生物二輪復(fù)習(xí) 專題十四 現(xiàn)代生物科技 專題突破

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1、專題十四 現(xiàn)代生物科技[來(lái)源:][來(lái)源:中教網(wǎng)] 摘要：本專題知識(shí)是歷年高考的必考內(nèi)容，其中基因工程是當(dāng)前生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)和前沿之一，基因診斷、基因治療、基因產(chǎn)品在人們生活中的出現(xiàn)日漸頻繁。基因工程的原理、技術(shù)與應(yīng)用是選修三的重要考點(diǎn)，且經(jīng)常與胚胎工程、微生物的培養(yǎng)、克隆技術(shù)、組織培養(yǎng)等知識(shí)進(jìn)行綜合考查。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用、植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也是重要的考點(diǎn)。 一、專題知識(shí)突破 1、考綱要求 基因工程 (1)基因工程的誕生 I (2)基因工程的原理及技術(shù)

2、 Ⅱ (3)基因工程的應(yīng)用 Ⅱ (4)蛋白質(zhì)工程 I 克隆技術(shù) (1)植物的組織培養(yǎng) Ⅱ (2)動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆 I (3)細(xì)胞融合與單克隆抗體 Ⅱ[來(lái)源:][來(lái)源:中國(guó)教育出版網(wǎng)] 胚胎工程 (1)動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程與胚胎工程的

3、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 生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題 (1)轉(zhuǎn)基因生物的安全性 I (2)生物武器對(duì)人類的威脅 I (3)生物技術(shù)中的倫理問(wèn)題 I 生態(tài)工程(山東考綱不要求) (1)簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理

4、 Ⅱ (2)生態(tài)工程的實(shí)例 I 實(shí)驗(yàn)[來(lái)源:中_國(guó)教_育出_版網(wǎng)][來(lái)源:中國(guó)教育出版網(wǎng)] DNA的粗提取與鑒定 2、考點(diǎn)剖析 考點(diǎn)1：基因工程和蛋白質(zhì)工程 【真題導(dǎo)航】例1、（2011四川卷）北極比目魚中有抗凍基因,其編碼的抗凍蛋白具有11個(gè)氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強(qiáng)。下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過(guò)程示意圖，有關(guān)敘述正確的是 A過(guò)程①獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測(cè)序 B多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因，不能得到抗凍性增強(qiáng)

5、的抗凍蛋白 C過(guò)程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選 D應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá) 解析：過(guò)程1獲得的目的基因已不含非編碼區(qū)和內(nèi)含子，因此不能用于比目魚基因組測(cè)序，因此A錯(cuò)。導(dǎo)入農(nóng)桿菌是為了擴(kuò)增和更易導(dǎo)入蕃茄細(xì)胞，C錯(cuò)。DNA探針技術(shù)不能檢測(cè)基因是否完全表達(dá)，D錯(cuò)。 答案：B 例2（2011安徽卷 ）家蠶細(xì)胞具有高效表達(dá)外源基因能力。將人干擾素基因?qū)爰倚Q細(xì)胞并大規(guī)模培養(yǎng)，可以提取干擾素用于制藥。[來(lái)源:中教網(wǎng)][來(lái)源:中&教&網(wǎng)z&z&s&tep] (1)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作前，需用___________酶短時(shí)處理幼

6、蠶組織，以便獲得單個(gè)細(xì)胞。 (2)為使干擾素基因在家蠶細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把來(lái)自cDNA文庫(kù)的干擾素基因片段正確插入表達(dá)載體的_________和___________之間。 (3)采用PCR技術(shù)可驗(yàn)證干擾素基因是否已經(jīng)導(dǎo)入家蠶細(xì)胞。改PCR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)該包含：擴(kuò)增緩沖液（含Mg2+）、水，4種脫氧核糖苷酸、模板DNA、_____________和_________________。 (4)利用生物反應(yīng)器培養(yǎng)家蠶細(xì)胞時(shí)，的細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生接觸抑制。通常將多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反應(yīng)器中，這樣可以_________________增加培養(yǎng)的細(xì)胞數(shù)量，也有利于空氣交換。 解析:(1)將

7、動(dòng)物組織利用胰蛋白酶處理可獲得單個(gè)細(xì)胞。 (2)基因表達(dá)載體上目的基因的首端要有啟動(dòng)子，尾端要有終止子。 (3)PCR反應(yīng)體系的主要成分包括：擴(kuò)增緩沖液、水、4種脫氧核苷酸、模板DNA、對(duì)干擾素基因特異的引物對(duì)、TaqDNA聚合酶。 (4)此種做法還可擴(kuò)大細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)的附著面積。 答案：(1)胰蛋白(或膠原蛋白) (2) 啟動(dòng)子 終止子(3)對(duì)干擾素基因特異的DNA引物對(duì) TaqDNA聚合酶(4)擴(kuò)大細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)的附著面積 【聚焦題點(diǎn)】從考查內(nèi)容上看：該部分內(nèi)容主要考查基因工程所用到的工具、基因工程的操作過(guò)程、及基因工程的應(yīng)用分析；從考查形式上看，這部分因?yàn)槭沁x考

8、，所以一般以非選擇題形式出現(xiàn)，從命題趨勢(shì)上看，可以與基因診斷、基因治療、基因產(chǎn)品等生命科學(xué)的熱點(diǎn)和研究前沿結(jié)合，還可以與胚胎工程、微生物培養(yǎng)、克隆技術(shù)、組織培養(yǎng)等知識(shí)綜合考查。 【載體透析】 1．基因操作的工具[來(lái)源:][來(lái)源:中國(guó)教育出版網(wǎng)] ? 限制酶 DNA 連接酶 載體 作用 切割目的基因和載體 拼接 DNA 片段，形成重組 DNA 攜帶目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞 作用部位 兩核苷酸的脫氧核糖與磷酸間形成的磷酸二酯鍵[來(lái)源:中教網(wǎng)][來(lái)源:中。教。網(wǎng)z。z。s。tep] ? 作用特點(diǎn)(條件) ①識(shí)別特定的核苷酸序列②在特定位點(diǎn)上切割 ①E·coli DNA 連

9、接酶只能連接黏性末端②T4 DNA 連接酶能連接黏性末端和平末端 ①能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復(fù)制②有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)③具有特殊的標(biāo)記基因 常用類型 EcoRⅠ限制酶SmaⅠ限制酶 E·coli DNA 連接酶T4 DNA 連接酶 質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒 2．基因工程的基本操作程序 (1)獲取目的基因的方法 ①?gòu)幕蛭膸?kù)中獲??； ②利用 PCR (聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)擴(kuò)增目的基因； ③人工合成。 (2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建(基因工程的核心) ①構(gòu)建目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時(shí)，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用； ②一個(gè)基因

10、表達(dá)載體的組成：目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等。 (3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞——轉(zhuǎn)化 ②受體種類不同，所用的受體細(xì)胞種類也不相同。 植物——一般為體細(xì)胞(可經(jīng)組織培養(yǎng)成為完整個(gè)體)。 動(dòng)物——受精卵(因?yàn)轶w細(xì)胞的全能性受到嚴(yán)格限制)。 ③轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)：目的基因整合到受體細(xì)胞染色體基因組中。 （4）目的基因的檢測(cè)與鑒定 類型 步驟 檢測(cè)內(nèi)容 方法 分子檢測(cè) 第一步 轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入了目的基因 DNA分子雜交技（DNA和DNA之間） 第二步 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA 分子雜交技術(shù)（DNA和mRNA之間） 第三步

11、目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì) 抗原—抗體雜交技術(shù)（抗原和抗體之間） 個(gè)體水 平鑒定 包括抗蟲、抗病的接種實(shí)驗(yàn)，以確定是否有抗性以及抗性程度；基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品活性比較，以確定功能活性是否相同等 　3.蛋白質(zhì)工程及與基因工程的區(qū)別和聯(lián)系 項(xiàng)目 蛋白質(zhì)工程 基因工程 區(qū)別 過(guò)程 預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)氨基酸序列→推測(cè)脫氧核苷酸序列→合成DNA→表達(dá)出蛋白質(zhì) 獲取目的基因→構(gòu)建表達(dá)載體→導(dǎo)入受體細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定 實(shí)質(zhì) 定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì) 定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品 結(jié)果 生產(chǎn)自然界沒(méi)有的

12、蛋白質(zhì) 生產(chǎn)自然界中已有的蛋白質(zhì) 聯(lián)系 蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程，因?yàn)閷?duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過(guò)基因修飾或基因合成實(shí)現(xiàn) 【針對(duì)集訓(xùn)】1、(2010·浙江高考)在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過(guò)程中，下列操作錯(cuò)誤的是 (　　) A．用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸 B．用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體 C．將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體 D．用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞 考點(diǎn)2：細(xì)胞工程及其應(yīng)用 【真題導(dǎo)航】例2、（2011江蘇卷）關(guān)于現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是( ) A．蛋白質(zhì)

13、工程可以合成自然界不存在的蛋白質(zhì) B．體細(xì)胞雜交技術(shù)可用于克隆動(dòng)物和制備單克隆抗體 C．植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以用于植物莖尖脫毒 D．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可用于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培養(yǎng) 解析：蛋白質(zhì)工程能合成自然界不存在的蛋白質(zhì)，莖尖、根尖植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以植物脫毒，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培養(yǎng)過(guò)程需要?jiǎng)游锛?xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，制備單克隆抗體需要體細(xì)胞雜交技術(shù)，而克隆動(dòng)物應(yīng)用的是細(xì)胞核移植技術(shù)，所以B選項(xiàng)敘述錯(cuò)誤。 答案：B 【聚焦題點(diǎn)】從考查內(nèi)容看，主要集中在植物細(xì)胞的全能性、植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合、單克隆抗體的制備及應(yīng)用等內(nèi)容上。從考查形式上看，多以非選擇題形式出現(xiàn)，注重與工

14、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)學(xué)實(shí)踐的應(yīng)用及科技發(fā)展聯(lián)系在一起考查。 【載體透析】 1．動(dòng)、植物細(xì)胞全能性 (1)原因：生物體的每個(gè)細(xì)胞都含有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全部基因。 (2)全能性表現(xiàn)的大?。菏芫训娜苄宰畲?，其次是生殖細(xì)胞，體細(xì)胞相對(duì)較小。 (3)全能性表現(xiàn)與細(xì)胞種類有關(guān)：離體的植物體細(xì)胞的全能性在一定條件下可充分體現(xiàn)。離體的動(dòng)物體細(xì)胞，全能性受到限制，但其細(xì)胞核仍具有全能性，需要借助卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)才能體現(xiàn)出來(lái)。未離體細(xì)胞的全能性不能表達(dá)，只能在機(jī)體調(diào)控下定向分化。 2．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較 項(xiàng)目 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 植物組織培養(yǎng) 前處理 無(wú)菌、用胰蛋白酶處理，使組織細(xì)胞

15、相互分散開 無(wú)菌、離體 培養(yǎng)基成分 葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、促生長(zhǎng)因子、微量元素、動(dòng)物血清等 礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素等 培養(yǎng)基狀態(tài) 液體培養(yǎng)基 固體培養(yǎng)基 過(guò)程 動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織→原代培養(yǎng)→傳代培養(yǎng)→細(xì)胞群 離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽→植物體 能否培養(yǎng)成個(gè)體 不能 能 應(yīng)用舉例 大規(guī)模生產(chǎn)有重要價(jià)值的生物制品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等；皮膚移植；檢測(cè)有毒物質(zhì)的毒性等 快速繁殖、培育無(wú)病毒植株；生產(chǎn)藥物；制造人工種子；培育轉(zhuǎn)基因作物等 3.植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的比較 項(xiàng)目 植

16、物體細(xì)胞雜交 動(dòng)物細(xì)胞融合 （單克隆抗體的制備） 理論基礎(chǔ)（原理） 細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全能性 細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞增殖 融合前處理 酶解法去除細(xì)胞壁（纖維素酶、果膠酶等） 注射特定抗原，免疫小鼠，獲取效應(yīng)B淋巴細(xì)胞 促融 ①物理法：離心、振動(dòng)、電激等； ②化學(xué)法：聚乙二醇（PEG） ①物化法：與植物細(xì)胞融合相同； ②生物法：滅活的仙臺(tái)病毒 過(guò)程 第一步：原生質(zhì)體的制備； 第二步：原生質(zhì)體的融合； 第三步：雜種細(xì)胞的篩選與培養(yǎng)； 第四步：雜種植株的誘導(dǎo)與鑒定 第一步：正常小鼠免疫處理； 第二步：動(dòng)物細(xì)胞融合； 第三步：雜交瘤細(xì)胞篩選與培養(yǎng)

17、；第四步：?jiǎn)慰寺】贵w的提純 用途 ①克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，大大擴(kuò)展雜交親本的組合范圍； ②克服有性雜交的母系遺傳，獲得細(xì)胞質(zhì)基因的雜合子，研究細(xì)胞質(zhì)遺傳 ①制備單克隆抗體； ②診斷、治療疾病，如生物導(dǎo)彈 4.單克隆抗體 (1)．制備過(guò)程 (2)．生產(chǎn)單克隆抗體的方法有三種 ①利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)形成的雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)單克隆抗體； ②將目的基因?qū)霛{細(xì)胞，利用基因工程生產(chǎn)單克隆抗體； ③利用動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體。 (3)．特點(diǎn)：化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量生產(chǎn)。 (4)．應(yīng)用：①作為診斷試劑。②用于治療疾病和運(yùn)載藥物，如生物導(dǎo)彈。

18、【針對(duì)集訓(xùn)】2、(2010·浙江卷，4)下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是 (　　) A．培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞 B．克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過(guò)程中多數(shù)細(xì)胞的基因型會(huì)發(fā)生改變 C．二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無(wú)限的 D．惡性細(xì)胞系的細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng) 考點(diǎn)3：胚胎工程及其應(yīng)用 【真題導(dǎo)航】例3、 （2011江蘇卷）下列關(guān)于胚胎工程的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在相應(yīng)溶液中受精 B．受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進(jìn)行胚胎移植 C．早期胚胎培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需要加入血清 D．試管嬰兒技術(shù)主要包括體外受精、早期胚胎培

19、養(yǎng)和胚胎移植技術(shù) 解析：受精卵發(fā)育到囊胚階段就可以進(jìn)行胚胎移植，所以B選項(xiàng)的敘述是錯(cuò)誤的。 答案：B 【聚焦題點(diǎn)】從考查內(nèi)容上看，克隆技術(shù)、細(xì)胞工程、胚胎干細(xì)胞在生產(chǎn)、生活及醫(yī)療上的應(yīng)用等問(wèn)題頻頻出現(xiàn)在近年的高考試題中。從考查形式看經(jīng)常以流程圖為載體，考查隊(duì)各種生物技術(shù)及過(guò)程中想干概念的表達(dá)，試題考查內(nèi)容較淺，記憶性知識(shí)點(diǎn)較多。 【載體透析】 1、受精過(guò)程 (1)精子和卵子的發(fā)生 ①精子的發(fā)生：精原細(xì)胞先通過(guò)有絲分裂增殖，部分精原細(xì)胞發(fā)育成初級(jí)精母細(xì)胞后進(jìn)行減數(shù)分裂。變形過(guò)程中，細(xì)胞核為精子頭的主要部分，高爾基體發(fā)育為頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈?，線粒體在尾基部形成線粒體鞘膜，為精

20、子運(yùn)動(dòng)提供能量，其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴直至脫落。 ②卵子的發(fā)生：在胎兒時(shí)期，卵原細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂演變成初級(jí)卵母細(xì)胞，被卵泡細(xì)胞包圍；減Ⅰ分裂在排卵前后完成，形成次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體進(jìn)入輸卵管準(zhǔn)備受精；減Ⅱ分裂是在受精過(guò)程中完成的。 (2)．受精過(guò)程 ①準(zhǔn)備階段：包括精子獲能及卵子達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期。 ②受精階段：包括精子穿越放射冠和透明帶，進(jìn)入卵黃膜，雌、雄原核形成及其融合。 ③防止多個(gè)精子入卵受精的屏障 a.透明帶反應(yīng)。 b.卵黃膜封閉作用。 (3)受精的標(biāo)志和受精完成的標(biāo)志 ①卵子受精的標(biāo)志：在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體。 ②受精完成的標(biāo)志：雌、雄原核

21、的融合。 2.胚胎移植： (1)操作對(duì)象：雌性動(dòng)物的早期胚胎，或通過(guò)體外受精及其他方式得到的胚胎； (2)受體：同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物； (3)本質(zhì)：生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過(guò)程； (4)地位：是胚胎工程技術(shù)的終端環(huán)節(jié)，即任何胚胎只有移植給受體才能獲得后代。 (5)流程: 3．胚胎分割 (1)材料選擇：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 (2)囊胚期分割要求：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 (3)意義：加快繁殖速度，是動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法還有核移植。 4.、胚胎干細(xì)胞 (1)．哺乳動(dòng)物的

22、胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞，來(lái)源于早期胚胎或從原始性腺中分離出來(lái)。 (2)．具有胚胎細(xì)胞的特性：在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖而不發(fā)生分化，可進(jìn)行冷凍保存，也可進(jìn)行遺傳改造。 【針對(duì)集訓(xùn)】3、(2011·南京模擬)下列關(guān)于利用胚胎工程技術(shù)繁殖優(yōu)質(zhì)奶羊的敘述，錯(cuò)誤的是 A．對(duì)受體母羊與供體母羊進(jìn)行同期發(fā)情處理 B．人工授精后的一定時(shí)間內(nèi)，收集供體原腸胚用于胚胎分割 C．利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個(gè)基因型完全相同的胚胎 D．一次給受體母羊植入多個(gè)胚胎，可增加雙胞胎和多胞胎的

23、比例 考點(diǎn)4：生態(tài)工程 【真題導(dǎo)航】例4、（2011年新課標(biāo)卷）現(xiàn)有一生活污水凈化處理系統(tǒng)，處理流程為“厭氧沉淀池曝光池兼氧池植物池”，其中植物池中生活著水生植物、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經(jīng)凈化處理后，可用于澆灌綠地?；卮饐?wèn)題： ⑴污水流經(jīng)厭氧沉淀池。曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個(gè)過(guò)程中，微生物通過(guò) 呼吸將有機(jī)物分解。 ⑵植物池中，水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了 （生態(tài)系統(tǒng)、菌落、種群）。在植物池的食物網(wǎng)中，植物位于第 營(yíng)養(yǎng)級(jí)。植物池中所有蛙類獲得的能量最終來(lái)源于 所固定的

24、 能。 （3）生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡、 和 等原理。 （4）一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì) 進(jìn)行修復(fù)，對(duì)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。 解析：本題綜合考查群落和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、生態(tài)工程的基本原理等相關(guān)知識(shí)。屬于對(duì)識(shí)記層次的考查。（1）在厭氧沉淀池，微生物進(jìn)行無(wú)氧呼吸；在曝氣池，微生物主要進(jìn)行有氧呼吸；在兼氧池，微生物既能進(jìn)行有氧呼吸，又能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。（2）群落是棲息于一定地域或生境中各種生物種群通過(guò)相互作用而有機(jī)結(jié)合的集合體，包括給定區(qū)域的所有生物。（3）生態(tài)工程的基本原理

25、包括物質(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。（4）見答案 答案:⑴有氧和無(wú)氧（或細(xì)胞）。⑵群落 一 生產(chǎn)者 太陽(yáng)（3）物質(zhì)循環(huán)再生 物種多樣性 （4）已被破壞的生態(tài)環(huán)境 (或受損的生態(tài)系統(tǒng)) 【聚焦題點(diǎn)】本考點(diǎn)內(nèi)容相對(duì)較少，在高考中很少涉及。但由于該部分內(nèi)容在當(dāng)今氣候變化、環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要作用，預(yù)計(jì)考查的可能性越來(lái)越大，但分值不一定很多。在考查形式上，因?yàn)槭沁x考內(nèi)容，會(huì)以非選擇題形式出現(xiàn)。 【載體透析】生態(tài)工程遵循原理歸納與舉例 ? 理論基礎(chǔ) 內(nèi)容 意義 舉例 物質(zhì)循環(huán)再生原理 物質(zhì)循環(huán) 物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中

26、進(jìn)行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級(jí)利用，從而達(dá)到取之不盡，用之不竭 避免環(huán)境污染及對(duì)其他系統(tǒng)穩(wěn)定性和發(fā)展的影響 無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè) 物種多樣性原理 生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性 物種多，營(yíng)養(yǎng)關(guān)系復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性，生物多樣性程度高，可以為各類生物提供多種機(jī)會(huì)和條件。營(yíng)養(yǎng)關(guān)系越復(fù)雜，有限資源下就可以容納更多的生物量 避免生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能失衡 單純林引起的“綠色荒漠”問(wèn)題 協(xié)調(diào)與平衡原理 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡 指生物與環(huán)境平衡，需要考慮環(huán)境承載力，即指某種環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的數(shù)量 避免生態(tài)系統(tǒng)的失衡和破壞 赤潮和水華等水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題 整體性

27、原理 社會(huì)、自然、經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng) 生態(tài)工程的建設(shè)，既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等系統(tǒng)的影響力 統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定 林業(yè)建設(shè)中自然生態(tài)系統(tǒng)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問(wèn)題 系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式 生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的 改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能 桑基魚塘 系統(tǒng)整體性原理：整體大于部分 系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果 保持系統(tǒng)較高的生產(chǎn)力

28、藻類和珊瑚蟲的關(guān)系 【針對(duì)集訓(xùn)】4、（2010·海淀期中）下列有關(guān)生態(tài)工程的描述錯(cuò)誤的是 A．生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系 B．中國(guó)農(nóng)民實(shí)施的“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”所包含的生態(tài)學(xué)原理是物質(zhì)的循環(huán)再生 C．在林業(yè)工程建設(shè)時(shí)要考慮系統(tǒng)的整體性原理，防止“前面造林，后面砍林” D．我國(guó)南方水網(wǎng)地區(qū)的?；~塘模式體現(xiàn)了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能的原理 3、 方法指導(dǎo) 本專題在能力要求上以了解為主，在復(fù)習(xí)過(guò)程中應(yīng)注重基礎(chǔ)知識(shí)的培養(yǎng)，通過(guò)畫網(wǎng)絡(luò)圖的形式將每一個(gè)小專題中的知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，記住概念性的問(wèn)題，另外，本專題的過(guò)程圖非常多，這也是識(shí)記的一個(gè)重點(diǎn)，注意把知識(shí)和過(guò)程圖有機(jī)的結(jié)合。 針對(duì)

29、集訓(xùn)參考答案 1、解析:　本題考查基因工程的工具和基本操作步驟，意在考查對(duì)基因工程技術(shù)基本過(guò)程的理解及應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)、生活的能力。限制性核酸內(nèi)切酶切割的是DNA，而煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，所以A錯(cuò)誤；目的基因與載體的連接由DNA連接酶催化連接，B正確；受體細(xì)胞為植物細(xì)胞，所以可以是煙草原生質(zhì)體，C正確；目的基因?yàn)榭钩輨┗?，所以篩選的時(shí)候應(yīng)該用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因細(xì)胞，D正確。 答案:A 2、解析:　動(dòng)物細(xì)胞在培養(yǎng)過(guò)程中有接觸抑制現(xiàn)象，細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中會(huì)貼壁生長(zhǎng)，形成一層細(xì)胞，相互接觸后停止生長(zhǎng)?？寺∨囵B(yǎng)法培養(yǎng)過(guò)程中，僅有極少數(shù)細(xì)胞的基因型會(huì)發(fā)生改變。二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)一

30、般傳至10代后就不易傳下去了。惡性細(xì)胞系的細(xì)胞具有不死性，可以進(jìn)行傳代培養(yǎng)。 答案：D 3、解析:本題考查胚胎工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查對(duì)胚胎工程的理解。人工授精后的一定時(shí)間內(nèi)，收集供體的早期胚胎(如囊胚)用于胚胎分割，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:B 4、解析: 與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系；“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”是物質(zhì)循環(huán)再生的原理在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的實(shí)例；整體性原理要求，在進(jìn)行林業(yè)工程建設(shè)時(shí)，一方面要號(hào)召農(nóng)民種樹，另一方面要考慮貧困地區(qū)農(nóng)民的生活問(wèn)題，避免出現(xiàn)“前面造林，后面砍林”的現(xiàn)象；我國(guó)南方水網(wǎng)地區(qū)的桑基魚塘模式，就是把很多單個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)化組合，有機(jī)地整合在一起，成為一個(gè)新的高效生態(tài)系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的生產(chǎn)力，充分體現(xiàn)了系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)的原理。 答案: D