《2019高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題七 現(xiàn)代生物科技專題 第二講 胚胎工程和生態(tài)工程課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題七 現(xiàn)代生物科技專題 第二講 胚胎工程和生態(tài)工程課件.ppt（80頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

,專題七現(xiàn)代生物科技專題,第二講胚胎工程和生態(tài)工程,高頻考點(diǎn)?融會貫通,課堂加固訓(xùn)練,知識主干?系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),4,限時規(guī)范訓(xùn)練,[考綱要求]1．動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)(Ⅰ)2.胚胎干細(xì)胞的移植(Ⅰ)3.胚胎工程的應(yīng)用(Ⅱ)4.轉(zhuǎn)基因生物的安全性(Ⅰ)5.生物武器對人類的威脅(Ⅰ)6.生物技術(shù)中的倫理問題(Ⅰ)7.簡述生態(tài)工程的原理(Ⅱ)8．生態(tài)工程的實(shí)例(Ⅰ),1．早期胚胎培養(yǎng)中培養(yǎng)液的成分及早期胚胎去向(1)培養(yǎng)液成分：無機(jī)鹽、有機(jī)鹽(兩鹽)；維生素、激素(兩素)；氨基酸、核苷酸(兩酸)，另外還有水、血清等。(2)胚胎去向：向受體移植或冷凍保存。2．采集的卵母細(xì)胞不能直接與獲能的精子受精，用非激素處理法采集的卵母細(xì)胞需要在體外人工培養(yǎng)到減Ⅱ中期才能與獲能的精子受精。,3．胚胎移植僅屬于一種技術(shù)，可移植有性和無性生殖產(chǎn)生胚胎，本身不是一種生殖方式。4．試管嬰兒用到的生物工程技術(shù)有體外受精、動物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植等。,5．胚胎工程中的6個“兩”(1)受精的標(biāo)志是卵細(xì)胞膜和透明帶之間觀察到兩個極體，受精完成的標(biāo)志是雌雄原核融合完成。(2)胚胎移植過程中兩次使用激素第一次是對供受體進(jìn)行同期發(fā)情處理。第二次用于供體的超數(shù)排卵。,(3)胚胎移植過程中兩次檢查第一次對收集的胚胎進(jìn)行檢查。第二次對受體是否妊娠進(jìn)行檢查。(4)兩次沖卵：①胚胎移植過程沖出的是早期胚胎。②體外受精過程沖出的是卵子。(5)可胚胎移植或分割的兩個時期：桑椹胚和囊胚。(6)胚胎干細(xì)胞的兩個來源：早期胚胎和原始性腺。,1．判斷下列有關(guān)胚胎工程敘述的正誤(1)小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射相關(guān)激素有促進(jìn)超數(shù)排卵的作用。(2017江蘇卷)()(2)鑒別后的雄性胚胎可直接做胚胎移植。(2017江蘇卷)()(3)精子在獲能液中于37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能。(2017江蘇卷)()(4)采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胚的數(shù)量是有限的。(2015江蘇卷)(),√,,√,√,(5)培養(yǎng)早期胚胎的培養(yǎng)液中含維生素、激素等多種能源物質(zhì)。(2015江蘇卷)()(6)分割的胚胎細(xì)胞有相同的遺傳物質(zhì)，因此發(fā)育成的個體沒有形態(tài)學(xué)差異。(2017江蘇卷)()(7)注射到囊胚腔中的胚胎干細(xì)胞可以參與個體器官的發(fā)育。(2017江蘇卷)()(8)應(yīng)選用原腸胚做雌雄鑒別。(2017江蘇卷)(),√,,√,,(9)受精卵中的遺傳物質(zhì)一半來自父方另一半來自母方。(2015四川卷)()(10)頂體內(nèi)儲存的溶酶體酶是在精子的溶酶體中合成的。(2015四川卷)(),,,2．判斷下列有關(guān)生物技術(shù)安全性和倫理問題敘述的正誤(1)國際上大多數(shù)國家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害。()(2)轉(zhuǎn)基因生物不改變生物原有的分類地位、減少了農(nóng)藥使用、保護(hù)了農(nóng)田土壤環(huán)境。(),,√,[真題試做明考向]1．(2015高考山東卷)治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。流程如下：,(1)過程①采用的是細(xì)胞工程中的________技術(shù)，過程②采用的是胚胎工程中的________技術(shù)。,(2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時，所需氣體主要有O2和CO2，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的________。(3)如果克隆過程中需進(jìn)行基因改造，在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時必須使用________和________兩種工具酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外，還需有________基因，以便選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。(4)胚胎干細(xì)胞可以來自于囊胚中的________。在一定條件下，胚胎干細(xì)胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體________(填“A”或“B”)，則不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。,解析：(1)由流程圖知，個體A提供去核卵母細(xì)胞，個體B提供體細(xì)胞核，二者通過①得到重組細(xì)胞，重組細(xì)胞經(jīng)②得到囊胚，故①是核移植，②是早期胚胎培養(yǎng)。(2)動物細(xì)胞培養(yǎng)時，要通入含有5%CO2的空氣，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時，要用同種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體，再用DNA連接酶連接。基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)、標(biāo)記基因等，標(biāo)記基因的作用是便于目的基因的檢測和篩選。(4)胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或者原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞，具有發(fā)育的全,能性。囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞為胚胎干細(xì)胞。圖中獲得的組織器官，其細(xì)胞的細(xì)胞核來自個體B，將所得組織器官移植給個體B，不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。,答案：(1)核移植早期胚胎培養(yǎng)(2)pH(3)限制酶DNA連接酶標(biāo)記(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)B,2．(2015高考重慶卷)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題，引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對本地適應(yīng)性差的純種公牛。(1)擬進(jìn)行如下雜交：♂A(具高產(chǎn)奶基因的純種)♀B(具適宜本地生長基因的純種)→C選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常________。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長，但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶是________性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類型，最佳雜交組合是________，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是________(假設(shè)兩對基因分別位于不同對常染色體上)。,(2)用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個體。,精子要具有受精能力，需對其進(jìn)行________處理；卵子的成熟在過程________中完成。在過程④的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是________。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的______________________。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程________的基因重組有關(guān)。(3)為了提高已有胚胎的利用率，可采用________技術(shù)。,解析：(1)根據(jù)題意，親本中的母牛選擇的是具有適宜本地生長基因低產(chǎn)奶量的純種，由它作母本可以保證胚胎在母體內(nèi)正常生長發(fā)育。雜交雙親為♂A不適宜本地生長高產(chǎn)奶量♀B適宜本地生長低產(chǎn)奶量，后代C為適宜本地生長低產(chǎn)奶量，可以推知適宜本地生長和低產(chǎn)奶量是顯性性狀，可分別用M、N表示，不適宜本地生長和高產(chǎn)奶量是隱性性狀，分別用m、n表示。那么♂A的基因型是mmnn，♀B的基因型是MMNN，則♀C的基因型就是MmNn。此時，若想得到適宜本地生長高產(chǎn)奶量的母牛，最佳雜交組合是♂A和♀C雜交：mmnnMmNn，得到適宜本地生長高產(chǎn)奶量的母牛,基因型為：♂mmnn♀MmNn，可知后代的基因重組是發(fā)生在♂MmNn(供體母牛)減數(shù)分裂的過程(過程②)中。(3)為了提高已有胚胎的利用率，可以采用胚胎分割技術(shù)對已鑒定的合格胚胎進(jìn)行操作，以得到更多的合格胚胎。,答案：(1)生長發(fā)育(或胚胎發(fā)育)隱性♂A♀C(2)獲能(或增強(qiáng)活力)③供能性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)本地生長的基因②(3)胚胎分割,[融會貫通析考點(diǎn)]1．早期胚胎發(fā)育過程分析,2．理清胚胎移植、胚胎分割和胚胎干細(xì)胞的內(nèi)在聯(lián)系,(1)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖，取決于胚胎是由受精卵形成的，還是由核移植技術(shù)形成的重組細(xì)胞發(fā)育而成或胚胎分割形成的。(2)胚胎移植的優(yōu)勢：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能。(3)胚胎分割的2個注意事項(xiàng)①材料選擇：選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。②分割注意點(diǎn)：選材為囊胚時，注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。,(2)試管嬰兒和設(shè)計試管嬰兒的異同點(diǎn),a．設(shè)計試管嬰兒比試管嬰兒多出的是過程④。b．試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設(shè)計試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。c．兩者都是體外受精，并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖。,[方法技巧會應(yīng)用]1．胚胎移植要點(diǎn)分析方法(1)胚胎移植是胚胎工程中的最后一道“工序”，移植的胚胎必須在原腸胚之前，但不能直接移植受精卵。(2)移植胚胎的來源及生殖方式：①核移植后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)，其為無性生殖；②體外受精后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)，其為有性生殖；③體內(nèi)受精→沖卵→胚胎移植，其為有性生殖。(3)兩次應(yīng)用激素處理：①同期發(fā)情處理；②超數(shù)排卵處理。,(4)兩次檢查：①對收集胚胎的檢查；②移植后是否妊娠檢查。(5)對囊胚進(jìn)行分割時，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。,2．與胚胎工程相關(guān)的3個誤區(qū)(1)誤認(rèn)為桑椹胚是由受精卵分裂分化形成的；誤認(rèn)為囊胚已進(jìn)行細(xì)胞分化，其細(xì)胞均無全能性。桑椹胚是由受精卵分裂形成的，沒有分化；而囊胚期雖然已進(jìn)行細(xì)胞分化，但囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)仍具有全能性。(2)誤將克隆動物與試管動物都當(dāng)作無性繁殖?？寺游锏漠a(chǎn)生是無性繁殖；而試管動物則是在體外受精形成受精卵，由受精卵發(fā)育成的個體，因此屬于有性繁殖。,(3)誤認(rèn)為胚胎移植的胚胎只來源于體內(nèi)受精的胚胎。胚胎移植的胚胎有三個來源：體內(nèi)正常受精的胚胎、核移植的胚胎和體外受精產(chǎn)生的早期胚胎。,[鞏固提升練題組]?題組一胚胎工程及其應(yīng)用3．試管嬰兒技術(shù)自發(fā)明以來，如今試管嬰兒已發(fā)展到第三代。完成下列問題。(1)第一代試管嬰兒是將精子和卵子在體外完成受精，待受精卵發(fā)育到早期胚胎，再移入子宮繼續(xù)發(fā)育產(chǎn)生的新個體。①精子與卵細(xì)胞在體外受精完成的標(biāo)志是______________。②當(dāng)早期胚胎發(fā)育到________________________時期進(jìn)行移植成功率高。,(2)第二代試管嬰兒是指通過顯微操作系統(tǒng)將單個精子直接注射到卵子中，使其受精的技術(shù)。①該技術(shù)解決了因男性因素導(dǎo)致的不育問題，如精子無頂體或頂體功能異常等。在精子形成過程中，細(xì)胞中的________將發(fā)育成頂體。受精階段中，頂體的作用是____________。②胚胎移植時，受體應(yīng)處于適合的生理狀況，因此可利用激素對受體進(jìn)行________處理。此外，受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生________________反應(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。,(3)第三代在人工助孕與顯微操作的基礎(chǔ)上，胚胎著床前進(jìn)行基因診斷，使不孕不育夫婦不僅能喜得貴子，而且能優(yōu)生優(yōu)育。基因檢測的原理是利用________________________技術(shù)來檢測是否有遺傳病。(4)科學(xué)研究中，科學(xué)家嘗試將外源基因?qū)胄∈笫芫阎校瑒t該外源基因可能隨機(jī)插入小鼠受精卵DNA中。這種受精卵有的可發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小鼠，有的卻死亡。請分析因外源基因插入導(dǎo)致受精卵死亡的最可能原因：__________________。,解析：(1)①雌雄原核的融合是受精完成的標(biāo)志，②胚胎移植應(yīng)選擇桑椹胚或囊胚。(2)①在精子形成過程中，高爾基體發(fā)育形成頂體，在受精時，頂體發(fā)生頂體反應(yīng)，釋放頂體酶，溶解放射冠和透明帶；②胚胎移植時，需要對受體進(jìn)行同期發(fā)情處理，受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(3)利用DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行基因檢測，以診斷是否患有遺傳病。(4)外源基因的插入可能會使受精卵內(nèi)生命活動必需的某些基因不能正常表達(dá)，從而導(dǎo)致受精卵死亡。,答案：(1)①雌雄原核的融合②桑椹胚或囊胚(2)①高爾基體發(fā)生頂體反應(yīng)，釋放頂體酶，溶解放射冠和透明帶②同期發(fā)情免疫排斥(3)DNA分子雜交(4)外源基因的插入使受精卵內(nèi)生命活動必需的某些基因不能正常表達(dá),4．(2018河北衡水測試)重組人血小板生成素(rhTPO)是一種新發(fā)現(xiàn)的造血生長因子，下圖為通過乳腺生物反應(yīng)器產(chǎn)生rhTPO的相關(guān)過程。,(1)在獲取目的基因時________(填“能”或“不能”)用SmaⅠ，原因是______________，重組質(zhì)粒中的標(biāo)記基因是________________，標(biāo)記基因的作用是____________________。(2)通常采用________技術(shù)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受精卵，圖中所示的過程與胚胎工程相關(guān)的有_______________(至少寫出兩個)。(3)采用SRYPCR方法對早期胚胎進(jìn)行性別鑒定，樣本細(xì)胞取自________，以Y染色體中含有的特異性SRY基因?yàn)樘结?，通過________方法進(jìn)行胚胎的性別鑒定。,解析：(1)分析圖解：圖中目的基因上存在三個限制酶切割位點(diǎn)，由于SmaⅠ的酶切位點(diǎn)位于目的基因中間，利用該限制酶會破壞目的基因，因此應(yīng)選用HindⅢ和XhoⅠ兩種限制酶切割目的基因，而利用這兩種限制酶切割質(zhì)粒會破壞質(zhì)粒上的抗四環(huán)素基因，則質(zhì)粒上應(yīng)選用抗卡那霉素基因作為標(biāo)記基因。標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，以便篩選。(2)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受精卵常用的是顯微注射技術(shù)，圖中所示的過程與胚胎工程相關(guān)的有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植。(3)取滋養(yǎng)層的細(xì)胞對早期胚胎進(jìn)行,性別鑒定，以Y染色體中含有的特異性SRY基因?yàn)樘结?，通過DNA分子雜交原理檢測胚胎的性別。,答案：(1)不能SmaⅠ的酶切位點(diǎn)位于目的基因中間，如果用SmaⅠ切割，不能得到完整的目的基因抗卡那霉素基因鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，以便篩選(2)顯微注射體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(3)滋養(yǎng)層DNA分子雜交,?題組二生物技術(shù)的安全性及倫理問題考查5．英國純血馬是世界頂級馬術(shù)比賽的常用馬種，其數(shù)量少，生育力低?，F(xiàn)代生物工程能有效提高優(yōu)質(zhì)馬的生育效率。請回答下列問題：(1)可以用由________分泌的激素處理適齡純血母馬，使其一次性排出比自然情況下多幾倍到幾十倍的卵子。采集的卵母細(xì)胞人工培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂的中期。培養(yǎng)過程中要定期更換培養(yǎng)液，其原因是______________________________。,(2)為取得同卵雙胎或多胎，可以在胚胎發(fā)育的____________期用機(jī)械方法將胚胎分割。(3)隨著動物體細(xì)胞克隆技術(shù)的發(fā)展，人們可以將純血馬的________________移入其他馬的________細(xì)胞中，將其激活并發(fā)育成________，植入代孕母馬體內(nèi)。(4)克隆技術(shù)在帶來巨大社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的同時，也對人們的傳統(tǒng)觀念造成極大沖擊。我國政府的態(tài)度是禁止________性克隆人。,解析：(1)用垂體分泌的促性腺激素處理適齡純血母馬，可使其超數(shù)排卵。采集的卵母細(xì)胞培養(yǎng)過程中要定期更換培養(yǎng)液，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物的積累而毒害細(xì)胞。(2)桑椹胚或囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞為全能干細(xì)胞，可以在胚胎發(fā)育的桑椹胚或囊胚期用機(jī)械方法將胚胎分割，以取得同卵雙胎或多胎。(3)利用克隆技術(shù)可以將純血馬的體細(xì)胞細(xì)胞核移入其他馬的去核卵母細(xì)胞中，將其激活并發(fā)育成早期胚胎，植入代孕母馬體內(nèi)。(4)我國政府的態(tài)度是不反對治療性克隆，禁止生殖性克隆人。,答案：(1)垂體長時間不更換培養(yǎng)液，會導(dǎo)致細(xì)胞代謝產(chǎn)物的積累而毒害細(xì)胞(2)桑椹胚或囊胚(3)體細(xì)胞細(xì)胞核去核卵母早期胚胎(4)生殖,(2)通過人工林建設(shè)和園林景觀構(gòu)建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又可提高社會和經(jīng)濟(jì)效益，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的________原理。,解析：(1)在生態(tài)系統(tǒng)中，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物的生物是分解者。人工林土壤中存在種子或繁殖體，會導(dǎo)致群落物種數(shù)增多，進(jìn)而使人工林自我調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)，抵抗力穩(wěn)定性增強(qiáng)。由于陽光等資源有限，群落中植物物種數(shù)增加，物種間競爭加劇。(2)人工林建設(shè)和園林景觀構(gòu)建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又提高了社會和經(jīng)濟(jì)效益，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。,答案：(1)分解者種子或繁殖體增強(qiáng)競爭(2)整體性(系統(tǒng)論),2．(2013高考廣東卷)污水處理廠的污泥富含有機(jī)質(zhì)和無機(jī)成分，可用作肥料，但其多環(huán)芳烴(PAHs)等有機(jī)污染物含量通常較高，施入土壤會帶來二次污染。生物質(zhì)炭是由作物廢棄秸稈等炭化而成。將污泥、含7%生物質(zhì)炭的污泥均堆放一段時間后用于盆栽實(shí)驗(yàn)，研究它們對黑麥草生長及PAHs遷移的影響，結(jié)果如表所示：,(1)生物質(zhì)炭孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，能改善土壤的通氣狀況，使根系細(xì)胞________________加強(qiáng)，合成增加，從而促進(jìn)根系對土壤養(yǎng)分的吸收。(2)由表可知，施用含生物質(zhì)炭的污泥__________________，從而促進(jìn)黑麥草生長；污泥的施用使土壤和黑麥草的PAHs含量_________，但生物質(zhì)炭的輸入___________________，從而降低PAHs污染的風(fēng)險。由此可見，生物質(zhì)炭有望用作污泥改良劑，促進(jìn)污泥的推廣應(yīng)用。污泥的應(yīng)用符合生態(tài)工程的________原理。,解析：(1)土壤的通氣狀況改善，細(xì)胞的有氧呼吸增強(qiáng)，可以合成更多的ATP，為根吸收礦質(zhì)元素提供大量的能量。(2)由表可知，施用含7%生物質(zhì)炭的污泥的黑麥草葉綠素含量增加，從而使黑麥草的光合作用增強(qiáng)，促進(jìn)黑麥草生長。污泥的施用使土壤和黑麥草的PAHs含量都增加，但生物質(zhì)炭可以吸附PAHs，從而在一定程度上降低PAHs污染的風(fēng)險。,答案：(1)有氧呼吸ATP(2)能增加黑麥草的葉綠素含量，使光合作用增強(qiáng)升高能吸附PAHs物質(zhì)循環(huán)再生,[融會貫通析考點(diǎn)]1．網(wǎng)絡(luò)法理清生態(tài)工程的概念、原理與實(shí)例(1)概念,(2)原理與實(shí)例整合,由此可見，除⑤外均涉及整體性原理，除①、⑤外均涉及協(xié)調(diào)與平衡原理。,2．牢記5種生態(tài)工程具體實(shí)例的生態(tài)學(xué)原理(1)無廢棄物農(nóng)業(yè)——遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理。(2)單一人工林比天然混合林穩(wěn)定性低，易爆發(fā)蟲害——物種多樣性原理。(3)草原確定合理載畜量，不能過度放牧——協(xié)調(diào)與平衡原理。(4)污水排放與水體富營養(yǎng)化，引種考慮適應(yīng)環(huán)境——協(xié)調(diào)與平衡原理。(5)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)，既考慮種樹又考慮生活問題——整體性原理。,3．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計6大原則(1)應(yīng)當(dāng)能夠體現(xiàn)生態(tài)學(xué)原理與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合的原則；(2)應(yīng)當(dāng)能夠構(gòu)成一個合理的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)；(3)應(yīng)當(dāng)充分利用自然界的物質(zhì)和能量資源；(4)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)減少環(huán)境污染的原則；(5)應(yīng)當(dāng)充分考慮經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)的綜合效益；(6)所設(shè)計的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，從理論上看應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)良性循環(huán)。,4．生態(tài)工程特點(diǎn)及相互關(guān)系分析方法(1)生態(tài)工程的特點(diǎn)分析①生態(tài)工程所遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。②生態(tài)工程的特點(diǎn)是少消耗、多效益、可持續(xù)。③生態(tài)工程的研究對象為“社會—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)”。,④生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化，而實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一就是生態(tài)工程。,(2)整體性原理和系統(tǒng)整體性原理的對比分析①整體性原理指社會、經(jīng)濟(jì)、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一，保障整個系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡，例如林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題，即種樹的同時考慮經(jīng)濟(jì)收入、糧食、燃料等問題。②系統(tǒng)整體性原理指總體功能大于各部分之和，即1＋1>2。目的是保持系統(tǒng)有很高的生產(chǎn)力，如藻類和珊瑚蟲組成的高效的植物—動物營養(yǎng)循環(huán)使珊瑚礁能夠保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力，體現(xiàn)了系統(tǒng)整體性原理。,[方法技巧會應(yīng)用]生態(tài)工程設(shè)計的常用方法——食物網(wǎng)的“相接”與“加環(huán)”(1)生態(tài)工程設(shè)計的常用方法之一是食物鏈(網(wǎng))的“相接”。(2)生態(tài)工程設(shè)計的常用方法之二是食物鏈(網(wǎng))的“加環(huán)”?！凹迎h(huán)”可為未被利用的部分找到出路。例如，用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇等，其殘余物用來培養(yǎng)食用菌，栽培食用菌后的殘余物再用來養(yǎng)殖蛆蛹，蛆蛹糞再作為優(yōu)良有機(jī)肥還田等。,[鞏固提升練題組]?題組生態(tài)工程的原理及應(yīng)用3．(2018湖南長沙月考)在繽彩紛呈的生物世界，微生物似乎顯得過于微小與沉寂。然而，它們在生態(tài)工程中有著重要的作用，如處理生活污水。請回答下列問題：(1)生活污水流經(jīng)某生活污水凈化處理系統(tǒng)中的“厭氧沉淀池”、“曝氣池”和“兼氧池”后得到初步凈化，在這個過程中，微生物通過________呼吸將污水中的有機(jī)物分解。,(2)生態(tài)工程中所遵循的基本原理有____________________、___________________、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)原理等。(3)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對已破壞的________進(jìn)行修復(fù)、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，追求________、經(jīng)濟(jì)、社會效益的統(tǒng)一。,(4)很多微生物只能分解某一種有機(jī)物，如果想培育出能分解生活污水中多種有機(jī)物的“超級微生物”，理論上可以采用________________技術(shù)對現(xiàn)有微生物進(jìn)行改造，該技術(shù)的核心是________________。如果在個體水平上檢測改造的微生物是否符合要求，可采用的檢測方法是_________________。,解析：(1)厭氧沉淀池中的微生物通過無氧呼吸將污水中有機(jī)物分解，曝氣池中的微生物通過有氧呼吸將污水中有機(jī)物分解，兼氧池中的微生物通過有氧呼吸和無氧呼吸將污水中有機(jī)物分解。(2)生態(tài)工程中所遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)原理等。(3)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對已破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，追求生態(tài)(或自然生態(tài))、經(jīng)濟(jì)、社會效益的統(tǒng)一。(4)很多微生物只能分解某一種有機(jī)物，如果想培育出能分解生活污水中多種有,機(jī)物的“超級微生物”，理論上可以采用基因工程技術(shù)對現(xiàn)有微生物進(jìn)行改造，該技術(shù)的核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。如果在個體水平上檢測改造的微生物是否符合要求，可采用的檢測方法是用含不同種有機(jī)物的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)改造后的微生物，觀察其分解能力。,答案：(1)無氧和有氧(或細(xì)胞)(2)物質(zhì)循環(huán)再生原理物種多樣性原理(3)生態(tài)環(huán)境生態(tài)(或自然生態(tài))(4)基因工程(或基因拼接、轉(zhuǎn)基因)基因表達(dá)載體的構(gòu)建用不同種有機(jī)物分別培養(yǎng)改造后的微生物，觀察其分解能力,4．柴靜的紀(jì)錄片《穹頂之下》引發(fā)了全國人民對霧霾的關(guān)注和討論，而天津港火災(zāi)爆炸事故遺址將在徹底清理后建設(shè)海港生態(tài)公園，這再次將生態(tài)環(huán)境與生態(tài)經(jīng)濟(jì)推上輿論的焦點(diǎn)。生態(tài)工程的建設(shè)已經(jīng)成為社會關(guān)注的熱點(diǎn)。請回答下列問題：(1)山西省為產(chǎn)煤大省，生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程的關(guān)鍵在于植被恢復(fù)，以及植被恢復(fù)所必需的________________的重建。,(2)某生態(tài)工程以沼氣工程為中心，各類植物的秸稈、枝葉用來生產(chǎn)飼料喂養(yǎng)畜、禽、魚，人、畜、禽糞便作為原料生產(chǎn)沼氣，沼渣水返還農(nóng)田、菜園、果園、苗圃、魚塘，主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的______________原理。該生態(tài)工程建設(shè)中，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過其________________。該生態(tài)系統(tǒng)把魚塘、農(nóng)田、果園等有機(jī)地組合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循________________原理。在該生態(tài)工程中，種植不同的農(nóng)作物、果樹，飼養(yǎng)多種畜禽，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的___________原理。,(3)在應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染的土壤時，需選擇符合要求的植物，這遵循了生態(tài)工程的________________原理。,解析：(1)在礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)工程中，關(guān)鍵是植被的恢復(fù)及植被恢復(fù)所必需的土壤微生物群落的重建。(2)某生態(tài)工程以沼氣工程為中心，各類植物的秸稈、枝葉用來生產(chǎn)飼料喂養(yǎng)畜、禽、魚，人、畜、禽糞便作為原料生產(chǎn)沼氣，沼渣水返還農(nóng)田、菜田、果園、苗圃、魚塘，主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。該生態(tài)工程建設(shè)中，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過其環(huán)境容納量(K值)。生態(tài)系統(tǒng)把魚,塘、農(nóng)田、果園等有機(jī)地組合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能的原理。該生態(tài)工程種植不同的農(nóng)作物、果樹，飼養(yǎng)多種畜禽，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的物種多樣性原理。(3)在應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染的土壤時，需選擇符合要求的植物，這遵循了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)與平衡原理。,答案：(1)土壤微生物群落(2)物質(zhì)循環(huán)再生環(huán)境容納量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能物種多樣性(3)協(xié)調(diào)與平衡,1．(2018湖南衡陽調(diào)研)科學(xué)家利用活體卵子及皮膚成纖維細(xì)胞，在實(shí)驗(yàn)室已成功克隆出了數(shù)個人體胚胎，進(jìn)而可開發(fā)出有研究價值的胚胎干細(xì)胞?；卮鹣铝袉栴}：(1)胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，________明顯等特點(diǎn)，在功能上具有______________。自然狀況下的胚胎干細(xì)胞是從哺乳動物的________________________中分離出來的一類細(xì)胞。,(2)若將胚胎干細(xì)胞用于檢測有毒物質(zhì)是否引起了基因突變，在分子水平上需要采用________________________技術(shù)。(3)通過胚胎干細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可培育出人造組織器官，解決目前__________________和__________________問題。(4)科學(xué)家克隆人體胚胎時選用活體卵子，而不用精子，其原因是______________________________________________。,解析：(1)胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯等特點(diǎn)，在功能上具有發(fā)育的全能性。自然狀況下的胚胎干細(xì)胞是從哺乳動物的早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。(2)若將胚胎干細(xì)胞用于檢測有毒物質(zhì)是否引起了基因突變，在分子水平上需要采用DNA分子雜交技術(shù)。(3)通過胚胎干細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可培育出人造組織器官。目前臨床上器官移植存在兩大問題：供體器官不足和器官移植后免疫排斥。(4)科學(xué)家克隆人體胚胎時選用活體卵子，而不用精子，其原因是卵細(xì)胞較大，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，含有早期胚胎發(fā)育所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，也較易操作。,答案：(1)核仁發(fā)育的全能性早期胚胎或原始性腺(2)DNA分子雜交(基因探針)(3)臨床存在的供體器官不足器官移植后免疫排斥(4)卵細(xì)胞含有早期胚胎發(fā)育所需要的營養(yǎng)物質(zhì)；卵細(xì)胞較大，也較易操作,(1)若要使獲得的轉(zhuǎn)基因牛乳汁中含有人干擾素，構(gòu)建的基因表達(dá)載體必須包括：乳腺蛋白基因的啟動子、人干擾素基因、終止子、________和復(fù)制原點(diǎn)等。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵最有效的方法是__________________________________。(2)通常情況下，對供體和受體母牛選擇后，要用激素進(jìn)行________________。并用激素對供體母牛做________處理。,(3)為了實(shí)現(xiàn)干擾素的批量生產(chǎn)，早期胚胎進(jìn)行移植之前要進(jìn)行質(zhì)量檢測，并要求早期胚胎細(xì)胞中的性染色體組成為________。選擇發(fā)育良好的囊胚或________胚進(jìn)行移植。為了提高胚胎利用效率，可在這兩個階段進(jìn)行胚胎分割，胚胎分割可以看作動物________(填“有性”或“無性”)繁殖的方法之一。(4)近年來，關(guān)于胚胎干細(xì)胞的研究越來越多。胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，如圖所示的細(xì)胞A和細(xì)胞B分別是________細(xì)胞、________細(xì)胞，可以從這些細(xì)胞中獲得胚胎干細(xì)胞。,解析：(1)將目的基因注入動物細(xì)胞的最有效方法是顯微注射法。(2)胚胎移植過程中要注意對供體、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理，同時要對供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理，以獲得更多的后代。(3)因?yàn)樾枰獜娜橹刑崛∷幬?，所以?yīng)選擇性染色體組成為XX的雌性個體；胚胎分割是無性繁殖的方法之一。(4)通常從早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或胎兒的原始性腺獲得胚胎干細(xì)胞。,答案：(1)標(biāo)記基因顯微注射法(2)同期發(fā)情處理超數(shù)排卵(3)XX桑椹無性(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)原始性腺,3．(2018福建廈門模擬)研究人員發(fā)現(xiàn)了一種提高植物抗旱性的PYL9蛋白，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)讓棉花自身產(chǎn)生大量PYL9蛋白，可顯著提高其抗旱性。請回答下列問題：(1)已知PYL9蛋白的氨基酸序列，培育轉(zhuǎn)基因抗旱水稻可用________方法來獲得目的基因。構(gòu)建基因表達(dá)載體用到的工具酶是________________。(2)利用某抗旱植物的成熟葉片為材料，同時構(gòu)建cDNA文庫和基因組文庫，兩個文庫相比，cDNA文庫中含有的基因數(shù)目比基因組文庫中的________，其原因是______________。,(3)將目的基因?qū)朊藁?xì)胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。如果將目的基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA上，通過農(nóng)桿菌的________作用，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞并將其插入植物細(xì)胞的染色體DNA上，這是利用了農(nóng)桿菌的____________________________________________________________的特點(diǎn)。(4)由于轉(zhuǎn)基因生物存在安全性的爭議，所以人類要發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須走生態(tài)經(jīng)濟(jì)之路，生態(tài)經(jīng)濟(jì)所遵循的主要原則和實(shí)現(xiàn)的重要手段分別是_______和_______。,解析：(1)已知PYL9蛋白的氨基酸序列，可以推測基因的脫氧核苷酸序列，因此培育轉(zhuǎn)基因抗旱水稻可用人工合成方法來獲得目的基因。構(gòu)建基因表達(dá)載體用到的工具酶是限制酶和DNA連接酶。(2)由于cDNA文庫中只含有葉細(xì)胞已轉(zhuǎn)錄(或已表達(dá))的基因，而基因組文庫中含有該植物的全部基因，故兩個文庫相比，cDNA文庫中含有的基因數(shù)目比基因組文庫中的少。(3)農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒的TDNA可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上，所以將目的基因?qū)朊藁?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法先將目的基因插入農(nóng)桿菌,Ti質(zhì)粒的TDNA上，然后通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞并插入植物細(xì)胞的染色體DNA上。(4)生態(tài)經(jīng)濟(jì)所遵循的主要原則和實(shí)現(xiàn)的重要手段分別是循環(huán)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)工程。,答案：(1)人工合成限制酶和DNA連接酶(2)少cDNA文庫中只含有葉細(xì)胞已轉(zhuǎn)錄(或已表達(dá))的基因(而基因組文庫中含有該植物的全部基因)(3)轉(zhuǎn)化Ti質(zhì)粒的TDNA可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上(4)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生態(tài)工程,4．回答下列有關(guān)生態(tài)工程的問題：(1)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到________和________的同步發(fā)展。(2)生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過實(shí)行“________”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。,解析：(1)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。(2)生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。,答案：(1)經(jīng)濟(jì)效益生態(tài)效益(2)循環(huán)經(jīng)濟(jì),