命題點3：生命科學

　　(一)生命的物質基礎

　　1.細胞

　　細胞是一切生命體的基本單位，植物和動物的發(fā)育過程就是新細胞形成的過程。細胞內部有細胞核，外部是細胞質和最外層的細胞膜。細胞質主要由蛋白質和核糖核酸(RNA)構成，細胞核中最重要的物質是脫氧核糖核酸(DNA)。

　　2.蛋白質.

　　蛋白質是一類極為復雜的含氮化合物，它是構成生物體的主要成分，是構成細胞的基本物質材料，占生物體干物質重的50%。所有的蛋白質都含有碳、氫、氧、氮四種元素。組成蛋白質的基本單位是氨基酸，它具有生物功能的多樣復雜性，因而是重要的生命物質，在生命活動中起著重要作用。

　　3.核酸

　　核酸同生物的生長、發(fā)育、繁殖、遺傳和變異有著密切的關系。核酸的基本單位是核苷酸，每個核苷酸分子由戊糖、磷酸和含氮堿基組成。組成核苷酸的戊糖有兩種：核糖和脫氧核糖。組成核酸的含氮堿基有尿嘧啶(u)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)、腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)。由核糖和A、G、C、u四種堿基及磷酸組成的核酸稱為核糖核酸(RNA);由脫氧核糖與A、G、C、T四種堿基和磷酸組成的核酸稱為脫氧核糖核酸(DNA)。

　　在DNA分子結構中，堿基的配對規(guī)律為：A與T配對，G與C配對，反之亦然。

　　4.新陳代謝

　　只要生命存在，生物體就要和外部環(huán)境不斷進行物質和能量交換，這就是新陳代謝。這個過程包括從外部攝取養(yǎng)料，轉換成自身的物質，并儲存能量，同時也要將自身的一些物質分解，向外排出物質和釋放能量。如綠色植物借光合作用以水、二氧化碳和無機鹽等無機物制造有機物，并放出氧;非綠色植物可分解現成的有機物，釋放出二氧化碳和水。

　　(二)基因的概念

　　基因是DNA中的最小遺傳功能單位�；蛟贒NA分子中是以特定順序排列的、含有幾百到幾千個核苷酸的特定區(qū)段，是傳遞指揮DNA復制命令和控制性狀遺傳指令的作用因子，也稱遺傳因子。

　　(三)生命的遺傳和變異

　　生物最為引人注目的特征，就是能夠通過繁殖將本物種的性狀特征傳遞下去，產生與親代相似的子代，即遺傳現象。遺傳過程實質上是遺傳物質傳遞的過程。遺傳信息的傳遞是依靠DNA的復制過程進行的。DNA主要存在于細胞核中，而蛋白質的合成是在細胞質中進行的，將DNA攜帶的遺傳信息傳遞到細胞質中去的物質就是RNA。RNA是傳達DNA信息的信使。DNA傳遞遺傳信息遵守“中心法則”，即遺傳信息從DNA傳遞給RNA，再從RNA傳遞給蛋白質，即完成遺傳信息的轉錄和翻譯的過程;也可以從DNA傳遞給DNA，即完成DNA的復制過程。

　　變異和遺傳一樣，也是生物運動的普遍規(guī)律。變異是指同種生物世代之間或同代不同個體之間的性狀差異。變異可分為遺傳的變異和不遺傳的變異。不遺傳的變異是僅由環(huán)境條件直接引起的變化，如動植物因營養(yǎng)不足而發(fā)育不良，因環(huán)境污染而器官畸變等，一般是定向的。在生物進化上，只有遺傳的變異才是自然選擇的材料。遺傳的變異通過遺傳物質的改變而變化，包括基因突變和染色體畸變，一般是不定向的。

　　(四)人類基因組計劃

　　人類基因組計劃是與曼哈頓原子計劃、阿波羅登月計劃并稱的人類科學史上的重大工程。人類基因組計劃的目標是測定和繪制人體的24條染色體(22條常染色體和X、Y性染色體)上30多億個堿基對的全序列。

　　2000年6月26日，人類基因組計劃已繪制出覆蓋面達97%的人類基因組“工作框架圖”。

　　2001年2月12日，六國科學家共同宣布，經過初步測定和分析，人類基因組共有32億個堿基對，組成大約3萬一3.5萬個蛋白編碼基因，遠少于原先10萬個基因的估計。2003年4月14日，中、美、英、日、法、德六國政府首腦聯名發(fā)表聲明，宣布人類基因組序列圖提前繪成。

　　命題點4：環(huán)境科學

　　(一)環(huán)境科學的概念

　　環(huán)境科學是研究人類在認識自然和改造自然中人與環(huán)境之間相互關系的科學。它是一門綜合性很強的新興科學，是以人類與其生存環(huán)境構成的“人類——環(huán)境”系統(tǒng)為對象，應用化學、生物學、物理學、地質學、自然地理學、土壤學、氣象學和醫(yī)學等學科的原理和方法，研究人類與其環(huán)境的相互聯系、相互作用、相互制約和相互調適，研究由人類活動所引起的環(huán)境質量的變化及其評價、預測、控制、改善和保護的科學。

　　(二)環(huán)境科學發(fā)展的現狀

　　1.環(huán)境問題與環(huán)境科學

　　(1)人類目前面臨的環(huán)境問題，已日益影響到人類的正常生活。這些環(huán)境問題主要有人口問題、能源問題、資源問題和環(huán)境保護問題。

　　(2)環(huán)境問題主要是由人類生活和生產活動的飛速發(fā)展引起的。人類活動使環(huán)境條件發(fā)生變化，對人類生存環(huán)境造成污染和破壞，影響人類的正常生產和生活，給人類直至后代帶來災害，這就是環(huán)境問題的實質。

　　(3)目前的環(huán)境科學已由過去單純的從環(huán)境問題出發(fā)的研究發(fā)展到從環(huán)境整體出發(fā)，進行跨學科合作的整體性研究;研究方法上也開始運用系統(tǒng)方法，以微觀和宏觀相結合的方法，以整體觀念剖析環(huán)境問題，更加注意對生命維持系統(tǒng)的研究，擴大生態(tài)學原理的應用范圍;已注意開展對全球性環(huán)境問題的國際性研究，發(fā)展高效益的環(huán)境污染控制技術。

　　2.生態(tài)科學

　　生態(tài)科學是研究生物體與其生存環(huán)境之間相互關系的一門學科，又稱為環(huán)境生物學。按其研究的對象，生態(tài)學又可以分為個體生態(tài)學、種群生態(tài)學和群落生態(tài)學。目前，生態(tài)學研究的重點正轉向以人類社會為主體，重視人與環(huán)境相互作用的研究，因而在社會經濟的可持續(xù)發(fā)展中正發(fā)揮著越來越重要的作用。

　　(1)生態(tài)系統(tǒng)。在地球表面的一定空間中，生物群體與無機環(huán)境通過能量轉換與物質循環(huán)聯結成一個整體。生態(tài)系統(tǒng)，按其環(huán)境特征可分為陸地生態(tài)系統(tǒng)和水域生態(tài)系統(tǒng)。

　　(2)生態(tài)平衡。生態(tài)平衡又稱“自然平衡”。在自然界中，不論森林、草原還是湖泊，都是由動物、植物、微生物等生物成分和光、水、土壤、空氣、溫度等非生物成分所組成。每一個成分都不是孤立存在的，而是相互聯系、相互制約的統(tǒng)一綜合體。它們之間通過相互作用達到一個相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，稱為生態(tài)平衡。

　　(3)生態(tài)安全。生態(tài)安全是以生態(tài)學方法來定義環(huán)境保護論之外的人類安全行為，并用于評定對人類社會的未來安全有著極為密切的四種發(fā)展關系：人與自然環(huán)境之間的關系;不同的人群之間的關系;人與其他物種的數量之間的關系;人與病原微生物之間的關系。生態(tài)安全將取決于保持這四種關系中任何一種的微妙平衡。

　　(4)生物多樣性。生物多樣性是指地球上的生物(包括動物、植物、微生物)在所有形式、層次和聯合體中生命的多樣化，包括遺傳多樣性、生物物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。生物多樣性是地球上生命經過幾十億年發(fā)展進化的結果，是人類賴以生存的物質基礎。

　　(三)可持續(xù)發(fā)展

　　1.可持續(xù)發(fā)展的概念

　　聯合國世界環(huán)境與發(fā)展委員會在其1987年發(fā)表的報告《我們共同的未來》中，提出了可持續(xù)發(fā)展概念�？沙掷m(xù)發(fā)展是指既滿足當代人的需求，又不對后代人滿足其自身需求的能力構成危害的發(fā)展。

　　雖然可持續(xù)發(fā)展概念是從生態(tài)學的角度提出的，但是，它實際上涵蓋了自然環(huán)境的改善、經濟的發(fā)展和社會的進步三個層次的內容。第一，可持續(xù)發(fā)展并不否定經濟增長，但需要重新審視如何實現經濟增長。第二，可持續(xù)發(fā)展以自然資源為基礎，與環(huán)境承載能力相協(xié)調。第三，可持續(xù)發(fā)展以提高生活質量為目標，和社會進步相適應。

　　2.聯合國環(huán)境與發(fā)展大會

　　1992年6月3日至14日在巴西里約熱內盧舉行的聯合國環(huán)境與發(fā)展大會，是聯合國成立以來規(guī)模最大、級別最高、參加人數最多、影響最為深遠的一次國際會議。大會通過了《關于環(huán)境與發(fā)展的里約熱內盧宣言》(又稱《地球憲章》)《21世紀議程》《關于森林問題的原則聲明》等重要文件，有150多個國家簽署了《氣候變化框架公約》和《生物多樣性公約》。

　　這是一次拯救地球的歷史性盛會，是國際社會對人類與自然的關系在認識史上的一次大飛躍，第一次從環(huán)境保護和經濟發(fā)展有機聯系的高度，提出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略及其行動綱領——《21世紀議程》，確定了面向21世紀國際環(huán)境和發(fā)展合作的原則，將可持續(xù)發(fā)展由概念、理論推向行動。在國務院各有關部門、機構和社會團體的廣泛參與下，經中外專家的共同努力，于1993年4月完成了《中國21世紀議程》的第一稿。此項工作完成后，我國成為世界上第一個編制國家級21世紀議程的國家。

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