電大科學與技術形考

1、一、填空題（每題1分，共10分）（如果以附件形式提交，請在輸入框中輸入“見附件”）1原子的范圍是_m。2.原子核的范圍是_m。3.夸克的的范圍_m。4原子能釋放的方式有三種，分別是原子核衰變、_、原子核聚變。5.在原子能三種釋放形式中，其中利用最多是_？6核電站是利用_反應所放出的核能，驅動汽輪發(fā)電機組進行發(fā)電的設施。三大合成高分子材料是塑料、合成纖維、。分子生物學誕生的標志是                  &#

2、160;         。                                            蛋白質的基本結構單位是       。10.核酸的基本單位是   

3、;    。 1.10-10     2.10-14      3.10-20      4.核裂變    5.核裂變   6.核聚變鏈式   7.合成橡膠 8.1953年沃森、克里克提出的DNA雙螺旋結構     9.氨基酸   10.核苷酸二、名詞解釋（每題3分，共18分）（如果以附件形式提交，請在輸入框中輸入“見附件”）1原子核2核

4、能3納米材料4超導材料5細胞全能性6基因工程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量與正電荷。2.核能(或稱原子能)是在原子核變化過程中，從變化前后原子核質量虧損的質量差轉化來的。3.納米材料就是用特殊的方法將材料顆粒加工到納米級（10-9米），再用這種超細微粒子制造人們需要的材料。4.能產生電阻趨近于零現象的材料，稱為“超導材料”。5.細胞的全能性指每一個細胞中都包含著產生一個完整集體的全套基因，在適宜條件下，能形成一個新的個體。6.基因工程是指在基因水平上，采用與工程設計十分類似的方法，按照人類的需要進行設計，然后按設計方案創(chuàng)建出具有某種性的性狀的生物新品系，并能使之穩(wěn)

5、定地遺傳給后代。三、簡答題（每題7分，共21分）（如果以附件形式提交，請在輸入框中輸入“見附件”）愛因斯坦質能關系式說明了什么？愛因斯坦在關于狹義相對論的第二篇短文中論述了質量與能量的關系 E（m）c式中的E為能量，m為質量，c為光速。光的速度為c=3×10 km/s,是一切物質運動速度的最大極限。（8分）從公式中可以看出，物體的能量每增加E，相應的慣性質量也必定增加mE/c  ；反之，每減少m 的質量，就意味著釋放出E（m）c 的巨大能量。也就是說：質量與能量是等價的，是可以相互轉化的，少量的質量能夠轉換為十分巨大的能量。這是一個驚天動地的理論，它揭開了宇宙的一

6、個巨大奧妙，為核能的利用奠定了理論基礎。因此，這一質能關系公式被后人稱為“改變世界的方程”。簡述生物技術的定義與范圍。生物技術是應用自然科學及工程學的原理，依靠微生物、動物、植物細胞及其產生的活性物質，作為某種化學反應的執(zhí)行者，將原料進行加工成某種產品來為社會服務的技術。通俗地說，生物技術就是利用生物（動物、植物或微生物）或其產物，來生產對人類有用的物質或生物。生物技術并不完全是一門完全新興的技術，按歷史發(fā)展和使用方法的不同，生物技術可分為傳統(tǒng)生物技術和現代生物技術兩大類。    傳統(tǒng)生物技術是應用發(fā)酵、雜交育種等傳統(tǒng)的方法來獲得需要的產品?，F代生物技術是以生物化學或分子生

7、物學方法改變細胞或分子的性質而獲得需要的產品。這也是我們一般所認為的生物技術。隨著顯微鏡的發(fā)明和微生物的發(fā)現，二戰(zhàn)期間抗生素的特殊需求，DNA雙螺旋結構的發(fā)現，現代生物技術的雛形逐步形成，20世紀70年代DNA體外重組的成功，標志著現代生物技術的正式誕生。根據操作的對象和技術，現代生物工程一般包括基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和蛋白質工程，其中，基因工程技術是現代生物技術的核心技術。 簡述現代化學發(fā)展的特點。現代化學發(fā)展有如下特點:研究層面由宏觀向微觀發(fā)展；研究方法由定性向定量發(fā)展；研究對象由靜態(tài)向動態(tài)發(fā)展；研究結果由描述性向推理性發(fā)展。這些特點表明了現代化學總的發(fā)展趨勢是既高

8、度分化又高度綜合。一方面，在高度分化的趨勢下，現代化學從自身產生了很多新的化學學科分支，如：無機固體化學、配合物化學、分子動力學等。另一方面，化學又與其他自然科學相互滲透交叉，產生了一系列新的邊緣科學，如：量子化學、核化學、生物化學、地球化學等。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？1.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。2.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生的污染要比一座同功率的燃煤電站所產生的污染要小得多。當然，由于核電站的乏燃料都

9、是放射性元素，處理時要解決特殊的科學技術問題。但總量少、總容積小是其基本特點。3.核能是安全的能源，核電站和原子彈所用的核燃料濃度不同，工作原理不同，不會發(fā)生類似原子彈的爆炸現象。核電站的乏燃料中的放射性物質被層層包圍在包殼，壓力殼和安全殼三道屏障內，不會釋放出來危害人類和生物。歷史上的美國三里島事故和前蘇聯（烏克蘭境內）切爾諾貝利事故，是由于人為的操作不當造成的，總結這些經驗教訓，核電站的安全乃是有充分保證的。當代新材料發(fā)展方向是什么？隨著社會的進步，人類總是不斷地對材料提出新的要求。當今新材料的發(fā)展有以下幾點：（1）結構與功能相結合。即新材料應是結構和功能上較為完美的結合。（2）智能型材料

10、的開發(fā)。所謂智能型是要求材料本身具有一定的模仿生命體系的作用，既具有敏感又有驅動的雙重的功能。（3）少污染或不污染環(huán)境。新材料在開發(fā)和使用過程中，甚至廢棄后，應盡可能少對環(huán)境產生污染。（4）能再生。為了保護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。對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）長壽命。新材料應有較長的壽命，在使用的過程中少維修或盡可能不維修。目前生物技術的應用主要在哪幾個方面？試舉例三個方面。伴隨著生命科學的新突破，現代生物技術已經廣泛地應用于工業(yè)、農牧業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等眾多領域，產生了巨大的經濟和社會

11、效益。生物技術在材料方面的應用材料是一個社會經濟建設的重要支柱之一，通過生物技術構建新型生物材料，是現代新材料發(fā)展的重要途徑之一。首先，生物技術使一些廢棄的生物材料變廢為寶。其次，生物技術為大規(guī)模生產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，其強度大約是鋼材的5倍，而可塑性比鋼材高30%，可用于生產防彈背心、降落傘等輕而堅固的用品，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。美國懷俄明大學的一個研究小組將編碼蛛絲蛋白的基因轉入細菌獲得表達，產生的蛛絲蛋白與蜘蛛絲中的蛋白質相同，有可能通過發(fā)酵途徑大量生產。而加拿大研究人員將蛛絲蛋白的基因在山羊的乳腺細胞中成功表達，這種轉

12、基因山羊產出的奶便含有了能制造蜘蛛絲的蛋白質，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，這種纖維在機械強度上可以和真正的蜘蛛絲媲美。因此，用這種“活體生物反應器”同樣有可能大量生產優(yōu)質的“蛛絲蛋白”。生物技術在能源方面的應用能源是人類生存的物質基礎之一，是社會經濟發(fā)展的原動力。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、風能、生物質能等），生物技術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，因而生物技術與能源的研究及開發(fā)備受世界各國的重視。首先，生物技術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

13、出，但通過這種方式開采到的油量只有油田總儲量的1/3左右。二次采油常用的方法是強化注水以提高油層的壓力，此外，也利用微生物進行二次采油。微生物在油層中發(fā)酵產生大量酸性物質，降低了原油的粘度，使其容易流動，微生物還可產生氣體，增加地層壓力，這兩方面都提高了采油率。美國德克薩斯州一口40年井齡的油井中，加入蜜糖和微生物混合物，然后封閉，經細菌發(fā)酵后，井內壓力增加，出油量提高近5倍。其次，生物技術為新能源的利用開辟了道路。地球上每年生產出的纖維物質，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，就足夠滿足全球對能源的需求量了，這就是生物質能的利用。完成這一使命的是

14、發(fā)酵工程。這些纖維物質，都是由纖維素、半纖維素、木質素這三種成分組成的，除了木質素另有用途之外，纖維素和半纖維素可以分別進入發(fā)酵罐，采用不同的微生物來進行發(fā)酵。生物技術在農業(yè)方面的應用農業(yè)是世界上規(guī)模最大和最重要的產業(yè)，即使在發(fā)達國家如美國，其農業(yè)總產值也占國民生產總值的20%以上。現代生物技術越來越多地運用于農業(yè)中，使農業(yè)經濟達到高產、高質、高效的目的。(1)農作物和花卉生產生物技術應用于農作物和花卉生產的目標，主要是提高產量、改良品質和獲得抗逆植物。首先，生物技術既能提高作物產量，還能快速繁殖花卉。例如，由我國科學家袁隆平培育成功的雜交水稻使水稻的產量有了大幅度的提高，為解決我國和世界的糧

15、食問題作出了巨大的貢獻。其次，生物技術還能改良作物品質。例如，植物收獲后往往在轉運和貯藏過程中造成損失，過軟的水果和蔬菜容易破損，并且過熟后失去原味。利用生物技術延緩植物的成熟，就可以克服這些問題。 第三，生物技術在培育抗逆作物中發(fā)揮了重要作用。所謂抗逆作物，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，化學殺蟲劑的長期和大量使用不僅使許多害蟲產生了抗藥性，而且污染了環(huán)境，用基因工程方法培育出的抗蟲害作物，不需施用農藥，即提高了種植的經濟效益，又保護了我們的環(huán)境。（2）畜禽生產生物技術用于畜禽生產的目標，與農作物類似，主要是獲得高產優(yōu)質的畜禽產品和提高

16、畜禽的抗病能力。首先，生物技術不僅能加快畜禽的繁殖和生長速度，而且能改良畜禽的品質，提供優(yōu)質的肉、奶、蛋產品。其次，生物技術可以培育抗病的畜禽品種，減少飼養(yǎng)業(yè)的風險。利用轉基因的方法，可以培育出抗病動物，這就可以大大減少牲畜瘟疫的發(fā)生，保證牲畜健康，也保證人類健康。20世紀80年代美國農業(yè)研究局的兩位科學家，將禽類白血病病毒的一種弱型基因注入白色力行雞體內，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，這種轉基因雞對致癌性白血病病毒感染具有高度抵抗力。（3）農業(yè)新領域傳統(tǒng)意義上的農業(yè)是向我們提供食物和工業(yè)原料，然而，由于生物技術的飛速發(fā)展，使農業(yè)的生產領域有了新的拓展?；蚬こ滩粌H

17、提高了農牧產品的產量和質量，而且一些轉基因植物和動物有了遠遠超出僅供食用的價值生產藥物。利用轉基因植物生產疫苗是目前的一個研究熱點?？蒲腥藛T希望能用食用植物表達疫苗，人們通過食用這些轉基因植物就能達到接種疫苗的目的，這樣既方便又能節(jié)省大量費用。目前已經在轉基因煙草中表達出了乙型肝炎疫苗，轉基因馬鈴薯、番茄等也都已用來進行生產疫苗的研究。利用轉基因動物生產藥用蛋白同樣是目前的研究熱點?？茖W家已經培育出多種轉基因動物，它們的乳腺能特異性地表達外源目的基因，因此從它們產的奶中能獲得所需的蛋白質藥物，這種生產蛋白質藥物的方式叫做乳腺生物反應器。目前，國外在乳腺生物反應器技術研究上取得了巨大的進展，例如

18、英國愛丁堡制藥公司已培育成功含-1-抗胰蛋白酶（AAT）的轉基因羊，每升羊奶中會有此種蛋白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）（如果以附件形式提交，請在輸入框中輸入“見附件”）1. 在“朋友圈”做一調查，說明生物技術在生活中的應用。（至少3例，800字以上）2.用關鍵詞“高科技、新材料、新生活”寫一篇心得文章。（800字以上）高科技新材料給生活帶來的兩面性眾所周知，科技是第一生產力，放眼古今中外，人類社會的每一項進步，都伴隨著科學技術的進步?？茖W技術對人類生活的影響體現在諸多方面，有利亦有弊。一方面，科學技術的進步和普及，為人類提供新的認識外部世界和自身的途

19、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。同時對于豐富人類的物質生活，提高人類生活質量的改善提供了巨大的幫助，電腦、電話、汽車等現代人類生存的必需品，給人類生活帶來了極大的便利。另一方面，人類在享受科學技術帶來的眾多便利的同時，也深刻的認識到科技對生活帶來的負面影響， 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和加倍的回補，才能平復那些提高和改善背后的塌陷和毀損。一 科學技術給人類生活帶來的正面影響。生物科技給人類生活帶來的好處?，F代生物科技在我國已經得到了長

20、足的發(fā)展，在基因組和蛋白質組、干細胞、生物信息、生物醫(yī)藥、生物育種等前沿領域的原始創(chuàng)新能力不斷提升，而生物科技對生活的影響也是深遠的?？萍疾粏螁胃淖兞宋覀兊囊隆⑹?、住、行，更是改變了我們的各個方面，改變了我們農業(yè)的發(fā)展，醫(yī)療技術的革新，通訊技術的提高，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，以前人們認為的絕癥，現在都順利的成功的治療了，現在發(fā)達的醫(yī)療技術，也可以是那些看不見光明的盲人，得以重見陽光。 科技也使通訊技術得到了飛躍的提高，因為通訊技術的高速發(fā)展，就算是遠隔萬

21、里，也能通過視頻看見對方，所以就有了“地球村”的說法。以前飄洋過海是多么辛酸的事，因為距離的遙遠，使人們不知道何年何月才能在見上一面?？涩F在，不僅有電話手機之類可以隨時報告行蹤，還有電腦、網絡、視頻可以隨時傳遞圖象，遠在大洋彼岸的家人也馬上能知道。 科技改變了一切，大到一個國家，小到我們每一個人的生活，它改變了人類的歷史，使人們邁向更高的文明，我們應該感謝它，但是當人們在享受科技帶來的巨大好處的同時，也逐漸意識到科技是一枚雙刃劍。 二科學技術給人類生活帶來的負面影響。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量，但我們也無法阻擋科技負面影響的產生?，F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會和能力，依賴其飛速的發(fā)展也使我們成為了現代科技的一部分，被工具化和模式化。要說對人類日常生活的負面影響，相信令人們感觸最深的就是現代發(fā)達的、時刻陪伴人們左右的信息網絡科技了。電腦。許多年青人有一種錯誤的觀念，他們只需每天坐在電腦前工作即可，很多人已經不習慣手寫了，而用WORD處理的文件或信件經常不準確或漏字?！闭沁@些高科技的設備，使我們喪失了一些基本的能力。網絡。制造的垃圾信息，對