作业2随着分子生物学迅猛发展,催生了许多新技术,使.docVIP

作业2：随着分子生物学的迅猛发展，催生了许多新技术，使人类生活与“基因”的关系越来越紧密。结合“遗传的分子基础”的教学实际，谈一谈如何使学生理解科学、技术、社会的互动，理解科学和技术的价值。 生物学是一门与人类的生产和生活关系非常密切的自然科学，它从生产实践和科学实验中产生和发展，又广泛运用于生产和生活实践。知识与生产、社会的联系不仅是对生物学科的要求，也是国际理科教学改革的新趋势。当代科学技术的发展突飞猛进，并且日益渗透到社会的各个方面。为了适应现代社会发展的需要，一些发达国家的理科教育在改革中形成了科学、技术和社会(英文缩写为STS)教育模式。各科教学都注重了基础知识的传授和能力的培养，把学科的教学与科学、技术在社会生产、社会生活中的应用结合起来，使学生不仅有各学科较深的基础知识，而且有广博的STS方面的知识和能力。例如，“遗传的分子基础” 主题围绕“基因”这一概念来展开。“基因”不仅是整个《遗传与进化》模块最核心的生物学概念，也是整个生命科学最最核心的概念。无论是将来从事生物专业或与生物相关的一些理科专业的人，还是作为一个从事和生物专业不相关专业的普通公民，“基因”一词都是将来无法回避的词汇，也是普通公民科学素养当中应该占有一席之地的内容。具体内容包括：总结人类对遗传物质的探索过；概述 DNA 分子结构的主要特点；说明基因和遗传信息的关系；概述 DNA 分子的复制；概述遗传信息的转录和翻译。 由于分子生物学的迅猛发展，带动了生物学和医学成为自然科学的领军学科，因而催生了许多新技术，对人类生活的影响也日益增大，如转基因食品、基因工程药物、基因诊断、基因治疗等，使人类生活与“基因”的关系越来越紧密。 对基因的研究和操控将来可能极大地改变人类的生产和生活，这是分子生物学领域最活跃的内容之一。分子生物学和进化生物学两个庞大而繁荣的学科从各自独立发展到逐渐交融，使生物进化方面的研究脱胎换骨，目前已能够从分子方面解释很多进化的问题。 （ 1 ）对基因工程的催生和推动 基因工程主要内容为转基因技术，它的诞生和发展是建立在三项重要的理论突破基础上的。 第一、 DNA 是遗传物质的证实 1944 年， Avery 首次在美国的一次学术会议上报道了肺炎链球菌的转化。事实上， Avery 的工作不仅用实验证实了生物的遗传物质是 DNA 而不是蛋白质，而且还证明了 DNA 可以转移，即一个生物的特征性状可以在生物之间进行转移。 第二、 DNA 双螺旋结构模型的建立 1953 年，美国分子生物学家 Watson 和英国物理学家 Crick 合作研究，构建了 DNA 分子的双螺旋结构模型，揭开了遗传物质的结构之谜。 第三、 DNA 复制和基因表达机理的破译 从 1958 年起， Meselson 等又相继阐明了 DNA 分子的半保留复制机理， Crick 提出蛋白质合成的中心法则，并提出了遗传信息流的中心法则： DNA→RNA→ 蛋白质。这使人们看到了通过 DNA 在异种生物间的转移，从而操控性状的可能性。 （ 2 ）对进化生物学发展的影响 生物进化论是从古至今所提出的最具有说服力且影响最广泛的思想纲领之一。进化论具有里程碑式的意义，它是人类历史上最伟大的发现之一，它把先前相互隔离的生物学研究领域结合起来，统一起来。分子生物学的兴起，使人们对于进化的研究手段丰富起来，对进化的认识清晰起来，使进化思想越来越深入人心。 首先，分子生物学为进化论的发展提供了重要的证据。 分子生物学创立之后，使进化论发展更为迅速。它为进化论的发展提供了比传统学科如古生物学、比较解剖学、分类学、胚胎学、生物地理等更为理想的证据。 分子生物学能为生物进化提供传统学科无法提供的证据，可以克服传统学科提供证据存在的局限性。分子生物学可以通过对现存生物和古生物化石中的同源蛋白质和核酸组成成分变化情况分析测定，可以获悉各种生物生存、生活的历史年代，可以从分子水平上绘制生物进化的系统树，比传统学科确定的更加精确。 运用分子生物学方法绘制的生物进化系统树还包含有各种生物分歧的年代信息。例如，有学者对哺乳动物和爬行动物的细胞色素 C 进行了分析测定，在 104 个氨基酸中，平均相差 14.3 个，即置换率为 13.7%, 由此可推算出哺乳动物与爬行动物的分歧时间为 2.74 亿年。按照这种方法还可以确定其他生物之间的分歧年代。生物进化论研究表明，分子生物学方法确定的生物之间的年代分歧是非常准确的。 其次，分子生物学使进化论的理论内容更加充实和完善。 分子生物学诞生以后，随着生物大分子核酸和蛋白质的结构和功能研究的不断深入，生物学家对生物进化的研究，不再全部倾注于肉眼可视的表型水平上的探讨，有些生物学家已经开始把研究的视线转向分子水平的进化研究。最早提出分子进化学说的是日本群体遗传学家木村资