[高三专题复习]
生命科学前沿和现代生物技术
市高三生物中心备课组
【综述】
近年来的高考生物试题中，有不少是以现实问题作为命题的载体，从生命科学发展的热点问题来考查学生的知识和能力的。要考生回答的问题主要是考查对生物知识的理解、学习方法的应用、对人类行为和研究成果的鉴别、反思和评价，这样留给考生发挥创新思维能力的舞台就较大。因此在第二轮复习中不能再把生物囿于教材与大纲，要让生物课与社会、与生活、与科技相联系，要让生物课跟上生命科学发展的步伐，就必须在我们的复习中做适当的渗透和补充，拓宽学生的知识面。如克隆、人类基因组计划、生物芯片开发、酶工程、基因工程、生物技术带来的“生命伦理”概念、人体营养与保健等；如污水处理、西部大开发中的生态环境问题、酸雨、臭氧层空洞、温室效应、赤潮、空气质量报告的分析等；如绿色食品、白色污染、清洁能源、生态农业等；如艾滋病、烟草与吸毒等等。
当然当今生命科学的发展，使得作为考试素材的内容很多，要穷尽高考的一切信息是不可能的，我们要善于借助此类以热点问题为素材的信息题，着力培养自学能力和思维能力。值得注意的是，随着生命科学的迅猛发展，多年前编制的教材内容出现了一定的局限性或本身教材存在一些争论点，在高考命题中相应出现了一种新的题型——反向论证题。
此类试题以课本知识为载体，以生命科学的新成果新成就为背景给出材料，求证不符合教材的东西，重在考查学生的逆向思维能力和求真务实的态度。反向论证题一般引入生命科学发展的最新成果和最新成就展开，通过对某些知识科学局限性和可能形成的反面影响的探讨，考查学生的科学精神、科学思维方法和对问题本质的认识。这也启示我们不要认为教材中的一切都是对的，要关注生命科学的发展，学会依据事实辩证地分析问题。加强能力训练试题从以知识立意转向以能力立意，能力训练为主导是综合科目考试的一个原则。试题将避免单纯记忆内容的考查，强调考查学生收集处理材料与信息、再现与鉴别、领会诠释、归纳综合、评价辩证、语言表达、分析解决问题等能力。当然我们讲注重能力培养，是立足基础的，这里的能力是建立在全面掌握基础知识上的，具体是指能使用恰当的专业术语阐述学生的生物学事实、方法、概念和原理；能理解生物学常用图、表等各种表达形式的意义，会用多种表达准确地描述一些生物学现象；通过分析与综合，理解生物体的结构与功能、部分与整体以及生物与环境的关系；正确地解释生物个体、环境和社会中的一些生物学问题；使用恰当的方法验证简单的生物学事实，并对结果进行解释和分析；能应用生物学基本知识分析和解决一些日常生活和社会发展中的有关现实问题，关注生命科学发展中的热点问题。
加强对能力的训练是第二轮复习的重点。复习时，可在老师的指导下自己确定某一专题或核心内容，参考教材和讲义，对知识进行合理归纳、分类和概括，做到理论联系实际；对每一章节知识点的典型习题，要能举一反三，做到实际联系理论，因为这些知识的掌握是能力培养的前提和条件。要进行多角度立体式的剖析，不但要弄清“是什么”，更要理解掌握“为什么”(原因与条件)、“还有什么”(与其他事物、知识的联系)，尽可能地深入理解分析，形成科学理性的认识；对一些新角度新背景下的新题型，要学会应用所学知识分析，并找到解决问题的方法。
一般这类题型的命题意图是：从能力立意(决定考查哪些知识和原理)→创设情境(提供材料)→确定设问(提出要考生回答的问题)。其解题思路是：审题→找出问题的实质→联系相关的学科知识→写出完整答案。这就要求在全面复习的基础上，牢牢把握住生物现象的一般
规律、原理和特征，这是解决实际问题的“工具”。对解题思路的剖析不仅有助于同学们能力的提高，也有助于巩固所学知识。
【精例透析】
一、同位素示踪
例1：在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时间后，分析18O放射性的存在，最有可能的是
A 在植物体内的葡萄糖中发现
B 在植物体内的淀粉中发现
C 在植物体内的脂肪、蛋白质、淀粉中均可发现
D 在植物体周围的空气中发现
解析：水光解释放氧。
答案：D
例2：用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条一端，然后探测另一端是否含有放射性14C的吲哚乙酸存在。枝条及位置如右下图。下列有关处理方法及结果的叙述正确的是
A 处理图甲中A端，不可能在图甲中的B端探测到14C的存在
B 处理图乙中A端，能在图乙中的B端探测到14C的存在
C 处理图乙中B端，能在图乙中的A端探测到14C的存在
D 处理图甲中B端，能在图甲中的A端探测到14C的存在
解析：生长素在植物体内的运输是极性运输，只能从形态学的上
端运向下端，只是在某些局部的区域内（如根尖的生长点）会出现从形态学的下端运往上端。生长素在植物体内的运输可以理解为一种主动运输，在运输过程中是要消耗能量的。
答案：C
例3：科研人人员给农作物施以15N标记的肥料，结果在以此农作物为食物的羊尿中查出15N元素。请回答下列问题：
（1）含15N的化肥是以状态从土壤进入根细胞的。根吸收矿质元素的主要部位是。
（2）含15N的物质所合成的植物蛋白质，在羊消化道内转化为氨基酸，参与此消化作用的酶；要有、、，吸收氨基酸的主要器官是。
（3）在羊体内，含15N的氨基酸被分解脱去，其中含15N的物质最终形成
等废物，随尿排出。
答案：（1）离子根毛区（2）胃蛋白酶胰蛋白酶肠肽酶小肠（3）氨基尿素
例4：如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素为
A 可在外壳中找到15N和35S
B 可在DNA中找到15N和32P
C 可在外壳中找到15N
D 可在DNA中找到15N、32P和35S
解析：噬菌体由DNA和蛋白质两种成分组成，DNA含有磷酸基和含氮碱基，能够标记上15N和32P，而蛋白质含有氨基（一NH2）和甲硫氨基酸（含有一SH），能够标记15N 和35S。在噬菌体侵染细菌的过程中，蛋白质外壳留在外面，没有进入噬菌体，只有DNA 进入噬菌体，并利用细菌的原料（氨基酸和核苷酸）来合成自身的子代蛋白质外壳和子代DNA，因这些原料没有放射性元素标记，所以在子代中，只有在某2个噬菌体中，才能找到原来侵入的那两条DNA单链，其上含有15N和32P。
答案：B
能力训练：
1．给某种蔬菜施含放射性同位素15N的氮肥，植物吸收后主要用于合成蛋白质。人食用该种蔬菜后，通过代谢，15N最终出现在中。
A 氨基酸
B 尿素
C 氨
D 蛋白质
2．把菜豆幼苗放在含32P的培养液中培养，一小时后测定表明，幼苗各部分都含32P。然后将该幼苗转移到不含32P的培养液中，数天后32P
A 不在新的茎叶中
B 主要在新的茎叶中
C 主要在老的茎叶中
D 主要在老的根中
3．将少量15NH4HCO3加入养着金鱼藻和小鱼的玻璃缸中，一段时间后，在，小鱼的排泄物中找到15N的代谢终产物。写出15N在这个小型生态系统中转变的编号顺序。A．脱氨基作用B．氨基转换作用C．氨基酸缩合D．蛋白酶的消化作用
E．肽酶的消化作用F．交换吸附作用G．离子的主动运输
4．用14CO2示踪，在光合作用过程中，14C在下列分子转移途径是
A 14CO2→叶绿素→ADP
B 14CO2→NADP→糖类
C 14CO2→三碳化合物→糖类
D 14CO2→叶绿素→A TP
5．将一株水培草莓用钟罩罩住，在培养液中添加H218O，追踪18O的所在。先在草莓根毛细胞里发现，这是植物细胞对水的作用，继而钟罩壁上凝结有，这是植物的作用所致。在光照的情况下，罩内空气中又出现，这是依赖于植物的作用，将钟罩再次移到黑暗环境后气体减少了，而罩壁上凝结的反而增加了，这是植物的作用所致。
6．将生长旺盛的两盆绿色植物分别置于两个玻璃钟罩内，甲罩内的花盆浇足含18O的水（H218O），乙罩内充足含18O的CO2（C18O2），将两个花盆用塑料袋包扎起来，并用玻璃钟罩密封（如下图），在适宜的温度下光照1小时。请回答：
（1）此时，甲罩壁上出现许多含18O的水珠，这些水珠是经植物体的作用产生的。甲罩内还有许多18O2，这是植物体进行将H218O分解成和的结果。
（2）乙罩壁上出现许多含18O的水珠，这些是植物吸收C18O2进行作用产生的。
（3）将甲装置移入黑暗环境中，几小时后，罩内的18O2逐渐减少，减少的18O2被转移到植物体内形成了。这一生理过程的主要意义是。
7．如右下图，一株着生7片叶的植物。将第3片和第6片叶用透明小袋包住，并分别向内充入具有放射性的14CO2，经光照一段时间。请回答：
（1）第1片叶中出现带放射性的糖，主要来自第片叶。
（2）根系中出现带放射性的糖，主要来自第片叶。
（3）在地上部分，除第3、6片叶外，含放射性糖最多的
部位是。
（4）在第3、6片叶中合成的带有放射性的糖是通过茎部
输送出去的。
8．用同位素标记追踪血液中的某些葡萄糖分子，若该分子
流经人的肾脏后又由肾静脉流出，则该分子很可能穿过几层细
胞膜?
A 2层
B 4层
C 6层
D 0层或8层
9．用同位素叩标记某一噬菌体内的双链DNA分子，让其侵入大肠杆菌繁殖，最后释放出200个后代，则后代中含有32P的噬菌体占总数的
A 2％
B 1％
C 0.5％
D 50％
10．将大肠杆菌放在含有同位素15N的培养基中培养若干代后，细菌DNA所有氮均为15N，它比14N分子密度大，然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再移到14N培养基中培养，每隔4小时（相当于分裂繁殖一代的时间）取样一次，测定其不同世代细菌DNA的密度。实验结果DNA复制的密度梯度离心试验如下图。请回答：
（1）中带含有氮元素的是。
（2）如果测定第四代DNA分子密度，N标记的比例表示为。
（3）如果将第一代（全中）DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的两条一DNA单链在试管中的分布位置应为。
（4）上述实验表明，子代DNA合成的方式是。
11．在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N—DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N—DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。请分析：
（1）由实验结果可以推测第一代（Ⅰ）细菌DNA分子中一条链是，另一条链是。
（2）将第一代（Ⅰ）细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到细菌的DNA 用同样的方法分离。请参照上图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在右图中标出。
12．愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时，其中一种化合物具有放射性（氚标记）。当这些细胞被固定后进行显微镜检，利用放射自显影技术发现放射性集中于细胞核、线粒体和叶绿体中。因此，可以肯定被标记的化合物是
A 一种氨基酸
B 尿嘧啶核苷
C 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
D 葡萄糖
【参考答案】
1．B 2．B 3．FGBCDEA 4．C
5．H218O渗透H218O 蒸腾O2光合作用H218O
呼吸作用6．（1）蒸腾光合作用[H] 18O2（2）光合
（3）水为植物的各项生命活动提供能量7．（1）3
（2）6 （3）顶芽（4）筛管8．D 9．B
10．（1）14N、15N （2）1/8中，7/8轻（3）1/2重，1/2轻
（4）半保留复制11．15N母链14N新链（2）如右图12．C
二、海洋
海洋中虽然含碘的浓度相当小，每升海水中平均含碘0.06mg，但海洋里碘的总储量仍很惊人，达9.3×1010吨，比陆地上要多得多。
1．碘是人体中激素的重要成分。如果缺碘，人体就会得病。日常生活中，我们除了从海带等藻类中获得碘以外，还主要从得到碘。
2．一般海带里含碘0.3%～0.5%，有的可高达1％，比海水中碘的浓度高出十几万倍！这种海带细胞富集碘的方式为。有人试验，如果在海带细胞中含有一定的氰化物，则海带富集碘的能力大大下降，原因就是氰化物阻断了海带细胞的作用。
3．假如借助于显微镜，我们可以看到与海带细胞富集碘有关的细胞器主要是下列哪个图？答：
A B C
【参考答案】
1．甲状腺甲状腺机能低下（或大脖子病）食盐
2．主动运输呼吸作用
3．电子A图
三、环境污染
据报导：1999年7月2日河北省沧州市歧口附近海域发生面积400平方公里的赤潮，以酱紫色为主；同日12点天津海域也发生25平方公里的赤潮；7月3日上午9时，河北沧州、天津赤潮面积已扩大至1500平方公里。而去年在广东、香港海域，渤海湾均出现更大面积的赤潮。赤潮是指在一定条件下，海洋中的某些生物在短时间内大量繁殖或聚集的现象，常使海水变红色、褐色。赤潮是一种严重的海洋灾害，不仅污染环境，而且对海洋养殖业构成极大威胁。
请你根据以上资料回答下列问题：
1．赤潮生物主要是甲藻、硅藻，也包括一些原生动物、细菌等。从生物学原理上分析，赤潮生物大量繁殖会对其他海洋生物产生哪些不良影响？
2．从生物、化学、环境因素等方面，分析赤潮发生的原因。
3．如何防治赤潮？
【参考答案】
1．生物的危害主要有以下几种方式：①释放毒素，在水中鱼、虾、贝类等生物吞食这些有毒素的赤潮生物后，引起中毒死亡，即使没有死亡，当这些沉积毒素的海产品被误食也会引起人体或其他生物体中毒，产生危害。②有些赤潮生物能向体外分泌粘液，妨碍海洋生物的滤食和呼吸，重者会窒息死亡。③赤潮生物大量消耗氧气，造成水体溶解氧减少，
影响海洋生物的生存。④大面积的赤潮挡住阳光，影响海洋植物的光合作用，破坏食物链。
2．赤潮发生的原因主要归纳为以下几点：①生物因素：赤潮生物甲藻、硅藻的大量繁殖。②化学因素：海水中的营养盐（主要是N、P）以及一些微量元素、有机物等存在，影响着赤潮生物的生长、繁殖和代谢，这些化学因素是赤潮生物形成和发展的基础。③环境因素：由于环境污染日益加剧，农业生产施用化肥，灌溉、冲刷出来的废水中含有氮和磷；通常工业废水中都含有有机物、重金属、无机盐；生活废水中也常含有大量有机物、营养盐和磷。这些废水未经处理源源不断流入江河、最后汇入大海。使得大海中的氮和磷的含量过剩，造成海水富营养化，赤潮生物大量繁殖起来，所以环境污染造成的海洋水体富营养化是赤潮产生的根本原因。
3．赤潮的预防措施是：①建立完善的赤潮监管体系，及时发现赤潮，采取防范措施。②控制污染：减缓或扭转海域富营养化。赤潮的治理是：①喷洒化学药品直接杀死赤潮生物，或喷洒絮凝剂，使生物粘在一起，沉降到海底。②机械方法：可通过机械设计把赤潮海水吸到船上进行过滤，把赤潮生物分离。③用围栏把赤潮发生区围隔起来，避免扩散、污染其他海域。
四、生物质能
生物质能是以生物质为载体的能量，生物质能为人类提供了基本燃料。生物质是生物界一切有生命的可以生长的有机物质，包括动植物和微生物。所有生物质都有一定的能量，而作为能源利用的主要是农林业的副产品及其加工残余物，也包括人畜粪便和有机废弃物。
生物能具备下列优点：①提供低硫燃料；②提供廉价能源（某些条件下）；③将有机物转化成燃料可减少环境公害（例如，垃圾燃料）；④与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。
至于其缺点有：①植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物；②单位土地面积的有机物能量偏低；③缺乏适合栽种植物的土地；④有机物的水分偏多（50%～95%）。
生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。它直接或间接地来源于植物的光合作用，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就相当于目前人类消耗矿物能的20倍。生物能的开发和利用具有巨大的潜力，目前主要从三个方面研究开发：①建立以沼气为中心的农村新的能量，物质循环系统，使秸杆中的生物能以沼气的形式缓慢地释放出来，解决燃料问题；②建立建立以植物为能源的发电厂，变“能源植物”为“能源作物”，如“石油树”，绿玉树；③种植甘蔗，木薯，玉米，甜菜等，既有利于食品工业的发展，植物残渣又可以制造酒精以代替石油。
五、非典型肺炎
阅读下列材料，回答以下问题：
非典型肺炎主要是由流感病毒、支原体、衣原体、腺病毒以及其它未明的微生物所引起的肺炎。非典型肺炎主要由受感染者的飞沫近距离传播，接触受感染者的分泌物也会感染，是一种呼吸道急性传染病，有比较强的传染力。致病病毒能在空气中存活4到5小时，手会成为它们的依附体，而手又经常接触眼、口、鼻等身体部位，这些粘膜组织的外壳蛋白会成为冠状病毒与人体细胞相结合的受体，进而成为病毒入侵人体的通道。
目前，科学家已分离出非典型肺炎的病原体――新型冠状病毒。为了搞清楚它的来源，科学家作了基因的分析比较，发现分离出的新型冠状病毒与已知的冠状病毒基因同源性达到64%。快速检测非典型肺炎的第一种方法为间接免疫荧光法，即把感染病毒的细菌固定在一个小玻片上，这个玻片上有病毒，然后把病人的血清滴在这个玻片上面，若血清中有跟这个病毒反应的抗体，它俩就可结合，然后加上另外一种带有荧光的试剂，在荧光显微镜下，玻片上会有荧光显现。
1．分析新型冠状病毒与已知的冠状病毒基因间同源性的方法叫法。
2．根据材料分析，这次的新型冠状病毒可能是通过产生的全新品种。
3．快速检测非典型肺炎时，病毒与抗体之间的反应称；在荧光显微镜下检测时，玻片上有荧光显现，说明受检者为。
4．根据这种冠状病毒造成的传染特点，你认为该如何预防，并写出预防的措施。
5．目前流行的非典型肺炎（SARS）引起世界的恐慌，中国疾病防治中心正和世界卫生组织积极配合，寻找病原体，近期工作取得了较大的进展，基本上将病原体锁定为衣原体（一种原核生物）或者冠状病毒，若病原体是衣原体，则其遗传物质是；如果是冠状病毒，则其遗传物质是。
【参考答案】
1．DNA分子杂交2．基因突变3．免疫反应非典型肺炎感染者4．①SARS 是一种传染病，应严格控制传染源、切断传播途径、保护易感人群②SARS病是一种呼吸道急性传染病，切断空气传播途径是行之有效的，如病人和接触者戴口罩、保持空气流通、对空气进行消毒等5．DNA DNA或RNA
【能力训练】
一、选择题
1．把胡萝卜的单个韧皮部的细胞放入配制的培养基上培养，获得了许多完整的植株。这种繁殖方式和细胞工程技术分别属于（）
A．抱子生殖和细胞拆合技术B．无性生殖和组织培养C．配子生殖和细胞融合技术D．卵式生殖和细胞培养
2．将重组DNA导入细菌生产激素或蛋白质的过程一般称为（）
A基因工程B．细菌工程C．酶工程D．微生物工程
3.切取动物控制合成生长激素的基因，注入鲇鱼受精卵中，与其DNA整合后产生生长激素，从而使鲇鱼比同种正常鱼增大3～4倍。此项研究遵循的原理和这项技术分别是（）A．DNA→RNA→蛋白质和转基因技术B．RNA→DNA→蛋白质和DNA重组技术
C．DNA→蛋白质→RNA和转基因技术D．RNA→蛋白质→RNA和细胞核移植技术
4．将甲绵羊体细胞的细胞核移入乙绵羊的去核卵细胞中，再将此卵细胞植入丙绵羊的子宫内发育，出生的小绵羊即“克隆绵羊”，此“克隆绵羊”（）
A．基因型与甲相同，性别一定与甲不同
B．基因型与乙相同，性别一定与乙相同
C．基因型与丙相同，性别一定与丙不同
D．基因型与甲相同，性别一定与甲相同
5．在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生出细胞壁，参与这一过程的细胞器是（）
A叶绿体、高尔基体B．线粒体、高尔基体
C．叶绿体、线粒体D．线粒体、内质网
6．将人的胰岛素基因，通过基因工程的方法转入大肠杆菌细胞内，结果在大肠杆菌细胞内表达而产生胰岛素，说明：不同种生物共用一套（）
A．遗传信息B．遗传密码C．DNA D．RNA
7．植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是（）
①体细胞全能性②离体植物器官、组织或细胞③根、芽④生长素和细胞分裂素⑤生长素和乙烯⑥愈伤组织⑦再分化⑧脱分化⑨植物体
A．①、②⑧⑥⑦③⑨、④B．①、②⑦⑥⑧③⑨、⑤
C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤D．①、②⑨⑧⑥⑦③、④
8．能提高良种家畜繁殖能力的生物工程技术是（）
A组织培养 B．细胞融合 C．胚胎移植 D．细胞核移植
9．用于组织培养中的植物器官或组织，称为（）
A.组织切片 B．原生质体 C．外植体 D．愈伤组织
10.下列有关动物胚胎移植的叙述中，不正确的一项是（）
A．从受孕母畜体内取出的受精卵或胚胎均能移植
B．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情状态
C．超数排卵技术要使用一定的激素
D．试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管内进行
11．英国科学家应用哪一种关键的细胞工程技术，培育出著名的“克隆绵羊”——多利（）
A．细胞和组织培养B．细胞融合C．动物胚胎移植D．细胞核移植
12．在运用下列各种细胞工程技术培育生物新产品，操作过程中不可能形成愈伤组织的技术是（）
A．细胞和组织培养B．植物细胞融合
C．动物胚胎移植D．细胞核移植
13．在以下4种细胞工程技术中，培育出的新个体中，体内遗传物质均来自一个亲本的是（）
A．细胞和组织培养B．细胞融合
C．动物胚胎移植D．细胞核移植
14．当前生物化学的研究方法和技术在工农业生产上被广泛应用的一项新技术是（）A．酶工程B．遗传工程C．发酵工程D．细胞工程
15．英国克隆羊“多利”的产生、“抗虫棉”的培育、“番茄马铃薯”的创造、单克隆抗体的制备、抗生素的生产依次是下列哪项生物技术取得的成果（）
①基因工程②细胞工程③发酵工程④酶工程
A．①②②③④B．②①③②②③C．①②④③③D．①②①③②
16．(1998年上海高考试题)表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是（）
A．试管动物培养B．胚胎移植C．胚胎分割移植D．受精卵移植
17．(1999年广东高考试题)下列哪一项属于克隆（）
A．将鸡的某个DNA分子片段整合到小鼠的DNA分子中
B．将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内
C．将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞
D．将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系
二、非选择题
1．生物学家做了下列实验(如图14-3)：①用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质；
②用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的抗原；③把人和鼠的细胞融合为一，此细胞一半发红色荧光，另一半发绿色荧光，然后把此细胞在37 ℃下培养40分钟，再检查，两种颜色的荧光均匀分布在整个细胞表面。根据上述实验现象回答下列问题：
图14-3
(1)细胞融合时常用的病毒促融剂是_____________。
(2)上述细胞表面的两类荧光染料最终呈均匀分布状态，这是由于细胞具有_____的结果。
(3)这个实验证明构成细胞膜的_______分子和________分子大都是可以_________的，不是静止固定的。
(4)人和鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的____________。
2．用一根玻璃针将一个变形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核的一半死亡。如果将一个变形虫的核取出，无核部分能短期生存但不能繁殖后代，单独的细胞核则无法生存。如果在去核后3天，再植回一个细胞核，这个变形虫生活正常，如图14-4所示。根据上述结果回答下列问题：
图14-4
(1)正常细胞中核与质的关系是_________________________________。
(2)去核后的变形虫仍能生活一段时间，其原因是__________________。
(3)单独的细胞核不能生存的原因是_______________________________。
3．1978年，美国科学家利用生物工程技术，将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA 分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产出了人类胰岛素。请回答：
(1)上述人类胰岛素的合成是在_________处进行的，其决定氨基酸排列顺序的mRNA的
模板是由___________基因转录而成的。
(2)合成的该胰岛素含有51个氨基酸，由2条多肽链组成，那么决定它合成的基因中至少应含有碱基________个，若核苷酸的平均分子量为300，则与胰岛素分子对应的mRNA的分子量应为________；若氨基酸的平均分子量为90，该胰岛素的分子量约为_________。
(3)不同种生物之间的基因移植成功，说明了生物共用的是同一套____________。
(4)从进化的角度分析，它能说明____________________。
4．我国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因嫁接到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析：烟草有了抗病毒的能力，这表明，烟草体内产生了_______。这说明人和烟草共用一套_______，蛋白质合成的方法_______，也说明了DNA是_______。
5．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法将基因a 转移到马铃薯植物中，经检测，Amy在成熟块茎细胞的细胞间隙中发现。若将图14-5比作块茎细胞，请据图回答（题内如有括号，请在其中写出结构的标号，根线上写有关内容）:
图14-5
(1)a已整合到图中[ ]________结构中。
(2)在细胞核是以a为模板合成Amy的_________。
(3)Amy合成后，经[ ]______加工分泌到细胞外，定位在细胞间隙中。
(4)以本图比作块茎细胞的缺陷是该图中多画了［］_____________。
(5)如将该细胞置于30％蔗糖溶液中，细胞内的水势将比细胞外的水势____________。
6．图14-6是用萝卜根组织培养的某些过程示意图，请据图回答：
(1)请把组织培养的过程按正常顺序排列（以字母表示）_____________。
(2)图D上的细胞团是___________，它的特点是____________。
(3)图C和图D的培养基______________。
(4)图C的培养物的变化是____________。
(5)从原理上讲，植物细胞有形成再生植株的可能性，这是________的表现。
图14-6 图14-7
7．图14-7可示为细胞融合技术的一些过程，请据图回答：
(1)从A细胞和B细胞到C细胞的过程中，必须用_________处理。
(2)若A、B细胞为植物细胞，那么这样的细胞已经用酶降解脱掉________。这种酶可能是_________酶，由此生成的A和B细胞称为____________。
(3)若A细胞为骨髓瘤细胞，B细胞为淋巴细胞，那么D细胞称为________细胞，由D 细胞连续分裂产生大量细胞的过程，称为________过程。这种细胞既能无限繁殖，又能产生___________。
(4)若A为人细胞，B为鼠细胞，并分别用荧光染料标记细胞膜上的蛋白质，在C细胞时，细胞一半发红色荧光，一半发绿色荧光。到D细胞阶段，两种颜色的荧光均匀分布，其原因是_____________________________。
8.(1999年上海高考试题)世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如图14-8所示。请仔细看图后回答下列问题：
(1)写出图中a、b所指的细胞工程名称：a.__________；b.____________。
(2)实施细胞工程a时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是___________。
(3)“多利”面部的毛色是________，请根据遗传学原理说明判断根据：_________。
(4)继植物组织培养成功之后，克隆绵羊培育成功，证明动物细胞也具有_________。
(5)请举一例，说明克隆绵羊培育成功的实际意义：__________________。
9．(2000年广东高考试题)目前有关国家正在联合实施一项“人类基因组计划”。这项计划的目标是绘制4张图，每张图均涉及人类一个染色体组的常染色体和性染色体，具体情况如下：两张图上的染色体上都标明人类全部的大约10万个基因的位置（其中一张图用遗传单位表示基因间的距离，另一张图用核苷酸数目表示基因间的距离）；一张图显示染色体上全部DNA约30亿个碱基对的排列顺序；还有一张图是基因转录图。参加这项计划的有美、英、日、法、德和中国的科学家，他们在2000年 5月完成计划的90％，2003年将该计划全部完成。
参加这项计划的英国科学家不久前宣布，已在人类第22号染色体上定位679个基因，其中55％是新发现的，这些基因主要与人类的先天性心脏病、免疫功能低下和多种恶性肿瘤等有关。此外还发现第22号染色体上约有160个基因与鼠的基因具有相似的碱基顺序。参加这项计划的中国科学家宣布，在完成基因组计划之后，将重点转向研究中国人的基因，特别是与疾病相关的基因；同时还将应用人类基因组大规模测定碱基顺序的技术，测定出猪、牛等哺乳动物基因组的全部碱基顺序。
试根据以上材料回答下列问题：
(1)“人类基因组计划”需要测定人类的24条染色体的基因和碱基顺序。试指出是哪24条件染色体？为什么不是测定23条染色体？
(2) 在上述24条染色体中，估计基因的碱基对数目不超过全部碱基对的10％。试问平均每个基因最多含多少个碱基对？
(3)你认为完成“人类基因组计划”有哪些意义？
参考答案
能力训练
一、选择题
1.B
2.A
3.A
4.D
5.B
6.B
7.A
8.C
9.C 10.A 11.D 12.C 13.A 14.A
15.B 16.C 17.D
二、非选择题
1.（1）仙台病毒（2）一定的流动性（3）磷脂分子蛋白质分子运动（4）
蛋白质
2.（1）相互依赖，生物体（变形虫）生长发育过程是细胞质和细胞核共同作用的结
果（2）细胞质中原有的mRNA和酶系仍存在，在但过了一定的时间被代谢分解后，无核的细胞也就死亡了。（3）无酶系统
3.（1）大肠杆菌核糖体人类胰岛素（2）306 45900 3708 （3）遗传密码（4）
地球上的一切生物都是由共同的祖行进化而来的
4.有抗病毒能力的干扰素遗传密码基本相同遗传物质
5.（1）[8] 染色体（DNA）（2）mRNA (3)[5]高尔基体(4)[4]叶绿体(5)高
6.(1)BDCA (2)愈伤组织未分化且较均一(3)不同(4)细胞分化导致器官形成(5)
细胞全能性
7.（1）促融剂（如仙台病毒）（2）细胞壁原生质体裸细胞（3）杂交瘤细胞
克隆单一抗体（4）细胞膜中的磷脂分子和蛋白质分子是可以作相对运动的（细胞膜具有流协性）
8.（1）细胞核移植胚胎移植（2）卵细胞体积大、易操作、通过发育可直接表
现出状性来（3）白色“多利”的全部细胞核基因来自白母绵羊（4）全能性（5）保存濒危物种，繁殖优良品种，医学上克隆器官……（以上答案中答出任何一项都给分）
9.（1）是22条常染色体和X、Y两条性染色体，因为X、Y染色体之间具有不相
同的基因和碱基顺序，所以一共测定24条染色体（2）3000 （3）有利于疾病的诊断和治疗；有利于研究生物进化；有利于培育优良的高等动物品种；有利于研究基因表达的调控机制
物理学最前沿八大难题 当今科学研究中三个突出的基本问题是：宇宙构成、物质结构及生命的本质和维持，所对应的现代新技术革命的八大学科分别是：能源、信息、材料、微光、微电子技术、海洋科学、空间技术和计算机技术等。物理学在这些问题的解决和学科中占有首要的地位。 我们可以从物理学最前沿的八大难题来了解最新的物理学动态。 难题一：什么是暗能量 宇宙学最近的两个发现证实，普通物质和暗物质远不足以解释宇宙的结构。还有第三种成分，它不是物质而是某种形式的暗能量。 这种神秘成分存在的一个证据，来源于对宇宙构造的测量。爱因斯坦认为，所有物质都会改变它周围时空的形状。因此，宇宙的总体形状由其中的总质量和能量决定。最近科学家对大爆炸剩余能量的研究显示，宇宙有着最为简单的形状——是扁平的。这又反过来揭示了宇宙的总质量密度。但天文学家在将所有暗物质和普通物质的可能来源加起来之后发现，宇宙的质量密度仍少了2／3之多！ 难题二：什么是暗物质 我们能找到的普通物质仅占整个宇宙的4％，远远少于宇宙的总物质的含量。这得到了各种测算方法的证实，并且也证实宇宙的大部分是不可见的。
最有可能的暗物质成分是中微子或其他两种粒子： neutralino和axions（轴子），但这仅是物理学的理论推测，并未探测到，据说是没有较为有效的测量方法。又这三种粒子都不带电，因此无法吸收或反射光，但其性质稳定，所以能从创世大爆炸后的最初阶段幸存下来。如果找到它们的话，很可能让我们真正的认识宇宙的各种情况。 难题三：中微子有质量 不久前，物理学家还认为中微子没有质量，但最近的进展表明，这些粒子可能也有些许质量。任何这方面的证据也可以作为理论依据，找出4种自然力量中的3种——电磁、强力和弱力——的共性。即使很小的重量也可以叠加，因为大爆炸留下了大量的中微子，最新实验还证明它具有超过光速的性质。 难题四：从铁到铀的重元素如何形成 暗物质和可能的暗能量都生成于宇宙初始时期——氢、锂等轻元素形成的时候。较重的元素后来形成于星体内部，核反应使质子和中子结合生成新的原子核。比如说，四个氢核通过一系列反应聚变成一个氢核。这就是太阳发生的情况，它提供了地球需要的热量。当然也还有其它的种种核反应。 当核聚变产生比铁重的元素时，就需要大量的中子。因此，天文学家认为，较重的原子形成于超新星爆炸过程中，有大量现成的中子，尽管其成因还不很清楚。另外，最近一些科学家已确定，至少一些最重的元素；如金、铅等，是形成于更强的爆炸中。还有一点需要确定，即当两颗中子星相撞还会塌陷成为黑洞。
国内外生物医药前沿科技发展趋势 王萍姚恒美 上海图书馆上海科学技术情报研究所 2005 年全球生物技术产业总产值达到633 . 1 亿美元，研发投入达到232 亿美元，年增长率为11％。其中生物医药依然是生物技术中最引人注目的领域。研究人员在药物设计、疫苗研究、抗体工程、新型药物输送技术等方面已取得众多突破。尽管目前我国在生物医药产业规模上仍落后于欧美等发达国家，但近年来在癌症治疗、蛋白质、免疫学等生物医药研究领域取得了长足的进步，成果屡次登上《科学》、《自然》等顶级国际权威期刊，并受到生物医药企业的高度关注。 一、国内外生物医药前沿技术发展趋势 药物设计 以核酸为靶的药物设计重要研发领域主要涉及两个方面：一方面是反义核酸、核酶与三链DNA的设计及其在医药领域的应用；另一方面是以核酸为靶的小分子药物研发。 目前全球约有20 余家公司在从事反义核苷酸的研究与开发，其中有23 种试用于临床，其中 4 种已进入三期临床试验阶段。反义核酸药物主要研发方向包括抗癌抑癌、抗耐药、免疫类、细胞因子类、抗病毒等。目前，反义药物方面己取得重大进展，第一代产品（Eyetech 公司用于抑制老年人眼疾的Macugen ）己有上市，第二代反义产品也己形成。核酶具有高度特异性，作为抗病毒基因治疗的新型分子，受到了广泛的重视，被认为是抗病毒基因治疗方案设计中重要探索方向。2004 年 6 月，美国宾夕法尼亚州立医学院开发出了一种抗乙肝病毒的SNIPAA盒式微型载体。该类研究在国内已有开展，中科院微生物研究所自2001 年起开展“核酶介导的果树抗类病毒基因工程”的研究。R 卜A干扰不仅可以深入揭示细胞内基因沉默的机制，而且还可以作为后基因时代基因功能分析的有力工具，广泛用于包括功能基因学、药物靶点筛选、细胞信号传导通路分析、疾病治疗等等，近年来已成为遗传学、药理学的重要研究手段。目前中国科学家也己纷纷开展了该项研究，国家自然科学基金等已立项支持。 疫苗研究 以美国为例，疫苗的需求每年增长8 . 6 % ，到2008 年时市值将达74 亿美元，到2013 年疫苗市值将达91 亿美元。其中先进技术应用趋向包括异质基础加强结种技术、蛋白质调控技术、类病毒技术、转基因技术等。美国细胞基因系统工程公司应用基因技术研制出一种新型的肺癌疫苗G 一V AX ，被视为运用修改过基因的活体细胞治疗癌症上的一个重要突破。 抗体工程 抗体分子是生物学和医学领域用途最为广泛的蛋白分子，通过细胞工程、基因工程等技术制备的多克隆抗体、单克隆抗体、基因工程抗体可广泛应用在疾病诊断、治疗及科学研究等领
现代生命科学技术与人类生活 草长莺飞，花开花落，万千生命以其独特的方式勾勒出那乐趣无穷的四时之景。人类身处其中感受着生命之美，探索着科学的奥妙。 阴阳者，天地之道也，万物之纲也，变化之父母，生杀之本始，神明之府也。包含了人类对生命、自然的探讨，所谓天地之道、万物之纲指的就是自然的规律，神明即指物质世界变化无穷。自从1859年达尔文发表了进化论，关于生命科学的研究从此一发不可收，遗传定律被一个接一个发现，1938年分子生物学诞生了标志着生命科学的研究进入了微观时期。1953年DNA勺结构被公布，中心法则也被提出。1973年重组DNA技术获得成功，1978年世界上 第一位试管婴儿诞生，1997年克隆羊多利出世，2000年人类基因组草图绘画成功，直到现在生命科学还在持续高速的发展着，同时也对我们的生活和社会产生了不可估量的影响和巨 大的推进作用。 民以食为天，粮食于人类就如水于鱼一样的重要，中国以世界上7%的土地养活了世界 上22%的人口，这都归功于袁隆平杂交水稻的研发，同时现代基因工程的实施，改善了各种作物的生物学特性，提高了各种农作物对环境的适应能力和抗病毒能力从而增加了各类作物的产量和使更多的地区能够种植。同时对于动物基因的改造缩短了部分动物的生长周期同时也能改善畜牧产品的品质如降低了牛奶中的乳糖含量使其能适用于更多的人群。现代酶工程也大大地丰富了人们的餐桌，如酒，这一特殊的饮料，古人对酒尤其偏爱，多少名句实在饮 酒时诞生的，即使在现代，酒在我们生活中随处可见，闲暇时喝点酒是一种不可言状的享受， 同时少量的饮酒对我们健康也有好处。 随着人类社会的快速发展，环境和能源的问题与经济发展之间的矛盾日益尖锐，人类逐渐意识到随着经济的快速发展，绿水青山正在远离我们，土地荒漠化、盐碱化、水污染、大气污染越来越严重，比如PM2.5这个最近新出的名词也反映了环境污染越发严重。这些问题大都源于人类对于自然界中资源的过度使用，随着生命科学的发展，微生物技术在新能源开 发做出了不可磨灭的贡献一一如生物柴油的开发、燃料乙醇的使用有效的缓解了能源压力，同时生物能源是可以再生的并可以循坏利用，理论上大部分非金属的垃圾均可以作为生物能 源从而有效缓解我国的能源危机。现在在我国的大多农村地区家家户户都有了沼气池，田里原本没用的秸秆和一些生活垃圾也到得了有效利用，改善了农村的居住环境，提高了农民们 的幸福感。酶工程的发展也为保护环境做出了重大贡献，固定化酶的使用为净化污水提供了 一项强有力的工具，污水中的主要成分是氯酚，而将过氧化物酶吸附在磁石上可以对其进行 特异性吸附，对氯酚的过滤作用几乎达到100%随着城市化和工业化的不断发展，高分子 材料在工业方面所占比重越来越大，但同时高分子材料的处理问题却成了一个难题，因此可生物降解的高分子材料就成了热门，而用酶法合成可降解高分子材料就是其中一个比较有效、便捷的方法。 现代医学的发展离不开现代生物科学技术的支持。 (1)微生物工程。战争不给人类带来流离失所更夺走了无数鲜活的生命，很多人死于 伤口感染之下。但是弗莱明发现的青霉素却有效的缓解了这一状况，在二战中青霉素拯救了 数不清的人民和盟军战士，更以治好了当时英国首相丘吉尔的肺炎而闻名于世。这只是现代生物技术中关于微生物技术的医学应用，随着科技的发展，各类生物技术的蓬勃发展，现代 生物技术在医学领域的作用越发不可估量。 (2)基因工程。从人类第一次合成人工胰岛素，基因工程在新药物开发领域就开始大 放异彩诸如人尿素酶、人生长素和干扰素等一系列药物如雨后春笋般接连涌现，平均每年都有3-4个新药或疫苗面世，基因工程在疾病诊断方面也起了巨大作用，如用单链DNA做成的基因探针可以诊断出苯丙酮尿症、血友病、杜氏肌营养不良症等遗传疾病大大提高了临床诊
课程名称：最新科技前沿院系：会计学院会计系学号： 姓名 指导老师
最新颖的生命科学科技前沿 摘要： 每一次人类的进步，必须以科技的进步为前提。生命科学发展至今，人类功课了无数难题。从1953年，DNA双螺旋结构的第一次提出，到1986年生物学家对进行人类基因组的全序列分析设想的提出，再到2000年“人类基因组计划”测序工作的完成，科技的一步步进步，推动着生命科学的一步步进步。生命科学的一步步进步也在随时随地的影响着我们的生活。 关键词： 生命科学成果前沿趋势 前言： 仰观宇宙之大，俯察品类之盛，在广袤的自然界中，处处都有生命的踪迹，参天蔽日的大树、匍匐丛生的小草，飞禽走兽、游鱼爬虫，体积以吨计的鲸鱼、肉眼看不见的细菌和病毒，生命个体无一不在一定的时空中呈现出盎然生机…… 那么，生物是怎样以一种自然而又科学的方式存在于我们身边的呢？它们的存在又为我们人类的生存和生活提供了哪些必要的条件呢？我们能从大自然中得到什么珍贵的信息呢？近年来，生命科学有了哪些进展呢？了解生命科学又能为我们的生活提供哪些便利
呢？…… 种种疑团，无一不需要我们以科学的态度来了解生命科学，以先进的技术走到科技的最前沿…… 正文： 现代科学技术极大的促进了社会的进步与发展，而生命科学技术的飞速发展尤其使人们的生活发生了翻天覆地的变化。随着研究的不断深入，技术水平的不断提高，生命科学与我们的生活联系的越来越紧密，悄悄地改变着我们生活的方方面面。 一、什么是生命科学 首先，先让我们来了解一下什么是“生命科学”。 “生命科学”一词在字典中的定义是：研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的学科。 可见，生命科学是基于对生命的研究而形成的一门学科。他用于有效地控制生命活动，能动地改造生物界，造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系，是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。 生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学.支配着无生命世界的物理和化学定律同样也适用于生命世界，无须赋予生活物质一种神秘的活力。对于生命科学的深入了解，无疑也能促进物理、化学等人类其它知识领域的发展。比如生命科学中一个世纪性的
现代物理学在航天技术中的应用 我国航天技术持续的不断发展，为我国空间科学的发展以及空间探测奠定坚实的基础。空间的物理学研究将不仅带动我国基础科学研究，而且将引领我国航天技术水平的进一步提高，有效促进空间科学与航天科技水平的协调发展。自上世纪90年代开始，我国利用“神舟”号飞船和返回式卫星，在空间材料和流体物理以及空间技术研究等领域开展了大量实验研究，取得一批重要成果。根据我国空间科学中长期发展规划，将利用返回式卫是进行微重力科学实验，同时探讨进行引力理论验证的专星方案。空间的物理学研究涉及空间基础物理、微重力流体物体、微重力燃烧、空间材料科学和空间生物技术等学科领域。空间基础物理涉及当今物理学的许多前沿的重大基础问题，在科学上极为重要，在我国还是薄弱领域。随着我国经济实力的增长，应该适时地安排引力理论家验证的专星研究。一、空间引力实验与引力波探测基础物理实验研究检验现有引力理论的假设和预言、寻找新的相互作用和引力波探测将为认识引力规律和四种相互作用的统一理论提供实验依据。加强空间引力实验和空间天文观测对于我国在空间基础科学领域参与国际竞争和发展高新空间技术具有重要牵引意义。与会专家认为应开展如下研究工作: 1、空间等效原理实验检验(TEPO); 2、空间微米作用程下非牛顿引力实验检验(TISS); 3、激光天文动力学空间计划(ASTROD); 4、空间引力波探测。 二、空间的冷原子物理和原子钟研究 冷原子和玻色爱因斯坦凝聚是当代物理学中最活跃的领域之一，它为探索宏观尺度上物质的量子性质提供了独一无二的介质。该领域的研究可以加深人们对基本物理规律的理解，同时具有重要的应用前景。此外，高准确度的时间频率标准是精密测量和探索研究基本物理问题的关键和基础，在应用技术上均占有是十分重要的地位。微波原子钟与光钟在空间物理有着广泛的应用前景，它不仅可以改进卫星定位导航系统，而且在深空跟踪和星座定位等深空科学上有着不可替代的作用。为了突破地面实验的温度极限和空间尺度，增加测量时间，以便进行更高精度的测量和探索新的物理现象，在微重力环境下进行冷原子物理实验是非常必要的。专家建议开展如下研究工作: 1、空间实验室中的物质波及其相干性研究; 2、微重力条件下用冷原子和玻色爱因斯坦凝聚探索物理极限; 3、空间超高精度微波原子钟; 4、空间高精度光钟。 三、微重力流体物理 微重力流体物理是微重力科学的重要领域，它是微重力应用和工程的基础，人类空间探索过程中的许多难题的解决需要借助于流体物理的研究。在基础研究方面，微重力环境为研究新力学体系内的运动规律提供了极好的条件，诸如非浮力的自然对流，多尺
第八讲生物科学前沿简介 一、20世纪生物科学发展的历史回顾 记者：匡先生，在展望生物学绚丽的发展前景之前，您能否简要的回顾20世纪生物学领域所取得的引人注目的成就呢？ 匡廷云院士：由于19世纪以来，物理学、化学、地学以及技术科学的理论成就和技术进步，为生物学家认识生物发展规律提供了许多新的手段、方法。所以19世纪末20世纪初，生命科学取得了巨大的发展。在20世纪在生命科学领域有两次革命性的突破。第一次是孟德尔遗传学的再认识和摩尔根的基因论。孟德尔开创了经典遗传学，揭示了生物遗传现象。摩尔根主要用实验手段证明了基因是有序排列在染色体上的。 到了20世纪中叶，迎来第二次突破性进展，即沃森和克里克发现DNA双螺旋结构。沃森是生物学家，当时刚刚在美国拿到博士学位，研究噬菌体，后来到了英国。而克里克是个物理学家，当时在剑桥读Ph.D，用X射线衍射研究蛋白质晶体结构。沃森的贡献是在于确定DNA 两对特异性碱基的配对。克里克的贡献在于他极力主张建立物理模型，从分子、原子之间的距离和角度就可以得到最大限度的变量和稳定条件。特别有规则的双螺旋结构大大减少了变量数目。物理学家和生物学家完美的结合发现了DNA双螺旋结构。这是第二个突破性的里程碑。 图2 玉米籽粒的孟德尔遗传 图3 DNA 双螺旋
DNA双螺旋结构的建立开辟了生物学的新纪元。在这个基础上产生了基因工程、蛋白质工程。因此生物技术的发展对科技的发展对科技的发展、社会的进步的推动力是巨大的。由于分子生物学的发展、信息科学的发展人类才有可能识破自身的基因。在20世纪末大规模的开展人类基因组计划，破译人类的基因全序列。这个计划与曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划并称20世纪人类三大科学计划。可以说20世纪生物学是飞速发展，取得了巨大的成就，为21世纪生命科学的腾飞打下了坚实的基础。
现代生命科学与经济感想 学了现代生命科学与经济这门课之后，总体而言收获还是非常大的。这门课让我对生命科学学科有了一定的了解，在我心里，它也不是以前那么高大神秘了。听了一学期的课，老师讲了不同的知识，但是我对遗传和转基因技术这两方面印象比较深刻，同时又比较感兴趣。 遗传算法是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法是从代表问题可能潜在的解集的一个种群开始的，而一个种群则由经过基因编码的一定数目的个体组成。每个个体实际上是染色体带有特征的实体。染色体作为遗传物质的主要载体，即多个基因的集合，其内部表现（即基因型）是某种基因组合，它决定了个体的形状的外部表现，如黑头发的特征是由染色体中控制这一特征的某种基因组合决定的。因此，在一开始需要实现从表现型到基因型的映射即编码工作。由于仿照基因编码的工作很复杂，我们往往进行简化，如二进制编码，初代种群产生之后，按照适者生存和优胜劣汰的原理，逐代演化产生出越来越好的近似解，在每一代，根据问题域中个体的适应度大小选择个体，并借助于自然遗传学的遗传算子进行组合交叉和变异，产生出代表新的解集的种群。 转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。 自1996年首例转基因农作物产业化应用以来，全球转基因技术研究与产业应用快速发展。发达国家纷纷把发展转基因技术作为抢占未来科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点，发展中国家也积极跟进，并呈现以下发展态势：一是品种培育速度加快。随着生命科学、基因组学、信息学等学科的发展，转基因技术研究日新月异，研究手段、装备水平不断提高，基因克隆技术突飞猛进，一些新基因、新性状和新产品不断涌现。品种培育呈代际特征，全球转基因生物新品种已从抗虫和抗除草剂等第一代产品，向改善营养品质和提高产量的第二代产品，以及工业、医药和生物反应器等第三代产品转变，多基因聚合的复合性状正成为转基因技术研究与应用的重点。 二是产业化应用规模迅速扩大。截至2009年底，全球已有25个国家批准了24种转基因作物的商业化应用。以转基因大豆、棉花、玉米、油菜为代表的转基因作物种植面积，由1996年的2550万亩发展到2009年的20亿亩，14年间增长了79倍。 三是生态和经济效益十分显著。1996至2007年，全球转基因作物的累计收益高达440亿美元，累计减少杀虫剂使用35.9万吨。2008年，全球转基因产品市场价值达到75亿美元。 2009年11月27日，农业部批准了“华恢1号”、“Bt汕优63”两种转基因水稻，一种BVLA430101转基因玉米的安全证书，两个产品分别限在湖北省和山东省生产应用。获得两个转基因水稻安全证书的是华中农业大学张启发教授及其同事。这是中国首次为转基因水稻颁发安全证书，也是全球首次为转基因主粮发
生物学学科前沿讲座报告 通过多位老师的精彩授课，我对生命科学前沿有了初步的了解，特别是对肿瘤的发病机理以及别对肿瘤的治疗方法有较为清晰认识。因为我对肿瘤感兴趣，下面就我在课堂上及课外的所学对肿瘤做一个小总结并发表自己的一些粗浅的看法。 首先，肿瘤是在各种致病因素的作用下，身体局部细胞在基因水平上失去对其生长的控制，导致异常增生所形成的新生物，这种新生物常形成局部肿块，这种肿块称作肿瘤。或机体组织细胞在内外致病因素的影响和作用下，使细胞的DNA发生结构和功能异常形成一种异常增生的肿块。肿瘤有良性和恶性之分，良性肿瘤不会扩散到身体其他部份，或是侵入别的组织，除非压迫到重要的器官，否则也不会影响生命。恶性肿瘤则会侵略其他器官，转移到身体其他部位而危害生命。 其次，肿瘤组织的结构，功能和物质代谢，不仅与正常的细胞组织完全不同，而且与再生性增生也有质的不同。虽然它是由正常细胞转变而来，与正常组织细胞有一定程度的相似性，但其生长失去控制，与整个机体不协调并能转移且缺乏正常的形态结构和物质代谢，因此没有正常的生理机能，对机体百害而无一利； 再次，肿瘤具有异质性即同一肿瘤内部由于肿瘤细胞系不同而造成的肿瘤细胞的差异，主要表现在组织学、抗原性、免疫性、激素受体、代谢性、生长速度和对化学药物敏感性、浸润和转移等差异。肿瘤的异质性，不仅发生在不同个体、不同部位、不同病理类型而且不
同病期的恶性肿瘤其生物学行为表现不同，即使是同一部位、同一病理类型和病期的肿瘤，其生物学行为也存在着很大的差异。因此，忽视了肿瘤的异质性，利用一般治疗肿瘤的方法治疗肿瘤往往达不到理想效果 由于肿瘤存在异质性，因此，要获得理想的治疗效果就必须对每个患者“区别对待”，也就是说要进行个性化的诊断和治疗，对于每一个肿瘤患者，都必须根据患者的具体情况，包括临床因素、肿瘤的分子病理学特点、甚至基因特征等，制定出科学、合理的个体化治疗方案，以期获得最佳的治疗效果。 总之癌细胞都是独一无二的，只有知道是哪些特定的癌细胞在作怪时，才能有针对性地对患者进行治疗。肿瘤虽然不难被人认出，但是它们的活动和发展过程却各不相同，故每一位肿瘤患者的病情都是独一无二的，因此应该根据每个肿瘤患者的具体病情进行针对性的治疗即个体化治疗，才能制订出适合患者的治疗方案。 最后，我相信个性化治疗将最终将会在临床中得到实现，肿瘤的治疗也必将开创一个新的纪元。 学院：医学院 姓名：王彪 学号：2013236084
现代生命科学前沿专期末考试题 考试时间 1月13日14:00~16:00，地点：学院一、二教（如果坐不下再开微格教室），形式：闭卷，拉单桌，不允许携带任何资料。 1.论述当代生命科学五个方面的最新进展（30分） a 神经生物学研究进展:2014年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现构成大脑定位系统细胞的三位科学家.他们发现在实验动物经过某些特定位置时,位于海马附近内嗅皮质的另一些神经细胞被激活,这些脑区构成一个六边形网络,每个网格细胞在特定的空间图式中起作用.这些网格细胞共同构成一个坐标系,便于实验动物在三维空间的活动.这些研究解决了哲学家和科学家几个世纪来一直争论不休的一个问题,即大脑如何对我们周围空间产生地图,以及如何通过这个系统在复杂的环境中导航的. b.细胞生物学研究进展:2006年,日本山中伸弥研究小组通过将逆转录病毒介导的Oct4, Sox2, Klf4及c-Myc四个基因转入鼠成纤维母细胞,将成体细胞重编程为具有多分化潜能的干细胞,并将该类干细胞命名为iPS细胞.2007年, 美国Thomson 实验室，俞君英博士报道了Oct4, Sox2,Nanog及Lin28 四个基因的转染可将人成纤维母细胞重编程为iPS细胞。2008年4 月, Hanna等将镰刀型红细胞贫血模型小鼠的皮肤成纤维细胞诱导为iPS细胞, 改善了小鼠的贫血症状。2008年9月, 美国哈佛大学采用iPS技术, 将人类胰腺细胞逆向分化为能分泌胰岛素的B细胞, 成功治愈了糖尿病小鼠。利用这些方法，可以避开伦理学的限制获得具有多能性的细胞,这为发育生物学和医学研究提供了更多可能的应用. c.分子生物学研究进展:以半乳凝素-3为例,研究表明癌症患者血液中半乳凝素-3水平大幅升高.半乳凝素-3参与肿瘤细胞的增殖、粘附、侵袭、克隆存活以及肿瘤血管生成等过程.而一些半乳凝素-3抑制剂如乳糖基胺,乳糖基亮氨酸,酸碱修饰的柠檬
物理学最前沿八大难 题
物理学最前沿八大难题 当今科学研究中三个突出的基本问题是：宇宙构成、物质结构及生命的本质和维持，所对应的现代新技术革命的八大学科分别是：能源、信息、材料、微光、微电子技术、海洋科学、空间技术和计算机技术等。物理学在这些问题的解决和学科中占有首要的地位。 我们可以从物理学最前沿的八大难题来了解最新的物理学动态。 难题一：什么是暗能量 宇宙学最近的两个发现证实，普通物质和暗物质远不足以解释宇宙的结构。还有第三种成分，它不是物质而是某种形式的暗能量。 这种神秘成分存在的一个证据，来源于对宇宙构造的测量。爱因斯坦认为，所有物质都会改变它周围时空的形状。因此，宇宙的总体形状由其中的总质量和能量决定。最近科学家对大爆炸剩余能量的研究显示，宇宙有着最为简单的形状——是扁平的。这又反过来揭示了宇宙的总质量密度。但天文学家在将所有暗物质和普通物质的可能来源加起来之后发现，宇宙的质量密度仍少了2／3之多！ 难题二：什么是暗物质 我们能找到的普通物质仅占整个宇宙的4％，远远少于宇宙的总物质的含量。这得到了各种测算方法的证实，并且也证实宇宙的大部分是不可见的。
最有可能的暗物质成分是中微子或其他两种粒子： neutralino和axions（轴子），但这仅是物理学的理论推测，并未探测到，据说是没有较为有效的测量方法。又这三种粒子都不带电，因此无法吸收或反射光，但其性质稳定，所以能从创世大爆炸后的最初阶段幸存下来。如果找到它们的话，很可能让我们真正的认识宇宙的各种情况。 难题三：中微子有质量 不久前，物理学家还认为中微子没有质量，但最近的进展表明，这些粒子可能也有些许质量。任何这方面的证据也可以作为理论依据，找出4种自然力量中的3种——电磁、强力和弱力——的共性。即使很小的重量也可以叠加，因为大爆炸留下了大量的中微子，最新实验还证明它具有超过光速的性质。 难题四：从铁到铀的重元素如何形成 暗物质和可能的暗能量都生成于宇宙初始时期——氢、锂等轻元素形成的时候。较重的元素后来形成于星体内部，核反应使质子和中子结合生成新的原子核。比如说，四个氢核通过一系列反应聚变成一个氢核。这就是太阳发生的情况，它提供了地球需要的热量。当然也还有其它的种种核反应。 当核聚变产生比铁重的元素时，就需要大量的中子。因此，天文学家认为，较重的原子形成于超新星爆炸过程中，有大量现成的中子，尽管其成因还不很清楚。另外，最近一些科学家已确定，至少一些最重的元素；如金、铅等，是形
高中生物教学中渗透生物科学前沿知识的探讨 傅碧贞（厦门市集美区杏北小学厦门 361022） 摘要：随着《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》及《普通高中生物课程标准(实验稿)》的颁布，新一轮的基础教育课程改革正在越来越广阔的范围展开，给传统的中国基础教育带来了前所未有的冲击。新课程标准在基本理念、课程目标、课程内容、课程评价、教学建议等方面都有了较大变化，同时在教学的内容要求上也有了较大的突破，新课改的理念之一就是“注意学科渗透，关心科技发展”，新增内容的教学要求虽不高，却有助于弥补生物教学长期存在的不足，也适当加大了前沿生物知识的比重。为了满足中学生物新课标的要求和国家对人才培养的需要，在高中生物教学中渗透生物科学前沿知识是非常必要的，本文从渗透生物科学前沿知识的功能以及渗透的途径进行了初步的探讨。 关键词：高中生物教学渗透生物科学前沿 生物科学前沿是指生物科学最新的研究成果或正在进行的研究课题或未来研究发展的趋势。生物科学前沿知识在高中生物教学中有着教材基础知识不可替代的教育功能。 随着《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》及《普通高中生物课程标准(实验稿)》的颁布，新一轮的基础教育课程改革正在越来越广阔的范围展开，给传统的中国基础教育带来了前所未有的冲击。新课程标准在基本理念、课程目标、课程内容、课程评价、教学建议等方面都有了较大变化，同时在教学的内容要求上也有了较大的突破，新课改的理念之一就是“注意学科渗透，关心科技发展”，新增内容的教学要求虽不高，却有助于弥补生物教学长期存在的不足。我国新一轮课改也适当加大了前沿生物知识的比重，在确保基础性的前提下，对教学内容进行了一定的扬弃。如何让生命科学前沿知识更好的服务高中生物教学，如何把握前沿知识和基础知识的过渡和衔接，如何通过前沿知识向学生传达生物科学的研究方法和思考方式，更好的服务基础知识的教学，是每个生物教师都在思考的问题。 1 对传统生物教学的反思 在当下人们固有的思维模式中，重视英语和数学的思维根深蒂固，对于生物课并没有足够多的重视和认识，教学效果并不理想，生物教师积极性也不高。思传统的生物教学主要有以下三个方面缺陷: 1.1 联系现代生活实际不紧密生活中的真实生物 现象是复杂的，尤其是现代生活中出现的许多新现象大多不能用传统生物学知识去完整地进行解释。比如分子进化论，就不能用达尔文的进化理论来很解释。而传统中学生物的教学往往将其看作一个简单的经典系统。显然，这种教学不能
《现代生命科学》复习思考题 1.什么是细胞？细胞学说的主要内容是什么？ 2.比较真核细胞与原核细胞的异同。 3.试述真核细胞主要的细胞结构和功能。 4.细胞如何将光能转变成化学能？有如何将糖分子屮的能量转变成流通的ATP? 5.说明细胞质膜的组成及流动镶嵌模型的特点 6.讨论研究基因表达调控的意义。 7.细胞分裂的作用，有丝分裂和减数分裂的相同和差别是什么？ & 减数分裂的遗传学意义？ 9.试述遗传学三大基本定律的实质以及之间的相互关系 10.用白己的观点试述遗传学的应用前景 11.遗传学的发展与模式生物分不开的，如孟徳尔的豌豆试验、燃尔根的果蝇试验。 试举出近年来发 12.展的二种模式生物，说明它们在推动遗传学发展的作川。遗传学的创新与试验材 料的创新有什么关系？ 13.什么是DNA分子标记？有哪些类型的DNA标记？ 14.什么是基因组和基因纽学？ 15.试述人类基因组计划的主要内容、研究意义，它对人类社会将产生的影响。 16.真核生物基因表达的特点？与原核与原核生物相比有什么不同？ 17.讨论研究基因表达调控的意义。 18.基因工程技术是何时创建的？基本操作怎样？有什么特点？ 19.有那些连接的方法？您认为各有什么特点？ 20.什么是基因组文库？构建过程怎样？ 21.有哪些常用的重组体筛选与鉴定方法？原理如何？ 22.生物丁程技术的主要应用领域有哪些？ 23.简述转基因植物的基本原理。
24.1为什么说自然选择学说是达尔文主义的核心思想？ 25.2物种形成有什么可能的途径？ 26.3古细菌（原细菌）的发现对研究真核细胞的起源有什么意义？ 27.4生物的绝灭有什么进化意义？ 28.5分子水平上的进化与宏观表型上的进化有什么异同？ 29.6简述非达尔文主义进化论的其屮两种学说。 30.7 “RNA世界”的提出对生命起源的研究有什么样意义？ 31.8内共生学说是如何说明真核细胞的起源的？ 32?试描述T4噬菌体的基本结构。 33.试比较真细菌和古细菌在生理和代谢方血的异同。 34.为什么说古细菌是一类和真细菌及真核生物并列的微生物类群？ 35.菌物的主要特征是什么？仙人环是如何形成的？ 36.举例说明微生物在自然界物质循环屮的作用。 37.请说出光自养浮游植物的名称，及举出1-2个例子说明它们与人类健康的关系。 38.什么是颈卵器？ 39.维管组织包括哪两部分的结构？ 40?蕨类植物与种子植物的最显著差别是什么？ 41.裸子植物与被子植物在种子结构和各部分的来源有何不同？ 42.如何理解动物的进化？ 43.在可能的情况下，请找一种动物进行解剖，观察它们的结构特点。 44.为什么要保护野生动物？ 45. 4.请观察一种动物的行为和姿态并试着对其进行描述。 46.植物表皮细胞壁增厚及形成角质膜，是植物从水屮登陆后最重要的进化，你同意 吗？ 47.什么是植物的“三大组织系统” ？ 48.水对于植物的生理生态意义是什么？ 49.什么是植物细胞的渗透作用？ 50.什么是植物细胞的水势？ 51.植物根系吸水有哪些方式？其动力分别是什么？
放射物理与防护绪论 物理学是自然科学中基本的学科，是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。在尺寸标度上涉及从基本粒子到整个宇宙，在时间标度上从飞秒级的短寿命到宇宙纪元。物理学确立的新概念和理论，已经成为人类对周围世界认识的不可分割的部分，直接影响到社会生产和生活，对社会发展起着推动作用。一、物理学的发展 纵观物理学的发展史，根据它不同阶段的特点，大致可以分为物理学萌芽时期、经典物理学时期和现代物理学时期三个发展阶段。 (一)物理学萌芽时期 在古代，由于生产水平的低下，人们对自然界的认识主要依靠不充分的观察，和在此基础上进行的直觉的、思辨性猜测，来把握自然现象的一般性质，因而自然科学的知识基本上是属于现象的描述、经验的总结和思辨的猜测。那时，物理学知识是包括在统一的自然哲学之中的。 在这个时期，首先得到较大发展的是与生产实践密切相关的力学，如静力学中的简单机械、杠杆原理、浮力定律等。在《墨经》中，有力的概念(“力，形之所以奋也”)的记述；光学方面，积累了关于光的直进、折射、反射、小孔成像、凹凸面镜等的知识。《墨经》上关于光学知识的记载就有八条。在古希腊的欧几里德(公元前450-380)等的著作中也有光的直线传播和反射定律的论述，并且对光的折射现象也作了一定的研究。电磁学方面，发现了摩擦起电、磁石吸铁等现象，并在此基础上发明了指南针。声学方面，由于音乐的发展和乐器的创造，积累了不少乐律、共鸣方面的知识。物质结构和相互作用方面，提出了原子论、元气论、阴阳五行说、以太等假设。 在这个时期，观察和思辨虽然是人们认识自然的主要手段和方法，但也出现了一些类似于用实验来研究物理现象的方法。例如，我国宋代沈括在《梦溪笔谈》中的声共振实验和利用天然磁石进行人工磁化的实验，以及赵友钦在《革象新书》中的大型光学实验等就是典型的事例。 总之，从远古直到中世纪(欧洲通常把五世纪到十五世纪叫做中世纪)末，由于生产的发展，虽然积累了不少物理知识，也为实验科学的产生准备了一些条件
学院专业班级学号姓名 生命个体及个体行为与意识的关系 大自然最玄妙的存在莫过于生命体的存在，总是引发了我们的无限的思考。到底生命是怎么诞生，生命的本质到底是怎么被塑造，在生命的进化的历程中又是什么在起着莫大的作用，在进化论的背后是不是有着不一样的秘密？ 喜欢去探究，或者说是喜欢去构建或者说是推算世界的我，我没有足够多的知识，也没有很严谨的证明，但是我喜欢去试着描述些什么，依稀记得上学期还写过关于宇宙的神元猜想，遐想派的我这次写下意识与生命的关系……以下全文仅代表个人的看法，不足之处，还请见谅。 讲到生命，我们会很自然会想了解生物和非生物的本质区别是什么？以生命个体来看，我想说的是生命的本质就是意识的出现，高等的生命的标志是主控意识的拥有。 关于第一条生命的本质就是意识的出现，我们都知道的是构建世间万物的基础就是物质和能量，也就是说物质和能量一定是生命诞生的基础，但是我们看到那么的物质和能量的运动却只能保持在非生物的范围之内，这里面最大的问题就是意识，意识就像是钥匙一样能够打开非生物晋升为生物的锁链。 任何的功能都是要以一定的物质结构为基础，就生命体而言，最基本的结构就是细胞了，从最早的单细胞生命进化成有不同而互相协作的多细胞群的形式。这些不同而互相协作的多细胞群又渐渐分化成为心、肺、肝、皮肤、眼睛和脑等各种细胞。最终形成由不同器官、组织和系统构成的有复杂结构的生物有机体。细细地看这些生命个体上的进化，或者说是进化的程度，我们不难看出的是结构在生命进化的过程中越来越复杂，不同级别的生命形式之间的结构体现了从低级到高级。 还有一个问题要注意的就是能量，如果抛开生命复杂多样的外在形式而去探求一下生命体的内部结构发展规律就会发现，生命结构从简单到复杂发展进化的唯一目的是提高自身对能量的利用效率。在生命进化的过程中，如果一个新种或一个物种获得某种改进，使其具有较高的物质能量利用效率，那么就可能在竞争中排挤掉一个老种或未改变的种，从而导致一方的绝灭和另一方的进化。 有了前面两个的基础，我们可以说生物体是一种非平衡的开放的有序的耗散结构。生物体要想维持自身的有序性，就必需不断地从外界吸取物质和能量，以使自身维持在一个低熵状态。生物界的序是不断增进的，从简单到复杂，由低级到高级，是朝着高度有序的方向进化的。而获得有效能量的能力的提高将使生物体获得更多的有效能量，从而更远地离开平衡态，获得更高的有序性。 在这里我们将生命个体的诞生的最高的那个意识称为生命意识，它是生命个体所有行为的最高指引。在了解了生命意识后，我们再来看上面所说的第二条高等的生命的标志是主控意识的拥有。 主控意识来源于生命个体的个人意识，也是被我们所熟知道的狭义上的意识，那是按照自己的意愿去获得去做某些事情，这个意识允许个体在自己的生命史中改变自己的行为，在意识强烈的情况下，甚至
当代科学技术前沿知识(共50题，共100分) 一. 单项选择题(共20题，共40分) 1.（）是国际上首个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。[2分] A前苏联 B美国 C日本 D中国 2.无人遥控潜水器最早出现在（），主要用于考古方面的研究。[2分] A1953年 B1973年 C1993年 D2003年 3.在生命起源的理论中，（）主张从物质的运动变化规律来研究生命的起源，认为在原始地球的条件下，无机物可以转变为有机物，有机物可以发展为生物大分子和多分子体系，直到最后出现原始的生命体。[2分] A特创论 B生源论 C泛胚种论 D化学进化论 4.海洋立体观测监视系统是利用多种技术手段，进行海洋综合、立体观测监视的组合系统，下列不属于海洋立体观测监视系统的技术手段的是（）。[2分] A调查船观测 B深海生物资源 C浮标监测 D卫星遥感 5.载人潜水器，特别是载人深潜器是当代海洋科技的制高点之一。下列属于我国载人深潜器的是（）。[2分] A“双鱼座”4号 B“深海6500”号 C“和平Ⅱ”号 D“蛟龙”号 6.（）年，前苏联成功发射人类第一颗人造地球卫星，开创了空间科技的新纪元，人类从此进入空间时代。[2分] A1947 B1957 C1967 D1977
7.（）由一层石墨层片卷曲而成，是结构最简单的碳纳米管。[2分] A单壁碳纳米管 B多壁碳纳米管 C石墨烯 D富勒烯 8.海岸带生境具有独特的生物群落和极高的生态价值，下列不属于海岸带生境的是（）。[2分] A热液口 B珊瑚礁 C湿地 D三角洲 9.相比传统燃油车，以下哪点不属于纯电动汽车的缺点：（）。[2分] A续航里程短 B充电时间长 C车辆能耗高 D仅适用于市区内通勤 10.1948年，（）物理学家伽莫夫等提出了大爆炸宇宙模型，该模型取得巨大的成功。[2分] A前苏联 B美国 C德国 D英国 11.近年来，一系列信息技术的发展及其在设施农业中的结合应用，颠覆了传统农业生产方式，发展出了智能高效的设施农业。以下哪项信息技术与设施农业的智能化发展无关：（）。[2分] A物联网 B云计算 C人工智能 D集成电路 12.载人潜水器，特别是载人深潜器是当代海洋科技的制高点之一。下列不属于载人深潜器的是（）。[2分] A“海翼”号 B“蛟龙”号 C“深海勇士”号 D“鹦鹉螺”号 13.纳米材料分为零维、一维、二维和三维材料，石墨烯属于（）纳米材料。[2分] A零维
分子生物学前沿技术 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
激光捕获显微切割Laser capture microdissection (LCM) technology是在不破坏组织结构，保存要捕获的细胞和其周围组织形态完整的前提下，直接从冰冻或石蜡包埋组织切片中获取目标细胞，通常用于从中精确地分离一个单一的细胞。 背景：机体组织包含有上百种不同的细胞，这些细胞各自与周围的细胞、基质、血管、腺体、炎症细胞或相互粘附。在正常或发育中的组织器官内，细胞内信号、相邻细胞的信号以及体液刺激作用于特定的细胞，使这些细胞表达不同的基因并且发生复杂的分子变化。在状态下，如果同一类型的细胞发生了相同的分子改变，则这种分子改变对于疾病的发生可能起着关键性的作用。然而，发生相同分子改变的细胞可能只占组织总体积的很小一部分；同时，研究的目标细胞往往被其它组织成分所环绕。为了对疾病发生过程中的组织损害进行分子水平分析，分离出纯净的目标细胞就显得非常必要。1996年，美国国立卫生院（NIH）国家肿瘤研究所的[2]开发出激光捕获显微切割技术（Laser capture microdissection ， LCM ），次年，美国Arcturus Engineering公司成功研制激光捕获显微切割系统，并实现商品化销售。应用该技术可以在显微镜直视下快速、准确获取所需的单一细胞亚群，甚至单个细胞，从而成功解决了组织中细胞异质性问题。这项技术现已成为美国“肿瘤基因组解剖计划”的一项支撑技术[1]。 原理：LCM的基本原理是通过一低能脉冲激活热塑膜———乙烯乙酸乙烯酯（ethylene vinylacetate，EVA）膜（其最大吸收峰接近
《现代生命科学基础》基因的奥秘专题测试题答案 一、填空题（每空1 分，共计9 分） 1、孟德尔认为生物的一对相对性状是由一对 遗传因子 控制的。现代遗传学 认为它就是染色体上的 基因 。 2、摩尔根果蝇眼色实验的一个重要意义就是人类第一次将一个特定的基因与 一条特定的染色体（即 X 染色体） 联系在一起。 3、双链DNA分子与 组蛋白 结合形成高级复杂的染色体。 4、基因表达过程实质上是遗传信息的流动过程，其流动方向总是从DNA到 RNA 再到 蛋白质 。 5、镰刀型贫血症的病因是 基因发生点突变 。 6、遗传病是指受精卵或 受精卵 的遗传物质发生改变而引起的疾病。 二、判断题（每小题1分，共计5分） 1、细胞每分裂一次，其内的染色体复制一次。DNA 的复制机制是半保留复制。 （ √ ） 2、生物体内不会自发产生基因重组。（ X ） 3、目前治疗遗传疾病的根本方法是基因治疗。（ √ ） 4、真核生物基因的结构中最基本的结构为启动子、终止子、外显子、内含子。 （ √ ） 5、生物的性别只能由染色体和基因决定，环境对性别无影响。（ X ） 三、除染色体外，细胞内还有哪几类DNA？各自有何特点？ 答：除染色体以外，细胞内还有这样几种DNA： 1、线粒体DNA。它存在于线粒体中，是一种环状的，裸露的双链DNA，所编码 的蛋白质只用于自身的生理活动需要，绝对不往外输送蛋白质。 2、叶绿体DNA。它存在于叶绿体中。其余特点与线粒体DNA 一样。 3、质粒DNA。是细菌染色体以外的环状分子，数量多。质粒上有抗生素的抗性 基因，是一种可移动的遗传因子。可以将其一部分DNA 整合到染色体上，因此，质粒成为基因工程中的常用载体。
《现代生命科学》课程教学大纲 （理论课36学时） 课程简介： 当前生命科学研究发展突飞猛进，人类基因组计划的实施，使生命科学进入了生命本质的研究，直接从分子水平了解生命的基本现象，人类的生老病死，能源，粮食，生态环境危机的解决无一不与生命科学有关。本课程是适应于非生物类本科专业学生学习生命科学的基本知识，了解生命科学研究的前沿课题而开设的，目的是使学生在学习本课程后具备必要的生命科学基本知识，了解生命科学的最新发展动态，具有良好科学素养的大学生起推动作用。在引言部分以热点问题作引导，对“什么是生命？”“生命是如何起源的？”“地球上有多少物种？”“生物进化的动力”“人类是否还在进化”“有性生殖是否必要”“人为什么要睡觉”等进行概括，提出问题，开拓思路，并对如何研究生命科学进行介绍。在细胞和遗传部分，主要介绍生命活动的化学基础，遗传的原理，基因技术操作；在生物进化与生物多样性部分，以介绍微生物、植物、动物多样性的类型为主，对如何造成生物多样性的小进化和大进化的原理进行了高度的概括；在结构、功能与发育生物学中，介绍植物、动物的结构和功能的统一，对脑科学涉及的睡眠、思维、记忆等以及如研究脑功能进行了扼要的介绍，发育生物学则介绍精卵发生，受精卵形成，胚胎发育，组织、器官的形成，机体衰亡；生态环境则以人为自然的和谐关系，在介绍生态基本原理的同时，加深对保护生物多样性的认识；生命伦理道德对生命科学飞速发展情况下，涉及到的胚胎干细胞研究、基因测试、器官移植、辅助生殖技术、转基因生物的安全性，以及安乐死的依据等，阐明行善、自主、不伤害和公正的四大生命伦理道德原则。 引言（1学时） 就“什么是生命？”“生命是如何起源的？”“地球上有多少物 种？”“生物进化的动力”“人类是否还在进化”“有性生殖是否必要”“人为什么要睡觉”等提出问题，进行讨论，以期开拓思路；介绍生命科学研究的方法。 第一篇细胞和遗传（15学时） 第一章细胞生命活动的化学基础 主要内容： 介绍什么是细胞，细胞学说的主要内容，原核细胞和真核细胞异同点，真核细胞细胞结构和功能，细胞如何将光能转变成化学能，呼吸中糖分子中的能量转变成ATP进行流通，此外也介绍细胞质膜的组成及流动镶嵌模型的特点。 第一节细胞的化学基础：原子与分子