生物论文 生物毕业论文范例精编5篇
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生物学论文【第一篇】
抗体Reeves等首先报道了在特发性炎性肌病患者血清中抗SRP抗体的存在。SRP是一种胞浆蛋白,其作用是识别和转移新合成的蛋白通过内质网。其中信号肽结合SRP所形成的相对分子质量(Mr)为54000的亚基是主要的靶抗原。2002年Miller等描述了抗SRP抗体阳性NAM的临床特征为快速进展的重症肌病,其部分患者伴有吞咽困难和显著升高的CK。抗SRP抗体大约存在于3%~6%的特发性炎性肌病患者中,而在NAM中大约有16%],与急性重度坏死性肌炎的发生相关,其可能与坏死性肌炎伴随自身免疫介导的重叠综合征和肿瘤有关,也可能伴随有心脏症状。抗SRP抗体阳性患者的肌活检显示,肌纤维坏死伴极少量炎性细胞浸润,部分有皮肌炎样改变,如毛细血管数量减少,残余毛细血管代偿性扩张和管壁补体的沉积[2,6,9,13]。
国内Wang等近期对抗SRP抗体阳性患者的研究中显示,其肌活检显示肌纤维坏死伴再生,有少量炎性细胞浸润,并有肌肉萎缩的形态学特征。抗SRP抗体阳性患者对标准治疗的反应性不确定,有研究表明其对标准免疫调节治疗的症状改善不明显;然而,Miller等和Wang等研究发现其对糖皮质激素(简称“激素”)和免疫抑制剂治疗有效。分析其原因可能与患者是否伴有其他疾病和个体差异性有关。一般情况下,在剂量逐渐减量或停用药物者复发率高(达70%)。对激素等治疗有效的患者表现为肌力改善,抗SRP抗体及CK水平降低,大多数患者均有较好的临床痊愈结果,虽然部分仍然有残余的肌肉无力。部分患者的死亡原因多为合并其他疾病(如间质性肺炎、肿瘤等)抗SRP抗体检测和肌肉病理检查,包括对肌内膜毛细血管的检测,可能为疾病的诊断和治疗提供有效的信息。目前,主要是通过对人喉癌上皮细胞(HEp-2cells)的间接免疫荧光法检测抗SRP抗体,阳性结果显示为典型的胞质反应。但这种检测不是很准确,需要通过免疫斑点分析或蛋白质免疫沉淀反应来验证。以上这些检测方法均不能准确定量血清抗SRP抗体的活性,近期为了定量检测及随访该种抗体水平变化,Fritzler等开展了一种可寻址的激光免疫磁珠分析(theaddressablelaserbeadimmunoassay,ALBIA)方法。通过这种方法可以定量检测抗SRP抗体水平,从而可以进一步分析抗体与疾病发生、复发及预后的关系。
2抗HMGCR抗体
近期由Christopher-Stine等[8]描述的抗-200/100自身抗体,并发现其与NAM(特别是有他汀类药物暴露史者)有关联。随后,Mammen等的研究证实抗-200/100抗体所结合的Mr为100000的自身抗原复合物是HMGCR,其是他汀类药物的治疗靶点,而且通过免疫荧光检测发现HMGCR表达在再生肌纤维上并显著地表达上调。
Kuncl[17]和Silva等的研究表明不同种类的他汀类药物产生肌病的风险和严重程度不同。抗HMGCR抗体阳性NAM的临床特点是大部分患者有服用他汀类药物史(66.7%),特别是在老年患者中可达92.3%。该病表现为急性或亚急性起病的对称性近端肌无力,部分伴有肌痛、关节痛和吞咽困难等;CK水平显著升高;MRI提示病变肌肉水肿征象;肌电图提示肌源性改变;肌活检显示肌纤维显著退化、坏死和再生,部分有轻度炎性细胞的浸润;肌肉免疫组化提示肌内毛细血管壁的异常增厚,但未见其数量明显的减少,MAC在肌束膜内血管及坏死和再生肌纤维上的沉积;MHC-Ⅰ在肌纤维膜上及再生肌纤维胞质中表达上调。抗HMGCR抗体阳性NAM对治疗的反应多变,其中他汀类药物介导的NAM患者对治疗的敏感性明显高于非他汀类药物介导的NAM。
大多数患者对激素治疗的效果不明显,需要结合免疫抑制剂来控制病情。利妥昔单抗和静脉注射免疫球蛋白有利于上述治疗作用的提高。治疗药物减量或停药时病情容易复发,所以此类患者药物剂量的调整需要慎重。依据患者对综合治疗的反应性可以初步判断预后,大部分对治疗敏感的患者疗效相对较佳,表现为肌力增强、CK水平下降和抗HMGCR抗体滴度降低等。近期Werner等阐述了他汀类药物介导的自身免疫性肌病患者中原始抗HMGCR抗体水平与血清CK水平和临床症状严重度的关系,并发现治疗所致的临床症状改善与抗体滴度的下降相关。抗HMGCR抗体检测方法主要有利用放射性标记的海拉细胞(Helacells,HeLa细胞)进行定性检测的免疫沉淀反应[8],之后Mammen等又开展了血清抗HMGCR抗体的ELISA检测。2012年,ELISA检测抗体的有效性被证实,并被认可用于筛选抗HMGCR抗体阳性患者。Mammen等通过分析28例抗HMGCR抗体阳性患者及705例抗体阴性对照,得出ELISA分析的灵敏度和特异度分别是94.4%和99.3%,但在未经选择的人群中的阳性预测值非常低,这表明可确诊的免疫沉淀反应检测还是有必要的。然而,在未经选择的人群中阴性预测值大于0.999,表明阴性结果的ELISA几乎可以完全排除这种具有重大意义的自身抗体的存在。最近Drouot等[22]提出了激光寻址免疫磁珠分析法,这是一种能够有效检测和定量的分析方法。
3抗合成酶抗体(anti-synthetaseantibodies)
多种合成酶自身抗体各自识别不同种类的氨基酸-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNAsyn-thetase)。这些合成酶广泛存在于细胞质,从而可以将氨基酸与相应的tRNA结合。NAM患者血清学异质性和自身抗体可能对预测其临床表型及预后有重要意义。值得注意的是,抗氨基酸-tRNA合成酶抗体是抗合成酶综合征的标志物,此类NAM患者有一些相似的临床特征,如自身免疫性肌病、间质性肺炎、非侵蚀性关节炎和高热等。其中与坏死性肌病有关的研究报道较少,2010年Christopher-Stine等发现38例NAM中4例(10.5%)伴有抗氨基酸-tRNA合成酶抗体。Mehndiratta等于2012年报道了1例NAM伴抗-PL12(丙氨酸)抗体阳性的患者,但其缺乏炎性改变,并有典型结缔组织疾病表现。近期Meyer等发现两例NAM伴抗-PL7(苏氨酸)抗体阳性患者,伴有严重的肌外受累症状。由于该种NAM的报道较少,其治疗方面的信息相对缺乏。有研究表明这类患者激素治疗反应性较好。抗合成酶抗体阳性的NAM的预后主要取决于肌外受累症状,特别是肺部受累,通常仍然存在亚临床肌炎症状。该类抗体的检测主要使用常见的酶联免疫吸附试验或免疫印迹及免疫扩散分析。
4MAC
MAC,即C5b-9,是补体系统被抗原抗体复合物或内毒素等经过经典、旁路和凝集素途径激活后形成的共同终末效应产物。有研究表明,MAC沉积在内皮细胞从而导致毛细血管的损伤和缺失可能是自身免疫性肌病的早期过程。皮肌炎中MAC在血管的沉积报道的最多,这也进一步说明了皮肌炎是一种微血管病变。在NAM中也有MAC在血管沉积的情况,但严重程度没有皮肌炎中的改变明显。
Hengstman等研究发现MAC的沉积仅见于坏死的肌纤维而未见于毛细血管壁。但也有研究表明,在部分抗SRP抗体阳性肌病患者中,肌活检发现MAC在肌肉毛细血管壁沉积。也有多项研究发现,在一部分抗HMGCR抗体阳性肌病患者中检测到MAC在小血管和非坏死肌纤维沉积。这些发现提示微血管的损害可能是NAM的肌肉坏死的基础或促进因素。
MAC并非为NAM的特异性标志物,其可能作为发病机制中的一种因子而在多种NAM亚型中发挥作用。目前主要通过免疫组织化学染色方法进行MAC检测。
5MHC-Ⅰ
MHC-Ⅰ在肌病中表达并具有一定意义。首先,MHC-Ⅰ/CD8复合物在未坏死的肌纤维中存在提示免疫性肌炎(如多发性肌炎和包涵体肌炎)。其次,单独MHC-Ⅰ表达可以触发内质网应激,影响肌肉结构和应激蛋白基因的表达,甚至引发炎性反应和肌肉无力。最近Li等在MHC转基因小鼠实验观察中进一步确认该途径的存在。越来越多的证据表明,在炎性反应情况下表达MHC-Ⅰ的肌纤维本身可能作为抗原提呈细胞激活T细胞而触发免疫反应。
多发性肌炎和包涵体肌炎的一个重要的免疫生物学观察结果是肌纤维表面显著性表达MHC-Ⅰ。肌营养不良、非免疫性坏死性肌炎及其他肌病则不同,这些肌病中MHC-Ⅰ表达缺乏或很少在细胞浸润区域表达。在来自Christopher-Stine等的一组抗HMGCR抗体阳性肌病患者中,有约一半患者在非坏死肌纤维表面表现出MHC-Ⅰ强表达。其他的病例分析也表明,大部分推测为他汀类药物介导的自身免疫性肌炎患者中MHC-Ⅰ染色显示为表达上调。抗SRP抗体阳性肌病患者的MHC-Ⅰ染色均未见任何阳性表现。近期有研究发现MHC-Ⅰ散在或集中在坏死或再生的肌纤维膜上或细胞质中表达,这提示再生肌纤维可能是维持肌病发展的一个因素。
MHC-Ⅰ与MAC一样,也是作为部分肌病发病机制中的一种中间因子而发挥作用,而非特异性的检测标志物。MHC-Ⅰ的检测主要采用免疫组织化学方法或免疫荧光双标方法检测分子间作用方式。
肌活检的组织化学检查虽然具有决定性的诊断意义,但是自身抗体的检测也至关重要,肌炎特异性自身抗体与临床表现和预后的高度相关性已受到广泛关注。肌炎特异性抗体和肌炎相关抗体作为血清学检测方法,能弥补组织学检测的不足。在免疫介导的坏死性肌炎患者中,检测抗SRP和抗HMGCR两种特异性抗体可能区分缓慢进展的获得性坏死性肌病与肌营养不良,从而可以尽早的给予有效治疗。NAM生物学标志物的研究使我们能够进一步了解其发病机制,准确诊断疾病与分型,并及时给予有效治疗从而获得较好的预后。
生物生物论文【第二篇】
探究性学习的关键———教师态度的转变。探究性学习的关键离不开教师态度的转变,只有教师教学态度和教学思想的转变才能引导学生朝着积极方向发展,所以探究性学习是对教师态度和角色转变的一大挑战。教师需要设计合理的教学方案,同时与学生站在同一平台上共同探讨研究。
学生发挥主导作用。探究性学习需要的是学生积极参与到课堂教学中,所以可以开展一些生物实验,以实验形式调动学生积极性,让学生自行设计实验,自行设计研究课题,让学生充分参与其中,通过在实践过程中发现问题、提出问题、分析问题,进而积极搜索资料,并尝试解决问题的方式,让学生置身其中,充分发挥主导作用。
以问题为中心。通过提出问题,让学生进行探讨,学生的思路随问题而展开,进而让学生产生好奇心,促使学生主动积极进入学习活动,并发表不同观点。
合作共赢。所谓探讨,即学生的探究和讨论,探讨性学习离不开学生之间的相互合作。学生在学习活动中需要彼此交流,合理分工,扬长避短,从而在解决问题的方案上达成共识,使小组成员之间增强凝聚力,互帮互助,增长经验,共同提升。
2.探究性学习在课程教学中的应用策略
探究性学习对学生的综合发展有着显著作用,但怎样在教学中实施探究性学习才是重点。笔者结合新课标及自身教学体会,得出如下策略。
平等互利。在探究性学习过程中,由于其本身具有探究性、开放性和拓展性等特点,需要教师在教学过程中转变角色,与学生站在同一平台上平等交流,让学生拓展思维思考问题。切勿用教师的“权威性”影响和禁锢学生的思维。只有在民主的氛围中,学生方能真正参与其中,表达自己的观点,不用忌讳答案的正确与否,让学生获得知识,同时教师教学的有效性得到提高。
循循善诱,巧设问。提出问题是让学生参与课堂教学的重要一环。问题的吸引力和巧妙度对学生的探索欲望、好奇程度和专注度都有极大的影响。所以教师在教学过程中不仅需要充分备课,还需要用鼓励的语言激发大家思考问题,营造轻松愉快的氛围。让学生喜欢学习、享受思考、乐于挑战,产生学习兴趣。
善用实验。初中生物教学可以尽量多应用实验教学。改善实验条件,积极拓展课外实验。实验教学是探究性学习的一个不可或缺的因素。教师可以提出问题,开展部分课外实验,并让学生组队,自主设计实验,制订方案,研究探讨问题。通过做实验,观察现象,让学生发现问题。实验教学不仅能让学生加深对知识学习的印象,同时还是培养学生综合能力的重要手段。一方面激发学生学习的积极性,另一方面让学生将学到的理论知识转变为活生生的实例,增强学生的动手能力、观察能力和实践能力。
3结语
生物学术论文【第三篇】
实验动物学在本校是该专业的一门学科基础选修课,通过实验动物学的课程教学和实验教学,使学生掌握实验动物学的基本理论知识和基本实验技能,了解实验动物学对于生命科学发展的重要意义,了解国内外实验动物学科的发展状况及相应法律法规,培养学生的科研创新能力和解决实际问题的能力,使学生养成科学严谨的实验态度和良好习惯。要求学生能掌握实验动物学的基本理论知识,树立良好的伦理观念,熟悉动物实验的基本操作,对实验动物有深入的了解,能够正确地选择实验动物进行实验。
2实验动物学理论教学的改革
2.1贯彻实验动物标准化、实验动物伦理与福利、实验动物管理政策与法规的理念
随着实验动物管理的不断完善,课题申报、鉴定、文章发表都需要提供相关实验动物的伦理资料证明,对实验动物伦理福利与标准化的要求也日趋严格。因此,在授课过程中应加强实验动物伦理观念的灌输与标准化的介绍。不同国家对实验动物管理和立法有不同的尺度,但都是围绕保障动物福利和实验动物质量两个方面进行的[3-4]。自1988年我国先后了国家和地方法规100余项,《广东省实验动物管理条例》于2010年10月1日起正式实施,是指导本省实验动物管理具体做法的地方法规[5],因此在实验动物管理法规介绍中,不仅要让学生对国内外的实验动物立法有一定的认识,还要重点解读关于广东省实验动物管理法规与实施现状。
2.2在保证实验动物基本知识系统学习的前提下,侧重前沿知识的更新
实验动物技术正朝基因工程技术发展,国内多家大学与研究所都相继建立了先进的模式动物研究平台,如南京大学模式动物研究所的“国家遗传工程小鼠资源库”,北京大学的“转基因/胚胎冷冻平台”、“人类疾病实验动物平台”等。实验动物教学必须随着实验动物研究的发展趋势及时地调整、改革才跟上形势。新的实验动物教学应该使学生既要掌握基本概念和理论知识,熟悉实验动物的实验技术,还要进一步了解实验动物的发展方向、动态及在生命科学中的应用。讲授基因工程动物制作技术及应用,介绍基因工程动物的制做流程、最新的模型种类、相关单位在该研究方向的研究进展等,并鼓励学生多看实验动物方面的研究文献,让学生对基因工程动物的研究方向有一定的认识,并了解国内外相关的研究机构。
2.3科研案例教学培养学生的科研创新思维
实验动物学的理论知识广泛,学习起来容易感觉枯燥,而且很难将理论与实际应用联系在一起,导致教学效果不理想。通过科研案例,使抽象的理论变得生动、具体,既提高学生的积极性,又能培养学生的科研创新思维。科研案例教学应如何实施?授课教师通过收集有关实验动物的科研项目以及文献资料中具有代表性的科研案例给学生举例讲解;随后拟一个研究方向,组织学生动手设计科研课题,由学生自己制订研究的目的、内容与方案,若条件允许可进行方案实施;最后,学生将得到的结果进行总结论述,由授课教师进行打分评价。使学生在实验过程中加深对基本概念和理论知识的理解,从而提高其分析问题和解决问题的能力,将教学和科研有机地结合起来。
3实验教学的改革
3.1强化基本动物实验技术的操作在实验动物教学中,动物实验技术是教学内容的重点之一,所占课时的比重较大,在本校实验动物实验课的学时与理论课学时都为16学时。作为生物专业技术的人才,动物实验技术是必备的实验技术之一,因此动物实验课要求学生对基本的动物实验操作技术必须熟练,坚实的动物实验基础是一切高深动物实验的技术储备。实验动物的基本实验内容,包括正确的抓取、固定、处死方法,各种给药途径,体液的采集和手术方法,不同种属的动物麻醉方法及急救方法等。若经费足够的条件下,在实验动物的选择除了大小鼠、豚鼠、兔子外还应适当增加大动物的实验内容,如犬或猪,让学生熟悉不同动物的生理学、解剖学特性与正确的基本实验操作,该部分课程设置为12个学时。
3.2锻炼动物模型的制作能力,增加实验设计环节
为结合前沿学科的发展,培养学生的创新思维,最后4个学时让学生结合实际应用,自主设计和完成一个实验方案,做一些疾病模型,如肿瘤模型、中风模型、皮肤移植模型等,以培养学生的科研思维和操作能力。实验设计过程由学生查阅资料,拟定具体实验方案和步骤。实施过程中鼓励学生独立思考与团队交流,每一步实验都要求学生仔细观察记录,实验结束后在教师的指导下及时整理、统计实验数据,分析实验结果。通过这一实验环节,不仅能验证学生基本实验操作的熟练程度,还能培养学生的科研思维,解决与分析问题的综合能力。
3.3完善动物实验平台的建设
标准化的实验动物饲养条件和环境质量控制是保证实验动物质量合格的重要条件,也是保证动物实验条件稳定的前提。随着科学研究的发展,对实验动物的要求越来越高,重视实验动物的饲养和研究平台建设,不仅能提高实验教学质量,对于实验动物学科的发展及科研实力的提升更具有重要意义。由于本校没有专用的动物饲育室与动物实验设施,对实验动物的教学与科学研究的发展构成了较大的障碍。为了满足本专业学生的培养要求,应争取上级部门的资金投入,筹划实验动物标准化平台的建设项目,建立属于佛山科学技术学院的实验动物中心,为教学与科研供应高质量的实验动物与提供标准化的实验环境设施。
4结语
生物生物论文【第四篇】
传统教学内容往往与企事业的实际需求有所偏差,为了让学生在今后的工作实践中能实际应用所学知识技能,我们首先对相关行业的企事业单位进行调研,并根据调研结果对教学内容进行了相关调整,将教学内容分为基础部分和专业部分。基础部分为必须讲授的微生物基础知识及实验技能训练,它们包括:微生物在自然界中的分布;微生物的分类、形态、构造及功能;微生物的营养和培养基;微生物代谢、控制和培养;显微技术、微生物大小测定及计数、无菌操作技术。专业部分为微生物在特定专业领域的应用知识及实验方法:由于我院教学对象为制药工程专业的学生,因此设定了微生物育种与保藏、微生物的扩大培养、发酵工艺优化等专业相关知识技能的训练。同样的,若对于环境工程专业的学生,应该讲授一些与环境相关的知识,比如环境因素对微生物的影响,微生物与环境修复以及微生物与环境检测等。对于食品工程专业的学生,则应该讲授的实验内容包括:食品中微生物的检测、食品在自然发酵和酸败过程中微生物的作用等内容。
二“、理论实验一体化”整合教学内容
微生物学是一门实验性和应用性很强的学科,微生物学实验是该门课程的重要组成部分,实验课的设置目的是使学生对微生物学的认识从理性上升为感性,在充分理解、掌握理论知识的基础上,提高学生们的操作技能。微生物学教学传统的教学模式是理论教学与实验教学分段进行,即理论讲授到一定的阶段后进入到实验教学中。这种教学模式优点是能突出理论知识的系统性和完整性,并对后续的实验教学起到较好的理论指导作用。但这种这种重理论系统完整性,而轻实践技能的培养模式,已不能更好地满足当今社会对高职院校人才的具有良好的实践能力的要求。我们将实验技术及相关理论知识按相关性原则进行了一体化整合,在满足实用、可接受深度原则的前提下,对一些对学生将来相关工作技能形成相关性不大的专业理论大胆舍弃,采取边实验边讲授对应理论知识的教学策略,具体安排见表1。整合后的教学实践利于同学们将理论知识与实践技能有机结合起来,使同学们既可以理解这些知识技能具体的应用,又会对理论知识有具象化的理解。微生物学是以实验为基础的科学,它的概念和规律是通过实验来形成的,微生物学实验是对课程理论的验证与升华,将实验教学与相应的理论内容结合,可以有效地提高微生物学教学效果。
三、以学生为主体,安排独立设计综合应用实验
传统的微生物教学内容安排彼此孤立,缺乏连贯性,造成学生的基本知识不扎实,基本技能训练少,基本技能掌握不牢固;再加上设计实验少,没有研究实验,学生的综合能力得不到有效的锻炼和培养,学生缺乏学习兴趣。因此在教学内容中加入了两个综合应用实验,要求学生分组独立设计完成,以达到学以致用的效果。每组学生自行查阅文献、进行独立设计、自行实验。在实验过程中,定期组织全班性的交流汇报,以便教师可以及时监督实验进度,对学生实验过程中出现的问题给出解决的建议;学生最后以论文的形式进行总结报告。学生不但通过设计完成工作任务融会贯通了相关的实验技术和理论知识,而且会提高实际工作能力。例如:学生在遇到问题时,需通过网络或图书馆查阅相关文献资料,学生的分析及自学能力得到提高。在实验计划实施过程中,不同学生可能面临并解决不同的问题,学生独立运用已有知识技能解决实际问题的能力增强、思维能力得以锻炼。实验中所需的材料的制作(例如无菌器材的准备、培养基的配置等)及实验操作均由学生自己完成,学生动手能力得到充分锻炼。实验以小组为单位完成,实验自始至终需要团队每名成员的参与,成员之间必须通力合作,确保实验顺利完成,培养了学生的团队工作意识。
需要指出的是,由于调动了学习兴趣和积极性,学生并没有因为需要课下花较多的精力来查找资料、设计实验、培养微生物,而产生怨言。学生不记名问卷调查结果也对这种改革后的教学方式表示欢迎。若要“以实际应用为导向、理论实验一体化教学、以学生为主体”的教学模式得以实施,需要系统性制订实验管理规范,全方位开放仪器设备与实验室时间,为实验教学提供制度保障。要求学生必须严格执行进出实验室登记、仪器设备使用登记、实验记录登记等规定,以便及时掌握实验室开放现状和仪器设备使用现状。同时,应该完善成绩评定制度。除传统的理论试卷考试和实验报告评定实验成绩外,将基础部分的操作技能考核、综合部分的实验设计及结果汇报表现均纳入最终的成绩评定。改变了以往学生死记硬背应付理论考试、抄袭结果应付实验考核的现状,促使学生能够认真练习,认真思考所学的知识技能。
生物生物论文【第五篇】
高中生物实验的内容
根据实验的主要方法,可将高中生物必修部分的实验划分为7种类型:观察类、检测类、探究类、模拟类、调查类、设计类和搜集类[5].其中,观察、检测和模拟类实验比较常见;设计类实验是学生探索和发现真理的重要途径;调查类实验主要是针对已经存在的事实或现象,要求学生通过对客观事实和现象之间的了解得出结论,培养学生收集和分析资料信息的能力;而搜集类实验则要求学生根据问题拟出资料收集的具体方案,然后通过各种途径收集相关资料,最后对搜集到的资料进行筛选归类整理,并以各种形式(如黑板报、论文、报告及辩论赛等)展示.在选修模块实验中,选修1的实验以实践活动为主要学习方式,全部为实验操作,不同实验内容的教学目标各有侧重,有的侧重基本概念或原理,有的侧重实际应用,还有的侧重科学方法训练和培养学生的科学态度.实验类型大多数为引导式探究.在引导式探究活动中,学习资料中提出的实验结构或程序,学生自己设计并进行实验,通过参与探究过程有所体验和发现,从而达到预期的实验目标[6].根据选修2的实验中的活动建议,主要是进行调查、讨论和探究活动.教师引导学生开展这些活动,培养学生的参与意识,使得学生关注社会、关注生活、关注身边的科学和技术,能帮助学生体会到生物科学与人类社会、与学生的日常生活密切相关.选修3的实验中,除了技术要求较高的“DNA的粗提取和鉴定”外,其它实验都不在实验室进行,而多为口头交流、辩论等活动,由于本模块实验所涉及的科学领域研究进展迅速,教师要积极引导和组织学生查阅有关资料,练习撰写专题综述报告并组织开展这些活动[7].
高中生物实验的特点
实验数量多,类型多样化且综合性强仅《高中生物课程标准(实验)》列举的实验活动建议就有68条,当然这些实验并不要求学生全部掌握,但大多数是最基础的,学生掌握这些后,还要了解教材以外的实验,如试卷和课外书上出现的,要对大纲要求的实验有所扩展和延伸,才能够学以致用.实验数量多则相应地要求实验课时也多,据统计,实验课时甚至占到生物课总教学时间的40%[8].高中生物实验类型多.各种类型实验的方法不同,包括显微镜观察、染色鉴定、模型制作、多媒体技术模拟、户外调查及课外收集信息等;实验形式也不同,包括教师演示、学生分组完成及独立完成等.高中生物实验综合性强.往往一个生物实验中融合了多种实验类型特点.如“探究影响酶活性因素”的实验过程不仅要让学生经历一个完整的科学探究过程,而且还要求培养学生的实验设计能力,在实验过程中要考虑单一变量并进行定量分析;又如“设计并制作生态瓶”的实验不仅需要学生小组合作设计制作完成,而且也是一个模拟实验,模拟的过程充满探究的要素,此外,实验还要求学生对自己制作的“生态小瓶”进行长时间的观察,这无疑也培养了学生的观察能力.科学探究受到重视,实验内容贴近生活且技术比较先进课程标准的4个基本理念之一是倡导探究性学习,在能力目标别提出了发展科学探究能力,并详细列举了11条与探究紧密相关的能力,这为开展探究性实验教学提供了重要指导.强调和重视科学探究还具体表现在新课程实验的结构和内容上,必修的3个模块中,具有探究性的实验几乎占到全部实验的三分之一,而选修部分的生物技术实践模块的13条活动建议中几乎均包含探究性的内容,另外2个模块的活动建议也多为可以进行资料收集探究的活动或调查[9]102.由此可见,课程标准把科学探究以不同层次和形式融合到实验教学中.高中生物课程标准强调关注学生的生活经验,注重与现实生活的联系,在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念,这样可以激发学生的学习兴趣,也可以让学生学以致用.如调查类和搜集类的实验都要求学生到现实生活中去调查和搜集信息,并对这些调查和搜集来的信息进行研究分析等.如选修1“生物技术与实践”中有果酒、果醋及腐乳的制作等,选修2“生物科学与社会”中对设施农业的参观和对绿色食品生产或消费情况的调查等,这些实验活动贴近生活,实验材料也来源于生活.实验技术比较先进.特别是选修部分的实验,大都与生命科学新技术、新应用紧密联系.如基因工程、克隆技术及干细胞研究等.此外,还有多媒体技术的运用,如“利用计算机辅助教学软件模拟人体某方面稳态的维持”等.
2生物科学(师范)专业实验内容及存在的不足
实验内容
在高师生物科学(师范)专业课程体系中,生物类专业必修课比重大,几乎每门专业课程均设置了相应的实验课程,包括动物学、植物学、微生物学、遗传学、生态学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、植物生理学及人体生理解剖学等实验,每门实验课程的实验数均在8~12个.
存在的不足
课程内容强调专业性,缺少与高中生物新课程的联系受传统高师生物课程观的影响,实验课内容倾向于强调系统性、整体性和全面性,突出学科专业性,而师范性不明显,验证性实验占据主导,设计性和综合性实验欠缺,缺少与中学生物实验教学有机联系的问题尤其突出.生命科学的发展日新月异,高中生物新课程很注重知识的时代性和前沿性[10],但生物科学(师范)专业的实验教学内容设置往往多年不变,不能反映生命科学学科发展的最新成果,与学生科学素质、实验技能和创新能力培养的要求不符.实验教学内容缺乏与生产、生活和社会实践的联系高中生物课程标准提出注重与现实生活的联系理念,就是要改变轻视学生生活的现状,让学生在真实的生活中学习和体验知识.从课程标准建议了大量的调查类和搜集类的实验可以看出,高中生物实验更加强调与生活的联系,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的知识.但生物科学(师范)专业的实验内容大多是对理论的验证,更强调实验的学术性,相对而言忽视了与学生生活以及现实自然、社会的联系,不能激发学生学习的兴趣,无法让师范生深切地体会到专业知识的价值,可能会影响到以后工作的教学质量.实验教学缺乏体系建构生物科学作为一门独立形态的自然科学,应有其自上而下、自下而上的实验体系,但师范院校的实验教学缺乏这种体系的建构[11]75.每一门课程仅从单一学科的知识系统性和完备性方面设计教学内容和技能训练,各门课程自成体系,与本专业其它课程联系不紧密,对课程内容整合较少,因而造成一些实验内容重复,如微生物学中的“霉菌观察”与植物学中的“菌类植物”实验内容基本一致.实验教学模式化高师生物学实验教材编制模式化,实验设计程式化,即实验目的基本原理实验内容与材料等仪器与设备等操作步骤实验结果实验分析报告[11]76.实验过程以教师讲解、演示为主,学生履行三步曲,即按实验指导的要求或教师总结的实验步骤进行操作观察实验结果完成实验报告[12].学生对实验材料的采集培养、药品配制等实验的准备过程和实验方法步骤的设计参与度低,对实验方法步骤缺乏必要的思考理解和创新,师范生独立实验能力的培养受到限制.研究性实验内容缺乏目前,生物科学(师范)专业开设的专业课实验内容大多为验证性实验,虽然可以加深学生对理论知识的理解和培养基本的实验技能,但仍属于间接获取知识的渠道,对培养师范生的科学探究能力不利.
3有效衔接高中与大学的生物学实验教学
加强高中相关实验内容的渗透,增加和生活联系比较紧密的实验内容
生物科学(师范)专业的教师要致力于高中生物学实验教学的研究,了解其基本内容和方法手段.在保证实验课内容达到本科水平的前提下,选择与高中生物教学联系密切并能充分发挥现有实验条件的实验内容,制定切实可行的实验计划,力争使中学生物学实验中的基础部分、经典部分成为高师生物学实验的研究主题之一,使得高师生物实验内容与手段上形成和中学生物学实验的包涵关系.
改进生物科学(师范)专业的生物学实验手段,使实验内容跟上科学技术的发展
在实验内容上,应该结合当前高中生物教学岗位的要求,组织各教研室有经验的任课教师对实验教学进行改革,剔除内容陈旧、技术落后的实验,增加反映现代定量分析、探究性、设计性和综合应用的新实验技术内容,跟上生命科学技术的发展.此外,在实验课程中,可以结合相关的研究课题和最新研究进展,在课堂讲解或是实验过程中穿插介绍,补充同一个实验的不同技术与方法.有些新技术、新方法,即 生长基质为板栗、麻栎(Quercusacutissima)等阔叶树近地表枯桩或树根。林内温度20.7~30.6℃,相对湿度77.5%~87.2%,土壤类型为黄棕壤,呈酸性,pH=4.86~5.28。植被类型为落叶阔叶林或茶树与板栗间作林。阔叶林优势树种为麻栎、白栎(Q.fabri)、槲栎(Q.aliena)、化香(Platy-caryastrobilacea)等,灌木主要为牡荆(Vitexnegundovar.cannabifolia)、卫矛(Euonymusalatus)、多花蔷薇(Rosamultiflora)等,草本层优势种为梓木草(Bu-glossoideszollingeri)、贯众(Rhizomacyrtomii)等。间作林下有菝葜(Smilaxchina)、玉竹(Polygonatumodoratum)、白蔹(Ampelopsisjaponica)、马唐(Digitar-iasanguinalis)、鸭跖草(Commelinacommunis)等草本植物。
2假蜜环菌的子实体形态
假蜜环菌子实体棕褐色,丛生或单生于林内地表枯桩或根上。丛生者,每丛具子实体19~42个,丛质量18.39~42.15g。子实体株高5.3~13.2cm,平均8.9cm。株质量1.83~10.03g,平均4.11g。子实体由菌柄和菌盖构成,菌盖下为菌褶,无菌环和菌托,菌盖中部表面具褐色鳞片(图1A)。菌盖肉质,菌肉白色,菌褶污白色,或浅褐色,长短不等,宽0.3~0.7cm,略延生于菌柄上。菌盖直径2.4~7.3cm,平均4.6cm。菌柄纤维质,柱状,向下渐粗,中部松软或中空。柄长6.3~1.5cm,粗0.4~0.9cm(图1B~C)。孢子印白色(图1D)。
3假蜜环菌的显微形态特征
显微观察,菌盖鳞片由黄褐色菌丝蜜集交织形成,菌丝具隔、具分枝,其细胞壁有明显环状内凸增厚现象。菌丝粗5.24~10.35μm,平均8.28μm(图1E)。菌盖菌肉菌丝无色透明,具隔、具分枝,无锁状联合现象。菌丝粗丝不匀,相互交织呈网状,菌丝直径4.74~11.51μm,平均8.14μm(图1F)。菌柄菌丝纵向紧密平行排列,菌丝亦无色透明,具隔、具分枝,无锁状联合。菌丝粗6.87~11.76μm,平均9.37μm(图1G)。显微镜观测,菌褶厚383.07~499.54μm,平均449.33μm。菌褶中间为菌髓,两侧为子实层。菌髓菌丝行排列,无色透明,具隔、具分枝,无锁状联合。菌髓菌丝8.49~16.84μm,平均11.91μm。子实层由担子、幼担子和担孢子组成。子实层厚45.93~51.51μm,平均48.49μm(图1H~I)。担子及幼担子呈棒状,无色透明,顶端圆钝,向下渐狭,端部具小梗4个,小梗长4.33~7.19μm,平均5.73μm。成熟担子每小梗顶端具一枚担孢子。担子大小为(40.96~41.36)μm×(7.46~8.51)μm(图1J)。担孢子宽卵形,无色透明,光滑,内有油球或颗粒状物,大小为(4.91~6.13)μm×(6.77~9.31)μm(图1K)。
4假蜜环菌的培养特征
在供试的2种培养基上,假蜜环菌菌落的形态有明显差异。在PSA培养基上,菌落为白色稀疏绒毛状,气生菌丝明显,有些菌丝形成菌丝束(图2A、E),菌丝生长速度平均为0.58mm•d-1,菌落在黑暗处发较弱荧光,菌落背面棕褐色,说明菌丝能产生棕褐素。PSA综合培养基上,菌落为致密白色细绒毛状,气生菌丝不明显,后期在菌落中部形成棕灰色菌皮(图2B),菌丝生长速度平均为0.63mm•d-1,菌落在暗处发较强的荧光,菌落背面亦为棕褐色,菌丝可产生棕褐素(图2C);显微观察,菌丝在2种培养基上也有一定差异。在PSA培养基条件下,气生菌丝无色或棕色,多弯曲,具隔且多分枝,菌丝直径2.73~4.30μm,平均3.68μm(图2D)。基内菌丝呈无色透明节节状,有隔、具分枝,菌丝直径3.08~3.90μm,平均3.48μm(图2F)。在PSA综合培养基条件下,气生菌丝无色透明,具隔、具分枝,菌丝直径2.31~3.72μm,平均2.92μm(图2G)。基内菌丝无色透明,隔膜明显,分枝密集,细胞内多液泡,菌丝直径3.19~4.85μm,平均3.68μm(图2H)。菌皮由菌丝及泡囊组成,菌丝淡棕色,具隔、具分枝,表面粗糙有大量疣状突出物。菌皮菌丝直径3.20~3.74μm,平均3.56μm,泡囊状细胞大小为(6.31~8.88)μm×(5.01~8.13)μm(图2I~J)。
5讨论
通过系统调查,假蜜环菌在豫南地区分布普遍,每年6月份至7月份菌体多丛生于山坡背阴面茶园间作林或阔叶树林内近地表树桩根部。子实体呈棕褐色,主要由菌柄和菌盖组成,无菌托和菌环。一般多个子实体着生在一起,形态美观,香味浓,且发生量大,易采集,作为食用菌和药用菌具有优良的商品性状,有重要的经济价值,需要深入研究与开发。本研究观察的假蜜环菌子实体颜色、株高、质地、菌褶着生方式、孢子印及孢子形态等特征与前人报道[1]187无明显差异。据贺新生等[4]报道,假蜜环菌适合的碳源、氮源的选择都比较狭窄,如可溶性淀粉、葡萄糖、麦芽糖;适合的氮源是酵母浸膏、蛋白胨。该菌在蔗糖、乳糖、纤维素、尿素、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、碳酸铵中无菌丝索出现。本研究中,供试菌株在以蔗糖为碳源的2种培养基上培养均未见菌索产生,此结果与上述研究相同。但前人未对假蜜环菌子实体鳞片及菌落菌皮显微结构进行研究。本研究发现,菌盖鳞片由黄褐色菌丝密集交织形成,其细胞壁有明显环状内凸增厚现象。菌落菌皮由菌丝及泡囊组成,菌丝淡棕色,表面粗糙有大量疣状突出物。这些特征为首次记载。细胞壁环状增厚可增加菌盖表皮鳞片的机械强度,菌丝表面粗糙可使菌皮菌丝与泡囊结合更致密。同一菌株假蜜环菌在不同培养基上培养,其菌落形态、菌丝生长速度以及菌丝显微特征均有差异。因此,有必要进一步筛选假蜜环菌菌株最佳培养基质条件,为人工栽培提供依据。据报道,假蜜环菌菌丝发酵培养可产生多糖、多肽、亮菌素、亮菌乙素等有效成分]。本试验菌株是否产生上述物质,在何种条件下大量产生这些有效成分,仍需要进一步深入研究。