生物科学专业毕业论文优秀9篇

当代，论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章，简称之为论文。它既是探讨问题进行学术研究的一种手段，又是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。它包括学年论文、毕业论文、学位论文、科技论文、成果论文等。下面是差异网的小编为您带来的9篇《生物科学专业毕业论文》，可以帮助到您，就是差异网小编最大的乐趣哦。

生物科学专业毕业论文 篇一

一、立题意义及国内外的研究现状与存在问题，主要研究内容及拟解决的关键性问题（含文献综述）

1、 本项目研究的意义

2、 本项目研究在国内外的研究现状

3、本项目研究的主要内容及拟解决的问题

二、本课题的主要研究内容和方法、步骤、预期目的

1、 研究的主要内容：

（1）小樱桃文心兰原球茎增殖；

（2）诱导小樱桃文心兰的生根；

（3）小樱桃文心兰壮苗的研究；

（4）小樱桃文心兰的小苗移栽；

2、 方法及步骤

（1）培养基的配制

基本培养基为1/2MS，琼脂为7克/升，蔗糖为20克/升，pH值为5.8，生长激素为BA，NAA，IBA（浓度单位为mg/L，下同），附加物为椰乳，活性炭。

（2）培养条件

接种材料保持在25±2℃，光照时间12h/d，光照强度1000-1500Lx。经常去试验室去检查有没有污染，要及时清理，以免造成更多的污染，发现污染的要及时找出原因，作出调整。

（3）原球茎增殖培养基的筛选

切取无菌材料中的小叶片，将其供试验的原球茎切割成约3.3mm3的接种块，分别接种在不同浓度的BA和NAA的培养基中，进行增殖培养，60天后对原球茎生长的增殖情况进行观察并统计分析数据。

（4）诱导生根，筛选适宜的培养基

将继代培养出来的幼苗切取单株，带有2～3片叶子，株高1cm，转至生根培养基中，观察幼苗的生根情况，包括根数和根的长度，40天后进行统计并分析数据。

（5）壮苗

从已经诱导出根的幼苗中筛选出株高2cm，带有3～5片叶子的幼苗，移至壮苗的培养基中，观察幼苗的生长情况：叶片的数目、根的数目、根的长度，40天后进行统计并分析数据。

（6）小苗移栽

当试管苗长至3～4cm高，叶子有5～7片，根有2～3条，长度约2～3cm时，就可进行移栽，打开瓶盖先进行锻炼2天左右，以增强试管苗对室外环境的适应能力。小苗移栽后放入室温中，观察其生长状况并记录下来。主要的基质有：珍珠岩、蛭石、木屑、苔藓、树皮、椰糠等。

3、预期目的

本次试验拟解决生根、壮苗基本培养基的选择以及移栽基质的筛选，寻找最适合小樱桃文心兰生活的基质。

三、研究工作总体安排及具体进度

20xx年10月至20xx年5月：

20xx年6月至10月：

20xx年11月至20xx年2月：

20xx年3月至4月：分析收集到的数据，进行论文初稿撰写和论文的修改；

20xx年5月：论文定稿、打印、答辩。

高中生物论文 篇二

【1】高中生物高效课堂分析

一、引导学生正确认识生物实验

生物实验教学是生物教学的一个不可分割的重要组成部分，它是帮助学生实现由“感性认识”到“理性认识”，应当引起广大生物教师的高度重视。

在传统的教育体制下，部分生物教师依然以准备生物实验麻烦、学校仪器缺乏、学生动手能力差等种种理由为借口，在进行教学时还是照本宣科，以“学生阅读-教师指出重点-学生记忆”的学习方式来进行生物实验教学，使学生丧失学习兴趣；虽然取得了一定的教学成绩，却未能达到培养学生基本技能的目的。

教材中的经典实验是很好的“调味剂”，有不少关于著名科学家研究的事例，应该加以应用。

这些事例可以作为对学生进行生物科学史教育的好素材，更应该作为研究性学习的经典来加以运用，使学生认识到生物实验的趣味性，科学性，同时也能激发学生学习生物学的兴趣。

二、实验教学中培养学生的观察能力

在实验教学中我发现学生在实验中一般比较重视操作，常常忽视实验现象和实验过程的观察和分析。

认真观察实验现象是达到实验目的、探索实验结果的重要前提，在生物实验教学中，要引导学生注意整个现象发生的过程、产生条件，抓住这些现象的特征，这样才能为下一步的分析和探究做好准备。

实验指导一定要仔细阅读，实验时按步骤规范操作。

在实验过程中，需要学生动手、动眼、动脑进行观察，只有这样才能达到实验的目的，由于学生的知识水平和自我控制能力不一样，在实验中要引导学生进行观察，提出具体的观察要求，让他们明确所要观察的内容，这样才能集中精力注意到实验过程产生的现象。

这样不仅可以培养学生观察能力，还能诱发学生学习兴趣。

三、实验教学中培养学生的实际操作能力

过去由于教书育人观念的不同，以及教学条件差、实验设备不够等原因，在教学中不太注意培养学生的动手能力，生物实验教学一般是将课前由实验教师按照课本上指定的实验材料、试剂准备好。

实验课一般是一边演示，一边给学生讲解。

学生很少有机会亲自操作实验，有时动手操作也不过是一些简单的操作过程，这样不利于培养学生的动手操作能力，有些学生学习考试的分数很高，但遇到实验操作时，往往会手忙脚乱，不知怎么办才好。

新课程提出，我们的教育教学要以学生为本，要有利于学生的发展。

学生学习生物实验不能只用眼睛观察，还要亲手操作，而且不是机械地操作。

实验步骤是学生动手规范操作的指导，只有理解、掌握才能规范操作，实验才能成功。

这样才能达到实验的。目的，同时也培养了学生的实际动手操作能力。

四、实验教学中培养学生的分析能力

（一）培养学生善于分析实验步骤

学生在进行实验时不能单纯的用实验指导进行“按方抓药”，要指导学生去分析实验中每一步的作用，每一个处理的意义及各步骤之间的联系，从中学习解决问题、分析问题的方法。

例如：观察植物细胞有丝分裂实验。

步骤大致为：“培养→解离→漂洗→染色→压片”。

要让学生了解根尖放在盐酸中解离的目的是为了溶解细胞间的果胶质，使根尖细胞间变得松散，便于压片，否则根尖细胞很难压散，不利在镜下观察；通过盐酸的处理，使细胞迅速死亡，让细胞分别保留各自的分裂状态；漂洗是为了冲洗解离液，以免影响染色效果。

（二）培养学生善于分析实验现象

在实验过程中重视实验最后结果的记录，而轻视实验过程中出现某些现象的记录，重视结果而不重视分析结果，重视成功实验的肯定，而不重视实验中的失败等现象，这不利于学生实验能力的提高。

例如：叶绿体中色素提取和分离实验。

四种色素分离的原理是什么？这一原理单靠教科书中的知识还不够，应让学生了解滤纸是一种吸附剂，层析液是一种展开剂，四种色素的化学结构和性质不同，它们在滤纸上吸附能力不同，在层析液中溶解度不同，导致四种色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同。

如果在实验中结果不明显或失败，老师应引导学生查找原因。

提示：①。丙酮用量过多？②。是否用的新鲜叶？③。划滤液细线时重复的次数少？④。纸条上的滤液细线是否经被层析液体没及过？这就是对实验现象的分析，最后可以得出结论。

五、总结

综上所述，生物学是以实验为基础的自然科学，实验是培养学生综合能力的一条重要的途径，通过实验教学可以增加学生的学习乐趣。

为了提高教学效果，培养学生的学习能力，促进学生的发展，我们应该从中学开始，重视和加强生物实验教学。

同时，在生物实验教学过程中教师要加强学生实验能力的培养，定会全面提高教学质量。

【2】高中生物课堂有效教学浅谈

一、努力提高教师素质

教师素质是进行高中生物课堂有效教学的重要保证，在新课改条件下，全面推进素质教育成为了我国教育教学的目标。

教师在教学地位中的主导作用，对教师的素质提出了更高的要求，教师再也不能只是单向地传递信息，解决学生的疑惑，更多的时候应该是怎么引导学生进行学习，让学生培养更为自主的思考学习方式，达到全面推进素质教育的目标。

教师应该认真学习和研究新课程标准中对高中生物学科的重新定位，改变以往的教学模式，认真贯彻新课改下高中生物课堂教学的精神。

另外，教师还要对新课改以后的高中生物教材熟练把握，做到烂熟于心。

只有对教材足够熟悉，才能灵活把握教材中的内容，才能在生物课堂的教学中更为胜任。

然后，还要及时学习生物科学发展的新知识和新内容，丰富教师的专业知识储备。

另外，在现代信息技术和互联网技术快速发展的情况下，还应该努力掌握信息技术，利用最新的科技手段进行高中生物课堂的教学，让课堂学习更为生动活跃，不断提高课堂教学的效率。

二、明确教学目标

新课改的条件下，无论是教学内容的设计，还是知识点的安排都呈现出板块的形式。

所谓板块的形式，即说教材在设计上，把内容相近，或有着内在联系的教学内容和知识点安排在一起，以促进教学目标的明确性。

教学目标的明确可以让教师和学生专注于某堂课，或某些课中所要集中讲授的知识点，教师在整个课堂教学的实施过程中就可以围绕这个目标，展开教学内容，无论是教学方法还是教学中问题的设计探讨都可以多样化，但是始终要围绕一个明确的教学目标来施行。

只有这样，教师才能引导学生在明确的目标下进行学习，提高生物课堂的教学质量。

三、教学设计的合理性

在课堂中，教学的主体已经变成了学生，教师的作用是对学生进行学习的引导与开发。

在课堂教学开始之前，教师需要认真地对每节课的内容进行设计和安排，既要符合教学目标，又要结合学生的实际情况。

把握好高中生物学习中的重点和难点，同时还要注意每个学生学习的水平的不同，从每个学生的实际情况出发，在教学方法和教学策略上进行一定的调整，尊重学生的个体特点，注重学生的个性发展，也是全面推进素质教育的重要要求。

另外，教学设计还包括对课堂提问的设计。

课堂提问作为引导学生进行自主思考，推进教学的手段，是老师发挥主导作用的一个重要的方式。

从学生的生物学习情况出发，结合每节课的教学内容，积极创新提问方式，结合实际生活，激发学生的回答欲望，不断提高学生学习生物的兴趣，活跃课堂教学，让高中生物的课堂教学更为生动有效。

四、提高教学组织和调控能力

提高教学的组织能力和调控能力是指教师能够利用课堂教学的艺术手段让高中生物课堂教学更为丰富活泼。

教师通过课堂语言的组织，运用形象生动的话语让学生对生物世界产生更为浓厚的兴趣。

通过良好的语言组织和表达，不断丰富学生的课内学习，让学生不觉得生物学习很枯燥。

另外可以调动学生的思考积极性，让学生结合实际生活和课堂所学提出自己的问题，表达自己的想法，这样能够让教师对学生的实际情况更为了解，在生物教学中更有针对性。

另外，课堂教学毕竟还是严肃的学习时间，不能过于的放纵，学生进行探究式的学习，应该发挥教师的引导作用，让学生在生物教学的教学目标内进行适当的知识扩展和学习探究，这样才能更为有利于课堂教学的展开，提高课堂教学的效率。

五、保持学生学习生物的兴趣

兴趣是最好的老师。

保持学生学习生物的兴趣，会让学生更为主动地学习，更能提高课堂教学的有效率。

新课改环境下，促进学生主动学习，提高学生的自主思考学习能力，是高中生物教学的重要目标。

被动学习是一味灌输式的学习，往往效果不是很好。

通过保持学生的学习兴趣，激发学生的学习热情来提高课堂教学的有效性。

1、通过提问激发学生思维，促使学生提高学习兴趣

教师应该提高提问的技巧，考虑到学生的兴趣所向，把具有想象空间和一定解题难度的问题留给学生，让他们在课堂开始之前便带着疑问去学习。

或者是在生物教学中知识的重点难点处设问，让课堂教学围绕问题而展开，提高学生自主解决问题，思考问题的能力，在利用提问引导学生进行学习的过程中不断激发学生学习生物的兴趣，提高生物教学课堂的效率。

2、结合日常生活，激发学生学习热情

日常生活中的生物知识非常多，同时，来自于日常的生物知识让学生更能产生兴趣，提高学习的热情。

教师应该善于利用与学生联系较为紧密的实际生活中的事物来激发学生的学习热情。

比如太空植物与育种知识点的结合，打预防针与特异性免疫知识点，青春期与激素调节知识点等等。

通过利用日常生活中的实际案例，将之转换成课堂中的内容和问题，学生会觉得这样的学习更为有趣，也会激发学生的学习热情，会更用心地投入到课堂学习中去。

六、总结

总之，要提高高中生物课堂的教学有效性，需要教师不断提高自身素质，从学生的实际出发，激发学生的学习兴趣和学习热情。

通过结合生物学知识和实际生活让学生体会到生物知识的实用性，更能积极地学习生物，理解生物。

生物科学专业毕业论文 篇三

摘要：

为探讨栀子(Gardenia jasminoides)果实中藏花素的合成机理，克隆了栀子类胡萝卜素生物合成的关键酶八氢番茄红素合成酶(GjPSY)基因的全长 cDNA。结果表明，推导的 GjPSY 氨基酸序列与双子叶植物来源的 GjPSY 亲缘关系较近。采用HPLC 检测栀子果实中的藏花素-1 含量为(3.96 ± 1.48) mg g–1，在叶片中未检出。通过 RT-PCR 分析表明，GjPSY在栀子叶片和果实中均有表达，且表达水平一致。因此推测，GjPSY的转录水平与果实中藏花素-1 的合成无关。

关键词：栀子；阿朴类胡萝卜素；藏花素；八氢番茄红素合成酶；基因表达

1、 材料和方法

1.1材料和试剂栀子(Gardenia jasminoides)植株培养于广东药学院。采集栀子成熟叶片和花后 16 周的栀子果实，果肉为橙色。所有材料贮存于 –80℃。CreatorTMSMARTTMcDNA 文库构建试剂盒购自 Clontech公 司。Primescript one step RT-PCR 试 剂 盒 购 自TaKaRa 大连公司。藏花素-1 (Crocin-1)的对照品购于 Sigma-Aldrich 公司。乙腈、甲醇为色谱纯，其它生化试剂等为分析纯。

1.2藏花素-1含量的测定以改良的 HPLC测定栀子叶片和果实中藏花素-1 （Crocin-1)的含量。叶片和果实在液氮中研磨后以 50% (V/V)的甲醇-水溶液提取，在超声处理 30 min 后以 10000 ×g离心 10 min，取上清液在 –20℃下贮存。HPLC 分析时，上清液以 0.45 μm滤 膜 过 滤，以 DiamonsilTMC18 (2) 柱(250 mm ×4.6 mm, 5 μm)(Dikma 公司，中国）分析，梯度洗脱。

仪器为 Waters 2995 HPLC 仪（Waters 公司 ， 美国），配备 2996 光电二极管阵列检测器检测。数据分析图 1 Crocin 的生物合成途径。IPP：异戊烯焦磷酸 ； DMAPP：二甲基丙烯焦磷酸；GPP：香叶基焦磷酸；GGPP：香叶基香叶基焦磷酸。Fig. 1 Biosynthesis pathway of crocin. IPP: Isopentenyl diphosphate; DMAPP: Dimethylallyl diphosphate; GPP: Geranyl diphosphate; GGPP:

Geranylgeranyl pyrophosphate.第5期 441以 Empower 2 软件完成。洗脱条件为：10% ~ 20%乙腈溶液（乙腈 / 水，V/V），0 ~ 20 min;20% ~ 50%乙腈溶液，20 ~ 25 min，流速为 1 mL min–1，检测波长 440 nm。目标峰通过与藏花素-1 对照品的保留时间和吸收光谱的比较而确定。通过标准曲线确定藏花素-1 的含量，共进行 3 次重复实验。

1.3 GjPSY基因的克隆以 CTAB (Hexadecyl trimethyl ammoniumbromide)法提取栀子果实中的总 RNA。按照CreatorTMSMARTTMcDNA 文库构建试剂盒的说明书从总 RNA 构建栀子果实的 cDNA 文库。将获得的 SMART 双链 cDNA 克隆接入 pDNR-LIB 载体并转化大肠杆菌(Escherichia coli) DH-5α。

根据植物八氢番茄红素合成酶基因PSY的保守区设计简并引物，F1：5′-ATHTGGGCNATHTAY-GTNTGG-3′ 和 F2：5′-RAARTTRTTRTARTCRTTN-GCYTC-3′，从 cDNA 文库的细菌裂解液中扩增PSY基因。获得了GjPSY基因的中间片段，将该片段回收并测序，命名为GjPSY-M。根据GjPSY-M片段序列分别设计 5′ 端特异引物 GSP1：5′-GCGATA-CAACAATAGCGATGCCCATACAG-3′ 和 3′ 端 特异引物 GSP2：5′-GTGCAGGAGAACGGATGAGC-TGGTT-3′，配合文库构建试剂盒提供的 5′ 端和 3′端的质粒检测通用引物，采用 RACE 方法从 cDNA文库中获得GjPSY基因的 5′ 端和 3′ 端序列。获得的片段分别命名为5′GjPSY和3′GjPSY，将片段回收和测序并进行序列分析，与GjPSY-M拼接出GjPSY的全长 cDNA。根据全长GjPSY序列，经过 BLAST比对和开放阅读框(ORF)序列分析，分别设计引物 F1：5′-CGCCATTAATATGTCTGTCGCTTTGC-TATGGGTTG-3′和 F2：5′-ATGCTCGAGGGCCTT-TGCTAGTGGAGATGATGTTCT-3′，从 cDNA 文库的细菌裂解液中扩增得到GjPSY的 ORF 序列。

1.4 GjPSY基因的表达分析从栀子果实和叶片中分别提取总 RNA，采用Primescript one step RT-PCR 试剂盒进行 RT-PCR分析，反应所用GjPSY特异引物分别为F1：5′-GAC-ATACTTGCTGGAAAGGTCAC-3′ 和 F2：5′-GCTA-GTGGAGATGATGTTCTTGG-3′。以组成性表达的RPS25-1基因(40S 核糖体小亚基蛋白 25-1 基因，GenBank 登录号：GU797554)为内参，RPS25-1基因的特异引物分别为 F1：5′-CAGAAGAAGAAGA-AGTGGAGCAA-3′ 和 F2：5′-TGGTAGCTCTGGT-GTATATCTGC-3′。RT-PCR 反应程序为：95℃ 2 min，接着94℃ 30 s，55℃ 30 s，72℃ 1 min，共30次循环，最后 72℃延伸 7 min。扩增产物用 1.2%琼脂糖凝胶电泳检测。

2、 结果

2.1栀子叶片和果实中藏花素-1的含量使用甲醇-水溶液提取栀子叶片和果实中的藏花素-1，提取液用于 HPLC 分析。通过与 crocin-1对照品的保留时间和吸收光谱进行比较，在果实样品中观察到 crocin-1 峰，在叶片样品中未观察到crocin-1 峰（图 2）。同时，检测到果实中 crocin-1 的含量为(3.96 ± 1.48) mg g–1。

2.2 GjPSY基因的克隆为了克隆GjPSY基因，构建了栀子果实的cDNA 文库，以简并引物从 cDNA 文库中扩增得到GjPSY基因 cDNA 的中间片段GjPSY-M，长度为688 bp。接着通过 5′ RACE 获得了长度为 1596 bp的5′GjPSY片段；通过 3′RACE 获得了长度为 956bp的3′GjPSY片段。将5′GjPSY、GjPSY-M和3′GjPSY共 3 个片段序列进行拼接，得到全长 cDNA，长度为 1876 bp。根据全长序列从 cDNA 文库中扩增得到 ORF 序列（图 3）；经序列分析，此全长 cDNA 含有 1314 bp 的 ORF，5′ 端非翻译区为 393 bp，3′端非翻译区为 169 bp，命名为GjPSY (GenBank登陆号：HQ599860)。预测GjPSY基因编码的蛋白质含有 437 个氨基酸，分子量为 49.3 kDa，等电点为8.82。

2.3 GjPSY的序列分析GjPSY 的氨基酸序列经 BLAST 分析，结果表明，GjPSY 与多种植物的八氢番茄红素合成酶的序列相似，它们均含有两个保守的富含天冬氨酸的模体 DXXXD。这个模体被认为可通过 Mg2+结合于底物的焦磷酸基团，在八氢番茄红素合成酶催化两个 GGPP 分子缩合的反应中发挥重要作用。

采用 ClustalW2 软件对相似度较高（相似度为 55% ~ 93%）的18 条来自多种植物的八氢番茄红素合成酶序列进高蓝等：栀子八氢番茄红素合成酶基因的分离及表达分析442 热带亚热带植物学报第21卷行同源进化比对，采用 Mega 4.1 软件构建氨基酸序列的 NJ (Neighbor-joining)系统进化树，用重复1000 次的自展支持率(Bootstrap)检验各分支的置信值。结果表明，GjPSY 与中粒咖啡的 PSY最为相似，与番茄和拟南芥 PSY 的相似度均大于来自禾本科的玉米及水稻的。而在与玉米和水稻的各 3 种 PSY 的比对中可知，GjPSY 与 PSY1 最为相似，而与 PSY3 关系最远。

2.4 GjPSY的表达分析分别提取栀子叶片及果实中的总 RNA，采用RT-PCR 法分析GjPSY的表达水平。以组成性表达的RPS25-1为内参。结果表明，GjPSY的转录水平在叶和果实中表现一致。

讨论类胡萝卜素是异戊烯类色素，在植物的光合作用和光保护作用中发挥作用，是人体中重要的营养物质，是维生素 A 的前体。由类胡萝卜素衍生的阿朴类胡萝卜素，如藏花酸和藏花素既可作为色素使用，也具有药用作用。有研究表明，藏花素和藏花酸具有防止动脉粥样硬化、抗炎、抗细胞增殖、预防视网膜变性、神经保护作用和改善胰岛素抵抗等作用。八氢番茄红素合成酶是类胡萝卜素生物合成中的第一个限速酶，PSY基因在单子叶和双子叶植物中广泛存在基因复制现象，这个基因家族中各个基因的表达往往具有组织特异性，或对环境胁迫等因素产生应答。目前对多种植物的PSY基因的分离、表达及转基因植物的分析研究方兴未艾。

番茄中有两个PSY基因：PSY1和PSY2，它们均在幼苗、成熟叶片及果实中表达。PSY1在幼苗和果实成熟后期的表达高于PSY2，而PSY2主要在成熟叶片中表达，推测PSY1是由PSY2经基因扩增产生的平行同源基因。GjPSY 的氨基酸序列与番茄的 PSY2 的氨基酸序列较相似（相似度达 81%，与 PSY1 的相似度为 75%），并且在果实中的表达水平与叶中相近，提示它不是与果实成熟相关的基因。两个番茄PSY1突变体，一个是 W180* 无义突变，一个是一个氨基酸替换突变体 P192L，对它们果实中的类胡萝卜素的含量和比例进行了分析。W180* 的果实为黄色果肉，直到成熟颜色都不发生变化，代谢分析表明在果实中没有类胡萝卜素，其 PSY1 蛋白失去活性，证明PSY1是唯一在果实成熟过程中发挥作用的PSY。P192L 果实也为黄色，直到破色期后的第 3 天才转为红色，这是由于八氢番茄红素合成的减少造成番茄红素和β-胡萝卜素的积累延迟，其 PSY1 蛋白的活性被抑制。与 GjPSY 的氨基酸序列比对表明，W180* 发生突变的氨基酸对应于GjPSY 的 W204，P192L 突变体的氨基酸相当于GjPSY 中的 P216，这两个氨基酸均在两个 DXXXD模体之间，且在多种植物的 PSY 中高度保守。

木薯中的两个PSY基因在不同组织中的表达也不相同，叶中PSY1和PSY2均有高水平的表达，在根和花药中的表达水平均较低，但根中PSY2的表达是PSY1的 10 倍。另外，木薯的PSY1可对高盐胁迫响，PSY2中的单碱基突变导致的单氨基酸突变(A191D)可使木薯根中的类胡萝卜素含量提高 20 倍。A191 氨基酸位于两个 DXXXD图 4 来自不同植物的 18 个 PSY 的亲缘关系图谱。节点上的数字为重复 1000 次的自展支持率(Bootstrap)。子叶和果实中GjPSY基因的转录水平等：栀子八氢番茄红素合成酶基因的分离及表达分析444 热带亚热带植物学报第21卷模体之间的较保守的区域。本研究中分析的来自12 种植物的 18 条 PSY 氨基酸序列中 A191 均为丙氨酸。GjPSY 的氨基酸序列与木薯 PSY2 的相似度为 76%，与 PSY1 相似度为 74%，所以更接近PSY2。但从以上与番茄和木薯的序列比对及表达分析还难以明确判断 GjPSY 的功能。

玉米、高梁、小麦和水稻各有 3 个PSY基因，都编码有功能的八氢番茄红素合成酶。小麦中的3 个PSY基因中，只有PSY1与面粉的黄色素含量有关，PSY2只获得了部分序列，PSY3的启动子区存在可应答脱落酸 ABA 的顺式作用元件。其PSY1的表达与籽粒中类胡萝卜素的积累正相关，PSY2则与叶中类胡萝卜素的合成相关，在叶中表达最多。PSY3在未受到胁迫的叶中的表达比PSY1和PSY2低，在根中稍多一点。在外源 ABA且受胁迫的根中，3 种PSY的表达均有增加，以PSY3的增加最多，即PSY3对 ABA 的反应远大于PSY1和PSY2。与小麦的比较分析也难以判断GjPSY的种类和作用。玉米的PSY1主要在叶片和胚乳中表达，并与胚乳中类胡萝卜素的积累呈正相关关系；其PSY2的表达则与光诱导的脱黄化过程正相关；PSY3在根和胚乳中大量表达，可被干旱、高盐和外源 ABA 处理所诱导。水稻胚乳中不含类胡萝卜素，3 种PSY基因在胚乳中都无表达；而在进行光合作用的组织中，3 种基因都有表达。

水稻的OsPSY1和OsPSY2在根和叶中的表达均高于OsPSY3，其中OsPSY1和OsPSY2均受光调控，OsPSY1表达最多。OsPSY3不被光诱导但在根中的表达可被高盐或干旱所诱导。通过分析水稻、玉米和拟南芥的PSY基因的结构及它们的启动子区，认为OsPSY1是单子叶和双子叶植物的古老PSY基因的遗存，OsPSY2和OsPSY3均是OsPSY1的平行同源基因。因此，我们推测GjPSY相当于玉米和水稻中的PSY1。

参考文献

[1]Machida K, Oyama K, Ishii M, et al. Studies of the constituentsof Gardenia species: II. Terpenoids from Gardeniae Fructus [J]。Chem Pharm Bull, 2000, 48(5): 746–748.

[2]Kazi H A, Qian Z Y. Crocetin reduces TNBS-induced experimentalcolitis in mice by downregulation of NFkB [J]。 Saudi J Gastroenterol,2009, 15(3): 181–187.

[3]Mehri S, Abnous K, Mousavi S H, et al. Neuroprotective effect ofcrocin on acrylamide-induced cytotoxicity in PC12cells [J]。 CellMol Neurobiol, 2012, 32(2): 227–235.

生物科技小论文 篇四

探究性学习是学生在老师的指导下主动地去探究问题的学习模式。在探究性学习中，学生以类似科学研究的方式发现问题，主动地去获取知识、应用知识，其目的是改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生自我获取知识的能力。探究性学习这一新的学习模式，要求师生改变传统的教师、课本、教室三中心教学观念，改变传授型的教学方式，以适应以学生发展为本。笔者是一名中学生物教师，除了在生物课堂上实施探究性学习来引导学生主动参与之外，为适应探究性活动的需要，我在生物课外科技活动中实施探究性学习的教学方法上也作了一些探索和尝试。

一、创设探究性问题情境，拓宽探究思路

传统的生物课外活动教学方法与一般的校内课程一样，也是传授型的。比如，教师先向学生讲解如何制作植物叶脉标本、腊叶标本、透明浸制标本、蝴蝶标本等，然后示范。接下来学生依样画葫芦，做得一丝不差的就是最好，学生不必动脑筋。其效果是学生思维呆板，活动结果都在预定之中，学生自然少有兴奋、更无创新。

为改变这一状况，笔者在“探究植物叶脉标本的制作”是这样创设问题情境的：河沟里往往有一些烂叶片，捞起来用水一冲，也可得到叶脉标本，这是为什么？能否考虑用浸泡的方法来腐烂叶肉？浸泡的溶液会有哪些？浸泡的过程须多长时间？哪些植物叶片适合用浸泡的方法来制取叶脉标本？这一下，学生的思路开阔了，思维的火花闪现了，他们调动了原有的知识结构去探究该情境中的问题，并积极地从多角度去思考问题、发现问题。众说纷纭，兴奋异常！有的说用自来水来浸泡树叶、有的说用池塘水浸泡、有的说用食醋溶液浸泡、有的说用洗衣粉溶液浸泡、有的说用碱溶液浸泡等等。这些方案体现了学生思维的广阔性，体现了问题情境创设的重要性，教师应及时鼓励，以拓宽学生的思路。

对于学生提出的各种制作方法，笔者不以好坏来论断，而是依据基木原理，就其可能的结果与学生一起讨论，加以分析、比较、筛选，鼓励学生用自己的实验结果来得出结论，让学生们根据自己的想法去进行制作。其制作结果当然再也不会是千篇一律的了！有的人成功了！也有的人失败了！通过探究活动，最终得出池塘水和自来水是理想的浸泡溶液，白玉兰叶片也是理想的材料。学生对自己设计方法并通过摸索进行制作兴趣十足，对做成的标本欢喜有余。在此基础上，我又引导学生思考如何开发叶脉标本的工艺品。这样经过多次活动以后，学生体验到了探究性学习的乐趣和甜头，对探究性学习产生了兴趣，逐步养成了善于提问、勤于思考、乐于动手的良好习惯。

二、塑造鲜明的探究个性

从某种意义上说，没有个性就没有探究，探究过程往往表现出鲜明的个性。教师应该承认学生的个体差异，尊重学生的不同兴趣爱好，同时深入了解每个学生的性格特征、兴趣爱好及特长。在此基础上实施个性教育，引导学生发展具有探究性的人格特性，鼓励并积极创造条件帮助学生发挥特长，给学生留有更大的选择余地和自由发展空间，塑造鲜明的探究个性。

(一)只有科学方法，没有标准答案

在生物课外探究性活动教学中，对学生们强调只有科学方法，没有标准答案。对各种问题的讨论只重视你思考问题的科学性、陈述问题的逻辑性，不强调结果的对或错。这样，打消了不少学生怕答错问题让同伴笑话的顾虑，引导学生进行独立思考，逻辑推理，把精力放在寻找论据上，广开了“言路”。学生的思路渐渐活跃起来，敢于各抒已见，慢慢地进入了主体角色。为此，笔者在课外科技活动的辅导过程中，只要学生能提出自己的想法，而不完全局限于课本，就及时予以充分肯定和鼓励，尝试塑造鲜明的探究个性。

例如，柑桔是日常生活中常见的材料，用柑桔皮来喷杀蚂蚁也是小孩子常玩的游戏，在辅导科技活动时，有位同学突发奇想：能否用大剂量的柑桔油来喷杀蟑螂？在这种探究性思维的驱使下，我因势利导，先讲述柑桔油致死昆虫的原因，然后引导学生大胆尝试、大胆探究。同学们分别用类似的植物材料如大蒜、洋葱等来喷杀蟑螂，一个个兴致勃勃，没有被从书上找不到答案所吓倒。几经周折、几经苦难，消灭蟑螂的环保型材料“诞生”了，在此过程中，不仅有一次次的探究实验，还把环保型灭蟑液在小白鼠身上做实验（以防对人体有毒害作用），最后在家庭中试用成功。一系列的探究过程完全符合科学探究的基本思路，同学们的科学意识提高了。

(二) 培养学生动手动脑

探究性学习必须给学生提供既用脑又用手的机会，让学生动脑动手亲身经历问题探究的实践过程，从而获得研究的初步体验，加深对自然、社会等各种问题的思考与感悟，激发起学生探索问题的求知欲和体现自身价值的创新精神，并养成独立思考和重视解决实际问题的学习习惯。

在生物学课外探究性活动中，笔者注意让学生既用脑又用手，在课程里安排了一些小发明、小创造等既用脑又用手的活动内容。同时注意诱导他们做好用脑和用手之间的衔接，在动手的过程中培养学生的探究个性。

在生物科技活动中，尝试让学生设计一顶适于野外捕捉昆虫用的帽子，要求该帽子集捕虫用具于一身，做到一帽多用。具体的设计方案由学生自定，其中有一个小组是这样设计的：普通的草帽用迷彩布装饰，外观大方，帽的上方装有捕虫网，捕虫网的柄还可当拐杖用，帽的下方连有雨衣，随时装卸，帽的边缘缝有五个带有拉链的口袋，内装放大镜、手电筒、指南针、地图、笔、笔记本、口罩和白纸等一些捕虫用的辅助用具，并取名为《神奇的捕虫帽》。这样，学生通过用脑 —动手—再用脑—再动手反复交替，体会到有时想来很容易的操作问题，实际做起来不简单；反之，有的思考时很复杂的步骤，在实际应用熟练后，跳跃几步即可到位。强调动脑又动手、动手又动脑的教学方法，其结果不但灵活了学生们的双手，还活跃了大脑，给了他们跳跃式思维的体验，为日后的解决实际问题能力和创新能力提供了基础。

通过以上教学方法不但使每个学生体验到探究性活动的魅力和乐趣，体验到思维方法和实践操作的重要性，也培养了学生细心认真、凡事要思考的良好习惯，养成尊重科学的道理和重视实践出真知的科学素质。探究性学习是一种全新的学习方式，在探究性学习中，一个好的教师要采取科学有效的教学策略，精心设计一个让学生感到无忧无虑的空间、一个可以探索、表达、分享思想的自我完善的空间，牢牢记住和把握“学生为主体，教师为主导”这一教学原则，唯有如此，才能进一步提高探究性学习的实效性，才能使探究性学习这一重要课程理念发扬光大。

生物科技小论文 篇五

一、改进教学方法，提高实验质量。

传统的实验教学方法单一，基本是课前教师做好实验前的一切准备工作；课中教师讲清实验操作要点，适当演示，学生“按方抓药”；课后学生书写实验报告，教师批改。由于过分强调教师主导，忽视了学生主体，这种被动式的教学方式，不利于学生创新思维和创新个性的培养。生物技术创新实验教学体系让学生全程参与实验准备，充分发挥教师的引导作用，采用启发式、问题式、讨论式教学方法，把学生作为教学主体，让学生有足够的时间独立思考，学生自主学习、合作探究以及创新，逐步培养学生的科学态度和科学的思维方式。

二、开放实验室，调动学生学习的积极性。

开放实验教育是实验教学的延伸，它给在实验课中没有很好掌握实验技能的学生更多的学习机会，给对生物技术感兴趣、有志向的学生提供进一步学习和创新的空间。具体的做法是：

一是实验项目单个考核，实验课操作不合格的学生重做，使学生端正上实验课的态度，基本消除应付及被动参与实验的现象。

二是采用教师科研与教学相结合的方法，鼓励学生参与教师的科研。

三是结合学校的“大学生实践创新项目”、第二课堂课外研究活动，鼓励学生进入实验室开展科学研究，培养学生自主创新能力。开放实验室，极大地调动了学生学习的积极性，提高了他们实验的主动性。

三、建立完善科学的考核评价体系。

考核是督促学生学习的一种手段，也是检查学生实验技能掌握与独立操作能力的方法。传统生物技术专业实验教学是辅助理论教学，实验课成绩只占理论课成绩的一小部分，且考核方法不够科学，不能反映学生的实验能力。生物技术创新实验教学体系建立了一套较完善、科学的实验考核体系，通过实验报告、出勤率、实验课学生操作是否规范、熟练程度、实验结果、实验结束后期末考核成绩等对学生进行综合评定，克服了仅仅依据卷面成绩、出勤和实验报告确定成绩的弊病。

具体做法：实验出勤、实验准备占实验总成绩10%；学生实验操作的规范状况、熟练程度、实验结果占实验总成绩的30%；实验报告成绩占实验总成绩的10%；期末考核理论占实验总成绩的20%，实际操作占实验总成绩的30%。这种考核方法要求学生必须认真做好每一个实验，理解实验原理，正确分析实验结果，认真总结实验成败的原因，扎扎实实地掌握实验操作技能。通过这种实验考核评价体系的建立和实践，对学生知识、能力和素质协调发展起到了很好的引导作用。

生物论文 篇六

摘要：

随着科学技术的迅速发展和人们科学观念的改变，世界各国纷纷开始重新审视科学教育。生物学作为新科技时代的热点学科，其基础教育更加迫切需要通过重大变革来提高生物教学。目前的生物教学体现了基础性，但忽略了对内容的更新以及对学生在生产生活实践中动手能力的培养，理论与实践脱节。现在有些生物教学仍然是一支粉笔和一块黑板，生物界是丰富多彩的，这就决定了生物的教学形式应该多样化。新课程改革的核心理念是“以学生的发展为本”，因此要求教师在生物教学中帮助每一个学生进行有效地学习，使每一个学生得到充分发展。课堂教学是教学的基本形式，是学生获取信息、培养多种能力的主渠道。然而课堂教学的时间是有限的，要实现用最少的时间使学生获得最大的进步与发展，进行有效的课堂教学是解决问题的重要途径。

关键词：

初中生物、课堂教学、兴趣

1、从提高学生的学习兴趣出发

少部分学生学习生物的动机来自于力求全面发展，而大多数学生的学习来自于兴趣。兴趣是最好的老师，优秀的教师不只在于他的知识占有量多少，而更重要是否能将学生的注意力集中到学习中来，在教师的引导下乐学、会学。所以教师应该根据教学目标和学生特点正确选择教学方法，如阅读、讨论、探究、角色扮演、小组竞赛等，并努力做到多种方法的最优结合，才能有效地在教学中形成生动活泼的局面，在良好的学习氛围中学习。

2、教师要不断更新教育观念，倡导有效教学

课堂教学是提高教学质量的主要途径，在影响课堂教学质量的诸多因素中，教师所采用的教学方法起着决定性的作用，生物教师必须转变观念，认真研究和改进教学方法。《生物课程标准》倡导探究式学习的理念，并要求在新课程学习中应以探究学习作为主要的学习方式之一，教材中也设计了大量的有关提高学生探究能力的内容。要使学生的素质与能力得到发展，就应摒弃过去那种由教师代替学生学习的教学方式，尽量通过教师的引导与启发，为学生创设一种适于探究的情景或氛围，给学生以自主学习、自我发展的时间和空间，使学生充分体验到自主学习的乐趣，学生的能力得到较为全面的发展。积极开发新的课程资源，课程资源是决定课程目标能否达成的重要因素。教材是学生学习的工具，不是学生要学的全部内容，也就是教师要用教材教，避免教材教的现象。因此，教师要充分利用现有的课程资源，积极开发媒体资源、社区资源、家庭资源和隐性资源，这也是深化课程改革，提高教学质量的重要途径。

3、重视对学生进行激励性评价

教师的教学要面向全体学生，及时对学生进行鼓励与肯定，极大地满足了学生的心理需要，增强了学生的自信心和表现欲，同时也活跃了学生的思维，增强了学生的学习兴趣，因而对学生的学习具有很大的促进作用。课堂上教师利用激励性语言，让所有学生都有机会得到肯定，享受到成功的喜悦，这是一些有经验的教师提高学习效率常用的方法。生物教师任重而道远。

4、生物实验教学的优化策略

（1）充分利用好实验室，制定合理的实验计划。生物是一门以实验为基础的学科，生物教学中实验活动的开展是人类认识和研究生物科学的重要手段，也是生物学教学的一种重要手段。生物实验教学的结果如何将势必会影响到生物新课程标准的执行效果，影响到生物教学质量的提高。因此，对于广大生物教师而言，在学校生物实验室从无到有建成之后，教师就有义务，有必要利用好生物实验室为生物教学服务，通过优化生物实验教学过程，激发和培养学生的生物学习兴趣，体现学生生物学习的主体地位。教师应该在每学期之初，认真研究教材，科学的制定好学期生物实验计划，避免平时生物实验教学的随意性。教师作为生物实验活动的调控者，指导者，其实验操作的规范程度将直接影响到实验教学的效果，教师首先要按照教材中的实验要求，课前自己认真做几遍，确保自己实验操作的规范和熟练。

（2）情境化教学法，提高教学时效性。在教学中教师要联系学生的生活实际创设情境，开展教学活动。从学生身边入手，从学生已有的生活经验和熟悉的生产实际出发或从学生关心的事情做起，学生会感到亲切、自然、有趣，使学生认识到自己身边就有很多生物学问题，使学生的学习变成一种自我需要，从而唤起学生参与学习的兴趣和热情。如讲“叶绿体中色素的提取和分离实验”时让学生考虑植物体内的某些营养物质如氨基酸等能否用同样的原理提取？能否找到无毒性的溶液分离提取这些色素，用于食品加工？这样，让学生带着生活中的问题走进课堂，使学生认识到自己身边有很多生物学问题，从而学生的学习变成一种自我需要。

（3）教师要运用“语言的艺术”，活跃课堂气氛，提高教学效果。如在复习“心脏的结构”时，要求学生把前一节课画的心脏结构简图拿出来，结果好几位学生紧张地在抽屉里乱翻，我很生气，因这是特意布置要夹在书里放好的，这节课还要用这张图学习“血液循环”，本想批评一顿，转而一想，批评只能使学生更紧张，更想不起放在哪，于事无补，不如幽他一默。“可能有几位同学忘了把自己的心放在哪儿？别急，慢慢找！不然，这节课就上不了了。以后可别这么粗心大意，连“心”也忘了带了！”在同学一片善意的笑声中，我又说“把‘心’带来的同学先复习一下心脏的结构。”让学生把心收了回来。用比喻加强记忆，教师要善于挖掘教材中的形象性因素，把教材中所涉及的生物形态、习性和生活环境的内容用生动形象的描绘，恰如其分的比喻，恰到好处的姿态和富有感染力的神情讲授出来，让学生产生如临其境、如窥其貌的感觉，从而引发学生对生命的认识、对大自然的热爱和对环境的关切。在活跃的课堂气氛中，使他们很快进入了学习状态，收到了事半功倍的教学效果。

总之，由于初中生物的特殊性，在教学中更应选择优化的教学方法，使初中生物教学达到事半功倍的效果。

生物科技小论文 篇七

生物学科与其他学科一样，肩负着培养人才和提高新一代公民素质的重任。因此，高中生物教学要利用新课程改革的良好契机，发挥生物学科优势，培养学生的创新思维能力，提高学生的综合素养。教学上，要更新理念，运用多种教学方法，在抓好课堂教学的同时，借助生物科技活动课的开展，加深学生对所学知识的巩固、充实和运用，提高学生的观察、判断、分析、动手等各方面能力，下面结合实际谈谈生物科技活动课的开展。

一、 利用本地资源，增进学科兴趣

生物学是一门自然科学，与大自然有着非常密切的联系。为提高学生的学习兴趣，教师应充分发挥生物学科的特点，带领学生走出课堂，走向大自然。在我县的城乡结合部，建有现代农业示范园区、无土栽培基地、组织培养实验室等基地。因此，生物教学可充分利用这些资源，开展以“爱我家乡”为主题的社会调查活动，组织学生前去参观体验，让学生调查家乡丰富的物产及野生动植物资源。在调查过程中，不少学生发现了许许多多生物世界的奇妙现象，头脑中产生的一个又一个“为什么”，激发了他们强烈的求知欲。他们虚心请教老师和农业技术人员，积极查阅有关资料，既扩大了知识面，学到了生物课本上学不到的知识，又尝到了发现问题、分析问题、解决问题的乐趣。同时，通过对家乡丰富物产资源的了解，增强了热爱家乡的情感。

二、理论联系实际，培养动手能力

根据生物学科的特点，可采取多种有效措施。如结合教材和生产生活实际，有计划地开设科学选修课程。为学生增加一些实用的科学技术，让学生学会理论联系实际，学以致用。如教会学生一些嫁接、扦插技术之后，把学校的花圃承包给各班级管理，学期结束时进行评比，评出最有创意的园丁班级。通过这些活动，既促进了学生的学习积极性，又美化了校园环境，也培养了学生的主人翁意识，使他们有了一个运用所学知识的天地。此外，还与校外的一些园艺场、养殖专业户联系，把那里当作学校的校外实验基地，每隔一段时间都带学生去实习，遇到问题可向这些校外辅导员请教，现场解决。再有，为适应现实社会需要，开设花卉栽培、盆景制作、切花保鲜等学习班，以培养学生的市场经济意识和竞争意识。这样，学生切身感受到学校所开设的生物科技活动课程是有用的。为此，我们学校的学生都非常踊跃地参加生物科技活动课的学习。

同时，为了完善生物科技活动课，还开展了研究性学习活动，让学生就平时遇到的有趣的生物现象展开课题研究，科技辅导员予以相应的指导，在学生成长记录手册中，填写学生每学期在科技创新方面取得的成绩，并让家长签上意见和建议，根据家长的意见和建议，不断调整课程结构，让学生学到最有用的知识。

三、 培养创新意识，提高科学素养

为培养学生的创新意识，学校成立了各种各样的科技兴趣小组，利用课余时间积极开展形式多样的科技活动。如每年三月的“爱鸟周”、四月的有奖科技知识问答、五月的“节水周”、六月的“环保日”、九月的校园“科技节”、十月的“爱科学月”、十二月的科技知识竞赛等活动，激发学生的探索热情。在每一个科技活动结束时，都要求课外兴趣小组的学生以小组为单位，开展讨论活动，写出活动报告，并通过学校的多媒体教室、学校科普长廊、黑板报、校园网等展出活动成果，评选出优秀科技作品，为次年的广西青少年科技创新大赛做准备。我校学生在参加青少年科技创新大赛活动中取得了优异的成绩，每年均有多个作品在大赛中获奖，在市、县内起到了带头作用。

通过科技活动课的开展，我深刻意识到：如果教学方法简单，以灌输的方式代替学生的思维，就会阻碍学生潜能的开发，框住学生的思想，不利于人才的培养。只有合理扩大学生的知识面，提高学生的生物科学素养、探究性学习能力，才能形成科学观点和科学精神，为学生的终身发展打下良好的基础。

中学生物学，尽管受到某些设备的限制，但也有自身的教学优势，只要在教学过程中做到理论联系实际，就能创造出最大的“生物实验室”，就能获得多种多样的实验材料，就能搜集到丰富多彩的教学新课题，将新课程改革真正落实到学科教学之中。

生物科学专业毕业论文 篇八

摘要 生物芯片是便携式生物化学 分析 器的核心技术。通过对微加工获得的微米结构作生物化学处理能使成千上万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上。采用生物芯片可进行生命 科学 和医学中所涉及的各种生物化学反应，从而达到对基因、抗原和活体细胞等进行测试分析的目的。生物芯片 发展的最终目标是将从样品制备、化学反应到检测的整个生化分析过程集成化以获得所谓的微型全分析系统(micro total analytical system)或称缩微芯片实验室(laboratory on a chip)。生物芯片技术的出现将会给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品和环境卫生监督等领域带来一场革命。本文阐述了生物芯片技术在加工制备、功能和 应用 方面的近期 研究 进展。

关键词：生物芯片，缩微芯片实验室，疾病诊断，基因表达

人类基因组计划的目标是在2005年完成对30亿个人体基因组DNA碱基的序列测定，现在通过使用更高级的毛细管阵列测序仪和商业操作，使该计划有望提前完成。因此，人们现已开始利用人类基因组计划中所发现的已知基因对其功能进行研究，亦即把已知基因的序列与功能联系在一起的功能基因组学研究。另外，与疾病相关的研究已从研究疾病的起因向探索发病机理方面转移，并从疾病诊断向疾病易感性研究转移。由于所有上述这些研究都与DNA结构、病理和生理等因素密切相关，因此许多国家现已开始考虑在后基因组时期，研究人员是否能用有效的硬体技术来对如此庞大的DNA信息以及蛋白质信息加以利用。为此，先后已有多种解决方案问世，如DNA的质谱分析法[1]、荧光单分子分析法[2]、阵列式毛细管电泳[3]、杂交分析[4]等。但到 目前 为止，在对DNA和蛋白质进行分析的各种技术中，发展最快和应用前景最好看的技术当数以生物芯片技术为基础的亲和结合分析、毛细管电泳分析法[5]和质谱分析法。此外，在此基础上，通过与采用生物芯片技术和样品制备 方法 （芯片细胞分离技术[6]和生化反应方法(如芯片免疫分析[7]和芯片核酸扩增[8]）相结合，许多研究机构和 工业 界都已开始构建所谓的缩微芯片实验室。建立缩微芯片实验室的最终目的是将生命科学研究中的许多不连续的分析过程，如样品制备，化学反应和分离检测等，通过采用象集成电路制作过程中的半导体光刻加工那样的缩微技术，将其移植到芯片中并使其连续化和微型化。这些当年将数间房屋大小的分离元件 计算 机缩微成现在只有书本大小的笔记本式计算机有异曲同工之效。用这些生物芯片所制作的具有不同用途的生化分析仪具有下述一些主要优点，即分析全过程自动化、生产成本低、防污染（芯片系一次性使用）、分析速度可获得成千上万倍的提高、同时，所需样品及化学药品的量可获得成百上千倍的减少、极高的多样品处理能力、仪器体积小、重量轻、便于携带。这类仪器的出现将会给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品和环境卫生监督等领域带来一场革命。因此，它已广为各国学术界和工业界所瞩目[9]。

1 、生物芯片的微加工制备

生物芯片的加工借用的是微 电子 工业和其他加工工业中比较成熟的一些微细加工(microfabrication)工艺（如：光学掩模光刻技术、反应离子刻蚀、微注入模塑和聚合膜浇注法），在玻璃、塑料、硅片等基底材料上加工出用于生物样品分离、反应的微米尺寸的微结构，如过滤器、反应室、微泵、微阀门等微结构。然后在微结构上施加必要的表面化学处理，再在微结构上进行所需的生物化学反应和分析。

生物芯片中目前发展最快的要算亲和结合芯片（包括DNA和蛋白质微阵列芯片）。它的加工除了用到一些微加工工艺以外，还需要使用机器人技术。现在有四种比较典型的亲和结合芯片加工方法。一种是Affymetrix公司开发出的光学光刻法与光化学合成法相结合的光引导原位合成法[10]。第二种方法是Incyte pharmaceutical公司所采用的化学喷射法，它的原理是将事先合成好的寡核苷酸探针喷射到芯片上指定的位置来制作DNA芯片的。第三种是斯坦福大学所使用的接触式点涂法。该方法的实现是通过使用高速精密机械手所带的移液头与玻璃芯片表面接触而将探针定位点滴到芯片上的[11]。第四种方法是通过使用四支分别装有A、T、G、C核苷的压电喷头在芯片上作原位DNA探针合成的[12]。

2、 生物芯片举例

生物芯片是缩小了的生物化学分析器，通过芯片上微加工获得的微米结构和生物化学处理结合，便可将成千上万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上。采用芯片可进行生命科学和医学中所涉及的各种生物化学反应，以达到对基因、抗原和活体细胞等进行测试分析的目的。通过分析可得到大量具有生物学、医学意义的信息。生物化学反应和分析过程通常包括三个步骤：

1、样品制备；

2、生物化学反应；

3、检测和数据分析处理。将其中一个步骤或几个步骤微型化集成到一块芯片上就能获得具有特殊功能的生物芯片，例如用于样品制备的细胞过滤器芯片和介电电泳芯片、用于基因突变检测和基因表达的DNA微阵列芯片和用于药物筛选的高通量微米反应池芯片等。现在，世界各国的科学家们正致力于将生化分析的全过程通过不同芯片的使用最后达到全部功能的集成，以实现所谓的微型全分析系统或缩微芯片实验室。使用缩微芯片实验室，人们可以在一个封闭的系统内以很短的时间完成从原始样品到获取所需分析结果的全套操作。

2.1 样品制备芯片

针对DNA分析，其制备过程通常要经过细胞分离、破胞、脱蛋白等多方面的工作，最后得到纯度足够高的待检DNA。目前在细胞分离方法上较突出的有过滤分离（根据生物颗粒的尺寸差异进行分离）和介电电泳分离（利用在芯片上所施加的高频非均匀电场使不同的细胞内诱导出偶电极，导致细胞受不同的介电力作用，而从样品中分离出来）等；芯片中的破胞方法有芯片升温破胞、变压脉冲破胞，以及化学破胞等。在捕获DNA方面，CephEid公司应用湿法蚀刻和反应离子蚀刻/等离子蚀刻等工艺在硅片上加工出含有5000个高200微米直径20微米的具有细柱式结构的DNA萃取芯片，专门用于DNA的萃取[13]。

2.2 生物化学反应芯片

由于目前所用检测仪器的灵敏度还不够高，因此从样品中提取的DNA在标记和应用前仍需用PCR这样的扩增复制技术复制几十万乃至上百万个相同的DN段。

目前，在芯片中进行核酸扩增反应获得成功的有宾夕法尼亚大学研究小组[8，14]，美国劳伦斯-利物摩国家实验室[15]和Perkin-Elmer公司[16]。宾夕法尼亚大学研究小组所做的扩增反应都是在硅-玻璃芯片中进行的，芯片的外部加热和冷却采用的是计算机控制的帕尔帖电-热器。在对芯片表面进行惰性处理后，亦即在硅片表面生长一层2000埃的氧化硅之后，他们成功地在硅-玻璃芯片中完成了一系列不同的核酸扩增反应，例如RT-PCR、LCR、多重PCR和DOP-PCR。由劳伦斯-利物摩国家实验室加工的硅芯片所采用的加热方式是芯片内置的薄膜多晶硅加热套，其升降温的速度很快。Perkin-Elmer公司的PCR反应则是在塑料芯片上完成的。伦敦帝国理工大学的研究者研制了一种样品可在不同温度的恒温区间内连续流动的PCR芯片[17]。上述所有工作都是用事先提纯了的DNA或RNA作为扩增反应的底物来完成的。为了将样品制备和扩增反应集成为一体，宾夕法尼亚大学研究小组最近成功地在坝式微过滤芯片中直接对分离所得的人白细胞通过升温方式胞解后所释放的DNA进行了扩增，这是世界上首例将样品制备和扩增反应集成为一体的研究成果[14]。

2.3 检测芯片

2.3.1 毛细管电泳芯片

芯片毛细管电泳是1983年由杜邦公司的Pace开发出来的[18]。随后，瑞士的Ciba-GEIgy公司和加拿大的Alberta大学合作利用玻璃芯片毛细管电泳完成了对寡核苷酸的分离[19]。首次用芯片毛阵列电泳检测DNA突变和对DNA进行测序的是由加利福尼亚大学伯格利分校Mathies领导的研究小组完成的[20,21]。通过在芯片上加上高压直流电，他们在近两分钟的时间内便完成了从118bp到1353bp的许多DN段的快速分离。此外，Mathies的小组与劳伦斯-利物摩国家实验室Nothrup的研究小组合作，报道了首例将核酸扩增反应与芯片毛细管电泳集成为一体所作的多重PCR检测工作[22]。宾夕法尼亚大学Wilding的小组与Ramsey的小组一道用芯片毛细管电泳对芯片中扩增得到的用于杜鑫-贝克肌萎缩诊断的多条DN段进行分离也获得了成功[14]。其他用 芯片毛细管电泳检测突变的外国公司和学术机构有Perkin-Elmer公司、Caliper technologies公司、Aclara biosciences公司和麻省理工等。

2.3.2 DNA突变检测芯片

dNA之所以能进行杂交是因为核苷A和T、G和C可同时以氢键结合互补成对。许多经典的分子生物学方法如桑格DNA测序法和PCR等都是以此为基础的。最近出现的几项技术，如用光刻掩膜技术作光引导原位DNA合成[23]、电子杂交技术[24]、高灵敏度激光扫描荧光检测技术[25]等，使以杂交为基础的应用有了长足的改善。最近的一些 英文 权威刊物对应用芯片杂交技术检测突变作了报道。Hacia等人采用由96000个寡核苷酸探针所组成的杂交芯片，完成了对遗传性乳腺癌和卵巢肿瘤基因BRCA1中外显子上的24个异合突变（单核苷突变多态性）的检测。他们通过引入参照信号和被检测信号之间的色差分析使得杂交的特异性和检测灵敏度获得了提高[26]。另外，Kozal等人用高密度HIV寡核苷酸探针芯片对HIV病株的多态性作了分析[27]。Cronin等人用固化有428个探针的芯片对导致肺部囊性纤维化的突变基因进行了检测[28]。用生物芯片作杂交突变检测的美国公司有贝克曼仪器公司、Abbot laboratory、Affymetrix、Nanogen、Sarnoff、Genometrix、Vysis、Hyseq、Molecular dynamics等；英美学术机构有宾夕法尼亚大学、贝勒医学院、牛津大学、Whitehead institute for Biomedical Research，海军研究室，Argonne国家实验室等。

通过杂交分析DNA的另一应用技术是重复测序。那么，重复测序是怎么工作的呢？首先，人们将长度为8-20个核苷的探针合成并固定到指甲盖大小的硅芯片或玻璃芯片上。当含有与探针序列互补的DNA被置于联有探针的芯片之后，固化探针就会通过与其序列互补的DN段杂交而结合[10]。通过使用带有计算机的荧光检测系统对“棋盘”每个格子上的荧光强弱及根据每个格子上已知探针的序列进行分析与组合就可得知样品DNA所含有的碱基序列。最近美国的Science杂志对应用芯片杂交技术测序作了报道。Chee等人在一块固化有135000个寡核苷酸探针（每个探针长度为25个核苷）的硅芯片上对长度为16.6kbp的整个人线粒体DNA作了序列重复测定。每个探针之间的空间间隔为35微米。测序精度为99%。另外Hacia还报道了一种微测序分析法(minisequencing-based assays)为检测所有可能的碱基序列变化提供了强有力的手段。此方法中需要将不同颜色荧光染料标记的四种ddNTP，加入到引物的酶促反应中，微阵列上固化的寡核苷酸用作酶促反应的引物，靶序列作为模板，可检测到靶序列上的碱基变化。用生物芯片从事杂交测序的美国公司有Affymetrix和Hyseq[29]。

2.3.3 用作基因表达分析的DNA芯片

随着人类基因组计划的顺序进行，越来越多的能够表达的人基因序列以及引发疾病和能预测疾病的各种突变正在为人们逐渐认识。为了能够同时对多个可能的遗传突变进行搜寻、加快功能基因组学研究的进程，人们现已把越来越多的注意力放到了能同时提供有关多个基因及其序列信息的所谓并行分子遗传学分析(parallel molecular genetic analysis)方法上。功能基因组学所研究的是在特定组织中、发育的不同阶段或者是疾病的不同时期基因的表达情况。因此它的要求是要能在同一时刻获得多个分子遗传学分析的结果。譬如，许多疾病引发基因可能会有数以百计的与表征有关的特定突变，因而，要求能有同时筛检这些突变的有效方法。另外，任何一个细胞中都会有上千个基因在表达。而细胞间基因表达的差异往往能反应出这些细胞是发育正常还是在朝恶性肿瘤细胞方向发展。采用芯片技术利用杂交对基因表达进行分析的好处是它能用很少的细胞物质便能提供有关多基因差异表达的信息，从而给疾病诊断和药物筛选提供前所未有的信息量[30]。Lockhart等人采用固化有65000个不同序列的长度为20个核苷的探针芯片，定量地分析了一个小鼠T细胞线中整个RNA群体内21个各不相同的信使RNA。这些专门设计的探针能与114个已知的小鼠基因杂交。分析发现 在诱发生成细胞分裂后，另外有20个信使RNA的表达也发生了改变。检测结果表明该系统对RNA的检出率为1:300000，对信使RNA的定量基准为1:300[32]。Wang等人在研究表鬼臼毒素吡喃葡糖苷(etoposide)诱导的细胞程序性死亡时，利用DNA芯片技术，制备了一次可检测6591种人细胞信使RNA的寡聚核苷酸微阵列，检测到诱导后的细胞内有62种信使RNA的量发生了变化。通过挑选12个与诱导作用有关的基因作进一步研究，它们发现了2个新的p53靶基因[33]。DeRisi等人将一个恶性肿瘤细胞线中得到的870个不同的cDNA探针通过机械手“刷印”至载玻片上以观察癌基因的表达情况。在比较两个标有不同荧光标记的细胞信使RNA群的杂交结果之后，他们对引入正常人染色体后肿瘤基因受到抑制的细胞中的基因表达结果进行了分析[34]。另外，Shoemaker等人报道了一种利用生物芯片来确定许多新近发现的酶母基因的生物功能的所谓分子条形编码技术。这种技术的好处是它能让我们以并行的方式定量地分析很复杂的核酸混合物[35]。Lueking等人最近采用蛋白质微阵列技术，把作为探针的蛋白质高密度地固定在聚双氟乙烯膜(polyvinylidene difluoride)上，并检测到了10pg的微量蛋白质测试样。对92个人cDNA克隆片段表达的产物进行检测，用单克隆技术作平行分析，证实了假阳性的的检出率低。由于蛋白质微阵列技术不受限于抗原-抗体系统，故能为高效筛选基因表达产物及研究受体-配体的相互作用提供一条新的有效途径[36]。

2.4 缩微芯片实验室

生物芯片 发展的最终目标是将从样品制备、化学反应到检测的整个 分析 过程集成化以获得所谓的微型全分析系统或称缩微芯片实验室。1998年6月，Nanogen公司的程京博士和他的同事们首次报道了用芯片实验室所实现的从样品制备到反应结果显示的全部分析过程。他们用这个装置从混有大肠杆菌的血液中成功地分离出了细菌，在高压脉冲破胞之后用蛋白酶K孵化脱蛋白，制得纯化的DNA，最后用另一块 电子 增强的DNA杂交芯片分析证实提取物是大肠杆菌的DNA。这是向缩微实验室迈进的一个成功的突破[37]。 目前 ，含有加热器、微泵微阀、微流量控制器、电子化学和电子发光探测器的芯片已经研制出来了，而且，也出现了将样品制备、化学反应和分析检测部分结合的芯片（例如，样品制备和PCR[38]；竞争免疫测定和毛细管电泳分离[39]）。相信不久的将来，包含所有步骤的缩微芯片实验室将不断涌现。

3 、结尾

经过近十年的不懈努力，生物芯片技术发展至今已经开始对生命 科学 研究的许多领域带来冲击甚至革命。以美国为首的西方发达国家在该领域已经取得了令人眩目的成就。到现在，从样品制备、化学反应到检测的三个步骤已获得了部分集成，三个部分的全部集成已初现端倪。 中国 在这方面尚未起步，如果各方面重视，投入一定的人力和物力，相信不久的将来在该领域中我们也会占有一席之地的。

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36 Lueking A, et al.Anal Biochem,1999;270:103-111.

37 Cheng J,et al.Nature Biotechnology,1998;16:541-546.

38 Wilding P,et al.Anal.Biochem,1998;257:95-100.

3 9 McCormick RM,et al.Anal.Chem.1997;69:2626-2630

生物论文 篇九

摘要：

现阶段的教学改革，对初中生物实验教学的创新比较注重，而在生物实验室管理工作方面的优化也比较重要。

通过生物实验室管理水平的提高，就能提高生物教学的效率。笔者结合实际，对初中生物实验室的管理现状进行详细分析，然后结合实际对生物实验室管理方法进行探究，希望该研究能对实际的管理发展起到促进作用。

关键词：

初中；生物实验室；管理现状

生物实验室是进行生物实验教学的重要场所，在这一方面加强管理对生物教学发展比较有利。在素质教学的实施背景下，对学生加强素质教学就要从多方面进行考虑，生物教学是实践性比较强的学科，尤其是在实验室的管理方面比较重要。

对初中生物实验室管理加强研究，对解决实际管理问题比较重要。

1、初中生物实验室的管理现状分析

初中生物实验室管理水平的提高有助于学生生物实验的正常操作，对学生学习效率水平的提高比较有利。

从实际的实验室管理现状来看，在诸多方面还存在着问题，有待解决。

由于生物实验室当中有一些感染性的物质，所以在安全工作方面就要充分重视[1]。

生物实验室管理工作开展过程中，一些实验人员不注重安全意识的加强，这就使具体的管理工作中出现诸多问题。

再者，初中的生物实验管理工作实施中，相应的安全管理制度不完善，相应的管理监督也没有加强。

当前一些生物实验室的管理工作实施中，虽然建立了质量管理体系，也规范了具体的操作程序，但是在具体执行过程中还没有有效落实。

在制度规定当中只有原则性的规定，但在落实上缺少明确性指示，缺少安全以及管理的措施实施。

另外，在生物实验室的管理过程中，对相关的实验室设施以及设备没有进行有效完善。

这些方面对实际的生物实验教学的进一步实施存在着诸多影响。

比较突出的问题就是在经费上没有充分的投入，这就使实验设施的配备得不到完善，阻碍了生物实验教学[2]。

对这些层面的问题要能充分重视，只有在这些层面得到了加强，才能对生物实验室的进一步发展起到保障作用。

2、初中生物实验室管理方法探究

要想保障生物实验室的管理质量水平的提高，就要从多方面加强重视，笔者结合实际对初中生物实验室的管理方法进行了深究，在这些措施的科学实施下，就能保障实验室管理整体水平的有效提高。

第一，加强对初中生物实验室管理人员生物安全知识的专业培训工作。

实验室人员在专业知识上的提高，对其具体实施管理工作比较有利，能够通过专业化管理水平的提高，使实验室安全事故的发生概率降低。

在具体的措施实施上，注重理论政策的科学实施，在思想认识层面能进一步强化，将理论和实践紧密结合。

对实验人员的应对突发事件能力进行有效加强，只有从这些方面得到加强，才能真正有利于实验室的管理水平。

第二，注重对初中生物实验室管理制度的完善提高。

要想对生物实验室的管理质量水平加以提高，就要能充分注重制度的完善制定和落实，在制度的规制下，才能使管理的整体水平提高。

制定这些规章制度时，要和实际相结合，维护实验室的日常秩序，使生物实验的顺利进行得到保障。

在制度的制定上，在生物实验人员的岗位制度以及开放管理制度的制定层面，都要和实际相结合，管理制度的可操作性要强，对实验室的操作安全性要有效保障。

只有这些管理制度得到了完善和规范，才能保障整体管理水平的提高。

第三，在实验室的管理工作实施中，在开放管理层面要能充分重视。

生物实验室和学生动手操作能力的培养有着紧密的联系，为学生提供了动手实践的场所[4]。

在实验室的开放时间上要科学规定，加强专业指导老师的管理，对学生的实验理论知识和器材的管理要加强。

首先要让学生明确实验过程。

教师可利用活动时间提前培养好实验小组长，再由这些骨干学生去辅导带动其他同学做好实验。

在授课过程中，教师可运用挂图和实物这两种直观教具，带领学生按照由下至上的顺序逐一对各结构进行辨认和识记，增加学生的感性认识。

对实验过程及方法步骤做到心中有数，为下节实验课作好准备。

让学生在平常的时间中，能够充分利用好实验室。

第四，生物实验室的具体管理工作实施中，要能够注重原则的遵循。

例如在对生物实验室中仪器摆放的管理中，对仪器的摆放就要符合自身的特征。

在相应仪器的存放过程中，就要将全部开关置到零位上，要能符合美观的原则。

对生物实验仪器的存放要保持整齐和美观大方等，存放和取用要和方便。

遵循这些相应的原则，才能使实验的器材得到良好的管理。

再比如在对生物实验室中药品的管理过程中，就要能够做到分类存放，易燃易爆以及有毒的危险品要单独存放，在药包上贴上标签等。

第五，对生物实验室的管理工作要注重核心工作的管理。

在专人管理层面要能有效加强，管理人员要在相应的资料管理工作上进行完善和强化。

在实验室的表册管理工作上要有效强化，并及时进行汇总。

在实验室管理工作的实施中，要充分注重对学生定位的要准确性[5]。

为了将生物实验室的教学质量有效提高，就在每堂课的开展前对学生的个性化差异详细了解，然后在实验小组的搭配方面充分重视。

在分组后每组的学生要选出一个组长，对小组人员的实验进行规范化，起到管理员的作用。

这样就能优化管理工作。

第六，初中生物实验室的管理中，要对学校的网络加以充分利用，构建网络生物实验室。

这一新技术的应用能够促进网络管理系统的有效形成，实验室的管理工作要能简单化以及实用化地呈现。

课前要求学生预习实验内容，上课时先让学生观看视频，再由带教老师强调实验的重点、难点和关键点，然后学生做实验，在实验过程中可以边看边做。

实验结束后，老师点评、小结。

网络装备的实验预约、登记，课上学生的分组登记和演示记录，及时有效要便于各项检查，验收。

在这一方面得到了加强，就能有助于实验室管理水平的提高。

3、结语

总而言之，要想提高初中生物实验室的管理水平，就要注重对实际问题的及时解决。

初中阶段的学生，在各个方面的发展都没有成熟，老师在学生的生物实验过程中，要充分注重对学生的引导。

该文从多方面对生物实验室的管理工作进行了研究，希望能解决实际的实验室管理问题。

参考文献:

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[4]方世林。地方本科院校实验室建设和管理的研究与探讨[J]。科技信息，2013(14):12.

[5]徐静，阎斌伦。高校生物实验室安全问题初探[J]。实验室科学，2009(6):168-169

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