浅论生命科学课堂教学中的“触摸”

第一篇：浅论生命科学课堂教学中的“触摸”

浅论生命科学课堂教学中的“触摸”

古塔区 保二小学 杜百顺

【摘要】生命科学是自然科学的重要组成部分。对儿童而言,生命世界是他们怀有浓厚兴趣的神奇世界,一草一木,虫鱼鸟兽,伴随着他们的童年生活。科学课就是要使他们对生命世界的兴趣进一步延伸,从对花草树木、小动物的兴趣过渡到对整个生命世界的兴趣，从对生命现象和事物的表面认识发展到对生命的本质的认识。而感官体验是使他们实现这一目标的最简单有效的手段。自己执教小学科学课10多年，从三年到六年，再从六年下到三年，反反复复几个来回，深刻认识、感受到利用身体感官来了解事物的重要性和实用性。尤其是触摸，用手摸一摸，简单的不能再简单，却发现和创造着精彩世界。

关键词：生命科学 感官体验 触摸 用手摸一摸 关爱生命

前言：小学科学课，对于三年级的孩子们来说是新鲜的，充满着无数的未知和好奇。而对于生命科学，更是感到深奥、神秘，却又挟带着浓厚的趣味。他们以为科学应该是科学家们做的事情，我们小孩子是不可能做到的；他们以为有生命的物体应该就像人一样的能跑能跳、能吃能喝、能运动的才算，而那些看起来不动、“死”的东西应该没有生命。即使认为对的观点也只是道听途说，“输入”进自己脑子里的，不是自己亲手弄明白的。以上所述可以说是自己教学10几年科学，小学生刚接触到科学课时表现出的最真实的情况。然而我们的科学教材体系编写是正确、高明的，它不是一味地或硬性地强调什么是科学，如何上科学课，而是带领孩子们从身边的事物开始观察，利用自己的身体感官去观察、去体验：用手摸一摸、用眼睛看一看、用鼻子闻一闻、用舌头尝一尝、用嘴说一说、用脑子想一想。从一点一滴的变化开始探究其源，时时来问一个个为什么，足可培养孩子们的好奇心和浓厚的兴趣。从容易的活动着手，让孩子知道科学探究不是尖端的事物，只要用心、留心、细心，就如此这般既简单又有趣。

那么在这里，我只是针对感官体验中的用手摸一摸，即“触摸”这种最简单、最基本、最原始的教学手段在生命科学课堂教学中的运用，谈一谈感受。

触摸：接触着，抚摸着。

一、触摸的简单性和广泛性

用手摸一摸，不需要准备繁琐的物质材料，也不用制作复杂的多媒体课件，更不要其他的诸如显微镜、放大镜一样的实验器材，只是信手拈来，带有目的的去接触、抚摸。而且不受场地的限制，不管是课堂、操场、实验室，还是野外；不管是学校、家里，还是社区。比如在课堂上感知骨骼、肌肉，可以自己摸自己的身体，也可以相互触摸，还可以在家里睡觉前更细致、全面的触摸。比如想了解树干的表面，可以在校园里用手去摸大树的表

面，也可以到公园或野外去触摸更多的不同的树干。

二、触摸的直观性和实用性

在教学《观察一棵大树》时，了解树干的粗细和表面情况，无论在课堂上用什么样的语言描述，都是苍白无力的。只有用手去真正的接触、搂抱大树，孩子们就会马上知道大树树干的粗细程度和表面的坑坑洼洼，那种感觉是不能用语言代替的，那种感知是真实而深刻的。再有学习苏教版科学四下《骨骼与肌肉》时，骨骼和肌肉都藏在皮肤下面，孩子们都知道这一点，也能似是而非的说出一些东西来。但是光凭这些学生头脑中的前概念，光凭骨骼模型和图以及课件还不够！在讲授这部分内容时，我就是让学生运用摸――用手摸――感觉――用手反复去摸――反复感觉，孩子们通过粗略到细致的反复摸，摸出了骨骼的形状、数量、大小甚至连接情况。特别是对手骨的触摸，细致的摸及边活动边摸，能够知道手骨的数量、粗细、作用及活动情况。再有就是学习肌肉部分，还是用手去摸，感觉到肌肉的存在，感觉到骨骼和骨骼上附着的肌肉有着很大的差别。特别是面部及屈臂、伸臂的肌肉边触摸边运动，明显感觉到肌肉的存在及变化，为身体保健及运动系统的知识做了铺垫。当时有听课的老师课后评价说：用手摸的方法太好了！感觉到的变化太明显了，孩子们全都高兴地参与到胳膊屈伸、面部肌肉收缩的感知活动中，兴趣浓厚。不是抽象的而是一伸手就能完成的，且感觉明显、印象深刻。把本来看不见的、藏在身体里面、皮肤下面的骨骼和肌肉全都感知了出来，变得直观有趣。用手摸一摸，简单实用，想不亲身经历都不行，很好的感官体验。

三、触摸的亲切性和爱护性

触摸，亲自用自己的小手去摸一摸，使孩子们对所接触到的生命体感到无比的亲切和喜爱。在草地、在花坛、在树林、在庄稼田、在生物园、在池塘，孩子们找到了飞舞的蝴蝶、蜻蜓、蜜蜂，成群的蚂蚁、跳跃的蚂蚱，鸣叫的蝉、畅游的蝌蚪，可爱的蚕宝宝，一步一步往上爬的蜗牛，以及无数的花草树木„„孩子们去观察这些事物，了解它们的习性，和它们一起玩耍，一起成长，亲密接触，从中了解很多的知识，体验到了无限的乐趣，用自己的小手亲昵地去触摸，感到无比的亲切和喜爱，他们会潜意识地产生更热爱和保护这些小东西的想法。也就是关爱生命。对儿童而言,生命世界是他们怀有浓厚兴趣的神奇世界,一草一木,虫鱼鸟兽,伴随着他们的童年生活.科学课就是要使他们对生命世界的兴趣进一步延伸,从对花草树木、小动物的兴趣过渡到对整个生命世界的兴趣，从对生命现象和事物的表面认识发展到对生命的本质的认识。使其关注生命，关注环境，关注生命科学的发展，关注人类的生存，培养热爱生命的情感，建立保护环境和生态的责任感，形成良好的生活习惯和健康的生活意识。

四、触摸的心理效应

在网上无意中看到这样一则消息：心理学家弗尔德对早产儿进行过每天45分钟的抚摸实验。一般认为，早产儿应该生活在一个隔离的，犹如子宫般的环境中，抚摸只会给他们压力感，会有碍他们的生长。然而他对20个早产儿每天做3次、每次15分钟的舒缓而有力的抚摸。10天中，接受抚摸的婴儿比没有

得到抚摸的婴儿平均重47%，而且睡眠和灵敏性也都有很大改善。到第八个月末，他们的体质和智力都有明显提高。最值得注意的是，接受抚摸的婴儿离开保育箱的时间比其他婴儿平均提前了6天。弗尔德说：“抚摸能有规律地刺激生长激素的分泌，进而促进消化吸收功能。”

其实，抚摩不仅仅对婴儿的生理发育至关重要，对孩子心理发育更是不可或缺。在思维发生之前，婴儿用身体感知世界，换句话说，皮肤是婴儿最主要的思考器官。抚触使孩子感受到被接纳、被爱、是有价值的，从此他的生命有了意义，健康的自我由此产生。抚触是思维发生发展的前提，是个体界限感确立的第一步，皮肤饥饿的孩童往往会患上神经性皮炎，缺乏安全感并更具攻击性，难以建立正常的人际关系乃至亲密关系。抚触是培育健康心灵、建立良好亲子关系的重要技巧，好妈妈不可不知、不可不为！这说明用手摸一摸，触摸，不但利于孩子们的感知、成长，同样利于被触摸的生命体。

总之，在10几年的科学教学实践中，自己深刻感受到感官体验对孩子们认识外部世界、感知 生命、自身成长的重要性。用手摸一摸、用眼睛看一看、用鼻子闻一闻、用舌头尝一尝、用脑子想一想、用嘴说一说，简单的不能再简单的亲历行为，却发现和创造着我们丰富多彩的生命世界。所以在深化教学改革的今天的科学课堂，多用、会用、爱用多种感官参与的教学手段，使我们的孩子们――――一个个鲜活的生命在“触摸”中健康、快乐地成长！

“关爱生命，让我们从触摸开始！”

参考文献：

《如何做最好的老师》―――魏书生

《教育新理念》―――袁振国

《小学科学教学法》―――卢新祁

《小学科学课教学指要》―――宋汉阁

《新课程推进中的问题与反思》―――陈旭远

《给教师的建议》―――苏霍姆林斯基

《父母最应了解的10条心理学效应》―――宝贝树网站（http://www.xiexiebang.com）

第二篇：化学在生命科学中的重要性

2010生科2班马春萌1043060

化学在生命科学中的重要性

近年来，随着科学技术的飞速发展，化学与生命科学之间的联系日趋紧密，产生了许多分支学科，化学在生命科学中也越来越重要。

而生物与化学的相互渗透，形成了生物化学这一独立的学科。它是化学的理论和方法研究生命物质的边缘学科。其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。从早期对生物总体组成的研究，进展到对各种组织和细胞成分的精确分析。目前正在运用诸如光谱分析、同位素标记、X射线衍射、电子显微镜一级其他物理学、化学技术，对重要的生物大分子（如蛋白质、核酸等）进行分析，以期说明这些生物大分子的多种多样的功能与它们特定的结构关系。无论是有机体的化学组成的测定还是对生命体新陈代谢的研究，都离不开生物化学。

由于现代工业、农业的发展，产生了许多新的威胁人类生存的重要问题，如人口与健康、粮食与农业、环境、资源、能源等。这些问题很大程度上要依靠生命科学和化学技术的融合。由于生命活动十分复杂，在20世纪中叶以前生命科学发展较慢。但从20世纪70年代以后，由于生命科学研究成果的积累，现代物理、化学的发展为生命科学研究提供了先进的仪器和方法，以及经济发展需要的促进，生命科学有了新的发展。人类自然科学史上的三大计划，即曼哈顿原子弹计划（1942～1945）、阿波罗登月计划（1961～1972）和人类基因组计划（1990～2003），也反映了生命科学后来居上。为此，由于人类生存和经济发展的需要以及生命科学本身的发展和贡献，生命科学在21世纪将成为科学技术的主角。生命科学之所以成为本世纪领头学科，其核心是生物化学引人瞩目的发展，涉及医药学、农学、生物能源的开发、环境治理、酶工程、单细胞蛋白的生产、微生物采矿、医用生物材料和可降解塑料的制备、法医学等许多领域。

对于生物大分子的结构与功能的研究是生物化学非常重要的一方面，而基因表达的调节控制是分子遗传学研究的一个中心问题，也是核酸的结构与功能研究的一个重要内容。对于原核生物的基因调控已有不少的了解；真核生物基因的调控正从多方面探讨。如异染色质化与染色质活化；DNA的构象变化与化学修饰；DNA上调节序列如加强子和调制子的作用；RNA加工以及转译过程中的调控等。在整个对于基因问题的研究中，也不乏化学的方法。DNA的测序采用的即是化学降解法。其基本原理是：在选定的核苷酸碱基中引入化学集团，再用化合物处理，使DNA分子在被修饰的位置降解。1986年，达尔贝科提出了人类基因组计划。它的目的是：阐明人类基因组30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因，并搞清其在染色体上的位置；破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我；解码生命、了解生命的起源、了解生命体生长发育的规律；认识种属之间和个体之间存在差异的起因、认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象、为疾病的诊治提供科学依据。1990年，美国国会批准“HGP”，9月，中国获准加入，负责测定人类基因组序列的1%；2000年6月26日，草图绘制成功；2003年4月14日，人类基因组序列图绘制成功。从此，人类进入后基因组时代。生物大分子的化学结构一经测定，就可在实验室中进行人工合成。生物大分子及其类似物的人工合成有助于了解它们的结构与功能的关系。有些类似物由于具有更高的生物活性而可能具有应用价值。通过 DNA化学合成而得到的人工基因可应用于基因工程而得到具有重要功能的蛋白质及其类似物。在基因组计划中，化学起到了十分重要的作用。如果没有化学，那么人类的基因顺序依

然无法破解；如果没有化学，生命科学的发展不会如此迅猛；如果没有化学，科学前进的步伐会减小许多。因此，化学在生命科学中扮演着举足轻重的角色。没有了化学，生命科学的发展将会十分局限，人类疾病的根源也无从寻起。

在生物进化方面，化学也为生命科学的研究提供了更有力的证据。生物进化学说认为地球上数百万种生物具有相同的起源并在大约40亿年的进化过程中逐渐形成。化学的发展为这一学说在分子水平上提供了有力的证据。例如所有种属的 DNA中含有相同种类的核苷酸。许多酶和其他蛋白质在各种微生物、植物和动物中都存在并具有相近的氨基酸序列和类似的立体结构，而且类似的程度与种属之间的亲缘关系相一致。DNA复制中的差错可以说明作为进化基础的变异是如何发生的。生物由低级向高级进化时，需要更多的酶和其他蛋白质，基因的重排和突变为适应这种需要提供了可能性。由此可见，有关进化的化学研究将为阐明进化的机制提供更加本质的和定量的信息。

在酶学研究中，化学也起到了十分重要的作用。生物体内几乎所有的化学反应都是酶催化的。酶的作用具有催化效率高、专一性强等特点。这些特点取决于酶的结构。酶的结构与功能的关系、反应动力学及作用机制、酶活性的调节控制等是酶学研究的基本内容。通过 X射线晶体学分析、化学修饰和动力学等多种途径的研究，一些具有代表性的酶的作用原理已经比较清楚。70年代发展起来的亲和标记试剂和自杀底物等专一性的不可逆抑制剂已成为探讨酶的活性部位的有效工具。多酶系统中各种酶的协同作用，酶与蛋白质、核酸等生物大分子的相互作用以及应用蛋白质工程研究酶的结构与功能是酶学研究的几个新的方向。酶与人类生活和生产活动关系十分密切，因此酶在工农业生产、国防和医学上的应用一直受到广泛的重视。

生物学中一些看来与化学关系不大的学科，如分类学和生态学，甚至在探讨人口控制、世界食品供应、环境保护等社会性问题时都需要从生物化学的角度加以考虑和研究。

在医学研究中，对一些常见病和严重危害人类健康的疾病的生化问题进行研究，有助于进行预防、诊断和治疗。如血清中肌酸激酶同工酶的电泳图谱用于诊断冠心病、转氨酶用于肝病诊断、淀粉酶用于胰腺炎诊断等。在治疗方面，磺胺药物的发现开辟了利用抗代谢物作为化疗药物的新领域，如5-氟尿嘧啶用于治疗肿瘤。青霉素的发现开创了抗生素化疗药物的新时代，再加上各种疫苗的普遍应用，使很多严重危害人类健康的传染病得到控制或基本被消灭。生物化学的理论和方法与临床实践的结合，产生了医学生化的许多领域，如：研究生理功能失调与代谢紊乱的病理生物化学，以酶的活性、激素的作用与代谢途径为中心的生化药理学，与器官移植和疫苗研制有关的免疫生化等。

化学在生物科学中的应用给了人类更大的发展空间，使得其不仅在医学，同时也在工业生产中收到了良好的成效。70年代以来，生物工程受到很大重视。利用基因工程技术生产贵重药物进展迅速，包括一些激素、干扰素和疫苗等。基因工程和细胞融合技术用于改进工业微生物菌株不仅能提高产量，还有可能创造新的抗菌素杂交品种。一些重要的工业用酶，如α-淀粉酶、纤维素酶、青霉素酰化酶等的基因克隆均已成功，正式投产后将会带来更大的经济效益。

在生命科学中，分子生物学是极其重要的一门分支学科。它是从分子水平上研究生命现象物质基础的学科。研究细胞成分的物理、化学的性质和变化以及这些性质和变化与生命现象的关系，如遗传信息的传递，基因的结构、复制、转录、翻译、表达调控和表达产物的生理功能，以及细胞信号的转导等。在整个分子水

平的研究中，化学的方法始终作为基础给分子生物学提供了课题实施的平台。

化学对生命科学的深刻影响反映在与其关系比较密切的细胞学、微生物学、遗传学、生理学等领域。通过对生物高分子结构与功能进行的深入研究，揭示了生物体物质代谢、能量转换、遗传信息传递、光合作用、神经传导、肌肉收缩、激素作用、免疫和细胞间通讯等许多奥秘，使人们对生命本质的认识跃进到一个崭新的阶段。

进入分子水平以来，生命科学在近几年来发展迅速。有人认为，二十一世纪是生物学世纪。生命科学中很多分支学科都已成为分子学科。作为一个传统的分子学科，化学仍将大力参与生命科学的发展并将生机勃勃地继续发挥其重要作用。这也是为了化学本身发展的需要。

参考文献

杨岐生《分子生物学》浙江大学出版社2004年06月

王桂云 柳明洙 《生物化学》 人民军医出版社2009年11月

周晓俊 吴晖《有机化学与生命科学》云南师范大学学报

第三篇：化学在生命科学中的重要性

化学在生命科学中的重要性

2011级土木工程二班王晓晨1102011103

近年来，随着科学技术的飞速发展，化学与生命科学之间的联系日趋紧密，产生了许多分支学科，化学在生命科学中也越来越重要。

而生物与化学的相互渗透，形成了生物化学这一独立的学科。它是化学的理论和方法研究生命物质的边缘学科。其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。从早期对生物总体组成的研究，进展到对各种组织和细胞成分的精确分析。目前正在运用诸如光谱分析、同位素标记、X射线衍射、电子显微镜一级其他物理学、化学技术，对重要的生物大分子（如蛋白质、核酸等）进行分析，以期说明这些生物大分子的多种多样的功能与它们特定的结构关系。无论是有机体的化学组成的测定还是对生命体新陈代谢的研究，都离不开生物化学。

由于现代工业、农业的发展，产生了许多新的威胁人类生存的重要问题，如人口与健康、粮食与农业、环境、资源、能源等。这些问题很大程度上要依靠生命科学和化学技术的融合。由于生命活动十分复杂，在20世纪中叶以前生命科学发展较慢。但从20世纪70年代以后，由于生命科学研究成果的积累，现代物理、化学的发展为生命科学研究提供了先进的仪器和方法，以及经济发展需要的促进，生命科学有了新的发展。人类自然科学史上的三大计划，即曼哈顿原子弹计划（1942～1945）、阿波罗登月计划（1961～1972）和人类基因组计划（1990～2003），也反映了生命科学后来居上。为此，由于人类生存和经济发展的需要以及生命科学本身的发展和贡献，生命科学在21世纪将成为科学技术的主角。生命科学之所以成为本世纪领头学科，其核心是生物化学引人瞩目的发展，涉及医药学、农学、生物能源的开发、环境治理、酶工程、单细胞蛋白的生产、微生物采矿、医用生物材料和可降解塑料的制备、法医学等许多领域。

对于生物大分子的结构与功能的研究是生物化学非常重要的一方面，而基因表达的调节控制是分子遗传学研究的一个中心问题，也是核酸的结构与功能研究的一个重要内容。对于原核生物的基因调控已有不少的了解；真核生物基因的调控正从多方面探讨。如异染色质化与染色质活化；DNA的构象变化与化学修饰；DNA上调节序列如加强子和调制子的作用；RNA加工以及转译过程中的调控等。在整个对于基因问题的研究中，也不乏化学的方法。DNA的测序采用的即是化学降解法。其基本原理是：在选定的核苷酸碱基中引入化学集团，再用化合物处理，使DNA分子在被修饰的位置降解。1986年，达尔贝科提出了人类基因组计划。它的目的是：阐明人类基因组30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因，并搞清其在染色体上的位置；破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我；解码生命、了解生命的起源、了解生命体生长发育的规律；认识种属之间和个体之间存在差异的起因、认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象、为疾病的诊治提供科学依据。1990年，美国国会批准“HGP”，9月，中国获准加入，负责测定人类基因组序列的1%；2000年6月26日，草图绘制成功；2003年4月14日，人类基因组序列图绘制成功。从此，人类进入后基因组时代。生物大分子的化学结构一经测定，就可在实验室中进行人工合成。生物大分子及其类似物的人工合成有助于了解它们的结构与功能的关系。有些类似物由于具有更高的生物活性而可能具有应用价值。通过 DNA化学合成而得到-1-的人工基因可应用于基因工程而得到具有重要功能的蛋白质及其类似物。在基因组计划中，化学起到了十分重要的作用。如果没有化学，那么人类的基因顺序依然无法破解；如果没有化学，生命科学的发展不会如此迅猛；如果没有化学，科学前进的步伐会减小许多。因此，化学在生命科学中扮演着举足轻重的角色。没有了化学，生命科学的发展将会十分局限，人类疾病的根源也无从寻起。

在生物进化方面，化学也为生命科学的研究提供了更有力的证据。生物进化学说认为地球上数百万种生物具有相同的起源并在大约40亿年的进化过程中逐渐形成。化学的发展为这一学说在分子水平上提供了有力的证据。例如所有种属的 DNA中含有相同种类的核苷酸。许多酶和其他蛋白质在各种微生物、植物和动物中都存在并具有相近的氨基酸序列和类似的立体结构，而且类似的程度与种属之间的亲缘关系相一致。DNA复制中的差错可以说明作为进化基础的变异是如何发生的。生物由低级向高级进化时，需要更多的酶和其他蛋白质，基因的重排和突变为适应这种需要提供了可能性。由此可见，有关进化的化学研究将为阐明进化的机制提供更加本质的和定量的信息。

在酶学研究中，化学也起到了十分重要的作用。生物体内几乎所有的化学反应都是酶催化的。酶的作用具有催化效率高、专一性强等特点。这些特点取决于酶的结构。酶的结构与功能的关系、反应动力学及作用机制、酶活性的调节控制等是酶学研究的基本内容。通过 X射线晶体学分析、化学修饰和动力学等多种途径的研究，一些具有代表性的酶的作用原理已经比较清楚。70年代发展起来的亲和标记试剂和自杀底物等专一性的不可逆抑制剂已成为探讨酶的活性部位的有效工具。多酶系统中各种酶的协同作用，酶与蛋白质、核酸等生物大分子的相互作用以及应用蛋白质工程研究酶的结构与功能是酶学研究的几个新的方向。酶与人类生活和生产活动关系十分密切，因此酶在工农业生产、国防和医学上的应用一直受到广泛的重视。

生物学中一些看来与化学关系不大的学科，如分类学和生态学，甚至在探讨人口控制、世界食品供应、环境保护等社会性问题时都需要从生物化学的角度加以考虑和研究。

在医学研究中，对一些常见病和严重危害人类健康的疾病的生化问题进行研究，有助于进行预防、诊断和治疗。如血清中肌酸激酶同工酶的电泳图谱用于诊断冠心病、转氨酶用于肝病诊断、淀粉酶用于胰腺炎诊断等。在治疗方面，磺胺药物的发现开辟了利用抗代谢物作为化疗药物的新领域，如5-氟尿嘧啶用于治疗肿瘤。青霉素的发现开创了抗生素化疗药物的新时代，再加上各种疫苗的普遍应用，使很多严重危害人类健康的传染病得到控制或基本被消灭。生物化学的理论和方法与临床实践的结合，产生了医学生化的许多领域，如：研究生理功能失调与代谢紊乱的病理生物化学，以酶的活性、激素的作用与代谢途径为中心的生化药理学，与器官移植和疫苗研制有关的免疫生化等。

在生命科学中，分子生物学是极其重要的一门分支学科。它是从分子水平上研究生命现象物质基础的学科。研究细胞成分的物理、化学的性质和变化以及这些性质和变化与生命现象的关系，如遗传信息的传递，基因的结构、复制、转录、翻译、表达调控和表达产物的生理功能，以及细胞信号的转导等。在整个分子水平的研究中，化学的方法始终作为基础给分子生物学提供了课题实施的平台。

化学对生命科学的深刻影响反映在与其关系比较密切的细胞学、微生物学、遗传学、生理学等领域。通过对生物高分子结构与功能进行的深入研究，揭示了生物体物质代谢、能量转换、遗传信息传递、光合作用、神经传导、肌肉收缩、激素作用、免疫和细胞间通讯等许多奥秘，使人们对生命本质的认识跃进到一个崭新的阶段。

进入分子水平以来，生命科学在近几年来发展迅速。有人认为，二十一世纪是生物学世纪。生命科学中很多分支学科都已成为分子学科。作为一个传统的分子学科，化学仍将大力参与生命科学的发展并将生机勃勃地继续发挥其重要作用。这也是为了化学本身发展的需要。

第四篇：生命科学试题

2010——2011学年第二学期《生命科学导论》考试题

学院＿＿＿＿＿班级＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿

从下面11题中任选5题，每题20分，共计100分

1、谈谈学习《生命科学导论》的收获、对该课程有何期待和建议？

2、什么是基因和基因组？基因的化学本质是什么？核酸是不是一种营养品，人体需要补充外源核酸吗？直接服用核酸产品对改善健康有帮助吗？为什么？

（1）基因是DNA分子上具有遗传效应的DNA分子片段，基因位于染色体上，并在染色体上呈线性排列。基因组是指生物所携带的遗传信息的总和。（2）基因的化学本质－ＤＮＡ

3、、什么是病毒？艾滋病是由何种病原微生物引起，其致病的机理和传播途径如何？谈谈你对综合防治艾滋病的意见和建议。

4、什么是干细胞？有哪些类型？造血干细胞属于哪种类型？造血干细胞移植能治疗哪些疾病？目前提倡哪种方法采集造血干细胞？捐献造血干细胞影响身体健康吗？作为大学生你愿意成为一名捐献造血干细胞志愿者吗？谈谈你的认识。

5、你如何理解膳食平衡？大学生饮食应该注意哪些问题？

6、什么是生态平衡？生态平衡有何意义？

7、病毒感染和细菌感染的防治有何异同？

8、谈谈你对转基因农产品的认识

9、何为发酵食品？鲜奶与酸乳有什么不同？

10、生物多样性有什么重要意义？

11、为什么要提倡低碳生活？

第五篇：生命科学研究进展

生命科学研究进展

尹强

(江西农业大学理学院，江西南昌，330045)

现代生物技术已进入商品生产的激烈竞争阶段。据在京举行的关于“分子生物学进展”方面的学术报告会透露，美国科学院的院报中，每月的生物论文10倍于数理化天地论文的发表数量。这个数字显示了在当代人们对生命科学发展的重视程度。同样，在商品生产领域也表现出了同样的趋势。如在运用现代生物技术的遗传工程方面，美国每年在该领域投入的研究经费高达100多亿美元，有200多家大生物技术公司从事有关方面产品商品开发，已生产出了多种生物制品。在市场上出售的有人生长激素、胰岛素、调节血压的人肾素，还有乙型肝炎疫苗；可使肿瘤枯萎的生物技术药物已进入临床试验。美国利用遗传工程正在研制生物制品的还有多种，如具有抗癌作用的肿瘤坏死素、能溶解血栓的组织纤维蛋白溶酶活化剂及多种免疫系统调节制剂．科学工作者还正在研制艾滋病疫苗。在现阶段的动物试验中，这种疫苗已使老鼠体内产生了艾滋病抗体，并开始在人体上进行试验。

日本在生物技术方面的研发也不甘落后，该国的科学家把生物技术看成是使日本的技术在2l世纪处于世界领先地位的跳板。日本引进美国的生物技术，派出大量人员去美国学习，同时鼓励本国的科研。日本已研制出促进红细胞形成的血细胞生成素，可用于治疗肾脏疾病。西欧各国在生物技术方面起步较慢，但在现代制药工业中生物技术却异军突起。他们在单克隆抗体和特异蛋白分子的生产方面处于世界领先地位。一些老企业也利用生物技术生产各种高效酶制剂，用于食品加工和废物处理。还有，他们在细胞融合领域也取得了重要进展，如番茄马铃薯的育成。在开发这类细胞融合技术产品时，除在产品实践方面有所突破外，还在育种理论上有新发现。如他们在研究报告中指出，利用细胞融合技术最有前途的是近亲植物细胞融合，它对提高品种质量效果明显。

俄罗斯生物技术研究也日趋活跃，他们在前苏联时期的研究基础上，先将遗传工程的重点放在农业方面，力图培育出“早熟、高产、营养丰富、能在贫瘠土地上生长的农作物。俄罗斯科学家还存分子生物学和医学生物技术方面进行了卓有成效的研究，在研究离子载体如何穿过细胞膜方面有突破性进展，了解这一点将使人们揭开细胞维持恒定状态的奥秘。

我国在现代生物技术开发方面虽然起步较晚，但发展迅速，在某些项目上已跻身于世界先进行列，引起了国际同行的关注。如存生物医学工程领域的人工器官，新华医院和上海第一结核病防治院共同研制的聚丙烯中空纤维人工肺已在全国推广应用，仅新华医院一家就用了300多例。过去不用人工肺死亡率达50％，现在应用新的人工肺，深低温手术无一例死亡，达到了国际先进水平。上海胸外医院、新华医院、人体代用材料研究所研制的人造血管、膨体心脏修补片已达到国际20世纪80年代水平。特别应提到的是，我周在转基因抗病虫害作物、生物大分子的合成及克隆生物领域取得的成果亦是颇多。我国还参与了人类基因组测序工作，说明我国在该领域占有一席之地。我们还必须进一步加强该领域的研究工作，以缩小与发达国家在生物技术研究开发方面的差距。我国研制成功第二代人造血

查新报告显示，我国第一代人造血在临床应用中，已成功地抢救了400多名伤病员。研究第二代人造血的科研人员，在历时4年的探索中对氟碳人造血的合成、乳化、毒理以及药效等方面做了不少改进，储存期从半年延长到1.5年；它在血管中的半衰期也从原来的10 h延长到19.8h。这将更有利于患者恢复健康。人造血是国际生命科学界，特别是医学界关注的热门课题。第二代人造血是我国上海有机化学研究所、上海劳动卫生职业病防治研究所的科学工作者研制的。对第二代人造血的科学检测实验证实，它具有4个方面的优点：第一是储存期长；第二是不管使用者的血型，能保证血液和各脏器的正常生理功能，适宜大面积、突发性事故伤员的急救；第三是生产中可以消毒、患者在使用时不会染上因输血引起的传染病；第四是它的颗粒直径仅为人体血液红细胞的1／70．在红细胞被血管栓塞段堵截时，人造血可载运氧气绕道而行，使缺血段的细胞重新得到氧气供应，这会有利于治疗某些血管缺血性疾病。专家们在评审这项成果时指出，我国科学工作者研制成功的第二代氟碳人造血，仅仅用了4年的时间，而且有那么多的优点，是难能可贵的，这对于解决救护伤员及其他需血的患者来说是一大福音。对该成果的重大意义不仅在于治疗本身，从生命科学的理论和实践来看，它应该是人造器官或组织的一部分，从这个角度来讲，这项成果的意义是深远的。生物应答变更因子类新药问世

“生物应答变更因子”是一类新发现的药物，其主要功能是促进免疫系统的防御能力。这类新药在治疗癌症及一些传染病方面有作用。专家们认为，21世纪它们会统领药物市场。评价如此之高．值得人们关注。

迄今，美国医学家已发现40～50种生物应答变更因子的药物。现举若干实例。如加利福尼亚州一家生物技术公司研制的最新生物应答变更因子药物——“干细胞因子”，它能促进早期骨髓细胞的生长，以产生红细胞和白细胞，适用于骨髓功能衰退、接受化疗、移植异体骨髓以及艾滋病等患者的治疗。又如免疫系统激素—— “干扰素α-2”也是一种新的生物应答变更因子药物，它能促进各种白细胞去破坏病毒感染细胞，甚至它本身也能渗入病毒感染细胞，从而阻断病毒增殖。再如“红细胞生成素”是一种肾脏分泌的激素，它能促进骨髓细胞成为成熟的携氧红细胞．可用于肾功能衰竭患者或艾滋病患者的贫血症。还有一种“集落促进因子”，其主要功效是促进未成熟的骨髓细胞成为能抵抗疾病的白细胞，它还可被用于增强治疗白血病的药物胞嘧啶阿糖苷以及治疗艾滋病的药物叠氮胸苷的疗效。专家们在评审生物应答变更因子系列药物时指出，此类新药物通过控制患者的红细胞和白细胞达到治疗疾病的目的，其作用机制新颖，效果特别，其前景可与当年抗菌素发展势头相媲美。他们特别建议。应进一步加大在本领域的研发力度。3 延缓人体衰老研究的新突破

3．1 生长激素合成剂抗衰老

生理学知识告诉我们，大多数人年过30岁后，脑垂体前叶分泌生长激素的功能就逐渐减退，年逾花甲者的分泌量相当于青春期的1／5。有些老年人甚至自身不能再产生这种生长激素。在这种事实面前，科学工作者，特别是生命科学工作者，便试图通过研究解决这一问题。

研究人员经过长期的探索，开发成功一种合成剂。这项成果经威斯康逊医学院的丹尼尔·拉德曼大夫用于临床试验后发现，12名61～81岁的男性接受为期半年的生长激素合成剂注射疗程后，受试者体重保持不变，而脂类却平均减少约15％，肌肉组织增加近9％，同时，脊椎骨密度与皮肤厚度略有增长。

拉德曼主持的生长激素合成剂临床试验显然取得了明显的防衰益寿之效。此项研究成果公布后引起了生命科学界，特别是医学界的强烈反应。研究报告称，临床试验显示，该合成剂既有利于老人增加体力和改善身体结构，又可预防因胆固醇过高而导致的心脏病发作。

专家们在评审这些研究成果时既肯定了其试验取得的抗衰老的效果，同时也指出，这项研究尚未说明此合成剂对年长者的神经系统和感觉器官等有何影响。此外，如剂量过大或疗程过长可能产生的副作用，值得进一步观察。

3．2 改善微循环功能抗衰老

我国南通市抗衰老中心的研究人员开发出一种由40余味中草药及纯天然物精制而成的药物背心和帽子。经过300多位患者的试用验证，这种药物背心和帽子对慢性支气管炎、冠心病、高

血压、神经功能症等30多种常见病均有明显的疗效。

生命科学工作者及医学工作者在谈到此类试验疗效时指出，微循环功能不良是导致人体衰老的主要因素。在这一思想指导下，世界各地，特别是一些发达国家和发展中大国又相继开发出了改善和增强微循环功能的新制剂和仪器，现已形成系列产品。实践已经证明，改善人体微循环功能已使众多的微循环出现障碍的患者，尤其是老年人群受益。2006年l0月有人运用我国宁波生产的，根据改善微循环功能原理设计出的“水流气血循环机”的疗效检验证实，膝下热浴改善微循环功能效果明显。当膝下部位受到特定温度(40℃-45℃)外化刺激时，就会通过下肢与上体的温态反差效应，推动气血循径上行，在外温内透的感传作用下，可使全身毛孔开放，呼吸加快，全身各部位活力增强，从而达到通经活络、加速机体新陈代谢、改善微循环的目的。使用者曾长期患右下腿部麻木之疾患，使用一周(每天早晚各一次膝下热浴．每次使用时间为30 min～40min)后，麻木症状明显改善，而且达到了全身通经活络的效果。生物固氮能力研究的新进展及新发现

从空气中获得氮并将其转化为自身氮素营养是豆科植物的独特性状。虽然这种能力是依靠固氮菌与豆科植物共生在根部形成根瘤来实现的，但是不同种类的豆科植物对与其共生的固氮菌都具有专—性。培育具有固氮能力的非豆科作物一直是科学工作者探索的一个重要科研项目。

前不久。英国诺丁汉大学爱德华·科金教授主持的一个研究小组织报道了他们对非豆科作物固氮能力研究取得的新进展。研究组成功地分离出一种可以溶解植物根毛生长点细胞壁的酶。利用这种酶可将固氮菌引入非豆科植物根毛和细胞原生质中，使其具有固氮能力。这一点突破，正是本项研究的创新点。在这个基础性突破研究的基础上，现已向水稻、小麦以及向日葵的植株体内引入。由于水稻在世界粮食中占有重要地位，它已作为重点研究对象，主要目标是研究最适合与水稻建立共生关系的固氮菌。

在人们发现某些植物能够利用根瘤菌，形成根瘤——固氮制造营养物质——氨基酸和酰胺。因此，豆科植物不但能在贫瘠土地上生长，而且还有肥田的作用。苜蓿、花生、洋槐、相思树、紫藤、赤杨、美洲茶等植物都有这样的特性。研究还发现，某些热带作物能够在叶面上长瘤，利用微生物固定空气中的氮素。松树虽不长瘤，但它能与根上及根周围的微生物建立合作关系，因此，它也能够在缺氮的沙土上生长。在这样的事实面前，人们在思考，动物能不能在自己的躯体内，按照上述已查明的固氮机理，自制营养物质。现在科学家已经发现了这样的例子，而且还是我们人类的一部分。这个发现被称之为固氮机制在生物体中起作用的重大发现。调研报告表明，生活在新几内亚山区的土人，每天只吃一些山芋和蔬菜，至多再加一点豆类和花生。他们一天的食料中，蛋白质只有22 g，远低于世界卫生组织规定的最低标准60g，然而，他们人人都很健壮，无论男女老少，都没有任何营养不良的症状。这种现象引起了人们的广泛关注，希望尽快找到原因。最后还是通过对当地土人进行细致的检查，发现他们的粪便中氮素含量超过进食的氮量。这个氮素的含量“差”，恰恰是问题的关键点。多出的部分从何处来是科学工作者必须揭示的问题。通过进一步的查找，竞从这些土人的肠道中找到了固氮菌。正是这些固氮菌在人体内固定和吸收空气中游离的氮素，再合成为蛋白质，满足人体的需要。

专家们在评审这个新发现时指出，人们对植物利用微生物为自己制造氮肥很感兴趣，而对人体利用固氮菌为自身合成生长、发育所需要的蛋白质必然是更感兴趣。对于这项开发性研究，一是要进一步落实在动物身上固定和吸收空气中游离氮素的有效机制的可靠性和准确性；二是加以推广应用。大气中含量非常丰富的游离氮，就能直接成为极为丰富的食品资源。

发现生物固氮100年后的今天，其机制研究又有新的重大进展。研究认为。固氮微生物之所以具有固氮能力，从分子生物学角度上已探明，是这些微生物体内含有具特殊催化功能的蛋白质——固氮酶这种生物大分子。其作用机理现已被揭示，即固氮酶在常温常压下将氮气转化为氨，同时还将水巾的氢离子还原成氢气。由于固氮酶反应消耗很大能量，所以人们过去认为，伴随固

氮而出现的放氢是能量的浪费，并试图解决这种浪费。进一步的研究发现，固氮酶是由钼铁蛋白和铁蛋白两部分组成。钼铁蛋白中的铁相辅因子被认为是固氮酶真正起催化作用的活性中心。由于固氮酶结构的复杂性，科学家们试图化整为零，先对各个组成单位进行分别研究，然后再设法将各单位重新组装成完整的固氮酶分子。这方面的研究又取得了新进展。如去铁相辅因子的固氮酶已从突变菌株中分离出来并得到了初步纯化。再一点是固氮酶的活动是由固氮基因(简称nif基因)群所操纵。关于生物固氮遗传基础研究目前的进展也十分引人注目。肺炎克氏杆菌的整个固氮基因群的DNA序列分析已经全部完成。生命科学工作者还从其他固氮微生物中(如原细菌的甲烷球菌和各类真细菌)得到大量的固氮基因的DNA序列资料。总之，生物固氮研究的一个又一个突破，极大地丰富了生命科学理论，又为化学模拟及生产应用提供了直接依据。随着生物固氮机制的不断的、深入的揭示，在此基础上进行工业模拟生物固氮，或通过基因工程手段去改造固氮微生物，甚至可创造出能够直接固氮的生物新品种，造福于全人类。