逍遥学能 2014-04-20 14:32
摘要 CCTV1是人们十分喜欢的一个电视频道，频道中的新闻、广告、电视剧等蕴含着丰富的生物学知识，其中有些为人们所熟悉、有些人们并不熟悉。本文选取与高中生物教学密切相关的十个案例加以解读，以期做到理论联系实际，提高学生的生物科学素养。
关键词 保健品奶粉事件；化学致癌因子；DNA鉴定；克隆技术；杂交水稻；伏季休渔制度；低碳经济；太湖蓝藻；高致病性传染病
生物教师将CCTV1频道中所蕴含的生物学知识通过课堂传播给学生，这样做有助于培养学生学习生物的浓厚兴趣，有助于培养学生形成关注科学、技术、社会中生物问题的习惯，有助于全面提高学生的生物科学素养。学生感兴趣的生物学知识会传播给家人，家人会传播给亲戚朋友同事，这样提高的就不仅是学生的生物科学素养，而是一家人的生物科学素养，甚至是一个地区乃至一个国家人民的生物科学素养。
案例一：保健产品──脑白金与黄金搭档
高中数学;
广告一：“今年过年不收礼，收礼还收脑白金，脑白金！”
1．脑白金的主要成分是褪黑素（又称松果体素），它是人脑和动物脑中的松果腺自然分泌的一种激素。当这种激素在体内含量下降时，表现为睡眠不佳，适时补充褪黑素可起到改善睡眠的作用。
2．脑白金所含的低聚糖,是全球流行的肠道有益菌的增殖因子。科学显示:人体试验证明,服用低聚糖一个月后,检测发现人体内双歧杆菌(有益菌)的数量增加10—100倍。有益菌占上风时,肠道的酸碱度呈酸性,排便更通畅。
广告二：“黄金搭档补五样，钙铁锌硒维生素，花一样的钱补五样！”
1．Ca：钙在血液中以离子形式存在，含量低时会引起肌肉抽搐，含量高时会引起肌无力。钙在骨骼牙齿中以磷酸盐和碳酸盐的形式存在，含量低时儿童易患佝偻病，老年人易患骨质疏松症。关于补钙还有一个廉价的方法，那就是晒太阳。因为阳光下，皮肤细胞中的胆固醇可以转换为维生素D，维生素D可以促进钙的吸收。
2．Fe：铁是血红蛋白的重要组成成分，缺乏时易患缺铁性贫血。补铁的最佳方法是使用铁锅炒菜，这种方法甚至比喝“补血口服液”还要管用。
3．Zn：聪明的妈妈会用“锌”。锌可以促进生长发育，尤其是神经系统的生长发育。蔬菜和水果锌的含量足以满足人们的需要。
4．Se：硒被科学家称为人体微量元素中的“防癌之王”，此外硒还可以提高人体的抗氧化能力，防止克山病（一种地方性心肌炎）的发生。
5．维生素：只能从食物中摄取的微量有机物。维生素A缺乏会引起夜盲，维生素B1缺乏会引起脚气病，维生素C缺乏会引起坏血病， 维生素D缺乏儿童可能患软骨病，成人可得骨质软化病。
案例二：奶粉事件──三鹿奶粉与圣元奶粉
事件一：2009年，中国的大部分城市出现1岁左右的婴儿患上双肾多发性结石、输尿管结石等罕见病症。后经卫生部查证与孩子长期食用三鹿奶粉有关。据统计，三鹿毒奶粉事件受害婴幼儿近30万人，6名婴幼儿死亡。
事件二：2010年，江西、山东及广东等地发现七例婴儿性早熟的案子，患者父母均称一直食用圣元奶粉。后经卫生部查证，与奶粉无关。
普通奶粉的营养成分：牛奶，乳清蛋白，a-乳白蛋白，酪蛋白，脂肪，亚油酸，二十二碳六烯酸（DHA），花生四烯酸（ARA），碳水化合物，乳糖/碳水化合物，低聚果糖，牛磺酸，核苷酸，维生素A，维生素B1，维生素B2，维生素B6，维生素B12，维生素C，维生素D3，维生素E，维生素K1，β-胡萝卜素，烟酸，叶酸，泛酸，生物素，胆碱，钙，磷，镁，钠，钾，铁，锌，铜，碘，硒。
配方奶粉中所含的营养成分可以概括为五种，加上水人体的营养成分就达到了六种，分别介绍如下：
①水：“没有水就没有生命。”人体内含量最多的化合物就是水，人体水的含量越高，新陈代谢的速率就会越快。每天喝八杯水是营养学家的建议，这样做可以使人体产生的代谢废物充分溶解在水中从而排出体外。“爱美之心人皆有之”，喝水可以使人的细胞形态饱满，从而使皮肤富有弹性。
②无机盐：目前市场上流行的苏打水，其实质是无机盐在维持酸碱平衡中起作用。输液用0．9%的盐水是为了维持细胞的正常形态，“腌菜”可以较长时间保存也是用的这一原理，因为细菌如果贪吃会因失水而死亡。我们要注意高温或剧烈运动后的失水，因为汗液会带走部分无机盐，所以汗流浃背后最好喝淡盐水或者运动型饮料。
③糖类：人是铁，饭是钢，一顿不吃饿的慌。主食如米饭、面条，其主要成分就是淀粉，淀粉水解为葡萄糖，再由葡萄糖氧化分解释放能量。这是刚才那句俗语的科学解释。血液中葡萄糖的正常含量是80～120mg/ml，低于50～60mg/ml时则会出现头晕眼花等低血糖症状。不吃早餐，十点多就会挨饿，工作学习效率就会降低，正是因为缺少糖类提供的能量。那么，糖类的摄入是不是越多越好呢？当然不是！高血糖，糖尿病，肥胖这些现代病正是由于人们生活水平提高，过多摄入糖类才引起的。还有一种特殊的糖类—纤维素，人体不吸收它，但它却可以促进肠道蠕动，进而促进消化。这种糖类是植物细胞壁的重要成分。
④脂质：也许你喜欢苗条，所以你讨厌脂肪。那么，你犯了两个错误。其一，脂肪也具有很重要的作用。脂肪至少具有储存能量；减少热量散失，维持体温恒定；缓冲外界压力，减少器官摩擦，保护内脏器官这样三个作用。当然脂肪过多时，肝脏的压力就增加，可能会引起脂肪肝，甚至肝癌。其二，脂质不等于脂肪，它包括脂肪，类脂（主要是磷脂）和固醇。磷脂是细胞膜的主要成分，固醇在营养、调节、代谢中具有重要作用。吃饭可以不放油吗？油脂对于人体的健康是必不可少。
⑤蛋白质：生命活动的主要承担者，有五大功能。催化作用：新陈代谢的发生离不开起催化作用的蛋白质，如食物的消化离不开淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等。运输作用：氧气的运输离不开血红蛋白，患缺铁性贫血时容易发生头晕是因为铁离子是血红蛋白的重要组成成分，缺铁血红蛋白含量减少，运输到脑细胞的氧气就会减少，因此出现头晕现象。免疫作用：人体生活在细菌与病毒的包围圈中，居然能安然无恙，实在是因为人体含有大量的抗体，而你知道所有的抗体都是蛋白质吗？调节作用：除了性激素属于脂质以外，其他激素都属于多肽或蛋白质。激素在生命活动调节中起到重要作用，如调节代谢速率的甲状腺激素，该激素分泌过多成人易患“甲亢”，分泌过少易患“大脖子病”，儿童则会出现“呆小症”。结构作用：蛋白质是除了水以外含量最多的化合物，细胞膜、细胞质、细胞核，蛋白质无处不在；生物的各个组织器官也主要是由蛋白质组成的。用一句话概括上述内容，生命离不开蛋白质！
⑥维生素：见案例一。
案例三：化学致癌因子──吸烟酗酒与甲醛油漆
吸烟酗酒除了能引起肝癌、肺癌之外，还能引起头颈癌。吸烟超过20年以后是头颈癌的高发时期，全球每年约有645000例新发生的头颈部癌变病例，患者都是男性多于女性，且年龄在50岁以上者多见。酗酒也是诱发头颈癌的主要因素之一，事实上，吸烟加上酗酒，头颈癌的发生率要比不吸烟不喝酒的人高出足足15倍。
我国发布的流行病学统计，全国每年约新增4万名白血病患者，其中50%是儿童，而且以2岁至7岁的儿童居多。家庭装修导致室内环境污染，被认为是导致城市白血病患儿增多的主要原因。甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味气体，挥发性慢，具有较高的毒性。对老人孕妇和儿童的危害最为严重，容易导致慢性呼吸道疾病，引起妊娠综合症、新生儿染色体异常、白血病、青少年记忆力和智力下降等，甚至会带来生命的危险。
案例四：DNA鉴定──亲子鉴定与身份确认
事件一 “9?11”事件后根据遇难者亲属提供的牙刷、梳子等带有遇难者DNA信息的物品，法医部门对遗骸进行了检验，共确认了800多名遇难者的身份。
事件二 第六次全国人口普查首次明确计划外生育者可以落户,但需提供亲子鉴定证明,确认收养关系也需要检验DNA。
每个人身份证上的数字序列是唯一的，事实上每个人的DNA的碱基序列也是唯一的。据此，DNA指纹鉴定技术常应用在以下三个方面：刑事案件中嫌疑人的确定，亲子鉴定中血缘关系的确定，空难事故受难者身份的确定。DNA可以从残骸、血液、血迹、毛发等部位提取到，因而方便易行，且准确率高达99．999999%。
案例五：克隆技术──生殖性与治疗性克隆
事件一 2010年，克隆羊“亮亮”在神木畜牧科技示范繁育中心诞生了，克隆羊“亮亮”的诞生填补了我国陕北白绒山羊克隆技术成功的空白。
事件二 山东干细胞工程技术研究中心近日成功克隆出5枚人类囊胚，这标志着中国已经掌握世界尖端的人类胚胎克隆技术，该技术达到国际领先。
生殖性克隆主要指利用克隆技术解决濒危保护动物繁殖率弱的问题和优良种畜繁殖力低的问题。利用这项技术可以良种奶牛的繁殖力由一生3～4头提高到一年几十头。治疗性克隆则是利用细胞的全能性，从患者的头发、血液、肌肉等获取细胞，经克隆形成早期胚胎，早期胚胎在体外不同条件下诱导出人体的重要组织或器官，比如诱导出胰岛组织、肾脏、心脏等，解决器官移植中免疫排斥的难题，从根本上治疗糖尿病、肾衰竭、心脏移植等疾病。
案例六：杂交水稻──袁隆平毕生的研究项目
事件一1999年10月，经国际小天体命名委员会批准，中国科学院北京天文台施密特ＣＣＤ小行星项目组发现的一颗小行星（8117）被命名为“袁隆平星”。
事件二2010年9月7日是“杂交水稻之父”袁隆平院士的80寿辰。总理温家宝发来贺信，祝贺袁隆平院士80岁生日。
《杂交水稻的育种战略》中提出将杂交稻的育种从选育方法上分为三系法、两系法和一系法三个发展阶段，即育种程序朝着由繁至简且效率越来越高的方向发展；从杂种优势水平的利用上分为品种间、亚种间和远缘杂种优势的利用三个发展阶段，即优势利用朝着越来越强的方向发展。根据这一设想，杂交水稻每进入一个新阶段都是一次新突破，都将把水稻产量推向一个更高的水平。1973年10月，袁隆平正式宣告“三系”配套成功。到1988年，10年来全国累计种植杂交稻面积12．56亿亩，累计增产稻谷1000亿公斤以上，增加总产值280亿元，取得了巨大的经济效益和社会效益。1995年8月，两系法杂交水稻研究取得突破性进展，可以在生产上大面积推广。正如袁隆平在育种战略上所设想的，两系法杂交水稻确实表现出更好的增产效果，普遍比同期的三系杂交稻每公顷增产750－1500公斤，且米质有了较大的提高。1998年8月，袁隆平向朱总理提出选育超级杂交水稻的研究课题。经过近一年的艰苦努力，超级杂交稻在小面积试种获得成功，有关专家对48亩实验田的超级杂交水稻晚稻的实测结果表明：水稻稻谷结实率达95%以上，稻谷千粒重达27%以上，每亩高产847公斤。
案例七：伏季休渔制度──可持续性开发
我国自1995年起在黄海东海两大海区、1999年起在南海实施2个月至3个月的禁渔期。实践证明，伏季休渔保护了主要经济鱼类的亲体和幼鱼资源，使海洋渔业资源得到休养生息，具有明显的生态效益。其所利用的原理是“种群增长的S型曲线”，根据S型曲线分析知，在数量为S/2时可获得最大的捕捞量和增长速度，数量少于S/2时不仅捕捞量少，而且还会影响鱼类资源的再生。所以伏季休渔走的是一条可持续发展的道路。
案例八：低碳经济──温室效应及形成原因
从“碳循环”的角度讲，二氧化碳的产生有三条途径，动植物的呼吸作用、燃料的燃烧、微生物的分解作用，其去路只有绿色植物光合作用一条途径。由于大规模的煤炭、石油开采和燃烧，由于急剧增加的汽车尾气的排放，由于森林草原的破坏，温室效应已经越来越严重了，已经成为威胁人类生存的一个环境问题。
科学家预测，今后大气中二氧化碳每增加1倍，全球平均气温将上升1．5～4．5℃，而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右。因此，气温升高不可避免地使极地冰层部分融解，引起海平面上升。海平面上升对人类社会的影响是十分严重的。如果海平面升高1 m，直接受影响的土地约5×106 km2，人口约10亿，耕地约占世界耕地总量的1/3。
怎样缓解温室效应，目前普遍的做法有5条：禁止氟利昂的使用，减少煤炭石油的燃烧，开发光能风能等新能源，保护森林和草原，退耕还林（草）。
案例九：太湖蓝藻──水体富营养化的形成和影响
水体污染：主要指“水华或赤潮”。由于大量化肥的使用，含磷化学试剂的使用，使得水中N元素和P元素的含量急剧增加，引起了藻类植物的迅速繁殖。水体表面覆盖大量藻类植物，水下植物得不到光照，水中溶解的氧气大量减少，鱼虾等因缺氧而大量死亡，水质受到严重污染。细菌等微生物的无氧呼吸产生甲烷，硫化氢，氨气等刺激性气味，使人远远走开。“太湖蓝藻事件”近年频发，就是由于水质污染引起的。因此减少化肥使用，减少含磷试剂的使用，增加污水的净化，从多方面防止水体污染已经刻不容缓。
案例十：高致病性传染病──SARS病毒、H1N1病毒、超级细菌与艾滋病
近年的SARS病毒，口蹄疫病毒，禽流感病毒，H1N1甲型流感病毒，超级细菌等使人们的生活与健康收到了严重影响。其实人体每天都接触细菌病毒，但仍能健康生活，这与人体的免疫系统密切相关。皮肤、粘膜构成第一道防线，体液中的杀菌物质和吞噬细胞构成第二道防线，免疫器官、免疫细胞、免疫物质构成了人体的第三道防线。其中第三道防线至关重要，在这里抗体、效应T细胞几乎可以消灭一切病菌。
由于以下四个原因人类对这些高致病性的传染病显得束手无策。第一，病菌具有很强的变异性。短时间病菌就有可能产生新的变种，甚至几种病毒重组为一个新的病毒。对于这些病毒人体没有抗体，医院来不及研发疫苗，抗生素也不起作用所以导致高传染性。第二，滥用抗生素。抗生素固然具有杀菌作用，但是由于遗传的多样性，某些个体必然具有抗药性。在自然条件下，这些个体的比例很小，但由于抗生素的使用，其它个体大量死亡，这些具有抗药性的个体大量繁殖后代，使得几代以后抗生素不在起作用。第三，某些病菌攻击的是人体的免疫系统。比如艾滋病病毒攻击胸腺，这使得人体的免疫力逐渐丧失，进而无法抵抗疾病。第四，传染学知识的匮乏和恐慌。由于高考原先不考生物的原因，许多学校并未开设生物课，或者开设了师生都不重视，以致现在青少年包括中老年人，大部分并不知道足够的生物学知识，因而面临传染病时不知道基本的防护措施，产生恐慌心里，反而加速了病菌的传染。
因此有效的解决方法可以从减少抗生素使用，加强体育锻炼，保护环境，学习生物学知识这些方面展开。
“身心健康”是人生最大的幸福！多学习一些营养学、医学、生物学的常识，不仅可以帮助我们明白CCTV1中的生物学报道，而且对于提高人们的健康观念是十分有帮助的。