高中生物生态工程的基本原理
高中生物生态学四个基本原理
高中生物生态学四个基本原理
1、物质循环再生原理：
物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
物质循环再生是生态工程重要的原理之一。
2、物种多样性原理：
一般而言，物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。
生物多样性高，可以为各类生物的生存提供多种机会和条件。
众多的生物通过食物链关系互相依存，就可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力。
即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。
这是生态工程的原理之一
3、协调与平衡原理：
处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力。
这是生态工程的原理。
环境承载力(又称环境容纳量)：是指某种环境所能养活的生物种群的数量。
4、整体性原理：
人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。
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。
除此之外，社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有着重要影响。
建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解的基础之上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。
高中生物选修三填空题知识点
高中生物选修三填空题知识点高中生物选修三填空题知识点在高中生物课本中，选修三的知识内容经常不被重视，其实有的时候，选修三的知识点会在考试的填空题上出现。
下面是店铺为大家整理的高中生物知识要点归纳，希望对大家有用!选修三生物填空题知识生态工程一、生态工程的基本原理1、生态工程的概念(1)原理技术应用生态学和系统学等学科的基本理论和方法通过系统设计、调控和技术组装(2)操作对已破坏的生态环境进行修复、重建对已造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善(3)结果提高生态系统的生产力促进人类社会和自然环境的和谐发展。
2、生态工程所遵循的基本原理(1)生态工程建设的目的：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。
(2)生态工程的特点：少消耗，多效益，可持续的生态工程。
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影响系统的稳定和发展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“三北”防护林建设中的单纯林问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性问题协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡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：整体大于部分保持很高的系统生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系高中生物必考知识1.细胞的结构基础(1)列文·虎克——用自制显微镜发现细胞。
(2)施莱登和施旺(魏尔肖)——建立《细胞学说》。
(3)欧文顿——用500多种化学物质进行膜通透性实验——膜是由脂质组成的。
(4)罗伯特森——电镜下观察细胞膜看到暗—亮—暗三层结构，将细胞膜描述为静态的统一结构。
(5)桑格和尼克森——提出细胞膜流动镶嵌模型。
基于项目学习的“生态工程的基本原理”教学设计
4教学反思 本节课在教学设计上力求以学生为中心，设置的
系列学生活动有效地突破了教学的重难点知识，其中 利用课堂知识解决生活中现实问题的环节，还拓宽了 学生的视野,培养了学生灵活运用知识的能力。此外， 学生手脑并用的课堂合作学习，不仅可以促进了学生 科学思维能力和科学探究能力的发展,而且提升了学 生的社会责任意识，培养了团队合作精神。O
1教材分析 “生态工程的基本原理”是人教版高中生物学教材
《现代生物科技专题》专题5第1节的内容，包括生态工 程的建设现状和基本原理两部分。其中,生态工程的基 本原理是教学的重点、难点,是必修内容“生态学的基本 概念和原理”的拓展和应用。从教学内容分析,本节知 识内容比较抽象，教师直接讲授的效果不好，如果能引 领学生走向自然、社区，不仅能加强学生对生态工程基
现象:①学校新校区启用后在社会上引起了广泛 的关注，人们对于新校区的建筑风格、硬件设施和办学
成效均给予了充分肯定;②学校附近的超然社区环境 优美、绿树成荫、空气质量良好，但是居民以老人居多、 青壮年较少。
（2） 通过对社区与校园中出现的生态问题进行分
析并提出解决措施,提升科学思维能力。 （3） 通过池塘设计与模型构建、社区规划,体会科
学探究的一般方法。 （4） 通过关注生态工程对经济与环境的影响，树
立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,形成生态 意识，增强社会责任感。 3教学过程
采用“项目学习”的策略，把“生态规划与设计”作 为一个项目，教学任务分课上与课下两部分，整体教学 任务及进度如图1所示。
设计意图：通过实验观察及师生讨论，不仅进一 步巩固植物茎结构的知识，而且促使学生理解导管的 输导功能；与此同时，可培养学生“结构与功能相适 应”的生命观念。 3.5问题导向 理解植物筛管的功能 活动6：讨 论：①教师展示木本植物茎有节瘤的标本，这是为什 么呢？②用铁丝拴在树上晾晒衣服的图片，请你说一 说这种做法对吗？为什么？③有人外出游玩时喜欢在 树皮上乱刻乱画，这种做法对吗？教师可提示学生到 教材中寻找答案，或与其他同学讨论以获得答案（叶制 造的有机物依据植物茎中的筛管输导,如果环割导致 筛管断裂，有机物就堆积在环割处，久而久之就形成了 一个节瘤。用铁丝拴在树上晾晒衣服、在树皮上乱刻 乱画，都可能影响营养物质在茎中的运输）％
高中生物生态工程的基本原理
高中生物生态工程的基本原理
生态工程涉及到开发和设计适合生态系统的人工环境。
生态工程的基
本原理包括以下几点：
1.生物多样性：生态工程需要优先考虑保护物种多样性，提高生态系
统中不同生物的数量和种类。
2.能源循环：生态工程需要优化对能源的利用，如减少对非可再生能
源的依赖，促进能源循环利用。
3.污染治理：通过生态工程项目，可以有效减少污染，包括垃圾处理、水质净化和空气质量改善。
4.资源利用：生态工程需要充分利用和管理可再生资源，如水、太阳
能和风能资源。
5.改善生态系统服务：通过生态工程实现对环境和生态系统的保护和
改善，提高土地的质量和生态系统的服务能力。
6.环境可持续性：生态工程需要保证环境长期的可持续性，通过合理
规划和管理，确保生态系统的平衡和稳定性。
高中生物 必修2 第4章 第3节 第1课时 生态工程的基本原理
3.珠江三角洲的农民充分利用自然条件,建立了该地特有的蔗基鱼塘和 桑基鱼塘,如下图所示。请据图回答下面的问题。
(1)这种人工生态系统中最基本的生物因素是
。
要使它长期稳定发展,除了有稳定的
来源,各类生物的比例也要合
适。
(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量
;
其能量利用率高的原因是在营养结构上具有
2.(不定项选择题)“无废弃物农业”是生态工程最早的模式之一。下图是 “无废弃物农业”中对有机废弃物进行处理的一种方案。下列有关叙述正 确的是( )
A.循环是“无废弃物农业”遵循的 基本原理之一
B.施用有机肥能为作物提供更多 的营养物质和能量
C.从资源化、无害化角度分析,途径②③优于④ D.蚯蚓、沼气池中的分解者能有效地促进系统中物质的循环利用 答案:ACD
二、生态工程所遵循的基本原理 生态工程是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应 用科学。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着 整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 1.自生 (1)概念:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新 和维持就是系统的自生。 (2)实施措施 ①遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。 ②要维持系统自生,就需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以 及它们形成互利共存关系的条件。
2.循环 (1)含义:循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个 环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。 (2)措施:通过系统设计实现不断循环,使前一环节产生的废物尽可能地被 后一环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生。 3.协调 (1)进行生态工程建设时,生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需 要考虑的问题。 (2)处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。
高中生物生态工程的基本原理
高中生物生态工程的基本原理
生态工程是以生物学和生态学为基础，运用工程技术手段调节、修复和改善环境的一门交叉学科。
其基本原理包括生态系统的特征、工程手段的选择和应用以及生态系统的动态平衡。
首先，在生态工程中，了解和理解生态系统的特征是至关重要的。
生态系统是由生物群落和非生物环境组成的有机整体。
它包括物质和能量的循环，以及生物之间和生物与环境之间的相互作用。
生态工程师需要了解生态系统的结构、功能和相互关系，以便制定合理的工程方案。
其次，选择和应用适当的工程手段是生态工程的关键。
根据特定的问题和目标，生态工程师需要选择合适的工程手段，以达到修复、调节或改善环境的目的。
例如，植物修复是一种常用的生态工程手段，通过利用植物的生长和代谢特性，吸收和稀释有毒物质、固定土壤、保护土壤等。
此外，还可以利用人工湿地、河流修复、海岸保护等工程手段，对环境进行修复和改善。
最后，生态系统的动态平衡是生态工程的目标之一、生态系统具有稳定性和动态平衡的特点，生态工程旨在通过调节和修复，使生态系统恢复到相对稳定的状态。
为了实现这一目标，需要掌握生态系统的演替规律和调节机制。
例如，在生物多样性保护中，保护和恢复生物多样性是保持生态系统稳定的关键因素之一
总之，生态工程的基本原理涉及到生态系统的特征、工程手段的选择和应用以及生态系统的动态平衡。
通过深入理解这些原理，生态工程师可以更好地解决环境问题，并为实现可持续发展做出贡献。
高中生物选修3《现代生物科技专题》课件5.1生态工程的基本原理
比较项目
生态工程
基本原理
生态学、工程学
调节机制 人为辅助下的自我调节
与环境的关系
协调
主要能源
太阳能
生物多样性
得到保护
传统农业 工程学 人为调控 破坏环境 化学能
减少
2．生态工程概念的理解 (1)生态经济的实质：能够满足我们的需求而又不会危及子孙后 代满足其需要的经济，实现“循环经济”最重要的手段之一就是生 态工程。 (2)对生态工程概念的理解，应注意以下几点： ①涉及的学科知识有生态学、系统学、工程学、经济学等。 ②运用到的技术手段有系统设计、调控和技术组装等。 ③面临的任务是对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成 环境污染和破坏的传统的生产方式进行改善，并提高生态系统的生 产力。 ④最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。 ⑤生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。
答案：D
2．从生态工程的基本原理看，“生态经济”就是( ) A．无废料生产、无生态破坏的经济发展模式 B．为了优化和重建自然生态的经济投资 C．先恢复生态环境，再发展经济的发展计划 D．为了更快发展经济的生态资源利用
解析：生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个 系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料， 从而实现废弃物的资源化。
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，如下图所示：
(2)沼气农田立体养殖模式。 该生态系统利用农作物发展养殖业，利用废弃物实现物质的循 环，保证能量的多级利用，如下图所示：
4．传统农业、现代农业和生态农业的比较
新教材中“生态工程的基本原理”内涵探讨
人教同行2021年第1期新教材中“生态工程的基本原理”内涵探讨人民教育出版社课程教材研究所北京（100081) 陈慧颖摘要解读生态工程所遵循的基本原理——“ 理的具体内涵。
关键词生态工程；高中生物学;核心素养 文章编号 1005 -2259(2021)1-0006 -03人教版普通高中教科书《生物学•选择性必修2 •生物与环境》第4章第3节“生态工程”，由原实 验教材选修3的一章内容精简而来。
不同于实验 教材，新教材阐述的生态工程的基本原理是“整体、 协调、循环、自生”，表述更为简洁、凝练。
基本原理 虽然只有8个字，但却蕴含着来自生态学、系统学、 经济学等多个学科的思想。
这一节内容能够帮助 学生理解如何“实现生态文明建设”，也能帮助学 生进一步建立系统观、生态观等生命观念，锻炼科 学思维。
因此，有必要对4个基本原理进行更加深 人的分析。
1提出背景20世纪60年代以来，全球生态危机爆发，主要表现为人口激增、环境污染、能源短缺和资源破坏2.4第4章“人与环境”与原实验教材相应章节比，本章内容变化很 大。
除了原来环境保护的内容，还有“生态工程”的内容，章名称因此改为“人与环境”。
本章包括3 节。
第1节“人类活动对生态环境的影响”，第2节 “生物多样性及其保护”，与原实验教材相应章节 大体相同。
其中，第1节引人了“生态足迹”的概 念，可以帮助学生更直观形象地认识人口增长与环 境的关系;第2节介绍全球性生态环境问题，将酸 雨与海洋污染合并为环境污染。
第3节“生态工 程”与原选修3“生态工程”相比，变化相当大。
这 一节内容要浓缩原来一个专题（一章）的内容，作 了极大的删减。
本节分两小节，第一小节为“生态整体、协调、循环、自生”提出的背景，分析了 4个原等。
在这样的背景下，世界各国，尤其是众多发展 中国家,都面临着如何协调经济发展与资源、环境保护的严峻考验。
1979年，我国著名生态学家马 世骏先生在“中国环境科学学会成立大会”上作了 “环境系统理论的发展和意义”的报告，开创性地 提出了“生态系统工程”的概念[1]。
高中生物选修三《专题五 生态工程》复习课件
• 某草原牧区，在进行草场建设时，既注重 不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积 内的放牧量做了一定控制。这种做法体现 了 ( ) • A．实行“循环经济”的原则 • B．低消耗，多效益原则 • C．遵循物种多样性和协调与平衡原理 • D．建立自然—社会—经济复合系统
【答案】 C
• (2008年高考广东卷)要实现人与自然的和 谐发展，下列措施最合理的是 • 【答案】 C ) ( • A．通过生物技术手段，转化淀粉生产可 再生能源 • B．使用化学农药防治病虫害，保证粮食 稳产 • C．发展生态农业，实现物质和能量的多 级利用 • D．大力开垦湿地，扩大粮食种植面积
项目 物质循环再生原理
理论基础 物质循环
意义 可避免环境污染及其对对 系统稳定和发展的影响 生物多样性程度高，可提
实例 “无废弃物农业” “三北防护林”建设中的
物种多样性原理
生态系统的稳定 性 生物与环境的协 调与平衡
高生态系统的抵抗力稳定
性 生物数量不超过环境承载 力，可避免系统的失衡和 破坏。
(2)各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现 了能量和物质的多级利用 (3)50 2学.科.网 zxxk.
(1)生态农业设计的基本原理是①_______，②________。 (2)生态农业的优越性表现在________。 (3)在“农作物→猪→农户”这条食物链中，若农作物通 过光合作用产出300摩尔氧气，则农作物同时产出 ________摩尔葡萄糖，农户从猪中获取的最大能量相当 于________摩尔的葡萄糖。
2. 下列有关生态工程的原理和实例中，错误的是 【答案】D ( ) 选 有关事例 相关的生态工程原理 项 遵循物质循环再生原 A 无废弃物农业 理 在人工林中增加植被 B 遵循物种多样性原理 的层次 无锡太湖水体富营养 C 违反协调与平衡原理 化引起大面积水华 违反系统学和工程学 D 前面造林，后面砍林 原理
2019年春高中生物专题5生态工程5.1生态工程的基本原理课件新人教版选修3
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，可以走“先污染、破坏，后 治理”的道路
解析：选 D。生态工程不能解决所有的环境问题，不能走先污 染、破坏，后治理的道路。
学原理 系统整体性原理：整体 保持很高的系 珊瑚礁藻类和 功能大于各部分之和 统生产力 珊瑚虫的关系
1．(2018· 西安七十中高二期末)在帮助农民发展经济的同时，一 定要注意一些实际问题，如“香蕉不宜在北方地区栽种”“苹 果树不宜在热带地区栽种”，这主要体现了生态工程的什么原 理( )
A．整体性原理 B．协调与平衡原理 C．物种多样性原理 D．物质循环再生原理
(3)实例——无废弃物农业。
2．物种多样性原理 (1)内容： 物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性，
生物量 可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的__________ ，提
高系统生产力。
抵抗力稳定性 (2)理论基础：生态系统的________________ 。
(3)实例 ①反面：辽宁西部章古台地区的樟子松林，由于没有一条昆虫 与其天敌相生相克的食物链，松毛虫肆虐一时。 ②正面：由珊瑚虫和某些藻类共生组成的珊瑚礁区，物种繁多， 系统稳定。
(1)洪灾的发生反映出传统经济发展模式存在什么问题？
提示：传统经济发展模式不注重生态环境的保护，没有考虑生 态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。
(2)石油农业为什么难以满足社会发展的需求？
提示：石油农业产生的废弃物和有害物质的数量庞大，大大削 弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的 农产品污染和环境污染等问题。
高中生物选修三知识表解之生态工程
③采用各种手段治理污染，进行废弃物的资源化利用；
④建立健全法制进行监督。
案例
1997年开展创建国家环境保护模范城市活动
理解
●在肯定生态ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ程作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用的同时，不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量；
●更不能误认为只要有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。
作用
是实现循环经济（生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化）最重要的手段之一。
范畴
是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科。
基本原理
物质循环再生原理
理论基础
发展前景
“生物圈2号”生态工程的实验及启示
实验目的
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。
组成
详见教材相关内容
失败原因
温度失调、空气中CO2含量猛增、O2量减少不足以维持人及动物生存、其他生物死亡。
启示
●认识到与自然和谐共处的重要性，深化对自然规律的认识，即自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝；
对策
人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。关健在于植被恢复以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。
案例
赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
城市环境生态工程
问题
城市繁荣带来了垃圾、大气、噪声等环境污染问题。
对策
用生态工程方法驿城市环境综合治理：
高中生物生态工程基本原理
试分析下列事件可用何种生态工程原理来解释：
1.畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量
2.使用堆肥和沤肥法实现生态农业
协调与平衡原理
3.广东大量引种木麻黄作为行道树，一年一种叫吹绵介壳 虫的害虫使木麻黄遭受严重破坏，后来从国外引进澳洲瓢 虫，已持续发挥了控制害虫的作用。
物质循环再生原理
一、关注生态工程建设
资料1——98抗洪
讨
论
导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？ 根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水 土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中 游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊 面积急剧减少。 直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球 温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常 有关。
二、生态工程的基本原理
生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结 晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉 而产生的新兴学科
⒈物质循环再生原理 ⒉物种多样性原理 ⒊协调与平衡原理 ⒋整体性原理 ⒌系统学和工程学原理
人教版高中生物选择性必修第2册 生物学选择性必修2 4.3.1一 生态工程的基本原理
1．在生态工程建设过程中，需要遵循哪些基本原理，才能达 到最佳效果？
原理 核心关键词
分析
自生
生物多样性、 自我调节能力
从生态系统的结构角度考虑，构建的生态工 程中动植物及微生物等生物种类越多，群落
的结构就越复杂，其自我调节能力越强
循环
物质循环、无 废弃物
从生态系统功能之一——物质循环的角度 考虑，物质循环顺畅无阻
协调
生物之间的协 调、生物与环
境的协调
外来物种入侵、大量种植单一树种，会挤占 其他生物的空间，破坏了生物之间的协调； 引入不适应当地气候的生物，未遵循生物与
2．循环 (1)内容：在生态工程中促进系统的物质_迁__移__与__转__化_______，既 保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的_转__化__率___ 较高。
(2)理论基础：生态系统的物__质__循__环__。 3．协调 (1)内容：生_物__与__环__境_、生物与生物的协调与适应。 (2)处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑 环 __境 ___容__纳_。量
4．从协调原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建 设，应选择哪些树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该 注意什么问题？
提示：我国西北地区降雨较少，进行防护林建设时，选择的树 种应耐干旱，如沙棘、山杏、刺槐、柠条、杜梨、沙枣、合欢、臭 椿等。
西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载力。针对 公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积 极性，减少过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，人工种植 牧草，增加牧草产量。
生物实践活动实例——“生态工程的基本原理”教学案例
３ － ４ 统计 实验 结 果及分析 ， 得 出实验 结论 多 数 学 生通 过 实 验测 得 洋 葱鳞 片 叶外 表 皮 细 胞 在 质量 分数 为 ２ ％的 Ｋ Ｎ Ｏ ， 介 质 中约一 半 细胞 不 发 生 质 壁分离 ， 少 数学 生结 果有 差异 。 学 生 的 自主探 究 活动终 结 于得 出结 论 ， 不 同学 生
葱细胞液浓度测得值为 ０ ． １ ５ ｇ ／ ｍ Ｌ （ １ ５ ％） 蔗糖浓度 ， 测 得值与质量分数为 ２ ％的 Ｋ Ｎ Ｏ 溶液 。这两个数值含 义是 否相 同 ， 细胞液 浓度 的含 义是 什 么 。
题的教师设计者 、 探究时的参 与者 、 结论的共 同形成 者。教学 中要充分尊重学生的主体作用 ， 培养学生的 科学精神。
一
２５ —
课前准备 ： 组织学生社会调查生态问题 ， 了解生
态工程的兴起 。
厂 Ｉ — — ！ — ！ — — — — — 皇 ■ — 竺 — — 奎 — — 塑 — — 望 — —一 塑 一 坌 一 一 兰 竺 塑 竺 墨 — 垦 — — — — — ］ Ｉ
ｉ 原 因
本节课 以 Ｋ Ｎ Ｏ ， 溶液为介质 ， 通过合理设置问题 情景 ， 激发学生探究的动力 ， 提出并较好的完成了“ 测 定细胞液浓度 ” 的实验课题 ， 并通过实验分析让学生 理解 了细胞液浓度的真正含义。 加强探究性实验教学 的实践和研究是未来生命科学教学 的必然方向， 教学 中教师要摆正 自己的位置 ， 教师在教学过程 中只是问
工 程 兴起 的原 因 、 生 态 工 程 的基 本 原 理 、 应用 现状 和
前景展望 ， 开阔学生视野 ， 进一步树立可持续发展 的 观念 。 其 中第一 节生 态工 程 的基 本 原理 是本 专题 的基 础与重点 ，也是培养学生实践活动能力很好的载体 ， 贴合课程标准要求 ， 可 以开阔学生视野 ， 增强环其保 意识 。 本节内容丰富， 有很多内容以“ 资料分析” 的形式 呈现 ， 适 宜用 案例教 学法 ， 引导学 生讨 论 分析 ， 有 助 于 培养学生综合分析的能力。 ２ 学情 分析
高中生物选修3第5章课件：5-1生态工程的基本原理
六、物种多样性原理：
• 1.基本内容： • 2.生物多样性包括地球上所有植物、动物、微生物
和它们所拥有的基因以及由这些生物和环境构成的 生态系统。
• 3.保护生物多样性就是在生态系统、物种和基因三 个水平上采取保护战略和保护措施。
生态工程的兴起
“可持续发展”的内涵: (Sustainable Development)
problems would be grounded in the technology available from natural systems so that the human engineering required would be
supplementary rather than primary
四、讨论：
• 1.生态工程建设的目的是什么？ • 2.解决经济发展与环境问题的根本原则是什
么？ • 3.生态工程是一门生态学、工程学、 • 系统学 和 经济学等学科交叉而产生的新兴学
科。 • 4.生态工程遵循的基本原理是什么？
五、物质循环再生原理：
• 1.基本内容： • 2.类型：水循环、气体型循环、沉积型循环 • 1）水循环线路：
(overhead).” 即以从自然系统获得的技术为基础，解决人类 社会环境问题的一门工程分支科学，它所需的 人类工程技术仅仅起辅助作用，而不是起主要 作用；或“人类应用主要来自自然的能源作为 辅助能对环境的控制”；或“对自然的管理就 是生态工程，更好的措施是与自然结成伙伴关 系”。
H.T.奥德姆的学生米奇（W.J.Mitsch） 继承其思想，于1989年编了世界上第 一本生态工程专著（Ecological
系统的
，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是
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高中生物生态工程的基本原理2019年3月20日（考试总分：130 分考试时长： 120 分钟）一、单选题（本题共计 20 小题，共计 100 分）1、（5分）下图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述不正确的是A．该途径依据的原理是植物细胞具有全能性B．过程①需控制好培养基中植物激素的比例C．经过程①细胞的形态和结构发生了变化D．过程③需使用液体培养基，有利于细胞增殖2、（5分）下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是A．蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程B．基因工程合成天然存在的基因，蛋白质工程合成天然存在的蛋白质C．基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平）操作D．基因工程需对基因进行操作，蛋白质工程需对蛋白质进行操作3、（5分）下列关于转基因技术应用的叙述，错误的是A．可以将抗病虫害基因转入农作物细胞中，使其具有相应的抗性B．可以使用DNA重组的微生物生产稀缺的基因药物C．可以通过转基因技术使奶牛的乳汁中富含某种营养物质D．将不同生物的DNA进行转移和重组，可以创造出新物种4、（5分）SPL蛋白是植物中广泛存在的一类调控基因转录的分子。
不同植物的SPL蛋白结构不同，但均有一个大约由80个氨基酸构成的结构相同的功能区，可识别并结合到某些基因的特定区域。
SPL基因最初是从植物花序cDNA文库中得到的。
下列相关叙述正确的是A．SPL是80个氨基酸构成的蛋白质B．SPL基因能在花序细胞中表达C．SPL可催化特定基因的翻译过程D．SPL在不同绿色植物中功能差异较大5、（5分）现在转基因技术已经相当成熟了，前不久美国批准转基因三文鱼进入市场，旨在利用生物技术提升水产产业，不过这种转基因三文鱼目前只能在加拿大和巴拿马饲养。
关于转基因技术下列说法正确的是A．转基因技术的原理是DNA分子杂交B．转基因技术的应用解决了人类史上很多难题，是有利无害的C．现在很多转基因食品包装都有警示标志，就是提示潜在的安全性D．转基因食品比传统食品营养更丰富，因此在不久之后转基因食品会替代传统食品6、（5分）下列关于基因工程应用的叙述，正确的是A．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交B．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒D．原核生物基因不能用来进行真核生物的遗传改良7、（5分）下列有关基因身份证的说法,正确的是A．基因身份证上可以检测到个人的所有基因B．基因身份证只对少数、个别基因进行检测C．用基因身份证去看病或预见将来已经实践应用D．有基因身份证就可以治疗任何疾病8、（5分）基因治疗给无数的遗传病患者带来了希望，下列关于基因治疗的叙述正确的是A．基因治疗可以治愈所有的遗传病B．基因治疗就是对有遗传缺陷的细胞进行基因修复C．基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗，体外基因治疗操作简便，效果可靠D．基因治疗时可用经过修饰的病毒或农杆菌的质粒作运载体9、（5分）转基因技术可以改良动物品种，生产人类需要的药用蛋白。
下列符合生产药用蛋白的是A．养殖转生长激素基因鲑鱼 B．养殖抗口蹄疫病毒转基因兔C．养殖转乳糖酶基因牛 D．从牛乳汁中获得人血清蛋白10、（5分）下列药物中，目前普遍不是通过基因工程的方法来生产加工的是A．青霉素 B．胰岛素 C．干扰素 D．乙肝疫苗11、（5分）有关基因工程的应用及安全性的说法中，正确的是A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒B．在同一DNA分子中，限制酶的识别序列越长，酶切点出现的概率越大C．以受精卵为受体细胞时，先要用Ca2+处理细胞以使其处于感受态D．基因工程可以克服不同物种之间的生殖隔离，实现生物的定向变异12、（5分）基因芯片技术是近几年才发展起来的高新技术，固定在芯片上的探针是已知的单链DNA分子，而待测DNA分子用同位素标记。
若待测的DNA分子能与芯片上的探针配对，则发出荧光。
下列叙述中错误的是A．基因芯片的工作原理是醎基互补配对B．待测的DNA分子可以直接用基因芯片测序C．基因芯片技术可用来筛选农作物的突变基因D．基因芯片技术将来可以制作“基因身份证”13、（5分）下列实例中实现了分子水平的人工重组的是A．克隆动物B．人类基因组计划C．能产生抗体的小鼠脾细胞与骨髓细胞的融合细胞D．将人的α-抗胰蛋白酶基因导入到羊的DNA分子中14、（5分）下列关于载体的叙述中，错误的是A．载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子B．对某种限制酶而言，载体最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切点C．目前常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒D．载体具有某些标记基因，便于对其进行切割15、（5分）关于应用基因工程治疗人类遗传病的叙述，不正确的是A．基因治疗是治疗遗传病的最有效手段B．进行基因治疗时，基因的受体细胞是受精卵C．基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因改造D．基因治疗时可只对患者部分细胞输入正常基因16、（5分）下列哪项不属于基因工程的基本工具A．DNA连接酶 B．运载体C．DNA聚合酶 D．限制性核酸内切酶17、（5分）科研人员成功将人的白蛋白基因导入牛的受精卵中，并进一步培育成转基因牛。
他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因牛的乳汁中白蛋白含量提高了30 多倍。
以下与此有关的叙述中，正确的是A．“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物B．“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因C．只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中存在D．转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但不发生转录、翻译，故不合成人白蛋白18、（5分）下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法错误的是A．A→B过程中一般用4种脱氧核苷酸为原料，并加入两种引物B．B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞C．A→B过程利用了DNA（双链）复制原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶D．B→D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法19、（5分）下列关于基因工程应用的概述，错误的是A．基因治疗是治疗遗传病的最有效的手段B．在农业上主要是改良植物品质和培育具有抗逆性的农作物C．向植物体内转入Bt毒蛋白基因来培育抗病转基因植物D．利用乳腺生物反应器可表达出抗凝血酶、生长激素等医药产品20、（5分）我国转基因技术发展态势良好，农业部依法批准发放了转植酸酶基因玉米和转基因抗虫水稻的生产安全证书，下列关于转基因玉米和转基因水稻的叙述不正确的是A．转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因B．转基因抗虫水稻减少了化学农药的使用，减少了环境污染C．转基因抗虫水稻是否具有抗虫性，可通过饲养卷叶螟进行检测D．转基因抗虫水稻不仅可以抗虫，还可以抵御病毒侵染二、选考题（本题共计 2 小题，共计 30 分）21、（15分）下图是制备抗埃博拉病毒VP40蛋白的单克隆抗体的过程（1）过程①中选用Eco RⅠ和XhoⅠ两种限制酶切割的优点是_________，此外还要用到________酶。
（2）过程②中首先需要用Ca2＋处理大肠杆菌，使其处于感受态，VP40基因进入大肠杆菌后维持稳定并表达的过程称为______。
（3）与植物原生质体融合相比，过程④特有的方法是用________处理。
通常在选择培养基中需加入抗生素，目的是________________________。
选择培养基上存活的杂交瘤细胞产生的抗体________（填“是”或“不是”）单克隆抗体。
（4）图示过程应用的生物技术有______________________________________22、（15分）生物技术已经渗入到了我们生活的方方面面，比如：（1）目前临床用的胰岛素生效较慢，科学家将胰岛素B链的第28和29个氨基酸调换顺序，成功获得了速效胰岛素。
生产速效胰岛素时需要对_______________（胰岛素/胰岛素mRNA/胰岛素基因/胰岛）进行定向改造。
（2）科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体，制作出了早早孕试纸。
要获得人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体，需要先将____________________________注射到小鼠体内，培养一段时间之后，将从小鼠脾脏中提取出的______________________和小鼠的骨髓瘤细胞融合，获得杂交瘤细胞。
（3）许多不孕不育的夫妇受益于试管婴儿技术，在体外受精前，要对采集到的精子进行________处理，才能与卵子受精。
受精后形成的受精卵要移入_______________培养液中继续培养一段时间，再移植到母亲体内，早期胚胎发育到_______________阶段的某一时刻，会冲破透明带，称之为“孵化”。
（4）生态工程是实现循环经济最重要的手段之一。
在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，保护环境。
另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题，其主要体现的生态工程的基本原理是____________________（只填一个）。
一、单选题（本题共计 20 小题，共计 100 分）1、（5分）【答案】A【解析】图示是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，①表示脱分化过程，②表示将愈伤组织分散成单个细胞的过程，③表示细胞增殖过程该途径获得细胞群和细胞产物（紫杉醇），没有体现细胞的全能性，A错误；过程①表示脱分化，需在培养基中加入适当比例的生长素和细胞分裂素，B正确；外植体在植物激素的刺激下发生脱分化形成由相对没有分化的薄壁细胞组成的愈伤组织，因此经过过程①，细胞的形态和结构发生了变化，C正确；过程③表示细胞大量增殖的过程，需使用液体培养基，D正确。
故选A。
2、（5分）【答案】A【解析】蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程，A正确；基因工程合成的是自然界中存在的蛋白质，蛋白质工程可以合成自然界不存在的蛋白质，B错误；基因工程和蛋白质工程都是分子水平操作，C错误；蛋白质工程是对蛋白质的结构进行改造，要通过基因改造，也是在基因水平操作，D错误。
3、（5分）【答案】D【解析】可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性，A正确；可以使用DNA重组的微生物，生产稀缺的基因药物，B正确；可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器，使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的蛋白质，C正确；将不同生物的DNA进行转移和重组，可以创造出新品种，但不能产生新物种，D错误。
4、（5分）【答案】B【解析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，而翻译是以RNA为模板合成蛋白质的过程，根据题意，SPL蛋白是植物中广泛存在的一类调控基因转录的分子，说明该蛋白催化的是基因的转录过程。