生物因素的作用范文

导语：如何才能写好一篇生物因素的作用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词: 生物新课程理念 非智力因素 发展

生物新课程理念倡导生物教学面向全体学生,促进学生全面发展,提倡学生自主探究学习,而实现教学方式和学习方式的转变,就需要充分发挥学生的非智力因素。非智力因素是伴随智力因素起作用的兴趣、动机、情感、态度、意志等方面的因素,它直接影响着学生的学习行为和学习效果,对学生的整个学习过程起着不可或缺的调节、促进和催化的作用。在生物学教学中,培养学生的非智力因素,充分发挥学生的非智力因素,有利于促进学生智力因素发展,促进生物学教学,促使学生全面发展。在生物教学实践中,我就学生非智力因素的培养进行了以下几个方面的尝试。

1.激发学习动机,使学生自主学习

学生是学习的主体,学习动机是直接推动学生标准学习的内部动因,是激发智力活动行为的动力。学生的学习动机往往与社会意义、人生价值、理想志愿和就业需要等紧紧联系在一起的,因此激发学生学习动机,应把重点放在学习目的教育上。

“好的开端等于成功的一半”。绪论课是学习目的教育的最好时机。绪论课的教学中适时地向学生介绍一些现代生物学的巨大成就和光辉前景:组织培养、基因疗法、人造器官、单克隆抗体等现代技术给人类带来的福音;人类基因组计划、DNA芯片开发、生物纳米技术、脑科学等生命科学的新进展,无不昭示生命科学在新世纪自然科学中的突出地位。在社会发展的同时,也出现了世界范围内面临的难题:人口膨胀、粮食短缺、资源不合理利用、能源不足、环境恶化等,使学生不仅深切感受到生命科学与每个人的日常生活、身心健康,以及将来从事的各项工作密切相关,而且深刻意识到自己肩上的重任,从而增强学生的社会责任感,树立起学习信心,发奋学习生物学。

2.培养学习兴趣,使学生乐于学习

如果说动机是学生学习的动力,是激励学生去行动以达到一定目的内因,那么兴趣则是动机中最现实,最活跃的部分,学生产生动机的主要原因。没有丝毫兴趣的强制性学习,将会扼杀学生探求真理的动机,所以培养学生浓厚的学习兴趣,是教学中重要的部分,也是提高教学质量的关键。

2.1挖掘教材内容,培养学习兴趣。生物科学是研究生命活动规律和生命现象的科学,教师应充分利用学科特点来挖掘教材相关内容激发学生的学习兴趣。当我讲到植物细胞结构时,告诉学生细胞液里面含有多种物质,其中有色素、糖类等,这时话锋一转,请他们思考,到秋后季,我们附中校园附近山头上的枫叶为什么会变红?在学到生物的遗传和变异部分,引用“龙生龙,凤生凤,老鼠生来会打洞”、“一母生九子,连母十个样”等俗语,让学生利用所学内容来解释周围环境中的自然现象,以激起他们的学习兴趣,使他们乐于学习。

2.2引入激励机制,激发学生兴趣。心理学家盖茨说过:没有什么东西比成功的学生更能增加满足的感觉,也没有什么东西比成功更能激起进一步求成功的努力。教师应运用表扬和鼓励等方式对成功的学生进行赞同,鼓励他们继续努力取得更大的成功。对后进生注意发现他们闪光点,哪怕是极其微小的进步,也要及时给予表扬和鼓励,通过表扬鼓励,帮助他们清除自卑感,树立必胜的信心,改变自我意识和进行重新评价自己。对优生,则激励他们戒骄戒躁,把眼光投入到下一个目标上,并朝着这个目标奋斗。这样,无论优生或后进生都能增强学习信心,有兴趣投入到学习当中,求知劲头更足。学生有明确的学习目的,产生浓厚的学习兴趣,求知欲就旺盛,反映在学习态度上则表现为积极和主动,从而在知识和技能的学习中,智力才会开发提高。

3.建立融洽情感,使学生愉快学习

情感是学生对学习态度的体验,它反映学生的学习与需要之间的关系。在教学中,教师在用自己的热情、激情去感染学生,激发学生同时,要善于抓住学生的情感变化,积极创造肯定的情感境界。

3.1使学生在以情动情、情感交融中获得知识。首先,上课时教师应精力充沛,精神饱满,神情专注,通过亲切的语言、目光和表情充分流露出对每位学生的信任和期待;其次,教师应宽容大度,发扬民主,不存偏见,平等对待每一位学生,使学生在一种愉快、亲切的情景中接受知识。古人云:“亲其师,信其道。”道理就在此。

3.2把握情感与知识的结合,使师生情感产生共鸣。在教学中,教师应充分利用和挖掘教材中学生感兴趣的知识,把握学生对大自然的热爱,对生物的喜爱,对生命规律的探索兴致,对人类违反自然规律、遭到大自然严重惩罚的痛惜情感脉搏,抓住时机,满怀激情地融入情景,使师生产生共鸣。在讲生态平衡内容时,结合1998年我国特大洪水灾害,近几年的沙尘暴等事实,教师痛惜的心情、惋惜的语气可使学生产生情感共鸣,认识到维持生态平衡的重要,从而激发学生满腔热情地投入到学习当中去。

4.培养意志品质,使学生勤奋学习

意志是自觉地确定目的,并根据目的来支配自己的行为,克服各种困难,从而实现预定目的的一种心理活动。在学习中,学生往往会遇到一些困难,随着知识层次不断提高,困难可能会更多。如果没有顽强的意志克服困难,挑战挫折,就会在中途退却,前功尽弃。马克思所说:“在科学的道路上没有平坦大道可走,只有那些不畏艰险的人,才能达到光辉的顶点。”因此,在生物教学中,教师要不断研究教材,挖掘一切能锻炼学生意志的材料,培养学生学习的恒心,提高学生自主学习。

4.1用伟人事迹进行“渗透教育”。在生物学发展的历史长河中,多少伟大的科学家之所以获得成功,良好的意志品质起了关键的作用。在课堂上教师要抓住时机,向学生介绍科学家的事迹。譬如,在讲到生物进化时,我不失时机向学生介绍博物学家达尔文的孜孜以求的恒心、到了老年仍不懈追求的执着精神,使学生在学习中得到鼓舞,潜移默化地受到熏陶,从而使学生在今后的学习中知难而进,迎难而上,以更大的信心和热情迎接新的挑战,这样学习劲头会大增。

4.2借助生物实验,磨练意志。生物学是一门实验性很强的学科,中学生物学教材中也有不少实验,但是大多是验证性的实验,只要学生按照实验要求步骤都能顺利完成。但是在教学中,为了培养学生的思维能力,锻炼意志,我将一些实验改为探究性实验。这就需要学生进行思考、分析、尝试。其中难度当然会大许多,不过这样长期坚持下去,对于培养学生的严谨求实、坚持不懈的科学素质,磨练学生的意志,都极为有利。

5.培养良好习惯,使学生学会学习

在教学中,教师应帮助、指导学生学习,培养学生自学能力和习惯。一些学生生物学不好,主要表现在:自学能力差,依赖性强,被动学习;学不得法;急躁,贪多;学习习惯差。学生想学是不够的,还必须“会学”,要讲究学习方法,提高学习效率,才能变被动为主动,教师采用学法指导为主,化解分化点为辅。教师应指导学生制定学习计划、目标,课前自学,专心上课,勤于思考,适当作好笔记,及时复习;指导理解和记忆知识及温习教材的方法、技巧。按时独立完成作业,不抄袭;循序渐进,迁移应用、主动解决疑难问题;善于积累,系统小结和课外学习等方面。持之以恒,激发自觉性;学会分析学习的困难,克服自卑感和骄做情绪。在教学中,教师应强调解题思路的探求,培养学生优良的思维品质,使学生由学会转化为会学。

总之,在生物教学中教师要落实新课程目标,面向全体学生,实现以人为本的教学理念,就需要充分发挥学生的非智力因素智力因素,促进智力因素发展。所以在教学中,我们应该重视培养和充分发挥学生的非智力因素,从而促进生物学的教学,提高教学质量,使学生得到全面发展。

参考文献:

[1]朱慕菊.走近新课程.北京师范大学出版社.

[2]李红,张仲明.心理学.西南师范大学出版社.

[3]刘恩山,汪忠.生物新课程标准解读.江苏教育出版社.

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关键词：农业生态；生物；环境；关系

中图分类号：S181 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2013）-06-0272-1

1 土壤生物的生态作用

土壤中的生物是多种多样的，其中土壤微生物（包括细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物等）是土壤中重要的分解者，在土壤的形成和发展过程中起着重要的作用。在土壤形成的初级阶段，利用光能的地衣等生物参与了岩石的风化，使其成为具有生命的初体，而后，也是在微生物的参与下，形成腐殖质使土壤性质发生了变化。

土壤动物是最重要的消费者和分解者。在土壤中存在的动物种类有上千种，很多是节肢动物。非节肢土壤动物主要有线虫和蚯蚓。线虫是土壤中比较丰富的动物，主要生活在土粒周围的水膜中或植物根内。当土壤干燥或其他环境恶化时，它就形成包囊，当环境适宜后又重新活动。

2 森林的生态作用

森林是生物圈内数量最大的初级生产者，在陆地生态系统中具有强大的生态效应，对农业生态系统也具有久远、广泛而深刻的影响。其主要生态作用是：涵养水源，保持水土。故有“绿色水库”之称；调节气候，增加雨量。大片森林有强大的蒸腾作用，有人作过长期的观察，发现有林地区一般比无林地区降水量要多，森林上空空气的相对温度比无林区上空间。高温季节林区气温较低，寒冷季节则较高；防风固沙，保护农田。森林的枝叶可以挡风，根系可以固沙，因此，森林可以防止农田被风蚀沙压和防止或减轻庄稼倒伏；净化空气，防治污染；降低噪音，美化大地；提供燃料，增加肥源，有助于发展畜牧业和从根本上解决我国农村中能源缺乏和生态平衡失调问题。森林的直接经济和社会效益是巨大的，而其间接的生态经济效益也令人吃惊。

3 淡水生物的生态作用

浮游生物（包括浮游植物和浮游动物）的主要生态作用是：浮游植物能吸收水中各种矿质养分，保持水土一定的洁净程度，增加水体的溶氧量，对水持理化特性的变化起主导作用，同时形成水域生态系统的初级生产力。

4 草原、草山生物的生态效应

草原、草山上的主要生物，是各种天然牧草和人工牧草，以及多种放牧的草食牲畜。此外，还有多种其他动物、植物和土壤微生物，其中与畜牧业关系最密切的，是多种啮齿类野生动物；草原蝗虫、粘虫等害虫，分解牲畜粪便的甲虫和分散生长的树木。

5 农田生物的生态效应

对土壤肥力的影响。农田生物是土壤有机质和养分的主要来源，又是土壤肥力的主要调节者。养地的主要措施也是在复种中安排养地作物，实行水旱轮或分区轮作以及大量施用有机肥。农作物的秸秆、加工后的各种籽饼，经用作饲料、沼气原料和食用菌培养料后还田，是很好的有机肥料。多种豆科绿肥以及红萍等也是很好的有机肥料。这些产自农田的有机肥料归还给农田，可以显著提高农田土壤肥力。连年种植耗地作物，会导致地力衰退。

对水土保持的影响。山区的梯田、梯土，在种植农作物后，有良好的水土保持效益。梯田对山地地表径流起重要的蓄纳和缓冲作用，可以有效地减轻暴雨季节的山洪冲刷。旱作梯土也有一定的蓄水能力，陡坡种植特别是顺坡耕作。则会导致严重的水土流失。

对农田小气候的影响。作物及其种植方式对农田小气候有很大影响。保持合理密度，可显著改善农田小气候。水稻和旱作物垄作，有利于改善作物群体内特别是根际小气候环境。

对净化环境的作用。农田土壤微生物净化能力较强，目前对农田环境的主要污染源是城镇污水和农药化肥。污水经预处理（沉淀和过滤）后，用于灌溉农田，其中很毒物都可被土壤吸收并被微生物分解。

6 生物因素作用的一般特征

生态系统中生物和环境之间存在生物与生物的相互关系，这种关系既表现在种内个体之间，也存在于不同的种间。环境中生物因素之间的作用，主要表现在不同生物种之间捕食者与被捕食者之间的关系，其本质是营养的联系。

生物因素主要有食物、捕食者、寄生物和各种病原微生物。与非生物因素相比，生物因素对生物的影响有以下几点特征。

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1 呼吸作用的模型

呼吸作用的考查总体而言包括生物呼吸类型的判断和呼吸速率测定时实验误差分析，两种考查均可通过建构生物模型加深学生的理解。

1.1 呼吸作用类型的判断模型

判断呼吸作用类型的模型设计，主要注意两个问题：① 要设计两组模型，其中一组用于有氧呼吸的测定，另一组用于无氧呼吸的测定；② 实验设计要遵循三个原则即等量原则、单一变量原则、对照原则。

模型一：以酵母菌为背景的实验探究模型（图1）。

此模型可以达成以下目标：

① 判断酵母菌的呼吸作用类型；

② 判断酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸是否均产生CO2；

③ 判断酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2量的差异；

④ 判断酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸是否均产生酒精。

模型二：以萌发的种子为背景的实验探究模型（图2）。

说明：① 两个装置中应放入等量的萌发种子，萌发的种子呼吸速率较大，现象较为明显。

② 一般在测定种子呼吸时，如何没有特定题干信息，呼吸作用消耗的底物认为是葡萄糖，呼吸商等于1，预期结果如表1所示。

模型三：以幼苗为背景的实验探究模型（图3）。

说明：若以幼苗为对象测定植物呼吸作用，则应该将两个装置进行遮光处理，防止植物光合作用引起装置中的气体体积的变化。同时用塑料袋将花盆套住，防止土壤中微生物呼吸对实验造成影响。

1.2 呼吸速率测定的误差分析模型

误差分析的目的就是评定实验数据的准确性，通过误差的估算和分析，可以认清误差的来源和影响，提高实验的质量。种子有氧呼吸速率测定时，存在着一些实验误差，通过设置对照组实验，可以有效地规避实验误差的影响。

误差一：种子表面的微生物呼吸作用引起液滴移动（生物因素误差），对照组设计如图4所示。

误差二：外界环境中温度、pH变化引起液滴移动（物理因素误差），对照组设计如图5所示。

误差三：种子自身呼吸释放热能引起液滴移动（物理因素误差），本组实验要注意时间的控制，对照组设计如图6所示。

2 光合作用模型

光合作用是高考重点考查的内容，其中光合作用速率的测定与分析常考，光合作用速率一般有以下表述：单位时间内，光下某植物的CO2吸收量、光合作用积累量等情况均代表植物的净或表观光合作用速率；单位时间内，植物光合作用制造量、半叶法测定的光合作用量均代表总或实际光合作用速率。

2.1 光合作用速率测定的模型

模型一：液滴移动法测定模型见图7（在NaHCO3缓冲液或CO2缓冲液维持装置中的CO2浓度不变的情况下，本模型利用单位时间内光合作用释放的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量的差值表示植物的净光合作用速率）。

模型二：圆片上浮法测定模型见图8（光合作用速率可以用相同时间内，小圆片上浮数量的多少表示，也可以用三个试管中上浮相同数量小圆片所用时间的长短表示，但该实验方法只能比较大小，无法测出具体的量变）。

模型三：半叶法测定模型见图9（MB—MA表示叶片光合作用合成有机物的总量，即单位时间、单位叶面积干物质产生总量，本方法也叫半叶称重法，常用大田农作物的光合速率测定）。

模型四：黑白瓶法测定模型见图10（黑白瓶法常用于水生生物光合速率的测定，其中DB瓶表示黑瓶，用于测定水生生物的净光合作用量；LB瓶表示白瓶，用于测定水生生物的呼吸作用消耗量；IB瓶表示白瓶，用于测定水生生物原始氧气含量）。

2.2 光合作用速率测定的误差分析模型

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【关键词】情感教学 初中生物教学 有效体现

教育心理学明确指出：影响学生发展的因素有两大类，智力因素和非智力因素，非智力因素也就是我们通常所说的情感因素，很多研究与实践证明，情感因素对个体的发展所作的贡献是不容忽视的，从某种意义上说，情感因素所呈现的正向推动往往会大于智力因素。情感教学在基础学科的教学中发挥着不可替代的作用，对于初中生物来说，这个阶段的学习要求学生要有很强的兴趣与主动性，能够在认知领域与情感提升方面有一个协调统一的双向发展。因此，探究情感教学在初中生物教学中的有效体现对于生物学科的发展具有重要意义，为更加深远的素质教育奠定良好的基础。

一、情感教育与情感教育的作用

首先谈一下什么是情感。心理学中说，情感是人们在认识客观事物的过程中而产生的一种情感体验，即是人们在接触外界的过程中所表露出的态度或意向。那么什么是情感教学呢？情感教学是在学生的认知活动中，学生作为整个教学认知活动的主体，教师在整个的教学过程中发挥主导作用，除了教授基本的科学理论知识之外，渗透对学生进行兴趣引导、坚定信念、端正态度等方面的情感教育，关注多种情感因素对学生发展的影响，意在真正确立学生的主体地位，激发学生学习的主动性和积极性，创造有利的学习环境，促使学生在知识与情感方面获得双向共赢发展。

其次，谈一下情感教学在初中生物教学中的作用。情感教学作为实现素质教学的有效手段，在初中生物教学中发挥着不可替代的作用，下面将具体阐述该作用的具体表现。

我国有位著名教育学家曾经说过，没有情感就没有教育，如此可以看出情感教学在现代教育中的重要地位。首先，情感教学架起了师生沟通交流的桥梁。对于情感认知刚刚建立的初中生来说，理性知识与感性情感方面的发展是不同步的，而这个时期的情感教学则会最大限度地帮助师生建立起彼此沟通交流的桥梁，借助这个桥梁师生可以交流彼此的情感体验，而恰恰这个时期的生物学习也是贯穿了许多的情感，包括对自然、对动物等等。这个时期的情感教学可以引起生师生间的情感共鸣，更加有助于学生本阶段的学习，促进学生身心的全面、健康发展。其次，情感教学激发了学生学习生物的积极性和主动性，促进了学生学习效率的提升。如果教师在这个阶段对学生进行“填鸭式”“个人独白式”教学，那么很容易扼杀学生对这门学科的学习兴趣和学习主动性，最终不利于学生的健康发展。相反，如果渗透情感教学，发挥情感教学的激励作用，那么学生便可以在积极乐学的状态下学习，学生的记忆水平与整体的学习效果将会是非常惊人的。

二、情感教学在初中生物教学中的有效体现

通过前面的论述，我们已经了解了情感教学在初中生物教学中发挥了非常重要的激励与桥梁的作用，那么，情感教学在初中生物教学中的有效体现是什么呢？换句话说，情感教学在初中生物教学中的具体应用是怎样的呢？下面我们具体来分析一下。

（一）情感教学促进了预设教学目标的有效达成

素质教育要求培养德智体美全面发展的学生，在教学的过程中，教师需要依据学科的课程标准以及学科教学现状和教情学情制定合理、科学的学习目标，将课本理论确实内化为学生自己的知识和能力，而情感教学最大限度地发挥了情感因素在教学过程中的有益贡献，激发了学生学习的积极性和主动性，促进了学生的认知与情感的和谐统一。在整个的教学过程中，实施情感教学可以创造一个平等沟通的交流平台， 帮助教师对学生进行价值观引导，端正对待事情的态度，同时促使学生欣愉的接受新知识，促进了预设教学目标的达成。

（二）激发学生的学习兴趣，创设有利的学习环境

在初中生物教学的过程中，渗透情感教学可以有效激发学生学习生物的积极性和主动性。对于初中生而言，他们现阶段的认知结构刚刚开始建立，对大自然、动物等等所持有的情感还比较朦胧，教师在这个阶段对学生进行情感教育，从学生感兴趣的点入手来讲授，可以有效提高课堂参与度，这样一来，便可创造出有利的学习环境，使得学生在愉快的学习氛围和学习环境中学习，最终将会提升教学效果和学习效果。

（三）促进建立更加良好和谐的师生关系

情感教学打开了师生沟通情感与互助进步的大门，学生在与老师沟通交流的过程中，既掌握了生物学科的知识，又了解了与生物相关的生活与社会问题，扩宽了学生的视野。在这种良好的师生关系的推动下，学生的学习成绩必会稳步提升，这又将会敦促老师去发现新的更加有效的教学方法，以此便可促进生物学科教学的长远快速发展。

（四）教师与学生的双向共赢发展

情感教学在初中生物教学的实施，一方面可以促进学生的发展，学生在教师情感教育的感染下激发了自己的学习兴趣与主动性，在学习过程中会充分发挥自己的主体作用，主动地接受与构建新知识，主动地将知识内化为自己的实际能力，促进了学生的健康全面发展，而对于教师而言，在实施情感教学的过程中，自己也深受有益情感的影响，充满激情与责任，教授过程会增添正能量，教学相长正是这种状态的写照。此外，学生的学习效果会显著提升，这样会推进教师探究更加先进的教学方法，促进了素质教学的深远发展。

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关键词： 生物圈 大气圈 生存条件 寄生关系

初中生物教学中，关于生物圈的一些概念，常使学生感到困惑，笔者结合自己的教学经验，对这些疑难概念逐一进行解剖。

1.混淆不同非生物对生物的影响

影响生物生活的非生物因素主要有水分、空气、温度、光照、土壤等。如影响植物光合作用的主要是光照、温度和空气中二氧化碳的含量；造成仙人掌叶变为刺的主要是水分；在东北地区的林区，出现山脚下是落叶阔叶林、山腰处是红松林、山顶处是冷杉林的现象，影响这种分布的环境因素主要是温度。

例1：（江苏南通）“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知。”此诗句中影响生物的环境因素主要是（ ）

A.光 B.温度 C.水 D.空气

正确答案：B。

错误答案：A，误认为桃花开放是由于光照的影响。

走出误区：春天，天气变暖，竹林外桃花开放，江水变暖，有利于鸭子在水中游泳和觅食。此诗句说明，温度对动物、植物的生活均有影响。

2.生物因素中寄生关系、共生关系、捕食关系、竞争关系易混淆

生物因素是指影响某种生物生活的其他生物。自然界中的每一种生物，都受到周围其他生物的影响，包括寄生、竞争、捕食、共生等关系。

捕食指的是一种生物以另一种生物作为食物的现象。竞争指两种生物生活在一起，相互争夺资源和空间等。两种生物共同生活在一起，彼此有利，这种生活关系称为共生关系。寄生指的是一种生物生活在另一种生物的体内或体表，并从这种生物的体内或体表摄取营养维持生存的现象。

例2：（湖南株洲）生态系统中猫头鹰和蛇的关系是（ ）

A.捕食关系 B.共生关系

C.竞争关系 D.捕食和竞争关系

正确答案：D。

错误答案：A，误认为猫头鹰与蛇之间只有吃与被吃的关系。

走出误区：此题考查对生物因素几种关系的区分。捕食关系：一种生物以另一种生物为食；寄生关系：一种生物生活在另一种生物的体内或体表，并且从中摄取营养物质，可能对寄主造成伤害；共生关系：生物之间相互帮助，“互惠互利”；竞争关系：生物之间相互争夺资源和空间。猫头鹰以蛇为食，是捕食关系。同时，猫头鹰和蛇都以田鼠为食，属于竞争关系。

3.保护色、警戒色和拟态的辨析

要区分保护色、警戒色和拟态，必须弄清它们的概念。保护色的概念有三个要点：（1）是为了适应栖息环境；（2）体色与环境色彩相似；（3）有助于逃避敌害和捕食。警戒色的概念有三个要点：（1）动物本身具有恶臭或毒刺，能对敌害构成威胁；（2）具有鲜艳的色彩或斑纹，易于被敌害识别；（3）是一种保护性适应。拟态的概念有两个要点：（1）是在进化中形成的；（2）外表形状或色泽斑与其他生物或非生物异常相似。在遇到具体问题时，要对照概念的要点进行印证、区别。

例3：生活在海藻丛中的一种鱼，当它遇到敌害时，身体立即倒立不动，像一株植物，从而有效地躲避敌害。这种生物学现象是（ ）

A.保护色 B.警戒色 C.拟态 D.适应

正确答案：C。

错误答案：D，误认为鱼的这一变化躲避了敌害，是对环境的一种适应能力。

走出误区：考查保护色、警戒色和拟态的区别。保护色强调的是动物的体色与环境一致；警戒色是具有恶臭或毒刺的动物具有的鲜艳的色彩或斑纹；拟态是生物的外表形状或色泽斑与其他生物或非生物异常相似。该种鱼遇到敌害立即倒立不动，且与周围的一种植物异常相似，这种用以保护自己的现象就是拟态。

4.生态系统与生物圈、生物群落、种群的区别与联系

生态系统的范围大小各异，大到生物圈，小到一块朽木甚至更小。一个池塘、一片草地、一块农田、一座山林、一条河流等，都可以称为一个生态系统。地球上的全部生物及其无机环境构成最大的生态系统，称为生物圈。生物群落与生态系统的概念不同，后者不仅包括生物群落，还包括群落所处的非生物环境，因此生物群落只相当于生态系统中的生物部分。有直接或间接关系的多种生物种群有规律地组合在一起形成生物群落。

例4：在一个阴湿山洼中，有一堆长满苔藓的腐木，其中聚集着蚂蚁、蜘蛛、老鼠等动物。它们共同构成一个（ ）

A.生态系统 B.生物群落 C.种群 D.食物网

正确答案：A。

错误答案：D，审题时只注意了题干中各种生物之间的食物关系。

走出误区：阴湿山洼中堆放着长满苔藓的腐木，并生活着多种生物，它们通过能量流动和物质循环构成了一个生态系统。

5.对生态系统的能量来源和三种组成成分的作用认识不清

在生态系统的组成成分中，起主导作用的是生产者。一般来说，太阳辐射的能量只能靠具有叶绿素的绿色植物通过光合作用转变成化学能储藏在有机物中进入生态系统，同时环境中的水和二氧化碳等无机物合成有机物。这样，生产者在连接非生物的无机物和光能进入生物群落的过程中起到了“桥梁”作用。生产者利用光合作用合成的有机物一部分用于满足自身的生长和代谢需要，另一部分维持着生态系统内除生产者以外的全部生物的生命活动。如果没有生产者，生态系统的能量流动和物质循环就会停止，生态系统的各种生物成分就会消失，生态系统就会崩溃。

分解者的作用与生产者恰好相反，它能将动植物遗体中的有机物分解成无机物释放到无机环境中，同时也释放能量。这样，分解者在生物群落中的有机物及化学能释放到无机环境的过程中同样起到了“桥梁”作用。如果没有分解者，动植物的遗体就会堆积如山，生态系统就会崩溃，生产者也不会长久地生存下去。

例5：从生态学角度分析，生态系统中流动的能量最终来源于（ ）

A.光合作用 B.细菌 C.绿色植物 D.太阳光能

正确答案：D。

错误答案：C，误认为只有绿色植物（生产者）制造的有机物中有能量，忽略了这些能量最终来自于太阳光能。

走出误区：生态系统的主要功能是物质循环和能量流动。就能量流动而言，其能量最初都是来自生产者固定的太阳光能。绿色植物通过光合作用把光能转变成有机物中的化学能。

6.误认为所有的物质沿食物链流动时都在逐级减少

物质和能量在生态系统中是沿食物链和食物网流动的，在食物链中，流向下一营养级的能量只有大约20%，而某些有毒物质在沿食物链流动时，不但未减少，反而在逐渐增多，这一现象叫生物富集。

例6：一个湖泊被DDT污染，在湖泊中有一条食物链：藻类水蚤鱼鱼鹰。由此，可推出体内DDT含量最多和最少的生物分别是（ ）

A.水蚤、鱼 B.鱼、水蚤 C.藻类、鱼鹰 D.鱼鹰、藻类

正确答案：D。

错误答案：C，误认为DDT随食物链营养级的升高而逐渐减少。

走出误区：在生态系统中，物质和能量是沿着食物链和食物网流动的，有毒的物质也是沿着此方向流动的，而且有毒的物质稳定，不易分解，生物体无法排除。有毒物质沿着食物链不断积累，所以在食物链中营养级越高的生物，体内的有毒物质越多；反之就越少。

参考文献：

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实践教学分课堂实践和课外实践。在生物学教学中注重和加强对学生实践行为素质的培养和训练，是在生物学科中实施素质教育的一项重要内容。从生物学科的内容来看，许多知识内容与生物界有关，与人有关，与人类和自然界的关系有关.与培养人有关，这就决定了生物学科在实践教学，培养非智力因素中的特殊地位和作用。

在教学活动的过程中.学生的实践行为是关系到能否真正学好生物学以及是否对生物科学保持浓厚兴趣的关键因素。如何不断发掘和培养学生的兴趣更需要教师精心设计并为之努力。除了实验和探究之外，还要利用多媒体，以其形、光、声、色等多种功能作用于学生的感官，吸引学生的注意力，激发其求知欲和兴趣。介绍古今中外的生物科学成就来开阔学生视野，调动学生积极性外，我们多方设法学习各种生物技术来丰富教学活动的内容和形式，使之经常保持新鲜感，另外还注意联系生活实际中的知识使生物学科更受欢迎。如：春天学习扦插，冬天学习花卉修剪造型，制作各种生物的多种类型标本，为全校师生鉴定血型，通过的微生物知识制作酒酿等等。正是这一次次不同形式和内容的活动把学生们紧紧吸引到生物科学的周围，也使我们进一步深切休会到，兴越是学习的直接动力，是非智力因素中最现实的成分。在各种实践活动的基础上，不少学生的兴趣按兴趣发展规律从有趣、乐趣向志趣方向发展。除了热心学习外，他们积极报名参加省、市组织的各种竞赛活动，如何继续引导学生向志趣这个更高级水平发展，也对我们教师提出了更高的要求。

马克思说：“在科学上没有平坦的大路可走，只有那些在崎岖小路的攀登上不畏劳苦的人，才有希望到达光辉的顶点。”没有意志的力量，人就不能达到预定的目的。实践活动中，我们还注意使学生取得意志锻炼的直接经验，意志是在克服具休困难中逐步形成和发展的，意志的培养必须在实践中进行，因此在活动中我们对学生严格要求.使他们在克服各种困难的过程中，逐步养成坚毅、勇敢、果断等精神。

养成良好的工作习惯是培养意志的又一个主要途径，从生物课的第一天起，我们就对学生进行加强纪律性，自觉遵守各项规章制度的教育。每次实验和课外活动都要准时出席，事先带好必要的用品，分工明确，做事要有计划，要爱惜时间，提高效率。

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关键词：医学生物教学 思想品德教育

中图分类号：G641 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）05-0091-01

医学生物学是职业卫生学校的一门非常重要的基础课。学生只有学好了生物学才能学好其他的基础医学和临床医学。生物学和医学是相辅相成，相互促进的，学生只有具备了丰富的生物学知识，才能掌握医学的发展规律，才能追踪医学发展的前沿，才能真正学好医学。教书育人是教师应尽的职责。这就要求我们生物学教师在传授医学生物学知识的同时，必须不失时机地对学生进行思想品德教育，促使他们健康成长，成为有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义事业的建设者和接班人。这就要求我们努力钻研教材，挖掘教材内容，有的放矢地寓思想品德教育于教学活动之中。

一、进行辩证唯物主义教育

1.世界是物质的观点 世界是物质的，无论任何生物，都是由元素和化合物组成的。生物每时每刻都在进行着新陈代谢，新陈代谢是生物体最基本的特征，生物体的其它特征，如生殖、生长、发育、遗传和变异等，都是在新陈代谢的基础上进行的。这些复杂的生命现象都是物质运动的结果。蛋白质是生物体形态结构的物质基础，核酸是生物体遗传和变异的物质基础。生物体都能够生长，是物质在体内积累的过程；子代长得像亲代是由于亲代把遗传物质复制了一份传给了子代；各种遗传病的发生都是遗传物质的改变所引起的。

2.普遍联系的观点 物质世界是一个普遍联系的统一整体。宇宙间任何事物都不是孤立存在的，它们总是同周围其它事物相互联系、相互依赖、相互制约和相互作用的。生物生存在环境之中，一方面，所有生物都依赖于它的生活环境而生存；另一方面，生物的生命活动又影响着它周围的环境。自然界中的生物，虽然形态各异，多种多样，它们都具有相同的物质基础和结构基础，都遵循共同的生命活动规律。虽然生物体的各个器官系统有一定的形态结构和功能，但它们不能孤立存在。只有它们有机的联系在一起才能构成一个完整的生物体。通过我们对教材的内容的分析就会发现生物与环境之间、生物与生物之间、生物体各个器官系统之间、细胞之间以及细胞的各部分结构之间都是相互联系的。

3.变化发展的观点 世界上的一切事物都不是一成不变，总处于不断的发展变化之中。生物界是不断发展变化的。从生物界来看，生物由无到有，种类由少到多，结构由简单到复杂、由水生到陆生、由低级到高级不断进化的；从个体水平来看，生物个体有生长、发育、生殖、衰老、死亡的发展变化；从细胞的水平来看，细胞有分裂、生长、分化、衰老、死亡的发展变化；人的基本组成单位是细胞，细胞的结构功能发生改变就会导致疾病的发生。细胞核里的遗传物质发生改变，就会导致遗传病的发生。人生活在环境中，环境包括周围环境和社会环境，环境的变化也会影响到人的健康，人必须适应变化的环境。

4.对立统一的观点 世界上一切事物的内部在任何时候都存在着矛盾，矛盾的两个方面，既对立又统一，从而推动着事物的发展。新陈代谢是生物的基本特征，新陈代谢包括两个过程，同化作用和异化作用。同化作用为异化作用提供了物质基础，异化作用为同化作用提供了能量的来源，两者是相反的、相辅相成的、相互依赖、对立统一的。生物都具有遗传和变异的特征，遗传和变异是对立统一。变异是在遗传的基础上产生的，而遗传又是过去发生的变异积累的结果，因此，两者又是相互统一的。正因为生物具有遗传性，才能保持物种的相对稳定和生物类型的区别；又因为生物具有变异性，才可能产生新的性状，并导致物种的变化发展。因此，遗传性和变异性这一对矛盾，既对立又统一，推动了整个生物界的变化发展。生物体受环境中非生物因素和生物因素的影响，它必须不断适应环境的变化才能生存。同时，生物体一切生命活动也时刻影响和改变着环境。可见，生物体与其生活环境是一个对立统一的整体。

二、进行爱国主义教育

热爱祖国是每个公民必须具备的思想道德之一，要提高民族素质和凝聚力，就应从小培养学生的民族自尊心和自豪感。结合教材内容在教学过程中，有意识地收集一些资料，对学生进行爱国主义教育是非常必要的。介绍我国在生物学发展史上所作出的重大贡献，培养学生的民族自尊心和自豪感，我国历史悠久，有世界文明古国之美称，几千年来我国人民在农业、畜牧业和医药卫生方面积累了丰富的经验，对生物学的发展有巨大的影响，做过重大贡献。如明朝李时珍编著的《本草纲目》，这部巨著被译成十几种文字，被称为“东方医学巨典”。我国医学家依靠自己的力量，研制成功了人工心脏瓣膜，为根治心脏病做出了巨大的贡献等。这些材料让学生了解到我国古今现在生物学研究的巨大成就和对世界的重大贡献，从中领悟到我国灿烂的历史文化，激起强烈的爱国主义热情。

三、进行环境保护意识的教育

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论文关键词：微生物作用 地球化学 水力性质 生物修复

论文摘要：综述了地下含水层系统中微生物作用。引用研究实例论述了微生物作用不但可以改变地下水化学组分，而且还可以改变含水层的水力性质。微生物作用对地下水系统的影响程度主要受微生物代谢速度､水文地质条件､含水层岩性等多种因素控制。地下水系统中电子供体与电子受体间的丰度关系是影响微生物代谢速度的主要因素。在未污染的含水层中，电子供体的可用性限制了微生物的新陈代谢，而在人类活动污染的含水层中，微生物的新陈代谢受电子受体的可用性的限制。利用微生物作用可以降解地下水系统中氯代化溶剂､烃类､硝酸盐､有毒金属等多种化学污染物。并对今后的发展方向进行了探讨。

1 引 言

地下水系统具备了微生物生长发育所需的营养､水分､酸碱度､渗透压和温度等条件，为微生物提供了良好的生存场所。微生物(主要指各种细菌菌群，如异养菌､自养菌､好氧菌､厌氧菌等)成为地下水生态系统中主要生命组分，是地下水演化过程的重要影响因子，在地下水系统的能量转换､物质循环､营养输送､信息贮存以及元素形态的转化､聚集和迁移中微生物都起着极其重要的媒介作用。地下水化学性质的演变中微生物的控制和改造是其主要因素之一。

地下水系统是一个复杂综合体，包括了地下水流经的介质，地下水中各种物理化学成分和地表的天然通道等。加之人类对地下水的开发利用活动已经并将继续改变地下水环境，如地下水的污染､过量的开采以及其它流体矿产的开发等都对地下水系统的天然环境产生影响。环境因素的变化相应地也影响了地下水中生物的生存条件，导致微生物的形态､生理､遗传特性的改变，促使各类微生物不断演替。地下水系统中各种环境因素又是制约微生物生长､繁殖的重要因素。

地下水微生物学是地下水科学与微生物学紧密结合而形成的一门新兴学科，它将地下水视为一个有生命的系统加以研究，主要研究与认知微生物生命过程与地下水化学密切相关的科学问题，是研究微生物活动与地下水环境相互关系的科学，也就是探索微生物直接参与地下水化学形成演化过程的微生物地球化学作用，是地下水科学研究的前沿领域。

2 微生物作用改变地下水化学组成

早在1900年人们就发现未受污染时含有高浓度硫酸盐的地下水，受石油污染后却常常缺少溶解性硫酸盐。1917年Rogers首次提出这是硫酸盐还原菌新陈代谢的作用所致。这个假设在从受石油污染的水中分离出硫酸盐还原菌时得到证实。在以后的几十年里，很多学者对地下水化学组成的微生物影响作用进行研究后认为，微生物对地下水化学组成具有重要影响作用(Chapelle 2000)。如，钟佐燊(2001)研究认为，在石油烃污染的地下含水层中，如果发生了生物降解反应，则其水文地球化学标志是：水中溶解氧很微，NO-3和SO2- 4明显降低，Fe2+ 和HCO-3升高，出现HS-或H2S 和CH4。

地下水系统中电子供体与电子受体间的丰度关系是影响微生物代谢速度的主要因素。在未污染的含水层中，电子供体的可用性限制了微生物的新陈代谢，溶解性无机碳沿着含水层流动路径慢慢聚积，可用的电子受体依照溶解氧>硝酸盐>三价铁>硫酸盐>二氧化碳(甲烷生成)的次序不断被消耗。在人类活动污染的含水层中，常存在过剩的可用有机碳，电子受体的可用性限制微生物的新陈代谢。

美国南卡罗莱纳州Black Creek含水层是区域地下水化学类型变化受电子供体限制的很好例子。McMahon等(McMahon 1991a1991b，Chapelle 1990)对该系统进行详细研究后，描述了微生物作用对含水层地下水化学组成的影响。该水文地质单元，水流从补给区向下游150 km到排泄区，溶解性无机碳浓度从不到1 mM/L 增加到超过12 mM/L。由微生物代谢作用产生的溶解性无机碳促进了含水层中碳酸盐的溶解，根据公式：CaCO3 (碳酸盐)+CO2 (微生物)Ca2+ +2HCO-3计算得出，大约一半的溶解性无机碳来自微生物代谢作用(约6 mM)，有研究表明该地区地下水补给大约需要用15万a，由此推出，微生物代谢作用产生溶解性无机碳的速率约为10-4 mM/La。因此，尽管沿地下水流溶解性无机碳浓度增加很大，但微生物代谢速度很低(Chapelle 1990)。其主要原因是，含水层中可代谢的有机碳含量低。McMahon(1992)研究认为，Black Creek含水层中有机碳含量只占沉积物干重的0.1±1.0%。由于低速率的微生物代谢作用，系统中可用电子受体的量(O2､Fe3+､硫酸盐和CO2)相对有机碳来说是丰富的。

当地下水系统中可用有机碳的含量很高时，可用电子受体缺乏会限制微生物代谢作用。电子受体受限的含水层包括泥炭含水层(普遍在北半球)，石油储存地，和由人类活动引起化学污染的含水层。1979年美国明尼苏达州管道爆裂泄漏大约10万加仑的原油到一个冰水沉积含水层。泄漏时，由于与大气快速交换，以及含水层天然有机碳含量低，地下水呈饱和溶解氧状态(约10 mg/L)。随着可代谢碳的突然流入，油积聚在水面，氧被迅速消耗，并形成三价铁还原条件。泄漏后5年，在油透镜体附近含水层中氢氧化铁被耗尽，甲烷生成成为一个重要作用。这个受原油泄漏污染的浅层含水层是电子受体受限含水层最好例证之一(Baedecker 1993)。

由于原油泄漏电子供体过剩，在最接近污染源的Bemidji含水层，其水化学特征主要为甲烷生成环境，其次为硫酸盐还原，铁还原，和低溶解氧环境。该含水层与Black Creek 含水层的情况完全相反，Black Creek 含水层甲烷生成的地方远离补给区。而Bemidji含水层的硫酸盐相对较少，硫酸盐还原不是主要的作用。这种氧化还原作用的次序是电子受体受限的地下水系统的特征，常见于受石油烃污染的地下水系统。

3 微生物作用改变含水层水力性质

微生物作用除影响地下水化学组分以外，也影响地下水系统的物理性质。地质学家很早就知道在非孔隙岩中，次生孔隙能提高含水层的水力性质 ，还可以积聚石油。人们通过大量的同位素和质量平衡研究得出，有机物的去碳酸基和其它无机作用不能解释许多系统中的次生孔隙现象(Lundergard 1986)。由于大多数含水层系统中存在大量具有活性的不同微生物种群，微生物代谢作用引起人们的关注，大量研究表明微生物作用能引起硅酸盐和碳酸盐岩中次生孔隙产生(Bennett 1987，Chapelle 1988)。地下水中硫酸盐在有脱硫细菌参与和有机质存在的条件下发生还原反应而产生H2S(Na2SO4+2H2O+2C2NaHCO3+H2S)，这个反应有溶解硫酸盐的作用，反应产生的H2S 溶于水中也具有溶解碳酸盐等矿物的能力(李义军 2002)。

微生物作用除显著改变了Black Creek 含水层水化学组分外，也改变了这个含水层的水力性质。沿水流路径的岩心资料显示了一个显著的岩性变化。在补给区，不存在次生晶粒间的方解石胶结物。在补给区和排泄区的中间区域，南卡罗莱纳州莱克市常见方解石胶结物。在排泄区附近，南卡罗莱纳州莱克市Myrtle 海滩，50%的厚层含水层被晶粒间的方解石胶结。McMahon等研究了微生物作用引起Black Creek含水层孔隙的填充现象。该研究表明，Black Creek含水层的砂中含有机碳少，而相邻的狭窄的层中含有丰富的有机碳。隔水层有机碳的发酵使有机酸在隔水层孔隙水中积聚。有机酸扩散到Black Creek含水层，进而氧化为二氧化碳，引起大量的碳从隔水层迁移到含水层。二氧化碳同含水层物质反应产生碳酸盐和重碳酸盐。这个作用导致部分含水层次生孔隙产生。然而，当碳酸盐和重碳酸盐在溶液中积聚､运移，地下水的方解石变得过饱和时，就会在含水层的其它部位沉淀下来。由于丰富的晶粒间的方解石胶结物填充了含水层系统的主要孔隙，Black Creek含水层孔隙性减少，透水性降低，以至不能满足当地用水需求。

有实验表明，二氧化碳和有机酸的产物能增加矿物的溶解，引起次生孔隙性和渗透性的发展。而碳酸盐､铁和硫酸盐微生物产物能引起方解石或黄铁矿的沉淀，降低地下水系统的原生孔隙性和渗透性。也就是说，微生物既能破坏(Lundergard 1986)也能提高(Hiebert 199 McMahon 1995)含水层沉积物孔隙性。

4 污染修复中的微生物作用

现代社会产生了大量的化学产品，许多有毒有害的物质被人类有意或无意地投放到地下水系统中，地下水受到严重污染，地下水质量日益恶化。近年来，生物降解技术以其可在污染现场进行修复､可在难以处理的地方进行修复､在生物修复时不影响场地内正常生产､对污染地的干扰或破坏小､处理后的产物无二次污染､降解过程快､费用低等诸多优点受到世界各国环境科学界的广泛关注，激发了人们对污染修复中微生物作用的研究兴趣。

对污染地下水进行原位生物修复时，好氧微生物通过将有机化合物氧化成二氧化碳而获取能量，其中氧为电子受体，当地下存在氧时，好氧微生物可将有机污染物氧化成二氧化碳，从而使污染地下水净化。厌氧微生物也能将有机化合物氧化成二氧化碳，但其作用过程中的电子受体不是氧，而是以硝酸盐､硫酸盐或Fe3+等氧化物作为电子受体。由于许多受污染的地下水环境中缺乏氧，好氧微生物在代谢过程中很快将氧耗尽，此时，好氧微生物将无法对污染物进一步降解。厌氧微生物不同的代谢能力，在污染地下水修复方面显示了巨大的潜力。最新研究表明，厌氧微生物可有效降解地下水中烃类､氯化溶剂､硝酸盐以及铀､铬､锝､钴､硒有毒金属和准金属等污染物。

在1973年，人们首次发现了浅层地下水中的土著微生物对石油的降解能力，不久，生物降解被用于提高汽油污染的含水层的净化。自那以后，人们开始使用生物降解地下水系统中各种常见化学污染物，包括氯代化溶剂。

地下水中石油烃的污染主要来自汽油及其它石油产品的地下储罐的渗漏。其主要污染组分为苯､甲苯､乙苯和二甲苯。生物降解石油烃的实质是在微生物参于下的氧化还原反应。该反应中电子供体烃给出电子，好氧菌仅利用氧作为电子受体，而厌氧菌则可利用NO-3､Fe3+､SO2-4和CO2 作为电子受体。美国密执按州使用原位生物修复技术，成功修复了由于地下储油罐漏油受到严重污染的包气带及含水层。其方法是：在污染区，首先注入未污染地下水42 d，第43 d开始注入含NO-3的地下水，到第112 d基本清除了污染物。结果表明： 地下水中，苯从0.76 mg/L降至小于0.001 mg/L ，甲苯从4.5 mg/L 降至小于0.001 mg/L；包气带土壤中，苯从0.84 mg/kg降至0.017 mg/kg ，甲苯从33 mg/kg 降至0.103 6 mg/kg(钟佐燊 2001)。

多环芳烃具有毒性，对人类健康造成的危害大，尤其是高分子多环芳烃的致突变与致癌特性。多环芳烃生物降解研究日益受到了人们的重视。近年来人们对微生物降解多环芳烃的作用､机理进行了广泛的研究，研究结果表明，对可降解多环芳烃的微生物有红球菌属( Rhodococ2cus) ､假单胞菌属( Pseudomonas ) ､分枝杆菌( My2cobacterium) ､芽孢杆菌属( Bacill us ) ､黄杆菌属( Flavobacterium) ､气单胞菌属( Aeromonas ) ､拜叶林克氏菌属( Beijernckia ) ､棒状杆菌属( Corynebacterium) ､蓝细菌( Cyanobacteria) ､微球菌属( Micrococcus ) ､诺卡氏菌属( Nocardia) 和弧菌属( V Ibrio)等(温洪宇 2005)。利用微生物去除地下水中的多环芳烃不会造成二次污染，费用低，易操作，是去除多环芳烃的最佳方法。

饮用水中过量的硝酸盐能够引起婴幼狼高铁血红蛋白血症，我国许多地区浅层地下水已普遍受到硝酸盐不同程度的污染。张胜(2005)对地下水硝酸盐污染的微生物修复技术进行了研究。通过两年多的室内和野外原位的大量试验研究，优选出反硝化菌液和增强地下水中微生物反硝化作用的营养碳源乙醇､乙酸钠，利用乙酸钠作为营养碳源在野外试验井进行原位微生物脱氮试验，对地下水中NO-3的去除率可达98%。研究结果得出，利用优选反硝化菌液和乙酸钠营养碳源对地下水硝酸盐污染修复效果好，在大面积土体和地下水污染原位修复技术实施是可行的､有效的，它不仅可以在原位有效地修复土壤､包气带的硝态氮污染，而且还可以增加土壤的肥力及氮肥的利用率，无负面作用，对修复污染､保护地下水资源和农作物增产都具有重要意义。

5 影响微生物作用的地下水环境因素

微生物作用对地下水系统的影响程度主要受微生物代谢速度，水文地质条件，含水层的岩性等多种因素的控制。

张宗祜，任福弘等(2006)为研究氮素的生物化学循环问题，通过对河北正定野外试验场贯穿包气带的18.5 m的钻孔剖面土样的水理性质､地球化学成分､有机质含量的测试和微生物的培养鉴定，发现包气带土体的各类细菌在整个包气带均有分布，但随着岩性､物理化学条件的变化，而显现出不同的细菌含量，特别是在几个层次上出现细菌含量高的活化层。它的出现充分说明了细菌在包气带中分布，不是受深度变化所控制，而是受其环境条件所制约，如含水量､营养元素､土体岩性等。这一研究成果为今后深入研究地下水系统中微生物的作用奠定了良好的基础。

McMahon(2001)研究了含水层和弱透水层交界面上的几个重要生物地球化学反应，包括氧还原､反硝化作用和Fe3+､SO 2-4和 CO2还原(甲烷生成)。研究表明，一些地方，生物地球化学反应发生在交界面的弱透水层面，电子受体从含水层运移到电子供体丰富的弱透水层里。另一些地方，生物地球化学反应发生在交界面的含水层一方，电子供体(有时是电子受体)从弱透水层运移到电子受体或微生物丰富的含水层里。影响含水层/弱透水交界面发生生物地球化学反应范围的因素有，交界面两边电子受体和电子供体的丰度和可溶性，电子受体和电子供体反应和越过界面的速度。

6 展 望

地下水沉积物无菌取样方法的发展完善和微生物综合评价方法的建立，使微生物代谢作用对地下水地球化学的影响被广泛认识。随着当今社会科学技术的不断进步，地下水微生物地球化学的研究技术也日益得到提高和改进。首先，人们可以利用电子显微镜､能普､电子探针､离子探针､质子探针来观察和分析细胞内部的结构､成分。第二，微生物生态学研究的新技术被用于地下水微生物研究中。如，人们在研究污染或未污染含水层生物群落组成研究中开始使用磷脂脂肪酸分析方法(PLFA)，该方法是基于生物化学手段的一种微生物生态学研究新技术，它具有对细胞生理活性没有特殊的要求，对样品保存时间要求不高､不需要进行微生物培养等优点。它能提供微生物群落生物量及其时､空变化､群落结构和功能等多种微生物信息，是一种快捷､可靠的分析方法。.再如，人们通过基因工程，在DNA的分子水平上动手术，使某种细胞结构的基因转到另一种细胞中去，而使之具有新的遗传性状。

随着我国环境科学界对地下水微生物作用研究的日益关注，我国地下水微生物地球化学､微生物工程学､微生物环境工程学将会作为重点发展学科被大力扶持，地下水微生物的基础研究应得到优先发展，尤其是在地下水环境中微生物的种类､形态､分布特征､营养和生长的一般规律，微生物的代谢､演替和调控，微生物的基因及其所携带的遗传信息表达等研究方面，从基础研究中寻找提高地质微生物地球化学作用的研究途径和方法。地下水微生物研究将进一步与地质学､微生物学､环境生态学､环境微生态学､环境地质学､水文地质学､生物化学等基础科学的研究交叉与合作，对基础科学的发展提供动力和应用的验证方法。

参考文献

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[2] 温洪宇，廖银章，李旭东.微生物降解多环芳烃的研究进展[J].微生物学杂志，2005，25 (6)：73-75.

[3] 张 胜，张翠云，等，地质微生物地球化学作用的意义与展望[J].地质通报，2005，24(10～11)：1027-1031.

[4] 张宗祜，张光辉，任福弘，等.区域地下水演化过程及其与相邻层圈的相互作用[M].北京，地质出版社，2006.

[5] 钟佐燊.地下水有机污染控制及就地恢复技术研究进展二[J].水文地质工程地质，200 (4)：26-31.

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篇9

关键词：金钗石斛（Dendrobium nobile Lindl.）；生物碱；超声波辅助提取

中图分类号：TQ461 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）08-1903-02

金钗石斛（Dendrobium nobile Lindl.）属兰科石斛属多年生草本植物，广泛分布于亚洲、欧洲及大洋洲等热带及亚热带地区。国内外研究者对石斛属植物的化学成分和药理作用进行了大量的研究，发现其主要有效成分为生物碱、多糖、酚类、菲类、倍半萜类及香豆素等[1-3]，尤其是石斛生物碱具有抗衰老、抗肿瘤、降低血糖等作用[4，5]。目前，生物碱一般采用乙醇提取[6]，在提取过程中，为强化生物碱的提取，往往采用超声波、微波等方法进行辅助提取[7，8]。但目前对石斛生物碱提取的报道较少。黄小燕等[9]采用酸性乙醇提取金钗石斛生物碱，对其提取工艺条件进行了优化。但采用超声波辅助提取金钗石斛生物碱的研究目前还少见报道。因此，本研究采用超声波辅助提取金钗石斛生物碱，对其工艺条件进行优化，为开发利用金钗石斛生物碱提供指导。

1 材料与方法

1.1 材料

金钗石斛购自安徽省亳州市药材市场，石斛碱购自中国食品药品检定研究所，其余试剂均为分析纯。

JY88-II型超声波细胞粉碎机购自上海新芝生物技术研究所，RE-52AA型旋转蒸发仪购自上海亚荣生化仪器厂，UV-754紫外可见分光光度计购自上海第三分析仪器厂。

1.2 方法

1.2.1 超声波辅助提取法 称取5 g金钗石斛置于烧杯中，加乙醇溶液混合，在超声波提取装置中提取，提取后过滤并收集滤液，真空浓缩去除溶剂，向蒸干的物料中加入0.1 mol/L HCl溶液使其复溶，复溶后过滤，滤液在容量瓶中定容备用。

1.2.2 单因素试验设计 研究乙醇体积分数、超声波功率、提取时间和固液比对生物碱得率的影响，各单因素分别设定为乙醇体积分数（40%、50%、60%、70%、80%）、超声波功率（50、100、150、200、250 W）、提取时间（5、10、15、20、25 min）、固液比（m/V，g∶mL，下同）（1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25）。

1.2.3 正交试验设计 在单因素试验的基础上，选用L9（34）正交试验表，对乙醇体积分数、超声波功率、提取时间和固液比对生物碱得率的影响进行正交试验设计，其因素与水平见表1。

1.2.4 生物碱得率的计算 生物碱含量的测定采用酸性染料比色法[10]，石斛生物碱得率的计算公式如下：

得率=■×100%

2 结果与分析

2.1 石斛生物碱提取的单因素试验

2.1.1 乙醇体积分数的选择 在超声波功率为200 W、提取时间为20 min、固液比为1∶10的条件下，加入不同体积分数的乙醇进行提取，试验结果见图l。由图1可知，随着乙醇体积分数的增加，石斛生物碱的得率先增加，但当乙醇体积分数达到70%后，再增加乙醇的体积分数，得率反而下降。这是因为石斛中生物碱类型较多，在乙醇体积分数为70%时，乙醇溶液的极性与石斛中大多数生物碱的极性相当，溶解能力强。因此，选择70%乙醇提取较好。

2.1.2 提取时间对石斛生物碱得率的影响 在乙醇体积分数为70%、超声波功率为200 W、固液比为1∶10的条件下提取不同的时间，提取时间对石斛生物碱得率的影响见图2。由图2可知，石斛生物碱得率先随提取时间的增加而增加，但当提取时间大于20 min后，得率随提取时间的增加反而下降，可能是超声波提取时间过长，所产生的热能使石斛生物碱结构被破坏，致使其得率降低。因此，提取时间以20 min为宜。

2.1.3 超声波功率对石斛生物碱得率的影响 在乙醇体积分数为70%、固液比为1∶10的条件下，采用不同功率的超声波辅助提取20 min，不同的超声波功率对石斛生物碱得率的影响见图3。由图3可知，石斛生物碱得率先随超声波功率的增加而增加，但当超声波功率大于200 W后，得率随超声波功率的增加而下降，可能是由于超声波功率过大，所产生的热能使石斛生物碱结构被破坏，致使其得率降低，超声波功率为200 W时提取效果最佳。

2.1.4 固液比对石斛生物碱得率的影响 在70%乙醇、不同固液比的条件下，采用200 W超声波辅助提取20 min，不同的固液比对石斛生物碱得率的影响见图4。由图4可知，随着提取溶剂用量的增加，得率增加，固液比为1∶10时，得率达到较高值，此后，继续增加提取溶剂用量，得率增加缓慢，考虑到过多的提取溶剂会带来后续浓缩等操作的难度，因此，固液比为1∶10比较合适。

2.2 石斛生物碱提取工艺条件正交试验优化结果

在单因素试验的基础上，对乙醇体积分数、超声波功率、提取时间和固液比4个因素进行正交试验，试验结果见表2。

由表2可知，各因素的影响顺序为A>B>C>D，即乙醇体积分数>超声波功率>提取时间>固液比。石斛生物碱提取工艺的优化条件是A2B2C2D1，即乙醇体积分数70%，超声波功率200 W，提取时间20 min，固液比1∶8。按该条件进行5次验证试验，石斛生物碱平均得率达到0.248%。F检验结果表明，乙醇体积分数和超声波功率对得率在所考察的范围内影响显著，而提取时间和固液比在所考察的范围内影响不显著。

3 结论

超声波辅助提取石斛生物碱的适宜条件为乙醇体积分数70%，超声波功率200 W，提取时间20 min，固液比1∶8，石斛生物碱平均得率达到0.248%。采用超声波辅助提取法提取石斛生物碱时间短、安全方便，是提取石斛生物碱的合适方法。

参考文献：

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[2] 罗 丹，张朝凤，林 萍，等. 金钗石斛化学成分的研究[J]. 中草药，2006，37（1）：36-38.

[3] 陈 蕤，崔 盛，陶宗娅. 三种川产石斛有效成分的测定及其分布规律研究[J]. 西南农业学报，2010，23（3）：986-988.

[4] 黄 琦，李 菲，吴 芹，等. 金钗石斛总生物碱对四氧嘧啶所致糖尿病大鼠的保护作用[J]. 遵义医学院学报，2009，32（5）：451-453.

[5] 凌志扬，房玉良. 石斛的化学成分及药理作用[J]. 中国当代医药，2012，19（2）：13-14.

[6] 杨苏宁，丁 玉. 白英中总生物碱提取工艺的研究[J].江苏农业科学，2011，39（6）：467-468.

[7] 李敬芬，闵莉静，刘建华，等. 超声波辅助提取浙贝母总生物碱的研究[J]. 时珍国医国药，2011，22（1）：134-135.

[8] 王忠华，王成成，陈 雨，等. 浙贝母生物碱微波辅助法提取工艺研究[J]. 湖北农业科学，2011，50（3）：566-569.

篇10

一、生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。它是农学、医学、林学、环境科学等科学的基础。

二、生物科学的新成就：

1、试管婴儿;2、杂交水稻;3、克隆技术;4、基因工程;中国已经成为世界生物技术强国之一。

三、环境问题：

1、森林正在减少，乱砍滥伐。森林火灾的此起彼伏，大面积毁林。

2、工厂排放的废水，海洋、河流、湖泊受到污染。

3、沙尘暴

初一上册生物知识点第一单元 生物和生物圈

第一章认识生物

第一节 生物的特征

一、生物的特征

1、生物的生活需要营养。生物的一生需要不断从外界获得营养物质，维持生存。

2、生物能进行呼吸。绝大多数生物需要吸入氧气，呼出二氧化碳。

3、生物能排出身体内产生的废物。

4、生物能对外界刺激作出反应。

5、生物能生长和繁殖。

6、生物还具有其他特征。除病毒以外，生物都是由细胞构成的。

二、判断下列哪些是生物，哪些不是生物?

机器人 钟乳石 珊瑚 珊瑚虫 太阳 水 树 人 动物

第二节 调查我们身边的生物

一、调查的一般方法：

1、明确调查目的。2、选择材料用具。3、方法步骤：

(1)选择调查范围。(2)分组。(3)设计调查路线。(4)调查记录。(5)归类整理分析。

二、生物的分类。

1、按形态结构分：植物、动物、其他生物;2、按生活环境分：陆生生物和水生生物;3、按用途分：作物、家禽、家畜、宠物。

第二章 生物圈是所有生物的家

第一节 生物圈

一、生物圈的概念：生物圈是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体，生物圈是地球上所有生物共同的一个家。

二、生物圈的范围：大气圈的底部、水圈的大部、岩石圈的表面。

三、生物圈为生物的生存提供了基本条件：营养物质、阳光、空气和水、适宜的温度、一定的生存空间。

第二节 环境对生物的影响

一、影响生物生活的环境因素分两类：1、光、温度、水、空气等非生物因素。2、生物因素。

二、非生物因素对生物的影响：所有生物的生活都会受到非生物因素的影响。当环境中一个或几个因素发生急剧变化时，就会影响生物的生活，甚至导致生物死亡。

三、生物因素对生物的影响：生物因素是指影响某种生物生活的其他生物。自然界中的每一种生物都受到周围很多其他生物的影响。生物与生物之间的关系有：捕食关系、竞争关系、合作关系等。

四、探究实验的步骤：

1、提出问题2、作出假设3、制定计划4、实施计划5、得出结论6、表达和交流

五、探究光对鼠妇生活的影响的实验方法是：对照实验。

在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其他条件都相同的实验叫做对照实验。

第三节 生物对环境的适应和影响

一、生物对环境的适应。

每一种生物都具有与其生活环境相适应的形态结构和生活方式。生物的适应性是普遍存在的。

二、生物对环境的影响。如：蚯蚓松土。沙地植物防风固沙等。

三、在自然环境中，各种因素(包括生物因素和非生物因素)影响着生物的生存，生物在生存和发展中不断地适应环境和影响环境。在生物与环境相互作用的漫长过程中，环境在不断改变;生物也在不断进化，适应环境。生物和环境的相互作用造就了今天欣欣向荣的生物圈。

第四节 生态系统

一、定义：在一定地域内，生物与环境所形成的统一的整体叫做生态系统。

二、生态系统的组成：

生产者(主要指绿色植物)

1、生物成分： 消费者(主要指动物) 2、非生物成分：阳光、空气、水等。

分解者(主要指细菌和真菌等微生物)

构成生态系统的各种生物之间是相互影响，相互作用，相互依存的。

三、食物链的定义：通过一系列吃与被吃的关系，把生物与生物紧密地联系起来，这种生物之间以食物营养关系彼此联系起来的序列，称为食物链。

四、食物网的定义：一个生态系统中，多条食物链交错连接，构成了食物网。

生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动的，有毒物质能够沿食物链积累。

五、生态系统具有一定的自动调节能力

生态系统具有一定的自我调节能力，使得生态系统中各种生物的数量和所占比例保持相对的稳定，但是这种调节能力是有限度的，超过该限度，生态系统就会遭到破坏。

第五节 生物圈是最大的生态系统

一、多种多样的生态系统：1、森林生态系统2、草原生态系统3、海洋生态系统4、淡水生态系统5、湿地生态系统6、农田生态系统7、城市生态系统8、河流生态系统等。

二、生物圈是一个统一的整体

1、生物圈中的各种生态系统，由于地域相隔，表面看来好像毫不相干，但实际上都存在着一定的联系。

2、整个生物圈在结构和功能上是一个整体，它是地球上最大的生态系统。

3、生物圈是所有生物共同的家园.保护生物圈，人人有责!

初一上册生物知识点第二单元 生物和细胞

第一章 观察细胞的结构

第一节 练习使用显微镜

一、显微镜的构造。

二、使用显微镜的方法步骤：1、取镜和安放2、对光3、观察

三、目镜内看到的物像是倒像。目镜与物镜放大倍数的乘积就是显微镜的放大倍数。倍数越大，看到的细胞越大，看到的细胞数量越少。

第二节 观察植物细胞

一、玻片标本。

1、 种类：切片、涂片、装片

2、 制作：需要载玻片和盖玻片

二、植物细胞的结构。

1、 模式图。细胞主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核构成。细胞质内含有液泡、叶绿体

2、细胞壁的作用：起保护和支持细胞的作用。

3、西瓜甘甜可口主要是因为西瓜的细胞液中含有大量的糖分。

4、植物细胞的各种结构分别具有各自的功能，它们协调配合，共同完成细胞的生命活动。

第三节 观察动物细胞

一、人和动物的细胞形态不同，基本结构是一样的。

动物细胞模式图。主要由细胞膜、细胞质、细胞核构成。

二、植物细胞和动物细胞在结构上的相同点和不同点：

相同点是：都有细胞膜、细胞质、细胞核等，是生物体的结构和功能的基本单位。

不同点是：植物细胞有细胞壁，动物细胞没有细胞壁;植物细胞有液泡，动物细胞没有液泡;植物细胞有叶绿体，动物细胞没有叶绿体。

第二章 细胞的生活

第一节 细胞的生活需要物质和能量

一、细胞中含有两类物质。

1、 无机物：水和无机盐 2、有机物：糖、脂类、蛋白质、核酸

二、细胞膜控制物质的进出。

细胞膜能够让有用的物质进入细胞，把其他物质挡在细胞外面，同时把细胞内产生的废物排到细胞外。

三、细胞质中的能量转换器。

1、 叶绿体将光能转化成化学能，储存在它所制造的有机物中。

2、 细胞都含有线粒体，线粒体将有机物与氧结合，经过复杂的过程，将有机物中的能量释放出来，供细胞利用。

3、 叶绿体和线粒体都是细胞中的能理转换器。

第二节 细胞核是遗传信息库

一、遗传信息的定义：上一代能把控制生长发育的信息传给下一代，这样的信息就叫做遗传信息。

二、遗传信息储存在细胞核中。由克隆羊的故事可以得出这个结论。

三、细胞核中储存遗传信息的物质是——DNA

1、遗传信息的载体是一种叫做DNA的有机物。DNA存在于细胞核中。

2、DNA的每个片段具有特定的遗传信息。这些片段叫基因。

四、染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成。

1、每一种生物的细胞内，染色体的数量是一定的。如人体细胞内含有23对染色体。水稻有12对。

2、细胞的控制中心是细胞核。

3、DNA上的遗传信息是指导和控制细胞中物质和能量变化的一系列指令，也是生物体建造自己生命大厦的蓝图。

第三节 细胞通过分裂产生新细胞

一、生物体由小长大，是与细胞的生长和分裂分不开的。

二、细胞的生长：新产生的细胞体积很小，通过不断地从周围环境中吸收营养物质。并且转变成组成自身的物质，体积逐渐增大。

三、细胞的分裂：一个分成两个，两个分成四个。新细胞和原细胞所含有的遗传物质是一样的。

第三章 细胞怎样构成生物体

第一节 动物体的结构层次

一、细胞分化形成组织。

1、 在发育过程中，某些细胞各自具有了不同功能，它们在形态、结构上也逐渐发生了变化，这个过程叫做细胞分化。

2、 组织的定义：细胞分化产生了不同的细胞群，每个细胞群都是由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起形成的，这样的细胞群叫做组织。

3、 人体的四种基本组织：

上皮组织：由上皮细胞构成，具有保护、分泌等功能。

肌肉组织：由肌细胞构成，具有收缩、舒张功能。

神经组织：由神经细胞构成，能够产生和传导兴奋。

结缔组织：支持、连接、保护、营养等功能。

二、组织进一步形成器官。

1、 器官的定义：不同的组织按照一定的次序结合在一起构成器官。例如：大脑、胃、心脏、肝、肺、肾、眼、耳等。

三、器官构成系统和人体

1、 系统的定义：能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起构成系统。

2、 人体的系统：运动系统、消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、神经系统、内分泌系统、生殖系统。这系统协调配合，使人体内各种复杂的生命活动能够正常进行。

第二节 植物体的结构层次

一、植物体是由受精卵经过细胞分裂、分化，形成组织、器官，最终形成植物体。

二、绿色开花植物的六大器官。

1、 六大器官：根、茎、叶、花、果实、种子

三、植物的几种主要组织。

1、 分生组织：位于根尖的分生区就是分生组织。

2、 另外几种：保护组织、营养组织、输导组织。

第三节 只有一个细胞的生物体

一、单细胞生物：身体只有一个细胞的生物。大多数生活在水里，有些生活在我们身上。

二、单细胞生物的结构和生活。

以草履虫为例：如图。草履虫的结构和生活。

三、单细胞生物与人类的关系。

有利的一面：1、多数浮游生物是鱼类的天然饵料。

2、 草履虫对污水净化有一定作用。

有害的一面：1、人体内寄生虫危害人类健康。如：疟原虫、痢疾内变形虫等。

2、单细胞生物大量繁殖造成赤潮，危害渔业。

第四章 没有细胞结构的微小生物——病毒

一、病毒的种类。

1、根据它们寄生的细胞不同，可以将病毒分为三大类：

一类是专门寄生在人和动物细胞里的动物病毒，如流感病毒。

一类是专门寄生在植物细胞里的植物病毒，如烟草花叶病毒。

一类是专门寄生在细菌内的细菌病毒，也叫噬菌体，如大肠杆菌噬菌体。

二、病毒的结构和生活

1、病毒的结构是由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成的。没有细胞结构。

2、病毒只能寄生在活的细胞里。离开了活细胞会变成结晶体。一有机会侵入活细胞就会重新开始生命活动。

三、病毒与人类的关系

病毒靠寄生生活，给人类、饲养动物、栽培植物带来了极大危害。

如：流行性感冒、肝炎、艾滋病、口蹄疫、鸡瘟都是由病毒引起的。

疫苗预防疾病。疫苗是经过人工处理的减毒病毒。

单元小结

1、 除病毒外，生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体结构和功能的基本单位。

2、 细胞膜、细胞质和细胞核是绝大多数细胞共有的基本结构。

3、 细胞的生活需要物质和能量。细胞核内含有遗传信息。细胞是物质、能量和信息的统一体。