二轮复习胚胎工程和生态工程

会计学1二轮复习胚胎工程和生态工程二轮复习胚胎工程和生态工程答案速填：答案速填：桑椹胚桑椹胚培养法培养法动物血清动物血清雌性雌性桑椹胚桑椹胚繁殖速度繁殖速度早期胚胎早期胚胎全能性全能性考点一考点一胚胎工程胚胎工程【知识知识方法方法】1.1.胚胎工程的理论基础：哺乳动物的受胚胎工程的理论基础：哺乳动物的受精机制和早期胚胎发育的规律。精机制和早期胚胎发育的规律。2.2.体内受精：体内受精：(1)(1)精子的发生。精子的发生。场所：睾丸；开始时期：初情期。场所：睾丸；开始时期：初情期。(2)(2)卵子的发生。卵子的发生。场所：卵巢；开始时期：性别分化场所：卵巢；开始时期：性别分化后。后。(3)(3)受精。受精。场所：输卵管；场所：输卵管；实质：雌、雄原核结合成为受精卵；实质：雌、雄原核结合成为受精卵；标志：卵细胞膜和透明带的间隙可以标志：卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体；观察到两个极体；受精过程受精过程3 3大反应：顶体反应、透明带大反应：顶体反应、透明带反应、卵细胞膜反应；反应、卵细胞膜反应；防止多精入卵受精的防止多精入卵受精的2 2大屏障：透明带大屏障：透明带反应和卵细胞膜反应。反应和卵细胞膜反应。3.3.早期胚胎发育：早期胚胎发育：受精卵受精卵卵裂期卵裂期( (有丝分裂，桑椹胚及以有丝分裂，桑椹胚及以前细胞是全能细胞前细胞是全能细胞)囊胚期囊胚期( (二胚层、二胚层、囊胚腔、内细胞团、滋养层囊胚腔、内细胞团、滋养层)原肠胚期原肠胚期( (三胚层、原肠腔三胚层、原肠腔) )。4.4.体外受精：体外受精：(1)(1)卵母细胞的采集：超数排卵法、直接卵母细胞的采集：超数排卵法、直接采集法。采集法。(2)(2)精子的采集：假阴道法、手握法、电精子的采集：假阴道法、手握法、电刺激法等。刺激法等。(3)(3)精子的获能：培养法、化学诱导法。精子的获能：培养法、化学诱导法。5.5.早期胚胎培养：早期胚胎培养：(1)(1)目的：检查受精状况和受精卵的发育目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。能力。(2)(2)培养液的成分。培养液的成分。2 2“盐盐”：无机盐和有机盐；：无机盐和有机盐；2 2“酸酸”：氨基酸和核苷酸；：氨基酸和核苷酸；2 2“素素”：维生素和激素；：维生素和激素；2 2“液体液体”：水和血清。：水和血清。6.6.胚胎移植的生理学基础：胚胎移植的生理学基础：(1)(1)供、受体生殖器官的生理变化相同。供、受体生殖器官的生理变化相同。(2)(2)早期胚胎与母体无联系。早期胚胎与母体无联系。(3)(3)受体对外来胚胎无免疫排斥反应。受体对外来胚胎无免疫排斥反应。(4)(4)供体胚胎的遗传特性不影响孕育过程。供体胚胎的遗传特性不影响孕育过程。7.7.克隆动物的克隆动物的4 4种技术手段：种技术手段：(1)(1)核移植。核移植。(2)(2)动物细胞培养。动物细胞培养。(3)(3)早期胚胎培养。早期胚胎培养。(4)(4)胚胎移植。胚胎移植。【易错易错警示警示】1.1.排卵是指卵子从卵泡中排出。排卵是指卵子从卵泡中排出。2.2.体外受精注意点：体外受精注意点：(1)(1)对象：获能精子和成熟卵子。对象：获能精子和成熟卵子。(2)(2)条件：获能溶液或专用受精溶液。条件：获能溶液或专用受精溶液。3.3.区别区别2 2种标志：种标志：(1)(1)受精的标志：看到两个极体。受精的标志：看到两个极体。(2)(2)受精完成的标志：雌雄原核融合。受精完成的标志：雌雄原核融合。4.4.胚胎移植或胚胎分割的胚胎移植或胚胎分割的2 2个时期：个时期：桑椹胚和囊胚。桑椹胚和囊胚。5.25.2种种“冲卵冲卵”的不同：的不同：(1)(1)胚胎移植：冲出的是早期胚胎。胚胎移植：冲出的是早期胚胎。(2)(2)体外受精：冲出的是卵子。体外受精：冲出的是卵子。6.26.2次使用的激素不同：次使用的激素不同：(1)(1)孕激素：对供、受体进行同期发情处孕激素：对供、受体进行同期发情处理。理。(2)(2)促性腺激素：对供体进行超数排卵处促性腺激素：对供体进行超数排卵处理。理。7.7.胚胎移植成功的关键：胚胎移植成功的关键：(1)(1)供、受体同期发情处理。供、受体同期发情处理。(2)(2)供体用促性腺激素做超数排卵处理。供体用促性腺激素做超数排卵处理。8.8.胚胎分割的胚胎分割的2 2个关注点：个关注点：(1)(1)快速繁殖动物的最佳方法。快速繁殖动物的最佳方法。(2)(2)后代具有相同的遗传物质。后代具有相同的遗传物质。9.9.不同胚胎发育的个体生殖方式不同：不同胚胎发育的个体生殖方式不同：(1)(1)有性生殖。有性生殖。体内受精产生胚胎发育的个体。体内受精产生胚胎发育的个体。体外受精产生胚胎发育的个体。体外受精产生胚胎发育的个体。采用显微注射技术将外源采用显微注射技术将外源( (目的目的) )基因基因导入受精卵培育的胚胎发育的个体。导入受精卵培育的胚胎发育的个体。(2)(2)无性生殖。无性生殖。核移植产生的重组细胞培育的胚胎，培核移植产生的重组细胞培育的胚胎，培育出克隆动物。育出克隆动物。【典例典例1 1】(2016(2016山东名校联考山东名校联考) )下图为下图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程，请据图回答：程，请据图回答：(1)(1)超数排卵技术就是对供体母牛注射超数排卵技术就是对供体母牛注射_。(2)(2)冲卵实质上是用特定装置，将供体母冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的牛子宫内的_冲洗出来。冲洗出来。(3)(3)从从A A到到E E中，适于牛的胚胎移植时期有中，适于牛的胚胎移植时期有_。(4)(4)图中标号图中标号3 3为为_，它将来可发，它将来可发育为胎膜和胎盘。育为胎膜和胎盘。(5)(5)若一次给受体移入多个胚胎，产生多若一次给受体移入多个胚胎，产生多个后代，其基因型都相同吗？个后代，其基因型都相同吗？( (要求说明要求说明理由理由)_)_。答案：答案：(1)(1)促性腺激素促性腺激素(2)(2)胚胎胚胎(3)D(3)D、E E(4)(4)滋养层滋养层(5)(5)不一定相同。因为这些不一定相同。因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来，它胚胎可能由不同的受精卵发育而来，它们的基因型可能相同，也可能不同们的基因型可能相同，也可能不同【解题技法解题技法】关键词突破法关键词突破法1.1.点睛：明确题中关键词点睛：明确题中关键词“超数排卵超数排卵”“”“冲冲卵卵”“”“胚胚胎移植胎移植”“”“胎膜和胎盘胎膜和胎盘”。2.2.答题分析：答题分析：(1)(1)超数排卵技术即对供体母超数排卵技术即对供体母牛注射牛注射_。(2)(2)冲卵实质是将供体母牛子宫内的冲卵实质是将供体母牛子宫内的_冲冲洗出洗出来。来。促性腺激素促性腺激素胚胎胚胎(3)_(3)_和和_的胚胎适于进行胚胎的胚胎适于进行胚胎移植。移植。(4)(4)图中标号图中标号3 3为滋养层，为滋养层，1 1为为_，2 2为囊胚腔。为囊胚腔。(5)(5)若一次给受体移入多个胚胎，则由于这若一次给受体移入多个胚胎，则由于这些胚胎可能些胚胎可能来自多个受精卵，故来自多个受精卵，故_可能相可能相同，也同，也可能不同。可能不同。桑椹胚桑椹胚 囊胚期囊胚期内细胞团内细胞团基因型基因型【母题探究母题探究】借题猜押其他命题点借题猜押其他命题点押题点押题点1 1：试管：试管动物的技术基础有哪些？动物的技术基础有哪些？_。押题点押题点2 2：胚胎移植中：胚胎移植中3 3个重要考点：个重要考点：(1)(1)供体选择的条件是具有供体选择的条件是具有_和和生生产性能产性能的个体。的个体。体外受精、体外受精、胚胎移植胚胎移植优良遗传性能优良遗传性能(2)(2)受体选择的条件是健康体质，正常繁殖受体选择的条件是健康体质，正常繁殖能力的同能力的同种普通个体。种普通个体。(3)(3)胚胎移植后一定要对母牛进行是胚胎移植后一定要对母牛进行是否否_的检查的检查。妊娠妊娠【题组过关题组过关】1.(20161.(2016郑州二模郑州二模) )下图所示为人类下图所示为人类“治疗性克隆治疗性克隆”的大概过程，请据图回的大概过程，请据图回答：答：(1)(1)上图上图A A、B B过程用到的生物技术分别是过程用到的生物技术分别是_、_，甲称作甲称作_。(2)(2)乙是具有乙是具有_和和_的胚胎干细胞。的胚胎干细胞。(3)(3)相同的胚胎干细胞，通过相同的胚胎干细胞，通过C C过程过程“克克隆隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其本质原因是究其本质原因是_。上述上述“克隆克隆”过程是胚胎干细胞过程是胚胎干细胞_和和_的结果。的结果。(4)(4)按上述方法克隆的器官在移植方面的按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是主要优点是_。【解析解析】(1)(1)分析图示可知，分析图示可知，A A过程表示过程表示患者的体细胞核与去核的卵细胞重组的患者的体细胞核与去核的卵细胞重组的过程，所用到的生物技术是核移植技术；过程，所用到的生物技术是核移植技术；B B过程表示将重组细胞培养成早期胚胎的过程表示将重组细胞培养成早期胚胎的过程，用到的生物技术是早期胚胎培养过程，用到的生物技术是早期胚胎培养( (或动物细胞培养或动物细胞培养) )，甲称作囊胚。，甲称作囊胚。(2)(2)乙是从囊胚中分离出的胚胎干细胞，乙是从囊胚中分离出的胚胎干细胞，胚胎干细胞具有发育的全能性，具有自胚胎干细胞具有发育的全能性，具有自我更新我更新( (自我维持自我维持) )和分化发育潜能。和分化发育潜能。(3)(3)图中图中C C过程过程“克隆克隆”的实质是诱导胚的实质是诱导胚胎干细胞分化为组织细胞的过程，细胞胎干细胞分化为组织细胞的过程，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。分化的根本原因是基因的选择性表达。C C过程过程“克隆克隆”是胚胎干细胞分裂和分化是胚胎干细胞分裂和分化的结果。的结果。(4)(4)按上述方法克隆的器官，其遗传物质按上述方法克隆的器官，其遗传物质几乎来自患者本人，所以在器官移植方几乎来自患者本人，所以在器官移植方面的主要优点是无排斥反应。面的主要优点是无排斥反应。答案：答案：(1)(1)核移植早期胚胎培养核移植早期胚胎培养( (或动或动物细胞培养物细胞培养)()(顺序不能改变顺序不能改变) )囊胚囊胚(2)(2)自我更新自我更新( (自我维持自我维持) )分化发育潜能分化发育潜能(3)(3)基因的选择性表达分裂分化基因的选择性表达分裂分化(4)(4)无排斥反应无排斥反应2.(20162.(2016武汉三模武汉三模) )为了加快优良种牛为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法，请根据图示信息回答下列问题。法，请根据图示信息回答下列问题。(1)(1)试管牛的培育属于试管牛的培育属于_(_(“有性生殖有性生殖”或或“无性生殖无性生殖”) )；试管牛和克隆牛的培育；试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有早期胚胎培过程中均用到的工程技术有早期胚胎培养、养、_等；等；克隆牛的培育依据的原理是克隆牛的培育依据的原理是_。(2)(2)对对B B牛和牛和D D牛要进行牛要进行_处理。处理。(3)(3)在受精的过程中，判断卵子是否受精在受精的过程中，判断卵子是否受精的标志是的标志是_。(4)(4)要培育高产奶率的转基因牛，如建立要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，则科生产生长激素的乳腺生物反应器，则科学家需将学家需将_和乳腺蛋白基因的和乳腺蛋白基因的_、_等调控组件等调控组件重组在一起，该过程需要用到的酶是重组在一起，该过程需要用到的酶是_，再通过，再通过_法导入牛法导入牛的的_中。中。【解析解析】(1)(1)试管牛是经过卵细胞和精子试管牛是经过卵细胞和精子的体外受精作用而形成的，所以属于有的体外受精作用而形成的，所以属于有性生殖。克隆牛是无性生殖，它们都共性生殖。克隆牛是无性生殖，它们都共同用到早期胚胎培养和胚胎移植技术。同用到早期胚胎培养和胚胎移植技术。克隆牛的培育依据的原理是动物细胞核克隆牛的培育依据的原理是动物细胞核具有全能性。具有全能性。(2)(2)对对B B牛和牛和D D牛都要进行同期发情处理，牛都要进行同期发情处理，保证它们的生理状况一致。保证它们的生理状况一致。(3)(3)受精的标志是能在透明带和卵细胞膜受精的标志是能在透明带和卵细胞膜之间看到两个极体。之间看到两个极体。(4)(4)要建立生产生长激素的乳腺生物反应要建立生产生长激素的乳腺生物反应器，应将生长激素基因和乳腺蛋白基因器，应将生长激素基因和乳腺蛋白基因的启动子和终止子等调控组件重组在一的启动子和终止子等调控组件重组在一起，在此过程中需要用到限制酶进行切起，在此过程中需要用到限制酶进行切割和割和DNADNA连接酶进行连接。导入动物细胞连接酶进行连接。导入动物细胞用显微注射法，并且要导入受精卵中。用显微注射法，并且要导入受精卵中。答案：答案：(1)(1)有性生殖胚胎移植动物细有性生殖胚胎移植动物细胞核具有全能性胞核具有全能性(2)(2)同期发情同期发情(3)(3)在透明带和卵细胞膜在透明带和卵细胞膜间有两个极体间有两个极体(4)(4)生长激素基因启动子终止子限生长激素基因启动子终止子限制酶和制酶和DNADNA连接酶显微注射受精卵连接酶显微注射受精卵3.(20163.(2016太原三模太原三模) )科学家把来自动物科学家把来自动物体的精子注入去掉体的精子注入去掉DNADNA的卵细胞中，获得的卵细胞中，获得重组细胞，进一步培育出重组细胞，进一步培育出“孤雄单倍体孤雄单倍体胚胎胚胎”。(1)(1)该过程用到的技术手段主要有该过程用到的技术手段主要有_、_。(2)(2)将重组细胞培育为胚胎的过程中，除将重组细胞培育为胚胎的过程中，除必要的营养条件、适宜的必要的营养条件、适宜的pHpH和温度外，和温度外，还需保证其处在还需保证其处在_的环境下，的环境下，同时提供一定量的同时提供一定量的O O2 2和和COCO2 2，其中，其中COCO2 2的主的主要作用是要作用是_。(3)(3)科学家发现成活的科学家发现成活的“孤雄单倍体胚胎孤雄单倍体胚胎”细胞中含有的性染色体均为细胞中含有的性染色体均为X X染色体，分染色体，分析可能的原因是析可能的原因是_。拿出任何一个拿出任何一个“孤雄单倍体胚胎孤雄单倍体胚胎”细胞，细胞，都可当作精子使用，使卵细胞受精，并都可当作精子使用，使卵细胞受精，并生下正常小鼠，可能的原因是生下正常小鼠，可能的原因是_。(4)(4)有人认为这种有人认为这种“人造精子人造精子”的基因可的基因可以被加工，比如敲除或增加某个基因，以被加工，比如敲除或增加某个基因，这使得科学家能方便地制造出实验所需这使得科学家能方便地制造出实验所需要的小鼠模型，该过程用到的工具酶主要的小鼠模型，该过程用到的工具酶主要有要有_、_。【解析解析】(1)(1)该过程用到的技术手段主要该过程用到的技术手段主要有核移植和早期胚胎培养。有核移植和早期胚胎培养。(2)(2)在胚胎培养过程中，需保证其处在无在胚胎培养过程中，需保证其处在无菌、无毒环境中，菌、无毒环境中，COCO2 2的主要作用是维持的主要作用是维持培养液中的培养液中的pHpH。(3)(3)“孤雄单倍体胚胎孤雄单倍体胚胎”细胞中含有的性细胞中含有的性染色体均为染色体均为X X染色体，原因是染色体，原因是X X染色体上染色体上含有许多与早期胚胎发育相关的基因，含有许多与早期胚胎发育相关的基因，而而Y Y染色体上缺乏相关基因。拿出任何一染色体上缺乏相关基因。拿出任何一个个“孤雄单倍体胚胎孤雄单倍体胚胎”细胞，都可当作细胞，都可当作精子使用，使卵细胞受精，并生下正常精子使用，使卵细胞受精，并生下正常小鼠，可能的原因是小鼠，可能的原因是“孤雄单倍体胚胎孤雄单倍体胚胎”细胞由重组细胞有丝分裂而来，遗传物细胞由重组细胞有丝分裂而来，遗传物质由精子提供。质由精子提供。(4)(4)敲除或增加某个基因需要用到限制酶、敲除或增加某个基因需要用到限制酶、DNADNA连接酶。连接酶。答案：答案：(1)(1)核移植早期胚胎培养核移植早期胚胎培养(2)(2)无菌、无毒维持培养液中的无菌、无毒维持培养液中的pHpH(3)X(3)X染色体上含有许多与早期胚胎发育染色体上含有许多与早期胚胎发育相关的基因，而相关的基因，而Y Y染色体上缺乏相关基因染色体上缺乏相关基因“孤雄单倍体胚胎孤雄单倍体胚胎”细胞由重组细胞有细胞由重组细胞有丝分裂而来，遗传物质由精子提供丝分裂而来，遗传物质由精子提供( (其他其他答案合理即可答案合理即可) )(4)(4)限制酶限制酶DNADNA连接酶连接酶【易错提醒易错提醒】胚胎发育中的易混问题胚胎发育中的易混问题(1)(1)成熟的精子必须获能后才具备受精能成熟的精子必须获能后才具备受精能力。力。(2)(2)动物排出的卵子成熟程度不同，需要动物排出的卵子成熟程度不同，需要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂中期时才具备与精子受精的能二次分裂中期时才具备与精子受精的能力。力。(3)(3)卵裂阶段的细胞分裂方式为有丝分裂。卵裂阶段的细胞分裂方式为有丝分裂。(4)(4)细胞开始出现分化的阶段是囊胚期，细胞开始出现分化的阶段是囊胚期，可以进行胚胎移植或胚胎分割的阶段为可以进行胚胎移植或胚胎分割的阶段为桑椹胚期和囊胚期。桑椹胚期和囊胚期。4.(4.(新题预测新题预测) )中国试管婴儿之母中国试管婴儿之母卢卢光琇教授与研究伙伴共同宣布全球首批光琇教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的经全基因组测序的PGD/PGSPGD/PGS试管婴儿在长试管婴儿在长沙诞生。新技术的突破意味着通过设计沙诞生。新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时，试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时，部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。传也将有望避免。(1)(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率，胚设计试管婴儿时为了提高受孕率，胚胎移植时多采用多胚胎移植，因此需用胎移植时多采用多胚胎移植，因此需用_处理促进母亲排出更多的卵处理促进母亲排出更多的卵子。子。(2)(2)胚胎发育的卵裂期在胚胎发育的卵裂期在_(_(填填“透明带透明带”或或“放射冠放射冠”) )内进行。受精内进行。受精卵经卵经7272小时体外培养发育成小时体外培养发育成3232细胞左右细胞左右的胚胎，叫做的胚胎，叫做_，可用于胚胎，可用于胚胎移植。移植。(3)(3)为了某些需要，需对胚胎的性别进行为了某些需要，需对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效最准确的方法是鉴定。目前最有效最准确的方法是SRYSRYPCRPCR法，操作的基本程序是：从被测的囊法，操作的基本程序是：从被测的囊胚中取出几个胚中取出几个_(_(填填“滋滋养层养层”或或“内细胞团内细胞团”) )细胞，提取细胞，提取DNADNA为模板；然后用位于为模板；然后用位于Y Y染色体上的性别决染色体上的性别决定基因定基因( (即即SRYSRY基因基因) )的一段碱基作的一段碱基作_，在，在_的催的催化作用下进行化作用下进行PCRPCR扩增；最后与扩增；最后与SRYSRY特异特异性探针出现阳性反应者，胚胎为性探针出现阳性反应者，胚胎为_性。性。(4)(4)设计试管婴儿、克隆人等都是引起人设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题。我国不反对治疗性们广泛争论的问题。我国不反对治疗性克隆，即可利用人体细胞核移植等技术克隆，即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病，在去除卵母细胞的细胞治疗人类疾病，在去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管把位于核时，可用微型吸管把位于_之间的第一极体一并吸出。之间的第一极体一并吸出。【解析解析】(1)(1)设计试管婴儿时需用促性腺设计试管婴儿时需用促性腺激素处理促进母亲排出更多的卵子，以激素处理促进母亲排出更多的卵子，以便产生更多的胚胎用于移植。便产生更多的胚胎用于移植。(2)(2)胚胎发育的卵裂期在透明带内进行。胚胎发育的卵裂期在透明带内进行。受精卵体外培养发育成受精卵体外培养发育成3232细胞左右的胚细胞左右的胚胎为桑椹胚，可用于胚胎移植。胎为桑椹胚，可用于胚胎移植。(3)(3)性别鉴定一般用滋养层细胞，具体过性别鉴定一般用滋养层细胞，具体过程是：从被测的囊胚中取出几个滋养层程是：从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞，提取细胞，提取DNADNA为模板；然后用位于为模板；然后用位于Y Y染染色体上的性别决定基因色体上的性别决定基因( (即即SRYSRY基因基因) )的一的一段碱基作引物，在热稳定段碱基作引物，在热稳定DNADNA聚合酶聚合酶(TaqDNA(TaqDNA聚合酶聚合酶) )的催化作用下进行的催化作用下进行PCRPCR扩扩增；最后与增；最后与SRYSRY特异性探针出现阳性反应特异性探针出现阳性反应者，胚胎为男性。者，胚胎为男性。答案：答案：(1)(1)促性腺激素促性腺激素(2)(2)透明带桑透明带桑椹胚椹胚(3)(3)滋养层引物热稳定滋养层引物热稳定DNADNA聚合酶聚合酶(TaqDNA(TaqDNA聚合酶聚合酶)()(只答只答DNADNA聚合酶不得分聚合酶不得分) )男男(4)(4)卵细胞膜与透明带卵细胞膜与透明带考点二考点二生态工程生态工程【知识知识方法方法】1.1.生态工程的原理：生态工程的原理：(1)(1)物质循环再生原理。物质循环再生原理。(2)(2)物种多样性原理。物种多样性原理。(3)(3)协调与平衡原理。协调与平衡原理。(4)(4)整体性原理。整体性原理。(5)(5)系统学和工程学原理。系统学和工程学原理。2.2.生态工程概念的理解：生态工程概念的理解：(1)(1)遵循的规律：自然界物质循环规律。遵循的规律：自然界物质循环规律。(2)(2)目的：达到经济效益和生态效益同步目的：达到经济效益和生态效益同步发展。发展。(3)(3)特点：少消耗、多效益、可持续。特点：少消耗、多效益、可持续。3.3.生态工程基本原理的判断方法：生态工程基本原理的判断方法：(1)(1)强调物质循环、废物利用、减轻环境强调物质循环、废物利用、减轻环境污染污染物质循环再生原理。物质循环再生原理。(2)(2)体现物种多，营养关系复杂体现物种多，营养关系复杂物种多物种多样性原理。样性原理。(3)(3)强调生物与环境的协调与平衡；涉及强调生物与环境的协调与平衡；涉及环境承载力环境承载力协调与平衡原理。协调与平衡原理。(4)(4)涉及自然、经济和社会；指整个系统，涉及自然、经济和社会；指整个系统，如林业生态工程建设如林业生态工程建设整体性原理。整体性原理。(5)(5)涉及结构、功能，分布式、集中式、涉及结构、功能，分布式、集中式、环式环式系统的结构决定功能原理系统的结构决定功能原理( (系统学系统学和工程学原理和工程学原理) )。(6)(6)涉及系统组分的比例关系、总体功能涉及系统组分的比例关系、总体功能大于各部分之和；指系统内部，如互利大于各部分之和；指系统内部，如互利共生共生系统整体性原理系统整体性原理( (系统学和工程学系统学和工程学原理原理) )。4.4.生态农业：生态农业：(1)(1)原理：生态系统的物质循环和能量流原理：生态系统的物质循环和能量流动。动。(2)(2)目的：提高能量利用率目的：提高能量利用率( (不是传递效不是传递效率率) )，使能量尽可能多地流向对人类最有，使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分。益的部分。(3)(3)优点：实现物质循环再生和能量多级优点：实现物质循环再生和能量多级利用，降低农业投入，减少环境污染。利用，降低农业投入，减少环境污染。(4)(4)常见模式：桑基鱼塘和沼气农田立体常见模式：桑基鱼塘和沼气农田立体养殖。养殖。【易错易错警示警示】1.1.“无废弃物农业无废弃物农业”遵循的是物质循环遵循的是物质循环再生原理。再生原理。2.2.生态农业的指导思想是环境与经济协生态农业的指导思想是环境与经济协调发展。调发展。3.3.生态农业的生态农业的3 3个易混点：可以实现对物个易混点：可以实现对物质和能量的多级利用；减少对能源和资质和能量的多级利用；减少对能源和资源的消耗；减少环境污染。源的消耗；减少环境污染。4.4.记准生态工程的主要任务：对已破坏记准生态工程的主要任务：对已破坏的生态环境进行修复，对造成环境污染的生态环境进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。态系统的生产力。5.5.在农业生产中尽量不施用农药，其目在农业生产中尽量不施用农药，其目的是减少环境污染。的是减少环境污染。【典例典例2 2】(2016(2016南京三模南京三模) )南京古泉生南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为个生产过程合理地有机结合起来，成为一种高效良性循环，生态效益达到了良一种高效良性循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题：下列问题：(1)(1)该生态农场充分体现了生态工程基本该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的原理中的_、_和和_原理。原理。(2)(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如图所示：气的制作如图所示：在图中标出箭头，表示生产过程中的在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。物质循环。如果将如果将“无机物无机物农田农田”这一环节这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？去掉，对生态农业系统有何影响？_。(3)(3)在该生态农场中存在如下图所示的物在该生态农场中存在如下图所示的物质循环过程，据图分析不符合生态工程质循环过程，据图分析不符合生态工程原理的叙述是原理的叙述是( () )A.A.物质经过多级利用，实现了良性循环物质经过多级利用，实现了良性循环B.B.每一级生产环节都获得产品，提高了每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益生态经济效益C.C.由于食物链延长，能量逐级损耗，系由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低统总能量利用率降低D.D.由于各级产物都可以利用，减少了废由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染物和污染(4)(4)据生态工程中的物种多样性这一原理，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，应使食物链有人认为生态农业建设中，应使食物链越长和营养级越多越好。请你结合所学越长和营养级越多越好。请你结合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正有关生态工程原理，分析该结论是否正确，为什么？确，为什么？_。答案：答案：(1)(1)物质循环再生原理物种多样物质循环再生原理物种多样性原理整体性性原理整体性(2)(2)如图所示：如图所示：土壤中的无机物得不到补充，物质循土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降环受到破坏，土壤肥力下降(3)C(3)C(4)(4)不正确。因为食物链越长，各不正确。因为食物链越长，各营养级中的生物数量难以达到一定规模，营养级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，高层次营影响经济效益；营养级越多，高层次营养级生物获得的能量越少，营养级生物养级生物获得的能量越少，营养级生物数量也越少数量也越少【解题技法解题技法】综合分析法综合分析法1.1.点睛：点睛：结合教材知识，综合分析实例，正确解答。结合教材知识，综合分析实例，正确解答。2.2.答题分析：答题分析：(1)(1)生态工程中的生态农业是生态工程中的生态农业是建立在建立在_与与_和整体性等原理基础上的，在实和整体性等原理基础上的，在实现经济效现经济效益的同时，也具有良好的益的同时，也具有良好的_和社会效和社会效益益。物质循环再生物质循环再生物种多样性物种多样性生态效益生态效益(2)(2)物质循环的物质循环的特点是特点是_、_利用，即物利用，即物质质_原理。如果把原理。如果把“无机物无机物农农田田”这一环这一环节去掉，势必会使节去掉，势必会使_受到破坏。受到破坏。(3)(3)能量沿着能量沿着_流动时，能量逐级递减，流动时，能量逐级递减，传递效率传递效率大约为大约为_，因此最高营养级获得的，因此最高营养级获得的总能量最低。总能量最低。但系统的总能量包括各生产环节上输出的产但系统的总能量包括各生产环节上输出的产品能量，品能量，显然这个系统显然这个系统_与单种作物的与单种作物的系统总能量系统总能量利用率相比会大大增加。利用率相比会大大增加。循环往复循环往复分层分级分层分级循环再生循环再生物质循环物质循环食物链食物链10%10%20%20%总能量利用率总能量利用率(4)(4)从能量流动从能量流动_的特点分析，食物链的特点分析，食物链不能无不能无限延长。限延长。逐级递减逐级递减【题组过关题组过关】1.(20161.(2016西安三模西安三模) )现有一生活污水净现有一生活污水净化处理系统，处理流程为化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀厌氧沉淀池池曝气池曝气池兼氧池兼氧池植物池植物池”，其中，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。请回答问题：于浇灌绿地。请回答问题：(1)(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过生物通过_呼吸将有机物分呼吸将有机物分解。解。(2)(2)植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了蛙类和底泥中的微生物共同组成了_(_(填填“生态系统生态系统”“”“群落群落”或或“种群种群”) )。在植物池的食物网中，植物。在植物池的食物网中，植物位于第位于第_营养级。植物池中所有蛙类营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于获得的能量最终来源于_所固定所固定的的_能。能。(3)(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、协调与平衡、_和和_等原理。等原理。【解析解析】(1)(1)依据题干提供的信息分析，污依据题干提供的信息分析，污水流经厌氧水流经厌氧沉淀池时，有些微生物能通过无氧呼吸分解沉淀池时，有些微生物能通过无氧呼吸分解有机物；有机物；流经曝气池时，有些微生物能通过有氧呼吸流经曝气池时，有些微生物能通过有氧呼吸分解有机分解有机物；流经兼氧池后，微生物能通过有氧呼吸物；流经兼氧池后，微生物能通过有氧呼吸和无氧呼和无氧呼吸分解有机物。吸分解有机物。(2)(2)据本小题提供的信息可据本小题提供的信息可推知植物池推知植物池中所有的生物构成了群落。植物处于食物链中所有的生物构成了群落。植物处于食物链的第一营的第一营养级；植物池中所有蛙类获得的能量最终来养级；植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产源于生产者所固定的太阳能。者所固定的太阳能。(3)(3)生态工程所遵循生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。原理、系统学和工程学原理等。答案：答案：(1)(1)无氧和有氧无氧和有氧( (或细胞或细胞) )(2)(2)群落一生产者太阳群落一生产者太阳(3)(3)物质循环再生物种多样性物质循环再生物种多样性2.(2.(新题预测新题预测) )下图是一个人工农业生态下图是一个人工农业生态系统模式图系统模式图( (大棚温度、大棚温度、COCO2 2浓度等可适浓度等可适当控制当控制) )。请据图回答：。请据图回答：(1)(1)相对一般农业生态系统而言，此生态相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益，主要原因是充分系统能提高经济效益，主要原因是充分利用了利用了_中的能量。中的能量。(2)(2)沼气池中的微生物在该生态系统中的沼气池中的微生物在该生态系统中的主要功能是主要功能是_；沼气燃烧后；沼气燃烧后生成的生成的COCO2 2通入大棚内的意义是通入大棚内的意义是_。(3)(3)农作物青贮的主要操作是：甘薯藤切农作物青贮的主要操作是：甘薯藤切段段填压进入青贮窖中填压进入青贮窖中密封一段时间，密封一段时间，其目的在于其目的在于_。(4)(4)请用箭头和文字表示这个生态系统中请用箭头和文字表示这个生态系统中能量流动的图解能量流动的图解( (各种生物的呼吸耗能不各种生物的呼吸耗能不要求画出要求画出) )。_。【解析解析】(1)(1)生态农业最大的优点是能充生态农业最大的优点是能充分利用废物中的能量，提高经济效益。分利用废物中的能量，提高经济效益。(2)(2)沼气池中的微生物属于分解者，能分沼气池中的微生物属于分解者，能分解沼气池中的有机物。沼气燃烧后生成解沼气池中的有机物。沼气燃烧后生成的的COCO2 2通入大棚内，可增加大棚中的通入大棚内，可增加大棚中的COCO2 2浓浓度，提高植物的光合作用进而提高作物度，提高植物的光合作用进而提高作物的产量。的产量。(3)(3)农作物青贮的目的是通过微农作物青贮的目的是通过微生物厌氧发酵，初步分解农作物秸秆中生物厌氧发酵，初步分解农作物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化吸收。的有机物，有利于禽畜的消化吸收。(4)(4)见答案。见答案。答案：答案：(1)(1)粪便等废物粪便等废物(2)(2)分解沼气池中的有机物增加大棚中分解沼气池中的有机物增加大棚中的的COCO2 2浓度，增强植物的光合作用，提高浓度，增强植物的光合作用，提高作物的产量作物的产量(3)(3)通过微生物厌氧发酵，初步分解农作通过微生物厌氧发酵，初步分解农作物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化吸收吸收(4)(4) 3.3.回答下列有关生态工程的问题。回答下列有关生态工程的问题。(1)(1)一般来说，生态工程的主要任务是对一般来说，生态工程的主要任务是对_进行修复，对造成进行修复，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。善，并提高生态系统的生产力。(2)(2)生态农业建设中，处理秸秆的主要方生态农业建设中，处理秸秆的主要方式是用作沼气发酵和培养食用菌，而不式是用作沼气发酵和培养食用菌，而不采用燃烧的方法。这样做有哪两方面的采用燃烧的方法。这样做有哪两方面的意义：意义：_；_。通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提高农民经济收入，使保护环境和发展经高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，体现了生态工程的济相互协调，体现了生态工程的_原理。原理。【解析解析】(1)(1)生态工程的主要任务是生态生态工程的主要任务是生态修复。修复。(2)(2)农作物秸秆的废物资源化，避农作物秸秆的废物资源化，避免了能源浪费和环境污染。建设生态工免了能源浪费和环境污染。建设生态工程不仅仅需要考虑生态保护，还要考虑程不仅仅需要考虑生态保护，还要考虑国计民生，体现的是整体性原理。国计民生，体现的是整体性原理。答案：答案：(1)(1)已被破坏的生态环境已被破坏的生态环境( (或受损或受损的生态系统的生态系统) )(2)(2)大大提高了能量的利用效率，使生态大大提高了能量的利用效率，使生态系统中的能量持续高效地流向对人类最系统中的能量持续高效地流向对人类最有益的部分减轻了对环境的污染有益的部分减轻了对环境的污染 整整体性体性答案速填：答案速填：桑椹胚桑椹胚培养法培养法动物血清动物血清雌性雌性桑椹胚桑椹胚繁殖速度繁殖速度早期胚胎早期胚胎全能性全能性防止多精入卵受精的防止多精入卵受精的2 2大屏障：透明带大屏障：透明带反应和卵细胞膜反应。反应和卵细胞膜反应。(2)(2)无性生殖。无性生殖。核移植产生的重组细胞培育的胚胎，培核移植产生的重组细胞培育的胚胎，培育出克隆动物。育出克隆动物。(2)(2)无性生殖。无性生殖。核移植产生的重组细胞培育的胚胎，培核移植产生的重组细胞培育的胚胎，培育出克隆动物。育出克隆动物。答案：答案：(1)(1)核移植早期胚胎培养核移植早期胚胎培养( (或动或动物细胞培养物细胞培养)()(顺序不能改变顺序不能改变) )囊胚囊胚(2)(2)自我更新自我更新( (自我维持自我维持) )分化发育潜能分化发育潜能(3)(3)基因的选择性表达分裂分化基因的选择性表达分裂分化(4)(4)无排斥反应无排斥反应土壤中的无机物得不到补充，物质循土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降环受到破坏，土壤肥力下降(3)C(3)C(4)(4)不正确。因为食物链越长，各不正确。因为食物链越长，各营养级中的生物数量难以达到一定规模，营养级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，高层次营影响经济效益；营养级越多，高层次营养级生物获得的能量越少，营养级生物养级生物获得的能量越少，营养级生物数量也越少数量也越少2.(2.(新题预测新题预测) )下图是一个人工农业生态下图是一个人工农业生态系统模式图系统模式图( (大棚温度、大棚温度、COCO2 2浓度等可适浓度等可适当控制当控制) )。请据图回答：。请据图回答：答案：答案：(1)(1)粪便等废物粪便等废物(2)(2)分解沼气池中的有机物增加大棚中分解沼气池中的有机物增加大棚中的的COCO2 2浓度，增强植物的光合作用，提高浓度，增强植物的光合作用，提高作物的产量作物的产量(3)(3)通过微生物厌氧发酵，初步分解农作通过微生物厌氧发酵，初步分解农作物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化吸收吸收(4)(4)