第一篇：高二數(shù)學(xué)：《選修2-1》課后習(xí)題參考答案

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第1頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第2頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第3頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第4頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第5頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第6頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第7頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第8頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第9頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第10頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第11頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第12頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第13頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第14頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第15頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第16頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第17頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第18頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第19頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第20頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第21頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第22頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第23頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第24頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第25頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第26頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第27頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第28頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第29頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第30頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第31頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第32頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第33頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn 第34頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn 第35頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

世紀(jì)金榜 圓您夢(mèng)想 004km.cn

第36頁（共36頁）

數(shù)學(xué)投稿咨詢QQ：1114962912

山東世紀(jì)金榜書業(yè)有限公司

第二篇：2021新課標(biāo)高中物理選修課后習(xí)題答案

新課標(biāo)高中物理選修課后習(xí)題答案

高中物理3.2課后習(xí)題答案

第4章

第1節(jié)

劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)

1．奧斯特實(shí)驗(yàn)，電磁感應(yīng)等．

2．電路是閉合的．導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)．

第2節(jié)

探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件

1．（1）不產(chǎn)生感應(yīng)電流（2）不產(chǎn)生感應(yīng)電流（3）產(chǎn)生感應(yīng)電流

2．答：由于彈簧線圈收縮時(shí)，面積減小，磁通量減小，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流．

3．答：在線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，由于穿過線圈的磁通量增大，所以線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；在線圈離開

磁場(chǎng)的過程中，由于穿過線圈的磁通量減小，所以線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)個(gè)線圈都在磁場(chǎng)中時(shí)，由于穿過線圈的磁通量不變，所以線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流．

4．答：當(dāng)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線移動(dòng)時(shí)，由于線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度不斷減弱，所以穿過線圈的磁通量不斷

減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)導(dǎo)線中的電流逐漸增大或減小時(shí)，線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度也逐漸增大或減小，穿過線圈的磁通量也隨之逐漸增大或減小，所以線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流．

5．答：如果使銅環(huán)沿勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向移動(dòng)，由于穿過銅環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，所以，銅環(huán)中沒有感應(yīng)

電流；如果使銅環(huán)在不均勻磁場(chǎng)中移動(dòng)，由于穿過銅環(huán)的磁通量發(fā)生變化，所以，銅環(huán)中有感應(yīng)電流．

6．答：乙、丙、丁三種情況下，可以在線圈B

中觀察到感應(yīng)電流．因?yàn)榧姿硎镜碾娏魇欠€(wěn)恒電流，那

么，由這個(gè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)就是不變的．穿過線圈B的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電

7．流．乙、丙、丁三種情況所表示的電流是隨時(shí)間變化的電流，那么，由這樣的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是變

化的，穿過線圈B的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．

8．為了使MN

中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，必須要求DENM

構(gòu)成的閉合電路的磁通量不變，即20BS

B

l

=，而

()S

l

vt

l

=+，所以，從0t

=開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B

隨時(shí)間t的變化規(guī)律是0B

l

B

l

vt

=+

第3節(jié)

楞次定律

1．答：在條形磁鐵移入線圈的過程中，有向左的磁感線穿過線圈，而且線圈的磁通量增大．根據(jù)楞次定

律可知，線圈中感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向應(yīng)該向右，再根據(jù)右手定則，判斷出感應(yīng)電流的方向，即從左側(cè)看，感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向．

2．答：當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，導(dǎo)線AB

中電流由左向右，它在上面的閉合線框中引起垂直于紙面向外的磁通量

增加．根據(jù)楞次定律，閉合線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，要阻礙它的增加，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)在閉合線框內(nèi)的方向是垂直紙面向里，再根據(jù)右手定則可知感應(yīng)電流的方向是由D

向C

．當(dāng)斷開開關(guān)時(shí)，垂直于紙面向外的磁通量減少．根據(jù)楞次定律，閉合線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，要阻礙原磁場(chǎng)磁通量的減少，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)在閉合線框內(nèi)的方向是垂直紙面內(nèi)外，再根據(jù)右手定則可知感應(yīng)電流的方向是由C

向D

．

3．答：當(dāng)導(dǎo)體AB

向右移動(dòng)時(shí)，線框ABCD

中垂直于紙面向內(nèi)的磁通量減少．根據(jù)楞次定律，它產(chǎn)生感

應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙磁通量減少，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同．垂直于紙面向內(nèi)，所以感應(yīng)電流的方向是A

→B

→C

→D

．此時(shí)，線框ABFE

中垂直紙面向內(nèi)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的增加，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反，垂直于紙面向外．所以，感應(yīng)電流的方向是A

→B

→F

→E

．所以，我們用這兩個(gè)線框中的任意一個(gè)都可以判定導(dǎo)體AB

中感應(yīng)電流的方向．說明：此題對(duì)導(dǎo)體AB

中的電流方向的判定也可用右手定則來確定．

4．答：由于線圈在條形磁鐵的N

極附近，所以可以認(rèn)為從A

到B的過程中，線圈中向上的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的減少，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同，再根據(jù)右手螺旋定則可知感應(yīng)電流的方向，從上向下看為逆時(shí)針方向．從B

到C的過程中，線

圈中向下的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的增加，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反，再根據(jù)右手螺旋定則可知感應(yīng)電流的方向，從上向下看為逆時(shí)針方向．

5．答：（1）有感應(yīng)電流（2）沒有感應(yīng)電流；（3）有感應(yīng)電流；（4）當(dāng)合上開關(guān)S的一瞬間，線圈P的左

端為N

極；當(dāng)打開開關(guān)S的上瞬間，線圈P的右端為N

極．

6．答：用磁鐵的任一極（如N

極）接近A

球時(shí)，穿過A

環(huán)中的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，A

環(huán)中將產(chǎn)

生感應(yīng)電流，阻礙磁鐵與A

環(huán)接近，A

環(huán)將遠(yuǎn)離磁鐵；同理，當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離發(fā)A

球時(shí)，A

球中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?qū)⒆璧KA

環(huán)與磁鐵遠(yuǎn)離，A

環(huán)將靠近磁鐵．由于B

環(huán)是斷開的，無論磁極移近或遠(yuǎn)離B

環(huán)，都不會(huì)在B

環(huán)中形成感應(yīng)電流，所以B

環(huán)將不移動(dòng)．

7．答：（1）如圖所示．圓盤中任意一根半徑CD

都在切割磁感線，這半徑可以看成一個(gè)電源，根據(jù)右手

定則可以判斷，D

點(diǎn)的電勢(shì)比C

點(diǎn)高，也就是說，圓盤邊緣上的電勢(shì)比圓心電勢(shì)高，（2）根據(jù)右手定則判斷，D

點(diǎn)電勢(shì)比C

點(diǎn)高，所以流過電阻R的電流方向自下向上．說明：本題可拓展為求CD

間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．設(shè)半徑為r，轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。唧w答案是212

E

Br

ω=．

第4節(jié)

法拉第電磁感應(yīng)定律

1．正確的是D

．

2．解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.090.021000V

175V

0.4

E

n

t

-?Φ==?=?；根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，通過電熱器的電流為175A=0.175A

99010

E

I

R

r

=

=++

3．解：根據(jù)導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式E

Blv

=得：纜繩中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)54334.610

2.05107.610V=7.210V

E

-=??

4．答：可以．聲音使紙盒振動(dòng)，線圈切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流．

5．答：因?yàn)榫€圈繞OO

＇軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈長(zhǎng)2L的邊切割磁感線的速度變化，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)因而變化．根據(jù)公

式sin

E

Blv

θ=和v

r

ω=有12sin

E

BL

L

ωθ=．因?yàn)?2S

L

L

=，90θ=?，所以，E

BS

ω=．

6．答：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2B

E

n

n

R

t

t

π?Φ?==??，所以，22441A

B

E

E

==．（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得通過線圈的電流2122S

E

B

B

I

n

R

n

R

R

t

R

t

S

ππρρ??===??，所以，221

A

A

B

B

I

R

I

R

===．

7．答：管中有導(dǎo)電液體流過時(shí)，相當(dāng)于一段長(zhǎng)為d的導(dǎo)體在切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E

Bdv

=．液體的流量()2

d

Q

v

π=，即液體的流量與電動(dòng)勢(shì)E的關(guān)系為4d

Q

E

B

π=．

第5節(jié)

電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用

1．解：根據(jù)導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式E

Blv

=，該機(jī)兩翼尖間的電勢(shì)差為54.71012.70.7340V=0.142V

E

-=?，根據(jù)右手定則可知，從駕駛員角度來說，左側(cè)機(jī)翼電勢(shì)高。說明：該題的難點(diǎn)之上在于學(xué)生的空間想象力往往比較弱，對(duì)此，可用簡(jiǎn)單圖形（圖4-12）幫助理解；另外，該題可補(bǔ)充一問，即當(dāng)飛機(jī)從西向東飛行時(shí)，哪側(cè)機(jī)翼電勢(shì)高？分析可得仍為左側(cè)機(jī)翼

電勢(shì)高。

2．（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E

n

t

?Φ=?。根據(jù)t

Φ-圖象可知，0.5/Wb

s

t

?Φ=?。電壓表的讀數(shù)為1000.5V=50V

E

n

t

?Φ==??。（2）感應(yīng)電場(chǎng)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，如圖所示。（3）A

端的電勢(shì)比B

端高，所以A

端應(yīng)該與電壓表標(biāo)的接線柱連接。

3．答：（1）等效電路如圖所示。（2）通過R的電流方向從上到下。根據(jù)導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式E

Blv

=，MN、PQ的電動(dòng)勢(shì)都為111V

E

=??。根據(jù)電池的并聯(lián)和閉合電路歐姆定律，通過R

電流1A=1A

E

I

R

==。（3）通過MN的電流方向?yàn)樽訬

到M

；過PQ的電流方向?yàn)樽訬

到M

；過PQ的電流方向?yàn)镼

到P。

4．（1）線圈以速度v

勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)CD

邊在磁場(chǎng)中時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)11E

Bl

v

=，其中1l

為CD

邊的長(zhǎng)度。此時(shí)線圈中的感應(yīng)電流為111E

Bl

v

I

R

R

=

=，其中R

為線圈的總電阻。同理，線圈以速度2v

勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流最大值為2122E

Bl

v

I

R

R

==。第二次與第一次線圈中最大電流之比為2:1。（2）線圈以速度v

勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)CD

邊在磁場(chǎng)中時(shí)，CD

邊受安培力最大，最大值為

221111B

l

v

F

BI

l

R

==。由于線圈做勻速運(yùn)動(dòng)，所以此時(shí)外力也最大，且外力大小等于安培力大小，此時(shí)外力的功率為22111B

l

v

P

Fv

R

==。同理，線圈以速度2v

進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，外力的最大功率為222

124B

l

v

P

R

=。第二次與第一次外力做功的最大功率之比為4:1。（3）線圈以v

勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈中的感應(yīng)電流為

111E

Bl

v

I

R

R

==，設(shè)AD

邊長(zhǎng)為2l，則線圈經(jīng)過時(shí)間2l

t

v

=完全進(jìn)入磁場(chǎng)，此后線圈中不再有感應(yīng)電流。所以第一次線圈中產(chǎn)生的熱量為222222

121211

2B

l

v

l

B

l

l

Q

I

Rt

R

v

R

R

===。同理，線圈以速度2v

勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的熱量為221222B

l

l

Q

R

=。第二次與第一次線圈中產(chǎn)生的熱量之比為2:1。說明：可進(jìn)一步分析并說明，在這一過程中，外力克服安培力所做的功與感應(yīng)電流所做的功是相等的。

第6節(jié)

互感和自感

1．（1）當(dāng)開關(guān)S

斷開后，使線圈A

中的電流減小并消失時(shí)，穿過線圈B的磁通量減小，肉而在線圈B

中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁場(chǎng)的減小，這樣就使鐵芯中磁場(chǎng)減弱得慢些，即在開關(guān)S

斷開后一段時(shí)間內(nèi)，鐵芯中還有逐漸減弱的磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)對(duì)銜鐵D

依然有力作用，因此，彈簧K

不能立即將銜鐵拉起．（2）如果線圈B

不閉合，不會(huì)對(duì)延時(shí)效果產(chǎn)生影響．在開關(guān)S

斷開時(shí)，線圈A

中電流減小并很快消失，線圈B

中只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而無感應(yīng)電流，鐵芯中的磁場(chǎng)很快消失，磁場(chǎng)對(duì)銜鐵D的作用力也很快消失，彈簧K

將很快將銜鐵拉起．

2．答：當(dāng)李輝把多用表的表筆與被測(cè)線圈斷開時(shí)，線圈中的電流將減小，發(fā)生自感現(xiàn)象．會(huì)產(chǎn)生較大的自感電動(dòng)勢(shì)，兩只表筆間有較高電壓，“電”了劉偉一下，所以劉偉驚叫起來，當(dāng)李輝再摸多用表的表筆時(shí)，由于時(shí)間經(jīng)歷的較長(zhǎng)，自感現(xiàn)象基本“消失”

3．答：（1）當(dāng)開關(guān)S

由斷開變?yōu)殚]合，A

燈由亮變得更為明亮，B

燈由亮變暗，直到不亮．（2）當(dāng)開關(guān)S

由閉合變?yōu)閿嚅_，A

燈不亮，B

燈由亮變暗，直到不亮．

第7節(jié)

渦流

電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)

1．答：當(dāng)銅盤在磁極間運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在銅盤中主生感應(yīng)電流，使銅盤受到安培力作

用，而安培力的方向阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，所以銅盤很快就停了下來．

2．當(dāng)條形磁鐵的N

極靠近線圈時(shí)，線圈中向下的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可得，線圈中感應(yīng)電流的磁

場(chǎng)應(yīng)該向上，再根據(jù)右手螺旋定則，判斷出線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向（自上而下看）．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)條形磁鐵N

極的作用力向上，阻礙條形磁鐵向下運(yùn)動(dòng)．當(dāng)條形磁鐵的N

極遠(yuǎn)離線圈時(shí)，線圈中向下的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可得，線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)該向下，再根據(jù)右手螺旋定則，判斷出線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向（自上而下看）．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)條形磁鐵N

極的作用力向下，阻礙條形磁鐵向上運(yùn)動(dòng)．因此，無論條形磁鐵怎樣運(yùn)動(dòng)，都將受到線圈中感應(yīng)電流磁場(chǎng)的阻礙作用，所以條形磁鐵較快地停了下來，在此過程中，彈簧和磁鐵的機(jī)械能均轉(zhuǎn)化為線圈中的電能．

3．答：在磁性很強(qiáng)的小圓片下落的過程中，沒有缺口的鋁管中的磁通量發(fā)生變化（小圓片上方鋁管中的磁通量減小，下方的鋁管中的磁通量增大），所以鋁管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)下落的小圓片產(chǎn)生阻力作用，小圓片在鋁管中緩慢下落；如果小圓片在有缺口的鋁管中下落，盡管鋁管中也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將對(duì)下落的也產(chǎn)生阻力作用，但這時(shí)的阻力非常小，所以小圓片在鋁管中下落比較快．

4．答：這些微弱的感應(yīng)電流，將使衛(wèi)星受到地磁場(chǎng)的安培力作用．因?yàn)榭朔才嗔ψ饔茫l(wèi)星的一部分

運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能，這樣衛(wèi)星機(jī)械能減小，運(yùn)動(dòng)軌道離地面高度會(huì)逐漸降低．

5．答：當(dāng)條形磁鐵向右移動(dòng)時(shí)，金屬圓環(huán)中的磁通量減小，圓環(huán)中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬圓環(huán)將受到條

形磁鐵向右的作用力．這個(gè)力實(shí)際上就是條形磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流的安培力．這個(gè)安培力將驅(qū)使金屬圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)．

第五章

交變電流

第1節(jié)

交變電流

1．答：磁鐵靠近白熾燈，發(fā)現(xiàn)燈絲顫動(dòng)．因?yàn)橥ń蛔冸娏鞯臒艚z處在磁場(chǎng)中要受到力的作用，燈絲受到的磁場(chǎng)力的大小、方向都隨時(shí)間做周期性變化，因而燈絲顫動(dòng)．

2．答：這種說法不對(duì)．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率t

?Φ?成正比，而與磁通量Φ沒有必然的聯(lián)系．假定線圈的面積為S，所在磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈以角速度ω繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈在中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，則磁通量Φ隨時(shí)間變化的關(guān)系為：

cos

ωBD

t

Φ=，其圖象如圖所示．線圈平面轉(zhuǎn)到中性面瞬間（0t

=，t

T

=），穿過線圈的磁通量Φ雖然最大，但是，曲線的斜率為0，即，磁通量的變化率0t

?Φ=?，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0；而線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直時(shí)（14t

T

=，34

t

T

=），穿過線圈的磁通量Φ為0，但是曲線的斜率最大，即磁通量的變化率t

?Φ?最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大．

3．解：?jiǎn)卧丫€圈轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場(chǎng)平行位置時(shí)，即教科書圖5.1－3中乙和丁圖時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大．即

-220.010.200.10250V=6.310V

AD

m

AB

AB

AD

AB

L

E

BL

L

BL

L

ωωπ===?v

=2B

4．解：假定發(fā)電機(jī)線圈平面僅次于中性面開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式

sin

400sin(314).m

e

E

t

t

ω==不計(jì)發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)阻，電路中電流的峰值400A

0.2A

2000

m

m

E

I

R

===．電流的瞬時(shí)值表達(dá)式sin

0.2sin(314)m

i

I

t

t

ω==．

5．解：KL

邊與磁場(chǎng)方向呈30°時(shí)，線圈平面與中性面夾角為60°，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

sin

sin

60m

e

E

t

BS

ωωω==?=，電流方向?yàn)镵NMLK

．

第2節(jié)

描述交變電流的物理量

1．解：交變電流1周期內(nèi)，電流方向變化兩次，所以1s內(nèi)電流方向變化的次數(shù)為

12100

0.02

?=

次次．

2．解：不能把這個(gè)電容器接在交流電壓是10V的電路兩端．因?yàn)椋@里的10V的電壓是指交流電壓的有效值．在電壓變化過程中的最大值大于10V，超過了電容器的耐壓，電容器會(huì)被擊穿．

3．解：燈泡正常工作時(shí)，通過燈絲電流的有效值

402

A

A

22011

P

I

U

＝＝＝．電流的峰

值m

I.4．根據(jù)圖象，讀出交變電流的周期0.2

T

s

＝，電流的峰值10A

m

I=，頻率115

0.2

f

Hz

Hz

T

===．電

流的有效值7.1A

m

I

I

===

5．解：該電熱器消耗的功率

U

P

R

=，其中U為電壓的有效

值U=，所以，22

311W=967W

2250

m

U

P

R

===

?

第3節(jié)電感和電容對(duì)交變電流的影響

1．答：三個(gè)電流表

A、2

A、3

A所在支路分別為：純電容電路、純電感電路、純電阻電路．改換電源后，交流電壓峰值沒有變化，而頻率增加了．對(duì)于純電容電路，交流電壓峰值不變，則電路兩端電壓的有效值不變．電容大小C未變，交變電流頻率增大，則感抗變小，電流有效值增大，則容抗變小，電流

有效值增大，即

A讀數(shù)增大．對(duì)于純電感電路，交流電壓峰值不變，則電路兩端電壓的有效值不變．電

感大小L未變，交流頻率增大，則感抗變大，電流有效值減小，即

A讀數(shù)減?。畬?duì)于純電阻電路，交流電壓峰值不變，則電路兩端電壓的有效值不變．雖然交變電流頻率增大，但是對(duì)電阻大小沒有影響，電阻大小未變，則電流有效值不變，即

A讀數(shù)不變．

2．答：由于電容串聯(lián)在前級(jí)和后級(jí)之間，前級(jí)輸出的直流成分不能通過電容器，而流成分可以通過電容器被輸送到后級(jí)裝置中，輸入后級(jí)的成分中不含有前級(jí)的直流成分，所以兩級(jí)的直流工作狀態(tài)相互不影響．

3．答：電容器對(duì)高頻成分的容抗小，對(duì)低頻成分的容抗大，按照教科書圖5.3-8的連接，高頻成分就通過“旁邊”的電容器，而使低頻成分輸送到下一級(jí)裝置．

第4節(jié)變壓器

1．答：恒定電流的電壓加在變壓器的原線圈上時(shí)，通過原線圈的電流是恒定電流，即電流的大小和方向不變，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過副線圈的磁通量不變．因此在副線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，副線圈兩端也沒有電壓，所以變壓器不能改變恒定電流的電壓．

2．解：根據(jù)題目條件可知，1

380V

U=，2

36V

U=，1

1140

n=，求：

?

n=

U

n

U

n

=

Q，1

361140108

380

U

n

n

U

?

∴=?==

3．解：根據(jù)題目條件可知，2

400

n=，1

220V

U=，2

55V

U=，求：

?

n=

1122U

n

U

n

=Q，***5

U

n

n

U

?∴=?==

4．答：降壓變壓器的副線圈應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)線．根據(jù)理想變壓器的輸出功率等于輸入功率即1122I

U

I

U

=，降壓變壓器的21U

U

5．答：假定理想變壓器的原線圈輸入的電壓1U

一定，1V

示數(shù)不變；當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R

減小，副線圈電壓221

1n

U

U

n

=不變，2V

示數(shù)不變國(guó)；因?yàn)镽

減小，所以2A

示數(shù)增大；因?yàn)槔硐胱儔浩鬏斎牍β实扔谳敵龉β?，有?11222P

I

U

P

I

U

===，1U、2U的值

不變，2I

增大，則1I

增大，1A

示數(shù)增大．

第5節(jié)

電能的輸送

1．在不考慮電抗的影響時(shí)，電功率P

IU

=，所以P

I

U

=．當(dāng)110V

U

K

=時(shí)，導(dǎo)線中的電流33480010A=43.6A

11010

I

?=?．當(dāng)110V

U

=時(shí)，導(dǎo)線中的電流33480010A=43.610A

110I

?=?．

2．公式=UI

P

損和U=I

r

都是錯(cuò)誤的，U

是輸電電壓，而非輸電線上的電壓降．正確的推導(dǎo)應(yīng)該是：設(shè)輸

電電壓為U，輸送的電功率為P

．2

=I

P

r

損，P

I

U

=，則2

=P

P

r

U

損，由此式可知，要減小功率損失，就應(yīng)當(dāng)用高壓送電和減小輸電線的電阻r

．

3．解：(1)用110V

電壓輸電，輸電線上電流331120010A

1.810A

110P

I

U

?==≈?，輸電線上由電阻造成的電壓損失311

1.8100.05V=90V

U

I

R

==??，(2)用11V

K

電壓輸電，輸電線上電流323

220010A

18A

1110P

I

U

?==≈?，輸電線上由電阻造成的電壓損失22180.05V=0.9V

U

I

R

==?．兩者比較，可以看出，用高壓輸電可使輸電線上的電壓損失減少許多．

4．解：輸送的電功率為P，輸電電壓為U，輸電線上的功率損失為P

?，導(dǎo)線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，導(dǎo)線的電阻亮紅

燈ρ，導(dǎo)線的橫截面積為S，則22()P

L

P

I

R

U

S

ρ?==，因?yàn)镻、U、P

?、L、ρ各量都是相同的，所以橫截面積為S

與輸電電壓U的二次方成反比，所以有2323122221(1110)

2.510220

S

U

S

U

?===?．

5．解：(1)假如用250V的電壓輸電，輸電導(dǎo)線上的功率損失

3222010()()0.5

3.2250

P

P

R

kW

kW

U

??==?=．用戶得到的功率20

3.216.8P

P

P

kW

kW

kW

=-?=-=損(2)

假如用500V的電壓輸電，輸電導(dǎo)線上的功率損失

3222010()()0.50.8500P

P

R

kW

kW

U

??==?=．用戶得到的功率

200.819.2P

P

P

kW

kW

kW

=-?=-=損．

6．解：輸電原理如圖5-16所示．(1)降壓變壓器輸出電流，也就是用戶得到的電流

329510A

4.3210A

220

P

I

U

?==≈?用用用．因?yàn)椋?2P

I

r

?=，輸電線上通過的電流

2I

==．(2)輸電線上損失的電壓r

U，2258V=200V

r

U

I

r

==?，因?yàn)樯龎鹤儔浩鳛槔硐胱儔浩?，輸入功率＝輸出功率，所以升壓變壓器輸出的電?U

計(jì)算如下：因?yàn)椋?221P

I

U

P

==，所以，3322210010V=410V

P

U

I

?==?．(3)升壓變壓器的匝數(shù)之比11222501400016

n

U

n

U

===．降壓變壓器的匝數(shù)之比***22011n

U

U

U

n

U

U

--====用用．

第六章

傳感器

第1節(jié)

傳感器及其工作原理

1．

第三篇：高中生物選修3教材課后習(xí)題答案

高中生物選修3教材答案

?1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具

（一）思考與探究

1.限制酶在DNA的任何部位都能將DNA切開嗎？以下是四種不同限制酶切割形成的DNA片段：

(1)…CTGCA(2)…AC(3)GC…（4）…G

…G …TG CG… …CTTAA(5)G…(6)…GC(7)GT…(8)AATTC…

ACGTC… …CG CA… G… 你是否能用DNA連接酶將它們連接起來？ 答：2和7能連接形成…ACGT… …TGCA…；

4和8能連接形成…GAATTC… …CTTAAG…；

3和6能連接形成…GCGC…

…CGCG…； 1和5能連接形成…CTGCAG…

…GACGTC…。

2.聯(lián)系你已有的知識(shí)，想一想，為什么細(xì)菌中限制酶不剪切細(xì)菌本身的DNA？

提示：迄今為止，基因工程中使用的限制酶絕大部分都是從細(xì)菌或霉菌中提取出來的，它們各自可以識(shí)別和切斷DNA上特定的堿基序列。細(xì)菌中限制酶之所以不切斷自身DNA，是因?yàn)槲⑸镌陂L(zhǎng)期的進(jìn)化過程中形成了一套完善的防御機(jī)制，對(duì)于外源入侵的DNA可以降解掉。生物在長(zhǎng)期演化過程中，含有某種限制酶的細(xì)胞，其DNA分子中或者不具備這種限制酶的識(shí)別切割序列，或者通過甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到所識(shí)別序列的堿基上，使限制酶不能將其切開。這樣，盡管細(xì)菌中含有某種限制酶也不會(huì)使自身的DNA被切斷，并且可以防止外源DNA的入侵（本題不要求學(xué)生回答的完全，教師可參考教師用書中的提示，根據(jù)學(xué)生的具體情況，給予指導(dǎo)。上述原則也應(yīng)適用于其他章節(jié)中有關(guān)問題的回答）。

3.天然的DNA分子可以直接用做基因工程載體嗎？為什么？

提示：基因工程中作為載體使用的DNA分子很多都是質(zhì)粒（plasmid），即獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外的一種可以自我復(fù)制、雙鏈閉環(huán)的裸露的DNA分子。是否任何質(zhì)粒都可以作為基因工程載體使用呢？其實(shí)不然，作為基因工程使用的載體必需滿足以下條件。（1）載體DNA必需有一個(gè)或多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)，以便目的基因可以插入到載體上去。這些供目的基因插入的限制酶的切點(diǎn)所處的位臵，還必須是在質(zhì)粒本身需要的基因片段之外，這樣才不至于因目的基因的插入而失活。

（2）載體DNA必需具備自我復(fù)制的能力，或整合到受體染色體DNA上隨染色體DNA的復(fù)制而同步復(fù)制。

（3）載體DNA必需帶有標(biāo)記基因，以便重組后進(jìn)行重組子的篩選。

生物選修3教材答案

第1頁

共26頁

（4）載體DNA必需是安全的，不會(huì)對(duì)受體細(xì)胞有害，或不能進(jìn)入到除受體細(xì)胞外的其他生物細(xì)胞中去。

（5）載體DNA分子大小應(yīng)適合，以便提取和在體外進(jìn)行操作，太大就不便操作。實(shí)際上自然存在的質(zhì)粒DNA分子并不完全具備上述條件，都要進(jìn)行人工改造后才能用于基因工程操作。

4.網(wǎng)上查詢：DNA連接酶有連接單鏈DNA的本領(lǐng)嗎？

提示：迄今為止，所發(fā)現(xiàn)的DNA連接酶都不具有連接單鏈DNA的能力，至于原因，現(xiàn)在還不清楚，也許將來會(huì)發(fā)現(xiàn)可以連接單鏈DNA的酶。

（二）尋根問底

1.根據(jù)你所掌握的知識(shí)，你能分析出限制酶存在于原核生物中的作用是什么嗎？ 提示：原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是，生物在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中形成了一套完善的防御機(jī)制，以防止外來病原物的侵害。限制酶就是細(xì)菌的一種防御性工具，當(dāng)外源DNA侵入時(shí)，會(huì)利用限制酶將外源DNA切割掉，以保證自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，從而達(dá)到保護(hù)自身的目的。2.DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？為什么？

答：不是一回事?；蚬こ讨兴玫倪B接酶有兩種：一種是從大腸桿菌中分離得到的，稱之為E·coliDNA連接酶。另一種是從T4噬菌體中分離得到，稱為T4DNA連接酶。這兩種連接酶催化反應(yīng)基本相同，都是連接雙鏈DNA的缺口（nick），而不能連接單鏈DNA。DNA連接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯鍵（在相鄰核苷酸的3位碳原子上的羥基與5位碳原子上所連磷酸基團(tuán)的羥基之間形成），那么，二者的差別主要表現(xiàn)在什么地方呢？（1）DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵；而DNA連接酶是在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個(gè)核苷酸與DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。

（2）DNA聚合酶是以一條DNA鏈為模板，將單個(gè)核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈；而DNA連接酶是將DNA雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來。因此DNA連接酶不需要模板。

此外，二者雖然都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的酶，但組成和性質(zhì)各不相同。

（三）模擬制作討論題

1.你模擬插入的DNA片段能稱得上一個(gè)基因嗎？ 提示：不能。因?yàn)橐话慊蛴猩锨€(gè)堿基對(duì)。

2.如果你操作失誤，堿基不能配對(duì)?？赡苁鞘裁丛蛟斐傻?？ 提示：可能是剪切位點(diǎn)或連接位點(diǎn)選得不對(duì)（也可能是其他原因）。

（四）旁欄思考題

想一想，具備什么條件才能充當(dāng)“分子運(yùn)輸車”？

提示：能自我復(fù)制、有一個(gè)或多個(gè)切割位點(diǎn)、有標(biāo)記基因位點(diǎn)及對(duì)受體細(xì)胞無害等。

?1.2 基因工程的基本操作程序

（一）思考與探究

1.作為基因工程表達(dá)載體，只需含有目的基因就可以完成任務(wù)嗎？為什么？

生物選修3教材答案

第2頁

共26頁

答：不可以。因?yàn)槟康幕蛟诒磉_(dá)載體中得到表達(dá)并發(fā)揮作用，還需要有其他控制元件，如啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。必須構(gòu)建上述元件的主要理由是：

（1）生物之間進(jìn)行基因交流，只有使用受體生物自身基因的啟動(dòng)子才能比較有利于基因的表達(dá)；

（2）通過cDNA文庫獲得的目的基因沒有啟動(dòng)子，只將編碼序列導(dǎo)入受體生物中無法轉(zhuǎn)錄；

（3）目的基因是否導(dǎo)入受體生物中需要有篩選標(biāo)記；

（4）為了增強(qiáng)目的基因的表達(dá)水平，往往還要增加一些其他調(diào)控元件，如增強(qiáng)子等；（5）有時(shí)需要確定目的基因表達(dá)的產(chǎn)物存在于細(xì)胞的什么部位，往往要加上可以標(biāo)識(shí)存在部位的基因（或做成目的基因與標(biāo)識(shí)基因的融合基因），如綠色熒光蛋白基因等。2.根據(jù)農(nóng)桿菌可將目的基因?qū)腚p子葉植物的機(jī)理，你能分析出農(nóng)桿菌不能將目的基因?qū)雴巫尤~植物的原因嗎？若想將一個(gè)抗病基因?qū)雴巫尤~植物，如小麥，從理論上說，你應(yīng)該如何做？

提示：農(nóng)桿菌可分為根瘤農(nóng)桿菌和發(fā)根農(nóng)桿菌，在植物基因工程中以根瘤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化最多。根瘤農(nóng)桿菌廣泛存在于雙子葉植物中。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，約有93屬643種雙子葉植物對(duì)根瘤農(nóng)桿菌敏感。裸子植物對(duì)該菌也敏感。當(dāng)這些植物被該菌侵染后會(huì)誘發(fā)腫瘤。近年來，也有報(bào)道該菌對(duì)單子葉植物也有侵染能力。

根瘤農(nóng)桿菌侵染植物是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。根瘤農(nóng)桿菌具有趨化性，即植物的受傷組織會(huì)產(chǎn)生一些糖類和酚類物質(zhì)吸引根瘤農(nóng)桿菌向受傷組織集中。研究證明，主要酚類誘導(dǎo)物為乙酰丁香酮和羧基乙酰丁香酮，這些物質(zhì)主要在雙子葉植物細(xì)胞壁中合成，通常不存在于單子葉植物中，這也是單子葉植物不易被根瘤農(nóng)桿菌侵染的原因。近年來還發(fā)現(xiàn)一些中性糖，如L-阿拉伯糖、D-木糖等也有誘導(dǎo)作用。酚類物質(zhì)和糖類物質(zhì)既可以作為根瘤農(nóng)桿菌的趨化物，又可以作為農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上Vir區(qū)（毒性區(qū)）基因的誘導(dǎo)物，使Vir區(qū)基因活化，導(dǎo)致T-DNA的加工和轉(zhuǎn)移，從而侵染植物細(xì)胞。需要注意的是農(nóng)桿菌中不同的菌株，侵染能力有差別，在基因工程中需要加以選擇使用。利用農(nóng)桿菌侵染單子葉植物進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化時(shí)，是需要加上述酚類物質(zhì)的，同時(shí)單子葉植物種類不同，農(nóng)桿菌侵染進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化的效果也有很大差異。

如果想將一個(gè)抗病毒基因轉(zhuǎn)入小麥，也可以用農(nóng)桿菌，但要注意兩點(diǎn)：①要選擇合適的農(nóng)桿菌菌株，因?yàn)椴皇撬械霓r(nóng)桿菌菌株都可以侵染單子葉植物；②要加趨化和誘導(dǎo)的物質(zhì)，一般為乙酰丁香酮等，目的是使農(nóng)桿菌向植物組織的受傷部位靠攏（趨化性）和激活農(nóng)桿菌的Vir區(qū)（誘導(dǎo)）的基因，使T-DNA轉(zhuǎn)移并插入到染色體DNA上。3.利用大腸桿菌可以生產(chǎn)出人的胰島素，聯(lián)系前面有關(guān)細(xì)胞器功能的知識(shí)，結(jié)合基因工程操作程序的基本思路，思考一下，若要生產(chǎn)人的糖蛋白，可以用大腸桿菌嗎？

提示：有些蛋白質(zhì)肽鏈上有共價(jià)結(jié)合的糖鏈，這些糖鏈?zhǔn)窃趦?nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體上加工完成的，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體存在于真核細(xì)胞中，大腸桿菌不存在這兩種細(xì)胞器，因此，在大腸桿菌中生產(chǎn)這種糖蛋白是不可能的。4.β-珠蛋白是動(dòng)物血紅蛋白的重要組成成分。當(dāng)它的成分異常時(shí)，動(dòng)物有可能患某種疾病，如鐮刀形細(xì)胞貧血癥。假如讓你用基因工程的方法，使大腸桿菌生產(chǎn)出鼠的β-珠蛋白，想一想，應(yīng)如何進(jìn)行設(shè)計(jì)？

生物選修3教材答案

第3頁

共26頁

提示：基本操作如下：

（1）從小鼠中克隆出β-珠蛋白基因的編碼序列（cDNA）。

（2）將cDNA前接上在大腸桿菌中可以適用的啟動(dòng)子，另外加上抗四環(huán)素的基因，構(gòu)建成一個(gè)表達(dá)載體。

（3）將表達(dá)載體導(dǎo)入無四環(huán)素抗性的大腸桿菌中，然后在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌。如果表達(dá)載體未進(jìn)入大腸桿菌中，大腸桿菌會(huì)因不含有抗四環(huán)素基因而死掉；如果培養(yǎng)基上長(zhǎng)出大腸桿菌菌落，則表明β-珠蛋白基因已進(jìn)入其中。

（4）培養(yǎng)進(jìn)入了β-珠蛋白基因的大腸桿菌，收集菌體，破碎后從中提取β-珠蛋白。

（二）求異思維

你能推測(cè)出由mRNA反轉(zhuǎn)錄形成cDNA的過程大致分為哪些步驟嗎？

提示：1970年，特明（H.M.Temin）和巴爾的摩（D.Baltimore）證實(shí)了RNA病毒中含有一種能將RNA轉(zhuǎn)錄成DNA的酶，這種酶被稱為依賴RNA的DNA聚合酶，由于與中心法則中的從DNA到RNA的轉(zhuǎn)錄是反向的，所以稱為反轉(zhuǎn)錄酶（reverse transcriptase）。反轉(zhuǎn)錄酶既可以利用DNA又可以利用RNA作為模板合成與之互補(bǔ)的DNA鏈。像其他DNA聚合酶一樣，反轉(zhuǎn)錄酶也以5′→3′方向合成DNA（圖1-3）。

圖1-3 由mRNA反轉(zhuǎn)錄形成cDNA的過程

cDNA合成過程是：第一步，反轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板合成一條與RNA互補(bǔ)的DNA單鏈，形成RNA-DNA雜交分子。第二步，核酸酶H使RNA-DNA雜交分子中的RNA鏈降解，使之變成單鏈的DNA。第三步，以單鏈DNA為模板，在DNA聚合酶的作用下合成另一條互補(bǔ)的DNA鏈，形成雙鏈DNA分子。

（三）尋根問底

1.為什么要構(gòu)建基因文庫？直接從含有目的基因的生物體內(nèi)提取不行嗎？

提示：構(gòu)建基因文庫是獲取目的基因的方法之一，并不是惟一的方式。如果所需要的目的基因序列已知，就可以通過PCR方式從含有該基因的生物的DNA中，直接獲得，也可以通過反轉(zhuǎn)錄，用PCR方式從mRNA中獲得，不一定要構(gòu)建基因文庫。但如果所需要的目的基因的序列完全不知，或只知道目的基因序列的一段，或想從一種生物體內(nèi)獲得許多基因，或者想知道這種生物與另一種生物之間有多少基因不同，或者想知道一種生物在個(gè)體發(fā)育的不同階段表達(dá)的基因有什么不同，或者想得到一種生物的全基因組序列，往往就需要構(gòu)建基因文庫。

2.將目的基因直接導(dǎo)入受體細(xì)胞不是更簡(jiǎn)便嗎？如果這么做，結(jié)果會(huì)怎樣？

提示：有人采用總DNA注射法進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化，即將一個(gè)生物中的總DNA提取出來，通過注射或花粉管通道法導(dǎo)入受體植物，沒有進(jìn)行表達(dá)載體的構(gòu)建，這種方法針對(duì)性差，完全靠運(yùn)氣，也無法確定什么基因?qū)肓耸荏w植物。此法目前爭(zhēng)議頗多，嚴(yán)格來講不算基因工程。

生物選修3教材答案

第4頁

共26頁

?1.3 基因工程的應(yīng)用 思考與探究

根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，試概括寫出基因工程解決了哪些生活、生產(chǎn)中難以解決的問題。提示：基因工程可以生產(chǎn)人類需要的藥物，如胰島素、干擾素等。我們吃的某些食品如番茄、大豆等也可以是基因工程產(chǎn)品。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的抗蟲棉、抗病毒煙草、抗除草劑大豆等都已進(jìn)入商品化生產(chǎn)，上述產(chǎn)品有些是常規(guī)方法難以生產(chǎn)的或者生產(chǎn)成本過高。

?1.4 蛋白質(zhì)工程的崛起

（一）思考與探究

1.蛋白質(zhì)工程是應(yīng)怎樣的需求而崛起的？

提示（供教師在教學(xué)中參考）：蛋白質(zhì)工程的崛起主要是工業(yè)生產(chǎn)和基礎(chǔ)理論研究的需要。而結(jié)構(gòu)生物學(xué)對(duì)大量蛋白質(zhì)分子的精確立體結(jié)構(gòu)及其復(fù)雜的生物功能的分析結(jié)果，為設(shè)計(jì)改造天然蛋白質(zhì)提供了藍(lán)圖。分子遺傳學(xué)的以定點(diǎn)突變?yōu)橹行牡幕虿僮骷夹g(shù)為蛋白質(zhì)工程提供了手段。

在已研究過的幾千種酶中，只有極少數(shù)可以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，絕大多數(shù)酶都不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，這些酶雖然在自然狀態(tài)下有活性，但在工業(yè)生產(chǎn)中沒有活性或活性很低。這是因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)中每一步的反應(yīng)體系中常常會(huì)有酸、堿或有機(jī)溶劑存在，反應(yīng)溫度較高，在這種條件下，大多數(shù)酶會(huì)很快變性失活。提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性是工業(yè)生產(chǎn)中一個(gè)非常重要的課題。一般來說，提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性包括：延長(zhǎng)酶的半衰期，提高酶的熱穩(wěn)定性，延長(zhǎng)藥用蛋白的保存期，抵御由于重要氨基酸氧化引起的活性喪失等。

下面舉一個(gè)如何通過蛋白質(zhì)工程來提高重組β-干擾素專一活性和穩(wěn)定性的例子。干擾素是一種抗病毒、抗腫瘤的藥物。將人的干擾素的cDNA在大腸桿菌中進(jìn)行表達(dá)，產(chǎn)生的干擾素的抗病毒活性為106 U/mg，只相當(dāng)于天然產(chǎn)品的十分之一，雖然在大腸桿菌中合成的β-干擾素量很多，但多數(shù)是以無活性的二聚體形式存在。為什么會(huì)這樣？如何改變這種狀況？研究發(fā)現(xiàn)，β-干擾素蛋白質(zhì)中有3個(gè)半胱氨酸（第17位、31位和141位），推測(cè)可能是有一個(gè)或幾個(gè)半胱氨酸形成了不正確的二硫鍵。研究人員將第17位的半胱氨酸，通過基因定點(diǎn)突變改變成絲氨酸，結(jié)果使大腸桿菌中生產(chǎn)的β-干擾素的抗病性活性提高到108 U/mg，并且比天然β-干擾素的貯存穩(wěn)定性高很多。

在基礎(chǔ)理論研究方面，蛋白質(zhì)工程是研究多種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能、蛋白質(zhì)折疊、蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)等一系列分子生物學(xué)基本問題的一種新型的、強(qiáng)有力的手段。通過對(duì)蛋白質(zhì)工程的研究，可以深入地揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)和生命活動(dòng)的規(guī)律。2.蛋白質(zhì)工程操作程序的基本思路與基因工程有什么不同？

答：基因工程是遵循中心法則，從DNA→mRNA→蛋白質(zhì)→折疊產(chǎn)生功能，基本上是生產(chǎn)出自然界已有的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程是按照以下思路進(jìn)行的：確定蛋白質(zhì)的功能→蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級(jí)結(jié)構(gòu)→蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)→應(yīng)有的氨基酸序列→應(yīng)有的堿基排列，可以創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)。

3.你知道酶工程嗎？絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)，酶工程與蛋白質(zhì)工程有什么區(qū)別？ 提示：酶工程就是指將酶所具有的生物催化作用，借助工程學(xué)的手段，應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、醫(yī)療診斷和環(huán)境保護(hù)等方面的一門科學(xué)技術(shù)。概括地說，酶工程是由酶制劑的生產(chǎn)生物選修3教材答案

第5頁

共26頁

和應(yīng)用兩方面組成的。酶工程的應(yīng)用主要集中于食品工業(yè)、輕工業(yè)以及醫(yī)藥工業(yè)中。α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和葡萄糖異構(gòu)酶這三個(gè)酶連續(xù)作用于淀粉，就可以代替蔗糖生產(chǎn)出高果糖漿；蛋白酶用于皮革脫毛膠以及洗滌劑工業(yè)；固定化酶還可以治療先天性缺酶病或是器官缺損引起的某些功能的衰竭等。至于我們?nèi)粘Ｉ钪兴姷降募用赶匆路?、嫩肉粉等，就更是酶工程最直接的體現(xiàn)了。通常所說的酶工程是用工程菌生產(chǎn)酶制劑，而沒有經(jīng)過由酶的功能來設(shè)計(jì)酶的分子結(jié)構(gòu)，然后由酶的分子結(jié)構(gòu)來確定相應(yīng)基因的堿基序列等步驟。因此，酶工程的重點(diǎn)在于對(duì)已存酶的合理充分利用，而蛋白質(zhì)工程的重點(diǎn)則在于對(duì)已存在的蛋白質(zhì)分子的改造。當(dāng)然，隨著蛋白質(zhì)工程的發(fā)展，其成果也會(huì)應(yīng)用到酶工程中，使酶工程成為蛋白質(zhì)工程的一部分。

（二）正文中討論題

某多肽鏈的一段氨基酸序列是：…—丙氨酸—色氨酸—賴氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—… 討論：（1）怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列？請(qǐng)把相應(yīng)的堿基序列寫出來。（2）確定目的基因的堿基序列后，怎樣才能合成或改造目的基因（DNA）？ 答：（1）每種氨基酸都有對(duì)應(yīng)的三聯(lián)密碼子，只要查一下遺傳密碼子表，就可以將上述氨基酸序列的編碼序列查出來。但是由于上述氨基酸序列中有幾個(gè)氨基酸是由多個(gè)三聯(lián)密碼子編碼，因此其堿基排列組合起來就比較復(fù)雜，至少可以排列出16種，可以讓學(xué)生根據(jù)學(xué)過的排列組合知識(shí)自己排列一下。首先應(yīng)該根據(jù)三聯(lián)密碼子推出mRNA序列為GCU（或C或A或G）UGGAAA（或G）AUGUUU（或C），再根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律推出脫氧核苷酸序列：CGA（或G或T或C）ACCTTT（或C）TACAAA（或G）。（2）確定目的基因的堿基序列后，就可以根據(jù)人類的需要改造它，通過人工合成的方法或從基因庫中獲取。

（三）異想天開

能不能根據(jù)人類需要的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的基因，導(dǎo)入合適的細(xì)菌中，讓細(xì)菌生產(chǎn)人類所需要的蛋白質(zhì)食品呢？

提示：理論上講可以，但目前還沒有真正成功的例子。一些報(bào)道利用細(xì)菌生產(chǎn)人類需要的蛋白質(zhì)往往都是自然界已經(jīng)存在的蛋白質(zhì)，并非完全是人工設(shè)計(jì)出來而自然不存在的蛋白質(zhì)。主要原因是蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，人類對(duì)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)和在生物體內(nèi)如何行使功能知之甚少，很難設(shè)計(jì)出一個(gè)嶄新而又具有生命功能作用的蛋白質(zhì)，而且一個(gè)嶄新的蛋白質(zhì)會(huì)帶來什么危害也是人們所擔(dān)心的。

（四）旁欄思考題

1.你知道人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃嗎？它與蛋白質(zhì)工程有什么關(guān)系？我國(guó)科學(xué)家承擔(dān)了什么任務(wù)？

提示：人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃是繼人類基因組計(jì)劃之后，生命科學(xué)乃至自然科學(xué)領(lǐng)域一項(xiàng)重大的科學(xué)命題。2001年，國(guó)際人類蛋白質(zhì)組組織宣告成立。之后，該組織正式提出啟動(dòng)了兩項(xiàng)重大國(guó)際合作行動(dòng)：一項(xiàng)是由中國(guó)科學(xué)家牽頭執(zhí)行的“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”；另一項(xiàng)是以美國(guó)科學(xué)家牽頭執(zhí)行的“人類血漿蛋白質(zhì)組計(jì)劃”，由此拉開了人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃的帷幕。

“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”是國(guó)際上第一個(gè)人類組織／器官的蛋白質(zhì)組計(jì)劃，由我國(guó)賀福初院士牽頭，這是中國(guó)科學(xué)家第一次領(lǐng)銜的重大國(guó)際科研協(xié)作計(jì)劃，總部設(shè)在北京，目前生物選修3教材答案

第6頁

共26頁

有16個(gè)國(guó)家和地區(qū)的80多個(gè)實(shí)驗(yàn)室報(bào)名參加。它的科學(xué)目標(biāo)是揭示并確認(rèn)肝臟的蛋白質(zhì)，為重大肝病預(yù)防、診斷、治療和新藥研發(fā)的突破提供重要的科學(xué)基礎(chǔ)。人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃的深入研究將是對(duì)蛋白質(zhì)工程的有力推動(dòng)和理論支持。

2.對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn)？

答：毫無疑問應(yīng)該從對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)天然蛋白質(zhì)改造，主要原因如下：

（1）任何一種天然蛋白質(zhì)都是由基因編碼的，改造了基因即對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，而且改造過的蛋白質(zhì)可以遺傳下去。如果對(duì)蛋白質(zhì)直接改造，即使改造成功，被改造過的蛋白質(zhì)分子還是無法遺傳的。

（2）對(duì)基因進(jìn)行改造比對(duì)蛋白質(zhì)直接改造要容易操作，難度要小得多。

?2.1 植物細(xì)胞工程

?2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)

（一）思考與探究

1.為什么“番茄—馬鈴薯”超級(jí)雜種植株沒有如科學(xué)家所想像的那樣，地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯？ 提示：1978年，梅爾徹斯（Melchers）等人首次獲得了馬鈴薯與番茄的屬間體細(xì)胞雜種。他們將培育的二倍體馬鈴薯品系和番茄葉片細(xì)胞進(jìn)行融合，所產(chǎn)生的雜交株被稱為“馬鈴薯番茄”。像大多數(shù)雜種一樣，雜交株同時(shí)具有馬鈴薯和番茄的形態(tài)特征。其中一些植株形成了“類似塊莖的生殖根”，但是沒有產(chǎn)生可結(jié)實(shí)的花、果實(shí)以及真正意義上的塊莖。到目前為止“馬鈴薯—番茄”一類的體細(xì)胞雜交植物還不能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，但是其研究?jī)r(jià)值不可忽視。

至于馬鈴薯—番茄沒有像人們預(yù)想的那樣地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯，主要原因是：生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以馬鈴薯—番茄雜交植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜交植株不能地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了。

2.自然界中有一種含有葉綠體的原生動(dòng)物──眼蟲，說明植物的細(xì)胞器同樣可以在某些動(dòng)物細(xì)胞中存活，請(qǐng)?zhí)接懀簞?dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞之間可以實(shí)現(xiàn)雜交嗎？如果理論上可行，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出具體實(shí)驗(yàn)方案。

提示：根據(jù)眼蟲的特點(diǎn)，動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞之間在理論上是可以實(shí)現(xiàn)雜交的。具體的實(shí)驗(yàn)方案可以設(shè)計(jì)如下：

生物選修3教材答案

第7頁

共26頁

（二）正文中討論題

【實(shí)驗(yàn) 胡蘿卜的組織培養(yǎng)】

1.在組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，為什么要強(qiáng)調(diào)所用器械的滅菌和實(shí)驗(yàn)人員的無菌操作？

提示：植物組織培養(yǎng)中用到的培養(yǎng)基含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，有利于培養(yǎng)物的生長(zhǎng)，然而各種雜菌同樣也可以在上面迅速生長(zhǎng)，所以植物組織培養(yǎng)過程中污染現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。培養(yǎng)基一旦被污染，迅速生長(zhǎng)的各種雜菌不但會(huì)和培養(yǎng)物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)，而且這些雜菌生長(zhǎng)的過程中會(huì)生成大量對(duì)培養(yǎng)物有害的物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)物迅速死亡。

造成培養(yǎng)基污染的因素有很多，一般包括：外植體帶菌、培養(yǎng)瓶和各種器械滅菌不徹底、操作人員操作不規(guī)范等。所以在組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中用到的植物材料和各種器械都要進(jìn)行徹底地滅菌，實(shí)驗(yàn)人員操作一定要規(guī)范，避免帶入雜菌。

2.在本實(shí)驗(yàn)中，切取胡蘿卜塊根時(shí)強(qiáng)調(diào)要切取含有形成層部分，原因是這部分容易誘導(dǎo)形成愈傷組織。請(qǐng)思考一下，胡蘿卜的其他部分（如莖、葉、花），是否也能培養(yǎng)成小植株，你能用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行驗(yàn)證嗎？

提示：胡蘿卜的其他部分（如莖、葉、花）也能培養(yǎng)再生形成小植株，只是誘導(dǎo)愈傷組織比較困難?？梢宰寣W(xué)生參考利用胡蘿卜根進(jìn)行組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)，嘗試設(shè)計(jì)出利用胡蘿卜的莖、葉、花進(jìn)行組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)流程。

3.請(qǐng)根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)過程，概括出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程簡(jiǎn)圖。提示：

生物選修3教材答案

第8頁

共26頁

?2.1.2 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用

（一）思考與探究

1.通過查閱資料，請(qǐng)你再列舉出植物組織培養(yǎng)技術(shù)在我們生活中的另外一些應(yīng)用。提示：a.拯救瀕危植物； b.提供食品制作的原料；

c.利用愈傷組織進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作。

2.請(qǐng)查閱植物人工種子制備技術(shù)的詳細(xì)過程，設(shè)計(jì)出制備技術(shù)的主要流程圖。提示：誘導(dǎo)植物愈傷組織

↓

體細(xì)胞胚的誘導(dǎo)

↓

體細(xì)胞胚的成熟

↓

體細(xì)胞胚的機(jī)械化包裹

↓

貯藏或種植

3.請(qǐng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)出一種植物花藥組織培養(yǎng)和染色體加倍的實(shí)驗(yàn)流程。

生物選修3教材答案

第9頁

共26頁

提示： 花藥花粉細(xì)胞培養(yǎng)正常植株

（二）正文中討論題

1.人們利用植物的微型繁殖技術(shù)來進(jìn)行工廠化育苗生產(chǎn)，這是利用了該項(xiàng)技術(shù)的哪些特點(diǎn)？

提示：植物“微型”繁殖技術(shù)具有高效性和可以保持種苗的優(yōu)良遺傳特性的優(yōu)勢(shì)。工廠化大規(guī)模育苗生產(chǎn)正是利用了植物“微型”繁殖技術(shù)的這兩方面優(yōu)勢(shì)。利用植物“微型”繁殖技術(shù)我們可以在短時(shí)間中獲得大量的優(yōu)質(zhì)種苗。2.人工種子之所以神奇，是由于它具有天然種子不可比擬的特點(diǎn)，想一想它們具有哪些優(yōu)點(diǎn)？

提示：人工種子的優(yōu)點(diǎn)：

（1）天然種子由于在遺傳上具有因減數(shù)分裂引起的重組現(xiàn)象，因而會(huì)造成某些遺傳性狀的改變；天然種子在生產(chǎn)上受季節(jié)限制，一般每年只繁殖1～2次，有些甚至十幾年才繁殖一次。而人工種子則可以完全保持優(yōu)良品種的遺傳特性，生產(chǎn)上也不受季節(jié)的限制。（2）試管苗的大量貯藏和運(yùn)輸也是相當(dāng)困難的。人工種子則克服了這些缺點(diǎn)，人工種子外層是起保護(hù)作用的薄膜，類似天然種子的種皮，因此，可以很方便地貯藏和運(yùn)輸。3.人工種皮是保證包裹在其中的胚狀體順利生長(zhǎng)成小植株的關(guān)鍵部分，請(qǐng)?zhí)接懭斯しN皮中應(yīng)該具有的有效成分是什么？為了促進(jìn)胚狀體的生長(zhǎng)發(fā)育，我們還可以向人工種皮中加入哪些物質(zhì)？

提示：針對(duì)植物種類和土壤等條件，在人工種子的包裹劑中還可以加入適量的養(yǎng)分、無機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等。為了促進(jìn)胚狀體的生長(zhǎng)發(fā)育，還可以向人工種皮中加入一些植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。

4.高效抗癌的藥物紫杉醇，雖然能造福人類，但卻為瀕危的紅豆杉帶來一場(chǎng)滅頂之災(zāi)。以“我們能否利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)大量生產(chǎn)紫杉醇，從而拯救紅豆杉”為題，與同學(xué)展開討論，說出植物組織培養(yǎng)技術(shù)在節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境方面的重要意義。

提示：可以利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)來大量生產(chǎn)紫杉醇?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外的科學(xué)家們正在研究利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來大量培育紅豆杉細(xì)胞，希望利用這種方法來大量生產(chǎn)紫杉醇。國(guó)內(nèi)外許多實(shí)驗(yàn)室開展了用組織培養(yǎng)法生產(chǎn)紫杉醇的研究，紅豆杉屬的11種植物現(xiàn)都在進(jìn)行組織培養(yǎng)。ESC Agenetics公司宣布他們用細(xì)胞培養(yǎng)法所得紫杉醇的含量是樹皮的2～5倍。國(guó)內(nèi)外在分化細(xì)胞株系和培養(yǎng)條件方面做了不少工作，摸索了外植體、光照、培養(yǎng)基組成等因素對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)及紫杉醇生成的影響?，F(xiàn)在工藝條件已基本摸清，正研究反應(yīng)的放大技術(shù)等，有望實(shí)現(xiàn)通過細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)紫杉醇的目標(biāo)。

?2.2動(dòng)物細(xì)胞工程

?2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)

（一）思考與探究

生物選修3教材答案

第10頁

共26頁

愈傷組織分化出小植株單倍體幼苗1.幼齡與老齡動(dòng)物的組織細(xì)胞比較，分化程度低的與分化程度高的組織細(xì)胞比較，哪一種更易于培養(yǎng)？思考一下，這是什么道理？

提示：細(xì)胞的衰老與動(dòng)物機(jī)體的衰老有著密切的關(guān)系，細(xì)胞的增殖能力與供體的年齡有關(guān)，幼齡動(dòng)物細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，有絲分裂旺盛，老齡動(dòng)物則相反。所以，一般來說幼年動(dòng)物的組織細(xì)胞比老年動(dòng)物的組織細(xì)胞易于培養(yǎng)。同樣，組織細(xì)胞的分化程度越低，則增殖能力越強(qiáng)，所以更容易培養(yǎng)。

2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化的過程嗎？為什么？

提示：脫分化又稱去分化，是指分化細(xì)胞失去特有的結(jié)構(gòu)和功能變?yōu)榫哂形捶只?xì)胞特性的過程。植物的任何一部分，甚至單個(gè)細(xì)胞都具有長(zhǎng)成完整植株的能力。但要發(fā)育成完整植株，必須先脫分化，脫分化的細(xì)胞具有發(fā)育成任何組織的能力，然后進(jìn)行再分化，形成完整植株。植物組織培養(yǎng)主要用于農(nóng)林生產(chǎn)中的作物、苗木育種，快速繁育種苗、培育無病毒植株等，這就要求植物的組織或細(xì)胞先進(jìn)行脫分化。動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)有各種用途，一般而言，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程。因高度分化的動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力，所以，動(dòng)物細(xì)胞也就沒有類似植物組織培養(yǎng)時(shí)的脫分化過程了。要想使培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞定向分化，通常采用定向誘導(dǎo)動(dòng)物干細(xì)胞，使其分化成所需要的組織或器官。

3.1997年，美國(guó)威斯康星州的一個(gè)奶牛場(chǎng)有一頭名叫盧辛達(dá)（Lucinda）的奶牛，年產(chǎn)奶量為30.8 t，創(chuàng)造了世界奶牛產(chǎn)奶量最高新紀(jì)錄。目前世界各國(guó)高產(chǎn)奶牛場(chǎng)奶牛，年平均產(chǎn)奶量一般為十幾噸，而我國(guó)奶牛產(chǎn)奶量年平均水平僅為3～4 t。（1）能利用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)嗎？請(qǐng)說明理由。

提示：可以用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)。盧辛達(dá)的產(chǎn)奶量很高，說明它有高產(chǎn)奶的遺傳基礎(chǔ)，利用盧辛達(dá)的體細(xì)胞克隆的奶牛其遺傳物質(zhì)基本上全部來自該奶牛，其克隆牛具有高產(chǎn)的遺傳基礎(chǔ)，如果精心培育和飼養(yǎng)，有可能在世界范圍內(nèi)推廣，克隆牛再與高產(chǎn)的公牛自然繁殖，可得到很多高產(chǎn)的后代，從而加快奶牛改良進(jìn)程。

但同時(shí)需注意，該克隆牛不能無限制地推廣，其數(shù)量不宜過多，尤其是在小范圍內(nèi)不能無限的繁殖，以避免奶牛群出現(xiàn)近親繁殖而引起種質(zhì)衰退。

（2）如果將克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)的任務(wù)交給你，你將如何對(duì)它進(jìn)行克隆？

提示：首先從盧辛達(dá)耳朵（也可用別的組織、器官，耳朵在活體上容易?。┥霞羧∫恍K組織，在體外培養(yǎng)獲得該組織（如軟骨組織）的細(xì)胞。從屠宰場(chǎng)取廢棄的牛卵巢，抽取卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)成熟。用顯微針去除卵母細(xì)胞的核，再將耳細(xì)胞注入卵母細(xì)胞，用電刺激方法使卵母細(xì)胞與體細(xì)胞融合，這時(shí)供體核就進(jìn)入了受體卵母細(xì)胞，再用電刺激或化學(xué)物質(zhì)激活注入了體細(xì)胞核的卵母細(xì)胞，使其完成減數(shù)分裂和發(fā)育過程。核移植胚胎在體外短時(shí)間培養(yǎng)后，挑選正常卵裂的胚胎植入經(jīng)同期發(fā)情處理的受體母牛體內(nèi)。4.體細(xì)胞核移植技術(shù)在研究和應(yīng)用上還存在什么問題？請(qǐng)你查閱資料，了解這方面的前沿動(dòng)態(tài)。

提示：在研究方面，克隆動(dòng)物基因組重新編程的機(jī)制尚不清楚，克隆技術(shù)效率低，克隆動(dòng)物畸形率高、死亡率高、易出現(xiàn)早衰等問題。這些問題尚在研究中。在應(yīng)用上，生產(chǎn)克隆動(dòng)物費(fèi)用昂貴，距大規(guī)模應(yīng)用還有一定距離。

（二）正文中討論題

生物選修3教材答案

第11頁

共26頁

【討論1】

多細(xì)胞動(dòng)物和人體的細(xì)胞都生活在內(nèi)環(huán)境中，根據(jù)你所學(xué)的內(nèi)環(huán)境的知識(shí)，思考并討論以下問題：

1.體外培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)需要提供哪些物質(zhì)？

提示：充足的營(yíng)養(yǎng)供給、適宜的溫度、適宜的pH和氣體環(huán)境。2.體外培養(yǎng)的細(xì)胞需要什么樣的環(huán)境條件？ 提示：無菌、無毒的環(huán)境?！居懻?】

1.在體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體卵母細(xì)胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核？ 提示：為使核移植的胚胎或動(dòng)物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價(jià)值的動(dòng)物提供的體細(xì)胞，在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移至受體細(xì)胞之前，必須將受體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐摹?/p>

2.用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，想一想，這是為什么？

提示：培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至10～50代左右時(shí)，部分細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化，其細(xì)胞遺傳物質(zhì)可能會(huì)發(fā)生突變，而10代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型。因此，在體細(xì)胞核移植中，為了保證供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)，通常采用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞。

3.你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物，是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？為什么？

提示：克隆動(dòng)物絕大部分DNA來自于供體細(xì)胞核，但其核外還有少量的DNA，即線粒體中的DNA是來自于受體卵母細(xì)胞。所以，用教材中所述的方法克隆的動(dòng)物不是供核動(dòng)物完全相同的復(fù)制。

此外，即便動(dòng)物的遺傳基礎(chǔ)完全相同，但動(dòng)物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系，核供體動(dòng)物生活的環(huán)境與克隆動(dòng)物所生活的環(huán)境不會(huì)完全相同，其形成的行為、習(xí)性也不可能和核供體動(dòng)物完全相同，從這一角度看，克隆動(dòng)物不會(huì)是核供體動(dòng)物100%的復(fù)制。

（三）尋根問底

胰蛋白酶真的不會(huì)把細(xì)胞消化掉嗎？為什么？

提示：胰蛋白酶除了可以消化細(xì)胞間的蛋白外，長(zhǎng)時(shí)間的作用也會(huì)消化細(xì)胞膜蛋白，對(duì)細(xì)胞有損傷作用，因此必須控制好胰蛋白酶的消化時(shí)間。

（四）旁欄思考題

1.進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí)用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？

提示：用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶作用的適宜pH約為2，當(dāng)pH大于6時(shí)，胃蛋白酶就會(huì)失去活性。胰蛋白酶作用的適宜環(huán)境pH為7.2～8.4。多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性，而胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高，因此胰蛋白酶適宜用于細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的消化。

2.為什么對(duì)動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)通常要添加血清？

提示：血清中含有蛋白質(zhì)、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白質(zhì)主要為白蛋白和球蛋生物選修3教材答案

第12頁

共26頁

白。氨基酸有多種，是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的基本成分，其中有些氨基酸動(dòng)物細(xì)胞本身不能合成（稱為必需氨基酸），必須由培養(yǎng)液提供。血清激素有胰島素、生長(zhǎng)激素等及多種生長(zhǎng)因子（如表皮生長(zhǎng)因子、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、類胰島素生長(zhǎng)因子等）；血清還含有多種未知的促細(xì)胞生長(zhǎng)因子、促貼附因子及其他活性物質(zhì)，能促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和貼附。因此，細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，要保證細(xì)胞能夠順利生長(zhǎng)和增殖，一般需添加10%～20%的血清。?2.2.2 動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體 思考與探究

1.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)與動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)有什么不同？

提示：植物體細(xì)胞雜交技術(shù)與動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)基本相同，不同的是植物體細(xì)胞融合前需去掉細(xì)胞壁，然后再融合；動(dòng)物細(xì)胞融合是兩個(gè)體細(xì)胞直接融合。

2.制備單克隆抗體時(shí)，為什么要選用B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞？ 提示：哺乳動(dòng)物感染抗原后，其體內(nèi)會(huì)形成相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞，B淋巴細(xì)胞能分泌相應(yīng)的抗體凝聚或殺死這些抗原。動(dòng)物在免疫反應(yīng)的過程中，每一種B淋巴細(xì)胞能分泌一種特異性抗體，要想獲得大量的特異性抗體，必須使能分泌該單一抗體的B淋巴細(xì)胞大量增殖。B淋巴細(xì)胞具有產(chǎn)生單一抗體的能力，但不能在體外增殖；骨髓瘤細(xì)胞是一種癌細(xì)胞，它能在體外培養(yǎng)條件下無限增殖，但不能產(chǎn)生抗體。因此，把一種B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞融合，產(chǎn)生雜交瘤細(xì)胞，它會(huì)兼有兩個(gè)親本細(xì)胞的特性──在體外培養(yǎng)條件下能不斷增殖，同時(shí)能產(chǎn)生出某種特異性的抗體。

?3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育

（一）思考與探究

1.以精子的運(yùn)行途徑為線索，設(shè)計(jì)一幅簡(jiǎn)圖，來說明哺乳動(dòng)物的受精過程。

提示：哺乳動(dòng)物的受精過程主要包括精子穿越放射冠、透明帶、進(jìn)入卵黃膜、原核形成和配子融合等步驟（詳見教材中的受精過程）。

2.哺乳動(dòng)物精子和卵子的發(fā)生主要有哪些相似點(diǎn)或不同點(diǎn)？

答：相似之處：細(xì)胞分裂的最初階段為有絲分裂，不斷增加生殖原細(xì)胞的數(shù)量；經(jīng)過兩次減數(shù)分裂（M I和M II）才能形成精子或卵子。

不同之處：由一個(gè)精原細(xì)胞分裂最后可產(chǎn)生多個(gè)精子；一個(gè)卵原細(xì)胞最后只能生成一個(gè)卵子。精子的形狀為蝌蚪狀；卵子為球形。多數(shù)哺乳動(dòng)物卵子的形成和在卵巢內(nèi)的貯備是在胎兒出生前完成。

3.當(dāng)你了解到精子需要獲能，受精過程中有防止多精入卵的現(xiàn)象時(shí)，你是否提出過這樣的問題：精子在雌性生殖道內(nèi)是如何獲能的？防止多精入卵的兩道防線的形成機(jī)制究竟是什么？

答：精液由精子和精清（精漿）兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，因此，在一般情況下，精液中的精子無法獲能。只有當(dāng)交配后精液進(jìn)入雌性動(dòng)物的生殖道時(shí)，由生殖道分泌產(chǎn)生一種物質(zhì)解除對(duì)精子獲能的抑制，才能引起精子獲能。精子在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)獲能的部位因種類而異，但主要是子宮和輸卵管。

防止多精入卵主要通過透明帶反應(yīng)和卵黃膜封閉作用兩道屏障。在受精過程中，當(dāng)精子穿越透明帶觸及卵黃膜時(shí)，透明帶會(huì)立即封閉，阻止后來的精子進(jìn)入透明帶，可看作是生物選修3教材答案

第13頁

共26頁

防止多精受精的第一道屏障。而精子入卵后，卵黃膜會(huì)立即拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，可看作是防止多精受精的第二道屏障。其生理、生化機(jī)制，請(qǐng)參閱有關(guān)專著。

（二）正文中討論題

【精子的發(fā)生】

1.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計(jì)，但是通常只有一個(gè)精子能夠與卵子結(jié)合，這能說是一種浪費(fèi)嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？

提示：不是。可以從兩方面說明這一問題：其一，在自然繁殖的條件下，為了使母畜排出的1個(gè)或幾個(gè)卵子完成受精，公畜一次射出幾億到幾十億的精子到發(fā)情母畜的生殖道內(nèi)，可以說是動(dòng)物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機(jī)制；其二，在自然條件下，精子從射精部位運(yùn)行到受精部位，在通過母畜生殖道的過程中，復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)和生理環(huán)境將對(duì)精子進(jìn)行篩選，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量損耗。最后到達(dá)受精部位（輸卵管）的精子只剩百余個(gè)，與卵子完成受精的只有一個(gè)。2.精子細(xì)胞變成精子的過程中，細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會(huì)消失，而細(xì)胞核和線粒體都保留下來，對(duì)這一現(xiàn)象怎樣理解？為什么精子中的線粒體集中在尾的基部？

提示：細(xì)胞核和線粒體都是精子結(jié)構(gòu)中的重要部分。其中，細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所，也是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動(dòng)的控制中心。而線粒體則是精子進(jìn)行有氧呼吸分解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)能量的場(chǎng)所。精子的線粒體在精子形成過程中，集中于尾的基部形成線粒體鞘膜，是精子維持生存和運(yùn)動(dòng)能量的“動(dòng)力工廠”或“發(fā)動(dòng)機(jī)”?！韭炎拥陌l(fā)生】

1.一個(gè)卵泡中能形成幾個(gè)成熟的卵子？

答：正常情況下，一個(gè)卵泡只能形成一個(gè)成熟的卵子。2.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？ 答：是指卵子從卵泡中排出。

3.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？

答：剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成第一次減數(shù)分裂，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，直到第二次減數(shù)分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的?！举Y料分析】

1.表中哪種動(dòng)物的胚胎在進(jìn)入子宮時(shí)發(fā)育程度最高？

答：比較而言，馬的胚胎進(jìn)入子宮時(shí)發(fā)育程度最高，其次為小鼠。2.將體外培養(yǎng)的馬胚胎移植到母馬子宮時(shí)，應(yīng)選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？

答：馬應(yīng)選擇囊胚階段的胚胎。牛在自然情況下，胚胎雖然最早可在8~16細(xì)胞階段進(jìn)入子宮，但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實(shí)踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進(jìn)行移植。

3.為什么說關(guān)于動(dòng)物的體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育的研究，會(huì)為胚胎工程提供理論基礎(chǔ)？請(qǐng)結(jié)合本節(jié)內(nèi)容舉例說明。

提示：胚胎工程的許多技術(shù)都是在了解哺乳動(dòng)物自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的基礎(chǔ)生物選修3教材答案

第14頁

共26頁

上實(shí)現(xiàn)的。本節(jié)涉及的哺乳動(dòng)物體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育都是在自然條件下的特點(diǎn)和規(guī)律，人們正是在認(rèn)識(shí)了這些自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，在體外進(jìn)行有效的模擬，才使卵母細(xì)胞能在體外成熟；精子能在體外完成獲能；獲能精子和成熟卵母細(xì)胞能在試管內(nèi)完成受精；體外受精卵能在人工培養(yǎng)條件下繼續(xù)發(fā)育等，這些都有賴于體內(nèi)自然條件下的基礎(chǔ)研究成果。

（三）旁欄思考題

進(jìn)行體外受精時(shí)，將卵母細(xì)胞取出后，是否應(yīng)當(dāng)將它置于與輸卵管中相似的環(huán)境，讓它進(jìn)一步成熟？

答：是的。從卵巢上取出的卵母細(xì)胞還沒有成熟，尚未完成第一次減數(shù)分裂。應(yīng)在體外人工模擬輸卵管環(huán)境進(jìn)行培養(yǎng)，才能使其成熟，即達(dá)到受精前的成熟階段。

?3.2 體外受精和早期胚胎培養(yǎng) ?3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景

（一）思考與探究

1.右圖是同學(xué)們到某良種場(chǎng)進(jìn)行參觀后，看到的胚胎移植繁育良種奶牛的技術(shù)流程示意圖。請(qǐng)看圖思考并討論以下各題。（1）用文字完成下面的流程圖。

答：① 對(duì)供、受體母畜進(jìn)行選擇，并進(jìn)行同期發(fā)情處理；③ 配種或人工授精；④ 收集胚胎；⑥ 胚胎移植；⑦ 對(duì)受體母畜進(jìn)行是否妊娠的檢查。（2）應(yīng)該怎樣選擇供體公、母牛和受體母牛？在②中，為什么要用促性腺激素處理供體母牛，在促性腺激素處理供體母牛前，為什么需要對(duì)供體和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理？ 答：供體公、母牛應(yīng)該是具有人類所需的優(yōu)良遺傳性狀的個(gè)體，而受體母牛必須具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素處理供體母牛是為了引起超數(shù)排卵，這樣就可以獲得較多的胚胎；在促性腺激素處理供體母牛前，對(duì)供體和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理，才能使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同步或一致，使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件。

（3）在右側(cè)的流程圖中，哪一步需要進(jìn)行沖卵？沖卵是把母畜的卵子沖出來嗎？ 答：第④步需要進(jìn)行沖卵，沖卵是指將供體母畜體內(nèi)的早期胚胎沖出來，而不是把卵子沖出來。

（4）用胚胎移植繁育良種種畜具有哪些實(shí)用意義？

提示：胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)秀個(gè)體的繁殖潛力。具體表現(xiàn)為：縮短了供體本身的繁殖周期，同時(shí)通過超數(shù)排卵處理和胚胎移植可獲得比自然繁殖多十幾倍到幾十倍的后代。

可在短期大幅度增加優(yōu)良個(gè)體母畜和公畜的后代數(shù)量，迅速擴(kuò)大良種畜群，加速育種和品種改良工作。

經(jīng)冷凍保存的胚胎可進(jìn)行國(guó)內(nèi)和國(guó)際交換，代替活畜的引種或進(jìn)出口。通過胚胎移植可以人為生產(chǎn)雙胎或多胎?？梢酝ㄟ^保存胚胎來保存品種資源和瀕危動(dòng)物。

（二）正文中討論題

生物選修3教材答案

第15頁

共26頁

1.在胚胎移植操作中，怎樣才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致？例如，供、受體的發(fā)情時(shí)間要一致嗎？供體胚胎移入受體子宮的位置，應(yīng)與在供體內(nèi)的位置相同或相似嗎？

答：應(yīng)對(duì)供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同步或一致，這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件，這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵。因此，必須做到供、受體母畜的發(fā)情時(shí)間一致。同時(shí)還要做到移入受體子宮胚胎的位臵應(yīng)該與其在供體內(nèi)的位臵相同或相似，移入胚胎一側(cè)的受體子宮角對(duì)應(yīng)的卵巢必須有黃體存在。

2.胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎？

答：胚胎移植成功率的高低與供、受體生理環(huán)境條件一致性密切相關(guān)。只有供、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育。所以我們可以把胚胎移植簡(jiǎn)單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位臵的轉(zhuǎn)移。這樣的概括是正確的。

（三）旁欄思考題

對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？

提示：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。

?4.1 轉(zhuǎn)基因生物的安全性

（一）正文中討論題 【論壇1】

3.我國(guó)為了保證轉(zhuǎn)基因食物的安全性，都采取了哪些監(jiān)控和預(yù)防措施？ 答：（1）立法是監(jiān)控農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全的有力措施。例如，中國(guó)已制定了《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法》（1996年）、《轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品安全管理臨時(shí)措施》（2002年）和《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識(shí)管理辦法》（2002年）等法規(guī)。請(qǐng)進(jìn)入網(wǎng)站了解更多內(nèi)容：http://004km.cn ［農(nóng)業(yè)部，中國(guó)農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)→行業(yè)網(wǎng)站（科技教育）→農(nóng)業(yè)科技信息網(wǎng)→政策法規(guī)→政策法規(guī)分類（5.轉(zhuǎn)基因管理）］。

（2）多環(huán)節(jié)監(jiān)控。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物研究、從實(shí)驗(yàn)室走向大田試驗(yàn)各階段，以及產(chǎn)品商品化都有相應(yīng)法規(guī)或規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，只有在每一階段試驗(yàn)獲得認(rèn)可證書后，才可進(jìn)入下一階段。比如，大田試驗(yàn)就分為：①中間試驗(yàn)階段，種植面積不超過0.27 hm2（4畝），范圍不超過兩省，每省不超過3個(gè)種植點(diǎn)，試驗(yàn)時(shí)限1～2年；②環(huán)境釋放階段，種植面積可以擴(kuò)大到0.27～2 hm2(4～30畝)，范圍仍不超過兩省，每省7個(gè)種植點(diǎn)，試驗(yàn)時(shí)限1～2年。這一階段要考察外源基因會(huì)不會(huì)發(fā)生生物間轉(zhuǎn)移，會(huì)不會(huì)對(duì)種植區(qū)周圍動(dòng)物、植物、土壤造成危害等；③生產(chǎn)試驗(yàn)階段，種植面積可擴(kuò)大到20 hm2以上，范圍仍為兩省，試驗(yàn)點(diǎn)不超過5個(gè)。

（3）安全評(píng)價(jià)內(nèi)容具體而嚴(yán)格。食物安全性評(píng)價(jià)內(nèi)容：營(yíng)養(yǎng)成分是否改變？是否存在抗?fàn)I養(yǎng)因子？是否存在毒性、過敏性蛋白等。環(huán)境安全評(píng)價(jià)內(nèi)容：轉(zhuǎn)基因植物是否變得易生物選修3教材答案

第16頁

共26頁

得?。繉?duì)周圍植物有什么影響？是否可能變成雜草？會(huì)不會(huì)把外源基因轉(zhuǎn)移給其他生物等?！菊搲?】

1.轉(zhuǎn)基因生物會(huì)不會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)中原有的動(dòng)態(tài)平衡？

2.轉(zhuǎn)基因生物會(huì)不會(huì)加劇環(huán)境污染？會(huì)不會(huì)危害其他動(dòng)植物生存或人體的健康？ 提示：這兩道題答案的基本點(diǎn)是一樣的：可能性不大，但要提高警惕。

這僅是一種可能性，爭(zhēng)論的雙方提出的不同見解都有一定的根據(jù)，不能斷言誰是誰非，但是需要人們提高警惕，這是能為大家接受的共識(shí)。隨著時(shí)間的推移，人們發(fā)現(xiàn)這類危險(xiǎn)似乎不大，因?yàn)榭茖W(xué)家轉(zhuǎn)入的僅是有限的一種或幾種基因；而轉(zhuǎn)入的基因是否可能會(huì)對(duì)其他生物或環(huán)境造成危害，都是經(jīng)過認(rèn)真分析、實(shí)踐的，一旦發(fā)現(xiàn)有害后果，科學(xué)家就會(huì)停止實(shí)驗(yàn)；轉(zhuǎn)基因生物從實(shí)驗(yàn)室到自然界釋放，都要經(jīng)過一系列安全評(píng)價(jià)、審批。此外，還有相關(guān)法規(guī)監(jiān)控。但是，為了對(duì)公眾健康負(fù)責(zé)、對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)，我們對(duì)于轉(zhuǎn)基因生物可能影響生態(tài)系統(tǒng)中的原有動(dòng)態(tài)平衡，或者加劇環(huán)境污染，或者危害其他動(dòng)植物、人體的健康的危險(xiǎn),仍要提高警惕。

（二）尋根問底

你能舉出兩個(gè)外來物種入侵的實(shí)例嗎？為什么外來物種入侵會(huì)造成嚴(yán)重的危害？ 提示：（1）外來物種進(jìn)入新的生態(tài)系統(tǒng)之后，由于沒有天敵，極易造成生長(zhǎng)失控，破壞生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。比如，外來的植物瘋長(zhǎng)，可以對(duì)本地一年生和多年生植物的結(jié)構(gòu)比例造成嚴(yán)重影響，通過對(duì)植被的生長(zhǎng)和結(jié)構(gòu)的影響，從而造成物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的改變。又如，外來的動(dòng)物種類，由于它們的選擇性覓食和破壞，也會(huì)造成物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的改變。物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的改變會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞，比如，有人將美洲食人鯧引入，這一入侵物種就可能會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成長(zhǎng)久性的破壞。

（2）外來物種在新的生態(tài)系統(tǒng)中，通過與當(dāng)?shù)匚锓N競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)或食物、分泌釋放化學(xué)物質(zhì)、形成大面積單優(yōu)勢(shì)群落等方式，直接影響本地物種的生存，加速某些生活力較弱的物種的消失。在全世界瀕危植物名錄中，大約有35%～46%是由外來物種入侵所造成的。即入侵的外來物種可能會(huì)造成生物多樣性減少。

（3）外來物種進(jìn)入新的生態(tài)系統(tǒng)后，作為掠奪者、寄生者或病原體，會(huì)使受害者和寄主的數(shù)量發(fā)生變化。尤其是外來物種在適宜的生態(tài)和氣候條件下，往往會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)或林業(yè)帶來嚴(yán)重的損害，即所謂的爆發(fā)生物災(zāi)害。

（4）有些外來植物產(chǎn)生的花粉，是當(dāng)?shù)鼐用駨奈唇佑|過的物質(zhì)，從而可能成為對(duì)人類健康造成威脅的新過敏源。比如，日本引種的杉樹，大面積栽種后，杉樹產(chǎn)生的花粉已經(jīng)成了日本人產(chǎn)生過敏反應(yīng)的重要過敏源。又如豚草，它已在包括中國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家泛濫成災(zāi)，而豚草的花粉是重要的過敏源。豚草花粉引起的過敏反應(yīng)稱為“枯草熱”，它已給許多國(guó)家人民的身體健康帶來了嚴(yán)重的危害。

?4.2 關(guān)注生物技術(shù)的倫理問題

（一）正文中討論題

【熱點(diǎn)問題討論1】

2.倫理學(xué)家和科學(xué)家看待克隆人的角度有什么不同？

生物選修3教材答案

第17頁

共26頁

提示：倫理學(xué)家主要是從倫理學(xué)、社會(huì)學(xué)和心理學(xué)角度看問題，而科學(xué)家更多的是從科學(xué)的可行性和科學(xué)意義的角度看問題。4.你愿意被科學(xué)家克隆嗎？為什么？

提示：參見教科書中的內(nèi)容，可以從科學(xué)角度、倫理角度和社會(huì)需求角度討論，現(xiàn)在不宜克隆人。我國(guó)明確禁止生殖性克隆人，一再重申的四不原則，體現(xiàn)了中國(guó)大多數(shù)人的價(jià)值觀取向。

5.克隆人如果真的來到人間，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣正確對(duì)待他們？

提示：到時(shí)候我們恐怕并沒有必要去追究他是出于什么目的被克隆出來的，也沒有必要去爭(zhēng)論該成果有什么科學(xué)價(jià)值，而應(yīng)該把克隆人當(dāng)作我們社會(huì)中的一個(gè)普通成員，尊重他的人權(quán)、人格。要用他做實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須征得他自愿同意，絕不能傷害他的身心健康。社會(huì)應(yīng)該以平常心態(tài)看待克隆人，使克隆人獲得和我們一樣的生存和發(fā)展的條件。目前，克隆動(dòng)物還那么困難，克隆人更加不易，當(dāng)世界上有那么幾個(gè)克隆人來到人間時(shí)，他們并不會(huì)破壞我們正常的生活秩序。【熱點(diǎn)問題討論2】

1.你是否支持設(shè)計(jì)試管嬰兒？為什么？

提示：設(shè)計(jì)試管嬰兒只是在特定背景下的一種應(yīng)急措施，需要經(jīng)過國(guó)家有關(guān)部門嚴(yán)格審批。它不宜推廣，并要嚴(yán)防濫用。

2.為什么捐出一部分骨髓救治他人，不會(huì)給捐獻(xiàn)者的身體健康造成損傷？你愿意為救人一命而捐獻(xiàn)自己一部分骨髓嗎？為什么？

提示：（1）所謂捐獻(xiàn)骨髓，實(shí)際上醫(yī)生只是從你的骨髓中分離出一部分造血干細(xì)胞供移植。因?yàn)樵煅杉?xì)胞在人的骨髓中相對(duì)較多，而在外周血液中卻很少。

（2）干細(xì)胞的一個(gè)重要特點(diǎn)是自我更新能力很強(qiáng)，被分離走的那部分造血干細(xì)胞，很快就會(huì)被“補(bǔ)齊”。因此捐獻(xiàn)骨髓不會(huì)影響捐獻(xiàn)者身體健康。

（3）醫(yī)生只是在醫(yī)學(xué)公認(rèn)的安全條件下，分離出捐獻(xiàn)者有限數(shù)量的造血干細(xì)胞，而且整個(gè)抽取、分離過程，都是在設(shè)備良好的大醫(yī)院中進(jìn)行的，一般不會(huì)對(duì)捐獻(xiàn)者造成意外傷害。

（4）捐獻(xiàn)有限造血干細(xì)胞救人一命，對(duì)個(gè)人來說是一種美德、一種欣慰和快樂，是一種高尚的人道主義表現(xiàn)?！緹狳c(diǎn)問題討論3】

1.你愿意獲得一張自己的基因身份證嗎？為什么？

提示：（1）現(xiàn)在要對(duì)個(gè)人所有基因進(jìn)行檢測(cè)，是不現(xiàn)實(shí)的。因?yàn)楝F(xiàn)在有不少基因還沒得到確定。即使只是對(duì)個(gè)別或少數(shù)基因進(jìn)行檢測(cè)，也并不是每個(gè)人都需要的。現(xiàn)在西方國(guó)家對(duì)某幾種致病基因進(jìn)行篩檢時(shí)，接受測(cè)定的人也只是有這類遺傳病家族史的個(gè)人，或這類疾病的高危個(gè)人。目的是使他們能及早采取防范措施，如養(yǎng)成良好生活習(xí)慣、定期檢查身體、適時(shí)手術(shù)等。

（2）有某種致病基因，并不一定就會(huì)患病?；寄撤N疾病，往往不是由單一原因引起的。況且已知人的很多疾病是多基因病，它是由遺傳因素和環(huán)境因素共同決定的。如果有良好的生活習(xí)慣等，往往可以使人避免患上某些遺傳性疾病。

（3）有許多疾病，測(cè)定其致病基因是相當(dāng)困難的。因此科學(xué)家認(rèn)為不如測(cè)定其所表達(dá)的生物選修3教材答案

第18頁

共26頁

蛋白質(zhì)更為快捷、有效。

（4）基因檢測(cè)給受試者造成的心理負(fù)擔(dān)或壓力必須考慮到。特別是給出似是而非的結(jié)論之后，往往會(huì)使受試者無所適從。

（5）現(xiàn)在記錄有個(gè)人某些遺傳信息的“身份證”已經(jīng)出現(xiàn)，但僅僅是試驗(yàn)性質(zhì)的。至于說拿著它去看病，起碼在可以預(yù)見的將來是言過其實(shí)。

（6）將“基因身份證”上記錄的信息和它的作用等問題弄清楚之后，才能決定要不要它。比如，現(xiàn)在有的試驗(yàn)性基因身份證僅僅記錄個(gè)人特有的某一對(duì)或某幾對(duì)等位基因信息，它可能在驗(yàn)明正身方面起更大的作用，這類基因身份證要它也無妨。

（二）旁欄思考題

1.你知道中國(guó)大陸第一例試管嬰兒是在什么時(shí)候出生的嗎？

答：中國(guó)大陸第一例試管嬰兒是于1988年在北京出生的。

2.為解決不孕夫婦的生育問題而出現(xiàn)的試管嬰兒，與本文所說“設(shè)計(jì)試管嬰兒”有什么區(qū)別？

答：所謂“設(shè)計(jì)試管嬰兒”，實(shí)際上就是指體外受精形成的胚胎（幾個(gè)細(xì)胞期）在植入母體孕育前，根據(jù)人們的需要，將胚胎的一個(gè)細(xì)胞取出，進(jìn)行某些基因檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)結(jié)果符合人們需要時(shí)，再把胚胎植入母體孕育。一般我們所說的做試管嬰兒，不必經(jīng)過基因檢測(cè)這一步驟。?4.3禁止生物武器 ?5.1 生態(tài)工程的基本原理

（一）思考與探究

P113 3.桑基魚塘分布在我國(guó)長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲一帶的水鄉(xiāng)，是一種典型的水陸物質(zhì)和能量交換型生態(tài)工程。試分析?；~塘的物質(zhì)和能量流動(dòng)途徑。

提示：?；~塘系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的流動(dòng)是相互聯(lián)系的，能量的流動(dòng)包含在物質(zhì)的循環(huán)利用過程中，隨著食物鏈的延伸逐級(jí)遞減。

能量的多級(jí)利用和物質(zhì)的循環(huán)利用：桑葉用于喂蠶，蠶可以生產(chǎn)蠶絲；桑樹的凋落物和蠶沙（糞）落到魚塘中，作為魚的飼料，經(jīng)過魚塘內(nèi)的食物鏈過程，可以促進(jìn)魚的生長(zhǎng)；甘蔗可以榨糖，糖渣用來喂豬，豬的排泄物也進(jìn)入魚塘；魚的排泄物及其他未被利用的有機(jī)物和底泥經(jīng)過微生物的分解，又可以作為桑和甘蔗的有機(jī)肥料。?；~塘巧妙地利用了很難利用的大片低濕地，發(fā)展了多種經(jīng)營(yíng)，為農(nóng)民創(chuàng)造了多種收入的門路，完全符合“無廢棄農(nóng)業(yè)”的要求。?；~塘系統(tǒng)物質(zhì)、能量流動(dòng)示意圖見圖5-1。

生物選修3教材答案

第19頁

共26頁

圖5-1?；~塘系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)示意圖

（二）正文中討論題

【“關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)”資料分析1】

1.導(dǎo)致1998年長(zhǎng)江洪水泛濫的主要原因是什么？

提示：根本原因：長(zhǎng)江上游亂砍濫伐森林，水源涵養(yǎng)和水土保持功能急劇降低，造成大量泥沙淤積河道；中游圍湖造田、亂占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面積急劇減少。直接原因：1998的罕見降雨。但這也與全球溫室氣體排放量增加而導(dǎo)致的溫度升高、氣候異常有關(guān)。

解決長(zhǎng)江洪水泛濫的措施有：我國(guó)政府提出的“積極營(yíng)造長(zhǎng)江中上游水源涵養(yǎng)林和水土保持林”計(jì)劃，即以生物措施為主，結(jié)合工程措施，提高森林覆蓋率；“退耕還湖”和改革不合理耕作方式等。

在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，要考慮到怎樣解決農(nóng)村（尤其是湖區(qū)或山區(qū)的遷出人員）的能源來源問題以及如何提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。

2.洪災(zāi)的發(fā)生反映出經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式存在什么問題？

提示：傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式不注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，沒有考慮生態(tài)成本，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價(jià)。【“關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)”資料分析2】 1.你對(duì)“石油農(nóng)業(yè)”是如何理解的？

提示：“石油農(nóng)業(yè)”大量使用化肥、農(nóng)藥和機(jī)械的生產(chǎn)方式，因?qū)κ偷饶茉从懈叨鹊囊蕾囆远妹Ｋ艳r(nóng)業(yè)生產(chǎn)這一復(fù)雜的生物過程，變成了簡(jiǎn)單的機(jī)械過程和化學(xué)過程。由于其投入高，產(chǎn)出也高，對(duì)糧食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同時(shí)它所產(chǎn)生的廢棄物和有害物質(zhì)的數(shù)量也很龐大，大大削弱了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)生產(chǎn)力，并造成日益嚴(yán)重的農(nóng)產(chǎn)品污染和環(huán)境污染等問題。

2.你能舉出一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)人體健康以及環(huán)境造成危害的實(shí)例嗎？ 提示：除日常生活中能夠發(fā)現(xiàn)的實(shí)例外，農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)環(huán)境和人類健康造成危害的實(shí)例中，世界上影響較大的有藍(lán)嬰病。1973年，美國(guó)內(nèi)布拉斯加州首次出現(xiàn)幼兒高鐵血紅蛋白癥（藍(lán)嬰?。Ｆ湓蚴秋嬘盟邢跛猁}含量超過10 mg/L，這時(shí)過多的硝酸鹽會(huì)與紅細(xì)胞生物選修3教材答案

第20頁

共26頁

中的血色素結(jié)合，形成高鐵血紅蛋白。高鐵血紅蛋白不能為細(xì)胞和組織運(yùn)輸足夠的氧?；純旱呐R床癥狀是在口、手或腳等部位出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)的藍(lán)色或淡紫色，呼吸困難、腹瀉、嘔吐、抽搐，嚴(yán)重的會(huì)失去知覺，甚至死亡。硝酸鹽來源于點(diǎn)源污染，如下水道、畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)等，或非點(diǎn)源污染，如對(duì)農(nóng)田、公園、草地等的施肥。3.如何理解“污染物是放錯(cuò)地方的資源”這句話？

提示：對(duì)環(huán)境造成危害的污染物，采用一定的措施和技術(shù)，就能夠進(jìn)行回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效率，減少了資源的浪費(fèi)。例如，對(duì)廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進(jìn)行回收再利用。因此說污染物是放錯(cuò)了地方?jīng)]有被利用的資源。

4.石油農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式應(yīng)當(dāng)怎樣改進(jìn)？

提示：在不同的國(guó)家有不同的改進(jìn)措施。例如，在我國(guó)，人多地少，應(yīng)該大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。實(shí)施的具體措施包括：可以根據(jù)田間作物的需要適量施用高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥，多施有機(jī)肥，提高作物對(duì)水、肥等資源的利用效率，對(duì)作物秸稈和畜禽糞便進(jìn)行再利用，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的多級(jí)利用，等等。一方面要不斷提高土地的產(chǎn)出水平；另一方面要減少農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的污染，促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展?！尽拔锓N多樣性原理”資料分析】 1.為什么樟子松林的松毛蟲會(huì)肆虐，幾十億株楊樹會(huì)毀于一旦？而珊瑚礁區(qū)卻能夠在養(yǎng)分稀少的深海中，保持著很高的生物多樣性？

提示：純樟子松林、楊樹林的生物多樣性低，食物鏈短而單調(diào)，缺少松毛蟲、天牛的天敵，而成片單一的林木又為其提供了豐富的食物來源，因而會(huì)導(dǎo)致了樹林的毀壞。珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高，食物鏈復(fù)雜，不同的生物占據(jù)了不同的時(shí)間位、空間位和資源位，因而充分利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。例如，氮、磷等養(yǎng)分就能夠在該區(qū)生物體間充分地循環(huán)利用而很少流出系統(tǒng)外。

2.從上面正面和反面的實(shí)例，你能得出怎樣的結(jié)論？你認(rèn)為生物多樣性的破壞有人為因素嗎？

提示：只有保持生態(tài)系統(tǒng)較高的生物多樣性，才能保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。生物多樣性的破壞有人為因素，而且往往作用巨大?！尽皡f(xié)調(diào)與平衡原理”資料分析】

“西部大開發(fā)”是國(guó)家為振興西部而提出的宏觀決策，其中很重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是生態(tài)工程建設(shè)。從協(xié)調(diào)與平衡原理出發(fā)，想一想，在我國(guó)西北地區(qū)進(jìn)行防護(hù)林建設(shè)時(shí)，應(yīng)選擇哪些樹種？如果在該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，你認(rèn)為應(yīng)該注意什么問題？ 提示：幾種西北地區(qū)特別適宜樹種的介紹

（1）沙棘，俗稱“酸柳”、“酸刺”、“黑刺”，屬于胡頹子科，為落葉喬木或灌木。植株表面具有棘刺，葉呈條形或條狀被針形，兩端趨尖，背面密被淡白色鱗片，葉柄極短。沙棘花先于枝葉開放，雌雄異株；果實(shí)為肉質(zhì)花被筒包圍，近于球形，直徑5～10 mm。沙棘喜陽，粗壯的枝干抗風(fēng)沙。沙棘葉、皮、果實(shí)及種子在醫(yī)藥上有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。沙棘的嫩枝、嫩葉是牛、羊的精飼料，被譽(yù)為“鐵桿牧草”。沙棘果維生素含量極高，營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值高，有利于增加種植者的收入。沙棘是半干旱黃土高原迅速綠化荒山、保持水土、調(diào)節(jié)生態(tài)平衡和促進(jìn)農(nóng)林牧業(yè)發(fā)展的良好樹種。內(nèi)蒙古鄂爾多斯等地區(qū)，實(shí)施沙棘生物選修3教材答案

第21頁

共26頁

生態(tài)工程，大面積種植沙棘，有效地控制了溝道水土流失，每年可減少流入黃河泥沙2 100萬噸。

（2）山杏，主要指西伯利亞杏，它抗寒、耐旱，適應(yīng)性強(qiáng)，是我國(guó)北方最普遍的果樹之一，是綠化荒山、水土保持、防治風(fēng)沙的先鋒樹種。山杏果仁營(yíng)養(yǎng)豐富，含有大量維生素、微量元素和人體必需的氨基酸，是加工飲料的優(yōu)質(zhì)原料。

（3）刺槐，屬落葉喬木，適應(yīng)性強(qiáng)，在年降水量200 mm左右、年平均氣溫不低于3 ℃的地區(qū)都能生長(zhǎng)。它不僅生長(zhǎng)快，且耐鹽堿，有涵養(yǎng)水源和保持水土的作用。刺槐泌蜜豐富，蜜質(zhì)優(yōu)良，是主要蜜源植物之一。刺槐不僅可改善生態(tài)環(huán)境，還可用于發(fā)展畜牧業(yè)。

（4）錦雞兒（又稱擰條），豆科，多年生落葉灌木，根系發(fā)達(dá)，具根瘤，高1.5～3 m；耐干旱和寒冷，喜生沙地或半固定的沙丘上，不怕沙壓和風(fēng)蝕。此種植物廣泛分布于我國(guó)東北、內(nèi)蒙古、河北、山西、陜西、寧夏等地，可用于防風(fēng)固沙，保持水土。枝條可用于編筐，其枝葉是牛、羊等冬春季節(jié)主要的飼料之一。（5）杜梨，薔薇科梨屬落葉喬木，可高達(dá)10 m，原產(chǎn)于我國(guó)華北、西北及東北南部。耐寒，耐干旱、瘠薄，能在含鹽量0.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的土壤中正常生長(zhǎng)，且耐澇性也較強(qiáng)。（6）沙棗，胡頹子科胡頹子屬，落葉小喬木。分布于華北及西北等地，耐鹽堿力較強(qiáng)。（7）合歡，豆科合歡屬，落葉喬木，可高達(dá)20 m。分布于華北、西北及黃河以南等地區(qū)。耐鹽堿力較強(qiáng)，但不耐水澇。

（8）臭椿，苦木科臭椿屬，落葉喬木，可高達(dá)25 m。原產(chǎn)于華南、華北、西北各地?？剐詮?qiáng)，生長(zhǎng)快，耐鹽堿力強(qiáng)。

西北畜牧養(yǎng)殖應(yīng)該注意牲畜數(shù)量不能超過草地的承載量。針對(duì)公共草地的過度放牧問題，應(yīng)該實(shí)行草地承包，調(diào)動(dòng)個(gè)人的管理積極性，減少過度放牧現(xiàn)象；另外，可以在有條件的地方，人工種植牧草，增加牧草產(chǎn)量。

（三）旁欄思考題

你能舉出系統(tǒng)整體功能大于部分之和的例子嗎？

提示：豆科作物和固氮菌的共生就是一例。固氮菌為豆科作物提供氮素，而豆科作物為其提供能量和其他營(yíng)養(yǎng)，兩者的共生使豆科作物能夠在氮素缺乏的土地上生長(zhǎng)；當(dāng)把它們分開時(shí)，兩者的生長(zhǎng)都要受到損害。

（四）《實(shí)踐活動(dòng)》思考題

1.為什么我國(guó)要大力發(fā)展沼氣工程？

提示： 21世紀(jì)是實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵歷史階段，現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)應(yīng)該是高效的生態(tài)農(nóng)業(yè)。沼氣工程把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)、資源高效利用融為一體，不僅較好地解決了農(nóng)村的能源來源問題，而且實(shí)現(xiàn)了廢棄物的再循環(huán)利用和資源化，創(chuàng)造了新的生態(tài)產(chǎn)業(yè)，如沼氣設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)，促進(jìn)了以農(nóng)牧結(jié)合為中心的多種經(jīng)營(yíng)，從而為農(nóng)村剩余勞動(dòng)力提供了就業(yè)機(jī)會(huì)，促進(jìn)了農(nóng)村的綜合發(fā)展。

2.目前沼氣工程還有哪些亟待解決的問題？

提示：目前沼氣工程存在的問題有：北方地區(qū)沼氣產(chǎn)氣在冬天不穩(wěn)定，需要加熱；沼氣的一次性投資較大，相當(dāng)部分的農(nóng)民財(cái)力有困難；對(duì)沼氣的研究較薄弱，例如，對(duì)發(fā)酵過程中有關(guān)微生物及一些酶的研究。應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)這方面的研究，以促進(jìn)沼氣工程的推廣。

生物選修3教材答案

第22頁

共26頁

?5.2 生態(tài)工程的實(shí)例和發(fā)展前景

（一）思考與探究

1.分析朝鮮三八線的資料（具體資料見教材），說明它所蘊(yùn)涵的意義。

提示：生態(tài)工程的恢復(fù)作用是有限的，不能認(rèn)為只要有了生態(tài)工程，就可以先污染，后治理。人類迄今尚沒有能力完全模擬出自然的生態(tài)系統(tǒng)。自然生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到今天已經(jīng)過幾十億年的進(jìn)化，每平方公里每年的無形服務(wù)價(jià)值高達(dá)6.4萬美元，而為了達(dá)到同樣的效果，用人工制造和模擬的辦法，人類至少要花費(fèi)10億美元還不盡如人意。另一方面，自然生態(tài)系統(tǒng)具有相當(dāng)?shù)淖晕一謴?fù)能力，我們?cè)谏鷳B(tài)工程建設(shè)中應(yīng)該積極利用自然生態(tài)系統(tǒng)的這種能力，以節(jié)省投資。

2.在我國(guó)北方地區(qū)，由于冬天氣溫很低，會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物不能生長(zhǎng)，家畜生長(zhǎng)緩慢，甚至停止，沼氣池不能正常產(chǎn)氣；而農(nóng)民要解決蔬菜的不間斷生產(chǎn)問題。很顯然，大量使用造價(jià)昂貴、并用燃料加熱的玻璃溫室是不符合我國(guó)國(guó)情的。你能用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一種生態(tài)工程，來較好地解決上述問題嗎？請(qǐng)?jiān)诋嫵銎湮镔|(zhì)和能量結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)上，說明你所依據(jù)的生態(tài)工程原理。提示：（以下為參考答案，可讓同學(xué)們進(jìn)行其他設(shè)計(jì)）

教材中“四位一體”的圖所示為近年來出現(xiàn)在我國(guó)北方農(nóng)區(qū)的一種生態(tài)工程類型，它較好地解決了習(xí)題中所述問題?！八奈弧敝刚託獬?、豬禽舍、廁所及日光溫室四部分，是庭院經(jīng)濟(jì)與生態(tài)農(nóng)業(yè)相結(jié)合的一種生產(chǎn)模式。它的運(yùn)行原理為：日光溫室的增溫效應(yīng)可使蔬菜等作物在冬天也能正常生長(zhǎng)；同時(shí)也使豬禽免受嚴(yán)寒而快速生長(zhǎng)；溫室內(nèi)的植物為動(dòng)物提供氧氣，同時(shí)吸收二氧化碳；人、豬、禽的糞尿及蔬菜廢棄物和秸稈等物質(zhì)投入沼氣池產(chǎn)氣，同時(shí)溫室的高溫也提高了沼氣在冬天的產(chǎn)氣穩(wěn)定性；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于減少蔬菜的病蟲害，提高蔬菜的產(chǎn)量和質(zhì)量。

“四位一體”充分應(yīng)用了物質(zhì)循環(huán)再生和生物多樣性等原理，提高了單位土地面積的產(chǎn)出，同時(shí)減少了環(huán)境污染，大大提高了農(nóng)業(yè)的綜合效益?！八奈灰惑w”的物質(zhì)循環(huán)見圖5-2：

圖5-2“四位一體”生態(tài)工程物質(zhì)循環(huán)示意圖

（二）正文中討論題

【農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程案例】

生物選修3教材答案

第23頁

共26頁

1.在這一案例中，主要運(yùn)用了哪些生態(tài)工程的基本原理？

提示：物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理等。2.這一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能有哪些特點(diǎn)？有哪些值得借鑒的做法？

提示：這個(gè)案例以沼氣工程為核心，農(nóng)林牧副漁各業(yè)全面發(fā)展，增加了勞動(dòng)力就業(yè)機(jī)會(huì)，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展；同時(shí)又降低了環(huán)境污染，促進(jìn)了農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展。

【小流域綜合治理生態(tài)工程案例】

分析甘肅省隴南縣的“九子登科”模式，在說明“九子”措施含義的基礎(chǔ)上，談?wù)勀銓?duì)小流域綜合治理生態(tài)工程的理解。

補(bǔ)充資料──“九子登科”措施的具體意義

●山頂戴帽子：山頭實(shí)行封禁管理、營(yíng)造水土保持林，保護(hù)和恢復(fù)植被；

●山腰系帶子：半山陡坡退耕還林還草，發(fā)揮林草攔蓄作用，減少徑流；

●坡地修臺(tái)子：坡耕地以坡改梯田為突破口，建設(shè)基本農(nóng)田，為調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提供條件；

●地埂鎖邊子：充分利用地埂種植經(jīng)濟(jì)作物，既獲得經(jīng)濟(jì)效益，又保護(hù)地??；

●荒地荒溝栽苗子：在荒山、荒溝、荒坡地建設(shè)薪炭林； ●山腳種果子：山腳發(fā)展經(jīng)濟(jì)林果園，促進(jìn)商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展；

●溝底穿靴子：在干、支、毛溝溝底修建谷坊、攔擋壩，建設(shè)溝壩地，攔蓄泥沙，防止溝壑被水沖蝕而導(dǎo)致其不斷擴(kuò)張；

●見縫插針釘扣子：利用田間地頭、房前屋后栽植林果，發(fā)揮零星作用，提高治理程度； ●秋田蓋罩子：在緩坡耕地改順坡種植為橫坡等高種植、實(shí)行地膜覆蓋等保土耕作措施。1.小流域的綜合治理，“綜合”表現(xiàn)在哪些方面？

提示： “綜合”表現(xiàn)在它一改以前的單純?cè)炝趾托钏?、減沙等工程模式，同時(shí)考慮到了生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益：不但注重通過還林、還草、筑壩等措施達(dá)到蓄水、降低土壤侵蝕的生態(tài)效果；還考慮如何提高人們的生活水平。例如，不但種植農(nóng)作物，還同時(shí)種植經(jīng)濟(jì)作物來提高人們的收入；考慮到了種植薪柴林解決人們的燃料來源問題。各種措施的結(jié)果是建立一個(gè)穩(wěn)定、持久、高效的生態(tài)系統(tǒng)。

2.為什么要針對(duì)不同的地形采取不同的措施？這體現(xiàn)了生態(tài)工程的什么原理？

提示：山頂土壤條件、氣候條件惡劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本高，適宜封山，依靠自然恢復(fù)力來恢復(fù)植被；山腰、荒地等土壤，雖然水分條件較好，但是仍不適宜種植農(nóng)作物，對(duì)于這樣的地方可以自然恢復(fù)，也可以人為種植適宜的林木、草或果樹等，加快植被恢復(fù)速度，這樣既能降低土壤侵蝕，又能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益；對(duì)溝底而言，應(yīng)建設(shè)堤壩系統(tǒng)，它可以蓄水和淤積土地，還能夠減少山體的崩塌和滑坡，保證人民的生命財(cái)產(chǎn)安全；對(duì)坡地和山腳農(nóng)田來說，土壤、水分條件良好，交通也較方便，土地生產(chǎn)力高，適宜種植農(nóng)作物來解決人們的糧食和收入等問題，但是在坡地上要水平梯田種植，以減少水土流失。根據(jù)不同的地形采取不同的措施，既要考慮到生態(tài)效益，又要考慮到人們的生活和收入問題，這體現(xiàn)了生態(tài)工程協(xié)調(diào)與平衡、因地制宜的原理和思想。3.從這一案例看，當(dāng)?shù)厥窃趺醋龅浇?jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益相統(tǒng)一的？這一模式在其他小流域能夠照搬嗎？

提示：上題分析中已解答了經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的統(tǒng)一問題。這種模式在其他小流域不生物選修3教材答案

第24頁

共26頁

能照搬，還是要因地制宜地進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)，不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的地區(qū)，其生態(tài)工程的模式應(yīng)各具特色。【大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程──“三北”防護(hù)林案例】

1.國(guó)家為什么投入巨大的人力和物力興建三北防護(hù)林工程？這一工程為什么需要如此漫長(zhǎng)的時(shí)間？

提示：三北防護(hù)林跨越中國(guó)13個(gè)省、直轄市、自治區(qū)，對(duì)我國(guó)具有重要的意義：生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量關(guān)系到這一地區(qū)人民的生產(chǎn)和生活問題，對(duì)維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定具有重要意義；更重要的是，這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境關(guān)系到下游地區(qū)人民的生產(chǎn)、生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，如黃河上游的水土流失容易導(dǎo)致下游地區(qū)的洪水泛濫，而危害巨大的沙塵暴的發(fā)生也與這一地區(qū)的土地沙漠化關(guān)系密切；同時(shí)這里自然礦產(chǎn)資源豐富，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家安全具有重要戰(zhàn)略意義。

這一地區(qū)區(qū)域廣闊，氣候、自然條件復(fù)雜，總體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低等情況也決定了這個(gè)工程需要較長(zhǎng)的時(shí)間，非一朝一夕之功。2.這一工程橫跨多個(gè)省區(qū)，根據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理和生物多樣性原理，不同地區(qū)在造林設(shè)計(jì)上應(yīng)當(dāng)注意什么問題？

提示：首先應(yīng)考慮樹種的生態(tài)適應(yīng)性問題，種植適宜品種，宜林則林，宜灌則灌，宜草則草；其次要考慮樹種的多樣性，保證防護(hù)林體系的穩(wěn)定性；不同地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采取不同的策略，如條件惡劣的地區(qū)應(yīng)該結(jié)合自然恢復(fù)力，而農(nóng)區(qū)的防護(hù)林中農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng)可能占較大比重?！緷竦厣鷳B(tài)恢復(fù)工程案例】

1.當(dāng)初人們?yōu)槭裁匆獓焯铮?/p>

提示：主要原因：我國(guó)歷來人多地少，在“以糧為綱”的年代，圍湖造田，種植農(nóng)作物，以生產(chǎn)更多的糧食；片面強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，沒有認(rèn)識(shí)到湖泊的巨大生態(tài)調(diào)節(jié)功能也是重要原因。

2.為什么說“退耕還湖”是一項(xiàng)巨大的系統(tǒng)工程？實(shí)施這一工程面臨的主要困難是什么？ 提示：退耕還湖不僅包括退耕地為湖區(qū)，還包括退耕后湖區(qū)上游以及湖區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作；更重要的是原耕地上居民的遷移，要解決遷出居民的生活和就業(yè)等問題，這是退耕還湖工程的主要困難。

3.地處湖區(qū)上游的人們對(duì)濕地恢復(fù)生態(tài)工程負(fù)有什么責(zé)任？

提示：保護(hù)環(huán)境，減少水土流失和水污染。例如,減少工廠、生活污水往水體中的排放，農(nóng)田中減少化肥和農(nóng)藥的施用量等?！镜V區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程案例】

1.在這一案例中，恢復(fù)植被的措施是植樹和種草，為什么不是種植農(nóng)作物？

提示：礦區(qū)土壤條件惡劣，不適宜農(nóng)作物的生長(zhǎng)，因此代之以適應(yīng)性強(qiáng)，耐旱的灌木、草和樹。

2.怎樣合理地籌劃養(yǎng)殖肉牛的數(shù)量？

提示：首先要考慮到牧草的產(chǎn)量，以草定畜；從外地調(diào)運(yùn)飼料要考慮飼養(yǎng)成本；更重要的是要考慮到土地對(duì)糞肥的承載力,以及對(duì)糞肥的加工或利用情況，要保持在承載力范圍以內(nèi)，以免養(yǎng)殖規(guī)模過大，糞肥數(shù)量巨大而造成新的污染。

生物選修3教材答案

第25頁

共26頁

3.除煤礦外，你知道還有哪些礦區(qū)嗎？這些礦區(qū)的恢復(fù)工程與煤礦是否有不同之處？ 提示：除煤礦外，還有金礦、鐵礦等。這些生態(tài)恢復(fù)工程最重要的是改良表土，恢復(fù)植被，但要因地制宜。

【城市生態(tài)工程】

1.汽車尾氣是城市大氣污染的主要來源之一，汽車噪聲又是城市噪聲污染的主要來源。你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)限制城市居民購買汽車嗎？為什么？如果不限制，應(yīng)當(dāng)采取什么措施來減少由汽車造成的污染？

提示：減少污染的措施：制定法律法規(guī)，禁止市區(qū)內(nèi)鳴笛，禁止使用含鉛汽油，鼓勵(lì)使用電力、天然氣等無污染能源的新型汽車，以及對(duì)其的研究和應(yīng)用等。

2.城市的水污染問題應(yīng)當(dāng)采取哪些措施來解決？每一個(gè)城市居民應(yīng)當(dāng)在這方面承擔(dān)什么責(zé)任和義務(wù)？

提示：減少或禁止工廠的污水排放；進(jìn)行污水凈化回收利用；實(shí)行雨水和污水分流。每一個(gè)城市居民都應(yīng)該樹立節(jié)水意識(shí)、宣傳節(jié)水的意義，家庭生活中應(yīng)該使用無磷洗衣粉和洗滌劑，制止或減少生活中的水污染行為。

（三）旁欄思考題

發(fā)達(dá)國(guó)家與我國(guó)的生態(tài)工程建設(shè)強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)有所不同，為什么？

提示：發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，人均土地、水等資源占有量較多，所以這些國(guó)家的生態(tài)工程往往注重生態(tài)恢復(fù)，而較少注重經(jīng)濟(jì)效益。而我國(guó)人口較多，人均土地、水資源和能源占有量少，所以在進(jìn)行生態(tài)工程時(shí)，一定要注重生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。

鳴謝

哈三中2013屆南崗高三2班協(xié)助校稿同學(xué)： 宋子璇

楊明磊

向釗

吳瑜瞳

馬連裕

潘可涵

（排名不分先后）

*^-^*

生物選修3教材答案

第26頁

共26頁

第四篇：高二化學(xué)選修5課后習(xí)題 參考答案(全)

人教化學(xué)選修5課后習(xí)題部分答案習(xí)題參考答案

第一單元、習(xí)題參考答案

一 A、D2 D3（1）烯烴（2）炔烴（3）酚類（4）醛類（5）酯類（6）鹵代烴 二

1.4 4 共價(jià) 單鍵 雙鍵 三鍵 2.3 3.B 4.C(CH3)4 5.CH3CH=CH2 三

1.B 2.（1）3,3,4-三甲基己烷（2）3-乙基-1-戊烯（3）1,3,5-三甲基苯 3.四

1.重結(jié)晶（1）雜質(zhì)在此溶劑中不溶解或溶解度較大，易除去（2）被提純的有機(jī)物在此溶劑中的溶解度，受溫度的影響較大蒸餾30 ℃左右

2.C10H8NO2 348 C20H16N2O4 3.HOCH2CH2OH 部分復(fù)習(xí)題參考答案

4.（1）2，3，4，5-四甲基己烷（2）2-甲基-1-丁烯

（3）1，4-二乙基苯或?qū)Χ一剑?）2，2，5，5-四甲基庚烷 5.（1）20 30 1（2）5 6% 1 有機(jī)化合物的命名法

有機(jī)化合物命名有俗名、習(xí)慣命名法（又稱普通命名法）和系統(tǒng)命名法，其中系統(tǒng)命名法最為通用，最為重要。（1）俗名根據(jù)有機(jī)化合物的來源、存在與性質(zhì)而得到的名稱。例如，甲烷又稱坑氣、沼氣；甲醇又稱木醇等。（2）普通命名法用天干即甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示碳原子數(shù)在10以內(nèi)的簡(jiǎn)單有機(jī)化合物，碳原子數(shù)在10以上的用漢字?jǐn)?shù)字表示，如十一、十二、十三??異構(gòu)體以“正”“異”“新”等詞區(qū)分。如： 直鏈烷烴或其直鏈烷烴的衍生物用“正”字表示，如“正己烷”“正戊醇”等。在烴的碳鏈末端帶有甲基支鏈的用“異”字表示，如“異己烷”“異丁烯”等。

限于含有五、六個(gè)碳原子的烷烴或其衍生物中，具有季碳原子(即連接四個(gè)烴基的碳原子)的用“新”字表示，如“新己烷”“新戊醇”等。

上述習(xí)慣命名法僅適用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)化合物需用系統(tǒng)命名法。在介紹系統(tǒng)命名法之前，先熟悉基的命名。

(3)基名一個(gè)化合物失去一個(gè)一價(jià)原子或原子團(tuán)，余下的部分稱為“基”。如烷烴（RH）失去一個(gè)氫原子即得到烷基(R-)，常見的烷基有：

此外，還有一些常見的烴基：（4）系統(tǒng)命名法

隨著有機(jī)化合物數(shù)目的增多，有必要制定一個(gè)公認(rèn)的命名法。1892年在日內(nèi)瓦召開了國(guó)際化學(xué)會(huì)議，制定了日內(nèi)瓦命名法。后由國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)作了幾次修訂，并于1979年公布了《有機(jī)化學(xué)命名法》。中國(guó)化學(xué)會(huì)根據(jù)我國(guó)文字特點(diǎn)，于1960年制定了《有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的系統(tǒng)命名原則》，1980年又根據(jù)IUPAC命名法作了增補(bǔ)、修訂，公布了《有機(jī)化學(xué)命名原則》。

本章第三節(jié)就是根據(jù)我國(guó)《有機(jī)化學(xué)命名原則》，介紹了烷烴的命名法，也介紹了烯、炔的命名法。其他官能團(tuán)化合物命名的基本方法可分為以下四步：

① 選取含官能團(tuán)的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈；

② 從靠近官能團(tuán)的一端開始給主鏈碳原子編號(hào)，得出主鏈上支鏈或取代基的位次號(hào)。編號(hào)要遵循“最低系列原則”，即從不同方向給碳鏈編號(hào)時(shí)，得到不同的編號(hào)系列，比較各系列的位次，最先遇到最小位次者，為最低系列。例如： 1，3，5-三氯己烷 2，3，5-己三醇

（不是2，4，6-三氯己烷）（不是2，4，5-己三醇）

③ 確定支鏈或取代基列出順序。當(dāng)主鏈上有多個(gè)不同的支鏈或取代基時(shí)，應(yīng)先按“順序規(guī)則”排列支鏈或取代基的優(yōu)先次序，命名時(shí)“較優(yōu)”基團(tuán)后列出?！绊樞蛞?guī)則”要點(diǎn)如下： a.比較主鏈碳原子上所連各支鏈、取代基的第一個(gè)原子的原子序數(shù)的大小（同位素按相對(duì)原子質(zhì)量的大?。?，原子序數(shù)較大者為“較優(yōu)”基團(tuán)。例如： I>Br>Cl>F>O>N>C>D>H b.第一個(gè)原子相同時(shí)，則比較與第一個(gè)原子相連的原子的原子序數(shù)，以此類推直到比較出大小。例如：-CH2Br>-CH3 這兩個(gè)基團(tuán)的第一個(gè)原子相同（均為C原子）,則比較C原子上所連的原子，分別是Br,H,H(按原子序數(shù)由大到小排列)與H,H,H，因?yàn)锽r>H,所以-CH2Br>-CH3。同樣道理，下列烷基的較優(yōu)順序?yàn)椋?④ 寫出化合物的全稱。例如：

4-甲基-2-羥基戊酸 3-甲基-5-氯庚烷

在教科書中僅要求學(xué)生掌握簡(jiǎn)單烴類化合物與簡(jiǎn)單官能團(tuán)化合物的命名方法，支鏈、取代基在化合物命名時(shí)，僅要求按“簡(jiǎn)單在前，復(fù)雜在后”的順序排列，不要求“順序規(guī)則”的內(nèi)容。這里介紹“順序規(guī)則”僅為便于理解“由簡(jiǎn)到繁”的列出順序。

如果在教學(xué)中遇到問題可根據(jù)“最低系列原則”和“順序規(guī)則”予以處理。2 有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象

有機(jī)化合物有著非常豐富的同分異構(gòu)現(xiàn)象，概括如下：

有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)包括三個(gè)層次，即構(gòu)造、構(gòu)型、構(gòu)象。

構(gòu)造是指有機(jī)物分子中各原子或原子團(tuán)之間的結(jié)合順序或排列順序； 構(gòu)型是指有機(jī)物分子中的各個(gè)原子或原子團(tuán)在空間的排列方式；

構(gòu)象是指在有機(jī)物分子中，由于圍繞單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的原子或原子團(tuán)在空間的不同排列形象。

（1）構(gòu)造異構(gòu) 構(gòu)造異構(gòu)就是指那些具有相同的分子式，而分子中的原子或原子團(tuán)相互結(jié)合的順序不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象。構(gòu)造異構(gòu)主要有碳鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)與官能團(tuán)異構(gòu)。① 碳鏈異構(gòu)由于碳鏈骨架不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象。例如： 環(huán)己烷與甲基環(huán)戊烷

② 位置異構(gòu) 由于取代基或官能團(tuán)在碳鏈或碳環(huán)上的位置不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象。例如： CH3CH2CH2CH2OH 與CH3CH2CHCH3OH 1-丁醇 2-丁醇

鄰溴甲苯 間溴甲苯 對(duì)溴甲苯 或2-溴甲苯 或3-溴甲苯 或4-溴甲苯

③ 官能團(tuán)異構(gòu)具有相同的分子組成，由于官能團(tuán)不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象，例如： 具有相同分子式的烯烴與環(huán)烷烴之間也存在異構(gòu)現(xiàn)象：

CH3CH=CH2（丙烯）與 環(huán)丙烷

此外，還有一種可以互相轉(zhuǎn)變的特殊的官能團(tuán)異構(gòu)即互變異構(gòu)現(xiàn)象，例如乙酰乙酸乙酯存在著酮式與烯醇式兩種互變異構(gòu)體的平衡體系：

酮式 烯醇式

（2）構(gòu)型異構(gòu) 構(gòu)型異構(gòu)是指分子中的原子或原子團(tuán)在空間的排列方式不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象，有順反異構(gòu)和對(duì)映異構(gòu)兩類，將分別在第二章與第四章教學(xué)資源中介紹。

習(xí)題參考答案

1.D 2.C 3.D4.5.沒有。因?yàn)轫?2-丁烯和反-2-丁烯的碳鏈排列是相同的，與氫氣加成后均生成正丁烷。1.4，2.B 3 己烷既不能使溴的四氯化碳溶液褪色，也不能使高錳酸鉀酸性溶液褪色；1 己烯既能使溴的四氯化碳溶液褪色，也能使高錳酸鉀酸性溶液褪色；鄰二甲苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，但能使高錳酸鉀酸性溶液褪色；因此用溴的四氯化碳溶液和高錳酸鉀酸性溶液可鑒別己烷、1 己烯和鄰二甲苯。1 A、D 2 復(fù)習(xí)題參考答案

1.C 2.B、D 3.B 4.D 5.A、C 6.A 7.CH3CCl＝CHCl或CH3CH=CH2 CH3C≡CH 8.C2H6C2H2CO2 9.2-甲基-2-戊烯 10.14 L 6 L 11.2.3 t 12.160 g

第二單元、習(xí)題參考答案 1.D 2.C 3.D 4.5.沒有。因?yàn)轫?2-丁烯和反-2-丁烯的碳鏈排列是相同的，與氫氣加成后均生成正丁烷。<習(xí)題參考答案 1.4，2.B 3己烷既不能使溴的四氯化碳溶液褪色，也不能使高錳酸鉀酸性溶液褪色；1己烯既能使溴的四氯化碳溶液褪色，也能使高錳酸鉀酸性溶液褪色；鄰二甲苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，但能使高錳酸鉀酸性溶液褪色；因此用溴的四氯化碳溶液和高錳酸鉀酸性溶液可鑒別己烷、1己烯和鄰二甲苯。4

四、習(xí)題參考答案 1A、D 2

復(fù)習(xí)題參考答案

1.C 2.B、D 3.B 4.D 5.A、C 6.A 7.CH3CCl＝CHCl或CH3CH=CH2 CH3C≡CH 8.C2H6C2H2CO2 9.2-甲基-2-戊烯 10.14 L 6 L 11.2.3 t 12.160 g

四、習(xí)題參考答案 1．C 2.3．醇分子間可形成氫鍵，增強(qiáng)了其分子間作用力，因此其沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于相對(duì)分子質(zhì)量相近的烷烴。甲醇、乙醇、丙醇能與水分子之間通過氫鍵結(jié)合，因此水溶性很好；而碳原子數(shù)多的醇，由于疏水基烷基較大，削弱了親水基羥基的作用，水溶性較差。

4．C6H6O

四、習(xí)題參考答案 OH 1．有淺藍(lán)色絮狀沉淀產(chǎn)生；有紅色沉淀產(chǎn)生；

2．D 3．



四、習(xí)題參考答案 1．A、C

四、習(xí)題參考答案 1．A、C

四、習(xí)題參考答案

2.D 3.4 mol 4.16.8 t 1.01 t

四、習(xí)題參考答案

1.C 2.A 3.D 4.B 5.D 6.1.04 t

四、習(xí)題參考答案

1.D 2.A 3.B 4.C 5.D 6.10 000

部分復(fù)習(xí)題參考答案

8.C 9.B 10.C 11.B 12.C 13.B 14.B 15.16.略

17.（1）分別取少量三種溶液于試管中，分別加1~2滴碘—碘化鉀溶液①。溶液變?yōu)樗{(lán)色，說明原試管中的溶液為淀粉溶液；無明顯現(xiàn)象的為葡萄糖溶液和蔗糖溶液。（2）另取兩只試管，分別取少量葡萄糖溶液、蔗糖溶液，分別加入銀氨溶液，水浴加熱3～5 min（或與新制的氫氧化銅溶液，加熱反應(yīng)），有銀鏡產(chǎn)生的是葡萄糖溶液，無現(xiàn)象的是蔗糖溶液。

18.略 19.77.8 g 20.3.8×

kg ① 碘—碘化鉀溶液的配制：取10 g碘化鉀，溶于50 mL蒸餾水中，再加入碘5 g，攪拌使其溶解。加碘化鉀為提高碘在水中的溶解性。

習(xí)題參考答案

四、習(xí)題參考答案

1．聚合度8× ～2.4×

9.6×～2.9×

4.7×～7.6×

1.0× ～1.5×

4.6×～5.6×

2.9×～5.9×

2．C 3.a和d 4.B 5．硅橡膠、習(xí)題參考答案

1． 2．B

3．復(fù)習(xí)題參考答案

第五篇：化學(xué)選修1《化學(xué)與生活》課后習(xí)題答案

化學(xué)《化學(xué)與生活》課后習(xí)題答案 1.1 生命的基礎(chǔ)能源——糖類

1、糖類物質(zhì)對(duì)人類生活有重要意義，可引導(dǎo)學(xué)生從人類的衣、食、住、行和人體健康等方面去討論。

2、可從每天吃的主食（面食、大米、玉米等）和水果中列舉。

3、纖維素有助于食物的消化和廢物的排泄，可預(yù)防便秘、痔瘡和直腸癌；降低膽固醇；預(yù)防和治療糖尿病等。提示：

1、3兩題可引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生物學(xué)科知識(shí)，聯(lián)系生活實(shí)際，并查閱相關(guān)資料，寫成小論文或制成圖文并茂的展板，放在教室中展示交流。以此激發(fā)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)展知識(shí)視野，認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)人類生命和健康的重要意義，化學(xué)的發(fā)展對(duì)提高人類生活質(zhì)量的作用，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感。

4、不對(duì)。糖尿病人由于體內(nèi)糖代謝異常，要限制每天糖類物質(zhì)的攝入量。糕點(diǎn)中的面粉屬糖類物質(zhì)，在人體內(nèi)可水解為葡萄糖，過多食用是有害的。

5、A、C 1.2重要的體內(nèi)能源——油脂

1、脂肪進(jìn)入人體后，主要在小腸中被消化吸收。脂肪在酶的催化作用下水解為高級(jí)脂肪酸和甘油，高級(jí)脂肪酸被氧化，生成二氧化碳和水，同時(shí)放出熱量供機(jī)體需要。多余的脂肪成為脂肪組織存在于皮下。

2、脂肪酸在人體內(nèi)的主要功能有：供給人體熱量；儲(chǔ)存于脂肪細(xì)胞中相當(dāng)于儲(chǔ)存“能量” ；作為人體所需的其他化合物如磷脂、固醇等的原料；必需脂肪酸還有促進(jìn)發(fā)育、維持健康、參與膽固醇代謝的功能。

3、形成油脂的脂肪酸的飽和程度，對(duì)油脂的熔點(diǎn)有重要影響。由飽和的脂肪酸生成的甘油酯熔點(diǎn)較高，在室溫下呈固態(tài)，如羊油、牛油等動(dòng)物油脂。由不飽和的脂肪酸生成的甘油酯熔點(diǎn)較低，在室溫下呈液態(tài)，如花生油、豆油、菜子油、葵花子油、玉米胚芽油等植物油。

4、高級(jí)脂肪酸甘油酯水解的產(chǎn)物是高級(jí)脂肪酸和甘油。

5、（1）把油倒入盆中，油與空氣接觸面積大，容易氧化變質(zhì)；且食用油經(jīng)反復(fù)加熱后，成分發(fā)生改變，食用后對(duì)人體有害。因此，炸完食品的油不要重復(fù)使用，尤其不應(yīng)多次反復(fù)加熱。（2）把油倒入塑料桶中存放，有些塑料中的有害物質(zhì)會(huì)溶入油中，所以油不宜長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存在塑料容器中。（3）保存方法較好，可以減少油與空氣的接觸，減緩氧化。

1.3 生命的基礎(chǔ)——蛋白質(zhì)

1、蛋白質(zhì)的組成中主要含有C、H、O、N、S等元素。

2、食物中蛋白質(zhì)的來源主要分植物蛋白和動(dòng)物蛋白。雞、鴨、魚、肉等富含動(dòng)物蛋白；谷類、豆類、菌類等富含植物蛋白。

3、A（煮熟或加濃硫酸都使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，是不可逆的。）

4、蛋白質(zhì)進(jìn)入人體后，在酶的作用下水解生成氨基酸。氨基酸被人體吸收后，重新結(jié)合成人體所需的各種蛋白質(zhì)，構(gòu)成和修補(bǔ)人體的各種組織。高中生每天要攝入80～90 g蛋白質(zhì)。

5、各取少量三種溶液，滴加碘水，變藍(lán)的為淀粉溶液；其余兩種同時(shí)加熱，生成沉淀的是蛋白質(zhì)溶液；剩余的是肥皂溶液。

6、建議學(xué)生親自動(dòng)手做一做這些小實(shí)驗(yàn)。例如，在豆?jié){中加入石膏，即出現(xiàn)大量蛋白質(zhì)沉淀，成為豆腐腦；將豆腐腦包在紗布中，擠壓去少量水分后，成為豆腐；加大壓強(qiáng)，擠壓去大部分水分，則成為豆腐干。常用于制豆腐的物質(zhì)還有鹽鹵、葡萄糖酸內(nèi)酯等。1.4維生素和微量元素

1、維生素在體內(nèi)有特殊的生理功能或作為輔酶催化某些特殊的化學(xué)反應(yīng)，能調(diào)節(jié)各種器官的機(jī)能并維持細(xì)胞的特性，對(duì)人體的生長(zhǎng)和健康至關(guān)重要。

2、碘被稱為“智能元素”，是神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育不可缺少的。它在人體內(nèi)僅含30 mg，其中一半集中在甲狀腺內(nèi)。加碘食鹽中加入了一定量的KIO3。KIO3性質(zhì)穩(wěn)定，不揮發(fā)，不吸水，流失少，易被人體吸收。所以食用加碘食鹽可以補(bǔ)充碘，減少碘缺乏病的發(fā)生，同時(shí)由于人攝入食鹽的量均衡而有限，不易導(dǎo)致體內(nèi)碘過量。鐵在人體中含4～5 g，是血紅蛋白的組成部分，參與氧氣的運(yùn)輸和各種器官的形成。缺鐵導(dǎo)致人記憶力、免疫力和對(duì)溫度的適應(yīng)力下降或引發(fā)貧血。通過食用加鐵醬油補(bǔ)充鐵元素，一方面可以減少貧血病的發(fā)生，另一方面也容易控制補(bǔ)鐵量。

3、注意膳食平衡，合理攝入糖類、油脂、蛋白質(zhì)、維生素和微量元素等；主食、副食搭配，葷素搭配；多吃蔬菜；多喝水；吃適量水果；生活有規(guī)律；放松心情；積極鍛煉身體；勞逸結(jié)合等。

4、提示：鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真做好記錄、查閱和計(jì)算。通過這項(xiàng)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注營(yíng)養(yǎng)均衡。

5、所列食譜營(yíng)養(yǎng)比較均衡。（設(shè)計(jì)的食譜能保證每日飲食中糖類、油脂、動(dòng)物蛋白、植物蛋白、維生素和微量元素的合理搭配即可。）

6、提示：這是一道實(shí)踐性題目，材料也較易得到，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生試一試。蘋果中含有一種叫單寧酸的化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)它和氧氣接觸時(shí)會(huì)逐漸變成一種褐色的物質(zhì)。同時(shí)蘋果的細(xì)胞中含有一種酶，在有氧氣存在的條件下，它會(huì)促進(jìn)單寧酸與氧氣的反應(yīng)，使蘋果變色的速度加快，這種反應(yīng)在化學(xué)上叫做酶褐色反應(yīng)。酶褐色反應(yīng)只有在蘋果被切開或碰傷的情況下才發(fā)生，因?yàn)樘O果細(xì)胞完整時(shí)，酶和單寧酸都包容在蘋果皮的內(nèi)部，和外部環(huán)境中氧氣隔絕，不會(huì)發(fā)生反應(yīng)。維生素C作為具有還原性的物質(zhì)，涂在切開的蘋果肉上時(shí)，可以減緩單寧酸的氧化。糖水、食鹽水都不會(huì)減緩這個(gè)反應(yīng)。

7、提示：這是一道開放性習(xí)題，建議學(xué)生通過具體實(shí)踐活動(dòng)，不僅學(xué)到知識(shí)，而且采用多種形式表達(dá)研究成果，具體內(nèi)容可參考“教學(xué)資源”部分。

第二章 促進(jìn)身心健康 第一節(jié)習(xí)題

合理選擇飲食習(xí)題參考

1如果供居民飲用的所有的水都是純凈水（幾乎不含有任何雜質(zhì)），由于水是一種很好的溶劑，有較強(qiáng)的溶解能力，長(zhǎng)期飲用可能將體內(nèi)的一些必需元素溶解排出而造成營(yíng)養(yǎng)成分丟失；還可能破壞人體細(xì)胞內(nèi)的平衡，導(dǎo)致新陳代謝紊亂；同時(shí)純凈水不能提供人體所必需的一些常量元素和微量元素，因此長(zhǎng)期飲用對(duì)人體健康可能是有害的。2提示：

無公害食品允許使用部分較為安全的化學(xué)合成物質(zhì)，但是使用方式和殘留數(shù)量受到嚴(yán)格限制，保證不會(huì)達(dá)到影響人體健康的殘留水平。目前，我國(guó)的無公害食品主要是無公害蔬菜。

對(duì)綠色食品和有機(jī)食品的質(zhì)量要求比無公害食品的要高。

對(duì)于綠色食品來說，要求食品的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量良好，食品的生產(chǎn)過程遵守國(guó)家有關(guān)規(guī)定，產(chǎn)品經(jīng)過專門監(jiān)測(cè)單位嚴(yán)格檢測(cè)，包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)冗^程也嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。我國(guó)的綠色食品分為“A級(jí)”和“AA級(jí)”兩個(gè)等級(jí)。

有機(jī)食品也稱生態(tài)食品或生物食品。在其生產(chǎn)和加工過程中絕對(duì)禁止使用農(nóng)藥、化肥、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等人工合成物質(zhì)，而且不允許使用基因工程技術(shù)。生產(chǎn)有機(jī)食品的原料必須來源于無污染的環(huán)境。有機(jī)食品的要求高于“A級(jí)”綠色食品，與“AA級(jí)”綠色食品相似。3（1）曬干、風(fēng)干、烘干、冷凍干燥等。

（2）脫水可以消除食物中微生物和細(xì)菌繁殖所需要的水分，防止有水參加的、能導(dǎo)致食物腐敗的有關(guān)反應(yīng)（如霉變、發(fā)酵等）的發(fā)生。（3）餅干、干果、干魚和干肉等。4C 5提示： 食品中加入營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑有助于補(bǔ)充食品中缺少的、或在加工過程中損失的營(yíng)養(yǎng)成分或微量元素等，如碘、鐵、鋅、鈣、賴氨酸和維生素等，對(duì)于提高食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有重要作用。但是否需要食用含有營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的食品，應(yīng)根據(jù)各地情況和每個(gè)人的具體情況以及醫(yī)生的建議而定。切不可盲目地食用含有營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的食品或補(bǔ)劑，兒童和青少年尤其要注意這一點(diǎn)。

第二章 促進(jìn)身心健康

第二節(jié)習(xí)題

正確使用藥物習(xí)題參考

1“水能載舟，亦能覆舟”，這里的水指藥物，舟指患者。比喻正確使用藥物，才能促進(jìn)身心健康，否則會(huì)導(dǎo)致患者病情加重，對(duì)健康產(chǎn)生危害。

2（1）抗酸藥片中除了能與鹽酸作用的有效成分外，還可能含有調(diào)味劑如糖、黏合劑如淀粉等。（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O Mg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2O（3）將抗酸藥嚼碎后吞服，可以防止抗酸藥片黏附在胃壁上不能充分與酸作用，以及可能導(dǎo)致嘔吐等不良反應(yīng)。

3（1）2%的碘酊常用于皮膚消毒，3%~5%的碘酊常用于手術(shù)部位消毒（待稍干后，用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇擦去，以減輕碘對(duì)皮膚的刺激）。

（2）碘酊中所含的單質(zhì)碘是一種氧化劑，能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，殺死細(xì)菌。此外，碘酊中的乙醇也是一種殺菌劑，兩者結(jié)合，大大提高了碘酊的消毒效果。

（3）除碘酊外，體積分?jǐn)?shù)為70%或75%的乙醇、過氧化氫溶液、高錳酸鉀稀溶液等都是處理外傷時(shí)常用的消毒劑。

4建議讓學(xué)生查閱資料，了解吸煙的危害，然后再設(shè)計(jì)制作一份精美的禁煙公益廣告。

5建議組織學(xué)生參觀有關(guān)毒品危害的展覽或進(jìn)行一次宣傳活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生牢固樹立“珍愛生命拒絕毒品”的意識(shí)。第三章 探索生活材料

第一節(jié)

合金習(xí)題參考

1提示：從合金與純金屬的結(jié)構(gòu)不同簡(jiǎn)單加以說明。2C 3武德合金可用于制電路保險(xiǎn)絲、自動(dòng)滅火和防爆安全裝置等。4提示：(1)手術(shù)刀：不銹鋼；(2)防盜門：鐵合金；(3)門鎖：鐵合金或銅合金；(4)鑰匙：鐵合金、鋁合金或銅合金；(5)飾物：金或鉑的合金；(6)飛機(jī)外殼：鋁合金。

5提示：鋁合金的密度小、強(qiáng)度高、易成型、抗腐蝕能力強(qiáng)，所以更適合制造高層建筑的門窗。

說明：

4、5題都是開放式習(xí)題，可以有多種答案，只要理由充分即可。

6提示：鈦合金具有密度小、強(qiáng)度高、耐高溫和抗腐蝕等優(yōu)良性能，是制造飛機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、人造衛(wèi)星外殼和宇宙飛船船艙等的重要材料；同時(shí)，由于鈦合金的強(qiáng)度高，可以承受深海的壓力，特別是能抗海水的腐蝕，可用于制造深海潛艇、海底石油的設(shè)備等。因此，鈦及鈦合金被譽(yù)為“空間金屬”和“深海金屬”。

第三章 探索生活材料

第二節(jié)

金屬的腐蝕和防護(hù)習(xí)題參考

1（1）鐵制品與氧氣（或空氣）和水（或水蒸氣）同時(shí)接觸才會(huì)發(fā)生銹蝕。與電解質(zhì)溶液接觸、溫度升高等都會(huì)加速鐵制品銹蝕。（2）由于月球上沒有空氣（目前人類尚不能確定月球上是否有水存在），所以鐵在月球上不會(huì)生銹。

（3）因?yàn)樾陆卖敺諝飧稍?，所以與海南省相比，在吐魯番鐵生銹相對(duì)慢一些。

2金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子變成陽離子的過程，即金屬在腐蝕過程中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。

3（1）鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜，能覆蓋在鋁表面，從而保護(hù)里層的鋁不再與氧氣反應(yīng)。因此，鋁不需要特別處理就具有抗腐蝕能力。

（2）從鋼和鐵的物理性質(zhì)如強(qiáng)度、硬度以及價(jià)格等角度考慮。（3）和（4）主要從防止鋼鐵生銹的成本角度考慮。

5本題是開放式習(xí)題。每種鋼鐵制品可以有多種防銹方法，如有的水龍頭是不銹鋼的，有的是鍍鉻的；有的電冰箱和洗衣機(jī)表面是噴漆的，有的是噴塑的，等等。參考：

(2)郵筒、(7)鋼制窗框、(8)健身器材、(10)農(nóng)用機(jī)械、農(nóng)具和(11)城市道路護(hù)欄等鋼鐵制品常采用噴漆的方法來防銹；

(1)炊具、餐具和(12)汽車尾氣管等常用不銹鋼制造以防銹；(5)罐頭盒常采用馬口鐵制造以防銹(馬口鐵是在鋼上鍍上一層無毒而又耐腐蝕的Sn)；

(9)海水中的鋼閘門常采用犧牲更活潑金屬的方法來防銹，如在鋼閘門上連接一種比鐵更活潑的金屬如鋅等。

第三章 探索生活材料

第三節(jié)

玻璃、陶瓷和水泥習(xí)題參考

1玻璃的化學(xué)組成不同，制造玻璃時(shí)的工藝(反應(yīng)條件)不同，都會(huì)影響玻璃的性能和用途?；厥蘸驮倮檬菧p少玻璃垃圾最有效的方法。

2 2001年4月我國(guó)實(shí)施的水泥新標(biāo)準(zhǔn)用強(qiáng)度等級(jí)來表示水泥的不同性能。將水泥和砂子按規(guī)定的比例混合，制成規(guī)定大小和形狀的水泥試件。把水泥試件在水中養(yǎng)護(hù)28天時(shí)所具有的抗壓強(qiáng)度的最低值(單位：MPa)確定為水泥的強(qiáng)度等級(jí)。例如，檢測(cè)到某水泥試件養(yǎng)護(hù)到28天時(shí)所具有的抗壓強(qiáng)度為42.5 MPa，則這種水泥的強(qiáng)度等級(jí)為42.5。

除了抗壓強(qiáng)度以外，不同強(qiáng)度等級(jí)的水泥對(duì)于28天時(shí)的抗折強(qiáng)度也有一定的指標(biāo)要求。而且雖然水泥的強(qiáng)度等級(jí)是根據(jù)28天時(shí)的抗壓強(qiáng)度指標(biāo)的最低值來確定的，但養(yǎng)護(hù)到3天時(shí)也有相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度指標(biāo)要求。

3 除了光導(dǎo)纖維外，人們已經(jīng)研制出了許多新型玻璃，如防盜玻璃、鋼化玻璃等安全玻璃；微晶玻璃也是異軍突起，應(yīng)用前景十分廣闊。除高溫結(jié)構(gòu)陶瓷外，新型陶瓷層出不窮，如納米陶瓷、氧化物陶瓷和壓電陶瓷等。

4 變色水泥的顏色主要受空氣中水分含量的影響。例如，空氣干燥時(shí)可能呈藍(lán)色或藍(lán)紫色（CoCl2或CoCl2?H2O）；空氣潮濕時(shí)可能呈紫紅色或粉紅色（CoCl2?2H2O或CoCl2?6H2O）。

第三章 探索生活材料

第四節(jié)

塑料、纖維和橡膠習(xí)題參考

1.熱塑性塑料受熱時(shí)可以熔化和塑造成型，冷卻后變成固體，加熱后又可以熔化，這個(gè)過程可以重復(fù)多次，這種受熱特性和蠟相似。熱固性塑料在制造過程中受熱時(shí)能變軟，可以塑制成一定的形狀，但加工成型后就不會(huì)受熱熔化，這種受熱特性和雞蛋相似。

2.聚乙烯塑料屬于熱塑性塑料，具有長(zhǎng)鏈狀的線型結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)鏈之間是以分子間作用力結(jié)合在一起的。當(dāng)提重物（或被拉扯）時(shí)，鏈與鏈之間的分子間作用力減弱，長(zhǎng)鏈能夠移動(dòng)。因此，塑料袋會(huì)變形。塑料薄膜也屬于熱塑性塑料，從兩個(gè)不同的方向開始撕，所用的力是不同的。因?yàn)閺囊粋€(gè)方向撕時(shí)，破壞的可能是塑料內(nèi)鏈與鏈之間的弱的分子間作用力，所用的力小一些；從另一個(gè)方向撕時(shí)，破壞的可能是塑料中長(zhǎng)鏈內(nèi)原子之間的強(qiáng)的共價(jià)鍵，所用的力大一些。3.提示：

現(xiàn)在許多汽車的保險(xiǎn)杠是用聚酯塑料或聚丙烯塑料制造的，用來取代以前的鋼制保險(xiǎn)杠。塑料保險(xiǎn)杠具有較高的強(qiáng)度和剛性，以及良好的裝飾性。從安全性來看，汽車發(fā)生碰撞事故時(shí)能起到緩沖作用，保護(hù)前后車體；從外觀來看，可以很自然地與車體結(jié)合在一起，具有良好的裝飾性（鋼制保險(xiǎn)杠與車身有一段較大的間隙，好像是一件附加上去的部件，不太美觀）。另外，用塑料制造保險(xiǎn)杠還可以減輕車的重量，同時(shí)降低成本。

這種改變給下列人士可能帶來的好處是：

(1)汽車制造商：車的外形變得美觀，能夠提高銷量；易于加工，降低成本；意外撞擊時(shí)減震作用增強(qiáng)，車的安全性能提高等。(2)車主：車的重量減輕，油耗降低；汽車價(jià)格便宜；車的安全性能提高等。

(3)意外被保險(xiǎn)杠撞到的行人：具有緩沖作用，減輕傷害等。5.橡膠硫化以后，由線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)，從而具有較高的強(qiáng)度、韌性、良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)定性等，也更具有實(shí)用價(jià)值。這個(gè)例子也說明了結(jié)構(gòu)對(duì)性能有很大的影響。

6、復(fù)合材料

復(fù)合材料可看成是由基體材料和增強(qiáng)材料復(fù)合而成的。按基體材料的不同，復(fù)合材料可分為樹脂基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料和金屬基復(fù)合材料。按增強(qiáng)材料的形狀，復(fù)合材料可分為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料和夾層增強(qiáng)復(fù)合材料。目前發(fā)展較快、應(yīng)用較廣的是纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。

第四章 保護(hù)生存環(huán)境

第四章 保護(hù)生存環(huán)境

第一節(jié)

改善大氣質(zhì)量習(xí)題參考

1(1)當(dāng)汽車速度增加時(shí)，氮的氧化物質(zhì)量增加得最快(增加的倍數(shù)最多)。

原因：汽車尾氣中氮的氧化物(主要是NO和NO2)是燃料高溫燃燒時(shí)的副產(chǎn)物。在常溫下，空氣中的N2和O2并不能直接化合生成氮氧化物。但是在汽油、柴油、天然氣等燃料的燃燒過程中，當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)，空氣中的N2和O2就會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成NO，NO在常溫下可繼續(xù)與空氣中的O2反應(yīng)生成NO2。溫度越高，生成NO的量也越多。當(dāng)汽車速度增加時(shí)，溫度升高，因此，氮的氧化物質(zhì)量增加。(2)從表中數(shù)據(jù)可以看出，要使污染程度減到最小，汽車的速度應(yīng)保持在80 km?h-1。

(3)本題具有開放性，以下解答僅供參考。

結(jié)論1：無論汽車以什么速度行駛，尾氣中一氧化碳的質(zhì)量總是最大。結(jié)論2：當(dāng)汽車速度從50 km?h-1提高到80 km?h-1時(shí)，尾氣中一氧化碳和碳?xì)浠衔锏馁|(zhì)量減小，原因可能是速度提高，溫度升高，燃料燃燒充分；當(dāng)汽車速度提高到120 km?h-1時(shí)，尾氣中一氧化碳和碳?xì)浠衔锏馁|(zhì)量又增大，原因可能是速度過高，消耗的燃料增多而造成的。

結(jié)論3：要使尾氣中污染物的排放總量達(dá)到最小，汽車速度不能過高或過低，要保持在一個(gè)合適的速度。

2(1)酸雨主要是由人為排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性氣體轉(zhuǎn)化而成的：

(2)在金屬活動(dòng)性順序中，排在氫后面的金屬如Cu、Ag等受酸雨破壞的程度較小，因?yàn)檫@些金屬不易與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。此外，合金如不銹鋼、鋁合金等耐酸雨的能力也較強(qiáng)。

(3)因?yàn)闅怏w的溶解度隨溫度下降而增大，所以冬天會(huì)有較多的SO2和NO2氣體溶于雨水。此外，冬天對(duì)能量的需求較大，發(fā)電廠會(huì)燃燒更多的燃料。所以冬天雨水的酸性通常較高。

3(1)氟氯代烷、含溴的鹵代烷烴（哈龍）、N2O、NO、CCl4和CH4等都可能破壞臭氧層。

(2)CFCl3和CF2Cl2中氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為77.45%、58.68%，因此，CFCl2破壞臭氧的能力較強(qiáng)。(3)為了保護(hù)臭氧層，人類采取了以下行動(dòng)：

● 制定國(guó)際公約，減少并逐步停止氟氯代烷等的生產(chǎn)和使用，如《保護(hù)臭氧層維也納公約》《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》(后經(jīng)兩次修正)； ● 研制開發(fā)新型的制冷劑和噴霧劑等，尋找氟氯代烷的替代品，如積極促進(jìn)實(shí)現(xiàn)所有冰箱的無氟化等； ● 加強(qiáng)氟氯代烷的回收，等等。4(1)2.7×105 mol 5參考資料：

三峽水電站共安裝水輪發(fā)電機(jī)組共26臺(tái)，機(jī)組單機(jī)額定容量為70萬千瓦，總裝機(jī)容量為1 820萬千瓦，年發(fā)電量約為847億千瓦?時(shí)。三峽水電站建成后將是世界上最大的水電站。

建設(shè)三峽水電站，相當(dāng)于建設(shè)一座年產(chǎn)約5 000萬噸原煤的特大型煤礦或年產(chǎn)約2 500萬噸石油的特大型油田，相當(dāng)于建設(shè)約10座裝機(jī)容量為200萬千瓦的大型火力發(fā)電廠，發(fā)電效益十分可觀。三峽水電站提供的強(qiáng)大電能將送往華中、華東地區(qū)和廣東省，大大提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)為改善這些地區(qū)的大氣質(zhì)量起到巨大的作用。

三峽水電站與燃煤電站相比，可大大減少污染氣體的排放(如下表)以及大量的灰塵和廢渣等，減輕因有害氣體的排放而引起的酸雨等環(huán)境污染問題。

與三峽水電站同等規(guī)模的燃煤電站的氣體排放情況(單位：百萬噸/年)

第四章 保護(hù)生存環(huán)境

第二節(jié) 愛護(hù)水資源習(xí)題參考

1日本的水俁病是由重金屬汞的污染引起的。汞在海水和魚體內(nèi)的濃度相比較，在魚體內(nèi)的濃度高一些，這是因?yàn)樗械闹亟饘傥廴疚锟梢酝ㄟ^水中的食物鏈被富集，濃度逐級(jí)加大。

2原因可能是被DDT污染的水進(jìn)入海洋，隨海洋食物鏈的傳遞進(jìn)入企鵝體內(nèi)。

3(1)生活污水中含N的蛋白質(zhì)在水中的分解過程通常是： 蛋白質(zhì)→氨基酸→氨

NH3在微生物的作用下，可進(jìn)一步被氧化成HNO2，進(jìn)而氧化成HNO3，以硝酸鹽的形式成為水生植物的養(yǎng)料。其過程為：

(2)當(dāng)內(nèi)?；蚝粗蠳、P含量過高引起水體富營(yíng)養(yǎng)化時(shí)，藻類和其他浮游生物大量迅速繁殖。藻類的呼吸作用和死亡藻類的分解作用等要消耗大量的氧，致使水中溶解氧的含量下降；有些藻類本身會(huì)釋放出有毒物質(zhì)，死亡的藻類在分解時(shí)也會(huì)產(chǎn)生CH4、H2S等有毒氣體。這些因素都會(huì)導(dǎo)致水中的魚類和其他水生生物大量死亡，并引起水質(zhì)惡化等。

對(duì)含有N、P的生活污水和工業(yè)廢水進(jìn)行處理，禁止生產(chǎn)和使用含磷的洗滌劑或洗衣粉，合理施用氮肥和磷肥等都可以有效地避免水體富營(yíng)養(yǎng)化。

4只要求學(xué)生了解混凝法、中和法和沉淀法，不要求氧化還原法?；炷ㄊ抢媚z體的凝聚作用，除去污水中細(xì)小的懸浮顆粒；中和法是利用中和反應(yīng)調(diào)節(jié)酸性廢水或堿性廢水的pH；沉淀法是利用化學(xué)反應(yīng)使污水中的某些重金屬離子生成沉淀而除去

第四章 保護(hù)生存環(huán)境

第三節(jié) 垃圾資源化習(xí)題參考 1提示：

垃圾中的有機(jī)成分在隔絕空氣、適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸鹊葪l件下，經(jīng)過微生物的分解作用產(chǎn)生的沼氣中含有CH4等可燃性氣體，容易引起垃圾自燃和爆炸事故。

以下幾個(gè)方面有可能避免或減少垃圾場(chǎng)的爆炸事故發(fā)生(僅供參考)：

(1)積極開展垃圾分類和回收利用工作；

(2)將垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的沼氣回收利用，如進(jìn)行發(fā)電或供熱等；(3)破壞CH4氣體產(chǎn)生的條件。例如，向垃圾填埋場(chǎng)中CH4含量較高的地方輸送氧氣，使微生物失去作用，從而使垃圾中的有機(jī)成分轉(zhuǎn)變成CO2和H2O，等等。2活動(dòng)提示：

(1)可將學(xué)生分為正方和反方兩個(gè)小組進(jìn)行辯論。

(2)活動(dòng)前要鼓勵(lì)學(xué)生充分收集資料，教科書中的論點(diǎn)僅供參考，學(xué)生可加以補(bǔ)充。

(3)本活動(dòng)主要培養(yǎng)學(xué)生的合作能力、收集和整理信息的能力、發(fā)表自己見解的能力等。

(4)這個(gè)辯論沒有固定答案，活動(dòng)時(shí)要體現(xiàn)開放性。

(5)正方可以從世界或我國(guó)已探明的石油儲(chǔ)量、廢棄塑料的數(shù)量、回收廢棄塑料可以節(jié)省的能源、“白色污染”的危害等角度搜集資料，說明回收利用廢棄塑料的重要性；反方可以從塑料的優(yōu)良性能、應(yīng)用、分類困難、回收成本、我國(guó)的國(guó)情等方面搜集資料來闡述自己的觀點(diǎn)。3將廢棄塑料回收再利用的方法：

(1)直接用作材料：例如，將廢棄的熱塑性塑料分類、清洗后加熱熔融，使其重新成為制品。將熱固性塑料粉碎后加入黏合劑作為加熱成型產(chǎn)品的填料；

(2)熱裂解：將塑料進(jìn)行熱裂解，然后通過分離得到汽油、煤油等液體燃料以及重新制造塑料的原料等；

(3)焚燒法：把廢棄塑料和其他垃圾一起焚燒，可回收熱能用于加熱或發(fā)電，但使用焚燒法時(shí)，一定要防止對(duì)大氣的污染。在使用這些方法時(shí)還要綜合考慮成本、對(duì)環(huán)境的影響等因素。