生物学分析精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的生物学分析主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：生物学分析范文

概念是中小学理科各学科新课程内容的重要组成部分，学生概念的形成与理解将直接影响后续学习的效果。在新课程背景下如何开展概念的教与学，如何发挥概念在学生认知发展、观念建构方面的教学价值，如何通过概念学习培养学生分析问题和解决问题的能力，如何在概念学习中提升学生的科学素养，等等，已经成为中小学理科教师必须研究解决的基本理论问题和实践问题。

北京教育学院“科学教育重点学科建设”工作以“理科各学科知识结构与教学实践研究”为学科建设方向，重点研究了理科各学科的概念体系及其教学实践，本期《课程与教学》栏目选取他们的部分研究成果，供广大教师借鉴和学习。

遗传与变异是生物体的最本质特征，也是生物进化的基础。[1]因此，对于遗传与变异的学习，在理解生命现象、提高生物科学素养方面起到了基础性的作用。在小学阶段，学生通过辨认常见生物、培养植物、饲养动物、讨论克隆技术等活动，已经对生物多样性、生殖与发育等生物学问题有了直观的了解，进而对遗传与变异的概念也有了感性的认识。在此基础之上，初中生物学新课标主要以遗传信息的物质基础与传递表达方式为切入点，要求教师在教授遗传与变异相关知识时，促使学生建立如下三个重要概念：

第一，生物能以不同的方式将遗传信息传递给后代。一些进行无性生殖，后代的遗传信息来自同一亲本；一些进行有性生殖，后代的遗传信息可来自不同的亲本。

第二，DNA是主要的遗传物质。基因是包含遗传信息的DN段，它们位于细胞的染色体上。

第三，遗传性状是由基因控制的，基因的遗传信息是可以改变的。

笔者认为，这三个要求，涵盖了经典遗传与分子遗传的主要内容，有利于学生建构遗传与变异的概念体系，从而为高中以至更长远的学习活动打下坚实的基础。教师应该善于运用各种方法落实上述要求，促进重要概念的内化，提高教学的有效性。

同时，我们应该看到，课标对于遗传与变异重要概念的要求，大体上是按照“从高到低”的顺序排列的：首先谈到的是遗传信息的传递与表达方式，然后是遗传信息的物质基础，最后是遗传信息的基本定义。为了便于理解，我们将按照相反的顺序对课标要求进行逐一的解读，找出其内部联系，为更好地落实重要概念教学提出可行性的建议。

一、关于“基因”的定义

新课标中明确要求教师帮助学生建立“遗传性状是由基因控制的”“基因是包含遗传信息的DN段”等重要概念，这就要求教师明确“基因”的定义。但是，迄今为止，“基因”的准确定义尚存在争议。特别是随着分子生物学的发展，人们又发现了移动基因、断裂基因、假基因、重复基因、重叠基因及一系列的调控序列，使基因的定义更加复杂化。无论是课标还是教材，初中教学当中已经出现了“基因”一词，这对教学而言是一种挑战。很显然，对于没有接触染色体精细结构、尚未学习中心法则的初中学生而言，还不能准确地从物质基础这个层面了解基因的性质与功能，从而不能理解遗传与变异的特征与目的。

笔者建议，对于遗传信息的物质基础，在初中阶段应予以淡化。显然，上述关于基因的复杂的定义，属于生物学事实的范畴。初中阶段的重点应该是从概念层面解释“基因”的本质。其实，从分离与自由组合定律（孟德尔）到连锁与交换定律（摩尔根），人们已经明确了两个问题：其一，生物体内存在着控制各个性状的、按照一定规律进行相互作用的遗传因子；其二，这些遗传因子在体内呈有规律的线性排列。虽然一直到摩尔根创立遗传染色体学说时，人们仍然不能从分子水平上揭示基因的结构与功能，但是对于上述两个问题的认识，足以从逻辑层面给出“基因”的定义：存在于细胞特定位置上的、按照某种数学规律进行相互作用从而控制性状的“基本因子”。这个关于“基因”的定义，可以作为一般概念呈现给初中学生；进而通过基因与性状关系的例子，就能够总结出“遗传性状是由基因控制的”这一重要概念。对于初中生物学教学来说，这是最重要的。因为，这种概念化的、抽象的知识，能够锻炼学生透过现象探究事物本质的思维能力，有利于学生抽象思维的发展，从而有利于学生创新能力的提高。

我们不难发现，上述关于“基因”的定义，对于科学教育也是有重要意义的。很大程度上是因为它描述了所有科学门类的共同特征：基本因素的界定、分类和相互作用分析。如经典物理中的“质点”、化学中的“分子”、普通生物学中的“细胞”等等，都是各个学科中的“基本因素”。只有准确定义了“基本因素”，才能在此基础之上进行演绎、归纳，使本学科具有了数理传统。反之，若未准确定义“基本因素”，则难于进行逻辑层面的分析，整个学科偏向于博物学传统。两种传统不仅影响了各个学科的特质，还影响了学生对于不同学科学习与复习的策略。从初中到高中，“遗传与变异”内容有了“基因”的定义，使得本段教学内容更加凸显理科特征，这是教师在教学中要注意的。

二、关于遗传信息的传递与表达

从新课标的要求来看，遗传信息的传递与表达是“遗传与变异”教学的重点，从分子基础（遗传信息的调控与改变）到细胞行为（无性生殖和有性生殖）都作了要求，这就要求教师在备课时关注以下三个方面的问题。

1.遗传信息流动

遗传现象大体上可以分为细胞核遗传和细胞质遗传，且目前可认为前者是“主流”，而后者是“支流”。显然，“支流”不会是中学教学的重点。但是，应该在讲解基因的细胞定位和遗传信息的流动时，适当提及细胞质遗传的概念以及对生物体性状的影响，使学生能够全面地了解遗传信息流动的过程，知道除细胞核外，细胞质对性状也有一定的控制作用，从而在概念层面理解细胞质功能的复杂性。另一方面，“主流”和“支流”的共性，是遗传信息的传递和表达，在本质上，都体现了“生物能以不同的方式将遗传信息传递给后代”这一重要概念。教师可以先列举常见的遗传现象（即生物学事实），如“种瓜得瓜，种豆得豆”等，帮助学生建构重要概念，以便于学生顺利地迁移应用和学习。

2.人类性别基因

在初学遗传与变异时，初中学生往往不能准确把握基因与性状的关系，不能准确把握基因、DNA与染色体的位置关系，从而认识不到人类的性别决定机制。学生能够通过各种渠道了解人类X和Y染色体，进而简单地认为性别不同的根本原因是X和Y染色体的形态不同。对于这个问题，除要适当地介绍遗传信息的物质基础外，还应该为学生建立这样一个认识：人类的性别，其实就是一种特殊的“相对性状”。例如，在人教版教材中就提到“近年来，科学家发现Y染色体上还有3个基因，决定的产生和成熟。最近，科学家又陆续发现了X染色体上与女性性别有关的基因”。在此处，教师就应该提示学生：基因与性状的关系，同样可以用来解释人类的性别决定。只不过性别决定的过程是多个基因控制着多个性状，从而塑造了不同性别。如果课时允许，教师还可以就此介绍一些由于染色体变异而导致的性别异常的现象，让学生认识到，从某种意义上讲，性别并不是严格区分为“雌”“雄”两种形式，而是存在“过渡”状态的。这对学生从系统的角度认识生物的复杂性，进而认识生物本质是有很大帮助的。

“人类性别基因”一节是初中生物学教学的重点和难点。而从内容上看，本节内容是课标所述三个重要概念的应用，即从人类性别决定的角度阐明了遗传的本质。因此，教师必须在讲授本节课之前，就完成三个重要概念的建构，从而指导学生把握遗传本质，进行下位学习。

三、关于“变异”的概念教学

“变异”作为初中生物学教学的难点，有两个问题是要深入思考的。

1.可遗传变异和不可遗传变异

初中课标要求学生知道变异主要分为两类：可遗传的变异和不可遗传的变异。可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异；不可遗传的变异是由环境引起的，遗传物质没有发生变化。显然，某一变异是否可遗传，关键是看遗传物质是否发生变化，而不是影响生物体的因素。由于学生初次学习基因与环境的关系，故需要用恰当的实例来帮助学生建构可遗传变异和不可遗传变异的概念。如同样是“无籽”农作物，“无籽西瓜”的“无籽”性状就是可遗传的，而“无籽番茄”的“无籽”性状是不可遗传的。通过这样的实例，学生就会认识到，一种变异是否可遗传，取决于遗传物质是否发生了改变，从而紧扣重要概念的教学。

2.可遗传变异的来源

可遗传变异的来源主要有3个：基因重组、基因突变和染色体变异。要认识可遗传变异的来源，必须对遗传信息的细胞定位及流动方式有比较清晰的认识，故对于初中学生而言，是一个难于理解的知识点，教师可用一系列实例加以说明。例如，农牧业中传统的育种技术，实质上就是基因（染色体）重组；无籽西瓜、八倍体小麦属于染色体变异（数目的变异）；而镰刀型贫血症（在各版初中生物学教材中均有介绍）则属于基因突变。通过一系列的实例介绍，学生能够形成这样一个概念：突变的来源是多方面的，基因与性状之间的关系是复杂的。这与前面关于“表遗传学”的概念不谋而合，说明基因本身及其转录、表达调控，共同影响了性状的产生。通过展示这些生物学事实，学生就更加清楚“DNA是主要的遗传物质”“基因是包含遗传信息的DN段，它们位于细胞的染色体上”以及“遗传性状是由基因控制的，基因的遗传信息是可以改变的”等重要概念，从而更加深入地理解遗传与变异对于生物进化的重要意义。

重要概念是基于学科事实的、对学生总体把握知识体系、进行后续学习的思维框架，对于学生理解学科本质、提高学科素养具有重要作用。[2]新课标明确指出：“生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”可见，所谓生物学的“重要概念”，就是基于生物学科具体知识的、代表本学科基本观念与思想的知识。只有从重要概念的高度审视生物学科教学，才能清楚什么是对学生终身发展和终身学习有用的知识，才不会使自己的教学拘泥于一个个具体的生物学科事实中，才能摆脱死记硬背的学习方式，进而对生物学科本质问题进行思考，凸显生物学科的理科特质。

参考文献

[1]吴庆余.基础生命科学(第2版)[M].北京：高等教育出版社，2006.

第2篇：生物学分析范文

形成“六个四”创新型教学体系，使生物化学与分子生物学实验和生命科学实验教学体系相互融合。生命科学的教学实验是对个体、分子等进行的研究分析，根据该学科特点进行实验安排，形成实验层次、实验种类、教学途径、教学方法、考核形式、评价手段的“六个四”教学体系。四个实验层次指由基本技能、个体、细胞、分子组成的研究层次。将相关学科内容按照这个层次进行重新组合分类，形成不同实验项目并设立不同学分。生物化学与分子生物学作为重点内容，学生需要花费大量时间进行实验学习。四种实验种类为基础性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验，使学生逐步进行加深学习，形成创新精神。四种教学途径包括必修、选修、开放和探索实验，让学生进行逐步学习，每种实验都需达到一定要求才能合格。四种方法辅导教学，其中包括模拟场景演示实验方法，通过电子教案辅助教学，构建完整的课件体系，使学生达到一定的考试要求，激发学生学习的主动性。四种考核的方式，根据学生的实验习惯、操作的标准性、实验报告的书写和考试形式进行考核。四种教学评价包括问卷形式、实施的调查、学生反馈和师生的交流沟通。

2.实验技术与方法

要想形成科学有效的教学体系，教师必须科学合理地选题，精选内容和实验方法，正确合理地安排实验过程。经过不断的改革实践，笔者总结出以下几方面的改革方向。

（1）帮助学生实现理论与实践的融会贯通，使其各方面知识能够合理衔接。为使理论学习与实验目标相一致，可设立“生物学原理与技术”课程，实验由教授理论的教师来组织安排。

（2）多与其他相关学科进行实验交流，使学生能够梳理所学知识，并增强责任感。

（3）根据实验间的关系进行综合实验的设计，使学生能够很好地掌握和巩固已学知识，使学生拥有对实验的深入理解能力，并能够很好地将所学知识应用到实践中去。

（4）跟随时展，及时将新兴技术应用到实验中去，并紧密与实际、社会结合。在试验中合理地引入社会项目，使学生能够及时掌握最新技术、知识和方法。

（5）促使学生产生科研兴趣，乐于进行实验研究，培养学生的创新能力。在生物化学与分子生物学实验中设立创新实验，并作为主要课程要求，同时不断模拟现实情况。

3.实验教学方法与手段

（1）实验教学方法。实验的教学方法应根据学生的认知能力进行，由简到繁、由浅入深逐步进行讲解，使学生认识和理解生命科学研究的方法，养成自主学习、合作学习的良好习惯，这有利于调动学生的积极性。教师可以集中进行理论的讲解，督促学生做好课前的预习工作，在课上同教师和其他学生进行合作交流。在开学前三周开放实验室，提高学生对仪器的认识和基本操作水平，减少实验讲解时仪器学习占用的大量时间，保证学生的学习效果和提供教学质量。开放性实验教学是非常重要的模式，学校可以安排几个随时开放的实验室，定期开放其他实验室，并在实验室安装监控设备进行安全防护。

（2）实验教学手段。将现代化的教学手段应用到教育中，可以使学生对知识和技术有更加深入的理解。学校应进行网络课堂的建设，通过这个平台学生可以进行反馈和预习等。通过使用现代化高级设施进行理论学习、报告、数据处理的辅助讲解。实验课堂上安装现实互动系统的网络，可以显示学生分组信息和实验注意事项等。实验室的教学系统应该进行网络连接，能够随时进行网络资源的使用和查找，这样一个现代化、信息化的平台，可以实现资源的共享，同时对生物化学与分子生物学实验的创新产生重要影响。

在不断的改革和发展中，学生的创新和思维能力都有了很大的提高，实验教学质量也有了新的突破，实验室也做到了更加安全h保。但是我们应该认识到，随着科学技术的快速发展，我国的教育教学实验也会更加的健全。

参考文献：

第3篇：生物学分析范文

关键词 动物科学专业；细胞分子生物学；实验教学改革；能力培养

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）11-0270-02

Exploration on Experimental Teaching Reform of Cell Molecular Biology for Animal Science Major

ZHAO Jia-fu 1，2 DUAN Zhi-qiang 1，2 ZHANG Yi-yu 1，2 NI Meng-meng 1，2 RUAN Yong 1，2

（1 Key Laboratory of Animal Genetics Breeding and Reproduction in the Plateau Mountainous Region，Ministry of Education，Guiyang Guizhou 550025； 2 College of Animal Science，Guizhou University）

Abstract As an essential course，cell molecular biology plays an important role in the training of high-quality innovative talents in the field of life science.Along with the rapid development of life science，more and more attention to the cultivation of students′ ability to operate experiments need to be improved，especially as an agricultural subject with extensive application.In order to improve students′ interest in experiment course of molecular biology and promote the students′ ability of experiment operation，this paper discussed the reform of experiment teaching content，experiment teaching methods，teaching evaluation ways of animal science，and put forward the concrete reform plan，based on the experimental teaching experiences of cell molecular biology.In conclusion，this article has important guiding significance to the cultivation of the students′ practical ability and research quality.

Key words animal science major；cell molecular biology；experimental teaching reform；ability training

细胞分子生物学是研究细胞内核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能，并从分子水平上阐述它们之间相互作用的关系及基因表达调控机理的学科[1]，现已广泛应用于生物医学、农林牧渔等学科领域。我国是畜牧业生产和消费大国，需要大量基础理论扎实、创新实践能力强的畜牧科技人才。因此，重视畜牧兽医类本科生细胞分子生物学的理论与实践教学工作，引导学生发现问题、分析问题、解决问题，并进一步加强其动手能力和创新能力的培养，对培养畜牧兽医领域的复合型创新人才具有重要意义。动物科学专业作为生命科学领域一门实践性较强的学科，毕业生应具备牢固的专业理论知识和较强的实践动手能力[2]。以贵州大学为例，该校动物科学专业一直以来没有分子生物学这门基础课程，然而为培养学生基本的分子生物学实验操作能力，又区别于生物学相关专业，因而学校增加了细胞分子生物学这门课程供学生选修。P者结合具体实践教学经验，从实验教学内容、教学方法、组织形式、考核方式等方面进行论述。

1 实验教学内容的改革

1.1 增加实验教学课时比例

在贵州大学2016版动物科学专业培养方案中，与分子生物学实验相关的专业课程只有动物分子遗传学和细胞分子生物学2门课程。动物分子遗传学为专业个性选修课，占2学分，共36学时，其中理论课28学时，实验课8学时；细胞分子生物学为学科大类选修课，占4学分，其中理论课72学时，实验课时。从基本的课时设置上不难看出，细胞分子生物学实验课时与理论课时比例严重失调，许多重要的实验难以开设，培养学生分子生物学实践操作能力的效果大大折扣。因此，亟须调整本校动物科学专业教学方案，增加细胞分子生物学实验课时所占比例。

1.2 编写适于动物科学专业的实验教学指导

目前，大部分高校细胞分子生物学课程均采用现成的实验教学指导，实验内容大同小异，并未体现出生物科学、生物技术、生物工程等理学类相关专业和动物科学、动物医学、水产养殖、草业科学等农学类相关专业在教学对象上的区别，均以大肠杆菌这类模式生物为实验对象，没有体现出不同专业研究对象的区别。因此，需要编写适合动物科学专业的细胞分子生物学实验教学指导，将动物组织中RNA的提取、不同组织中mRNA的表达差异检测、细胞中总蛋白的提取与分离鉴定等实用性、针对性强的实验编入教学指导。

1.3 改单个实验为综合性设计实验

根据贵州大学动物科学专业细胞分子生物学培养方案中实验课时的规定，同时为加强贵州大学动物科学专业细胞分子生物学实验课程的针对性和实用性，目前该实验课程只能安排4 个单个实验项目共时，分别是目的基因的扩增与连接、细胞的培养与冻存、细胞蛋白的提取与鉴定、细胞蛋白的免疫荧光染色。由于每节课只有2 h，所以对于许多实验项目学生只能参与其中的部分内容，有些实验的来龙去脉很多学生还没有搞清楚。为达到开设这门课程的目的，尝试将单个实验全部设计为综合性实验，每个综合性实验融合了多个单个实验[3]，如猪GH基因原核表达载体的构建及表达、猪LPL基因的亚细胞定位研究、猪MSTN基因在不同组织的表达差异研究、猪APOA1基因在HEK-293T细胞中的免疫荧光检测、HEK-293T细胞总蛋白的提取、纯化与鉴定等综合性实验，这些实验学生只要参与完成其中一个项目，就基本上掌握了分子生物学的常用实验操作技能。

2 实验教学方法的改革

2.1 现有实验教学方法的弊端

一是教师课堂上讲授，学生到实验室验证，这种教学方式没有发挥学生的主观能动性，学生处于被动接受的状态，很难引起学生学习的积极性；二是教师准备好实验，学生只完成验证的那部分实验，这种方法无法培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，更难以培养学生基本实验的操作能力；三是针对部分实验，存在教师操作、学生观看的现象，如与细胞培养相关的实验，由于本科教学与研究生教学相比，参加实验人数多，易造成细胞室污染，所以很多实验都由任课教师亲自完成，学生基本上采用观摩的形式参与其中。以上教学方法上的弊端，严重影响了本专业学生实验动手能力的培养，不利于学生自身的发展。

2.2 实验教学方法改革的具体方案

“翻转课堂”是一种新型的教学理念，最早由教育学者萨尔曼・汗创造性地提出，该模式提出了混合使用技术和亲自动手活动的教学环境[4]。它把传统的“灌输式”教学完全翻转，转变成学生课前预习、提前领会知识要点的教学方式，是一种强调自主性和针对性的教学理念[5-6]，对提高实验教学水平，培养出基础知识扎实、具有应用性和开拓性的创新型人才具有重要意义。为达到培养学生实践动手能力的目的，细胞分子生物学实验课程也引进“翻转课堂”的教学理念，转变师生角色，以学生为主体，发掘学生的个人潜力，培养学生的团队协作精神。按照“翻转课堂”的教学模式，在充分发挥学生主观能动性的前提下，制定细胞分子生物学实验教学方法改革具体方案。一是教师设计好综合性实验项目名称，提前供学生选择（至少10个综合性性实验项目名称）；二是按项目分组（每组7～10人），选出组长，分工进行资料查询、方案设计和PPT制作；三是每组20 min进行PPT汇报，任课教师随堂对方案进行点评修改；四是参照实验方案开展研究，学生不必受实验课程时间的限制，在实验教师的参与下，根据各自时间安排完成整个实验项目；五是撰写实验项目报告，并写出个人体会和相关收获。

3 实验教学考核方式的改革

3.1 现有实验教学考核方式的弊端

以往的实验教学考核方式过于简单，且没有统一的标准，只注重是否来上课、是否交了实验报告、实验结果是否合理等方面，忽略了学生在发现问题、主动思考、团队协作、解决问题和语言表达等环节综合能力的考核。因此，实验教学考核方式的改革，应更重视学生综合运用所学知识分析问题和解决问题等方面能力的考察[7]。

3.2 实验教学考核方式改革的具体方案

考核标准和考核方式对教师和学生都具有指挥棒的作用。考核什么、怎么考核直接影响到教师如何教、教什么和学生怎么学、学什么的问题。本实验课本着对学生发现问题、分析问题、解决问题及实验操作等方面能力的培养，特制定如下考核方案：按百分制，其中实验方案设计和PPT报告占40%，实验技能操作和实验报告占30%，实验技术提问和团队协作占20%，考勤和纪律占10%。这样的考核标准不仅可以公正、公平地衡量学生的实验成绩，更重要的是调动了学生学习的积极性和自主性，锻炼了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

4 结语

通过对动物科学专业细胞分子生物学实验内容、教学方法和考核方式的改革，进一步打破了实验教学与科学研究之间的界限，使学生能够根据自己的兴趣开展实验研究，充分体现了学生作为实验教学的主体地位，不仅锻炼了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，还锻炼了学生实验操作、文献检索、PPT制作、团队协作及语言表达等方面的能力，达到了实验教学与科研素质培养的有机结合，为其今后从事相关研究工作或进一步深造奠定了坚实基础。

5 参考文献

[1] 聂俊，杨冬芝，杨晶.细胞分子生物学[M].北京：化学工业出版社，2009.

[2] 孙淑霞，闫峰，杨月春，等.动物科学专业实践教学模式研究与实践[J].黑龙江畜牧兽医，2014（10）：188-190.

[3] 郑小坚，何俊，贡成良，等.多学科融合分子生物学实验网络教学平台的设计与实现[J].实验技术与管理，2016（1）：140-142.

[4] 吴玲.融合翻转课堂理念教学凸显创新高效[N].中国教育报，2015-04-29（007）.

[5] 王丽君，李萌，阳小华.翻转课堂中学习绩效提升研究[J].扬州大学学报（高教研究版），2016（2）：80-84.

第4篇：生物学分析范文

【关键词】目标激励 分析 生物教学

中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2014.03.134

要提高分析学习的质量，教师在教学中，必须抓住学生的兴奋点，设法激起学生强烈的分析欲望，维持学生持久的分析热情。下面谈谈本人在组织开展分析性学习的一些尝试。

一、用目标激励分析学习

分析目标是开展分析活动的出发点和最终归缩，而分析动机是促使学生自觉分析的内动力。因此，在组织每次分析性学习时，要先让学生明确分析的目标，以激发学生的分析动机，学生只有明确了目标，产生了分析欲望后才会围绕分析目标发挥自己的聪明才智，发挥自己的主观能动性，为分析的问题柞出假设、制订计划，并通过实际分析，最终完成分析任务。

二、分析要面向最多学生

新材料安排了一系列的分析活动，既有较完整的科学分析活动，又有让学生参与的科学分析某一侧面的括动，即使是训练同一种科学方法或分析技能的活动，也在活动内容、思维力度和操作水平上有所不同，按照学生的认知规律和能力发展水平，由易到难，由点到面，随着教学内容的展开，逐渐渗透和深化，呈螺旋式上升。

提出问题是进行科学分析活动的第一步，设置的问题是否有吸引力，能否引起学生的兴趣，对学生来说有没有分析的意义，是否适合学生的发展水平等，能否激起学生强烈的分析欲望，是组织撵究性学习活动能否成功的心理基础。传统和班级授课制中，一个班的学生发展水平不平衡，有的甚至差别很大。

因此，我们在设计和组织学生开展分析活动时.既要考虑同一年级学生的共同年龄、心理特征和接受能力，又要充分考虑不同学生的个性差异，还要结合分析内容的不同侧重点，设置具有不同梯度的问题，例如在“分析食物中的能量”中可以设计这样的梯度问题：1.怎样才能知道食物中含有能量？2.小麦种子中含有多少能量？3.花生种于和小麦种子哪个含能量多？4.还有哪些方法能测定食物中的能量？这些问题具有一定的梯度，可以供不同层次的学生选择，使每个学生按照自己的水平参与，通过努力都能完成自己的分析任务。并在原有的基础上得到最好的发展。

三、分析要尽可能多采取方法

新的课程标准倡导分析性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于分析、勤于动手，突出培养学生的实践能力和创新精神。但对于学生来说，他们的抽象逻辑思维还非常有限，要有效地激发井维持他们分析的积极性，必须适当提供相关的图文信息资料、数据，或呈现生物标本、模型，生活环境，或从学生的生活经验、经历中提出分析性的问题或通过视频、动画、演示实验、课件等，创设形象直观、生动活泼的情景，才能激发和维持分析性学习的积极性。

教师在进行初中化学分析式教学设计时要加强对学生化学学习情感的培养.教师在进行分析式教学设计时可以多创设一些问题情境，通过问题情境的创设，激发学生的分析欲望，激发学生的分析乐趣，让学生积极主动的进行分析学习。案例：例如在进行《水的净化》的教学时，教师町以结合生活实际问题创设相应的问题怡境，自然界的水都不足纯水，含有许多可溶性的和不溶性的杂质，在某些乡村没打W来水，只能饮用河水，那么如何把河水变成生沾用水呢？有很多的方法可以使水得到净化等等。

四、分析多注重事例

不是任何事情都能引起人兴奋的，只有引起学生兴奋的事才能激发他们主动地去进一步分析。在组织分析性学习时，精选与学习课题有关的社会热点、学生感兴趣案例，将有利于激发学生的分析欲望。如在学习“病毒”时，通过曾使人谈牛色变的英国疯牛病事件和导致亚洲各国“焚鸡数亿”的禽流感事件以及曾在我国肆虐一时的“非典”等，来激发学生的分析欲望，得到很好的教学效果。

五、分析需要积极评价

评价的内容和方式，对学生的学习具有银强的导向作用。评价应有利于素质教育的实施，有利于学生的主动发展，有利于激励学生成为成功者、积极参与者和自我反思者，有利于强化学生的分析热情。

实行“档案袋”评价，有利于激发并维持学生持久的分析热情。在教学过程中，教师要如实记录学生的学习过程，将学生分析过程的原始材料保持在档案袋内。评价时要注意终结性评价和形成性评价的结合，定量评价和定性评价的结合，要关注学生在分析活动中逐步形成观察、归纳和发现问题的能力，逐步形成设计实验、调查研究、动手实验的能力，逐步形成收集和分析数据，表达和交流合作的能力等。教师要结合分析目标和分析活动的全过程，从全方面、多屡次、多角度去评价学生的分析能力，改变过去重结论的评价为重过程的评价，要重视对学生在分析活动中所表现出来的学习态度，情感变化的评价。

生命现象的错综复杂，生命活动规律的无穷奥秘，生物资源和科技信息的日新月异，生物学与生活、生产、社会和其他科学技术的纵横关系，生物事实与理论的矛盾，等等，都是探究性学习的丰富的问题源泉。

第5篇：生物学分析范文

关键词： 高中生物教学 分子与细胞模块 教学思考

一、高中生物学分子与细胞模块的解析

在高中生物教学中，对于分子与细胞模块，不仅是高中生物新课程中必修的模块，更是学习其他生物学知识的基础。高中生物学分子与细胞模块中，包括酶的特性教学、细胞的衰老和凋亡教学、细胞的癌变教学、细胞呼吸教学等模块[1]，因此加强该模块的教学非常重要，不仅可以提高学生对生物学习的积极性，还可以提升生物教学在高中教学中的地位。在高中生物分子与细胞模块的教学中，不仅面临新课程理念如何教授学生的方法的问题，还包括如实现统一的教学目标，把握好高中生物的教学内容，引发学生对高中生物的学习兴趣及探索精神的问题。新课改背景下，高中生物教师对于运用教材的方式，以及如何开发与利用课程资源的问题，都将是解决高中生物分子与细胞模块教学中存在问题的关键。

二、高中生物分子与细胞模块教学中的重点

在高生物教学中，教师对于分子与细胞模块的教学地位，应该注重科学探究过程，充分体现学生在教学中的主体地位，以“指导型探究”[2]的形式提高学生对生物学习的兴趣；并且在生物教学中，教师对于学生在学习中遇到的问题，也应该及时给予帮助，及时指导学生解决遇到的困难。

教师在高中生物的分子与细胞模块教学中，还应该注重联系生活实际，尽量在课程设计中找到贴近学生生活的相关案例，提高学生对生物学中分子与细胞学习的兴趣，拓宽学生的视野，不再局限于课本教学，使学生对生物学有更充分的认识。

在高中生物的分子与细胞模块教学中，可以采用鼓励性的评价机制，更好地发挥学生潜能，并且注意培养学生提出问题的能力，提高学生的科学探究能力。促进学生在课后对课堂知识的再学习，培养综合能力，激发学生在生物课堂学习中的学习热情，更好地调动学生对生物中分子与细胞模块学习的积极性。

三、改进高中生物分子与细胞模块教学的措施

1.明确教师的指导思想

在高中生物教学中，应该明确指导思想，强调学生在分子与细胞模块的自主性，发挥学生在学习中的主体作用。教师在高中生物教学中，对于学生学习要起到引导作用，加深学生对分子与细胞模块的知识理解，将知识转化为能力，体现课堂教学中学生的主体地位，正确分析每个学生的学习状况及知识储备及能力，并给予合理指导。

2.采用合理的教学模式

在高中生物分子与细胞模块教学中，教师应该使用合理的教学模式，比如对于“细胞呼吸”使用“目标教学”与“自主性学习”相结合的教学模式[3]，不仅可以活跃课堂教学气氛，还可以激发学生对本节课内容的兴趣，避免学习的枯燥乏味，有效提高生物教学的水平，避免学生盲目性地学习，使得学生的表达能力及动手能力都得到进一步的锻炼与提高。在生物教学中，还可以采用多媒体演示、分组讨论、识图阅读、问题链等方式，以更直观的模式将教学内容教授给学生，不仅直观易懂，而且能提高学生的学习兴趣。

3.注重交流

在讲课过程中，教师应该重视与学生的交流，使学生敢于参与到课堂教学中，关注学生的反应，可以先设定好的一些“程序”，提高学生的学习积极性。在高中生物教学中，应该注重学生与教师的交流，还应注重生物科学与现实生活的联系，将生物学的知识渗透到生活中，培养学生探索、分析及总结问题的能力，从而有效培养学生的创新能力。在探究性的生物学习过程中，教师应该做好引导工作，调动每位学生的积极性，引导学生关注生活中的生物学，让学生运用生物学原理解决实际问题。教学中对于内容十分抽象、微观的知识，教师应该注重对课程资源的选择及优化整合，以亲身探究、生生互动的形式，并运用多媒体教学手段，让学生对教学内容形成更加直观的了解。

4.深入研究教材

在高中生物的分子与细胞模块教学中，教师在上课前一定要深入研究教材，做好课前的模块式教学设计工作，密切分子与细胞模块教材之间的内在逻辑联系，优化学生的学习方式，促进学生能力的发挥及学生的全面发展。高中生物教学中，教师还要认真做好每节生物课后的反思与总结工作，总结成功经验，积累好的教学方法，提高自身教学能力，仔细分析每堂课中的优点及缺点，纠正课堂教学中出现的知识性错误，不断提高教学水平，改进高中生物分子与细胞模块的教学方法。

参考文献：

[1]席燕.人教版高中生物“分子与细胞”模块的教材分析[D].河南师范大学，2012（06）.

第6篇：生物学分析范文

关键词 合成生物学；医药；能源；实践

中图分类号 R122 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）121-0161-01

目前科学家已测定了包括人类在内的700多种生物的基因组，这表明生命科学进入遗传密码的全面解析阶段，在分子水平研究基因结构和功能。这些成果为工程师创造新世界提供了有力的生物元器件。工程师可以用这些已知的功能，重新设计和构建具有新功能的生命，甚至可以全合成新生命，这就是进入21世纪新兴的合成生物学。合成生物学是继人类基因组研究之后，生物领域的又一热门学科，是整体系统论生物学思潮在工程学领域的

再现。

1 合成生物学与其他学科的关系

1.1 合成生物学与系统生物学

合成生物学的出现是与系统生物学的发展密不可分的。从哲学思维上，二者都遵从系统论，生物系统的整体功能不可分割。系统生物学将在基因、蛋白质、代谢物等多维分子水平获得大量的细胞行为知识和建立生物网络，为合成生物学提供理论和模型。合成生物学可为系统生物学的定量分析提供模式生物。

1.2 合成生物学与生物信息学、化学

如果把基因组测序看成阅读和解码遗传信息的过程，那么合成生物学就是人工书写和编程过程，是测序的逆过程。这个过程对生物信息学提出了更大的挑战，与所有的工程学一样，合成生物的设计和优化过程中需要用新的算法进行模拟和测试。合成生物的过程是以原料核酸的高速合成为基础的，因此需要高效、低成本的化学合成技术提供支持。目前，常规化学方法合成一个碱基核苷酸商业化价格是2元左右，而新方法有望把成本降到更低。

1.3 合成生物学与基因工程

二者既有联系，也有区别。就操作对象和主要技术手段而言，二者相同，都是以基因为对象，都需要核酸酶和连接酶作为剪切和组装的工具，也都需要载体来承载基因，进行扩大繁殖和保存。然而仅采用基因工程技术，只能在较小的范围内对已经存在生命进行改造，合成生物学研究将降低关键技术成本，解决基因操作的经济性问题，从而在工程领域将得到广泛应用。

2 医药与能源创新发展中的合成生物学技术

创新药物的发现是整个新药研究中最富创造性的环节。20世纪70年代之后，DNA重组技术、基因组学、蛋白质组学、生物信息学及生物芯片技术的研究成果为新药研究提供了指导性的理论知识和多样化的实验手段，极大地促进了新药的研制和产业化。

2.1 DNA重组技术与创新药物研究

DNA重组技术通过人为的基因拼接，构建携带外源目的基因的表达系统，在宿主细胞中表达外源基因编码的蛋白质、多肽类药物。DNA重组技术为创新药物的研究和产业化提供了全新的技术，开创了现代生物技术药物的新阶段。在微生物药物的制备中，具有良好遗传特性的高产菌株是产业化的关键。重组DNA技术已成功地应用于构建具有特定遗传特性的高产菌株。如将放线菌紫红素的合成基因导入紫红链霉菌，产生了新型抗生素二氢榴菌紫红素；将红霉素抗性基因转入红霉素产生菌，可构建出耐自身产物抑制的高产菌株；将透明颤菌的血红蛋白基因导人金霉素产生菌，工程菌可以在低溶氧条件下正常代谢，达到降低供氧能耗的目的。

2.2 蛋白质组学与创新药物研究

蛋白质组学（proteomics）是继人类基因组计划之后又一个引人注目的新兴学科。蛋白质组学是从整体蛋白质水平上，从更贴近生命活动规律的角度去探讨机体生理、病理现象及其本质。人体细胞有3000～10000种以上的蛋白质。蛋白质的种类和数量及其功能状态在同一机体的不同细胞中是不相同的，即使是同一种细胞，在不同时期，其蛋白质的种类和数量也不尽相同。正常和病变状态下细胞内的蛋白质谱存在差异，服药前后的蛋白质谱也存在差异，通过定性和定量地分析蛋白质谱的差异，可以探讨疾病发生的可能机制，发现药物作用的新靶点，从而为研发新药，研究药物作用机制以及指导临床合理用药提供重要的依据。

靶向药物的研制是创新药物研制的主流。据统计，已发展了多种类型的功能或疾病靶标，涉及：肿瘤、血液与造血、免疫调节、心肾系统、胃肠系统、神经系统、内分泌系统及泌尿系统等。据Drew报告（2000年），目前使用的、据认为安全有效的多种疾药的分子靶点483个，按生物化学分类，其中受体45％，酶28％，激素与细胞因子11％，其他为离子通道、核多体等。在分子水平对疾病研究结果显示，潜在的药物靶点数目可能为5000～10000个，均可能作为研制药物的作用靶点。

2.3 生物信息学与创新药物研究

生物信息学是生物学、数学、计算机科学和信息科学等多学科交叉产生的崭新学科。生物信息学借助计算机强大的信息储存和信息分析功能处理生物学领域、尤其是基因组学和蛋白质组学研究领域中爆炸性增长的海量数据。生物信息学的核心内容至少包括基因组信息学、蛋白质组信息学和代谢调控信息学三大部分。基因组信息学指对基因信息的获取、处理、存储和分析，目的是确定全部基因的确切位置，以及各DN段的功能。蛋白质组信息学包括对有关细胞或组织中的全部蛋白质的结构、组成、功能、定位以及各蛋白质问的相互作用的信息进行处理和分析，目的是确定各种蛋白质的组成、结构和功能及相互作用。

2.4 生物芯片技术与创新药物研究

生物芯片（biochip）是近年来生命科学、微电子学和生物信息学结合交叉领域的重大进展。生物芯片分为DNA芯片、RNA芯片、蛋白质芯片、抗体芯片、PCR芯片及药物传输芯片等。生物芯片通过原位化学合成或机械点样构成高密度探针微阵列。比如DNA芯片可在1　cm2的玻璃或硅片衬底上，集中排列数万至数十万个DNA探针。从理论上讲，十至数十个这样的芯片就可以全面检查一个人的基因，从而发现结构异常或功能异常的基因。生物芯片主要用于基因序列测定，分析基因组突变和单核苷酸多态性突变位点，同时也用于测定特定基因的表达水平和比较同源基因的表达差异，以实现对细胞、蛋白质、DNA及其他生物组分的准确、快速和大信息量的检测。生物芯片技术的发展为疾病的临床诊断和个性化治疗开辟了全新的途径，同时为创新药物的高通量筛选（high　throughput　screening，HTS）提供了强有力的技术支撑平台。

3 结束语

合成生物学为很多领域的研究提供新视角：生物学家用它来重建不同层次的研究对象，由此加深对生命活动和生命过程的理解；化学家用它创造新分子化合物；物理学家用它来发现自然状态下分子的运动行为；工程技术人员则用它进行药物、生物材料和生物能源等工程设计并简单、低廉、高效地制造，满足人类和社会发展的需要。

参考文献

[1]刘夺，杜瑾，赵广荣等.合成生物学在医药及能源领域的应用[J].化工学报，2011，62（9）：2391-2397.

[2]梁泉峰，王倩，祁庆生等.合成生物学与微生物遗传物质的重构[J].遗传，2011，33（10）：1102-1112.

第7篇：生物学分析范文

1材料与方法

1.1动物

雌性、雄性SPF级日本大耳白兔各50只，3月龄，体重2.5kg左右，来源于西安交通大学医学部实验动物中心【SCXK(陕)2012－003】。动物饲养室的温度、光照、噪声和换气次数等均符合国标要求(GB14925－2010)，自由饮水和采食。该研究通过了西安交通大学实验动物管理委员会批准。

1.2主要试剂和仪器

卵泡刺激素和绒毛膜促性腺激素(宁波市三生药业有限公司，中国)，透明质酸酶(Sigma，美国)、2×PCRMix、反转录和rael-timePCR试剂(Takara，日本)，质粒、血液或组织全基因组DNA、总RNA和总蛋白质提取试剂盒(Omega，美国)，CETP抗体(Abcam，英国)和活性鉴定试剂盒(BioVision，中国)，SalI内切酶(Fermentas，立陶宛)，M2和M16培养液(自制)。仪器:P-97拉针仪(Sutter，美国)，MF-900烧针仪(Narishige，日本)，体视显微镜(O-lympus，日本)，二氧化碳培养箱(Thermo，美国)，显微注射系统(Eppendorf，德国)，PCR仪(Eppendorf，德国)，蛋白电泳系统(Bio-Rad，美国)。

1.3转基因动物制作

［7］人CETP转基因家兔制作采用经典的显微注射方法。动物实验操作在西安交通大学医学部实验动物中心进行【SYXK(陕)2012－005】。1.3.1基因载体构建将人CETP(cDNA，NM_000078)基因克隆连接到pJC13质粒，置于apoE启动子控制之下，以控制其在肝脏特异性表达，扩增、纯化后用于显微注射。1.3.2激素注射程序给供体雌性家兔皮下注射卵泡刺激素诱导同期，每隔0.5IU/12h，共注射3d6次。供体雌兔在实验第4天进行自然或人工授精，随后肌肉注射绒毛膜促性腺激素150IU，刺激卵巢排卵。1.3.3准备代孕雌兔实验第4天，代孕雌兔与供体兔同时注射150IUhCG，使代孕雌兔子宫、输卵管与显微注射后的受精卵处于生理同期。1.3.4收集受精卵和显微注射实验第5天，过量麻醉处死供体兔，打开腹腔取其输卵管、部分子宫和卵巢。用M2培养液冲洗输卵管，收集得受精卵并冲洗。受精卵转移至M16培养液，至于二氧化碳培养箱备显微注射。将受精卵转移至显微注射平台，调整持卵针和显微注射针。在低倍镜定位受精卵，200倍视野下观察，可明显观察到两个原核的卵为受精卵。移动持卵针向备注射的受精卵，利用负压固定受精卵，注射针刺入雄性原核并进行目的基因溶液的注射，观察到雄原核稍膨胀，拔掉注射针。1.3.5胚胎移植麻醉代孕雌兔，取俯卧位，脊柱旁侧开0.5～1cm切口，用平镊夹住卵巢上方的脂肪垫，将输卵管拉出腹腔。将显微注射完的受精卵用自制移卵管移植到受体兔输卵管，稍停顿以避免受精卵流失。移植完毕将输卵管送回腹腔。1.3.6模型鉴定将离乳后仔兔剪去少许组织或采150μL血，提取基因组DNA，进行PCR检测。Sense，5'-TCAGC-CACTTGTCCATCGC-3';Anti-sense，5'-GGCATCG-GTCCGCACTCTA-3'，产物大小:230bp。程序:95℃10s，55℃30s，72℃1min，共进行35个循环，PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳(20g/L)。

1.4目的基因表达分析

将F0代CETP转基因家兔禁食16h，抽血，3000r/min离心分离血浆，检测血浆中CETP的表达和活性和总胆固醇(totalcholesterol，TC)。繁殖CETP转基因家兔，处死F1代转基因家兔1只和同窝非转基因家兔1只，按试剂盒说明书提取各主要脏器总蛋白和总RNA备用。Rael-timePCRCETP用引物序列同上，家兔GAPDH引物序列:Sense，5'-ATCACTGCCACCCAGAAGAC-3';Anti-sense，5'-GT-GAGTTTCCCGTTCAGCTC-3'，PCR反应反应体系为SYBRPremixExTaqTMII(10μL)，上下游引物各1μL(10mol/L)，cDNA模板1μL，加双蒸水7.0μL。反应条件:95℃30s开始程序，95℃5s，55℃40s共40个循环。CETPWesternblot和活性测定，按试剂盒说明书进行。

2结果

2.1基因构建

pJC13-apoE-hCETP质粒构建成功(图1A)，ApoE启动子用于控制人CETP基因的组织特异性表达。含有目的基因的质粒载体扩增、提取后酶切，线性化目的基因用于显微注射(图1D)。

2.2目的基因注射与模型鉴定

收集受精卵后，将目的基因溶液注射到雄原核，雄原核稍膨大(图1B，C)，注射后的受精卵进行胚胎移植。代孕家兔产下仔兔，离乳后抽取150μL血样，提取全基因组DNA进行常规PCR检测，PCR产物琼脂糖电泳结果显示我们获得了人CETP转基因阳性家兔(图1E)。

2.3转基因效率

本次人CETP转基因家兔制作实验中，共收集到1522枚受精卵，有868枚受精卵适合显微注射。显微注射后移植入32只受体兔，其中11只受孕(34.3%)，产仔45只，转基因阳性幼兔1只，转基因效率约为2.2%。

2.4转基因表达与活性

WesternBlot方法被用来检测了人CETP转基因家兔中CETP转基因的表达，由于人CETP转基因和家兔内源性CETP具有交叉反应，故未能确定其表达量。Real-timePCR检测结果发现，在转基因家兔各主要组织器官中，人CETP转基因主要在肝脏表达，与设计的相一致(图2)。血浆中CETP的活性检测结果显示，转基因家兔CETP活性为每小时25.2pmol/μL，同窝非转基因家兔CETP活性为每小时17.2pmol/μL，转基因家兔活性高于非转基因家兔。转基因家兔血浆TC为19mg/dL，同窝非转基因家兔血浆TC为18mg/dL，但转基因家兔血浆HDL-C为4mg/dL，显著低于非转基因家兔的12mg/dL。

3讨论

第8篇：生物学分析范文

关键词：铁皮石斛，RCA2基因，克隆，生物信息学分析

中图分类号：Q949.71

文献标识码：A

铁皮石斛（Dendrobiumofficinale）属于兰科（Orchidaceae）石斛属（Dendrobium）多年生的草本植物，铁皮石斛含石斛多糖、石斛碱、双苄酚类、菲酚类等多种药效成分，是石斛属药用植物中最为珍稀名贵的种，具有滋阴清热、润肺止咳、益胃生津、明目强身等作用（Zhangetal，2000）。核酮糖1，5二磷酸羧化酶/加氧酶（Ribulose1，5bisphosphatecarboxylase/oxygenase，Rubisco）是存在于叶绿体内的一个双功能酶，同时催化卡尔文循环中最初固定CO2的反应以及光呼吸作用中的第一步反应，该酶处于光合碳还原和碳氧化两个方向相反但又相互关联的循环交叉点上，对净光合速率起着決定性的影响，因此提高Rubisco活力是提高光合作用的重要途径（潘瑞炽等，2004）。因铁皮石斛原生地的生境破坏和常年的滥采乱挖，野生资源遭到严重的破坏，濒临灭绝，已列入中国珍稀濒危保护植物的名录。由于石斛不能够栽培在土壤里，北方地区必须栽培在树皮、木块、锯末等做的栽培床或者是石头上，冬天多数需要盖温棚等设施，投资较大，加上石斛种植的技术要求高，目前市场尚未完全打开，发展速度还不是很快（张明等，2010）。

随着生物技术的发展，许多粮食作物如大麦（Rundle&Zielinski，1991）、水稻（Toetal，1999）、大豆（Yinetal，2014）等植物的RCA基因被克隆，但目前报道的RCA基因很少有涉及药用观赏植物，最近有朱明库等（2013）对羽衣甘蓝Rubisco活化酶基因BoRCA的克隆、生物信息学及表达分析的研究；袁秀云等（2016）对蝴蝶兰Rubisco活化酶基因PhRCAα的序列特征及在低温胁迫下的表达分析的研究；祝钦泷等（2011）对彩叶草Rubisco活化酶基因SsRCA进行了组织表达特异性和光诱导表达特性研究；曾淑华等（2012）已从铁皮石斛中克隆了光合碳途径关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因。因此，开展铁皮石斛RCA基因研究显得尤为必要。本研究为了提高石斛的质量，提高石斛光合效率，揭示铁皮石斛光合作用机理自然成了铁皮石斛研究领域的重要问题，该研究利用RACE技术克隆出铁皮石斛RCA2全长基因，并进行生物信息学分析，为进一步研究铁皮石斛光合作用调节机理奠定基础。

1材料与方法

1.1材料

铁皮石斛原产地为贵州，现在种植于河南省郑州市郑州师范学院兰花工程技术研究中心智能日光温室，植物材料为一年生铁皮石斛。

1.2方法

1.2.1RNA提取选取一年生铁皮石斛叶片，液氮速冻，保存于-80℃冰箱备用。叶片总RNA提取采用多糖多酚植物总RNA提取试剂盒（Tiangen公司）；采用1%琼脂糖凝胶电泳鉴定RNA的完整性；采用QuawellQ5000微量紫外可见分光光度计测定其A260/A280值及其浓度。

1.2.2RCA2基因全长的克隆以提取的叶片总RNA为模板，用反转录试剂盒合成单链cDNA。根据GENBANK上已知植物的RCA保守区，利用DNAMAN和Primer5.0生物軟件设计兼并引物（表1），扩增RCA保守片段。PCR反应体系为20.0μL：10×PCRbuffer2.0μL、dNTPMix2.0μL、上游引物RCAF1（10μmol·L1）1.0μL、下游引物RCAR1（10μmol·L1）1.0μL、模板cDNA1.0μL、rTaq酶（5U·μL1）0.2μL，加灭菌双蒸水至总体积20.0μL；反应程序为94℃预变性5min；94℃变性40s，56℃退火40s，72℃延伸40s，35个循环；最后72℃延伸10min。切胶回收目的片段，连接pGEMTEasy载体，转化大肠杆菌DH5α，挑选阳性克隆送至上海英潍捷基生物技术公司测序，获得RCA基因的保守区序列。再根据获得的保守区序列，分别设计5′端和3′端特异性巢式引物（表1），以叶cDNA为模板，用巢式PCR方式分别扩增RCA的5′端和3′端序列，按Clontech公司SMARTerTMRACE扩增试剂盒操作说明进行反应，回收扩增目的产物，克隆到pGEMTEasy载体上，转入大肠杆菌DH5α菌株，进行测序和拼接。

1.2.3ORF的扩增根据DNAMAN软件拼接得到RCA基因序列全长，利用Premier5.0设计1对特异引物RCAF2和RCAR2（表1），用于完整开放阅读框（ORF）的扩增。PCR扩增程序为94℃预变性5min，94℃变性45s，58℃退火45s，72℃延伸1min，进行35个循环，72℃延伸15min。ORF片段连接到pGEMTEasy载体上，转化大肠杆菌DH5α，测序进行ORF序列验证。

1.2.4生物信息学分析利用ORFfinder进行开放阅读框的预测；利用NCBI上的BLAST进行基因相似性的分析（http：//ncbi.nlm.nih.gov/blast/）；利用DNAMAN进行氨基酸序列比对分析；利用ProtScale程序（http：//expasy.org/tools/protscale.html）分析蛋白质亲疏水性；利用TargetP软件（UsingPLANTnetworks）和PSORTll（http：//psort.hgc.jp/form.html）进行亚细胞定位的分析；利用Protfun（http：//cbs.dtu.dk/services/ProtFun/）分析预测RCA2蛋白质结构功能和功能分类；利用ExPASy网站上的GOR进行蛋白质二级结构预测；利用ExPASy网站上的SWISSMODEL进行蛋白质三级结构的预测分析。

2结果与分析

2.1RCA2基因全长克隆

叶片总RNA提取后经1%琼脂糖凝胶电泳鉴定其完整性，检测结果显示，28S和18S条带清晰，A260/A280值1.96，浓度为210.56ng·μL1。

以铁皮石斛叶片总RNA反转录的cDNA为模板，以兼并引物RCAF1和RCAR2进行保守区片段PCR扩增，得到一个503bp保守片段（图1：B），根据设计的3′端和5′端特异引物，采用RACE技术，扩增获得3′端目的片段（图1：D）和5′端目的片段（图1：C）。利用生物软件DNAMAN进行序列拼接得到该基因的全长为1730bp，利用ORFfinder分析，共有9个ORF，该基因最长的ORF共计1323bp，包含81bp的5′UTR、326bp的3′UTR，编码440个氨基酸，将该基因命名为RCA2，GenBank登陆号为KT205842。利用引物RCAF2和RCAR2扩增获得1323bpORF片段（图1：A），连接到pGEMTEasy载体上测序验证，得到的阳性质粒命名为pGEMRCA2。

2.2RCA2基因全长的生物信息学分析

2.2.1RCA2核苷酸及编码蛋白序列的理化性质利用blastp和DNAMAN对RCA2氨基酸序列进行比对分析，发现该基因包含PloopNTPaseSuperfamily结构域，分别为“WGGKGQGKS”（A区）和“GKMCCLFINDLD”（B区），属于PloopNTPase超家族基因（图2）。理化性质分析该蛋白的分子质量为48.53kDa，等电点为6.19。将该基因全长核苷酸序列在NCBI上进行blastn相似性比较，结果表明基因均为RCA基因，且与蝴蝶兰（Phalaenopsis）的相似性高达87%。氨基酸序列比对分析，发现其氨基酸序列与蝴蝶兰、葡萄、荷花的相似性分别为89%、84%、85%（图3）。

2.2.2RCA2编码蛋白质的亲疏水性分析利用ProtScale分析蛋白的亲疏水性发现，RCA2蛋白质序列具有较高的亲水性，其中第69位的Thr亲水性最强（-3.078），第162位Leu的疏水性最强（2.122）（图4）。

2.2.3RCA2编码蛋白质的亚细胞定位蛋白的亚细胞定位与该蛋白所执行的功能是密切相关的，用TargetP和PSORTII软件进行亚细胞定位分析，TargetP预测结果显示RCA2蛋白定位于叶绿体基质，可信度为3（图5：A），用PSORTII预测蛋白显示，RCA2蛋白定位于叶绿体基质、线粒体基质间隙、叶绿体类囊体膜、叶绿体类囊体腔，RCA2蛋白主要存在于叶绿体基质（图5：B）。

2.2.4RCA2编码蛋白质的功能预测与分析利用ProtfunsoftwareofCBS分析预测RCA2蛋白质结构功能和功能分类，可能有意义的功能包括中间代谢、脂肪酸代谢、翻译、辅酶因子的生物合成和能量代谢等，他们的几率分别是5.484、4.387、4.048、3.639、3.098。这表明RCA2在中间代谢起到了一个非常重要的角色，在脂肪酸代谢、翻译中起到了重要作用，在辅酶因子的生物合成和能量代谢中也起到了关键作用。

2.2.5RCA2编码蛋白质的二级、三级结构预测采用ExPASy网站上的GOR进行蛋白质二级结构预测，结果表明，α螺旋占30.68%，延伸链占25.45%，不规则折叠占43.86%（图6）。用ExPASy网站上的SWISSMODELWorkspace预测蛋白质的三维结构以4w5w.1.A（SMTLid）为模板进行建模，该模板以XRAY2.90方法产生，与RCA2蛋白一致性为86.02%（图7）。

3讨论与结论

该研究通过RTPCR和RACE技术方法，成功克隆了铁皮石斛RCA2基因（GenBank登录号KT205842）全长1730bp，开放阅读框1323bp，编码440个氨基酸；核苷酸序列分析结果表明，RCA2核苷酸序列与蝴蝶兰（Phalaenopsis）的相似性高达87%，其编码蛋白属于PloopNTPaseSuperfamily家族基因。蛋白理化性质分析该蛋白的分子质量为48.53kDa，等电点为6.19，为亲水性蛋白，RCA2编码蛋白质的亚细胞定位于叶绿体基质；编码蛋白质的功能包括中间代谢、脂肪酸代谢、翻译、辅酶因子的生物合成和能量代谢等，蛋白质三级结构预测模型与RCA2蛋白一致性为86.02%，这些生物学参数为进一步研究RCA2蛋白的酶学性质及其在铁皮石斛中的光合作用机理奠定了理论基础。

第9篇：生物学分析范文

关键词：医学实验动物学；教学内容；教学方法；考核评价机制

中图分类号：G424文献标识码：A文章编号：1674-9324（2018）02-0272-02

高等医学院校《医学实验动物学》是硕士研究生必修课程之一，它是进行基础医学研究的基本课程。据相关调查显示，生物学和医学中60—70%的课题要选用合适的实验动物进行相关研究；而药理学、生理学、病理学实验和外科学实验等超过70%科研研究领域需要实验动物参与实验[1-2]；此外，实验动物广泛应用于教学培训、医学研究、药品、生物制品、食品等功能及安全性评价领域[3-4]。实验动物学作为一门独特的学科对生命科学领域研究起着越来越重要的作用。

《医学实验动物学》课程如此重要，因此，如何做好這门课程的教学工作给授课教师提出了更高的要求。结合近年来实验动物在使用过程中出现的一些问题，我们对动物实验课教学从调整教学内容、改进教学方法、改革考核方式等方面做出相应的改革。经过两轮的教学改革取得了良好的教学效果，充分调动了学生学习的积极性和求知欲，培养了学生严谨、科学的学习态度，切实提高了学生的基本操作技能，激发了学生学习的主动性，培养了从发现问题、分析问题到解决问题的科学研究思路，增强了团队协作意识及能力，全面调高了研究生教学质量。在此，我们结合近2年对硕士研究生《医学实验动物学》的教学改革情况，对我校遵义医学院珠海校区本门课程的教学进行相关教学总结，希望进一步促进医学实验动物学教学改革。

一、优化教学内容，理论与实验整合优化

摒弃“灌输式”教育模式，将20学时的理论教学降至16学时。我们充分利用学校研究生网络教学平台、理论课程其他相关教学内容课件以“学习笔记”形式进行网络教学。我们将教材中所列10个章节理论教学分为五大专题进行教学：专题一，实验动物在生命科学领域重要作用；专题二，动物福利与动物伦理；专题三，实验动物基本操作技术；专题四，人类疾病动物模型；专题五，基因工程动物与转基因动物的建立。这五大模块从不同的角度展示了作为医学生应具备的基本知识。而实验教学内容，则由16学时增为32学时，实验教学将分为基础性实验、综合性实验和设计性实验这种“三步法”教学来与理论相呼应，进一步将理论融入到实践中，在严格遵循“3R”原则的前提下提高学生的动手操作能力。我们本着“不放弃教材，但不局限于教材”的原则，根据专题实验的需要，精选教材中相关的章节进行讲述；对于教材中没有及时更新或没有详细阐述的部分，借助互联网资源进行适当补充，做到有的放矢。

二、采用多元化教学方法

我们采用视频教学、PBL教学和网络教学平台相结合的多元教学方法。首先，在实验教学过程中贯彻实验动物福利“3R”原则和动物伦理观，规范实验操作。实验课中倡导和强化实验动物福利伦理观念是实验动物学教学改革必不可少的环节之一，将动物福利观落实到具体实验操作如抓取、保定、给药、采血、处死等各环节中，善待动物，及时制止并纠正学生不规范操作，对于虐待动物者给予批评警告并纳入期末成绩考核。

其次，我们在教学中部分专题还引入“PBL”教学模式，以学生为主体，以问题为中心，在教师的整体把握和指导下，强调学生的主动参与[5-6]。比如，在动物福利这个专题中，我们引入“如何理解动物福利”、“动物解放表现在哪些方面”、“道德进步与动物福利的关系”、“我们在实验中应该如何合理对待动物”以及“动物应激反应与实验结果关系”等问题，通过实验操作及实验体会分组进行相关讨论，并写出相关汇报，以加深对动物福利的理解与认识，通过“问题式探讨”激发学生学习兴趣，增强其自主查阅文献、收集资料等能力。学生是教学中的主体，是教学最终成果的体现者，只有保证学生成为这样的角色，才能实现最终的教学目的。教师角色也发生了转变，由知识的传授者、灌输者、知识权威、教学中心，转变为教学活动的组织者、引导者、参与者和研究者，这样，在教与学的矛盾中，才能促使教师成为创新教学的主要方面，使其正确地把握创新教学的方向。

此外，我们还利用网络资源及购买的实验教学视频进行直观教学，参考资料有武汉大学实验动物中心录制的“实验动物”；国外动物福利组织提供的“共享世界”；国家卫生部录制的“动物基本操作技术”、“动物模型基本病理过程”、“显微注射法建立转基因动物”；钱永祥与梁文道关于“动物伦理与道德进步”的学习视频等。多元化教学方法的应用使教学过程形象化、直观化，达到了文字语言描述难以达到的效果，便于学生进行观察和思考，利于学生分析问题和解决问题。

三、构建合理的考核评价机制

我们根据学生实际情况，制定评价考核表，从规范操作动手能力评价、创新能力评价、团队合作能力评价、科研写作能力评价等方面进行考核[7]（参考表1）。通过实验考核评价体系综合评定学生学习能力，符合大部分学生的意愿，同时培养了学生独立思考问题的能力。其次，请专家组老师深入课堂进行教学评估。最后在课程结束后进行相关问卷调查（表2）。调查结果显示：98%的同学认为教学改革有助于提高其实验操作技能和科研能力，能提高其分析问题和解决问题的能力；95%的同学认为可以激发其兴趣和主动性，增强其团队协作能力；94%的同学认为教学改革拓宽了他们的知识面；100%的同学对教学方法满意，认可教学改革。改革也仍有需要改进的方面，比如，锻炼学生的表达能力和写作能力，以及增强师生间互动这三方面体现得不是很好。今后将寻求可行的方法提高以上几个方面的效果。

四、结语

通过对《医学实验动物学》课程中理论与实验学时的整合优化，使理论知识与实验内容更加紧密地结合，有助于学生对知识理解的融会贯通，学生也更能从动物的角度考虑它们应享有的权益，从心里油然而生一种敬畏之情；通过对实验内容的适当扩充，形成相对完整的专题，增加了动手操作机会，培养学生整体的科研思维观和全面的实验操作协调能力，掌握基本科研思路从发现问题、提出问题到设计实验、解决问题四步法着手去构建科研课题研究框架；通过多元化教学方法激发学生学习兴趣和提高其自主学习能力，兴趣和主动性是科研的开始；通过完善的考核方式更合理地从学习态度、创新思维、动手操作、团队协作及自主学习5大方面衡量学生的综合能力，促进学生个性化发展，同时有利于充分提高该课程研究生教学效果。另外，通过解决和应对专题实验教学中出现的新问题，提高任课教师的整体素质，促进实验动物学课程的建设和完善。我们也希望能在不断进行教学革新基础上，申请教改项目来引入更多实践教学，构建合理的课程体系，在更大程度上促进实验动物学的课程建设和发展，进一步推进产学研一体化，培养出真正合格的研究生。

作者：张青峰

    参考文献： 

[1]崔淑芳，陈学进等，实验动物学[M].上海：第二军医大学出版社，2013. 

[2]师长宏，张海，王四旺等.三维医学实验动物学教学体系的建立[J].基础医学教育，2012，14（4）：289-291. 

[3]王芳.医学实验动物学实验教学与科研的有机结合[J].基础医学教育.2013.（11）：1016-1018. 

[4]宋国华，刘田福，陈朝阳，王春芳等.医学实验动物学教学内容与方法的探讨与改进[J].基础医学教育，2012，（10）：781-783. 

[5]王萧，郭学军，张永斌.中医院校研究生实验动物学教学的体会与思考[J].西北医学教育，2013，21（1）：76-78.