1、選修3易考知識點背誦專題1 基因工程基因工程的概念基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設(shè)計，通過體外DN組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以 新的遺傳 特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn) 晶。基因工程是在 DN心子水平 上進行設(shè)計和施工的. 又叫做DNAlt組技術(shù)。(一)基因工程的基本工具1. ”分子手術(shù)刀”一一限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶) (1)來源：主要是從 原核牛物中分離純化出來的。(2)功能：能夠識別雙鏈 DNA子的某種 特定的核音 酸序列，并且使每一條鏈中 特定部位的兩個 核甘酸之間的 磷酸二酯鍵 斷開.因此具有 專 二性。(3)結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DN*段末端通常有兩種形式

2、：黏性末端 和平末端。2. ”分子縫合針” 一一DNA1接酶兩種DNAS接酶(EcoliDNA連接酶和T4-DNAS接 酶)的比較：相同點：都縫合 磷酸二酯 鍵。區(qū)別：E- coliDNA連接酶來源于T4噬菌體.只能將 雙鏈DNAt段互補的 黏性末端 之間的磷酸二酯鍵連接起來；而T,DNA接酶能縫合兩種末端， 但連接平末端的之間的效率較 低。與DN謙合酶作用的異同：DNA聚合酶只能將單個核 苴豆加到已有的核甘酸片段的末端，形成磷酸二酯 鍵。DNA1接酶是連接兩個DNA片段的末端,形成磷 酸二酯鍵。3. ”分子運輸車”一一載也(1)載體具備的條件： 能在受體細胞中復(fù)制并穩(wěn)定 保存。具有一至多個限

3、制酶切點， 供外源DN*段插入。具有標記基因.供重組 DNA 的鑒定和選擇。(2)最常用的載體是 質(zhì)檢，它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單 的、獨立于細菌染色體之外，并具有自我復(fù)制能 力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。(3)其它載體：噬菌體的衍生物、動植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的獲取1 .目的基因是指：編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因。2 .原核基因采取 直接分離獲得.真核基因是 人工合成, 人工合成目的基因的常用方法有 反轉(zhuǎn)錄法 和化學(xué)合 成法。3 .PCR技術(shù)擴增目的基因(1)原理：DNA鏈復(fù)制(2)過程：第一步：加熱至 9095CDNAK鏈；第二 步：冷卻到5560C,引物結(jié)合到互補 DNA

4、A連；第三 步：加熱至7075C,熱穩(wěn)定DN謙合酶從引物起始 互補鏈的合成。第二步：基因表達載體的構(gòu)建1 .目的：使目的基因在受體細胞中 穩(wěn)定存在,并且可以 遺傳至下一代.使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。2 .組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因(1)啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的 DNA片段,位于基 因的苴遍，是RNA合酶識別和結(jié)合的部位.能驅(qū)動基 因轉(zhuǎn)錄出mRNA最終獲得所需的 蛋白質(zhì)。(2)終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的 DNW段.位于 基因的尾端。(3)標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中 是否含 有目的基因，從而將含有目的基因的細胞 篩選出來。常 用的標記基因是抗生素基因。第三步：將目的

5、基因?qū)胧荏w細胞1 .轉(zhuǎn)化的概念：是目的基因進入受體細胞內(nèi)， 并且在受 體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。2 .常用的轉(zhuǎn)化方法：將目的基因?qū)胫参锛毎翰捎米疃嗟姆椒ㄊ寝r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有 基因槍法 和 花粉管通道法 等。將目的基因?qū)雱游锛毎鹤畛Ｓ玫姆椒ㄊ秋@微注射技術(shù)。此方法的受體細胞多是 受精卵。將目的基因?qū)胛⑸锛毎?原核生物作為受體細胞的 原因是 繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少，最常用的原核細胞是 大腸桿菌，其轉(zhuǎn)化方法是：先用 C a2+處理細胞,使其成為感受態(tài)細胞，再將重組表達載體DNAj溶于緩沖液中與感受態(tài)細胞混合.在 一定的溫度下促進感受態(tài)細胞吸收DNA&子，完成轉(zhuǎn)化過

6、程。3 .重組細胞導(dǎo)入受體細胞后，篩選含有基因表達載體受 體細胞的依據(jù)是標記基因是否表達。第四步：目的基因的檢測和表達1 .首先要檢測 轉(zhuǎn)基因牛物的染色體 DNA匕是否插入了 目的基因，方法是采用 DNA分子雜交技術(shù)。2 .其次還要檢測 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了 mRNA方法是 采用 用標記的目的基因作探針與 mRNA交。3 .最后檢測 目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn) 基因生物中提取 蛋白質(zhì).用相應(yīng)的 抗體講行抗原- 抗體雜交。4 .有時還需進行個體生物學(xué)水平的鑒定。如轉(zhuǎn)基因抗 蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀 。（三）基因工程的應(yīng)用1 .植物基因工程;抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用 孩拿因政良植物

7、的品質(zhì)。L2 .動物基因，程：提高地物先后速度、-,改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、 用裝整固動物生產(chǎn)約物?3 .基田治也L J峽曲前夕島（息K惇人病人體內(nèi)； 使該基 因表達產(chǎn)物發(fā)揮作用。 （四）蛋白質(zhì)工程的概念蛋白質(zhì)工程是指以 蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功 能的關(guān)系 作為基礎(chǔ)白壓T通過基因修飾或基因合成,分子設(shè)計.I?氨基酸序列多肽鐳折疊中心法則預(yù)期功能槨生物功能對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行 改置，或制造一種 新的蛋白質(zhì)、以滿足人類的 生產(chǎn)和生活的需求。（基因工程在原則上只能生產(chǎn) 自然 界已存在的蛋白質(zhì)）轉(zhuǎn)錄翻譯專題2 細胞工程（一）植物細胞工程1 .理論基礎(chǔ)（原理）：細胞全能性全能性表達的難易程度： 受精卵牛殖細胞

8、干細胞體細胞；植物細胞動物細胞2 .植物組織培養(yǎng)技術(shù)（1）過程：離體的植物器官、組織或細胞 一- 愈傷組 織 試管苗 植物體(2)用途：微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單 倍體育種、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) 。(3)地位：是培育轉(zhuǎn)基因植 細胞雜交培育 種的最后一道3 .植物體細胞雜交技術(shù)醐細辨罡卜1胭熠I：糊細胞乙-矍嚙生質(zhì)體乙質(zhì)體得嘮遛晚蝴成傷組織酚與雜種麟 巾膽工物、植物體 植物新品 工序。(2)誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括 離心、振動、電刺 邀等。化學(xué)法一般是用 聚乙二醇(PEG作為誘導(dǎo)劑。(3)意義：克服了遠緣雜交不親和的障礙。(二)動物細胞工程1 .動物細胞培養(yǎng)(1)概念：動物細胞培養(yǎng)就

9、是從動物機體中取出相關(guān) 的組級，將它分散成單個細胞.然后放在適 宜的培養(yǎng)基 中.讓這些細胞 生長和繁殖。(2)動物細胞培養(yǎng)的流程：取動物組織塊( 動物胚胎 或幼齡動物的器官或組織)一剪碎一用胰蛋白酶 或膠原蛋白酶 處理分散成 單個細胞一制成細胞懸 皰一轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進行 原代培養(yǎng)一貼滿瓶壁的細 胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個 細胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。(3)細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就 貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。細胞數(shù)目不斷增 多，當貼壁細胞分裂生長到表面 相互抑制 時.細 胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸 抑制。(4)動物細胞培養(yǎng)需要滿足以下條件無菌、無毒的環(huán)境：

10、培養(yǎng)液應(yīng)進行 無菌處理。通常還 要在培養(yǎng)液中添加一定量的 抗 生素,以防培養(yǎng)過程中的污染。 止匕外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，防止 代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成 危害。營養(yǎng):合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長因子、 無機鹽、微量元素等。通常需加入 血清、血漿 等天然成分。溫度:適宜溫度：哺乳動物多是36.5 C十0.5 C ; pH: 7.2 7.4。氣體環(huán)境：95溫氣+ 5%CO。Q是細胞代謝 所必需的. CO的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH（5）動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用： 制備病毒疫苗、制備 單克隆抗體、檢測有 毒物質(zhì)、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)研 究的各種細胞。2 .動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物（1）哺乳動物核移植可以

11、分為 胚胎細胞核移植（比較 容易）和體細胞核移植（比較難）。（2）選用去核卵（母）細胞的原因：卵（母）細胞比較大， 容易操作；卵（母）細胞細胞質(zhì)多,營養(yǎng)豐富。（3）體細胞核移植的大致過程是：（右圖）這擇俄體母牛身體他牛電酥沖利我13同期窗簫處理1超級排卵1 箱體公牛一段科7 I 股橙麥，用罪f 既喻攆,I核移植期蜘的登 分惋慳陽獨植的嚏牛胚胎移植(4)體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用：加速家畜遺傳改良進程， 促進良畜群繁育；保護瀕危物種，增大存活數(shù)量；生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白；作為異種移植的供體；用于組織器官的移植等。(5)體細胞核移植技術(shù)存在的問題：克隆動物存在著健ft問題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。3.動物

12、細胞融合(1)動物細胞融合也稱細胞雜交.是指兩個或多個動 物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程。融合后形成的具 有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞,稱為 雜交細胞。(2)動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理基本相 同，誘導(dǎo)動物細胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合 的方法類似，常用的誘導(dǎo)因素有 聚乙二醇、滅活的 病毒、電刺激等。(3)動物細胞融合的意義：克服了 遠緣雜交的不親和 性，成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和牛物 新品種培育的重要手段。(4)動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較：比細胞融細胞融誘導(dǎo)手用法較 項 目合的原 理合的方 法段植 物 體 細 胞 雜 交細胞膜 的流動 性去除細 胞壁后 誘導(dǎo)

13、原 生質(zhì)體 融合離，L?、 電刺 激、振 動，聚 乙二醇 等試劑 誘導(dǎo)克服了遠緣雜交的 不親和性，獲得雜種 植株動 物 細 胞 融 合細胞膜 的流動 性使細胞 分散后 誘導(dǎo)細 胞融合除應(yīng)用 植物細 胞雜交 手段 夕卜，再 加滅活 的病母 誘導(dǎo)制備單克隆抗體的 技術(shù)之一4.單克隆抗體(1)抗體：一個B淋巴細胞只分泌一種 特異性抗體 從血清中分離出的抗體產(chǎn)量低、純度低、特異性差(2)單克隆抗體的制備過程：(3)雜交瘤細胞的特點：既能大量 繁殖，又能產(chǎn)生 專的抗體。(4)單克隆抗體的優(yōu)點： 特異性強，靈敏度高，并能大量制備。(5)單克隆抗體的作用：作為診斷試劑：準確識別各種抗原物質(zhì)的細微差異, 并跟

14、一定抗原發(fā)牛特異性結(jié)合.具有 準確、高效、 簡易、快速的優(yōu)點。 用于治療疾病和運載藥物 ：主要用于治療 癌癥治療， 可制成“生物導(dǎo)彈”,也有少量用于治療其它疾病。專題3 胚胎工程(一)動物胚胎發(fā)育的基本過程1、胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進行的多種 顯微操作和處理技術(shù)，如 胚胎移植、體外受精、胚 胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng) 等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得 的胚胎,還需移植到 雌性動物體內(nèi)一生產(chǎn)后代.以滿 足人類的各種需求。2、動物胚胎發(fā)育的基本過程(1)受精場所是母體的輸卵管上段。(2)卵裂期：特點：細胞 有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增 力口，但胚胎的總體體積 并不增加、 或略有減小。(3)桑根胚：特點：

15、胚胎細胞數(shù)目達到32個左右時，胚胎形成致密的細胞團，形似桑根。是 全能細胞。(4)囊 胚：特點：細胞開始出現(xiàn) 金化(該時期細胞 的全能性仍比較高)。聚集在胚胎一端個體較大的細胞 稱為內(nèi)細胞團、將來發(fā)育成胎兒的各種組織。中間的空 腔稱為囊胚腔。(5)原腸胚：特點：有了 三胚層的分化,具有 囊胚腔 和原腸腔。（二）胚胎干細胞1、哺乳動物的胚胎干細胞簡稱 ES或EK細胞，來源于 早期胚胎或從原始性腺 中分離出來。2、具有胚胎細胞的特性,在形態(tài)上表現(xiàn)為 體也小，細 胞核大.核仁明顯；在功能上，具有 發(fā)育的全能性， 可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以 增殖而不發(fā)牛分化.

16、可 進行冷凍保存,也可進行 遺傳改造。3、胚胎干細胞的主要用途是： 可用于研究哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律；是在體外條件下研究細胞分化的理想材料.在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子.如牛黃酸等化學(xué)物質(zhì)時， 就可 以誘導(dǎo)ES細胞向不同類型的組織細胞分化，這為揭 示細胞分化和細胞凋亡的機理提供了有效的手段；可以用于治療 人類的某些頑疾.如帕金森綜合癥、少 年糖尿病等；利用可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細胞的特性,移植ES細胞可使壞死或退化 的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常 功能；隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展，通過 ES細胞體外誘導(dǎo)分 化，定向培育出人造組織器官.用于器官移植，解決 供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。(三

17、)胚胎工程的應(yīng)用1 .體外受精和胚胎的早期培養(yǎng)卵母細胞的采集和培養(yǎng)：主要方法：用 促性腺激素 處理,使其排出更多的卵子， 然后，從輸卵管中沖取卵子.直接與獲能的精子在體外 受精。第二種方法：從剛 屠宰母畜的卵巢 中采集卵母細 胞；第三種方法是借助超聲波探測儀、腹腔鏡等直接從 活體動物的卵巢 中吸取卵母細胞。采集的卵母細胞，者B 要在體外經(jīng) 人工培養(yǎng)成熟 后,才能與 獲能的精子 受精。 (2)精子的采集和獲能：在體外受精前，要對精子進行 獲能處理。(3)受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵細胞在 獲能溶液 或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。(4)胚胎的早期培養(yǎng)：精子與卵子在體外受精后，應(yīng)將 受精卵移入發(fā)

18、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。培養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無機鹽 和有機鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核生酸 等營養(yǎng)成分，以及 血清等物質(zhì)。當胚胎發(fā)育到適宜的階 段時，可將其取出向 受體移植或冷凍保存。不同動物胚 胎移植的時間不同。(牛、羊一般要培育到桑棋胚或肘 胚階段才能進行移植，小鼠、家兔等實驗動物可在更星的階段 移植:人的體外受精胚胎可在 816個細胞 階段 移植。)2 .胚胎移植(1)胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其它方式得到的胚胎， 移植到同種的、生理狀 態(tài)相同的其它雌性動物的體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體 的技術(shù)。其中提供胚胎的個體稱為

19、“供體”，接受胚胎的個體稱為“受體”。(供體為優(yōu)良品種,作為受體的 雌性動物應(yīng)為 常見或存量大 的品種。)地位：如轉(zhuǎn)基因、核移植，或體外受精 等任何一項胚胎 工程技術(shù)所生產(chǎn)的胚胎，都必須經(jīng)過胚胎移植技術(shù)才能 獲得后代，是 胚胎工程的最后一道“工序” 。(2)胚胎移植的意義：大大縮短了 供體本身的繁殖周期,，充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖能力。(3)生理學(xué)基礎(chǔ)：動物發(fā)情排卵后，同種動物的供、受體生殖器官的 生理變化是相同的。這就為供體的胚胎 移入受體提供了 相同的生理環(huán)境。早期胚胎在一定時間內(nèi)處于 游離狀態(tài)。這就為胚胎的 收集提供了可能。受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。這為胚胎在受體的存

20、活提供了可能 。供體胚胎可與受體子宮建立正常的理和組織聯(lián)系,但供體胚胎的 遺傳特性在孕育過程中不受影響。(4)基本程序主要包括：對供、受體的選擇和處理。詵擇遺傳特性和生產(chǎn)性能 優(yōu)秀的供體，有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力 的受體.供 體和受體是 同一物種。并用激素進行 同期發(fā)情處理，用 促性腺激素 對供體母牛做 超數(shù)排卵 處理。配種或人工授精。對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存 。配種或輸精后第7天，用特制的 沖卵裝置,把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖 洗出來(也叫沖卵)。對胚胎進行 質(zhì)量檢查,此時的胚胎 應(yīng)發(fā)育到桑發(fā)或胚囊胚階段。直接向受體移植或放入二 196 c的液氮中保存。對胚臉進行移植。移植后的檢查。對

21、受體母牛進行 是否妊娠的檢查。3 .胚胎分割(1)概念：是指采用機械方法將 早期胚胎切割2等份、4 等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。(2)意義：來自同一胚胎的后代具有 相同的遺傳物質(zhì).屬于無性繁殖。(3)材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的 桑棋胚或囊胚。(桑 根胚至囊胚的發(fā)育過程中，細胞開始分化，但其 全能性 仍很高,也可用于胚胎分割。)(4)操作過程：對囊胚階段的胚胎分割時，要將 內(nèi)細胞 團均等分割.否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā) 直。專題4 生物技術(shù)的安全性和倫理問題(一)轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭論：(1)基因生物與食物安全：反方觀點：反對“實質(zhì)性等同”、出現(xiàn)滯后效應(yīng)、出現(xiàn) 新的過敏原、

22、營養(yǎng)成分改變正方觀點：有安全性評價、科學(xué)家負責(zé)的態(tài)度、無實例 無證據(jù)(2)轉(zhuǎn)基因生物與生物安全：對生物多樣性的影響反方觀點：擴散到種植區(qū)之外變成野生種類、成為入侵外來物種、重組出有害的病原體、成為超級雜草、有可 能造成“基因污染”正方觀點：生命力有限、存在生殖隔離、花粉傳播距離 有限、花粉存活時間有限(3)轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全：對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響反方觀點：打破物種界限、二次污染、重組出有害的病 原微生物、毒蛋白等可能通過食物鏈進入人體正方觀點：不改變生物原有的分類地位、減少農(nóng)藥使用、 保護農(nóng)田土壤環(huán)境(二)生物技術(shù)的倫理問題(1)克隆人：兩種不同觀點，多數(shù)人持否定態(tài)度。否定的理由：克隆人嚴

23、重違反了 人類倫理道德.是克隆 技術(shù)的濫用；克隆人沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān) 荽等傳統(tǒng)的倫理道德觀念；克隆人是在人為的制造在心 理上和社會地位上都不健全的人。肯定的理由：技術(shù)性問題可以通過 胚胎分級、基因診斷 和染色體檢查等方法解決。不成熟的技術(shù)也只有通過實 踐才能使之成熟 中國政府的態(tài)度：禁止生殖性克隆，不反對治療性克隆。 四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受 任何牛殖 性克隆人的實驗。(2)試管嬰兒：兩種目的試管嬰兒的區(qū)別兩種。不同觀點，多數(shù)人持認可態(tài)度。否定的理由：把試管嬰兒當作人體零配件工廠，是 對生 命的不尊重；早期生命也有活下去的權(quán)利，拋棄或殺死 多余胚胎，無異于“謀殺”。

24、肯定的理由：解決了不育問題，提供骨髓中造血干細胞救治患者最好、最快捷的方法.提供骨髓造血干細胞并 不會對試管嬰兒造成損傷。基因身份證：否定的理由：個人基因資訊的泄漏造成 基因歧視，勢必 造成遺傳學(xué)失業(yè)大軍、 造成個人婚姻困難、人際關(guān)系疏 遠等嚴重后果。肯定的理由：通過基因檢測可以及早采取預(yù)防措施.適 時進行治療，達到挽救患者生命的目的。(三)生物武器(1)種類：致病菌、病毒、牛化毒劑，以及經(jīng)過基因重 組的致病菌。(2)散布方式：吸入、誤食、接觸帶菌物品、被帶菌昆 蟲叮咬等。(3)特點：致病力強、多數(shù)具傳染性、傳染途徑多、污 染面廣、有潛伏期、不易被發(fā)現(xiàn)、危害時間長等。(4)禁止生物武器公約及中

25、國政府的態(tài)度專題5 生態(tài)工程一、生態(tài)工程的基本原理項目理論 臬礎(chǔ)意義實例物質(zhì) 循環(huán)可避免環(huán)境 污染及其 對系統(tǒng)穩(wěn)定 和發(fā)展無廢棄物農(nóng)業(yè)生態(tài) 系統(tǒng) 的穩(wěn) 定性生物多樣性 程度高，可提 高系統(tǒng)的抵抗力 穩(wěn)定性“三北”防護 林建設(shè)中的單 純林問題，珊 瑚礁生態(tài)系統(tǒng) 的生物多樣性 問題生物 與環(huán) 境的 協(xié)調(diào) 與平 衡可避免系統(tǒng) 的失衡和破 壞太湖富營養(yǎng)化 問題社 會、 經(jīng) 濟、 自然統(tǒng)一協(xié)調(diào)各 種關(guān)系，保障 系統(tǒng)的平衡與穩(wěn) 定林業(yè)建設(shè)中自 然系統(tǒng)與社 會、經(jīng)濟系統(tǒng) 的關(guān)系問題復(fù)合 系統(tǒng)系統(tǒng) 的結(jié) 構(gòu)決 定功 能 原 理： 分布 式優(yōu) 于集 中式 和環(huán) 式改變和優(yōu)化 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 以改善 功能桑基魚塘系統(tǒng)

26、 整體 性原 理： 整體 大于 部分保持很高的 系統(tǒng)生產(chǎn)力珊瑚礁藻類和 珊瑚蟲的關(guān)系二、生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景 1、生態(tài)工程的實例分析類型主要原理注意問題農(nóng)村綜合發(fā) 展型生態(tài)工 程物質(zhì)循環(huán)再 生原理、整體 性原理、物種 多樣性原理核心：沼氣工程 優(yōu)點：農(nóng)林牧副漁 全面發(fā)展；開發(fā)可更 新資源，減少環(huán)境污 染小流域綜合 治理生態(tài)工 程整體性原理、 協(xié)調(diào)與平衡 原理、工程學(xué) 原理“綜合”表現(xiàn)在同 時考慮到生態(tài)效益和 經(jīng)濟效益不同氣候帶、不同 自然條件和不同經(jīng)濟 發(fā)展水平的地區(qū)，生 態(tài)工程模式應(yīng)各具特 色大區(qū)域生態(tài) 系統(tǒng)恢復(fù)工 程物種多樣性 原理、協(xié)調(diào)與 平衡原理、整 體性原理工程建設(shè)中應(yīng)注意的 問

27、題考慮樹種生態(tài)適應(yīng) 性問題，種植適宜品 種考慮樹種多樣性， 保證防護林體系穩(wěn)定 不同地區(qū)應(yīng)根據(jù)當 地情況采取不同策略濕地生態(tài)恢 復(fù)工程協(xié)調(diào)與平衡Q 原理、整體性d 原理）主要措施：退耕還林 ）主要困難：解決遷出 湖區(qū)居民的生計問題礦區(qū)廢棄地 的生態(tài)恢復(fù) 工程系統(tǒng)學(xué)和工 程學(xué)原理種植耐旱的灌木、 草和樹確定合理載牧量改良表土城市環(huán)境 生態(tài)工程協(xié)調(diào)與平衡 原理、整體性原理解決大氣污染措 施：禁止使用有鉛汽 油水污染：減少或禁 止污水排放，進行污 水凈化一、生態(tài)工程的概念生態(tài)工程是指應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質(zhì) 循環(huán)再生原理、結(jié)構(gòu)與功能相協(xié)調(diào)原則，結(jié)合系統(tǒng)分析 的最優(yōu)化方法而設(shè)計的促進物質(zhì)被分層多級

28、利用的生 產(chǎn)工藝系統(tǒng)。二、生態(tài)工程的基本原理生態(tài)工程的設(shè)計所依據(jù)的是生態(tài)學(xué)和工程學(xué)原理1、生態(tài)學(xué)原理(1)物種共生原理：自然界任何一種生物都不能 離開其他生物而單獨生存和繁衍，存在著共生、競爭等 關(guān)系，這構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和反饋機制。(2)生態(tài)位原理：生態(tài)系統(tǒng)中各種生物都占有一 定的生態(tài)位，依據(jù)此原理，可構(gòu)建一個具有多層次、多 種群的穩(wěn)定而高效的生態(tài)系統(tǒng)。(3)食物鏈原理：食物鏈/食物網(wǎng)是實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞的基礎(chǔ)，物種間的食物關(guān)系是生態(tài)工程設(shè)計的重要因素。（ 4） 物種多樣性原理：生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性越高， 抵抗力穩(wěn)定性越陷越高， 生態(tài)系統(tǒng)就越穩(wěn)定。 （如“三北防護林”蟲害、珊瑚礁區(qū)的生機）2、工程學(xué)原理（ 1）物質(zhì)循環(huán)再生原理：物質(zhì)能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)，分層分級利用。我國古代的“無廢棄物農(nóng)業(yè)”利用收集到的一切可能的有機物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C肥料， 改善了土壤結(jié)構(gòu)，培育了土壤微生物，實現(xiàn)了N、 P、K 等元素