5．2生态工程的实例和发展前景
一、生态工程的实例[连线]
二、生态工程发展的前景
1．“生物圈2号”生态工程的实验及启示
(1)设计目的：制造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。
(2)失败原因：温度失调；“大气和海洋”比例与地球相差甚远，导致空气中CO 2的含量猛增；O 2含量减少，不足以维持人及动物的生存。
(3)启示：使人们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了对自然规律的认识，尽管科学技术已经很发达了，但人类仍没有能力完全模拟出自然生态系统。
2．对我国生态工程发展前景的分析与展望
(1)我国生态工程的特点：重视对生态环境的保护，注重与经济、社会效益的结合。
1. 在进行生态工程建设时，应根据当地的实际条件，因地制宜，
不能生搬硬套。
2．农村综合发展型生态工程所遵循的原理主要是物质循环再生
原理、整体性原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。
3．小流域综合治理生态工程所遵循的主要原理是协调与平衡原
理、整体性原理以及工程学原理等。
4．矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复，以及土壤微
生物群落的重建。
5．生态系统恢复力有限，不能认为有了生态工程，就可以先污
染、破坏，然后再治理。
6．与发达国家相比， 我国生态工程的应用范围大，不但重视
对生态环境的保护，更注重与经济、社会效益的结合。
(2)存在的问题：
①难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。
②设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导。
(3)我国政府十分重视生态工程建设：以生态工程为技术支撑的“中国生态农业”，其试点县和乡已有2 000多个。
1．城市环境生态工程中，不应采取的措施是()
A．注意城市规划和布局B．推广“环境友好技术”
C．禁止燃烧含硫燃料D．进行废弃物的资源化利用
解析：选C城市是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的人工生态系统。要用生态工程的方法对城市环境进行综合治理，首先应注意城市规划和布局，其次是推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，进行废弃物的资源化利用，同时建立健全法制进行监督。
2．“退耕还林还草”的生态工程建设措施属于()
A．小流域综合治理生态工程B．城市环境生态工程
C．大区域生态系统恢复工程D．湿地生态恢复工程
解析：选C为了控制荒漠化的发展和水土流失，改善生态环境，提高人民的生活水平，我国实施了一系列森林或草原植被恢复的生态工程、水土保持的生态工程，如退耕还林还草生态工程等，属于大区域生态系统恢复工程。
3．西方发达国家生态工程建设强调的重点是()
A．经济效益
B．依靠生态工程途径
C．大面积地进行生态工程建设
D．集中对开矿后的废弃地和湿地进行生态恢复
解析：选D西方国家的生态工程主要集中于对被破坏的生态系统进行生态恢复。
核心要点(一)| 生态工程的实例分析
生态工程实例归纳与比较
实例问题原理对策案例
农村综合发展型生态
工程人多地少，
资源
有限
物质循环再生原
理、整体性原理、
物种多样性原理
建立综合发展型
生态工程
窦店村以沼气工
程为中心的生态
工程
小流域
综合治理生态工程水土流失比较严
重
整体性原理、协
调与平衡原理、
工程学原理
运用多种原理，
应用多种措施综
合治理
甘肃陇南地区
“九子登科”治
理模式
大区域生态系统恢复工程土地
荒漠
化
协调与平衡原
理、整体性原理
退耕还林还草、
植树造林等
“三北”防护林
生态工程，退耕
还林还草生态工
程
湿地生态恢复工程湿地
的缩
小和
破坏
控制污染、退田
还湖
江西鄱阳湖生态
恢复工程
矿区废弃地的生态恢复工程生态
环境
的破
坏
系统学和
工程学原理
修复土地、恢复
植被
赤峰市元宝山矿
区生态恢复工程
城市环境生态工程环境
污染
协调与平衡原
理、整体性原理
等
城市绿化、污水
净化、废弃物处
理、合理布局等
污水及垃圾处
理、城市绿化
(1)在进行生态工程建设时，应根据当地的实际条件，因地制宜，不能生搬硬套。
(2)在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力，节省投资。
(3)生态系统的恢复力有限，不能认为有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。
[题组冲关]
1．下列关于生态工程的理解，不合理的是()
A．我国“三北”防护林运用物种多样性原理，取得了巨大的生态效益
B．小流域综合治理模式应用了生态工程的整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理等
C．在湿地周围建立缓冲带，可减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等恢复其生态功能
D．在对城市进行规划和布局时，要进行城市生态分区
解析：选A我国“三北”防护林生态工程的主要原理是协调与平衡原理和整体性原理。
2．下面为矿区生态恢复工程流程图，请据图回答：
(1)该恢复工程中，①②是指______________________________________措施。
(2)恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？________________________________________________________________________。
(3)该生态工程所遵循的主要原理是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析：(1)由于矿区废弃地水分状况很差，特别是养分极其贫瘠，导致植被很难恢复，因此应首先通过机械方法平整压实土地，人工制造表土；然后在人工制造表土上植树种草，进一步建立畜牧养殖业。(2)矿区水分状况差，土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，适宜种植适应性强、耐旱的灌木、草、树。(3)图中体现了生态与经济效益的结合，是整体性原理；植被恢复时，考虑与之相适应的树种、草等，为协调与平衡原理。
答案：(1)平整压实土地、人工制造表土
(2)矿区土质条件恶劣，不适宜农作物的生长
(3)整体性原理、协调与平衡原理
核心要点(二)| 生态工程发展的前景
1．中国和西方国家生态工程建设的区别
比较项目中国西方国家
目标或思想“整体、协调、再生、循环”、“天
人合一”
治理环境污染、进行生态恢复
背景条件人多地少，人均资源占有量少经济发展水平高，人均土地、水资源
占有量多
建设重点生态环境与经济、社会效益结合集中于对被破坏的生态系统进行生
态恢复
缺点缺乏定量化模型的指导，难以设计出
标准化、易操作的生态工程样板
应用范围小，不强调经济效益
(1)含义：生态农业运用生态学原理(即生态系统的物质循环再生、能量多级利用或生态系统的物质循环与能量流动)，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立
起来的多层次、多功能的综合农业生态体系。
(2)优点：实现物质的循环再生和能量的多级利用，减少环境污染，减少了化肥用量，降低了农业投入。
(3)生态农业常见类型：
①桑基鱼塘模式：人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收，如图所示：
②沼气农田立体养殖模式：通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素，缩短生产周期，大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量，如图所示：
[题组冲关]
3．下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较，正确的是()
①西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系统为主要目标，我国的生态工程则以经济和社会效益为主要目标②西方国家的生态工程应用范围比我国小③我国的生态工程难以像西方那样，设计出标准化、易操作的生态工程样板
A．①②③B．②
C．③D．②③
解析：选D西方国家的生态工程与我国的生态工程强调的重点不同。西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破坏的生态系统进行生态恢复；我国的生态工程走有中国特色的道路，即不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。总体来看，西方国家的生态工程的应用范围比我国小，不太强调经济效益。不过，目前我国的生态工程还有一些不足之处，如缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板等。
4．如图表示的是某人工设计的生态系统，下列叙述不．正确的是()
A．该生态系统经过能量的多级利用，提高了系统总能量的利用效率
B．该生态系统的蝇蛆和蚯蚓是分解者，促进了生态系统中物质循环和能量流动的进行C．合理使用农家肥可提高流经该生态系统的总能量
D．该生态系统遵循了“物质循环再生”原理，使各营养级之间的能量传递效率提高解析：选D该图是人工生态系统图，是利用生物学原理设臵的生态农业；在该生态系统中，葡萄、蔬菜是生产者，通过光合作用固定太阳能，通过食物链把能量传递给人、猪等生物，同时为了提高能量和物质的利用率，猪粪流进沼气池，沼渣喂养蚯蚓、蝇蛆，施农田等，实现了物质循环再生，促进了能量流动。
[随堂基础巩固]
1．下列生态工程模式与典型实例或措施对应有错误的一项是()
A．农村综合发展型生态工程——北京郊区窦店村物质多级循环利用工程
B．小流域综合治理生态工程——甘肃陇南地区的“九子登科”治理模式
C．大区域生态系统恢复工程——“生物圈2号”生态恢复工程
D．湿地生态恢复工程——平堤行洪，退田还湖，移民建镇
解析：选C大区域生态系统恢复工程的对策是实施一系列森林或草原植被恢复的生态工程、水土保持的生态工程等，典型的实例是退耕还林还草生态工程、“三北”防护林生态工程等。
2．下列关于生态工程建设的叙述，正确的是()
A．窦店村综合发展型生态工程是一个样板，各地可以照搬
B．在进行生态工程建设时，应根据实际，因地制宜
C．不同的生态工程体现的原理完全相同
D．生态工程建设的目的只在于恢复生态
解析：选B在进行生态工程建设时，应当根据当地的实际条件，因地制宜地进行。不同的生态工程体现的原理不完全相同。建设生态工程不仅要恢复生态，更要注重与经济、社会效益相结合。
3．矿区废弃地生态恢复工程的关键是()
A．优先选择农作物以提高经济效益
B．选择合适的养殖动物以增加物种多样性
C．植被恢复和土壤微生物群落的重建
D．尽可能依靠自然演替恢复其生态功能
解析：选C矿区废弃地几乎很少有动植物，而且土壤也被严重破坏，所以，矿区废弃地生态恢复工程的关键是先要进行植被恢复和土壤微生物群落的重建。
4．由于国情不同，我国的生态工程建设需走中国特色的道路，以下观点正确的是() A．重视生态环境保护、经济效益和社会效益相结合
B．我国还属于发展中国家，应把经济建设放在首位
C．加大投资力度，把生态建设工程放在首位
D．我国生态工程已十分成熟
解析：选A从我国的实际情况出发，我国的生态工程建设目的不仅仅在于保护生态环境，还应充分发挥生态系统的潜力，达到经济效益、社会效益和生态效益同步发展；我国生态工程还有许多不足，如缺少定量化模型的指导、设计缺乏高科技含量、调控缺乏准确的监测技术支持等。
5．下列措施不适合用于矿区生态环境恢复的是()
A．机械法整平压实土地
B．人工制造表土，植树种草
C．排石整地，改良优化土壤
D．开发农田，广种农作物，增加农民收入
解析：选D矿区废弃地的土地条件极端恶劣，植被难以恢复而农作物更难以生长，大力发展农田，收效难以保证，不符合生态工程的整体性原理。
6．下列描述中不符合“生物圈2号”实验给人的启示的是()
A．人要与自然和谐共处
B．加深对自然规律的认识，按自然规律办事
C．人类早晚会建立第2个“生物圈”，无须担心地球恶化
D．大自然给人类提供的支持与服务可谓无价之宝
解析：选C“生物圈2号”工程使我们认识到与自然和谐共处的重要性，迄今为止，人类仍然没有能力去完全模拟出自然生态系统，自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。
7．生态农业建设是建设社会主义新农村的重要内容之一。下面是两种生态农业模式：模式1鸡—猪—鱼立体养殖模式：一亩鱼池配6～8头猪，100～120只鸡，鱼池中各种鱼的比例大致为：鲢鱼占20%，草鱼占40%，鲤鱼、鳙鱼占40%，每亩投放鱼苗4 500尾。每天从鸡舍中收集新鲜的鸡粪晒干，经初步发酵后混入一定量饲料喂猪，猪粪喂鱼。
模式2“四位一体”生态模式：以太阳能为动力，以沼气为纽带，将日光温室、沼气
池、蔬菜种植和温室养猪相结合的一种新型农业生产模式。
请分析回答有关问题：
(1)在模式1中，必须注意某种鱼的投入数量，不宜超过该鱼在生态系统中的________________。鱼塘中不同鱼类生活在不同水层，体现了生物群落在垂直结构上具有________的现象。
(2)下图表示的是某池塘中鲢鱼平均尾重变化情况。
由曲线可知，生物体的生长呈________型曲线，根据图示结果，最佳捕捞时间是在投放后的________个月左右。
(3)模式2中，光能输入生态系统的途径是____________________________________
______________________________，沼气池中的产甲烷杆菌在生态系统中属于____________(成分)。
(4)建立以沼气为纽带的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是________________。
解析：(1)当种群数量达到或超过某一生态系统的环境容纳量时，该生态系统中生物间的竞争加剧，甚至导致死亡，从而引起种群数量下降，因此投放鱼的数量不应超过环境容纳量；不同的鱼类生活在不同的水层，体现了群落中的生物在垂直结构上具有分层现象。(2)由图可知，该生物体的生长呈现“S”型曲线，当投放8个月左右时，鲢鱼的平均尾重达到最大值并基本保持不变，因此是最佳捕捞时间。(3)模式2中的生产者只能通过光合作用固定太阳光能，因此光能进入模式2的途径是通过光合作用完成的。(4)该生态工程实现了物质的循环利用，实现了经济的良性发展，因此建立以沼气为中心的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是物质循环再生原理。
答案：(1)环境容纳量分层(2)“S”8(3)生态系统中的生产者通过光合作用固定光能分解者(4)物质循环再生原理
[课时跟踪检测]
一、选择题
1．农村综合发展型生态工程的优点包括()
①物质和能量的多级利用②物质循环再生③废弃物资源化④生物相互依存，体现了整体性⑤做到了生态、经济和社会效益三结合
A．①②③④B．②③④⑤
C．①②④⑤D．①②③④⑤
解析：选D农村综合发展型生态工程是在怎样实现物质的多级循环利用，用有限资源取得经济、社会、生态效益全面提高的背景下提出和发展来的。典型代表是北京郊区窦店村的以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。农村综合发展型生态工程实现了物质和能量的综合利用，物质循环再生实现了废弃物的资源化，各种生物资源相互依存，把生态效益、经济效益和社会效益紧密地结合为一个整体。
2．下列关于小流域综合治理生态工程的叙述，错误的是()
A．该工程的主要目的是治理小流域的水土流失问题
B．该生态工程运用了整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理以及工程学原理
C．该生态工程针对不同的地形采取不同的措施
D．该生态工程做到了经济效益与生态效益相统一
解析：选B小流域综合治理生态工程中主要解决的问题为水土流失，要针对不同的地形采取不同措施，遵循协调与平衡原理，同时要注重种树与当地居民的经济、社会、生活联系起来，遵循整体性原理，而未充分体现物质循环再生原理。而且该生态工程要因地制宜即针对不同地形采取不同措施，如“九子登科”的治理模式等。该生态工程做到了经济效益与生态效益相统一。
3．下列有关“生物圈2号”实验的叙述，正确的是()
A．建立“生物圈2号”的目的是制造一个人工模拟的生命支持系统
B．“生物圈2号”是与外界环境完全隔绝的系统
C．“生物圈2号”的实验失败，说明人类没有可能与自然和谐相处
D．“生物圈2号”的实验失败，说明了人类不能再进行探索自然模拟自然的实验
解析：选A“生物圈2号”是一种人工生态系统，进行该实验的目的是建造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。该实验的失败使我们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了对自然规律的认识；是人类继续探索自然、模拟自然的实验基础。
4．下列叙述不符合西方国家生态工程建设特点的是()
A．强调经济效益，应用范围较广泛
B．集中治理环境污染的目标
C．采取介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径
D．集中对已破坏了的生态系统进行生态恢复
解析：选A生态工程自20世纪60年代提出后，在世界范围内逐渐得到广泛的认同和重视。目前，西方国家的生态工程主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破坏的生态系统，特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复。但总体来看，发达国家的生态工程的应用范围比我国小，也不那么强调经济效益。
5．下列有关生态工程的说法不．正确的是()
A．超载放牧导致草地退化，主要违背协调与平衡原理
B．矿区生态环境的恢复工程中，关键的措施是植被恢复
C．小流域治理的目标是造林和减水、减沙等
D．城市生活垃圾实现废物资源化利用的依据是物质循环再生原理
解析：选C小流域治理工程的目标是建立稳定、持久、高效的复合系统，获得最大的生态和经济效益。
6．如图显示了经济发展与环境质量之间的关系，根据这种关系，发展中国家应认识到()
A．环境污染不可避免，只能采取“先污染，后治理”的策略
B．后工业化阶段环境问题会自行解决
C．保护环境至关重要，必须杜绝兴建排污的工业
D．可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题
解析：选D吸取西方发达国家发展过程中的一些经验教训，发展中国家就能少走弯路。避免出现“先污染，后治理”的现象，应提前采取相应措施，对必须建设的污染企业产生的污物要进行处理。
7．“菇—菜”立体栽培(如图)是充分利用温室大棚等设施的光、温度环境优势，按照空间层次分布，形成优势互补和资源高效利用的生态农业模式之一。有关叙述不．正确的是()
A．图中“X”可代表CO2，“Y”可代表O2
B．该生态系统中食用菌属于分解者
C．菌渣作为有机肥为蔬菜提供了能量
D．该模式遵循了物质循环再生等生态工程原理
解析：选C菌渣作为有机肥，被微生物分解后产生无机盐和CO2，提供给蔬菜，而不是为蔬菜提供能量。
8．设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，如图就是一种“加环”示意图。据图判断下列说法不．正确的是()
A．用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了能量的多级利用
B．用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可提高经济效益
C．用蛆蛹粪便作为有机肥还田，运用了能量循环再生原理
D．在离开人的管理条件下，该生态工程就不能正常运转
解析：选C通过对生态工程的食物网“加环”可实现能量的多级利用，提高经济效益；生态系统中能量流动的特点是单向流动、逐级递减，不能循环利用。用蛆蛹粪便作为有机肥还田，运用了物质循环再生原理。
9．下列关于湿地生态恢复工程的叙述，不．正确的是()
A．该工程采用工程和生物措施相结合的方法
B．要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰
C．对湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以
D．湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能
解析：选C对湿地的恢复不是简单的退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效的，在很大程度上还取决于湿地上、中游水土保持情况，以及如何解决迁出农民的生计问题。
10．下图表示一种“甘薯＋奶牛＋沼气＋花木＋龙虾＋食用菌”的生态农业模式，有关描述正确的是()
A．图中可以组成的食物链是甘薯→奶牛→牛粪
B．该生态系统的设计遵循了物质循环再生原理、物种多样性原理等生态学原理
C．图中只有生产者、消费者和分解者三种成分
D．青贮的目的是通过微生物有氧呼吸，分解甘薯藤中的有机物，有利于奶牛的消化吸收
解析：选B食物链是由生产者和消费者组成的，即甘薯→奶牛。该生态系统的特点是物质循环利用，主要利用了物质循环再生原理和物种多样性原理。图中甘薯、花木等属于生产者，沼气池中的微生物、食用菌、底泥中的腐生微生物等都属于分解者，奶牛属于消费者，沼渣、底泥属于非生物的物质和能量。甘薯藤青贮就是通过微生物的发酵(无氧呼吸)，将甘薯藤中不容易被奶牛消化吸收的有机物分解为较易吸收的有机物，提高物质和能量的利用率。
二、非选择题
11．依据生态学原理对农村家庭生活用燃料、厨余垃圾和庭院养殖进行整体设计，构建的庭院生态系统如下图。请回答下列问题：
(1)该生态工程设计将猪圈建在温室内的目的是农作物在生长过程中能为猪提供__________；温室给猪的生长提供了适宜的________环境。
(2)该生态系统中的___________________________________________________
都可以作为沼气池中发酵的原料。经过发酵产生的沼渣、沼液可以______________。沼气池中菌群属于该生态系统成分中的________。
(3)在农村，农作物秸秆大多被燃烧，为了避免燃烧产生的________气体对温室效应的影响，提倡“无废弃物农业”，该模式遵循了________________________原理。
(4)该生态工程设计的优点是_________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)农作物光合作用产生的氧气可供猪利用，温室温度高，有利于猪维持体温，减少了猪自身的能量消耗。(2)人畜粪便、秸秆、厨余垃圾等可进入沼气池发酵产生沼气，沼渣、沼液作为肥(饲)料。沼气池中菌群属于分解者。(3)为了避免燃烧产生的二氧化碳气体对温室效应的影响，提倡“无废弃物农业”，通过废弃物的多级循环利用，使废弃物成为该系统或其他系统的原材料，因而该模式遵循了物质循环再生原理。(4)该生态工程减少废弃物产生，提高了物质利用效率。
答案：(1)氧气温度(2)人畜粪便、秸秆、厨余垃圾作为肥(饲)料分解者(3)二氧化碳物质循环再生
(4)节约能源；减少废弃物产生；物质(废物)再利用；提高物质利用效率；物质循环利用
12．某城市在建设过程中，更加注重生态文明的建设。如利用人工建立的湿地公园对生活污水进行净化处理，形成藻菌共生的污水净化系统，还可以利用藻类蛋白养鱼、养鸭等获得良好的经济效益。下面是利用人工湿地净化生活污水的原理简图。请据图回答问题：
(1)输入人工湿地的能量为____________________________________________。
(2)人工湿地中的芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落具有________结构。该人工湿地的建设体现了生态工程的基本原理有________________________________________________________________________等。
(3)该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速，其主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径，为了提高分解的效率，可采取的有效措施是________________________。
(5)用恰当的箭头和文字完成该人工湿地的碳循环图解。
(6)某生物兴趣小组在实地调查了该人工湿地后，在大力赞赏利用湿地对生活污水进行净化处理的同时，还向相关部门提出了应加强对重点污染源的控制这一合理的建议，其依据的生态学理由是_______________________________________________________
____________。
解析：输入人工湿地的能量有各种植物通过光合作用固定的太阳能和生活污水有机物中的化学能。不同的生物生活在不同的层次，这体现了群落的垂直结构。人工湿地中的细菌、真菌分解污水中的有机物产生大量的氮、磷，被人工湿地中的芦苇、藻类等植物吸收，导致其生长迅速。湿地中的细菌、真菌多数为需氧型微生物，为提高其分解有机物的效率，可不断向水体中通入一定量的空气。
答案：(1)光能和污水有机物中的化学能
(2)垂直物质循环再生原理、协调与平衡原理
(3)细菌、真菌等微生物分解污水中的有机物为植物生长提供了充足的氮、磷等矿质养料和光合作用所需的CO2
(4)向水体中适当通入空气
(5)见下图
(6)生态系统的自我调节能力是有限的
13．下图是一个人工农业生态系统模式图(大棚温度、CO2浓度等可适当控制)。请据图回答：
(1)图中该生态系统能量流动的源头是________。沼气池中的微生物在该生态系统的成分中属于________。沼气燃烧后生成的CO 2通入大棚内的作用是________________________________________________________________________
______________________________________________，从而提高农作物的产量。
(2)相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益，主要原因是充分利用了____________________中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要遵循了生态工程的____________________原理。
(3)植物秸秆除作为禽畜的饲料外，还可以被微生物产生的________酶水解，最终生成葡萄糖，进而转化成乙醇作为燃料。葡萄糖转化成乙醇的反应式为________________________________________________________________________
__________________________。在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，这主要体现了生态工程的____________原理。
解析：(1)图中该生态系统能量流动的源头是太阳能。沼气池中的微生物是该生态系统的分解者。沼气燃烧后生成的CO 2通入大棚内，可以增加大棚中CO 2浓度，提高植物光合作用的强度，从而提高农作物的产量。(2)该生态系统充分利用了粪便等废物中的能量，因此相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益；“无废弃物农业”主要遵循了生态工程的物质循环再生原理。(3)植物秸秆的主要成分是纤维素，因此可被纤维素酶水解。在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，这主要体现了生态工程的整体性原理。
答案：(1)太阳能 分解者 可以增加大棚中CO 2浓度，提高植物光合作用的强度
(2)粪便等废物 物质循环再生
(3)纤维素 C 6H 12O 6――→酶
2C 2H 5OH ＋2CO 2＋少量能量 整体性
(时间：45分钟 满分：50分)
一、选择题(每小题2分，共24分)
1．对种植转基因农作物的利弊正方认为种植转基因农作物对人类是有利的，反方认为种植转基因农作物是有潜在风险的。下列观点中支持正方的是( )
A ．转基因农作物会产生毒性蛋白或过敏蛋白
B．转基因农作物的扩散会威胁生物的多样性
C．推广种植抗虫棉可减少农药使用
D．转基因生物可打破自然物种的原有界限，破坏生态系统的稳定性
解析：选C题中要求找出支持正方“种植转基因农作物对人类是有利的”的观点。很显然，A、B、D项都是支持反方的观点。
2．下列有关生物技术安全和伦理问题的观点不合理的是()
A．对于转基因技术，我们应该趋利避害，理性看待
B．我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆
C．我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散
D．对于基因检测应该保护个人遗传信息的隐私权
解析：选B我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。
3．下列叙述完全符合生态经济的是()
①建立“原料—产品—原料—产品”的无废料生产体系②在资源消耗不增加甚至减少的条件下实现经济增长③在经济产出不变甚至增加的条件下，向环境排放的废弃物大大减少④先生产后治理，提高经济效益
A．①②B．①②③
C．②③D．②③④
解析：选B“先生产后治理”不讲究生态效益，一味追求经济效益，违背了生态学的基本原理。
4．体细胞克隆技术的发明，在生物科学发展史上的确有里程碑的意义。但是，它也同其他事物一样，既有积极的一面，也有消极的一面。下列哪项叙述不符合克隆技术积极的一面()
A．丰富生物的多样性，促进生物进化
B．有利于生物界基因库的保护
C．有利于一些濒于绝迹的动物的保护
D．有利于生态系统的稳定
解析：选A因为体细胞克隆是一种无性生殖方式，不产生新的物种，所以不利于丰富生物的多样性和生物进化，但其保护了生物界基因库的稳定，有利于保护濒危物种，也有利于生态系统的稳定。
5．从图中信息可以看出我国现有的生产模式严重地违反了生态工程的哪个原理()
A．整体性原理B．协调与平衡原理
C．系统的结构决定功能原理D．物质循环再生原理
解析：选D污染物排放量高，能源消耗多说明该生产模式没有遵循物质循环再生原理。
6．下列选项中不属于转基因生物可能带来弊端的是()
A．对生物多样性的影响，如抗除草剂作物的产生会破坏农田生物多样性
B．使近亲野生物种具有抗性基因，可能会变成“超级杂草”
C．转基因食物中的外源基因可能会重组到人的基因组中
D．转基因生物的大规模繁殖导致生态入侵
解析：选C转基因食物中的外源基因不会重组到人的基因组中。
7．据统计，从20世纪90年代至今，全世界包括基因制药在内的生物技术药物的销售额以年均30%的速度增长，生物制药已成为21世纪的朝阳产业，下列有关说法不．正确的是()
A．我们可以利用转基因工程技术使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”
B．对于基因制药，我们应该科学地认识和评估，保障公众的知情权
C．利用转基因技术还可以进行基因治疗，现在这一技术已经完全成熟
D．由于转基因生物的安全问题，国家应建立相应的评估及预警机制
解析：选C转基因技术可以进行基因治疗，但现在这一技术还不成熟。
8．生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列说法不．正确的是()
A．对导入转基因植物的外源DNA要进行认真选择，避免产生对人体有害的或引起过敏的蛋白质
B．转基因生物进入自然界后可能会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存
C．设计试管婴儿需在植入前对胚胎进行遗传学诊断
D．新型鼠疫病毒和重组流感病毒属于生化毒剂类生物武器，应当严令禁止生产
解析：选D转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒；转基因生物有可能与近缘物种通过花粉杂交，造成基因库的污染；设计试管婴儿需在植入前对胚胎进行遗传学诊断；新型鼠疫病毒和重组流感病毒不属于生化毒剂类生物武器。
9．下列做法依据的生态工程原理依次是()
①在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题
②珊瑚虫与藻类共生，提高了珊瑚礁生态系统的生产力
③我国古代的“无废弃物农业”
④在西北降水量少的地区种植灌木和草
a．物种多样性原理b．整体性原理c．系统的结构决定功能原理d．物质循环再生原理e．系统整体性原理f．协调与平衡原理
A．b、e、d、f B．b、a、d、c
C．d、c、b、a D．e、a、b、c
解析：选A号召农民种树，同时又考虑其生活，应用的是整体性原理；珊瑚虫与藻类共生依据的是系统整体性原理；“无废弃物农业”依据的是物质循环再生原理；在降水量少的地区种植灌木和草依据的是协调与平衡原理。
10．有关生态工程内容的叙述不．正确的是()
A．农村综合发展型生态工程遵循物质循环再生和整体性原理等生态工程的基本原理B．我国南方的桑基鱼塘通过将单个生产系统优化组合成一个有机整体，大大提高了系统生产力，这是运用系统的结构决定功能原理的典型实例
C．小流域综合治理的目标是建立稳定高效的复合系统，获得最大的生态和经济效益D．矿区废弃地的生态工程恢复关键在于植被的恢复以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建
解析：选B桑基鱼塘通过将单个生产系统优化组合成一个有机整体，实现了“1＋1>2”的效果，故运用了系统整体性原理。
11．下图是某同学绘制的我国北方农区的一种“四位一体”的生态家园示意图，其中沼气池、猪舍、厕所和日光温室等保持了合理的结构和比例。下列说法正确的是()
A．在农村发展沼气有利于保护林草植被
B．该工程充分体现了物种多样性的原理
C．保持生物比例合理遵循了整体性原理
D．能量可随着沼气的使用而流入生物体内
解析：选A在农村发展沼气可以解决生活燃料问题，有利于保护林草植被；该工程实现能量和物质的多级利用，充分体现了物质循环再生的原理；保持生物比例合理遵循了协调与平衡原理。
12．下图是农业生态系统的一种结构模式，有关分析不．正确的是()
A．人和农作物都是该生态系统的重要组成成分
B．食用真菌和沼气池中的微生物都属于分解者
C．通过对分解者的有效利用，提高了该生态系统的能量传递效率
D．该生态系统试图通过物质循环和能量的多级利用，达到减少环境污染的目的
解析：选C通过对分解者的有效利用，提高了该生态系统的能量利用率，不能提高能量传递效率。
二、非选择题(除注明外，每空1分，共26分)
13．(7分)来源于豇豆的胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI基因)具有抗虫特性。但直接把该基因转入农作物后，发现转基因植株中合成的CpTI蛋白质的积累量并没有达到强烈抑制害虫的程度。于是，科研工作者在体外对CpTI基因进行了修饰，在其两端分别融合了“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列，在它们的共同作用下，CpTI蛋白质在转基因植株中的积累量得到了明显提高。修饰和表达过程如图所示：
(1)在此项基因工程中，供体细胞是________；CpTI基因是人们所需要的特定基因，称为______________。
(2)在体外对CpTI基因进行修饰时，首先要用________________________处理，形成末端。
(3)“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的化学本质是________。
(4)从个体生物学水平鉴定修饰后的CpTI基因是否表达的方法是________________________________________________________________________。
(5)当前，转基因大豆、转基因棉花等转基因农作物已经进入了我们的生活，请从生物学角度谈谈转基因农作物可能带来的利与弊(各举一条)。
①利：______________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
②弊：________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
解析：提供CpTI基因的供体细胞是豇豆细胞，该基因为目的基因。在修饰时，首先用DNA限制性核酸内切酶切割，以形成末端，然后将目的基因与“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列连接。从题干可知“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列能与CpTI基因结合，说明它们的化学本质都是DNA。从个体生物学水平鉴定修饰后的CpTI基因是否表达，可让害虫食用转基因农作物的叶片，看转基因农作物是否具有抗虫特性。高科技是把双刃剑，故分析基因工程作物的利弊时可从两个方面阐述。
答案：(1)豇豆细胞目的基因(2)限制性核酸内切酶
(3)DNA(4)让害虫食用转基因农作物的叶片
(5)①可以让人类获得具有优良品质的作物，如蛋白质含量更高、抗逆性更强的作物；打破传统育种界限；大大减少农药的使用量，从而减少环境污染②转基因农作物也可能变异成为对人类或环境有害的物种，如抗逆性极强的“超级杂草”会严重破坏生物多样性；转入的基因可能会导致某种尚不为人知的对人体健康有害的性状的产生；可能产生新的过敏原等；影响食品安全等(其他合理答案也可)
14．(10分)供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题，而治疗性克隆能最终解决这些问题。如图是治疗性克隆的过程图解。
(1)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的细胞核仍然具有__________。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其本质原因是基因的________________________________________________。
(2)重组的新细胞经过发育，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用______________技术。
(3)若将上述技术用于白血病病人的骨髓移植，图中患者是O型血，提供卵细胞的女性是AB型血，则骨髓移植成功后患者的血型是__________型。
(4)科学家为何要将患者的体细胞的核植入去核的卵细胞，而不直接用体细胞进行细胞培养________________________________________________________________________ __________________________________________________________________。(2分)
(5)按上述方法克隆器官在器官移植方面的主要优点是
______________________________________________________________________
__________________________________________________________________。(2分)
(6)我国禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆的研究，请你谈谈为什么要反对生殖性克隆人？(至少写出两条理由)
________________________________________________________________________ __________________________________________________________________。(2分) 解析：(1)由图示可知，高度分化的体细胞的细胞核仍然具有全能性，胚胎干细胞能够分化出各种各样的细胞，原因是细胞内基因的选择性表达。(2)通过胚胎分割技术可以得到两个基因型完全相同的胚胎。(3)血型由细胞核内的基因控制，O型血白血病病人通过治疗性克隆的方法，获得骨髓进行骨髓移植，由于细胞核是患者本人提供的，因此血型不变。(4)卵细胞体积大，含养分多，并含有控制细胞核基因程序性表达的物质，因此用去核的卵细胞作受体细胞。(5)通过图示的过程形成克隆器官，细胞核是患者提供的，无排异反应，治疗性克隆可
以解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。(6)开放性问题，合理即可。
答案：(1)全能性选择性表达(2)胚胎分割(3)O(4)卵细胞体积大，含养分多，并含有控制细胞核基因程序性表达的物质(5)解决了临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题(6)①克隆人严重违反了人类伦理道德；②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；③克隆人是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人；④克隆技术尚不成熟，可能克隆出有严重生理缺陷的孩子
15．(9分)下图是我国南京古泉生态农场的以沼气为纽带，联动农作物种植、蚯蚓养殖、养鱼、养鸡、养鸭等产业的物质循环利用示意图。请据图回答问题：
(1)图中蘑菇房中的蘑菇属于生态系统成分中的____________。
(2)某同学据图写出一条捕食食物链：果树→蚯蚓→鸡，该食物链________(填“正确”或“不正确”)。
(3)该生态工程的核心技术是____________________。若在果园中同时种植蔬菜，属于________技术。沼气工程是在沼气池的基础上增添了脱硫塔等设施，更加优化了____________________的新能源开发技术。
(4)此生态农业与传统农业相比，明显的优势是__________________________和________________________。
(5)假设下图是建成生态农场前的部分物质循环示意图，请画出与该图对应的能量流动图解。(2分)
解析：蚯蚓、蘑菇属于生态系统成分中的分解者，捕食链中的生物间只有捕食关系，因而果树→蚯蚓→鸡的食物链不正确；该生态工程的核心技术是物质循环再生技术，此生态农业与传统农业相比，明显的优点是能量多级利用，减轻了对环境的污染。
答案：(1)分解者(2)不正确(3)物质的良性循环技术间种洁净可再生(4)能量多级利用减轻了对环境的污染(或实现了废物资源化等)(顺序可颠倒，答出两点即可)(5)如图
高中生物选修三专题一试 题 篇一：高中生物选修三专题一基因工程知识点 专题一基因工程 基因工程的概念 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。
黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 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: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有
专题二微生物的培养与应用 课题一微生物的实验室培养 ·培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微生物培养的物质基础。 ·培养基按照物理性质可分为液体培养基半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。 ·按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。 ·按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。 ·培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。 ·碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。 ·氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。 ·培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件 ·无菌技术·获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面： ①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。 ②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。 ③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。 ④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
植物细胞工程和动物细胞工程默写 1、细胞工程是在或的操作 2、细胞工程按操作对象分为和 3、植物细胞工程通常采用的技术手段是：和 4、植物组织培养的理论基础是： 5、理论上每一个活细胞都应该具有。因为 6、受精卵的全能性最高，受精卵生殖细胞体细胞 7、为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官？ 8、植物组织培养的外界条件：， 内在原理是： 9、植物组织培养的过程：经过形成 经由过程形成，最后移栽发育成。 10、是指已分化细胞经诱导，失去其特有的结构和功能而变为未分 化细胞的过程。 11、是指由外植体长出来高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成 的排列疏松无规则的组织。 12、植物体细胞杂交的意义（优势）：。 13、去除细胞壁的常用方法：（纤维素酶、果胶酶等） 14、人工诱导原生质体融合方法：物理法：等； 化学法： 15、融合完成的标志是： 16、植物体细胞杂交过程包括：和。 17、植物体细胞杂交的原理是：和
18、人工种子的特点是： 19、作物脱毒(1)材料: (2)脱毒苗: 20、单倍体育种：(1)方法: (2)优 点: ; 21、动物细胞工程常用的技术手段：(基础)、、 、 22、动物细胞培养的原理是：。 23、用处理，一段 时间后获得单个细胞。 24、细胞贴壁： 25、细胞的接触抑制： 26、原代培养：，培养的第1代细胞与传10代 以内的细胞称为原代细胞培养。 将原代细胞从培养瓶中取出，用处理后配制成，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为 27、目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为 28、细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡， 少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。 细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代 细胞为细胞系。 细胞株和细胞系的区别：细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失 去接触抑制，容易传代培养。 29、动物细胞培养的条件：1. 2. 3. （培养 液的Ph为7.2-7.4）4.
高中生物选修3基础知识复习提纲(最新详细) 专题1 基因工程 基因工程的概念 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T4噬菌体，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:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯 键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合 成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：DNA双链复制 （2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步：基因表达载体的构建 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： 将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。 将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。 将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用 Ca2+ 处理细胞，使其成为感受态细胞，再将 重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。 3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。 第四步：目的基因的检测和表达 1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子杂交技术。 2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。 3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原－ 抗体杂交。 4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 （三）基因工程的应用 1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。 2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。 3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。 （四）蛋白质工程的概念 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质） 转录翻译 专题2 细胞工程 （一）植物细胞工程 1.理论基础（原理）：细胞全能性 全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞 2.植物组织培养技术 （1）过程：离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体 （2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
专题二课题1 一、选择题 1．菌种鉴定的重要依据是(B) A．细菌的大小、形状和颜色B．菌落的大小、形状、颜色 C．有无鞭毛D．培养基的不同 [解析]不同种类的细菌所形成的菌落在大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等方面具有一定特征，所以，每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可以作为菌种鉴定的重要依据。单个的细菌用肉眼是看不见的，故细菌的个体特征不能作菌种鉴定的依据。 2．下列生物与灭菌无关的是(C) A．接种前用火焰灼烧接种环B．接种前用酒精擦拭双手 C．将平板倒置，放入培养箱中培养D．接种在酒精灯的火焰旁完成 [解析]接种用具、器皿、空气中都充满了微生物，都有污染的可能，必须严格地消毒灭菌。A、B、D都是实验操作过程中灭菌或防止杂菌污染的措施。将平板倒置，放入培养箱中培养与灭菌无关。 3．下列关于平菇培养的操作程序，正确的是(D) A．配制牛肉膏蛋白胨培养基，接种，高压蒸汽灭菌，培养 B．配制牛肉膏蛋白胨培养基，高压蒸汽灭菌，接种，培养 C．配制棉子壳培养基，接种，高压蒸汽灭菌，培养 D．配制棉子壳培养基，高压蒸汽灭菌，接种，培养 [解析]平菇的代谢类型属于异养型，需要提供现成的有机物才能成长。在题目给出的选项中，B选项是实验中培养细菌等的方法，D选项则是人们常用的培养平菇的方法，为了避免杂菌污染，应在接种前先进行灭菌处理。 4．下图是微生物平板划线示意图。划线的顺序为1,2,3,4,5。下列操作方法正确的是(D) A．操作前要将接种环放在火焰边灼烧灭菌 B．划线操作必须在火焰上进行
C．最可能得到所需菌落的区域是1 D．在1,2,3,4,5区域中划线前后都要对接种环灭菌 [解析]操作前要将接种环放在火焰上灼烧灭菌；划线操作必须在火焰旁进行，而不是火焰上；最可能得到所需菌落的区域是5。 5．制备各种牛肉膏蛋白胨固体培养基，关于倒平板的具体描述正确的是(C) ①待培养基冷却至40℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板 ②将灭过菌的培养皿放在桌面上，左手拔出棉塞 ③右手拿锥形瓶，使瓶口迅速通过火焰 ④用左手的拇指和食指完全打开皿盖 ⑤右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖 ⑥等待平板冷却5～10s，将平板倒过来放置，使皿盖在下，皿底在上 A．①③④⑤B．④⑤⑥ C．③⑤D．①②④⑥ [解析]琼脂是一种多糖，在98℃以上可溶解于水，在45℃以下凝固，倒平板时高于50℃则会烫手，低于50℃时若不能及时操作，琼脂会凝固。无菌操作应贯穿于操作的全过程，皿盖全打开则空气中的微生物会进入培养基。 6．(2017·西宁四中高二月考)下列有关细菌培养的叙述，正确的是(D) A．在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌 B．在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长 C．向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长 D．在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动 [解析]菌落是指单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，形成的一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体，所以单个菌落中通常只有一种细菌，A错误；青霉素能够干扰细菌细胞壁的合成，所以青霉素培养基抑制细菌生长而促进真菌生长，B错误；破伤风杆菌的代谢类型属于异养厌氧型，向其培养基中通入氧气会抑制其生长，C错误；在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动，D正确。 7．平板冷凝后要将平板倒置，其意义是(D) A．利于大肠杆菌的接种B．防止杂菌污染 C．利于培养基的冷却D．防止皿盖冷却水倒流入培养基 [解析]平板倒置可避免凝集在皿盖上的水流入培养基。
专题二练习 一、选择题 1．微生物培养过程中，肉眼鉴别金黄色葡萄球菌和枯草杆菌的重要依据是（）A．细菌的大小、形状、颜色 B．菌落的大小、形状、颜色 C．有无鞭毛 D．培养基的不同 2．下列4种生物中，哪一种生物的细胞结构与其他3种生物的细胞有明显的区别（）A．酵母菌B．乳酸菌C．青霉菌D．蘑菇 3．下列有关平板划线接种法的操作错误的是（） A．将接种环放在火焰上灼烧 B．将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环液 C．蘸取菌液和划线要在火焰旁进行 D．划线时要将最后一区的划线与第一区的划线相连 4．细菌培养基通常在121℃压力锅中灭菌。如果只有在100℃的温度下将细菌培养基灭菌，以下哪一种生物仍会存活（） A．大肠杆菌B．一种青霉菌 C．枯草芽孢杆菌D．鼠伤寒沙门氏菌 5．细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理，这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌（） A.接种针、手、培养基 B.高压锅、手、接种针 C.培养基、手、接种针 D.接种针、手、高压锅 6．关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，叙述错误的是（） Ａ．操作顺序为计算、称量、熔化、倒平板、灭菌 Ｂ．将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯 Ｃ．待培养基冷却至50℃左右时进行倒平板 Ｄ．待平板冷却凝固约5~10min后将平板倒过来放置 7.某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是（） A.培养基分装到培养皿后进行灭菌 B.转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线 C.接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养 D.培养过程中每隔一周观察一次 8．获得纯净培养物的关键是（） A.将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌 B.接种纯种细菌 C.适宜环境条件下培养 D.防止外来杂菌的入侵
选修3《现代生物科技专题》知识点总结 1.1 DNA重组技术的基本工具 1、基因工程的概念 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基 因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。 优点：定向地改造生物的遗传性状； 实现基因在不同物种之间的转移，迅速培育出生物新品种 2、基因拼接的理论基础： （1）大多数生物的遗传物质是DNA （2）DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 （3）双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 3、外源基因在受体内表达的理论基础： （1）基因是控制生物性状的独立遗传单位。 （2）遗传信息的传递都遵循中心法则。 （3）生物界共用一套遗传密码。 （一）基因工程的基本工具 1?“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是原核生物 （2）功能：能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列，有特定的切割位点（专一性）。 （3）作用部位：磷酸二酯键 （3）结果：形成两种末端：黏性末端和平末端。 注意：用同种限制酶分别切割目的基因和载体，从而形成相同的黏性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来 2?“分子缝合针” 一一DNA连接酶 ①作用：恢复磷酸二酯键。 ②种类：E?coliDNA连接酶：来源于大肠杆菌，连接黏性末端；
T4DNA连接酶：来源于噬菌体，连接黏性末端和平末端。 3. “分子运输车”--- 载体 (1)载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害 (2)常用的载体：细菌的质粒、入噬菌体的衍生物、动植物病毒(天然质粒不能直接使用) 1.2 基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1. 目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2. 方法：①从基因文库中获取目的基因 (方法：根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性。) ②利用PCR技术扩增目的基因(适用于已知目的基因的一段核苷酸序列) ③通过化学方法人工合成(适用于目的基因较小，或已知目的基因核苷酸序列) 3. 基因组文库与cDNA文库的区别 4. PCR技术扩增目的基因 (1)PCR的含义：全称多聚酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的：快速获取大量的目的基因 (3)原理：DNA M制 (4)使用的前提：已知目的基因的一段核苷酸序列 (5)条件：模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 (6)过程：第一步：变性，加热至90?95C DNA解链为单链，断裂氢键； 第二步：退火，冷却到55?60C,引物与两条单链DNA结合，形成局部双链DNA
专题一课题1果酒和果醋的制作 (二）果醋制作的原理 ⑴当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成。 ⑵当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为，再变为。 反应式为：。 （三）、果酒和果醋的制作过程 挑选葡萄冲洗 果酒果醋 （二）、果酒和果醋的发酵装置 1、装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用？ 2、为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？ 3、发酵瓶为什么要留有1/3的空间？ 4、装置的使用：在进行酒精发酵时应关闭口，在进行果醋发酵时，充气口应连续充气，输入 专题一课题 2 腐乳的制作 (一)制作腐乳的实验流程: (二)毛霉的生长: 1.腐乳制作时,温度应控制在 ,并保持一定的湿度。自然条件下毛霉的菌种来自 中的。
一、腐乳的制作过程 1、前期发酵——让豆腐上长出毛霉 （1）前期发酵的作用是什么？ （2）前期发酵的温度为什么为15～18 ℃？ 2、后期发酵——加盐腌制、加卤汤装瓶、密封腌制 专题一课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 （二）亚硝酸盐含量的测定 1.原理（1）在条件下，亚硝酸盐与 发生反应后，与结 合形成 色染料。 （2）将显色反应后的样品与已知浓度的进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝 酸盐的含量2.测定方法：比色法3.测定步骤配制溶液→ →制备样品处理液→ 3、制备样品处理液 称取泡菜榨汁 →加入蒸馏水、提取液、氢氧化钠过滤→加入氢氧化铝乳液 问题2：提取剂、氢氧化钠、氢氧化铝乳液的作用？ 5、测定结果：泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化 、 发酵时间 亚硝酸盐含量 10d
专题2课题1微生物的实验室培养 （2）消毒：是指使用的物理或化学方法杀死物体表面或内部的微生物，（不包括和）常用的方法有：、、 灭菌：是指使用的理化因素杀死物体内外的微生物。包括芽孢和孢子 常用的方法有、、， 此外，实验室里还用或进行消毒。 三、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 （1）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤： →→→→倒平板 四、纯化大肠杆菌 （1）微生物接种的方法中最常用的是和。 五、菌种的保存 为了保持菌种的纯净，需对菌种进行保藏。对于频繁使用的菌种，我们可以采用法；对于需要长期保存的菌种，可以采用法。 课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1．尿素只有被分解成之后，才能被植物吸收利用。土壤中的微生物之所以能分解尿素，是因为它们体内能合成。 2．设置对照：主要目的是排除实验组中因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。 如：空白对照组可用来观察是否有杂菌污染。设置完全培养基，用来观察选择 培养基是否具有作用。 1．常用来统计样品中活菌数目的方法是。 土壤中分解尿素的细菌合成的将尿素分解成，使培养基的增强，PH ,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入指示剂，培养细菌后，若PH升高，指示剂将，这样就可以初步鉴定该细菌能够分解尿素。
镇巴中学2008—2009学年度第二学期第一次月考 高二生物试卷 （选修三专题一和专题二两部分，考试时间：90分钟） 一．选择题：（每小题只有一个选项最符合题意。请将正确答案的代号填入卷后的答题卡内。共40题。1.5×40=60分。） 1．下列关于基因工程的叙述，正确的是：（） A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因 B．细菌质粒是基因工程常用的运载体 C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA D．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体2．与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是：（） A．反转录酶 B．DNA连接酶 C．RNA聚合酶 D．解旋酶 3．限制性内切酶的作用实际上就是把DNA上某些化学键打断，一种能对GAATTC 专一识别的限制酶，打断的化学键是：（） A．G与A之间的键 B．G与C之间的键 C．A与T之间的键 D．磷酸与脱氧核糖之间的键4．除下列哪一项外，转基因工程的运载体必须具备的条件是：（） A．能在宿主细胞中复制并保存 B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接C．具有标记基因，便于进行筛选 D．是环状形态的DNA分子 5．下列关于染色体和质粒的叙述，正确的是：（） A．染色体只存在于真核生物细胞中，质粒只存在于原核生物细胞中 B．在基因工程中染色体和质粒均可以作为运载体 C．染色体和质粒均与生物的遗传有关 D．染色体和质粒的化学本质相同 6．苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达，其检测方法是：（）A．是否有抗生素抗性 B．是否能检测到标记基因 C．是否有相应的性状 D．是否能分离到目的基因 7．如果科学家通过转基因工程，成功地把一名女性血友病患者的造血细胞进行改造，使其凝血功能恢复正常。那么，她后来所生的儿子中：（） A．全部正常 B．一半正常 C．全部有病 D．不能确定
专题1 基因工程． 基因拼接的理论基础 (1)大多数生物的遗传物质是DNA。 (2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 (3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构．外源基因在受体内表达的理论基础 (1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。 (2)遗传信息的传递都遵循中心法则。 (3)生物界共用一套遗传密码。 基因工程的概念 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连接酶来源T4噬菌体，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:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二 酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：入噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因和某些具有调控作用的因子。 2.原核基因采取直接分离（从基因文库中获取）获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常 用方法有反转录法_和化学合成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：DNA双链复制 （2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 （3）条件：模板，引物，热稳定DNA聚合酶（taqDNA聚合酶） 第二步：基因表达载体的构建（基因工程中的最关键步骤） 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。
专题一基因工程基因工程的概念 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。 黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coli DNA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·coli DNA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: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒
专题二微生物的培养与应用课题一微生物的实验室培养
四、制作牛肉膏蛋白胨固体培养基 （1）方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。（2）倒平板操作的步骤：
2.涂布平板操作的讨论 课题二土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
二、统计菌落数目 （1）直接计数法：常用显微镜直接技术法，一般适用于纯培养悬浮液中各种单细胞菌体的计数。 （2）间接计数法：常用稀释平板计数法，平板培养基上长出一个菌落就代表原待测样品中一个微生物个体。 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统 计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活细菌。为了保证结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，因此， 统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。 采用此方法的注意事项：1.一般选取菌落数在30~300之间的平板进行计数 三、设置对照 设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。对照实验是指除了被测试的条件以外，其他条件都相同的实验，其作用是比照试验组，排除任何其他可能原因的干扰，证明确实是所测试的条件引起相应的结果。 四、实验设计 实验设计包括实验方案，所需仪器、材料、用具和药品，具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑 四、疑难解答 （1）如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？ 每克样品中的菌落数=（C/V）*M 其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（ml），M代表稀释倍数 注：统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板菌落数的平均 值
选修3《现代生物科技专题》知识点总结 专题1 基因工程 基因工程的概念 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 E·coli DNA连接酶和TDNA连接酶（DNA连接酶）的比较： (1)两种4-①相同点：都缝合磷酸二酯键。 E·coli DNA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；②区别：而TDNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。4(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
专题2细胞工程单元检测 一、选择题 1.下图为植物组织培养得基本过程,则制作人工种子,及生产治疗烫伤、割伤得药物——紫草素,应分别选用编号就是得 ( ) A.④② B．③② C.③④ D.④③ ２．某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了动植物细胞工程得有关内容， ?A 3.试管婴儿、试管苗、克隆羊三者均属于生物工程技术得杰出成果，下面对其 生物学原理及技术得叙述正确得就是() ?A.都属于无性生殖，能保持母本性状B．都就是细胞工程得技术范围 ?Ｃ.都充分体现了体细胞得全能性 D.都不会发生基因重组与变异 4.两个亲本得基因型分别为AＡｂb与ａaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb得新品种,最简捷得方法就是?( ） A.单倍体育种B．杂交育种Ｃ.人工诱变育种 D.细胞工程育种5．下列关于细胞工程得叙述中，错误得就是（） A、植物细胞融合必须先制备原生质体 B、试管婴儿技术包括人工授精与胚胎移植两方面 C、经细胞核移植培育出得新个体只具有一个亲本得遗传性状 D、用于培养得植物器官或组织属于外植体 6.下面关于植物细胞工程得叙述,正确得就是 () ?A、叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态得薄壁细胞 B.叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织 C、融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞膜 D.叶肉细胞离体培养时,可以表现出全能性 7.关于单克隆抗体得不正确叙述就是( ）?A、化学性质单一 B.用有性繁殖获得 C．特异性强 D.可用于治病、防病 ８．下列关于细胞工程得有关叙述,不正确得就是( ） ?A.利用花药离体培养得到单倍体植株,从紫草得愈伤组织中提取紫草素,利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株,都利用了植物组织培养技术,而利
选修 3 易考知识点背诵 专题 1 ? 基因工程 基因工程的概念 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T4噬菌体，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:DNA 聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA 片段的末端，形成磷酸二酯键。 3. “分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：① 能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA 片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA 的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA 分子。 （3）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒 （二）基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1. 目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2. 原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录 法_和化学合成法_。 3. PCR技术扩增目的基因 （1）原理：DNA 双链复制 （2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA 解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA 链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA 聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步： 基因表达载体的构建 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
选修3 专题1 基因工程 DNA重组技术的基本工具 1、基因工程的概念 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。 优点：定向地改造生物的遗传性状； 实现基因在不同物种之间的转移，迅速培育出生物新品种 2、基因拼接的理论基础： (1)大多数生物的遗传物质是DNA。 【 (2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 (3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 3、外源基因在受体内表达的理论基础： (1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。 (2)遗传信息的传递都遵循中心法则。 (3)生物界共用一套遗传密码。 （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：主要是原核生物 & （2）功能：能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列，有特定的切割位点（专一性）。 （3）作用部位：磷酸二酯键 （3）结果：形成两种末端：黏性末端和平末端。 注意：用同种限制酶分别切割目的基因和载体，从而形成相同的黏性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 ①作用：恢复磷酸二酯键。 ②种类：E·coliDNA连接酶：来源于大肠杆菌，连接黏性末端； T4DNA连接酶：来源于噬菌体，连接黏性末端和平末端。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 # ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
④对受体细胞无害 （2）常用的载体：细菌的质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒（天然质粒不能直接使用） 基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2.方法：①从基因文库中获取目的基因 （方法：根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA、基因翻译产物蛋白质等特性。） ②利用PCR技术扩增目的基因（适用于已知目的基因的一段核苷酸序列） ( ③通过化学方法人工合成（适用于目的基因较小，或已知目的基因核苷酸序列） 3.基因组文库与cDNA文库的区别 技术扩增目的基因 （1）PCR的含义：全称多聚酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。（2）目的：快速获取大量的目的基因 （3）原理：DNA复制 （4）使用的前提：已知目的基因的一段核苷酸序列 （5）条件：模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 （6）过程：第一步：变性，加热至90～95℃DNA解链为单链，断裂氢键； — 第二步：退火，冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合，形成局部双链DNA； 第三步：延伸，加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶（Taq酶）从引物起始进行互补链的合成。 （7）特点：指数(2n)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：位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位 （2）终止子：位于基因的尾端，使转录停止。
高二生物选修一专题一二测试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题（35x2=70） 1．关于果酒的制作过程，下列叙述中正确的是 A．先去烂子粒和枝梗，再用清水冲洗掉污物 B．发酵的温度维持在18～25 ℃最好C．发酵过程中需要适时打开瓶盖放气，以防止发酵瓶破裂 D．需要不断地充入氧气2．下列关于果酒和果醋制作的叙述，正确的是 A．在制作果酒和果醋实验中，一直保持厌氧环境 B．当氧气、糖源充足时，醋酸菌能将果汁中的糖发酵为醋酸 C．由于酵母菌的繁殖能力很强，不需对所用装置进行消毒 D．温度对酵母菌酒精发酵的影响很大，而对醋酸菌的发酵影响不大 3．对制葡萄酒和葡萄醋发酵条件的控制中，错误的是 A．葡萄汁装入发酵瓶时，要留有1/3空 B．用清水冲洗葡萄除去污物，应反复多次冲洗 C．制葡萄酒的过程中，除在适宜的条件下，时间应控制在10～12d D．制葡萄醋的温度要比葡萄酒的温度高些，但时间一般控制在7～8d左右 4．下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述中，错误的是 A．果酒和果醋的发酵菌种不同，但代谢类型相同 B．制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒 C．变酸果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌落 D．果酒和果醋的制作可用同一装置，但需控制不同发酵条件 5．下列叙述错误的是 A．酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精 B．醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸C．泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵 D．腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪6．与醋酸发酵有关的微生物是 A．一种细菌和另一种细菌 B．丝状真菌和细菌 C．酵母和细菌 D．酵母和丝状真菌 7．下列对腐乳实验操作过程的叙述，错误的是 A．前期发酵，将笼屉中的温度控制在15～18 ℃ B．豆腐块分层摆放，逐层加盐，层数加高盐量不变 C．卤汤中的酒量应控制在12%左右 D．腌制腐乳的玻璃瓶冲洗后要用沸水消毒，装瓶后密封，瓶口通过酒精灯火焰 8．某同学在制作腐乳的过程中，发现豆腐腐败变质，下列不属于其原因的是 A．用盐腌制时，加盐量 B．用来腌制腐乳的玻璃瓶，没有用沸水消毒C．制作卤汤时，料酒加的量较多 D．装瓶后，没有将瓶口密封 9．下列关于腐乳制作的叙述，错误的是 A．毛霉可利用其体内的酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸 B．卤汤中酒的含量越高，杂菌繁殖越快，豆腐越易腐败