生态工程新人教版省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第1页项目内容要求考点1.生态工程基本原理2.生态工程实例和发展前景重难点生态工程基本原理实例第2页题型年份及考卷考点选择题广东生态工程原理四川资源可连续发展非选择题江苏广东生态工程原理第3页1(广东，32)为加强水体治理，珠江流域某城市构建了较大面积人工湿地。(1)当污染物随水流进入该湿地时，湿地水体中碳元素迁移和转化路径以下列图。请用箭头和文字补充虚线框中碳转化路径。第4页(2)一段时间后，湿地中出现了轮虫等浮游动物，可控制绿藻等浮游植物增殖；管理员还放养了一些鱼和鸭，为城市增添自然气息。请写出可能存在食物链(两条)。(3)假如含有重金属工业废水进入该系统，请依据生态学基本原理，指出可能产生哪些负面影响。第5页答案(1)(2)绿藻轮虫鱼黑藻鱼鸭(3)重金属进入食物链，危害人体健康，重金属无法降解，易发生二次污染。第6页解析本题考查了生态系统结构及功效基础知识。由图可知，可溶性有机碳可作为好氧细菌碳源，被好氧细菌分解利用，好氧细菌呼吸作用产生二氧化碳等作为黑藻、绿藻等植物光合作用原料，同时又是其呼吸作用产物。这么，在细菌、植物、无机环境之间形成了稳定物质循环。依据第二小题题干，梳理出两条食物链。重金属盐在食物链中有富集现象，对处于高营养级人类危害很大，而且难于降解，易发生二次污染。第7页关键点归纳一、生态工程建设原因分析1传统经济发展模式(1)弊端：不重视生态环境保护，没有考虑成本，经济发展以巨大生态环境破坏为代价。(2)实例：1998年长江洪水泛滥，根本原因是长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功效急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成含有蓄洪作用湖泊面积急剧降低。第8页2传统农业生产模式石油农业(1)石油农业：大量使用化肥、农药、机械农业生产方式，由于需要大量石油、煤、天然气等作为原料或动力而得名。(2)“石油农业”生产模式改进措施在不一样国家有不一样改进措施。例如，在我国，人多地少应该大力发展生态农业。实施具体措施包括：可以根据田间作物需要适量施用高效、低毒、低残留农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现物质多级利用等。一方面要不停提高土地产出水平；其次要降低农业活动对环境污染，促进社会可持续发展。第9页二、生态工程所遵照基本原理项目理论基础意义实例物质循环再生原理物质循环可防止环境污染及其对系统稳定和发展影响无废弃物农业物种多样性原理生态系统稳定性生物多样性程度高，可提升系统抵抗力稳定性，提升系统生产力“三北”防护林建设中问题，珊瑚礁生态系统生物多样性问题协调与平衡原理生物与环境协调与平衡生物数量不超出环境承载力，可防止系统失衡和破坏太湖富营养化问题第10页项目理论基础意义实例整体性原理社会、经济、自然复合系统统一协调各种关系，保障系统平衡与稳定林业建设中自然系统与社会、经济系统关系问题系统学和工程学原理系统结构决定功效原理：分布式优于集中式和环式改进和优化系统结构以及改进功效桑基鱼塘系统整体性原理：整体大于部分保持系统很高生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫关系第11页感悟拓展不一样系统生态工程建设遵照基本原理可能不一样。生态工程建设目标就是遵照自然界物质循环规律，充分发挥资源生产潜力，预防环境污染，到达经济、生态效益同时发展。第12页典例导悟 1以下不属于生态工程建设目标是 ()A对造成环境污染和破坏传统生产方式进行改进B预防环境污染C单纯追求粮食产量D促进人类社会和自然环境友好发展解析依据生态工程概念可知，预防环境污染，对造成环境污染和破坏传统生产方式进行改进，促进人类社会和自然环境友好发展都是生态工程建设目标。只有C项不正确，单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统友好发展。答案C第13页如图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所表达主要生态工程原理是()“无废弃物农业”物质和能量流动图第14页A物种多样性原理B整体性原理C物质循环再生原理D协调与平衡原理答案C解析由图可知，该图突出了“无废弃物农业”，实现了物质区域小循环，做到了物质和能量分层分级利用，所以主要表达了生态工程物质循环再生原理。第15页关键点归纳一、生态工程实例进行生态工程建设时，应该依据当地实际条件，因地制宜地进行。实例原理重点注意问题农村综合发展型生态工程物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理关键：沼气工程为中心优点：农、林、牧、副、渔全方面发展；开发可更新资源，降低环境污染小流域综合治理生态工程整体性原理、协调与平衡原理、因地制宜原理“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益不一样气候带、不一样自然条件和不一样经济发展水平地域，生态工程模式应各具特色第16页实例原理重点注意问题大区域生态系统恢复工程协调与平衡原理、整体性原理“三北”防护林工程建设中应注意问题考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种考虑树种多样性，确保防护林体系稳定性不一样地域应依据当地情况采取不一样策略湿地生态恢复工程协调与平衡原理、整体性原理湿地被誉为地球“肾脏”退耕还湖，还要处理迁出居民生活和就业问题矿区废弃地生态恢复工程系统学和工程学原理植被恢复方法是植树种草城市环境生态工程协调与平衡原理、整体性原理城市大气污染主要起源是汽车尾气。禁止使用含铅汽油，勉励使用电力、天然气等无污染能源新型汽车降低或禁止工厂污水排放节水，使用无磷洗涤剂第17页二、“生物圈2号”生态工程试验及启示1试验目标：人工模拟生命支持系统，验证人类离开地球情况下，利用人工生态工程，仅靠太阳，能否维持生存。2试验场所微型人工生态循环系统(1)主体结构：封闭建筑物(2)内部7种模拟生态群落区：5个野生生物群落2个人工生物群落。两个大气扩张室“肺”。第18页3试验特点物质上：完全与外界隔绝，只经过电力传输、电信和计算机同外界联络。能量上：太阳光源不停射入。4维持时间：4年。5试验结果：系统稳定难以维持。6失败原因(1)温度失调(2)CO2含量猛增(3)O2含量降低，不足以维持人及动物生存。第19页7启示(1)认识人类与自然友好共处主要性，自然界给人类提供生命支持服务是无价之宝。(2)当前：人类依然没有能力完全模拟出自然生态系统。第20页三、我国与西方发达国家在生态工程建设方面区分 国家项目我国西方国家重点重视生态与经济、社会效益结合重视生态恢复，不重视经济效益原因人口较多，环境与资源破坏，资源、能源短缺经济发展水平高，人均土地、水资源占有量较高范围大小特点难以设计出标准化、易操作生态工程样板，设计缺乏高科技含量，调控缺乏及时准确监测技术，缺乏理论性指导“准确农业”，可设计出标准化、易操作生态工程样板第21页典例导悟 2以下关于我国生态工程与西方国家生态工程比较，正确是()西方国家生态工程以治理环境污染和恢复破坏生态系统为主要目标，我国生态工程则以经济和社会效益为主要目标西方国家生态工程应用范围比我国小我国生态工程难以像西方国家那样，设计出标准化、易操作生态工程样板ABC D第22页解析发达国家与我国生态工程建设强调重点有所不一样。西方国家生态工程除了治理环境污染目标外，主要是经过介于工程和依靠自然恢复力一个中间路径，集中于对破坏生态系统进行生态恢复；我国生态工程走有中国特色道路，不但要重视对生态环境保护，更要重视与经济、社会效益结合。总体来看，发达国家生态工程应用范围比我国小，也不那么强调经济效益。不过，当前我国生态工程还有一些不足之处，如缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作样板等。答案D第23页生物圈赖以存在物质基础是物质上自给自足。在此项功效中最主要和不可缺乏是()生产者消费者分解者A BC D答案C第24页解析生物圈内生产者、消费者和分解者所形成三级结构，接通了从无机物到有机物，经过各种生物多级利用，再分解为无机物重新循环完整回路。生产者经过光合作用把无机物制造成有机物，属于自养生物，是生态系统主要成份。分解者把有机物分解成无机物，偿还到无机环境中，被生产者重新利用。它们是物质循环回路中最主要和必不可少成份。第25页命题热点1生态工程原理应用【例1】20世纪以来石油农业快速发展，大量化肥农药使用，在粮食产量大幅度提升同时，也使食品质量安全连续下降。于是生态农业成了世界共同关注焦点。下列图表示一个“甘薯奶牛沼气花木龙虾食用菌”生态农业模式，试据图回答相关问题：第26页(1)图中所表示生态系统主要成份是_，属于该生态系统分解者有_。(2)图中能够组成食物链是_。(3)该生态系统设计遵照了_等生态学原理，从而大大提升了能量利用率。第27页(4)甘薯藤青贮主要操作是：甘薯藤切段填压进入青贮窖中密封一段时间。其目标在于_。答案(1)甘薯、花木等生产者沼气微生物、食用菌、底泥中腐生微生物等(2)甘薯 奶牛(3)物质循环再生原理、物种多样性(4)经过微生物厌氧发酵，初步分解甘薯藤中有机物，有利于奶牛消化吸收第28页解析(1)生态系统主要成份是生产者，题图中甘薯、花木等属于生产者；分解者指是营腐生生活生物，题图中沼气微生物、食用菌、底泥中腐生微生物等都属于分解者。(2)题图中食物链是生产者和消费者，即甘薯奶牛。(3)生态学原理很多，该生态系统特点是物质循环利用，即主要利用了物质循环再生原理和物种多样性原理。(4)甘薯藤青贮就是经过微生物发酵，将甘薯藤中不轻易被奶牛消化吸收有机物初步分解为较易吸收有机物，提升物质和能量利用率。第29页解题技巧(1)人工建立农业生态系统中人作用非常关键，但生产者依然是主要成份。(2)生态农业遵照原理中普通应有物质再生原理，这也是解答这类题技巧。第30页第31页1(全国新课标，38)请回答：(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养范围。该技术能够保持品种_，繁殖种苗速度_。离体叶肉细胞在适宜条件下培养。最终能够形成完整植株，说明该叶肉细胞含有该植物全部_。(2)把试管苗转接到新培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是防止_污染。(3)微型繁殖过程中，适宜浓度生长素单独使用可诱导试管苗_，而与_配比适宜时可促进芽增殖。若要抑制试管苗生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用生长调整剂是_(脱落酸，2,4D)。第32页(4)将某植物试管苗培养在含不一样浓度蔗糖培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度改变如上图。据图分析，伴随培养基中蔗糖浓度增加。光合作用强度改变趋势是_，单株鲜重改变趋势是_。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管光合作用产生有机物量_(能、不能)满足本身最正确生长需要。第33页(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根过程中提升其光合作用能力，应_(降低，增加)培养基中蔗糖浓度，方便提升试管苗自养能力。答案(1)遗传特征快遗传信息(2)微生物(3)生根细胞分裂素2,4D(4)逐步减小先增加后减小不能(5)降低考查点：本题主要是考查植物组织细胞培养过程、方法等知识点第34页解析题目考查知识点较为基础，植物组织培养是一个无性繁殖(克隆)，其主要依据是植物细胞全能性，即每一个细胞含有本物种全部遗传信息，植物组织培养所培养出种苗与亲本遗传特征相同，保持了亲本遗传特征；植物组织培养时，培养基应是杀菌消毒，还应在无菌环境中培养，以预防微生物污染；因为愈伤组织能够连续培养，不停分苗，所以能够快速大量地得到种苗。由愈伤组织再分化形成根与芽过程中，要经过调整生长素与细胞分裂素含量百分比才能实现；生长素浓度较高时，则易分化生成根，细胞分裂素较高时易分化生成芽。第35页较高浓度2,4D能够抑制细胞生长；培养基中加入蔗糖，是为植物组织或幼苗提供能源物质，加大蔗糖浓度，幼苗得到较多能源物质，能源充分，单株幼苗鲜重会增加，光合作用会下降，伴随蔗糖浓度增加，会抑制幼苗水分吸收及代谢，则幼苗鲜重会下降。假如培养基中不含蔗糖，光合作用又很弱，不能满足幼苗生长需要。假如要提升幼苗自养能力，应适当降低蔗糖供给。第36页2(山东理综，35)胚胎工程是一项综合性动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥主要作用。下列图是经过胚胎工程培养试管牛过程。(1)从良种母牛采集卵母细胞，都需要进行体外培养，其目标是_；从良种公牛采集精子需_后才能进行受精作用。第37页(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量O2以维持细胞呼吸外，还需要提供_气体以维持_。(3)图中过程A称为_，它在胚胎工程中意义在于_。(4)研制能够产生人类白细胞介素牛乳腺生物反应器，需将目标基因导入牛受精卵，最惯用导入方法是_；取得转基因母牛后，假如_即说明目标基因已经表示。第38页答案(1)使卵母细胞成熟(或：使卵母细胞取得受精能力)获能(2)CO2培养液(基)pH。(3)胚胎移植提升优良母畜繁殖率。(4)显微注射法牛奶中含有些人类白细胞介素(或：牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)第39页解析本题考查了胚胎工程和基因工程过程与应用。刚获取卵母细胞还没有发育成熟，不能与精子受精，需要在人工模拟环境(如温度、营养、pH等)条件下，使获取卵母细胞成熟，采集精子要进行获能处理，获能方法有培养法和化学诱导法；在培养受精卵时，需要提供一定CO2，溶于水呈弱酸性，从而维持培养基pH稳定；胚胎移植是胚胎工程实施过程主要一环，能够充分发挥优良个体繁殖潜力，大大推进畜牧业发展；动物受精卵导入目标基因大多采取显微注射法，转基因成功是否，标志就是看是否有目标基因控制产物合成。第40页3(聊城一模)人血清白蛋白(HAS)在临床上需求量很大，通常从血中提取。但因为艾滋病病毒等人类感染性病原体造成威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。假如应用当代生物科学技术，将人血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，那么利用牛乳汁生产血清白蛋白就会安全、高效地满足人类需求。下列图是利用牛奶乳汁生产人类血清白蛋白图解，依据下列图回答：第41页(1)以上过程中包括当代生物技术，属于细胞水平有：_。(2)在基因工程中，我们称为目标基因，请你举出获取目标基因主要方法：_。在进入之前要构建基因表示载体，这是基因工程关键，除目标基因外，基因表示载体还必须含有_，实现进入惯用方法是_。(3)图中普通经过_处理能够得到，从到过程中普通利用未受精卵母细胞去核后作为受体细胞，对卵母细胞去核处理普通选择在_时期进行。(4)把送入最正确时期是_。第42页答案(1)核移植技术、动物细胞培养(2)基因文库中提取，PCR技术扩增，人工化学合成(最少答对2项才能得分)开启子、终止子、标识基因(缺一不给分)显微注射法(3)胰蛋白酶或胶原蛋白酶(答出一个即可)减数第二次分裂中期(4)桑葚胚或囊胚第43页解析(1)图中包括生物技术有转基因技术、动物细胞培养技术、动物细胞核移植技术、胚胎分割移植技术，只有动物细胞培养技术、动物细胞核移植技术属于细胞水平上。(2)获取目标基因方法很多，当前惯用方法主要有：从基因文库中获取、利用PCR技术扩增、经过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。一个完整表示载体必须含有目标基因、开启子、终止子、标识基因四个部分。将目标基因导入动物受体细胞最惯用和最有效方法是显微注射法。第44页(3)进行动物细胞培养时，首先要将组织分解成许多单个细胞。方法是取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间。M中期卵母细胞细胞核、细胞质已成熟，其细胞质能支持胚胎全程发育，所以卵母细胞去核处理普通选择在这一时期进行。(4)牛、羊普通要培养到桑葚胚阶段或囊胚阶段进行移植。第45页4(南通模拟)下列图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所作一系列研究，请据图分析回答：(1)过程将胚胎干细胞置于射线灭活鼠胎儿成纤维细胞滋养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化状态。在此过程中，滋养层提供干细胞增殖所需_，加入抗生素是为了_，这对于研究细胞分化和细胞凋亡机理含有主要意义。第46页(2)过程将带有遗传标识ES细胞注入早期胚胎囊胚腔，经过组织化学染色，用于研究动物体器官形成时间、发育过程以及影响原因，这项研究利用了胚胎干细胞含有_特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚后一个阶段是_。(3)过程中目标基因导入胚胎干细胞最惯用方法是_，将获目标基因转入胚胎干细胞前须构建基因表示载体，其目标是_。第47页(4)过程得到小鼠畸胎瘤中全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。试验时，必须用X射线照射去除胸腺小鼠，取得免疫缺点小鼠，其目标是_，该过程研究意义在于处理_问题。答案(1)营养物质预防杂菌污染(2)发育全能性原肠胚(3)显微注射法使目标基因在受体细胞中稳定存在，而且能够传给下一代，同时，使目标基因能够发挥作用(4)去除胸腺，不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等第48页解析(1)培养胚胎干细胞使用物质主要是滋养层和动物血清等，说明滋养层主要是给胚胎干细胞提供营养物质；抗生素能杀细菌，在细胞培养中加入抗生素能预防杂菌污染。(2)胚胎干细胞能发育成该动物各种器官，说明含有发育全能性。囊胚后一个阶段是原肠胚。(3)将目标基因导入动物细胞惯用方法是显微注射法。(4)当前，器官移植面临难题主要是供体短缺和免疫排斥。器官移植过程中产生免疫是细胞免疫，细胞免疫主要和在胸腺中发育成熟T细胞相关。第49页