談生物高考中的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題
惠民一中 于月超
2018生物高考考試大綱關(guān)鍵能力中第三條和第四條均提到對(duì)實(shí)際問(wèn)題信息的提取以及利用（考試大綱是高考命題的規(guī)范性文件和標(biāo)準(zhǔn)）
3.獲取信息的能力(1)能從提供的材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息,并能運(yùn)用這些信息,結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題。(2)關(guān)注對(duì)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)發(fā)展有重大影響的、與生命科學(xué)相關(guān)的突出成就及熱點(diǎn)問(wèn)題。
4.綜合運(yùn)用能力，理論聯(lián)系實(shí)際,綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問(wèn)題。
社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題主要有以下主要幾個(gè)方面：
一．2017年諾貝爾獎(jiǎng)
1.2017年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)聯(lián)合頒發(fā)給杰弗里·霍爾（Michael C. Hall），邁克爾·羅斯巴克（Michael Rosbash）和邁克爾·懷特（Michael W. Young），他們發(fā)現(xiàn)了控制晝夜節(jié)律的分子機(jī)制。
在20世紀(jì)70年代，Seymour Benzer和他的學(xué)生Ronald Konopka，開展了一項(xiàng)研究，以表明是否有可能確定控制果蠅晝夜節(jié)律的基因。他們證明了未知基因中的突變擾亂了蒼蠅的晝夜節(jié)律鐘。他們命名這個(gè)基因期。但是，這種基因如何影響晝夜節(jié)律？
接著發(fā)現(xiàn)PER，晚上編碼的蛋白質(zhì)在夜間積累，白天降解。因此，與晝夜節(jié)律同步，PER蛋白水平在24小時(shí)周期內(nèi)振蕩。
1994年，邁克爾·楊（Michael Young）發(fā)現(xiàn)了一種永恒的第二個(gè)時(shí)鐘基因，它編碼正常晝夜節(jié)律所需的TIM蛋白。在優(yōu)雅的工作中，他表明當(dāng)TIM結(jié)合PER時(shí)，兩種蛋白質(zhì)能夠進(jìn)入細(xì)胞核，在那里它們阻斷了生物體的活性，從而關(guān)閉了抑制反饋環(huán)。
Michael Young確定了另一個(gè)基因，雙倍編碼DBT蛋白，延緩了PER蛋白的積累。這提供了如何調(diào)整振蕩以更緊密地匹配24小時(shí)周期的洞察力。
生物鐘涉及我們復(fù)雜生理學(xué)的許多方面。我們現(xiàn)在知道，包括人類在內(nèi)的所有多細(xì)胞生物體都使用類似的機(jī)制來(lái)控制晝夜節(jié)律。我們的大部分基因都被生物鐘調(diào)節(jié)，因此，精心校準(zhǔn)的晝夜節(jié)律將我們的生理學(xué)調(diào)整到一天的不同階段。自從三位獲獎(jiǎng)?wù)叩膭?chuàng)新發(fā)現(xiàn)以來(lái)，晝夜節(jié)律生物學(xué)發(fā)展成為一個(gè)廣泛而高度動(dòng)態(tài)的研究領(lǐng)域，將對(duì)我們的健康和福祉產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
他們的研究在1984年取得第一個(gè)突破：他們發(fā)現(xiàn)若改變果蠅體內(nèi)一組特定基因，其晝夜節(jié)律就會(huì)被改變，這組基因被命名為周期基因(period gene，簡(jiǎn)稱“the per”)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)向人們揭示出天然生物鐘是由遺傳基因決定的。
在此基礎(chǔ)之上，霍爾和羅斯巴殊有了第二個(gè)突破。他們發(fā)現(xiàn)果蠅腦內(nèi)周期基因的核糖核酸(mRNA)和蛋白水平呈晝夜節(jié)律性變動(dòng)──它們?cè)谠绯繚舛容^低，而夜晚濃度升高。
事實(shí)證明，基因?qū)ι镄袨橛绊懢薮?。羅斯巴殊表示，雖然目前他們的研究尚不能解決人們睡眠節(jié)奏遺傳病或需倒時(shí)差等問(wèn)題，“但相信建立在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，這些問(wèn)題都將解決，或許不是現(xiàn)在，不是我們，但相信將來(lái)會(huì)有突破。
圖1.體內(nèi)生物時(shí)鐘。含羞草的葉子白天向著太陽(yáng)打開，到黃昏時(shí)閉合（圖上半部分）。Jean Jacques d'Ortous de Mairan將含羞草放在黑暗環(huán)境中（圖下半部分）并發(fā)現(xiàn)：就算沒(méi)有陽(yáng)光的照射，葉子仍然保持其正常的規(guī)律性變化。
周期基因編碼的蛋白PER，PER會(huì)在會(huì)在夜間不斷累積，然后在白天又發(fā)生分解。因而，PER蛋白水平的變化以24小時(shí)為周期，正好與晝夜節(jié)律保持同步。
PER蛋白阻斷了周期基因的活性。他們進(jìn)而推測(cè)，通過(guò)一種抑制反饋回路，PER蛋白可能阻止了自身的合成，因而持續(xù)而周期性地調(diào)節(jié)了自身的水平
圖2A：周期基因反饋調(diào)節(jié)的簡(jiǎn)單圖示。圖中顯示了24小時(shí)內(nèi)的系列事件。當(dāng)周期基因激活時(shí)，mRNA就生成了。mRNA被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中，作為PER蛋白產(chǎn)生的模板。PER在細(xì)胞核中聚集，而周期基因的活性此時(shí)被阻斷。這就幫助產(chǎn)生了阻斷反饋機(jī)制，從而形成了晝夜節(jié)律。
1994年，Michael Young發(fā)現(xiàn)了第二種發(fā)條基因timeless，它編碼晝夜節(jié)律所需的TIM蛋白。他證實(shí)，當(dāng)TIM蛋白綁定到PER蛋白時(shí)，兩種蛋白就能進(jìn)入細(xì)胞核，從而阻斷周期基因活性，關(guān)閉阻斷反饋回路（圖2B）。
Michael Young發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)基因——doubletime，它所編碼的DBT蛋白可延緩PER蛋白的累積。這進(jìn)一步解釋了PER蛋白的水平變化如何與24小時(shí)周期相匹配。
2. 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)—發(fā)展了冷凍電子顯微鏡技術(shù)，確定了溶液中生物分子的高分辨結(jié)構(gòu)
冷凍單分子電鏡技術(shù)已經(jīng)成為了結(jié)構(gòu)生物學(xué)里發(fā)展最快的一個(gè)領(lǐng)域。在全世界各個(gè)主要的研究機(jī)構(gòu)里面，冷凍單分子電鏡技術(shù)都是著重發(fā)展的領(lǐng)域。而我們中國(guó)，尤其是我們清華大學(xué)，在這個(gè)領(lǐng)域走在世界的前面。我們中國(guó)的學(xué)者包括施一公教授、顏寧教授、楊茂君教授、王宏偉教授以及華裔的程亦凡教授等等，在這個(gè)領(lǐng)域都做出了突出的貢獻(xiàn)。
冷凍電子顯微技術(shù)，是指通過(guò)將生物樣品快速降溫使其固定在玻璃態(tài)的冰中，繼而用透射電子顯微鏡成像的技術(shù)。電子顯微技術(shù)已經(jīng)獲得過(guò)多次諾貝爾獎(jiǎng)，本次再次授予化學(xué)獎(jiǎng)實(shí)際是對(duì)其在結(jié)構(gòu)生物學(xué)，尤其是單顆粒重構(gòu)技術(shù)的肯定。
二、社會(huì)中重大新聞
1、中國(guó)體細(xì)胞克隆猴
（1）體細(xì)胞克隆猴的大體過(guò)程:體細(xì)胞需要借助于卵母細(xì)胞的胞質(zhì)才能具有全能性。先將卵母細(xì)胞去核（這在技術(shù)上和操作上是最難的），然后把體細(xì)胞和去核的卵母細(xì)胞融合并激活，重新構(gòu)建成一個(gè)克隆胚胎，將克隆胚胎移植進(jìn)受體動(dòng)物，讓它像早期正常的受精卵一樣去發(fā)育，然后經(jīng)過(guò)卵裂、著床，最后變成克隆后代個(gè)體。
體細(xì)胞克隆技術(shù)主要分為四個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)：胚胎構(gòu)建、胚胎激活、核基因啟動(dòng)，以及著床后發(fā)育。
基因重編程---核基因組啟動(dòng)前，體細(xì)胞核要經(jīng)歷一個(gè)回復(fù)到早起胚胎核狀態(tài)的過(guò)程，稱之為基因重編程，如果能把這個(gè)過(guò)程控制好，就能提高體細(xì)胞胚胎的發(fā)育率。
靈長(zhǎng)類包括人在內(nèi)在四細(xì)胞階段只要有激活信號(hào)，細(xì)胞就會(huì)卵裂，但是在四細(xì)胞之后，只有啟動(dòng)正常的核基因組，才能完成后續(xù)的發(fā)育，也就是說(shuō)胚胎細(xì)胞從一個(gè)細(xì)胞依次分裂為2、4、8個(gè)細(xì)胞對(duì)的過(guò)程最為關(guān)鍵。
（2）克隆的倫理問(wèn)題：克隆動(dòng)物主要是動(dòng)物倫理問(wèn)題，尤其是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理。比如對(duì)于動(dòng)物福利的問(wèn)題。解決辦法是3R原則：A.減少（reduce），盡可能減少實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物的使用數(shù)量，比如能50只解決問(wèn)題，就不要用100只。B.替代（replacement），如果可以用其他生物替代，就替代，比如如果果蠅可以做，那么就可以不用小鼠。C.優(yōu)化（refinement），優(yōu)化實(shí)驗(yàn)手段，盡可能的減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的痛苦；改善實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生存環(huán)境等。
我國(guó)的立場(chǎng)：建立模擬人類疾病的動(dòng)物模型，不進(jìn)行克隆人的任何打算
三、十九大報(bào)告
（1） “可持續(xù)發(fā)展”是當(dāng)今世界發(fā)展經(jīng)濟(jì)的普遍觀點(diǎn)，其核心內(nèi)容是人與自然和諧共生，這一理念在十九大報(bào)告中得到了新的詮釋：建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計(jì)。必須樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念。
（2） 十九大報(bào)告把我國(guó)今后的發(fā)展分為兩個(gè)階段，其中第二個(gè)階段的發(fā)展目標(biāo)是，把我國(guó)建成富強(qiáng)民主文明和諧美麗的社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)。這一目標(biāo)實(shí)現(xiàn)時(shí)，我國(guó)物質(zhì)文明、政治文明、精神文明、社會(huì)文明、生態(tài)文明將全面提升。
十九大報(bào)告在強(qiáng)調(diào)加快生態(tài)文明體制改革時(shí)專門用四個(gè)小標(biāo)題，從四個(gè)方面來(lái)詳細(xì)闡述，這足以表明我國(guó)對(duì)提升生態(tài)文明建設(shè)的信心和決心。生態(tài)文明建設(shè)一定會(huì)受到命題者的青睞，考生在備考時(shí)應(yīng)高度重視。
人與自然和諧共生
【命題預(yù)測(cè)】
我國(guó)西部因歷史和氣候的原因，生態(tài)環(huán)境較差。在西部大開發(fā)過(guò)程中，為實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生，首先應(yīng)考慮
A.發(fā)展水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)，以保護(hù)和改善西部的生態(tài)環(huán)境
B.控制人口的過(guò)快增長(zhǎng)，以減輕人類對(duì)環(huán)境的壓力
C.治理嚴(yán)重的水污染，從而解決水資源短缺問(wèn)題
D.發(fā)展鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，增加收入，以解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中必然造成的環(huán)境污染問(wèn)題
解題思路：由題目可以看出，西部的問(wèn)題在于“生態(tài)環(huán)境較差”，所以在開發(fā)時(shí)，首先考慮的應(yīng)該是改善其生態(tài)環(huán)境。
答案：A
環(huán)境保護(hù)
【命題預(yù)測(cè)】
在一些營(yíng)養(yǎng)豐富的水體中,有些藻類常于夏季大量繁殖,并在水面形成一層藍(lán)綠色且有腥臭味的浮沫,這種現(xiàn)象稱為水華。水華會(huì)引起水質(zhì)惡化,嚴(yán)重時(shí)會(huì)耗盡水中氧氣造成魚類死亡。人工生物浮床技術(shù)能起到凈化水質(zhì)、防治水華的作用。如圖為人工生物浮床的模式圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。
(1)嚴(yán)重的水華往往會(huì)引起沉水植物的死亡,這是因?yàn)?。人工生物浮床技術(shù)能起到凈化水質(zhì)、防治水華的作用,這體現(xiàn)了生物多樣性的價(jià)值。
(2)浮床上的植物與藍(lán)藻之間存在關(guān)系。若想防治水華,可以選擇種植能富集(填“N”、“P”或“K”,可多選)的植物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)。經(jīng)生態(tài)修復(fù)后,生物將會(huì)升高。已知鳳眼蓮能富集Cu、Hg,(填“適合”或“不適合”)做家畜飼料,原因是。
(3)若在水域內(nèi)種植挺水植物并投放草魚等植食性魚類,可在一定程度上修復(fù)由水華造成的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的改變。上述措施發(fā)揮的作用:①利用了挺水植物與浮游藻類的關(guān)系,制約浮游藻類的數(shù)量;②植食性魚類可以,制約浮游藻類的數(shù)量。
解題思路：(1)水華嚴(yán)重時(shí),浮游藻類大量懸浮于水面,導(dǎo)致沉水植物缺乏光照和氧氣,有機(jī)物制造量減少、細(xì)胞有氧呼吸受限制等,最終使沉水植物死亡。人工生物浮床具有的生態(tài)功能,體現(xiàn)了生物多樣性的間接價(jià)值。
(2)浮床上的植物與藍(lán)藻之間存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。水華的發(fā)生主要與水體中的N和P含量超標(biāo)有關(guān),因此應(yīng)選擇種植能富集N和P的植物。生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)后,生物多樣性將會(huì)增加。鳳眼蓮能富集Cu、Hg,采收后,不適合做家畜飼料,因?yàn)镃u、Hg等重金屬可經(jīng)食物鏈傳遞并會(huì)在高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)積累。
(3)同一水體中的植物與藻類競(jìng)爭(zhēng)無(wú)機(jī)鹽和陽(yáng)光等資源,會(huì)制約浮游藻類的數(shù)量；植食性魚類可以捕食藻類,也會(huì)制約浮游藻類的數(shù)量。
答案：(1)沉水植物缺乏光照和氧氣間接
(2)競(jìng)爭(zhēng)N和P多樣性不適合Cu、Hg等重金屬沿食物鏈傳遞并會(huì)在高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)積累,造成危害（合理即可）
(3)競(jìng)爭(zhēng)捕食藻類
四、感動(dòng)中國(guó)2017年度人物黃大發(fā)
黃大發(fā)居住的地方以前叫草王壩，海拔1250米，山高巖陡，雨水落地，就順著空洞和石頭縫流走，根本留不下來(lái)。村里人用水去最近的水源地挑，必須來(lái)回走兩個(gè)小時(shí)。因?yàn)槿彼?，?dāng)?shù)刂荒芊N一些耐旱的苞谷。20世紀(jì)60年代起，黃大發(fā)帶領(lǐng)群眾，歷時(shí)30余年，靠著鋤頭、鋼釬、鐵錘和雙手，在絕壁上鑿出一條長(zhǎng)9400米的“生命渠”，結(jié)束了草王壩長(zhǎng)期缺水的歷史，鄉(xiāng)親們親切地把這條渠稱為“大發(fā)渠”。
水渠修好后，為了兌現(xiàn)“帶領(lǐng)村民致富”的諾言，黃大發(fā)把精力又放在脫貧致富上。他先后帶頭搞起養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)，帶領(lǐng)群眾“坡改梯”，昔日的荒山荒坡變成了良田。
預(yù)測(cè)：生態(tài)工程原理和實(shí)例的考查，大發(fā)渠涉及“整體性原理”“系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理”，以及小流域綜合治理生態(tài)工程解決對(duì)策——通過(guò)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、土地優(yōu)化利用、加強(qiáng)農(nóng)林結(jié)合等措施，從單純的造林和引水等工程，逐漸轉(zhuǎn)移到生態(tài)經(jīng)濟(jì)型模式上，目標(biāo)是建立穩(wěn)定、持久、高效的復(fù)合系統(tǒng)，獲得最大的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。
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