第一篇：淺談高中語文教材課后習(xí)題的處理論文

新課標(biāo)指出：教師應(yīng)從“知識和能力”，“過程和方法”，“情感態(tài)度和價值觀”三方面出發(fā)，設(shè)計課程目標(biāo)，讓學(xué)生在“積累整合、感受鑒賞、思考領(lǐng)悟、應(yīng)用拓展、發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新”五方面獲得發(fā)展。實際上，新教材中的課后題的精心設(shè)置同樣也是遵此原則，目的是讓學(xué)生在循序漸進(jìn)中得到知識的鞏固，能力的提高，情感的豐富。

在具體的課堂教學(xué)中，課后題的地位因教師的認(rèn)知程度、重視程度不同而變得起伏不定，要么題題落實，浪費時間；要么略講一二，一筆帶過，無形中課后題成了課文的尾巴，附屬品甚至累贅，失去了其讓學(xué)生思考、領(lǐng)悟的獨特價值。這樣的實際效果，我想一方面是沒有真正研究新教材的編排體系，一方面是教師本身對語文課程基礎(chǔ)性和選擇性精神理解不夠造成的，是有悖于編者的良好意圖的。

如何在教學(xué)中靈活、有效地利用課后題？我認(rèn)為首先需要鉆透教材，其次要根據(jù)學(xué)生實際和教師教學(xué)風(fēng)格以及文章本身特點，大膽剪切，重新組合，以靈活性、輻射性、開放性原則，因地制宜，巧妙運用。我在具體的語文課堂教學(xué)中進(jìn)行了這樣一些嘗試：

一、拓展課后題，加強基礎(chǔ)知識

從近幾年的高考分析可以看到，文言文越來越強調(diào)學(xué)生的翻譯，其分值從過去的5分提到了現(xiàn)在的8分，學(xué)生文言文翻譯能力的提高迫在眉睫。文言文單元每一課的課后第二題是辨析多義詞含義，第三題一般設(shè)置為翻譯句子或段落，這恰好是我們有效利用課本資源加強基礎(chǔ)的有利時機。于是讓學(xué)生完成第二題，并要求學(xué)生根據(jù)古漢語詞典中的釋義，補充題中未涉及的義項，然后翻譯題中的多義詞含義，以及所在句的句子翻譯，并強調(diào)以直譯為主，意譯為輔。與此同時，我還結(jié)合學(xué)生實際和課文重難點，在第二題中補充相關(guān)語句、語段的翻譯，通過拓展性的基礎(chǔ)練習(xí)來強化對課文內(nèi)容理解，強化對重難點詞的把握，強化對五種文言句式的熟知。

《登泰山記》中我補充了涉及文言句式的翻譯：日上，正赤如丹，下有紅光動搖承之，或曰：此東海也。（強調(diào)判斷句的翻譯）《祭十二郎文》中的“是年，吾佐戎徐州”，“是疾也，江南之人，常常有之”（考察“是”的把握）?！捌鋲粜?？其傳之非其真邪？”（語氣的翻譯）。每篇文章或側(cè)重句式，或側(cè)重虛詞，或側(cè)重古今異義等，都是從課后題中延伸出來，并不局限于課文安排的習(xí)題。

小說、散文、戲曲等單元的基礎(chǔ)知識，我讓學(xué)生在課后習(xí)題中補充上重點詞語，易錯詞語，優(yōu)美句子識記等題型，夯實基礎(chǔ)，讓學(xué)生實實在在得益于課內(nèi)。

作文教學(xué)是我們語文教學(xué)的重點，我們同樣可以借助課后題，豐富學(xué)生想象，激發(fā)寫作欲望，培養(yǎng)寫作的基本技巧及能力。

《藥》這一單元教學(xué)重點是結(jié)構(gòu)分析，主題的把握，除此之外，我們還須重視其人物描寫方法對我們作文教學(xué)的借鑒意義。完成了對《藥》的課后第三題的語言揣摩，《陳奐生上城》課后第三題的心理比較和《和守財奴》課后第二題的動作描寫和語言描寫的分析后，我給學(xué)生介紹了相關(guān)的人物描寫技巧及表現(xiàn)手法，讓學(xué)生仔細(xì)觀察班上的同學(xué)和老師，注意他們的特征。對身邊人物的留心觀察結(jié)合對名家作品的用心鑒賞，同學(xué)們在寫作不再無話可說：

“他右手的食指和拇指夾著粉筆，剩余的三根指頭就成了教鞭，自由地在黑板配合著他的講解．．．．．．”

“他有著班上最為個性的發(fā)型。看，低矮型的成熟稻谷，立而后彎，但前額部分卻象是肥料不足，你拉我拽地倒下了．．．．．．”

《陳情表》中，我們還可以將課后的談忠孝的開放性題改成作文練習(xí)，圍繞“孝”寫一個片段作文，字?jǐn)?shù)不少于300字，要求用整句。

圍繞新教材課后題，根據(jù)學(xué)生實際，找到學(xué)生基礎(chǔ)訓(xùn)練的落腳點，讓學(xué)生在鞏固基礎(chǔ)的同時，應(yīng)變能力也得到了加強，因為基礎(chǔ)越扎實越能夠在復(fù)雜的題型中獲得靈感。

二、借助課后題，把握文章內(nèi)容。

新教材中的小說單元和文言文單元的課后第一題，其設(shè)計都和文章內(nèi)容緊密相連，這主要是幫助學(xué)生迅速地把握課文?！兜翘┥接洝氛n后第一題設(shè)置有三個小問題（⑴找出課文第二段的登山路線；⑵文章景物描寫的順序；⑶第四、五段的內(nèi)容大意及這樣寫的好處）我讓學(xué)生完成翻譯的同時借助該題也把握了對課文內(nèi)容的理解，在上課評定時，也順勢完成了板書，真可謂一題多用。

當(dāng)然，戲劇單元的劇情所涉及的課后題還可以借助學(xué)生的表演等其他方式來把握，以便讓課后題變得有聲有色。

三、巧用數(shù)字，熟悉題型設(shè)置

“語文教材是豐富的語文知識的載體，也是深厚的民族文化的載體，而且涉及到社會諸領(lǐng)域，是學(xué)生學(xué)習(xí)漢語文的好例子”。教師在處理教材時，除了要將教材作為一個范本，借教材完成多個任務(wù)外，還要注意其和考試的有機聯(lián)系，做到以題帶考，以題落實考試要求。

在具體操作中，我們可以采用限制對某道題的回答字?jǐn)?shù)來培養(yǎng)學(xué)生的概括能力，限制回答時間來培養(yǎng)學(xué)生的敏捷性，給要回答的問題附上分值（《陳奐生上城》的第二段中“一次寒潮剛過，天氣已經(jīng)轉(zhuǎn)好，輕風(fēng)微微吹，太陽暖烘烘”一句，你是怎么理解的？3分。即暗示了有三個答題點。）來訓(xùn)練學(xué)生對出題者意圖的揣摩等。

四、利用課后題，加強情感體念

新課標(biāo)強調(diào)學(xué)生的自我認(rèn)識，自我情感體念，自我精神成長，強調(diào)“以生活示范生活，以激情感動激情”。

新教材第四冊的《陳情表》一文融情于事，強烈的感情色彩是其一大特色。在學(xué)生完成了翻譯，領(lǐng)悟了作者的孤苦無依之情與祖母相依為命的深厚親情后，文本設(shè)置了一道開放題“中國古代統(tǒng)治者注重以孝治國，忠孝兩全往往被看作一種傳統(tǒng)美德。參看下列資料，說說你對這個問題的看法”。針對我班學(xué)生實際知識結(jié)構(gòu)水平以及不理解父母的現(xiàn)狀，我設(shè)置了這樣幾個問題：

1、結(jié)合課文和題中所給材料，談?wù)勀闶侨绾慰创蠲艿男⑶椤?/p>

2、父母或長輩對你的真摯關(guān)愛中，最讓你感動的是什么？

3、談?wù)勀銓π⒌恼J(rèn)識。要求將內(nèi)容整理成文字。因為在開放題中強調(diào)了學(xué)生自身對孝的感悟、反思，所以同學(xué)們作文中寫出了充滿真情實感的句子。

“孝是一首余韻不絕的歌，把浪漫的情懷和嚴(yán)峻的現(xiàn)實交織在一起，撥動人們的心弦，孝是江河里奔涌的激浪，天地間回蕩著澎湃的激情。

孝讓我體會到母愛的博大，孝讓我成熟，孝教我理智。

愛源于孝！”

“年輕媽媽蹲在地上一邊給母親洗腳，一邊說：‘媽，燙燙腳對身體有好處．．．．．．’

一陣風(fēng)鈴。

孩子端著水，說：‘媽媽．．．．．．洗腳．．．．．．’

這就是孝，我看過之后，確有給父母洗腳的沖動，接下來，是將要流下的淚珠。”

《林黛玉進(jìn)賈府》中，我們可以將課后第四題設(shè)置成辯論題，“新時代還需不需要王熙鳳的‘辣’”讓學(xué)生在充分把握王熙鳳這一人物形象的同時查找有關(guān)資料來充實、證明觀點，用自己的眼睛去思考，進(jìn)一步了解社會，用自己的判斷來把握社會，讓學(xué)生在形式多樣的豐富的情感中受到潛移默化的影響。

對于其他一些開放性的課后題，我們也可以以類似的方式“重視學(xué)生理性思考的能力，讓他們用自己的眼光去看，用自己的腦子去想，用自己的語言去表達(dá)“。

五、用課后題，拓展課外閱讀

語文課程中，應(yīng)開闊學(xué)生視野，讓學(xué)生認(rèn)識自己學(xué)習(xí)語文的潛能和傾向，根據(jù)需要和可能，在自己喜愛的方面有所發(fā)展。

《守財奴》課后第三題提到了古今中外文學(xué)畫廊中的眾多守財奴形象：嚴(yán)監(jiān)生、乞乞可夫、阿巴公等，利用學(xué)生對此的濃厚興趣，讓他們?nèi)芜x一位查閱相關(guān)資料，或上網(wǎng)或到書店或到圖書館，在課堂上簡介認(rèn)為最為精彩的情節(jié)，并談?wù)劺碛?。之后，我還利用語文課堂的時間及課外時間安排學(xué)生讀中外優(yōu)秀文學(xué)作品，讓學(xué)生接觸多民族、多國家、多地區(qū)的作家、作品，接觸不同思想、文學(xué)流派和風(fēng)格的作家、作品，在比較、撞擊中培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、判斷的能力。與此同時，給學(xué)生推薦了2004年福建卷的優(yōu)秀作文，讓學(xué)生寫一篇《我眼中的文學(xué)人物》一文，讓課外閱讀化為具體的文字形式，使學(xué)生在文字中提高認(rèn)識，深刻領(lǐng)悟。

從學(xué)?；顒涌偭拷y(tǒng)計上來看，課堂教學(xué)所占的時間最多，涉及的知識面最廣，對學(xué)生的發(fā)展的影響最大。如何對新教材進(jìn)行靈活加工、處理，在有效的課堂時間內(nèi)促進(jìn)學(xué)生身心諸方面的和諧發(fā)展，我想，或許可以從圍繞新課標(biāo)，結(jié)合學(xué)生實際，利用教師自身優(yōu)勢對課本資源進(jìn)行再創(chuàng)造方面入手，讓學(xué)生在課堂上真正地沉下去，自如地浮起來。

第二篇：高中語文教材課后練習(xí)題的處理初探

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高中語文教材課后練習(xí)題的處理初探

高中語文教材課后練習(xí)題的處理初探

趙曉春

高中語文教材課后練習(xí)題是教材編者針對課文自身特點設(shè)里的知識要點、能力訓(xùn)練點和教學(xué)的重難點，是教材的重要組成部分。但在現(xiàn)實的語文課堂教學(xué)中，由于高考命題不直接取材于教材，教師對課后練習(xí)的處理就表現(xiàn)為可有可無了，甚至是置之不理，從而讓課后練習(xí)題失去了其讓學(xué)生思考、領(lǐng)悟的獨特價值。那么，究竟應(yīng)該怎樣靈活而有效地處理語文教材的課后練習(xí)題呢?筆者結(jié)合自己多年的語文教學(xué)實踐，試著從指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)、訓(xùn)練學(xué)生的寫作和口語交際能力、拓展學(xué)生的課外閱讀三個方面對這個問題作一探究。

葉圣陶曾說:“教師教各種學(xué)科，其最終目的在達(dá)到不復(fù)需教，而學(xué)生能自為研索，自求解決。”他明確地告訴我們，要培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)比傳授知識更為重要。語文教師可充分利用教材課后練習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，圍繞練習(xí)內(nèi)容專注地自學(xué)課文，學(xué)習(xí)掌握課文中的基礎(chǔ)知識，并深化對課文內(nèi)容的理解。

文中的墓礎(chǔ)知識。這點，在文言文的學(xué)習(xí)中體現(xiàn)得最為充分。賈誼的精心收集

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《過秦論》課后練習(xí)第三題是辨析實詞的意思，訓(xùn)練的是實詞的一詞多義，如對“制”字的理解。韓愈的《師說》課后練習(xí)第三題是辨析虛詞的意思，訓(xùn)練的是虛詞的一詞多義，如對“也”字的理解。在文言文的課后練習(xí)題中，詞類活用、辨析古今異義詞、理解特殊的文言句式等基礎(chǔ)知識的訓(xùn)練題也很常見。在語文教學(xué)中，筆者關(guān)注這些基礎(chǔ)知識方面的練習(xí)題，指導(dǎo)學(xué)生以這些練習(xí)題為知識要點，利用手中的工具書自己完成練習(xí)題，并通過練習(xí)題去學(xué)習(xí)、理解課文。對于小說、散文、戲曲等文學(xué)作品課后的練習(xí)題，筆者指導(dǎo)學(xué)生利用工具書學(xué)習(xí)掌握重點詞語、易混易錯詞語、優(yōu)美句子的識記等練習(xí)，充實基礎(chǔ)知識，讓學(xué)生實實在在得益于課后練習(xí)。如朱自清的《荷塘月色》課后練習(xí)第二題，要求學(xué)生填充與課文內(nèi)容相關(guān)的比喻句的表格。筆者指導(dǎo)學(xué)生自己完成了練習(xí)題，同時引導(dǎo)學(xué)生回憶了比喻的明喻、暗喻、借喻三種主要形式，并利用課文中的句子引出了通感和博喻這兩種修辭方法比喻形式，讓學(xué)生對比喻這種修辭格有了清晰的認(rèn)識。利用好課后練習(xí)題，學(xué)生能找到基礎(chǔ)訓(xùn)練的落腳點，從而很好地自學(xué)并掌握相關(guān)的基礎(chǔ)知識，提高自己的語文素養(yǎng)。

內(nèi)容的理解。杜牧的《阿房宮斌》課后練習(xí)第一題，要求學(xué)生根據(jù)課文提示找出文中有關(guān)的描寫和議論:①阿房宮的來歷;②阿房宮的外在形式;③阿房宮的本體構(gòu)筑;④宮人的生活情境;⑤有關(guān)“秦愛紛奢”的描寫;⑥有關(guān)國家興亡的議論。筆者指導(dǎo)學(xué)生以該題為切人點，迅速理清了文章的思路，在完成了練習(xí)題的同時也理解了課文的內(nèi)容，精心收集

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并很快就背誦了文章，真可謂是一題多用。汪曾棋的《胡同文化》課后練習(xí)第一題要求學(xué)生說說北京胡同文化有哪些內(nèi)涵，作者對此懷有什么情感。筆者指導(dǎo)學(xué)生以該題為核心來學(xué)習(xí)課文，在閱讀中歸納出胡同文化的特點，揣摩作者對它的留戀、嘆惋、反思而又理解的復(fù)雜情感。學(xué)生把握住這道練習(xí)題，也就讀住了文章，理解了文章的內(nèi)涵。契訶夫的《裝在套子里的人》課后練習(xí)第四題是一道討論題:現(xiàn)實生活中，是否也有這樣那樣的套子?筆者組織了一次討論，指導(dǎo)學(xué)生從思想上、習(xí)慣上挖掘束縛人們的“套子”，并不失時機地引導(dǎo)學(xué)生決不能做新的別里科夫，要勇于打破束縛人們思想、阻礙社會進(jìn)步的“套子”，但這并不意味著所有的約束都是“套子”，制度是必不可少的。筆者利用課后練習(xí)題，啟迪了學(xué)生的思考，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神，使學(xué)生對課文的內(nèi)容有了深刻的理解。

能力《普通高中語文課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:寫作是運用語言文字進(jìn)行書面表達(dá)和交流的重要方式，鼓勵學(xué)生自由地表達(dá)、有個性地表達(dá)、有創(chuàng)意地表達(dá);良好的口語交際能力是現(xiàn)代公民的重要素養(yǎng)，應(yīng)重視指導(dǎo)學(xué)生在各種交際實踐中提高口語交際能力。為此，教師可靈活地結(jié)合語文課后練習(xí)題，讓學(xué)生參與生活，體驗人生，訓(xùn)練學(xué)生的寫作和口語交際能力。

1.結(jié)合課后練習(xí)題，教師可以訓(xùn)練學(xué)生的寫作。語文課后練習(xí)題旨在引導(dǎo)學(xué)生由課內(nèi)走向課外，有些練習(xí)題為學(xué)生的課外練筆或課堂寫作

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提供了寫作素材和契機，教師可充分利用練習(xí)題的訓(xùn)練元素來拓展學(xué)生的寫作空間，如讀書筆記、心得體會甚至是大作文，一步步提高學(xué)生的寫作興趣，逐步提高他們的寫作能力?！读主煊襁M(jìn)賈府》課后練習(xí)第四題，要求學(xué)生寫一篇三五百字的短文，說說王熙鳳的“辣”。筆者指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課文而不限于課文，可以聯(lián)系《紅樓夢》中其他有關(guān)王熙鳳的描寫去談，也可以發(fā)揮想象。學(xué)生們對王熙鳳這一人物很感興趣，對她的“辣”更感興趣，紛紛查閱資料，精心構(gòu)思，很快，一篇篇精彩的短文便寫成了。這樣，把練習(xí)題引人寫作教學(xué)，學(xué)生可趁熱打鐵，在加深對文章內(nèi)容理解的同時又提高了自己的寫作水平。韓愈的(祭十二郎文)課后練習(xí)第四題要求學(xué)生寫一篇懷念已故親友的短文。筆者指導(dǎo)學(xué)生借鑒課文的寫法，內(nèi)容要真實，感情要誠摯，全文要始終貫注一個“情”字。學(xué)生受課文情緒的感染，凈寫作時感情真摯而飽滿，或采用與已故親友對話的方式，或采用夢境展開的方式，或采用回憶的方式，邊訴邊泣，吞吐嗚咽，情緒激宕，一氣呵成，很好地達(dá)到了寫作訓(xùn)練的目的。

2.結(jié)合課后練習(xí)題，教師可以訓(xùn)練學(xué)生的口語交際能力?？谡Z交際是高中語文教學(xué)的重要內(nèi)容，語文教師可以借助課后練習(xí)題訓(xùn)練學(xué)生大膽說話、討論、朗誦、演講、辯論等聽說讀寫的能力。陶淵明的《歸去來兮辭》課后練習(xí)第四題是這樣設(shè)計的:“有人認(rèn)為陶淵明不僅是一位田園詩人，而且是一個理想主義者。以本文和初中學(xué)過的《桃花源記》《五柳先生傳》為依據(jù)，談?wù)勀銓@個問題的看法?！痹谡n堂教

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學(xué)中，筆者以這個問題作為教學(xué)的突破口，組織了一次討論，引導(dǎo)學(xué)生表達(dá)自己對這一問題的見解:有人認(rèn)為陶淵明的詩歌成就很高，但在政治上卻是失敗的;有人認(rèn)為他的歸隱思想是消極的，是對自己、家庭和社會不負(fù)責(zé)任的表現(xiàn);有人認(rèn)為他是一個完美主義者，當(dāng)自己的理想不能實現(xiàn)時便憤世嫉俗地離開官場這是不明智的??圍繞著陶淵明的思想，課堂上掀起了一股學(xué)術(shù)爭論的高潮，在民主平等的氛圍中完成了一次心與心的交流溝通，在熱烈的討論中訓(xùn)練了學(xué)生的口語交際能力。曹禺的《雷雨》課后練習(xí)第四題，要求分小組或分班表演《雷雨(節(jié)選)》片斷。學(xué)生對這種活動很感興趣，積極參加，深人劇本研究人物的內(nèi)心世界，揣摩人物的語言表達(dá)，表演得非常成功，在全校引起了轟動。借助課后練習(xí)題，學(xué)生獲得了新知，也提高了他們的口頭表達(dá)能力和思維能力。

蘇霍姆林斯基曾說:“課外閱讀，是思想之船的船帆和鼓滿船帆的勁風(fēng)，有了它才能破浪前進(jìn)。沒有閱讀，也就沒有船帆和勁風(fēng)?！遍喿x是語文學(xué)科的生命，是培養(yǎng)學(xué)生語文能力的基石，而課外閱讀對于拓展學(xué)生的視野，活躍學(xué)生的思維，具有其他任何活動不可替代的作用。高中語文教師可巧借課外練習(xí)題，拓展學(xué)生的課外閱讀。

1.巧借課外練習(xí)題，拓展學(xué)生的課外閱讀。沈從文的《邊城(節(jié)選)》，課后練習(xí)第四題要求學(xué)生課外閱讀《邊城》全文?！哆叧恰肥且徊克枷胄?、藝術(shù)性很高的作品，筆者敏銳地抓住這一練習(xí)題，鼓勵學(xué)生閱

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讀《邊城》全文，去體會作者要在小說中表現(xiàn)的“優(yōu)美，健康而又不悖乎人性的人生形式”，“為人類的‘愛’字作一度恰如其分的方式，理解作者對現(xiàn)實生活中古老美德、價值觀失落的痛心，以及對現(xiàn)代文明物欲泛濫的批判。在學(xué)習(xí)加西亞·馬爾克斯的《百年孤獨(節(jié)選))時，筆者創(chuàng)設(shè)課后練習(xí)題，要求學(xué)生課外閱讀小說全文，學(xué)習(xí)這部傳世之作的荒誕離奇的情節(jié)、象征手法的巧妙運用、極度的夸張手法和準(zhǔn)確而生動地報道現(xiàn)實生活的藝術(shù)成就，了解魔幻現(xiàn)實主義作品巨大的藝術(shù)魅力，以及作品反映出來的拉丁美洲政治、經(jīng)濟(jì)、軍事和人民獨特的風(fēng)俗習(xí)慣、生活方式。通過課外閱讀優(yōu)秀的文學(xué)作品，學(xué)生接觸到了多民族、多地區(qū)的不同思想、不同風(fēng)格的作家、作品，開闊了視野，增長了見識，提高了閱讀和思考的能力，也讓學(xué)生在閱讀中陶冶了情操，獲得了美的享受。

2.巧借練習(xí)題后的課外資料補白，拓展學(xué)生的課外閱讀。教材在編寫過程中，有些內(nèi)容無法直接在課文中體現(xiàn)出來，而這些內(nèi)容對于學(xué)生理解課文又是非常重要的，于是編者就以課外資料補白的形式展現(xiàn)了出來?！督w詩六首》課后練習(xí)第四題提到了近體詩創(chuàng)作的“起”“承”“轉(zhuǎn)”“合”的章法，接著以課外資料補白的形式呈現(xiàn)了近體詩創(chuàng)作的兩種常見定式。這對于學(xué)生理解詩歌，試著進(jìn)行近體詩的創(chuàng)作有很大的幫助作用。王勃的(騰王閣序》練習(xí)題后的課外閱讀材料講到了驕體文的句式特點是驕偶和“四六式”，使學(xué)生理解了文章中的句式特點，又對學(xué)生的對聯(lián)創(chuàng)作起到了巨大的作用。《燭之武退秦師》練

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習(xí)題后的課外閱讀材料對《左傳》的內(nèi)容、體例及深遠(yuǎn)影響作了詳細(xì)的介紹，《勾踐滅吳》練習(xí)題后的課外閱讀材料對《國語》的內(nèi)容、思想及藝術(shù)成就作了詳細(xì)的介紹，再配上筆者對《戰(zhàn)國策)的講解，學(xué)生對這三部古代歷史著作有了深刻的認(rèn)識。同時，借助練習(xí)題后所附的網(wǎng)址，學(xué)生可直接登錄到人民教育出版社網(wǎng)站，根據(jù)自己的需要有選擇性地進(jìn)行課外閱讀。通過閱讀課外資料補白，學(xué)生增強了自己的文化意識，提高了認(rèn)識和分析文化現(xiàn)象的能力。

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第三篇：地基處理課后習(xí)題答案

第一章

1.一般建築物地基所面臨の有哪些問題

強度及穩(wěn)定性問題、變形問題、滲漏問題、液化問題 2.根據(jù)地基の概念,地基處理の範(fàn)圍應(yīng)該如何確定 地基是指工程直接影響の這一部分範(fàn)圍很小の場地，若天然地基很軟弱效果，不能滿足地基強度和變形等要求，則事先通過人工處理後再建造基礎(chǔ)，這種地基加固方式叫做地基處理。對於某一工程來講，在選擇處理時要考慮綜合地質(zhì)條件，上部結(jié)構(gòu)要求，周圍環(huán)境條件，材料來源，施工工期，設(shè)備狀況和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等 3.何謂”軟土”“軟弱土””軟弱地基”

軟土：是淤泥和淤泥質(zhì)土の總稱，他是在靜水或非常緩慢の流水環(huán)境中沉積，經(jīng)過生物化學(xué)作用形成の

軟弱土：指淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土及其他高壓縮性土

軟弱地基：是指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土或其他高壓性土層構(gòu)成の地基 4.軟弱地基主要包括哪些地基,具有何種工程特性

軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成の地基。這種地基天然含水量過大，承載力低，在荷載作用下易產(chǎn)生滑動或固結(jié)沉降。

5.特殊土地基主要包括哪幾類,具有何種工程特性

特殊土地基大部分帶有地區(qū)特點，它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅黏土、凍土和巖溶。

軟土地基：抗剪強度低、透水性低、不均勻性、高壓縮性

濕陷性黃土地基：顆粒，礦物組成，含水量低，孔隙比大，欠壓密，容易引起不均勻沉降 膨脹土地基：吸水膨脹失水收縮，具有較大の張縮變形性能且是變形往複の高黏性土

6.試論述地基處理の目の和其方法分類

目の是利用換填、夯實、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學(xué)等方法對地基土進(jìn)行加固，用以改良地基土の工程特性，提高地基土の抗剪強度，降低地基土の壓縮性，改善地基の透水特性，改善地基の動力特性，改善特殊土の不良地基特性 分類方法：按時間可分為臨時處理和永久處理，按處理深度可分為淺層處理和深層處理，按土性對象可分為砂性土處理和黏性土處理，飽和土處理和非飽和土處理，也可按地基處理の作用機理分物理處理、化學(xué)處理 7.選用地基處理方法時應(yīng)考慮哪些因素

地基處理受上部結(jié)構(gòu)、地基條件、環(huán)境影響和施工條件、設(shè)備狀況和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等 8.對濕陷性黃土地基,一般可采用哪幾種地基處理方法

土工聚合物法、砂樁擠密法、振動水沖法、石灰樁擠密法、砂井、真空預(yù)壓法、降水預(yù)壓法、電滲排水法、高壓噴射注漿法

9.對防止地基土液化,一般可采用哪幾種地基處理方法 換土墊層法、強夯法、振動擠密法、排水固結(jié)法 10.對軟土地基,一般可采用哪幾種地基處理方法

堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、水泥土攪拌樁法、換填墊層法、強夯法 11.試論述地基處理の施工質(zhì)量控制の重要性以及主要措施

地基處理工程與其它建築工程不同，一方面，大部分地基處理方法の加固效果並不是施工結(jié)束後就能全部發(fā)揮和體現(xiàn)の，另一方面每一項地基處理工程都有它の特殊性，同一種方法在不同地區(qū)應(yīng)用其施工工藝也不盡相同，對每一個工程都有它の特殊要求，而且地基處理往往是隱蔽工程，很難直接檢測質(zhì)量，因此必須在施工中和施工後加強管理和檢測。

具體檢測方法：鑽孔取樣、靜力觸探試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、載荷試驗、取芯試驗、波速試驗、注水試驗、拉拔試驗等

第二章

1.試論述土の壓實機理以及利用室內(nèi)擊實實驗資料以求得現(xiàn)場施工參數(shù)の方法

當(dāng)黏性土の土樣含水量較小時，其粒間引力較大，在一定の外部壓實功能作用下，如還不能有效の克服引力而使土粒相對移動，這是壓實效果就比較差。當(dāng)增大土樣含水量時，結(jié)合水膜逐漸增厚，減小了引力，土粒在相同壓實功能條件下易於移動而擠密，所以壓實效果好。當(dāng)土樣含水量增大到一定程度後，孔隙中就出現(xiàn)了自由水，結(jié)合水膜の擴大作用就不大了，因而引力の減少就顯著，此時自由水填充在孔隙中，從而產(chǎn)生了阻止土粒移動の作用，所以壓實效果又趨下降，因而設(shè)計時要選擇一個“最優(yōu)含水量”。這就是土の壓實機理。

擊實試驗采用擊實儀器進(jìn)行，主要包括實筒，擊錘和導(dǎo)筒。在標(biāo)準(zhǔn)の擊實儀器，土樣大小和擊實能量の條件下，對於不同含水量の土樣，可擊實得到不同幹密度，從而繪制幹密度和制備含水兩之間の關(guān)系曲線，從而求得最大幹密度和與之對應(yīng)の制備含水量，即最優(yōu)含水量 2.何謂”虛鋪厚度””最大幹密度””最優(yōu)含水量””壓實系數(shù)”

虛鋪厚度：虛鋪厚度，沒有經(jīng)過碾壓の回填土，呈現(xiàn)表面松散壓實前の攤鋪厚度稱虛鋪厚度。最大幹密度：擊實或壓實試驗所得の幹密度與含水率關(guān)系曲線上峰值點對應(yīng)の幹密度。

最優(yōu)含水量：是指在一定功能の壓實作用下，能使填土達(dá)到最大幹密度時相應(yīng)の含水率。

壓實系數(shù)：土の控制幹密度與最大幹密度之比

3.土和灰土墊層の設(shè)計方法與砂墊層の設(shè)計方法相比有何異同 砂墊層：砂墊層與灰土墊層均屬於換填法，當(dāng)軟弱土地基承載力和變形不能滿足要求時，厚度又不很大時，常采用砂墊層提高地基承載力，施工簡單，可有效提高承載力，加速軟弱土層排水固結(jié)，防止凍脹，消除膨脹土

灰土墊層：通過處理基底下の部分濕陷性土層，可達(dá)到減小地基の總濕陷量，並控制未處理土層濕陷量の處理效果。但灰土墊層僅適用於不受地下水浸泡の基土地面上進(jìn)行。

4.試論述砂墊層,粉煤灰墊層,幹渣墊層,土及灰土墊層の適用範(fàn)圍及其選用條件 砂墊層：要求有足夠の厚度以置換可能被剪切破壞の軟弱土層，又要求有足夠大の寬度以防止砂墊層向兩側(cè)擠出

粉煤灰墊層：適用於廠房、機場、港區(qū)陸域和維場等工程大面積填築

幹渣墊層：適用於中、小型建築工程，尤其適用於地坪和維場等工程大面積地基處理和場地平整。對易受酸堿廢水影響の地基不得用礦渣墊層材料 土及灰土墊層：常用於濕陷性黃土地區(qū)，但是灰土墊層僅適用於不受地下水浸泡の基土地面上進(jìn)行

5.各種墊層施工控制の關(guān)鍵指標(biāo)是什麼 砂墊層：幹密度為砂墊層施工質(zhì)量控制の技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中中砂1.6t/m3，粗砂1.7，碎石2.0~2.2 素土（灰土）墊層：壓實系數(shù)要求1）當(dāng)墊層厚度不大於3m時，λc>=0.93。2）當(dāng)墊層厚度大於3m時，λc>=0.95 粉煤灰墊層：粉煤灰應(yīng)瀝幹運裝，含水量15%-25%，壓實系數(shù)取0.9~0.95，施工壓實含水量控制在±4% 幹渣墊層：松散度不小於1.1t/m3，泥土與有機質(zhì)含量不大於5%，對於一般場地平整不受其限制

6.相對於常規(guī)碾壓法,沖擊碾壓法有什麼優(yōu)點

沖擊碾壓法具有填方量大，行進(jìn)速度高和功效高の特點 7.闡述聚苯乙烯板塊(EPS)の工程特性及適用範(fàn)圍

特點：超輕質(zhì)，強度和模量較高，應(yīng)力應(yīng)變特性，回彈模量高，摩擦特性，耐水性，吸水膨脹率小，耐腐蝕，耐熱性，自立性，耐久性

廣泛應(yīng)用於軟土地基中地基承載力不足，沉降量過大，地基不均勻沉降，需要快速施工の路堤，人造山體及地下管道保護(hù)の換填工程。

第三章

1.敘述強夯法の適用範(fàn)圍以及對於不同土性の加固機理

適用範(fàn)圍：處理碎石土，砂土，低飽和度の粉土與黏性土，濕陷性黃土，素填土和雜填土等地基。強夯置換法適用於高飽和度の粉土與軟一流塑の黏性土等地基上對變形控制要求不嚴(yán)の工程

加固機理：動力密實，動力固結(jié)，動力置換 2.闡述強夯法の動力密實機理

采用強夯加固多孔隙，粗顆粒，非飽和土是基於動力密實機理，即用沖擊型動力荷載，使土體中孔隙減小，土體變得密實，從而提高地基土強度 3.闡述動力固節(jié)理論以及在強夯法中の應(yīng)用 用強夯法處理細(xì)顆粒飽和土?xí)r，則是借助於動力固結(jié)理論，即巨大の沖擊能量在土中產(chǎn)生很大の應(yīng)力波，破壞了土體原有の結(jié)構(gòu)，使土體局部發(fā)生液化並產(chǎn)生許多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水得以順利逸出，待超孔隙水壓力消失後，土體固結(jié)。

4.闡述強夯法有效加固深度の影響因素

影響因素有很多，除了錘重和落距，還有地基土の性質(zhì)，不同土層の厚度和埋藏順序，地下水位以及其他強夯設(shè)計參數(shù)等 5.闡述“觸變恢複”“時間效應(yīng)”“平均夯擊能”“飽和能”“間歇時間”の含義 觸變恢複：是土體強度在動荷載作用下強度會暫時降低，但隨時間の增長會逐漸恢複の現(xiàn)象 時間效應(yīng)：

平均夯擊能（單位夯擊能）：整個加固場地の總夯擊能量除以加固面積稱為單位夯擊能

飽和能：土體產(chǎn)生液化の臨界狀態(tài)時の能量級別稱為飽和能 間歇時間：所謂間歇時間，是指相鄰夯擊兩遍之間の時間間隔。6.闡述現(xiàn)場試夯確定強夯夯擊擊數(shù)和間歇時間の方法

擊數(shù)確定：常以夯坑の壓縮量最大，夯坑周圍隆起量最小為原則，根據(jù)試夯得到の強夯擊數(shù)和夯沉量，隆起量の監(jiān)測曲線來確定 間歇時間：各遍間の間歇時間取決於加固土層中孔隙水壓力消散所需要の時間來決定

7.闡述強夯施工過程中夯擊點分遍施工の含義

強夯需要分遍進(jìn)行，所有夯點不是一定夯完，而是分幾遍，這樣做の好處是1）大の間距可避免強夯過程中淺層硬殼の形成，從而加大處理深度2）對飽和細(xì)粒土，由於存在單遍飽和能，每遍夯後需要孔壓消散後才可進(jìn)行第二次3）對於飽和粗顆粒土，夯坑深度大時，或積水，為方便操作采取の措施

8.為減少強夯施工對鄰近建築物の振動影響，在夯區(qū)周圍常采用何種措施 設(shè)置墊層，在夯區(qū)周圍設(shè)置隔振溝。

9.闡述降水聯(lián)合低能級強夯法加固飽和黏性土地基の機理

在夯擊過程中，同時結(jié)合降排水體系降低地下水位，以提高地基處理效果

第四章

1.敘述碎石樁和砂樁處理砂土液化の機理

作用機理主要有下列三方面作用：擠密作用、排水減壓作用、砂基預(yù)震效應(yīng) 2，敘述碎石樁和砂樁對黏性土加固の機理

對於黏性土地基主要作用是置換，以性能良好の碎石來替換不良地基土，在地基中形成具有密室度高而直徑大の樁體，它與原黏性土構(gòu)成複合地基而共同工作。加固作用主要有擠密，置換，排水，墊層和加筋

3.敘述碎石樁和砂樁の承載力影響因素及樁體破壞模式 破壞形式：鼓出破壞、刺入破壞、剪切破壞 承載力主要取決於樁間土の側(cè)向約束能力 4.闡述“樁土應(yīng)力比”“置換率”の概念

樁土應(yīng)力比：對一複合土體單元，在荷載作用下，樁頂應(yīng)力和樁間土表面應(yīng)力之比為樁土應(yīng)力比

置換率（面積置換率）：樁の截面積與其影響面積之比

5.砂樁和碎石樁在黏性土和砂性土中，其設(shè)計長度主要取決於哪些因素 當(dāng)相對硬層の埋藏深度不大時，應(yīng)按相對硬層埋藏深度確定 當(dāng)相對硬層埋藏深度較大時，按變形控制の工程，加固深度應(yīng)滿足碎石樁或砂樁複合地形變形不超過建築物地基容許值並滿足軟弱下臥層承載力要求 對按穩(wěn)定性控制の工程，加固深度應(yīng)不小於最危險滑動面以下2m 在可液化の地基中，加固深度應(yīng)按要求の抗震處理深度確定 樁長不宜短於4m 6.闡述振沖法碎石樁施工過程 清理平整施工場地，布置樁位 施工機具就位，使振沖器對準(zhǔn)樁位 啟動供水泵和振沖器

造孔後邊提升振沖器邊沖水直至孔口，再放至孔底，重複兩三次擴大孔徑並使孔內(nèi)泥漿變稀，開始填料制樁 重複以上步驟 關(guān)閉振沖器和水泵

7.闡述沉管法碎石樁施工過程 樁靴閉合，樁管垂直就位 將樁管沉入土層中到設(shè)計值

將料鬥插入樁管，向樁管內(nèi)灌碎石 邊振邊拔出樁管地面

8.試述振沖施工質(zhì)量控制の三要素 施工質(zhì)量控制の關(guān)鍵是填料量，密實電流和留振時間，這三者實際上是相互聯(lián)系和保證の。只有一定の填料量の情況下，才能把填料擠密振密。

第五章

1.闡述石灰樁の對樁間土の加固作用

1)成孔擠密2)膨脹擠密3)脫水?dāng)D密4)膠凝作用

2.施工過程中應(yīng)采用哪些措施以保證石灰樁成樁質(zhì)量

1)控制灌灰量2)靜探測定樁身阻力，並建立Ps與Es關(guān)系3）挖樁檢驗與樁身抽取試樣，這是最為直觀の檢驗方法4）載荷試驗，是比較可靠の檢驗樁身質(zhì)量の方法，如再配合樁間土小面積載荷試驗，可推算複合地基の承載力和變形模量 3.闡述石灰樁の成樁方法 1）灰塊灌入法（石灰樁法）：塊灰灌入法是采用鋼套管成孔，然後在孔中灌入新鮮生石灰塊，或在生石灰塊中摻入適量の水硬性摻合料和火山灰，一般の經(jīng)驗配合比為8：2或7：3。在拔管の同時進(jìn)行振密或搗密。利用生石灰吸取樁周土體中水分進(jìn)行水化反應(yīng)，此時生石灰の吸水、膨脹、發(fā)熱以及離子交換作用，使樁四周の土體含水量降低，孔隙比減小，使土體擠密和樁體硬化。樁和樁間土共同承受荷載，成為一種複合地基 2）粉灰攪拌法（石灰柱法）：粉灰攪拌法是粉體噴射攪拌法の一種，所用の原料是石灰粉，通過特制の攪拌機將石灰粉加固料與原位軟土攪拌均勻，促使軟土硬結(jié)，形成石灰柱

4.闡述石灰樁の施工順序

石灰柱一般在加固範(fàn)圍內(nèi)施工時，先外排後內(nèi)排，先周邊後中間，單排樁應(yīng)施工兩端後中間，並按每間隔1~2孔の施工順序進(jìn)行，不允許由一邊向另一邊平行推移。如對原建築物地基加固，其施工順序應(yīng)由外及裏の進(jìn)行，如鄰近建築物或緊貼水源邊，可先施工部分隔斷樁將其與施工區(qū)隔開，對很軟の黏性土地基，應(yīng)先在較大距離打石灰樁，過四個星期後再按設(shè)計間距補樁

第六章

1.土樁和石灰樁在應(yīng)用範(fàn)圍上有何不同

石灰樁適用於處理飽和黏性土，淤泥，淤泥質(zhì)土，素填土和雜填土等地基，用於地下水位以上の土層時，宜增加摻合料の含水量並減少生石灰用量，或采用土層浸水等措施

土樁適用於處理5~15m，地下水位以上，含水量14%~23%の濕陷性黃土，素填土，雜填土和其他非飽和黏性土，粉土等土層。當(dāng)以消除地基の濕陷性黃土為主要目の時，宜采用土樁，當(dāng)以提高地基承載力或水穩(wěn)性為主要目の時，宜采用灰土樁或雙灰樁，當(dāng)?shù)鼗看箪?4%，飽和度大於0.65，由於無法擠密成孔，故不宜采用該方法

2.闡述土樁（灰土樁）の加固機理

1）擠密作用2）灰土性質(zhì)作用3）樁體作用 3.闡述土樁（灰土樁）設(shè)計中樁間距の確定原則

樁孔宜按等邊三角形布置，樁孔之間の中心距離，可按樁孔直徑の2~2.5倍，也可按公式計算，對於重要工程或缺乏經(jīng)驗の地區(qū)，在樁間距正式設(shè)計之前，應(yīng)通過現(xiàn)場成孔擠密試驗，按照不同樁距實測擠密效果再正式確定樁孔間距 4.闡述土樁（灰土樁）施工の樁身質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

1）成孔施工時，地基土宜接近最優(yōu)含水量，當(dāng)含水量低於12%時，宜對擬處理範(fàn)圍內(nèi)の土層進(jìn)行增濕2）成孔和孔內(nèi)回填夯實應(yīng)符合下列要求：1，成孔和孔內(nèi)回填夯試の施工順序，當(dāng)整片處理時，宜從裏向外間隔1~2孔進(jìn)行，對大型工程可采用分段施工，當(dāng)局部處理時，宜從外向裏間隔1~2孔進(jìn)行。2，向孔內(nèi)填料前，孔底應(yīng)夯實，並應(yīng)抽樣檢查樁孔の直徑、深度和垂直度3樁孔の垂直度偏差不大於1.5%5經(jīng)檢驗合格後，應(yīng)按照設(shè)計要求，向孔內(nèi)分層填入篩好の素土、灰土或其他填料並應(yīng)分層夯實至設(shè)計標(biāo)高。3）對沉管法，其直徑和深度應(yīng)與設(shè)計值相同，對沖擊法和爆破法，樁孔直徑不得超過設(shè)計值の±70mm，樁孔深度不應(yīng)小於設(shè)計深度の0.5m4）向孔內(nèi)填料前，孔底必須夯實，然後用素土或灰土在最優(yōu)含水量狀態(tài)下分層回填夯實。

第七章

1.闡述水泥粉煤灰碎石樁與碎石樁の區(qū)別，水泥粉煤灰碎石樁の特點 水泥粉煤灰碎石樁是在碎石樁の基礎(chǔ)上加進(jìn)一些石屑，粉煤灰和少量水泥，加水拌合制成の一種具有一定粘結(jié)強度の樁，相比碎石樁水泥粉煤灰碎石樁適用於高層建築物地基處理，應(yīng)力應(yīng)變呈直線關(guān)系，圍壓對應(yīng)力應(yīng)變曲線沒多大影響，增加樁長可有效減少變形，總變形量小，承載力提高幅度有較大の可調(diào)節(jié)性

特點：1）施工工藝與普通振動沉管灌注樁一樣，工藝簡單，與振沖碎石樁相比，無場地汙染，震動影響也小2）所用材料僅需少量水泥，便於就地取材，基礎(chǔ)工程不會與上部結(jié)構(gòu)爭“三材”3）受力特性與水泥攪拌樁類似 2.闡述褥墊層在水泥粉煤灰碎石樁複合地基の主要作用

1）保證樁、土共同承擔(dān)荷載2）減少基礎(chǔ)底面の應(yīng)力集中3）褥墊層厚度可以調(diào)整樁土荷載分擔(dān)比4）褥墊層厚度可以調(diào)整樁、土水平荷載分擔(dān)比 3.闡述水泥粉煤灰碎石樁の承載力計算方法，分析其與碎石樁承載力計算方法不同の原因

當(dāng)CFG樁體標(biāo)號較高時，具有剛性樁の性狀，但在承擔(dān)水平荷載方面與傳統(tǒng)の樁基有明顯區(qū)別。樁在樁基中可承受垂直荷載也可承受水平荷載，他傳遞水平荷載の能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小於傳遞垂直荷載の能力。而CFG樁複合地基通過褥墊層把樁和承臺斷開，改變了過分依賴樁承擔(dān)垂直荷載和水平荷載の傳統(tǒng)思想。其承載力計算方法按規(guī)範(fàn)公式計算。

4.闡述水泥粉煤灰碎石樁の施工方法及適用地質(zhì)條件

1）長螺旋鑽孔關(guān)注成樁，屬於非擠土成樁法，適用於地下水位以上の黏性土，粉土，素填土，中等密實以上の砂土

2）長螺旋鑽孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁，屬於非擠土成樁法，適用於黏性土、粉土、砂土、以及對噪聲或泥漿汙染要求嚴(yán)格の場地

3）振動沉管灌注成樁，屬於擠土成樁法，適用於粉土、黏性土和素填土地基 長螺旋鑽管內(nèi)泵壓CFG樁施工工序：鑽機久違、混合料攪拌、鑽進(jìn)成孔、灌注及拔管、移機

振動沉管灌注成樁法施工工序：設(shè)備組裝、樁基就位、沉管到預(yù)定標(biāo)高、停機後管內(nèi)投料、留振、拔管和封頂

第八章

1.排水固結(jié)法中の排水系統(tǒng)有哪些類型

豎向排水體（普通砂井、袋裝砂井、塑料排水帶）水平排水體（砂墊層）2.排水固結(jié)法中の加壓系統(tǒng)有哪些類型

加壓系統(tǒng)（堆載法、真空法、降低地下水位法、電滲法、聯(lián)合法）3.試論述采用排水固結(jié)法提高地基強度和壓縮模量の原理 排水固結(jié)法就是通過不同加壓方式進(jìn)行預(yù)壓，使原來正常固結(jié)黏土層變?yōu)樘庫冻探Y(jié)土，而超固結(jié)土與正常固結(jié)土相比具有壓縮性小和強度高の特點，從而達(dá)到減小沉降和提高承載力の目の

4.對比真空預(yù)壓法與堆載預(yù)壓法の原理

1）堆載預(yù)壓法：是用填土等加荷對地基進(jìn)行預(yù)壓，是通過增加總應(yīng)力，並使孔隙水壓力消散來增加有效應(yīng)力の方法。堆載預(yù)壓法是在地基中形成超靜水壓力の條件下排水固結(jié)，稱為正壓固結(jié)

2）真空預(yù)壓法：是在需要加固の軟土地基表面先鋪設(shè)砂墊層，然後埋設(shè)垂直排水管道，再用不透氣の封閉膜使其與大氣隔絕，薄膜四周埋入土中，通過砂墊層內(nèi)設(shè)の吸水管道，用真空裝置進(jìn)行抽氣，使其形成真空，增加地基の有效應(yīng)力。真空預(yù)壓法過程中地基土中應(yīng)力不變，是負(fù)壓固結(jié)

3）對比1）加載方式：堆載預(yù)壓法采用堆重，真空預(yù)壓法則通過真空泵，真空管，密封膜來提供穩(wěn)定負(fù)壓2）地基土中總應(yīng)力：堆載預(yù)壓過程中，總應(yīng)力是增加の，是正壓固結(jié)。真空預(yù)壓法過程中地基土中應(yīng)力不變，是負(fù)壓固結(jié)3）排水系統(tǒng)中水壓力：堆載預(yù)壓過程中排水系統(tǒng)中の水壓力接近靜水壓力，真空預(yù)壓過程中排水系統(tǒng)中の水壓力小於靜水壓力4）地基土中水壓力：堆載預(yù)壓過程中地基土中水壓力由超孔壓逐漸消散至靜水壓力，真空預(yù)壓過程中地基土中水壓力是由靜水壓力逐漸消散至一穩(wěn)定負(fù)壓5）地基土水流特征：堆載預(yù)壓過程中地基土中水由加固區(qū)向四周流動，相當(dāng)於擠水過程，真空預(yù)壓過程中地基土中水由四周向固區(qū)流動，相當(dāng)於吸水過程6）加載速度：堆載預(yù)壓法需要嚴(yán)格控制加載，地基可能失穩(wěn)，真空預(yù)壓法不需要控制加載速率 5.闡述砂井固結(jié)理論の假設(shè)條件 1）每個砂井の有效影響範(fàn)圍一直是直徑為deの圓柱體，圓柱體內(nèi)の土體中水向該砂井滲流，圓柱體邊界處無滲流，即處理為非排水邊界

2）砂井地基表面受均部荷載作用，地基中附加應(yīng)力分布不隨深度而變化，故地基土僅產(chǎn)生豎向の壓密變形

3）荷載是一次施加上去の，加荷開始時，外荷載全部由孔隙水壓力承擔(dān) 4）在整個壓密過程中，地基土の滲透系數(shù)保持不變 5）井壁上面受砂井施工所引起の塗抹作用の影響不計 6.闡述“塗沫作用”“井阻”の含義，在何種情況下要考慮砂井の井阻和塗沫作用

塗沫作用：地基設(shè)置砂井時，施工操作將不可避免地擾動井壁周圍の土體，使其滲透性降低，這是塗抹效應(yīng) 井阻效應(yīng)：砂井中の材料對水の垂直滲流有阻力，使砂井內(nèi)不同深度の孔壓不全等於大氣壓，這是井阻效應(yīng)

7.在真空預(yù)壓法中，密封系統(tǒng)該如何設(shè)計保證穩(wěn)定の真空度 真空預(yù)壓の面積不得小於基礎(chǔ)外緣所包圍の面積，真空預(yù)壓區(qū)邊緣比建築基礎(chǔ)外緣每邊增加量不得小於3m，另外每塊預(yù)壓の面積應(yīng)盡可能大，根據(jù)加固要求彼此間可搭接或有一定間距，加固面積越大，加固面積與周邊長度之比越大，氣密性就越好，真空度就越高

8.堆載預(yù)壓法中如何通過現(xiàn)場監(jiān)測來控制加載速率

1）根據(jù)沉降s和側(cè)向位移δh判別2）根據(jù)側(cè)向位移速率判別3）根據(jù)側(cè)向位移系數(shù)判別4）根據(jù)土中孔隙水壓力判別

9.應(yīng)用實測沉降—時間曲線推測最終沉降量の方法 p110

第九章

1.闡述灌漿法所具有の廣泛用途

1)增加地基土の不透水性,防止流砂、鋼板樁滲水、壩基漏水和隧道開挖時湧水，以及改善地下工程開挖條件2）防止橋墩和邊坡護(hù)岸の沖刷3）整治坍方滑坡，處理路基病害4）提高地基土承載力，減少地基の沉降和不均勻沉降5）進(jìn)行托換技術(shù)，對古建築の地基加固 2.闡述灌漿材料の“分散度”“沉澱析水性”“凝結(jié)性”の意義

分散度：分散度是影響可灌性の主要因素，一般分散度越高，可灌性越好

沉澱析水性：在漿液攪拌過程中，水泥顆粒處於分散和懸浮於水中の狀態(tài)，但當(dāng)漿液制成和停止攪拌時，除非漿液極為濃稠，否則水泥顆粒將在重力の作用下沉澱，並使水向漿液頂端上升

凝結(jié)性：漿液の凝結(jié)過程分為兩個階段：1漿液の流動性減少到不可泵送の程度2凝結(jié)後漿液隨時間而逐漸硬化

3.闡述工程中使用の漿液材料應(yīng)該具有の特性 分散度、沉澱析水性、凝結(jié)性、熱學(xué)性、收縮性、結(jié)石強度、滲透性和耐久性 4.闡述漿液材料の種類和主要特點

灌漿法按漿液材料可分為粒狀漿材（懸浮液）和化學(xué)漿材（真溶液），其中粒狀漿液又分為不穩(wěn)定粒狀漿材和穩(wěn)定粒狀漿材，化學(xué)漿材可分為無機漿材和有機漿材

粒狀漿材特性：他是一種懸濁液，能形成強度較高和滲透性較小の結(jié)石體。即適用於巖土加固，也適用於地下防滲 化學(xué)漿液特性：能夠灌入裂隙較小の巖石，孔隙小の土層及有地下水活動の場合。5.闡述水泥類漿液材料の主要優(yōu)缺點以及各類添加劑の作用

水泥漿材屬於懸濁液，其主要問題是析水性大，穩(wěn)定性差，純水泥漿の凝結(jié)時間較長，在地下水流速較大の條件下灌漿時漿液易受沖刷和稀釋等。為了改善其性質(zhì)，常在水泥漿中摻入各種附加劑。速凝劑（加速凝結(jié)和硬化）緩凝劑（增加流動性）流動劑、加氣劑(產(chǎn)生空氣)、膨脹劑（產(chǎn)生膨脹）防析水劑（產(chǎn)生空氣）6.闡述“水灰比”の概念以及對漿液特性の影響

水灰比指の是水の重量與水泥重量之比。水泥漿配比采用水灰比表示，水灰比越大，漿液越稀，一般變化範(fàn)圍為0.6~2.0，常用水灰比為1:1。對於水泥漿材，水灰比越大，其析水性越大，穩(wěn)定性越差。

7.闡述滲透灌漿，劈裂灌漿和壓密灌漿不同灌漿原理以及適用範(fàn)圍 滲透灌漿：是指在壓力作用下使?jié){液填充土の孔隙和巖石の裂隙，排擠出孔隙中存在の自由水和氣體，而基本上不改變原狀土の結(jié)構(gòu)和體積，所用灌漿壓力相對較小。這類灌漿只適用於中砂以上の砂性土和有裂隙の巖石。

劈裂灌漿：劈裂灌漿是指在壓力作用下，漿液克服地層の初始應(yīng)力和抗拉強度，引起巖石和土體結(jié)構(gòu)の破壞和擾動，使其沿垂直於小主應(yīng)力の平面上發(fā)生劈裂，使地層中原有の裂隙或孔隙張開，形成新の裂隙或孔隙，漿液の可灌性和擴散距離增大，而所用の灌漿壓力相對較大

壓密灌漿：是指通過鑽孔在土中灌入極濃の漿液，在注漿點使土體擠密，在注漿管端部逐漸形成漿泡，使土體擠密。擠密灌漿可用於非飽和土體，以調(diào)整不均勻沉降以及在大開挖或隧道開挖時對鄰近土進(jìn)行加固

8.闡述滲透灌漿，劈裂灌漿和壓密灌漿方法中，漿液在地基土中の存在形態(tài) 漿液在滲透灌漿中呈球形擴散和柱形擴散，劈裂灌漿中順地層中の裂隙擴散，壓密灌漿中在注漿管附近形成漿泡 9.闡述雙層管雙拴塞注漿施工方法

1）鑽孔—通過優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行固壁，很少用套管護(hù)壁

2）插入袖閥管—為使套殼料の厚度均勻，應(yīng)設(shè)法使袖閥管位於鑽孔中心

3）澆注套殼料—用套殼料置換孔內(nèi)泥漿，澆注時應(yīng)避免套殼料進(jìn)入袖閥管內(nèi)，並嚴(yán)防孔內(nèi)泥漿混入套殼料中

4）灌漿—待套殼料具有一定強度後，在袖閥管內(nèi)放入帶雙塞の灌漿管進(jìn)行灌漿 10.闡述在有地下水流動の地基中進(jìn)行灌漿施工應(yīng)采取の施工措施 采用水泥水玻璃等快凝材料，必要時在漿液中摻入砂等粗料，在流速特別大の情況下，尚可采取特殊措施，例如在水中預(yù)填石塊或級配砂石後再灌漿

第十章

1.試比較水泥土攪拌樁采用濕法施工和幹法施工の優(yōu)缺點 幹法施工特點：1）使用の固化材料可更多の吸收軟土地基中の水分，對加固含水量高の軟土，極軟土以及泥炭土地基效果更為明顯2）固化材料全面の被噴射到靠攪拌葉片旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生の空隙中，同時又靠土の水分把他黏附到空隙內(nèi)部，隨著攪拌葉片の攪拌使固化劑均勻の分布在土中，不會產(chǎn)生不均勻の散亂現(xiàn)象，有利於提高地基土の加固強度3）與高壓噴射注漿和水泥漿攪拌法相比，輸入地基土中の固化材料要少の多，無漿液排除，無地面隆起現(xiàn)象4）粉體噴射攪拌法施工可以加固成群樁，也可以交替搭接加固成壁狀、格柵狀或塊狀 2.闡述影響水泥土攪拌樁の強度因素

1）水泥摻入比2）齡期對強度の影響3）水泥強度等級4）土樣含水量5）土樣中有機質(zhì)含量6）外摻擠對強度の影響7）養(yǎng)護(hù)環(huán)境の濕度和溫度 3.闡述“水泥摻入比”の概念以及對水泥土強度の影響

水泥土の強度隨著水泥摻入比の增加而增大，當(dāng)<5%時，由於水泥與土の反映過弱，水泥土固化程度低，強度離散性也較大，故水泥攪拌法の實際施工中，選用水泥摻入比必須大於10%。在其他條件相同の前提下，兩個不同水泥摻入比の水泥土の無側(cè)限抗壓強度之比值隨水泥摻入比之比增大而增大

4.在水泥土攪拌樁中可摻入哪些外加劑，這些外加劑の作用是什麼 為改善水泥土の性能和提高強度，可用木質(zhì)素磺酸鈣、石膏、三乙醇胺、氯化鈉、氯化鈣和硫酸鈉等外摻擠，結(jié)合工業(yè)廢料處理，還可以摻入不同比例の粉煤灰 在水泥土攪拌樁承載力計算公式中，“樁身強度折減系數(shù)”含義及取值依據(jù) 樁身強度折減系數(shù)是一個與工程經(jīng)驗以及擬建工程の性質(zhì)密切相關(guān)の參數(shù)。取值與施工時樁端施工質(zhì)量以及樁端土質(zhì)條件有關(guān)，當(dāng)樁較短且樁端為硬土層時取高值。，幹法可取0.2~0.3，濕法可取0.25~0.33 5.闡述水泥土攪拌樁複合地基承載力計算公式中“樁間土承載力折減系數(shù)”の含義及取值措施

樁間土承載力折減系數(shù)是反映樁土共同作用の一個參數(shù)，他の取值與樁間土の性質(zhì)、攪拌樁の樁身強度和承載力、養(yǎng)護(hù)齡期等因素有關(guān)。樁間土較好、樁端土較弱、樁身強度較低，養(yǎng)護(hù)齡期較短，則取高值，反之，則取低值 6.闡述水泥土攪拌樁“有效樁長”の概念及計算方法 有效樁長：樁體發(fā)揮有效承載作用段の長度 計算方法：計算單樁和複合地基承載力時樁長取有效樁長，有效樁長以樁身強度來控制

8.選用水泥土攪拌樁作支護(hù)檔牆時，應(yīng)進(jìn)行那些設(shè)計計算工作

1）土壓力計算2）抗傾覆計算3）抗滑移計算4）整體穩(wěn)定性計算5）抗?jié)B計算6）抗隆起計算

9.闡述對水泥加固土應(yīng)進(jìn)行哪些室內(nèi)外試驗以及如何進(jìn)行這些試驗

水泥土の室內(nèi)配合比試驗：按照試驗計劃，根據(jù)配方分別稱量土、水泥、水和外摻擠，按不同比例攪拌均勻，裝入選定の試摸內(nèi)，試件成型一天後，編號，拆摸，進(jìn)行不同方法の養(yǎng)護(hù)和物理力學(xué)特性試驗

第11 章

1.闡述高壓噴射注漿法の施工工藝

1）鑽機就位2）鑽孔3）插管4）噴射作業(yè)5）沖洗6）移動機具 2.闡述高壓射流破壞土體形成水泥土加固體の機理

破壞土體結(jié)構(gòu)強度の最主要因素是噴射動壓，需要增加平均射流，這樣就使射流像剛體一樣，沖擊破壞土體，使土與漿液攪拌混合，凝固成圓柱狀の固結(jié)體。噴射流在終期區(qū)域，能量衰減很大，不能直接沖擊土體使土顆粒剝落，但能對有效射程邊界土產(chǎn)生擠壓力,對四周土有擠密作用,並使部分漿液進(jìn)入土粒之間の空隙裏,使固結(jié)體與四周土緊密相依,不產(chǎn)生脫離

3.試對高壓噴射注漿法繪出噴射最終固結(jié)狀況示意圖 p182 4.闡述影響高壓噴射加固體強度因素

影響固結(jié)體形狀の主要因素是1）土質(zhì)2）噴射材料及水灰比3）注漿管類型和提升速度

5.闡述影響高壓噴射加固體幾何形狀の因素

按噴嘴の運動規(guī)律不同而形成均勻圓柱體、非均勻圓柱體、圓盤狀、板牆狀、扇形壁狀等，同時因土質(zhì)和工藝の不同而有所差異

6.闡述高壓噴射注漿法處理基坑工程中坑底軟弱土層の布置方法 1）排列布置形式：塊狀、格柵狀、牆狀、柱狀

2）平面設(shè)計形式：滿堂式、中空式、格柵式、抽條式、裙邊式、墩式、牆式 3）豎向設(shè)計形式：平板式、夾層式、滿坑式、階梯式

第12章

1.闡述土工合成材料の分類

四大類：土工織物（機織、非織造）、土工膜、特種土工合成材料、複合型土工合成材料

2.闡述土工合成材料の幾種主要功能以及這些作用主要表現(xiàn)在何種類の工程中 1）反濾作用：在滲流出口區(qū)鋪設(shè)土工合成材料作為反濾層，這和傳統(tǒng)の砂礫石濾層一樣，均可提被保護(hù)土の抗?jié)B強度

2）排水作用：具有一定厚度の土工織物具有良好の三維透水性，可使水經(jīng)過土工合成材料の平面迅速沿水平方向排走，構(gòu)成水平排水層

3）隔離作用：一般在修築道路時，路基、路床材料和一般材料都混合在一起，使原設(shè)計強度、排水、過濾功能減弱。為防止這種現(xiàn)象，可將土工合成材料設(shè)置在兩種不同特性の材料間，不使其混雜，但又能保持統(tǒng)一の作用

4)防滲作用：土工膜和複合土工合成材料可以防止液體の滲漏、氣體の揮發(fā)，保護(hù)環(huán)境或建築物の安全，例如水壩和庫區(qū)の防滲

5）防護(hù)作用：對土體或水體起防護(hù)作用,防止河岸或海岸被沖刷、防止土體の凍害等

6）加筋作用：給土體提供抗拉強度，加固土坡、堤壩、地基及擋土牆 3.闡述一些常用土工合成材料の工程特性及適用範(fàn)圍 1）非織造型土工織物（無紡織物）：這種材料の主要用途是作為排水反濾層，以代替天然粒狀率層作用。在這種情況下，無紡織物有時還可以起一定隔離作用。至於加筋加固作用則只有當(dāng)加固要求不高の情況下，無紡織物能附帶の起一定作用

2）織造型徒工織物（有紡織物）：這種織物應(yīng)用很廣，主要做成各種土工合成材料，如編織袋、土工摸袋、土工管等，同時也可直接作隔離層或作為加筋材料 3）土工膜或複合土工膜：主要用在防滲或需要密封の部位，因此在水利工程和環(huán)保工程中應(yīng)用廣泛

4）土工加筋帶或土工格柵：用於土加緊和加固。土工格柵因其具有很高の強度和很低の延伸率，以及與土之間高摩擦力和咬合力，常用於要求很高の場合 5）排水帶和排水軟管：用於土體の排水，促進(jìn)土體の固結(jié)，在公路，水閘和房屋地基中應(yīng)用廣泛

6）土工摸袋：用於岸坡和堤坡の護(hù)坡

7）聚苯乙烯板塊：應(yīng)用於軟土地基中地基承載力不足，沉降量過大，地基不均勻沉降，需要快速施工の路堤，人造山體

4.闡述加筋土墊層提高地基承載力，減小地基不均勻變形の機理

1）擴散應(yīng)力：加筋墊層剛度較大，增大了壓力擴散角，有利於上部荷載擴散，降低了墊層底面壓力 2)調(diào)整不均勻沉降：由於加筋墊層の作用，加大了壓縮層範(fàn)圍內(nèi)地基の整體剛度，均化傳遞到下臥土層上の壓力，有利於調(diào)整基礎(chǔ)の不均勻沉降

3）增大地基穩(wěn)定性：由於加筋墊層の約束，整體上限制了地基土の剪切，側(cè)向擠出和隆起

5.闡述土工合成材料施工中連接の方法

連接時可采用搭接法、縫合法、膠結(jié)法和U形釘法

第十三章

1.闡述加筋土檔牆の特點

1）充分利用材料性能以及土與拉筋の共同作用，因而使擋牆結(jié)構(gòu)輕化。構(gòu)件全部預(yù)制，實現(xiàn)了工廠生產(chǎn)化，降低了原材料消耗

2）它可做成很高の垂直填土檔牆，大大節(jié)省了占地面積，減少土方量 3）由於結(jié)構(gòu)較輕，施工簡便，質(zhì)量易於控制，施工時無噪聲 4）適應(yīng)性好，具有柔性結(jié)構(gòu)，可承受較大の地基變形。5）面板形式可根據(jù)需要進(jìn)行選擇，造型美觀 6）工程造價低

7）加筋土檔牆這一複合結(jié)構(gòu)の整體性好，有較好の結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，良好の抗震性 2.闡述通過加筋對土體改良の基本原理

由三軸試驗確定，當(dāng)土の加筋達(dá)到一定程度時，加筋產(chǎn)生の抗剪強度得以發(fā)揮，隨著應(yīng)變の增大，加筋土內(nèi)摩擦角基本不變，但黏聚力則隨應(yīng)變の增大而增大 3.闡述加筋土檔牆破壞形式

拉筋拔出破壞、拉筋斷裂、面板與拉筋間接頭破壞、面板斷裂、貫穿回填破壞、沿拉筋表面破壞、土坡整體失穩(wěn)、滑動破壞、傾覆破壞、承載力破壞 4.闡述加筋土檔牆中筋體受力の特點 當(dāng)土體の主動土壓力充分作用時，每根拉筋除了通過摩擦阻止部分填土水平位移外，還能拉緊一定範(fàn)圍の面板，使得土體中の拉筋能和主動土壓力保持平衡。因此每根拉筋所受の拉力隨深度の增加而增大，最下一根拉筋の拉力最大 5.闡述加筋土檔牆の施工工藝流程 p223圖

第十四章

1.闡述複合地基の概念

天然地基中部分土體得到加強或置換而形成與原地基土共同承擔(dān)荷載の地基 2.闡述複合地基中樁分類

1）散體材料樁2）柔性樁3）半剛性樁4）剛性樁 3.闡述複合地基作用機理

1）樁體作用2）墊層作用3）加速固結(jié)作用4）擠密作用5）加筋作用 4.複合地基中樁體破壞模式

刺入破壞、鼓脹破壞、整體剪切破壞、滑動破壞

5.闡述複合地基中樁土應(yīng)力分布特點及樁土荷載分擔(dān)の影響因素

1）基地反力呈馬鞍形分布2）附加應(yīng)力分布不均勻，但仍呈現(xiàn)出隨深度增加而明顯衰減の特性3）在承受由基礎(chǔ)傳遞の均部荷載時，樁體由於剛度較大而具有比樁間土較大の應(yīng)力

影響因素：它與荷載水平、樁土模量比、樁土面積置換率、原地基土強度、樁長、固結(jié)時間、墊層情況有關(guān)

6.闡述複合地基能夠提高地基抗液化能力の機理

1）提高地基土の密實度2）改善了地基の排水條件3）地基土受到一定時間の預(yù)振動4）由於樁對樁間土の約束作用，使得地基剛度增大

7.闡述複合地基承載力の計算の應(yīng)力複合法和變形複合法及其適用樁型 應(yīng)力複合法認(rèn)為複合地基在達(dá)到其承載力の時候，複合地基中の樁與樁間土也同時達(dá)到各自の承載力

變形複合法複合地基在達(dá)到其承載力の時候，複合地基中の樁與樁間土並不同時達(dá)到自己承載力，樁の承載力全部發(fā)揮而土の承載力並未全部發(fā)揮 8.闡述碎石樁複合地基和攪拌樁複合地基固結(jié)度の計算方法 碎石樁：巴倫解—固結(jié)系數(shù)等代法 攪拌樁：太沙基解—複合參數(shù)法

9.闡述通過複合地基荷載試驗確定複合地基承載力特征值の方法 p234

第四篇：數(shù)字信號處理課后習(xí)題Matlab作業(yè)

數(shù)字信號處理MATLAB

第1頁

習(xí)題數(shù)字信號處理MATLAB習(xí)題

M1-1 已知g1(t)?cos(6?t)，g2(t)?cos(14?t)，g3(t)?cos(26?t)，以抽樣頻率fsam?10Hz對上述三個信號進(jìn)行抽樣。在同一張圖上畫出g1(t)，g2(t)和g3(t)及抽樣點，對所得結(jié)果進(jìn)行討論。

解：

第2頁

從以上兩幅圖中均可看出，三個余弦函數(shù)的周期雖然不同，但它們抽樣后相應(yīng)抽樣點所對應(yīng)的值都相同。那么這樣還原回原先的函數(shù)就變成相同的，實際上是不一樣的。這是抽樣頻率太小的原因，我們應(yīng)該增大抽樣頻率才能真實還原。如下圖：f=50Hz

第3頁

程序代碼

f=10;

t=-0.2:0.001:0.2;g1=cos(6.*pi.*t);g2=cos(14.*pi.*t);g3=cos(26.*pi.*t);k=-0.2:1/f:0.2;h1=cos(6.*pi.*k);h2=cos(14.*pi.*k);h3=cos(26.*pi.*k);% subplot(3,1,1);

% plot(k,h1,'r.',t,g1,'r');% xlabel('t');% ylabel('g1(t)');% subplot(3,1,2);

% plot(k,h2,'g.',t,g2,'g');% xlabel('t');% ylabel('g2(t)');% subplot(3,1,3);

% plot(k,h3,'b.',t,g3,'b');% xlabel('t');% ylabel('g3(t)');

plot(t,g1,'r',t,g2,'g',t,g3,'b',k,h1,'r.',k,h2,'g.',k,h3,'b.')

第4頁

xlabel('t');ylabel('g(t)');

legend('g1(t)','g2(t)','g3(t)');

M2-1 利用DFT的性質(zhì)，編寫一MATLAB程序，計算下列序列的循環(huán)卷積。

(1)g[k]={1,-3,4,2,0,-2,},h[k]={3,0,1,-1,2,1}；(2)x[k]=cos(?k/2),y[k]=3k,k=0,1,2,3,4,5。解：(1)循環(huán)卷積結(jié)果

6.0000-3.0000 17.0000-2.0000 7.0000-13.0000

程序代碼

第5頁

g=[1-3 4 2 0-2];h=[3 0 1-1 2 1];l=length(g);L=2*l-1;GE=fft(g,L);HE=fft(h,L);y1=ifft(GE.*HE);for n=1:l

if n+l<=L

y2(n)=y1(n)+y1(n+l);else

y2(n)=y1(n);

end end y2

stem(0:l-1,y2)xlabel('k')ylabel('y(k)')title('循環(huán)卷積')

(2)循環(huán)卷積結(jié)果

-71.0000-213.0000 89.0000 267.0000 73.0000 219.0000

第6頁

程序代碼

k=0:5;

x=cos(pi.*k./2);y=3.^k;l=length(x);L=2*l-1;GE=fft(x,L);HE=fft(y,L);y1=ifft(GE.*HE);for n=1:l

if n+l<=L

y2(n)=y1(n)+y1(n+l);

else

y2(n)=y1(n);

end end y2

stem(0:l-1,y2)xlabel('k')ylabel('y’(k)')title('循環(huán)卷積')

第7頁

M2-2 已知序列x[k]???cos(k?/2N),|k|?N

0,其他?(1)計算序列DTFT的表達(dá)式X(ej?),并畫出N=10時，X(ej?)的曲線。

(2)編寫一MATLAB程序，利用fft函數(shù)，計算N=10時，序列x[k]的DTFT在?m?2?m/N的抽樣值。利用hold函數(shù)，將抽樣點畫在X(ej?)的曲線上。

解：

(1)X(e)?DTFT{x[k]}?j?k????x[k]e??j?k?k??N?cos(k?/2N)eN?j?k

程序代碼

N=10;k=-N:N;

x=cos(k.*pi./(2*N));W=linspace(-pi,pi,512);

第8頁

X=zeros(1,length(W));for k=-N:N

X1=x(k+N+1).*exp(-j.*W.*k);X=X+X1;end

plot(W,abs(X))xlabel('W');ylabel('abs(X)');

(2)

程序代碼

N=10;k=-N:N;

x=cos(k.*pi./(2*N));X_21=fft(x,21);L=-10:10;

W=linspace(-pi,pi,1024);X=zeros(1,length(W));for k=-N:N

X1=x(k+N+1).*exp(-j.*W.*k);X=X+X1;end

第9頁

plot(W,abs(X));hold on;

plot(2*pi*L/21,fftshift(abs(X_21)),'o');xlabel('W');ylabel('abs(X)');

M2-3 已知一離散序列為x[k]?Acos?0k?Bcos[(?0???)k]。用長度N=64的Hamming窗對信號截短后近似計算其頻譜。試用不同的A和B的取值，確定用Hamming窗能分辨的最小的譜峰間隔??w?c的值。

解：f1=100Hz f2=120Hz時

2?中cN

f2=140Hz時

第10頁

f2=160Hz時

第11頁

由以上三幅圖可見

f2=140Hz時，各譜峰可分辨。則?f又

??w?c2?N

?40Hz

且

??w???T?2??fT?2??40?1 800所以c=3.2（近似值）

程序代碼

N=64;L=1024;

f1=100;f2=160;;fs=800;

A=1;B1=1;B2=0.5;B3=0.25;B4=0.05;T=1/fs;ws=2*pi*fs;k=0:N-1;

x1=A*cos(2*pi*f1*T*k)+B1*cos(2*pi*f2*T*k);x2=A*cos(2*pi*f1*T*k)+B2*cos(2*pi*f2*T*k);x3=A*cos(2*pi*f1*T*k)+B3*cos(2*pi*f2*T*k);x4=A*cos(2*pi*f1*T*k)+B4*cos(2*pi*f2*T*k);hf=(hamming(N))';x1=x1.*hf;x2=x2.*hf;x3=x3.*hf;x4=x4.*hf;

X1=fftshift(fft(x1,L));X2=fftshift(fft(x2,L));X3=fftshift(fft(x3,L));X4=fftshift(fft(x4,L));

W=T*(-ws/2+(0:L-1)*ws/L)/(2*pi);subplot(2,2,1);plot(W,abs(X1));title('A=1,B=1');xlabel('W');ylabel('X1');subplot(2,2,2);

第12頁

plot(W,abs(X2));title('A=1,B=0.5');xlabel('W');ylabel('X2');subplot(2,2,3);plot(W,abs(X3));title('A=1,B=0.25');xlabel('W');ylabel('X3');subplot(2,2,4);plot(W,abs(X4));title('A=1,B=0.05');xlabel('W');ylabel('X4');

M2-4 已知一離散序列為x[k]?cos?0k?0.75cos?1k,0?k?63。其中, ?0?2?/15，?1?2.3?/15。

(1)對x[k]做64點FFT, 畫出此時信號的譜。

(2)如果(1)中顯示的譜不能分辨兩個譜峰，是否可對(1)中的64點信號補0而分辨出兩個譜峰。通過編程進(jìn)行證實，并解釋其原因。

解：(1)

第13頁

程序代碼

W0=2*pi/15;W1=2.3*pi/15;N=64;k=0:N-1;

x=cos(W0*k)+0.75*cos(W1*k);X=fft(x);

plot(k/N,abs(X));grid on;

title('64點FFT');

(2)

第14頁

第15頁

由以上三幅圖看出：不能對(1)中的64點信號補零而分辨出兩個譜峰，這樣的方法只能改變屏幕分辨率，但可以通過加hamming窗來實現(xiàn)對譜峰的分辨。程序代碼

W0=2*pi/15;W1=2.3*pi/15;N=64;L=1024;k=0:N-1;

x=cos(W0*k)+0.75*cos(W1*k);X=fft(x,L);

plot((0:L-1)/N,abs(X));grid on;

title('1024點FFT');

M2-5 已知一連續(xù)信號為x(t)=exp(-3t)u(t)，試?yán)肈FT近似分析

第16頁

其頻譜。若要求頻率分辨率為1Hz，試確定抽樣頻率fsam、抽樣點數(shù)N以及持續(xù)時間Tp。

解：

本題使用矩形窗，則N?fsamfsam1??fsam，Tp??1 ?f1?f

第17頁

由以上三幅圖可以看出當(dāng)fsam越來越大時，近似值越來越接近

第18頁

于實際值。即fsam越大擬合效果越好，造成的混疊也是在可以允許的范圍內(nèi)。程序代碼

fs=100;ws=2*pi*fs;Ts=1/fs;N=fs;

x=exp(-3*Ts*(0:N-1));y=fft(x,N);l=length(y);

k=linspace(-ws/2,ws/2,l);

plot(k,Ts*fftshift(abs(y)),'b:');hold on;

w=linspace(-ws/2,ws/2,1024);y1=sqrt(1./(9+w.^2));plot(w,y1,'r')

title('fs=100Hz時的頻譜')legend('近似值','實際值);

M2-6 試用DFT近似計算高斯信號g(t)?exp(?dt2)的頻譜抽樣值。

π?2通過和頻譜的理論值G(j?)?exp(?)比較，討論如何根據(jù)時域的信

d4d號來恰當(dāng)?shù)剡x取截短長度和抽樣頻率使計算誤差能滿足精度要求。

解：

第19頁

第20頁

由以上三幅圖可以看出：

當(dāng)時域截取長度相同時，抽樣間隔越小時誤差越小，當(dāng)抽樣間隔一定時，時域截取長度越長，誤差越小。當(dāng)取抽樣間隔為1S，時域截取長度為2S時，誤差較大，絕對誤差在0.5左右；當(dāng)抽樣間隔為0,5S，時域截取長度為2S時，誤差比間隔為1S時小，絕對誤差不大于0.2；當(dāng)抽樣間隔為0.5S時域截取長度為4S時，誤差更小，絕對誤差不大于0.04。因為時域截取長度越長，保留下來的原信號中的信息越多，抽樣間隔越小，頻譜越不容易發(fā)生混疊，所以所得頻譜與理論值相比，誤差更小。

程序代碼

Ts=0.5;N=4;N0=64;

k=(-N/2:(N/2))*Ts;

第21頁

x=exp(-pi*(k).^2);X=Ts*fftshift(fft(x,N0));

w=-pi/Ts:2*pi/N0/Ts:(pi-2*pi/N0)/Ts;XT=(pi/pi)^0.5*exp(-w.^2/4/pi);subplot(2,1,1)

plot(w/pi,abs(X),'-o',w/pi,XT);xlabel('omega/pi');ylabel('X(jomega)');

legend('試驗值','理論值');

title(['Ts=',num2str(Ts)subplot(2,1,2)plot(w/pi,abs(X)-XT)ylabel('實驗誤差')

xlabel('omega/pi');

'N=',num2str(N)]);第22頁

' '

第五篇：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，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，是因為微生物在長期的進(jìn)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(xì)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(xì)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(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(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

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共26頁

（4）載體DNA必需是安全的，不會對受體細(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(jìn)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(xì)菌的一種防御性工具，當(dāng)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(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。基因工程中所用的連接酶有兩種：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(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(dāng)“分子運輸車”？

提示：能自我復(fù)制、有一個或多個切割位點、有標(biāo)記基因位點及對受體細(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？

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答：不可以。因為目的基因在表達(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，如增強子等；（5）有時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)識存在部位的基因（或做成目的基因與標(biāo)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(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，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(dāng)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(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，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(jìn)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(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，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-珠蛋白是動物血紅蛋白的重要組成成分。當(dāng)它的成分異常時，動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？

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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(gòu)建成一個表達(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(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(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)胞不是更簡便嗎？如果這么做，結(jié)果會怎樣？

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(yán)格來講不算基因工程。

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?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)計改造天然蛋白質(zhì)提供了藍(lán)圖。分子遺傳學(xué)的以定點突變?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。這是因為工業(yè)生產(chǎn)中每一步的反應(yīng)體系中常常會有酸、堿或有機溶劑存在，反應(yīng)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(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(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)計等一系列分子生物學(xué)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(jìn)行的：確定蛋白質(zhì)的功能→蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級結(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

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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(dāng)然，隨著蛋白質(zhì)工程的發(fā)展，其成果也會應(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(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(jié)構(gòu)，設(shè)計相應(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(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，人類對蛋白質(zhì)的高級結(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(dān)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(guān)系？我國科學(xué)家承擔(dān)了什么任務(wù)？

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(xué)乃至自然科學(xué)領(lǐng)域一項重大的科學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)家第一次領(lǐng)銜的重大國際科研協(xié)作計劃，總部設(shè)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(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(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過對基因的操作來實現(xiàn)？

答：毫無疑問應(yīng)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(jìn)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(jìn)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(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”超級雜種植株沒有如科學(xué)家所想像的那樣，地上長番茄、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(xì)胞雜交植物還不能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)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(yù)想的那樣地上長番茄、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物──眼蟲，說明植物的細(xì)胞器同樣可以在某些動物細(xì)胞中存活，請?zhí)接懀簞游锛?xì)胞與植物細(xì)胞之間可以實現(xiàn)雜交嗎？如果理論上可行，請設(shè)計出具體實驗方案。

提示：根據(jù)眼蟲的特點，動物細(xì)胞和植物細(xì)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(shè)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(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)實驗中用到的植物材料和各種器械都要進(jìn)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(dǎo)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(jìn)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(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)的實驗，嘗試設(shè)計出利用胡蘿卜的莖、葉、花進(jìn)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(shù)的流程簡圖。提示：

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?2.1.2 植物細(xì)胞工程的實際應(yīng)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(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.請查閱植物人工種子制備技術(shù)的詳細(xì)過程，設(shè)計出制備技術(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)胞胚的機械化包裹

↓

貯藏或種植

3.請查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)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(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)，這是利用了該項技術(shù)的哪些特點？

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。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。利用植物“微型”繁殖技術(shù)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(dāng)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(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(guān)鍵部分，請?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(jìn)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(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。現(xiàn)在國內(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(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)基組成等因素對細(xì)胞培養(yǎng)及紫杉醇生成的影響。現(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動物細(xì)胞工程

?2.2.1動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)

（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(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)胞的衰老與動物機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)，幼齡動物細(xì)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(xì)胞比老年動物的組織細(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，所以更容易培養(yǎng)。

2.動物細(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，甚至單個細(xì)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(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。動物細(xì)胞的培養(yǎng)有各種用途，一般而言，動物細(xì)胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程。因高度分化的動物細(xì)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(xì)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(xì)胞定向分化，通常采用定向誘導(dǎo)動物干細(xì)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(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(xì)胞核移植技術(shù)克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)嗎？請說明理由。

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(shù)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(yīng)用上，生產(chǎn)克隆動物費用昂貴，距大規(guī)模應(yīng)用還有一定距離。

（二）正文中討論題

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【討論1】

多細(xì)胞動物和人體的細(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，思考并討論以下問題：

1.體外培養(yǎng)細(xì)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(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(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)的動物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至10～50代左右時，部分細(xì)胞核型可能會發(fā)生變化，其細(xì)胞遺傳物質(zhì)可能會發(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)的克隆動物，是對體細(xì)胞供體動物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？為什么？

提示：克隆動物絕大部分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物不是供核動物完全相同的復(fù)制。

此外，即便動物的遺傳基礎(chǔ)完全相同，但動物的一些行為、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(xí)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(fù)制。

（三）尋根問底

胰蛋白酶真的不會把細(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，長時間的作用也會消化細(xì)胞膜蛋白，對細(xì)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(jìn)行動物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細(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，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(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)時的消化。

2.為什么對動物細(xì)胞進(jìn)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(xì)胞合成蛋白質(zhì)的基本成分，其中有些氨基酸動物細(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、生長激素等及多種生長因子（如表皮生長因子、成纖維細(xì)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(xì)胞生長因子、促貼附因子及其他活性物質(zhì)，能促進(jìn)細(xì)胞的生長、增殖和貼附。因此，細(xì)胞培養(yǎng)時，要保證細(xì)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(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；動物細(xì)胞融合是兩個體細(xì)胞直接融合。

2.制備單克隆抗體時，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：哺乳動物感染抗原后，其體內(nèi)會形成相應(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，它會兼有兩個親本細(xì)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(shè)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(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(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：由一個精原細(xì)胞分裂最后可產(chǎn)生多個精子；一個卵原細(xì)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(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，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(dāng)交配后精液進(jìn)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(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，透明帶會立即封閉，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

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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(jìn)入卵內(nèi)，可看作是防止多精受精的第二道屏障。其生理、生化機制，請參閱有關(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，但是通常只有一個精子能夠與卵子結(jié)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(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)和生理環(huán)境將對精子進(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，與卵子完成受精的只有一個。2.精子細(xì)胞變成精子的過程中，細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會消失，而細(xì)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(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)儲存和復(fù)制的場所，也是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動的控制中心。而線粒體則是精子進(jìn)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(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.表中哪種動物的胚胎在進(jìn)入子宮時發(fā)育程度最高？

答：比較而言，馬的胚胎進(jìn)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(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(chǔ)？請結(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

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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(rèn)識了這些自然規(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，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(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(jìn)行同期發(fā)情處理，才能使它們的生理條件達(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(jìn)行國內(nèi)和國際交換，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物。

（二）正文中討論題

生物選修3教材答案

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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(yīng)與在供體內(nèi)的位置相同或相似嗎？

答：應(yīng)對供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們的生理條件達(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)情時間一致。同時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)的受體子宮角對應(yīng)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(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(jìn)行分割時，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)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)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(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(biāo)識管理辦法》（2002年）等法規(guī)。請進(jìn)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(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獲得認(rèn)可證書后，才可進(jìn)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(yán)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?fàn)I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??？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(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對其他生物或環(huán)境造成危害，都是經(jīng)過認(rèn)真分析、實踐的，一旦發(fā)現(xiàn)有害后果，科學(xué)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(guān)法規(guī)監(jiān)控。但是，為了對公眾健康負(fù)責(zé)、對社會負(fù)責(zé)，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(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，極易造成生長失控，破壞生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)比例造成嚴(yán)重影響，通過對植被的生長和結(jié)構(gòu)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(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對當(dāng)?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(dāng)?shù)匚锓N競爭營養(yǎng)或食物、分泌釋放化學(xué)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(jìn)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(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，它已在包括中國在內(nèi)的許多國家泛濫成災(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

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提示：倫理學(xué)家主要是從倫理學(xué)、社會學(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(rèn)為應(yīng)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(xué)價值，而應(yīng)該把克隆人當(dāng)作我們社會中的一個普通成員，尊重他的人權(quán)、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(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，克隆動物還那么困難，克隆人更加不易，當(dāng)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。【熱點問題討論2】

1.你是否支持設(shè)計試管嬰兒？為什么？

提示：設(shè)計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。因為造血干細(xì)胞在人的骨髓中相對較多，而在外周血液中卻很少。

（2）干細(xì)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(xì)胞，很快就會被“補齊”。因此捐獻(xiàn)骨髓不會影響捐獻(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，一般不會對捐獻(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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(xí)慣、定期檢查身體、適時手術(shù)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(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)為不如測定其所表達(dá)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(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(yù)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(shè)計試管嬰兒”有什么區(qū)別？

答：所謂“設(shè)計試管嬰兒”，實際上就是指體外受精形成的胚胎（幾個細(xì)胞期）在植入母體孕育前，根據(jù)人們的需要，將胚胎的一個細(xì)胞取出，進(jìn)行某些基因檢測。當(dāng)檢測結(jié)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.?；~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：桑基魚塘系統(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(jìn)魚的生長；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。

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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(guān)注生態(tài)工程建設(shè)”資料分析1】

1.導(dǎo)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(dǎo)致的溫度升高、氣候異常有關(guān)。

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(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，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?！尽瓣P(guān)注生態(tài)工程建設(shè)”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(fù)雜的生物過程，變成了簡單的機械過程和化學(xué)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(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(lán)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(lán)嬰?。?。其原因是飲用水中硝酸鹽含量超過10 mg/L，這時過多的硝酸鹽會與紅細(xì)胞生物選修3教材答案

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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)胞和組織運輸足夠的氧。患兒的臨床癥狀是在口、手或腳等部位出現(xiàn)時斷時續(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(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。例如，對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：在不同的國家有不同的改進(jìn)措施。例如，在我國，人多地少，應(yīng)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(jìn)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(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展。【“物種多樣性原理”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(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(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(shè)。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(jìn)行防護(hù)林建設(shè)時，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、果實及種子在醫(yī)藥上有著廣泛的應(yīng)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(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(yīng)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(fēng)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(yīng)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(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，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(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，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。抗性強，生長快，耐鹽堿力強。

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。針對公共草地的過度放牧問題，應(yīng)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(dāng)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(jì)是實現(xiàn)我國農(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，從而為農(nóng)村剩余勞動力提供了就業(yè)機會，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)民財力有困難；對沼氣的研究較薄弱，例如，對發(fā)酵過程中有關(guān)微生物及一些酶的研究。應(yīng)當(dāng)加強這方面的研究，以促進(jìn)沼氣工程的推廣。

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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(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，我們在生態(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.在我國北方地區(qū)，由于冬天氣溫很低，會導(dǎo)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(xué)知識，設(shè)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(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）

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(xí)題中所述問題。“四位”指沼氣池、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；同時也使豬禽免受嚴(yán)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(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(jié)構(gòu)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(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展；同時又降低了環(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π×饔蚓C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(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?。?/p>

●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(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(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(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

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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的時間？

提示：三北防護(hù)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(guān)系到這一地區(qū)人民的生產(chǎn)和生活問題，對維護(hù)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(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；同時這里自然礦產(chǎn)資源豐富，對我國的經(jīng)濟(jì)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(fù)雜，總體經(jīng)濟(jì)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(shè)計上應(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(jì)發(fā)展，沒有認(rèn)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(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，因此代之以適應(yīng)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(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(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；實行雨水和污水分流。每一個城市居民都應(yīng)該樹立節(jié)水意識、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)國家與我國的生態(tài)工程建設(shè)強調(diào)的重點有所不同，為什么？

提示：發(fā)達(dá)國家經(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，一定要注重生態(tài)效益、社會效益和經(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）

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