國(guó)家開放大學(xué)電大《科學(xué)與技術(shù)》形考任務(wù)2試題及答案

1、最新國(guó)家開放大學(xué)電大科學(xué)與技術(shù)（本）形考任務(wù)2試題及答案形考任務(wù)二一、填空題 （每題1分，共10分）1. 原子的范圍是_ 10-10 _mo2. 原子核的范圍是10-14 mo3. 夸克的的范圍10-20 mo4. 原子能釋放的方式有三種，分別是原子核衰變、原子核聚變、原子核聚變。5. 在原子能三種釋放形式中，其中利用最多是核裂變？6. 核電站是利用核聚變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)所放出的核能，驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電的設(shè)施。7. 三大合成高分子材料是塑料、合成纖維、合成橡膠。8 .分子生物學(xué)誕生的標(biāo)志是DNA螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型的確立。9. 蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是氨基酸。10. 核酸的基本單位是核氨酸。二、名詞

2、解釋（每題3分，共18分）1. 原子核是原子中非常小的核心部分，幾乎集中了原子的全部質(zhì)量與正電荷。2. 核能是由原子核的變化釋放出的能量。3. 納米材料就是用特殊的方法將材料顆粒加工到納米級(jí)（10-9米），再用這種超細(xì)微粒子制造人們需要的材料4. 超導(dǎo)材料是能產(chǎn)生電阻趨近于零現(xiàn)象的材料，稱為“超導(dǎo)材料”。5. 細(xì)胞全能性在多細(xì)胞生物中每個(gè)體細(xì)胞的細(xì)胞核具有個(gè)體發(fā)育的全部基因，只要條件許可，都可發(fā)育成完整的個(gè)體。6. 基因1 程又稱為重組DNA技術(shù)，是按著人們的科研或生產(chǎn)需要，在分子水平上，用人工方法提取或合成不同生物的遺傳物質(zhì)（DNA 片段），在體外切割，拼接形成重組DNA,然后將重組DNA與

3、載載體的遺傳物質(zhì)重新組合，再將其引入到?jīng)]有該DNA的 受體細(xì)胞中，進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)，生產(chǎn)出符合人類需要的產(chǎn)品或創(chuàng)造出生物的新性狀，并使之穩(wěn)定地遺傳給下一代。三、簡(jiǎn)答題（每題7分，共21分）愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系式說明了什么？答：愛因斯坦在關(guān)于狹義相對(duì)論的第二篇短文中論述了質(zhì)量與能量的關(guān)系 E= （Am） C式中的E為能量，m為質(zhì)量，c為光速。光的速度為c=3xl0 km/s,是一切物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的最大極限。從公式中可以看出，物體的能量每增加AE,相應(yīng)的慣性質(zhì)量也必定增加 m=AE/c ；反之，每減少!«的質(zhì)量，就意味著釋放出£= （Am） C的巨大能量。也就是說：質(zhì)量與能量是等價(jià)的，

4、是可以相互轉(zhuǎn)化的，少量的質(zhì)量能夠轉(zhuǎn)換為十分巨大的能量。這是一個(gè)驚天 動(dòng)地的理論，它揭開了宇宙的一個(gè)巨大奧妙，為核能的利用奠定了理論基礎(chǔ)。因此，這一質(zhì)能關(guān)系公式被后人稱為"改 變世界的方程"o簡(jiǎn)述生物技術(shù)的定義與范圍。答：生物技術(shù)也成為生物工程，它是在分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)生物化學(xué)等的理論基礎(chǔ)上，建立起來的一個(gè)綜合性技 術(shù)體系。生物技術(shù)可分為傳統(tǒng)生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)兩大類，傳統(tǒng)生物技術(shù)是應(yīng)用發(fā)酵、雜交育種等傳統(tǒng)的方法來 獲得需要的產(chǎn)品，現(xiàn)代生物技術(shù)是以生物化學(xué)或分子生物學(xué)方法或分子生物學(xué)方法改變細(xì)胞或分子的性質(zhì)而獲得需要 的產(chǎn)品。這也是我們一般所認(rèn)為的生物技術(shù)。隨著顯微鏡的

5、發(fā)明和微生物的發(fā)現(xiàn)，二戰(zhàn)期間抗生素的特殊需求，DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代生物技術(shù)的雛形逐步形成，20世紀(jì)70年代DNA體外重組的成功，標(biāo)志著現(xiàn)代生物技術(shù)的正 式誕生。根據(jù)操作的對(duì)象和技術(shù)，現(xiàn)代生物工程一般包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程，其中， 基因工程技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心技術(shù)。簡(jiǎn)述現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的特點(diǎn)。答：研究層而由由宏觀向微觀發(fā)展；研究方法由定性向定量發(fā)展；研究對(duì)象由靜態(tài)向動(dòng)態(tài)發(fā)展；研究結(jié)果由描述性向推理發(fā)展。這些特點(diǎn)表明了現(xiàn)代化學(xué)總的發(fā)展趨勢(shì)是既高度分化又高度綜合。一方而，在高度分化的趨勢(shì)下，現(xiàn)代化學(xué)從自身產(chǎn) 生了很多新的化學(xué)學(xué)科分支，如：無機(jī)固體化學(xué)、配合物化

6、學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)等。另一方而，化學(xué)又與其他自然科學(xué)相 互滲透交叉，產(chǎn)生了一系列新的邊緣科學(xué)，如：量子化學(xué)、核化學(xué)、生物化學(xué)、地球化學(xué)等。四、論述題（每題12分，共36分）為什么說核能是高效、清潔和安全的能源？答：核能是高效的能源，一千克天然鈾所能夠發(fā)出的電量是同量木材，煤，石油等燃料所發(fā)電量的萬倍以上，也是太 陽能，水能等天然能源發(fā)電量的萬倍以上。核能是清潔的能源，一座的核電站每年卸出的燃燒后的乏燃料所產(chǎn)生的污 染要比一座同功率的燃煤電站所產(chǎn)生的污染要小得多。當(dāng)然，由于核電站的乏燃料都是放射性元素，處理時(shí)要解決特 殊的科學(xué)技術(shù)問題。但總量少、總?cè)莘e小是其基本特點(diǎn)。核能是安全的能源，核電站和原子彈

7、所用的核燃料濃度不同，工作原理不同，不會(huì)發(fā)生類似原子彈的爆炸現(xiàn)象。核電 站的乏燃料中的放射性物質(zhì)被層層包圍在包殼，壓力殼和安全殼三道屏障內(nèi)，不會(huì)釋放出來危害人類和生物。歷史上 的美國(guó)三里島事故和前蘇聯(lián)（烏克蘭境內(nèi)）切爾諾貝利事故，是由于人為的操作不當(dāng)造成的，總結(jié)這些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，核 電站的安全乃是有充分保證的。綜上所述：我們可以相信核電是高效，清潔和安全的能源當(dāng)代新材料發(fā)展方向是什么？答：隨著社會(huì)的進(jìn)步，人類總是不斷地對(duì)材料提出新的要求。當(dāng)今新材料的發(fā)展有以下幾點(diǎn)：1. 結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合，人們開發(fā)一種新材料，首先要求材料具有結(jié)構(gòu)上的作用，其次還要求具有特定的功能或者具有 多功能，即新材料應(yīng)是結(jié)構(gòu)和

8、功能上的較完美的結(jié)合。2. 智能型材料的開發(fā)，所謂智能型是要求材料本身具有一定的“感知”也就是具有自我調(diào)節(jié)和反饋的能力，猶如具有 模仿生命體系的作用，即具有敏感又有驅(qū)動(dòng)的雙重功能。3. 少污染或不污染環(huán)境。新材料在開發(fā)和使用過程中，甚至費(fèi)棄后，應(yīng)盡可能少的對(duì)換及產(chǎn)生污染。4. 能再生。為了保護(hù)和充分利用地球上的自然資源，開發(fā)可再生材料是首選。5. 節(jié)約能源。開發(fā)新材料要考慮節(jié)約能源，對(duì)制作過程能耗較少的，或者新材料本身能幫助節(jié)能的，或者有利于能源 的開發(fā)和利用的新材料優(yōu)先開發(fā)。6. 長(zhǎng)壽命。新材料應(yīng)有較長(zhǎng)的壽命，即應(yīng)用的時(shí)間較長(zhǎng)，在使用的過程中少維修或盡可能不維修。總之新材料的發(fā)展是一個(gè)不斷的

9、創(chuàng)新過程，在新世紀(jì)里，我們要加強(qiáng)材料科學(xué)的基礎(chǔ)研究，依托新理論、新構(gòu)思、新 設(shè)想、新工藝，創(chuàng)造更多、更新的材料，推動(dòng)我國(guó)的社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)。目前生物技術(shù)的應(yīng)用主要在哪幾個(gè)方面？試舉例三個(gè)方而。答：伴隨著生命科學(xué)的新突破，現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等眾多領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大 的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。生物技術(shù)在材料方面的應(yīng)用材料是一個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要支柱之一，通過生物技術(shù)構(gòu)建新 型生物材料，是現(xiàn)代新材料發(fā)展的重要途徑之一。首先，生物技術(shù)使一些廢棄的生物材料變廢為寶。其次，生物 技術(shù)為大規(guī)模生產(chǎn)一些稀缺生物材料提供了可能。例如，蜘蛛絲是一種特殊的蛋白質(zhì)，其強(qiáng)度大約是鋼材的5倍，而

10、可塑性比鋼材高30%,可用于生產(chǎn)防彈背心、降落命等輕而堅(jiān)固的用品，但是我們無法像養(yǎng)蠶一樣飼養(yǎng)蜘蛛而獲得大 量的蜘蛛絲。美國(guó)懷俄明大學(xué)的一個(gè)研究小組將編碼蛛.絲蛋白的基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌獲得表達(dá)，產(chǎn)生的蛛絲蛋白與蜘蛛絲中 的蛋白質(zhì)相同，有可能通過發(fā)酵途徑大量生產(chǎn)。而加拿大研究人員將蛛絲蛋白的基因在山羊的乳腺細(xì)胞中成功表達(dá)， 這種轉(zhuǎn)基因山羊產(chǎn)出的奶便含有了能制造蜘蛛絲的蛋白質(zhì)，然后利用特殊的溶劑，就可以從羊奶中“抽出"連續(xù)不斷 的纖維，這種纖維在機(jī)械強(qiáng)度上可以和真正的蜘蛛絲媲美。因此，用這種“活體生物反應(yīng)器”同樣有可能大量生產(chǎn)優(yōu) 質(zhì)的“蛛幺幺蛋白”。生物技術(shù)在能源方面的應(yīng)用能源是人類生存的物質(zhì)基

11、礎(chǔ)之一，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原動(dòng)力。能源分為不可再生能源（如石油、天然氣、煤）和可再生能源（如太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等），生物技術(shù)一方面能提高 不可再生能源的開采率，另一方面能開發(fā)更多可再生能源，因而生物技術(shù)與能源的研究及開發(fā)備受世界各國(guó)的重視。 首先，生物技術(shù)提高了石油開采的效率。在石油開采過程中，石油通過油層的壓力自發(fā)地沿著油井的管道向上噴出， 但通過這種方式開采到的油量只有油田總儲(chǔ)量的1/3左右。二次采油常用的方法是強(qiáng)化注水以提高油層的壓力，此外, 也利用微生物進(jìn)行二次采油。微生物在油層中發(fā)酵產(chǎn)生大量酸性物質(zhì)，降低了原油的粘度，使其容易流動(dòng)，微生物還 可產(chǎn)生氣體，增加地層壓力，這兩方而都提高

12、了采油率。美國(guó)德克薩斯州一口 40年井齡的油井中，加入蜜糖和微生物 混合物，然后封閉，經(jīng)細(xì)菌發(fā)酵后，井內(nèi)壓力增加，出油量提高近5倍。其次，生物技術(shù)為新能源的利用開辟了道路。 地球上每年生產(chǎn)出的纖維物質(zhì)，也就是那些稻草、麥稈、玉米秸、灌木、干草、樹葉等等，只要拿出5%來，加以合 理的利用，就足夠滿足全球?qū)δ茉吹男枨罅苛耍@就是生物質(zhì)能的利用。完成這一使命的是發(fā)酵工程。這些纖維物質(zhì),都是由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素這三種成分組成的，除了木質(zhì)素另有用途之外，纖維素和半纖維素可以分別進(jìn)入發(fā) 酵罐，采用不同的微生物來進(jìn)行發(fā)酵。農(nóng)業(yè)是世界上規(guī)模最大和最重要的產(chǎn)業(yè)，即使在發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)，其農(nóng)業(yè)總產(chǎn) 值也占國(guó)民

13、生產(chǎn)總值的20%以上。現(xiàn)代生物技術(shù)越來越多地運(yùn)用于農(nóng)業(yè)中，使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)達(dá)到高產(chǎn)、高質(zhì)、高效的目的。 （1）農(nóng)作物和花卉生產(chǎn) 生物技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)作物和花卉生產(chǎn)的目標(biāo)，主要是提高產(chǎn)量、改良品質(zhì)和獲得抗逆植物。首 先，生物技術(shù)既能提高作物產(chǎn)量，還能快速繁殖花卉。例如，由我國(guó)科學(xué)家袁隆平培育成功的雜交水稻使水稻的產(chǎn)量 有了大幅度的提高，為解決我國(guó)和世界的糧食問題作出了巨大的貢獻(xiàn)。 其次，生物技術(shù)還能改良作物品質(zhì)。例如， 植物收獲后往往在轉(zhuǎn)運(yùn)和貯藏過程中造成損失，過軟的水果和蔬菜容易破損，并旦過熟后失去原味。利用生物技術(shù)延 緩植物的成熟，就可以克服這些問題。第三，生物技術(shù)在培育抗逆作物中發(fā)揮了重要作用。所謂

14、抗逆作物，是指能耐受不良環(huán)境的作物，包括抗蟲害、病毒、除草劑、干旱、鹽堿等的作物。例如，化學(xué)殺蟲劑的長(zhǎng)期和大量使用不僅 使許多害蟲產(chǎn)生了抗藥性，而旦污染了環(huán)境，用基因工程方法培育出的抗蟲害作物，不需施用農(nóng)藥，即提高了種植的 經(jīng)濟(jì)效益，又保護(hù)了我們的環(huán)境。（2）畜禽生產(chǎn) 生物技術(shù)用于畜禽生產(chǎn)的目標(biāo)，與農(nóng)作物類似，主要是獲得高產(chǎn) 優(yōu)質(zhì)的畜禽產(chǎn)品和提高畜禽的抗病能力。首先，生物技術(shù)不僅能加快畜禽的繁殖和生長(zhǎng)速度，而且能改良畜禽的品質(zhì), 提供優(yōu)質(zhì)的肉、奶、蛋產(chǎn)品。 其次，生物技術(shù)可以培育抗病的畜禽品種，減少飼養(yǎng)業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。利用轉(zhuǎn)基因的方法， 可以培育出抗病動(dòng)物，這就可以大大減少牲畜瘟疫的發(fā)生，保證牲畜健

15、康，也保證人類健康。20世紀(jì)80年代美國(guó)農(nóng) 業(yè)研究局的兩位科學(xué)家，將禽類白血病病毒的一種弱型基因注入白色力行雞體內(nèi)，改良后的力行雞，已能繁殖后代， 其后代也能獲得這種病毒基因，這種轉(zhuǎn)基因雞對(duì)致癌性白血病病毒感染具有高度抵抗力。（3）農(nóng)業(yè)新領(lǐng)域 傳統(tǒng)意 義上的農(nóng)業(yè)是向我們提供食物和工業(yè)原料，然而，由于生物技術(shù)的飛速發(fā)展，使農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)領(lǐng)域有了新的拓展?；?工程不僅提高了農(nóng)牧產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且一些轉(zhuǎn)基因植物和動(dòng)物有了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出僅供食用的價(jià)值一生產(chǎn)藥物。利 用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)疫苗是目前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。科研人員希望能用食用植物表達(dá)疫苗，人們通過食用這些轉(zhuǎn)基因植物 就能達(dá)到接種疫苗的目的，這樣既方便又能

16、節(jié)省大量費(fèi)用。目前已經(jīng)在轉(zhuǎn)基因煙草中表達(dá)出了乙型肝炎疫苗，轉(zhuǎn)基因 馬鈴薯、番茄等也都已用來進(jìn)行生產(chǎn)疫苗的研究。 利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥用蛋白同樣是目前的研究熱點(diǎn)?？茖W(xué)家已 經(jīng)培育出多種轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，它們的乳腺能特異性地表達(dá)外源目的基因，因此從它們產(chǎn)的奶中能獲得所需的蛋白質(zhì)藥物, 這種生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物的方式叫做乳腺生物反應(yīng)器。目前，國(guó)外在乳腺生物反應(yīng)器技術(shù)研究上取得了巨大的進(jìn)展，例如 英國(guó)愛丁堡制藥公司已培育成功含a -抗胰蛋白酶（AAT）的轉(zhuǎn)基因羊，每升羊奶中會(huì)有此種蛋白30克，ATT用于治 療囊性纖維化和肺氣腫五、小論文（二選一，15分）1. 在“朋友圈”做一調(diào)查，說明生物技術(shù)在生活中的應(yīng)用。（至

17、少3例，800字以上）2. 用關(guān)鍵詞“高科技、新材料、新生活”寫一篇心得文章。（800字以上）2.高科技新材料給生活帶來的兩而性眾所周知，科技是第一生產(chǎn)力，放眼古今中外，人類社會(huì)的每一項(xiàng)進(jìn)步，都伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。科學(xué)技術(shù)對(duì)人類 生活的影響體現(xiàn)在諸多方面，有利亦有弊。一方面，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和普及，為人類提供新的認(rèn)識(shí)外部世界和白身的 途徑，帶來巨大的利益和效益，為人類提供了傳播思想文化的新手段，更新人們的思想觀念，破除迷信等具有重要意 義。同時(shí)對(duì)于豐富人類的物質(zhì)生活，提高人類生活質(zhì)量的改善提供了巨大的幫助，電腦、電話、汽車等現(xiàn)代人類生存 的必需品，給人類生活帶來了極大的便利。另一方而，人類在享

18、受科學(xué)技術(shù)帶來的眾多便利的同時(shí)，也深刻的認(rèn)識(shí)到 科技對(duì)生活帶來的負(fù)而影響，給我們帶來的問題似乎同樣越來越讓我們難以承受，越來越讓我們陷入一種難以自拔的 生存困境，甚至不得不讓我們付出成倍的代價(jià)和加倍的回補(bǔ)，才能平復(fù)那些提高和改善背后的塌陷和毀損。一科學(xué) 技術(shù)給人類生活帶來的正而影響。 生物科技給人類生活帶來的好處?，F(xiàn)代生物科技在我國(guó)已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展， 在基因組和蛋白質(zhì)組、干細(xì)胞、生物信息、生物醫(yī)藥、生物育種等前沿領(lǐng)域的原始創(chuàng)新能力不斷提升，而生物科技對(duì) 生活的影響也是深遠(yuǎn)的。 科技不單單改變了我們的衣、食、住、行，更是改變了我們的各個(gè)方而，改變了我們農(nóng)業(yè) 的發(fā)展，醫(yī)療技術(shù)的革新，通訊技術(shù)的

19、提高，使得我們的生活更加的方便、快捷、幸福。 科技使醫(yī)療技術(shù)迅猛發(fā)展, 醫(yī)療環(huán)境也得到了很好的改善，挽救了大量生命垂危的病人，人類的平均壽命也得到了提高，以前人們認(rèn)為的絕癥， 現(xiàn)在都順利的成功的治療了，現(xiàn)在發(fā)達(dá)的醫(yī)療技術(shù)，也可以是那些看不見光明的盲人，得以重見陽光。 科技也使通 訊技術(shù)得到了飛躍的提高，因?yàn)橥ㄓ嵓夹g(shù)的高速發(fā)展，就算是遠(yuǎn)隔萬里，也能通過視頻看見對(duì)方，所以就有了 “地球 村"的說法。以前飄洋過海是多么辛酸的事，因?yàn)榫嚯x的遙遠(yuǎn)，使人們不知道何年何月才能在見上一而?？涩F(xiàn)在，不 僅有電話手機(jī)之類可以隨時(shí)報(bào)告行蹤，還有電腦、網(wǎng)絡(luò)、視頻可以隨時(shí)傳遞圖象，遠(yuǎn)在大洋彼岸的家人也馬上能知

20、道。 科技改變了一切，大到一個(gè)國(guó)家，小到我們每一個(gè)人的生活，它改變了人類的歷史，使人們邁向更高的文明，我們應(yīng) 該感謝它，但是當(dāng)人們?cè)谙硎芸萍紟淼木薮蠛锰幍耐瑫r(shí)，也逐漸意識(shí)到科技是一枚雙刃劍。 二科學(xué)技術(shù)給人類生 活帶來的負(fù)而影響。任何事物都具有兩面性，科技同樣也是一把雙刃劍。我們感謝科技豐富了我們的生活，提高了我 們的生活質(zhì)量，但我們也無法阻擋科技負(fù)面影響的產(chǎn)生。現(xiàn)代科技給我們提供了我們所需求的東西，而沉溺其帶來的 便利使我們失去了很多選擇的機(jī)會(huì)和能力，依賴其飛速的發(fā)展也使我們成為了現(xiàn)代科技的一部分，被工具化和模式化。 要說對(duì)人類日常生活的負(fù)而影響，相信令人們感觸最深的就是現(xiàn)代發(fā)達(dá)的、時(shí)刻陪伴人們左右的信息網(wǎng)絡(luò)科技了。電 腦。許多年青人有一種錯(cuò)誤的觀念，他們只需每天坐在電腦前工作即可，很多人已經(jīng)不習(xí)慣手寫了，而用WORD處理的 文件或信件經(jīng)常不準(zhǔn)確或漏字?！闭沁@些高科技的設(shè)備，使我們喪失了一些基木的能力。 網(wǎng)絡(luò)。制造的垃圾信息, 對(duì)青少年的消極影響尤為嚴(yán)重。主要體現(xiàn)在：可能造成青少年信仰的缺失或價(jià)值觀的多元化，影響青少年正確的人生