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高中生物一轮复习学案
第37讲　胚胎工程与生态工程(含生物技术的安全性和伦理问题)
考点一　体内受精与早期胚胎发育
1．精子和卵子的发生
(1)精子的发生
①场所：哺乳动物精子发生的场所是睾丸。
②时期：从初情期开始，直到生殖机能衰退。
③过程
(2)卵子的发生
①场所：雌性动物的卵巢内。
②时期：在动物胚胎性别分化以后。
③过程
2．受精
(1)概念：精子和卵子结合形成合子(受精卵)的过程。
(2)场所：雌性动物的输卵管内。
(3)过程
　↓　　
3．早期胚胎发育
[基础诊断]
1．排卵是指卵泡从卵巢中排出。(选修3　P63讨论)(×)
2．在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体时，说明卵子已经完成了受精，这是判断卵子是否受精的重要标志。(选修3　P63正文)(√)21cnjy.com
3．刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。(选修3　P64正文)(√)www-2-1-cnjy-com
4．在胚胎发育过程中，细胞的分化出现在桑椹胚期。(选修3　P67正文)(×)
5．内细胞团将来发育成胎膜和胎盘。(选修3　P67正文)(×)
[深度拓展]
1．(选修3　P62讨论) ( http: / / www.21cnjy.com )精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？
提示：细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所， ( http: / / www.21cnjy.com )也是参与精卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。线粒体是精子进行有氧呼吸的场所。线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”。21*cnjy*com
2．(选修3　P63讨论)刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？
提示：刚排出的卵子尚未完全成熟， ( http: / / www.21cnjy.com )仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。卵子是在输卵管与精子受精的。
1．受精过程中的“三大反应”“两道屏障”
2．卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律
(1)有机物：胚胎没有和母体建立联系，没有从母体获取有机物，而一直呼吸消耗，有机物总量减少。
(2)细胞数目和体积：胚胎总体积不变或略有减小，但细胞数目增多，每个细胞体积减小。
(3)细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。21*cnjy*com
eq \a\vs4\al(考查精、卵细胞的发生与受精过程分析)
1．下图表示精子入卵后，发生(或引起的)一系列变化形成受精卵的过程，下列叙述错误的是(　　)
A．图中X指卵细胞膜反应，Y指卵子的减数分裂Ⅱ
B．经图中Y过程只形成了雌原核
C．精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶
B　[X表示卵细胞膜反应，是防止多精入卵的 ( http: / / www.21cnjy.com )第二道屏障，Y表示减数分裂Ⅱ，在受精过程中卵子完成减数分裂Ⅱ，A正确；经图中Y过程，除形成雌原核外，还形成极体，B错误；精子入卵主要是指精子的头部外膜与卵细胞膜融合，C正确；精子入卵后，尾部留在外面并在溶酶体的作用下自溶，D正确。]
2．(2021·邢台期末)下列有关受精过程的说法，正确的是(　　)
A．精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合依赖于生物膜的流动性
B．精子在雌性动物的子宫中获能后才能参与受精
C．精子在接触卵细胞膜的瞬间发生卵细胞膜反应
D．精子入卵后，保留原有的核膜，细胞核体积增大称为雄原核
A　[精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合 ( http: / / www.21cnjy.com )依赖于生物膜的流动性，A正确；精子在雌性动物的生殖道中获能后才能参与受精，B错误；精子在接触卵细胞膜的瞬间发生透明带反应，C错误；精子入卵后，原有核膜破裂并形成一个新的核膜，细胞核体积增大称为雄原核，D错误。]
eq \a\vs4\al(明确早期胚胎发育过程)
3．下图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答下列问题：
(1)写出胚胎发育各个阶段的名称：
A：________________，B：________________。
(2)写出图中各标号的名称：
①________________，②________________，
③________________，④________________。
(3)A时期的细胞具有发育上的_________性，B时期开始出现_____________。
(4)②将来发育成________________________。
(5)动物胚胎是由受精卵经有丝分裂 ( http: / / www.21cnjy.com )形成的，受精卵由一个精子和卵子结合，防止多精入卵受精的两道屏障分别是________________和________________。
解析：　(1)图中A是桑椹胚，B是囊胚。 ( http: / / www.21cnjy.com )(2)B时期中①是滋养层，②是内细胞团，③是透明带，④是囊胚腔。(3)桑椹胚细胞具有发育的全能性，囊胚期细胞逐渐分化，分化成滋养层细胞和内细胞团。(4)内细胞团将发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘。(5)防止多精入卵受精的两道屏障分别是透明带反应和卵细胞膜反应。
答案：　(1)桑椹胚　囊胚　(2)①滋养层 ( http: / / www.21cnjy.com )　②内细胞团　③透明带　④囊胚腔　(3)全能　细胞分化　(4)胎儿的各种组织　(5)透明带反应　卵细胞膜反应
考点二　胚胎工程及其应用
1．体外受精和早期胚胎培养
(1)体外受精
(2)胚胎的早期培养
①培养液的成分
②胚胎处理：当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。
2．胚胎工程的应用及前景
(1)胚胎移植
①意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
②生理学基础
移入 动物发情排卵后，在一段时间内同种动物的供受体生殖器官的生理变化是相同的
收集 早期胚胎处于游离状态
存活 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥
遗传特征 供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响
③基本程序
→→→→
(2)胚胎分割
①材料：应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
②实质：胚胎分割可增加动物后代的数量，其实质是动物的无性繁殖(或克隆。)
③操作要求：对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割。
(3)胚胎干细胞
①来源：从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。
②特点
③应用
[基础诊断]
1．胚胎移植的优势是可以充分发挥雌雄性优良个体的繁殖能力。(选修3　P75正文)(×)
2．在胚胎移植中，用激素对供体母畜要做超数排卵处理，对供、受体母牛要用激素进行同期发情处理。(选修3　P77图3－19)(√)2·1·c·n·j·y
3．冲卵后，对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到原肠胚阶段，将收集的胚胎直接向受体移植。(选修3　P77图3－19)(×)
4．胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点。(选修3　P80正文)(×)
[深度拓展]
1．(选修3　P76讨论)胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？
提示：正确。胚胎移植成功率的高低与供、 ( http: / / www.21cnjy.com )受体生理环境条件密切相关。只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
2．(选修3　P79旁栏思考)对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？
提示：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育 ( http: / / www.21cnjy.com )为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养层细胞，为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分发育能力强，少的部分发育受阻或不良，甚至不能发育等问题。
1．归纳概括胚胎移植中的四个注意点
(1)胚胎移植过程中两次激素使用
第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理；第二次用促性腺激素处理供体使其超数排卵。
(2)胚胎移植过程中有两次检查
第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。
(3)不同动物胚胎移植的时间不同
牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段；小鼠、家兔在桑椹胚前；几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植，因为此时分化程度高，移植成功率很低。
(4)胚胎移植是有性生殖还是无性生殖的判断
取决于胚胎的来源。胚胎若是由受精卵形成的，则为有性生殖；若是由核移植技术或胚胎分割形成的，则为无性生殖。
2．克隆动物、试管动物与转基因动物遗传特性比较
项目 克隆动物 试管动物 转基因动物
概念 用核移植的方法获得的动物 用体外受精的方法获得的动物 由被转入了目的基因的受精卵发育成的动物
技术 核移植 体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术 DNA重组技术
生殖方式 无性繁殖 有性生殖 有性生殖或保持原生殖方式
遗传特性 主要与供核个体相同 具备双亲的遗传性状 具备原受精卵及被转入的目的基因两方的遗传特性
相同点 三者均涉及早期胚胎培养、胚胎移植等技术，且移植所选胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎
eq \a\vs4\al(围绕胚胎移植过程，考查生命观念和科学思维能力)
1．(2020·新高考山东卷)经遗传改 ( http: / / www.21cnjy.com )造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是(　　)
A．用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B．体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C．胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D．遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
C　[用促性腺激素处理雌 ( http: / / www.21cnjy.com )鼠，可使其超数排卵，A正确；在体外受精前，要对小鼠的精子进行获能处理，B正确；胚胎移植前要检查胚胎质量，不同动物胚胎移植的时间不同，例如牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段才进行移植，小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植，C错误；通过转基因技术可以对小鼠胚胎干细胞进行遗传改造，D正确。]
2．(2021·山东济宁一模)牛胚胎移植实验的主要流程如下图所示，下列相关叙述正确的是(　　)
①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→⑥子代小牛
A．①过程需要注射有关激素，目的是获得更多的成熟卵细胞
B．③过程以哺乳动物早期胚胎与子宫建立了组织上的联系为前提
C．④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚阶段
D．⑤过程能否成功主要取决于供、受体生理状况是否一致
D　[①过程需要注射有关激 ( http: / / www.21cnjy.com )素(促性腺激素)，目的是获得更多的卵母细胞，但所获得的卵母细胞还未完成减数分裂，是不成熟的，A错误；③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态为前提，B错误；④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段，C错误；⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性，D正确。]
eq \a\vs4\al(胚胎分割和干细胞培养技术应用)
3．(2021·湖南师大 ( http: / / www.21cnjy.com )附属中学一模)Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：
(1)步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的________。
(2)步骤②中，重组胚胎培养到囊胚期时，可从其__________分离出ES细胞。还可以从胎儿的__________分离获得ES细胞。 21教育网
(3)ES细胞在形态上表现为体积小、细胞核 ( http: / / www.21cnjy.com )________、核仁________，在功能上，属于____________(填“单能干细胞”“多能干细胞”或“全能干细胞”)。
(4)ES细胞是研究体外 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞分化的理想材料。ES细胞在饲养层细胞上，在培养液中添加______________，就可以诱导ES细胞分化，为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段。 21·世纪*教育网
(5)步骤③中，需要构建____________________________。可以根据Rag2基因的核苷酸序列，合成引物，利用________技术扩增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有________________________的酶切位点。 【来源：21cnj*y.co*m】
(6)为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后的小鼠骨髓细胞的蛋白质，用抗____________的抗体进行杂交实验。
解析：　(1)步骤①是核移 ( http: / / www.21cnjy.com )植过程，将体细胞核移植到去核的卵母细胞中，所以实验前要去除卵母细胞的细胞核。(2)ES细胞是由早期胚胎的内细胞团或原始性腺分离出来的一类细胞。(3)胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上，表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞，属于全能干细胞。(4)ES细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态，若在培养液中添加分化诱导因子，就可以诱导ES细胞分化成不同类型的组织细胞。(5)步骤③是将目的基因(Rag2基因)导入受体细胞，需要构建含有目的基因的表达载体，体外扩增目的基因可用PCR技术；基因工程中构建基因表达载体时，应用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和载体，若用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在DNA片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段，则为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有HindⅢ和PstⅠ限制酶的酶切位点。(6)基因表达的产物是蛋白质，所以提取小鼠骨髓细胞的蛋白质进行抗原—抗体杂交。即提取治疗后的小鼠骨髓细胞的蛋白质(抗原)，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验，检测提取的小鼠骨髓细胞中是否含有Rag2蛋白。
答案：　(1)细胞核　(2)内 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞团　原始性腺　(3)大　明显　全能干细胞　(4)分化诱导因子　(5)含有Rag2基因的表达载体　PCR　HindⅢ和PstⅠ限制酶　(6)Rag2蛋白
考点三　生物技术的安全性和伦理问题
1．转基因生物的安全性
(1)转基因生物存在安全性问题的原因：
①目前对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。
②目的基因往往是异种生物的基因。
③外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。
(2)对转基因生物安全性问题的争论：在食物安全、生物安全和环境安全三个方面存在激烈的争论。
(3)理性看待转基因技术：正确看待转基因技术可能带来的安全性问题，要趋利避害，不能因噎废食。
2．生物技术的伦理问题
— 反对 支持
克隆人 伦理方面 违反了人类的伦理道德观念，中国禁止生殖性克隆 中国不反对治疗性克隆
技术方面 技术不成熟，流产率高、畸形率高、出生后死亡率高 可通过胚胎分级、基因诊断、染色体检查等方法解决技术问题
设计试管婴儿 胚胎也是生命，杀死胚胎无异于“谋杀” 提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤
基因检测 技术方面 很难用在具体医疗中 有一些遗传性疾病通过基因检测，可以在早期采取预防措施
道德方面 可能引起基因歧视 通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法，解决基因歧视现象
3.禁止生物武器
(1)生物武器的种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。
(2)生物武器的特点：致病力强、有潜伏期、污染面积大、危害时间长、传染途径多、拥有生命力、受自然条件影响大。www.21-cn-jy.com
(3)我国政府观点：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。【版权所有：21教育】
[基础诊断]
1．科学家将生长激素基因、促生 ( http: / / www.21cnjy.com )长激素基因转入动物，培育生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜和培育抗病毒动物。(选修3　P87正文)(×)
2．转基因作为一项技术本身是中性的。(选修3　P89正文)(√)
3．生物芯片的广泛应用，使基因及其表达产物的检测更加快速、简便。(选修3　P93背景资料)(√)
[深度拓展]
1．(选修3　P92旁栏思考)为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿，与教材P92争论焦点所说“设计试管婴儿”有什么区别？21世纪教育网版权所有
提示：设计试管婴儿是指体外 ( http: / / www.21cnjy.com )受精形成的胚胎在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行某些基因检测。当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入。一般试管婴儿不经过基因检测这一步。
2．(选修3　P92讨论)为什么捐出一部分骨髓，不会给捐献者的身体健康造成损伤？
提示：捐献骨髓是从骨髓中分离出一部分造血 ( http: / / www.21cnjy.com )干细胞供移植。造血干细胞在人的骨髓中较多，而在外周血液较少，干细胞的自我更新能力很强，身体很快会恢复，因此不会对健康有损伤。
1．治疗性克隆与生殖性克隆的比较
　　类型项目　　 治疗性克隆 生殖性克隆
区别 目的 从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗 用于生育，获得人的复制品
水平 细胞水平 个体水平
联系 都属无性生殖；产生新个体或新组织，遗传信息相同
2.试管婴儿与设计试管婴儿的比较
— 试管婴儿 设计试管婴儿
技术手段 胚胎移植前，不需要进行遗传学诊断 胚胎移植前需要进行遗传学诊断
应用 主要解决不孕夫妇的生育问题 用于白血病、贫血症等的治疗
相同点 体外受精，进行体外早期胚胎培养；胚胎移植；有性生殖
eq \a\vs4\al(围绕转基因技术的安全性，考查社会责任)
1．(2021·安徽蚌埠一模)转基因食品存在 ( http: / / www.21cnjy.com )“是否安全”的争议，有人认为转基因食品是有害的。比如抗“草甘膦(除草剂)”转基因农作物的种植，使喷洒除草剂的人患癌症。请用已学知识判断，以下说法正确的是(　　)
A．自古就有“吃啥补啥”的说法，所以吃了转基因食品，则其中的基因会整合到人的基因组中
B．严格管理好目的基因和控制好目的基因的表达部位，则转基因食品的安全性可以得到保障
C．若食用转基因大米，就一定会对人的健康造成危害
D．抗除草剂植物生产的食品会导致人患癌症
B　[吃了转基因食品，其中的基因会 ( http: / / www.21cnjy.com )被消化分解，因此不会整合到人的基因组中，A错误；严格管理好目的基因和控制好目的基因的表达部位，则转基因食品的安全性可以得到保障，B正确；食用转基因大米不一定会对人的健康造成危害，C错误；抗除草剂植物生产的食品不一定会导致人患癌症，D错误。]
eq \a\vs4\al(围绕试管婴儿，考查科学思维能力和社会责任)
2．下图为三亲婴儿的培育过程的技术路线。
据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B．捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C．三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D．三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
C　[分析图示可知，母亲只 ( http: / / www.21cnjy.com )提供细胞核，因而可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，A正确；红绿色盲基因属于核基因，而捐献者提供的是去核卵母细胞，其红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿，B正确；三亲婴儿的染色体一半来自母亲提供的细胞核，一半来自精子，C错误；体外受精形成的受精卵需培养形成早期胚胎，而后经胚胎移植进入受体子宫内，D正确。]
3．生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是(　　)
A．应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质
B．当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆
C．反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿
D．生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力
D　[在获得转基因植物时，要 ( http: / / www.21cnjy.com )严格选择目的基因，避免产生对人类有害的毒性蛋白或过敏蛋白等物质，A正确；当今社会的普遍观点是禁止有关人类的生殖性克隆，但不反对治疗性克隆，B正确；反对设计试管婴儿的原因之一是有人将此技术用于设计婴儿性别，C正确；生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂及经过基因重组的致病菌等，干扰素不属于生物武器，D错误。]
考点四　生态工程
1．生态工程
(1)建设目的：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。【来源：21·世纪·教育·网】
(2)特点：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。
2．生态经济
(1)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。
(3)实现手段：生态工程。
3．生态工程的基本原理
基本原理 含义
物质循环再生原理 物质在生态系统中循环往复、分层分级利用
物种多样性原理 物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性
协调与平衡原理 处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力
整体性原理 既要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力
系统学和工程学原理 系统的结构决定功能原理 通过改变和优化系统的结构达到改善系统功能的效果
系统整体性原理 系统各组分之间要有适当的比例关系，实现总体功能大于各部分之和的效果
[基础诊断]
1．“无废弃物农业”主要遵循的是物种多样性原理。(选修3　P103正文)(×)
2．根据协调与平衡原理，一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量。(选修3　P106正文)(√)
3．建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解基础之上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。(选修3　P106正文)(√)21·cn·jy·com
4．系统整体性原理可以实现总体功能大于各部分之和的效果。(选修3　P107正文)(√)
5．在进行生态工程建设时，应当根据当地的实际条件，因地制宜地进行。(选修3　P110正文)(√)
6．小流域治理模式应用生态工程的整体原理、协调与平衡原理，以及工程学等原理。(选修3　P111正文)(√)2-1-c-n-j-y
[深度拓展]
1．分析甲、乙两图分别体现了哪种生态工程的基本原理？
提示：图甲体现了物质循环再生原理，图乙体现了整体性原理。
2．以下几种情况分别能体现哪种生态工程原理？
①单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害。
②草原确定合理载畜量，不能过度放牧。
③引种考虑适应环境。
④林业生态工程建设，既考虑种树又考虑当地经济发展。
提示：①物种多样性原理；②协调与平衡原理；③协调与平衡原理；④整体性原理。
1．生态工程基本原理的比较归纳
原理 理论基础 意义 实例
物质循环再生原理 物质循环 可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响 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，可提高生态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 系统的结构决定功能原理：分布式结构优于集中式和环式结构 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：总体功能大于各部分之和 能保持很高的系统生产力 珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系
2.生态工程的整体性原理与系统整体性原理的比较
— 整体性原理 系统整体性原理
内容 社会、经济、自然三方面协调统一 强调整体大于各部分之和，即“1＋1>2”
实例 林业建设中自然系统、社会系统与经济系统的关系问题，即种树的同时考虑经济收入与粮食、燃料等问题 藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣中藻类和真菌等
eq \a\vs4\al(辨析生态工程的原理)
1．生态工程建设的目的是遵循自然界 ( http: / / www.21cnjy.com )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。请回答下列有关生态工程的问题：
(1)某生态工程以沼气工程为 ( http: / / www.21cnjy.com )中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘，体现了生态工程的____________原理。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其______________。在该生态工程中，种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这体现了生态工程的____________原理。【出处：21教育名师】
(2)上述生态系统工程把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循________________原理。21教育名师原创作品
(3)从协调与平衡原理出发，在我 ( http: / / www.21cnjy.com )国西北地区植树造林应注意哪些问题？________________________________________________________________________。
(4)一般来说，生态工程的主要任务是 ( http: / / www.21cnjy.com )对________________进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
解析：　(1)以沼气工程为中心的 ( http: / / www.21cnjy.com )生态工程，体现了生态工程的物质循环再生原理。在该生态工程中，种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这体现了生态工程的物种多样性原理。该生态工程建设中，根据协调与平衡原理，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量。(2)该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循系统学与工程学(系统的结构决定功能)原理。(3)从协调与平衡原理出发，在我国西北地区植树造林应注意所栽植物要适应当地的环境。(4)生态工程的主要任务是对已被破坏的生态系统进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
答案：　(1)物质循环再生　环 ( http: / / www.21cnjy.com )境容纳量　物种多样性　(2)系统学与工程学(系统的结构决定功能)　(3)所栽植物要适应当地的环境　(4)已被破坏的生态系统
eq \a\vs4\al(分析生态工程的实例和应用)
2．(2020·新课标Ⅱ)植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题：
(1)在植树造林时，一般认为，全部种植一 ( http: / / www.21cnjy.com )种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比，按照种植一种植物方式所构建的生态系统，其抵抗力稳定性______。抵抗力稳定性的含义是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的 ( http: / / www.21cnjy.com )原理进行农业生产的一种模式，其做法是收集有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，再施用到农田中。施用有机肥料的优点是_______________________________________
_____________________________________________________________(答出3点即可)。
在有机肥料的形成过程中，微生物起到了重要作用，这些微生物属于生态系统组分中的________。
(3)在污水净化过程中，除发挥污水处理厂的 ( http: / / www.21cnjy.com )作用外，若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素，请提供一个方案：__________________________________________________
_______________________________________________________________________。
解析：　(1)全部种植一种植物，该生态系 ( http: / / www.21cnjy.com )统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低。抵抗力稳定性是指：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的能力。(2)施用有机肥料比单纯使用化学肥料的优点有：改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分的循环利用。在有机肥料的形成过程中，微生物起到了重要作用，这些微生物属于生态系统组分中的分解者。(3)种植能够吸收这些金属元素的水生植物，再从植物中回收金属，同时将污水净化。
答案：　(1)低　生态系统抵抗外界干扰并使自 ( http: / / www.21cnjy.com )身的结构与功能保持原状或不受损害的能力　(2)改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分的循环利用　分解者　(3)种植能够吸收这些金属元素的水生植物，再从植物中回收金属
一、网络构建
二、要语必记
1．受精过程：获能的精子穿过放射冠和透明带→精卵通过细胞表面的糖蛋白相互识别→精子遗传物质进入卵细胞。
2．胚胎发育过程：受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官分化→幼体。
3．体外受精过程
受精→胚胎的早期培养
4．胚胎移植的基本程序：对供、受体的选择和处理→配种或进行人工授精→对胚胎的收集、检查、培养或保存→胚胎移植→移植后检查。
5．生态工程所遵循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、整体性原理及系统学和工程学原理。
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