浅谈高中语文教材课后习题的处理论文

第一篇：浅谈高中语文教材课后习题的处理论文

新课标指出：教师应从“知识和能力”，“过程和方法”，“情感态度和价值观”三方面出发，设计课程目标，让学生在“积累整合、感受鉴赏、思考领悟、应用拓展、发现创新”五方面获得发展。实际上，新教材中的课后题的精心设置同样也是遵此原则，目的是让学生在循序渐进中得到知识的巩固，能力的提高，情感的丰富。

在具体的课堂教学中，课后题的地位因教师的认知程度、重视程度不同而变得起伏不定，要么题题落实，浪费时间；要么略讲一二，一笔带过，无形中课后题成了课文的尾巴，附属品甚至累赘，失去了其让学生思考、领悟的独特价值。这样的实际效果，我想一方面是没有真正研究新教材的编排体系，一方面是教师本身对语文课程基础性和选择性精神理解不够造成的，是有悖于编者的良好意图的。

如何在教学中灵活、有效地利用课后题？我认为首先需要钻透教材，其次要根据学生实际和教师教学风格以及文章本身特点，大胆剪切，重新组合，以灵活性、辐射性、开放性原则，因地制宜，巧妙运用。我在具体的语文课堂教学中进行了这样一些尝试：

一、拓展课后题，加强基础知识

从近几年的高考分析可以看到，文言文越来越强调学生的翻译，其分值从过去的5分提到了现在的8分，学生文言文翻译能力的提高迫在眉睫。文言文单元每一课的课后第二题是辨析多义词含义，第三题一般设置为翻译句子或段落，这恰好是我们有效利用课本资源加强基础的有利时机。于是让学生完成第二题，并要求学生根据古汉语词典中的释义，补充题中未涉及的义项，然后翻译题中的多义词含义，以及所在句的句子翻译，并强调以直译为主，意译为辅。与此同时，我还结合学生实际和课文重难点，在第二题中补充相关语句、语段的翻译，通过拓展性的基础练习来强化对课文内容理解，强化对重难点词的把握，强化对五种文言句式的熟知。

《登泰山记》中我补充了涉及文言句式的翻译：日上，正赤如丹，下有红光动摇承之，或曰：此东海也。（强调判断句的翻译）《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）。“其梦邪？其传之非其真邪？”（语气的翻译）。每篇文章或侧重句式，或侧重虚词，或侧重古今异义等，都是从课后题中延伸出来，并不局限于课文安排的习题。

小说、散文、戏曲等单元的基础知识，我让学生在课后习题中补充上重点词语，易错词语，优美句子识记等题型，夯实基础，让学生实实在在得益于课内。

作文教学是我们语文教学的重点，我们同样可以借助课后题，丰富学生想象，激发写作欲望，培养写作的基本技巧及能力。

《药》这一单元教学重点是结构分析，主题的把握，除此之外，我们还须重视其人物描写方法对我们作文教学的借鉴意义。完成了对《药》的课后第三题的语言揣摩，《陈奂生上城》课后第三题的心理比较和《和守财奴》课后第二题的动作描写和语言描写的分析后，我给学生介绍了相关的人物描写技巧及表现手法，让学生仔细观察班上的同学和老师，注意他们的特征。对身边人物的留心观察结合对名家作品的用心鉴赏，同学们在写作不再无话可说：

“他右手的食指和拇指夹着粉笔，剩余的三根指头就成了教鞭，自由地在黑板配合着他的讲解．．．．．．”

“他有着班上最为个性的发型。看，低矮型的成熟稻谷，立而后弯，但前额部分却象是肥料不足，你拉我拽地倒下了．．．．．．”

《陈情表》中，我们还可以将课后的谈忠孝的开放性题改成作文练习，围绕“孝”写一个片段作文，字数不少于300字，要求用整句。

围绕新教材课后题，根据学生实际，找到学生基础训练的落脚点，让学生在巩固基础的同时，应变能力也得到了加强，因为基础越扎实越能够在复杂的题型中获得灵感。

二、借助课后题，把握文章内容。

新教材中的小说单元和文言文单元的课后第一题，其设计都和文章内容紧密相连，这主要是帮助学生迅速地把握课文。《登泰山记》课后第一题设置有三个小问题（⑴找出课文第二段的登山路线；⑵文章景物描写的顺序；⑶第四、五段的内容大意及这样写的好处）我让学生完成翻译的同时借助该题也把握了对课文内容的理解，在上课评定时，也顺势完成了板书，真可谓一题多用。

当然，戏剧单元的剧情所涉及的课后题还可以借助学生的表演等其他方式来把握，以便让课后题变得有声有色。

三、巧用数字，熟悉题型设置

“语文教材是丰富的语文知识的载体，也是深厚的民族文化的载体，而且涉及到社会诸领域，是学生学习汉语文的好例子”。教师在处理教材时，除了要将教材作为一个范本，借教材完成多个任务外，还要注意其和考试的有机联系，做到以题带考，以题落实考试要求。

在具体操作中，我们可以采用限制对某道题的回答字数来培养学生的概括能力，限制回答时间来培养学生的敏捷性，给要回答的问题附上分值（《陈奂生上城》的第二段中“一次寒潮刚过，天气已经转好，轻风微微吹，太阳暖烘烘”一句，你是怎么理解的？3分。即暗示了有三个答题点。）来训练学生对出题者意图的揣摩等。

四、利用课后题，加强情感体念

新课标强调学生的自我认识，自我情感体念，自我精神成长，强调“以生活示范生活，以激情感动激情”。

新教材第四册的《陈情表》一文融情于事，强烈的感情色彩是其一大特色。在学生完成了翻译，领悟了作者的孤苦无依之情与祖母相依为命的深厚亲情后，文本设置了一道开放题“中国古代统治者注重以孝治国，忠孝两全往往被看作一种传统美德。参看下列资料，说说你对这个问题的看法”。针对我班学生实际知识结构水平以及不理解父母的现状，我设置了这样几个问题：

1、结合课文和题中所给材料，谈谈你是如何看待李密的孝情。

2、父母或长辈对你的真挚关爱中，最让你感动的是什么？

3、谈谈你对孝的认识。要求将内容整理成文字。因为在开放题中强调了学生自身对孝的感悟、反思，所以同学们作文中写出了充满真情实感的句子。

“孝是一首余韵不绝的歌，把浪漫的情怀和严峻的现实交织在一起，拨动人们的心弦，孝是江河里奔涌的激浪，天地间回荡着澎湃的激情。

孝让我体会到母爱的博大，孝让我成熟，孝教我理智。

爱源于孝！”

“年轻妈妈蹲在地上一边给母亲洗脚，一边说：‘妈，烫烫脚对身体有好处．．．．．．’

一阵风铃。

孩子端着水，说：‘妈妈．．．．．．洗脚．．．．．．’

这就是孝，我看过之后，确有给父母洗脚的冲动，接下来，是将要流下的泪珠。”

《林黛玉进贾府》中，我们可以将课后第四题设置成辩论题，“新时代还需不需要王熙凤的‘辣’”让学生在充分把握王熙凤这一人物形象的同时查找有关资料来充实、证明观点，用自己的眼睛去思考，进一步了解社会，用自己的判断来把握社会，让学生在形式多样的丰富的情感中受到潜移默化的影响。

对于其他一些开放性的课后题，我们也可以以类似的方式“重视学生理性思考的能力，让他们用自己的眼光去看，用自己的脑子去想，用自己的语言去表达“。

五、用课后题，拓展课外阅读

语文课程中，应开阔学生视野，让学生认识自己学习语文的潜能和倾向，根据需要和可能，在自己喜爱的方面有所发展。

《守财奴》课后第三题提到了古今中外文学画廊中的众多守财奴形象：严监生、乞乞可夫、阿巴公等，利用学生对此的浓厚兴趣，让他们任选一位查阅相关资料，或上网或到书店或到图书馆，在课堂上简介认为最为精彩的情节，并谈谈理由。之后，我还利用语文课堂的时间及课外时间安排学生读中外优秀文学作品，让学生接触多民族、多国家、多地区的作家、作品，接触不同思想、文学流派和风格的作家、作品，在比较、撞击中培养学生独立思考、判断的能力。与此同时，给学生推荐了2004年福建卷的优秀作文，让学生写一篇《我眼中的文学人物》一文，让课外阅读化为具体的文字形式，使学生在文字中提高认识，深刻领悟。

从学校活动总量统计上来看，课堂教学所占的时间最多，涉及的知识面最广，对学生的发展的影响最大。如何对新教材进行灵活加工、处理，在有效的课堂时间内促进学生身心诸方面的和谐发展，我想，或许可以从围绕新课标，结合学生实际，利用教师自身优势对课本资源进行再创造方面入手，让学生在课堂上真正地沉下去，自如地浮起来。

第二篇：高中语文教材课后练习题的处理初探

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高中语文教材课后练习题的处理初探

高中语文教材课后练习题的处理初探

赵晓春

高中语文教材课后练习题是教材编者针对课文自身特点设里的知识要点、能力训练点和教学的重难点，是教材的重要组成部分。但在现实的语文课堂教学中，由于高考命题不直接取材于教材，教师对课后练习的处理就表现为可有可无了，甚至是置之不理，从而让课后练习题失去了其让学生思考、领悟的独特价值。那么，究竟应该怎样灵活而有效地处理语文教材的课后练习题呢?笔者结合自己多年的语文教学实践，试着从指导学生自学、训练学生的写作和口语交际能力、拓展学生的课外阅读三个方面对这个问题作一探究。

叶圣陶曾说:“教师教各种学科，其最终目的在达到不复需教，而学生能自为研索，自求解决。”他明确地告诉我们，要培养学生的自学能力，让学生学会学习比传授知识更为重要。语文教师可充分利用教材课后练习题，引导学生积极思考，围绕练习内容专注地自学课文，学习掌握课文中的基础知识，并深化对课文内容的理解。

文中的墓础知识。这点，在文言文的学习中体现得最为充分。贾谊的精心收集

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《过秦论》课后练习第三题是辨析实词的意思，训练的是实词的一词多义，如对“制”字的理解。韩愈的《师说》课后练习第三题是辨析虚词的意思，训练的是虚词的一词多义，如对“也”字的理解。在文言文的课后练习题中，词类活用、辨析古今异义词、理解特殊的文言句式等基础知识的训练题也很常见。在语文教学中，笔者关注这些基础知识方面的练习题，指导学生以这些练习题为知识要点，利用手中的工具书自己完成练习题，并通过练习题去学习、理解课文。对于小说、散文、戏曲等文学作品课后的练习题，笔者指导学生利用工具书学习掌握重点词语、易混易错词语、优美句子的识记等练习，充实基础知识，让学生实实在在得益于课后练习。如朱自清的《荷塘月色》课后练习第二题，要求学生填充与课文内容相关的比喻句的表格。笔者指导学生自己完成了练习题，同时引导学生回忆了比喻的明喻、暗喻、借喻三种主要形式，并利用课文中的句子引出了通感和博喻这两种修辞方法比喻形式，让学生对比喻这种修辞格有了清晰的认识。利用好课后练习题，学生能找到基础训练的落脚点，从而很好地自学并掌握相关的基础知识，提高自己的语文素养。

内容的理解。杜牧的《阿房宫斌》课后练习第一题，要求学生根据课文提示找出文中有关的描写和议论:①阿房宫的来历;②阿房宫的外在形式;③阿房宫的本体构筑;④宫人的生活情境;⑤有关“秦爱纷奢”的描写;⑥有关国家兴亡的议论。笔者指导学生以该题为切人点，迅速理清了文章的思路，在完成了练习题的同时也理解了课文的内容，精心收集

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并很快就背诵了文章，真可谓是一题多用。汪曾棋的《胡同文化》课后练习第一题要求学生说说北京胡同文化有哪些内涵，作者对此怀有什么情感。笔者指导学生以该题为核心来学习课文，在阅读中归纳出胡同文化的特点，揣摩作者对它的留恋、叹惋、反思而又理解的复杂情感。学生把握住这道练习题，也就读住了文章，理解了文章的内涵。契诃夫的《装在套子里的人》课后练习第四题是一道讨论题:现实生活中，是否也有这样那样的套子?笔者组织了一次讨论，指导学生从思想上、习惯上挖掘束缚人们的“套子”，并不失时机地引导学生决不能做新的别里科夫，要勇于打破束缚人们思想、阻碍社会进步的“套子”，但这并不意味着所有的约束都是“套子”，制度是必不可少的。笔者利用课后练习题，启迪了学生的思考，培养了学生的创新精神，使学生对课文的内容有了深刻的理解。

能力《普通高中语文课程标准》指出:写作是运用语言文字进行书面表达和交流的重要方式，鼓励学生自由地表达、有个性地表达、有创意地表达;良好的口语交际能力是现代公民的重要素养，应重视指导学生在各种交际实践中提高口语交际能力。为此，教师可灵活地结合语文课后练习题，让学生参与生活，体验人生，训练学生的写作和口语交际能力。

1.结合课后练习题，教师可以训练学生的写作。语文课后练习题旨在引导学生由课内走向课外，有些练习题为学生的课外练笔或课堂写作

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提供了写作素材和契机，教师可充分利用练习题的训练元素来拓展学生的写作空间，如读书笔记、心得体会甚至是大作文，一步步提高学生的写作兴趣，逐步提高他们的写作能力。《林黛玉进贾府》课后练习第四题，要求学生写一篇三五百字的短文，说说王熙凤的“辣”。笔者指导学生结合课文而不限于课文，可以联系《红楼梦》中其他有关王熙凤的描写去谈，也可以发挥想象。学生们对王熙凤这一人物很感兴趣，对她的“辣”更感兴趣，纷纷查阅资料，精心构思，很快，一篇篇精彩的短文便写成了。这样，把练习题引人写作教学，学生可趁热打铁，在加深对文章内容理解的同时又提高了自己的写作水平。韩愈的(祭十二郎文)课后练习第四题要求学生写一篇怀念已故亲友的短文。笔者指导学生借鉴课文的写法，内容要真实，感情要诚挚，全文要始终贯注一个“情”字。学生受课文情绪的感染，净写作时感情真挚而饱满，或采用与已故亲友对话的方式，或采用梦境展开的方式，或采用回忆的方式，边诉边泣，吞吐呜咽，情绪激宕，一气呵成，很好地达到了写作训练的目的。

2.结合课后练习题，教师可以训练学生的口语交际能力。口语交际是高中语文教学的重要内容，语文教师可以借助课后练习题训练学生大胆说话、讨论、朗诵、演讲、辩论等听说读写的能力。陶渊明的《归去来兮辞》课后练习第四题是这样设计的:“有人认为陶渊明不仅是一位田园诗人，而且是一个理想主义者。以本文和初中学过的《桃花源记》《五柳先生传》为依据，谈谈你对这个问题的看法。”在课堂教

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学中，笔者以这个问题作为教学的突破口，组织了一次讨论，引导学生表达自己对这一问题的见解:有人认为陶渊明的诗歌成就很高，但在政治上却是失败的;有人认为他的归隐思想是消极的，是对自己、家庭和社会不负责任的表现;有人认为他是一个完美主义者，当自己的理想不能实现时便愤世嫉俗地离开官场这是不明智的„„围绕着陶渊明的思想，课堂上掀起了一股学术争论的高潮，在民主平等的氛围中完成了一次心与心的交流沟通，在热烈的讨论中训练了学生的口语交际能力。曹禺的《雷雨》课后练习第四题，要求分小组或分班表演《雷雨(节选)》片断。学生对这种活动很感兴趣，积极参加，深人剧本研究人物的内心世界，揣摩人物的语言表达，表演得非常成功，在全校引起了轰动。借助课后练习题，学生获得了新知，也提高了他们的口头表达能力和思维能力。

苏霍姆林斯基曾说:“课外阅读，是思想之船的船帆和鼓满船帆的劲风，有了它才能破浪前进。没有阅读，也就没有船帆和劲风。”阅读是语文学科的生命，是培养学生语文能力的基石，而课外阅读对于拓展学生的视野，活跃学生的思维，具有其他任何活动不可替代的作用。高中语文教师可巧借课外练习题，拓展学生的课外阅读。

1.巧借课外练习题，拓展学生的课外阅读。沈从文的《边城(节选)》，课后练习第四题要求学生课外阅读《边城》全文。《边城》是一部思想性、艺术性很高的作品，笔者敏锐地抓住这一练习题，鼓励学生阅

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读《边城》全文，去体会作者要在小说中表现的“优美，健康而又不悖乎人性的人生形式”，“为人类的‘爱’字作一度恰如其分的方式，理解作者对现实生活中古老美德、价值观失落的痛心，以及对现代文明物欲泛滥的批判。在学习加西亚·马尔克斯的《百年孤独(节选))时，笔者创设课后练习题，要求学生课外阅读小说全文，学习这部传世之作的荒诞离奇的情节、象征手法的巧妙运用、极度的夸张手法和准确而生动地报道现实生活的艺术成就，了解魔幻现实主义作品巨大的艺术魅力，以及作品反映出来的拉丁美洲政治、经济、军事和人民独特的风俗习惯、生活方式。通过课外阅读优秀的文学作品，学生接触到了多民族、多地区的不同思想、不同风格的作家、作品，开阔了视野，增长了见识，提高了阅读和思考的能力，也让学生在阅读中陶冶了情操，获得了美的享受。

2.巧借练习题后的课外资料补白，拓展学生的课外阅读。教材在编写过程中，有些内容无法直接在课文中体现出来，而这些内容对于学生理解课文又是非常重要的，于是编者就以课外资料补白的形式展现了出来。《近体诗六首》课后练习第四题提到了近体诗创作的“起”“承”“转”“合”的章法，接着以课外资料补白的形式呈现了近体诗创作的两种常见定式。这对于学生理解诗歌，试着进行近体诗的创作有很大的帮助作用。王勃的(腾王阁序》练习题后的课外阅读材料讲到了骄体文的句式特点是骄偶和“四六式”，使学生理解了文章中的句式特点，又对学生的对联创作起到了巨大的作用。《烛之武退秦师》练

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习题后的课外阅读材料对《左传》的内容、体例及深远影响作了详细的介绍，《勾践灭吴》练习题后的课外阅读材料对《国语》的内容、思想及艺术成就作了详细的介绍，再配上笔者对《战国策)的讲解，学生对这三部古代历史著作有了深刻的认识。同时，借助练习题后所附的网址，学生可直接登录到人民教育出版社网站，根据自己的需要有选择性地进行课外阅读。通过阅读课外资料补白，学生增强了自己的文化意识，提高了认识和分析文化现象的能力。

重点突出、形式多样、生动有趣的高中语文课后练习题，是教与学双边活动的一座桥梁，是一座取之不尽、用之不竭的资源宝库:利用课后练习题，可以指导学生的自学;结合课后练习题，可以训练学生写作和口语交际能力;巧借课后练习题，可以拓展学生的课外阅读。我们要认真对待课后练习题，充分发挥其优势，提高课堂教学的效果，从而提高学生的综合素质。

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高中语文教材课后练习题的处理初探

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朗读基本技巧.历史上的今天

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第三篇：地基处理课后习题答案

第一章

1.一般建築物地基所面臨の有哪些問題

強度及穩定性問題、變形問題、滲漏問題、液化問題 2.根據地基の概念,地基處理の範圍應該如何確定 地基是指工程直接影響の這一部分範圍很小の場地，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，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條件，上部結構要求，周圍環境條件，材料來源，施工工期，設備狀況和經濟指標等 3.何謂”軟土”“軟弱土””軟弱地基”

軟土：是淤泥和淤泥質土の總稱，他是在靜水或非常緩慢の流水環境中沉積，經過生物化學作用形成の

軟弱土：指淤泥、淤泥質土和部分沖填土、雜填土及其他高壓縮性土

軟弱地基：是指主要由淤泥、淤泥質土、雜填土或其他高壓性土層構成の地基 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、淤泥質土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成の地基。這種地基天然含水量過大，承載力低，在荷載作用下易產生滑動或固結沉降。

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特點，它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅黏土、凍土和岩溶。

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、加筋和熱學等方法對地基土進行加固，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、化學處理 7.選用地基處理方法時應考慮哪些因素

地基處理受上部結構、地基條件、環境影響和施工條件、設備狀況和經濟指標等 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、真空預壓法、降水預壓法、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、排水固結法 10.對軟土地基,一般可采用哪幾種地基處理方法

堆載預壓法、真空預壓法、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束後就能全部發揮和體現の，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應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、標准貫入試驗、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擊實實驗資料以求得現場施工參數の方法

當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。當增大土樣含水量時，結合水膜逐漸增厚，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。當土樣含水量增大到一定程度後，孔隙中就出現了自由水，結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，從而產生了阻止土粒移動の作用，所以壓實效果又趨下降，因而設計時要選擇一個“最優含水量”。這就是土の壓實機理。

擊實試驗采用擊實儀器進行，主要包括實筒，擊錘和導筒。在標准の擊實儀器，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系曲線，從而求得最大幹密度和與之對應の制備含水量，即最優含水量 2.何謂”虛鋪厚度””最大幹密度””最優含水量””壓實系數”

虛鋪厚度：虛鋪厚度，沒有經過碾壓の回填土，呈現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系曲線上峰值點對應の幹密度。

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

壓實系數：土の控制幹密度與最大幹密度之比

3.土和灰土墊層の設計方法與砂墊層の設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，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擠出

粉煤灰墊層：適用於廠房、機場、港區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，但是灰土墊層僅適用於不受地下水浸泡の基土地面上進行

5.各種墊層施工控制の關鍵指標是什麼 砂墊層：幹密度為砂墊層施工質量控制の技術標准，其中中砂1.6t/m3，粗砂1.7，碎石2.0~2.2 素土（灰土）墊層：壓實系數要求1）當墊層厚度不大於3m時，λc>=0.93。2）當墊層厚度大於3m時，λc>=0.95 粉煤灰墊層：粉煤灰應瀝幹運裝，含水量15%-25%，壓實系數取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.相對於常規碾壓法,沖擊碾壓法有什麼優點

沖擊碾壓法具有填方量大，行進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圍

特點：超輕質，強度和模量較高，應力應變特性，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の換填工程。

第三章

1.敘述強夯法の適用範圍以及對於不同土性の加固機理

適用範圍：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の工程

加固機理：動力密實，動力固結，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.闡述動力固節理論以及在強夯法中の應用 用強夯法處理細顆粒飽和土時，則是借助於動力固結理論，即巨大の沖擊能量在土中產生很大の應力波，破壞了土體原有の結構，使土體局部發生液化並產生許多裂隙，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。

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，不同土層の厚度和埋藏順序，地下水位以及其他強夯設計參數等 5.闡述“觸變恢複”“時間效應”“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象 時間效應：

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：土體產生液化の臨界狀態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.闡述現場試夯確定強夯夯擊擊數和間歇時間の方法

擊數確定：常以夯坑の壓縮量最大，夯坑周圍隆起量最小為原則，根據試夯得到の強夯擊數和夯沉量，隆起量の監測曲線來確定 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，在夯區周圍常采用何種措施 設置墊層，在夯區周圍設置隔振溝。

9.闡述降水聯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、砂基預震效應 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向約束能力 4.闡述“樁土應力比”“置換率”の概念

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

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，其設計長度主要取決於哪些因素 當相對硬層の埋藏深度不大時，應按相對硬層埋藏深度確定 當相對硬層埋藏深度較大時，按變形控制の工程，加固深度應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 對按穩定性控制の工程，加固深度應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，使振沖器對准樁位 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泥漿變稀，開始填料制樁 重複以上步驟 關閉振沖器和水泵

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計值

將料鬥插入樁管，向樁管內灌碎石 邊振邊拔出樁管地面

8.試述振沖施工質量控制の三要素 施工質量控制の關鍵是填料量，密實電流和留振時間，這三者實際上是相互聯系和保證の。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)脫水擠密4)膠凝作用

2.施工過程中應采用哪些措施以保證石灰樁成樁質量

1)控制灌灰量2)靜探測定樁身阻力，並建立Ps與Es關系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，一般の經驗配合比為8：2或7：3。在拔管の同時進行振密或搗密。利用生石灰吸取樁周土體中水分進行水化反應，此時生石灰の吸水、膨脹、發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，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圍內施工時，先外排後內排，先周邊後中間，單排樁應施工兩端後中間，並按每間隔1~2孔の施工順序進行，不允許由一邊向另一邊平行推移。如對原建築物地基加固，其施工順序應由外及裏の進行，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隔開，對很軟の黏性土地基，應先在較大距離打石灰樁，過四個星期後再按設計間距補樁

第六章

1.土樁和石灰樁在應用範圍上有何不同

石灰樁適用於處理飽和黏性土，淤泥，淤泥質土，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。當以消除地基の濕陷性黃土為主要目の時，宜采用土樁，當以提高地基承載力或水穩性為主要目の時，宜采用灰土樁或雙灰樁，當地基含水量大於24%，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）灰土性質作用3）樁體作用 3.闡述土樁（灰土樁）設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驗の地區，在樁間距正式設計之前，應通過現場成孔擠密試驗，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）施工の樁身質量控制標准

1）成孔施工時，地基土宜接近最優含水量，當含水量低於12%時，宜對擬處理範圍內の土層進行增濕2）成孔和孔內回填夯實應符合下列要求：1，成孔和孔內回填夯試の施工順序，當整片處理時，宜從裏向外間隔1~2孔進行，對大型工程可采用分段施工，當局部處理時，宜從外向裏間隔1~2孔進行。2，向孔內填料前，孔底應夯實，並應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經檢驗合格後，應按照設計要求，向孔內分層填入篩好の素土、灰土或其他填料並應分層夯實至設計標高。3）對沉管法，其直徑和深度應與設計值相同，對沖擊法和爆破法，樁孔直徑不得超過設計值の±70mm，樁孔深度不應小於設計深度の0.5m4）向孔內填料前，孔底必須夯實，然後用素土或灰土在最優含水量狀態下分層回填夯實。

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上加進一些石屑，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，應力應變呈直線關系，圍壓對應力應變曲線沒多大影響，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節性

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，基礎工程不會與上部結構爭“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、土共同承擔荷載2）減少基礎底面の應力集中3）褥墊層厚度可以調整樁土荷載分擔比4）褥墊層厚度可以調整樁、土水平荷載分擔比 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CFG樁體標號較高時，具有剛性樁の性狀，但在承擔水平荷載方面與傳統の樁基有明顯區別。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遠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垂直荷載和水平荷載の傳統思想。其承載力計算方法按規範公式計算。

4.闡述水泥粉煤灰碎石樁の施工方法及適用地質條件

1）長螺旋鑽孔關注成樁，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 長螺旋鑽管內泵壓CFG樁施工工序：鑽機久違、混合料攪拌、鑽進成孔、灌注及拔管、移機

振動沉管灌注成樁法施工工序：設備組裝、樁基就位、沉管到預定標高、停機後管內投料、留振、拔管和封頂

第八章

1.排水固結法中の排水系統有哪些類型

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.排水固結法中の加壓系統有哪些類型

加壓系統（堆載法、真空法、降低地下水位法、電滲法、聯合法）3.試論述采用排水固結法提高地基強度和壓縮模量の原理 排水固結法就是通過不同加壓方式進行預壓，使原來正常固結黏土層變為處於超固結土，而超固結土與正常固結土相比具有壓縮性小和強度高の特點，從而達到減小沉降和提高承載力の目の

4.對比真空預壓法與堆載預壓法の原理

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

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

3）對比1）加載方式：堆載預壓法采用堆重，真空預壓法則通過真空泵，真空管，密封膜來提供穩定負壓2）地基土中總應力：堆載預壓過程中，總應力是增加の，是正壓固結。真空預壓法過程中地基土中應力不變，是負壓固結3）排水系統中水壓力：堆載預壓過程中排水系統中の水壓力接近靜水壓力，真空預壓過程中排水系統中の水壓力小於靜水壓力4）地基土中水壓力：堆載預壓過程中地基土中水壓力由超孔壓逐漸消散至靜水壓力，真空預壓過程中地基土中水壓力是由靜水壓力逐漸消散至一穩定負壓5）地基土水流特征：堆載預壓過程中地基土中水由加固區向四周流動，相當於擠水過程，真空預壓過程中地基土中水由四周向固區流動，相當於吸水過程6）加載速度：堆載預壓法需要嚴格控制加載，地基可能失穩，真空預壓法不需要控制加載速率 5.闡述砂井固結理論の假設條件 1）每個砂井の有效影響範圍一直是直徑為deの圓柱體，圓柱體內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，地基中附加應力分布不隨深度而變化，故地基土僅產生豎向の壓密變形

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 4）在整個壓密過程中，地基土の滲透系數保持不變 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 井阻效應：砂井中の材料對水の垂直滲流有阻力，使砂井內不同深度の孔壓不全等於大氣壓，這是井阻效應

7.在真空預壓法中，密封系統該如何設計保證穩定の真空度 真空預壓の面積不得小於基礎外緣所包圍の面積，真空預壓區邊緣比建築基礎外緣每邊增加量不得小於3m，另外每塊預壓の面積應盡可能大，根據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.堆載預壓法中如何通過現場監測來控制加載速率

1）根據沉降s和側向位移δh判別2）根據側向位移速率判別3）根據側向位移系數判別4）根據土中孔隙水壓力判別

9.應用實測沉降—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）進行托換技術，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，但當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

凝結性：漿液の凝結過程分為兩個階段：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該具有の特性 分散度、沉澱析水性、凝結性、熱學性、收縮性、結石強度、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）和化學漿材（真溶液），其中粒狀漿液又分為不穩定粒狀漿材和穩定粒狀漿材，化學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石體。即適用於岩土加固，也適用於地下防滲 化學漿液特性：能夠灌入裂隙較小の岩石，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，穩定性差，純水泥漿の凝結時間較長，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，常在水泥漿中摻入各種附加劑。速凝劑（加速凝結和硬化）緩凝劑（增加流動性）流動劑、加氣劑(產生空氣)、膨脹劑（產生膨脹）防析水劑（產生空氣）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圍 滲透灌漿：是指在壓力作用下使漿液填充土の孔隙和岩石の裂隙，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構和體積，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岩石。

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力和抗拉強度，引起岩石和土體結構の破壞和擾動，使其沿垂直於小主應力の平面上發生劈裂，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，以調整不均勻沉降以及在大開挖或隧道開挖時對鄰近土進行加固

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 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—通過優質泥漿進行固壁，很少用套管護壁

2）插入袖閥管—為使套殼料の厚度均勻，應設法使袖閥管位於鑽孔中心

3）澆注套殼料—用套殼料置換孔內泥漿，澆注時應避免套殼料進入袖閥管內，並嚴防孔內泥漿混入套殼料中

4）灌漿—待套殼料具有一定強度後，在袖閥管內放入帶雙塞の灌漿管進行灌漿 10.闡述在有地下水流動の地基中進行灌漿施工應采取の施工措施 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過程中產生の空隙中，同時又靠土の水分把他黏附到空隙內部，隨著攪拌葉片の攪拌使固化劑均勻の分布在土中，不會產生不均勻の散亂現象，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）土樣中有機質含量6）外摻擠對強度の影響7）養護環境の濕度和溫度 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<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，結合工業廢料處理，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”含義及取值依據 樁身強度折減系數是一個與工程經驗以及擬建工程の性質密切相關の參數。取值與施工時樁端施工質量以及樁端土質條件有關，當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”の含義及取值措施

樁間土承載力折減系數是反映樁土共同作用の一個參數，他の取值與樁間土の性質、攪拌樁の樁身強度和承載力、養護齡期等因素有關。樁間土較好、樁端土較弱、樁身強度較低，養護齡期較短，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檔牆時，應進行那些設計計算工作

1）土壓力計算2）抗傾覆計算3）抗滑移計算4）整體穩定性計算5）抗滲計算6）抗隆起計算

9.闡述對水泥加固土應進行哪些室內外試驗以及如何進行這些試驗

水泥土の室內配合比試驗：按照試驗計劃，根據配方分別稱量土、水泥、水和外摻擠，按不同比例攪拌均勻，裝入選定の試摸內，試件成型一天後，編號，拆摸，進行不同方法の養護和物理力學特性試驗

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

破壞土體結構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體。噴射流在終期區域，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生擠壓力,對四周土有擠密作用,並使部分漿液進入土粒之間の空隙裏,使固結體與四周土緊密相依,不產生脫離

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

影響固結體形狀の主要因素是1）土質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在何種類の工程中 1）反濾作用：在滲流出口區鋪設土工合成材料作為反濾層，這和傳統の砂礫石濾層一樣，均可提被保護土の抗滲強度

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，可使水經過土工合成材料の平面迅速沿水平方向排走，構成水平排水層

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，使原設計強度、排水、過濾功能減弱。為防止這種現象，可將土工合成材料設置在兩種不同特性の材料間，不使其混雜，但又能保持統一の作用

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，保護環境或建築物の安全，例如水壩和庫區の防滲

5）防護作用：對土體或水體起防護作用,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保工程中應用廣泛

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，促進土體の固結，在公路，水閘和房屋地基中應用廣泛

6）土工摸袋：用於岸坡和堤坡の護坡

7）聚苯乙烯板塊：應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)調整不均勻沉降：由於加筋墊層の作用，加大了壓縮層範圍內地基の整體剛度，均化傳遞到下臥土層上の壓力，有利於調整基礎の不均勻沉降

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

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，因而使擋牆結構輕化。構件全部預制，實現了工廠生產化，降低了原材料消耗

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

7）加筋土檔牆這一複合結構の整體性好，有較好の結構穩定性，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，當土の加筋達到一定程度時，加筋產生の抗剪強度得以發揮，隨著應變の增大，加筋土內摩擦角基本不變，但黏聚力則隨應變の增大而增大 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、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力分布特點及樁土荷載分擔の影響因素

1）基地反力呈馬鞍形分布2）附加應力分布不均勻，但仍呈現出隨深度增加而明顯衰減の特性3）在承受由基礎傳遞の均部荷載時，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、固結時間、墊層情況有關

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力複合法和變形複合法及其適用樁型 應力複合法認為複合地基在達到其承載力の時候，複合地基中の樁與樁間土也同時達到各自の承載力

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

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：数字信号处理课后习题Matlab作业

数字信号处理MATLAB

第1页

习题数字信号处理MATLAB习题

M1-1 已知g1(t)cos(6t)，g2(t)cos(14t)，g3(t)cos(26t)，以抽样频率fsam10Hz对上述三个信号进行抽样。在同一张图上画出g1(t)，g2(t)和g3(t)及抽样点，对所得结果进行讨论。

解：

第2页

从以上两幅图中均可看出，三个余弦函数的周期虽然不同，但它们抽样后相应抽样点所对应的值都相同。那么这样还原回原先的函数就变成相同的，实际上是不一样的。这是抽样频率太小的原因，我们应该增大抽样频率才能真实还原。如下图：f=50Hz

第3页

程序代码

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页

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

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

M2-1 利用DFT的性质，编写一MATLAB程序，计算下列序列的循环卷积。

(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)循环卷积结果

6.0000-3.0000 17.0000-2.0000 7.0000-13.0000

程序代码

第5页

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('循环卷积')

(2)循环卷积结果

-71.0000-213.0000 89.0000 267.0000 73.0000 219.0000

第6页

程序代码

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('循环卷积')

第7页

M2-2 已知序列x[k]cos(k/2N),|k|N

0,其他(1)计算序列DTFT的表达式X(ej),并画出N=10时，X(ej)的曲线。

(2)编写一MATLAB程序，利用fft函数，计算N=10时，序列x[k]的DTFT在m2m/N的抽样值。利用hold函数，将抽样点画在X(ej)的曲线上。

解：

(1)X(e)DTFT{x[k]}jkx[k]ejkkNcos(k/2N)eNjk

程序代码

N=10;k=-N:N;

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

第8页

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)

程序代码

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页

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

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

M2-3 已知一离散序列为x[k]Acos0kBcos[(0)k]。用长度N=64的Hamming窗对信号截短后近似计算其频谱。试用不同的A和B的取值，确定用Hamming窗能分辨的最小的谱峰间隔wc的值。

解：f1=100Hz f2=120Hz时

2中cN

f2=140Hz时

第10页

f2=160Hz时

第11页

由以上三幅图可见

f2=140Hz时，各谱峰可分辨。则f又

wc2N

40Hz

且

wT2fT2401 800所以c=3.2（近似值）

程序代码

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页

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 已知一离散序列为x[k]cos0k0.75cos1k,0k63。其中, 02/15，12.3/15。

(1)对x[k]做64点FFT, 画出此时信号的谱。

(2)如果(1)中显示的谱不能分辨两个谱峰，是否可对(1)中的64点信号补0而分辨出两个谱峰。通过编程进行证实，并解释其原因。

解：(1)

第13页

程序代码

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点FFT');

(2)

第14页

第15页

由以上三幅图看出：不能对(1)中的64点信号补零而分辨出两个谱峰，这样的方法只能改变屏幕分辨率，但可以通过加hamming窗来实现对谱峰的分辨。程序代码

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点FFT');

M2-5 已知一连续信号为x(t)=exp(-3t)u(t)，试利用DFT近似分析

第16页

其频谱。若要求频率分辨率为1Hz，试确定抽样频率fsam、抽样点数N以及持续时间Tp。

解：

本题使用矩形窗，则Nfsamfsam1fsam，Tp1 f1f

第17页

由以上三幅图可以看出当fsam越来越大时，近似值越来越接近

第18页

于实际值。即fsam越大拟合效果越好，造成的混叠也是在可以允许的范围内。程序代码

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时的频谱')legend('近似值','实际值);

M2-6 试用DFT近似计算高斯信号g(t)exp(dt2)的频谱抽样值。

π2通过和频谱的理论值G(j)exp()比较，讨论如何根据时域的信

d4d号来恰当地选取截短长度和抽样频率使计算误差能满足精度要求。

解：

第19页

第20页

由以上三幅图可以看出：

当时域截取长度相同时，抽样间隔越小时误差越小，当抽样间隔一定时，时域截取长度越长，误差越小。当取抽样间隔为1S，时域截取长度为2S时，误差较大，绝对误差在0.5左右；当抽样间隔为0,5S，时域截取长度为2S时，误差比间隔为1S时小，绝对误差不大于0.2；当抽样间隔为0.5S时域截取长度为4S时，误差更小，绝对误差不大于0.04。因为时域截取长度越长，保留下来的原信号中的信息越多，抽样间隔越小，频谱越不容易发生混叠，所以所得频谱与理论值相比，误差更小。

程序代码

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

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

第21页

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('试验值','理论值');

title(['Ts=',num2str(Ts)subplot(2,1,2)plot(w/pi,abs(X)-XT)ylabel('实验误差')

xlabel('omega/pi');

'N=',num2str(N)]);第22页

' '

第五篇：高中生物选修3教材课后习题答案

高中生物选修3教材答案

♫1.1 DNA重组技术的基本工具

（一）思考与探究

1.限制酶在DNA的任何部位都能将DNA切开吗？以下是四种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连接酶将它们连接起来？ 答：2和7能连接形成…ACGT… …TGCA…；

4和8能连接形成…GAATTC… …CTTAAG…；

3和6能连接形成…GCGC…

…CGCG…； 1和5能连接形成…CTGCAG…

…GACGTC…。

2.联系你已有的知识，想一想，为什么细菌中限制酶不剪切细菌本身的DNA？

提示：迄今为止，基因工程中使用的限制酶绝大部分都是从细菌或霉菌中提取出来的，它们各自可以识别和切断DNA上特定的碱基序列。细菌中限制酶之所以不切断自身DNA，是因为微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，对于外源入侵的DNA可以降解掉。生物在长期演化过程中，含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵（本题不要求学生回答的完全，教师可参考教师用书中的提示，根据学生的具体情况，给予指导。上述原则也应适用于其他章节中有关问题的回答）。

3.天然的DNA分子可以直接用做基因工程载体吗？为什么？

提示：基因工程中作为载体使用的DNA分子很多都是质粒（plasmid），即独立于细菌拟核DNA之外的一种可以自我复制、双链闭环的裸露的DNA分子。是否任何质粒都可以作为基因工程载体使用呢？其实不然，作为基因工程使用的载体必需满足以下条件。（1）载体DNA必需有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上去。这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位臵，还必须是在质粒本身需要的基因片段之外，这样才不至于因目的基因的插入而失活。

（2）载体DNA必需具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制。

（3）载体DNA必需带有标记基因，以便重组后进行重组子的筛选。

生物选修3教材答案

第1页

共26页

（4）载体DNA必需是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去。

（5）载体DNA分子大小应适合，以便提取和在体外进行操作，太大就不便操作。实际上自然存在的质粒DNA分子并不完全具备上述条件，都要进行人工改造后才能用于基因工程操作。

4.网上查询：DNA连接酶有连接单链DNA的本领吗？

提示：迄今为止，所发现的DNA连接酶都不具有连接单链DNA的能力，至于原因，现在还不清楚，也许将来会发现可以连接单链DNA的酶。

（二）寻根问底

1.根据你所掌握的知识，你能分析出限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？ 提示：原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是，生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。2.DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？

答：不是一回事。基因工程中所用的连接酶有两种：一种是从大肠杆菌中分离得到的，称之为E·coliDNA连接酶。另一种是从T4噬菌体中分离得到，称为T4DNA连接酶。这两种连接酶催化反应基本相同，都是连接双链DNA的缺口（nick），而不能连接单链DNA。DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键（在相邻核苷酸的3位碳原子上的羟基与5位碳原子上所连磷酸基团的羟基之间形成），那么，二者的差别主要表现在什么地方呢？（1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。

（2）DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。

此外，二者虽然都是由蛋白质构成的酶，但组成和性质各不相同。

（三）模拟制作讨论题

1.你模拟插入的DNA片段能称得上一个基因吗？ 提示：不能。因为一般基因有上千个碱基对。

2.如果你操作失误，碱基不能配对。可能是什么原因造成的？ 提示：可能是剪切位点或连接位点选得不对（也可能是其他原因）。

（四）旁栏思考题

想一想，具备什么条件才能充当“分子运输车”？

提示：能自我复制、有一个或多个切割位点、有标记基因位点及对受体细胞无害等。

♫1.2 基因工程的基本操作程序

（一）思考与探究

1.作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？

生物选修3教材答案

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答：不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还需要有其他控制元件，如启动子、终止子和标记基因等。必须构建上述元件的主要理由是：

（1）生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身基因的启动子才能比较有利于基因的表达；

（2）通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序列导入受体生物中无法转录；

（3）目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记；

（4）为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一些其他调控元件，如增强子等；（5）有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么部位，往往要加上可以标识存在部位的基因（或做成目的基因与标识基因的融合基因），如绿色荧光蛋白基因等。2.根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理，你能分析出农杆菌不能将目的基因导入单子叶植物的原因吗？若想将一个抗病基因导入单子叶植物，如小麦，从理论上说，你应该如何做？

提示：农杆菌可分为根瘤农杆菌和发根农杆菌，在植物基因工程中以根瘤农杆菌的Ti质粒介导的遗传转化最多。根瘤农杆菌广泛存在于双子叶植物中。据不完全统计，约有93属643种双子叶植物对根瘤农杆菌敏感。裸子植物对该菌也敏感。当这些植物被该菌侵染后会诱发肿瘤。近年来，也有报道该菌对单子叶植物也有侵染能力。

根瘤农杆菌侵染植物是一个非常复杂的过程。根瘤农杆菌具有趋化性，即植物的受伤组织会产生一些糖类和酚类物质吸引根瘤农杆菌向受伤组织集中。研究证明，主要酚类诱导物为乙酰丁香酮和羧基乙酰丁香酮，这些物质主要在双子叶植物细胞壁中合成，通常不存在于单子叶植物中，这也是单子叶植物不易被根瘤农杆菌侵染的原因。近年来还发现一些中性糖，如L-阿拉伯糖、D-木糖等也有诱导作用。酚类物质和糖类物质既可以作为根瘤农杆菌的趋化物，又可以作为农杆菌中Ti质粒上Vir区（毒性区）基因的诱导物，使Vir区基因活化，导致T-DNA的加工和转移，从而侵染植物细胞。需要注意的是农杆菌中不同的菌株，侵染能力有差别，在基因工程中需要加以选择使用。利用农杆菌侵染单子叶植物进行遗传转化时，是需要加上述酚类物质的，同时单子叶植物种类不同，农杆菌侵染进行遗传转化的效果也有很大差异。

如果想将一个抗病毒基因转入小麦，也可以用农杆菌，但要注意两点：①要选择合适的农杆菌菌株，因为不是所有的农杆菌菌株都可以侵染单子叶植物；②要加趋化和诱导的物质，一般为乙酰丁香酮等，目的是使农杆菌向植物组织的受伤部位靠拢（趋化性）和激活农杆菌的Vir区（诱导）的基因，使T-DNA转移并插入到染色体DNA上。3.利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系前面有关细胞器功能的知识，结合基因工程操作程序的基本思路，思考一下，若要生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？

提示：有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链，这些糖链是在内质网和高尔基复合体上加工完成的，内质网和高尔基复合体存在于真核细胞中，大肠杆菌不存在这两种细胞器，因此，在大肠杆菌中生产这种糖蛋白是不可能的。4.β-珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分。当它的成分异常时，动物有可能患某种疾病，如镰刀形细胞贫血症。假如让你用基因工程的方法，使大肠杆菌生产出鼠的β-珠蛋白，想一想，应如何进行设计？

生物选修3教材答案

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提示：基本操作如下：

（1）从小鼠中克隆出β-珠蛋白基因的编码序列（cDNA）。

（2）将cDNA前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子，另外加上抗四环素的基因，构建成一个表达载体。

（3）将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然后在含有四环素的培养基上培养大肠杆菌。如果表达载体未进入大肠杆菌中，大肠杆菌会因不含有抗四环素基因而死掉；如果培养基上长出大肠杆菌菌落，则表明β-珠蛋白基因已进入其中。

（4）培养进入了β-珠蛋白基因的大肠杆菌，收集菌体，破碎后从中提取β-珠蛋白。

（二）求异思维

你能推测出由mRNA反转录形成cDNA的过程大致分为哪些步骤吗？

提示：1970年，特明（H.M.Temin）和巴尔的摩（D.Baltimore）证实了RNA病毒中含有一种能将RNA转录成DNA的酶，这种酶被称为依赖RNA的DNA聚合酶，由于与中心法则中的从DNA到RNA的转录是反向的，所以称为反转录酶（reverse transcriptase）。反转录酶既可以利用DNA又可以利用RNA作为模板合成与之互补的DNA链。像其他DNA聚合酶一样，反转录酶也以5′→3′方向合成DNA（图1-3）。

图1-3 由mRNA反转录形成cDNA的过程

cDNA合成过程是：第一步，反转录酶以RNA为模板合成一条与RNA互补的DNA单链，形成RNA-DNA杂交分子。第二步，核酸酶H使RNA-DNA杂交分子中的RNA链降解，使之变成单链的DNA。第三步，以单链DNA为模板，在DNA聚合酶的作用下合成另一条互补的DNA链，形成双链DNA分子。

（三）寻根问底

1.为什么要构建基因文库？直接从含有目的基因的生物体内提取不行吗？

提示：构建基因文库是获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，就可以通过PCR方式从含有该基因的生物的DNA中，直接获得，也可以通过反转录，用PCR方式从mRNA中获得，不一定要构建基因文库。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，或想从一种生物体内获得许多基因，或者想知道这种生物与另一种生物之间有多少基因不同，或者想知道一种生物在个体发育的不同阶段表达的基因有什么不同，或者想得到一种生物的全基因组序列，往往就需要构建基因文库。

2.将目的基因直接导入受体细胞不是更简便吗？如果这么做，结果会怎样？

提示：有人采用总DNA注射法进行遗传转化，即将一个生物中的总DNA提取出来，通过注射或花粉管通道法导入受体植物，没有进行表达载体的构建，这种方法针对性差，完全靠运气，也无法确定什么基因导入了受体植物。此法目前争议颇多，严格来讲不算基因工程。

生物选修3教材答案

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♫1.3 基因工程的应用 思考与探究

根据所学内容，试概括写出基因工程解决了哪些生活、生产中难以解决的问题。提示：基因工程可以生产人类需要的药物，如胰岛素、干扰素等。我们吃的某些食品如番茄、大豆等也可以是基因工程产品。农业生产中的抗虫棉、抗病毒烟草、抗除草剂大豆等都已进入商品化生产，上述产品有些是常规方法难以生产的或者生产成本过高。

♫1.4 蛋白质工程的崛起

（一）思考与探究

1.蛋白质工程是应怎样的需求而崛起的？

提示（供教师在教学中参考）：蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要。而结构生物学对大量蛋白质分子的精确立体结构及其复杂的生物功能的分析结果，为设计改造天然蛋白质提供了蓝图。分子遗传学的以定点突变为中心的基因操作技术为蛋白质工程提供了手段。

在已研究过的几千种酶中，只有极少数可以应用于工业生产，绝大多数酶都不能应用于工业生产，这些酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产中没有活性或活性很低。这是因为工业生产中每一步的反应体系中常常会有酸、碱或有机溶剂存在，反应温度较高，在这种条件下，大多数酶会很快变性失活。提高蛋白质的稳定性是工业生产中一个非常重要的课题。一般来说，提高蛋白质的稳定性包括：延长酶的半衰期，提高酶的热稳定性，延长药用蛋白的保存期，抵御由于重要氨基酸氧化引起的活性丧失等。

下面举一个如何通过蛋白质工程来提高重组β-干扰素专一活性和稳定性的例子。干扰素是一种抗病毒、抗肿瘤的药物。将人的干扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰素的抗病毒活性为106 U/mg，只相当于天然产品的十分之一，虽然在大肠杆菌中合成的β-干扰素量很多，但多数是以无活性的二聚体形式存在。为什么会这样？如何改变这种状况？研究发现，β-干扰素蛋白质中有3个半胱氨酸（第17位、31位和141位），推测可能是有一个或几个半胱氨酸形成了不正确的二硫键。研究人员将第17位的半胱氨酸，通过基因定点突变改变成丝氨酸，结果使大肠杆菌中生产的β-干扰素的抗病性活性提高到108 U/mg，并且比天然β-干扰素的贮存稳定性高很多。

在基础理论研究方面，蛋白质工程是研究多种蛋白质的结构和功能、蛋白质折叠、蛋白质分子设计等一系列分子生物学基本问题的一种新型的、强有力的手段。通过对蛋白质工程的研究，可以深入地揭示生命现象的本质和生命活动的规律。2.蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？

答：基因工程是遵循中心法则，从DNA→mRNA→蛋白质→折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列，可以创造自然界不存在的蛋白质。

3.你知道酶工程吗？绝大多数酶都是蛋白质，酶工程与蛋白质工程有什么区别？ 提示：酶工程就是指将酶所具有的生物催化作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶工程是由酶制剂的生产生物选修3教材答案

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和应用两方面组成的。酶工程的应用主要集中于食品工业、轻工业以及医药工业中。α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和葡萄糖异构酶这三个酶连续作用于淀粉，就可以代替蔗糖生产出高果糖浆；蛋白酶用于皮革脱毛胶以及洗涤剂工业；固定化酶还可以治疗先天性缺酶病或是器官缺损引起的某些功能的衰竭等。至于我们日常生活中所见到的加酶洗衣粉、嫩肉粉等，就更是酶工程最直接的体现了。通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。因此，酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利用，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。当然，随着蛋白质工程的发展，其成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白质工程的一部分。

（二）正文中讨论题

某多肽链的一段氨基酸序列是：…—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—… 讨论：（1）怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。（2）确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（DNA）？ 答：（1）每种氨基酸都有对应的三联密码子，只要查一下遗传密码子表，就可以将上述氨基酸序列的编码序列查出来。但是由于上述氨基酸序列中有几个氨基酸是由多个三联密码子编码，因此其碱基排列组合起来就比较复杂，至少可以排列出16种，可以让学生根据学过的排列组合知识自己排列一下。首先应该根据三联密码子推出mRNA序列为GCU（或C或A或G）UGGAAA（或G）AUGUUU（或C），再根据碱基互补配对规律推出脱氧核苷酸序列：CGA（或G或T或C）ACCTTT（或C）TACAAA（或G）。（2）确定目的基因的碱基序列后，就可以根据人类的需要改造它，通过人工合成的方法或从基因库中获取。

（三）异想天开

能不能根据人类需要的蛋白质的结构，设计相应的基因，导入合适的细菌中，让细菌生产人类所需要的蛋白质食品呢？

提示：理论上讲可以，但目前还没有真正成功的例子。一些报道利用细菌生产人类需要的蛋白质往往都是自然界已经存在的蛋白质，并非完全是人工设计出来而自然不存在的蛋白质。主要原因是蛋白质的高级结构非常复杂，人类对蛋白质的高级结构和在生物体内如何行使功能知之甚少，很难设计出一个崭新而又具有生命功能作用的蛋白质，而且一个崭新的蛋白质会带来什么危害也是人们所担心的。

（四）旁栏思考题

1.你知道人类蛋白质组计划吗？它与蛋白质工程有什么关系？我国科学家承担了什么任务？

提示：人类蛋白质组计划是继人类基因组计划之后，生命科学乃至自然科学领域一项重大的科学命题。2001年，国际人类蛋白质组组织宣告成立。之后，该组织正式提出启动了两项重大国际合作行动：一项是由中国科学家牵头执行的“人类肝脏蛋白质组计划”；另一项是以美国科学家牵头执行的“人类血浆蛋白质组计划”，由此拉开了人类蛋白质组计划的帷幕。

“人类肝脏蛋白质组计划”是国际上第一个人类组织／器官的蛋白质组计划，由我国贺福初院士牵头，这是中国科学家第一次领衔的重大国际科研协作计划，总部设在北京，目前生物选修3教材答案

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有16个国家和地区的80多个实验室报名参加。它的科学目标是揭示并确认肝脏的蛋白质，为重大肝病预防、诊断、治疗和新药研发的突破提供重要的科学基础。人类蛋白质组计划的深入研究将是对蛋白质工程的有力推动和理论支持。

2.对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？

答：毫无疑问应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因如下：

（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。

（2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。

♫2.1 植物细胞工程

♫2.1.1植物细胞工程的基本技术

（一）思考与探究

1.为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？ 提示：1978年，梅尔彻斯（Melchers）等人首次获得了马铃薯与番茄的属间体细胞杂种。他们将培育的二倍体马铃薯品系和番茄叶片细胞进行融合，所产生的杂交株被称为“马铃薯番茄”。像大多数杂种一样，杂交株同时具有马铃薯和番茄的形态特征。其中一些植株形成了“类似块茎的生殖根”，但是没有产生可结实的花、果实以及真正意义上的块茎。到目前为止“马铃薯—番茄”一类的体细胞杂交植物还不能产生经济效益，但是其研究价值不可忽视。

至于马铃薯—番茄没有像人们预想的那样地上长番茄、地下结马铃薯，主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。

2.自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。

提示：根据眼虫的特点，动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。具体的实验方案可以设计如下：

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（二）正文中讨论题

【实验 胡萝卜的组织培养】

1.在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？

提示：植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长，所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡。

造成培养基污染的因素有很多，一般包括：外植体带菌、培养瓶和各种器械灭菌不彻底、操作人员操作不规范等。所以在组织培养实验中用到的植物材料和各种器械都要进行彻底地灭菌，实验人员操作一定要规范，避免带入杂菌。

2.在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花），是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验证吗？

提示：胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。可以让学生参考利用胡萝卜根进行组织培养的实验，尝试设计出利用胡萝卜的茎、叶、花进行组织培养的实验流程。

3.请根据上面的实验过程，概括出植物组织培养技术的流程简图。提示：

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♫2.1.2 植物细胞工程的实际应用

（一）思考与探究

1.通过查阅资料，请你再列举出植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用。提示：a.拯救濒危植物； b.提供食品制作的原料；

c.利用愈伤组织进行转基因操作。

2.请查阅植物人工种子制备技术的详细过程，设计出制备技术的主要流程图。提示：诱导植物愈伤组织

↓

体细胞胚的诱导

↓

体细胞胚的成熟

↓

体细胞胚的机械化包裹

↓

贮藏或种植

3.请查阅相关文献，设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程。

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提示： 花药花粉细胞培养正常植株

（二）正文中讨论题

1.人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？

提示：植物“微型”繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的优势。工厂化大规模育苗生产正是利用了植物“微型”繁殖技术的这两方面优势。利用植物“微型”繁殖技术我们可以在短时间中获得大量的优质种苗。2.人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？

提示：人工种子的优点：

（1）天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状的改变；天然种子在生产上受季节限制，一般每年只繁殖1～2次，有些甚至十几年才繁殖一次。而人工种子则可以完全保持优良品种的遗传特性，生产上也不受季节的限制。（2）试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。3.人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？

提示：针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。

4.高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。以“我们能否利用植物组织培养技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆杉”为题，与同学展开讨论，说出植物组织培养技术在节约资源、保护环境方面的重要意义。

提示：可以利用植物组织培养技术来大量生产紫杉醇。现在国内外的科学家们正在研究利用植物细胞培养技术来大量培育红豆杉细胞，希望利用这种方法来大量生产紫杉醇。国内外许多实验室开展了用组织培养法生产紫杉醇的研究，红豆杉属的11种植物现都在进行组织培养。ESC Agenetics公司宣布他们用细胞培养法所得紫杉醇的含量是树皮的2～5倍。国内外在分化细胞株系和培养条件方面做了不少工作，摸索了外植体、光照、培养基组成等因素对细胞培养及紫杉醇生成的影响。现在工艺条件已基本摸清，正研究反应的放大技术等，有望实现通过细胞培养进行工业化生产紫杉醇的目标。

♫2.2动物细胞工程

♫2.2.1动物细胞培养和核移植技术

（一）思考与探究

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愈伤组织分化出小植株单倍体幼苗1.幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？思考一下，这是什么道理？

提示：细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关系，细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物则相反。所以，一般来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞易于培养。同样，组织细胞的分化程度越低，则增殖能力越强，所以更容易培养。

2.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？

提示：脱分化又称去分化，是指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程。植物的任何一部分，甚至单个细胞都具有长成完整植株的能力。但要发育成完整植株，必须先脱分化，脱分化的细胞具有发育成任何组织的能力，然后进行再分化，形成完整植株。植物组织培养主要用于农林生产中的作物、苗木育种，快速繁育种苗、培育无病毒植株等，这就要求植物的组织或细胞先进行脱分化。动物细胞的培养有各种用途，一般而言，动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织培养时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。

3.1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达（Lucinda）的奶牛，年产奶量为30.8 t，创造了世界奶牛产奶量最高新纪录。目前世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为3～4 t。（1）能利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达吗？请说明理由。

提示：可以用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达。卢辛达的产奶量很高，说明它有高产奶的遗传基础，利用卢辛达的体细胞克隆的奶牛其遗传物质基本上全部来自该奶牛，其克隆牛具有高产的遗传基础，如果精心培育和饲养，有可能在世界范围内推广，克隆牛再与高产的公牛自然繁殖，可得到很多高产的后代，从而加快奶牛改良进程。

但同时需注意，该克隆牛不能无限制地推广，其数量不宜过多，尤其是在小范围内不能无限的繁殖，以避免奶牛群出现近亲繁殖而引起种质衰退。

（2）如果将克隆高产奶牛卢辛达的任务交给你，你将如何对它进行克隆？

提示：首先从卢辛达耳朵（也可用别的组织、器官，耳朵在活体上容易取）上剪取一小块组织，在体外培养获得该组织（如软骨组织）的细胞。从屠宰场取废弃的牛卵巢，抽取卵母细胞体外培养成熟。用显微针去除卵母细胞的核，再将耳细胞注入卵母细胞，用电刺激方法使卵母细胞与体细胞融合，这时供体核就进入了受体卵母细胞，再用电刺激或化学物质激活注入了体细胞核的卵母细胞，使其完成减数分裂和发育过程。核移植胚胎在体外短时间培养后，挑选正常卵裂的胚胎植入经同期发情处理的受体母牛体内。4.体细胞核移植技术在研究和应用上还存在什么问题？请你查阅资料，了解这方面的前沿动态。

提示：在研究方面，克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚，克隆技术效率低，克隆动物畸形率高、死亡率高、易出现早衰等问题。这些问题尚在研究中。在应用上，生产克隆动物费用昂贵，距大规模应用还有一定距离。

（二）正文中讨论题

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【讨论1】

多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，根据你所学的内环境的知识，思考并讨论以下问题：

1.体外培养细胞时需要提供哪些物质？

提示：充足的营养供给、适宜的温度、适宜的pH和气体环境。2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？ 提示：无菌、无毒的环境。【讨论2】

1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？ 提示：为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。

2.用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，想一想，这是为什么？

提示：培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。

3.你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？

提示：克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。所以，用教材中所述的方法克隆的动物不是供核动物完全相同的复制。

此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。

（三）寻根问底

胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？

提示：胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。

（四）旁栏思考题

1.进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？

提示：用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境pH为7.2～8.4。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。

2.为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？

提示：血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白质主要为白蛋白和球蛋生物选修3教材答案

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白。氨基酸有多种，是细胞合成蛋白质的基本成分，其中有些氨基酸动物细胞本身不能合成（称为必需氨基酸），必须由培养液提供。血清激素有胰岛素、生长激素等及多种生长因子（如表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、类胰岛素生长因子等）；血清还含有多种未知的促细胞生长因子、促贴附因子及其他活性物质，能促进细胞的生长、增殖和贴附。因此，细胞培养时，要保证细胞能够顺利生长和增殖，一般需添加10%～20%的血清。♫2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体 思考与探究

1.植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术有什么不同？

提示：植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术基本相同，不同的是植物体细胞融合前需去掉细胞壁，然后再融合；动物细胞融合是两个体细胞直接融合。

2.制备单克隆抗体时，为什么要选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞？ 提示：哺乳动物感染抗原后，其体内会形成相应的B淋巴细胞，B淋巴细胞能分泌相应的抗体凝聚或杀死这些抗原。动物在免疫反应的过程中，每一种B淋巴细胞能分泌一种特异性抗体，要想获得大量的特异性抗体，必须使能分泌该单一抗体的B淋巴细胞大量增殖。B淋巴细胞具有产生单一抗体的能力，但不能在体外增殖；骨髓瘤细胞是一种癌细胞，它能在体外培养条件下无限增殖，但不能产生抗体。因此，把一种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合，产生杂交瘤细胞，它会兼有两个亲本细胞的特性──在体外培养条件下能不断增殖，同时能产生出某种特异性的抗体。

♫3.1 体内受精和早期胚胎发育

（一）思考与探究

1.以精子的运行途径为线索，设计一幅简图，来说明哺乳动物的受精过程。

提示：哺乳动物的受精过程主要包括精子穿越放射冠、透明带、进入卵黄膜、原核形成和配子融合等步骤（详见教材中的受精过程）。

2.哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点？

答：相似之处：细胞分裂的最初阶段为有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量；经过两次减数分裂（M I和M II）才能形成精子或卵子。

不同之处：由一个精原细胞分裂最后可产生多个精子；一个卵原细胞最后只能生成一个卵子。精子的形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。

3.当你了解到精子需要获能，受精过程中有防止多精入卵的现象时，你是否提出过这样的问题：精子在雌性生殖道内是如何获能的？防止多精入卵的两道防线的形成机制究竟是什么？

答：精液由精子和精清（精浆）两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中的精子无法获能。只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异，但主要是子宫和输卵管。

防止多精入卵主要通过透明带反应和卵黄膜封闭作用两道屏障。在受精过程中，当精子穿越透明带触及卵黄膜时，透明带会立即封闭，阻止后来的精子进入透明带，可看作是生物选修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，卵黄膜会立即拒绝其他精子再进入卵内，可看作是防止多精受精的第二道屏障。其生理、生化机制，请参阅有关专著。

（二）正文中讨论题

【精子的发生】

1.家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？

提示：不是。可以从两方面说明这一问题：其一，在自然繁殖的条件下，为了使母畜排出的1个或几个卵子完成受精，公畜一次射出几亿到几十亿的精子到发情母畜的生殖道内，可以说是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制；其二，在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，在通过母畜生殖道的过程中，复杂的组织结构和生理环境将对精子进行筛选，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最后到达受精部位（输卵管）的精子只剩百余个，与卵子完成受精的只有一个。2.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？

提示：细胞核和线粒体都是精子结构中的重要部分。其中，细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解营养物质产生运动能量的场所。精子的线粒体在精子形成过程中，集中于尾的基部形成线粒体鞘膜，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。【卵子的发生】

1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？

答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？ 答：是指卵子从卵泡中排出。

3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？

答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到第二次减数分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。【资料分析】

1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？

答：比较而言，马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。2.将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？

答：马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在8~16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。

3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。

提示：胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础生物选修3教材答案

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上实现的。本节涉及的哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精子能在体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精；体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。

（三）旁栏思考题

进行体外受精时，将卵母细胞取出后，是否应当将它置于与输卵管中相似的环境，让它进一步成熟？

答：是的。从卵巢上取出的卵母细胞还没有成熟，尚未完成第一次减数分裂。应在体外人工模拟输卵管环境进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。

♫3.2 体外受精和早期胚胎培养 ♫3.3 胚胎工程的应用及前景

（一）思考与探究

1.右图是同学们到某良种场进行参观后，看到的胚胎移植繁育良种奶牛的技术流程示意图。请看图思考并讨论以下各题。（1）用文字完成下面的流程图。

答：① 对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理；③ 配种或人工授精；④ 收集胚胎；⑥ 胚胎移植；⑦ 对受体母畜进行是否妊娠的检查。（2）应该怎样选择供体公、母牛和受体母牛？在②中，为什么要用促性腺激素处理供体母牛，在促性腺激素处理供体母牛前，为什么需要对供体和受体母牛进行同期发情处理？ 答：供体公、母牛应该是具有人类所需的优良遗传性状的个体，而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素处理供体母牛是为了引起超数排卵，这样就可以获得较多的胚胎；在促性腺激素处理供体母牛前，对供体和受体母牛进行同期发情处理，才能使它们的生理条件达到同步或一致，使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。

（3）在右侧的流程图中，哪一步需要进行冲卵？冲卵是把母畜的卵子冲出来吗？ 答：第④步需要进行冲卵，冲卵是指将供体母畜体内的早期胚胎冲出来，而不是把卵子冲出来。

（4）用胚胎移植繁育良种种畜具有哪些实用意义？

提示：胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。具体表现为：缩短了供体本身的繁殖周期，同时通过超数排卵处理和胚胎移植可获得比自然繁殖多十几倍到几十倍的后代。

可在短期大幅度增加优良个体母畜和公畜的后代数量，迅速扩大良种畜群，加速育种和品种改良工作。

经冷冻保存的胚胎可进行国内和国际交换，代替活畜的引种或进出口。通过胚胎移植可以人为生产双胎或多胎。可以通过保存胚胎来保存品种资源和濒危动物。

（二）正文中讨论题

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1.在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？例如，供、受体的发情时间要一致吗？供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体内的位置相同或相似吗？

答：应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫胚胎的位臵应该与其在供体内的位臵相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存在。

2.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？

答：胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致性密切相关。只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位臵的转移。这样的概括是正确的。

（三）旁栏思考题

对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？

提示：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。

♫4.1 转基因生物的安全性

（一）正文中讨论题 【论坛1】

3.我国为了保证转基因食物的安全性，都采取了哪些监控和预防措施？ 答：（1）立法是监控农业转基因生物安全的有力措施。例如，中国已制定了《农业生物基因工程安全管理实施办法》（1996年）、《转基因农产品安全管理临时措施》（2002年）和《农业转基因生物标识管理办法》（2002年）等法规。请进入网站了解更多内容：http://www.xiexiebang.com ［农业部，中国农业信息网→行业网站（科技教育）→农业科技信息网→政策法规→政策法规分类（5.转基因管理）］。

（2）多环节监控。转基因农作物研究、从实验室走向大田试验各阶段，以及产品商品化都有相应法规或规定进行严格的监控，只有在每一阶段试验获得认可证书后，才可进入下一阶段。比如，大田试验就分为：①中间试验阶段，种植面积不超过0.27 hm2（4亩），范围不超过两省，每省不超过3个种植点，试验时限1～2年；②环境释放阶段，种植面积可以扩大到0.27～2 hm2(4～30亩)，范围仍不超过两省，每省7个种植点，试验时限1～2年。这一阶段要考察外源基因会不会发生生物间转移，会不会对种植区周围动物、植物、土壤造成危害等；③生产试验阶段，种植面积可扩大到20 hm2以上，范围仍为两省，试验点不超过5个。

（3）安全评价内容具体而严格。食物安全性评价内容：营养成分是否改变？是否存在抗营养因子？是否存在毒性、过敏性蛋白等。环境安全评价内容：转基因植物是否变得易生物选修3教材答案

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得病？对周围植物有什么影响？是否可能变成杂草？会不会把外源基因转移给其他生物等。【论坛3】

1.转基因生物会不会影响生态系统中原有的动态平衡？

2.转基因生物会不会加剧环境污染？会不会危害其他动植物生存或人体的健康？ 提示：这两道题答案的基本点是一样的：可能性不大，但要提高警惕。

这仅是一种可能性，争论的双方提出的不同见解都有一定的根据，不能断言谁是谁非，但是需要人们提高警惕，这是能为大家接受的共识。随着时间的推移，人们发现这类危险似乎不大，因为科学家转入的仅是有限的一种或几种基因；而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害，都是经过认真分析、实践的，一旦发现有害后果，科学家就会停止实验；转基因生物从实验室到自然界释放，都要经过一系列安全评价、审批。此外，还有相关法规监控。但是，为了对公众健康负责、对社会负责，我们对于转基因生物可能影响生态系统中的原有动态平衡，或者加剧环境污染，或者危害其他动植物、人体的健康的危险,仍要提高警惕。

（二）寻根问底

你能举出两个外来物种入侵的实例吗？为什么外来物种入侵会造成严重的危害？ 提示：（1）外来物种进入新的生态系统之后，由于没有天敌，极易造成生长失控，破坏生态系统的结构。比如，外来的植物疯长，可以对本地一年生和多年生植物的结构比例造成严重影响，通过对植被的生长和结构的影响，从而造成物质循环和能量流动的改变。又如，外来的动物种类，由于它们的选择性觅食和破坏，也会造成物质循环和能量流动的改变。物质循环和能量流动的改变会对生态系统造成严重破坏，比如，有人将美洲食人鲳引入，这一入侵物种就可能会对当地生态系统造成长久性的破坏。

（2）外来物种在新的生态系统中，通过与当地物种竞争营养或食物、分泌释放化学物质、形成大面积单优势群落等方式，直接影响本地物种的生存，加速某些生活力较弱的物种的消失。在全世界濒危植物名录中，大约有35%～46%是由外来物种入侵所造成的。即入侵的外来物种可能会造成生物多样性减少。

（3）外来物种进入新的生态系统后，作为掠夺者、寄生者或病原体，会使受害者和寄主的数量发生变化。尤其是外来物种在适宜的生态和气候条件下，往往会对当地的农业或林业带来严重的损害，即所谓的爆发生物灾害。

（4）有些外来植物产生的花粉，是当地居民从未接触过的物质，从而可能成为对人类健康造成威胁的新过敏源。比如，日本引种的杉树，大面积栽种后，杉树产生的花粉已经成了日本人产生过敏反应的重要过敏源。又如豚草，它已在包括中国在内的许多国家泛滥成灾，而豚草的花粉是重要的过敏源。豚草花粉引起的过敏反应称为“枯草热”，它已给许多国家人民的身体健康带来了严重的危害。

♫4.2 关注生物技术的伦理问题

（一）正文中讨论题

【热点问题讨论1】

2.伦理学家和科学家看待克隆人的角度有什么不同？

生物选修3教材答案

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提示：伦理学家主要是从伦理学、社会学和心理学角度看问题，而科学家更多的是从科学的可行性和科学意义的角度看问题。4.你愿意被科学家克隆吗？为什么？

提示：参见教科书中的内容，可以从科学角度、伦理角度和社会需求角度讨论，现在不宜克隆人。我国明确禁止生殖性克隆人，一再重申的四不原则，体现了中国大多数人的价值观取向。

5.克隆人如果真的来到人间，你认为应该怎样正确对待他们？

提示：到时候我们恐怕并没有必要去追究他是出于什么目的被克隆出来的，也没有必要去争论该成果有什么科学价值，而应该把克隆人当作我们社会中的一个普通成员，尊重他的人权、人格。要用他做实验时，必须征得他自愿同意，绝不能伤害他的身心健康。社会应该以平常心态看待克隆人，使克隆人获得和我们一样的生存和发展的条件。目前，克隆动物还那么困难，克隆人更加不易，当世界上有那么几个克隆人来到人间时，他们并不会破坏我们正常的生活秩序。【热点问题讨论2】

1.你是否支持设计试管婴儿？为什么？

提示：设计试管婴儿只是在特定背景下的一种应急措施，需要经过国家有关部门严格审批。它不宜推广，并要严防滥用。

2.为什么捐出一部分骨髓救治他人，不会给捐献者的身体健康造成损伤？你愿意为救人一命而捐献自己一部分骨髓吗？为什么？

提示：（1）所谓捐献骨髓，实际上医生只是从你的骨髓中分离出一部分造血干细胞供移植。因为造血干细胞在人的骨髓中相对较多，而在外周血液中却很少。

（2）干细胞的一个重要特点是自我更新能力很强，被分离走的那部分造血干细胞，很快就会被“补齐”。因此捐献骨髓不会影响捐献者身体健康。

（3）医生只是在医学公认的安全条件下，分离出捐献者有限数量的造血干细胞，而且整个抽取、分离过程，都是在设备良好的大医院中进行的，一般不会对捐献者造成意外伤害。

（4）捐献有限造血干细胞救人一命，对个人来说是一种美德、一种欣慰和快乐，是一种高尚的人道主义表现。【热点问题讨论3】

1.你愿意获得一张自己的基因身份证吗？为什么？

提示：（1）现在要对个人所有基因进行检测，是不现实的。因为现在有不少基因还没得到确定。即使只是对个别或少数基因进行检测，也并不是每个人都需要的。现在西方国家对某几种致病基因进行筛检时，接受测定的人也只是有这类遗传病家族史的个人，或这类疾病的高危个人。目的是使他们能及早采取防范措施，如养成良好生活习惯、定期检查身体、适时手术等。

（2）有某种致病基因，并不一定就会患病。患某种疾病，往往不是由单一原因引起的。况且已知人的很多疾病是多基因病，它是由遗传因素和环境因素共同决定的。如果有良好的生活习惯等，往往可以使人避免患上某些遗传性疾病。

（3）有许多疾病，测定其致病基因是相当困难的。因此科学家认为不如测定其所表达的生物选修3教材答案

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蛋白质更为快捷、有效。

（4）基因检测给受试者造成的心理负担或压力必须考虑到。特别是给出似是而非的结论之后，往往会使受试者无所适从。

（5）现在记录有个人某些遗传信息的“身份证”已经出现，但仅仅是试验性质的。至于说拿着它去看病，起码在可以预见的将来是言过其实。

（6）将“基因身份证”上记录的信息和它的作用等问题弄清楚之后，才能决定要不要它。比如，现在有的试验性基因身份证仅仅记录个人特有的某一对或某几对等位基因信息，它可能在验明正身方面起更大的作用，这类基因身份证要它也无妨。

（二）旁栏思考题

1.你知道中国大陆第一例试管婴儿是在什么时候出生的吗？

答：中国大陆第一例试管婴儿是于1988年在北京出生的。

2.为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿，与本文所说“设计试管婴儿”有什么区别？

答：所谓“设计试管婴儿”，实际上就是指体外受精形成的胚胎（几个细胞期）在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行某些基因检测。当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育。一般我们所说的做试管婴儿，不必经过基因检测这一步骤。♫4.3禁止生物武器 ♫5.1 生态工程的基本原理

（一）思考与探究

P113 3.桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。

提示：桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。

能量的多级利用和物质的循环利用：桑叶用于喂蚕，蚕可以生产蚕丝；桑树的凋落物和蚕沙（粪）落到鱼塘中，作为鱼的饲料，经过鱼塘内的食物链过程，可以促进鱼的生长；甘蔗可以榨糖，糖渣用来喂猪，猪的排泄物也进入鱼塘；鱼的排泄物及其他未被利用的有机物和底泥经过微生物的分解，又可以作为桑和甘蔗的有机肥料。桑基鱼塘巧妙地利用了很难利用的大片低湿地，发展了多种经营，为农民创造了多种收入的门路，完全符合“无废弃农业”的要求。桑基鱼塘系统物质、能量流动示意图见图5-1。

生物选修3教材答案

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图5-1桑基鱼塘系统物质循环和能量流动示意图

（二）正文中讨论题

【“关注生态工程建设”资料分析1】

1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？

提示：根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。直接原因：1998的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。

解决长江洪水泛滥的措施有：我国政府提出的“积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林”计划，即以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。

在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村（尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。

2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？

提示：传统的经济发展模式不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。【“关注生态工程建设”资料分析2】 1.你对“石油农业”是如何理解的？

提示：“石油农业”大量使用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。

2.你能举出一些农业生产活动对人体健康以及环境造成危害的实例吗？ 提示：除日常生活中能够发现的实例外，农业活动对环境和人类健康造成危害的实例中，世界上影响较大的有蓝婴病。1973年，美国内布拉斯加州首次出现幼儿高铁血红蛋白症（蓝婴病）。其原因是饮用水中硝酸盐含量超过10 mg/L，这时过多的硝酸盐会与红细胞生物选修3教材答案

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中的血色素结合，形成高铁血红蛋白。高铁血红蛋白不能为细胞和组织运输足够的氧。患儿的临床症状是在口、手或脚等部位出现时断时续的蓝色或淡紫色，呼吸困难、腹泻、呕吐、抽搐，严重的会失去知觉，甚至死亡。硝酸盐来源于点源污染，如下水道、畜禽养殖场等，或非点源污染，如对农田、公园、草地等的施肥。3.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？

提示：对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。

4.石油农业的生产模式应当怎样改进？

提示：在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应该大力发展生态农业。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量施用高效、低毒、低残留的农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现物质的多级利用，等等。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。【“物种多样性原理”资料分析】 1.为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？

提示：纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空间位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。

2.从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？

提示：只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。【“协调与平衡原理”资料分析】

“西部大开发”是国家为振兴西部而提出的宏观决策，其中很重要的一项内容就是生态工程建设。从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设时，应选择哪些树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？ 提示：几种西北地区特别适宜树种的介绍

（1）沙棘，俗称“酸柳”、“酸刺”、“黑刺”，属于胡颓子科，为落叶乔木或灌木。植株表面具有棘刺，叶呈条形或条状被针形，两端趋尖，背面密被淡白色鳞片，叶柄极短。沙棘花先于枝叶开放，雌雄异株；果实为肉质花被筒包围，近于球形，直径5～10 mm。沙棘喜阳，粗壮的枝干抗风沙。沙棘叶、皮、果实及种子在医药上有着广泛的应用价值。沙棘的嫩枝、嫩叶是牛、羊的精饲料，被誉为“铁杆牧草”。沙棘果维生素含量极高，营养保健价值高，有利于增加种植者的收入。沙棘是半干旱黄土高原迅速绿化荒山、保持水土、调节生态平衡和促进农林牧业发展的良好树种。内蒙古鄂尔多斯等地区，实施沙棘生物选修3教材答案

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生态工程，大面积种植沙棘，有效地控制了沟道水土流失，每年可减少流入黄河泥沙2 100万吨。

（2）山杏，主要指西伯利亚杏，它抗寒、耐旱，适应性强，是我国北方最普遍的果树之一，是绿化荒山、水土保持、防治风沙的先锋树种。山杏果仁营养丰富，含有大量维生素、微量元素和人体必需的氨基酸，是加工饮料的优质原料。

（3）刺槐，属落叶乔木，适应性强，在年降水量200 mm左右、年平均气温不低于3 ℃的地区都能生长。它不仅生长快，且耐盐碱，有涵养水源和保持水土的作用。刺槐泌蜜丰富，蜜质优良，是主要蜜源植物之一。刺槐不仅可改善生态环境，还可用于发展畜牧业。

（4）锦鸡儿（又称拧条），豆科，多年生落叶灌木，根系发达，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，不怕沙压和风蚀。此种植物广泛分布于我国东北、内蒙古、河北、山西、陕西、宁夏等地，可用于防风固沙，保持水土。枝条可用于编筐，其枝叶是牛、羊等冬春季节主要的饲料之一。（5）杜梨，蔷薇科梨属落叶乔木，可高达10 m，原产于我国华北、西北及东北南部。耐寒，耐干旱、瘠薄，能在含盐量0.5%（质量分数）的土壤中正常生长，且耐涝性也较强。（6）沙枣，胡颓子科胡颓子属，落叶小乔木。分布于华北及西北等地，耐盐碱力较强。（7）合欢，豆科合欢属，落叶乔木，可高达20 m。分布于华北、西北及黄河以南等地区。耐盐碱力较强，但不耐水涝。

（8）臭椿，苦木科臭椿属，落叶乔木，可高达25 m。原产于华南、华北、西北各地。抗性强，生长快，耐盐碱力强。

西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量。针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。

（三）旁栏思考题

你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？

提示：豆科作物和固氮菌的共生就是一例。固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为其提供能量和其他营养，两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。

（四）《实践活动》思考题

1.为什么我国要大力发展沼气工程？

提示： 21世纪是实现我国农业现代化的关键历史阶段，现代化的农业应该是高效的生态农业。沼气工程把农业生产、农村经济发展和生态环境保护、资源高效利用融为一体，不仅较好地解决了农村的能源来源问题，而且实现了废弃物的再循环利用和资源化，创造了新的生态产业，如沼气设施的建设和维护，促进了以农牧结合为中心的多种经营，从而为农村剩余劳动力提供了就业机会，促进了农村的综合发展。

2.目前沼气工程还有哪些亟待解决的问题？

提示：目前沼气工程存在的问题有：北方地区沼气产气在冬天不稳定，需要加热；沼气的一次性投资较大，相当部分的农民财力有困难；对沼气的研究较薄弱，例如，对发酵过程中有关微生物及一些酶的研究。应当加强这方面的研究，以促进沼气工程的推广。

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♫5.2 生态工程的实例和发展前景

（一）思考与探究

1.分析朝鲜三八线的资料（具体资料见教材），说明它所蕴涵的意义。

提示：生态工程的恢复作用是有限的，不能认为只要有了生态工程，就可以先污染，后治理。人类迄今尚没有能力完全模拟出自然的生态系统。自然生态系统发展到今天已经过几十亿年的进化，每平方公里每年的无形服务价值高达6.4万美元，而为了达到同样的效果，用人工制造和模拟的办法，人类至少要花费10亿美元还不尽如人意。另一方面，自然生态系统具有相当的自我恢复能力，我们在生态工程建设中应该积极利用自然生态系统的这种能力，以节省投资。

2.在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长，家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气；而农民要解决蔬菜的不间断生产问题。很显然，大量使用造价昂贵、并用燃料加热的玻璃温室是不符合我国国情的。你能用所学知识，设计一种生态工程，来较好地解决上述问题吗？请在画出其物质和能量结构图的基础上，说明你所依据的生态工程原理。提示：（以下为参考答案，可让同学们进行其他设计）

教材中“四位一体”的图所示为近年来出现在我国北方农区的一种生态工程类型，它较好地解决了习题中所述问题。“四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。它的运行原理为：日光温室的增温效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长；同时也使猪禽免受严寒而快速生长；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；人、猪、禽的粪尿及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入沼气池产气，同时温室的高温也提高了沼气在冬天的产气稳定性；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于减少蔬菜的病虫害，提高蔬菜的产量和质量。

“四位一体”充分应用了物质循环再生和生物多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。“四位一体”的物质循环见图5-2：

图5-2“四位一体”生态工程物质循环示意图

（二）正文中讨论题

【农村综合发展型生态工程案例】

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1.在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？

提示：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？

提示：这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。

【小流域综合治理生态工程案例】

分析甘肃省陇南县的“九子登科”模式，在说明“九子”措施含义的基础上，谈谈你对小流域综合治理生态工程的理解。

补充资料──“九子登科”措施的具体意义

●山顶戴帽子：山头实行封禁管理、营造水土保持林，保护和恢复植被；

●山腰系带子：半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流；

●坡地修台子：坡耕地以坡改梯田为突破口，建设基本农田，为调整农业产业结构提供条件；

●地埂锁边子：充分利用地埂种植经济作物，既获得经济效益，又保护地埂；

●荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭林； ●山脚种果子：山脚发展经济林果园，促进商品经济发展；

●沟底穿靴子：在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝，建设沟坝地，拦蓄泥沙，防止沟壑被水冲蚀而导致其不断扩张；

●见缝插针钉扣子：利用田间地头、房前屋后栽植林果，发挥零星作用，提高治理程度； ●秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。1.小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？

提示： “综合”表现在它一改以前的单纯造林和蓄水、减沙等工程模式，同时考虑到了生态效益和经济效益：不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何提高人们的生活水平。例如，不但种植农作物，还同时种植经济作物来提高人们的收入；考虑到了种植薪柴林解决人们的燃料来源问题。各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。

2.为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？

提示：山顶土壤条件、气候条件恶劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本高，适宜封山，依靠自然恢复力来恢复植被；山腰、荒地等土壤，虽然水分条件较好，但是仍不适宜种植农作物，对于这样的地方可以自然恢复，也可以人为种植适宜的林木、草或果树等，加快植被恢复速度，这样既能降低土壤侵蚀，又能创造一定的经济效益；对沟底而言，应建设堤坝系统，它可以蓄水和淤积土地，还能够减少山体的崩塌和滑坡，保证人民的生命财产安全；对坡地和山脚农田来说，土壤、水分条件良好，交通也较方便，土地生产力高，适宜种植农作物来解决人们的粮食和收入等问题，但是在坡地上要水平梯田种植，以减少水土流失。根据不同的地形采取不同的措施，既要考虑到生态效益，又要考虑到人们的生活和收入问题，这体现了生态工程协调与平衡、因地制宜的原理和思想。3.从这一案例看，当地是怎么做到经济效益与生态效益相统一的？这一模式在其他小流域能够照搬吗？

提示：上题分析中已解答了经济效益与生态效益的统一问题。这种模式在其他小流域不生物选修3教材答案

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能照搬，还是要因地制宜地进行生态工程建设，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，其生态工程的模式应各具特色。【大区域生态系统恢复工程──“三北”防护林案例】

1.国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？

提示：三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区，对我国具有重要的意义：生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展，如黄河上游的水土流失容易导致下游地区的洪水泛滥，而危害巨大的沙尘暴的发生也与这一地区的土地沙漠化关系密切；同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。

这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间，非一朝一夕之功。2.这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？

提示：首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草；其次要考虑树种的多样性，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同的策略，如条件恶劣的地区应该结合自然恢复力，而农区的防护林中农田防护林网可能占较大比重。【湿地生态恢复工程案例】

1.当初人们为什么要围湖造田？

提示：主要原因：我国历来人多地少，在“以粮为纲”的年代，围湖造田，种植农作物，以生产更多的粮食；片面强调经济发展，没有认识到湖泊的巨大生态调节功能也是重要原因。

2.为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？ 提示：退耕还湖不仅包括退耕地为湖区，还包括退耕后湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移，要解决迁出居民的生活和就业等问题，这是退耕还湖工程的主要困难。

3.地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？

提示：保护环境，减少水土流失和水污染。例如,减少工厂、生活污水往水体中的排放，农田中减少化肥和农药的施用量等。【矿区废弃地的生态恢复工程案例】

1.在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？

提示：矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。

2.怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？

提示：首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力,以及对粪肥的加工或利用情况，要保持在承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。

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3.除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处？ 提示：除煤矿外，还有金矿、铁矿等。这些生态恢复工程最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地制宜。

【城市生态工程】

1.汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？

提示：减少污染的措施：制定法律法规，禁止市区内鸣笛，禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。

2.城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？

提示：减少或禁止工厂的污水排放；进行污水净化回收利用；实行雨水和污水分流。每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水的意义，家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂，制止或减少生活中的水污染行为。

（三）旁栏思考题

发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同，为什么？

提示：发达国家经济发展水平较高，人均土地、水等资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往往注重生态恢复，而较少注重经济效益。而我国人口较多，人均土地、水资源和能源占有量少，所以在进行生态工程时，一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。

鸣谢

哈三中2013届南岗高三2班协助校稿同学： 宋子璇

杨明磊

向钊

吴瑜瞳

马连裕

潘可涵

（排名不分先后）

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