自然科技常识

1、自然、科技常识涵盖了生物学、地理以及现代新兴科技等领 域的知识，是对公务员考试考生综合知识的一个考查。这方 面的题量不大，但如果能够在备考时多掌握一点这方面的知 识，得分应该不难。一般考题涉及的常识不会太偏，是日常 生活中能接触的，复习时不必记忆太复杂的知识。、新陈代谢新陈代谢是生物区别于非生物的最本质的特征，它是一切生命活动的基础。新陈代谢中有关的能源物质：1 .直接能源物质三磷酸腺苷(ATP)ATP是生物体生命活动的直接能源物质，各种生命活动所需要的能量都是由 ATP直接提供的，细胞的分裂、肌肉收缩等。主要能源物质一糖类糖类是生物体生命活动的主要能源物质，生物体内的能量有70%是由糖类氧

2、化分解提供的。主要储能物质一脂肪脂肪是生物体储存能量的重要物质，在动物的皮下、肠系膜、大网膜等处储 存有大量的脂肪，一方可储存能量，同时还可以减少体内热量散失，有利于维持 体温恒定。在植物体内也有脂肪，如花生油、籽油等就是从花生和油菜籽中提取 的。能量最终来源一太阳能太阳光能是生物生命活动的最终能源，太阳能通过光合作用进入植物体内， 再进入动物体内：二、组成生物体的化合物含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质，干重最多的化合物是 蛋白质。当自由水比例增加时，生物体的代谢活跃，生长迅速；而当自由水向结 合水转化较多时，代谢强剧会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。无机盐：大多以离子形式存在

3、。功能：有些无机盐是细胞内某些复杂化合物 的重要组成成分，可维持酸碱平衡，调节渗透压，对维持生物体的生命活动有重 要作用。三、遗传与变异（一）遗传物质DNA是主要的遗传物质，染色体是遗传物质的主要载体。遗传物质的特点：（1）分子结构的相对稳定性（储存遗传信息）；（2）能够复制，保持上下代的连 续性（传递遗传信息）；（3）能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状（表达遗 传信息）；（4）能够引起可遗传的变异（改变遗传信息）。（二）伴性遗传伴性遗传与分离定律的关系伴性遗传是基因的分离定律的特例。伴性遗传也是由一对等位基因控制的一 对相对性状的遗传，符合基因的分离定律。但是，性染色体有同型和异型两种

4、组 合形式，因而伴性遗传也有它的特殊性：在XY型性别决定的雄性个体中，有些 基因只存在于X染色体，Y染色体上没有它的等位基因，同理，反之亦然，从而 使得在杂合子内的单个陷性基因控制的性状也能体现（如XbY）。控制性状的基因 位于性染色体上，因此该性状的遗传都与性别联系在一起，在写表现型和统计此 例时，也一定要和性别联系起来。伴性遗传与自由组合定律的关系在分析既有性染色体又有常染色体上基因控制的两对及以上的遗传现象时， 由性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理，由常染色体上的基因控制的遗 传性状按分离定律处理，整体上则按基因的自由组合定律处理。（三）基因突变镰刀型红细胞贫血症镰刀型红细胞贫血症

5、的根本原因是控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对 发生了改变（由CCT-CAT），其直接原因是血红蛋白的一条肽链上的一个氨基酸 由谷氨酸改变为缬氨酸。基因突变的本质基因突变是基因中碱基对排列顺序的改变，是基因结构的改变，包括基因中 碱基对的增添、缺失和改变。基因突变使一个基因变成它的等位基因，并且通常 会引起一定的表现型变化。突变一般是一个“无中生有、“偶然出现的 过程。特点：普遍性、随机性、自然突变率低、有害性和不定向性。时间：DNA复制的时候，即细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间 期。意义：是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最翔实的原材料。（四）基因重组基因重组所包含的内容：基因的自

6、由组合、基因的连锁互换、重组DNA 技术、转基因、基因导人以及肺炎链球菌的转化等都属于基因重组。基因重组适用的范围：除了基因工程以外，通常考虑适用于进行有性生 殖的过程。被过滤广告基因重组与基因突变产生变异的差别：基因重组不产生新的基因，只是 使母基因的性状重新组合。四、现代生物进化理论现代生物进化理论的核心是自然选择学说，其基本观点是：种群是生物进化的基本单位。生物进化的实质在于种群基因频率的改变。物种形成包括三个基本环节：突变和基因重组、选择、隔离。物种的形成是生物进化的基本环节，在物种形成的过程中，自然选择和 隔离是不能分开的，自然选择使不同种群的基因向着不同的方向发展，隔离阻止 了种群

7、间的基因交流。在有的情况下，某些基因被选择，在另一些情况下，别的 基因被选择，这就使被隔离的两个种群间的基因组成差异更大，促使它们向不同 的方向发展，进而形成两个物种。因此隔离是物种形成的必要条件。五、生态系统（一）生物圈的稳定性概念生物圈是地球上全部生物及其无机环境的总和，生物圈包括岩石的上部、水 圈、大气圈的底部生物圈是地球上最大的生态系统工程，生物圈的形成是地球 的理化环境与生物长期相互作用的结果。生物圈稳定的原因太阳能是生物圈正常运转的动力，自给自足的物质是生物圈赖以存在的物质 基础，多层次的自我调节能力。生物圈保护能量：节约能源；开发新能源；物质生产：建立无废料生产体系，实现物质的循

8、环再利用；生物资源：保护与合理利用生物资源。（二）生物多样性及保护生物多样性内涵遗传多样性：地球全部生物所拥有的基因；物种多样性：地球上全部生物; 生态系统多样性：地球上各种各样的生态系统工程。生物多样性价值生物多样性价值包括：直接使用价值，间接使用价值，潜在使用价值。我国生物多样性概况特点：物种丰富、特有和古老的物种多、经济物种丰富、生态系统多样。面临威胁：物种灭绝速度加快，草原退化，天然林面积减少，湖泊围垦 等。面临威胁的原因：生存环境的改变和破坏、掠夺式的开发和利用、环境 污染、外来物种的入侵或引种。生物多样性的保护生物多样性的保护包括：就地保护、迁地保护、加强教育和法制管理。一、现代生

9、物技术现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工 程、细胞工程、酶工程、基因工程等一系列生物高新技术的 总称。现代生物技术在农作物改良、医药研究、食品工程、 治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。由于现 代生物技术对解决人类面临的重大问题如：粮食、健康、环 境和能源等将开辟广阔的前景，因此越来越为各国政府和企 业界所关注，与信息、新材料和新能源技术并列成为影响国 计民生的四大科学技术支柱，是21世纪高新技术产业的先 导。（一）遗传工程遗传工程的研究发展，为器官移植提供了一个很有前途 的新手段 利用动物的器官代替人的器官。科学研究表明 人体异种器官移植，猪较为合适。首先猪器官的大

10、小与人的 相当，生理上也比较接近；其次猪在无病原体条件下比较容 易饲养和容易保证无病的供体；此外猪的繁殖率高，每窝可 产十几只猪崽，存活率也较高。为了保证植入的器官不被排 斥，生物学者正在培养具有人的基因的新型猪，这种猪叫转 基因猪。（二）基因治疗基因治疗是21世纪国际生物技术的又一个热点，基因治 疗就是将外源基因通过载体导人人体内（器官、组织、细胞 等）表达，从而达到治病的目的。基因治疗开辟了医学预防 和治疗的崭新领域，自从1990年临床上首次将腺苷酸脱氨 酶ADA。基因导人患者白细胞，治疗遗传病一一重度联合免 疫缺损病一以来，利用基因治疗手段襄性纤维化（CF）、血 友病，还扩大用于治疗肿瘤

11、和艾滋病一一的临床试验已数以 百计，基因治疗将引起临床医学的一场革命，将为治疗目前 尚无理想治疗手段的大部分遗传病、重要病毒性传染病（如 各型肝炎、艾滋病等）、恶性肿瘤、心脑血管疾病和老年病 等到开辟了十分广阔的前景。可以比较乐观地认为，随着人 类基因组所包含的约3万个基因中与人的重要疾病相关的基 因将人断被发现，6000多种人类单基因遗传病和一些严重危 害人类健康的、（三）农业生物技术在农业生物技术中，转基因动植物的研究与开发最为突 出。1983年转基因植物问世，1986年被批准进入田间试验， 根据美国农业部动植物检疫局（APHIS）的数据，截止1997年 1月31日，美国已批准的转基因植物

12、田间试验达2584例。 近年来，抗除草剂的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力强、 耐贮性高的番茄、具有高含量必须氨基酸的马铃薯等转基因 植物开始进入市场，成为农业生物技术的第一批成果；转基 因的瘦肉型猪、高产奶的奶牛和能从奶中提取药物的转基因 羊等也将进入实用化阶段。未来农业的模式将是：农业工厂 化，按人类要求高水平的控制环境因素，实现规模化、机械 化、自动化生产，产生质量稳定、供应稳定、价格稳定、营 养丰富的农业产品；安全的转基因动植物投放市场；具有营 养保健、医疗功效的猎牛羊、蔬菜水果等转基因食品大批走 向餐桌。农业生物技术的应用在我国也取得了丰硕成果，我国用 花药培养、染色体工程等育种技术培

13、养出才稻、小麦、油菜、 橡胶等一批作物新品种、新品系、新种质。其中较突出的有 京花3号、小偃1o 7号小麦和中花1 o号水稻等新品种， 具有优质高产、抗病、抗盐碱等特性，已经在生产中推广应 用。我国转基因技术在家畜及鱼类育种上也初见成效，中科 院水生生物研究所在世界上率先进行转基因鱼的研究成功 地）将人生长激素基因、鱼生长激素基因导入鲤鱼，育成的 当代转基因鱼生长速度比对照组快并从子代测得生长激素 基因的表达，为转基因鱼的实用化打下基础。（四）海洋生物技术随着海洋生物学的发展和海洋生物资源开发规模的扩 大，海洋生物技术兴起并成为一个新的研究开发领域。海洋 生物技术的研究范围广泛，发展迅速。其中

14、包括探索、开发 和利用有价值海洋生物，优良养殖品种的培育和病害防治， 海洋生物天然产物的利用，海洋特殊功能的阐明和利用，海 洋生态系统的阐明和利用，海洋生物利用系统和辅助系统。 海水养殖、海洋生物、天然产物开发和海洋环境保护的生物 技术是三大研究热点。1996年，我国政府已将海洋生物技术列入863计划，主 要方向是大规模发展海水养殖。并已初见成效。海水养殖总 产量、海藻、贝类等产量均居世界首位，对虾产量也曾一度 居世界首位；裙带菜无性繁殖系、三倍体扇贝和牡蛎的培育， 都已列入国家“攀登计划”，正在组织实施；山东省海藻养 殖和海藻化工已成为世界上该领域第一大产地。此外我国在 世界上首次研究成功了

15、海带的单倍体育种技术、紫菜的体细 胞育苗技术、对虾的三倍体与四倍体育苗技术、对虾精荚移 植技术等；在海水鱼、贝类的三倍体育苗技术和鱼类性别控 制技术的研究方面也取得了重大进展。二、信息技术计算机技术与现代通信技术一起构成了信息技术的核 心内容。信息技术主要是指利用电子计算机和现代通信手段 实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、 分配信息等的相关技术。现代信息技术是以电子技术，尤其 是微电子技术为基础，以计算机技术（信息处理技术）为核 心，以通信技术（信息传递技术）为支柱，以信息技术应用为 目的的科学技术群。包括信息获取技术、信息处理技术、信 息传递技术、信息控制技术、信息存储技

16、术等内容。具体来 讲，信息技术主要包括以下几方面：.感测与识别技术。它的作用是扩展人获取信息的感 觉器官功能。它包括信息识别、信息提取、信息检测等技术。 这类技术的总称是“传感技术”。它几乎可以扩展人类所有 感觉器官的传感功能。传感技术、测量技术与通信技术相结 合而产生的遥感技术，更使人感知信息的能力得到进一步的 加强。.信息传递技术。它的主要功能是实现信息快速、可 靠、安全的转移。各种通信技术都属于这个范畴。广播技术 也是一种传递信息的技术。由于存储、记录可以看成是从“现 在”向“未来”或从“过去向“现在”传递信息的一种活 动，因而也可将它看作是信息传递技术的一种。.信息处理与再生技术。信息

17、处理包括对信息的编码、 压缩、加密等。在对信息进行处理的基础上，还可形成一些 新的更深层次的决策信息，这称为信息的“再生。信息的 处理与再生都有赖于现代电子计算机的超凡功能。.信息施用技术。是信息过程的最后环节。它包括控 制技术、显示技术等。传感技术、通信技术、计算机技术和控制技术是信息技 术的四大基本技术，其中现代计算机技术和通信技术是信息 技术的两大支柱。三、新材料新材料是指那些新出现或已在发展中的、具有传统材料 所不具备的优异性能和特殊功能的材料。新材料与传统材料 之间并没有截然的分界，新材料在传统材料基础上发展而 成，传统材料经过组成、结构、设计和工艺上的改进从而提 高材料性能或出现新

18、的性能都可发展成为新材料。新材料作为高新技术的基础和先导，应用范围极其广 泛，它同信息技术、生物技术一起成为21世纪最重要和最 具发展潜力的领域。同传统材料一样，新材料可以从结构组 成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类，不同的 分类之间相互交叉和嵌套，目前，一般按应用领域和当今的 研究热点把新材料分为以下的主要领域：电子信息材料、新 能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态 环境材料、新型功能材料（含高温超导材料、磁性材料、金 刚石薄膜、功能高分子材料等）、生物医用材料、高性能结 构材料、智能材料、新型建筑及化工材料等。在20世纪初， 人们所指的建筑材料是木材、水泥和钢铁；二战后出现了新 三材，指的是人工合成的塑料、橡胶和纤维，而80年代以 来大量高新材料纷纷涌现。高新材料从使用的角度说可分为 传递、记录或存储的信息材料；耐高温结构陶瓷、非晶态材 料和超导材料的新能源材料，特别是超导材料80年代中期 以来有突破性进展；高性能结构复合材料，高性能工程塑料 和