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高中生物選修3教材答案
?1.1 DNA重組技術的基本工具
(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,想一想,為什么細菌中限制酶不剪切細菌本身的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菌或霉菌中提取出來的,它們各自可以識別和切斷DNA上特定的堿基序列。細菌中限制酶之所以不切斷自身DNA,是因為微生物在長期的進化過程中形成了一套完善的防御機制,對于外源入侵的DNA可以降解掉。生物在長期演化過程中,含有某種限制酶的細胞,其DNA分子中或者不具備這種限制酶的識別切割序列,或者通過甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到所識別序列的堿基上,使限制酶不能將其切開。這樣,盡管細菌中含有某種限制酶也不會使自身的DNA被切斷,并且可以防止外源DNA的入侵(本題不要求學生回答的完全,教師可參考教師用書中的提示,根據(jù)學生的具體情況,給予指導。上述原則也應適用于其他章節(jié)中有關問題的回答)。
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),即獨立于細菌擬核DNA之外的一種可以自我復制、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必需有一個或多個限制酶的切割位點,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必需具備自我復制的能力,或整合到受體染色體DNA上隨染色體DNA的復制而同步復制。
(3)載體DNA必需帶有標記基因,以便重組后進行重組子的篩選。
生物選修3教材答案
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(4)載體DNA必需是安全的,不會對受體細胞有害,或不能進入到除受體細胞外的其他生物細胞中去。
(5)載體DNA分子大小應適合,以便提取和在體外進行操作,太大就不便操作。實際上自然存在的質(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,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,生物在長期的進化過程中形成了一套完善的防御機制,以防止外來病原物的侵害。限制酶就是細菌的一種防御性工具,當外源DNA侵入時,會利用限制酶將外源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,從而達到保護自身的目的。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DNA片段之間形成磷酸二酯鍵,不是在單個核苷酸與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,將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補的DNA鏈;而DNA連接酶是將DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來。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片段能稱得上一個基因嗎? 提示:不能。因為一般基因有上千個堿基對。
2.如果你操作失誤,堿基不能配對??赡苁鞘裁丛蛟斐傻?? 提示:可能是剪切位點或連接位點選得不對(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“分子運輸車”?
提示:能自我復制、有一個或多個切割位點、有標記基因位點及對受體細胞無害等。
?1.2 基因工程的基本操作程序
(一)思考與探究
1.作為基因工程表達載體,只需含有目的基因就可以完成任務嗎?為什么?
生物選修3教材答案
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答:不可以。因為目的基因在表達載體中得到表達并發(fā)揮作用,還需要有其他控制元件,如啟動子、終止子和標記基因等。必須構建上述元件的主要理由是:
(1)生物之間進行基因交流,只有使用受體生物自身基因的啟動子才能比較有利于基因的表達;
(2)通過cDNA文庫獲得的目的基因沒有啟動子,只將編碼序列導入受體生物中無法轉(zhuǎn)錄;
(3)目的基因是否導入受體生物中需要有篩選標記;
(4)為了增強目的基因的表達水平,往往還要增加一些其他調(diào)控元件,如增強子等;(5)有時需要確定目的基因表達的產(chǎn)物存在于細胞的什么部位,往往要加上可以標識存在部位的基因(或做成目的基因與標識基因的融合基因),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?若想將一個抗病基因?qū)雴巫尤~植物,如小麥,從理論上說,你應該如何做?
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,約有93屬643種雙子葉植物對根瘤農(nóng)桿菌敏感。裸子植物對該菌也敏感。當這些植物被該菌侵染后會誘發(fā)腫瘤。近年來,也有報道該菌對單子葉植物也有侵染能力。
根瘤農(nóng)桿菌侵染植物是一個非常復雜的過程。根瘤農(nóng)桿菌具有趨化性,即植物的受傷組織會產(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))基因的誘導物,使Vir區(qū)基因活化,導致T-DNA的加工和轉(zhuǎn)移,從而侵染植物細胞。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行遺傳轉(zhuǎn)化時,是需要加上述酚類物質(zhì)的,同時單子葉植物種類不同,農(nóng)桿菌侵染進行遺傳轉(zhuǎn)化的效果也有很大差異。
如果想將一個抗病毒基因轉(zhuǎn)入小麥,也可以用農(nóng)桿菌,但要注意兩點:①要選擇合適的農(nóng)桿菌菌株,因為不是所有的農(nóng)桿菌菌株都可以侵染單子葉植物;②要加趨化和誘導的物質(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)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)系前面有關細胞器功能的知識,結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)肽鏈上有共價結合的糖鏈,這些糖鏈是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復合體上加工完成的,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復合體存在于真核細胞中,大腸桿菌不存在這兩種細胞器,因此,在大腸桿菌中生產(chǎn)這種糖蛋白是不可能的。4.β-珠蛋白是動物血紅蛋白的重要組成成分。當它的成分異常時,動物有可能患某種疾病,如鐮刀形細胞貧血癥。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,應如何進行設計?
生物選修3教材答案
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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子,另外加上抗四環(huán)素的基因,構建成一個表達載體。
(3)將表達載體導入無四環(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。如果表達載體未進入大腸桿菌中,大腸桿菌會因不含有抗四環(huán)素基因而死掉;如果培養(yǎng)基上長出大腸桿菌菌落,則表明β-珠蛋白基因已進入其中。
(4)培養(yǎng)進入了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的DNA鏈,形成雙鏈DNA分子。
(三)尋根問底
1.為什么要構建基因文庫?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體發(fā)育的不同階段表達的基因有什么不同,或者想得到一種生物的全基因組序列,往往就需要構建基因文庫。
2.將目的基因直接導入受體細胞不是更簡便嗎?如果這么做,結果會怎樣?
提示:有人采用總DNA注射法進行遺傳轉(zhuǎn)化,即將一個生物中的總DNA提取出來,通過注射或花粉管通道法導入受體植物,沒有進行表達載體的構建,這種方法針對性差,完全靠運氣,也無法確定什么基因?qū)肓耸荏w植物。此法目前爭議頗多,嚴格來講不算基因工程。
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?1.3 基因工程的應用 思考與探究
根據(jù)所學內(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)工程是應怎樣的需求而崛起的?
提示(供教師在教學中參考):蛋白質(zhì)工程的崛起主要是工業(yè)生產(chǎn)和基礎理論研究的需要。而結構生物學對大量蛋白質(zhì)分子的精確立體結構及其復雜的生物功能的分析結果,為設計改造天然蛋白質(zhì)提供了藍圖。分子遺傳學的以定點突變?yōu)橹行牡幕虿僮骷夹g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)可以應用于工業(yè)生產(chǎn),絕大多數(shù)酶都不能應用于工業(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。這是因為工業(yè)生產(chǎn)中每一步的反應體系中常常會有酸、堿或有機溶劑存在,反應溫度較高,在這種條件下,大多數(shù)酶會很快變性失活。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:延長酶的半衰期,提高酶的熱穩(wěn)定性,延長藥用蛋白的保存期,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在大腸桿菌中進行表達,產(chǎn)生的干擾素的抗病毒活性為106 U/mg,只相當于天然產(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個半胱氨酸(第17位、31位和141位),推測可能是有一個或幾個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,通過基因定點突變改變成絲氨酸,結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。
在基礎理論研究方面,蛋白質(zhì)工程是研究多種蛋白質(zhì)的結構和功能、蛋白質(zhì)折疊、蛋白質(zhì)分子設計等一系列分子生物學基本問題的一種新型的、強有力的手段。通過對蛋白質(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行的:確定蛋白質(zhì)的功能→蛋白質(zhì)應有的高級結構→蛋白質(zhì)應具備的折疊狀態(tài)→應有的氨基酸序列→應有的堿基排列,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,借助工程學的手段,應用于生產(chǎn)、生活、醫(yī)療診斷和環(huán)境保護等方面的一門科學技術。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
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和應用兩方面組成的。酶工程的應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酶這三個酶連續(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)過由酶的功能來設計酶的分子結構,然后由酶的分子結構來確定相應基因的堿基序列等步驟。因此,酶工程的重點在于對已存酶的合理充分利用,而蛋白質(zhì)工程的重點則在于對已存在的蛋白質(zhì)分子的改造。當然,隨著蛋白質(zhì)工程的發(fā)展,其成果也會應用到酶工程中,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?請把相應的堿基序列寫出來。(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)每種氨基酸都有對應的三聯(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氨基酸是由多個三聯(lián)密碼子編碼,因此其堿基排列組合起來就比較復雜,至少可以排列出16種,可以讓學生根據(jù)學過的排列組合知識自己排列一下。首先應該根據(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)堿基互補配對規(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)的結構,設計相應的基因,導入合適的細菌中,讓細菌生產(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。一些報道利用細菌生產(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),并非完全是人工設計出來而自然不存在的蛋白質(zhì)。主要原因是蛋白質(zhì)的高級結構非常復雜,人類對蛋白質(zhì)的高級結構和在生物體內(nèi)如何行使功能知之甚少,很難設計出一個嶄新而又具有生命功能作用的蛋白質(zhì),而且一個嶄新的蛋白質(zhì)會帶來什么危害也是人們所擔心的。
(四)旁欄思考題
1.你知道人類蛋白質(zhì)組計劃嗎?它與蛋白質(zhì)工程有什么關系?我國科學家承擔了什么任務?
提示:人類蛋白質(zhì)組計劃是繼人類基因組計劃之后,生命科學乃至自然科學領域一項重大的科學命題。2001年,國際人類蛋白質(zhì)組組織宣告成立。之后,該組織正式提出啟動了兩項重大國際合作行動:一項是由中國科學家牽頭執(zhí)行的“人類肝臟蛋白質(zhì)組計劃”;另一項是以美國科學家牽頭執(zhí)行的“人類血漿蛋白質(zhì)組計劃”,由此拉開了人類蛋白質(zhì)組計劃的帷幕。
“人類肝臟蛋白質(zhì)組計劃”是國際上第一個人類組織/器官的蛋白質(zhì)組計劃,由我國賀福初院士牽頭,這是中國科學家第一次領銜的重大國際科研協(xié)作計劃,總部設在北京,目前生物選修3教材答案
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有16個國家和地區(qū)的80多個實驗室報名參加。它的科學目標是揭示并確認肝臟的蛋白質(zhì),為重大肝病預防、診斷、治療和新藥研發(fā)的突破提供重要的科學基礎。人類蛋白質(zhì)組計劃的深入研究將是對蛋白質(zhì)工程的有力推動和理論支持。
2.對天然蛋白質(zhì)進行改造,你認為應該直接對蛋白質(zhì)分子進行操作,還是通過對基因的操作來實現(xiàn)?
答:毫無疑問應該從對基因的操作來實現(xiàn)對天然蛋白質(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,改造了基因即對蛋白質(zhì)進行了改造,而且改造過的蛋白質(zhì)可以遺傳下去。如果對蛋白質(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)對基因進行改造比對蛋白質(zhì)直接改造要容易操作,難度要小得多。
?2.1 植物細胞工程
?2.1.1植物細胞工程的基本技術
(一)思考與探究
1.為什么“番茄—馬鈴薯”超級雜種植株沒有如科學家所想像的那樣,地上長番茄、地下結馬鈴薯? 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胞雜種。他們將培育的二倍體馬鈴薯品系和番茄葉片細胞進行融合,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)生可結實的花、果實以及真正意義上的塊莖。到目前為止“馬鈴薯—番茄”一類的體細胞雜交植物還不能產(chǎn)生經(jīng)濟效益,但是其研究價值不可忽視。
至于馬鈴薯—番茄沒有像人們預想的那樣地上長番茄、地下結馬鈴薯,主要原因是:生物基因的表達不是孤立的,它們之間是相互調(diào)控、相互影響的,所以馬鈴薯—番茄雜交植株的細胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質(zhì),但這些遺傳物質(zhì)的表達受到相互干擾,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,雜交植株不能地上長番茄、地下結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物──眼蟲,說明植物的細胞器同樣可以在某些動物細胞中存活,請?zhí)接懀簞游锛毎c植物細胞之間可以實現(xiàn)雜交嗎?如果理論上可行,請設計出具體實驗方案。
提示:根據(jù)眼蟲的特點,動物細胞和植物細胞之間在理論上是可以實現(xiàn)雜交的。具體的實驗方案可以設計如下:
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(二)正文中討論題
【實驗 胡蘿卜的組織培養(yǎng)】
1.在組織培養(yǎng)實驗中,為什么要強調(diào)所用器械的滅菌和實驗人員的無菌操作?
提示:植物組織培養(yǎng)中用到的培養(yǎng)基含有豐富的營養(yǎng)成分,有利于培養(yǎng)物的生長,然而各種雜菌同樣也可以在上面迅速生長,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,迅速生長的各種雜菌不但會和培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng),而且這些雜菌生長的過程中會生成大量對培養(yǎng)物有害的物質(zhì),導致培養(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)實驗中用到的植物材料和各種器械都要進行徹底地滅菌,實驗人員操作一定要規(guī)范,避免帶入雜菌。
2.在本實驗中,切取胡蘿卜塊根時強調(diào)要切取含有形成層部分,原因是這部分容易誘導形成愈傷組織。請思考一下,胡蘿卜的其他部分(如莖、葉、花),是否也能培養(yǎng)成小植株,你能用實驗的方法進行驗證嗎?
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,只是誘導愈傷組織比較困難。可以讓學生參考利用胡蘿卜根進行組織培養(yǎng)的實驗,嘗試設計出利用胡蘿卜的莖、葉、花進行組織培養(yǎng)的實驗流程。
3.請根據(jù)上面的實驗過程,概括出植物組織培養(yǎng)技術的流程簡圖。提示:
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?2.1.2 植物細胞工程的實際應用
(一)思考與探究
1.通過查閱資料,請你再列舉出植物組織培養(yǎng)技術在我們生活中的另外一些應用。提示:a.拯救瀕危植物; b.提供食品制作的原料;
c.利用愈傷組織進行轉(zhuǎn)基因操作。
2.請查閱植物人工種子制備技術的詳細過程,設計出制備技術的主要流程圖。提示:誘導植物愈傷組織
↓
體細胞胚的誘導
↓
體細胞胚的成熟
↓
體細胞胚的機械化包裹
↓
貯藏或種植
3.請查閱相關文獻,設計出一種植物花藥組織培養(yǎng)和染色體加倍的實驗流程。
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提示: 花藥花粉細胞培養(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來進行工廠化育苗生產(chǎn),這是利用了該項技術的哪些特點?
提示:植物“微型”繁殖技術具有高效性和可以保持種苗的優(yōu)良遺傳特性的優(yōu)勢。工廠化大規(guī)模育苗生產(chǎn)正是利用了植物“微型”繁殖技術的這兩方面優(yōu)勢。利用植物“微型”繁殖技術我們可以在短時間中獲得大量的優(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,想一想它們具有哪些優(yōu)點?
提示:人工種子的優(yōu)點:
(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輸也是相當困難的。人工種子則克服了這些缺點,人工種子外層是起保護作用的薄膜,類似天然種子的種皮,因此,可以很方便地貯藏和運輸。3.人工種皮是保證包裹在其中的胚狀體順利生長成小植株的關鍵部分,請?zhí)接懭斯しN皮中應該具有的有效成分是什么?為了促進胚狀體的生長發(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、無機鹽、有機碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等。為了促進胚狀體的生長發(fā)育,還可以向人工種皮中加入一些植物生長調(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滅頂之災。以“我們能否利用植物組織培養(yǎng)技術大量生產(chǎn)紫杉醇,從而拯救紅豆杉”為題,與同學展開討論,說出植物組織培養(yǎng)技術在節(jié)約資源、保護環(huán)境方面的重要意義。
提示:可以利用植物組織培養(yǎng)技術來大量生產(chǎn)紫杉醇?,F(xiàn)在國內(nèi)外的科學家們正在研究利用植物細胞培養(yǎng)技術來大量培育紅豆杉細胞,希望利用這種方法來大量生產(chǎn)紫杉醇。國內(nèi)外許多實驗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)都在進行組織培養(yǎng)。ESC Agenetics公司宣布他們用細胞培養(yǎng)法所得紫杉醇的含量是樹皮的2~5倍。國內(nèi)外在分化細胞株系和培養(yǎng)條件方面做了不少工作,摸索了外植體、光照、培養(yǎng)基組成等因素對細胞培養(yǎng)及紫杉醇生成的影響?,F(xiàn)在工藝條件已基本摸清,正研究反應的放大技術等,有望實現(xiàn)通過細胞培養(yǎng)進行工業(yè)化生產(chǎn)紫杉醇的目標。
?2.2動物細胞工程
?2.2.1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術
(一)思考與探究
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愈傷組織分化出小植株單倍體幼苗1.幼齡與老齡動物的組織細胞比較,分化程度低的與分化程度高的組織細胞比較,哪一種更易于培養(yǎng)?思考一下,這是什么道理?
提示:細胞的衰老與動物機體的衰老有著密切的關系,細胞的增殖能力與供體的年齡有關,幼齡動物細胞增殖能力強,有絲分裂旺盛,老齡動物則相反。所以,一般來說幼年動物的組織細胞比老年動物的組織細胞易于培養(yǎng)。同樣,組織細胞的分化程度越低,則增殖能力越強,所以更容易培養(yǎng)。
2.動物細胞培養(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,是指分化細胞失去特有的結構和功能變?yōu)榫哂形捶只毎匦缘倪^程。植物的任何一部分,甚至單個細胞都具有長成完整植株的能力。但要發(fā)育成完整植株,必須先脫分化,脫分化的細胞具有發(fā)育成任何組織的能力,然后進行再分化,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胞先進行脫分化。動物細胞的培養(yǎng)有各種用途,一般而言,動物細胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程。因高度分化的動物細胞發(fā)育潛能變窄,失去了發(fā)育成完整個體的能力,所以,動物細胞也就沒有類似植物組織培養(yǎng)時的脫分化過程了。要想使培養(yǎng)的動物細胞定向分化,通常采用定向誘導動物干細胞,使其分化成所需要的組織或器官。
3.1997年,美國威斯康星州的一個奶牛場有一頭名叫盧辛達(Lucinda)的奶牛,年產(chǎn)奶量為30.8 t,創(chuàng)造了世界奶牛產(chǎn)奶量最高新紀錄。目前世界各國高產(chǎn)奶牛場奶牛,年平均產(chǎn)奶量一般為十幾噸,而我國奶牛產(chǎn)奶量年平均水平僅為3~4 t。(1)能利用體細胞核移植技術克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達嗎?請說明理由。
提示:可以用體細胞核移植技術克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達。盧辛達的產(chǎn)奶量很高,說明它有高產(chǎn)奶的遺傳基礎,利用盧辛達的體細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,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程。
但同時需注意,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)奶牛盧辛達的任務交給你,你將如何對它進行克???
提示:首先從盧辛達耳朵(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)的細胞。從屠宰場取廢棄的牛卵巢,抽取卵母細胞體外培養(yǎng)成熟。用顯微針去除卵母細胞的核,再將耳細胞注入卵母細胞,用電刺激方法使卵母細胞與體細胞融合,這時供體核就進入了受體卵母細胞,再用電刺激或化學物質(zhì)激活注入了體細胞核的卵母細胞,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.體細胞核移植技術在研究和應用上還存在什么問題?請你查閱資料,了解這方面的前沿動態(tài)。
提示:在研究方面,克隆動物基因組重新編程的機制尚不清楚,克隆技術效率低,克隆動物畸形率高、死亡率高、易出現(xiàn)早衰等問題。這些問題尚在研究中。在應用上,生產(chǎn)克隆動物費用昂貴,距大規(guī)模應用還有一定距離。
(二)正文中討論題
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【討論1】
多細胞動物和人體的細胞都生活在內(nèi)環(huán)境中,根據(jù)你所學的內(nèi)環(huán)境的知識,思考并討論以下問題:
1.體外培養(yǎng)細胞時需要提供哪些物質(zhì)?
提示:充足的營養(yǎng)供給、適宜的溫度、適宜的pH和氣體環(huán)境。2.體外培養(yǎng)的細胞需要什么樣的環(huán)境條件? 提示:無菌、無毒的環(huán)境。【討論2】
1.在體細胞的細胞核移植到受體卵母細胞之前,為什么必須先去掉受體卵母細胞的核? 提示:為使核移植的胚胎或動物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的體細胞,在供體細胞的細胞核移至受體細胞之前,必須將受體細胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐摹?/p>
2.用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細胞,想一想,這是為什么?
提示:培養(yǎng)的動物細胞一般當傳代至10~50代左右時,部分細胞核型可能會發(fā)生變化,其細胞遺傳物質(zhì)可能會發(fā)生突變,而10代以內(nèi)的細胞一般能保持正常的二倍體核型。因此,在體細胞核移植中,為了保證供體細胞正常的遺傳基礎,通常采用傳代10代以內(nèi)的細胞。
3.你認為用上述體細胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物,是對體細胞供體動物進行了100%的復制嗎?為什么?
提示:克隆動物絕大部分DNA來自于供體細胞核,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胞。所以,用教材中所述的方法克隆的動物不是供核動物完全相同的復制。
此外,即便動物的遺傳基礎完全相同,但動物的一些行為、習性的形成與所處環(huán)境有很大關系,核供體動物生活的環(huán)境與克隆動物所生活的環(huán)境不會完全相同,其形成的行為、習性也不可能和核供體動物完全相同,從這一角度看,克隆動物不會是核供體動物100%的復制。
(三)尋根問底
胰蛋白酶真的不會把細胞消化掉嗎?為什么?
提示:胰蛋白酶除了可以消化細胞間的蛋白外,長時間的作用也會消化細胞膜蛋白,對細胞有損傷作用,因此必須控制好胰蛋白酶的消化時間。
(四)旁欄思考題
1.進行動物細胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細胞,說明細胞間的物質(zhì)主要是什么成分?用胃蛋白酶行嗎?
提示:用胰蛋白酶分散細胞,說明細胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶作用的適宜pH約為2,當pH大于6時,胃蛋白酶就會失去活性。胰蛋白酶作用的適宜環(huán)境pH為7.2~8.4。多數(shù)動物細胞培養(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胞培養(yǎng)時的消化。
2.為什么對動物細胞進行培養(yǎng)時通常要添加血清?
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
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白。氨基酸有多種,是細胞合成蛋白質(zhì)的基本成分,其中有些氨基酸動物細胞本身不能合成(稱為必需氨基酸),必須由培養(yǎng)液提供。血清激素有胰島素、生長激素等及多種生長因子(如表皮生長因子、成纖維細胞生長因子、類胰島素生長因子等);血清還含有多種未知的促細胞生長因子、促貼附因子及其他活性物質(zhì),能促進細胞的生長、增殖和貼附。因此,細胞培養(yǎng)時,要保證細胞能夠順利生長和增殖,一般需添加10%~20%的血清。?2.2.2 動物細胞融合與單克隆抗體 思考與探究
1.植物體細胞雜交技術與動物細胞融合技術有什么不同?
提示:植物體細胞雜交技術與動物細胞融合技術基本相同,不同的是植物體細胞融合前需去掉細胞壁,然后再融合;動物細胞融合是兩個體細胞直接融合。
2.制備單克隆抗體時,為什么要選用B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞? 提示:哺乳動物感染抗原后,其體內(nèi)會形成相應的B淋巴細胞,B淋巴細胞能分泌相應的抗體凝聚或殺死這些抗原。動物在免疫反應的過程中,每一種B淋巴細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淋巴細胞大量增殖。B淋巴細胞具有產(chǎn)生單一抗體的能力,但不能在體外增殖;骨髓瘤細胞是一種癌細胞,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淋巴細胞與骨髓瘤細胞進行細胞融合,產(chǎn)生雜交瘤細胞,它會兼有兩個親本細胞的特性──在體外培養(yǎng)條件下能不斷增殖,同時能產(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.以精子的運行途徑為線索,設計一幅簡圖,來說明哺乳動物的受精過程。
提示:哺乳動物的受精過程主要包括精子穿越放射冠、透明帶、進入卵黃膜、原核形成和配子融合等步驟(詳見教材中的受精過程)。
2.哺乳動物精子和卵子的發(fā)生主要有哪些相似點或不同點?
答:相似之處:細胞分裂的最初階段為有絲分裂,不斷增加生殖原細胞的數(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:由一個精原細胞分裂最后可產(chǎn)生多個精子;一個卵原細胞最后只能生成一個卵子。精子的形狀為蝌蚪狀;卵子為球形。多數(shù)哺乳動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,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。只有當交配后精液進入雌性動物的生殖道時,由生殖道分泌產(chǎn)生一種物質(zhì)解除對精子獲能的抑制,才能引起精子獲能。精子在雌性動物生殖道內(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和卵黃膜封閉作用兩道屏障。在受精過程中,當精子穿越透明帶觸及卵黃膜時,透明帶會立即封閉,阻止后來的精子進入透明帶,可看作是生物選修3教材答案
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防止多精受精的第一道屏障。而精子入卵后,卵黃膜會立即拒絕其他精子再進入卵內(nèi),可看作是防止多精受精的第二道屏障。其生理、生化機制,請參閱有關專著。
(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,但是通常只有一個精子能夠與卵子結合,這能說是一種浪費嗎?怎樣理解這一現(xiàn)象?
提示:不是??梢詮膬煞矫嬲f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個或幾個卵子完成受精,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),可以說是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機制;其二,在自然條件下,精子從射精部位運行到受精部位,在通過母畜生殖道的過程中,復雜的組織結構和生理環(huán)境將對精子進行篩選,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。最后到達受精部位(輸卵管)的精子只剩百余個,與卵子完成受精的只有一個。2.精子細胞變成精子的過程中,細胞中很多結構會消失,而細胞核和線粒體都保留下來,對這一現(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:細胞核和線粒體都是精子結構中的重要部分。其中,細胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復制的場所,也是參與精、卵結合和后代遺傳特性與細胞代謝活動的控制中心。而線粒體則是精子進行有氧呼吸分解營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生運動能量的場所。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動能量的“動力工廠”或“發(fā)動機”?!韭炎拥陌l(fā)生】
1.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子?
答:正常情況下,一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。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)進一步成熟,直到第二次減數(shù)分裂的中期才能與精子結合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。【資料分析】
1.表中哪種動物的胚胎在進入子宮時發(fā)育程度最高?
答:比較而言,馬的胚胎進入子宮時發(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,應選擇什么階段的胚胎?如果換成牛又該怎樣處理?
答:馬應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細胞階段進入子宮,但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率,在實踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進行移植。
3.為什么說關于動物的體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育的研究,會為胚胎工程提供理論基礎?請結合本節(jié)內(nèi)容舉例說明。
提示:胚胎工程的許多技術都是在了解哺乳動物自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的基礎生物選修3教材答案
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上實現(xiàn)的。本節(jié)涉及的哺乳動物體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育都是在自然條件下的特點和規(guī)律,人們正是在認識了這些自然規(guī)律的基礎上,在體外進行有效的模擬,才使卵母細胞能在體外成熟;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)自然條件下的基礎研究成果。
(三)旁欄思考題
進行體外受精時,將卵母細胞取出后,是否應當將它置于與輸卵管中相似的環(huán)境,讓它進一步成熟?
答:是的。從卵巢上取出的卵母細胞還沒有成熟,尚未完成第一次減數(shù)分裂。應在體外人工模擬輸卵管環(huán)境進行培養(yǎng),才能使其成熟,即達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 胚胎工程的應用及前景
(一)思考與探究
1.右圖是同學們到某良種場進行參觀后,看到的胚胎移植繁育良種奶牛的技術流程示意圖。請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 對供、受體母畜進行選擇,并進行同期發(fā)情處理;③ 配種或人工授精;④ 收集胚胎;⑥ 胚胎移植;⑦ 對受體母畜進行是否妊娠的檢查。(2)應該怎樣選擇供體公、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,為什么需要對供體和受體母牛進行同期發(fā)情處理? 答:供體公、母牛應該是具有人類所需的優(yōu)良遺傳性狀的個體,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,對供體和受體母牛進行同期發(fā)情處理,才能使它們的生理條件達到同步或一致,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,哪一步需要進行沖卵?沖卵是把母畜的卵子沖出來嗎? 答:第④步需要進行沖卵,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用意義?
提示:胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)秀個體的繁殖潛力。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)良個體母畜和公畜的后代數(shù)量,迅速擴大良種畜群,加速育種和品種改良工作。
經(jīng)冷凍保存的胚胎可進行國內(nèi)和國際交換,代替活畜的引種或進出口。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物。
(二)正文中討論題
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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)情時間要一致嗎?供體胚胎移入受體子宮的位置,應與在供體內(nèi)的位置相同或相似嗎?
答:應對供體和受體母畜進行同期發(fā)情處理,使它們的生理條件達到同步或一致,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鍵。因此,必須做到供、受體母畜的發(fā)情時間一致。同時還要做到移入受體子宮胚胎的位臵應該與其在供體內(nèi)的位臵相同或相似,移入胚胎一側(cè)的受體子宮角對應的卵巢必須有黃體存在。
2.胚胎移植實質(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。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
對囊胚階段的胚胎進行分割時,為什么要將內(nèi)細胞團均等分割?
提示:內(nèi)細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn),它是發(fā)育為胚胎本身的基礎細胞,其他細胞為滋養(yǎng)細胞,只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割,會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強,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,中國已制定了《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實施辦法》(1996年)、《轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品安全管理臨時措施》(2002年)和《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標識管理辦法》(2002年)等法規(guī)。請進入網(wǎng)站了解更多內(nèi)容:http://004km.cn [農(nóng)業(yè)部,中國農(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、從實驗室走向大田試驗各階段,以及產(chǎn)品商品化都有相應法規(guī)或規(guī)定進行嚴格的監(jiān)控,只有在每一階段試驗獲得認可證書后,才可進入下一階段。比如,大田試驗就分為:①中間試驗階段,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個種植點,試驗時限1~2年;②環(huán)境釋放階段,種植面積可以擴大到0.27~2 hm2(4~30畝),范圍仍不超過兩省,每省7個種植點,試驗時限1~2年。這一階段要考察外源基因會不會發(fā)生生物間轉(zhuǎn)移,會不會對種植區(qū)周圍動物、植物、土壤造成危害等;③生產(chǎn)試驗階段,種植面積可擴大到20 hm2以上,范圍仍為兩省,試驗點不超過5個。
(3)安全評價內(nèi)容具體而嚴格。食物安全性評價內(nèi)容:營養(yǎng)成分是否改變?是否存在抗營養(yǎng)因子?是否存在毒性、過敏性蛋白等。環(huán)境安全評價內(nèi)容:轉(zhuǎn)基因植物是否變得易生物選修3教材答案
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得病?對周圍植物有什么影響?是否可能變成雜草?會不會把外源基因轉(zhuǎn)移給其他生物等?!菊搲?】
1.轉(zhuǎn)基因生物會不會影響生態(tài)系統(tǒng)中原有的動態(tài)平衡?
2.轉(zhuǎn)基因生物會不會加劇環(huán)境污染?會不會危害其他動植物生存或人體的健康? 提示:這兩道題答案的基本點是一樣的:可能性不大,但要提高警惕。
這僅是一種可能性,爭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。隨著時間的推移,人們發(fā)現(xiàn)這類危險似乎不大,因為科學家轉(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對其他生物或環(huán)境造成危害,都是經(jīng)過認真分析、實踐的,一旦發(fā)現(xiàn)有害后果,科學家就會停止實驗;轉(zhuǎn)基因生物從實驗室到自然界釋放,都要經(jīng)過一系列安全評價、審批。此外,還有相關法規(guī)監(jiān)控。但是,為了對公眾健康負責、對社會負責,我們對于轉(zhuǎn)基因生物可能影響生態(tài)系統(tǒng)中的原有動態(tài)平衡,或者加劇環(huán)境污染,或者危害其他動植物、人體的健康的危險,仍要提高警惕。
(二)尋根問底
你能舉出兩個外來物種入侵的實例嗎?為什么外來物種入侵會造成嚴重的危害? 提示:(1)外來物種進入新的生態(tài)系統(tǒng)之后,由于沒有天敵,極易造成生長失控,破壞生態(tài)系統(tǒng)的結構。比如,外來的植物瘋長,可以對本地一年生和多年生植物的結構比例造成嚴重影響,通過對植被的生長和結構的影響,從而造成物質(zhì)循環(huán)和能量流動的改變。又如,外來的動物種類,由于它們的選擇性覓食和破壞,也會造成物質(zhì)循環(huán)和能量流動的改變。物質(zhì)循環(huán)和能量流動的改變會對生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重破壞,比如,有人將美洲食人鯧引入,這一入侵物種就可能會對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成長久性的破壞。
(2)外來物種在新的生態(tài)系統(tǒng)中,通過與當?shù)匚锓N競爭營養(yǎng)或食物、分泌釋放化學物質(zhì)、形成大面積單優(yōu)勢群落等方式,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造成生物多樣性減少。
(3)外來物種進入新的生態(tài)系統(tǒng)后,作為掠奪者、寄生者或病原體,會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,往往會對當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)或林業(yè)帶來嚴重的損害,即所謂的爆發(fā)生物災害。
(4)有些外來植物產(chǎn)生的花粉,是當?shù)鼐用駨奈唇佑|過的物質(zhì),從而可能成為對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)生過敏反應的重要過敏源。又如豚草,它已在包括中國在內(nèi)的許多國家泛濫成災,而豚草的花粉是重要的過敏源。豚草花粉引起的過敏反應稱為“枯草熱”,它已給許多國家人民的身體健康帶來了嚴重的危害。
?4.2 關注生物技術的倫理問題
(一)正文中討論題
【熱點問題討論1】
2.倫理學家和科學家看待克隆人的角度有什么不同?
生物選修3教材答案
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提示:倫理學家主要是從倫理學、社會學和心理學角度看問題,而科學家更多的是從科學的可行性和科學意義的角度看問題。4.你愿意被科學家克隆嗎?為什么?
提示:參見教科書中的內(nèi)容,可以從科學角度、倫理角度和社會需求角度討論,現(xiàn)在不宜克隆人。我國明確禁止生殖性克隆人,一再重申的四不原則,體現(xiàn)了中國大多數(shù)人的價值觀取向。
5.克隆人如果真的來到人間,你認為應該怎樣正確對待他們?
提示:到時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,也沒有必要去爭論該成果有什么科學價值,而應該把克隆人當作我們社會中的一個普通成員,尊重他的人權、人格。要用他做實驗時,必須征得他自愿同意,絕不能傷害他的身心健康。社會應該以平常心態(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,克隆動物還那么困難,克隆人更加不易,當世界上有那么幾個克隆人來到人間時,他們并不會破壞我們正常的生活秩序?!緹狳c問題討論2】
1.你是否支持設計試管嬰兒?為什么?
提示:設計試管嬰兒只是在特定背景下的一種應急措施,需要經(jīng)過國家有關部門嚴格審批。它不宜推廣,并要嚴防濫用。
2.為什么捐出一部分骨髓救治他人,不會給捐獻者的身體健康造成損傷?你愿意為救人一命而捐獻自己一部分骨髓嗎?為什么?
提示:(1)所謂捐獻骨髓,實際上醫(yī)生只是從你的骨髓中分離出一部分造血干細胞供移植。因為造血干細胞在人的骨髓中相對較多,而在外周血液中卻很少。
(2)干細胞的一個重要特點是自我更新能力很強,被分離走的那部分造血干細胞,很快就會被“補齊”。因此捐獻骨髓不會影響捐獻者身體健康。
(3)醫(yī)生只是在醫(yī)學公認的安全條件下,分離出捐獻者有限數(shù)量的造血干細胞,而且整個抽取、分離過程,都是在設備良好的大醫(yī)院中進行的,一般不會對捐獻者造成意外傷害。
(4)捐獻有限造血干細胞救人一命,對個人來說是一種美德、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)在要對個人所有基因進行檢測,是不現(xiàn)實的。因為現(xiàn)在有不少基因還沒得到確定。即使只是對個別或少數(shù)基因進行檢測,也并不是每個人都需要的?,F(xiàn)在西方國家對某幾種致病基因進行篩檢時,接受測定的人也只是有這類遺傳病家族史的個人,或這類疾病的高危個人。目的是使他們能及早采取防范措施,如養(yǎng)成良好生活習慣、定期檢查身體、適時手術等。
(2)有某種致病基因,并不一定就會患病?;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,測定其致病基因是相當困難的。因此科學家認為不如測定其所表達的生物選修3教材答案
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蛋白質(zhì)更為快捷、有效。
(4)基因檢測給受試者造成的心理負擔或壓力必須考慮到。特別是給出似是而非的結論之后,往往會使受試者無所適從。
(5)現(xiàn)在記錄有個人某些遺傳信息的“身份證”已經(jīng)出現(xiàn),但僅僅是試驗性質(zhì)的。至于說拿著它去看病,起碼在可以預見的將來是言過其實。
(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)在有的試驗性基因身份證僅僅記錄個人特有的某一對或某幾對等位基因信息,它可能在驗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.你知道中國大陸第一例試管嬰兒是在什么時候出生的嗎?
答:中國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“設計試管嬰兒”有什么區(qū)別?
答:所謂“設計試管嬰兒”,實際上就是指體外受精形成的胚胎(幾個細胞期)在植入母體孕育前,根據(jù)人們的需要,將胚胎的一個細胞取出,進行某些基因檢測。當檢測結果符合人們需要時,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長江三角洲、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)和能量流動途徑。
提示:?;~塘系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的流動是相互聯(lián)系的,能量的流動包含在物質(zhì)的循環(huán)利用過程中,隨著食物鏈的延伸逐級遞減。
能量的多級利用和物質(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,可以促進魚的生長;甘蔗可以榨糖,糖渣用來喂豬,豬的排泄物也進入魚塘;魚的排泄物及其他未被利用的有機物和底泥經(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,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)、能量流動示意圖見圖5-1。
生物選修3教材答案
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圖5-1桑基魚塘系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動示意圖
(二)正文中討論題
【“關注生態(tài)工程建設”資料分析1】
1.導致1998年長江洪水泛濫的主要原因是什么?
提示:根本原因:長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致的溫度升高、氣候異常有關。
解決長江洪水泛濫的措施有:我國政府提出的“積極營造長江中上游水源涵養(yǎng)林和水土保持林”計劃,即以生物措施為主,結合工程措施,提高森林覆蓋率;“退耕還湖”和改革不合理耕作方式等。
在進行生態(tài)工程建設時,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)濟收入。
2.洪災的發(fā)生反映出經(jīng)濟發(fā)展模式存在什么問題?
提示:傳統(tǒng)的經(jīng)濟發(fā)展模式不注重生態(tài)環(huán)境的保護,沒有考慮生態(tài)成本,經(jīng)濟的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價?!尽瓣P注生態(tài)工程建設”資料分析2】 1.你對“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)藥和機械的生產(chǎn)方式,因?qū)κ偷饶茉从懈叨鹊囊蕾囆远妹?。它把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)這一復雜的生物過程,變成了簡單的機械過程和化學過程。由于其投入高,產(chǎn)出也高,對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)活動對人體健康以及環(huán)境造成危害的實例嗎? 提示:除日常生活中能夠發(fā)現(xiàn)的實例外,農(nóng)業(yè)活動對環(huán)境和人類健康造成危害的實例中,世界上影響較大的有藍嬰病。1973年,美國內(nèi)布拉斯加州首次出現(xiàn)幼兒高鐵血紅蛋白癥(藍嬰?。F湓蚴秋嬘盟邢跛猁}含量超過10 mg/L,這時過多的硝酸鹽會與紅細胞生物選修3教材答案
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中的血色素結合,形成高鐵血紅蛋白。高鐵血紅蛋白不能為細胞和組織運輸足夠的氧?;純旱呐R床癥狀是在口、手或腳等部位出現(xiàn)時斷時續(xù)的藍色或淡紫色,呼吸困難、腹瀉、嘔吐、抽搐,嚴重的會失去知覺,甚至死亡。硝酸鹽來源于點源污染,如下水道、畜禽養(yǎng)殖場等,或非點源污染,如對農(nóng)田、公園、草地等的施肥。3.如何理解“污染物是放錯地方的資源”這句話?
提示:對環(huán)境造成危害的污染物,采用一定的措施和技術,就能夠進行回收和循環(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。例如,對廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進行回收再利用。因此說污染物是放錯了地方?jīng)]有被利用的資源。
4.石油農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式應當怎樣改進?
提示:在不同的國家有不同的改進措施。例如,在我國,人多地少,應該大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。實施的具體措施包括: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,多施有機肥,提高作物對水、肥等資源的利用效率,對作物秸稈和畜禽糞便進行再利用,實現(xiàn)物質(zhì)的多級利用,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)活動對環(huán)境的污染,促進社會的可持續(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肆虐,幾十億株楊樹會毀于一旦?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,因而會導致了樹林的毀壞。珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高,食物鏈復雜,不同的生物占據(jù)了不同的時間位、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例,你能得出怎樣的結論?你認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)”是國家為振興西部而提出的宏觀決策,其中很重要的一項內(nèi)容就是生態(tài)工程建設。從協(xié)調(diào)與平衡原理出發(fā),想一想,在我國西北地區(qū)進行防護林建設時,應選擇哪些樹種?如果在該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè),你認為應該注意什么問題? 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,粗壯的枝干抗風沙。沙棘葉、皮、果實及種子在醫(yī)藥上有著廣泛的應用價值。沙棘的嫩枝、嫩葉是牛、羊的精飼料,被譽為“鐵桿牧草”。沙棘果維生素含量極高,營養(yǎng)保健價值高,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),實施沙棘生物選修3教材答案
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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,適應性強,是我國北方最普遍的果樹之一,是綠化荒山、水土保持、防治風沙的先鋒樹種。山杏果仁營養(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,適應性強,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。它不僅生長快,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,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,不怕沙壓和風蝕。此種植物廣泛分布于我國東北、內(nèi)蒙古、河北、山西、陜西、寧夏等地,可用于防風固沙,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10 m,原產(chǎn)于我國華北、西北及東北南部。耐寒,耐干旱、瘠薄,能在含鹽量0.5%(質(zhì)量分數(shù))的土壤中正常生長,且耐澇性也較強。(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。(7)合歡,豆科合歡屬,落葉喬木,可高達20 m。分布于華北、西北及黃河以南等地區(qū)。耐鹽堿力較強,但不耐水澇。
(8)臭椿,苦木科臭椿屬,落葉喬木,可高達25 m。原產(chǎn)于華南、華北、西北各地??剐詮姡L快,耐鹽堿力強。
西北畜牧養(yǎng)殖應該注意牲畜數(shù)量不能超過草地的承載量。針對公共草地的過度放牧問題,應該實行草地承包,調(diào)動個人的管理積極性,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;當把它們分開時,兩者的生長都要受到損害。
(四)《實踐活動》思考題
1.為什么我國要大力發(fā)展沼氣工程?
提示: 21世紀是實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關鍵歷史階段,現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)應該是高效的生態(tài)農(nóng)業(yè)。沼氣工程把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護、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),如沼氣設施的建設和維護,促進了以農(nóng)牧結合為中心的多種經(jīng)營,從而為農(nóng)村剩余勞動力提供了就業(yè)機會,促進了農(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,相當部分的農(nóng)民財力有困難;對沼氣的研究較薄弱,例如,對發(fā)酵過程中有關微生物及一些酶的研究。應當加強這方面的研究,以促進沼氣工程的推廣。
生物選修3教材答案
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?5.2 生態(tài)工程的實例和發(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),說明它所蘊涵的意義。
提示:生態(tài)工程的恢復作用是有限的,不能認為只要有了生態(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)過幾十億年的進化,每平方公里每年的無形服務價值高達6.4萬美元,而為了達到同樣的效果,用人工制造和模擬的辦法,人類至少要花費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?shù)淖晕一謴湍芰?,我們在生態(tài)工程建設中應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.在我國北方地區(qū),由于冬天氣溫很低,會導致農(nóng)作物不能生長,家畜生長緩慢,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,大量使用造價昂貴、并用燃料加熱的玻璃溫室是不符合我國國情的。你能用所學知識,設計一種生態(tài)工程,來較好地解決上述問題嗎?請在畫出其物質(zhì)和能量結構圖的基礎上,說明你所依據(jù)的生態(tài)工程原理。提示:(以下為參考答案,可讓同學們進行其他設計)
教材中“四位一體”的圖所示為近年來出現(xiàn)在我國北方農(nóng)區(qū)的一種生態(tài)工程類型,它較好地解決了習題中所述問題?!八奈弧敝刚託獬亍⒇i禽舍、廁所及日光溫室四部分,是庭院經(jīng)濟與生態(tài)農(nóng)業(yè)相結合的一種生產(chǎn)模式。它的運行原理為:日光溫室的增溫效應可使蔬菜等作物在冬天也能正常生長;同時也使豬禽免受嚴寒而快速生長;溫室內(nèi)的植物為動物提供氧氣,同時吸收二氧化碳;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
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1.在這一案例中,主要運用了哪些生態(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)的結構和功能有哪些特點?有哪些值得借鑒的做法?
提示:這個案例以沼氣工程為核心,農(nóng)林牧副漁各業(yè)全面發(fā)展,增加了勞動力就業(yè)機會,促進了經(jīng)濟發(fā)展;同時又降低了環(huán)境污染,促進了農(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”措施含義的基礎上,談談你對小流域綜合治理生態(tài)工程的理解。
補充資料──“九子登科”措施的具體意義
●山頂戴帽子:山頭實行封禁管理、營造水土保持林,保護和恢復植被;
●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;
●坡地修臺子:坡耕地以坡改梯田為突破口,建設基本農(nóng)田,為調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構提供條件;
●地埂鎖邊子:充分利用地埂種植經(jīng)濟作物,既獲得經(jīng)濟效益,又保護地??;
●荒地荒溝栽苗子:在荒山、荒溝、荒坡地建設薪炭林; ●山腳種果子:山腳發(fā)展經(jīng)濟林果園,促進商品經(jīng)濟發(fā)展;
●溝底穿靴子:在干、支、毛溝溝底修建谷坊、攔擋壩,建設溝壩地,攔蓄泥沙,防止溝壑被水沖蝕而導致其不斷擴張;
●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造林和蓄水、減沙等工程模式,同時考慮到了生態(tài)效益和經(jīng)濟效益:不但注重通過還林、還草、筑壩等措施達到蓄水、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,還同時種植經(jīng)濟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。各種措施的結果是建立一個穩(wěn)定、持久、高效的生態(tài)系統(tǒng)。
2.為什么要針對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,依靠自然恢復力來恢復植被;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,對于這樣的地方可以自然恢復,也可以人為種植適宜的林木、草或果樹等,加快植被恢復速度,這樣既能降低土壤侵蝕,又能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益;對溝底而言,應建設堤壩系統(tǒng),它可以蓄水和淤積土地,還能夠減少山體的崩塌和滑坡,保證人民的生命財產(chǎn)安全;對坡地和山腳農(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?shù)厥窃趺醋龅浇?jīng)濟效益與生態(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
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能照搬,還是要因地制宜地進行生態(tài)工程建設,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),其生態(tài)工程的模式應各具特色?!敬髤^(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程──“三北”防護林案例】
1.國家為什么投入巨大的人力和物力興建三北防護林工程?這一工程為什么需要如此漫長的時間?
提示:三北防護林跨越中國13個省、直轄市、自治區(qū),對我國具有重要的意義:生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量關系到這一地區(qū)人民的生產(chǎn)和生活問題,對維護社會穩(wěn)定具有重要意義;更重要的是,這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境關系到下游地區(qū)人民的生產(chǎn)、生活和經(jīng)濟發(fā)展,如黃河上游的水土流失容易導致下游地區(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)的土地沙漠化關系密切;同時這里自然礦產(chǎn)資源豐富,對我國的經(jīng)濟發(fā)展和國家安全具有重要戰(zhàn)略意義。
這一地區(qū)區(qū)域廣闊,氣候、自然條件復雜,總體經(jīng)濟發(fā)展水平較低等情況也決定了這個工程需要較長的時間,非一朝一夕之功。2.這一工程橫跨多個省區(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)在造林設計上應當注意什么問題?
提示:首先應考慮樹種的生態(tài)適應性問題,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,保證防護林體系的穩(wěn)定性;不同地區(qū)應根據(jù)當?shù)厍闆r采取不同的策略,如條件惡劣的地區(qū)應該結合自然恢復力,而農(nóng)區(qū)的防護林中農(nóng)田防護林網(wǎng)可能占較大比重?!緷竦厣鷳B(tài)恢復工程案例】
1.當初人們?yōu)槭裁匆獓焯铮?/p>
提示:主要原因:我國歷來人多地少,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;片面強調(diào)經(jīng)濟發(fā)展,沒有認識到湖泊的巨大生態(tài)調(diào)節(jié)功能也是重要原因。
2.為什么說“退耕還湖”是一項巨大的系統(tǒng)工程?實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)上游的人們對濕地恢復生態(tài)工程負有什么責任?
提示:保護環(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)恢復工程案例】
1.在這一案例中,恢復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,因此代之以適應性強,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)運飼料要考慮飼養(yǎng)成本;更重要的是要考慮到土地對糞肥的承載力,以及對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。
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3.除煤礦外,你知道還有哪些礦區(qū)嗎?這些礦區(qū)的恢復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)恢復工程最重要的是改良表土,恢復植被,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。你認為應當限制城市居民購買汽車嗎?為什么?如果不限制,應當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,鼓勵使用電力、天然氣等無污染能源的新型汽車,以及對其的研究和應用等。
2.城市的水污染問題應當采取哪些措施來解決?每一個城市居民應當在這方面承擔什么責任和義務?
提示:減少或禁止工廠的污水排放;進行污水凈化回收利用;實行雨水和污水分流。每一個城市居民都應該樹立節(jié)水意識、宣傳節(jié)水的意義,家庭生活中應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)達國家與我國的生態(tài)工程建設強調(diào)的重點有所不同,為什么?
提示:發(fā)達國家經(jīng)濟發(fā)展水平較高,人均土地、水等資源占有量較多,所以這些國家的生態(tài)工程往往注重生態(tài)恢復,而較少注重經(jīng)濟效益。而我國人口較多,人均土地、水資源和能源占有量少,所以在進行生態(tài)工程時,一定要注重生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。
鳴謝
哈三中2013屆南崗高三2班協(xié)助校稿同學: 宋子璇
楊明磊
向釗
吳瑜瞳
馬連裕
潘可涵
(排名不分先后)
*^-^*
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第四篇:大學中國近代史綱要課后習題答案
一.革命派在與改良派論戰(zhàn)中是如何論述革命的必要性、爭議性、進步性的?
必要性:首先,清政府已是帝國主義的“鷹犬”,因此愛國必須革命。改良派說,革命會引起下層社會**,招致外國的干涉、瓜分,使中國“流血成河”“亡國滅種”,所以要愛國就不能革命,只能改良、立憲。革命派針鋒相對地指出,清政府是帝國主義的“鷹犬”,因此愛國必須革命。只有通過革命,才能“免瓜分之禍”,獲得民族獨立和社會進步。
爭議性:1.進行革命,固然會有人犧牲,但只有革命,才能擺脫清政府所帶給人民的痛苦,革命是“救世救人”療治社會的良藥。革命派還進一步駁斥了改良派認為因革命要“殺人流血”“破壞一切”而不可革命的說法。他們指出:進行革命,固然會有犧牲,但是,不進行革命,而容忍清王朝在中國的統(tǒng)治,中國人民就有可能免除痛苦和犧牲嗎?相反,這樣做恰恰意味著他們將長期地遭受難堪的痛苦和作出犧牲。
2.改良派認為,中國“國民惡劣”“智力低下”、,沒有實行民主共和政治的能力,如果實行,非亡國不可。因此,只能實行君主立憲。革命派針鋒相對地指出,不是“國民惡劣”,而是“政府惡劣”。民主共和是大勢所趨,人心所向。拯救中國與建設中國都必須取法乎上,直接推行民主制度,而不能以國民素質(zhì)低劣為借口,搞君主立憲甚或開明專制。只有“興民權改民主”,才是中國的唯一出路。
進步性:革命的目的是為眾生謀幸福,革命本身正是為了建設,人們在革命過程中所付出的努力,乃至作出的犧牲,是以換取歷史的進步作為補償?shù)?。孫中山說:“革命的目的是為眾生謀幸?!?二.為什么說孫中山領導的辛亥革命引起了近代中國的歷史性巨大變化?
辛亥革命前,統(tǒng)治中國的是腐朽的清王朝,是持續(xù)了兩千多年的封建君主專制政體。辛亥革命后,以孫中山為首的資產(chǎn)階級革命派建立了中華民國,確立了資產(chǎn)階級的共和政體。盡管這種整體后來名存實亡,但這畢竟引起了近代中國的歷史性的變化:
(1)推翻了封建勢力的政治代表、帝國在中國的代理人——清王朝的統(tǒng)治,沉重打擊了中外反動勢力,使中國反動統(tǒng)治者在政治上亂了陣腳。
(2)結束了統(tǒng)治中國兩千多年的封建君主專制制度,建立了中國歷史上第一個資產(chǎn)階級共和政府,使民主共和的觀念開始深入人心,并在中國形成“敢有帝制自為者,天下共擊之”的民主主義觀念。(3)給人們帶來一次思想上的解放。
(4)促使社會經(jīng)濟、思想習慣和社會風俗等方面發(fā)生了新的積極變化。
(5)辛亥革命不僅在一定程度上打擊了帝國主義的侵略勢力,而且推動了亞洲各國民族解放運動的高漲。
三.辛亥革命為什么會失???它的失敗說明了什么?
從根本上說,是因為在帝國主義時代,在半殖民地半封建的中國,資本主義的建國方案是行不通的。辛亥革命的失敗有主觀和客觀兩方面的原因。主觀原因是資產(chǎn)階級的軟弱性和妥協(xié)性,客觀原因是中外反對勢力的聯(lián)合絞殺。其中,主觀原因是最主要的,體現(xiàn)在:
第一,沒有提出徹底的反帝反封建的革命綱領。民族資產(chǎn)階級是一個在經(jīng)濟上和政治上都十分軟弱的階級。所以,盡管其因受帝國主義和封建主義的壓迫,具有反帝反封建的革命要求,但在革命斗爭中,卻時常表現(xiàn)出明顯的軟弱性和妥協(xié)性。他們沒有也不可能提出一個徹底的反帝反封建的革命綱領。
第二,不能充分發(fā)動和依靠人民群眾。武昌起義前,資產(chǎn)階級革命派發(fā)動和組織群眾的工作,只限于會黨和新軍這個狹小的范圍,而沒有深入到廣大農(nóng)民、手工業(yè)者中去。武昌起義后,革命形勢日益高漲,資產(chǎn)階級革命派此時卻站到了農(nóng)民的對立面,他們解散農(nóng)民武裝,制止農(nóng)民斗爭。使自己陷入孤立無援的境地
第三,不能建立堅強的革命政黨,作為團結一切革命力量的強有力的核心。辛亥革命缺乏一個組織嚴密、堅強有力的資產(chǎn)階級革命政黨。作為辛亥革命的領導者,同盟會未能勝任其歷史使命。
辛亥革命的失敗表明,資產(chǎn)階級共和國的方案沒有能夠救中國,先進的中國人需要進行新的探索,為中國謀求新的出路。
四.中國的先進分子為什么和怎樣選擇了馬克思主義?
中國先進分子選擇馬克思主義的思想旗幟,走上馬克思主義指引的道路,是他們經(jīng)過長期的、艱苦的探索之后的必然結果。
第一,斗爭實踐——中國選擇馬克思主義,是近代以來先進的中國人,向西方探索救國救民真理歷史發(fā)展的必然結果。農(nóng)民階級、洋務派、維新派、資產(chǎn)階級革命派的努力先后失敗。
第二,思想啟蒙——新文化運動思想啟蒙的結果;三次大論戰(zhàn),早起新文化運動打破了長期以來禁錮在人們頭腦中的封建思想枷鎖,動搖了封建正統(tǒng)思想的統(tǒng)治地位,最終確立了馬克思主義在中國革命的指導思想地位。
第三,階級基礎——五四前后工人階級的壯大及其斗爭為中國選擇馬克思主義提供了階級基礎和實踐需求。
第四,外來影響——“一戰(zhàn)”的影響:“一戰(zhàn)”充分暴露了資本主義制度的內(nèi)在矛盾,中國人學習西方的努力屢遭失敗的事實,更使他們對資產(chǎn)階級共和國方案在中國的可行性產(chǎn)生了極大的疑問。俄國十月革命的推動:十月革命給陷于彷徨、苦悶的中國人昭示了新的理想目標和建國方案,十月革命誕生的社會主義俄國號召反對帝國主義,并以新的平等態(tài)度對待中國,有力的推動了社會主義思想在中國的傳播;十月革命中工人、農(nóng)民和士兵群眾的廣泛發(fā)動并由此贏得勝利的事實,給予中國先進分子以新的革命方法的啟示,推動他們?nèi)パ芯窟@個革命所遵循的主義
五.為什么說中國共產(chǎn)黨的成立是“開天辟地”的大事變?
第一,中國共產(chǎn)黨的成立使中國革命有了堅強的領導核心,災難深重的中國人民有了可以依賴的組織者和領導者,中國革命從此不斷向前發(fā)展,由民主主義革命向社會主義革命推進。
第二,中國共產(chǎn)黨的成立,使中國革命有了科學的指導思想。中國共產(chǎn)黨以馬克思主義為指導思想,把馬克思主義和中國革命的具體實踐相結合,制定了正確的革命綱領和斗爭策略,為中國人民指明了斗爭的目標和走向勝利的道路。
第三,中國共產(chǎn)黨的成立,使中國革命有了新的革命方法,并溝通了中國革命和世界無產(chǎn)階級革命之間的聯(lián)系,為中國革命獲得了廣泛的國際援助和避免走資本主義道路提供了客觀可能性。
六.中國共產(chǎn)黨成立后,中國革命呈現(xiàn)了哪些新面貌?
中國共產(chǎn)黨一經(jīng)成立,立即投身于中國革命的洪流之中,使中國革命展現(xiàn)了新的面貌:
第一,第一次提出了反帝反封建的民主革命綱領,為中國人民指出了明確的斗爭目標。
第二,發(fā)動工農(nóng)群眾開展革命斗爭,在中國掀起了第一次工人運動的高潮,同時,中國共產(chǎn)黨月開始從事發(fā)動農(nóng)民的工作,農(nóng)民運動蓬勃發(fā)展。
第三,開始采取資產(chǎn)階級、小資產(chǎn)階級的政黨和政治派別都沒有采取過、也不可能采取的革命方法,即群眾路線的方法。
第四,實行國共合作,并在合作中發(fā)揮主導作用,掀起了大革命高潮,推翻了北洋軍閥的統(tǒng)治。
第五篇:大學毛概課后習題及其準確答案
2.怎樣正確理解馬克思主義中國化的科學內(nèi)涵?
馬克思主義中國化,就是將馬克思主義的基本原理同中國的具體實際相結合。馬克思主義中國化就是用馬克思主義來解決中國的問題,同時又使中國豐富的實踐經(jīng)驗上升為理論,并且同中國歷史、中華民族優(yōu)秀文化相結合,以形成具有中國特色、中國風格和中國氣派的馬克思主義理論。
6.如何正確把握科學發(fā)展觀的核心思想、基本要求和重大意義?
科學發(fā)展觀的第一要義是發(fā)展,其核心是以人為本,基本要求是全面協(xié)調(diào)可持續(xù),根本方法是統(tǒng)籌兼顧。深刻理解以人為本,才能全面把握科學發(fā)展觀的精神實質(zhì)和科學內(nèi)涵,切實做到以科學發(fā)展觀統(tǒng)領經(jīng)濟社會發(fā)展全局,把科學發(fā)展觀落到實處。重大意義:第一,科學發(fā)展觀是對馬克思列寧主義、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個代表”重要思想關于發(fā)展思想的繼承和發(fā)展。第二,科學發(fā)展觀是在準確把握世界發(fā)展趨勢、認真總結我國發(fā)展經(jīng)驗、深入分析我國發(fā)展階段性特征的基礎上提出的。第三,科學發(fā)展觀是對經(jīng)濟社會發(fā)展一般規(guī)律認識的深化,是馬克思主義關于發(fā)展的世界觀和方法論的集中體現(xiàn)。
7.如何正確理解馬克思主義中國化各個理論成果之間既一脈相承又與時俱進的關系? 馬克思主義中國化是一個歷史過程,中國化的馬克思主義是這個過程中的理論成果。毛澤東思想、鄧小平理論和“三個代表”重要思想之間既是一脈相承的,又是與時俱進的,是一個統(tǒng)一的科學思想體系。前者為后者的形成和發(fā)展奠定了理論基礎,后者是在繼承前者基本原理基礎上的進一步豐富和發(fā)展。它們辨證統(tǒng)一于中國革命、建設和改革的偉大實踐中,不斷開拓著馬克思主義在中國發(fā)展的新境界。
4.為什么說實事求是是馬克思主義中國化各個理論成果的精髓?
所謂精髓,對于某一理論而言,指的是能使這一理論得以形成和發(fā)展并貫穿其始終,同時又體現(xiàn)在這一理論體系各個基本觀點中的最本質(zhì)的東西。馬克思主義中國化的各個理論成果,其精髓都是實事求是。一方面,正是由于把握和運用了這個精髓,才有毛澤東思想、鄧小平理論和“三個代表”重要思想的創(chuàng)立和發(fā)展,才有十六大以來的理論創(chuàng)新;另一方面,這個精髓,又體現(xiàn)在馬克思主義中國化各個理論成果基本內(nèi)容的各個方面。5.如何理解新民主主義革命三大法寶及其相互關系?
統(tǒng)一戰(zhàn)線,武裝斗爭,黨的建設,是中國共產(chǎn)黨在中國革命中戰(zhàn)勝敵人的三個法寶。正確地理解了這三個問題及其相互關系,就等于正確地領導了全部中國革命。統(tǒng)一戰(zhàn)線問題是無產(chǎn)階級政黨策略思想的重要內(nèi)容。武裝斗爭是中國革命的特點和優(yōu)點之一。中國共產(chǎn)黨要領導革命取得勝利,必須不斷加強黨的思想建設、組織建設和作風建設。三個法寶相互聯(lián)系、辯證統(tǒng)一。統(tǒng)一戰(zhàn)線和武裝斗爭是中國革命的兩個基本特點,是戰(zhàn)勝敵人的兩個基本武器。統(tǒng)一戰(zhàn)線是實行武裝斗爭的統(tǒng)一戰(zhàn)線,武裝斗爭是統(tǒng)一戰(zhàn)線的中心支柱;黨的組織則是掌握統(tǒng)一戰(zhàn)線和武裝斗爭這兩個武器以實行對敵沖鋒陷陣的英勇戰(zhàn)士。2.怎樣全面、準確地把握鄧小平關于社會主義本質(zhì)的新概括?
首先,為了推動全黨對社會主義進行再認識,鄧小平提出了關于社會主義本質(zhì)的科學論斷“社會主義的本質(zhì),是解放生產(chǎn)力,發(fā)展生產(chǎn)力,消滅剝削,消除兩極分化,最終達到共同富裕?!逼浯?,認真領會社會主義本質(zhì)的科學內(nèi)涵。它的基本內(nèi)涵包括兩個方面:其一,把解放和發(fā)展生產(chǎn)力納入社會主義的本質(zhì)。其二,突出強調(diào)消滅剝削、消除兩極分化,最終達到共同富裕。最后,認識社會主義本質(zhì)的重要意義。其一,社會主義本質(zhì)理論把我們對社會主義的認識提高到了一個新的科學水平。其二,社會主義本質(zhì)理論為探索怎樣建設社會主義開辟了廣闊的前景??傊囆∑綄ι鐣髁x本質(zhì)所作的理論概括,對科學社會主義理論既是堅持和繼承,又是發(fā)展和創(chuàng)新,為我們真正搞清楚什么是社會主義、怎樣建設和發(fā)展社會主義這個問題,并在實踐中創(chuàng)造出充滿活力的社會主義奠定了科學的思想基礎
3.為什么說發(fā)展才是硬道理,發(fā)展是黨執(zhí)政興國的第一要務?
(1)第一,發(fā)展才是硬道理,把發(fā)展生產(chǎn)力作為社會主義的根本任務,符合馬克思主義基本原理,是鞏固和發(fā)展社會主義制度的必然要求。第二,發(fā)展才是硬道理,是對社會主義實踐經(jīng)驗教訓的深刻總結。第三,發(fā)展才是硬道理,是適應時代主題變化的需要。(2)把發(fā)展作為執(zhí)政興國的第一要務是由中國共產(chǎn)黨的執(zhí)政地位所決定的,是對執(zhí)政規(guī)律認識的深化,也是黨實現(xiàn)對所承擔的歷史責任的需要。中國共產(chǎn)黨的執(zhí)政地位是人民的選擇,而人民之所以選擇中國共產(chǎn)黨,從根本上說是因為它能夠領導中國實現(xiàn)民富國強、振興中華。只有緊緊抓住發(fā)展這個執(zhí)政興國的第一要務,黨才能實現(xiàn)自己在新世紀新階段的歷史使命,承擔起自己的歷史責任。堅持以發(fā)展的辦法解決前進中的問題,是實行改革開放以來我們黨的一條主要經(jīng)驗。歷史充分證明,堅持以發(fā)展為主題,用發(fā)展的眼光、發(fā)展的思路、發(fā)展的辦法解決前進中的問題,就能把中國特色社會主義事業(yè)不斷推向前進。1.如何理解社會主義初級階段的科學內(nèi)涵及其基本特征?它包括兩層既相對區(qū)別、又緊密聯(lián)系的基本含義:第一,我國社會已經(jīng)是社會主義社會。我們必須堅持而不能離開社會主義。第二,我國的社會主義社會還處在初級階段。我們必須從這個實際出發(fā),而不能超越這個階段。前一層含義闡明的是初級階段的社會性質(zhì),后一層含義則闡明了我國現(xiàn)實中社會主義社會的發(fā)展程度。黨的十五大對社會主義初級階段的基本特征做出了新的概括,強調(diào)指出:社會主義初級階段,一是逐步擺脫不發(fā)達狀態(tài),基本實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化的歷史階段;二是由農(nóng)業(yè)人口占很大比重、主要依靠手工勞動的農(nóng)業(yè)國,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榉寝r(nóng)業(yè)人口占多數(shù)、包含現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)的工業(yè)化國家的歷史階段;三是由自然經(jīng)濟半自然經(jīng)濟占很大比重,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟市場化程度較高的歷史階段;四是由文盲半文盲人口占很大比重、科技教育文化落后,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榭萍冀逃幕容^發(fā)達的歷史階段;五是由貧困人口占很大比重、人民生活水平比較低,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿w人民比較富裕的歷史階段;六是由地區(qū)經(jīng)濟文化很不平衡,通過有先有后的發(fā)展,逐步縮小差距的歷史階段;七是通過改革和探索,建立和完善比較成熟的充滿活力的社會主義市場經(jīng)濟體制、社會主義民主政治體制和其他方面體制的歷史階段;八是廣大人民牢固樹立建設有中國特色社會主義共同理想,自強不息,銳意進取,艱苦奮斗,勤儉建國,在建設物質(zhì)文明的同時努力建設精神文明的歷史階段;九是逐步縮小同世界先進水平的差距,在社會主義基礎上實現(xiàn)中華民族偉大復興的歷史階段。這九條充分體現(xiàn)了社會主義初級階段歷史發(fā)展的過程性特征。3.如何正確處理改革、發(fā)展、穩(wěn)定之間的關系?
改革是動力,發(fā)展是目的,穩(wěn)定是前提。第一,保持改革、發(fā)展和穩(wěn)定在動態(tài)中的相互協(xié)調(diào)和相互促進。第二,把改革的力度、發(fā)展的速度和社會可以承受的程度統(tǒng)一起來。第三,把不斷改善人民生活作為處理改革發(fā)展穩(wěn)定關系的重要結合點。所以,要做到把不斷改善人民生活,讓人民共享改革和發(fā)展的成果,作為處理改革發(fā)展穩(wěn)定關系的重要結合點。
1.鄧小平關于社會主義市場經(jīng)濟理論的主要內(nèi)涵是什么?
第一,突破了過去公認的計劃經(jīng)濟和市場經(jīng)濟是代表社會主義和資本主義兩種經(jīng)濟制度本質(zhì)屬性的觀念,認為它們都是經(jīng)濟手段。這一新的認識,為社會主義市場經(jīng)濟理論的創(chuàng)立奠定了理論前提。第二,計劃與市場作為調(diào)節(jié)經(jīng)濟的兩種手段,它們對經(jīng)濟活動的調(diào)節(jié)各有自己的優(yōu)勢和長處,在社會化大生產(chǎn)和存在著復雜經(jīng)濟關系的條件下,市場經(jīng)濟對促進經(jīng)濟發(fā)展具有更強的適應性、更顯著的優(yōu)勢和較高的效率。但兩者都有自身的不足和缺陷,如計劃經(jīng)濟不能有效解決效率和激勵問題,市場經(jīng)濟的自發(fā)性、盲目性會引發(fā)惡性競爭、短期行為、道德缺失等。第三,市場經(jīng)濟作為資源配置的一種方式本身不具有制度屬性,但是,它與社會主義相結合而形成的經(jīng)濟體制則必須體現(xiàn)社會主義基本制度的特征。把發(fā)展市場經(jīng)濟與堅持社會主義基本制度有機結合起來,既可以充分發(fā)揮社會主義制度的優(yōu)越性,又可以充分利用市場經(jīng)濟對發(fā)展生產(chǎn)力的作用。
7.如何理解建設創(chuàng)新型國家,建設資源節(jié)約型、環(huán)境友社會,積極擴大就業(yè)的重大意義?第一,進入21世紀,在科學技術的引領和推動下,人類正經(jīng)歷著從工業(yè)社會向知識社會的演進。科學技術創(chuàng)造出的新的經(jīng)濟增長點,在解決社會可持續(xù)發(fā)展的一系列重大問題上發(fā)揮著越來越重要的作用,成為經(jīng)濟社會發(fā)展的重要推動力量和財富形成的主要源泉,特別是戰(zhàn)略高技術正日益成為經(jīng)濟社會發(fā)展的決定性力量,成為綜合國力競爭的焦點。第二,是貫徹落實科學發(fā)展觀、全面建設小康社會的重大舉措,是解決我國當前發(fā)展面臨的突出矛盾和問題的緊迫要求。只有通過大力推進科技進步和創(chuàng)新,增強自主創(chuàng)新能力,推動我國經(jīng)濟增長從資源依賴型轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動型,才能繼續(xù)保持經(jīng)濟平穩(wěn)較快和可持續(xù)增長,實現(xiàn)又好又快的發(fā)展。第三,加強自主創(chuàng)新,建設創(chuàng)新型國家,是我們黨綜合分析世界發(fā)展大勢和我國所處歷史階段提出的面向未來的重大戰(zhàn)略。建設節(jié)約型社會,是關系到我國經(jīng)濟社會發(fā)展和中華民族興衰,具有全局性和戰(zhàn)略性的重大決策。加快建設節(jié)約型社會,事關現(xiàn)代化建設事業(yè),事關人民群眾根本利益,事關中華民族生存和長遠發(fā)展。加快建設節(jié)約型社會環(huán)境友好型社會,是由我國基本國情決定的。
1、我國人口多給資源環(huán)境帶來重大壓力,人口過多,大大增加了對資源的索取量和對自然界的排放量,從而使人對自然資源和環(huán)境的壓力與日俱增。
2、我國資源相對不足、資源消耗高、資源利用效率低已嚴重制約經(jīng)濟社會的發(fā)展
3、我國的環(huán)境污染和生態(tài)破壞嚴懲制約經(jīng)濟社會發(fā)展,威脅著人的自下而上和發(fā)展。
3.為什么要堅持和完善民族區(qū)域自治制度?
民族區(qū)域自治是解決我國民族問題的基本政策,是國家的一項基本政治制度。實行這種制度,體現(xiàn)了我國堅持實行各民族平等、團結、合作和共同繁榮的原則。第一,統(tǒng)一的多民族國家的長期存在和發(fā)展,是我國實行民族區(qū)域自治的歷史依據(jù)。第二,近代以來在反抗外來侵略斗爭中形成的愛國主義精神,是實行民族區(qū)域自治的政治基礎。第三,各民族大雜居、小聚居的人口分布格局,各地區(qū)資源條件和發(fā)展的差異,是實行民族區(qū)域自治的現(xiàn)實條件。實踐證明,民族區(qū)域自治制度把民族因素與區(qū)域相結合,把政治因素與經(jīng)濟因素相結合,是黨和各族人民的一個偉大創(chuàng)舉。
1.如何準確把握社會主義和諧社會的科學內(nèi)涵?
準確把握社會主義和諧社會的科學內(nèi)涵,必須把握以下幾個方面:一是要正確把握社會主義和諧社會的性質(zhì)。二是要正確把握建設社會主義和諧社會同建設社會主義物質(zhì)文明、政治文明、精神文明的關系。三是要正確把握建設社會主義和諧社會與全面建設小康社會的關系。
3.“和平統(tǒng)一、一國兩制”構想的基本內(nèi)容和重要意義是什么?
“和平統(tǒng)一、一國兩制”是一個完整的體系,其基本內(nèi)容就是在祖國統(tǒng)一的前提下,國家的主體堅持社會主義制度,同時在香港、澳門、臺灣保持原有的資本主義制度長期不變。具體來說,“和平統(tǒng)一、一國兩制”構想有十個方面內(nèi)容。(1)一個中國。(2)兩制并存。(3)高度自治。(4)盡最大努力爭取和平統(tǒng)一,但不承諾放棄使用武力。(5)解決臺灣問題,實現(xiàn)祖國的完全統(tǒng)一,寄希望于臺灣人民。(6)積極促談,爭取通過談判實現(xiàn)統(tǒng)一。(7)積極促進兩岸“三通”和各項交流,增進兩岸同胞的相互了解和感情,密切兩岸經(jīng)濟、文化關系,為實現(xiàn)和平統(tǒng)一創(chuàng)造條件。(8)堅決反對任何“臺灣獨立”的言行。(9)堅決反對外國勢力插手和干涉臺灣問題。(10)集中力量搞好經(jīng)濟建設,是解決國際國內(nèi)問題的基礎,也是實現(xiàn)國家統(tǒng)一的基礎?!昂推浇y(tǒng)一、一國兩制”構想是充分尊重歷史和現(xiàn)實、照顧各方面利益、維護民族團結、實現(xiàn)祖國完全統(tǒng)一和民族偉大復興的科學構想?!昂推浇y(tǒng)一、一國兩制”構想豐富和發(fā)展了馬克思主義,具有重大的意義。第一,“和平統(tǒng)一、一國兩制”構想創(chuàng)造性地把和平共處原則用之于解決一個國家的統(tǒng)一問題。第二,“和平統(tǒng)一、一國兩制”構想創(chuàng)造性地發(fā)展了馬克思主義的國家學說。第三,“和平統(tǒng)一、一國兩制”構想體現(xiàn)了既堅持祖國統(tǒng)一、維護國家主權的原則堅定性,也體現(xiàn)了照顧歷史實際和現(xiàn)實可能的策略靈活性,避免了武力統(tǒng)一可能造成的不良后果。第四,“和平統(tǒng)一、一國兩制”構想有利于爭取社會主義現(xiàn)代化建設事業(yè)所需要的和平的國際環(huán)境與國內(nèi)環(huán)境。第五,“和平統(tǒng)一、一國兩制”構想為解決國際爭端和歷史遺留問題提供了新的思路。3.中國為什么要堅持走和平發(fā)展的道路?
實現(xiàn)和平發(fā)展,是中國人民的真誠愿望和不懈追求。中國堅持走和平發(fā)展道路,是基于中國國情的必然選擇。走和平發(fā)展道路,是中國實現(xiàn)國家富強、人民幸福的必由之路。中國堅持走和平發(fā)展道路,是基于中國歷史文化傳統(tǒng)的必然選擇。中國堅持走和平發(fā)展道路,是基于當今世界發(fā)展潮流的必然選擇。
1.在新的歷史條件下,如何正確理解工人階級是我們國家的領導階級?
工人階級是我們國家的領導階級,這是由我們黨和國家的性質(zhì)、工人階級的特點及其歷史地位決定的。首先,我國是一個由共產(chǎn)黨領導的社會主義國家。其次,中國工人階級是近代以來我國社會發(fā)展特別是社會化大生產(chǎn)發(fā)展的產(chǎn)物,是中國先進生產(chǎn)力和先進生產(chǎn)關系的代表。再次,工人階級是改革開放和現(xiàn)代化建設的基本動力。改革開放以來,我國工人階級隊伍發(fā)生了明顯變化,呈現(xiàn)出許多新的特點:一是,隊伍迅速壯大。二是,內(nèi)部結構發(fā)生重大變化。三是,崗位流動加快。工人階級仍然是社會主義現(xiàn)代化的主要建設者、社會財富的主要創(chuàng)造者、先進生產(chǎn)力的代表者,仍然是人民民主專政國家的領導階級。工人階級的先進性最根本的體現(xiàn)在它是先進生產(chǎn)力的代表。工人階級作為我國的領導階級,其領導地位和主人翁地位,是一個由憲法規(guī)定的總體的政治判斷。工人階級始終是推動中國社會發(fā)展的基本力量。
1.如何理解黨的領導是中國社會主義現(xiàn)代化建設的根本保證?
第一,堅持中國現(xiàn)代化建設的正確方向,需要中國共產(chǎn)黨的領導。第二,維護國家統(tǒng)一、社會和諧穩(wěn)定,需要中國共產(chǎn)黨的領導。第三,正確處理各種復雜的社會矛盾,把億萬人民團結凝聚起來,共同建設美好未來,需要中國共產(chǎn)黨的領導。第四,應對復雜的國際環(huán)境的挑戰(zhàn),需要中國共產(chǎn)黨的領導。