2019年高考生物二輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)保分專題十三 胚胎工程與生態(tài)工程 含生物技術(shù)的安全性和倫理問題學(xué)案.doc

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基礎(chǔ)保分專題十三 胚胎工程與生態(tài)工程 含生物技術(shù)的安全性和倫理問題 [課前循圖憶知] 　　　　　　　　　　　　　　　　 考點(diǎn)一　胚胎工程 [做真題明方向] 1．(2015山東高考)治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。流程如下： (1)過程①采用的是細(xì)胞工程中的____________技術(shù)，過程②采用的是胚胎工程中的__________________技術(shù)。 (2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時，所需氣體主要有O2和CO2，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的________。 (3)如果克隆過程中需進(jìn)行基因改造，在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時必須使用____________和____________兩種工具酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外，還需有________基因，以便選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。 (4)胚胎干細(xì)胞可以來自囊胚中的______________。在一定條件下，胚胎干細(xì)胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體________(填“A”或“B”)，則不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 解析：(1)過程①表示將體細(xì)胞核移入去核卵母細(xì)胞，即核移植技術(shù)；過程②表示早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。(2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液(基)的pH。(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時需要限制酶和DNA連接酶兩種工具酶；基因表達(dá)載體上的標(biāo)記基因的作用是便于篩選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。(4)囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，屬于胚胎干細(xì)胞。在圖示過程中，個體B提供的是細(xì)胞核，分化形成的組織器官的性狀主要是由來自個體B的遺傳物質(zhì)決定的，因此體外培養(yǎng)獲得的組織器官移入個體B不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 答案：(1)(體細(xì)胞)核移植　(早期)胚胎培養(yǎng)　(2)pH(或：酸堿度)　(3)限制性(核酸)內(nèi)切酶(或：限制酶)　DNA連接酶(注：兩空可顛倒)　標(biāo)記　(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　B 2．(2015重慶高考)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題，引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對本地適應(yīng)性差的純種公牛。 (1)擬進(jìn)行如下雜交： A(具高產(chǎn)奶基因的純種)♀B(具適宜本地生長基因的純種)→C 選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常________。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長，但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶是________性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類型，最佳雜交組合是________，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是________(假設(shè)兩對基因分別位于不同對常染色體上)。 (2)用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個體。 精子要具有受精能力，需對其進(jìn)行________處理；卵子的成熟在過程________中完成。在過程④的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是________。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的____________________。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程________的基因重組有關(guān)。 (3)為了提高已有胚胎的利用率，可采用________技術(shù)。 解析：(1)用具有適宜本地生長基因的純種母牛作母本的原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常生長發(fā)育。設(shè)控制產(chǎn)奶量高低的基因分別用T、t表示，控制適應(yīng)性強(qiáng)弱的基因分別用R、r表示。雜交后代C中的母牛表現(xiàn)為適應(yīng)性強(qiáng)但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶、低適應(yīng)性均為隱性性狀，則推導(dǎo)出A的基因型為ttrr，B的基因型為TTRR，C的基因型為TtRr。通過回交，即C牛與A牛雜交(TtRrttrr)，獲得高產(chǎn)奶量且適應(yīng)性強(qiáng)的母牛的概率為1/21/21/2＝1/8。(2)在體外受精過程中，從供體公牛獲得的精子經(jīng)獲能處理后，才具有受精能力。從供體母牛采集的卵子經(jīng)培養(yǎng)達(dá)到MⅡ期后在與精子受精過程中最終成熟。由于受精作用的隨機(jī)性，為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，在胚胎移植前應(yīng)鑒定胚胎的性別、是否具有高產(chǎn)奶基因和適應(yīng)本地生長的基因。由于公牛為隱性純合子，所以子代母牛的優(yōu)良性狀與供體母牛減數(shù)分裂產(chǎn)生卵子的過程中的基因重組有關(guān)。(3)提高已有胚胎利用率的最好措施是胚胎分割。 答案：(1)生長發(fā)育或胚胎發(fā)育　隱性　♂A♀C　1/8 (2)獲能或增強(qiáng)活力?、邸」┠堋⌒詣e、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長的基因?、凇?3)胚胎分割 命題方向 基礎(chǔ)類 第1題的(1)(2)(3)(4)小題，第2題的(3)小題 理解類 第2題的(1)(2)小題 復(fù)習(xí)方向 1.記憶動物胚胎發(fā)育的基本過程、胚胎工程的理論基礎(chǔ)和操作過程，胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn)、應(yīng)用等內(nèi)容，如第1題的(1)(2)(4)小題，第2題的(3)小題 2．重點(diǎn)理解胚胎工程和基因工程、細(xì)胞工程之間的聯(lián)系等，如第1題的(3)小題，第2題的(1)(2)小題 [理教材固根基] 1．準(zhǔn)確記憶早期胚胎發(fā)育過程(填圖) 2．熟知胚胎工程的操作流程(據(jù)圖填空) (1)胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次常用孕激素對供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素對供體做超數(shù)排卵處理。 (2)胚胎移植過程中的兩次檢查：第一次對收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。 (3)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖，取決于胚胎是由受精卵形成的(有性生殖)，還是由核移植技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育而成或胚胎分割形成的(無性生殖)。 [練熱點(diǎn)會遷移] 1．回答下列有關(guān)胚胎工程方面的問題： (1)自然狀況下的胚胎干細(xì)胞是由哺乳動物的早期胚胎或____________中分離出來的一類細(xì)胞。 (2)胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，________明顯；在功能上具有________________。 (3)若要同時產(chǎn)生多個相同的轉(zhuǎn)基因牛，常用到____________技術(shù)，在操作時要對內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行____________。 (4)胚胎移植是否成功，與供體和受體的生理狀況有關(guān)，大量的研究已經(jīng)證明，受體子宮對植入的胚胎基本不發(fā)生________________。 解析：(1)胚胎干細(xì)胞的來源是哺乳動物的早期胚胎或原始性腺。(2)胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上具有發(fā)育的全能性。(3)若要同時產(chǎn)生多個相同的轉(zhuǎn)基因牛，常用到胚胎分割技術(shù)，若選用囊胚進(jìn)行胚胎分割，要注意對其內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)是全能干細(xì)胞，若分割不均，可能影響分割后胚胎的發(fā)育。(4)胚胎移植是否成功，與供體和受體的生理狀況有關(guān)，受體子宮對植入的胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 答案：(1)原始性腺　(2)核仁　發(fā)育的全能性　(3)胚胎分割　均等分割　(4)免疫排斥反應(yīng) 2．全球首批經(jīng)全基因組測序的PGD/PGS試管嬰兒在長沙誕生。新技術(shù)的突破意味著通過設(shè)計試管嬰兒解決部分不孕不育問題的同時，部分腫瘤疾病、遺傳性疾病的家族性遺傳也將有望避免。 (1)設(shè)計試管嬰兒時為了提高受孕率，胚胎移植時多采用多胚胎移植，因此需要用____________處理促進(jìn)母親排出更多的卵子。 (2)胚胎發(fā)育的卵裂期在____________(填“透明帶”或“放射冠”)內(nèi)進(jìn)行。受精卵經(jīng)72 h體外培養(yǎng)發(fā)育成由32細(xì)胞左右的桑椹胚，可用于胚胎移植。胚胎工程是指對動物的早期胚胎或____________所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，還包括體外受精、胚胎分割移植、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。 (3)為了某些需要，需對胚胎的性別進(jìn)行鑒定。目前最有效最準(zhǔn)確的方法是SRYPCR法，操作的基本程序是：從被測的囊胚中取出幾個____________(填“滋養(yǎng)層”或“內(nèi)細(xì)胞團(tuán)”)細(xì)胞，提取DNA；然后用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)的一段核苷酸序列作____________，以______________為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增；最后與SRY特異性探針出現(xiàn)陽性反應(yīng)者，胚胎為_______性。 (4)設(shè)計試管嬰兒、克隆人等都是引起人們廣泛爭論的問題。我國不反對治療性克隆，即可利用人體細(xì)胞核移植等技術(shù)治療人類疾病，在去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核時，可用微型吸管把位于__________和_________之間的第一極體一并吸出。 解析：(1)給女性注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵。(2)胚胎發(fā)育的卵裂期是在透明帶內(nèi)進(jìn)行的。胚胎工程是指對動物的早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。(3)目前，對胚胎的性別進(jìn)行鑒定的最有效最準(zhǔn)確的方法是SRYPCR法，操作的基本程序是：從被測的囊胚中取出幾個滋養(yǎng)層細(xì)胞，提取DNA；然后用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)的一段核苷酸序列作引物，以滋養(yǎng)層細(xì)胞的DNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增；與SRY特異性探針出現(xiàn)陽性反應(yīng)者，說明其含有Y染色體，為男性。(4)治療性克隆是指利用人體細(xì)胞核移植等技術(shù)治療人類疾病，在去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核時，可用微型吸管把位于卵細(xì)胞膜和透明帶之間的第一極體一并吸出。 答案：(1)促性腺激素　(2)透明帶　配子　(3)滋養(yǎng)層　引物　滋養(yǎng)層細(xì)胞的DNA　男　(4)卵細(xì)胞膜　透明帶 考點(diǎn)二　生態(tài)工程 [做真題明方向] 1．(2011全國卷)現(xiàn)有一生活污水凈化處理系統(tǒng)，處理流程為“厭氧沉淀池→曝氣池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活著水生植物、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經(jīng)凈化處理后，可用于澆灌綠地。回答問題： (1)污水流經(jīng)厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個過程中，微生物通過______________呼吸將有機(jī)物分解。 (2)植物池中，水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了________(填“生態(tài)系統(tǒng)”“群落”或“種群”)。在植物池的食物網(wǎng)中，植物位于第________營養(yǎng)級。植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于______所固定的________能。 (3)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡、________________和________________等原理。 (4)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對________________________進(jìn)行修復(fù)，對造成環(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。 解析：(1)污水流經(jīng)厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池的過程中，厭氧沉淀池中厭氧型微生物通過無氧呼吸將有機(jī)物分解，曝氣池中需氧型微生物通過有氧呼吸將有機(jī)物分解，兼氧池中微生物則通過有氧呼吸和無氧呼吸將有機(jī)物分解。(2)群落是一定的自然區(qū)域內(nèi)相互間有直接或間接關(guān)系的各種生物的總和，故該植物池中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者共同組成了群落；植物為生產(chǎn)者，屬于第一營養(yǎng)級；生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者和分解者的能量都最終來源于生產(chǎn)者固定的太陽能。(3)生態(tài)工程的建設(shè)要考慮社會、經(jīng)濟(jì)和自然的統(tǒng)一，生物與環(huán)境相協(xié)調(diào)，充分利用廢棄物中的物質(zhì)和能量，并增加生物的種類以增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，故生態(tài)工程需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)再生原理和物種多樣性原理等。(4)生態(tài)工程的主要任務(wù)是對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善。 答案：(1)無氧和有氧(或細(xì)胞)　(2)群落　一　生產(chǎn)者　太陽　(3)物質(zhì)循環(huán)再生　物種多樣性　(4)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng)) 2．(2014重慶高考)為治理某廢棄采石場的生態(tài)環(huán)境，對其進(jìn)行了公園化建設(shè)。 (1)對其進(jìn)行整理和覆土，并選擇適生植物進(jìn)行人工造林，不同恢復(fù)時期的植物物種數(shù)如右圖所示。t0→t1，植物殘體及凋落物中的有機(jī)物被生態(tài)系統(tǒng)中的________轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，使土壤條件得到改善；同時由于人工林土壤中存在________________，導(dǎo)致群落中植物物種數(shù)增加；t1→t3，人工林抵抗力穩(wěn)定性的變化是________；群落中植物物種數(shù)逐漸增加，物種之間________加劇。 (2)通過人工林建設(shè)和園林景觀構(gòu)建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又可提高社會和經(jīng)濟(jì)效益，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的________原理。 解析：(1)生態(tài)系統(tǒng)成分中的分解者可將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，供生產(chǎn)者利用。在群落次生演替過程中，土壤中原有的植物種子或繁殖體增加了人工林生態(tài)系統(tǒng)中的植物物種數(shù)。圖示t1→t3階段，植物物種數(shù)增加，該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性增強(qiáng)。植物物種數(shù)逐漸增加，物種之間競爭加劇。(2)人工林的建設(shè)和園林景觀的構(gòu)建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又可提高社會和經(jīng)濟(jì)效益，主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。 答案：(1)分解者　種子或繁殖體　增強(qiáng)　競爭　 (2)整體性(系統(tǒng)論) 命題方向 基礎(chǔ)類 第1題的(1)(2)(4)小題，第2題的(2)小題 理解類 第1題的(3)小題，第2題的(1)小題 復(fù)習(xí)方向 1.記憶生態(tài)工程的概念、原理、實(shí)例和發(fā)展前景，如第1題的(1)(2)(4)小題，第2題的(2)小題 2．重點(diǎn)理解生態(tài)工程的原理，如第1題的(3)小題 [理教材固根基] 1．熟記生態(tài)工程的原理和實(shí)例(填圖) 2．準(zhǔn)確判斷生態(tài)工程實(shí)例中的主要原理(填表) 生態(tài)工程實(shí)例 生態(tài)工程原理 無廢棄物農(nóng)業(yè) 遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理 在人工林中增加植被層次 遵循物種多樣性原理 太湖水體富營養(yǎng)化引起大面積水華 違反協(xié)調(diào)與平衡原理 前面造林，后面砍樹 違反整體性原理 [練熱點(diǎn)會遷移] 1．奶牛場每天排放大量的糞便、飼料殘渣，如不處理會嚴(yán)重影響周邊人、畜的飲水安全等。如圖是某奶牛場廢水處理流程圖，請回答： (1)輸入此氧化塘的能量有________________。 (2)氧化塘后部的溶解氧含量比前部的________。 (3)廢水流入?yún)捬醭厍?，需?jīng)稀釋處理，是為了防止____________________________________。 (4)氧化塘后部種植蓮等挺水植物，有利于減少出水口處水中的浮游藻類，原因是________________________________________。 (5)控制廢水流入氧化塘的速率，除有利于氧化塘中有機(jī)物被充分分解外，還有利于____________________，使出水口處的水質(zhì)達(dá)到排放要求。 解析：(1)廢水中的有機(jī)物含有能量，因此輸入氧化塘的能量有太陽能和廢水中有機(jī)物的化學(xué)能。(2)前部有機(jī)污染物濃度高，部分好氧微生物分解有機(jī)物會消耗氧，同時沉水植物根際的厭氧環(huán)境有利于厭氧細(xì)菌的活動，分解水中的有機(jī)物，為氧化塘后部的植物提供營養(yǎng)，利于它們進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生氧氣，因此經(jīng)過處理后的氧化塘后部的溶解氧含量比前部的高。(3)廢水中含有大量的污染物流入?yún)捬醭?，若厭氧池污染物濃度過大，會導(dǎo)致微生物失水過多而死亡，因此廢水流入?yún)捬醭厍?，需?jīng)稀釋處理。(4)氧化塘后部種植蓮等挺水植物，挺水植物起遮光作用，影響浮游藻類的光合作用，有利于減少出水口處水中的浮游藻類。(5)控制廢水流入氧化塘的速率，除有利于氧化塘中有機(jī)物被充分分解外，還有利于無機(jī)鹽被充分吸收，使出水口處的水質(zhì)達(dá)到排放要求。 答案：(1)太陽能和化學(xué)能　(2)高　(3)避免濃度過高，微生物過度失水而死亡　(4)挺水植物起遮光作用，影響浮游藻類的光合作用　(5)無機(jī)鹽被充分吸收 2．最近，科學(xué)家發(fā)明了一種新型的穩(wěn)定塘污水生態(tài)處理系統(tǒng)，取得良好效果。穩(wěn)定塘是一種人工構(gòu)筑、以凈化污水為目的工程設(shè)施，具有圍堤、防滲層等。穩(wěn)定塘包括好氧塘、兼性塘、厭氧塘等。穩(wěn)定塘污水生態(tài)處理系統(tǒng)的主要指標(biāo)見下表，請分析有關(guān)材料，回答下列問題： 類型 深淺(m) 污水停留時間(d) 適宜處理污水中有機(jī)物濃度 含有的主要生物 好氧塘 ＜1 m 3～5 低 藻類、好氧菌 兼性塘 1～2 m 5～30 較高 細(xì)菌、真菌、原 生動物、藻類等 厭氧塘 2.5～5.0 m 20～50 高 厭氧菌等 (1)從表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)：不同的穩(wěn)定塘水深差異明顯。這主要是與穩(wěn)定塘生態(tài)系統(tǒng)中的分解者對____________的需求不同有關(guān)。 (2)好氧塘內(nèi)藻類生長通常比正常情況要快，其主要原因是________________________________。 (3)污水在厭氧塘中停留時間特別長的原因主要是__________________________________________________。同時，廢水不能過量流入?yún)捬跆?，說明生態(tài)系統(tǒng)的____________能力有限。經(jīng)過穩(wěn)定塘處理的污水，再流經(jīng)潛流濕地，就能作為農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水。該系統(tǒng)主要依據(jù)了生態(tài)工程中________________、________________等原理。 (4)由于人們長期向湖泊、河流中大量排放生活污水(和某些工農(nóng)業(yè)廢水)，導(dǎo)致水華現(xiàn)象頻繁發(fā)生。通過人工打撈、投放大量化學(xué)殺藻劑等緊急處理是常用的治理方法。近年來，人們還采用投放食浮游植物的魚類、種植大型挺水植物和人工浮床等方法構(gòu)建生物修復(fù)系統(tǒng)，收到較好的效果。與用殺藻劑處理水華相比，生物修復(fù)方法的主要優(yōu)點(diǎn)是________________和______________________。 解析：(1)從表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)：不同的穩(wěn)定塘水深差異明顯。這主要是與穩(wěn)定塘生態(tài)系統(tǒng)中的分解者對氧氣的需求不同有關(guān)。(2)好氧塘內(nèi)，好氧菌的代謝速度相對較快，產(chǎn)生CO2和無機(jī)鹽多，有利于藻類的生長。(3)污水中的大量有機(jī)物進(jìn)入?yún)捬跆?，?dǎo)致厭氧塘中厭氧菌分解有機(jī)物時間長，但流入量不能太多，否則會導(dǎo)致原有的生態(tài)系統(tǒng)平衡被打破，這也體現(xiàn)了厭氧塘的自我調(diào)節(jié)能力是有限的。好氧菌、兼氧菌、厭氧菌和藻類等生物體現(xiàn)了物種多樣性原理；分解后的產(chǎn)物重新被植物利用，凈化后的水被重新利用，這些都體現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生的原理。(4)與用殺藻劑處理水華相比，生物修復(fù)方法的主要優(yōu)點(diǎn)是能減少環(huán)境污染和保護(hù)生物多樣性。 答案：(1)溶氧量(或氧氣)　(2)分解者分解有機(jī)物，為藻類提供CO2和無機(jī)鹽　(3)厭氧塘處理污水中有機(jī)物濃度高，其厭氧菌分解大量有機(jī)物所需時間長　自我調(diào)節(jié)　物種多樣性原理　物質(zhì)循環(huán)再生原理　(4)減少環(huán)境污染　保護(hù)生物多樣性(或不殺傷天敵，或不會使藻類產(chǎn)生抗藥性，答案合理即可) [課堂強(qiáng)化訓(xùn)練]　 　 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　 1．2016年墨西哥一名“三親嬰兒”誕生。嬰兒的母親(Fatimah)部分線粒體帶有嚴(yán)重的基因缺陷，醫(yī)學(xué)專家通過如圖所示的操作獲得了線粒體基因正常的早期胚胎，然后將胚胎移入母親(Fatimah)的子宮內(nèi)孕育，這個胚胎最終發(fā)育成了正常的嬰兒。 (1)醫(yī)學(xué)專家首先要給Fatimah和卵子捐獻(xiàn)者注射___________，以獲得足夠數(shù)量的卵子。 (2)去除細(xì)胞核時普遍使用___________去核法。 (3)在體外受精前，需要對精子進(jìn)行__________處理。體外受精后還需要將受精卵放入培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精卵的__________能力。培養(yǎng)液的成分中，除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還有維生素、__________、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)。 (4)早期胚胎發(fā)育的過程大致為：受精卵→__________→囊胚→原腸胚。囊胚中的__________層細(xì)胞將發(fā)育成胎膜和胎盤。 (5)據(jù)圖分析，該“三親嬰兒”中的三親是指____________________________________。 解析：(1)促性腺激素可以促使成年女性排出更多的卵子。(2)需要使用顯微操作的方法去除細(xì)胞核。(3)精子在與卵細(xì)胞結(jié)合前需要對精子進(jìn)行獲能處理；受精后受精卵需要在體外培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)一段時間，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力；培養(yǎng)液中需要有兩鹽(無機(jī)鹽和有機(jī)鹽)、兩素(維生素和激素)、兩酸(氨基酸和核苷酸)、一清(血清)。(4)早期胚胎發(fā)育過程：受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚。滋養(yǎng)層細(xì)胞將發(fā)育成胎兒的胎膜和胎盤。(5)從圖中看出“三親嬰兒”的三親是指供核母親、卵母細(xì)胞質(zhì)捐獻(xiàn)者和父親。 答案：(1)促性腺激素　(2)顯微操作　(3)獲能　發(fā)育　激素　(4)桑椹胚　滋養(yǎng)　(5)供核母親(Fatimah)、(供精子)父親、線粒體捐獻(xiàn)者(卵母細(xì)胞質(zhì)捐獻(xiàn)者) 2．Ⅰ型糖尿病，又名胰島素依賴型糖尿病(IDDM)，易出現(xiàn)糖尿病酮癥酸中毒(DKA)，又叫青年發(fā)病型糖尿病，這是因?yàn)樗３Ｔ?5歲以前發(fā)病，占糖尿病的10%左右。Ⅰ型糖尿病自身不能產(chǎn)生胰島素，也就是說病人從發(fā)病開始就需使用胰島素治療。并且終身使用。因此臨床上對胰島素需求量很大。下圖是利用奶牛乳腺生物反應(yīng)器制備胰島素的流程圖： (1)構(gòu)建重組質(zhì)粒時，為避免人胰島素基因末端發(fā)生任意連接和運(yùn)載體的自身環(huán)化應(yīng)選用____________酶切處理目的基因和運(yùn)載體。要使人胰島素基因在奶牛乳腺中特異表達(dá)，應(yīng)將人胰島素基因與______________________等調(diào)控元件重組在一起。④過程常用____________法將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受精卵。 (2)②過程采集的奶牛精子常用_____________法使其獲能，與成熟的卵子在專用受精溶液中完成受精，受精過程中，在精子觸及___________的瞬間會產(chǎn)生透明帶反應(yīng)，這是防止多精入卵的第一道屏障。 (3)對移植前的胚胎需進(jìn)行性別鑒定，一般采用SRYPCR方法，選擇出現(xiàn)_____反應(yīng)的(填“陽性”或“陰性”)胚胎進(jìn)行移植。為了使胚胎移植能成功，需要對代孕奶牛C進(jìn)行_________處理，使之與供體的生理狀況保持相同。 解析：(1)為了防止目的基因、質(zhì)粒的任意連接和自身環(huán)化，據(jù)圖分析應(yīng)該采用PstⅠ、SmaⅠ酶。要使人胰島素基因在奶牛乳腺中特異表達(dá)，在基因表達(dá)載體上必須有奶牛乳腺蛋白基因的啟動子。④表示將目的基因?qū)胧芫训倪^程，常用顯微注射法。(2)對精子進(jìn)行獲能處理的方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法，對牛、羊等家畜的精子采用化學(xué)誘導(dǎo)法。在受精過程中，精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間會產(chǎn)生透明帶反應(yīng)，這是防止多精入卵的第一道屏障。(3)進(jìn)行性別鑒定時，一般采用SRYPCR方法，選擇出現(xiàn)陰性反應(yīng)的雌性胚胎進(jìn)行移植；胚胎移植時，要使受體與供體的生理狀況保持相同，需進(jìn)行同期發(fā)情處理。 答案：(1)PstⅠ、SmaⅠ　奶牛乳腺蛋白基因的啟動子　顯微注射　(2)化學(xué)誘導(dǎo)　卵細(xì)胞膜　(3)陰性　同期發(fā)情 3．黑龍江省中部是我國著名的黑土地區(qū)，也是玉米主產(chǎn)區(qū)之一。如圖是黑龍江省中部某市玉米生態(tài)工程設(shè)計圖。請據(jù)圖分析回答有關(guān)生態(tài)工程的問題： (1)與傳統(tǒng)工程相比，生態(tài)工程是一類_______、_______、_______的工程體系。 (2)將玉米粉通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)酒精，在這個過程中，微生物通過________呼吸將有機(jī)物分解。提取酒精后的酒糟廢液可以在提取酒糟后排放到水池中養(yǎng)魚，酒糟和玉米粕用來養(yǎng)豬，這體現(xiàn)了____________原理。 (3)該生態(tài)工程中在原來單純種植玉米(玉米螟泛濫)的基礎(chǔ)上，引入了食蟲鳥；并將玉米與大豆間作，這主要遵循了____________原理，這樣可以提高生態(tài)系統(tǒng)的____________。 (4)玉米生態(tài)工程的設(shè)計實(shí)施，不僅可獲得每年上億元的經(jīng)濟(jì)收入，而且可以有效處理每天排放的大量廢水，同時還可以為社會新增加一定的就業(yè)機(jī)會，這體現(xiàn)了______原理。 (5)酒精生產(chǎn)、生豬生產(chǎn)、養(yǎng)魚、廢水處理等都分別是一種相對獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)，該設(shè)計中通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的，這遵循了系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)中的____________________原理。 解析：(1)與傳統(tǒng)工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。(2)酒精的制作主要是利用酵母菌的無氧呼吸。酒糟廢液提取酒糟后用來養(yǎng)魚、酒糟和玉米粕用來養(yǎng)豬體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。(3)在原來只種植玉米的基礎(chǔ)上，增加了大豆，引入了食蟲鳥等物種，在有限的資源條件下，容納了更多的生物，提高了生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，依據(jù)的是物種多樣性原理。(4)在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會等系統(tǒng)的影響力，這是整體性原理。(5)此生態(tài)工程中的每個生產(chǎn)系統(tǒng)都是相對獨(dú)立，但又彼此聯(lián)系的，通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的，體現(xiàn)了系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)中的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理。 答案：(1)少消耗　多效益　可持續(xù)　(2)無氧　物質(zhì)循環(huán)再生　(3)物種多樣性　抵抗力穩(wěn)定性　(4)整體性　(5)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能 [課后檢測增分強(qiáng)訓(xùn)] 1．運(yùn)用現(xiàn)代生物科技相關(guān)知識，回答下列問題： (1)動物細(xì)胞融合后形成的具有原來兩個或多個細(xì)胞遺傳信息的________細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。合子形成后即在________內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，開始發(fā)育。胚胎發(fā)育的早期有一段時間是在透明帶內(nèi)進(jìn)行的，這一時期稱為________期。 (2)當(dāng)獲能后的精子與卵子相遇時，首先發(fā)生________反應(yīng)，釋放出有關(guān)的酶直接溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路。防止多精入卵的生理反應(yīng)依次有____________、____________________(時間順序不可顛倒)。 (3)生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過實(shí)行“____________”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(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____________。 解析：(1)動物細(xì)胞融合后形成的具有原來兩個或多個細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。合子形成后即在輸卵管內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，開始發(fā)育。胚胎發(fā)育的早期有一段時間是在透明帶內(nèi)進(jìn)行的，這一時期稱為卵裂期。(2)當(dāng)獲能后的精子與卵子相遇時，首先發(fā)生頂體反應(yīng)，釋放出有關(guān)的酶直接溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路。防止多精入卵的生理反應(yīng)依次有透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng)。(3)生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(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。 答案：(1)單核　輸卵管　卵裂　(2)頂體　透明帶反應(yīng)　卵細(xì)胞膜反應(yīng)　(3)循環(huán)經(jīng)濟(jì)　生態(tài)工程 2．某正常夫妻生下的一個血友病男孩，不幸在一次意外中大量失血死亡。該夫妻想借助試管嬰兒技術(shù)再生一個健康孩子。請結(jié)合你所學(xué)的知識幫他們解決有關(guān)問題： (1)人類精子是在________(器官)內(nèi)形成的，從初情期(青春期)期開始，直到生殖機(jī)能減退，而女性卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在______________(時期)完成的，這是精子和卵子發(fā)生上的重要區(qū)別。 (2)在體外受精時，精子首先要進(jìn)行________處理，精子與卵子在體外受精后，應(yīng)移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以便檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。 (3)人的體外受精胚胎，在8～16個細(xì)胞階段可以移植，而牛、羊一般要培養(yǎng)到____________________階段才能移植。 (4)醫(yī)生建議這對夫婦最好選擇女性胎兒，這需要在胚胎移植前取1～2個細(xì)胞觀察____________或做DNA分析來做性別鑒定。 解析：(1)人類精子的形成場所是睪丸，而女性卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在胎兒時期完成的，這是精子和卵子發(fā)生上的重要區(qū)別。(2)在體外受精時，精子首先要進(jìn)行獲能處理。(3)胚胎移植時，牛、羊一般要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段才能移植。(4)男性和女性的性染色體組成不同，因此可通過觀察性染色體形態(tài)或做DNA分析來做性別鑒定。 答案：(1)睪丸　出生前(胎兒時期)　(2)獲能　(3)桑椹胚或囊胚　(4)性染色體形態(tài) 3．促紅細(xì)胞生成素(EPO)是一種激素樣物質(zhì)，可促進(jìn)體內(nèi)新紅細(xì)胞生成。人類已通過基因工程合成EPO基因，并采用中國倉鼠卵巢(CHO)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)來獲取產(chǎn)物。其過程如下： 請回答下列問題： (1)從人體組織中提取EPO的mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄得到____________，再通過PCR技術(shù)獲得大量EPO基因。 (2)供體母鼠通常情況下每次排卵8～12枚，為使其超數(shù)排卵，需注射_____________激素以排出更多的卵子，培養(yǎng)到_____________時期與獲能的精子相遇時，精子首先發(fā)生________反應(yīng)，穿越放射冠和透明帶，完成體外受精。 (3)①過程構(gòu)建了基因表達(dá)載體，基因表達(dá)載體內(nèi)部包括不可缺少的組成部分，其中________能驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄。 (4)采用______________技術(shù)，將重組表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠受精卵中，將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。培養(yǎng)液成分除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及_______等物質(zhì)。 (5)當(dāng)胚胎發(fā)育至____________________時期，向受體移植，為獲得更多個轉(zhuǎn)基因胚胎，要將__________均等切割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。此外，移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行_________。 解析：(1)獲取目的基因的方法可通過逆轉(zhuǎn)錄法，故從人體組織中提取EPO的mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄得到cDNA，再通過PCR技術(shù)獲得大量EPO基因。(2)為使供體母鼠超數(shù)排卵，需注射促性腺激素以排出更多的卵子，卵子需培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期時才能與獲能的精子完成受精作用，二者相遇時，精子首先發(fā)生頂體反應(yīng)，然后穿越放射冠和透明帶。(3)①過程為形成基因表達(dá)載體的過程，基因表達(dá)載體包括啟動子、終止子等，其中啟動子為RNA聚合酶結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄。(4)通過顯微注射技術(shù)將重組表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中。(5)胚胎移植一般在桑椹胚或囊胚時期，為獲得更多轉(zhuǎn)基因胚胎，要將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等切割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。此外，移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行性別鑒定。 答案：(1)cDNA　(2)促性腺　減數(shù)第二次(中期)　頂體 (3)啟動子　(4)顯微注射　血清　(5)桑椹胚或囊胚　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　性別鑒定 4．胚胎工程是一項(xiàng)綜合性的動物繁育技術(shù)，在畜牧業(yè)、制藥業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮的作用越來越重要。下列圖甲是科學(xué)家研究良種奶?？焖俜敝车倪^程圖，圖乙為胚胎分割和性別鑒定示意圖。請回答下列問題： (1)圖甲中，采集母牛的卵母細(xì)胞可以直接從________中獲取，采集的精子需要經(jīng)過________處理才具備受精能力。精子和卵細(xì)胞在體外完成受精作用后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查____________________________________。 (2)將早期胚胎注入母牛D子宮的技術(shù)叫做__________，母牛D對外來胚胎不發(fā)生________________，這使外來胚胎在其體內(nèi)存活成為了可能。 (3)為了獲得優(yōu)良母牛，最好對胚胎進(jìn)行圖乙所示的性別鑒定，應(yīng)選擇________(填圖中字母)處的細(xì)胞進(jìn)行操作，圖乙中①表示____________________。 (4)為了提高胚胎利用率，常采用圖乙的方法，對囊胚階段的胚胎進(jìn)行切割，切割時，要注意將________(填圖中字母)均等切割。 解析：(1)采集母牛的卵母細(xì)胞可以直接從卵巢中獲取。采集的精子需要經(jīng)過獲能處理才具備受精能力。精子和卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。(2)采用胚胎移植技術(shù)將早期胚胎移入母牛D子宮中。胚胎在受體內(nèi)存活的生理學(xué)基礎(chǔ)是受體對外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(3)性別鑒定時，應(yīng)取樣滋養(yǎng)層(b)，做DNA分析進(jìn)行性別鑒定。(4)進(jìn)行胚胎切割時，要注意將囊胚階段的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，圖中a為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。 答案：(1)卵巢　獲能　受精狀況和受精卵的發(fā)育能力　(2)胚胎移植　免疫排斥反應(yīng)　(3)b　做DNA分析進(jìn)行性別鑒定　(4)a 5．治療性克隆是指把患者體細(xì)胞移植到去核卵母細(xì)胞中構(gòu)建形成重組胚胎，體外培養(yǎng)到一定時期分離出ES細(xì)胞，獲得的ES細(xì)胞定向分化為所需的特定類型細(xì)胞(如神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞和血細(xì)胞)，用于治療。請回答下列問題： (1)治療性克隆采用的技術(shù)有______________，______________和干細(xì)胞培養(yǎng)。 (2)ES細(xì)胞可從重組胚胎培養(yǎng)到囊胚時期的__________中分離。 (3)在培養(yǎng)液中加入________________可誘導(dǎo)ES細(xì)胞定向分化成所需的各種特定類型細(xì)胞，體現(xiàn)了ES細(xì)胞在功能上具有發(fā)育的________。 (4)基因工程的核心步驟是______________________。為治療遺傳性糖尿病，可將正常胰島素基因?qū)隕S細(xì)胞中，檢測該基因是否插入到ES細(xì)胞的DNA上，可采用____________技術(shù)；再將此重組細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化后，篩選得到____________的胰島樣細(xì)胞，并擴(kuò)增培養(yǎng)后輸入患者體內(nèi)，這種治療方法稱為____________。 (5)中國政府不反對治療性克隆，但禁止生殖性克隆人，一再重申的四不原則是：不贊成、__________、__________、不接受。 解析：(1)治療性克隆手段包括：①把患者體細(xì)胞(核)移植到去核卵母細(xì)胞中構(gòu)建形成重組胚胎，②體外培養(yǎng)到一定時期分離出ES細(xì)胞，③獲得的ES細(xì)胞定向分化為所需的特定類型細(xì)胞。(2)ES細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞的簡稱，是在囊胚時期分離的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)得到的。(3)若在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子(如牛黃酸、環(huán)腺苷酸)時就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。胚胎干細(xì)胞是研究體外細(xì)胞分化的理想材料，因?yàn)槠淙苄愿摺?4)進(jìn)行基因檢測一般用DNA探針，進(jìn)行DNA分子雜交檢測；篩選出可以分泌胰島素的細(xì)胞，這種在體外培養(yǎng)擴(kuò)增再植入患者體內(nèi)的治療方法，稱為體外基因治療。(5)我國政府對克隆人的四不原則是不贊成、不允許、不支持、不接受。 答案：(1)細(xì)胞核移植　早期胚胎培養(yǎng)　(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　(3)分化誘導(dǎo)因子　全能性　(4)基因表達(dá)載體的構(gòu)建　DNA分子雜交　能分泌胰島素　體外基因治療　 (5)不允許　不支持 6．如圖是我國常見的一種生態(tài)農(nóng)業(yè)示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡、____________、____________、____________原理。農(nóng)作物、蒼蠅分別屬于該生態(tài)系統(tǒng)成分中的_______、_______，沼氣池中微生物的異化作用類型主要是________。 (2)請在右面的虛線框內(nèi)畫出該生態(tài)系統(tǒng)中由生產(chǎn)者與消費(fèi)者構(gòu)成的食物網(wǎng)。 (3)該生態(tài)系統(tǒng)建立的意義在于人為調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關(guān)系，使能量________________________，其最大生態(tài)效益是通過多層次分級利用有機(jī)廢棄物中的物質(zhì)，既充分利用了有機(jī)物中的__________，又____________。 (4)從能量流動特點(diǎn)分析，若使地球以有限的資源供養(yǎng)更多的人，人的食物結(jié)構(gòu)應(yīng)增加________性食物的比例。 解析：(1)由圖示可知蒼蠅和蚯蚓以秸稈為食物來源，屬于分解者。(2)依據(jù)圖中能量流動關(guān)系即可繪制食物網(wǎng)。(3)生態(tài)農(nóng)業(yè)可將廢棄物資源化，實(shí)現(xiàn)能量的多級利用，既充分利用了能量，又減少了環(huán)境污染。(4)食物鏈越長，消耗的能量越多，因此增大植物性食物的比例，可減少能量的消耗，供養(yǎng)更多的人。 答案：(1)物質(zhì)循環(huán)再生　物種多樣性　系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)　生產(chǎn)者　分解者　厭氧型　(2)如圖所示：　(3)盡可能流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧∧芰俊p少了環(huán)境污染　(4)植物 7．長江的水體污染主要是由于流入長江的次級河流在流經(jīng)城鎮(zhèn)時，城市中的生活污水、工業(yè)廢水大量排入河流，造成河流污染。某小組利用人工浮床技術(shù)對次級河流中水質(zhì)凈化作用分析，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖： (1)圖中植物的作用是__________________。這些植物采收后，有的可以直接用作________，有的只能干燥處理后用來提取________等金屬。 (2)此案例屬____________生態(tài)工程的實(shí)例，它遵循的生態(tài)工程原理是___________________(寫一個即可)。 (3)該小組利用人工浮床開展了“茭白和菖蒲對生活污水凈化效果”的研究，你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)該準(zhǔn)備_____組，應(yīng)采取的處理措施是：___________________________________________________________________。 (4)為了避免實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為每個實(shí)驗(yàn)裝置中的植物株數(shù)應(yīng)_______________。 (5)該工程能有效防止“水華”發(fā)生，提高水體的透明度。其原因是：_______________________________________________________________。 解析：(1)人工浮床中的植物在生長過程中能利用水中的氮、磷污染物，凈化水質(zhì)；對含銅、鋅、汞、鉛等金屬的植物不適合做家畜飼料，以防止隨著食物鏈進(jìn)行生物富集，對人體造成傷害。(2)人類對城市生活污水的治理應(yīng)用了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)與平衡、整體性原理等。(3)該實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)置只栽茭白、只栽菖蒲、同時栽茭白和菖蒲及不栽兩種植物的空白對照，共4組。(4)為了避免實(shí)驗(yàn)誤差，每個實(shí)驗(yàn)裝置中的植物株數(shù)應(yīng)相等且多數(shù)。(5)該工程能有效防止“水華”發(fā)生，提高水體的透明度。其原因是一方面浮床植物在生長過程中能利用水中的氮、磷污染物，減少藻類生長所需的無機(jī)鹽；另一方面又能通過遮光作用來抑制水體中藻類的生長繁殖。 答案：(1)吸收水中的化學(xué)元素　飼料　銅、鋅、汞 (2)城市環(huán)境　協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理等　(3)4　一組只栽茭白，一組只栽菖蒲，一組混合等量的茭白和菖蒲，一組空白對照(不栽植物)　 (4)相等且多數(shù)　(5)一方面浮床植物在生長過程中能利用水中的氮、磷污染物，減少藻類生長所需的無機(jī)鹽；另一方面又能通過遮光作用來抑制水體中藻類的生長繁殖 8．閱讀以下材料，然后回答問題： 材料一：“金山銀山不如綠水青山”。當(dāng)前在城市建設(shè)中，應(yīng)更加注重生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。如圖所示為利用人工建立的濕地公園對生活污水進(jìn)行凈化處理，形成的人工濕地污水凈化系統(tǒng)。 材料二：洞庭湖是我國第二大淡水湖，地處中北亞熱帶濕潤氣候區(qū)，光照、熱量、水源充足，很適宜栽桑養(yǎng)蠶和養(yǎng)魚。在這里形成了桑基魚塘這一較完整的生態(tài)農(nóng)業(yè)。 (1)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到____________和____________的同步發(fā)展。 (2)人工濕地中的蘆葦屬于挺水植物，綠藻屬于浮游植物，黑藻屬于沉水植物，這一現(xiàn)象體現(xiàn)了群落具有______結(jié)構(gòu)。 (3)在人工濕地中也有“1＋1>2”的效果，“1＋1>2”所體現(xiàn)的是______________原理。 (4)魚等水生生物的排泄物及未被利用的有機(jī)物和底泥，其中一部分經(jīng)過________的作用后可作為肥料，培育桑樹。 (5)建立?；~塘的目的是實(shí)現(xiàn)對能量的________，提高能量的利用率。建立該人工生態(tài)系統(tǒng)遵循的生態(tài)工程原理有________________________________。 解析：(1)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。(2)蘆葦屬于挺水植物，綠藻屬于浮游植物，黑藻屬于沉水植物，這一現(xiàn)象體現(xiàn)了群落具有垂直結(jié)構(gòu)。(3)“1＋1>2”所體現(xiàn)的是系統(tǒng)整體性原理。(4)分解者可以將魚等水生生物的糞便等中的有機(jī)物分解為無機(jī)物，供生產(chǎn)者利用。(5)桑基魚塘實(shí)現(xiàn)了對能量的多級利用，提高了能量的利用率，使能量更多地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。建立?；~塘遵循的生態(tài)工程原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理等。 答案：(1)經(jīng)濟(jì)效益　生態(tài)效益　(2)垂直　(3)系統(tǒng)整體性　(4)分解者　(5)多級利用　物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理(答出任意兩個即可)