选修2《生物科学与社会》问题解答

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选修2《生物科学与社会》问题解答
第1章 生物科学与健康
第1节 抗生素的合理使用
(一)思考与探究
2 .下列使用抗生素的事例有可能是你或你的家人所经历过的事情,请分析其合理性,如果不合理,你认为该怎样做.
( 1 )甲患了轻微的普通感冒就立即使用抗生素进行治疗,他认为早用抗生素治疗可以更早地痊愈.
提示:轻微的普通感冒,不必使用抗生素治疗,可选用一般的中,西治感冒药品即可.早用抗生素治疗,不仅"大材小用",还会干扰体内正常菌群,或造成耐药菌株的增多.
( 2 )医生给乙开了 5 天的抗生素药物,乙吃了 3 天病情就已经好转,乙认为继续服用会伤害身体,于是就停止服用,并将这些药物保留下来以备下次患相同的疾病时再使用.
提示:治疗药量的不足,会使体内的致病菌不能完全清除,从而有利于耐药菌群的出现.把药留下来供下次使用也不合适.因为下次患病时,症状与这一次相似,也不一定就是相同的致病菌造成的,所以这次的药不一定就能对症下药.即使是对症下药了,乙本人也难以把握合适的用药量.
( 3 )丙每次上医院都要求医生开最好的抗生素药物,他认为好的抗生素药物有利于自己的病情更快地缓解.
提示:最对症的药才是合适的药.许多人误认为最新的药就是最好的药,本答案主要针对这种误解.如果一开始就使用最新的抗生素药物,会加快病菌出现对新药的抗药性,使得病菌在与人类研制新药的斗争中处于领先位置.等到机体遇到用一般抗生素难以对抗的病菌感染时,即使使用最新的抗生素也难以达到治疗的目的.
( 4 )丁每次生病都是上药店购买认为适合病情的抗生素药物,而且每次都是选择广谱抗生素药物,因为他认为这有利于杀死更多的病菌.
提示:应该首选针对本病的抗生素.从使细菌产生抗药性来说,广谱抗生素影响更广.
3 .有一个乳制品生产厂在制作酸奶的过程中,发现有一批从某地收购的牛奶,几乎无法发酵.请分析其原因.
提示:在饲养过程中,奶牛比较容易出现乳房炎症.生产这批牛奶的奶牛,很可能使用了用以治疗或者预防炎症的抗生素,它残留于牛奶中,影响了乳酸菌发酵生成酸奶.
(二)资料分析
1 .病还没好就停止用药,体内还有一部分病菌没有被杀死.保留下来的病菌可能会有什么特点 如果以后由这样的病菌引起类似的疾病,再用同样的药还那么有效吗
答:保留下来的病菌可能会产生抗药性.因此当由这些具有抗药性的病菌引起类似的疾病时,再用同样的药来治疗就不会那么有效了.
2 .即使不考虑是否能对症下药,自己直接去药店购买抗生素使用,可能还会留下哪些隐患
答:可能会出现药量不足或药量过大,从而有利于耐药菌群出现;或影响机体内环境稳态,造成体内正常菌群失调,导致其他疾病发生.
3 .资料 3 , 4 所列举的现象,在日常生活中并不少见.这些做法对人类健康会有哪些危害
答:滥用抗生素会造成环境中耐药菌株增多.此外,农作物和禽畜体内残留的抗生素还有可能通过食物链进人人体,影响人体健康.
(三)讨论
1 .说明书上主要有哪几项内容
答:一般应包括成分,适应症,用法,用量,注意事项,不良反应,禁忌,产品批号,生产日期,有效期,生产厂家等项目.
3 .该种抗生素有哪些使用注意事项 你认为最重要的注意事项是什么
提示:最重要的使用注意事项应该是遵医嘱用药.
(四)旁栏思考题
有人说:抗生素的滥用,可能意味着抗生素时代的结束.你以为如何
提示:可以这么说.
(五)到社会中去
3 .只要自己合理使用抗生素就可以保障健康吗 社会中还有哪些滥用抗生素的现象 你能为此做些什么呢
提示:只是自己做到合理使用抗生素并不一定能保障健康.我们生活的社会,是由许多相互联系的人构成的,我们每一个人都与其他人息息相关.如果周围的人不能合理使用抗生素,也会影响我们自己的健康.社会中其他的滥用抗生素的现象,可以根据当地的实际情况举例.我们应该积极向亲友,周围的人宣传合理使用抗生素的基本原则.
第2节 基因诊断与基因治疗
(一)思考与探究
1 .什么是基因诊断 基因诊断和基因芯片是什么关系 人类基因组测序的完成对基因诊断和治疗有什么意义
提示:基因诊断是用放射性同位素(如 3 " P ),荧光分子等标记的 DNA 分子做探针,利用 DNA 分子杂交原理,鉴定被检测标本上的遗传信息,从而达到检测疾病的目的.基因芯片也是利用基因诊断的原理,它的主要优势是可以用尽可能少的样品和尽可能少的检测次数,检测出多个病人或多种疾病,因此,它比普通的基因诊断效率更高.基因诊断和基因治疗的基础是了解引起疾病的相关基因,因此,人类基因组测序的完成,为进行基因诊断和基因治疗奠定了必要的基础.
2 .乳腺癌是妇女容易发生的一种癌症.请你根据基因芯片的工作原理,描述制作用于乳腺癌早期检测的基因芯片的大致步骤.
提示:大致步骤是,确定导致乳腺癌的基因突变 ― 制作探针 ― 将大量探针有序地固定在硅片上.
(二)旁栏思考题
与传统药物治疗方法相比,基因治疗具有哪些优点
提示:基因治疗是一种根本性的治疗,它可以通过取代突变的致病基因,也可以通过改变病变细胞的基因结构,或者通过导人能增强人体内免疫能力的基因等方式,来达到治疗的目的.与传统的药物治疗相比,以上这些措施,都是从根本上对疾病进行控制.
(三)到社会中去
上述做法对于保险公司,招聘的企业来说意味着什么
提示:对于保险公司来说,可以避免给将来极有可能需要赔付的客户提供保险服务,从而使自己的利润最大化.对于招聘的企业来说,可以避免将来因为这个员工患癌症而导致的人员更换产生的成本(如重新进行岗位培训),以及医疗费用的支出.这么做会给这个人买保险和就业造成什么影响 提示:对于这个人本身来说,这是灾难性的,他(她)可能买不上保险,也可能难以就业.
第3节 人体的器官移植
四,参考答案
(一)思考与探究
1 .决定器官移植成败的关键是什么
提示:关键是克服免疫排斥反应.
2 .你认为由哪些思想上的障碍造成了器官捐献者为数不多的现状
提示:造成器官捐献者为数不多的原因较复杂,如"身体受之父母","死要全尸"等落后观念的影响;人文精神的缺失和宣传普及相关科学知识不够等.此外,客观上接受器官捐献机构的完善与否,相应法规的规范如何等都会影响到人们的思想认识.
3 .美国一家生物公司花费 2 亿美元,拟构建组织工程胰腺,结果以失败告终.但在有关机构的支持下,该公司又一个雄心勃勃的计划接着启动,在 10 年内花费 35 亿美元,在体外建造组织工程心脏.为什么该公司愿意进行如此巨大的投资
提示:因为就世界范围来看,死于心脏疾患的比例居高不下,而异体心脏的移植,成功率较低,这就使得这一领域具有很好的市场前景.另外,生物科学技术和相应工程技术的发展,也为组织工程建造人体器官打下了良好的基础,让人们看见了希望.
(二)旁栏思考题
为什么同卵孪生姐妹间的肾移植容易获得成功 提示:因为避免了免疫排斥反应.观察图 1 一 13 ,想一想,正常人体内肾的自然位置在哪里
提示:正常人体内,肾脏位于腹后壁脊柱两旁,左右各一个.植人的肾脏位置比正常肾脏的位置要低.
同卵双胞胎的 HLA 为什么会完全一致
提示:他们来自同一个受精卵,基因完全相同.
第4节 生殖健康
(一)思考与探究
1 .在一些地方的街头,还有一些大学校园里,设置了提供避孕药具的设施.请结合当前的社会现实问题,分析这一做法有什么意义.
提示:这说明,应该正视目前在社会上,包括大学生群体中存在的非婚性行为.提供避孕药具,建议在性行为时使用避孕措施,是为了防止出现因非意愿妊娠而危害学生身心健康,也为防止性传播疾病的传染.但是,这并不等于鼓励非婚性行为.
(二)旁栏思考题
人工授精怀孕的孕妇,产下多胞胎的几率比普通孕妇的大,这是为什么
答:因为在进行人工授精前,需要先用药物刺激卵泡生长.在药物的作用下,女方往往一次就能排出 2 一 3 个卵.
(三)资料分析
1 . "资料 1 "中的想法科学吗 人为地"控制"和"定做"婴儿,会给社会带来什么样的问题
提示:"资料 1 "中的想法缺乏基本的遗传学常识,并不科学."名人"的后代不一定就比普通夫妇的后代聪明,"美女"所生的孩子也不一定比普通夫妇的孩子漂亮,二者结合的后代更不一定既聪明又漂亮.人为地"控制"和"定做"婴儿,即使成功了,也会造成性别失调,伦理冲突等问题;如果失败了,则会产生发育异常的儿童,从而违背人类基本的道义.
2 .请列举"资料 3 "中的做法可能带来的伦理道德问题.有的女性担心生育过程对自身有不良影响,想找别人做代孕母亲.你认同这样的想法吗 说说你的理由.
提示:这个孩子就有了两位母亲,一位是给了他(她)遗传基因的母亲,另一位是怀胎十月给了他(她)血肉之躯的母亲.假如只能选一个母亲一起生活的话,他(她)究竟该选哪一位呢 至于因担心生育过程对自身有不良影响而找别人做代孕母亲就不应该了.即使不考虑找代孕母亲可能带来的伦理问题,也有可能在母亲与子女之间亲情的建立方面有负面影响:母亲怀孕的过程,也是体验新生命孕育的过程,是与孩子建立深厚感情的过程.这样做事实上是逃避做母亲的部分义务,转嫁责任和风险,是不道德的.
3 .读完这 3 个资料,你对试管婴儿技术有什么新的认识
提示:答案具开放性.答案应大致包括:试管婴儿技术,一方面,给不孕夫妇带来了生儿育女的喜悦;另一方面,这项技术还有许多不成熟的地方,有待于进一步完善;再有,这项技术如果应用不当,甚至滥用,可能会带来负面影响,冲击社会伦理道德,违背人类基本的道义.
(四)到社会中去
1 .性传播疾病对个人,家庭和社会产生什么样的危害
提示:答案具开放性.讨论大致可包括这些方面:对个人来说,患性传播疾病危害身体健康,并对心理健康造成影响;对家庭来说,个人的性传播疾病,可危及家人,还会影响家庭关系,带来经济损失;对社会来说,控制迅速蔓延的性传播疾病,需要占用大量的社会财富.性传播疾病还可以通过血液传播,间接传播,它们的迅速蔓延不仅会对其他公民的身心健康和个人财富造成损失,也会影响社会成员之间的良好人际关系.
2 .请从个人,公众和政府三个层面谈谈怎样才能预防性病的传播
提示:应发挥学生的积极性,在充分讨论的基础上回答这个问题.讨论时应注意针对性传播疾病的 4 种传播方式各应采取哪些相应的措施;个人,公众和政府在切断某种传播方式上应承担怎样的责任和义务.
第2章 生物科学与农业
第1节 农业生产中的繁殖控制技术
(一)思考与探究
1 .目前在奶牛业的生产实践中常常有"黄牛生奶牛"的报道.如果你是一位畜牧研究工作者,你准备采用什么技术实现"黄牛生奶牛",如果你要得到优秀的遗传性状相同的一群奶牛,你又准备采取什么技术
提示:可以采用试管家畜技术,胚胎分割技术,克隆哺乳动物技术.
2 .多利于 2003 年 2 月死亡.多利之死在世界范围内引起了关于克隆动物安全性的争论.请你谈谈多利短寿在遗传方面可能存在的原因.
提示:关于多利短寿的原因,不同科学家有不同看法,尚没有定论.有些科学家认为,多利短寿在遗传方面的原因可能是:供体细胞本身衰老,核移植技术操作不当造成的细胞损伤等.不过,也有许多科学家认为,多利早夭很难说明克隆动物必然早衰.更详细的资料参见选修 3《 现代生物科技专题 》 中的相关内容.
(二)旁栏思考题
1 .回忆必修课所学的知识,想一想, F2 为什么会出现性状的分离
提示:联系基因分离定律回答.
2 .回顾多利产生的过程,想一想,多利的遗传物质是否全部来自一只绵羊的体细胞呢
提示:多利的遗传物质并不完全是来自一只绵羊的体细胞,还有少量遗传物质来自去核卵细胞的细胞质.即细胞质中线粒体等含有的 DNA .
第2节 现代生物技术在育种上的应用
(一)思考与探究
1 .转基因技术与细胞杂交技术的共同点是什么 不同点是什么 与传统的杂交育种相比它们具有什么共同的优越性
提示:细胞杂交技术,是通过原生质体的融合,达到遗传物质重组的目的.因此,和转基因技术相比,其相同点是:都是用人工手段,达到组合优良基因的目的.其不同点是:转基因技术是将基因直接转人生物体内,即是在分子水平上进行的操作;而细胞融合技术则是在细胞水平上进行的操作.这两项技术,都能克服传统杂交育种周期长,受生殖隔离束缚等缺点.
2 .对转基因生物安全性的争论,除了科学方面的原因外,还有没有其他的原因 请查找资料并就有关问题与同学交流.
提示:还有政治,文化传统,贸易等方面的原因,也会影响某些国家的有关政策,法律.
(二)讨论讨论
1 2 .上述实例中,哪些是通过转基因使作物产生原来不能产生的蛋白质的 哪些是通过转基因来阻断特定蛋白质的合成的
答:转Bt 基因的抗虫棉,抗虫玉米,抗虫杨,抗虫甘蓝;转植物蛋白酶抑制剂基因,外源凝集素基因的转基因水稻,转基因棉等是通过转基因使作物产生原来不能产生的蛋白质.转基因耐贮藏番茄是通过转基因来阻断特定蛋白质的合成.
3 .为什么说关于细胞代谢的知识也是从事转基因研究的理论基础之一
提示:无论是耐贮藏番茄,还是转 Bt 基因的抗虫棉,抗虫玉米,抗虫杨,抗虫甘蓝,耐贮藏或抗虫的特性,都和改变细胞代谢有关.因为在转基因过程中,无论是基因的导人,调控,还是基因的表达都是在细胞中进行的,上述任何一个过程都与细胞中的生理,生化反应有密切的关系,因此,关于细胞代谢的知识也是从事转基因研究的理论基础之一.
讨论 2 2 .同制药厂相比,利用动物乳腺生物反应器生产药物还有哪些优点 它的发展前景如何
提示:动物乳腺生物反应器,可以代替人工合成或通过微生物发酵生产产品.和后者相比,这种方式生产的产品活性更好,提取和纯化更容易,成本也更低廉,还能减少工厂化生产对环境造成的污染,因此,它将具有广阔的发展前景.
3 .育种工作中,除了通过转基因技术来打破种间的生殖隔离外,还有没有其他方法
提示:还可以采用细胞杂交育种方法来打破种间的生殖隔离.
第3节 植物病虫害的防治原理和方法
(一)思考与探究
1 . 1999 年人夏后,我国河北,河南,山东等省发生大面积的蝗灾,在一些地区蝗虫的密度每平方米可达 2 000 多头,甚至万余头(按国家规定每平方米 500 头即为高密度蝗害),每走一步都会踩死十几只蝗虫.在河北的一些草滩地区,随处可见蝗虫聚集在一起向前滚动,就像一条流动的大河.假如你正看到上述情景,你会怎么做 假如让你制订一份防止蝗害再次大面积出现的预案,你会从哪几方面去考虑
提示:发现上述情况,应迅速报告当地植保部门.制订预案的答案具开放性,大致可以从以下几方面去考虑: ( 1 )预测预报及时,准确; ( 2 )储备足够的灭蝗药械; ( 3 )虫害初现时,采取多种措施综合防治; ( 4 )杀灭蝗虫要尽量彻底,减少残存的蝗卵; ( 5 )减少蝗虫适宜繁殖的生境; ( 6 )做好灾后重新种植的准备工作.
2 .某市饮用水源周边的松树林发现了较大面积的松毛虫卵,当地的植保人员立即在松林中放了许多赤眼蜂.一段时间后,松毛虫害得到了控制.请思考,当地的植保人员为什么会这么做 为什么施放赤眼蜂后虫害会得到控制
提示:因为该处是饮用水水源,不宜用化学农药来防治松毛虫,而且松毛虫卵尚未孵化,因此植保人员考虑采用生物防治的办法.赤眼蜂是松毛虫的天敌,它将卵产在松毛虫卵内,从而破坏松毛虫卵的孵化,因此在施放赤眼蜂后,虫害可以得到控制.
3 . "生物农药"能完全替代"化学农药"吗 昆虫性信息素被称为"第三代农药".与以前的农药相比,它有何特点
提示:生物农药并不能完全替代"化学农药",传统农药在生产实践中还在发挥着重要作用.与以前的农药相比,昆虫性信息素具有专一性强,准确性高,不杀伤天敌,不污染环境等特点.
(二)旁栏思考题
你知道当地或附近的农村都使用哪些农药吗 生物农药应当在什么条件下贮藏
提示:不同的生物农药,要求的存放条件不同.一般都要求在阴凉,干燥处单独存放,不要和食品,种子,饲料等混放一起,并特别注意不要让儿童接触.家里贮藏粮食的容器中,有时也会滋生害虫.对这些害虫应当采取什么防除措施 提示:防除应包括两方面:贮藏的粮食本身,贮藏的容器.粮食在贮藏前,应暴晒干燥,降低含水量.容器在装粮食之前,可以采用熏蒸,喷洒适当的化学药品等手段杀虫.贮藏期间,注意密封,保持较低的温度和湿度.暑热期间,最易滋生虫害,应注意检查,晾晒.
第4节 动物疫病的控制
(一)思考与探究
2 .检疫合格的禽畜肉才能在市场上出售,这是为什么 请你调查当地市场上出售的肉类产品是否都经过严格的检疫.如果发现问题,应及时向卫生防疫站等机构报告.
提示:有些动物传染病,寄生虫病是人畜,人禽共患的,检疫不合格的畜禽肉,就有可能带有病原体或寄生虫卵(或坳),会威胁食用者的健康.
3 .有些动物疫病,可以传染给人类,这是当前各国都高度关注的问题.请你查找资料,说出两三个例子来.
提示:鼠疫,某些类型的流感,狂犬病,疯牛病 ― 克雅氏症等就可以由动物传染给人类.(二)旁栏思考题你得过寄生虫病吗 想一想,人体寄生虫的病原体都是从哪里来的 怎样才能预防寄生虫病
提示:人体寄生虫的病原体可能来自其他人,也可能来自动物,甚至可能来自自身(详细答案可参考参考资料有关介绍).预防寄生虫病,应该从控制传染源,切断传播途径和保护易感动物和人群三方面着手.
第5节 绿色食品的生产
(一)思考与探究
1 .与普通食品相比,绿色食品有什么不同特点
提示:从外观上看,二者没有明显的差别.绿色食品的特点主要表现在内在品质方面,如无污染,安全,优质,富含营养等.与普通食品相比,绿色食品具有以下三个显著特征:强调产品出自良好的生态环境,对产品实行全程质量控制,对产品依法实行标志管理.
2 .有些已被许可使用绿色食品标签的食品,后来又被取消了使用这一标签的资格.可能的原因是什么
提示:绿色食品标志的使用权不是终身制,一般一次有效许可使用期限为 3 年.使用绿色食品标签的食品,其生产过程,产品也要定期接受检验.如果不符合绿色食品生产标准,就应取消使用绿色食品标签的权利.
3 .以水稻或小麦的生产为例,谈谈绿色食品的生产和普通食品的生产对环境有哪些不同的要求
提示:以下是与绿色食品水稻生产有关的部分产地环境质量要求,表中显示的数据表明,绿色食品水稻生产对环境的要求明显高于普通水稻.绿色食品产地环境质量要求,空气环境质量要求,农田灌溉水质要求,土壤环境质量要求
(二)从社会中来
1 .你能区分不同的绿色食品标签的含义吗
提示:绿色食品标签有两种,对应 A 级和 AA 级两大类绿色食品.
2 .什么样的食品才能贴_ L 绿色食品标签
提示:符合"绿色食品产地环境质量标准","绿色食品生产技术标准","绿色食品包装标签标准和贮藏,运输标准"以及绿色食品其他相关标准,并按照法定程序取得"绿色食品"证书的食品,才能使用绿色食品的标签.
3 .绿色食品是怎样生产出来的
提示:在有绿色食品生产基地的地区,学生可根据自己了解的情况回答;没有绿色食品生产基地的地区,学生可根据从网上,书刊等媒体收集的资料回答.注意:每位学生可以只回答其中的一点或两点,最后由全班同学共同完成这个问题.
4 .绿色食品比普通食品价格高吗 生产绿色食品的经济效益怎样
提示:绿色食品的价格一般要比普通食品的价格高一些.由于绿色食品可以借助"绿色食品"的品牌优势,因而经济效益较好.但是,开发绿色食品的投入要高一些,产量却比普通食品有所降低,因而也有一定的风险.随着绿色食品越来越被大众接受和认可,生产绿色食品的经济效益会越来越好.
(三)资料分析
1 .从绿色食品的标准体系图看,绿色食品的标准包括从生产到包装,储运等多个环节,如果某种食品仅仅某一个环节不符合标准,还能否算绿色食品
答:只要有一个环节不符合绿色食品标准,就不能算是绿色食品.
2 .绿色食品在外观上与非绿色食品有没有显著的区别 消费者信赖绿色食品品质的前提是什么 绿色食品生产者希望自己的利益能得到保护,这和上一个问题有什么相关性
提示:绿色食品除了在包装上贴有绿色食品标签外,食品本身在外观上与非绿色食品没有显著区别.消费者信赖绿色食品品质的前提,是相信允许使用绿色食品标签的食品,都符合绿色食品标准.如果假绿色食品泛滥,将影响消费者相信真正的绿色食品的品质.要保护绿色食品生产者的利益,就要保证市场上出售的绿色食品都是真正的绿色食品,让消费者相信绿色食品的品质.因此,这个问题和前一个问题是相互关联的.
第6节 设施农业
(一)思考与探究设施农业具有很多优点,但同时也具有投资大,科技含量高的特点.你认为在决定上马某一设施农业之前,除了要了解有关技术之外,还应该做哪些准备工作
提示:应了解产品的市场情况,当地的能源供应情况等,对成本,收益等进行全面的评估.
(二)旁栏思考题
从生态系统的组成,生态系统稳定性等角度分析,设施栽培应该注意的主要问题有哪些
提示:相对封闭的设施栽培,如同一个小型的人工生态系统.从生态系统的组成包括非生物的物质和能量,以及生产者,消费者,分解者这个角度去考虑,应注意:该小型人工至态系统应有充足的物质和能量供应;尽量减少不必要的消费者.从生态系统的稳定性这个角度去考虑,应注意该小型人工生态系统内部不同种类生物之间的相互关系及其比例.
(三)讨论
讨论 1
设施栽培的作物生长条件和自然条件有一定差异.请你结合已学过的有关植物生长所需条件的知识,和其他同学讨论:除了温度以外,还有哪些因素是进行设施栽培需要考虑的
提示:除了温度以外,还要考虑水,肥的供应,以及光照,湿度,植物病虫害的防治等.
讨论 2.
1,设施栽培需要哪些设施 这是否意味着比常规栽培需要更多的经济投人
提示:设施栽培需要的设施有:温室,苗床,排灌系统,温度控制系统,湿度控制系统,光照控制系统,施肥系统和植物保护系统.设施栽培比常规栽培需要的经济投人更多.
2 .为什么说设施栽培能够有较高的产出 目前设施栽培的植物主要是花卉和蔬菜,而不是小麦,玉米,水稻等粮食作物,这是为什么
提示:设施栽培可以人工控制条件,从而加快作物的生长,提高作物的产量;设施栽培还可以人工控制作物的发育进度,使作物按照人们的意愿去"产出".由于设施栽培高投人的特点,人们一般选择单位面积经济效益高的作物进行栽培,通过"改变"生产季节,调节作物的上市时间(或提前,或延缓),以获得较高的经济回报,因此,人们一般进行设施栽培的是花卉,蔬菜,果树等,而不是小麦,玉米.
3 .进行设施栽培时,作物品种的选择十分重要,应当选择具有什么特点的品种
提示:详见参考资料.
讨论 3
1 .仅仅是生物学和农业科学的发展,就能实现智能农业吗
答:不能.智能化农业的实现,,除了需要生物科学和农业的发展外, 还需要遥感遥测技术,全球定位系统技术,地理信息系统技术,计算机网络技术,农业专家系统等信息技术,以及土壤快速分析,自动灌溉,自动施药,自动耕作,自动收获,自动采后处理和自动贮藏等智能化农机技术.
2 .列出智能农业与传统农业的区别,如生产方式,对农民的要求,对工业基础的要求等.
第3章 生物科学与农业
第1节 微生物发酵及其应用
(一)思考与探究
1 .发酵工业经历了哪几个阶段 每个阶段有什么特点
提示:发酵工业的发展可分为四个阶段:原始发展阶段,传统发酵工业阶段,现代发酵工业阶段和生物技术产业阶段.每个阶段的特点参见教科书,也可要求学生通过网络查询等方式获得较详细的资料(参看本节参考资料).
2 .请举一例说出在发酵生产的过程中,可以控制哪些条件以影响微生物的生长和繁殖.
提示:在发酵生产过程中,控制温度, pH ,溶解氧等条件,可以影响微生物的生长和繁殖.例如,黑曲霉在 pH 为 2 一 3 的环境中发酵蔗糖,产物以柠檬酸为主,产草酸量极少;当 pH 接近中性时,则大量产生草酸,柠檬酸产量很低.更详细的回答,可参考本节参考资料内容.
3 .在馒头的生产过程中,如果面团放置时间过长,做出的馒头有酸味,请分析可能的原因是什么
提示:大规模生产的馒头是采用活性干酵母为发酵菌种.首先是将活性干酵母与适当的水混合,制成菌悬浮液,再与面粉混合形成面团,放置一定时间使酵母增殖发酵,然后制成小面团蒸制成馒头.利用活性千酵母进行面团发酵的优点是:因加人的面包酵母在面团中占有菌种优势,其他微生物占有很少的比例,可以保证发酵的质量.如果发酵面团放置时间过长,被其他微生物,如乳酸菌污染,或其他产酸菌污染,面团就会变畴使蒸制的馒头有酸味.,家庭发面蒸制馒头采用的是自然发酵,在和面时没有加人菌种,而是利用在面粉和水中存在的微生物进行发酵.在面团中能够自然生长繁殖的微生物很多,因此,自然面团发酵是混合菌发酵.在这些微生物中就有产酸微生物,面团发酵会产生酸,因此需要加人碱进行中和,再蒸制成馒头.如果发酵面团留下一些,作为下一次发酵的"面引子",经过多次的这样接种式发酵,面团中的微生物会因生长优势而逐渐"纯化",杂菌逐渐减少,使面团中的微生物主要成为乳酸菌.因为乳酸菌发酵产酸,因此,如果放置时间过长再蒸,就可能带酸味.
(二)正文中"讨论"
1 ,哪些食品是直接由微生物发酵生产的
提示:面包,馒头,酸奶,酒,酱油,醋,酱,泡菜,酸菜,腐乳,醒糟,奶酪等,是直接由微生物发酵产生的.
2 .哪些食品中添加了经发酵生产的食品添加剂
提示:喜蛋,糖果,饼干,果冻等添加了红曲色素,以调节色泽;果汁,饼干,面包,点心,方便面等添加了黄原胶,起悬浮,稳定,增稠,改善口感,防止粘牙,延长储存期等作用;各类罐头,包括蔬菜,水果,蘑菇,鱼类,肉类,蛋类罐头,香肠,包装奶等添加了乳链杆菌肤,以保鲜,防腐,降低杀菌强度,保存营养和改善口感等;各种果汁,啤酒和饮料中均需使用柠檬酸或乳酸作为酸味剂调节口味,口感;饭店,食堂和家庭制作的菜肴中常加味精或肌昔,以增加鲜味.可以说市场上出售的各类食品均加有各种食品添加剂,其中约 70 %一 80 %的食品添加剂是用发酵法,或发酵产生的酶,加工生产的.
(三)旁栏思考题
抗生素,氨基酸,酶制剂等产品为什么能通过微生物发酵来生产 这与微生物的生长和代谢特点有什么关系
提示:自然界中的微生物能够从它生存的环境中吸取营养物和能量,进行物质的合成与代谢,进行繁衍,这一切生命活动几乎都是由酶催化的生物反应完成的.因此,在微生物细胞中存在能够催化各种反应的酶.我们可以从中筛选出能够产生某种酶较多的微生物,利用该微生物的代谢活动,获得某种产品.自然界中存在的某些微生物因适应不同的环境,或因自身生存的需要而具备产生某种物质的能力,如某些微生物因争夺生存环境或营养物,会产生抗生素将其他种类的微生物杀死;微生物为将环境中的蛋白质,纤维素,淀粉等大分子变成可吸收的营养物,会产生蛋白酶,纤维素酶和淀粉酶,将其水解成可吸收的小分子的多肽或氨基酸,葡萄糖;另外,微生物从环境中能够得到的营养物的种类必定有限,不能够满足需要,因此,微生物细胞会通过合成或分解代谢生产它必需的一些物质,包括氨基酸,核昔酸等等.这一切都是为满足微生物生存和繁殖的需要,人们就可以利用微生物的这种生产能力,生产各种有用的产品,如抗生素,氨基酸,酶等.
(四)到社会中去
1 .调查食品店中或超市中有哪些发酵食品,列举出五种并说明其原料,使用的菌种,发酵的类型(需氧或厌氧发酵)及发酵前后的营养成分有哪些变化
提示:酒类:包括果酒,啤酒,白酒及其他酒均是利用酿酒酵母,在厌氧条件下进行发酵,将葡萄糖转化为酒精生产的.白酒经过蒸馏,因此酒的主要成分是水和酒精,以及一些加热后易挥发物质,如各种醋类,其他醇类和少量低碳醛酮类化合物.果酒和啤酒是非蒸馏酒,发酵时酵母将果汁中或发酵液中的葡萄糖,转化为酒精,而其他营养成分会部分被酵母利用,产生一些代谢产物,如氨基酸,维生素等,也会进人发酵的酒液中.因此,果酒和啤酒营养价值较高.醋:食品店或超市出售的醋中,除了白醋是由化学合成的食品级醋酸勾兑的外,其他的则是由醋酸菌在好氧条件下发酵,将固体发酵产生的酒精转化为醋酸生产的.由于使用的微生物菌种或曲种的差异,在葡萄糖发酵过程中会产生乳酸或其他有机酸,因而使醋有不同的风味.酱油:酱油生产以大豆为主要原料,其他有麦鼓,小麦,玉米等,将上述原料经粉碎制成固体培养基,在好氧条件下,利用产生蛋白酶的霉菌,如黑曲霉进行发酵.微生物在生长过程中会产生大量的蛋白酶,将培养基中的蛋白质水解成小分子的肤和氨基酸,然后淋洗,调制成酱油产品.酱油富含氨基酸和肽,具有特殊香味.酱:以大豆和少量面粉为原料,蒸煮后在空气中自然发酵.发酵过程主要是能够产生蛋白酶,脂肪酶和淀粉酶的霉菌,将大豆中的蛋白质,脂肪,淀粉分解,产生出氨基酸,多肤,甘油,脂肪酸等多种物质.这些物质使酱具有独特的酱香味.酸奶:牛奶在厌氧条件下,由乳酸菌发酵,将乳糖分解,并进一步发酵产生乳酸和其他有机酸,以及一些芳香物质和维生素等;同时蛋白质也部分水解.因此,酸奶是营养丰富,易消化,少含乳糖,是适合于有乳糖不适应症者的优良食品.醒糟:又称酒酿,是大米经蒸煮后,接种根霉,在好氧条件下,发酵生产的含低浓度酒精和不同糖分的食品.根霉在生长时会产生大量的淀粉酶,将大米中的淀粉水解成葡萄糖,同时利用部分葡萄糖发酵产生酒精.由于使用的根霉菌种不同,可以生产不同酒精度,不同甜度和不同香味的醒糟.'面包:现在的面包均是利用活性干酵母(面包酵母)经活化后,与面粉混合发酵,再加人各种添加剂,经烤制生产的.面粉发酵后淀粉结构发生改变,变得易于消化,营养易于吸收.馒头:以前做馒头的面粉是经自然发酵后蒸制的,如果连续使用面肥发酵,经几代发酵,微生物会因生长优势而单一化.发酵的菌种一般多为乳酸菌.因为发酵产酸,在蒸制前要用碱中和酸,制得的馒头才松软适口,带有特殊香味.现在,大批量生产是采用干酵母发酵,所以不产酸,不需要再用碱中和即可蒸制.泡菜和腐乳:请参看 《 生物技术实践 》 的专题 2 的课题 1 和 2 .酸菜:与泡菜类似.
2 .当地是否有从事发酵生产的企业 如果有,请进行以下调查活动.
( 1 )找当地的政府管理部门咨询,了解这些企业的年产值是多少 占当地(市/县)国民生产总值的比例是多少 这些企业提供了多少就业岗位
( 2 )你的亲戚,朋友之中,是否有正在从事食品发酵工业生产的 如果有,找他们咨询以下问题:本行业目前的产品主要供应哪些市场 经济效益如何 本行业目前遇到的主要困难是什么 这是否对发酵技术提出更高的要求
提示:与发酵有关的企业包括:制药业:抗生素,氨基酸,维生素的生产厂家;食品业:醋,酱油,酱,酒等的生产厂家;轻工业:柠檬酸,乳酸,味精,肌昔酸,干酵母,色素,黄原胶,甘油等的生产厂家;化工业:酒精,丙酮,丁醇,衣康酸,丙烯酞胺和聚丙烯酞胺等的生产厂家;饲料业:饲料添加剂的生产厂家;农药业:农用抗生素,微生物肥料,微生物农药等的生产厂家.
酶在工业生产中的应用
思考与探究(以下答案供教师参考,学生不可能回答得如此具体)
1 .请列举酶催化的反应有哪些优点和缺点
提示:酶催化反应的优点主要表现在以下几个方面. l )酶催化的反应类型十分广泛.六大酶类催化的反应基本上涵盖了各种化学反应类型,因此,酶具有极其广泛的应用范围. 2 )酶催化的反应具有极高的选择性,包括对底物的种类,底物中的区域,位点和立体的选择性,因此,一种酶只能够催化一种底物或一类底物的一种反应,酶反应可以在一个十分复杂的系统内进行特定的反应,而且几乎没有副反应,反应的转化率和产率高.这在临床检验,化学分析和特定产品的生产上要比化学方法具有更大的优势. 3 )酶催化的反应速度高.酶催化的反应速度大约比化学催化剂催化的反应速度高 1010 倍,因此,酶催化的反应时间短,设备利用率高,生产效率高. 4 )酶催化的反应条件温和,一般是在常温,常压,近乎中性 pH 条件下反应,因此,能耗低,设备要求低,使用时间长,反应成本和操作成本低.即使近期开发出来的极端酶类,如高温酶和嗜酸碱酶等,催化反应的条件也远比化学催化剂催化的反应条件低得多:最高温度在 10 . ℃ 左右,最适 pH 为 2 一 11 ,不必在强酸强碱条件下进行.酶催化反应的缺点主要有以下几个方面. l )酶是蛋白质,在不适宜的条件下容易发生变性,失活,因此,在使用和保存酶时要十分小心,要尽可能保持适宜的条件.为了维持酶的稳定和催化效率,在酶催化反应和保存时要使用缓冲液系统;一般的酶不能够耐受高温,可以在低温下保存,但是也有的酶在低温下也会失活,甚至于更不稳定.有些酶对金属离子十分敏感,为保持这些酶的稳定性和催化反应的活性,还需要一些特定的金属离子;大多数酶对有机溶剂比较敏感,在这些有机溶剂中易失活.因此,必须根据具体的酶的性质采取相应的措施.由于酶对温度, pH 和有机溶剂敏感,稳定性差,使之在某些应用上受到限制. 2 )绝大多数酶溶于水,催化反应结束后,多数酶还有活性,因而直接从反应液中将酶与产物分离回收十分困难.为了不让酶污染产物,往往通过加热或其他方法使酶变性失活,从反应系统中除去.这样,花了很大力气生产的酶只使用了一次,就不得不使其变性失活,这是很大的浪费.当然,现在发展的酶的固定化技术,可以提高酶的稳定性,还可以解决酶催化反应后,从反应体系中分离重复使用的问题. 3 )有些酶,如氧化还原酶,转移酶,某些裂解酶,在催化相应反应时,需要特殊的辅助因子,如 NAD +, NADH , NADP +, NAI ) PH , FAD , FMA , ATP ,以及金属离子等.因此,在酶催化反应时,需在反应系统中添加相关的辅助因子.而这些辅酶参加反应后,如果没有辅酶再生系统使之再生,一旦辅酶完全被消耗,酶反应就会停止;辅酶一般十分昂贵,在酶催化的反应中不可能大量使用.为解决这个问题,冬们可以采用两种办法:一是使用含有酶的微生物细胞,通过提供适当的辅酶再生的底物,如葡萄糖,利用细胞的辅酶再生系统,使辅酶再生循环使用;另一种办法是建立辅酶再生的酶反应系统与主要的酶反应藕联,使辅酶可以再生循环使用.
2 .有人说基因工程,细胞工程,发酵工程和酶工程之间存在着交叉渗透的现象,你认为对吗 请举例谈谈你的看法.
提示:对.例如,青霉素酞化酶催化青霉素的侧链与母核之间的酞胺键水解反应,可用于生产其他的半合成青霉素,如生产氨卞青霉素,经氨卞青霉素所必须的青霉素母核 6 一 APA ( 6 一氨基青霉烷酸).目前我国利用基因工程技术,将青霉素酞化酶的基因转人大肠杆菌,构建了产生青霉素酞化酶的基因工程菌,经过发酵获得含有高青霉素酞化酶活性的大肠杆菌细胞.将细胞包埋进行固定化,制备成固定化细胞颗粒,再填装在柱式反应器内,利用循环泵使青霉素溶液循环流过固定化细胞反应器.该反应器可使青霉素裂解产生 6 一 APA ,反应结束后,再通过适当的方法分离提取,就可以获得青霉素母核 6 一 APA .上述方法是我国目前大规模生产 6 一 APA 的方法,它涉及到基因工程,发酵工程和酶工程.因此,这种说法是正确的.
第3节 生物技术药物与疫苗
(一)思考与探究
1 .为什么说生物技术制药是高投人,高收益,同时又是高风险的行业
提示:一个成功的新药从研发到大规模生产,以及形成医药商品,,一般至少需要 10 年左右的时间,投人资金约 20 亿元.在这个过程中,基本是只有投人,而无回报.一旦开发成功,形成市场,市场寿命一般可达 10 一 30 年,获得的利润可以达到成百上千亿元.但是一旦开发失败,将是血本无归.失败的主要原因是临床前的药理,毒理,药物代谢实验鉴定不过关;或是临床实验失败,例如,药效不理想,毒副作用大,药物稳定性差;等等.只要有一种不足,都可能导致失败.在药物开发前期失败的损失还比较小,最惨重的是通过了全部的检查,鉴定,审批,但在临床上应用后发现了问题,不得不停止生产和使用的.如果在临床应用中给患者造成伤害的,还得赔付,其损失就更加惨重.
2 .流感疫苗不是所有人都能注射,如吃鸡蛋过敏者就不能注射.你知道是为什么吗
提示:吃鸡蛋过敏者是对异源蛋白质十分敏感的人,这种人往往具有过敏体质.而注射的疫苗中多含有异源蛋白质(这些蛋白质不是人体自身的蛋白质).如果给具有过敏体质的人注射含有异源蛋白质的疫苗,就会引起强烈的过敏反应,严重时会造成休克,甚至危及生命. 3 . 1979 年,世界卫生组织宣布已经在全球消灭了天花,但保留天花病毒的个别国家的实验室一再申请延期销毁.为什么他们不将天花病毒早日销毁呢 提示:这个问题比较复杂.自从世界卫生组织于 1979 年 4 月在肯尼亚宣布天花在全世界被消灭到现在,除了个别实验室严密保留的天花病毒样品以外,天花病毒在全球销声匿迹有 20 多年了.人类对天花病毒的免疫能力大幅度下降.会不会在自然界的某些个别的地方,特别是人迹罕至的地方还存在天花病毒 一旦有人或动物与之接触,会不会导致天花再次大规模流行呢 这是人们的一种担心,而这种担心又不无道理.因此,人们希望保留一点天花病毒样品,一旦发生问题,人们可以用它制造大量的疫苗,进行预防接种,防止天花大规模流行.这是为保护人类健康而采取的必要措施.另外,目前国际恐怖威胁问题严重,恐怖分子是否会窃取天花病毒制造生物武器,在国际上制造事端.这是人们对在个别国家实验室继续保留天花病毒样品的担心.也正是因为这种担心,人们希望在严密保护下,保留一些天花病毒样品.人们也确实存在另外一种担心.保留天花病毒样品的实验室所在的国家,会不会利用保留的天花病毒制造生物武器.人们的担心也有一定道理,所以,人们又希望尽快将保留的天花病毒样品销毁,以绝后患.总之,在国际上,人们对天花病毒样品的去留,处于十分矛盾的心态.权衡利弊,就目前情况看,保留天花病毒样品利大于弊.因此,天花病毒的销毁多次被推迟.目前需要做的是:要加强对天花病毒样品的保护,防止被盗和流失.
(二)从社会中来我国在这项研究中处于领先地位,国家的高度重视,科学家的献身精神无疑是重要的因素.还有其他原因吗
提示:其他原因是:我国是 SARS 疫情的主要发生地,对于疫苗的研制具有别国所没有的迫切性;同时在取得毒株,抗血清等方面拥有一定的便利条件;我国在研制灭活疫苗方面拥有较强的科研和生产能力. SARS 疫苗用于人体临床研究还要经过有关伦理委员会的批准,这是为什么 提示:这是为了保障受试者的权益并确保试验的科学性和可靠性.国家食品药品监督管理局制定的 《 药物临床试验质量管理规范 》 中,第三章 《 受试者的权益保障 》 第八条规定:在药物临床试验的过程中,必须对受试者的个人权益给予充分的保障,并确保试验的科学性和可靠性.受试者的权益,安全和健康必须高于对科学和社会利益的考虑. SARS 疫苗用于临床,要经过伦理委员会批准和与受试者签定知情同意书,是保障受试者权益的主要措施.志愿者应当符合什么条件 具有哪些权利 提示:志愿者应该是自愿参加的健康者;一般来说,志愿者应处于"普通健康状态",即不属于特别强壮或是特别赢弱等极端状况.志愿者要经过查问病史,体检和临床观察判定为身体健康,没有感染过 SARS ,并签署知清同意书后才能接种试验性疫苗.根据国家食品药品监督管理局制定的 《 药物临床试验质量管理规范 》 ,参加试验的志愿者以下权利应得到保障:研究者或其指定的代表必须向受试者说明有关临床试验的详细情况:受试者参加试验应是自愿的,而且有权在试验的任何阶段随时退出试验而不会遭到歧视或报复,其医疗待遇与权益不会受到影响;必须使受试者了解,参加试验及在试验中的个人资料均属保密.必要时,药品监督管理部门,伦理委员会或申办者,按规定可以查阅参加试验的受试者资料;试验目的,试验的过程与期限,检查操作,受试者预期可能的受益和风险,告知受试者可能被分配到试验的不同组别;必须给受试者充分的时间以便考虑是否愿意参加试验,对无能力表达同意的受试者,应向其法定代理人提供上述介绍与说明.知情同意过程应采用受试者或法定代理人能理解的语言和文字,试验期间,受试者可随时了解与其有关的信息资料;如发生与试验相关的损害时,受试者可以获得治疗和相应的补偿.
(三)到社会中去
一些相关的背景资料 ― 生物制药与生物技术制药现在人们所说的生物药物,是泛指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物及生物体的某一组成部分,甚至整个生物体用作诊断和治疗疾病的医药品.例如,从动,植物中提取生化药物,利用微生物发酵或动植物细胞组织培养,转化生产的药物.而生物技术药物,一般是指利用 DNA 重组技术,或其他生物技术生产的药物,包括基因工程药物,酶工程药物,动植物细胞工程药物等.其品种主要包括用于预防疾病的疫苗,疫情检测和临床诊断的试剂,治疗疾病的药物等.当然,生物技术药物也属于生物药物.生物技术制药与传统的生物制药有内在联系,同时又有明显区别.传统的生化制药,采用普通技术,从动物或植物中提取药物不属于生物技术制药,如传统中药和从动物组织,器官或血液中提取生化药物.但是,利用生物技术也可以生产传统生物制药的产品.当然,利用生物技术生产的这类药物在质量,数量,性能等方面会具有更多的优越性.因此,在进行社会调查时需要首先分辨企业的性质.在调查中重要的是先调查该企业的生产技术,产品种类,产量,市场容量,以及销售渠道和销售情况,有了这些了解,才有可能对企业进行科学的判断.
第4章 生物科学与环境保护
第1节 生物性污染及其预防
(一)思考与探究
1 .我国法律和法规禁止从其他国家进口某些种类的水果,以防止外来病虫害随着水果 · 潜人.然而,有些人却为了经济利益而走私销售这些水果.请分析,这样做的危害可能有哪些 你是否注意过电视和报纸上的有关报道 你认为怎样做才能杜绝这类事情发生
提示:这样做有可能引进一些有害的昆虫或微生物,从而对我国的农业生产,环境等造成严重影响.应该通过完善法律体系,强化检测体系,加强宣传等方法,来减少此类事件的发生.(二)从社会中来从水葫芦在我国的"角色"变化,你得到什么启示
提示:在引人一个外来物种时,一定要慎重;任何事物都有两面性.
(三)资料分析
1 .第一个事例中,造成这种污染的直接原因是什么
提示:造成第一个事例中污染的直接原因是海水中 N , P 等养分的含量过高.
2 .第二,第三个事例与第一个事例有何不同
提示:第二,第三个事例与第一个事例的不同之处在于:污染不是由于生物性因素,而是由物理,化学因素引起的.
3 .请你试着说一说什么是生物性污染,并列举生活中出现的生物性污染的事例.
提示:生物性污染:由有机体对人类或环境造成的不良影响.例如,非典型性肺炎( SARS ) 病毒,禽流感病毒造成的污染等就是典型的例子.
(四)讨论
讨论 1 2 .消费者的行为与生产企业的行为之间具有怎样的关系
提示:企业生产的产品对消费者有引导消费的作用;而消费者的消费倾向在很大程度上也决定了企业的生产方向,两者之间存在密切的互相影响的关系.企业生产的产品应该符合人类健康的要求,而消费者也应该提倡理性消费.
讨论 2 若引人水葫芦象甲来防治水葫芦的危害,应该注意哪些问题
提示:在引进水葫芦象甲来防治水葫芦时,应该从生态平衡角度综合考虑问题,如注意对水葫芦象甲的防治,不要让它成为新的污染源而产生新的危害.
第2节 生物净化的原理及其应用
(一)思考与探究
1 .有人利用水葫芦吸收水体中的重金属离子,以降低水体中重金属含量,同时又利用这种水葫芦作为猪的饲料.你认为这种做法可行吗 说出你的理由.
提示:吸收了重金属的水葫芦作饲料,会对猪造成危害,严重时甚至引起死亡.由于富集作用,人吃了这样的猪肉,健康也会受到损害.
2 .用做吸收有毒有害物质的木本植物,成材以后是用于造纸好,还是做家具好呢 为什么
提示:吸收有毒物质的木本植物用于造纸还是做家具好 严格说都不好.做成家具可能会释放吸附的有毒有害物质危害人体健康;用于造纸则有可能造成对水资源的污染.
3 .假设你是一位园林设计师,在为不同区域的道路设计绿化方案时,对化工厂,闹市区和居民区的行道树应选择不同的树种吗 请写出你对这几种地区进行道路绿化的设计思路.
提示:化工厂附近的绿化应采用能够吸收空气或土壤污染物的树种,如橡树和刺槐等可以吸收 NO ,柑橘可以吸收低浓度的 HF 等.闹市区应种植能够降低噪音,阻滞灰尘的树种,如松树林每年每公顷可滤除粉尘 36t .而居民区则主要种植具有杀菌等作用的树种,如教材中提到的悬铃木等.
(二)旁栏思考题
稳定塘是一个人工生态系统吗
答:是的.
第3节 关注生物资源的合理利用
(一)思考与探究
1 .请举例说明生物资源是可以更新的,又是会枯竭的资源.
提示:以虎为例.我国 20 世纪 50 年代估计虎有万头之多.因 50 一 60 年代大量捕杀,虎在许多地区减少乃至绝迹.秦岭地区的虎在 60 年代灭绝.到 1994 年,全国的野生虎总数已不足 150 只,处于灭绝的边缘.为了保护虎,我国从 20 世纪 50 年代末规定,禁止任意捕杀虎. 1988 年, 《 中华人民共和国野生动物保护法 》 颁布时,虎(含各亚种)被列为一级保护动物.从 20 世纪 60 年代开始我国对虎进行了人工繁殖,到 2000 年 7 月,黑龙江东北虎林园及横道河子猫科动物饲养繁育中心,共饲养东北虎 151 只,是世界上人工饲养东北虎的最大种群.饲养虎的野化训练研究也已开始.
2 .人工养殖或栽培野生动植物,是合理利用和保护野生生物资源的有效途径吗 在这方面存在什么问题和困难 感兴趣的话,请查阅有关资料作进一步了解.
提示:人工饲养或栽培野生动植物,是合理利用和保护野生动植物资源的有效途径,但是存在很多困难:如有些动植物不能离开它的出生生长环境,必须在当地进行保护;限于人力,物力等资源限制,饲养或栽培数量受到限制;在人工饲养或养殖条件下,动植物特有的属性有可能发生变化;要维持动植物的种群,必须确定饲养或栽培动植物的最少数量;等等.
(二)讨论
讨论 1
1 .为什么说生物资源是可更新的资源
提示:生物具有生长,繁殖的功能,能够不断地进行更新.
2 .既然生物资源是可更新的资源,为什么不能无限度地利用呢
提示:如果对生物资源无限度地利用,超过了生物的更新速度,就会导致生物资源的不断减少,衰退,灭绝,最终也会对人类自己造成影响.
讨论 2
1 .人类的生存离不开生物资源.那么怎样才能做到生物资源的合理利用呢
提示:通过各种途径将对生物资源的利用限制在生物的更新速度之内.例如,通过法律的严格规定,社会舆论的监督,以及个人的自觉行动等,将生物资源的利用控制在适宜的范围内.同时,人类还可以利用科学技术,加快生物的更新速度或寻找替代资源.
2 .合理利用生物资源,个人能够做什么 比如,你愿意购买发菜吗
提示:个人可以提高自身的科学素质和个人修养,宣传并抵制破坏生物资源的行为.
讨论 3
1 .分析上述资料,举例说明法律规定是如何统筹兼顾各方利益的.
提示:以 《 中华人民共和国森林法 》 为例,其中规定对森林实行限额采伐,以保证森林资源的正常更新;为了满足生产企业的需要,鼓励植树造林,扶持造纸等专用林的建设;同时提倡对木材的综合利用,节约使用.这些规定,兼顾到了生物资源的保护和经济发展之间的关系.
2 .你认为应当禁止使用一次性筷子吗 怎样才能解决满足市场需求与保护森林资源之间的矛盾 例如生产方便筷的代用品,栽种速生树种,等等.你还能提出其他可行的办法吗
提示:不应该彻底禁止使用一次性筷子.一方面应合理利用森林资源,发展速生林等筷子专用林的建设;另一方面,生产方便筷的替代品,提倡使用可重复使用的筷子等.
第4节 倡导绿色消费
(一)思考与讨论
2 .庄子曰:"鹤鹑巢于深林,不过一枝;堰鼠饮河,不过满腹."这与我们现在倡导的绿色消费有暗合之处吗
提示:庄子用这句话来说明人要有节制,如果谋取的物质财富超过生活所需,就会成为祸害.现在倡导的绿色消费也要求人们节约资源和能源,以实现可持续发展.两者有相同之处.
3 .我国禁止企业在产品包装和说明书中使用 8 种术语:对环境安全,对环境友善,对地球无害,没有污染,绿色,自然之友,不会破坏臭氧层以及"可持续性".请你谈谈企业为什么喜欢使用这些术语,为什么国家有关部门又禁止使用这些术语.
提示:参看本节参考资料 1 和 2 .