【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中生物（人教版）选修3教师用书：专题5《生态工程》
文档属性
| 名称 | 【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中生物（人教版）选修3教师用书：专题5《生态工程》 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2014-07-27 08:02:25 | ||
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文档简介
5．1生态工程的基本原理
5．2生态工程的实例和发展前景
(教师用书独具)
●课标要求
1．关注生态工程的建设。
2．简述生态工程的原理。
3．举例说出生态工程的实例。
●课标解读
1．关注生态工程的建设。
2．简述生态工程的基本原理。
3．结合我国各地的生态工程建设情况，举例说明我国都进行了哪些方面的生态工程建设。
4．根据我国实际情况和当前现代化建设的实际情况，说说我国生态工程建设不同于西方的特点。
●教学地位
生态工程部分属于现代生物科技的内容之一， ( http: / / www.21cnjy.com )与必修3中有关生态系统的功能有紧密联系，在当前我国环境问题突出的背景下，该部分内容可能成为高考的热点问题。
●教法指导
本部分的教学要利用好教材中的资料，结合现实 ( http: / / www.21cnjy.com )生活中出现的问题，学会分析资料，从资料中获取有用信息。教学时，教师可先提出相关问题，让学生带着问题去阅读对应的课文或者资料，然后回答提出的问题。
(教师用书独具)
●新课导入建议
环境恶化是当前社会的热点问题，先提出如土地 ( http: / / www.21cnjy.com )荒漠化、全球气候变暖等学生较为熟悉的环境问题，然后引导学生思考该如何处理，从而引入生态工程的学习。
●教学流程设计
学生课前预习：阅读教材P105～128，填写【课前自主导学】，完成“思考交流”。
步骤5：引导学生通过合 ( http: / / www.21cnjy.com )作，整理本节重点、难点内容，利用【本课知识小结】进行总结，建立知识网络。抢答方式完成【正误判断】。 步骤4：利用【课堂互动探究】探究2，逐个分析不同类型的生态工程，并进行分类。完成例2。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.关注生态工程的建设。
2.简述生态工程的基本原理。
3.结合我国各地的生态工程建设情况，举例说明我国都进行了哪些方面的生态工程建设。
4.根据我国的国情和当前现代化建设的实际情况，说说我国生态工程建设不同于西方的特点。 1.生态工程的基本原理。(重点)
2.我国生态工程建设的实例分析。(难点)
关注生态工程建设
1.生态工程
(1)涉及的学科知识：包括生态学、工程学、经济学和系统学等。
(2)运用到的技术手段或方法有：系统设计、调控和技术组装。
(3)最终目的：促进人类社会和自然环境的和谐发展。
2．生态经济的概念
(1)遵循的原则：“循环经济”。
(2)特点：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)重要手段之一：生态工程。
(4)模式：实现“原料―→产品―→原料―→产品”的无废弃物生产体系。
生态工程所遵循的基本原理
1.物质循环再生原理
(1)含义：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。
(2)实例：“无废弃物农业”。
1．如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？
【提示】 这个观点是正确的。说明对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用。
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，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。
(2)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，使得偶然滋生的松毛虫肆虐一时。
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。
3．协调与平衡原理
处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑 ( http: / / www.21cnjy.com )环境承载力，即某种环境所能养活的生物种群的最大数量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
4．整体性原理
(1)含义：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。
(2)实例：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、烧柴及收入等问题。
5．系统学和工程学原理
(1)系统的结构决定功能原理
①含义：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
②实例：我国南方水网地区的桑基鱼塘模式。
(2)系统整体性原理：系统各组分之 ( http: / / www.21cnjy.com )间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。
生态工程的实例
1.农村综合
发展型生
态工程
2．小流域综合治
理生态工程
3．大区域生态系
统恢复工程
4．湿地生态
恢复工程
5．矿区废弃
地的生态
恢复工程
6．城市环境
生态工程
2．矿区废弃地的生态恢复工程中为什么不适宜种植农作物？
【提示】 矿区土壤条件恶劣。
生态工程发展的前景
1.“生物圈2号”生态工程的实验及启示
(1)设计目的：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。
(2)失败原因：温度失调；“大气和海洋”比例与地球相差甚远，导致空气中CO2的含量猛增；O2量减少，不足以维持人及动物的生存。
(3)启示：使人们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了对自然规律的认识，尽管科学技术已很发达了，但人类仍没有能力完全模拟出自然生态系统。
2．对我国生态工程发展前景的分析与展望
(1)我国生态工程建设的特点：重视对生态环境的保护，注重与经济、社会效益的结合。
(2)我国生态工程存在的问题
①难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。
②设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。
1．在建立不同的生态工程时，要遵循不同的设计原理，不能相互照搬，应因地制宜。(√)
2．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、协调与平衡原理和整体性原理等。(√)
3．有了生态工程，我们就可以先污染、破坏，后治理。(×)
【提示】 生态恢复力有限，我们不可以先污染破坏后治理。
4．退田还湖属于大区域生态系统恢复工程。(×)
【提示】 属于湿地生态恢复工程。
生态工程所遵循的原理
【问题导思】
①生态工程的基本原理有哪些？
②举例说明生态工程的基本原理？
理论基础 内容 举例
物质循环再生原理 物质循环 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 “无废弃物”
农业
物种多样性原理 生态系统的抵抗力稳定性 物种多，营养关系复杂的生态系统具有 ( http: / / www.21cnjy.com )较高的抵抗力稳定性，生物多样性程度高，可以为各类生物提供多种机会和条件。营养关系越复杂，有限资源下就可以容纳更多的生物量 三北防护林
建设中的问
题；珊瑚礁
区生态系统
的多样性
协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 指生物与环境平衡，需要考虑环境承载力，即环境所能养活的生物种群的最大数量 太湖的富营
养化问题；
东北一些地
区的防护林
问题
整体性原理 社会、自然、经济复合系统 生态工程的建设，既要考虑自然生态系统的规律，还要考虑社会和经济等系统的影响力 林业建设中
自然生态系
统与社会、
经济系统的
关系问题
系统学和工程学原理
①系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式 生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的 桑基鱼塘
②系统整体性原理：整体大于部分 系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果 珊瑚礁区的藻类和珊瑚虫的关系
在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析图回答问题：
(1)该生态工程所遵循的基本原理____________________________(至少写2种)。
(2)该生态系统的能量流动从________________开始，图中属于消费者的生物有________________________________________________________________________。
(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，主要原因是__________________________。
【审题导析】 对于新农村建设中的生态工程分析如下：
【精讲精析】 本题考查生态 ( http: / / www.21cnjy.com )工程的原理及农业生态系统的分析。解答本题时首先要仔细分析图示中各种生物之间的物质、能量关系，结合每小题具体涉及的相关知识作具体分析，归纳整理正确答案。
【答案】 (1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理
(2)桑等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜
(3)粪便等“废弃物”被及时利用
生态工程的实例
【问题导思】
①生态工程分哪几类？
②不同生态工程各自解决哪些问题？
实例 问题 原理 对策 案例
农村综合
发展型生
态工程 地少人
多，资
源有限 物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理 建立综合发展型生态工程 窦店村以沼气为中心的生态工程
小流域综
合治理生
态工程 小流域
的水土
流失 整体性原理、协调与平衡原理、因地制宜的原理 运用多种原理，应用多种措施综合治理 甘肃陇南县“九子登科”治理模式
大区域生
态系统恢
复工程 土地荒
漠化
湿地生态
恢复工程 湿地的
缩小和
破坏 协调与平衡原理、整体性原理
退耕还林还草、植树造林等 “三北”防护林退耕还林还草工程
控制污染、退田还湖 江西鄱阳湖湿地生态恢复工程
矿区废弃
地的生态
恢复工程 矿区生
态环境
的破坏 系统学和工程学原理 恢复土地、恢复植被 赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
城市环境
生态工程 环境
污染 协调与平衡原理、整体性原理等 城市绿化、污水净化、废弃物处理、合理布局等 污水及垃圾处理、城市绿化
1．在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力，节省投资。
2．生态工程恢复力有限，不能认为有了生态工程，就可以先污染破坏、后治理。
农村综合发展型生态工程的优点包括( )
①物质和能量的多级利用 ②物质循环再生 ③废物资源化 ④生物相互依存，体现了整体性 ⑤做到了生态、经济和社会效益三结合
A．①②③④ B．②③④⑤
C．①②④⑤ D．①②③④⑤
【审题导析】 农村综合发 ( http: / / www.21cnjy.com )展型生态工程的设计目的是实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下有较多地产出，取得经济、社会和生态三效益的全面提高。
【精讲精析】 农村综合发展型生态工程是 ( http: / / www.21cnjy.com )在怎样实现物质的多级循环利用，用有限资源，取得经济、社会、生态效益全面提高的背景下提出和发展出的生态工程，典型代表是北京郊区窦店村的以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。农村综合发展型生态工程实现了物质和能量的综合利用，物质循环再生实现了废物的资源化，各种生物资源相互依存，把生态效益、经济效益和社会效益紧密地结合为一个整体。
【答案】 D
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建,\a\vs4\al( 生态, 经济,\b\lc\ \rc\|(\a\vs4\al\co1(重,要))手,段))
生态
工程Ｋ
结 论 语 句
1．生态经济的实质是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。
2．环境承载力又称环境容纳量，指某种环境所能养活的生物种群的最大数量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
3．生态农业是一个农业生态经济复合系统，是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业。
4．我国生态工程的特点：不但重视对生态环境的保护，更注重与经济、社会效益的结合。Ｋ
1．物种多样性原理是生态工程遵循的原理之一，其理论基础是( )
A．物质循环
B．生态系统的稳定性
C．1＋1>2
D．生物与环境的协调
【解析】 生态系统的物种多样性程度越高，生态系统的抵抗力稳定性越高。
【答案】 B
2．(2013·广州高二检测)下列关于生态工程的叙述，不正确的是( )
A．当人类赖以生存的生态系统出现严重的问题时，生态工程应运而生
B．生态工程能够减少环境污染
C．生态工程以牺牲环境和资源为前提，生产出更多的产品
D．生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一
【解析】 A项为生态工程产生的前提条件。B项为生态工程的意义。D项为生态工程的原理。C项错误，不是牺牲而应是保护生态环境。
【答案】 C
3．下图是“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．物种多样性原理
B．整体性原理
C．物质循环再生原理
D．协调与平衡原理
【解析】 由图可知，该图突出了“无废弃 ( http: / / www.21cnjy.com )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的物质循环再生原理。
【答案】 C
4．“生物圈2号”实验失败的直接原因主要是( )
①温度失调 ②CO2含量增高
③O2含量减少 ④生物群落不全
A．①② B．②③
C．①②③ D．①②③④
【解析】 审题时注意题目所说的是“ ( http: / / www.21cnjy.com )直接原因”。“生物圈2号”实验失败的直接原因有温度失调、大气和海洋比例失调、CO2含量猛增、O2含量减少、多种动物灭绝等。
【答案】 C
5．下图为矿区生态恢复工程流程图，请据图回答问题。
(1)该恢复工程中，①、②分别指________________________措施。
(2)恢复植被的措施是植树和种草，为什么 ( http: / / www.21cnjy.com )不是种植农作物？________________________________________________________________________。
(3)该生态工程所遵循的主要原理是_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 该矿区恢复工程体现了 ( http: / / www.21cnjy.com )整体性原理、协调与平衡原理。首先因土壤水肥状况差，压实土地，制造表土，其次选择种植适合生长的树、草，进而在生态效益的基础上，协调发展经济效益和社会效益。
【答案】 (1)机械方法平整压实土地、人工制造表土
(2)矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长
(3)整体性原理、协调与平衡原理
一、选择题
1．(2012·聊城高二期末)“三北防 ( http: / / www.21cnjy.com )护林工程”建设中注意了以下两个问题：(1)考虑到树种的生态适应性问题；(2)考虑到树种多样性问题。这分别体现了生态工程的哪些原理( )
A．系统学原理和物种多样性原理
B．协调与平衡原理和物种多样性原理
C．整体性原理和物种多样性原理
D．物种多样性原理与整体性原理
【解析】 系统学与工程学原理的意义：改善和 ( http: / / www.21cnjy.com )优化系统的结构以改善功能、保持系统很高的生产力；物种多样性原理的意义：生物多样性程度可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力；协调与平衡原理的意义：生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏；整体性原理的意义：统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定；“三北工程”中考虑到树种的生态适应性问题是“避免系统的失衡和破坏”，考虑到树种多样性问题是为了“提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力”，故只有B才对应正确。
【答案】 B
2．关于湿地生态系统的描述不正确的是( )
A．是生物多样性最丰富的生态系统之一
B．具有非常强的净化能力
C．对湿地要加以保护，禁止开发利用
D．有控制洪水、调节气候的功能
【解析】 对湿地进行合理地开发和利用，并不是禁止开发利用。
【答案】 C
3．珊瑚虫与藻类共生，提高了珊瑚礁生态系统的生产力，其原理是( )
A．系统结构决定功能原理
B．物种多样性原理
C．系统整体性原理
D．协调与平衡原理
【解析】 物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性，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。
【答案】 B
4．(2013·汕头高二检测)下列关于生态工程的叙述，不正确的是( )
A．生态工程研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统
B．“退耕还林”、“退耕还草”属于生态工程的内容
C．生态工程应遵循“整体、协调、循环、再生”的原则
D．实施生态工程的目的是环境保护
【解析】 生态工程研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统，其目的不单纯是环境保护，而是要实现社会、经济、自然的协调发展，共同进步。
【答案】 D
5．建设生态农业时巧设、增设食物链的目的不包括( )
A．实现物质的分层次多级利用
B．实现能量的循环，使废物资源化
C．加强生物防治，控制有害生物的危害
D．减轻污染，提高抵抗力稳定性
【解析】 物质可以循环，而能量是单向流动的，生态农业的设计实现了能量的多级利用。
【答案】 B
6．生态经济所遵循的主要原则和实现的重要手段分别是( )
A．循环经济和生态工程
B．整体性原则和生态工程
C．循环经济和工程学手段
D．无污染原则和生态工程
【解析】 生态经济主要通过生态工程实现了物质和能量的多级利用。
【答案】 A
7．某城市的一块荒地在城市发展过程中被改造成另一个相对稳定的生态系统，改造前后的一些变化见下表。据此作出的相关判断中错误的是( )
植物种类 植被覆盖率 群落中的植物优势种
改造前 20种 10% 狗尾草、艾蒿、蒲公英
改造后 30种 25% 菖蒲、芦苇、睡莲
A.改造增加了该区域的湿地面积
B．改造后该区域的植物多样性增加
C．改造后该区域的小气候得到改善
D．改造的主要目的是为人们提供丰富的生产和生活物质
【解析】 从表中看出，改造后 ( http: / / www.21cnjy.com )的生态系统水生植物较多，应是增加了湿地面积，从而使植物多样性增加，气候条件得到改善，其目的并不是为了提供生产、生活物质。
【答案】 D
8．下列措施不适合用于矿区生态环境恢复的是( )
A．机械法平整压实土地
B．人工制造表土，植树种草
C．排石整地，改良优化土壤
D．开发农田，广种农作物，增加农民收入
【解析】 矿区废弃地的土地条件极端恶劣，甚至有严重重金属污染，植被难以恢复，农作物更难以生长，大力发展农田其收效难以保证。
【答案】 D
9．下列哪项生态系统对于蓄洪防旱、自然净化污水具有非常重要的作用( )
A．小流域综合治理生态工程
B．湿地生态系统
C．草原生态系统
D．森林生态系统
【解析】 湿地被誉为地球的肾脏，具有蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、自然净化污水等功能，其他生态系统在本题所叙述的两方面作用较小。
【答案】 B
10．生态农业比一般农业( )
A．投入多，产出多，污染少，可持续发展能力强
B．投入少，产出多，污染少，可持续发展能力强
C．投入一样，产出相当，污染少，可持续发展能力强
D．投入和产出都较少，污染相同，可持续发展能力强
【解析】 在生态农业中，实现了废弃物资源化，利用了物质循环再生原理，因此投入少，污染少，同时产出多，可持续发展能力强。
【答案】 B
二、非选择题
11．广东湿地资源丰富，湿地类型多，面 ( http: / / www.21cnjy.com )积大，分布广，密度高。近数十年来，由于对湿地的盲目开垦和不合理利用，对湿地生物资源过度开发等原因，不少湿地已遭受到严重的破坏。湿地具有重要的生态、经济、社会功能，有“地球之肾”之称，必须采取切实措施保护和合理利用湿地资源。
(1)湿地被誉为“地球之肾”，具有__ ( http: / / www.21cnjy.com )______、______________、控制土壤侵蚀、____________，为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
(2)为了恢复遭受到严重破坏的湿地，应采 ( http: / / www.21cnjy.com )用________________________________________________________________________
和________相结合的方法，还应建立________，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠________等机制恢复其生态功能。
(3)在红树林等湿地生态系统中，碳元素主要通过________过程被固定在有机物中，并沿着________进行传递。
(4)与自然的湿地(如红树林、湖泊)相比，稻田的________稳定性较高。
【解析】 (1)湿地被誉为“地球之肾”，具有 ( http: / / www.21cnjy.com )蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地等功能。(2)湿地生态恢复工程采用了工程和生物措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复，还应建立缓冲带，使其依靠自然演替等机制恢复其生态功能。(3)生态系统中碳元素以CO2的形式主要通过光合作用进入生物群落，沿食物链进行传递。(4)由于稻田生态系统物种比较单一，其抵抗力稳定性低，但恢复力稳定性较高。
【答案】 (1)蓄洪防旱 调节区域气候 自然净化污水
(2)工程 生物措施 缓冲带 自然演替
(3)光合作用 食物链
(4)恢复力
12．(2013·兰州高二质检)根据以下材料完成问题。
根据国家林业局发布的一项调查表明，我 ( http: / / www.21cnjy.com )国已经成为受荒漠化危害最为严重的国家之一。目前，全国四分之一以上的田地已经荒漠化，每年因荒漠化造成的直接经济损失达540亿元。因此在实施西部大开发过程中，要切实搞好生态环境的保护和建设，大力开展植树种草、治理水土流失、防止沙漠化等活动。
(1)从生态因素分析，若要改善西部地区生态环境必须首先解决的非生物因素是________。
(2)“退耕还林(还草)”所依据的主要 ( http: / / www.21cnjy.com )生态工程原理是________________，其目的是提高生态系统的__________________。
(3)保护环境、保持生态系统稳定性的关键 ( http: / / www.21cnjy.com )是保护森林。近年来，首都北京等地频繁出现了“沙尘暴”，源头主要来自黄土高原和内蒙古地区。这说明森林等植被在________等方面起重要作用；另外，我国在西北植树造林方面依据生态工程的________原理，要注意树种不要过于单一。
【解析】 本题考查了非生物因素—— ( http: / / www.21cnjy.com )水的作用，联系西北地区特定的地理条件可以得出。还考查了生态工程建设中物种多样性原理的应用，“退耕还林(还草)”提高了物种多样性，同时植被具有的防风固沙、保持水土、涵养水源等生态功能也随之体现，改善了西北气候，进而形成良性循环。
【答案】 (1)水
(2)物种多样性原理 自我调节能力
(3)防风固沙 物种多样性
转基因生物的安全性问题
1.对于转基因生物，公众在食物安全、 ( http: / / www.21cnjy.com )生物安全和环境安全三个方面产生了争论。食物安全主要是指公众担心转基因生物会产生毒性蛋白或过敏蛋白；生物安全是指担心转基因生物可能会影响到生物多样性；环境安全是指转基因生物可能对环境造成新的污染和破坏。
2．发生的可能性不大，但要提高警惕。
这仅是一种可能性，争论的双方提出的不同 ( http: / / www.21cnjy.com )见解都有一定的根据，不能断言谁是谁非，但是需要人们提高警惕，这是能为大家接受的共识。随着时间的推移，人们发现这类危险似乎不大，因为科学家转入的仅是有限的一种或几种基因，而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害，都经过认真分析、实践，一旦发现有害后果，科学家就会停止实验。转基因生物从实验室到自然界释放，都要经过一系列安全评估、审批。此外，还有相关法规监控。但是，为了对公众健康负责、对社会负责，我们对于转基因生物可能影响生态系统中的原有动态平衡，或者加剧环境污染，或者危害其他动植物生存或人体健康的危险，仍要提高警惕。
基因工程产物可能存在着一些安全性问题，但不必担心下列哪一问题( )
A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼的杂交，进而导致自然种群被淘汰
B．载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物
C．目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D．目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内，从而可能打破生态平衡
【解析】 三倍体转基因鲤鱼不能与正常鲤鱼杂交，即使能产生后代也是不育的，不会导致自然种群被淘汰。
【答案】 A
基因、基因工程、基因武器
1.基因
(1)概念：现代生物学中把DNA中能控制生物性状的功能结构单位称为基因。
(2)功能：
(3)真核生物的基因与DNA、染色体、性状的关系
2．基因工程
(1)概念：利用生物的遗传特 ( http: / / www.21cnjy.com )性，用类似工程设计的方法，把不同生物的基因从生物体内取出，在体外进行切割、组合、拼接，然后再将经过人工重新组合的基因放入生物体内，使遗传特性重新组合，创造更适合人类需要的新生物类型的技术。
(2)功能：培育人类所需要的新生物品种和药物。
(3)实质：基因重组。
3．基因武器
(1)概念：运用基因工程技术，通过基因重组，人为地改变致病微生物的遗传基因，培养出新的危害性更大的生物战剂，这种生物战剂就称为基因武器。
(2)功能：在军事上的运用。
(3)危害：对人类的威胁远 ( http: / / www.21cnjy.com )远超出人们的想象，被称为“世界末日武器”。据报道，通过基因工程技术研制的某种剧毒物质，万分之一毫克就能毒死100只猫，20克就足以致50亿人死亡。
利用基因重组技术制造的全新致病菌比一般生物武器的危害性大，其原因是( )
①人类从来没有接触过这种致病菌 ②无药可医
③具有某种易感基因的民族容易感染，而施放国的人却不易感染
A．① B．②
C．②③ D．①②③
【审题导析】 明确基因武器的特点及危害是解答本题的关键。
【解析】 利用基因重组技术制造的全新致病菌 ( http: / / www.21cnjy.com )比一般生物武器的危害性大，是由于人类从来没有接触过这种致病菌，可以让大批受感染者突然发病，而又无药可医。
【答案】 D
生态农业
1.生态农业的概念
生态农业是以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。
2．生态农业的基本原理
生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础 ( http: / / www.21cnjy.com )。我们知道，生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理。而食物链则是生态系统能量流动和物质循环的主要渠道，因此食物链既是一条能量转换链，又是一条物质传递链，从经济上看还是一条增值链。因此，遵循这一原理，就可以合理设计食物链，充分利用当地自然资源，利用动物、植物和微生物之间的相互依存关系，使生态系统中的物质和能量分层次地充分利用，使生产一种产品时产生的有机废物成为生产另一种产品的投入，也就是实现无废物生产，提供尽可能多的洁净产品。既充分有效利用机械设备、化肥、农药，又减少环境污染。
3．生态农业的特点
生态农业可以实现对物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。具体优点突出表现在：
(1)减少化肥使用量，降低农业投入。
(2)收获多种产品，增加经济效益。
(3)净化环境，降低人和家畜的发病率。
4．生态农业的设计
主要从空间、时间和食物链等几方面去考虑，我们仅从空间方面做简单介绍。
空间方面：包括“平面空间”和“垂直空间”。
(1)“平面空间”：在一定的区域内，确定各种农作物的种类和各种农业产业所占的比例及分布区域，是比较宏观的，即农业区域规划或农业规划布局。
(2)“垂直空间”：利用生态学的原理，将不同 ( http: / / www.21cnjy.com )的种群科学地组合成复合生产系统，达到最充分、最合理地利用环境资源的目的。可以微观地解决一个比较小的范围内的生态组合，例如一片稻田、一个庭院、一座小山、一个池塘等。在一片农田中应该从地上和地下两个方面科学搭配。地上部分包括不同作物在不同层次空间上茎、叶的配置，以最大限度地利用光、热、水、气等自然资源。地下部分是要使不同农作物的根系分布在不同的土层中，以便更好地利用土壤中的矿质元素。我国南方的桑基鱼塘就是人工建立的高产、稳产的生态农业系统。
(2012·湖南师大附中高二检测)“四位一体”(人居—种植—养殖—沼气)生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题。
(1)图中有几条食物链？______。沼气的产生依赖该生态系统中的成分是________________。
(2)该生态系统中能量能否循 ( http: / / www.21cnjy.com )环利用？________________________________________________________________________。
(3)“四位一体”应用了____ ( http: / / www.21cnjy.com )____________________________________等原理，与自然生态系统相比，它的抵抗力稳定性________(填“高”或“低”)。
(4)举例说明“四位一体”农业有哪些生态效益？
【解析】 该生态系统是运用了物质循环再生、 ( http: / / www.21cnjy.com )能量多级利用等原理建立起来的。其生产者是蔬菜，消费者是人、猪，因此，食物链只有两条。这样的生态系统与自然生态系统相比，抵抗力稳定性自然低得多。能量的利用特点是单向流动，逐级递减。
【答案】 (1)两条 分解者
(2)不能
(3)物质循环再生、物种多样性、整体性、系统学与工程学 低
(4)①使用清洁、高效的沼气，减少对薪 ( http: / / www.21cnjy.com )柴的砍伐量，有利于植被保护和水土保持；②人、畜粪便的无害化处理，改善农村卫生条件；③沼渣、沼液的合理利用，提高了土壤肥力，从而减少化肥用量；④减少农药用量，有利于环境保护。
1．下列关于转基因植物的叙述，正确的是 ( )
A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中
B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加
C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达
D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题
【解析】 抗除草剂基因导入到油菜的 ( http: / / www.21cnjy.com )染色体后则可以通过花粉传入环境中；转抗虫基因的植物可杀死无抗性昆虫，对昆虫的抗性具有选择作用，所以会导致昆虫群体抗性基因频率增加；转基因技术打破了生殖隔离，动物的生长激素基因转入植物后可以表达；来源于自然界的目的基因导入植物体后，可能破坏原有的基因结构，具有不确定性，外源基因也可能通过花粉传播，使其他植物成为“超级植物”等，所以转基因技术存在着安全性问题。
【答案】 A
2．设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，如图就是一种“加环”示意图，据图判断下列说法不正确的是 ( )
A．用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用
B．用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可提高经济效益
C．用蛆蛹粪便作为有机肥还田，运用了能量循环再生原理
D．在离开人的管理条件下，该生态工程就不能正常运转
【解析】 该图体现了“无废弃物农业”，实现了物质和能量的分级分层利用，但能量是不可循环再生的。
【答案】 C
3．虽然人们知道基因和疾病之间存在一定联系，但有些人仍然反对进行基因检测。下列哪项不是这些人反对基因检测的原因( )
A．基因检测可能破坏自身的基因结构
B．存在某种致病基因并不意味着一定患病
C．有些遗传病即使检测出，也不能得到有效治疗
D．检测结果可能会给受检测的人带来心理压力
【解析】
【答案】 A
4．在对番茄的研究中发现，害虫损 ( http: / / www.21cnjy.com )伤番茄叶片后，叶上的细胞壁能释放出一种类激素因子，这种物质能通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动蛋白酶抑制剂的基因后，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎、叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。
试分析回答下列问题：
(1)将番茄的蛋白酶抑制剂基因截取及连 ( http: / / www.21cnjy.com )接到玉米的DNA中，用到的酶分别是______________、______________________。
(2)若检测转入的蛋白酶抑制剂基因 ( http: / / www.21cnjy.com )是否转录，应采用________________法，若检测蛋白酶抑制剂基因是否翻译，应采用________________法。
(3)将番茄的蛋白酶抑制剂基因转入玉 ( http: / / www.21cnjy.com )米细胞时，最常采用的方法是______________，除此之外还有__________和______________等。
(4)能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效益显著，有人认为抗虫玉米就是无虫玉米，不必防治害虫。你是否赞成这种说法？说明理由。
(5)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧，你认为这种担忧有道理吗？试用学过的知识进行简要的分析说明。
【解析】 (1)目的基因用限制性核酸内切酶切取，然后在DNA连接酶的作用下与受体DNA相结合。
(2)目的基因是否转录，可采用DNA—mRNA分子杂交法；检测mRNA是否翻译成蛋白质可采用抗原—抗体杂交法。
(3)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，除此之外，还有基因枪法和花粉管通道法等。
(4)玉米获得的抗虫性状，仅对玉米螟有效，对于其他害虫并无抗性，所以仅起到一定的生态效益，还要防治其他害虫。
(5)转基因玉米的安全性问题具有两面性 ( http: / / www.21cnjy.com )，可能存在问题，如干扰人体消化系统；也可能没必要担忧，因人类与害虫的消化酶存在差异，或目的基因表达的蛋白酶抑制剂在玉米煮熟后结构被破坏，不会对人的消化造成影响。本题具有开放性，回答时要结合所学知识，深入分析。
【答案】 (1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶
(2)DNA—mRNA分子杂交 抗原—抗体杂交
(3)农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法
(4)不赞成。转基因玉米能抵抗玉米螟，但并不能抵抗所有的害虫。
(5)①有道理。这种转基 ( http: / / www.21cnjy.com )因玉米的果实中含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而患病。②没必要。因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米果实中含有的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人可能无影响。③没必要。通常人类食用的是煮熟后的玉米食品，玉米果实中含有的蛋白酶抑制剂在高温下已经破坏，因此不会对人的消化造成不良影响。
5．(2013·乌鲁木齐一中高三月 ( http: / / www.21cnjy.com )考)在社会主义新农村建设中，南方某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析下图，并回答问题：
(1)该生态工程所遵循的基本原理是____________________(至少写2种)。
(2)该生态系统的能量流 ( http: / / www.21cnjy.com )动从____________________________开始，图中属于消费者的生物有__________________。
(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，其主要原因是___________________________。
(4)该生态系统为何能提高经济效益？_______________________________________________。
(5)根据该县水塘众多这一资源优势，请你就该生态系统提出一条合理化建议。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)生态工程的 ( http: / / www.21cnjy.com )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、整体性原理和系统学和工程学原理。该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和协调与平衡原理。(2)生态系统的能量流动是从生产者开始的。(3)由图可知，该生态系统实现了废物再利用及无害化处理，因此更能净化环境。(4)该生态系统实现了物质和能量的多级利用，降低了生产成本，提高了农产品的产量。(5)该生态系统中，蚕沙碎屑未被利用，可利用蚕沙养鱼，鱼塘的塘泥还可作肥料。
【答案】 (1)物质循环再生 ( http: / / www.21cnjy.com )原理、物种多样性原理、协调与平衡原理 (2)桑、油菜等生产者固定的太阳能 蚕、畜、禽 (3)粪便等“废弃物”被及时利用 (4)实现了物质的循环利用和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低农业成本投入) (5)蚕沙碎屑用来养鱼，鱼塘塘泥用来肥田
6．(2010·浙江高考)下面是关于水体污染及净化的问题，请回答：
(1)污水排入河道后，导致水体中的溶氧量下降 ( http: / / www.21cnjy.com )，当耗氧速率等于复氧速率时，溶氧量达到最低点，该点称为____，若污染不再加剧，溶氧量将逐渐回升。根据溶氧量变化绘制出的____曲线，可用来判断水质的污染程度，评估水体的____能力。
(2)对生活污水，以往常采用将池塘改 ( http: / / www.21cnjy.com )造成________的方法来处理，其中起分解作用的微生物所需的氧气主要来自______和大气；现多采用活性污泥法来处理，该方法主要是利用____微生物的代谢作用分解有机物，用____设备为上述生物提供氧气，然后经____分离污泥，达到净化污水的目的。
(3)黑藻等水生高等植物 ( http: / / www.21cnjy.com )在我省分布广泛，它们不仅可以吸收水体中的N，还可以蓄积底泥中的重金属。根据上述材料，请拟定一个探究性课题的名称________________________________________________________________________，
并写出需要检测的一个指标 ( http: / / www.21cnjy.com )________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)当污水排入河道后，水体 ( http: / / www.21cnjy.com )中有机物增加，导致好氧微生物大量繁殖，消耗大量氧气，同时，植物的光合作用下降，氧气产生量减少。当耗氧速率与复氧速率相等时，水体中溶氧量达到最低点，这一点称为临界点(Cp点)。可根据溶氧量的变化绘制氧垂曲线，来判断水质的污染程度及评估水体的自净能力。(2)通过氧化塘中的微生物的呼吸作用可以将污水进行处理，微生物呼吸需要的氧气主要来自藻类的光合作用和大气；因为好氧细菌分解有机物更加彻底，所以现在人们常采用曝气设备为其提供氧气，然后经沉淀分离污泥来达到净化污水的目的。(3)根据题干中信息可知，黑藻可吸收N和蓄积重金属，因此可对黑藻吸收N或蓄积重金属的能力进行探究，实验时，对黑藻体内N的总量或重金属的总量进行测定即可得出实验结果。
【答案】 (1)临界点(Cp点) 氧垂 ( http: / / www.21cnjy.com )自净 (2)氧化塘 藻类的光合作用 好氧 曝气 沉淀 (3)探究黑藻吸收N的能力或探究黑藻蓄积重金属的能力 黑藻体内N的总量或黑藻体内重金属的总量
5．2生态工程的实例和发展前景
(教师用书独具)
●课标要求
1．关注生态工程的建设。
2．简述生态工程的原理。
3．举例说出生态工程的实例。
●课标解读
1．关注生态工程的建设。
2．简述生态工程的基本原理。
3．结合我国各地的生态工程建设情况，举例说明我国都进行了哪些方面的生态工程建设。
4．根据我国实际情况和当前现代化建设的实际情况，说说我国生态工程建设不同于西方的特点。
●教学地位
生态工程部分属于现代生物科技的内容之一， ( http: / / www.21cnjy.com )与必修3中有关生态系统的功能有紧密联系，在当前我国环境问题突出的背景下，该部分内容可能成为高考的热点问题。
●教法指导
本部分的教学要利用好教材中的资料，结合现实 ( http: / / www.21cnjy.com )生活中出现的问题，学会分析资料，从资料中获取有用信息。教学时，教师可先提出相关问题，让学生带着问题去阅读对应的课文或者资料，然后回答提出的问题。
(教师用书独具)
●新课导入建议
环境恶化是当前社会的热点问题，先提出如土地 ( http: / / www.21cnjy.com )荒漠化、全球气候变暖等学生较为熟悉的环境问题，然后引导学生思考该如何处理，从而引入生态工程的学习。
●教学流程设计
学生课前预习：阅读教材P105～128，填写【课前自主导学】，完成“思考交流”。
步骤5：引导学生通过合 ( http: / / www.21cnjy.com )作，整理本节重点、难点内容，利用【本课知识小结】进行总结，建立知识网络。抢答方式完成【正误判断】。 步骤4：利用【课堂互动探究】探究2，逐个分析不同类型的生态工程，并进行分类。完成例2。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.关注生态工程的建设。
2.简述生态工程的基本原理。
3.结合我国各地的生态工程建设情况，举例说明我国都进行了哪些方面的生态工程建设。
4.根据我国的国情和当前现代化建设的实际情况，说说我国生态工程建设不同于西方的特点。 1.生态工程的基本原理。(重点)
2.我国生态工程建设的实例分析。(难点)
关注生态工程建设
1.生态工程
(1)涉及的学科知识：包括生态学、工程学、经济学和系统学等。
(2)运用到的技术手段或方法有：系统设计、调控和技术组装。
(3)最终目的：促进人类社会和自然环境的和谐发展。
2．生态经济的概念
(1)遵循的原则：“循环经济”。
(2)特点：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)重要手段之一：生态工程。
(4)模式：实现“原料―→产品―→原料―→产品”的无废弃物生产体系。
生态工程所遵循的基本原理
1.物质循环再生原理
(1)含义：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。
(2)实例：“无废弃物农业”。
1．如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？
【提示】 这个观点是正确的。说明对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用。
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，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。
(2)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，使得偶然滋生的松毛虫肆虐一时。
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。
3．协调与平衡原理
处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑 ( http: / / www.21cnjy.com )环境承载力，即某种环境所能养活的生物种群的最大数量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
4．整体性原理
(1)含义：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。
(2)实例：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、烧柴及收入等问题。
5．系统学和工程学原理
(1)系统的结构决定功能原理
①含义：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
②实例：我国南方水网地区的桑基鱼塘模式。
(2)系统整体性原理：系统各组分之 ( http: / / www.21cnjy.com )间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。
生态工程的实例
1.农村综合
发展型生
态工程
2．小流域综合治
理生态工程
3．大区域生态系
统恢复工程
4．湿地生态
恢复工程
5．矿区废弃
地的生态
恢复工程
6．城市环境
生态工程
2．矿区废弃地的生态恢复工程中为什么不适宜种植农作物？
【提示】 矿区土壤条件恶劣。
生态工程发展的前景
1.“生物圈2号”生态工程的实验及启示
(1)设计目的：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。
(2)失败原因：温度失调；“大气和海洋”比例与地球相差甚远，导致空气中CO2的含量猛增；O2量减少，不足以维持人及动物的生存。
(3)启示：使人们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了对自然规律的认识，尽管科学技术已很发达了，但人类仍没有能力完全模拟出自然生态系统。
2．对我国生态工程发展前景的分析与展望
(1)我国生态工程建设的特点：重视对生态环境的保护，注重与经济、社会效益的结合。
(2)我国生态工程存在的问题
①难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。
②设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。
1．在建立不同的生态工程时，要遵循不同的设计原理，不能相互照搬，应因地制宜。(√)
2．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、协调与平衡原理和整体性原理等。(√)
3．有了生态工程，我们就可以先污染、破坏，后治理。(×)
【提示】 生态恢复力有限，我们不可以先污染破坏后治理。
4．退田还湖属于大区域生态系统恢复工程。(×)
【提示】 属于湿地生态恢复工程。
生态工程所遵循的原理
【问题导思】
①生态工程的基本原理有哪些？
②举例说明生态工程的基本原理？
理论基础 内容 举例
物质循环再生原理 物质循环 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 “无废弃物”
农业
物种多样性原理 生态系统的抵抗力稳定性 物种多，营养关系复杂的生态系统具有 ( http: / / www.21cnjy.com )较高的抵抗力稳定性，生物多样性程度高，可以为各类生物提供多种机会和条件。营养关系越复杂，有限资源下就可以容纳更多的生物量 三北防护林
建设中的问
题；珊瑚礁
区生态系统
的多样性
协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 指生物与环境平衡，需要考虑环境承载力，即环境所能养活的生物种群的最大数量 太湖的富营
养化问题；
东北一些地
区的防护林
问题
整体性原理 社会、自然、经济复合系统 生态工程的建设，既要考虑自然生态系统的规律，还要考虑社会和经济等系统的影响力 林业建设中
自然生态系
统与社会、
经济系统的
关系问题
系统学和工程学原理
①系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式 生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的 桑基鱼塘
②系统整体性原理：整体大于部分 系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果 珊瑚礁区的藻类和珊瑚虫的关系
在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析图回答问题：
(1)该生态工程所遵循的基本原理____________________________(至少写2种)。
(2)该生态系统的能量流动从________________开始，图中属于消费者的生物有________________________________________________________________________。
(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，主要原因是__________________________。
【审题导析】 对于新农村建设中的生态工程分析如下：
【精讲精析】 本题考查生态 ( http: / / www.21cnjy.com )工程的原理及农业生态系统的分析。解答本题时首先要仔细分析图示中各种生物之间的物质、能量关系，结合每小题具体涉及的相关知识作具体分析，归纳整理正确答案。
【答案】 (1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理
(2)桑等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜
(3)粪便等“废弃物”被及时利用
生态工程的实例
【问题导思】
①生态工程分哪几类？
②不同生态工程各自解决哪些问题？
实例 问题 原理 对策 案例
农村综合
发展型生
态工程 地少人
多，资
源有限 物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理 建立综合发展型生态工程 窦店村以沼气为中心的生态工程
小流域综
合治理生
态工程 小流域
的水土
流失 整体性原理、协调与平衡原理、因地制宜的原理 运用多种原理，应用多种措施综合治理 甘肃陇南县“九子登科”治理模式
大区域生
态系统恢
复工程 土地荒
漠化
湿地生态
恢复工程 湿地的
缩小和
破坏 协调与平衡原理、整体性原理
退耕还林还草、植树造林等 “三北”防护林退耕还林还草工程
控制污染、退田还湖 江西鄱阳湖湿地生态恢复工程
矿区废弃
地的生态
恢复工程 矿区生
态环境
的破坏 系统学和工程学原理 恢复土地、恢复植被 赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
城市环境
生态工程 环境
污染 协调与平衡原理、整体性原理等 城市绿化、污水净化、废弃物处理、合理布局等 污水及垃圾处理、城市绿化
1．在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力，节省投资。
2．生态工程恢复力有限，不能认为有了生态工程，就可以先污染破坏、后治理。
农村综合发展型生态工程的优点包括( )
①物质和能量的多级利用 ②物质循环再生 ③废物资源化 ④生物相互依存，体现了整体性 ⑤做到了生态、经济和社会效益三结合
A．①②③④ B．②③④⑤
C．①②④⑤ D．①②③④⑤
【审题导析】 农村综合发 ( http: / / www.21cnjy.com )展型生态工程的设计目的是实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下有较多地产出，取得经济、社会和生态三效益的全面提高。
【精讲精析】 农村综合发展型生态工程是 ( http: / / www.21cnjy.com )在怎样实现物质的多级循环利用，用有限资源，取得经济、社会、生态效益全面提高的背景下提出和发展出的生态工程，典型代表是北京郊区窦店村的以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。农村综合发展型生态工程实现了物质和能量的综合利用，物质循环再生实现了废物的资源化，各种生物资源相互依存，把生态效益、经济效益和社会效益紧密地结合为一个整体。
【答案】 D
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建,\a\vs4\al( 生态, 经济,\b\lc\ \rc\|(\a\vs4\al\co1(重,要))手,段))
生态
工程Ｋ
结 论 语 句
1．生态经济的实质是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。
2．环境承载力又称环境容纳量，指某种环境所能养活的生物种群的最大数量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
3．生态农业是一个农业生态经济复合系统，是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业。
4．我国生态工程的特点：不但重视对生态环境的保护，更注重与经济、社会效益的结合。Ｋ
1．物种多样性原理是生态工程遵循的原理之一，其理论基础是( )
A．物质循环
B．生态系统的稳定性
C．1＋1>2
D．生物与环境的协调
【解析】 生态系统的物种多样性程度越高，生态系统的抵抗力稳定性越高。
【答案】 B
2．(2013·广州高二检测)下列关于生态工程的叙述，不正确的是( )
A．当人类赖以生存的生态系统出现严重的问题时，生态工程应运而生
B．生态工程能够减少环境污染
C．生态工程以牺牲环境和资源为前提，生产出更多的产品
D．生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一
【解析】 A项为生态工程产生的前提条件。B项为生态工程的意义。D项为生态工程的原理。C项错误，不是牺牲而应是保护生态环境。
【答案】 C
3．下图是“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．物种多样性原理
B．整体性原理
C．物质循环再生原理
D．协调与平衡原理
【解析】 由图可知，该图突出了“无废弃 ( http: / / www.21cnjy.com )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的物质循环再生原理。
【答案】 C
4．“生物圈2号”实验失败的直接原因主要是( )
①温度失调 ②CO2含量增高
③O2含量减少 ④生物群落不全
A．①② B．②③
C．①②③ D．①②③④
【解析】 审题时注意题目所说的是“ ( http: / / www.21cnjy.com )直接原因”。“生物圈2号”实验失败的直接原因有温度失调、大气和海洋比例失调、CO2含量猛增、O2含量减少、多种动物灭绝等。
【答案】 C
5．下图为矿区生态恢复工程流程图，请据图回答问题。
(1)该恢复工程中，①、②分别指________________________措施。
(2)恢复植被的措施是植树和种草，为什么 ( http: / / www.21cnjy.com )不是种植农作物？________________________________________________________________________。
(3)该生态工程所遵循的主要原理是_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 该矿区恢复工程体现了 ( http: / / www.21cnjy.com )整体性原理、协调与平衡原理。首先因土壤水肥状况差，压实土地，制造表土，其次选择种植适合生长的树、草，进而在生态效益的基础上，协调发展经济效益和社会效益。
【答案】 (1)机械方法平整压实土地、人工制造表土
(2)矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长
(3)整体性原理、协调与平衡原理
一、选择题
1．(2012·聊城高二期末)“三北防 ( http: / / www.21cnjy.com )护林工程”建设中注意了以下两个问题：(1)考虑到树种的生态适应性问题；(2)考虑到树种多样性问题。这分别体现了生态工程的哪些原理( )
A．系统学原理和物种多样性原理
B．协调与平衡原理和物种多样性原理
C．整体性原理和物种多样性原理
D．物种多样性原理与整体性原理
【解析】 系统学与工程学原理的意义：改善和 ( http: / / www.21cnjy.com )优化系统的结构以改善功能、保持系统很高的生产力；物种多样性原理的意义：生物多样性程度可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力；协调与平衡原理的意义：生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏；整体性原理的意义：统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定；“三北工程”中考虑到树种的生态适应性问题是“避免系统的失衡和破坏”，考虑到树种多样性问题是为了“提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力”，故只有B才对应正确。
【答案】 B
2．关于湿地生态系统的描述不正确的是( )
A．是生物多样性最丰富的生态系统之一
B．具有非常强的净化能力
C．对湿地要加以保护，禁止开发利用
D．有控制洪水、调节气候的功能
【解析】 对湿地进行合理地开发和利用，并不是禁止开发利用。
【答案】 C
3．珊瑚虫与藻类共生，提高了珊瑚礁生态系统的生产力，其原理是( )
A．系统结构决定功能原理
B．物种多样性原理
C．系统整体性原理
D．协调与平衡原理
【解析】 物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性，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。
【答案】 B
4．(2013·汕头高二检测)下列关于生态工程的叙述，不正确的是( )
A．生态工程研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统
B．“退耕还林”、“退耕还草”属于生态工程的内容
C．生态工程应遵循“整体、协调、循环、再生”的原则
D．实施生态工程的目的是环境保护
【解析】 生态工程研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统，其目的不单纯是环境保护，而是要实现社会、经济、自然的协调发展，共同进步。
【答案】 D
5．建设生态农业时巧设、增设食物链的目的不包括( )
A．实现物质的分层次多级利用
B．实现能量的循环，使废物资源化
C．加强生物防治，控制有害生物的危害
D．减轻污染，提高抵抗力稳定性
【解析】 物质可以循环，而能量是单向流动的，生态农业的设计实现了能量的多级利用。
【答案】 B
6．生态经济所遵循的主要原则和实现的重要手段分别是( )
A．循环经济和生态工程
B．整体性原则和生态工程
C．循环经济和工程学手段
D．无污染原则和生态工程
【解析】 生态经济主要通过生态工程实现了物质和能量的多级利用。
【答案】 A
7．某城市的一块荒地在城市发展过程中被改造成另一个相对稳定的生态系统，改造前后的一些变化见下表。据此作出的相关判断中错误的是( )
植物种类 植被覆盖率 群落中的植物优势种
改造前 20种 10% 狗尾草、艾蒿、蒲公英
改造后 30种 25% 菖蒲、芦苇、睡莲
A.改造增加了该区域的湿地面积
B．改造后该区域的植物多样性增加
C．改造后该区域的小气候得到改善
D．改造的主要目的是为人们提供丰富的生产和生活物质
【解析】 从表中看出，改造后 ( http: / / www.21cnjy.com )的生态系统水生植物较多，应是增加了湿地面积，从而使植物多样性增加，气候条件得到改善，其目的并不是为了提供生产、生活物质。
【答案】 D
8．下列措施不适合用于矿区生态环境恢复的是( )
A．机械法平整压实土地
B．人工制造表土，植树种草
C．排石整地，改良优化土壤
D．开发农田，广种农作物，增加农民收入
【解析】 矿区废弃地的土地条件极端恶劣，甚至有严重重金属污染，植被难以恢复，农作物更难以生长，大力发展农田其收效难以保证。
【答案】 D
9．下列哪项生态系统对于蓄洪防旱、自然净化污水具有非常重要的作用( )
A．小流域综合治理生态工程
B．湿地生态系统
C．草原生态系统
D．森林生态系统
【解析】 湿地被誉为地球的肾脏，具有蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、自然净化污水等功能，其他生态系统在本题所叙述的两方面作用较小。
【答案】 B
10．生态农业比一般农业( )
A．投入多，产出多，污染少，可持续发展能力强
B．投入少，产出多，污染少，可持续发展能力强
C．投入一样，产出相当，污染少，可持续发展能力强
D．投入和产出都较少，污染相同，可持续发展能力强
【解析】 在生态农业中，实现了废弃物资源化，利用了物质循环再生原理，因此投入少，污染少，同时产出多，可持续发展能力强。
【答案】 B
二、非选择题
11．广东湿地资源丰富，湿地类型多，面 ( http: / / www.21cnjy.com )积大，分布广，密度高。近数十年来，由于对湿地的盲目开垦和不合理利用，对湿地生物资源过度开发等原因，不少湿地已遭受到严重的破坏。湿地具有重要的生态、经济、社会功能，有“地球之肾”之称，必须采取切实措施保护和合理利用湿地资源。
(1)湿地被誉为“地球之肾”，具有__ ( http: / / www.21cnjy.com )______、______________、控制土壤侵蚀、____________，为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
(2)为了恢复遭受到严重破坏的湿地，应采 ( http: / / www.21cnjy.com )用________________________________________________________________________
和________相结合的方法，还应建立________，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠________等机制恢复其生态功能。
(3)在红树林等湿地生态系统中，碳元素主要通过________过程被固定在有机物中，并沿着________进行传递。
(4)与自然的湿地(如红树林、湖泊)相比，稻田的________稳定性较高。
【解析】 (1)湿地被誉为“地球之肾”，具有 ( http: / / www.21cnjy.com )蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地等功能。(2)湿地生态恢复工程采用了工程和生物措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复，还应建立缓冲带，使其依靠自然演替等机制恢复其生态功能。(3)生态系统中碳元素以CO2的形式主要通过光合作用进入生物群落，沿食物链进行传递。(4)由于稻田生态系统物种比较单一，其抵抗力稳定性低，但恢复力稳定性较高。
【答案】 (1)蓄洪防旱 调节区域气候 自然净化污水
(2)工程 生物措施 缓冲带 自然演替
(3)光合作用 食物链
(4)恢复力
12．(2013·兰州高二质检)根据以下材料完成问题。
根据国家林业局发布的一项调查表明，我 ( http: / / www.21cnjy.com )国已经成为受荒漠化危害最为严重的国家之一。目前，全国四分之一以上的田地已经荒漠化，每年因荒漠化造成的直接经济损失达540亿元。因此在实施西部大开发过程中，要切实搞好生态环境的保护和建设，大力开展植树种草、治理水土流失、防止沙漠化等活动。
(1)从生态因素分析，若要改善西部地区生态环境必须首先解决的非生物因素是________。
(2)“退耕还林(还草)”所依据的主要 ( http: / / www.21cnjy.com )生态工程原理是________________，其目的是提高生态系统的__________________。
(3)保护环境、保持生态系统稳定性的关键 ( http: / / www.21cnjy.com )是保护森林。近年来，首都北京等地频繁出现了“沙尘暴”，源头主要来自黄土高原和内蒙古地区。这说明森林等植被在________等方面起重要作用；另外，我国在西北植树造林方面依据生态工程的________原理，要注意树种不要过于单一。
【解析】 本题考查了非生物因素—— ( http: / / www.21cnjy.com )水的作用，联系西北地区特定的地理条件可以得出。还考查了生态工程建设中物种多样性原理的应用，“退耕还林(还草)”提高了物种多样性，同时植被具有的防风固沙、保持水土、涵养水源等生态功能也随之体现，改善了西北气候，进而形成良性循环。
【答案】 (1)水
(2)物种多样性原理 自我调节能力
(3)防风固沙 物种多样性
转基因生物的安全性问题
1.对于转基因生物，公众在食物安全、 ( http: / / www.21cnjy.com )生物安全和环境安全三个方面产生了争论。食物安全主要是指公众担心转基因生物会产生毒性蛋白或过敏蛋白；生物安全是指担心转基因生物可能会影响到生物多样性；环境安全是指转基因生物可能对环境造成新的污染和破坏。
2．发生的可能性不大，但要提高警惕。
这仅是一种可能性，争论的双方提出的不同 ( http: / / www.21cnjy.com )见解都有一定的根据，不能断言谁是谁非，但是需要人们提高警惕，这是能为大家接受的共识。随着时间的推移，人们发现这类危险似乎不大，因为科学家转入的仅是有限的一种或几种基因，而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害，都经过认真分析、实践，一旦发现有害后果，科学家就会停止实验。转基因生物从实验室到自然界释放，都要经过一系列安全评估、审批。此外，还有相关法规监控。但是，为了对公众健康负责、对社会负责，我们对于转基因生物可能影响生态系统中的原有动态平衡，或者加剧环境污染，或者危害其他动植物生存或人体健康的危险，仍要提高警惕。
基因工程产物可能存在着一些安全性问题，但不必担心下列哪一问题( )
A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼的杂交，进而导致自然种群被淘汰
B．载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物
C．目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D．目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内，从而可能打破生态平衡
【解析】 三倍体转基因鲤鱼不能与正常鲤鱼杂交，即使能产生后代也是不育的，不会导致自然种群被淘汰。
【答案】 A
基因、基因工程、基因武器
1.基因
(1)概念：现代生物学中把DNA中能控制生物性状的功能结构单位称为基因。
(2)功能：
(3)真核生物的基因与DNA、染色体、性状的关系
2．基因工程
(1)概念：利用生物的遗传特 ( http: / / www.21cnjy.com )性，用类似工程设计的方法，把不同生物的基因从生物体内取出，在体外进行切割、组合、拼接，然后再将经过人工重新组合的基因放入生物体内，使遗传特性重新组合，创造更适合人类需要的新生物类型的技术。
(2)功能：培育人类所需要的新生物品种和药物。
(3)实质：基因重组。
3．基因武器
(1)概念：运用基因工程技术，通过基因重组，人为地改变致病微生物的遗传基因，培养出新的危害性更大的生物战剂，这种生物战剂就称为基因武器。
(2)功能：在军事上的运用。
(3)危害：对人类的威胁远 ( http: / / www.21cnjy.com )远超出人们的想象，被称为“世界末日武器”。据报道，通过基因工程技术研制的某种剧毒物质，万分之一毫克就能毒死100只猫，20克就足以致50亿人死亡。
利用基因重组技术制造的全新致病菌比一般生物武器的危害性大，其原因是( )
①人类从来没有接触过这种致病菌 ②无药可医
③具有某种易感基因的民族容易感染，而施放国的人却不易感染
A．① B．②
C．②③ D．①②③
【审题导析】 明确基因武器的特点及危害是解答本题的关键。
【解析】 利用基因重组技术制造的全新致病菌 ( http: / / www.21cnjy.com )比一般生物武器的危害性大，是由于人类从来没有接触过这种致病菌，可以让大批受感染者突然发病，而又无药可医。
【答案】 D
生态农业
1.生态农业的概念
生态农业是以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。
2．生态农业的基本原理
生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础 ( http: / / www.21cnjy.com )。我们知道，生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理。而食物链则是生态系统能量流动和物质循环的主要渠道，因此食物链既是一条能量转换链，又是一条物质传递链，从经济上看还是一条增值链。因此，遵循这一原理，就可以合理设计食物链，充分利用当地自然资源，利用动物、植物和微生物之间的相互依存关系，使生态系统中的物质和能量分层次地充分利用，使生产一种产品时产生的有机废物成为生产另一种产品的投入，也就是实现无废物生产，提供尽可能多的洁净产品。既充分有效利用机械设备、化肥、农药，又减少环境污染。
3．生态农业的特点
生态农业可以实现对物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。具体优点突出表现在：
(1)减少化肥使用量，降低农业投入。
(2)收获多种产品，增加经济效益。
(3)净化环境，降低人和家畜的发病率。
4．生态农业的设计
主要从空间、时间和食物链等几方面去考虑，我们仅从空间方面做简单介绍。
空间方面：包括“平面空间”和“垂直空间”。
(1)“平面空间”：在一定的区域内，确定各种农作物的种类和各种农业产业所占的比例及分布区域，是比较宏观的，即农业区域规划或农业规划布局。
(2)“垂直空间”：利用生态学的原理，将不同 ( http: / / www.21cnjy.com )的种群科学地组合成复合生产系统，达到最充分、最合理地利用环境资源的目的。可以微观地解决一个比较小的范围内的生态组合，例如一片稻田、一个庭院、一座小山、一个池塘等。在一片农田中应该从地上和地下两个方面科学搭配。地上部分包括不同作物在不同层次空间上茎、叶的配置，以最大限度地利用光、热、水、气等自然资源。地下部分是要使不同农作物的根系分布在不同的土层中，以便更好地利用土壤中的矿质元素。我国南方的桑基鱼塘就是人工建立的高产、稳产的生态农业系统。
(2012·湖南师大附中高二检测)“四位一体”(人居—种植—养殖—沼气)生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题。
(1)图中有几条食物链？______。沼气的产生依赖该生态系统中的成分是________________。
(2)该生态系统中能量能否循 ( http: / / www.21cnjy.com )环利用？________________________________________________________________________。
(3)“四位一体”应用了____ ( http: / / www.21cnjy.com )____________________________________等原理，与自然生态系统相比，它的抵抗力稳定性________(填“高”或“低”)。
(4)举例说明“四位一体”农业有哪些生态效益？
【解析】 该生态系统是运用了物质循环再生、 ( http: / / www.21cnjy.com )能量多级利用等原理建立起来的。其生产者是蔬菜，消费者是人、猪，因此，食物链只有两条。这样的生态系统与自然生态系统相比，抵抗力稳定性自然低得多。能量的利用特点是单向流动，逐级递减。
【答案】 (1)两条 分解者
(2)不能
(3)物质循环再生、物种多样性、整体性、系统学与工程学 低
(4)①使用清洁、高效的沼气，减少对薪 ( http: / / www.21cnjy.com )柴的砍伐量，有利于植被保护和水土保持；②人、畜粪便的无害化处理，改善农村卫生条件；③沼渣、沼液的合理利用，提高了土壤肥力，从而减少化肥用量；④减少农药用量，有利于环境保护。
1．下列关于转基因植物的叙述，正确的是 ( )
A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中
B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加
C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达
D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题
【解析】 抗除草剂基因导入到油菜的 ( http: / / www.21cnjy.com )染色体后则可以通过花粉传入环境中；转抗虫基因的植物可杀死无抗性昆虫，对昆虫的抗性具有选择作用，所以会导致昆虫群体抗性基因频率增加；转基因技术打破了生殖隔离，动物的生长激素基因转入植物后可以表达；来源于自然界的目的基因导入植物体后，可能破坏原有的基因结构，具有不确定性，外源基因也可能通过花粉传播，使其他植物成为“超级植物”等，所以转基因技术存在着安全性问题。
【答案】 A
2．设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，如图就是一种“加环”示意图，据图判断下列说法不正确的是 ( )
A．用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用
B．用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可提高经济效益
C．用蛆蛹粪便作为有机肥还田，运用了能量循环再生原理
D．在离开人的管理条件下，该生态工程就不能正常运转
【解析】 该图体现了“无废弃物农业”，实现了物质和能量的分级分层利用，但能量是不可循环再生的。
【答案】 C
3．虽然人们知道基因和疾病之间存在一定联系，但有些人仍然反对进行基因检测。下列哪项不是这些人反对基因检测的原因( )
A．基因检测可能破坏自身的基因结构
B．存在某种致病基因并不意味着一定患病
C．有些遗传病即使检测出，也不能得到有效治疗
D．检测结果可能会给受检测的人带来心理压力
【解析】
【答案】 A
4．在对番茄的研究中发现，害虫损 ( http: / / www.21cnjy.com )伤番茄叶片后，叶上的细胞壁能释放出一种类激素因子，这种物质能通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动蛋白酶抑制剂的基因后，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎、叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。
试分析回答下列问题：
(1)将番茄的蛋白酶抑制剂基因截取及连 ( http: / / www.21cnjy.com )接到玉米的DNA中，用到的酶分别是______________、______________________。
(2)若检测转入的蛋白酶抑制剂基因 ( http: / / www.21cnjy.com )是否转录，应采用________________法，若检测蛋白酶抑制剂基因是否翻译，应采用________________法。
(3)将番茄的蛋白酶抑制剂基因转入玉 ( http: / / www.21cnjy.com )米细胞时，最常采用的方法是______________，除此之外还有__________和______________等。
(4)能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效益显著，有人认为抗虫玉米就是无虫玉米，不必防治害虫。你是否赞成这种说法？说明理由。
(5)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧，你认为这种担忧有道理吗？试用学过的知识进行简要的分析说明。
【解析】 (1)目的基因用限制性核酸内切酶切取，然后在DNA连接酶的作用下与受体DNA相结合。
(2)目的基因是否转录，可采用DNA—mRNA分子杂交法；检测mRNA是否翻译成蛋白质可采用抗原—抗体杂交法。
(3)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，除此之外，还有基因枪法和花粉管通道法等。
(4)玉米获得的抗虫性状，仅对玉米螟有效，对于其他害虫并无抗性，所以仅起到一定的生态效益，还要防治其他害虫。
(5)转基因玉米的安全性问题具有两面性 ( http: / / www.21cnjy.com )，可能存在问题，如干扰人体消化系统；也可能没必要担忧，因人类与害虫的消化酶存在差异，或目的基因表达的蛋白酶抑制剂在玉米煮熟后结构被破坏，不会对人的消化造成影响。本题具有开放性，回答时要结合所学知识，深入分析。
【答案】 (1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶
(2)DNA—mRNA分子杂交 抗原—抗体杂交
(3)农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法
(4)不赞成。转基因玉米能抵抗玉米螟，但并不能抵抗所有的害虫。
(5)①有道理。这种转基 ( http: / / www.21cnjy.com )因玉米的果实中含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而患病。②没必要。因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米果实中含有的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人可能无影响。③没必要。通常人类食用的是煮熟后的玉米食品，玉米果实中含有的蛋白酶抑制剂在高温下已经破坏，因此不会对人的消化造成不良影响。
5．(2013·乌鲁木齐一中高三月 ( http: / / www.21cnjy.com )考)在社会主义新农村建设中，南方某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析下图，并回答问题：
(1)该生态工程所遵循的基本原理是____________________(至少写2种)。
(2)该生态系统的能量流 ( http: / / www.21cnjy.com )动从____________________________开始，图中属于消费者的生物有__________________。
(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，其主要原因是___________________________。
(4)该生态系统为何能提高经济效益？_______________________________________________。
(5)根据该县水塘众多这一资源优势，请你就该生态系统提出一条合理化建议。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)生态工程的 ( http: / / www.21cnjy.com )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、整体性原理和系统学和工程学原理。该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和协调与平衡原理。(2)生态系统的能量流动是从生产者开始的。(3)由图可知，该生态系统实现了废物再利用及无害化处理，因此更能净化环境。(4)该生态系统实现了物质和能量的多级利用，降低了生产成本，提高了农产品的产量。(5)该生态系统中，蚕沙碎屑未被利用，可利用蚕沙养鱼，鱼塘的塘泥还可作肥料。
【答案】 (1)物质循环再生 ( http: / / www.21cnjy.com )原理、物种多样性原理、协调与平衡原理 (2)桑、油菜等生产者固定的太阳能 蚕、畜、禽 (3)粪便等“废弃物”被及时利用 (4)实现了物质的循环利用和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低农业成本投入) (5)蚕沙碎屑用来养鱼，鱼塘塘泥用来肥田
6．(2010·浙江高考)下面是关于水体污染及净化的问题，请回答：
(1)污水排入河道后，导致水体中的溶氧量下降 ( http: / / www.21cnjy.com )，当耗氧速率等于复氧速率时，溶氧量达到最低点，该点称为____，若污染不再加剧，溶氧量将逐渐回升。根据溶氧量变化绘制出的____曲线，可用来判断水质的污染程度，评估水体的____能力。
(2)对生活污水，以往常采用将池塘改 ( http: / / www.21cnjy.com )造成________的方法来处理，其中起分解作用的微生物所需的氧气主要来自______和大气；现多采用活性污泥法来处理，该方法主要是利用____微生物的代谢作用分解有机物，用____设备为上述生物提供氧气，然后经____分离污泥，达到净化污水的目的。
(3)黑藻等水生高等植物 ( http: / / www.21cnjy.com )在我省分布广泛，它们不仅可以吸收水体中的N，还可以蓄积底泥中的重金属。根据上述材料，请拟定一个探究性课题的名称________________________________________________________________________，
并写出需要检测的一个指标 ( http: / / www.21cnjy.com )________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)当污水排入河道后，水体 ( http: / / www.21cnjy.com )中有机物增加，导致好氧微生物大量繁殖，消耗大量氧气，同时，植物的光合作用下降，氧气产生量减少。当耗氧速率与复氧速率相等时，水体中溶氧量达到最低点，这一点称为临界点(Cp点)。可根据溶氧量的变化绘制氧垂曲线，来判断水质的污染程度及评估水体的自净能力。(2)通过氧化塘中的微生物的呼吸作用可以将污水进行处理，微生物呼吸需要的氧气主要来自藻类的光合作用和大气；因为好氧细菌分解有机物更加彻底，所以现在人们常采用曝气设备为其提供氧气，然后经沉淀分离污泥来达到净化污水的目的。(3)根据题干中信息可知，黑藻可吸收N和蓄积重金属，因此可对黑藻吸收N或蓄积重金属的能力进行探究，实验时，对黑藻体内N的总量或重金属的总量进行测定即可得出实验结果。
【答案】 (1)临界点(Cp点) 氧垂 ( http: / / www.21cnjy.com )自净 (2)氧化塘 藻类的光合作用 好氧 曝气 沉淀 (3)探究黑藻吸收N的能力或探究黑藻蓄积重金属的能力 黑藻体内N的总量或黑藻体内重金属的总量