高二生物復(fù)習(xí)方法：生物在航天科學(xué)中的應(yīng)用

　　1 有關(guān)航天的理科綜合

　　“和平號(hào)”空間站是由一個(gè)核心艙和五個(gè)功能各異的科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙組成，總重量137噸，總?cè)萘?70立方米，被譽(yù)為雄偉壯觀的“航天母艦”，它飛行在350～400千米的太空軌道上，約90分鐘繞地球一周，15年中共計(jì)飛行8萬(wàn)圈，成為20世紀(jì)飛行時(shí)間最長(zhǎng)的載人航天器。

　　在太空中，重力完全提供了向心力，物體處于失重狀態(tài)。有關(guān)的航天知識(shí)能把理化生知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，如：

　　①宇航員在環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)處于完全失重狀態(tài)，下列說(shuō)法正確的是：

　　A.宇航員仍受重力的作用

　　B.宇航員受力平衡

　　C.宇航員不受任何力的作用

　　D.重力提供了向心力

　　②“和平號(hào)”在離地高度為 h＝ 400 Km的軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的環(huán)繞速度為：

　　A.7.82千米/秒 B.3.65千米/秒

　　C.9.88千米/秒 D.5.36千米/秒

　　③在環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)艙中做實(shí)驗(yàn)，試回答下列儀器哪些不能使用：

　　A.測(cè)力計(jì) B.水銀氣壓計(jì)

　　C.天平 D.水銀溫度計(jì)

　　④在艙內(nèi)，水平放置一棵幼苗，在單側(cè)光的照射下，培養(yǎng)若干天后，根和莖的生長(zhǎng)方向是：

　　A.根水平方向生長(zhǎng)；莖向光生長(zhǎng)

　　B.根雜亂生長(zhǎng)；莖向上生長(zhǎng)

　　C.根水平方向生長(zhǎng)；莖向上生長(zhǎng)

　　D.根和莖都向水平方向生長(zhǎng)

　　⑤宇航員在艙內(nèi)，消耗了18 mol的O2，在理論上約有 Kj的能量轉(zhuǎn)移到ATP中。

　　⑥在太空中紫外線很強(qiáng)，水易被分解為 和 ，用化學(xué)中的 方法也易得到氧。

　　解析：本題集物理、化學(xué)、生物知識(shí)與一體，綜合運(yùn)用了物理中的失重、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)，化學(xué)中的電解水，生物中的遺傳變異、生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)、新陳代謝等知識(shí)，考查學(xué)生的綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。

　　2 有關(guān)航天育種的

　　航天育種就是農(nóng)業(yè)和航天業(yè)在科技上結(jié)合的產(chǎn)物。它的育種原理是充分利用了空間環(huán)境具有的強(qiáng)宇宙射線輻射，高真空，失重等綜合因素的有利條件。當(dāng)這些因素共同作用于DNA分子時(shí)，可使DNA分子外圍的電子激活，結(jié)果造成DNA分子堿基的突變，或者引起染色體的缺失、倒位、易位、重復(fù)等畸變，從而對(duì)植物種子產(chǎn)生誘變作用，獲得優(yōu)良品種。①紫外線對(duì)DNA的損傷，主要是：

　　A.使堿基脫氨基 B.使嘌呤烷化

　　C.脫嘌呤作用 D.形成嘧啶二聚體

　　②下列哪種波長(zhǎng)最能有效地誘發(fā)基因突變：

　　A.2600um B.260nm

　　C.280um D.280A

　　③把“和平號(hào)”實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的植物種子，帶回地球種植，產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分都有明顯的優(yōu)勢(shì)：植物的這種變異來(lái)源于： 原因是 .

　　解析：①D②B③基因突變，主要是由于輻射及失重，使基因內(nèi)的堿基排列順序改變。

　　3 有關(guān)航天的材料分析

　　美國(guó)的“生物圈2號(hào)”實(shí)驗(yàn)

　　為了試驗(yàn)人類離開(kāi)地球能否生存，美國(guó)建造了完全封閉的“生物圈2號(hào)”實(shí)驗(yàn)基地，這是一個(gè)占地1.3萬(wàn)平方米的鋼架結(jié)構(gòu)的玻璃建筑。遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去仿佛是一個(gè)巨大的溫室。溫室里有麥田、草地、魚(yú)塘和微型“海洋”等；室內(nèi)還放養(yǎng)著豬、牛、羊和其他家禽。

　　從1993年1月，8名科學(xué)家入住以后，科學(xué)家們一邊從事科學(xué)研究，一邊養(yǎng)雞養(yǎng)鴨，耕種收獲，過(guò)著完全自給自足的生活。兩年中只給他們提供包括種子在內(nèi)的物品，其余的一切都需要自己解決。能源取自太陽(yáng)能；氧氣，由自己種植的植物制造；糧食，全靠自己在里面種植收獲；肉類和蛋白質(zhì)，取自自己養(yǎng)的雞、鴨、豬；甚至包括里面的氣溫和氣候，也由自己控制，并盡可能地模擬地球氣候。

　　一年以后，科學(xué)家們只能靠吃種子勉強(qiáng)度日。最后，不得不提前撤出實(shí)驗(yàn)室。更令人意外的是，“生物圈2號(hào)”運(yùn)行3年后，其中的一氧化氮量大幅度增加、足以使人體合成維生素的能力減弱，從而危害人體的健康。

　　請(qǐng)根據(jù)材料分析如下問(wèn)題：

　　①“生物圈2號(hào)”模擬的是什么？“生物圈1號(hào)”是什么？

　　②請(qǐng)討論它與地球上的自然生態(tài)系統(tǒng)有什么不同？

　　③設(shè)想科學(xué)家們是怎樣維持“生物圈2號(hào)”的生態(tài)平衡？

　　④分析可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的原因有哪些？

　　解析：①地球上的生態(tài)系統(tǒng)，地球②生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)成分相對(duì)簡(jiǎn)單，生物種類少，穩(wěn)定性差。③綠色植物不能過(guò)多，否則二氧化碳和肥料不足；動(dòng)物飼養(yǎng)要適量，否則氧氣消耗會(huì)增加，科學(xué)家要維持氣候、大氣成分、生物種類、數(shù)量平衡，創(chuàng)造適合生命生存的環(huán)境 ④如鋼架結(jié)構(gòu)的玻璃透光性不好；太陽(yáng)光提供的能量不足；食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比較單一，容易被破壞；系統(tǒng)的各種成分的比例搭配可能不合理；有人為破壞生態(tài)平衡的可能；內(nèi)部氣候的調(diào)節(jié)不好，糧食欠收，飼養(yǎng)動(dòng)物死亡，無(wú)其他的食物來(lái)源；氧氣與其他化學(xué)成分發(fā)生了反應(yīng)（如Ca、Fe）等等。