浙科版选修三 生态工程 学案.doc

第四章生态工程1.生态工程原理是“整体、协调、循环、再生”。2.生态工程研究对象是社会经济自然复合生态系统。3.生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。4.整体性原理是指在进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。5.系统整体性原理的理论基础是总体功能大于各部分之和。一、生态工程的主要类型1生态工程的原理和研究对象(1)原理：“整体、协调、循环、再生”。(2)研究对象：社会经济自然复合生态系统。2生态工程的主要类型(1)物质循环利用的生态工程：城市生活垃圾进行减量化、无害化、资源化处理。农村发展养殖业，将农作物秸秆“过腹还田”等。(2)节水和废水处理与应用的生态工程：节水性质的生态工程：如农业区域实施节水灌溉技术，城市、工业节水系统的开发等。废水处理与利用的生态工程：如对废水、污水等实施减量、回收、再生和再循环的措施。(3)山区小流域综合治理与开发的生态工程：利用小流域自然资源，将治坡、治沟、修梯田与发展草业、牧业、林业结合。(4)清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程：生产沼气，开发利用太阳能、风能等清洁及可再生能源。(5)其他类：住宅、小区和城镇建设生态工程；荒山、荒坡、滩涂、湿地以及矿山废弃地生态恢复工程；生态旅游和绿色化学工程；生物多样性保护和持续利用工程等。二、生态工程在农业中的应用1庭院生态工程：进行物质和能量的多级利用。2农业生态工程(1)按照生态和经济规律，种养结合，优化设计。(2)主要技术：物质的良性循环技术。洁净可再生的新能源开发技术。种植业和畜牧业合理优化技术。套种、间种、轮种制度；立体养殖技术；生物防治技术等。1下列不属于生态工程建设目的的是()a对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善b防止环境污染c单纯追求粮食产量d促进人类社会和自然环境的和谐发展解析：选c单纯追求粮食产量可能会影响人类社会和自然环境的和谐发展。2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节水和废水处理与应用的生态工程c山区小流域综合治理与开发的生态工程d清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程解析：选b这是一个对养猪场的废水进行处理与利用的生态工程。3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，如粮食、烧柴以及收入等。以上做法依据的生态工程原理是()a系统整体性原理b整体性原理c系统的结构决定功能原理d以上都不是解析：选b进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是还要考虑到经济和社会等系统的影响力，这应属于整体性原理。1生态工程的主要类型(1)物质循环利用的生态工程。(2)节水和废水处理与应用的生态工程。(3)山区小流域综合治理与开发的生态工程。(4)清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。2生态工程遵循的基本原理归纳项目理论基础意义实例物质循环再生原理物质循环可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响“无废弃物农业”物种多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性及系统生产力三北防护林建设中的单纯林问题协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题整体性原理社会经济自然复合系统统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定在林业建设中，自然系统与社会、经济系统的关系问题系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式改变和优化系统的结构以改善功能桑基鱼塘系统整体性原理：整体功能大于各部分之和保持很高的系统生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系3生态工程具体实例所遵循的原理归纳(1)单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害物种多样性原理。(2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧协调和平衡原理。(3)引种考虑适应环境协调和平衡原理。(4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题整体性原理。题组冲关1下列关于生态工程的说法，错误的是()a与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系b能防止环境破坏和环境污染c遵循生态系统物质循环规律，能提高能量利用率d生态工程能解决所有环境问题解析：选d生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系，在实践中得到了广泛应用，但生态工程不能解决所有的环境问题。2下列措施属于小流域综合治理与开发的是()a农作物秸秆的“过腹还田”b治坡、治沟、修梯田，发展林业c矿山废弃地的恢复d利用废弃的糖蜜制酒精解析：选b山区小流域综合治理与开发的生态工程强调，在治理恢复小流域生态的基础上，可持续利用小流域自然资源，将治坡、治沟、修梯田与发展草业、牧业、林业结合起来。1最常见的农业生态工程模式(1)桑基鱼塘模式：人工建立的高产稳产的农业生态系统，属于水陆交换的物质循环系统。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：属于物质、能量的多层分级利用系统。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。(3)庭院生态工程：特点：生产者、消费者、分解者齐全，物质循环、能量流动畅通。图示：2农业生态系统的设计原则(1)应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则。(2)应当能够构成一个合理的生产结构。(3)应当充分利用自然界的物质和能量资源。(4)应当体现减少环境污染的原则。(5)应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益。(6)所设计的农业生态系统，从理论上看应当能够实现良性循环。题组冲关3桑基鱼塘，是我国南方地区为充分利用土地而创造的一种挖深鱼塘，垫高基田，塘基植桑，塘内养鱼的高效农业生态工程。该生态工程主要利用的农业生态工程技术是()a物质的良性循环技术b间作、套种和轮种技术c洁净可再生的新能源开发技术d种植业和畜牧业合理化技术解析：选a考查农业生态工程的主要技术。桑基鱼塘主要利用了物质的良性循环技术。4下列关于生态农业的叙述中，错误的是()a生态农业是以环境与经济发展为前提的b生态农业以保持生态系统内的生态平衡为主导思想c以高投入获得农业的高产出d生态农业开展多种经营解析：选c生态农业是指在保护、改善农业生态环境的前提下，遵循生态学、生态经济学规律，运用系统工程方法和现代科学技术，集约化经营的农业发展模式，是相对于高投入高产出的石油农业提出的。随堂基础巩固1下列关于生态工程的叙述，错误的是()a生态工程是生态学与工程学的结合b生态工程追求经济与生态的双赢c生态工程是无消耗、多效益的工程d应用物种多样性和物质循环再生原理解析：选c生态工程实现了物质和能量的多级利用，但并不是无消耗，生态工程追求的是经济效益和生态效益双赢。2下列关于生态农业的叙述，错误的是()a生态学原理是其主要的理论基础b实现了对能量和物质的循环多级利用c能实现废弃物资源化和能量的多级利用，减少环境污染d对害虫进行生物防治，有利于保护生物多样性，提高农业生态系统的稳定性解析：选b生态农业模式的建立，实现了物质的循环利用和能量的多级利用，不能实现能量的循环利用。3下列不属于我国生态工程建设实例的是()a沼气工程b桑基鱼塘c焚烧城市生活垃圾 d防沙治沙工程解析：选c焚烧城市生活垃圾会造成环境污染，不属于我国生态工程建设实例。4下列不属于物质循环利用的生态工程的是()a广大农村推广的农作物秸秆“过腹还田”b农村地区利用农作物秸秆、生活垃圾生产沼气c城市生活垃圾的减量化、无害化、资源化处理d南方的桑基鱼塘解析：选b农村地区将农作物秸秆、生活垃圾等发酵处理，生产沼气作为可再生能源，属于清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。5我国农业生态工程的主要技术不包括()a物质的良性循环技术b洁净可再生的新能源开发技术c种植业和畜牧业合理优化技术d大量使用化肥进行套种解析：选d大量使用化肥是现代农业的一个特点，而不是生态农业的特点。6一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里建了一个小型农业生态系统。下面是该家庭生态工程的模式图，请据图分析回答问题：(1)从图中可知，人类生活中所需的能源来自太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，突出的优点是_。(2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是_。(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界_的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比较，生态工程是一类_的工程体系。(4)生态工程所遵循的原理是_、协调、_、_。(5)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学的有关生态工程原理，分析该结论是否正确并说明理由。_。解析：(1)太阳能、沼气等新能源相对于煤炭等化石能源来说，循环可再生、几乎没有污染，减少了燃烧煤炭所产生的污染。(2)通过沼气池，利用了粪便等废弃物中的能量，实现了能量的多级利用。(3)防止环境污染，达到经济效益与生态效益的同步发展，应用了生态工程物质循环的原理；与传统工程相比，生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。(4)生态工程所遵循的原理：“整体、协调、循环、再生”。(5)食物链越长，营养级越多，则能量损耗越多，能量的利用率越低，不符合生态工程建设的目的。答案：(1)减少了污染(2)充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用(3)物质循环少消耗、多效益、可持续(4)整体循环再生(5)不正确。因为食物链越长，各食物链中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级获得的能量越少，该营养级生物数量也越少课时跟踪检测1如图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是()a物质循环再生原理b整体性原理c物种多样性原理d协调与平衡原理解析：选a由图可知，该图突出了“无废弃物农业”，实现了物质的区域小循环，做到了物质和能量的分层分级利用，因此主要体现了生态工程物质循环再生原理。2在建设生态工程时，从我国传统农业的“无废弃物”模式中，可借鉴的是()a物质的分层多级利用b能量的单向流动c培育良好的土壤结构d大力发展畜牧养殖业解析：选a“无废弃物”模式就是要变废为宝，实现物质的分层多级利用，提高能量的利用率。3桑基鱼塘是我国传统的生态农业，有关桑基鱼塘的说法错误的是()a种桑和养蚕、鱼、猪相结合，使物质和能量得到最大限度的利用b桑基鱼塘实现了经济效益和生态效益双丰收c植物和动物互养形成良性循环d桑基鱼塘打破了原有生态平衡，不利于生态环境保护解析：选d桑基鱼塘是在原有小生态系统的基础上进行优化组合后形成的新的生态系统，使物质和能量得到最大限度的利用，更有利于生态环境保护。4罗氏沼虾属于热带虾类，营养丰富，味道鲜美，个体大，生长快，易养殖，市场前景广阔，现已成为我国南方地区重点发展的特优水产品之一。沼虾是一种杂食性虾类，适宜生活在水质清新、溶氧量高，水温为2430 水体中。请回答：(1)在传统养殖过程中，为保证产量，往往向养殖塘中投放大量饵料，一些残余饵料及虾的排泄物沉到水底被_大量分解，导致水体富营养化、溶氧量降低，沼虾的数量减少。水温降到16 时，罗氏沼虾行动迟缓，且不摄食，水温降到14 以下时开始死亡。由此可见，沼虾的种群数量变动主要是由_调节的。(2)为控制水体污染，专家建议在养殖塘中人工引入植物浮床及沉水植物(如下图)。由图可见，鸢尾、苦草与轮叶黑藻在养殖塘中有明显的分层现象，形成群落的_。它们通过与浮游藻类竞争_，抑制藻类生长，改善水质。(3)根据以上资料分析，你认为此简易工程属于_的生态工程。(填选项编号)a物质循环利用b节水和废水处理与应用c山区小流域综合治理与开发d清洁及可再生能源系统组合利用(4)输入该养殖塘的总能量_(填“大于”“等于”或“小于”)总初级生产量。(5)为了维持水质洁净，持续获得高产，人工引入植物浮床及沉水植物时往往需要考虑植物的种类、数量及比例，这主要体现了生态工程的_原理(多选)。a整体 b协调c循环 d再生(6)近几年不少地方开展了稻田养殖，充分利用稻田良好的生态条件，获得稻、虾双丰收。这项农业生态工程的_技术能按照生态和经济规律对产业进行综合优化，求得了生态效益和经济效益的最大化。解析：(1)残余饵料及虾的排泄物沉到水底被分解者分解，分解产生大量有害物质并消耗大量氧气，导致水体富营养化，使沼虾的数量减少。食物、氧气、温度等为外源性因素。(2)鸢尾、苦草与轮叶黑藻生活在水中不同的层次，体现了群落的垂直结构。它们通过与浮游藻类竞争阳光和无机盐，抑制藻类生长，改善水质。(4)输入该养殖塘的总能量包括生产者固定的总初级生产量和人工投放的有机物中的能量。(5)人工引入植物浮床及沉水植物时往往要考虑植物的种类、数量和比例，这体现了生态工程的整体性原则和协调与平衡原则。(6)种植业和养殖业合理优化使该生态工程取得了生态效益和经济效益的最大化。答案：(1)分解者(或微生物)外源性因素(2)垂直结构阳光和无机盐(3)b(4)大于(5)ab(6)种植业和养殖业合理优化(或种养结合、种植业和畜牧业合理优化)5下图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫；利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长；用作物养猪、养鸭，用稻秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答：(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_。该系统中将植物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了应用，这体现了生态工程的_原理。(2)该系统将多个生产系统通过优化组合，有机整合在一起，提高了系统生产力，这体现了生态工程中的_原理。生产的大米无公害的原因是_。(3)在发酵装置里的b过程中起重要作用的微生物，其细胞结构与水稻细胞最主要的区别是_。(4)将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量，试分析其增产原因：_。解析：(1)图示农业生态系统通过建立沼气池，实现了废弃物资源化和能量的多级利用，其遵循的是物质循环再生原理。(2)图中生态农业施用的都是有机肥，减少了化肥和农药的使用量，因此生产的大米无公害。(3)发酵装置中的微生物主要是乳酸菌，为原核生物，无核膜包被的细胞核。(4)蘑菇为分解者，可将有机物分解为co2等无机物，可供蔬菜进行光合作用。答案：(1)实现物质的循环再生和能量的多级利用物质循环再生(2)系统的结构决定功能减少了化肥和农药的使用量，减少了对环境的污染(3)无核膜包被的细胞核(或无成形的细胞核)(4)蘑菇呼吸作用产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强6下图是南京古泉生态农场物质循环利用部分示意图，请分析回答：(1)建立南京古泉生态农场所依据的生态学基本原理是_；_。(2)蘑菇属于生态系统成分中的_，同属于这一成分的还有_。(3)该生态系统比一般农业生态系统具有更大的产出投入比的原因是_。(4)如果生态系统遭到酸雨危害，首先是_受到影响，从而影响到生态系统的稳定性。解析：(1)生态农业建立的物质良性循环技术依据的生态学基本原理是：利用生物与生物之间的相互关系；让物质充分进行良性循环，同时能量可多级利用。(2)蘑菇是营腐生生活的分解者，蚯蚓以泥土和腐烂的树叶为食，也是分解者。(3)该生态农业是将未来的废弃物又进入生态农业中再分级利用，将能量更多地流向有利于人类的方向。(4)酸雨直接危害植被的器官，特别是叶片，进一步影响生态系统的稳定性。答案：(1)物质循环再生，能量多级利用生物间相互依存、相互制约的关系(2)分解者蚯蚓(3)充分利用了废弃物中的能量(4)植被一、选择题(每小题2分，共40分)1能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是()a单倍体育种b杂交育种c基因工程育种 d多倍体育种解析：选c要让动物蛋白在植物体内表达，必须将控制动物蛋白合成的相关基因导入植物细胞中，因此需要通过基因工程技术才能实现。2下列基因工程操作步骤中，未发生碱基互补配对的是()a用mrna为模板人工合成目的基因b目的基因与质粒结合c重组质粒导入受体细胞d目的基因的表达解析：选c以mrna为模板人工合成目的基因的过程需要进行逆转录过程，该过程中发生了碱基互补配对；目的基因与运载体的结合时，粘性末端重组需要遵循碱基互补配对原则；将目的基因导入受体细胞时不需遵循碱基互补配对原则；基因表达包括转录和翻译两个过程，这两个过程都需要遵循碱基互补配对原则。3下列对基因工程中构建基因表达载体重组dna的叙述，错误的是()a基因表达载体上的标记基因不一定是抗生素抗性基因b基因表达载体的构建是基因工程的核心c基因表达载体中一定不含有起始密码子和终止密码子d基因表达载体的构建需要使用限制酶和dna聚合酶等特殊工具解析：选d基因表达载体上的标记基因一般是抗性基因，也可能是荧光基因等；基因表达载体一般包括启动子、目的基因、标记基因、终止子等。构建基因表达载体时，需要使用限制性核酸内切酶和dna连接酶。4下列有关基因工程技术的叙述，正确的是()a重组dna技术所用的工具酶是限制酶、dna连接酶和载体b所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列c只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体d载体必须具备的条件之一是有一个或多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接解析：选d载体不属于酶；不同的限制酶识别不同的核苷酸序列；天然质粒大多不符合要求，要进行改造。5下列关于基因工程的叙述，错误的是()a目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物b限制性核酸内切酶和dna连接酶是两类常用的工具酶c人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性d载体上的抗性基因有利于筛选含重组dna的细胞和促进目的基因的表达解析：选d抗性基因是标记基因，是为了检测并筛选出载体是否导入受体细胞用的，它不能促进目的基因的表达。6下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是()a一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列b限制酶的活性受温度的影响c限制酶能识别和切割rnad限制酶可从原核生物中提取解析：选c限制酶只能识别和切割dna。7下列有关基因工程的叙述正确的是()a限制酶只在获得目的基因时才用b重组质粒的形成是在细胞内完成的c质粒都可作为载体d蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料解析：选d如果以质粒为载体，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个切口，露出粘性末端，然后用同一种限制酶切割目的基因，使其产生相同的粘性末端，所以载体的切割也要用到限制酶。重组质粒的形成是在生物体外完成的。只有符合一定条件的质粒才能作为载体。8目前基因工程可以()a打破地理隔离但不能突破生殖隔离b打破生殖隔离但不能突破地理隔离c完全突破地理隔离和生殖隔离d部分突破地理隔离和生殖隔离解析：选d基因工程能够将不同地域、不同物种的基因转接交流，但转入的不少基因仍不能有效地表达，所以它只打破了部分地理隔离和生殖隔离。9植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用的技术或方法与原理不相符的是()a植物组织培养和单克隆抗体细胞的全能性b纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁酶的专一性c原生质体融合和动物细胞融合细胞膜的流动性d紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养细胞增殖解析：选a植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，单克隆抗体制备的原理是细胞膜具有一定的流动性和细胞增殖；植物细胞壁的成分包括纤维素和果胶，根据酶的专一性可利用相关酶分解细胞壁；原生质体融合和动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性；紫草细胞培养和动物细胞培养的原理都是细胞的增殖。10下列关于细胞全能性的理解不确切的是()a大量的科学事实证明，高度分化的植物体细胞仍具有全能性b细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在条件c通过植物组织培养得到的试管苗，是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果d通过动物细胞培养获得细胞株或细胞系，证明了动物体细胞也具有全能性解析：选d通过动物细胞培养获得细胞株或细胞系，不能证明动物体细胞也具有全能性，因没有形成新个体。11在动物细胞培养过程中，使用胰蛋白酶的目的是()a使动物组织分散为单个细胞b去掉细胞壁，使其成为原生质体c去掉细胞膜，暴露出原生质体便于细胞融合d促进蛋白质水解为多肽解析：选a在进行动物细胞培养前，先用胰蛋白酶使组织块中的细胞相互分散开，以增加与培养液的接触面积，便于培养。12下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是()a用于培养的细胞多取自动物胚胎或幼龄动物b培养过程中需要使用胰蛋白酶等获得细胞悬液c动物细胞培养时要保证氧气供应，不能通入二氧化碳d动物细胞培养时的培养基是液体培养基，并要加入血清解析：选c动物细胞培养需要一定的气体环境，所需要的气体主要有氧气和二氧化碳。氧气是细胞代谢所必需的，二氧化碳的主要作用是维持培养液的ph。13在细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是()a选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞b选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率c选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗d选择植物的愈伤组织进行诱变处理可能获得优质的突变体解析：选a高度分化的动物体细胞分裂能力较弱，对其进行培养不利于获得大量细胞。14美国德克萨斯州科学家培育出世界上第一只克隆猫，这只小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核基因的猫妈妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是()发生了基因突变提供卵母细胞的雌猫细胞质基因进行了表达表现型是基因型与环境共同作用的结果代孕花斑猫妈妈的基因进行了表达abc d解析：选b克隆猫的基因主要来自于重组细胞的细胞核提供者，其细胞质基因来自于卵母细胞提供者，代孕者不提供遗传物质。因此其毛色完全不像生养它的花斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核基因的猫妈妈。其实，即使其遗传物质完全来自于核提供者，毛色也未必就与之完全相同，因为生物的表现型也会受到环境的影响，并且在发育过程也可能发生基因突变等。15动物细胞融合和植物原生质体融合决定于()a细胞膜的流动性 b细胞膜的选择透过性c细胞质的流动性 d细胞质中酶的活性解析：选a细胞融合的原理是细胞膜的流动性。16下列关于高等哺乳动物胚胎工程的相关叙述，错误的是()a体外受精时对精子要进行获能处理，卵母细胞也需要培养成熟b早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液中通常都需要加入该种动物的血清c胚胎发育过程中细胞不断分裂，但不发生凋亡d进行胚胎移植前，需将胚胎培养到适宜时期解析：选c在胚胎发育过程中，细胞不断分裂，也会发生细胞凋亡。17雌性哺乳动物一生中卵母细胞(未成熟卵细胞)的利用率很低。要大幅度提高良种家畜的繁殖率，研究课题之一是提高卵母细胞的利用率。下列措施不可行的是()a“借腹怀胎”b成体卵巢离体培养c相关激素刺激使母畜超数排卵d卵母细胞的体外成熟培养解析：选b成体卵巢离体培养不能作为提高卵母细胞的利用率的措施。18下列关于胚胎工程的叙述，错误的是()a移植胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体的影响b胚胎干细胞在体外培养条件下，可以增殖，但目前还不能使其分化为其他组织细胞c胚胎移植时，受体母畜的生理状态必须与供体母畜相同d就目前的胚胎分割移植而言，产生的同卵双胎较多，同卵多胎成功率较低解析：选b目前已经能够诱导胚胎干细胞分化出某些组织细胞。19下列关于试管婴儿的说法，错误的是()a是体外受精，胚胎移植的产物b是一个有性生殖过程c精子和卵细胞在体外结合成受精卵d体细胞核与卵细胞质融合成受精卵解析：选d试管婴儿是指从母体取出卵细胞，培养到m中期，在体外与获能的精子进行受精，再进行早期胚胎的培养，当胚胎发育到一定时期，再将胚胎移植到母体子宫内继续发育成胎儿。20如图为某生物工程操作流程模式图，下列说法正确的是()a若此图表示基因工程的操作流程，且甲为质粒，则乙表示重组dna分子b若此图表示动物细胞融合过程，则形成丙(杂种细胞)的原理是细胞全能性c若此图为试管婴儿的培育过程，则应包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等过程d若此图为试管牛生产的技术流程图，则获得甲(精子)后可直接与乙进行体外受精解析：选c若此图表示基因工程的操作流程，且甲为质粒，则乙表示目的基因，丙表示重组dna分子。若此图表示动物细胞融合过程，则形成丙(杂种细胞)的原理是细胞膜具有一定的流动性。若此图为试管婴儿的培育过程，则应包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等过程。若此图为试管牛生产的技术流程图，则获得的甲(精子)需要进行获能培养后才能与卵细胞乙进行体外受精。二、非选择题(共60分)21(8分)如图表示从苏云金芽孢杆菌分离出杀虫晶体蛋白基因(简称bt基因)及形成转基因抗虫植物的图解。请分析回答：(1)写出b过程的表达式_。(2)将目的基因和载体(质粒)结合的工具酶有_酶和_酶。(3)科学家计划从哺乳动物的乳汁中提取某种抗体，应将控制抗体合成的基因导入该种动物的_中，导入基因成功表达的标志是_。解析：应用基因工程技术，从苏云金芽孢杆菌中提取杀虫晶体蛋白基因(目的基因)导入棉花细胞中形成转基因抗虫棉，bt基因的表达，使棉花细胞中合成了原毒素，使采食棉花的昆虫中毒死亡。要使某种动物的乳汁中含有某种抗体，目的基因一般导入受精卵中。这样，由此受精卵发育成的哺乳动物的所有体细胞中都含有目的基因。答案：(除注明外，每空1分)(1)bt基因mrna原毒素(晶体蛋白)(3分)(2)限制性核酸内切dna连接(3)受精卵动物乳汁中含此种抗体(2分)22(7分)将苏云金杆菌bt蛋白的基因导入棉花细胞中，可获得抗棉铃虫的转基因棉，其过程如下图所示(注：农杆菌中ti质粒上只有tdna片段能转移到植物细胞中)。(1)过程需用同种_酶对含bt基因的dna和ti质粒进行酶切。为将过程获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来，应使用_培养基。(2)过程中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让_进入棉花细胞；除尽农杆菌后，还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养，目的是_。(3)检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是_。种植转基因抗虫棉能减少_的使用，以减轻环境污染。解析：(1)切割目的基因和载体应使用同种限制性核酸内切酶，筛选细菌应使用选择培养基。(2)农杆菌转化法的原理是农杆菌感染植物时，ti质粒上的tdna片段能够转移并整合到植物细胞的染色体dna上。因为tdna上具有卡那霉素抗性基因，所以可用含卡那霉素的培养基筛选出获得tdna片段的植物细胞。(3)在个体水平上检测抗虫棉时可通过在抗虫棉上投放害虫来判断其是否具有抗虫的性状；抗虫棉因具有抗虫性状，故可减少农药的使用，减轻环境污染。答案：(除注明外，每空1分)(1)限制性核酸内切选择(2)tdna筛选获得tdna片段的植物细胞(2分)(3)投放棉铃虫农药23(8分)萤火虫能发光是萤火虫体内通过荧光素酶催化的系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内，也可使植物体发光。加利福尼亚大学的一位科学家成功地通过基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题：(1)在此基因工程中，目的基因是_。在形成重组dna分子中除了目的基因外，至少还要包括启动子、终止子和_等。(2)将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要载体的帮助。选取载体时，下列所列各项不必考虑的是()a能够在宿主细胞内复制并稳定保存b具1个至多个的限制性核酸内切酶切点c具有与目的基因相同的碱基片段d具有某些标记基因(3)在此基因工程中，是由质粒承担载体的作用。在将体外重组表达载体dna导入大肠杆菌体内之前通常要用_处理大肠杆菌，若将重组dna分子导入植物细胞内通常采用的方法是_。(4)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优势是_。解析：(1)本题中转基因的目的是让大肠杆菌产生荧光素酶，所以目的基因就是能产生荧光素酶的基因。形成的重组dna分子中通常含有标记基因，其目的是为了便于筛选含有目的基因的受体细胞。(2)基因工程中的载体必须具备三个条件：在宿主细胞中能保存下来并能大量复制；有1个至多个限制性核酸内切酶切点，而且每种酶的切点最好只有一个；有一定的标记基因，便于筛选，故不必考虑的是c。(4)基因工程的优点是打破了远缘杂交不亲和的障碍和目的性强等。答案：(除注明外，每空1分)(1)荧光素酶基因标记基因(2)c(2分)(3)cacl2(或ca2)农杆菌转化法(4)目的明确，培育周期短，可以克服远缘杂交的不亲和性(答出两点只要合理即可)(2分)24(7分)玉米是一种主要的农作物，为了提高玉米的产量，科学家做了大量的研究工作。如图是关于玉米培养的过程，请据图回答下列问题：(1)取玉米幼苗的茎尖进行_，如图ac，发育成植株d，取d的花药进行离体培养成幼苗，属于_育种，如图ef，经秋水仙素处理后发育成植株g；从生殖方式上分析，ad属于_生殖；从细胞分裂方式上分析，ef过程中进行了_分裂。(2)ac的过程要严格控制_条件。(3)用eg途径育种的优点是_。解析：(1)取茎尖经ad培育成新植株是植物的组织培养技术，属于无性繁殖；取d的花药经离体培养成植株g是单倍体育种，属于有性生殖，在花药离体培养过程中细胞进行有丝分裂。(2)植物组织培养过程中除提供必需的营养条件和植物生长调节剂外，还应严格控制无菌条件。(3)单倍体育种的优点是极大地缩短了育种年限。答案：(除注明外，每空1分)(1)植物组织培养单倍体无性有丝(2)无菌(3)极大地缩短了育种年限(2分)25(8分)甲、乙两种化学物质可能有一定致畸、致癌作用，利用动物细胞培养的方法鉴定它们是否有毒性，并比较二者毒性的强弱。请依据实验结果完成下列实验报告。(1)实验步骤：制备细胞悬液：用_处理小白鼠胚胎组织使其离散成单个细胞，制成细胞悬浮液。进行细胞培养：a取a、b、c三个洁净的锥形瓶，分别加入_。b向a、b两个培养瓶中分别加入等量的化学物质甲、乙，并将其摇匀；c瓶加等量生理盐水，作为对照。c把3个培养瓶放在37 的co2培养箱中培养。制作临时装片。镜检和统计：把临时装片放在显微镜下，寻找处于有丝分裂中期的细胞，与小白鼠正常体细胞有丝分裂高倍显微镜照片进行对比，以确认发生变异的细胞。统计_。(2)实验结果：培养瓶abc变异细胞数占总细胞数的百分比1.3%12.5%0.1%(3)请写出实验结论：_。解析：(1)解离组织细胞常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶。根据b的实验步骤可以得出：a中a、b、c三个洁净的锥形瓶，分别加入等量的细胞悬浮液。根据实验目的可知，应统计该时期变异的细胞数占细胞总数的百分比。(3)c组为对照组，a与b组变异细胞数占总细胞数的比例均比c组高，说明甲、乙两种化学物质均有一定毒性，b组数据比a组的数据大说明乙的毒性比甲的毒性大。答案：(每空2分)(1)胰蛋白酶a.等量的细胞悬浮液该时期变异的细胞数占细胞总数的百分比(3)甲、乙两种化学物质均有一定毒性，且乙的毒性比甲的毒性大26(7分)体外受精技术又称试管婴儿技术，试管婴儿的操作流程如下图所示。请分析回答：(1)将收集的精子放在一定浓度的肝素溶液中进行培养，其目的是_。(2)超数排卵技术的处理措施是对母体注射_。从母体内获得的卵母细胞需要培养_才能与精子结合。(3)受精过程依靠精、卵膜的_和_。(4)进行早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加激素和_。(5)一般将受精卵培养至_时期进行胚胎移植。解析：(1)精子在一定浓度的肝素溶液中培养后可以获得受精能力。(2)超数排