解题王选修2

第1章 生物科学与健康
一、抗生素的合理使用
一、典例剖析
典例1 从以下青霉素的分子结构式看，青霉素可以被下列的（ ）分解。
青霉素的分子结构式
A．斐林试剂 B．二苯胺试剂 C．双缩尿试剂 D．二肽酶试剂
【研习】从青霉素的结构式中明显发现有一个肽键，也就是说青霉素是一种二肽化合物，因此能被二肽酶分解。
【答案】D
典例2 青霉素是以下那种类生物产生的次级代谢产物 （ ）
A．细菌 B．放线菌 C．真菌 D．病毒
【研习】青霉素是青霉菌生活菌落产生的，青霉属于真菌类生物。
【答案】C
典例3 抗生素不能从下列那一过程得到 （ ）
A．动植物组织提取液 B．微生物培养 C．化学合成 D．噬菌体侵染细菌
【研习】从来源上看，抗生素可以由微生物、动物、植物和人工合成多条途径获得，但细胞和病毒的生活过程中不能产生。
【答案】D
二、名师点拨
现提供酸牛奶（含活乳酸菌株）、鲜牛奶、青霉素制剂和细菌培养仪器、pH试纸等，请设计实验对细菌产生耐药性加以验证。
1．筛选菌种 取少许（2mL）酸牛奶，加入足量青霉素制剂，在常温下密闭培养24h。
2．菌种培养 取少许（2mL）新鲜牛奶，接种上述培养24h后的菌种，再在常温下密闭培养24h。
3．对照实验 ①设置A、B、C三个培养瓶，分别加入等量新鲜牛奶（已灭菌）和等量青霉素制剂，测定pH值。
②分别在A接种酸牛奶、在B接种筛选菌种和在C加入等量灭菌水，并测定pH值。③将A、B、C共同在适宜温度条件下密闭培养24h（或相同时间）。测定比较pH值。
④结果预测：pH值A4．结果分析 参考教科书P6细菌产生耐药性示意图。乳酸菌为厌氧型细胞，无氧代
谢产生乳酸。经青霉素筛选出来的乳酸菌菌种因具有抗药性，其生长繁殖不受青霉素影响或影响较小，发酵快；未经处理的乳酸菌菌种受青霉素抑制，发酵慢；C为空白对照。
三、沙场点兵
1．不同的抗生素对细菌的抑制和杀灭作用是各不相同的。四环素类的作用是下列图中的 （ ）
【答案】D
2．会使自然界的病原菌对抗生素制剂产生抵抗力的做法不包括 （ ）
A．经常用含有抗生素的清洁剂洗涤餐具 B．家养畜禽时按计划接种预防疫苗
C．长期服用某一种抗菌素治疗某种炎症 D．副食品采取添加抗生素的方法保存
【答案】D
3．细菌对各种抗生素的药敏实验方法如图：将含有一定浓度抗生素的滤纸片(直径6 mm)放置在已接种被检菌的固体培养基表面，抗生素向周围扩散，如果抑制细菌的生长，则在滤纸片周围出现抑菌圈，因此可根据抑菌圈的大小，选择临床用药。右图是某种细菌对七种抗生素形成的抑菌圈的大小。最有效的抗生素是 ，控制细菌抗药性的基因位
于 上，细菌抗药性的不断增强，从进化的角度分析是 的结果。抗生素是微生物
的 代谢产物。
【答案】链霉素 质粒 抗生索选择(环境选择) 次级
四、笑傲高考
1．病人不遵医嘱按时按量服药，结果造成病程延长，体力下降，医药费增加。
下列原因分析不正确的 （ ）
A．服药剂量减少，病原菌没有完全消灭，继续繁殖，危害健康
B．服药间断时，抗药性菌珠大量繁殖，继续危害健康，必须更换新药治疗
C．是药三分毒，服药过多伤害了身体器官，身机体失去对疾病的抵抗力
D．由于体内病菌对所服用的药物产生了抵抗力，长期危害性影响正常生理功能
【答案】C
2．发面馒头是指使用面粉加面头(含有发酵菌种)，用水和成面团，经发酵彭起后加口碱（含Na2CO3）揉拌并蒸制而成的面食品。用受过潮并发过热的小麦磨成的面粉制作而成的馒头与相同重量正常小麦面粉同样工艺制作而成的馒头相比，面团发不起来，做成的馒头个小板结味道差。最主要原因是 （ ）
A．可能水加少了 B．可能面头少了 C．可能碱加少了 D．面粉内含有了抗生素
【答案】D
3．因食用腐败变质的食物而引起的食物中毒事件在世界各地时有发生。实际上自然界有许多种植物具有抗菌作用。如众所周知的大蒜素即被人誉为是生长在田里的“绿色抗菌素”。以下不同于大蒜素的“绿色抗菌素”是 （ ）
A．山楂果胶。用冷水与热水分别提取出山楂果中的果胶成分。它们具有出色的天然抑菌作用。
B．红辣椒提取物。用乙醇提取红辣椒所得含油树脂状物质具有强大抑菌作用。
C．葡萄籽提取物。据研究，葡萄籽中的“没食子酸”对大肠杆菌，沙门氏菌有强力抑菌作用。所以常喝红酒(红葡萄酒)的人们不大会腹泻。
D．红曲提取物。红曲是中国传统使用的一种食用红色色素，可用于加工红腐乳、红肉及红米酒等各种红色食品。
【答案】D
4．青霉素是人类较早发现和利用的抗生素，可作为治疗细菌感染的药物。请回答：
(1)青霉素是青霉菌的 代谢产物，可治疗细菌感染的原理是 。
(2)在生产和科研中，常选用处于 期的青霉菌作为菌种或研究材料，因为
此时的青霉菌代谢旺盛， 和 比较稳定。
(3)青霉菌群体的生长规律的测定中，下列操作正确的是 ( )
A．只能接种在液体培养基上 B．测定过程中要及时补充消耗的营养物质
C．再接种至少一种细菌 D．是测定一个青霉菌成为一个群体的规律
【答案】 (1)次级 抑制细菌细胞壁的形成 (2)对数 个体的形态 生理特性 (3)A
二、基因诊断与基因治疗
一、典例剖析
典例1 现在可以进行基因诊断的疾病除了下面那一种 （ ）
A．疟疾 B．AIDS C．肺结核 D．O-157（大肠杆菌）
【研习】　基因诊断的特点是快速和准确，但是诊断的成本相对较高，因为它涉及现代医学和生命科学的最新研究成果，很多是专利技术。一般用于急性易暴发的传染病诊断。肺结核病属于慢性病，症状比较典型，一般用医院都能明确诊断。
【答案】C
典例2 下列关于基因诊断技术原理和特点的叙述不正确的是 （ ）
A．使用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA做探针
B．利用DNA分子杂交原理
C．诊断疾病快速、准确，可以发现早期恶性肿瘤
D．可以用于检测人类的所有疾病
【研习】可以用基因诊断的方法进行检测的疾病主要是两类：一类是病原体生物基因的表达引起的；另一类是人类自身的遗传物质发生变异而引起的。如果是非生物原因如化学物质中毒等引起的疾病就无法诊断。
【答案】D
典例3 科学是双刃剑，用基因芯片技术对某人进行检测，得知他十年之内极有可能患某种癌症。这一隐私对他的下列行为最为不利 （ ）
A．婚姻 B．求职 C．购买人寿或健康保险 D．心理健康
【研习】A、B项对于有爱心的人士可以接受；D项因个人经历不同，影响程度各有差异；唯C项在当事人和保险公司不知情时原本是一场“赌博”，在双方知情时，一方要转嫁风险，一方要回避风险，情和理发生激烈矛盾，基本是不可调和。
【答案】C
二、名师点拨
制作乳腺癌早期检测的基因芯片大致步骤
1．从乳腺癌患者的血浆中获取脱落细胞并从中提取少量乳腺癌突变基因DNA。
2．经热处理使双链DNA分子解旋成为单链DNA分子。
3．对单链DNA分子进行PCR技术扩增得到大量的DNA分子。
4．将扩增经热处理得到单链DNA分子转接特制的尼龙膜上，形成大于400个/cm2高密度的DNA陈列。
5．从乳腺癌病人细胞提取液里得到RNA或DNA分子并扩增和荧光标记。
6．使用制作好的基因芯片进行检验，在荧光显微镜下观察到RNA或DNA单链分子能探针与DNA单链形成杂交斑，即说明基因芯片制作成功。
三、沙场点兵
基因治疗有两条途径（如图所示），下列说法不正确的是 ( )
A．美国科学家进行了世界上第一例临床基因治疗，治愈了4岁小姑娘艾姗蒂的SCID，治疗途径是Ⅰ
B．美国科学家进行了世界上第一例临床基因治疗，治愈了4岁小姑娘艾姗蒂的SCID，治疗途径是Ⅱ
C．将胰岛素基因装入胶囊，通过口服，基因经肠道上皮细胞内吞并表达治疗糖尿病，这种治疗属于途径Ⅱ
D．彻底治愈先天性基因缺陷的糖尿病的方法，一般选择基因治疗途径Ⅰ
【答案】A
四、笑傲高考
1 基因诊断和基因治疗肯定都要用到的技术是 （ ）
A．PCR B．DNA分子杂交 C．DNA拼接 D．标记和检测
【答案】D
2 通过基因芯片技术能够提前预测的疾病是下列的 （ ）
A．乙肝 B．艾滋病 C．胃溃疡 D．恶性淋巴瘤
【答案】D
3 基因治疗这一门新的医学生物技术发展的主要障碍是 （ ）
A．人类社会的贫富差别很大 B．安全性问题尚未完全解决
C．基因拼接技术成功率不高 D．调控基因表达的技术还不过关
【答案】B（
三、人体的器官移植
一、典例剖析
典例1 我国的“863高科技项目”展览中，鼠背上的人耳形成与下列无关的是（ ）
A．聚羟基乙酸模型支架 B．牛的软骨细胞增殖和生长
C．裸鼠先天缺乏免疫能力 D．植入的人耳是人耳上皮细胞体外培养形成的
【研习】人耳鼠长成的过程没有涉及到人体细胞培养，只是用到了人耳郭状的聚羟基乙酸模型支架，让牛软骨细胞和上皮细胞的附着生长，植入裸鼠体内后支架被溶解吸收。
【答案】D
典例2 为了解决器官移植中供体器官严重短缺的最理想途径是 （ ）
A．使用其他灵长类器官替代 B．使用基因敲除和转基因的人性化猪器官替代
C．组织工程构建的人自体克隆器官 D．社会或病人亲友捐献的器官
【研习】出于科学技术、社会公德和人类伦理等方面的考虑，虽然组织工程学需要巨额资金投入，人类器官再造的技术难度太大，但是取得成功只是迟早的事。一旦这项技术取得突破，将会给人类器官移植带来无限曙光。
【答案】C
二、名师点拨
组织工程的人体器官制作过程
1．用聚羟基乙酸等可在人体内降解材料制成特定器官模型支架。
2．用自体干细胞附着在模型支架上体外培养。
3．使用调控技术构建特定（简易）器官
4．植入人体，取代缺损坏死器官，并执行相应器官功能。
（实例：英国著名医学杂志 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )《柳叶刀》网站2006年4月4日公布一份研究报告说，美国科学家已经在实验室 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )中成功培育出膀胱，并顺利移植到7名患者体内。由于用于移植的膀胱由接受移植者的体内细胞培育产生，所以移植后的膀胱不会在患者体内发生排异现象。）
三、沙场点兵
1 下列手术操作不属于器官移植的是 （ ）
A．给白血病人换骨髓 B．龌齿后重新植牙
C．烫伤病人从大腿处取皮肤植于脸上 D．用组织工程鼻软骨整容
【答案】B
2 人类脐带血库建立的主要目的是为了 （ ）
A．方便人类基因组研究造福他人 B．建立自身血库，以备不测
C．保存的造血干细胞为将来做工程组织 D．预防白血病等多种癌症
【答案】C
3 以下不是世界和我国肾脏移植的病人非常多的理由的 （ ）
A．肾脏所处位置容易受外伤 B．血液中的代谢废物和毒素必需肾排除
C．先天性肾功能缺陷 D．治疗疾病时滥用药物，损伤肾脏
【答案】A
四、笑傲高考
1 以下关于人体器官移植的记录值得怀疑的是 （ ）
A．公元200年左右，中国名医扁鹊给两个病人进行了心脏移植
B．19世纪时，有人开始对游离的皮肤、软骨、肾上腺和甲状腺等组织和器官进行移植
C．俄国一位科学家于1936年为1例尿毒症病人移植了肾脏，存活了两天
D．1954年，美国外科医生默里首次在同卵双生姐妹间进行肾脏移植并获得成功
【答案】A
2 美国科学家默里首次在同卵孪生姐妹间进行肾移植并获得了成功，标志着人类器官移植进入了临床阶段，这主要是因为他的移植中已经克服了（ ）的障碍。
A．血管吻合 B．免疫排斥 C．供体器官来源 D．缺少免疫抑制剂
【答案】B（
3 现代器官移植已经处于临床发展阶段，器官移植成功率很高，但受体生存质量不高，受到下列影响最大是 （ ）
A．GLA差别较大 B．血管吻合度低 C．免疫能力下降 D．异体器官大小不合适
【答案】C
四、生殖健康
一、典例剖析
典例1 人类现代生殖新观念不包括下列的 （ ）
A．具有生殖和调节生育的能力
B．怀孕母亲和分娩的婴儿都健康
C．夫妇在性生活中摆脱受计划外妊娠和性传播疾病的威胁
D．任意“控制”和“定做”婴儿
【研习】任意“控制”和“定做”婴儿是一种滥用现代生殖技术的不良行为，主要危害是人为选择婴儿违背社会公德和伦理，也不利于人类自身的进化。
【答案】D
典例5 吸毒者传播性病的方式属于 （ ）
A．性行为传播 B．间接传播 C．血液传播 D．母婴传播
【研习】通过注射毒品可能会传染性病——艾滋病，属于血液传播方式。
【答案】C
二、名师点拨
人工授精和体外受精的区别
项目 方法 适应症
1人工授精 人工方法将精子导入女性子宫，使精子与卵细胞结合成受精卵。 男性不育（少精或精子活力不够）
2体外受精（试管婴儿技术） 将成熟的卵子取出，在实验室的器皿中培养，然后加入经过技术处理的精子并完成受精。受精卵继续培养到8~16细胞期的囊胚，再移入子宫内。 女性不育（输卵管阻塞，精子与卵细胞不能相遇）
三、沙场点兵
1 人工授精和体外受精，不适用于下列的 （ ）
A．丈夫精子活力差造成的不孕症 B．妻子输卵管阻塞引起的不孕症
C．妻子子宫内膜发育不良 D．丈夫的精子密度不足于2000个/mL而不孕
【答案】C
2 目前的试管婴儿技术主要解决下列不能完成的过程是 （ ）
【答案】AC
3 以下避孕原理和方法不只适用于女性的是 （ ）
A．抗排卵 B．抗着床 C．抗受精 D．抗早孕
【答案】C（
四、笑傲高考
1 下列性病病原体的结构不同于其他的一项是 （ ）
A．梅毒 B．淋病 C．念珠菌 D．艾滋病
【答案】D
2 对于我国性病病例呈快速上升趋势的认识不正确的是 （ ）
A．与我无关，不必关心在意 B．充分认识其危害性，学会预防
C．积极宣传性病防治科学知识 D．主动参与各种防治性病的公益活动
【答案】A
3 《人类辅助生殖技术规范》简介关于精子库建立和使用中规定：一个人的精子最多只可提供给五个受孕者，并且确保每位供精者只能在一处供精。目的是 （ ）
A．以最大限度减少后代的近亲结婚的可能
B．防止“控制”和“定做”婴儿
C．防止以精子作为商品进行交易
D．避免婴儿出生后体质下降
【答案】A
第2章 生物科学与农业
第1节 农业生产中的繁殖控制技术
一、典例剖析
典例1 以下的农业绿色革命成果荣获过诺贝尔和平奖的是 （ ）
A．墨西哥矮杆高产小麦 B．中国的杂交水稻 C．菲律宾的国际水稻D．美国的转基因大豆
【研习】“绿色革命之父”墨西哥的勃劳格因育成矮杆高产小麦新品种，大幅度提高了世界粮食产量，于1970年被授予诺贝尔和平奖。
【答案】A
典例2 下列农业生产中的繁殖控制技术运用不恰当的是 （ ）
A．应用杂交优势繁殖花卉和水果
B．利用人工授精技术提高种公畜的配种效率
C．运用试管家畜和胚胎分割技术提高母畜繁殖率
D．克隆哺乳动物技术繁殖珍稀动物品种
【研习】花卉和水果优良品种繁殖多考虑其优良品质的稳定性遗传，多采用无性生殖原理。而杂交优势是利用有性生殖的原理，产生更多的变异性，不太适合。
【答案】A
典例3 我国粮食生产中应用最为广泛，增产效果显著的的繁殖控制技术是 （ ）
A．杂种优势的应用 B．植物微型繁殖技术 C．动物的人工授精技术 D．胚胎分割技术
【研习】我国粮食作物主要是水稻、小麦、玉米等谷物，杂交优势的应用最为成功，其中杂交水稻使我国粮食年增产稻谷1.15~1.2╳1010Kg。
【答案】A
典例4 下列不适合应用大规模微型繁殖技术进行工厂化生产的是 （ ）
A．大花蕙兰 B．荷兰郁金香 C．无籽西瓜 D．香蕉
【研习】无籽西瓜是通过二倍体西瓜与四倍体杂交形成三倍体。制种生产上只需小规模基地即可，大面积生产和普通西瓜生产一样直接播种。
【答案】C
二、名师点拨
用普通黄牛生产花白奶牛的程序
1．选择优良健壮的地方黄牛品种雌性犊牛强化饲养至性成熟备用。
2．利用试管家畜技术和胚胎分割技术获得优良花白奶牛的早期胚胎（雌性，2~8分胚）。
3．分别将发育正常的分割胚胎植入代孕黄牛的子宫内，进行正常怀孕和生产。
4．由代孕黄牛哺乳花白奶牛的犊牛到成年商品奶牛。
三、沙场点兵
1．以下粮食作物最适合通过微型繁殖技术培育“种子”来提高产量的是 （ ）
A．水稻 B．小麦 C．玉米 D．马铃薯
【答案】D
2．通过引进新品种来改良地方家畜品种的最常用方法是 （ ）
A．人工授精技术 B．试管家畜技术 C．胚胎分割技术 D．克隆哺乳动物技术
【答案】A
3．科学家已经在兔、绵羊、、山羊、牛和猪等家畜中获得了来源于2分胚、4分胚和8分胚的后代活体。这里是指 （ ）
A．这些动物分别能生育双胞胎、4胞胎和8胞胎
B．这些动物都可以产生同卵双生、4生或8生的孪生多个后代
C．受精卵分裂产生的2个、4个、8个细胞被分离开来，分别培养成独立的胚胎，然后植入多个代孕母畜体内，能得到2~多个同卵后代
D．2分、4分、8分胚是指对一个发育完全的胚胎进行平均分割，每份又能发育成一个独立的胚胎
【答案】C
4．阅读材料，回答下列问题：
科学家从悬浮培养的单细胞、离体花粉或胚囊中，通过植物组织培养技术获得胚状结构(胚状体)，井将其包埋在一个能提供营养的胶质中，外包裹上人造种皮，便制成了“人工种子”。人工种子的概念是1978年在加拿大举行的第四后国际植物组织、细胞培养会议上首次提出来的。目前，我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体，而美、日、法等各国正着手将人工种予市场化、商品化。
（1）简要归纳“离体的细胞”进行植物组织培养获得胚状体的过程：
（2）“人工种子”可大体由 部分组成，包埋胚状体的胶质可看作玉米种子的哪个结构 。“人造种皮”的制备是 结构和功能的研究深入到分子水平的体现。
（3）由“人工种子”萌发出的植株是否可育 。
（4）写出“人工种子”商品化的意义（写一项） 。
【答案】（1）离体的细胞愈伤组织生根发芽的胚状体（2）3 胚乳 生物膜（3）由花粉培养发育的植株一般不可育，由体细胞经组织培养发育的植株则是可育的（必须答完整）（4）可用于苗木的快速繁育，无病毒植株培养，解决有些作物繁殖力差、结子困难或发芽率低等问题（只需回答一项即可）
四、笑傲高考
1．人工授精技术的巨大优越性不在于 （ ）
A．极大地提高了优良公畜的配种效率，迅速扩大基其优良遗传特性在动物种群中的比例
B．能较好地减少公畜的饲养数量，降低生产和管理成本
C．可以使得优良种公畜的使用不受时间和地域的限制
D．能克服种间隔离，培养种间杂交新品种
【答案】D
2．克隆羊多利的培育过程实为核移植技术，还不是真正意义上的体细胞克隆。真正的克隆障碍主要是 （ ）
A．体细胞核中DNA经过多代复制后，因出现基因突变而失去表达能力
B．体细胞的遗传物质发生了重组而改变了基因表达方式
C．正常细胞的寿命是有限的，从受精卵到个体成熟，已经发生接近50~60次的细胞分裂，离体细胞再进行培养，能继续分裂的次数不足以发育成为完整个体或短寿
D．生物的性状是核基因和质基因共同控制的
【答案】C
3．神州六号载人飞船上天时搭载过40克荣昌猪的精液，下面不是这种精液返回地面后的用途的是 （ ）
A．为原产地荣昌猪人工授精，以期培养出更优良的地方猪新品种
B．用于试管家畜技术的研究
C．存放液态氮中，建立永久性种质资源库
D．用于和其它品种间的杂交育种试验
【答案】
4．（2004年江苏高考题）紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。如图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。
（1）在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”。这些“种子”是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过 而获得的。这项技术的理论基础是 。
（2）从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现 规律；影响紫草素产量的因素是 和 。
（3）在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是 和 。
【答案】（1）脱分化（或脱分化形成愈伤组织） 细胞的全能性（2）S型增长 细胞数量
细胞所处的生长期（3）保证氧气供应充足 使细胞与培养液充分接触
第2节 现代生物技术在育种上的应用
一、典例剖析
典例1 现代生物技术在农业育种的应用上，转基因技术育种实现了 （ ）
A．基因自由组合 B．基因诱发突变 C．物种间的基因重组 D．染色体的拼接
【研习】转基因技术是指按照人们的意愿，把一种生物的某个基因克隆出来，加以修饰和改造，再转移到另一种生物的细胞里，从而定向改造生物物遗传性状。这里的基因转移已经摆脱了物种的限制，实现种间基因重组。
【答案】C
典例2 植物转基因技术流程中目的基因导入受体的方法非生命化的是 （ ）
农杆菌转化法 B．基因枪转化法 C．病毒侵染法 D．细胞融合法
【研习】基因枪原理就象军人射击打靶一样，属于物理方法。
【答案】B
典例3 细胞杂交育种和转基因育种技术最具生物学意义的相同之处是 （ ）
A．突破种间隔离 B．缩短育种周期 C．随心所欲地改造物种 D．经济效益巨大
【研习】细胞杂交育种和转基因技术一样，不受物种限制，可以任意地进行细胞融合，从而实现种间基因重组。
【答案】A
二、名师点拨
中国特有的观赏植物新品种抗枯萎病金花荼的培育过程
1．①②所有的酶完全相同，切口才能完全一样。
2．需要DNA连结酶来拼接①②形成③；并使用特定技术才能将③导入荼花细胞。
3．④荼花植株的重新形成，需要生长素和细胞分裂素的诱导和光照等条件。
三、沙场点兵
1．以下不属于转基因作物的是 （ ）
A．抗虫棉 B．耐贮藏番茄 C．抗除草剂水稻 D．白菜—甘蓝
【答案】D
2．植物体细胞杂交尚未解决的问题有 （ ）
A．去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体
B．将杂种细胞培育成植株
C．让杂种植物按照人们的需要来表现出后代的优良性状
D．尚未培育出属间杂种植物
【答案】C
3．番茄在运输或贮藏过程中，由于过早成熟易腐烂，应用基因工程技术，通过抑制果中促进果实成熟激素的合成能力，可使番茄贮藏时间延长，培育成耐贮藏的番茄新品种，这种转基因番茄已于1993年在美国上市，请回答：
（1）促进果实发育和成熟的重要激素分别是 。
（2）在培育转基因番茄的基因操作中，所用的基因“剪刀”是 ，基因的“针线”是 ，基因的“运输工具”’是 。
（3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是
和 。
【答案】（1）生长素 乙烯（2）限制性内切酶 DNA连接酶 运载体（3）目的性强；育种周期短；克服远缘杂交障碍
四、笑傲高考
1．转Bt毒蛋白基因的抗虫棉新品种的培育中最关键的生物技术是 （ ）
A．苏芸金杆菌体内提取到Bt基因
B．将Bt基因与质粒拼接形成重组合质粒且扩增
C．将含有Bt基因的重组质粒导入棉花受精卵
D．使Bt基因在棉花体内顺利表达即产生Bt毒蛋白
【答案】D
2．1976年，美国的H·Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转移到大肠杆菌，并获得表达，这是人类第一次获得的转基因生物，此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌内 （ ）
A．能进行DNA复制 B．能传递给细菌后代
C．能合成生长抑制素释放因子 D．能合成人的生长激素
【答案】C
3．下列是植物体细胞杂交过程示意图，据图分析回答：
（1）图中①过程是 ，目前最常用的方法是 。
（2）②过程的发生，必须进行 ，其方法有 法和 法。
（3）③和④过程是一个 和 的过程，在该过程中，细胞分裂主要方式是 。
【答案】（1）去掉细胞壁；酶解法（2）人工诱导 物理 化学（3）脱分化 再分化 有丝分裂
第3节 植物病虫害的防治原理和方法
一、典例剖析
典例1 作农作物与环境双赢的“保护神”——新型农药主要具备条件不是 （ ）
A．广谱、高效 B．无毒 C．无公害、易分解 D．与环境相容和免除有害副作用
【研习】再好的农药也是有毒的，作为农药的主要特性要能杀死害虫，好农药对人畜低毒。
【答案】B
典例2 生物防治是利用害虫的天敌生物来防治害虫的方法或途径。以下是生物防治的常用生物武器，其中之一不同于其他的是 （ ）
A．瓢虫 B．草蛉 C．赤眼蜂 D．苏芸金杆菌
【研习】苏芸金杆菌生长在植物叶片表面，其体内能产生一种有毒的蛋白质，当害虫误含有毒蛋白的叶子，毒蛋白通过损伤害虫的消化系统使害虫致死。其他为捕食或寄生，是“吃”掉害虫。
【答案】D
二、名师点拨
利用昆虫激素防治害虫的方法
内激素 蜕皮激素喷洒到农作物叶片上，幼虫吃下很快外形变态为成虫，但内部结构并
没有成熟，便丧失生殖能力。
2．外激素 在害虫繁殖期，环境中喷洒少量性外激素，使雌雄害虫互相不能通讯，干扰正常交尾，从而影响生殖。
3．吸引素（人工合成的性信息素类似物） 构成爱情陷阱，专一性诱杀、毒害（和其他农药配合使用）和干扰害虫交尾。
三、沙场点兵
1．植物疫苗是指能引起农作物的生物防御反应，提高农作物的“免疫力”，使农作物能时刻做好准备，顶住病、虫袭击的农药。以下不可以称为植物疫苗的是 （ ）
A．含有Bt基因的植物内生细菌 B．含有Bt基因的植物共生菌
C．苏芸金杆菌制剂 D．转基因棉铃虫病毒
【答案】D
2．我国各级植保部门在农业病虫害防治中的作用是 （ ）
A．提供技术支持 B．提供防治资金 C．提供病虫害的准确情报 D．负责组织防病治虫
【答案】C
3．以下是蝗虫引起的灾害，其中后果最为严重的是 （ ）
A．某地蝗虫起飞形成了长100Km，宽30Km的蝗虫带
B．某地局部地区的蝗虫虫口密度达到5000头/m2
C．某地动用飞机喷洒农药灭蝗，河流湖泊等水域里鱼虾绝迹
D．某地利用草场养鸡，在蝗虫起飞之前，大量放养草鸡
【答案】C
四、笑傲高考
1．（2004年江苏高考题）植物学家在培育抗虫棉时，对目的基因作了适当的修饰，使得目的基因在棉花植株的整个生长发育期都表达，以防止害虫侵害。这种对目的基因所作的修饰发生在 （ ）
A．内含子 B．外显子 C．编码区 D．非编码区
【答案】D
2．蝗虫是我国农业史上的头号害虫，近年来仍然是重点防治的害虫之一。蝗虫容易泛滥成灾的原因是 （ ）
A．不能彻底消灭 B．繁殖力太强 C．飞翔能力太强 D．不能准确预测预报
【答案】D
3．下图表示从苏云金杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白基因（简称Bt基因）及形成转基因抗虫棉的图解。请回答：
（1）在下列含有ATP、有关酶的试管中，大量而快捷地获取Bt基因的最佳方案是（ ）
（2）写出b过程的表达式： 。
（3）不同的Bt菌株产生的晶体蛋白质不同，其根本原因是由于组成不同菌株DNA的（ ）
A.脱氧核苷酸种类不同 B.空间结构不同
C.脱氧核苷酸排列顺序不同 D.合成方式不同
（4）活化的毒性物质应是一种 分子，活化的毒性物质全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上，使细胞膜产生孔道，导致细胞由于 平衡的破坏而破裂。
（5）我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉育种等研究，这将对 产生巨大影响。
【答案】（1）D（2）Bt基因mRNA原毒素（3）C（4）多肽 渗透（5）农业害虫防治、环境保护、农业可持续发展等
第4节 动物疫病的控制
一、典例剖析
典例1 现代农业集约化饲养家禽家畜取得了成功，其依靠的最重要的科技成果是（ ）
A．新型配方饲料 B．先进的圈舍、饲饮设备 C．动物疫病防治技术 D．新品种的培育
【研习】大规模饲养动物最怕的是疫病流行，没有过硬的疫病防治技术，工厂化养殖风险是非常大的。往往是血本无归。
【答案】C
典例2 某校组织学生调查动物寄生虫病时发现：凡是散放并喜欢拱土吃到过蚯蚓或蛴螬的牲猪，都感染有棘头虫。这说明了 （ ）
A．棘头虫为呼吸系统寄生虫 B．棘头虫就是蚯蚓或蛴螬的幼虫
C．蚯蚓和蛴螬是刺头虫的中间宿主 D．牲畜不散放就不会得寄生虫病
【研习】很多寄生虫有转主寄生现象。蚯蚓和蛴螬都是棘头虫的中间宿主。不散放的牲畜染上寄生虫的机会可能降低，但饲养过程中的污染和一些活动性昆虫也会传播寄生虫。
【答案】C
二、名师点拨
禽流感来了怎么办？
1．严格控制传入途径：H 5N1高致病禽流感主要是通过候鸟带入境内，在候鸟越冬场和经过地严格搜寻病鸟和死鸟，并进行深埋灭杀处理。
2．接种新型疫苗：对疫病可能流行区域内的家禽和人群进行预防接种禽流感疫苗，使人和家禽获得对禽流感的免疫力。
3．加强隔离和扑杀：对已经感染的家禽进行彻底灭杀和深埋，严禁食用病死家禽。
4．积极开发新药：加大投资，多开发出象“达非”那样的用于人类禽流感治疗的新药。
三、沙场点兵
1。疯牛病的病原体是一种 （ ）
A．碳疽杆菌 B．朊病毒 C．DNA病毒 D．RNA病毒
【答案】B
2．刚出生不久的仔猪是动物传染病流行的基本环节中的 （ ）
A．传染源 B．传播途径 C．病原体 D．易感动物
【答案】D
3．下列动物疫病中的病例和类型归属正确的一组是 （ ）
A．高致病性禽流感，一类 B．猪瘟，二类 C．狂犬病，一类 D．炭疽病，一类
【答案】A。
四、笑傲高考
1． 动物寄生虫的描述不正确的一项是 （ ）
A．主要寄生在宿主的消化道、呼吸道和泌尿系统等处
B．寄生虫主要危害幼年动物，降低畜禽的抗病能力和生产能力
C．寄生虫的寄主具有专一性，绝对不会使人患病
D．饲养的鱼虾也会受到不同疫病的威胁
【答案】C（
2．禽流感流行季节到来之前，对家禽和人群接种禽流感疫苗，这一措施的目的是（ ）
A．控制传染源 B．切断传播途径 C．保护易感动物和人群 D．消灭禽流感病原体
【答案】C。
3．市场上肉类必需经过防疫站检疫盖章才能销售。这样做的主要目的是 （ ）
A．保证人类肉食品的质量 B．防止动物疫病的流行
C．为肉类商品评定价格提供依据 D．遵守市场管理部门的规定
【答案】B（
第5节 绿色食品的生产 第6节 设施农业
一、典例剖析
典例1 绿色食品的生产的目的不是 （ ）
A．为人们提供安全、优质和富含营养的食品 B．提高农民收入
C．避免或减少了对环境的污染 D．提高单位面积的粮食产量
【研习】绿色食品生产中对农药、化肥等的使用有一定的限制，这样一来单位面积产量肯定下降，但是无污染、优质、营养型等使粮食等品质提高。
【答案】D
典例2 绿色食品的生产标准体系包括 （ ）
①产地环境标准 ②生产技术标准 ③绿色食品产品标准④使用食品添加剂 ⑤绿色标准 ⑥包装标签、储运标准
A．①②③④ B．①②③⑤
C．②③④⑤ D．①②③⑥
【解析】 绿色食品的生产标准体系包括绿色食品产地环境质量标准，绿色食品生产技术标准，绿色食品产品标准，绿色食品包装标签、储运标准。
【答案】D
典例3 关于绿色食品标志的诠注不正确的一项是 （ ）
A．甲标识是AA级绿色食品，等同于国外的有机食品
B．乙标识是A级绿色食品，是符合《绿色食品产地环境质量标准》，《绿色食品生产技术标准》等绿色食品生产标准的食品
C．甲标识的绿色食品可以销往世界任何国家而无需检验
D．乙标识的绿色食品允许限量使用限定的化学合成物质（如化肥、农药、兽药、饲料添加剂等）
【研习】甲是AA级绿色食品标识，等同于国外的有机食品，是目前我国食品的最高标准，但各国的食品标准是不相同的。况且人为以次充好的事件时有发生，出口产品肯定是要通过口岸检查合格才行。
【答案】C
典例4 下列对绿色食品的有关叙述，不正确的是 （ ）
A．绿色食品就是绿颜色的产品 B．绿色食品就是有机食品
C．获得绿色食品标志可终身使用 D．绿色食品就是无公害农产品
【研习】此题考查绿色食品、无公害食品、有机食品三者之间的区别。无公害农产品、绿色食品、有机食品都是指符合一定标准的安全食品，无公害农产品保证人们对食品质量安全最基本的需要，是最基本的市场准入条件；绿色食品达到了发达国家的先进标准，满足人们对食品质量安全的更高要求；有机食品则又是一个更高的层次，是一种真正源于自然、高营养、高品质的环保型安全食品。这三类食品像一个金字塔，塔基是无公害农产品，中间是绿色食品，塔尖是有机食品，越往上要求越严格，它们之间的区别有三点：质量标准不同、认证体系不同。获得绿色食品标志可使用三年，无终身制。
【答案】 ABCD
二、名师点拨
如何建立一座绿色食品级奶业生产基地
1．选择远离工业区、自然条件优越的地区建立人工草场。
绿色食品生产基地应选择在无污染和生态条件良好的地区。基地选点应远离工矿区和公路铁路干线，避开工业和城市污染源的影响，同时绿色食品生产基地应具有可持续的生产能力。对环境质量的具体要求见下表：
（1）空气中各项污染物的指标要求（标准状态）
项目 指标
日平均 1 h平均
总悬浮颗粒物 ≤0.30 mg/m3 --
二氧化硫 ≤0.15 mg/m3 ≤0.50 mg/m3
氮氧化物 ≤0.10 mg/m3 ≤0.15 mg/m3
氟化物 ≤7 μg/m3 ≤20 μg/m3
注：1.日平均指任何一日的平均指标 2.1 h平均指任何一小时的平均指标
（2）农田灌溉水中各项污染物的指标要求
项目 指标
pH 5.5～8.5
总汞 ≤0.001 mg/L
总镉 ≤0.005 mg/L
总砷 ≤0.05 mg/L
总铅 ≤0.1 mg/L
六价铬 ≤0.1 mg/L
氟化物 ≤2.0 mg/L
粪大肠菌群 ≤10 000个/L
注：灌溉菜园用的地表水需测粪大肠菌群，其他情况不测粪大肠菌群。
（3）土壤中各项污染物的指标
项目 水田标准
pH值 <6.5 6.5～7.5 >7.5
镉 ≤0.30 mg/kg 0.30 mg/kg 0.40 mg/kg
汞 ≤0.30 mg/kg 0.40 mg/kg 0.40 mg/kg
砷 ≤20 mg/kg 20 mg/kg 15 mg/kg
铅 ≤50 mg/kg 50 mg/kg 50mg/kg
铬 ≤120 mg/kg 120 mg/kg 120 mg/kg
铜 ≤50 mg/kg 60 mg/kg 60 mg/kg
2．以公司加农户的集约经营方式，利用现代化圈舍设备和科学饲养技术发展奶牛养殖。
3．严格执行绿色食品的生产标准体系，对产品实行全程质量控制和标志管理。
4．坚持质量送检制度，自觉接受上级主管部门的质量检查和监督。
三、沙场点兵
1．在绿色食品的生产标准体系中，最难以控制的对产品品质影响最大的是 （ ）
A．绿色食品环境质量标准 B．绿色食品生产技术标准
C．绿色食品产品标准 D．绿色食品包装标签、储运标准
【答案】B
2．下列关于绿色食品与天然食品的叙述，正确的是 （ ）
A．绿色食品就是天然食品 B．纯天然食品就是最佳食品
C．纯天然食品营养物质丰富 D．对绿色食品国家有严格的生产标准
【答案】D
3．下列关于建立绿色食品产地的条件描述不正确的 （ ）
A．严格执行绿色食品的生产标准进行生产和管理
B．水域、上风口没有污染源对该区域造成污染威胁
C．大气对绿色食品的生产影响不大
D．大气、土壤及水符合绿色食品的标准
【答案】C（
4．我国提出绿色食品的概念在 （ ）
A．20世纪80年代 B．20世纪90年代
C．20世纪70年代 D．20世纪60年代
【答案】B（
四、笑傲高考
1．绿色食品的显著特点不包括 （ ）
A．强调产品出自良好的生态环境 B．对产品实行全程质量管理
C．对产品依法实行标志管理 D．质量标签资格实行终身制
【答案】D
2．下列关于绿色食品与普通的区别叙述，不正确的是 （ ）
A．绿色食品出自良好的生态环境 B．只对绿色食品的生产技术实行质量控制
C．对产品依法实行统一的标志与管理 D．普通食品与绿色食品生产标准体系有严格区别
【答案】B
3．对绿色食品标志图形叙述有误的是 （ ）
A．标志图形由三部分构成，上方为太阳、下方叶片、中心蓓蕾
B．颜色为绿色，象征着生命、农业和环保
C．标志图形为正圆形，意为保护、安全
D．AA级和A级绿色食品标志与字体为绿色
【答案】D
4．绿色食品生产就是 （ ）
A．生长在自然环境中的生产 B．传统农业生产
C．现代农业生产 D．传统农业与现代农业有机结合的生产
【答案】D
第6节 设施农业
一、典例剖析
典例1 设施栽培最基本的设施为 （ ）
A．温度控制系统 B．湿度控制系统
C．光照控制系统 D．植物保护系统
【研习】设施栽培的主要设施有温室、苗床、排灌、温度、湿度、光照、施肥和植物保护系统，其中温室及其温度、湿度、光照、施肥和植物保护系统，其中温室及其温度、湿度和光照控制系统为最基本设施。
【答案】ABC
典例2 下列属于设施农业特点的是 （ ）
A．大面积生产粮食 B．能提高日光、水分、CO2的有效利用
C．全天候、周年生产 D．总产量大，是人民生活的主要来源
【研习】设施农业提高了对日光、水分、CO2的有效利用，现代化温室能全天候、周年生产，实现自动化、智能管理。但大面积生产粮食，总产量大，人民生活主要的来源是常规农业。
【答案】BC
典例3 设施农业是使用人工设施、人工控制环境因素，使生物获得最适宜的生长条件，从而延长乃至“改变”生产季节，获得最佳产出的农业生产方式。在我国不太适合使用高级现代化设施栽培的作物是 （ ）
A．蔬菜 B．水果 C．粮食 D．花卉
【研习】我国是粮食生产大国，粮食主要靠传统农业种植生产，产量很大，且国际粮食市场价格较低，并没有设施栽培的必要。
【答案】C
二、名师点拨
（一）积极建设智能农业体系
1．由国家投资兴建智能化农业信息系统，免费或优惠向农民开放。
2．提高农民科学文化素养，掌握现代农业技术和信息技术。
3．设立专门机构，选派农业专家，形成依托英特网的农业专家系统，适时适地的为农民提供服务。
4．建立奖励制度，鼓励在智能农业建设中作出重大贡献的积极分子，重奖勇于创新的学者和农民。
（二）智能农业目前在我国的发展情况如何？
尽管我国的智能农业与西方发达国家相比仍然有很大的差距，但已经起步，并且进步很快。
在智能农业的信息技术方面，“食物安全和农业信息集成技术及其产业化工程”已列为中国21世纪16亿人口食物安全的关键技术，“农业信息化”成为未来10年中国农业科技十大方向之一，“信息技术在农业上的应用”成为国家鼓励企业投入的重点领域。农业部已启动了“金农工程”，科技部已把“智能化农业信息技术应用示范工程及网络建设”列入863计划，在北京、吉林、黑龙江、安徽、云南等地示范，已取得显著成效。我国已建成了中国农网（http:// ( http: / / www.21cnjy.com / )）、中国种子信息网（http:// ( http: / / www.21cnjy.com / )）、中国农业科技信息网（http:// ( http: / / www.21cnjy.com / )）、中国圣金信网（http://www. ( http: / / www.21cnjy.com / )）、中国农软信息网（http:）等多个具有影响力的农业网站，并在信息交流方面发挥了较大的作用。
在智能农业的专家系统方面，目前全国已经初步建立了以主要粮食作物为主的专家系统，并且已经在北京、云南等地投入应用。据报道，小麦、玉米生产采用智能决策后，平均单产提高10%～30%，节约成本5%～15%，生产效益提高30%以上。
在智能农业的设施方面，还未起步，目前我国仅有极少数的研究设施。
总之，我国智能农业的软件部分已经起步，但硬件部分仍然有待探索，对具有相应素质的农业生产者的培养更待加强。
三、沙场点兵
1．下列对设施农业优越性的叙述，正确的是 （ ）
A．投资大，运行成本高 B．在能源缺乏的地区实施
C．克服土地短缺 D．设施农业设施内土壤易盐渍化
【答案】C
2．在我国以下地区和选择的设施农业项目不恰当的是 （ ）
A．海南琼海，保护地栽培 B．甘肃酒泉，现代化养鸡
C．山东寿光，塑料大棚 D．上海浦东，无土栽培
【答案】A
3．温室栽培是现代农业的特征之一，其基本设备如图。
在植物的不同生长阶段，要调整营养液中矿质元素成分。植物吸收矿质元素的主要方式为 ，该方式与 有关，为促进植物对矿质元素的吸收，需对营养液采用 措施。
【答案】主动运输 细胞呼吸 通入空气
四、笑傲高考
1．设施花卉，决定其经济效益高低的重要因素之一是 （ ）
A．施用氮肥 B．增施CO2 C．反季节性 D．优良品种
【答案】D
2．以下体现设施农业比普通农业具有优越性的有 （ ）
A．大面积生产粮食 B．能提高日光、水分、CO2的有效利用
C．全天候、周年生产 D．总产量大，是人民生活的主要来源
【答案】BC
3．现在很多地区的农民利用塑料大棚培植花卉、蔬菜，不但丰富了市场，而且能收到较好的经济效益。试结合大棚种植中的一些技术环节分析回答下列问题：
（1）在寒冷的冬季，大棚内仍有较高的温度，能保证植物的正常生长，大棚内温度较高的原因是：① ；② ；③ 。
地球“温室效应”中其作用与大棚塑料薄膜相似的物质主要是 。
（2）制大棚所用的塑料薄膜有多种颜色，如五色、红色、绿色、蓝色等，从促进光合作用的角度分析，何种颜色最好 ，为什么 。
（3）夜间适当 大棚内的温度，有利于提高植物产量，因为 。
（4）大棚内每天要适当通风，否则棚内植物将不能生长，这主要是因为 ，因此称二氧化碳是塑料温室大棚的 肥。
【答案】（1）植物代谢产热 阻止了对流散热 太阳辐射热量输入大于热量输出 CO2
（2）五色 各种波长的光都能通过 （3）降低 减少细胞呼吸消耗有机物，有利于有机物积累 （4）植物生长需要CO2作原料进行光合作用 气
第3章 生物科学与工业
第1节 微生物发酵及其应用
一、典例剖析
典例1 在制作馒头时，可采用小苏打或者通过酵母菌发酵的方法使馒头松软，请问这两种方法中，馒头中的营养和所含有的能量情况相比较最可能的是（ ）
A．后者所含营养丰富、能量少 B．后者所含营养单一，能量少
C．前者所含营养丰富、能量少 D．两者所含营养和能量都相同
【研习】酵母菌发酵后有部分淀粉分解成小分子有机物，释放少量能量，所以营养物质丰富而能量减少，小苏打发酵馒头别无此变化。
【答案】A
典例2 利用微生物工程生产啤酒、味精、胰岛素、酸奶的常用菌种分别是 ( )
A．酵母菌、枯草杆菌、大肠杆菌、乳酸菌
B．酵母菌、大肠杆菌、青霉菌、乳酸菌
C．酵母菌、谷氨酸棒状杆菌、大肠杆菌、乳酸菌
D．黄色短杆菌、酵母菌、大肠杆菌、乳酸菌
【研习】生产啤酒常用酵母菌无氧呼吸产生酒精；味精的主要成分是谷氨酸，可通过谷氨酸棒状杆菌需氧发酵产生；胰岛素可采用基因工程的方法将人或动物的胰岛素基因转移到微生物如大肠杆菌中，再利用发酵技术大量生产；酸奶可利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的过程制得。
【答案】C
典例3 下列对发酵工程内容的叙述，错误的是 （ ）
A．用诱变育种、细胞工程、基因工程等方法选育出性状优良的工程菌并进行扩大培养
B．根据工程菌所需的营养精确地配制出合成培养基，并进行严格地灭菌处理
C．发酵过程中必须严格的检测并控制发酵条件
D．用适当的方法分离、提纯产品，并严格地进行质量检查
【研习】发酵工程分为选育菌种、配制培养基、灭菌、接种、发酵等几步，A、C、D选项中内容皆与发酵生产流程中的要求一致，B选项则不符合。发酵工业生产中，多采用天然的液体培养基，即用化学成分不明确的天然物质配制而成，如玉米粉、牛肉膏等。
【答案】B
典例4 严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，直接关系到是否能得到品质高、产量高的产物，通常所指的发酵条件不包括（ ）
A．温度控制 B．溶氧控制 C．pH控制 D．酶浓度控制
【研习】通常所指的发酵条件包括pH、溶氧、通气量与转速等，一些大型发酵罐，均有计算机控制系统，能对发酵过程的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫、营养等及时进行检测和控制。酶是自身调节，不属于发酵条件。
【答案】D
二、名师点拨
味精与谷氨酸发酵
谷氨酸是鲜味剂味精的主要成分，以前用植物（如大豆）蛋白质水解法生产。1957年，日本率先用微生物发酵法生产成功。常用的谷氨酸产生菌有谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等。培养基通常用豆饼（或马铃薯等）的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、氧化钾、硫酸镁、生物素等配制而成，呈液体状态，因此也称培养液。其中的生物素是生长因子。培养液配制完成以后，投放到发酵罐中，通入98kPa的蒸汽进行灭菌，冷却后，在无菌条件下加入菌种，即为接种。
发酵罐是一种圆柱形的容器，容量从几升到几百万升不等，上面连接有通气、搅拌、接种、加料、冷却、pH检测等装置（见教材P77页图）。
谷氨酸棒状杆菌是好氧菌，因此，发酵过程要不断地通人入无菌空气，并通过搅拌，使空气形成细小的气泡，迅速溶解在培养液中（称溶氧）；搅拌还能使菌种与培养液充分接触，提高原料的利用率。在温度为30～37℃、pH为7～8的条件下，经28～32h，培养液中就会生成大量的谷氨酸。最后，将谷氨酸从培养液中分离提取出来，通常每升培养液中能得到谷氨酸50～100g。提取出来的谷氨酸用适量的Na2CO3溶液中和后，再经过过滤、浓缩、离心分离等步骤，便制成了味精。
三、沙场点兵
在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生白色泡沫，溶解氧逐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，酒精浓度逐渐上升，泡沫不断增多。当糖浓度下降一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。
根据上述过程，回答以下问题：
（1）该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是　　　　　　　　　　　　　。
（2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是　　　　　　　　　　　　　　 。
（3）经测定酵母菌消耗的糖中，98.5％形成了酒精和其它发酵产物，其余1.5％则是用于_________________　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式：____________________________。
（5）如果酵母菌消耗的糖（设为麦芽糖，其分子量为342）有98.5％（质量分数）形成了酒精（分子量为46.0）和其他发酵产物。设有500t麦芽汁，其中麦芽糖的质量分数为 8.00％，发酵后最多能生产酒糟浓度为3.20％（质量分数）的啤酒多少吨？
答案：（1）既能进行有氧呼吸有能进行无氧（4分） （2）出芽生殖（2分）（3）酵母菌自身的生长和繁殖 (5分) （4）请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式
C12H22O11+H2O2C6H12O6 (2分) C6H12O62C2H5OH+2CO2（2分）
（5）C2H5OH的分子量为46．0
500t×8．00%×98．5%×＝662 t (10分)
四、笑傲高考
1．（2005年江苏高考）下列有关谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述，错误的是（ ）
A．组成酶是维持菌体基本生活的必要条件
B．菌体能合成各种生长因子，不需要从外界补充
C．发酵液pH呈酸性时，就会生成乙酰谷氨酰胺
D．细胞膜透性的改变，可解除代谢产物对有关酶活性的抑制
答案：B
2．（2001年广东高考）利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的最适原料和产生酒精的阶段要控制的必要条件是（ ）
A．玉米粉和有氧 B．大豆粉和有氧
C．玉米粉和无氧 D．大豆粉和无氧
答案：C
第2节 酶在工业生产中的应用
一、典例剖析
典例1 研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留的土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的（ ）
A．温度 B．pH值 C．水分 D．营养
【研习】温度和pH直接影响酶的活性，催化过程一般在水环境中进行，底物的浓度对酶的催化作用也有影响，而水也与底物浓度相关，故A、B、C三项都与酶的催化作用相关。用微生物降解，营养是不可缺少的。而酶不是生物，酶降解不需要营养供给。
【答案】D
典例2 青霉素在化学结构上决定其杀活性的主要部分是（ ）
A．母核 B．侧链 C．新侧链 D．青霉素分子
【研习】青霉素在化学结构上是由青霉素母核和侧链组成的，母核是决定青霉素杀菌活性的主要部分，侧链的结构与青霉素的抗菌谱及稳定性有关。
【答案】A
典例3 下图是酶的几种固定方式示意图，其所采用的固定方法依次是（ ）
A．载体结合法、交联法、包埋法 B．交联法、载体结合法、包埋法
C．包埋法、载体结合法、交联法 D．包埋法、交联法、载体结合法
【研习】①图表示酶包埋在细微网格里，应属包埋法；②图示许多酶分子通过特殊试剂连接起来，成网状结构，应属交联法；③图示固定在一定的支持物上，可用物理吸附法、离子结合法和共价结合法固定。
【答案】D
典例4 葡萄糖的生产、果汁的生产、棉布的生产、半合成青霉素的生产、多巴的生产过程中使用的主要的酶是( )
A．α—淀粉酶与糖化酶、果胶酶、纤维素酶、青霉素酰化酶、酪氨酸酶
B．胞内酶与胞外酶、蛋白酶、果胶酶、青霉素酰化酶、酪氨酸酶
C．裂解酶、果胶酶、纤维素酶、酪氨酸酶、青霉素酰化酶
D．水解酶、蛋白酶、纤维素酶、青霉素酰化酶、固定化酶
【研习】葡萄糖的生产：30%的淀粉浆+耐高温的α—淀粉酶（90℃～110℃）—→糊精+糖化酶（55℃～60℃、40h）—→葡萄糖。果汁的生产中用纤维素酶与果胶酶协作，共同瓦解植物细胞的细胞壁及细胞间的胞间层，提高果肉的出汁率，缩短出汁时间，也使果汁变得澄清。纤维素酶可去除棉布表面的微纤维，使棉织物柔软、光滑、亮丽。生产半合成青霉素时用青霉素酰化酶催化青霉素的水解反应，将侧链 “切下”获得母核，再用化学方法或在青霉素酰化酶的催化下将新的侧链连接到母核上，制备成半合成青霉素。酪氨酸酶能够将邻苯二酚、丙酮酸和氨合成多巴。
【答案】A
二、名师点拨
果胶酶、纤维素酶在果汁生产中的应用
在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。纤维素酶可以与果胶酶协作，共同瓦解植物细胞的细胞壁及细胞间的胞间层，使榨取果汁变得更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果胶变得澄清。植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶。由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂，被广泛地应用于果汁加工业。工业生产流程图如下：
三、沙场点兵
某厂所生产的啤酒、果子酒，放置久了则产生沉淀，使酒浑浊，造成产品积压滞销。经化验，得知沉淀物是蛋白质。为解决这一问题，提出了2种方案：
甲：在酒中加入少量蛋白酶；乙：在酒中加入少量氨基酸氧化酶。请评价这两种方案：
（1）__________方案合理，原因是________________________________________。
（2）__________方案不合理，原因是________________________________________。
答案：（1）甲 蛋白酶能水解蛋白质，既能消除沉淀，又保存了营养成分 （2）乙 氨基酸氧化酶不能水解氨基酸，不能消除沉淀，还会分解营养成分氨基酸。
四、笑傲高考
1．（2005年江苏综合）在适宜的条件下，用含有过氧化氢酶的鲜猪肝研磨液催化过氧化氢分解，比用FeCl3溶液催化过氧化氢分解的速度快得多，这说明与无机催化剂相比，酶具有的特性是（ ）
A．专一性 B．多样性 C．高效性 D．适应性
答案：C
2．（2005年上海高考）右图为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系，从图中不能获得的信息是（　　）
A．酶反应的最适温度
B．酶因热而失活
C．酶反应生成物量与时间的关系
D．酶反应速度和酶量的关系
答案：D　
第3节 生物技术药物与疫苗
一、典例剖析
典例1 下列关于基因工程药物的说法不正确的是 （ ）
A．基因工程药物的优点是质量高、成本低
B．基因工程药物解决了受原料来源的限制
C．基因工程药物的关键环节是构建工程菌
D．基因工程药物高效、副作用大
【研习】基因工程药物的优点是质量高、成本低，但不具有副作用大的特点。因为该药物也是由正常的基因控制合成的，和从生物体内提取的本质相同。
【答案】D
典例2 下列关于细胞工程药物的说法不正确的是 （ ）
A．利用植物细胞培养技术可生产植物药物
B．解决传统动植物药物的采集、措取对生态环境和物种资源破坏
C．动物细胞比大肠杆菌细胞更适合产生人及高等动物的基因表达
D．动物细胞工程目前只用于药物生产
【研习】动物细胞工程除用于药物生产外，还有其他许多用途。如动物细胞的培养，培养的细胞可用于检测有毒物质；核移植和胚胎移植可以有选择地繁殖某个性状或性别的个体；哺乳动物的胚胎移植还能加快优良种畜的繁殖速度。
【答案】D
典例3 关于生物技术疫苗的叙述，错误的是 （ ）
A．生物技术疫苗主要是指基因工程疫苗
B．生物技术疫苗的优点是遗传特性稳定、不易发生毒力回复、安全性强
C．DNA疫苗是将致病微生物中能够编码引起机体免疫反应的抗原基因导入宿主细胞，产生抗原诱导产生免疫应答
D．单克隆抗体是骨髓瘤细胞与效应T细胞融合后培养产生的
【研习】单克隆抗体应是骨髓瘤细胞与效应B细胞融合后培养产生的
【答案】D
二、名师点拨
核酸疫苗
核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗，是近几年备受人们关注的新型疫苗。一般情况下，核酸疫苗就是指DNA疫苗。
（1）发现：1993年，科学家发现，将DNA直接注射到小鼠骨骼肌细胞后，会产生该 DNA编码的蛋白质，从而激发特异性的免疫反应。
（2）简要制备过程
（3）应用：DNA疫苗在某些肿瘤、艾滋病和肝炎等疾病的预防上可以发挥独特的作用。
三、沙场点兵
为了在体外获得大量的干扰素，有人把某种淋巴细胞在体外培养，繁殖几代后，细胞分裂就会停止。请你用细胞工程的方法，提出一个既能使T淋巴细胞在体外不断繁殖，又能够获得大量干扰素的实验设计思路。
答案：
四、笑傲高考
1．（2005年广东高考）关于单克隆抗体，下列叙述不正确的是（ ）
A．可以制成诊断盒．用于疾病的珍断 B．可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗
C．可以利用基因工程技术生产 D．可以在生物体内生产，不能体外生产
答案：D
2．（2004年江苏高考）紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。
（1）在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”。这些“种子”是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过______________而获得的。这项技术的理论基础是_________________。
（2）从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现_____________________规律；影响紫草素产量的因素是_____________________和________________________。
（3）在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是
______________________和_______________________________________________。
答案：（1）脱分化（或脱分化形成愈伤组织） 细胞的全能性 （2）S型增长 细胞数量 细胞所处的生长期 （3）保证氧气供应充足 使细胞与培养液充分接触
4.1 转基因生物的安全性
一、典例剖析
典例1 建立有关生物技术安全性和伦理问题的法律法规，能够
①规范生物技术研究 ②防止生物技术滥用 ③规范科学家的研究行为　④对生物技术产生负面影响
A．①②③ Ｂ．①②④ C．②③④ Ｄ．①③④
【研习】建立有关生物技术安全性和伦理问题的法律法规，是规范生物研究、防止生物技术滥用的有力武器；还可规范科学家的研究行为，对生物技术产生负面影响有抑制作用。
【答案】A
典例2 抗逆转基因作物的培育与推广给社会带来的巨大社会效益是( )
①在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制 ②减少化学农药对环境的污染和人畜的危害 ③减少了化肥的制造和使用量，有利于环境保护 ④使得作物在不良环境下更好地生长，提高产量
A．①②③ Ｂ．①②④ C．①③④ Ｄ．②③④
【研习】考查对抗逆转基因作物的理解。抗逆转基因作物体内含有抵抗不良环境条件的基因，如抗病毒、抗虫、抗病菌、抗盐碱＼抗除草剂、抗低温等基因；但抗逆转基因作物的生长仍然需要土壤吸收必需的无机盐成分，缺少了必需的无机盐成分，任何作物都不能正常生长发育。
【答案】B
二、名师点拨
1．以实例剖析法认识转基因生物
转基因斯坦福伯格，打开了潘多拉的盒子。
举例说出转基因微生物的成果、应用和社会效益。
举例说出转基因动物的成果、应用和社会效益。
举例说出转基因植物的成果、应用和社会效益。
转基因生物引出的思考？ 安全：健康、疾病、生态、入侵
2．以班级辩论会的形式争论转基因生物的安全性
转基因转的是什么样的基因？基因的结构和效果我们清楚了吗？
论坛1：转基因生物与食物安全
论坛2：转基因生物与生物（多样性）安全
论坛3：转基因生物与环境安全
3．从原理出发理性看待转基因技术
不同的价值取向，产生了不同的见解。正确的社会舆论导向促进科技的发展，不正确的社会舆论导向，阻碍科技的发展。面对转基因技术的利弊，应该趋利避害。
转基因技术都要在本国制定的政策和法规框架下操作和实施。参与的科学家应该自觉遵守科学研究的道德。
三、沙场点兵
１．目前我国转基因农作物
A.．在研究、农田试种阶段要进行严格的安全性评价
Ｂ．在研究、农田试种和商品化阶段要进行严格的安全性评价
C．在研究、农田试种、大面积种植和商品化等各阶段都要进行严格的安全性评价
Ｄ．有的阶段需核发批准证书后才允许进入下一阶段
２ 科学家发现栽种含有抗除草剂基因的农作物后，会使附近的与其亲缘关系较近的野生植物也获得抗除草剂基因。下列说法错误的是( )
A．野生植物通过自然杂交获得抗除草剂基因
B．野生植物发生了基因突变
C．基因工程会导致基因污染
Ｄ．转基因生物会危及生物圈的稳定
四、笑傲高考
３．（2005年江苏高考）在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体，把目的基因重组入Ti质粒上的T-DNA片段中，再将重组的T-DNA插入植物细胞的染色体DNA中。种植上述转基因油菜，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。如果把目的基因导入叶绿DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是___________________________________________。
参考答案：
1． C 2． 、B
3． 答案叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来
4.2 关注生物技术的伦理问题
一、典例剖析
典例1 下列哪项不是哺乳动物克隆实验的缺点( )
A．重构胚胎成功率低 B．流产率高
C．胎儿畸形率高 　　 D．克隆后的胚胎着床率高
【研习】重构胚胎受细胞核和细胞质的相互影响，生活力不如受精卵，所以克隆后胚胎着床率低。
【答案】D
典例2 试管婴儿是指( )
A．在试管内把受精卵培育成足月的婴儿
B．成熟的卵和精子在试管内完成受精过程
C．把精子移植到母体内
D．将发育的胚胎移植到母体内发育
【研习】试管婴儿是指人的卵细胞和精于在体外完成受精作用，发育到早期胚 胎的一定阶段，再移入到母体子宫内继续发育到足月诞生的婴儿。由于受精过程和早期胚胎发育通常在试管中完成，所以叫试管婴儿。
【答案】B
二、名师点拨
1．从多利的生与死看待克隆人
克隆人既有科学发展的内在规律，又有伦理道德观念的约束。从多利羊的生与死的过程中可以看出克隆技术还不成熟，我们坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），但是不反对治疗性克隆。
2．试管婴儿的生杀权
试管婴儿解决了不孕症的问题，促进了器官移植的研究和发展，技术上比较成熟。但是我们反对以性别选择为目的的试管婴儿，他会使进化中的性比失调。
3．基因身份证的利与弊
基因身份证用于疾病的预防和治疗是有利的，对于基因歧视可以通过立法来约束。
三、沙场点兵
１．阅读下列材料，回答问题：
材料一：2004年11月俄罗斯科学院理论与实验生物物理研究所的科研人员，在分析了老鼠单细胞胚胎细胞核移植前后钾离子浓度变化后发现，针对卵细胞进行的任何外在行为，必将破坏它的生物化学平衡，导致胚胎细胞正常发育进程的改变。因此，对卵细胞的任何行为不可能不留下痕迹。有关专家指出，这一实验成果有助于解释大量克隆动物出现不正常的原因。细胞核移植是现代生物技术中常见的现象：克隆、细胞核与细胞质相互作用、人工授精等，都要对卵细胞施加外在作用。这种外在行为是否影响未来胚胎细胞的发育与成长
材料二：在当代，医生几乎都能在所有人类器官和组织上施行移植手术。但就科学技术而言，器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事，如果把“克隆人”的器官提供给“原版人”，做器官移植之用，则绝对没有排斥反应之虑，因为二者基因相配，组织也相配。问题是，利用“克隆人”作为器官供体合不合平人道 是否合法 经济是否合算 、克隆技术还可用来大量繁殖有价值的基因，例如，在医学方面，人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素，使侏儒症患者重新长高的生长激素和抗多种病毒感染的干扰素等。
(1)根据材料一，可得出大量克隆动物出现不正常的原因可能是______________。
(2)尽管克隆动物在实际生活中还没有实际用途，但克隆技术在医学上却有巨大
潜力，表现在_______。
(3)克隆技术作为现代生物技术和试管婴儿技术相比较，前者属于_____生殖，后者属于________生殖。
(4)器官移植中排斥反应仍是最为头痛的事，原因是_______________。
(5)除了通过克隆技术生产人的胰岛素、生长激素和能抗多种病毒感染的干扰素外，还可以采用___________方法生产。
(6)英国罗斯林研究所的一项研究显示，利用克隆技术根本无法培育出完全相同的个体，究其原因，除了发育过程中的环境因素的影响外，还可能有__________原因(甚少写出两个)。
四、笑傲高考
2．（2005年上海高考）基因工程等生物高科技的广泛应用，引发了许多关于科技与伦理的争论。有人欢呼，科学技术的发展将改变一切；有人惊呼，它将引发道德危机。对此，我们应持的正确态度是
①摒弃现有道德规范，推动科技发展 ②发挥道德规范的作用，限制科技的负面效应
③科技的发展必须以现有道德规范为准绳 ④调整现有的道德规范，适应科技发展
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
参考答案：
1．答案：(1)对卵细胞进行的外在行为，破坏它的生物化学平衡，导致胚胎细胞正常发育进程改变 (2)生产胰岛素、生长激素、干扰素 (3)无性 有性 (4)免疫系统的识别和清除 (5)基因工程或发酵工程 (6)细胞分裂中可能发生基因突变、受卵细胞细胞质中遗传物质的影响
2． 答案：D
4.3 禁止生物武器
一、典例剖析
典例1下列不可能作为生物武器使用的是
A．肉毒杆菌 B．天花病毒 C．链霉菌 D．鼠疫杆菌
【研习】生物武器种类包括：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。许多重要的抗生素如放线菌素、链霉素、四环霉素、等，都可由链霉菌生产。可以抑制病原微生物的生长和繁殖，或者能改变病原菌的形态而达到保护的效果。
【答案】C
典例2　基因武器与普通生物武器的区别是
A．传染性强 B．定向改变原有物种的遗传特性
C．污染面广 D．难以防治
【研习】普通的生物武器具有传染性强、污染面广、难以防治三大特点，但作为基因武器就是按照军事需要，利用基因工程技术对天然病原体进行基因改造，创造出新的生物战剂，它具有超强的抵抗力、致病性和耐药性等特点，使原有的检测、消毒、防治等方法失效。甚至还有可能根据特定人种生化特征上的差异，设计一种只针对特定遗传特征人群的致病菌，以达到有选择地杀死敌方有生力量的目的，从而克服普通生物武器在杀伤区域上无法控制的特点。因此，基因武器比一般的生物武器有更大规模的杀伤力和毁灭性。
【答案】B
典例3　国际社会尚未就使用下列哪种武器达成普遍性的国际法规则
A．核武器 B．生物武器 C．化学武器 D．毒素武器
【研习】考查关注世界和平的情感态度。1925年《禁止在战争中使用窒息性、毒性或其他气体和细菌作战方法的议定书》；1972年4月15日，苏联、美国、英国签署了《禁止生物武器公约》，1984年11月15日中国加入这一公约；1992年《禁止研制、生产、储存和使用化学武器以及销毁此种武器公约》。目前国际法尚未就全面禁止使用核武器做出规定。
【答案】A
二、名师点拨
1．举例法说明生物武器
生物武器种类包括：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。
2．生物武器的历史、现状、未来
20世纪30年代，日本731部队和100部队在中国国土上研制使用生物武器，犯下了不可饶恕的罪过。
二战之后，炭疽杆菌和肉毒杆菌毒素以及天花病毒被恐怖组织用作生物武器，给世界人民造成了恐慌。
现在某些国家还借用生物科技技术，在实验室中重组制造新的生物。爱好和平的世界人民决不容忍这样的行为，多国合作也联合声明了《禁止生物武器公约》。
三、沙场点兵
1．战场上利用烈性传染病病原体作为生物武器进行战争的原因包括
①致病性强，传染性大 ②污染面积大，危害时间长 ③传染途径多 ④成本低 ⑤使用方法简单，难以防治 ⑥有限性
A．①②②⑤⑥ B．①②③④⑤ C．①②③④⑥ D．②③④⑤⑥
参考答案：
1． B　
5.1 生态工程的基本原理
一、典例剖析
典例1 下列关于自然保护和可持续发展的说法中，不正确的是
A．禁止对自然资源的开发是可持续发展的必然要求
B．野生生物的保护不仅要保护所有的野生动物，还要保护所有的野生植物
C．自然保护要立法执法和宣传教育并举
D．建立自然保护区是自然保护的好方法
【研习】主要考查生物多样性保护的有关知识。野生生物应包括地球上的所有植物、动物和微生物。强调保护生物多样性，并不意味着禁止开发利用，而是反对盲目的、掠夺式地开发和利用。就地保护是保护生物多样性最为有效的措施，就地保护主要指建立自然保护区，因此建立自然保护区是自然保护的好方法。自然保护要进行宣传教育，提高全民的素质，并有法可依，执法必严，使自然保护不仅发生在保护区，而且发生在我们生存的地球的每个角落，以及地球上每位公民的心理。
【答案】A、B
典例2 据下图判断，下列叙述不符合生态学原理的是
A、物质经过多级利用，实现了良性循环
B．每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益
C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低
D．由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染
解析：本题以现代生态农业中的物质循环多级利用的模式图为例，考查的知识点为生态系统的能量流动、物质循环、生态效率(传递效率)等内容，考查学生利用所学的知识，进行综合分析和判断问题的能力。
人们研究生态系统中的能量流动和物质循环的主要目的，就是要调整生态系统的能量流动关系和物质循环关系，使能量流向对人类最有益的部分，使物质能够再循环，能够充分被人类所利用，而尽量减少废弃物的排放，减少对环境的污染，使生态系统朝着更有益于人类的方向发展。
图中，属于捕食食物链的只有作物和家畜两个营养级，但作物、家畜、食用菌、蚯蚓每一生产环节(也可看成每一营养级)上，全是作为产品输出，供人们使用，参与能量流动和物质循环的是前一营养级的废弃物或排泄物(秸秆、粪屑、杂屑)，最后营养级蚯蚓的排泄物与杂屑又作为肥料物质，供作物利用，因此，此生态系统中，物质经过多次利用，实现了良性循环，每一生产环节都获得产品、，其生态经济效益提高，由于最后两个营养级使用的是前一营养级的废物或排泄物，减少了这些物质向环境排放，从而减少了对环境的污染。
能量沿着食物链流动时，能量逐渐递减，传递效率大约为10％一20％，因此最高营养级获得的总能量最低，但系统的总能量包括各生产环节上输出的产品能量，显然这个系统总能量利用率比单种作物的系统总能量利用率大大增加，因此选项C是错误的。
答案：C
二、名师点拨
1．从历史发展中探索生态工程的兴起
工业革命发展了技术，技术进步给人类带来短暂的兴高采烈后，也带来了严重的环境污染和资源匮乏，反过来又威胁到人类社会的发展。
各国经济发展的不均衡，发达国家就事论事的“割裂式思维”带来的是损人利己的污染转嫁行为。随着发展中国家的觉醒，全球各国对发展的理解统一到“可持续发展”这一概念上来，即经济发展不仅要满足当代人的需要，还要不危害后代人的发展能力；生态利益应和社会利益和经济的增长协同考虑。
生态工程应运而生。
2．从问题意识中关注生态工程建设
98抗洪虽然取得了人性的胜利，但是自然对人类的报复也凸现出来。上个世纪，我们曾经以“占世界10%的耕地养活占世界21%的人口”而自豪，但是这个世纪，“三农问题”却被执政者提到思维的前沿。
长江沿岸，“人的处所发展”了，但是长江龙的绿色屏服拨光了，“围湖造田”带来的短暂的利益，但是长江龙的龙眼被戴上了近视镜。长江龙咆哮了，我们也觉醒了。退耕还林，退田还湖，还生态一个“可持续发展”的面目。
石油农业造成的污染严重影响了人类的健康，成为制约“农业发展”的重要因素，改变思维，改换方式势在必行。
所以，传统经济模式回归到了“生态经济模式”上来，即通过实行循环经济的原理，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；实现循环经济的最重要的手段之一就是生态工程。
3．从学科交叉中归纳生态工程所遵循的基本原理
物质循环再生的原理——绘模式图，堆肥、沤肥的目的与作用。
生物多样性原理——正反实例剖析。众多生物通过食物链关系相互依存，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。
协调与平衡的原理——处理好生物与环境的协调和平衡，需要考虑环境承载力（环境容纳量）。（注意，区别K值）。
整体性原理——进行生态工程建设，要兼顾自然系统-社会系统-经济系统这个复合系统的相互联系。
系统学原理——系统的结构决定功能，生态工程建设需要改善和优化系统的结构，从而达到功能改善的效果。
系统整体性原理——系统各组分之间又有适当的比例关系。
三、沙场点兵
1．右图是一个农业生态系统模式图。请据图回答：
(1)该生态系统中的主要特点是_____________________，其主要成分是_____________________。
(2)建立该生态系统的目的是_____________________。实践证明，该生态系统较为理想，提高了经济效益，其原因是较充分地利用了各营养级中的_____________________。
(3)沼气池的某种微生物有除去氨臭的作用，这种微生物是_____________________，经_____________________作用，氨可转化为_____________________，以后作为肥料被农作物吸收，用以合成体内____________________等大分子物质。随着池中氧气消耗，池中微生物代谢类型变化是____________________。
(4)若全部用粮食喂猪，人体从猪中获1000KJ的能量，至少要消耗约_______________kJ能量的粮食。
四、笑傲高考
2．（2002年上海综合） 某同学在生活实践区的宿舍窗台上见到了一个实验装置，如右图。根据瓶上粘贴的标签知道这是两星期前留下的。这个小生态系统能在较长时间内保持生态平衡，是由于其中的绿色植物能为动物提供______和______。动物生命活动过程中产生______，能提供植物进行光合作用合成有机物。在这小的生态系统中，能量的流动特点是_______________。
参考答案：
1． 答案：(1)人的作用非常突出 农作物(或生产者)(2)调整能量流动关系，使其流向对人类有益的地方 能量(3)硝化细菌 化能合成作用(硝化作用) 硝酸盐 蛋白质和核酸 兼性厌氧型、厌氧型，异养型(4)25000
2． 答案：氧气和养料（“养料”也可写为“有机物”、“食物”等） 二氧化碳 单向、不可逆、逐级减少。
5.2 生态工程的实例和发展前景
一、典例剖析
典例1 农业上常用轮作来提高农作物的产量，轮作就是在同一块田地里，按预定的计划，轮换种植不同作物。轮作可以提高土壤肥力，防止害虫发生，请回答下列问题。
(1)轮作能提高土壤肥力，是由于各种作物对土壤中____________________不同。
(2)轮作能防止害虫，是由于改变了原有的_________，从而使害虫难以生存下去。
(3)你认为还可以采取什么措施，提高单位面积农作物的产量
【研习】考查农业生态系统中的相关知识。土壤肥力主要指植物所需要的矿质元素，轮作就是考虑不同农作物对矿质离子的吸收具有选择性。轮作打破了原来的食物链结构。提高农作物产量的措施可以考虑内因和外因，内因有优良品种，外因有，光合作用面积，水分、矿质营养等，以及建立合理的生态农业。
【答案】(1)矿质元素的吸收 (2)食物链 (3)合理密植 选育良种 建立生态农业等 (另外可写：合理灌溉，合理施肥等)
典例2 西汉时期，我国西部有一“楼兰国”。那时，楼兰曾经森林茂密，草原肥美，山青水秀，生态优越，气候宜人，飞鸟走兽成群，人丁兴旺。后来，由于种种原因，致使环境恶化，生态平衡遭到破坏，现今该地区已成为一片沙漠。根据上文回答下列问题：
(1)造成这一变化的主要原因是________________________。从这个事实我们可以得到什么启示 ____________________________________。
(2)以森林中树、昆虫和食虫鸟这三种生物绘制下列二种形态不同的金字塔，请分析A
为__________金字塔；B为__________金字塔。
【研习】通过生态工程实例，分析生态系统的相关原理。生态平衡（生态系统的稳定性）遭到破坏的原因是植被破坏。生态系统各个营养级的能量和数量可以用图形表示，分别叫能量金字塔和数量金字塔。
【答案】(1)植被破坏，导致生态平衡失调，气候恶化
人类的任何活动必须遵循生态平衡的规律
(2)个体数量 总体能量
典例3 在我国西部大开发的战略中，“保护天然林”和“退耕还林(草)”是两项重要内容，采取这两项措施的首要目标是( )
A．开展生态旅游 B．发展畜牧业 C．增加木材产量 D．改善生态环境
【研习】考查对生态工程发展前景的认识。
【答案】D
二、名师点拨
1．用模式分析的方法讨论我国的生态工程类型
农村综合发展型生态工程——窦店村生态工程建设、希森三和集团生态工程建设
小流域综合治理生态工程——甘肃省陇南县九子登科模式
大区域生态系统恢复工程——三北防护林生态工程
湿地生态系统恢复工程——鄱阳湖生态恢复工程
矿区废弃地的生态恢复工程——赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
城市环境生态工程——创建国家环境保护模范城市活动
2．用实例分析法对生态工程进行分析和展望
“生物圈2号”生态工程的实验与启示
我国生态工程发展前景分析与展望
三、沙场点兵
1．右图是某地区充分利用自然条件建立的桑基鱼塘和蔗基鱼塘基本框架，这样的生态工程建立后，使经济效益和生态效益、社会效益显著增加，请据图回答：
(1)这种人工生态系统除桑、蔗等作为________，蚕、鱼等作为________外，还必须有________等生物作为________。要使它长期稳定的发展，除了有稳定的________来源，各类生物要________。
(2)该生态系统所需的能量来自________所固定的________能。建立该生态系统的目的就是为了使这些能量________；其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有________的特点。
(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过________的作用又被桑基蔗基所利用。蚕粪中的氨经过________作用，形成________，被植物吸收。
(4)概括地说，该生态系统功能的维持，取决于它的____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(5)你认为该生态系统的突出优点是什么
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
四、笑傲高考
2．（2005年江苏高考）（8分）湿地是地球上生物生产力最大的生态系统之一。它是天然的蓄水库，并能过滤和分解水中的污染物进而改善水质，被喻为“地球之肾”。湿地类型众多，如红树林、河流、湖泊和稻田等。
（1）湿地由于其特殊的水文及地理特征，具有_________和_________等生态功能。
（2）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。
（3）与生物多样性丰富的湖泊相比，稻田的_________稳定性较低。
（4）调查表明，我国相当一部分湖泊已不同程度富营养化，原因是含氮、磷等元素丰富的污染物的排放量超过了湖泊_________的限度，使其自动调节能力下降。富营养化水体中造成鱼类大量死亡的原因有_________、_________等。
参考答案：
1． 答案：(1)生产者 消费者 细菌、真菌 分解者 能量 保持相对稳定
(2)农作物(生产者) 太阳 流向对人类最有益的部分 食物链短
(3)分解者 硝化细菌 亚硝酸盐、硝酸盐
(4)生产者、消费者和分解者之间的物质循环和能量流动在较长时间内保持动态平衡
(5)提高了物质和能量的利用率
2． 答案：(1)调节水流量和控制洪水(蓄洪抗旱) 净化水质
(2)光合作用 食物链(网) (3)抵抗力
(4)自动净化能力 溶氧量下降 有毒物质增加
l．氨苄青霉索 2．庆大霉索 3．青霉素
4．磺胺5．红霉素6．链霉紊7．四环素
精巢→精子
卵巢→卵
B
C
D
A
受精卵
早期胚胎
后期胚胎
婴儿
③　细胞分裂
植物细胞A
植物细胞B
①
①
原生质体A
原生质体B
②
融合的原生质体题体
再生出细胞壁
杂种细胞
④
愈伤组织
杂种植株
水果
榨汁
冷却
离心分离
过滤
浓缩
包装
制品
瞬间高压灭菌（90℃）
酶处理（45℃，1～3h）
瞬间高压灭菌（90℃）
时间
生成物量
70℃
60℃
20℃
50℃
30℃
40℃