专题五--生态工程的基本原理
人教版高中生物选修三目录(完善版)
人教版高中生物选修三目录（完善版）（五个专题，16小节）
专题1 基因工程
1.1 DNA 重组技术的基本工具
1.2 基因工程的基本操作程序
1.3 基因工程的应用
1.4 蛋白质工程的崛起
专题2 细胞工程
2.1 植物细胞的工程
2.1.1植物细胞工程的基本技术
2.1.2植物细胞工程的实际应用
2.2 动物细胞工程
2.2.1动物细胞培养和核移植技术
2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体
专题3 胚胎工程
3.1 体内受精和早期胚胎发育
3.2 体外受精和早期胚胎发育
3.3 胚胎工程的应用及前景
专题4 生物技术的安全性和伦理问题
4.1 转基因生物的安全性
4.2 关注生物技术的伦理问题
4.3 禁止生物武器
专题5 生态工程
5.1 生态工程的基本原理
5.2 生态工程的实例和发展前景。
高中生物选修3知识点总结
选修3知识点复习专题1 基因工程（一）基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
原理是基因重组，操作水平是分子水平。
优点：打破物种界限；定向地改造生物的遗传性状。
（二）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。
（2）功能：使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开（3）特点具有专一（特异）性。
（4）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶（1）两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。
②区别：E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。
（2）与DNA聚合酶作用的异同：DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能够稳定保存并复制；②有一至多个限制酶酶切位点③含有标记基因，便于筛选。
④对受体细胞无害。
（2）最常用的载体是质粒，化学本质是DNA分子。
（3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒（三）基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取1.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因。
3.人工合成目的基因的两个条件：基因比较小；核苷酸序列已知。
4.PCR技术扩增目的基因（1）PCR是多聚酶链式反应的缩写，原理DNA双链复制。
（2）过程：第一步变性：加热至90～95℃，DNA解链，不需要解旋酶；第二步复性：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链。
变性和复性利用了DNA的热变性原理；第三步延伸：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
第二步：基因表达载体的构建基因表达载体的组成：除了目的基因外，还必须有启动子、终止子、标记基因等。
专题五_生态工程的基本原理
讨论：
从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行 防护林建设时，应选择哪些特征的树种？如果在该地区发 展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
抗寒、耐旱，适应性强的沙棘， 畜牧养殖应该注意： 牲畜量不超过草地承载 耐盐碱力较强的沙枣等植物。 量
人教版 选修三 现代生物科技专题 专题五 生态工程
5.1 生态工程的基本原理
5.1生态工程的基本原理
（一） 关注生态工程的建设 （二 ）生态工程所遵循的基本原理 1.物质循环再生原理 2. 物种多样性原理 3.协调与平衡原理 4.整体性原理 5.系统学和工程学原理 (1).系统的结构决定功能原理 (2).系统整体性原理
(2011年陕西高考)现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉 淀池→曝光池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活着水生植物、 昆虫、鱼类、蛙类等生物．污水经净化处理后，可用于浇灌绿地．回 答问题：
（1）污水流经厌氧沉淀池．曝气池和兼氧池后得到初步净化．在这个 过程中，微生物通过 ___呼吸将有机物分解．
（二）生态工程所遵循的基本原理
4、整体性原理
整体指社会-经济-自然复合而成的巨大系统
生产 成本
生物与生物 生物与环境
经济系统
消费 效益
政策 管 理
植物
动物
微生物 非生物的因素
科 学 文 化
社会习惯 法律制度等
自然系统
社会系统
主要是不同系统之间的平衡与协调
思考：如何看待，部分农民前面 种林，后面砍林的现象？
整合单个生产系统，提高系统生产力。
1.物质是可循环的，分层分级利用越多，能量消耗越多，浪费越大。（× ） 2.土壤中微生物分解有机物没有能量流动。（ ） 3.图示所有植物、动物组成一个生物群落。（× ）
人教版教学课件2011高考生物一轮复习课件：选修3 专题5 生态工程ppt
• 4．下列措施中不符合城市生态工程建设基 本原理的是( ) • A．城市规划，分区建设工业区、居住区、 生态绿地等 • B．大力推广“环境友好技术”和低污染 清洁生产工艺 • C．采用浮床工艺法等手段治理水污染 • D．用法律手段严禁汽车上路，禁止造纸 厂、酒厂生产，以断绝 污染的源头 • 解析：应该控制污染，而不是因怕污染而 放弃发展。 • 答案：D
• 答案：(1)物质循环再生原理、物种多样性原 理、协调与平衡原理(至少写两种) (2)桑、 油菜等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜 (3)粪便等“废弃物”被及时利用 (4)实现了 物质的循环利用和能量的多级利用，提高了 农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降 低农业成本投入) (5)蚕沙碎屑用来养鱼；鱼 塘塘泥用来肥田
答案: ①物种多样性原理；②协调与平衡原理；③整体性原理。
• 解答:①大气污染解决措施：禁止使用有铅汽 油；②水污染：减少或禁止污水排放，进行 污水净化。
• 1．传统经济与生态经济 • (1)传统经济是大量使用化肥、农药、机械 的农业生产方式，不注重生态环境的保护， 经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。 • (2)生态经济实现了原料→产品→原料→产 品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环 经济。具有少消耗、多效益、可持续的特点。
•(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更 能 净 化 环 境 ， 其 主 要 原 因 是 ______________________。 •(4) 该 生 态 系 统 为 何 能 提 高 经 济 效 益 ？ ________。 •(5)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该 生态系统提出你的一条合理化建议。 ____________________。 •思路点拨：(1)生态工程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。该生 态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和
高中生物学科渗透法制教育教案——5.2生态工程的实例和发展前景教案(杨文)
高中生物学科渗透法制教育教案版别：人教版选修3/专题五：生态工程 5.2 生态工程的实例和发展前景三穗县民族高级中学杨文一、教学三维目标（一）知识与技能：1、举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理。
2、评述生态工程发展前景，说出生态工程的局限性，举例说出我国生态工程的特点。
3、分析并评价生态工程的实例，运用生态工程原理尝试设计简单的生态工程。
（二）过程与方法：通过调查、搜集资料等方法，了解各种生态工程实例的具体措施，逐步渗透有关法律条款，初步理解《环境保护法》、《节约能源法》、《循环经济促进法》等与生态、环境、能源等方面相关的法律法规，培养学生的相关法律意识。
（三）情感态度价值观：肯定我国在生态、环境、能源资源节约的法制建设的成就，以及我国农民和科技工作者在实践中的创造，理解实践出真知的道理，培养求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度，并且增强学生的法律意识。
二、教学重点举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理三、教学难点生态工程中生态工程的原理的分析四、教学方法启发式教学，自主性学习，小组分析讨论五、教学过程复习:先让学生自主复习上一节课所学内容，然后老师带领学生进一步强化上一节课所学重点和难点。
导入：“长江，长江，我是黄河”。
“黄河，黄河，我也是黄河”。
用这两句充满趣味的长江与黄河的喊话来引起学生的注意力和兴趣，并引导学生思考这两句充满趣味却也表达出一种为我国两河上游的生态环境状况恶化而感到忧心忡忡。
进一步引导学生思考？如何才能改善环境？如何才能实现可持续发展？进而顺利成章的引入生态工程的意义和价值。
探究一、探究生态工程实例阅读课本116-124页中生态工程的相关内容，思考讨论后回答以下问题：1、在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？提示：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。
2、这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？提示：这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
专题五生态工程
专题五生态工程最新考纲1．生态工程的原理Ⅱ2．生态工程的实例Ⅰ考纲解读1．结合实例分析生态工程基本原理的应用2．设计生态工程的基本思路知识点一生态工程的概念及基本原理想一想：当人为向生态系统中加入新物种，增加物种的数量，生态系统的稳定性一定会提高吗？知识点二生态工程的实例及发展前景发展前景⎩⎪⎨⎪⎧“生物圈2号”生态工程的实验及启示我国生态工程发展的前景与展望⎩⎪⎨⎪⎧西方国家生态工程的特点我国生态工程的特点我国生态工程存在问题及发展前景 看一看：大区域生态系统恢复工程应遵循什么原理？ 思一思：解决城市环境污染的主要措施是什么？1．整体性原理涉及社会—经济—自然复合而成的巨大系统，进行生态工程建设时，不但要考虑到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，故农村综合发展型生态工程、小流域综合治理生态工程、大区域生态系统恢复工程及城市环境生态工程均遵循整体性原理。
2．生态工程建设的基本过程包括拟定目标与实施调查、系统分析、可行性评价与决策和技术设计等。
其中技术设计是生态工程建设的核心环节。
3．农业生态系统的设计原则(1)应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则；(2)应当能够构成一个合理的生产结构；(3)应当充分利用自然界的物质和能量资源；(4)应当体现减少环境污染的原则；(5)应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益；(6)所设计的农业生态系统，从理论上看应当能够实现良性循环。
我国目前开展的“建设社会主义新农村”即农村综合发展型生态系统——其实质在于解决人多地少的突出矛盾，实现能量多级利用，物质循环再生，追求废物资源化，在资源有限的条件下，有较多的产出，取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。
自我校对：①修复 ②重建 ③传统生产方式 ④生产力 ⑤人类社会 ⑥自然环境 ⑦物质循环⑧环境污染 ⑨可持续 ○10物质循环再生 ⑪物种多样性 ⑫协调与平衡 ⑬整体性 ⑭功能⑮整体性⑯物质、能量⑰水土流失⑱土地沙漠化⑲退耕还林还草⑳防沙治沙○21防护林○22湿地缩小○23湿地恢复○24缓冲带○25合理规划和布局○26废弃物资源化想一想：不一定。
生态工程及其原理
一、生态工程的概念
生态工程是指人类应用生态学、系统学
等学科的基本原理和方法，通过系统设计、 调控和技术组装，修复或重建已破坏的生态 环境，改善传统的生产方式，并提高生态系 统的生产力，达到经济效益、生态效益和社
会效益同步发展的工程体系。
二、生态工程的范围
生态工程是人工设计和人为参与调控的：
一个生物群落
一个生态系统 一个地域性生态空间
三、生态工程的目标和特点
1、合理利用自然资源
遵循物质循环再生规律，充分发挥资源的潜力
2、防治环境污染，加强环境保护
合理设计生产流程和工艺，实现无废料生产
3、实现生态效益与经济效益的同步发展 低消耗 高效益 可持续
四、生态工程的生态学原理
物质循环再生 物种多样性
整体性
土壤中的无机物得不到补充，物质循环遭受破 坏，土壤肥力下降，农业生态系统受破坏
C
食物链长，生物数量达不到一定规 模，经济效益低下； 营养级多，高层次营养级生物获得 能量少，生物数量少.
C
五、生态工程的设计
“相连加环”食物链，以促进物质循 环，发掘资源潜力，实现高效生产。 利用系统内各种生物的相互依存，相 互制约特点，合理设计系统结构，实现 无废料生产，减少化肥农药的使用，以 达到减少污染，净化环境的作用。
为什么说农林牧副渔一体化生态 工程体现了整体性原理？
四、生态工程的工程学原理
1、系统的结构决定功能原理（系统学核心）
生态工程结构越复杂，
调节功能完善，越稳定，
效率可能越高。
生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构， 通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的
高效生态农业系统
高中生物生态工程的基本原理
高中生物生态工程的基本原理
生态工程是以生物学和生态学为基础，运用工程技术手段调节、修复和改善环境的一门交叉学科。
其基本原理包括生态系统的特征、工程手段的选择和应用以及生态系统的动态平衡。
首先，在生态工程中，了解和理解生态系统的特征是至关重要的。
生态系统是由生物群落和非生物环境组成的有机整体。
它包括物质和能量的循环，以及生物之间和生物与环境之间的相互作用。
生态工程师需要了解生态系统的结构、功能和相互关系，以便制定合理的工程方案。
其次，选择和应用适当的工程手段是生态工程的关键。
根据特定的问题和目标，生态工程师需要选择合适的工程手段，以达到修复、调节或改善环境的目的。
例如，植物修复是一种常用的生态工程手段，通过利用植物的生长和代谢特性，吸收和稀释有毒物质、固定土壤、保护土壤等。
此外，还可以利用人工湿地、河流修复、海岸保护等工程手段，对环境进行修复和改善。
最后，生态系统的动态平衡是生态工程的目标之一、生态系统具有稳定性和动态平衡的特点，生态工程旨在通过调节和修复，使生态系统恢复到相对稳定的状态。
为了实现这一目标，需要掌握生态系统的演替规律和调节机制。
例如，在生物多样性保护中，保护和恢复生物多样性是保持生态系统稳定的关键因素之一
总之，生态工程的基本原理涉及到生态系统的特征、工程手段的选择和应用以及生态系统的动态平衡。
通过深入理解这些原理，生态工程师可以更好地解决环境问题，并为实现可持续发展做出贡献。
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•特点: 与传统的工程相比，
生态工程是一类少消耗、 多效益、可持续的工程体 系。
专题五--生态工程的基本原理
二、生态工程所遵循的基本原理
生态工程是人类学习自然生态系 统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、 系统学、经济学等学科交叉而产生的 新兴学科。它所遵循的基本原理是： 整体、协调、循环、再生。
在进行生态工程建设时，要考虑到 怎样解决农村（尤其是湖区或山区的迁 出人员）的能源来源问题以及如何提高 农民的经济收入。
专题五--生态工程的基本原理
..蓝婴病
专题五--生态工程的基本原理
.两则资料比较.
1.你对“石油农业”是如何理解的？
“石油农业”大量使用化肥、农药和机械 的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖 性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过 程，变成了简单的机械过程和化学过程。由 于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和 提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同 时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很 庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和 持续生产力，并造成日益严重的农产品污染 和环境污染等问题。
专题五--生态工程的基本原理
3.如何理解“污染物是放错地方的资源” 这句话？ 对环境造成危害的污染物，采用 一定的措施和技术，就能够进行回收 和循环利用，这样不但能够减少环境 污染，而且提高了资源的利用效率， 减少了资源的浪费。例如，对废污水 中的重金属或氮、磷等养分就可以进 行回收再利用。因此说污染物是放错 了地方没有被利用的资源。
专题五--生态工程的基本原理
一、生态工程的概念
1.学科知识：生态学和系统学 2.技术手段：系统设计、调控和技术组装 3.研究对象:
社会——经济——自然复合生态系统。 4.建设目的:
遵循物质循环的规律，防止环境污染，达到经济效 益和生态效益的同步发展。
最终目标：实现可持续发展。
专题五--生态工程的基本原理
传统的经济发展模式不注重生态环境的 保护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨 大的生态环境破坏专题为五--代生态价工程。的基本原理
❖ 解决长江洪水泛滥的措施：
我国政府提出的“积极营造长江中 上游水源涵养林和水土保持林”计划， 即以生物措施为主，结合工程措施，提 高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合 理耕作方式等。
专题五--生态工程的基本原理
2.你能举出一些农业生产活动对人体健康以及 环境造成危害的实例吗？
除日常生活中能够发现的实例外，农业活动对 环境和人类健康造成危害的实例中，世界上影响较 大的有蓝婴病。1973年，美国内布拉斯加州首次出 现幼儿高铁血红蛋白症（蓝婴病）。其原因是饮用 水中硝酸盐含量超过10 mg/L，这时过多的硝酸盐 会与红细胞中的血色素结合，形成高铁血红蛋白。 高铁血红蛋白不能为细胞和组织运输足够的氧。患 儿的临床症状是在口、手或脚等部位出现时断时续 的蓝色或淡紫色，呼吸困难、腹泻、呕吐、抽搐， 严重的会失去知觉，甚至死亡。硝酸盐来源于点源 污染，如下水道、畜禽养殖场等，或非点源污染， 如对农田、公园、草地等的施肥。
❖ 根本原因：
长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土 保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道； 中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用 的湖泊面积急剧减少。
❖ 直接原因：
1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室 气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常 有关。
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问 题？
手段之一 生态工程
..共同,解决,生态经济,生态工程
专题五--生态工程的基本原理
什么是生态工程.
生态工程的概念
人类应用生态学和系统学等学科的基本原理 和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已 被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境 污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生 态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境 的和谐发展。
专题五--生态工程的基本原理
通过积极种植能够固氮的豆科作物， 以及收集一切可能的有机物， 包括人畜粪 便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老 墙土以及农产品加工过程中的废弃物等，采 用堆肥、沤肥等多种方式，把它们转变为有 机肥料，施用到农田中： 优点：改善了土壤结构；
培育了土壤微生物； 实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量 元素的循环利用。
专题五--生态工程的基本原理
2.物种多样性原理 理论基础：生态系统的稳定
性
遇虫害而死的樟子松
专题五--生态工程的基本原理
专题五--生态工程的基本原理
4.石油农业的生产模式应当怎样改进？
在不同的国家有不同的改进措施。 例如，在我国，人多地少，应该大力发展 生态农业。实施的具体措施包括：可以根 据田间作物的需要适量施用高效、低毒、 低残留的农药，多施有机肥，提高作物对 水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和 畜禽粪便进行再利用，实现物质的多级利 用，等等。一方面要不断提高土地的产出 水平；另一方面要减少农业活动对环境的 污染，促进社会的可持续发展。
专题五--生态工程的基本原理
1、物质循环再生原理
理论基础：物质循环 内容：物质能够在各类生态系统 中进行区域小循环和全球地质大 循环，各层循环往复，分层分级 利用，达到取之不尽，用之不绝 的效果。
专题五--生态工程的基本原理
例：无废弃物 农业
是我国古代传统 农业的辉煌成就 之一，也是生态 工程最早和最生 动的一种模式。
专题五--生态工程的基本原理
讨论
❖ 上面两则资料所反映的经济模式有何共同点?
多消耗,少效益,不能持续经济”的原则，使一个系统 产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生 产原料，从而实现废弃物的资源化。 无废料模式：原料→产品→原料→产品
❖ 怎么实现生态经济
专题五 生态工程
专题五--生态工程的基本原理
5.1 生态工程的基本原理
专题五--生态工程的基本原理
..直接原因和根本原因
专题五--生态工程的基本原理
石油农业.
专题五--生态工程的基本原理
１９９８年的洪水让６岁的江珊在激流中挣扎了９个小时。
专题五--生态工程的基本原理
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？