1.2 基因工程的基本操作程序
【导学目标】
1.简述基因工程原理及基本操作程序。
2.尝试设计某一转基因生物的研制过程。
【自主学习】
基因工程的基本操作程序
1. 的获取。2．的构建。
3．将目的基因导入。4．目的基因的与鉴定。
一、目的基因的获取
1.目的基因：主要是指编码蛋白质的，也可以是一些具有。
2．基因文库
(1)基因文库的含义：将含有某种生物不同基因的许多，导入的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。
(2)基因文库的种类
①基因组文库：含有一种生物的基因。
②部分基因文库：含有一种生物的基因。
3．获取目的基因的方法
(1)从基因文库中获取目的基因
(2)利用PCR技术扩增目的基因
①PCR的含义：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。
②过程：目的基因受热形成，与引物结合，在的作用下延伸形成DNA。
③方式：指数扩增＝2n(n为扩增循环的次数)。
(3)人工合成法：若较小，序列已知，可以人工合成。
二、基因表达载体的构建
1.基因表达载体的组成
2．基因表达载体的功能
(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以给下一代。
(2)使目的基因和发挥作用。
三、将目的基因导入受体细胞
1.转化：进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2．导入植物细胞
(1)方法：、基因枪法、花粉管通道法等。
(2)农杆菌的特点
①易感染和裸子植物。
②Ti质粒上的可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞上。
3．导入动物细胞
(1)常用方法：技术。(2)常用受体细胞：。
4．导入微生物细胞
(1)原核生物特点：繁殖快、多为、遗传物质相对等。
(2)对受体细胞的常用处理方法：用处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为)。
四、目的基因的检测与鉴定
1.检测方法
(1) 技术：①检测转基因生物的上的目的基因；②检测目的基因是否转录出。
(2)抗原—抗体杂交技术：用于检测目的基因是否翻译成。
2．鉴定：鉴定、抗性鉴定等。
思考交流
1．利用PCR技术扩增目的基因时，需要提供哪些物质和条件？
2．一般情况下，基因工程操作获得成功的标志是什么？
正误判断
1．基因工程操作程序中的核心步骤是基因表达载体的构建。( )
2．利用反转录法获取的目的基因在构建基因表达载体时，可以不另外添加启动子和终止
子。( )
3．基因表达载体中的启动子和终止子决定着翻译的开始与结束。( ) 4．将目的基因导入微生物细胞时，对受体细胞不需做任何处理。( ) 5．DNA分子杂交是在分子水平上进行的目的基因的检测。( )
【合作探究】
一、什么是基因文库、基因组文库、cDNA文库？
请列表比较基因组文库、cDNA文库。
二、PCR技术与生物体内DNA复制的比较：
三、获取目的基因的方法有哪些，分别在什么情况下使用？
1．如果不知道目的基因的核苷酸序列，可以通过的方法。
2．如果知道目的基因的核苷酸序列，而且基因比较小，可以通过。
3．如果只知道扩增目的基因的两端的核苷酸序列，而且基因又比较大，则可以通过目的基因。
四、构建基因表达载体的目的是什么？
基因表达载体在组成上至少应包括哪四部分，其各自的作用是什么？
例1将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是
A．每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒
B．每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点
C．每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada
D．每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子
【答案】C
五、不同受体细胞的常用导入方法
例2我国中科院上海生化所合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽多糖(类似于人体中的糖蛋白)。在人体细胞中糖蛋白必须经过内质网和高尔基体的进一步加工才能形成。如果要采用基因工程和发酵工程技术让微生物来生产脑啡肽多糖，
应该用下列哪种微生物作受体细胞
A．大肠杆菌B．酵母菌C．T4噬菌体D．大肠杆菌质粒
【答案】B
六、不同水平上对目的基因检测与鉴定的方法主要有哪些？
【达标检测】
课堂达标
1．下列不属于获取目的基因的方法是()
A．利用DNA连接酶复制目的基因B．反转录法
C．从基因文库中获取目的基因D．利用PCR技术扩增目的基因
2．下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是()
A．需要限制酶和DNA连接酶B．必须在细胞内进行
C．抗生素抗性基因可作为标记基因D．启动子位于目的基因的首端
3．目前，将目的基因导入动物细胞最常用和最有效的方法是()
A．显微注射法B．农杆菌转化法C．基因枪法D．花粉管通道法4．在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是() A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C．将重组DNA分子导入烟草原生质体
D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
5．利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉是否成功，最好检测()
A．是否有抗生素产生B．是否有目的基因表达
C．是否有抗虫的性状出现D．是否能分离到目的基因
6. 科学家通过基因工程方法，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如下图所示。根据题意，回答下列问题。
(1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：________________、________________、________________、________________。
(2)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T－DNA，把目的基因插入Ti质粒的T－DNA中是利用T－DNA____________________________的特点。
(3)Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为________。
(4)将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是________________。
(5)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是___________________________________，
这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是_______________________________________________。
课外强化
1．农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染植物，因而在植物基因工程中得到了广泛的运用。下图为农杆菌转化法的示意图，试回答下列问题。
(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是________，利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能实现__________________。具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T－DNA片段，它具有可转移到受体细胞并整合到受体细胞的________上的特点，因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到________(部位)即可。
(2)根据T－DNA这一转移特点，猜测该DNA片段上可能含有控制________________(酶)合成的基因。
(3)图中过程c中，能促进农杆菌移向植物细胞的物质是________类化合物。
(4)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞的方法除了农杆菌转化法之外，还可采取的方法是。(至少写出两种)
1.2 基因工程的基本操作程序 【导学目标】 1.简述基因工程原理及基本操作程序。 2.尝试设计某一转基因生物的研制过程。 【自主学习】 基因工程的基本操作程序 1. 的获取。2．的构建。 3．将目的基因导入。4．目的基因的与鉴定。 一、目的基因的获取 1.目的基因：主要是指编码蛋白质的，也可以是一些具有。 2．基因文库 (1)基因文库的含义：将含有某种生物不同基因的许多，导入的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。 (2)基因文库的种类 ①基因组文库：含有一种生物的基因。 ②部分基因文库：含有一种生物的基因。 3．获取目的基因的方法 (1)从基因文库中获取目的基因 (2)利用PCR技术扩增目的基因 ①PCR的含义：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。 ②过程：目的基因受热形成，与引物结合，在的作用下延伸形成DNA。 ③方式：指数扩增＝2n(n为扩增循环的次数)。 (3)人工合成法：若较小，序列已知，可以人工合成。 二、基因表达载体的构建 1.基因表达载体的组成
2．基因表达载体的功能 (1)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以给下一代。 (2)使目的基因和发挥作用。 三、将目的基因导入受体细胞 1.转化：进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2．导入植物细胞 (1)方法：、基因枪法、花粉管通道法等。 (2)农杆菌的特点 ①易感染和裸子植物。 ②Ti质粒上的可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞上。 3．导入动物细胞 (1)常用方法：技术。(2)常用受体细胞：。 4．导入微生物细胞 (1)原核生物特点：繁殖快、多为、遗传物质相对等。 (2)对受体细胞的常用处理方法：用处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为)。 四、目的基因的检测与鉴定 1.检测方法 (1) 技术：①检测转基因生物的上的目的基因；②检测目的基因是否转录出。 (2)抗原—抗体杂交技术：用于检测目的基因是否翻译成。 2．鉴定：鉴定、抗性鉴定等。 思考交流 1．利用PCR技术扩增目的基因时，需要提供哪些物质和条件？ 2．一般情况下，基因工程操作获得成功的标志是什么？ 正误判断 1．基因工程操作程序中的核心步骤是基因表达载体的构建。( ) 2．利用反转录法获取的目的基因在构建基因表达载体时，可以不另外添加启动子和终止
2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体 目标导航 1.掌握动物细胞融合的原理和方法。2.结合图2－24，归纳单克隆抗体的制备过程及应用。 一、动物细胞融合(阅读P 52－53) 1．概念：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称细胞杂交。 2．原理：细胞膜的流动性。 3．诱导融合的方法：(1)物理、化学方法：与植物体细胞杂交相同，如聚乙二醇、电激等。 (2)生物方法：灭活的病毒。 4．过程：不同遗传信息的两个或多个细胞――→灭活的病毒 PEG 、电激等 杂交细胞。 5．结果：形成杂交细胞。 6．意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。如：利用动物细胞融合技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。 二、单克隆抗体(阅读P 52－54) 1．传统抗体的获得 (1)方法：①向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体；②从动物血清中分离所需抗体。 (2)缺陷：产量低、纯度低、特异性差。 2．单克隆抗体的制备 (1)制备原理 ①浆细胞特点：一种B 淋巴细胞产生一种单一抗体，B 淋巴细胞在体外不能(能/不能)无限增殖。 ②骨髓瘤细胞特点：能无限增殖。 ③杂交瘤细胞特点：B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞，既能无限增殖，又能产生特异性抗体。 (2)制备过程 制备特异性 ①向小鼠注射特定抗原蛋白 ②从小鼠脾脏中获取相应B 淋巴细胞 B 淋巴细胞
? 获得杂交①将鼠的骨髓瘤细胞与脾中形成的B淋巴细胞融合 ②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能迅速大量繁殖又 能产生专一的抗体) 瘤细胞 ? 克隆化培养和抗体检测 ? 将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔中增殖 ? 提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取 (3)单克隆抗体优点：特异性强、灵敏度高、并可大量制备。 (4)单克隆抗体的应用 ①作为诊断试剂，具有准确、高效、简易、快速的优点。 ②用于治疗疾病和运载药物。 判断正误： (1)动物细胞融合也称细胞杂交，使远缘杂交成为现实。() (2)动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等。() (3)动物细胞融合的主要用途是制备克隆动物。() (4)杂交瘤细胞是由经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而成的，具有既能无限增殖又能产生特定抗体的能力。() (5)单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高，并能大量制备。() (6)单克隆抗体可以用于治疗疾病。() (7)动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体能体现细胞的全能性。() (8)动物细胞核融合发生在杂种细胞的有丝分裂过程中。() 答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)√(7)×(8)√ 一、动物细胞融合 1．对细胞膜融合过程的理解
2021人教版高中生物选修三《体内受精和早期胚胎发 育》word教案 教学建议 1.关于“体内受精过程”的教学,建议在学生已有的“减数分裂”和“受精作用”知识的基础上,运用多媒体、图解等进行讲述。对学生没学习过的精子的变形、卵泡的形成、卵子成熟的减数第一次分裂和减数第二次分裂的场所及时刻等有关内容进行重点介绍,以使学生对精子和卵子发生的过程有更全面的了解。讲述过程中要注重调动学生的主动性,引导学生自己得出概念,而不是将概念灌输给学生。例如,让学生自己比较出精子与卵子在发生上的重要区别,总结出哺乳动物的受精过程。 2.关于受精作用的过程的讲解,建议结合下图进行 结合此图讲解受精作用的过程时,能够据图设置问题串,关心学生明白得这一抽象过程,因为这一过程概念太多,借助模式图,“透亮带反应”“卵细胞膜反应”就能在明白得的基础上把握。 3.关于哺乳动物的早期胚胎发育,教材删繁就简地讲述了受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚及胚层分化→胎儿雏形形成的过程,以及各时期的重要特点。其中重点讲述了与胚胎移植、胚胎分割紧密相关的桑椹胚细胞的全能性、囊胚中具有分化能力的内细胞团。这些内容为本专题后续知识的学习奠定了必要的基础。教师要充分利用录像、动画或图片等进行讲述,以增强直观性。 参考资料 哺乳动物卵巢的结构和功能 卵巢位于雌性动物的腹腔,左、右各有一个,多为椭圆状或圆球状。其形状、大小和结构因种类、年龄和生理状态而异。卵巢由实质部和被膜构成。实质部又分为皮质部和髓质部。皮质部靠近被膜,其中储存大量的原始卵泡和处于不同发育时期的卵泡和卵泡的续产物,要紧包括:黄体、白体和闭锁卵泡等。卵巢的髓质部位于卵巢的中间部位,含有纤维结缔组织、血管和神经。卵巢中有卵泡,每个卵泡中有一个卵母细胞。卵泡中的卵母细胞在排卵前都处于减数第一次分裂的前期。 哺乳动物卵巢结构模式图 卵巢的要紧功能有两个,其一是储备卵泡,排出卵子;其二是产生与生殖有关的激素,如雌激素和孕激素。
1．3 基因工程的应用 1．举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。(重点) 2.了解基因工程的进展。 3．了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。(难点 ) 一、植物基因工程的成果(阅读教材P17～P20) 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。 1.抗虫和抗病转基因植物 抗虫转基因植物抗病转基因植物 基因 种类 Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基 因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集 素基因等 (1)抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒 的复制酶基因； (2)抗真菌基因：几丁质酶基因和抗毒素合 成基因 成果 水稻、棉花、玉米、马铃薯、番茄 等 抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的 转基因小麦、甜椒、番茄等意义减少化学农药的使用，降低生产成本，减少环境污染等 2 (1)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。 (2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。 3．利用转基因改良植物的品质
植物基因工程成果表现 “三抗一优良”，三抗是指“抗虫”“抗病”和“抗逆”，一优良是指转入的优良基因表达的性状表现优良。 二、动物基因工程的前景(阅读教材P20～P21) 应用项目基因来源成果提高动物的生长速度外源生长激素基因转基因绵羊、转基因鲤鱼 改善畜产品的品质肠乳糖酶基因转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少 转基因动物生产药物药用蛋白基因＋乳腺蛋白基 因的启动子 乳腺(房)生物反应器 转基因动物作器官移植的供体抑制或除去抗原决定基因 利用克隆技术培育没有免疫 排斥反应的猪器官2123 1.药物来源：转基因的“工程菌”。 2.成果：重组人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 四、基因治疗(阅读教材P23～P24) 1.概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 2．成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者淋巴细胞中，治疗复合型免疫缺陷症。 3．方法 (1)体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，如T淋巴细胞，进行培养。然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。 (2)体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。 连一连 判一判 (1)转基因抗虫棉的Bt毒蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌。(×) (2)“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物。(×)
高中生物选修三基因工程知识点 基因工程：是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果： 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 （1）两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 （2）与DNA聚合酶作用的异同：
（2）目的：获取大量的目的基因 （3）原理：DNA双链复制 （4）过程： 第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链； 第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 （5）特点：指数(2^n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建(核心) 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA 聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞 1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法：
策略与反思 纠错与归纳【学习目标】 1．理解生物技术安全性争论焦点，了解转基因技术安全性产生的原因； 2. 认同对生物技术伦理问题讨论的必要性，简述克隆人，试管婴儿，基 因检测等生物技术在应用中可能和已经带来的好坏。 3. 列举生物武器的主要种类；举例说出生物武器给人类带来的威胁。 【重点难点】 重点：理解生物技术的安全性和伦理问题 难点：理解生物技术的安全性和伦理问题 【使用说明与学法指导】 认真完成导学稿中的自主学习部分，梳理总结本章的知识内容并尝试构 建知识框架，对相应的内容进行记忆背诵。 【自主学习】 1.转基因生物引发安全性问题的原因是什么？ 2. 写出获得克隆人的具体过程。 3.治疗性克隆和生殖性克隆分别是什么?中国政府对生殖性克隆持什么 态度？你的看法呢？ 4．请说出‘设计试管婴儿’和‘基因身份证’的含义。并谈一谈你对这 两个技术的看法？
C．转基因抗虫棉 D．巨型小鼠 2．“实质性等同”是指（） A．转基因农作物中的成分完全没有发生改变 B．转基因农作物中的成分部分没有发生改变 C．转基因农作物中只要某种重要成分没有发生改变，就可以认为与天然品种“没有差别” D．“实质性等同”是对转基因农作物安全性的最终评价 3.中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，不接受任何生殖性克隆人的实验，原因是（） A.大多数人对克隆人的研究持否定态度 B.克隆人不是正常的个体 C.克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念 D.克隆人的技术性问题无法得到解决 4．所谓的“设计试管婴儿”比一般所说的试管婴儿要多一步骤，是哪一步 ( ) A．体外受精 B．胚胎移植 C．基因检测 D．细胞核移植5．与常规武器相比，生物武器具有( ) ①传染性强②污染面积广，不易被发现③有一定的潜伏期 ④像核武器一破坏建筑物⑤自然条件下的大雪、低温、干燥、日晒等不影响生物武器的杀伤力 A．①②③ B．②③④⑤ C．①②③④⑤ D．①②③④ 6．对于用重组基因技术制造的全新致病菌，以下说法不正确的是( ) A．受感染者会突然发病B．受感染者无药可医 C．会造成极度恐慌D．可以用疫苗预防 7.2001年，美国“9·11”事件后，又发生了炭疽杆菌事件，给美国人造成了极大的恐慌，试根据这一事件完成下列问题。 (1)炭疽杆菌是________，采用________生殖。 (2)炭疽杆菌是生物武器之一，不过现在有的人通过转基因技术把 ________改造成像炭疽杆菌一样的致病菌。它的危害要比炭疽杆菌的危害大，原因是 ___________________________________________________________ ___________________________________________________________。
学习指导案 课题生态工程的实例和发展前景授课时间 课型复习主备人 教材分析生态工程是必修三生态系统的拓展和加深，注意和必修三相联系。学情基础分析及预 习导学 生态系统的概念，组成，物质循环和能量流动知识应让学生复习 课程目标知识与技能：生态工程的实例和前景 过程与方法：科学的分析方法 情感、态度、价值观：关注生态工程建设，初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的观念，重视理论联系实际。 学习重点生态工程的实例学习难点生态工程的实例 教具准备学案课件 学习内容学习 形式教师 指导 时 间 激发兴趣 构建知识体系 重点剖析以总 结的 形式 对本 节课 内容 先提 出一 个大 概， 诱发 学生 深思 以及 学习 的兴 趣。 以实 例引 入， 引发 学生 讨论 15 10
学习内容学习 形式教师 指导 时 间 1．如右图为“秸秆的多级利用”农业生态系统中能量流动和物质循环示意图。请回答下列问题： (1)“秸秆的多级利用”充分体现了生态工 程的______________原理，最大限度地实现了 物质的循环，减轻了燃烧秸秆造成的 __________________效应。 (2)图中属于生产者的是__________________； 消费者是__________________；分解者是_________________。 (3)在该农业生态系统中，物质经多次重复利用， 提高了______________________________。 (4)农村大量燃烧秸秆和柴草会产生什么问题?至少列举两种现象。 ① ________________________________________________________________________。 ② ________________________________________________________________________。2．如右图是某一生态农业系统的结构模式图，请据图回答： (1)生态系统的主要功能是物质循环和能量流动。 从生态学角度分析，人们建立如图所示的 农业生态系统的主要目的_______________ _________。 (2)该生态系统的主要成分是______________________。 仅从质量考虑，若要生产2 kg鸡肉，最多需要 消耗农作物共计_____________kg。 (3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物，其细胞结构与水稻根细胞最主要的区别是__________________，它的代谢类型为__________________。 (4)氮是植物生长必需的元素。但在种植大豆时不施氮肥，仍能旺盛生长，其原因是_ (5)蘑菇在该生态系统的成分中属于_____________。在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量。试分析增产原因__________________________________________。 (6)在沼气池中常有一种刺激性的臭气，该物质是_____________，通过_____________细菌的作用可将臭气除去，并能形成_____________被植物吸收。 其它习题重点 练习 引导 纠错 20 当堂检测略 作业布置基础作业：学案提高作业：金版教程板书设计一、生态工程实例 二、生态工程发展的前景 课后反思
专题1 1、1 DNA重组技术得基本工具 一、学习目标及重难点 1、简述DNA重组技术所需得三种基本工具。 2、认同基因工程得诞生与发展离不开理论研究与技术创新。 学习重点:DNA重组技术所需得三种基本工具得作用。 学习难点:基因工程载体需要具备得条件。 二、学习过程 1、基因工程得概念 回答:什么就是基因工程？ 2、科技探索之路(基因工程就是如何发展起来得？阅读课本P2—3页) 思考并回答: （1）基因工程就是在哪些学科得基础上发展起来得？ （2）哪些基础理论得突破催生了基因工程？ （3）哪些技术发明促进了基因工程得实施？ （4）您觉得,基因工程得诞生与发展能否离不开理论研究与技术创新？ 3、限制性核酸内切酶——“分子手术刀” 思考并回答: （1）从噬菌体侵染细菌得实验来瞧,细菌等单细胞原核生物容易受到自然界外源DNA 得入侵,那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭,有什么保护机制？由此可知,限制酶可以从哪些生物中分离出来？ (2)限制酶就是如何切割DNA分子得？ （3）参考课本P4图1—2,指出限制酶能破坏那个磷酸二酯键。 (4)以EcoRI为例,画出限制酶切割后形成得末端。 4、DNA连接酶——“分子缝合针” 思考并回答: (1)DNA连接酶就是怎么分类得？ （2）DNA连接酶与DNA聚合酶就是一回事儿吗？有哪些区别？ (3)E·coliDNA连接酶与T4DNA连接酶作用效果一样大吗？为什么？ 5、基因进入受体细胞得载体——“分子运输车” 思考并回答: (1)载体得作用就是什么？为什么需要载体？把单独得DNA片段导入受体细胞不行吗？ (2)我们选用从霍乱弧菌中分离出来得质粒做载体,可以吗？为什么？ (3)我们能不能用肉眼直接观察到载体进入受体细胞？那如何鉴定呢？ (4)如果载体上没有限制酶切割位点,能否把目得基因运输进入受体细胞？ 6、活动:模拟操作重组DNA分子 (分组进行;完成后小组之间进行交流) 三、反思总结 工具名 种类作用 称 限制酶 DNA连接酶 载体
高中生物选修三基因工程主要知识点（1.1、1.2） 一、基因工程：按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 一、基因工程的三大工具：限制性核酸内切酶—“分子手术刀”；DNA连接酶—“分子缝合针”；基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。 二、限制性核酸内切酶的特点：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 三、限制酶识别序列的特点：反向对称，重复排列。 四、限制酶在原核生物中的作用：切割外源DNA，保护细菌细胞。 五、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子？原核生物本身不含相应特异性序列；对DNA分子进行甲基化修饰。 六、两种常见的DNA连接酶：E〃coli DNA连接酶：源自大肠杆菌，只连接黏性末端；T4DNA连接酶：提取自T4噬菌体，两种末端均可连接，连接平末端效率低。 七、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点：都是蛋白质；都能生成3'磷酸二酯键。不同：前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键，后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上；前者不需要模版，后者需要。 八、载体需要满足的条件：有一到多个限制酶切点；对受体细胞无害；导入基因能在受体细胞内复制和表达；有某些标记基因；分子大小合适。 九、质粒：一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。 十、标记基因的作用：鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 十一、三类载体：质粒；λ噬菌体的衍生物；动植物病毒。 十二、获取目的基因的方法：说法一：从自然界已有的物种中分体（鸟枪法、反转录法）、用人工的方法合成；说法二：从基因文库中获取（鸟枪法、反转录法）、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。 十三、基因库：一个物种中全部个体的全部基因的总和；基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因；基因组文库：含有某种生物全部基因的基因文库；部分基因文库：只含有一种生物部分基因的基因文库；cDNA文库：用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。 十四、 文库类型cDNA文库基因组文库 文库大小小大 启动子无有 内含子无有 基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因 物种间基因交流可以部分基因可以 十五、人工合成目的基因的两个条件：基因比较小；核苷酸序列已知。 十六、目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以使一些具有调控作用的因
3．1 体内受精和早期胚胎发育 目标导航 1.结合课本插图，说出精子和卵子的形成过程及异同。2.结合受精过程，分析精子是如何获能的，简述防止多精入卵的两道屏障的形成机制。3.结合课本插图，概述哺乳动物受精卵的发育过程以及桑椹胚、囊胚时期的特点。 一、精子和卵子的发生(阅读P61－63) 1．胚胎工程的概念 (1)操作对象：动物早期胚胎或配子。 (2)处理技术：如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。 (3)特点：经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 (4)理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育规律。 (5)实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 2．精子的发生 (1)场所：在睾丸内完成。 (2)时期：从初情期开始到生殖机能衰退。 (3)过程：完善以下三个阶段
3．卵子的发生 (1)场所：在雌性动物的卵巢内完成。 (2)时期：动物的胚胎在性别分化以后。 (3)完善以下过程： 卵原细胞 有丝分裂????? 时期：胎儿期场所：卵巢内 初级卵母细胞 减数第一次分裂????? 时间：排卵前后场所：卵巢内 次级卵母细胞和第一极体 减数第二次分裂????? 时间：精子和卵子结合的过程中场所：输卵管 卵子和第二极体 二、受精(阅读P 63－66) 1．概念：受精是精子与卵子结合形成合子(受精卵)的过程。 2．场所：雌性的输卵管。 3．受精过程完成标志：雌、雄原核融合形成合子。 4．完善以下过程
(1)受精前的准备阶段 ①精子获能：正常情况下在雌性动物的生殖道内完成。 ②卵子的准备：发育到减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。 (2)受精阶段 哺乳动物受精过程主要包括：精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜，形成雌雄原核并融合。 ①顶体反应：精子获能后与卵子相遇时，精子顶体释放顶体酶，溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。 ②透明带反应：穿过放射冠的精子经孔道穿越透明带，接触卵细胞膜，随即产生阻止后面精子进入透明带的生理反应。 ③卵细胞膜反应：当精子与卵细胞膜接触后，立即被卵细胞膜表面的微绒毛抱合，并发生精子外膜与卵细胞膜相互融合，精子入卵。此时卵细胞膜立即发生阻止其他精子再进入卵内的生理反应。 ④原核的形成和融合 a．雄原核形成：精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂，随后形成新核膜，最后形成雄原核。 b．雌原核形成：被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后，形成雌原核。c．配子结合：两核充分发育后，相向移动，彼此接触，体积缩小、合并，两组核染色体合为一组，形成一个含二倍染色体的合子，也就是受精卵。 三、胚胎发育的过程(阅读P66－67)
第一章基因工程 一.基本工具 (一)限制性核酸内切酶 1.分布:原核生物 2.作用:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且在特定部位 进行切割,使两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。 3.作用结果：产生黏性末端或平末端 （二）DNA连接酶 1.分类（1）E.coliDNA连接酶来源：大肠杆菌 功能：只能连接黏性末端 （2）T4DNA连接酶来源：T4噬菌体 功能：连接黏性末端和平末端 2.作用：将DNA连接起来 （三）基因进入受体细胞的载体 1.条件（1）具有多个限制酶切割位点，供外源基因插入 （2）可自我复制或整合到染色体DNA中进行同步复制。 （3）具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择 2.种类：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒、质粒 质粒：双链环状DNA分子，最常用，要人工改造 二。基本操作程序 （一）目的基因的获取 1.目的基因：编码蛋白质的基因或具有调控作用的因子 2.获取方法（1）从基因文库中获取 **基因组文库，部分基因文库 （2）利用PCR技术扩增目的基因 （3）化学方法直接人工合成：基因小，核苷酸序列已知（二）基因表达载体的构建（核心步骤） 1.目的(1)稳定存在，遗传给下一代 （2）表达和发挥作用
2.结构：启动子、目的基因、终止子、标记基因、复制原点 **启动子：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录 **终止子：使转录在所需要的地方停止； **标记基因：鉴别受体细胞中是否含目的基因。 （三）将目的基因导入受体细胞 1.转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内 维持稳定和表达 2.将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法（2）基因枪法 （3）花粉管通道法 3.将目的基因导入动物细胞：显微注射法 4.将目的基因导入微生物细胞：Ca+处理使细胞处于感受态 **原核细胞特点：繁殖快，单细胞，遗传物质相对较少（四）目的基因的检测与鉴定 1.分子水平的检测 （1）检测受体细胞中是否插入了目的基因:DNA分子杂交技术（2）检测目的基因是否转录出了 mRNA：DNA分子杂交技术（3）检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交法 **检测成功会出现杂交带 2.个体生物学水平的鉴定：接种实验 三．基因工程的应用 1.动物、植物基因工程的成果 （1）植物：提高抗逆性、改良品质、生产药物； （2）动物：品种改良、建立生物反应器、器官移植； 2.基因工程药物：细胞因子、抗体、疫苗、激素； 3.基因治疗（1）概念： （2）方法体外基因治疗体内基因治疗 四．蛋白质工程的崛起 1.理论推测，人工合成 2.基因工程，蛋白合成（自然界没有的蛋白质）
新课标高中生物选修三全套导学案 1、简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用 2、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新 DNA重组技术所需的三种基本工具的作用；基因工程载体需要具备的条件 1、基因工程的原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外类型和生物产品。由于基因工程是在水平上进行设计和施工的，因此又叫做。 2、限制性核酸内切酶——“分子手术刀” 切割DNA的工具是，又称 这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。 由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶。 DNA分子经限制酶切割产生的DNA的片段，末端通常有两种形式，即和 例1、下列关于限制酶的说法正确的是 A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少 B、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C、不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端
D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键 3、DNA连接酶——“分子缝合针” 根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类： 一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E?coliDNA连接酶。E?coliDNA连接酶只能将连接起来，不能将双链DNA的片段平末端之间进行另一类是从分离出来的，称为T4DNA连接酶。T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA的片段互补的，又可以“缝合”双链DNA的片段 例2、下图为DNA分子的切割和连接过程。 (1)EcoRI是一种与。 (2)不同来源DNA的片段结合，在这里需要的酶应是连接酶，此酶的作用是在与之间形成键，而起“缝合”作用的。还有一种连接平末端的连接酶是。 4、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” 基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。 现在通常使用的载体是，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA之外的环状DNA，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。 质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以复制，也可整合细菌拟核DNA中，随着拟核DNA的复制
2016-2017学年度高二生物选修三教学计划 一、学情分析 生物虽然是理科学生的必考科目，但由于各方面的原因，在学习过程中大部分学生对本学科学习态度不端正，基础知识掌握不够、不牢，在新知识的教学过程中如果涉及到以往的知识内容，经常出现漠然的状态；不过，由于已经是高二下学期，虽然在时间和精力的分配上最少，但多数学生对知识的求知欲有所增强；在课堂上能与老师互动，配合老师完成教学任务。 二、教材分析 本学期教学内容主要是生物选修3现代生物科技专题本模块的内容包括基因工程、克隆技术、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程五部分。本模块以专题的形式着重介绍现代生物科学和技术中一些重要领域的研究热点、发展趋势与应用前景，以开拓学生视野，增强科技意识，激发学生探索生命奥秘和热爱生物科学的情感，为进一步学习现代生物学奠定基础。由于本模块所涉及的领域属于高科技的内容,技术复杂且进展迅速,学生不可能在短时间内有深入的理解,因此在介绍各种生物技术时，更侧重技术的生物学原理。关于各工程的具体操作技术则从简，不做重点，只让学生作一般性了解。 教学内容的设计思路和呈现方式： 1.设计思路 教学内容的设计思路的惟一依据是高中生物课程标准中本模块的具体内容标准和活动建议。其中有若干重要方面是必须遵循的。它们是：以学习专题方式来呈现。即基因工程、克隆技术（本教材改为细胞工程，内容标准不变）、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程。尽管前四个专题存在互相联系与渗透的关系，但仍各自作为独立的专题来学习。具体内容标准规定的学习目标（用行为动词表述）应予遵循。五个专题合起来，具体内容标准为17项。即在知识性目标上以了解水平为主；在情感性目标上以经历（感受）水平为主；技能性目标体现在活动建议中，主要是参观、调查、资料收集、交流讨论、专题综述等。所以这样规定，是因为内容均属现代生物科技的前沿，已经很深了，宜实事求是、量力而行。活动建议部分，只能加强，不应削弱。因此，教学内容的设计思路，是在贯彻高中生物课程标准上述三方面的原则要求下，突出以下
2015----2016学年下学期高二生物教学计划 一、学情分析 生物虽然是理科学生的必考科目，但由于各方面的原因，在学习过程中大部分学生对本学科学习态度不端正，基础知识掌握不够、不牢，在新知识的教学过程中如果涉及到以往的知识内容，经常出现漠然的状态；跟不上老师的思路。不过，由于已经是高二下学期，离高考时间越来越近，加之又是会考，虽然在时间和精力的分配上最少，但多数学生对知识的求知欲有所增强；在课堂上能与老师互动，配合老师完成教学任务。 二、教材分析 本学期教学内容主要是生物选修3现代生物科技专题本模块的内容包括基因工程、细胞工程、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程五部分。 本模块以专题的形式着重介绍现代生物科学和技术中一些重要领域的研究热点、发展趋势与应用前景，以开拓学生视野，增强科技意识，激发学生探索生命奥秘和热爱生物科学的情感，为进一步学习现代生物学奠定基础。由于本模块所涉及的领域属于高科技的内容,技术复杂且进展迅速,学生不可能在短时间内有深入的理解,因此在介绍各种生物技术时,更侧重技术的生物学原理. 关于各工程的具体操作技术则从简,不做重点,只让学生作一般性了解。 三、教学内容的设计思路和呈现方式 1.教学内容的设计思路 教学内容的设计思路的惟一依据是高中生物课程标准中本模块的具体内容标准和活动建议。其中有若干重要方面是必须遵循的。它们是：具体内容标准规定的学习目标（用行为动词表述）应予遵循。五个专题合起来，具体内容标准为17项。即在知识性目标上以了解水平为主；在情感性目标上以经历（感受）水平为主；技能性目标体现在活动建议中，主要是参观、调查、资料收集、交流讨论、专题综述等。所以这样规定，是因为内容均属现代生物科技的前沿，已经很深了，宜实事求是、量力而行。 教学内容的设计思路，是在贯彻高中生物课程标准上述三方面的原则要求下，突出以下各点： （1）确保教学内容的科学性 现代生物科技专题的内容，都是当前发展非常迅速的领域。作为教学内容，不易把握好分寸。为做到基本原理准确，实例可靠，技术方法相对全面，教师要不断进行资料的查阅和备课组的集体合作。 （2）斟酌教学内容的适用性 格局教学内容适用性的“度”，可以适当的增减或调整。 （3）体现教学内容的有序性 这里的有序性，主要指符合学生认知过程的有序性。由于教材以专题形式呈现，似不可能在各专题间寻求其系统和有序，主要体现于每一专题中各内容的安排符合学生的认知规律。 （4）创设学生主动参与学习的机会 尽可能的引发学生的学习兴趣，引导学生利用周末休息的时间对本模块的相关知识进行多反面的搜集和查阅，不希望本模块的学习变为教师讲解的单一
第Ⅱ卷非选择题 三．非选择题： 29．（7分）SARS 病毒能引起非典型肺炎，医生在治疗实践中发现，非典病人治愈后，其血清可用于治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究，其研究的方向如下图所示。请根据下图回答： SARS 病毒 [丙的研究] 抽取血清 蛋白质X [乙的研究] 注射 注射 灭活或 培养 非典病人B 治愈的病人B 非典病人D 减毒处理 动物实验 健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D （1）从免疫学的角度看，SARS 病毒对于人来讲属于 ，治愈的病人A 的血清中因为含有 ，所以可用来治疗“非典”病人B 。 （2）甲的研究中，所合成或生产的蛋白质X 是 ，它可以通过化学的方法合成，也可以通过生物学方法—— 技术生产。 （3）乙的研究目的主要是制造出 以保护易感人群。图中使健康人C 获得抵抗“非典”病毒能力的过程，属于免疫学应用中的 免疫。 （4）图中丙主要研究不同国家和地区SARS 病毒的异同，再按照免疫学原理，为研究一种或多种 提供科学依据。 30．（8分）聚合酶链式反应(PCR 技术)是在实验室中以少量样品DNA 制备大量DNA 的生化技术，反应系统中包括微量样品DNA 、DNA 聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP 等。反应中新合成的DNA 又可以作为下一轮反应的模板，故DNA 数以指数方式扩增，其简要过程如右图所示。 （1）某个DNA 样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，则经过PCR 仪五次循环后，将产生 个DNA 分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是 个。 （2）分别以不同生物的DNA 样品为模板合成的各个新DNA 之间存在差异，这些差异是 。 （3）请指出PCR 技术与转录过程的三个不同之处： ① 。 ② 。 循环重复 [甲的研究] 用激素等治疗 非典病人A 治愈的病人A 健康人合成或生产 其他辅助治疗 接种 提纯、
第五章生态工程(学案30) 学习目标 1.简述生态工程的原理 2.生态工程的实例 预习探究 1.生态工程建设的目的 遵循自然界的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止，达到的同步发展。 2.特点：、多效益、的工程体系。 3.基本原理 (1)物质原理：物质在生态系统中、分层分级利用。 (2)物种原理：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的。 (3)协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑。 (4)整体性原理：进行生态工程建设时，不但要考虑到的规律，更重要的是，还要考虑到等系统的影响力。 (5) 原理：包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。 4.生态工程的发展前景 (1)“生物圈2号”生态工程实验的启示：使我们认识到人与的重要性，深化了我们对自然规律的认识。 (2)发展前景：我们需要走有中国特色的道路，即不但要重视对生态环境的保护，更要注重与效益的结合。 课堂探究 1.如图为生态工程的相关原理示意图。请据图思考下列问题： (1)以上两图所体现的生态工程的原理分别是什么？ (2)以下几种做法分别能体现哪种生态工程原理？ ①单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害； ②草原确定合理载畜量，不能过度放牧；引种考虑适应环境；
③林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题。 2.如图是某生态工程示意图。请据图思考下列问题： (1)从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是什么？图中的废弃物合理利用能体现生态工程的什么原理？ (2)从环境保护的角度分析，该生态工程能生产出无公害大米的原因是什么？ (3)将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜产量，请从细胞代谢的角度分析，其原因是什么？ 当堂达标 1.“四位一体”生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下列有关叙述不正确的是( ) A.将牛粪、猪粪直接施入沼气池，可以为沼气池中的微生物生长提供物质和能量 B.建立该系统遵循的主要原理有物质循环再生原理、物种多样性原理等 C.该系统的主要成分是蔬菜，人、牛、猪等均为消费者，它们构成食物网 D.由于废弃物的再利用，提高了该系统中各营养级之间的能量传递效率 2.下列有关生态工程的原理和实例中，错误的是( ) 选项有关实例相关的生态工程原理 A无废弃物农业遵循物质循环再生原理 B在人工林中增加植被的层次遵循物种多样性原理 C无锡太湖水体富营养化引起大面积水华违反协调与平衡原理 D前面造林，后面砍林违反系统学和工程学原理 3.如图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于( ) A.物质循环利用的生态工程 B.山区小流域综合治理与开发的生态工程 C.节水和废水处理与应用的生态工程 D.清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
选修三 专题5 5.1 生态工程的基本原理 一、学习目标 1.简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。 2.简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。 3.尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。 二、教学建议 1.课时数：本节教学建议用2课时。 2.课时侧重点： 生态工程的基本原理。 3.教学策略 新课的引入可采取三种方法。一种方法是：充分地利用题图进行课堂讨论，思考这个电脑合成作品的寓意。认真阅读引言，分析“地球需要我们细心的呵护”的含义，从而引出主题。另一种方法是：教师利用自己收集的资料或课本中提供的信息，如利用第二节的“思考与探究”第1题的资料分析内容，讨论如何使受损环境修复，从而引出生态工程这一主题。第三种方法是：让学生说出当地生态环境中存在的问题，并提出解决这些问题的方法，再进一步引出生态工程的概念。 《科技探索之路──生态工程的兴起》，从人们的认识发展变化的角度写出了在可持续发展背景下提出的生态工程的含义。建议布置学生课外阅读，并搜集有关可持续发展观提出的背景资料，布置展板，进行学习交流。在课堂教学时，教师可利用查阅的资料，从可持续发展提出的背景入手，组织学生讨论教材中的漫画。还可以模拟历史上的关于“增长极限”的讨论，在课堂上举行小型辩论会。让学生自己归纳出为什么提出可持续发展和生态工程。可持续发展的最初定义来自《我们共同的未来》一书，中文翻译可能有些拗口，学生可以和原文对比学习，理解这一定义。此外，教师应该给学生推荐一些课外参考书。 《关注生态工程的建设》的教学，建议从资料分析中总结出建设生态工程的意义。可以用教材提供的两则资料分析讨论问题。一则是1998年长江发生的特大洪水灾害问题，首先，通过分析图“被洪水淹没的大地”，让学生感受环境问题的紧迫性，再通过搜集长江沿岸湖泊面积减少的资料和有关长江成为悬河的资料（最好是图片），引入对问题的分析讨论。课前（或课后）可布置学生搜集资料，了解最近几年来，我国采取了哪些治理措施防治洪灾，从而提出生态工程是恢复被破坏的生态环境的重要途径。另一则是分析目前我国农业上存在的一些环境污染的问题，对这一问题，可采取与上述同样的方法进行教学。通过对这两则资料的分析、讨论，让学生理解进行生态工程建设的必要性，理解通过生态工程实现“生态经济”和“循环经济”这一思路。另一种教学方式是教师或学生可搜集本地区的资料，从本地区发生的事件或其他热点实例入手，认识进行生态工程建设的必要性。 这部分教材着力阐述了可持续发展的实践中必须推行“生态经济”和“循环经济”这一思想，但没有给这两个词一个严格的定义，主要是因为学生从媒体中可以接触到这些词，从字面上也能够理解其含义。L.R.布朗的一段话，寓意深刻，希望教师能阅读一些有关的参考书，与学生共同交流对这段话的理解和认识。 生态系统的基本原理，包括生态学、系统学和工程学的原理。由于前四个原理的理论基础是必修模块中学习过的内容，建议在教学时，用案例引出对原理的学习，再利用原理分析讨论对案例问题的解决。例如，从植树造林中出现的不注意多样性的问题，引出对物种多样性原理的学习，在此基础上再阅读珊瑚礁生态系统的多样性特点，以此为鉴，鼓励学生为当地植树造林设计生态工程。物质循环再生原理引用的实例是我国古代“无废弃物农业”，