節(jié)去掉，對生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)有何影響？_。 (3)在該生態(tài)農場中存在如圖所示的物質循環(huán)過程，據(jù)圖分析不符合生態(tài)工程原理的敘述是_。 A物質經(jīng)過多級利用，實現(xiàn)了良性循環(huán) B每一級生產環(huán)節(jié)都獲得產品，提高了生態(tài)經(jīng)濟效益 C由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統(tǒng)總能量利用效

59、率降低 D由于各級產物都可以利用，減少了廢物和污染 (4)據(jù)生態(tài)工程中的物種多樣性這一原理，有人認為生態(tài)農業(yè)建設中，應使食物鏈和營養(yǎng)級越長越多越好。請你結合所學有關生態(tài)工程原理，分析該結論是否正確，為什么？ 審題關鍵“特點”“基本原理”“物質循環(huán)”“影響”。 命題來源生態(tài)工程的基本原理。 思路分析(1)生態(tài)工程中的生態(tài)農業(yè)是建立在物質循環(huán)再生與物種多樣性和整體性等原理基礎上的，在實現(xiàn)經(jīng)濟效益的同時，也取得了良好的生態(tài)效益和社會效益。 (2)物質循環(huán)的特點是循環(huán)往復、分層分級利用，從而達到取之不盡、用之不竭，即物質循環(huán)再生原理。如果把“無機物農田”這一環(huán)節(jié)去掉，勢必會造成物質循環(huán)受到破壞，土壤無

60、機物得不到及時補充，土壤肥力會下降。 (3)能量沿著食物鏈流動時，能量逐漸遞減，傳遞效率大約為10%20%，因此最高營養(yǎng)級獲得的總能量最低。但系統(tǒng)的總能量包括各生產環(huán)節(jié)上輸出的產品能量，顯然這個系統(tǒng)總能量利用率與單種作物的系統(tǒng)總能量利用率相比大大增加。 (4)從能量流動逐級遞減的特點分析，食物鏈不能無限延長，一般維持在56級。 答案(1)物質循環(huán)再生原理物種多樣性原理整體性 (2)如圖所示： 土壤中的無機物得不到補充，物質循環(huán)受到破壞，土壤肥力下降(3)C(4)不正確。因為食物鏈延長，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。