生物技术的作用范文

导语：如何才能写好一篇生物技术的作用，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。

篇1

所谓新型农业技术是以新兴技术来带动农业的发展，以生物经济的非农思路来解决农业问题。随着工业化水平的深入，我国进入了工农互补、城乡共荣的发展阶段，研究新型农业体系的技术应用体系，研究在利用常规农业技术的同时合理的运用现代生物技术的最新成果来拓展农业新的领域。生物技术价值的主体是人，农业生产运作基本上是靠人为的进行操作，农业的发展既能满足农民的生存需求，保障农村的建设。

从社会利益和商业利益两个方面出发，农业技术的进步都有很重要的作用，在现实生活中，生物技术主要是服从国家和民族利益进行运用和展开的。目前，生物技术界是众所注目的重要领域，被视为解决中国“三农”问题的重要途径，对“三农”问题前所未有的重视，都是深化改革、进一步推进社会主义现代化建设的重要手段。今天的中国生物科技事业应该时刻往这一方向努力，实现生物技术的多重价值和意义。

现阶段，我国对于生物技术在农业中的应用主要体现在以下几个技术方面，例如，光合作用机理研究，通过光合作用，促进植物的增长，提升作物的产量，有效的利用自然资源和能源。另一个就是生物固氮，通过提高微生物的固氮能力，实现DNA重组改造共生真菌，促进植物作物的根系生长。还有就是转基因技术，用转基因植物来生产具有商业价值的蛋白质及其他特殊化学性质的物质进行了一些尝试，并取得了一些进展。在农业生产过程中实现生物技术的应用，既能提升农业的生产能力，还能够实现对生态环境的保护。实现经济利益和环境保护的双赢。

二、未来生物技术在农业发展中的实践道路

生物技术产业的发展是一项长久的事业，带来的社会价值也是巨大的，所以应该加大政府的关注力度，通过政府的强有力的财政支持和技术支持，引进先进的管理技术和操作技术，对农业发展和农业生产提供新的发展道路和空间，农业生物技术产业是资金密集型产业，是高投入、高风险和高回报产业。在充分运用市场机制的基础上，要正确发挥政府对生物技术创新和成果转化、产业化方向的宏观调控作用。同时要积极引导和调动地方、企业、金融等力量参与生物技术研究开发与产业化工作。

同时，积极的鼓励科技创新，加快新技术的研发，为生物技术的应用提供更多的发展空间，对于有建设性的农业项目予以鼓励和支持，通过反复的实验和测试实现农业的高产高效的生产状况，保障农业技术发展的安全性和科学性。加强对知识产权的保护，农业生产的生物技术应用应该形成产业化，通过行业的优势互补实现双方的效益的最优化。

最后，发现生物技术的发展潜力，带动相关产业的发展。行业间的发展都是具有相互性的，相互促进能够实现产业链的形成，从总体的实力上加强竞争力，带来更多的集群效应，让农业发展有更多的保障，以工业发展带动农业发展，以农业的进步来支援工业的发展。同时生物技术的应用也可以解决更多的实际应用问题，让现实问题得到更加快捷和方便的解决。

篇2

关键词：环境生物技术；农业；污染防治

环境生物技术是指直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些功能，建立降低或消除污染物的生产工艺或者能够高效净化环境污染.同时又能生产有用物质的工程技术。环境生物技术可分为高、中、低3个层次。

1低层次的环境生物技术

低层次是指利用天然处理系统进行废物处理的技术.主要包括氧化塘、人工湿地系统和农业生态工程等。其最大的特点是能够最大限度地发挥自然界环境中的生物生态功能.投资运行费用少.易于操作管理，是一种省力、省费用、省能耗的技术。

1.1湿地系统

湿地污水处理技术从20世纪70年展起来的，被认为是控制面源污染的一种低费用、实用有效的方法。湿地系统一般分为天然湿地和人工湿地2种，天然湿地大多要经过改造才能发挥作用。目前应用较为广泛的是人工湿地。

1.2人工复合生态床

所谓人工复合生态床就是在人工湿地形式的基础上，以如何提高系统负荷。减少占地面积以及填料费用等为目的发展起来的。人工复合生态床选择最佳的植物栽种方式.并在床体内部填充多孔的、有较大比表面积的介质.以改善湿地的水力学性能.为微生物提供更大的附着面积，同时增强系统对污染物。尤其是对氮、磷的去除能力。

1.3生物埂

姜达炳等（2004）在三峡库区耕地选择7种不同的生物篱笆，设立小区试验研究生物埂对治理坡耕地水土流失的机理，通过试验得出以下结论：应用生物埂技术可以保持水土，主要是减少土壤中养分的主要载体

1.4植被缓冲带技术

缓冲带是一类水土保持和面源污染控制的生物治理措施的总称，全称保护缓冲带，是指利用永久性植被拦截污染物或有害物质的条带状、受保护的土地。广泛应用于坡地水土流失控制、河（沟）道稳定性保护、干旱区风蚀控制、寒区防雪、城市园林美化等多个领域.主要的设计形式有防风林带、十字网格防风带、草本防风隔栅、地头防护带、坡地等高缓冲带、过水草带等多种典型设计。

2中层次的环境生物技术

中层次是以废物的生物处理为主要内容.既包括传统的生物处理技术.如废水处理的活性污泥法、生物膜法等，也包括在新的理论和技术支撑下开发出的废物强化处理技术和工艺，如生物流化床，生物强化技术等。是目前废物生物处理中应用最广泛的技术。

2.1堆肥化

堆肥化就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，有控制地促进可被微生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。通过堆肥处理，不仅有效地解决固体废弃物的出路.解决环境污染和垃圾无害化的问题.同时也为农业生产提供了适用的腐殖土，从而维系自然界良性的物质循环。堆肥化的产物称为堆肥。堆肥是一种深褐色、质地松散、有泥土味的物质，其主要成分是腐殖质，氮、磷和钾的含量一般在0.4%～1.6%、O.1%-0.4%和O.2%～0.6%。这种物质的养料价值不高，但却是一种极好的土壤调节剂和改良剂。因此.堆肥不但可以减少生活垃圾造成的面源污染，还是处理农药污染的一种经济有效的方法。

2.2沼气技术

发展以沼气为纽带的庭院式生态农业模式.将种植业、养殖业与沼气使用相结合以获得最佳的生态效应与经济效应，能有效地缓解农村人、畜禽粪尿给农村生态环境造成的压力。同时，沼渣和沼液还可以还田，能明显改善土壤结构，提高土壤肥力，减少由于施用化肥而造成的污染。另外，沼气发酵残留物还是一种很好的生物农药，能有效地防治农作物病虫害，并且不会像化学农药那样在环境中残留，污染环境。现已探明沼气发酵残留物对小麦、豆类和蔬菜蚜虫等14种农作物虫害和甘薯软腐病、小麦全蚀病、小麦赤霉病、玉米大小斑病等26种病害均有明显的防治效果。

2.3应用光合细菌减少农业面源污染

光合细菌（以下简称PSB）是一类以光为能源、以 CO和有机物作为碳源，以有机物、硫化氢、氨等作为供氢体而进行繁殖的原核生物的总称。由于PSB独特的生理生化特性使其在防治农业面源污染中具有广泛的应用前景。

（1）PsB可以作为生物肥料。由于大多PSB都具有生物固氮的能力，因此能提高土壤的肥力、促进植株生长、降低土壤氮素的流失和污染、减少氮肥的施用量：

（2）PSB可以作为生物农药。因为PSB中含有抗细菌、抗病毒的物质，这些物质能钝化病原体的致病力、提高作物的抗病力，从而减少化学农药的施用量；

（3）PsB还可以作为一种清洁的具有生物活性的饲料添加剂。由于其富含蛋白质、辅酶Q10、多种维生素、抗病毒物质和生长促进因子.因此作为饲料添加剂可以促进畜禽生长并且增加禽畜的免疫力和抗病力。

（4）PsB还可以用来处理养殖业的废水。上海交通大学用PSB处理畜禽粪尿废水已经取得了成功。试验表明，将粗滤后的牛粪尿稀释液用PSB处理后. BOD降解率达93%，将经PSB处理过的废液再经过生物氧化法处理，BOD可降至30 mg・L-1。达到国家排放标准。

（5）PsB可以用来处理水产养殖的废水。PSB对各种有机物质、胺、氨、硫化氢等具有极强的利用能力，能有效降低这些物质在水中的浓度，自然净化已经被污染的水体。

2.4微生物发酵剂

在滇池应用中复合微生物发酵剂处理农村可利用固体废物制造高效活性有机肥.不但可以科学合理地解决农村可利用固体废物的资源化问题，而且在保证农作物产量和品质的同时，还可以减少化肥施用量，改良土壤，减少了氮、磷的流失量。该类型复合微生物发酵剂是经过先进的微生物工程技术研制的高科技产品。其微生物菌种均来源于大自然，从优质的耕作土壤和森林土壤中采集而来。此类微生物复合发酵剂中的微生物菌群依功能分为类群：固氮菌群、硝化菌群、解磷菌群、酵母菌群、乳酸菌群、光合菌群、放线菌群和生长菌群。这类高科技肥料能大幅度降低堆肥的时间，将堆肥时间从常规堆肥耗时60～90 d左右降低到7～30 d左右，从而减少堆肥的占地面积，操作较为简单实用。在日本和台湾经过多年的实际应用证明此类微生物复合菌群发酵生产的活性有机肥是一类集肥效、作物生长刺激剂、农药为一体的高科技产品，有利于减少目前存在于农村的面源污染，发展可持续农业。

2.5 SC27土壤微生物增肥剂

由澳大利亚珀斯生物遗传实验室研制的SC27土壤微生物增肥剂（以下简称SC27），含有27种高活性的土壤微生物。使用SC27可提高化肥肥效，减少化肥用量，改良土壤环境，防治面源污染。1998年嘉兴、杭州等地进行了SC27在蔬菜上的试验.证明了SC27具有极佳的防治农业面源污染的效果。

3高层次的环境生物技术

篇3

1基因芯片制备

基因芯片的制备方法有2种:一种是原位合成法，是指将数量众多的电极固定在固相支持物上，电极上具有生物亲和性的多孔空间，用于合成DN段所需的4种单核苷酸可以进入电极上的多孔空间，在电极上合成DN段，原位合成法又可分为光导原位合成法与原位喷印合成法;另一种是直接点样法，是指将人工合成的寡核苷酸片段直接点在固相支持物上。原位合成法一般用于制备基因芯片，直接点样法既可以用于制备基因芯片也可以用于制备蛋白质芯片。

1．1光导原位合成法光导原位合成法是由美国昂飞公司研发的，利用光敏保护基将碱基单体的5''''端羟基保护起来，之后固相支持物上的光敏保护基与1个核苷酸单体连接，如此循环直到合成完成。光导原位合成法制备探针之间的距离为5～10μm，1cm2可以容纳106个探针，这种方法的优点是步骤简单、合成速度快且合成探针量大，缺点是合成的探针长度不是很长。

1．2原位喷印合成法喷印合成法原理与传统的DNA固相合成原理一致，形式类似于喷墨打印，有多个喷印头及墨盒，墨盒里面装有4种碱基的液体。喷印头可以在整个载体上任意移动，根据载体上不同位点探针的序列要求将特定的碱基喷印在特定的位置。

1．3直接点样法目前很多公司都是使用直接点样法生产基因芯片，这种方法可以根据使用者的要求生产出符合目的的相应芯片。直接点样是将合成好的探针、cDNA、基因组DN段通过人工或高速点样器直接点在固相支持物上。根据点样方式不同可将直接点样法分为接触点样、非接触点样。对于直接点样法来说，点样器的好坏直接决定了基因芯片的探针密度及结合强度，点样装置质量的衡量指标有点样速度、点样稳定性、点样密度等。

2基因芯片在生物研究中的应用

2．1基因表达分析通过基因芯片检测生物不同发育阶段或病原体不同致病阶段的基因表达情况，可以研究基因的功能及病原的致病机理。Girke等运用基因芯片对拟南芥种子发育过程进行了研究，发现通过基因芯片筛选到的拟南芥2600个基因中，有25%的基因在种子中的表达量是叶子及根的2倍。沙门氏菌对家禽危害很大，可以引起家禽沙门氏菌病。Luan等制备了包含有13319个探针的鸡基因芯片，在2周龄小鸡感染沙门氏病菌前后，检测到了588个差异表达基因，其中276个是已知功能基因，并且通过实时荧光定量PCR鉴定验证了4个基因。Zhou等制备了水稻基因组表达芯片，经过低能N+光束处理后，每30个与组蛋白相关的基因中有1个基因表达上调，每38个溴结构域蛋白基因中有1个基因表达上调，1个基因表达下调。Revel等运用基因芯片对莱姆病原菌在不同培养条件下基因表达情况进行了研究，发现把莱姆病原菌放在新环境下培养时，其基因表达情况会在很短的时间内发生瞬变，并与新环境在很大程度上缓和，以适应新环境，一旦适应了新环境，莱姆病菌的基因表达情况趋于稳定不变。病原微生物可以通过自身基因表达变化很快适应新环境，这也是病原菌能快速产生抗药性的重要原因之一。

2．2DNA测序DNA测序是指测定DNA分子中的核苷酸排列顺序。基因芯片技术早期应用于基因结构及序列分析。利用基因芯片进行DNA测序过程如下:将包含已知核酸探针的DNA芯片与待测的DNA样品进行分子杂交，在DNA芯片表面可检测到荧光信号，通过分析形成的图谱获知样品序列。对已知序列进行重测序是DNA芯片的主要应用之一，重测序指的是某种群或物种完成基因组测序后，对个体或群体的差异性分析，需要进行再测序。由于序列已知，利用基因芯片技术开展重测序的效率大为提高。DNA芯片测序具有快速、高效等优点，应用前景广阔，主要测序方法有SBH技术(sequen-cingbyhybridization)、CSH技术(con－tigousstackinghybrid-ization)。CSH技术测序的长度大于SBH测序的长度。目前基因表达谱芯片技术在检测健康组织以及病害组织基因表达差异上得到了广泛应用，为揭示病害的发生机制以及寻找快速诊断防治方法提供了依据。在测定植物与病原物基因组突变等方面，基因芯片是强有力的工具。参照已知基因序列，在载体上合成大量寡核苷酸探针，与待测样品进行杂交，两者匹配程度越高，杂交信号越强。基因芯片技术测序的准确率较高，国外学者利用包含大量探针的微列阵对人类线粒体基因组的序列进行测定，准确率达99%。Hacia等用近5万个核苷酸阵列对人、黑猩猩基因序列进行测定，结果表明，二者同源性高，即进化相似性强。

2．3发现新基因基因芯片技术为发现新基因提供了思路，基因组序列的发展为后基因组研究分析未知功能基因提供了参考。传统的分子生物学方法具有无法明确解释生物生理过程中多基因之间的相互作用、序列信息不全、特异性不高等缺点。基因芯片技术克服了传统方法的不足，能获得大量基因表达模式，分析其调控过程，并且从数以万计的基因中寻找出差异表达基因。利用基因芯片技术发现新基因在医学上有极其重要的意义，尤其是致癌基因的发现。Yao等采用基因芯片技术，设计了乳腺癌比较基因组杂交阵列，分析了与扩增区域有关的每个基因表达水平，发现2个致癌新基因，分别为H2AFJ、EPS8。Wang等利用基因芯片筛选肿瘤细胞中耐药性相关基因，通过对差异表达基因进行分析鉴定，发现了2个耐药新基因，分别为c－Yes、c－Flip。Heller等利用基因芯片研究了肠炎、类风湿关节炎(炎症性)组织基因表达差异性，还发现了与炎症有关的基因IL－3、Gro－A等。利用基因芯片技术，Misson等研究了拟南芥植物缺磷条件下的基因表达谱变化，发现了对磷缺乏起诱导、抑制作用的新基因，这为植物养分管理开拓了新的研究思路。Madsen等研究了温度对肺炎球菌基因表达差异的影响，用基因芯片技术设计微列阵，分析其差异表达基因，发现了91个未知功能新基因。研究人员利用基因芯片技术，筛选微生物诱导后的成年果蝇差异表达基因，发现数百个未知功能的新基因。目前，松材线虫已扩散到我国南方多个省区，威胁我国许多重要旅游地区的生态安全，被认为是一种毁灭性传染病害。目前松材线虫全基因组测序已经完成，利用基因芯片处理产生的海量数据，研究松材线虫致病基因，对松材线虫防治具有重要意义。

2．4病原检测DNA芯片技术作为一种强有力的检测工具，在临床诊断、环境检测、食品安全检测等领域得到了广泛运用。杨朋欣等通过弓形虫、旋毛虫的特异序列设计出特异性探针，建立了弓形虫、旋毛虫的液相基因芯片检测方法。周钧等利用日本血吸虫基因芯片对江西省、湖南省的钉螺进行检测，结果显示，江西省、湖南省感染性钉螺检出率为100%。张锦海等根据疟原虫高度保守的基因片段制备了疟原虫诊断、分型基因芯片，能快速诊断出疟原虫及其分型，对疟疾的防治具有重要意义。Tares等用同源DNA分别开发了松材线虫特异性探针，可以将特异性探针固定到固相载体(如硅片、玻璃、塑料、尼龙膜等)上制成基因芯片，用于快速、精确检测松材线虫。

2．5绘制图谱采用基因芯片探针阵列与相应的生物信息方法可以进行基因文库作图。张新建等用基因芯片技术研究了水稻白叶枯病菌的侵染过程，并分析其基因表达谱，发现侵染过程中有5个基因发生了明显变化。赵宝存等采用基因芯片技术获得小麦基因的差异表达图谱，并分析了在不同盐胁迫时间下小麦根部基因表达的变化，包括盐诱导、盐抑制表达基因。

3展望

篇4

【关键词】 多媒体技术；生物；课堂教学

【中图分类号】G64.23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）33-0-01

教育部在《基础教育课程改革纲要》中提出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”适应现代教育的发展，在生物课堂教学中更多的应用多媒体技术，无论对于教师的教学还是学生的成长作用重大。

一、能够更好的激发学生的学习兴趣

“兴趣是最好的老师，是人们从事活动的强大动力，是开发智力的钥匙”。著名心理学家皮亚杰也强调：“所有智力方面的工作都要依赖于兴趣。”传统教学中，教学内容是通过黑板加粉笔的模式呈现的，再通过教师的口授“满堂灌”，这既单调又呆板。而多媒体教学改变了传统教学中静态的书本呈现方式，通过播放图片、动画等，努力营造学生喜闻乐见的现实情境，使学生的感官受到最直接的冲击，从而激发学生浓厚的学习兴趣。如在《细胞通过分裂产生新细胞》的教学中，我首先利用多媒体播放一段视频：人体受精卵发育成胚胎的过程。简短的视频把与学生生活距离较远的抽象的“细胞分裂”概念具体化和情景化，有效地激发了学生的学习兴趣，进而把注意力集中到所学的内容上来，为引导学生建构知识创设了良好的开端；再如教学《输送血液的泵——心脏》一课时，我首先利用多媒体动画和视频展示心脏的动态收缩舒张图像，一下子吸引了学生的注意力，既达到了“未成曲调先有情”的效果，又为随后的教学做好了铺垫。接着我又通过课件画面对心脏进行动态分割，让学生理解心脏的四腔：左心房、左心室、右心房、右心室。这样不仅学生兴趣盎然，而且教学效果极佳。

二、能够更好的方便学生理解教学重难点

在生物教学内容中，有时一堂课所要突破的重点和难点用那些传统的教学手段无法讲清或很难讲清楚，但在多媒体教学环境中，通过动画、图形、声音等方式传递信息，把复杂抽象的生物学过程生动、形象、直观地表现出来，加上教师深入浅出的讲解，学生会在不知不觉中学到知识，这样既优化了教学环节，使学生更容易理解和掌握，又提高了教学质量，利于教学重难点的突破。如在《开花和结果》的教学中，传粉和受精的过程比较抽象，如果单纯讲述，学生不易理解，而将这个过程制成多媒体的动态图像，就可以更形象化地帮助学生理解这一抽象的生理过程，从而顺利实现对本节课教学重难点的突破；又如在《水分进入植物体内的途径》一课中，教学的重难点是水在植物体内的运输途径，学生在观察了插入红墨水中茎的实验结果，并证实了“植物茎内确实有专门运输水的结构”后，教师再利用多媒体更生动、直观地展示植物体内物质的运输的动态过程，变抽象为具体，变静态为动态，加深了学生对知识的理解和掌握。

三、优化实验教学，提高实验效率和效果

生物学是一门以观察和实验为基本研究方法的实验科学，生物实验教学既是一类探究活动，也是生物教学的基本形式之一，它不仅能够对学生进行基本操作技能的训练，培养学生的对手能力，同时对培养学生的观察能力、分析问题、解决问题的能力，培养学生的创新精神和实践能力，以及发展学生智力，开阔学生的眼界，都起着十分重要的作用。

义务教育课程标准实验教科书里安排了系列化、多样化的科学探究活动，包括观察与思考、实验、调查、探究、资料分析、模拟制作、演示实验、课外实践等，许多探究性活动都是通过实验来进行的，但是有些探究实验会因为受到各方面条件的限制而无法有效地开展，这时可以将多媒体技术运用到实验教学中来，从而提高实验的效率和效果。如让学生进行《检测不同环境中的细菌和真菌》的探究实验时，会受到实验条件的限制，这时可以利用多媒体技术展示“检测不同环境中的细菌和真菌”的真实准备过程即：配制培养基高温灭菌接种恒温培养，使学生感受科学工作者严谨的治学作风和科学的工作态度，及时进行情感态度与价值观的教育，为进入探究性实验做好心理准备。在通过多媒体技术对细菌和真菌的培养有所了解后，在通过演示实验进一步讲解培养细菌和真菌的培养过程，使学生对细菌和真菌的培养有一个全面准确的了解，进而为整个实验的顺利进行打下了良好的基础。然后让学生分成不同的小组进行实验探究，并对实验结果进行分析，收到了良好的教学效果。

篇5

昆虫学是一门理论性和实践性较强的课程，实践教学可以帮助学生理解、掌握书本理论知识和科研方法，由传统的验证型实验教学模式转变为研究型实践教学模式，其核心是调动学生的主动性，培养学生的自主探究实践能力和思维能力。在教学中应遵循如下原则:①理论和实践并重，增加了基本理论和方法的应用;②内容结构全面系统，突出教学重点，介绍我国及本地农业生产及资源开发有关的昆虫类群;③联系实际，辐射科技前沿。结合20世纪以来国内外昆虫领域研究的成果，引导学生积极思考。佳木斯大学在进行研究型实践教学主要体现在以下几点:①授课内容上下衔接，避免重复，突出引导与启发的作用，让学生在轻松的氛围中进行学习;②学习实践知识，掌握实践方法的灵活运用;③让学生在快乐中学习，以科研促教学，以教学助科研。部分昆虫体型小，有些典型特征肉眼难以观察，因此必须借助体视解剖镜来观察，这是昆虫实验课面临着的实际问题。在实验课中引入彩色体视显微镜，对于不易观察的内容，教师可以在体视解剖镜下操作，同时学生得到教师的指导，将昆虫实验教学效果提升一个新的高度。由于电化教学的运用，使得实验教学实现了质的飞跃，减轻了学生的学习压力，提高了学生的学习效率。

2昆虫实践环节创新

针对生物技术专业要培养合格的从事生物领域所需的专业人才的特点，改变以往教学工作中存在的“重理论轻实践”的倾向，佳木斯大学确立了实验课在教学中的主导地位，提高培养学生实验技能重要原则，提高了学生在实践中的主观能动性。选择昆虫丰富的季节，利用周末组织学生进行野外调查。野外调查地选择在植被与生态条件较好、昆虫物种丰富的四丰山风景区，该地是野外科学考察的理想基地，良好的生态环境可确保昆虫的分布面广与多样性。

2．1昆虫野外调查的实践

根据教学的实际情况，在教学结束后，组织学生到野外进行昆虫采集调查。在课堂教学提前完成了昆虫纲各目的介绍，在生物标本馆进行分类学实践，对昆虫纲的各目进行观察，让学生掌握昆虫各目的主要识别特征，从而为野外实习奠定基础。调研前期，在采集用具发放、采集地点确定及后勤保障等方面进行了周密布置及详细计划，确保在有限的时间内完成教学任务，对调查过程中教学方式做了相应调整，如白天野外采集时，要求观察昆虫的生境，通过采集增强学生对昆虫的感性认识。根据昆虫趋光性的特点，在夜里组织学生用高压汞灯进行灯诱，这种采集方式既直观地诠释了昆虫的趋光性，又保证了采集的质量和数量，也激发学生的好奇心。启发学生在采集的过程中发现问题，在解决问题的过程中观察、思考，以提高学生分析问题和解决问题的能力。

2．2昆虫标本鉴定实践

野外调查结束后，实践教学环节尚未结束。要求学生进行标本制作，并安装昆虫采集标签，最后进行科学鉴定、分类。学生利用课本的昆虫分目检索表根据相关特征对标本进行初步检索，将采集的标本丰富到实验室或增加到生物标本馆进行展览，这极大地改善了观察标本陈旧以及实验室标本短缺的现状［3］。

2．3昆虫调研报告的撰写

在野外调查结束后，要求每位学生撰写昆虫野外调查的总结报告。对采集方法和数据进行归纳、总结，便于今后查缺补漏，优化实践教学。这使在野外调查中遇到的问题能够得到有效解决，也让学生接触并查阅了大量的专业书籍，这样自觉地将学到的知识应用到分析和解决问题中，极大地激发了学生的求知欲和学习的主动性。通过实践环节的开展，也是使学生更加团结，锻炼了学生的耐心，增强了自信心，为他们成为合格的现代化人才奠定了经验和知识基础。

2．4参与昆虫研究的实践

以科研促教学，调动学生学习的积极性。传统的昆虫教学仅局限于一般教科书，教学方式只包含课堂讲授和教学实验观察标本，形式上具有一定的局限性，已经不适应生产实际、社会服务。结合工作实际需要，在教学中发挥科研实践工作的优势，大力推广以科研促教学这一实践教学模式。积极创造科研与实验条件，让大学生参与到指导教师的科研工作中，成立课外小组。学生通过参与指导老师的科研工作，在实践中提高他们的基本科学素质，从而提高发现问题、分析和解决问题的能力，养成严谨的科学态度和缜密的研究作风。许多学生课余时间会到实验室做研究、查资料，结合教师的科研工作为学生增加了难度较大的设计性实验内容，这极大地调动了学生学习专业知识的积极性。

3展望

篇6

【摘要】 在文献检索的基础上，对近10年来在中药作用机理中主要应用的分子生物学技术——核酸分子杂交技术、反转录-聚合酶链式反应技术、差异显示PCR技术和DNA阵列技术的基本原理、应用实例、优势与不足做了概述，并对未来的中药机理研究技术、方向和前景做了展望。

【关键词】 分子生物学技术；中药；作用机理

中药自古以来就是我国人民防治疾病的主要武器，对中华民族的生存与繁衍起着不可忽视的作用，长期的医疗实践累积了宝贵而丰富的经验，并与中医学共同形成了一套完整独特的理论体系。但如何用现代科学技术语言阐释其作用机理，提供科学依据，使其广为世界接受是一重大难题。近年来，分子生物学技术的发展，不仅根本性地改变了生命科学的研究方式，也为中药的作用机理研究提供了有力工具和良好的发展契机，使得中药基因转录水平的机理研究成为可能。笔者对近10年来有关分子生物学技术在中药基因转录水平作用机理研究中的应用综述如下。

1 核酸分子杂交技术

核酸分子杂交技术是分子生物学的基本技术之一，基本原理是具有一定同源性的2条核酸单链在一定的条件下按碱基互补原则退火形成双链。杂交的双方是待测核酸序列及探针。其中将核酸提取分离后在体外与探针杂交的是印迹杂交，直接在组织细胞内进行的是原位杂交。

中药作用机理研究中较早常用的有RNA印迹杂交(Northern blot)，点杂交（dot blot）和原位杂交。二仙汤是治疗妇女更年期综合征、抗衰老的名方，具温补肾阳、泻相火、调冲任功能。廖柏松等［1］采用Northern blot对18月龄雌性大鼠下丘脑内阿片肽的基因表达水平进行研究，结果表明，二仙汤组β内啡肽前体阿黑皮素原和脑啡肽原的mRNA水平明显升高，达到未衰老前水平。沈小珩等［2］则从衰老过程抗氧化酶活性降低，且酶活性降低与其蛋白质基因表达水平降低平行的现象出发，采用分子杂交等技术考察二仙汤及其拆方对超氧化物歧化酶、过氧化氢酶基因表达水平及其活性的影响。结果表明，抗氧化酶活性显著升高，且与其mRNA表达水平升高呈平行关系，提示二仙汤抗衰老是通过增强抗氧化酶基因表达水平而实现的。海风藤有祛风除湿、通经活络的功效。韩恩吉等［3］采用Northern blot观察它对人类神经母细胞瘤细胞系列淀粉样前体蛋白(βamyloid precursor protein ，βAPP) 基因表达的抑制作用。结果发现，海风藤选择性地抑制βAPP基因表达，为其防治阿尔茨海默病提供了一定依据。郑钦岳等［4］应用dot blot研究了补血和血方四物汤对白细胞介素6（interleukin6，IL6）mRNA表达的影响，实验表明，四物汤在0.01～1.00　ng/mL 浓度内可使IL6 mRNA的表达明显增加。保心丸具有降脂、降低血浆内皮素、抑制血小板聚集等作用。 为进一步阐明保心丸抗实验性动脉粥样硬化（artherosclerosis，AS）的机理， 樊永平等［5］用原位杂交技术研究内皮素（endothelin，ET）和一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase， NOS) 在AS家兔主动脉壁的基因表达。 结果证实，保心丸组ET1mRNA 的表达较模型组低， 而NOS mRNA 较模型组高， 提示保心丸调节血管内源性NO和ET之间的平衡可能是其抗实验性AS的机理之一。精制血府胶囊是血府逐瘀汤的化裁精简方，其抗心肌缺血疗效明显优于原方，为揭示其作用机制，证实其疗效，王伟等［6，7］分别采用Northern blot和原位杂交等技术，研究其对于心肌缺血密切相关基因表达的影响，前者结果表明精制血府胶囊显著提高缺血缺糖心肌细胞NOS mRNA表达水平，后者的精制血府胶囊组，ET1和内皮素转换酶（endothelinconverting enzyme，ECE）1的mRNA表达较其它组明显减少，且心肌细胞损伤也较其它组显著减轻。因而推测精制血府胶囊可能是通过提高NOS表达、促进NO生成及抑制ET1、ECE1的基因表达，减少ET1生成，减轻其对心肌细胞的直接损伤，发挥保护心肌细胞的作用。

Northern blot 是用来测量真核生物RNA的量和大小及估计其丰度的实验方法，并可从大量RNA样本中同时获得这些信息，但需要大量的材料，受RNA降解影响大，敏感性低。dot blot的不足之处在于点于同一张膜上同样的样品杂交信号有时不稳定，且一般要用纯化的RNA样品。原位杂交的优势在于可对组织细胞中的核酸进行精确定位。核酸分子杂交是分子生物学基本技术，随着反转录聚合酶链式反应（reverse transcription polymerase chain reaction，RTPCR）技术、差异显示PCR （differential displayPCR ，DDPCR）、DNA阵列等优势技术的出现、逐渐成熟而应用渐增，近5年应用基本的分子杂交技术研究中药作用机理的报道已少见。

2 RTPCR技术

PCR是美国科学家Mullis于1983年发明的一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法，RTPCR是从RNA扩增cDNA拷贝的方法，即先将RNA反转录成cDNA，再用PCR扩增，使其敏感性大大提高，解决了dot blot或Northern blot中目的mRNA含量太低的问题，是目前中药机理研究中最常用的分子生物学技术，从发表的文献数量可以反映出来。

这方面的研究报道包括有Gumiganghwaltang (GMGHT)抗炎机制的研究， KIM S J 等［8］研究其在小鼠腹膜巨噬细胞中的抗炎机制，结果显示，GMGHT以剂量依赖的方式降低了脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导的肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor alpha ，TNFα），IL6和环氧酶2 mRNA表达水平，推测这是GMGHT减少炎症的重要分子机制之一。为了阐释二仙汤治疗肾阳虚证的作用机理，郑小伟等［9］考察了二仙汤不同时间对肾阳虚大鼠垂体促肾上腺皮质激素(adrenocortico trophic hormone，ACTH) 基因表达的影响。结果是二仙汤可以上调垂体组织ACTH基因表达，且表达量随用药时间延长而增加，提示上调ACTH mRNA表达是二仙汤治疗肾阳虚证的作用机理之一。β地中海贫血是一种遗传性溶血性贫血病，补肾生血方具有补肾、益髓、生血作用，用于治疗杂合子患者疗效明显。为揭示其分子机理，吴志奎等［10］采用RTPCR等技术考察了用药者的α、β和γ珠蛋白mRNA转录水平。结果发现，补肾生血胶囊能明显提高β地中海贫血患者血红蛋白（hemoglobin，Hb）和抗碱血红蛋白（hemoglobin F），Hb珠蛋白链比增加，γ珠蛋白mRNA转录水平相应升高，说明补肾生血药具有促进γ珠蛋白转录和表达，诱导HbF合成作用，代偿了β珠蛋白基因的缺陷。益髓生血颗粒是补肾生血方的颗粒剂，易杰等［11］研究了其对β地中海贫血患者造血刺激因子干细胞因子（Stem cell factor，SCF）及人红细胞生成素受体（erythropoietin receptor，EPOR）mRNA表达的影响。结果显示，治疗后，外周血EPOR、SCFmRNA表达明显增强，因此推测益髓生血颗粒可能是通过影响SCF以及EPOR mBNA表达来促进骨髓造血，提高Hb、红细胞的水平，达到治疗β地中海贫血的目的。陈智松等［12-14］从此方的抗衰老及中医肾生髓理论的角度出发，分别研究其对骨髓有核细胞中诱导细胞凋亡、促使机体衰老的原癌基因cmyc、抑制细胞凋亡的原癌基因Bcl2和造血刺激因子粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(granulocytemacrophage colony stimutaing factor，GMCSF)基因表达的影响。结果表明，衰老时高表达的骨髓cmyc，明显降低的Bcl2 和GMCSF，用药后，前者表达水平明显下降甚至不表达，后两者表达明显提高。因此认为补肾生血方通过抑制cmyc的表达，促进Bcl2表达，从而抑制骨髓细胞凋亡，延长细胞寿命，延缓了衰老，并结合有关的医学成果，认为Bcl2 和GMCSF是肾生髓的本质相关基因。凌云彪等［15］研究清热活血补益方(肝纤方)对大鼠肝脏Ⅰ型前胶原mRNA 的表达和胶原酶活性的影响。结果表明，以清热活血补益方制备的含药血清抑制了Ⅰ型前胶原mRNA 的表达，胶原酶的活性增加。提示此方抑制Ⅰ型前胶原mRNA 的表达，减少胶原的合成，同时提高胶原酶的活性促进胶原的降解，可能是其抗肝纤维化的部分机制。此外，蔡晶等［16］通过检测雌激素受体(estrogen receptor，ER)α和βmRNA 表达量，考察了补肾阳中药羊藿和补肾阴中药女贞子对雄性大鼠杏仁核和皮质顶叶ER mRNA的调节表达差异，结果显示，两用药组大鼠杏仁核、皮质顶叶ERαmRNA表达量无明显变化， ERβmRNA 表达量都上调，且羊藿组高于女贞子组，说明补肾中药可能是通过对ERβ的调节来发挥作用。

转贴于

RTPCR的独特优势在于RNA纯度不必很高，仅少量RNA模板即能满足实验所需，尽管实践中RTPCR还远达不到理论上能检测到单一拷贝的RNA样品的敏感度，但远高于Northern blot。尤其适用于可获得的mRNA数量有限和目的基因表达水平很低时测定基因表达的强度。只是扩增步骤中样品间扩增效率的微小差异将极大地影响信号强度，使用内参照可以减少这一问题，但无法彻底排除［17］。总的来说，RTPCR是测量RNA样品中低丰度mRNA时的最佳方法。

3 DDPCR技术

1992年，梁鹏等建立了一种对不同来源的mRNA样品用PCR技术对其中许多的cDNA基因一起进行扩增和显示的实验方法，即DDPCR。该方法依赖2套不同类型的合成寡核苷酸引物：一套锚定反义引物与一套随机正义引物。最后通过比较不同来源的扩增cDNA产物的电泳带谱，能够发现差异表达的基因。

中药作用机理研究中应用DDPCR的报道有唐发清等［18］对有抗鼻咽癌作用的益气解毒片干预鼻咽癌细胞基因表达的研究，旨在从基因选择性表达水平探讨其抗鼻咽癌的机理。结果表明， 益气解毒片在体外能抑制鼻咽癌细胞基因的表达， 同时诱导一些特异基因的表达， 从而抑制鼻咽癌细胞的增殖。

相比以往的方法，DDPCR技术提供了几方面理论上的优势，如理论上能够灵敏地检测组织或细胞中表达量极低的mRNA样品的差异表达，能鉴别特定组织或细胞来源样品之间转录水平的mRNA定性和定量变化。这种优势同样可体现在中药机理研究中，可同时显示中药作用后对多种基因转录的不同影响，将有影响的靶基因条带回收，再扩增、克隆、测序，查询确定是什么基因，是已知或未知序列，这样就可以确定中药起效可能源于影响那些基因转录。但这些优势目前部分还停留在理论上，还有许多技术问题有待解决，如经DDPCR鉴定出来的超过半数的cDNA是假阳性条带，靶细胞的总mRNA中的一部分不能被高水平扩增、造成丢失等［17］。尽管目前DDPCR应用在中药基因转录水平的机理研究报道还很少，但毋庸置疑，其潜力巨大。

4 DNA阵列技术

DNA阵列技术是新发展起来的可同时分析数千个基因表达谱的技术。其原理同核酸分子杂交。在不同的文献中的称谓不尽相同，如基因芯片、DNA芯片、微阵列等，目前没有明确区分，通常混用。

目前有零散的采用商用或自制微阵列研究中药基因表达水平的报道。如周联等［19］采用含2 048个基因的小鼠基因表达谱芯片检测黄连解毒汤及其成分黄芩苷和盐酸小檗碱对LPS造型的小鼠脾细胞基因表达的影响，结果复方的作用明显优于有效成分的作用，但对具体基因表达影响的分析存在一定难度。王广良等［20］用自制的包含24个细胞周期相关基因的cDNA微阵列，对抑制肝癌细胞增殖的4种中药乌药、青蒿、紫草和黄芪的抗肿瘤分子机制研究表明，4种中药对细胞周期基因和损伤检测点基因均有不同程度改变，表现为部分上调，部分下调，通过分子生物学技术进一步验证了用其治疗癌症的合理性。

在中药作用机理研究中，DNA阵列技术可以同时对使用中药前后的数千个基因表达情况进行比较和差异分析；且具有所需样品的用量极少、自动化程度高、被测目标DNA密度高的优点。但目前微阵列技术也存在许多问题，如其小型化和高通量的特点使得对外界和内部的变动都很敏感，因此宜采用取平均值并标准化操作的办法，但目前尚无普遍认可的规则和标准来指导微阵列实验，数据采集和分析方法及操作系统也存在很大不同［17］。此外，基因表达与调控研究的滞后，使得中药机理研究中获得的很多信息难于解释；昂贵的制作费用也是一个限制因素。

5 展望

总体来讲，中药的作用机理研究应是多水平的，不仅包括基因转录水平，也包括转录后、蛋白质翻译及翻译后水平的调控上，对每个特定的中药/中药复方，可能不一定在各水平上都有影响，基因转录水平的机理研究主要就是考察对相关靶基因mRNA水平的改变，也是目前分子生物学技术在中药机理研究中的主要应用范畴。中药尤其是中药复方的多成分多功效决定了其很可能对基因转录水平有影响，已完成的研究结果已证明了这一点。

中药的机理研究通过应用分子生物学技术已深入到几乎是最根本的基因转录水平，并在该水平上对中药的疗效获得了一定解释，但整体上还处于探索阶段。已有的研究主要是应用如核酸分子杂交、RTPCR技术等考察“单基因”的技术，应用如DDPCR、DNA阵列等研究多基因的技术的报道较少。中药调节机体平衡的特点决定了对基因转录的影响很可能是对多基因的协同影响，如对补肾生血方的系列研究已表明此方的功效与影响EPOR、SCF、cmyc、Bcl2、GMCSF基因表达有关。因此，应用研究多基因表达的技术考察对多基因的协同影响将是未来中药基因转录水平作用机理研究的主要方向。相信随着现有技术的不断发展和完善、新技术的出现及多种技术相结合加上疾病细胞分子水平研究的深入，复杂的中药作用机理会逐步得到阐释，中药的疗效和可能发现的新功效将从机理上获得科学依据，为中药获得像西药一样的市场准入权提供有力的支撑。 参考文献

［1］ 廖柏松，胡燕，鞠躬，等.二仙汤对18月龄雌性大鼠下丘脑EOP含量及其mRNA水平作用的实验研究［J］.山东中医学院学报，1996，20（6）：399-401.

［2］ 沈小珩，方肇勤，吴敦序，等.二仙汤及其拆方对老年大鼠部分抗氧化酶活性及其基因表达水平的影响［J］.中国中西医结合杂志，l995，15（1l）：672-674.

［3］ 韩恩吉，RAJIV J.海风藤抑制淀粉样前体蛋白基因表达的研究［J］.中国中药杂志，1998， 23(11): 691-694.

［4］ 郑钦岳，曹尉尉，曹颖瑛，等.四物汤增加小鼠脾细胞分泌IL6及促进IL6 mRNA 的表达［J］.第二军医大学学报，1998，19 (3):290-292.

［5］ 樊永平，王绵之，王伟，等.保心丸抗实验性动脉粥样硬化的机理探讨［J］.北京中医药大学学报，1997， 20(1):33-34.

［6］ 王伟，陈可冀，史大卓，等.精制血府胶囊对缺氧缺糖心肌细胞一氧化氮合酶基因表达的影响［J］.中国中西医结合杂志，1996，16（11）:670-672.

［7］ 王伟，史大卓，陈可冀，等.精制血府胶囊对缺氧缺糖心肌细胞ET1与ECE1基因表达影响的研究［J］.中国医药学报，2000，15(4):17-20.

［8］ KIM S J， JEONG H J， MOON P D，et al.Anti-inflammatory activity of gumiganghwaltang through the inhibition of nuclear factorкB activation in peritoneal macrophages［J］.Biol Pharm Bull， 2005，28(2): 233-237.

［9］ 郑小伟，包素珍，李荣群，等.二仙汤对肾阳虚大鼠垂体ACTH 基因表达的影响［J］.中国医药学报，2003，18(12):716-719.

［10］ 吴志奎，蔡辉国，陈佩贞，等.补肾生血方对β-地中海贫血基因水平的影响［J］.中医杂志，1997，38(2):91-93.

［11］ 易杰，吴志奎，黄启福，等.益髓生血颗粒对β地中海贫血患者SCF及EPOR mRNA 表达的影响［J］.辽宁中医杂志，2004，31(3):197-199.

［12］ 陈智松，吴志奎，潘苏彦.补肾生血药对衰老小鼠原癌基因cmyc表达的影响［J］.实用老年医学，2001，15(2):97-98.

［13］ 陈智松，吴志奎，蔡辉国.补肾生血药对衰老小鼠Bcl2 mRNA表达的影响［J］.中医杂志，2002，43(5):382-384.

［14］ 陈智松，吴志奎，蔡辉国.从补肾生血药对衰老小鼠骨髓GMCSF基因转录水平的影响探讨肾生髓的分子基础［J］.中国中医基础医学杂志，2001，7(4): 28-32.

［15］ 凌云彪，许瑞云，何勇，等.清热活血补益方影响肝脏胶原代谢的分子生物学机制［J］.中国医院药学杂志，2003，23(12):709-711.

［16］ 蔡晶，杜建，曹治云.补肾中药对雄性大鼠杏仁核和皮质顶叶雌激素受体mRNA 表达的影响［J］.福建中医学院学报，2006，16(1):34-36.

［17］ 萨姆布鲁克 J，拉塞尔 D W，黄培堂，等译.分子克隆实验指南［M］.3版.北京：科学出版社，2002：570，687-689，1789.

［18］ 唐发清，谌兵来，田道法，等.益气解毒片对鼻咽癌细胞基因表达的影响［J］.湖南中医学院学报，1998，18(2): 14-16.

篇7

[关键词]微生物传感 传感分类 环境监测

[中图分类号] X83 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-181-1

随着科学技术的发展，各门学科之间的交流越来越广泛和深入。微生物传感技术这项在多门科学基础上产生的新学科，在环境监测领域发挥了越来越重要的作用。

1微生物传感技术简介

所谓微生物传感技术，实际上是一门综合性很强的学科，它包含了生物学、电化学以及电子科技等，是建立在这些学科经过不断地渗透和融合的基础之上的。利用这种技术开发而成的微生物传感器，可以通过功能性极强的生物学组件例如活性酶、DNA等生物材料，通过感应外界待测物对其性质及量值的影响并将其转化为具体的可识别信号。它具有性能专一、分析快、易操作等优点，对于污染物的检测有着非常广阔的使用前景[1]。

生物传感器通常是由生物识别、转换以及机械和电气等方面的元件组成的。从技术上来说，只要接受器和传导器能够搭配得当，就可以使传感器能够具有很强的使用性能，其工作原理依赖的是生物元件与待测物质之间发生交互作用，从而将各种待测物质的形态变化转化成电信号，随着科技的不断进步，细胞受体与自由振荡等也成为了微生物传感技术的使用对象。

2微生物传感器的分类

微生物传感器的类型十分丰富，其所能监测的范围也非常广泛，并且随着科学的不断进步，它所包含的内容也将更为丰富。

2.1根据信号的输出方式分类

待测物同生物识别元件产生交互作用，从而进行信号输出的方式主要分为两种，第一种是待测物同安装在识别元件中的微生物具有亲和效果，也就是两者之间能够产生变异结合，进而引起传感器中微生物在形态上的变化，这种类型称之为生物亲和型传感器[2]；另一种是待测物同生物识别元件中的微生物产生化学反应产生新的物质，传感器将微生物或者新产物的转变通过信号的形式进行传送，这被称为是代谢型传感器。

2.2根据识别元件放置的物质分类

现阶段放置在微生物传感器中的敏感物质有活性酶、细胞器、各类抗原与抗体等。根据这些物质可将传感器分为酶、微生物、细胞器、免疫与DNA生物等几种类型的传感器。

3微生物传感技术在环境监测工作中的应用

随着科技的发展，微生物传感技术在环境监测工作中的应用越来越广泛。

3.1检测农药残留

在监测农药残余这个领域，现阶段使用较多的是乙酰胆碱酯酶类传感器。这是一种以动物神经信号作为传递中介的传感器，它的使用必须注意保持机体的活性，因为持续的刺激可能会引起机体的过度兴奋，最终引起机体的死亡。消除乙酰胆碱可以使用胆碱酯酶。这种酶能够产生催化作用，将乙酰胆碱进行分解，成为乙酸与胆碱。其它农药的监测与其类似，通过与活性酶发生反应对酶的活性进行抑制，传感器通过对活性酶酸碱值变化情况的监测，就可以得出农药的残留情况。这种技术发源自1951年，此后得到了相当广泛的应用[3]。它通过与酸碱电极的联通，对活性酶酸碱值的变化进行监测并转化为信号。

3.2对酸雨的监测

二氧化硫是形成酸雨和酸雾的最重要因素，对于二氧化硫含量的监测非常复杂。传统的方法是在醋酸纤维膜之上放置定量的含有亚硫酸盐氧化酶的肝微粒体，并安装一个微型氧电极从而制成一个安培型的生物传感器，用这个设备对酸雨与酸雾样品进行检测，十分钟就能够得到相当稳定的结果。当二氧化硫的浓度在3.4-4mol/L时，探测器产生的电流同二氧化硫的浓度关系呈线性发展，这种方法的监测范围在0.6-4mol/L之间。使用这种方法的优点在于方法再现性佳，并且具有较高的准确度。但是由于类脂质只能在摄氏37度进行使用和保存，所以对于温度的控制要求过高。现阶段普遍使用的是以噬硫杆菌作为活性介质的传感器，它比传统的方式更加稳定，其工作原理是把噬硫杆菌在两片硝化纤维薄膜之间加以固定，通过对噬硫杆菌代谢变化引起的氧电极改变来对二氧化碳含量做出监测[4]。

3.3监测水体的富营养化

在近海水域中，某些浮游生物会产生暴发性的繁殖，从而引起水色变化异常。这种现象被叫做赤潮，也就是通常所说的红潮。这种突发性的改变会将该水域附近的生态系统进行严重的破坏，因此对于能够引发红潮的生物进行监测是非常必要的。据相关研究显示，查顿埃勒这种浮游生物是引发红潮的主要物种之一。目前发达国家已经针对这种生物研发了特制的监测器。它的工作原理是对查顿埃勒自身或者代谢产物进行化学反应，对其产生的光能进行监测。因为在这种水藻类生物的细胞中具有一种叫藻青素的成分，这种藻青素的荧光光谱非常独特，通过对这种光谱的测量可以有效地实施对查顿埃勒的监测。

4结束语

以微生物传感器来监测环境的变化具有选择性丰富、灵敏度强、稳定性高、成本低、可在困难环境下持续工作等优点，它必然具有极为广阔的发展空间。虽然对于现阶段的科技水平来说，制作某些特定的微生物传感器具有不小的困难。但是由于科学的飞速发展，微生物传感器的开发已经变得越来越商业化，并且将微生物传感器做的越来越小，从而能够更加灵敏与快速地对环境进行监测。随着人类对保护环境问题认识的不断加强，微生物传感器的重要作用日益凸显，其对环境监测的贡献也必将越来越大。

参考文献

[1]武卉蕊.环境检测在环境影响评价中的分析[J].科技致富向导.2012，（12）：20-21.

[2]赵旭升.用于环境监测的生物传感技术分析[J].吉林农业.2012，（09）：25.

篇8

关键词：多媒体技术；生物化学教学；应用

多媒体技术是把声音、文本、图形、图像、动画、视频等媒体信息通过计算机处理和通信技术结合起来形成的一种综合技术。它具有信息多样化、信息量大、易于操作的特点。多媒体技术的应用有利于个性化教学及协作教学的开展。

一、多媒体技术在医科院校教学中的作用

医学课程相对其他专业课程而言较枯燥、呆板，难以激发学生的学习兴趣。而将多媒体技术应用于医学教学中，则可以对教学结构、方法、体系乃至教学思想的改革和激发学生学习兴趣起到促进作用。

(一)多媒体技术能增强学生学习动力

多媒体技术的立体功能，可以展现宏观、微观世界。在一些实验条件不具备的情况下，应用多媒体技术来演示，使学生在学习中感到生动、形象、有趣，可提高学生的记忆力和学习动力。

(二)多媒体技术使教学内容丰富，表达简捷、灵活

教学中，内容抽象、构造复杂、难以描述的教学内容并不少见。遇到类似情形，在传统教学中是通过板图、挂图或幻灯片来讲解的，效果不明显而且费时间。教师讲课讲得口干舌燥，学生却难以听懂。但是，采用多媒体技术，此难题便可迎刃而解。同时，运用多媒体技术，还可将相关学科的前沿动态信息和要求等以连接的方式制作于课件中，从而解决了课本内容与现实发展不同步的问题，使学生与实际工作岗位上的应用需求更接近，缩短了岗前培训时间，达到了在有限的时间里获得最大的教育效果的目的。

(三)多媒体技术能提高学生自学能力和动手能力

传统的注入式教学的主要任务是向学生灌输知识，强调知识的系统性培养，不利于学生的终身学习的需求。应用多媒体技术的交互作用，可使学生与计算机进行信息交流对话，大大增强了学生掌握知识与技能的能力，赋予了学生学习的主动权，培养了学生观察问题、分析问题的能力，自学的能力，信息收集归纳和总结的能力。

二、多媒体技术在生物化学教学中的应用研究

在医学院校的教学中，医学基础课相对医学专业技能课的教学具有抽象、呆板等特点，相对医学专业技能课而言教学效果的提高较难。生物化学是医学基础课程中，学生学习掌握起来困难较大的一门课程，所以，选择生物化学作为多媒体技术的应用对象，取得的效果则更具说服力。

(一)研究过程

1．被试

多媒体技术应用的研究对象以本校2004级护理6班作为实验组，学生52人，2004级护理5班作为对照组，学生52人。

实验组及对照组的教学由同一个教师授课，课程进度及教学计划同步进行，并对期末考试成绩进行统计、分析、比较。在学生进入实习的阶段，再对学生进行相关技能素质的侧试、分析和比较。

2．工具

实验组采用多媒体技术，即应用电声、图形、动画进行教学；对照组用传统方法，即应用粉笔、板书、板图，或使用布质挂图等进行教学。

3．过程

(1)制作图形、动画

在多媒体课件制作中采用图形、动画的方法。例如，在制作蛋白质生物合成课件时，将氨基酸的运输工具tRNA绘成运输车辆，并对其运输作用进行讲解；将核糖体大小亚基mRNA连续移动；多肽链的不断延长，以动画形式表现和描述。这样的教学，既生动又易懂，学生记忆深刻。

(2)选择典型音乐

选择典型音乐作为教学辅助方法。音乐教育能够提高人的素质，开发人的智力，改善人的精神生活质量。学生在收听音乐、参与文艺活动中，大脑的两半球得到和谐发展，能够激发想象力、创造力。

(3)概据教学内容选择乐曲

根据教学内容的差异和难易程度选择、制作乐曲。例如：在蛋白质结构的教学过程中，选用的是钢琴协奏曲《秋日的私语》等；在教授生物氧化内容的过程中，选用较为舒缓的云南民族音乐《月光下的凤尾竹》等。

(4)测试与反馈

充分应用多媒体技术的交互性，即人与计算机可进行信息交流对话的功能，把课后复习和自测题内容，设计在CAI课件中，使学生在课程结束时能够及时自测和反馈。同时，也可以达到及时复习的目的。这样，有利于教师对授课内容及进度进行完善和调整。

(二)效果反馈

1．实验组的期末成绩和课堂随机测验成绩高于对照组，并有高度的显著性差异，P＜001。见表1和表2。

转贴于

三、结论

由于多媒体技术具有多样性、灵活性、生动性、简捷性、大容量等优势，又由于医科院校的教学内容大部分均与结构、功能、机制、机理、过程等相关，所以，应用多媒体技术与医科院校的教学之中，产生了明显的教学效果。一方面，提升了医科院校的教学效率，同时，教师在授课、制作课件的过程中，自身的知识面也得到了扩展，提高了教学水平，促进了教学发展；另一方面，有利于学生倾听、观察、模仿、练习等能力的训练，使学生在学习中有计划、有目的地感知知识，对知识进行分析整理，将所获得的丰富的表象进行综合总结，形成了学生的综合能力，这对学生今后的学习乃至生活和工作具有重要的意义。

篇9

关键词：形态指标；光合作用；产量

中图分类号：S532 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150732008

前言

马铃薯种薯21世纪是重要的粮食作物和经济作物，在我国国民经济中占有重要地位，未来在干旱病害多发的地区可能成为主要粮食作物。本实验通过生物性拌种剂的使用对马铃薯种薯的生理、生化指标的影响，采用荷兰2-12和克新13两个品种为供试品种，4种不同生物拌种剂对比试验对马铃薯种薯产量及品质的作用。通过研究得到的主要结论如下：供试的4种拌种剂对马铃薯种薯各形态指标（株高、茎粗、主茎数量等）、生理指标、单株薯数等方面均有不同程度改善；与其他拌种剂相比，A拌种剂对马铃薯种薯形态性状、光合作用的影响效果最佳，这可能就导致了A拌种剂对收获马铃薯种薯的产量提高量最大，可见使用A拌种剂最有利于提高马铃薯种薯产量。

1 实验目的和试验设计

本实验就是通过对作物的各种指标的表现结果来计算推测生物拌种剂对马铃薯的相关影响，从而为生产提供可靠的栽培依据。

试验地点：在黑龙江省齐齐哈尔市北安、林甸、哈尔滨等不同地区及东北农业大学实验室。试验在林甸县大豆试验基地进行，土壤类型为草甸黑钙土，实验材料来自东北农业大学。

试验目的及材料 以荷兰2-12和克新13两个马铃薯种薯品种为供试品种，对比了4种拌种剂（A、B、C、D、）对种薯形态指标和光合作用的影响。A为马铃薯专用生物拌种剂，ZSB系列生物种衣剂。B为多作物通用性生物拌种剂，选用了中国农业大学研制的种衣剂4号。C马铃薯化学拌种剂（2.5%适乐时 （咯菌腈）悬浮种衣剂。D为70%的锐胜（噻虫嗪）湿剂拌种剂按种薯量的1%拌种。

试验设计：于2013年4月28日播种，随机区组设计，每小区行长5m，6垄区，株行距24cm，垄宽0.65cm，小区面积19.5O，3次重复。播种前对种薯进行拌种，人工豁沟，人工精量点播，生育期间进行田间管理，中耕除草，预防病虫害发生。按马铃薯生育时期进行取样，供形态生理指标测定。于2012年9月25日收获前，取样进行目标的测定。

2 生物拌种剂对马铃薯种薯形态指标的影响

2.1 生物拌种剂与株高

株高体现了植株光合营养体外在生长状况，是植株生长发育最明显的特征之一。如图1所示，在马铃薯种薯块茎形成期，与对照相比，A和D处理促进了植株生长，提高了植株高度，D处理株高直到块茎增长期仍大于其他处理和对照，到了淀粉积累期对照株高高于其他处理，A、B和D处理此时期植株高度与前一时期相比无明显变化，说明此时期3个处理停止了地上部植株的生长，此变化有利于淀粉积累期马铃薯种薯地上部营养向地下块茎转移，为块茎迅速增长提供了保障。从图中还可以看出，在马铃薯种薯3个重要生长期内，与对照比较，C处理降低了植株高度，说明C拌种剂对马铃薯种薯株高具有抑制作用。

2.2 生物拌种剂与茎粗

由图2可知，A处理的茎粗大于对照和其他处理，B、C和D均降低了马铃薯种薯茎粗，以C处理降低作用最明显。D处理降低作用较小，与对照茎粗无明显差异。在淀粉积累期处理和对照茎粗均呈下降趋势，这可能与生育后期植株含水量下降有关。

2.3 生物拌种剂与主茎数

如图3所示，拌种剂处理的马铃薯种薯主茎数数量均多于对照，各处理和对照主茎数量大小顺序为C>B>D>A>CK，由此可知，C处理对马铃薯种薯主茎数量的增加作用要大于其他处理和对照，可能与C属于抑制性拌种剂有关。在马铃薯种薯块茎形成期A处理与对照的主茎数量无明显差异，但到了块茎增长期A处理平均主茎数量要比对照多0.5个，说明在块茎增长期A处理对主茎数量的增加促进作用较大。

3 生物拌种剂对马铃薯种薯形态指标和光合作用相关指标的影响

3.1 生物拌种剂与叶绿素含量

从表1中可以看出，在块茎形成期对照叶绿素含量最高，其含量极显著高于A和B处理，但与C和D处理比较差异不显著。在块茎形成期，A处理叶绿素含量最高，显著高于对照，B和D处理叶绿素含量也高于对照但是与对照比较差异不显著，C处理在此时期的叶绿素含量低于对照和其他处理，但与对照相比差异不显著。块茎形成期是马铃薯种薯产量和品质形成的最关键时期，此期对叶绿素含量的提高有利于光合能力的增强，从而为产量和品质的提高奠定了基础。到了淀粉积累期，叶绿素含量仍以C处理最低，D、B和A叶绿素含量均高于对照，但是不同处理与对照叶绿素含量差异均不显著。

3.2 生物拌种剂与光合性状

从对马铃薯种薯块茎增长期光合性状的测定结果中可以看出（如表2所示），不同拌种剂对马铃薯种薯光合速率都起到增加作用，但进一步做方差分析得出，处理与对照间不存在显著差异。此现象与不同拌种剂对水分利用效率的影响结果类似，除了B拌种剂的水分利用效率低于对照外，其他处理均高于对照，但处理与对照间也不存在显著差异。从表2中还可以看出，A和C拌种剂处理提高了马铃薯种薯蒸腾速率，B和D拌种剂处理与对照比较降低了马铃薯种薯蒸腾速率，并且A与对照存在显著差异，其他3个处理与对照差异不显著。拌种剂对种薯气孔导度的影响中，D拌种剂与对照比较降低了气孔导度且差异显著，其他处理对气孔导度的影响无显著差异。

4 结论

4.1 四种拌种 剂对马铃薯种薯形态指标均有不同程度的改善，其中A和D增加了马铃薯种薯的株高，A促进了茎粗的增加、提高了根体积以及根系、匍匐茎干物质含量的增加，四种拌种剂均提高了马铃薯种薯的主茎数量。

4.2 从生物拌 种剂对马铃薯种薯光合作用相关指标的影响结果得出，A拌种剂提高了马铃薯种薯块茎增长期的叶绿素含量和蒸腾速率，并达到极显著和显著差异。其他三个拌种剂处理对叶绿素含量和光合性状也有不同程度的改善但与对照比较不存在显著差异。

4.3 不同种生 物拌种剂的成分含量的不同对于马铃薯的各生育期的生理生化表现也是不同的，本实验选用的品种和生物拌种剂数量较少，对于实验的准确性比较大，以后需要测试更多的试验品种与多种生物拌种剂进行对照试验，使数据更接近准确、可靠。

参考文献

篇10

[关键词]冷链；医药；生物；安全

[中图分类号]F274[文献标识码]A[文章编号]1005-6432（2013）22-0064-02

1前言

随着国家经济的发展和人民生活水平的提高，怎样切实地保证生物制品在仓储过程和流通过程中的冷链安全，已经成为整个医药行业保证生物制品安全的头等大事，更是保证每一位公民生命安全的关键环节。近年来，随着《疫苗流通和预防接种管理条例》、新版《药品经营质量管理规范（征求意见稿）》等条例的陆续出台，通过系统化的最新冷链管理理念保障生物制品及对温度敏感药品的全程无缝冷链安全已经成为相关企事业单位的重要工作之一。特别是，2011年5月，国家商务部在《全国药品流通行业发展规划纲要（2011—2015）》（简称“十二五规划”）中再次强调了应用先进冷链技术提高医药行业现代物流能力的任务要求。药品经营企业对流通过程中药品实现冷链管理的信息化，是确保人民用药安全、提供企业质量管理依据、指导企业物流管理流程、提高企业服务水平、增强企业竞争力的有效手段。

2冷链资源管理系统的概念

“冷链系统管理”理念是指药品生产企业、经营企业、物流企业和使用单位采用专用设施及设备，使冷藏药品从生产企业成品库到使用单位药品库的温度始终控制在规定范围内，是以保证对温度敏感的药品品质为目的，以保持低温环境为核心要求的全程冷链过程管理。其中，全程冷链涉及3种基本类型环节，分别为仓储冷链环节、车载冷链环节和小批零冷链环节。

冷链资源管理系统（Cold-chain Resource Planning，简称C2RP系统），是指建立在物联网技术、制冷技术和供应链管理技术基础上，基于 “冷链系统管理”理念，以保障冷链商品在全程无缝流通各环节的冷链安全为目的，为企业质量管理、仓储管理和物流管理等部门的决策层和员工，以及终端消费者提供决策、运营和信息追溯的新一代集成化管理信息系统。该系统包括：仓储冷链监管系统、车载冷链监管系统、小批零冷链监管系统。

3冷链资源管理系统的应用及意义

3.1冷链资源管理系统的应用目的

冷链资源管理系统可以提升企业冷链安全管理的水平；增强企业冷链安全管理的可操作性；弥补企业冷链安全管理的风险点控制；构建企业冷链安全管理的目标标准；完善与国内外冷链体系对接的安全要求；增强对终端客户冷链专业服务的能力；预备与终端客户冷链网络无缝对接的前瞻性。

3.2冷链资源管理系统的应用内容

3.2.1冷链环境温度场验证及安全评估

通过应用计算流体力学的三维数值模拟技术，全面模拟和反映冷链环境在不同外界环境和工况下冷链环境（仓储设施、冷藏车和保温箱等）温度场的实际分布状况，充分了解整个冷链系统运行“场效应”的结果，如掌握库区的风险点实际区域（极高温度风险点、极低温度风险点和最大不均匀度风险点），以及安全库存温度区域的位置及范围，以便于企业对冷藏设备的评估和温度场的分析管理。“冷链环境温度场验证及安全评估” 为保障冷链在日常安全的状况下运行提供指导。

3.2.2冷链资源管理系统的应用

（1） 仓储冷链监管系统。“仓储冷链监管系统”适用于医药公司的冷库、阴凉库、冰箱等固定式仓储冷链设备的管理。此系统包括：本地数据基站、温湿度监管单元、冷设备监管单元、仓储设施监管单元、电力监管单元、本地和远程报警系统单元、后备电源系统等单元。

此系统实现如下功能：对现场温湿度的实时监管；对制冷机组故障（包括：高压保护、低压保护、排气温度保护或油压等）进行监管控制；对冷凝器设备运行状态进行预警监控管理；对冷风机除霜状态进行预警监控管理；对并联机组监控，机组的吸气压力保护预警、机组低液位预警、机组缺相预警等监控点进行预警；发电机组故障报警，发电机组出现故障或不能提供输出电压时提供预警信息；现场停电预警，整个仓储系统现场电力供应情况系统提供停电预警。

（2） 车载冷链监管系统。“车载冷链监管系统”适用于医药公司移动类冷藏车、物流配送车等移动式冷链设备的管理。此系统包括：数据监控单元、车载数据终端、车载显示终端、车载电源单元等单元。

此系统实现如下功能：车厢中不同位置安装温湿度探头，当温湿度超预警限或报警限时，发生预警和报警管理；可根据运输药品的需求选择预报警档位；实时报警和远程自动拨号报警；实时数据显示；历史数据记录（含监测数据和报警数据）；系统中所有监测项目均可以根据需要设置参数（通过软件平台）；可以用通过网页查看形式实现远程监控。

（3） 小批零冷链监管系统。“小批零冷链监管系统”适用于医药公司采用冷藏箱包装配送疫苗的冷链管理。此系统包括：每个冷藏箱、冷藏包和保温箱中根据验证结果放置相应数量的温度记录仪，监控温度变化并上传温度数据。冷链远程监管中心用于提供24小时远程专人值守的在线诊断管理，确保整个冷链系统的安全运行。

此系统实现如下功能：免驱动网络数据上传及下载功能；在途温度追溯记录；远程网络版查询，上传和打印相关数据，供双方确认疫苗安全；可有效进行温度数据备案，方便医药企业对数据追溯、分析，以提高疫苗冷链管理水平，保证患者用药安全。

4结论

冷链风险管控技术是对医药生物制品安全保障的重要手段，“冷链资源管理系统” 在医药行业的应用，使医药公司建立起覆盖所有业务网络冷链安全管理体系，完善了科学的医药冷链管理，确保人民用药安全，构建了新型的冷链服务平台，为实现客户、政府和社会的透明服务奠定了基础。

参考文献：

[1]钟秀英.我国药品冷链物流现状、成因与发展策略分析[J].中国市场，2012（2）。