二輪復(fù)習(xí)專題19現(xiàn)代生物科技專題(2)課件（58張）

專題十九

現(xiàn)代生物科技專題（2）考點(diǎn)詮釋梳理考點(diǎn)鎖定重點(diǎn)

一、基因工程1．基因工程的工具

限制性核酸內(nèi)切酶：能識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并在特定位點(diǎn)上斷開磷酸二酯鍵(特異性識(shí)別、切斷DNA)。

DNA連接酶：連接被限制酶切開的磷酸二酯鍵，對(duì)脫氧核苷酸序列沒(méi)有專一性。

載體必須具備的條件有：①能在宿主細(xì)胞中保存并大量復(fù)制；②有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)；③有一定的標(biāo)記基因，便于篩選；④載體DNA必須是安全的；⑤載體DNA大小適中。2．基因工程的基本操作程序程序說(shuō)明目的基因的獲取①?gòu)淖匀唤缰幸延械奈锓N中分離出來(lái)②用人工的方法合成③從基因文庫(kù)中獲得④通過(guò)PCR技術(shù)獲得基因表達(dá)載體的構(gòu)建要點(diǎn)：同種限制酶切割目的基因與質(zhì)粒；雙酶切；載體的要求；基因表達(dá)載體的組成將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞①受體細(xì)胞：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞；②導(dǎo)入方法：顯微注射法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、Ca2＋處理細(xì)胞使細(xì)胞處于感受態(tài)等目的基因的檢測(cè)與鑒定檢測(cè)對(duì)象：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成了蛋白質(zhì)檢測(cè)方法：分子檢測(cè)法——①和②都是核酸分子雜交技術(shù)，③是抗原—抗體雜交法；形態(tài)檢測(cè)——可根據(jù)目標(biāo)性狀的有無(wú)來(lái)判斷目的基因是否表達(dá)【例1】(2021·河北卷)采礦污染和不當(dāng)使用化肥導(dǎo)致重金屬鎘(Cd)在土壤中過(guò)量積累。利用植物修復(fù)技術(shù)將土壤中的Cd富集到植物體內(nèi)，進(jìn)行后續(xù)處理(例如，收集植物組織器官異地妥善儲(chǔ)存)，可降低土壤中Cd的含量。為提高植物對(duì)Cd污染土壤的修復(fù)能力，研究者將酵母液泡Cd轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(YCF1)基因?qū)胧茉囍参?，并檢測(cè)了相關(guān)指標(biāo)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)為獲取YCF1基因，將酵母細(xì)胞的全部DNA提取、切割后與載體連接，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，這個(gè)群體稱為____________。(2)將DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時(shí)，所需要的兩種酶是____________________。構(gòu)建的重組基因表達(dá)載體中必須含有標(biāo)記基因，其作用是____________________。(3)進(jìn)行前期研究時(shí)，將含有YCF1基因的重組載體導(dǎo)入受試雙子葉植物印度芥菜，采用最多的方法是__________________。研究者進(jìn)一步獲得了轉(zhuǎn)YCF1基因的不育楊樹株系，采用不育株系作為實(shí)驗(yàn)材料的目的是_____________________________________。(4)將長(zhǎng)勢(shì)一致的野生型和轉(zhuǎn)基因楊樹苗移栽到Cd污染的土壤中，半年后測(cè)定植株干重(圖1)及不同器官中Cd含量(圖2)。據(jù)圖1可知，與野生型比，轉(zhuǎn)基因植株對(duì)Cd具有更強(qiáng)的______(填“耐性”或“富集能力”)；據(jù)圖2可知，對(duì)轉(zhuǎn)基因植株的____________進(jìn)行后續(xù)處理對(duì)于緩解土壤Cd污染最為方便有效。(5)已知YCF1特異定位于轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞的液泡膜上。據(jù)此分析，轉(zhuǎn)基因楊樹比野生型能更好地適應(yīng)高Cd環(huán)境的原因是_______________________________________________。相較于草本植物，采用楊樹這種喬木作為Cd污染土壤___________________________________________(寫出兩點(diǎn)即可)。

解析：基因文庫(kù)包括基因組文庫(kù)和cDNA文庫(kù)，基因組文庫(kù)包含該物種的全部基因，cDNA文庫(kù)是部分基因文庫(kù)。(1)為獲取YCF1基因，將酵母細(xì)胞的全部DNA提取、切割后與載體連接，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，這個(gè)群體含有酵母菌的全部基因，稱為基因組文庫(kù)。(2)將DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時(shí)，需要用限制酶切割供體DNA和質(zhì)粒，以產(chǎn)生相同的黏性末端，然后用DNA連接酶進(jìn)行連接。基因表達(dá)載體中的標(biāo)記基因可用于目的基因的篩選和鑒定。

解析：(3)農(nóng)桿菌容易侵染雙子葉植物，其質(zhì)粒中的T-DNA可轉(zhuǎn)移并插入受體細(xì)胞DNA中，將含有YCF1基因的重組載體導(dǎo)入受試雙子葉植物印度芥菜，采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法?？紤]轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性，采用不育株系作為實(shí)驗(yàn)材料，可避免目的基因在自然界中的擴(kuò)散。(4)據(jù)圖1可知，與野生型比，轉(zhuǎn)基因植株地上部分、地下部分和整株干重均增加，說(shuō)明轉(zhuǎn)基因植株在Cd污染的土壤中生長(zhǎng)較好，即對(duì)Cd具有更強(qiáng)的耐性；據(jù)圖2分析，轉(zhuǎn)基因植株的莖、葉中Cd含量明顯高于野生型，因此對(duì)轉(zhuǎn)基因植株的莖、葉進(jìn)行后續(xù)處理，可使轉(zhuǎn)基因植株持續(xù)發(fā)揮富集Cd的作用，對(duì)于緩解土壤Cd污染最為方便有效。

解析：(5)YCF1特異定位于轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞的液泡膜上，可通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸將Cd離子運(yùn)到液泡中，提高了細(xì)胞液的濃度，有利于植株吸水，所以轉(zhuǎn)基因楊樹比野生型能更好地適應(yīng)高Cd環(huán)境。相較于草本植物，楊樹具有發(fā)達(dá)的根系和高大的樹冠，更適應(yīng)污染礦區(qū)等不良環(huán)境，同時(shí)可充分吸收土壤中的Cd，木材也方便運(yùn)輸、利用，作為Cd污染土壤修復(fù)植物更具有優(yōu)勢(shì)。答案：(1)基因組文庫(kù)(2)限制酶和DNA連接酶便于目的基因的篩選和鑒定(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法避免目的基因在自然界中的擴(kuò)散(4)耐性莖、葉(5)YCF1可通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸將Cd離子運(yùn)到液泡中，提高了細(xì)胞液的濃度，有利于植株吸水楊樹具有發(fā)達(dá)的根系和高大的樹冠，更適應(yīng)污染礦區(qū)等不良環(huán)境，同時(shí)可充分吸收土壤中的Cd，木材也方便運(yùn)輸、利用【變式訓(xùn)練1】(2019·天津理綜卷)B基因存在于水稻基因組中，其僅在體細(xì)胞(2n)和精子中正常表達(dá)，但在卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄。為研究B基因表達(dá)對(duì)卵細(xì)胞的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。據(jù)圖回答：(1)B基因在水稻卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄，推測(cè)其可能的原因是卵細(xì)胞中()A．含B基因的染色體缺失B．DNA聚合酶失活C．B基因發(fā)生基因突變D．B基因的啟動(dòng)子無(wú)法啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄D(2)從水稻體細(xì)胞或______中提取總RNA，構(gòu)建____文庫(kù)，進(jìn)而獲得B基因編碼蛋白的序列。將該序列與Luc基因(表達(dá)的熒光素酶能催化熒光素產(chǎn)生熒光)連接成融合基因(表達(dá)的蛋白質(zhì)能保留兩種蛋白質(zhì)各自的功能)，然后構(gòu)建重組表達(dá)載體。(3)在過(guò)程①②轉(zhuǎn)化篩選時(shí)，過(guò)程____中T-DNA整合到受體細(xì)胞染色體DNA上，過(guò)程____在培養(yǎng)基中應(yīng)加入卡那霉素。精子cDNA②①(4)獲得轉(zhuǎn)基因植株過(guò)程中，以下鑒定篩選方式不正確的是()A．將隨機(jī)斷裂的B基因片段制備成探針進(jìn)行DNA分子雜交B．以Luc基因?yàn)槟０逶O(shè)計(jì)探針進(jìn)行DNA分子雜交C．以B基因編碼蛋白的序列為模板設(shè)計(jì)探針與從卵細(xì)胞提取的mRNA雜交D．檢測(cè)加入熒光素的卵細(xì)胞中是否發(fā)出熒光(5)從轉(zhuǎn)基因植株未成熟種子中分離出胚，觀察到細(xì)胞內(nèi)僅含一個(gè)染色體組，判定該胚是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成的，而一般情況下水稻卵細(xì)胞在未受精時(shí)不進(jìn)行發(fā)育，由此表明___________________________________________________。A

B基因表達(dá)能使卵細(xì)胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成胚解析：(1)含B基因的染色體缺失具有隨機(jī)性，不會(huì)只在卵細(xì)胞中缺失，A錯(cuò)誤；基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，需要RNA聚合酶，不需要DNA聚合酶，B錯(cuò)誤；B基因發(fā)生基因突變具有隨機(jī)性，不會(huì)只在卵細(xì)胞中發(fā)生，C錯(cuò)誤；B基因只在卵細(xì)胞中不能轉(zhuǎn)錄，可能是基因選擇性表達(dá)，該基因的啟動(dòng)子在卵細(xì)胞中無(wú)法啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，D正確。(2)水稻體細(xì)胞和精子中可以以B基因?yàn)槟０逍纬蒖NA，因此，能夠在水稻體細(xì)胞或精子中提取RNA。經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄法構(gòu)建的基因文庫(kù)為cDNA文庫(kù)。(3)過(guò)程①需將基因表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌，在培養(yǎng)基中加入卡那霉素以篩選成功導(dǎo)入了基因表達(dá)載體的農(nóng)桿菌。過(guò)程②農(nóng)桿菌感染水稻愈傷組織，農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA可整合到受體細(xì)胞染色體DNA上。解析：(4)以B基因?yàn)槟０逶O(shè)計(jì)探針檢測(cè)是否導(dǎo)入了目的基因，制作探針的模板不能隨意選擇，A錯(cuò)誤；以Luc基因?yàn)槟０逶O(shè)計(jì)探針檢測(cè)是否導(dǎo)入了目的基因，B正確；以B基因編碼蛋白的序列為模板設(shè)計(jì)探針與從卵細(xì)胞提取的mRNA進(jìn)行分子雜交，檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，C正確；通過(guò)檢測(cè)Luc基因是否表達(dá)(檢測(cè)加入熒光素的卵細(xì)胞中是否發(fā)出熒光)，可以檢測(cè)是否成功翻譯出蛋白質(zhì)，D正確。(5)一般情況下，水稻卵細(xì)胞在未受精時(shí)不能發(fā)育成胚，而轉(zhuǎn)基因植株未受精的卵細(xì)胞能發(fā)育成胚，說(shuō)明B基因表達(dá)能使卵細(xì)胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成胚。二、細(xì)胞工程(高頻考點(diǎn)，易錯(cuò)考點(diǎn))1．植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較2.植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的比較例2(2021·湖北競(jìng)賽改編)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．癌細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng)

解析：由于接觸抑制，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上只能形成單層細(xì)胞，A錯(cuò)誤；克隆培養(yǎng)法在培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)由于所有子代細(xì)胞都來(lái)自一個(gè)親代細(xì)胞，所以基因型一般都相同，B錯(cuò)誤；二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)在培養(yǎng)10代左右多數(shù)會(huì)死亡，少數(shù)生存下來(lái)的細(xì)胞在50代左右會(huì)大量死亡，只有少數(shù)遺傳物質(zhì)改變的細(xì)胞才能無(wú)限增殖，C錯(cuò)誤；癌細(xì)胞具有無(wú)限增殖的特點(diǎn)，可進(jìn)行傳代培養(yǎng)，D正確。答案：D【變式訓(xùn)練2】(2019·全國(guó)卷Ⅲ)培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過(guò)程如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)利用胡蘿卜根段進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細(xì)胞可以培育成完整的植株，這是因?yàn)橹参锛?xì)胞有________________________________________。(2)步驟c切取的組織塊中要帶有形成層，原因是___________________________。全能性(或形成完整植株所需的全部基因)形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織(3)從步驟e到步驟f需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是_______________________________________________________________________。在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過(guò)細(xì)胞的___________________過(guò)程，最終可形成試管苗。(4)步驟f要進(jìn)行光照培養(yǎng)，其作用是________________________________________。(5)經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株，一般可保持原品種的___________，這種繁殖方式屬于______繁殖。誘導(dǎo)愈傷組織形成和誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗所需的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同分化(或再分化)

誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用

遺傳特性無(wú)性解析：(1)植物細(xì)胞具有全能性，利用已分化的植物細(xì)胞通過(guò)植物組織培養(yǎng)可以培養(yǎng)成完整植株。(2)形成層細(xì)胞分化程度低，全能性較高，更容易誘導(dǎo)形成愈傷組織，進(jìn)而獲得完整植株。(3)愈傷組織的形成和分化形成試管苗需要的生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比例不同，因此誘導(dǎo)愈傷組織的形成階段到分化階段需要不同的培養(yǎng)基。愈傷組織通過(guò)再分化過(guò)程，最終可形成試管苗。(4)葉綠素的形成需要光，試管苗的生長(zhǎng)發(fā)育也需要光，因此誘導(dǎo)愈傷組織形成試管苗的階段需要光照。(5)通過(guò)植物組織培養(yǎng)獲得植株，屬于無(wú)性繁殖的一種，可以保持原品種的遺傳特性。三、胚胎工程(易錯(cuò)考點(diǎn))1．精子與卵子的發(fā)生(詳見圖示)

2．受精作用

(1)條件：精子獲能、卵子發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期。

(2)卵子完成受精的標(biāo)志：卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可見到兩個(gè)極體；受精完成的標(biāo)志：雌、雄原核融合。

(3)受精過(guò)程的三大反應(yīng)：頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng)。

3．早期胚胎發(fā)育

(1)過(guò)程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原腸胚。

（2）圖示：4．胚胎移植的基本程序【例3】(2020·江蘇卷改編)小鼠胚胎干細(xì)胞經(jīng)定向誘導(dǎo)可獲得多種功能細(xì)胞，其制備流程如圖所示。下列敘述正確的是()A．為獲得更多的囊胚，采用激素注射促進(jìn)雄鼠產(chǎn)生更多的精子B．細(xì)胞a和細(xì)胞b內(nèi)含有的核基因不同，所以全能性高低不同C．用胰蛋白酶將細(xì)胞a的膜蛋白消化后可獲得分散的胚胎干細(xì)胞D．胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)出的各種細(xì)胞都需在CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)

解析：為了獲得更多的囊胚，可以采用激素促進(jìn)成熟雌性個(gè)體超數(shù)排卵，然后將卵細(xì)胞從母體內(nèi)取出，在試管內(nèi)與人工采集的精子進(jìn)行體外受精，培育成胚胎，A錯(cuò)誤；細(xì)胞a和細(xì)胞b是由同一個(gè)受精卵經(jīng)過(guò)有絲分裂形成的，故核基因相同，B錯(cuò)誤；運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動(dòng)物的早期胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞，首先必須用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，分解細(xì)胞間的膠原蛋白等，使之分散成單個(gè)細(xì)胞，C錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)需要在含5%CO2的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，以維持培養(yǎng)液的pH，D正確。

答案：D【變式訓(xùn)練3】(2019·山西晉中模擬卷改編)人乳鐵蛋白是一種具有免疫作用的含鐵的糖蛋白，由乳腺上皮細(xì)胞表達(dá)和分泌，是母乳與普通嬰兒配方奶粉的主要區(qū)別之一。應(yīng)用基因工程和胚胎工程技術(shù)，將人的乳鐵蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中，利用牛的乳腺細(xì)胞生產(chǎn)出人乳鐵蛋白已成為可能。其過(guò)程大致如下：

Ⅰ.采集良種供體奶牛的卵母細(xì)胞和精子，通過(guò)體外受精形成受精卵；Ⅱ.將人乳鐵蛋白基因?qū)肽膛Ｊ芫?，形成重組細(xì)胞；Ⅲ.電脈沖刺激重組細(xì)胞，促使其形成早期胚胎；Ⅳ.將胚胎移植到受體母牛的子宮中最終發(fā)育成轉(zhuǎn)基因牛，從乳汁中獲得大量人乳鐵蛋白。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)過(guò)程Ⅰ在獲取卵母細(xì)胞之前需用_____________對(duì)奶牛進(jìn)行處理，目的是促使其超數(shù)排卵。在體外受精前，需要對(duì)奶牛的精子進(jìn)行______處理。受精時(shí)，往往一個(gè)卵母細(xì)胞只能和一個(gè)精子結(jié)合，受精過(guò)程中防止多精入卵的生理反應(yīng)包括_______________________________。(2)過(guò)程Ⅱ?qū)⑷说娜殍F蛋白基因?qū)肽膛Ｊ芫炎顬橛行У姆椒ㄊ莀____________。促性腺激素獲能透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)顯微注射法(3)進(jìn)行動(dòng)物早期胚胎體外培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)液中除了含有各種無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外，還需添加維生素、氨基酸、______、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分和動(dòng)物血清。如果想同時(shí)獲得更多相同的子代，可采用________技術(shù)，若對(duì)囊胚進(jìn)行操作，應(yīng)注意___________________。(4)早期胚胎移植到代孕奶牛體內(nèi)時(shí)，代孕奶牛對(duì)移入子宮的__________基本上不發(fā)生__________反應(yīng)，為其在代孕奶牛體內(nèi)的存活提供了可能。激素胚胎分割將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割重組胚胎免疫排斥解析：(1)注射促性腺激素，能夠促使雌性動(dòng)物排卵。體外受精之前，需要對(duì)奶牛的精子進(jìn)行獲能處理。受精時(shí)，通過(guò)透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)防止多精入卵。(2)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞，通常采用顯微注射法。(3)動(dòng)物早期胚胎體外培養(yǎng)，需要添加各種無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽類、維生素、氨基酸、激素、核苷酸和動(dòng)物血清等。采用胚胎分割技術(shù)，將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，可以同時(shí)獲得多個(gè)后代。(4)代孕奶牛對(duì)移入子宮的重組胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，為重組胚胎的存活提供了可能。四、生態(tài)工程與生態(tài)農(nóng)業(yè)(高頻考點(diǎn))1．生態(tài)工程的基本原理基本原理理論基礎(chǔ)意義實(shí)例物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)再生可避免環(huán)境污染及其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和發(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)的穩(wěn)定性生物多樣性程度高可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力“三北防護(hù)林”建設(shè)中的問(wèn)題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問(wèn)題協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡生物數(shù)量不超過(guò)環(huán)境承載力，可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題整體性原理社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合系統(tǒng)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)工程建設(shè)中自然系統(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)式改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能?；~塘系統(tǒng)整體性原理總體功能大于部分之和(1＋1>2)保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關(guān)系2.生態(tài)農(nóng)業(yè)

(1)原理：運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理(即生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)再生、能量多級(jí)利用或生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng))，在環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的思想指導(dǎo)下，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建立起來(lái)的多層次、多功能的綜合農(nóng)業(yè)生態(tài)體系。(2)優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)再生和能量的多級(jí)利用，減少環(huán)境污染，減少了化肥用量，降低了農(nóng)業(yè)投入。(3)生態(tài)農(nóng)業(yè)常見類型①?；~塘模式人工建立的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。做到蠶糞養(yǎng)魚，魚糞肥塘，塘泥肥田、肥桑，從而獲得稻、魚、蠶繭三豐收，如圖所示。②沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖模式

通過(guò)控制溫室內(nèi)的溫度、光照、氣體和水肥等因素，縮短生產(chǎn)周期，大幅度提高糧食、蔬菜和水果的產(chǎn)量和質(zhì)量。(4)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的最終目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的多級(jí)利用，提高能量的利用率，使能量盡可能多地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?。【?】(2019·遼寧大連模擬卷改編)為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須符合生態(tài)學(xué)規(guī)律，改變“人類能征服自然”的錯(cuò)誤觀念，走生態(tài)經(jīng)濟(jì)之路。某城市政府提出要打造“海綿城市”的理念，所謂“海綿城市”，是指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)雨水帶來(lái)的自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，也可稱為“水彈性城市”。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)人類要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須走_(dá)___________之路，生態(tài)經(jīng)濟(jì)所遵循的主要原則和實(shí)現(xiàn)的重要手段分別是____________和____________。(2)建設(shè)“海綿城市”的一個(gè)通常做法是做到雨水回收利用，城市蓄水池內(nèi)不僅安裝了現(xiàn)代化的雨水凈化系統(tǒng)，還種植了許多水生植被輔助凈化，這些植物的引種需遵循____________原理；建設(shè)“海綿城市”的目的之一是“擴(kuò)大公共產(chǎn)品有效投資，提高新型城鎮(zhèn)化質(zhì)量，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展”，體現(xiàn)了________原理。(3)在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件、因地制宜進(jìn)行。如小流域存在的主要問(wèn)題是________________________，針對(duì)這種問(wèn)題我國(guó)甘肅隴南地區(qū)總結(jié)出了“九子登科”的治理模式。(4)在生態(tài)工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)中都要遵循________________________，包括________________________和系統(tǒng)整體性原理兩個(gè)方面。解析：

(1)生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過(guò)遵循“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化，而實(shí)現(xiàn)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”最重要的手段之一就是生態(tài)工程。(2)引種植物時(shí)需考慮其與當(dāng)?shù)貧夂虻葪l件相適應(yīng)，應(yīng)遵循協(xié)調(diào)與平衡原理；促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展，體現(xiàn)了整體性原理。(3)小流域是河流各級(jí)支流的集水區(qū)域，這些區(qū)域存在的主要問(wèn)題是水土流失比較嚴(yán)重。(4)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理和系統(tǒng)整體性原理構(gòu)成系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。

答案：(1)生態(tài)經(jīng)濟(jì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生態(tài)工程(2)協(xié)調(diào)與平衡整體性(3)水土流失比較嚴(yán)重(4)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【變式訓(xùn)練4】(2019·湖南師大附中二模)下圖是某綜合發(fā)展生態(tài)工程示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理、_______________、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等。該工程主要運(yùn)用了________________、________________和整體性原理。(2)藍(lán)綠萍的代謝類型是______________，在生態(tài)系統(tǒng)中的地位是________。

物種多樣性原理

物質(zhì)循環(huán)再生原理物種多樣性原理自養(yǎng)需氧型生產(chǎn)者(3)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。(4)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，如糧食、燒柴以及收入等問(wèn)題。以上做法依據(jù)的生態(tài)工程原理是__________。單一的人工林比天然混合林的穩(wěn)定性低，容易遭受害蟲危害，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的__________原理。

已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)環(huán)境)整體性原理物種多樣性解析：(1)生態(tài)工程遵循的基本原理包括整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等。題圖以沼氣工程為中心實(shí)現(xiàn)物質(zhì)多級(jí)循環(huán)利用，運(yùn)用了物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理和物種多樣性原理。(2)藍(lán)綠萍能進(jìn)行光合作用和有氧呼吸，代謝類型是自養(yǎng)需氧型，屬于生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者。(3)一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)環(huán)境)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。(4)在進(jìn)行林業(yè)工程建設(shè)時(shí)，既要號(hào)召農(nóng)民種樹，又要考慮貧困地區(qū)農(nóng)民的生產(chǎn)、生活問(wèn)題，這種設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)的工程涉及整體性原理。單一的人工林物種豐富度較低，抵抗力穩(wěn)定性差，容易遭受害蟲危害，這與生態(tài)工程的物種多樣性原理有關(guān)。典例精析方法點(diǎn)撥舉一反三【典型例題】圖(a)中的三個(gè)DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性內(nèi)切酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn)，圖(b)為某種表達(dá)載體的示意圖(載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點(diǎn)是唯一的)。根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問(wèn)題：（1）經(jīng)BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被

酶切后的產(chǎn)物連接，理由是

。（2）若某人利用圖(b)所示的表達(dá)載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子，如圖(c)所示。這三種重組子中，不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有

，不能表達(dá)的原因是

。Sau3AI兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端甲和丙

甲中目的基因插入在啟動(dòng)子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄(其他合理答案亦可）

（3）DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接起來(lái)的酶，常見的有

和

，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是

。E.coliDNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶解題指導(dǎo)：(1)由題圖可知，BamHⅠ和Sau3AⅠ兩種限制性內(nèi)切酶的共同識(shí)別序列是

，二者切割可以形成相同的黏性末端，因此經(jīng)BamHⅠ酶切得到的目的基因可以與圖(b)所示表達(dá)載體被Sau3AⅠ酶切后的產(chǎn)物連接。(2)在基因表達(dá)載體中，啟動(dòng)子應(yīng)位于目的基因的首端，終止子應(yīng)位于目的基因的尾端，這樣基因才能順利地轉(zhuǎn)錄，再完成翻譯過(guò)程，即順利表達(dá)。圖中甲所示的目的基因插入在啟動(dòng)子的上游，丙所示目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄，因此目的基因不能表達(dá)。(3)常見的DNA連接酶有E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，其中T4DNA連接酶既能連接黏性末端又能連接平末端。

選擇題的解題方法——推理法：解題