遵义师范学院论文格式模板

在一篇论文写作中，要写好的论文，就要有格式。这是我为大家整理的手写小论文格式，仅供参考!手写小论文格式篇一 《浅谈数学 教育 的数学价值及数学意义》 摘要：本文从数学的实用价值中分析数学教育对人的作用，然后分析了数学教育中数学 文化 的作用及对人的发展的意义。 关键词：数学教育;教育价值;数学文化;数学意义 数学，从小学到初中、高中，都是必须要学的一门重要的课程。甚至到了大学，很多专业依然要开设高等数学。为什么我们要学这么多的数学呢?数学在一个人的教育经历中究竟扮演者怎样的角色呢?数学对于一个人的发展又有怎样的意义呢?先进技术对社会生活带来的好处，一般我们是很容易看到的，但是在其背后，基础科学所起到的作用却常常被忽略，尤其是数学的作用。关于数学的意义，我们很难找到一个既正确又简明易懂的解释。在数学教育中，数学意义的认识在不断深入和完善。在数学教学中，部分师生常思考“数学有没有用?”这个问题。对于数学，我们应该在考虑实用意义的同时考虑它对人的发展的意义。下面我们将从数学的实用价值，数学的文化价值，及数学教育的数学意义方面来进行分析。 一、数学的实用价值 在每个人从小到大的求知过程中，数学总是占据着非常大的比例，也起着非常重要的作用。那么，人究竟为什么要学习数学呢?对于这个问题有这样的一个回答，“数学告诉我们如何理解周围的世界，如何处理日常生活中的问题，如何为将来的职业作准备”。[1]数学有一个非常重要的特征，就是它的研究对象具有抽象性。数学研究对象的抽象性使得数学的应用非常广泛。在数学中，我们要确定一个定理或者一条规律必须靠严格的逻辑推理，仅仅靠一些实验数据或者平常的 经验 总结 是远远不够的，更别提依靠直觉或想象了，这是数学具有的一种严谨的精神。从历史上来看数学是非常重要的，回顾一下科学发展的历史，我们就会发现，数学的进步影响着天文学、物理学、生物学的很多重大发展。比如黎曼几何是爱因斯坦的相对论发展的基础，而微积分的创立，则促进了物理学的发展，特别是牛顿力学中万有引力定律的发现，诸多名人的话语也让我们感受到数学在科学发展历史上起到的重要作用。恩格斯说：数学是研究现实世界中的数量关系和空间形式的科学。这句话告诉我们，数学为我们探索未知的科学提供了一种分析问题、处理问题的工具。在现代化的今天，数学看似已经没那么重要了。其实，数学仍然是迅速发展的高科技的重要基础，而且高科技的发展也使得数学的应用领域越来越广泛。电子计算机的发明与应用使人类进入了信息时代，而电子计算机的发明应归功于数学家图灵和冯诺依曼。在计算机出现之前，数理逻辑中就有一种图灵机，图灵机是计算机的一种简单的数学模型，它诱发了电子计算机的产生。在计算机技术的迅速发展及其在其他领域越来越广泛的应用中，数学都起到了基础性的作用。还有很多例子，如医学上的CT技术、网络 系统安全 技术、指纹的识别、网络系统安全等，在这些技术的背后，数学都起着十分重要的作用。在这些领域中，数学常常是解决实际问题时用到的关键的基础工具。数学的实用价值还表现在我们现代社会生活的各个方面，数学己经成为我们生活的基本工具，比如表示空气污染程度的百分数，天气预报中用到的降雨概率，买房、卖车、购买股票等投资活动中所采用的具体方案策略，购物过程中的各种打折方式的换算，房屋装修设计和装修费用的估算，对媒体中各种信息的统计分析，都需要数学知识。没有数学，现代人几乎不能生活，至少不能更好地生活。人们一旦掌握了公式，就能对具体的、实际的、直观的生活世界中的事件作出实践上所需要的，具有经验的确定性的预言。……因此数学化及其所建立的公式对我们的生活来说具有决定性的意义[2]。 二、数学文化及其对人的发展的意义 “为什么教”的问题，是数学文化在中小学数学教育中需要阐述的主要问题。就其作用来说，数学文化能够对学生进行能力训练，培养学生的学习兴趣，促进德育教育的开展，并且在学生综合素质培养等各方面都起着非常重要的作用。数学文化教学可以改造学生的数学观念，提升学生的数学素养;学生良好的数学素养能够提高学生的整体素质，帮助他们更好地适应未来社会的发展。数学教育可以培养人的思维，而这种思维习惯会影响人的一生。朱正先生提到：“我在学术研究方面所做的工作，凭仗的也就是当年数学“ 体操 ”所训练出来的思维能力。我的一本《1957年的夏季：从百家争鸣到两家争鸣》，……其实是得益于数学的。”[3]王蒙先生在著作《我的人生哲学》里有一段话，“回想童年时代花的时间一大部分用在做数学题上，这些数学知识此后直接用到的很少，但是数学的学习对于我的思维的训练却是极其有益的。”[4]两位文学家的话，是对“为什么学数学”这个问题给出的一个完美的回答。它使我们明白了一个道理：一个人工作以后所从事的职业即使是和数学没有多少关系，原来他学过的数学的定义定理也几乎全忘光了，然而那时数学的学习对他思维的训练依然是有用的，对他后来的工作也一直会起到潜移默化的作用。数学能够使人养成说话、做事严密的好习惯，数学能够使人变得更加深刻，更加富有智慧。所有的学校都要求学生从小学到中学学数学、练数学，通过大量的数学知识的学习与数学题目的练习，来培养学生思维的逻辑性与严密性。数学本身的逻辑性与严密性可以训练人的科学的 思维方式 ，而科学的思维 方法 是现代人生存与发展所必备的。有人将数学文化对数学课堂教学所产生的作用做了总结：即利用数学文化培养学生的理性精神，利用数学文化培养学生的科学精神，利用数学文化培养学生的创新精神，利用数学文化培养学生的应用意识[6]。随着社会的发展与科学技术的进步，在选拔人才的时候，越来越多的用人单位意识到，一个人的能力，即分析问题、解决问题的能力以及创新能力，对于用人单位来说是非常重要的。在中小学里学数学时要求的数学证明的严密推理，数学问题求解的有理有据，这种概念定理证明的准确无误与严谨的推理训练是必要的和有意义的，是数学教育中数学文化与数学意义的体现，也是良好数学素养养成的必经过程。这些数学的训练能够提升、开发青少年的心智与潜能，对青少年一生的影响是深刻的、长远的，这种作用也是任何其他学科难以取代的。 参考文献： [1]ICMI Study 14：Applications and Modeling in Mathematics Education-Discussion 2002，34(5)，229-239. [2][德]埃德蒙德.胡塞尔.欧洲科学危机和超验现象学[M].张庆熊，译.上海译文出版社，2005：57. [3]朱正.字纸篓[M].广州：广东人民出版社，2000. [4]王蒙.我的人生哲学[M].北京：人民文学出版社，2003. [5]张楚廷.数学文化[M].北京：高等教育出版社，2006. [6]张敬书.数学文化与数学课程改革[J].重庆师范学院学报(自然科学版)，2002，(3)：59-62. 手写小论文格式篇二 《探讨高等数学在高职教学中的作用》 摘要：数学教育的相互配合，提高数学教育中的作用越来越受到高等教育工作者的关注。数学在高等教学中不仅可以增加学生对数学知识的深入了解，也有助于提高学生的数学思维修养，提高对数学学习的兴趣，激发学习热情，起到挖掘学习潜能、提高学习动力的作用。目前，高等数学虽然是大部分专业的必修课，但学生在学习数学方面还存在着一系列问题，是造成学习数学动力不足的原因。 关键词：数学，高等数学，学习动力 0.引言 数学教育的相互配合，提高数学教育中的作用越来越受到高等教育工作者的关注。数学在高等教学中不仅可以增加学生对数学知识的深入了解，也有助于提高学生的数学思维修养，提高对数学学习的兴趣，激发学习热情，起到挖掘学习潜能、提高学习动力的作用。 1.当前高职院校学生学习数学动力不足的原因 高校在深化教学改革中，面临着适应国家对大学生的培养提出的更新更高的要求，在培养大学生的过程中对学生学习潜能问题。目前，高等数学虽然是大部分专业的必修课，但学生在学习数学方面还存在着一系列问题，是造成学习数学动力不足的原因。其表现为学生学习目标不明确，仅仅为了考试合格而学习数学。还有部分学生认为对所学的知识无用，造成了不少大学生对学习数学的厌倦等负面情绪。再者多数学生在学习数学中意志力不坚强，难以适应课程难度，导致了学生不能投入到学习当中去。 2.高等数学学习中存在的意义 在近代数学发展的历史上，定义、定理基本都是以西方人的名字命名的，没有留下中国数学家的痕迹，这不能不说是一种遗憾。但是，我国古代数学发展史是有过无比的辉煌的。西汉时期的《九章算术》、南北朝时期数学家祖冲之的圆周率的近似值在世界上是独领风骚!同同时，我国古代还涌现出了刘徽、朱世杰、秦九韶等很多世人瞩目的数学专家，令炎黄子孙感到无比自豪。在近代，陈景润、华罗庚、吴文俊、等也是我国人民的骄傲。可见，在高等数学教学中，适时利用相关的数学历史，能极大地激发学生学好高等数学的历史使命感，又能增强学习高等数学的学习动力。学习高等数学有助于体现数学价值和使用价值，呈现高等数学的逻辑体系结构。要让学生认识到学习高等数学不是一门单调枯燥的基础学科，而是一种处处体现充满着简洁美、奇异美。对称美抽象美的美学，种种简介的公式，奇异的定理，都是用来活要气氛，激发兴趣的工具。从高等数学的发展中就能看出，实践是数学生产、发展的土壤，不断出现的没有解决的问题是维持数学成长发展的力量源泉。在科技发展的今天，高等数学的应用时无处不在，无论是军事、经济、金融，还是建筑、医疗等领域，都离不开高等数学的应用。。例如：我国的“神七”升空，奥运“鸟巢”的建筑等都处处体现出高等数学是科学之母的魅力。 3.学习高等数学的对策与作用 引导学生建立学习数学的正确目标，是提高学习数学兴趣的基本保障，一方面能帮助学生端正 学习态度 ，明白大学学习对于实现人生目标价值的所在，可从先辈的 事迹 中得到教育和鼓励，激发和明确学习数学的目的。另一方面，让学生认识到学习高等数学有助于提高大学生的个人素质，从而符合社会发展的需要。高等数学是相辅相成的，专业知识的学习需要历史知识帮助分析与思考，不仅有利于帮助加深高等数学概念的理解，还有利于帮助学生加深对高等数学的应用价值和文化价值的理解，从整体上把握数学知识。大学数学教育的目的不在于使大学生单纯地懂得一些数学知识 ,而在于让他们能够运用这些知识去解决所遇到的各种问题。。数学是思维的体操 ,通过学习数学,培养学生的思维。通过将素质教育渗透到数学教育之中 ,树立起适应时代发展需要的人才观、质量观和教学观 ,以先进的科学与文化知识成果教育学生 ,使大学生较早地参与科学研究和社会、生产实践 ,普遍提高大学生的人文素质、科学素质、创新精神和创业、实践能力。从而帮助学生真正理解高等数学，欣赏高等数学，发挥高等数学对社会建设的作用。高等数学这个词是从苏联引进的，欧洲作为高等数学的发源地，并没有这样的说法。这个高等是相对于几何(平面、立体，解析)与初等代数而言，从目前的一般高校教学，高等数学主要指微积分。一般理工科本科学生，还需要学习更多一些，包括概率论和数理统计，线性代数，复变函数，泛函分析等等，这些都可以放到高等数学范畴里面。当然，这些只是现代数学的最基本的基础，不过，即使是这个基础，就可以应付很多现实的任务。 这里只 说说 微积分，一言而蔽之，微积分是研究函数的一个数学分支。函数是现代数学最重要的概念之一，描述变量之间的关系，为什么研究函数很重要呢?还要从数学的起源说起。各个古文明都掌握一些数学的知识，数学的起源也很多很多，但是一般认为，现代数学直承古希腊。古希腊的很多数学家同时又是哲学家，例如毕达哥拉斯，芝诺，这样数学和哲学有很深的亲缘关系。古希腊的最有生命力的哲学观点就是世界是变化的(德谟克利特的河流)和亚里斯多德的因果观念，这两个观点一直被人广泛接受。前面谈到，函数描述变量之间的关系，浅显的理解就是一个变了，另一个或者几个怎么变，这样，用函数刻画复杂多变的世界就是顺理成章的了，数学成为理论和现实世界的一道桥梁。 微积分理论可以粗略的分为几个部分，微分学研究函数的一般性质，积分学解决微分的逆运算，微分方程(包括偏微分方程和积分方程)把函数和代数结合起来，级数和积分变换解决数值计算问题，另外还研究一些特殊函数，这些函数在实践中有很重要的作用。这些理论都能解决什么问题呢?下面先举两个实践中的例子。 举个最简单的例子，火力发电厂的冷却塔的外形为什么要做成弯曲的，而不是像烟囱一样直上直下的?其中的原因就是冷却塔体积大，自重非常大，如果直上直下，那么最下面的建筑材料将承受巨大的压力，以至于承受不了(我们知道，地球上的山峰最高只能达到3万米，否则最下面的岩石都要融化了)。现在，把冷却塔的边缘做成双曲线的性状，正好能够让每一截面的压力相等，这样，冷却塔就能做的很大了。为什么会是双曲线，用于微积分理论5分钟之内就能够解决。 我相信读者在看这篇 文章 的时候是在使用电脑，计算机内部指令需要通过硬件表达，把信号转换为能够让我们感知的信息。前几天这里有个探讨算法的帖子，很有代表性。Windows系统带了一个计算器，可以进行一些简单的计算，比如算对数。。计算机是计算是基于加法的，我们常说的多少亿次实际上就是指加法运算。那么，怎么把计算对数转换为加法呢?实际上就运用微积分的级数理论，可以把对数函数转换为一系列乘法和加法运算。这个两个例子牵扯的数学知识并不太多，但是已经显示出微积分非常大的力量。实际上，可以这么说，基本上现代科学如果没有微积分，就不能再称之为科学，这就是高等数学的作用 【参考文献】 [1]放丽娟.大学生学习动力不足的原因及对策.河南工业大学学报(社会科学版)2007,(6). [2]邓燕.浅析数学史在高等数学教学中的作用.高等理科教育，2006,(4). [3]顾明远.高等教育与人为精神.高等教育研究，2002,(1). 手写小论文格式篇三 《国际航运金融业务的发展与借鉴》 一、前言 在经济全球一体化趋势的影响下，各国之间不断加强彼此的来往和贸易交流，在国家与国家之间的贸易往来中，由于国家所处半球和方位的不同，采用国际航运进行贸易往来是尤为重要的，也是当前国际贸易中普遍采用的一种方式。航运业是资金密集型的产业，无论是在航运的基础设施建设、船舶的制造还是航运管理方面，都需要投入大量的资金，货物产品交流的背后实际上是国际资金流动的过程，因此国际航运在从贸易往来开始便有着十分密切的关系。针对当前国际航运金融业务的发展现状，本文展开了关于国际航运金融业务的发展与借鉴研究，具有重要的现实意义。 二、国际航运金融业务体系的发展现状 1.银行团体贷款的发展 伴随着信息网络化时代的来临，世界逐渐连成一个整体，各国之间的贸易往来日益密切，因此国际航运船舶也逐渐向大型化发展。现阶段国际航运金融业务体系在社会主义市场经济体制下得到明显的发展，而港口建设的投入资金也随之加大，因此港口建设也日趋完善，硬件设备不断齐全，在新的形势下船舶融资逐渐成为航运企业在发展进程中的主要需求。在港口建设不断完善的基础上，由于航运贸易的日益频繁以及航海业潜存的风险，航运贷款数量相对较大，由此航运金融业务中银行团体贷款逐渐成了船舶融资中的主流，通过不同的方式组织多家银行共同参加贷款的融资方式，使银行团体贷款在经济一体化的趋势下发展起来。 2.融资租赁的发展 在经济文化不断发展以及科学技术不断进步的基础上，融资租赁的方式也逐渐在航运金融业务中发展起来。航运庞大的流通市场，逐渐吸引国内外金融机构对航运业展开融资业务，从而达到提升自身经济效益的目的。就目前国际航运业船舶融资市场的发展现状，其融资市场逐渐呈现出成熟的发展趋势。近年来，在新建的船舶融资中，银行贷款以及融资租赁的形式比较多，船东仅提供小部分资金便可，国际上较为著名的银行也都设有专门化的航运融资部门，其中全球最大的航运船舶融资机构在德国。 三、国际航运金融业务的借鉴方法 1.加强对航运金融工具的完善 就目前我国航运金融业务的发展现状而言，航运金融体系在发展进程中逐渐呈现出单一的趋势，相关的银行承担了航运的主要融资功能，并且以投资模式，逐渐成为航运金融市场中的发展动力。因此估计航运金融业务在发展进程中，相关管理人员应认识到其重要性，利用我国航运金融市场的巨大流动性，有针对性的设立航运产业投融资管理机构，发行国际航运的投资基金，对大型的航运船舶进行股权式的投资，并以资金注入的方式，加强对航运金融工具的完善。 2.提高航运金融政策的扶持 在国际航运金融发展过程中，根据韩国和新加坡的航运金融业务发展情况，能够了解两国在航运金融业务发展过程中，得到了国内政府相关的扶持模式，并且取得了一定的成果，因此可知航运金融业务受国家的政策影响较大。所以，我国航运金融业务在发展进程中，国家相关政府有必要对航运金融业务进行相应的扶持，在航运融资方面，可以通过加大银行出口信贷的方式，拓宽航运金融业的投融资 渠道 ，从而降低航运金融的税收，优化航运船舶的登记程序。另外，政府还可以鼓励航运金融行业设立产业投资基金，从而降低航运金融企业上市交易费用。 3.拓展银行等国际航运金融功能 就目前我国银行在国际航运金融业务中发挥的作用情况而言，我国银行在航运金融业务中所发挥的作用并不大，不仅是由于我国银行自身专业性不强，同时也是由于航运金融业务的风险问题，其与航运船舶金融业务的机构合作不够密切。因此在借鉴其他国家的成功经验时，我国应不断扩展银行等国际航运金融功能，提高我国银行与航运金融业务的合作能力，并培养专业化的航运景荣人才，从而充分发挥银行在航运金融业务中的作用。 四、结语 航运金融主要是指航运企业在货物交流运作中，因发生的融资、货币保管和资金交易等经济活动，而产生的相关业务的总称，航运金融在国际航运金融业务中占有十分重要的地位，能够影响国际航运的发展情况，以及国际金融市场的稳定发展。本篇关于国际航运金融业务的发展与借鉴研究，主要从银行团体贷款的发展、融资租赁的发展两方面，对国际航运金融业务体系的发展现状进行分析，并从加强对航运金融工具的完善、提高航运金融政策的扶持、拓展银行等国际航运金融功能方面，着重对国际航运金融业务的借鉴方法进行研究，具有实际的参考价值。 猜你喜欢： 1. 手写小论文格式模板 2. 手写论文格式 3. 1500字手写小论文格式 4. 3000字手写论文格式模板 5. 2000字手写论文的基本格式的模板

世界经济一体化、文化多元化的快速发展，英语作为世界通用语地位的确立，为我国大学英语教学提出培养具有跨文化交际能力的高素质人才的新要求。而我国大学英语教学实际却是长期延袭传统的以语言知识体系为中心的教学模式，注重培养学生的语言能力，没有给予文化教学、文化学习以足够的重视，严重影响了学生跨文化交际能力的培养，致使学了多年英语的学生不知如何用英语进行交流，更谈不上进行跨文化交际。为了真实再现大学英语跨文化教学现状，摸清大学英语跨文化教学中存在的具体问题及其根源，以便有针对性地分析研究、采取策略，改革大学英语教学，提高学生的跨文化交际能力，本研究综合跨文化交际、外语教学、应用语言文化学等理论的研究成果，以跨文化交际能力三分模式为统领理论框架，采取定性与定量研究相结合的方法进行了实证研究。研究阐述了语言、文化与交际三位一体的关系，明确指出大学英语教学应是以培养学生的跨文化交际能力为目标的跨文化教学，跨文化交际能力的培养只有通过跨文化教学才能得以实现。研究针对作者从教多年的黑龙江科技大学大学英语跨文化教学，采取问卷调查和教师访谈的形式，从认知、情感和行为三个层面调查了解、深入剖析跨文化外语教学中存在的问题及其成因。问卷数据统计结果表明，学生文化学习与运用情况不够理想，存在着严重的“中国文化失语”现象，学生的跨文化交际能力普遍很低。影响学生英语文化知识学习的主要因素有：学生对于文化的定义和认识、学生对语言学习与文化学习的观点和看法、英语课堂教学与学生文化信息来源情况、学生在英语学习中精力分配情况，其中学生对语言学习与文化学习的观点和看法对学生英语文化知识学习的影响最大。影响教师跨文化教学情况的主要因素有：教师对跨文化交际知识学习的态度、教师对跨文化教学内容的认识、跨文化教学方法的选择、教材中文化内容的含量、文化教学时间的分配、学生对文化学习的兴趣或态度，其中跨文化教学方法的选择对教师跨文化教学情况的影响最大。研究通过对问卷调查和访谈调查结果进行分析研究，进一步发现大学英语跨文化教学在教学理论、教学目标、教师自身跨文化综合素养、教师对跨文化教学的认识与教学实践、教材文化内容呈现等方面存在严重问题；学生作为学习的主体存在着学习目标不明，对文化学习看法模糊，自主学习能力不强等问题。针对存在的问题，本研究从外语教学和跨文化交际能力培养两个层面对问题的成因进行了深入剖析，发现教学理念模糊、教学目标不明确、文化内容欠缺失衡、教学环境不足、应试教育影响以及中西文化差异、中西思维方式的不同、中西方价值观差异的影响等是引发问题存在的的根本原因。本研究的创新之处在于在实证研究的基础上，针对存在的问题及其根源，对跨文化交际能力的培养策略进行了深入探讨，构建了包括认知、情感、行为三个层面内容的跨文化交际能力培养体系。体系明确阐述大学英语跨文化教学必须处理好本土文化与英语文化、英语功用性与人文性、语言教学与文化教学之间的关系；提出一系列有效策略帮助学生树立语言、文化平等观，消除“中国文化失语症”的影响，树立跨文化自觉意识，达到培养学生跨文化交际能力的目的，从而解决跨文化教学中的实际问题。本研究打破了以往为数不多，又以零落、散乱为内容特点的跨文化教学实证研究的格局，调查内容具有较强的系统性和可针对性。研究选取的学校是众多中国高校的一个缩影，具有一定的代表性，在一定程度上能够反映中国高校跨文化外语教学状况。研究结果是对跨文化交际能力培养研究的有益尝试和必要补充，具有一定的实践意义，可为跨文化外语教学的进一步研究提供实践基础和理论参考。[1] 贾冠杰. 中国英语再研究[J]. 当代外语研究. 2013(03)[2] 吴小丽. 大学英语文化教学的现状与对策[J]. 发展. 2013(02)[3] 陈俊. “中国英语”教学本土化现状及途径研究[J]. 英语广场(学术研究). 2012(06)[4] 贺子夜. 大学生跨文化交际能力现状及跨文化交际深层障碍解析[J]. 科技信息. 2011(11)[5] 王克非. 外语教育政策与社会经济发展[J]. 外语界. 2011(01)[6] 王东霞. 跨文化语言教学现状分析及对策研究[J]. 大连大学学报. 2010(04)[7] 彭世勇. 中国跨文化交际研究的现状与困境[J]. 汕头大学学报(人文社会科学版). 2010(04)[8] 李华,李政. 基于因子分析法评价期刊的学术影响力[J]. 南通职业大学学报. 2010(02)[9] 贾磊磊. 跨文化交流中的理解误差[J]. 学术探索. 2010(01)[10] 梁玉玲. 外语教师多元文化意识浅析[J]. 遵义师范学院学报. 2009(03)

分子生物技术在微生物降解环境 污染物中的应用 [摘要〕介绍了与环境微生物关键降解酶基因的筛选、克隆及应用相关的分r生物技术，包括聚合酶链式反应技 术、基因重组技术、荧光原位杂交技术和生物信息学等技术，并对这些技术在污染物降解基因检测、筛选和克隆方 面的应用进行了阐述与探讨、 [关键词]分子生物技术;微生物;基因;环境污染物;降解 随着现代j:\地技术的发展，多环芳烃、含氯有 机物和硝基苯类化合物等人工合成井难以降解的 污染物大量排放，造成世界范围内的环境污染和生 态破坏，严重地威胁人类和其他生物的正常生存和 发展。利用微生物修复技术对受污染的水体及土 壤进行处理，凸显了其重要的意义和可行性。研究 人员发现并筛选到一些微生物，它们不仅对环境有 较高的适应性、对污染物有较高的耐受性，而且对 污染物有较强的降解效率和专一性。然而环境中 存在的大量微生物中仅有少于1%可通过传统的培 养方法进行培养、分离和纯化，绝大多数细菌需要 非常严格的营养条件川。因此，为了对修复环境有 所贡献却难以培养的微生物进行更全面了解，也为 了筛选到更多有利于降解环境污染物的微生物菌 种及其关键酶基因，分子生物技术和手段逐渐被广 泛应用到环境可降解污染物及降解机理方面的研 究中。 本文对近年来发展起来的聚合酶链式反应 (PCR)技术、基因重组技术、荧光原位杂交(FISH) 技术和生物信息学等多种分子生物技术进行了介 绍，并总结了它们在污染物降解基因检测、筛选和 克隆方面的应用。 1与环境污染物降解相关的分子生 物技术 及其相关技术 PCR是一种利用脱氧核糖核酸(DNA)半保留 复制原理，在体外扩增位于两段已知序列之间的 DNA区段从而得到大量拷贝的分子生物技术。根 据其模板、引物来源或扩增条件的不同，PcR技术 可分为以下几种:(l)反转录pCR(RT一PeR)技 术，将mRNA反转录为cDNA后再对其进行PCR 扩增，可用来构建cDNA文库，分析不同生长时期 的mRNA表达状况和相关性以及mRNA的定量测 定等;(2)巢式PCR技术，在扩增大片段目的DNA 时，先用非特意性引物扩增再用特意性引物对第一 次扩增产物进行第二次扩增，以获得可供分析的 DNA;(3)竞争PCR技术，是一种定量PCR，向PCR 反应体系中加人人工构建的带有突变的竞争模板， 通过控制竞争模板的浓度来确定目的模板的浓度， 对目的模板作定量研究;(4)实时荧光定量PCR技 术，在PCR反应体系中加人荧光基团，利用荧光信 号积累实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线 对未知模板进行定量分析，该法已广泛用于基因表 达研究、转基因研究等方面;(5)扩增的rDNA限制 酶切分析技术，根据原核生物rDNA序列的保守性， 将扩增的rDNA片段进行酶切，通过酶切图谱来分 析菌间的多样性;(6)RNA随机引导PCR技术，基 于任意寡核昔酸引物与RNA之间可能的配对，在 低严谨度条件下经聚合酶催化使链延伸，将细胞总 RNA或InRNA作为反转录反应的模板，此技术结 合单链构象多态性，用非变性胶分辨大小相同而构 象不同的片段，可用于诊断遗传突变及分析污染条 件下序列的多态性;(7)随机扩增多态DNA (RAPD)技术，是一种基于PCR检测PCR引物结合 位点序列改变的方法，通常以10bp的寡核昔酸序 列为引物，对基因组DNA随机扩增，电泳分离染色 扩‘增产物，再分析多态性。 技术 FISH技术利用荧光标记的探针在细胞内与特 异的互补核酸序列杂交，通过激发杂交探针的荧光 来检测信号。荧光探针比放射性探针更安全，具有 较好的分辨力，不需要额外的检测步骤。近年来， 由于FISH技术具有灵敏、便捷等优点，迅速发展完 善成为研究环境微生物的有力工具。此外，可用不 同激发和散射波长的荧光染料标记探针，在一步反 应中同时检测几个靶序列。该技术主要包括试样 固定、预处理、预杂交、探针和试样变性、杂交、漂洗 去除未结合的探针、检测杂交信号等步骤。由于 165rRNA具有遗传稳定性，因此成为FISH技术检 测最常用的靶序列。 基因重组技术 基因重组技术是从供体生物的基因组中通过 酶切扩增等手段获取目的基因，与载体连接形成重 组DNA分子，再导入到受体细胞中，让外源基因得 以表达。在已经分离出的许多菌株中，与降解能力 有关的基因多在质粒体上。由于质粒很容易在细 菌的繁殖过程中遗失，对细菌降解能力的长期稳定 非常不利，可将其与污染物降解有关的酶基因重组 到大肠杆菌等微生物中进行表达，以此构建的各种 生物降解特性增强的重组菌可用于污染环境的治 理修复或发酵某些废弃物。 生物信息学 20世纪后期，生物学的迅猛发展，从数量上和 质量上极大地丰富了基因组数据库、蛋白质数据 库、酶数据库和文献数据库等许多生物科学的数据 资源。已有多个国家和国际科研组织建立了生物 信息数据库，如欧洲分子生物学实验室(Eur叩ean MolecularBiologyLaboratory)核酸序列数据库和美 国国家生物技术情报中心(Nationaleente:fo:Bio- technologyInformation，NCBI)基因序列数据库等。 科学家利用计算机及生物信息分析软件分析这些 数据资源，确定大分子序列、结构、表达模式和生化 途径与生物数据之间的关系，区分生物个体间遗传 差异，揭示DNA多样性。例如，基本局部比对搜索 工具(BasieLoealAlignmentSearehTool，BLAST)， 是一套在蛋白质数据库或DNA数据库中进行相似 性比较的分析工具。它基于Altschul等的方法「2〕， 在序列数据库中对查询序列进行同源性比对工作。 BLAST程序可对一条或多条、任何数量、任何形式的 序列在一个或多个核酸或蛋白序列库中进行比对，甚 至将有缺口的比对序列也考虑在内，利用比较结果中 的得分对序列进行相似性说明。基因的序列分析可 揭示出生物物种之间的关系，在污染治理研究中可用 于生物基因组特殊区域或特异基因的测序。 2分子生物技术在环境污染物降解 中的应用 土壤试样总DNA的提取 用适当方法直接从土壤中提取DNA并纯化， 是从分子生物学角度对土壤微生物进行研究的前 提条件，而后可进行酶切、PCR扩增、核酸分子杂交 等分子生物学技术操作。从土壤中提取微生物 DNA主要分为汽接法和间接法}’{。直接法是在 ogram等的方法基础卜发展起来的，其主要包括2 个步骤:(l)原位细胞裂解;(2)DNA提取和纯化。 直接法提取的DNA超过细菌总DNA的60%且省 力，但提取的DNA常常有折断、腐殖酸污染、甚至 提取物中还夹杂有未知的胞外DNA和真核生物的 DNA。最先报道间接法的是Faegri等[‘〕，其主要包 括4个步骤:(l)分散土壤;(2)分离细胞与土壤; (3)细胞裂解;(4)DNA纯化。间接法提取DNA 产量低且费力，但纯度较高、DNA损伤小，提取的 大片段DNA可用来构建cos而d和细菌人工染色体 文库等。 采用PCR及相关技术扩增分析DNA片段 可降解污染物的微生物必然能产生分解代谢 该污染物的酶。selvaratnam等L’l用编码苯酚单加 氧酶dmpN摹因的RT一PCR技术来检测序列间歇 式活性污泥反应器‘{一，降解酚的假单胞菌。检测结 果表明，RT一PCR技术不仅能检测微生物降解酚的 能力，还能测量dmpN基因的转录水平，从而确定假 单胞菌特殊的分解活性，发现了在转录水平下，酚 浓度与通气时间之问存在正相关关系。 将PCR技术和变性梯度凝胶电泳(DGGE)结 合起来，在变性条件适当的情况下能分辨一个碱基 对，分辨率较高。染色后的凝胶用成像系统进行分 析，可在一定程度l几反应试样的复杂性。条带的多 少能反应试样「 一 }1微生物组成的差异，条带的亮度能 反应试样中微生物的多少。基于以上优点，日前该 技术在微生物群落结构的分析和动态研究方面得 到了厂‘泛应用。DGGE可通过分析PCR扩增的基 因点突变来探索微生物的复杂性。徐玉泉等[“〕从 某废水中分离出一株能以苯酚为惟一碳源的菌株 PHEA一2，使用PCR一DGGE技术对该菌165 rDNA进行分析，发现该菌与醋酸钙不动杆菌同源。 M盯sh等r了)利用PcR一DGGE技术获得了活性污泥 中真核微生物的种群变化情况。王峰等下8〕采用 PCR一DGGE技术对城市污水化学生物絮凝处理中 活性污泥和生物膜微生物种群结构进行了分析，结 果表明活性污泥培养前后微生物种群结构发生r 很大改变。 RAPD技术也是一种应用比较广泛的以多态性 引物来扩增某些片段的技术。RAPD技术可用于检 测含有混合微生物种群的各种微生物反应器中微 生物的多样性。用RAPD技术分析检测实验室规 模的油脂淤泥培养料中的细菌菌群发现，用油脂淤 泥改良过的培养料比未改良的更适于不同的微生 物种群生长[9j。vainio等t’。〕从516种孤立的菌落 中提取出165rDNA，经PCR扩增后进行测序，检测 活性污泥中微生物种群的结构。这些组合技术的 应用显著增强r对微生物的检测和鉴定能力，为理 论研究工艺优化及提高生物处理效率提供了条件。 基因重组 基因工程技术应用于环境保护起始于20世纪 80年代。其基本原理是通过基因分离和重组技术， 将目的基因片段，比如可编码降解某种污染物的 酶，转移到受体生物细胞中并表达，使受体生物具 有该目的基因表达显现的特殊性状，从而达到治理 污染的目的。找到特定污染的抗性基因，利用基因 重组技术转基因后也可获得其他抗性植株以及筛 选到可转化污染物的植物，还可开发超量积累植物 进行污染土壤的生物修复。 罗如新等L”〕用放射性同位素标记tfdc基因片 段作探针，Southemblot杂交定位Ll菌株的邻苯二 酚1，2一双加氧酶基因位于Pstl的I片段和BamH I的M、N片段，回收并将其直接克隆至表达载体 pKT230卜，获得的重组子能转化不具开环酶活性 的甲胺磷降解菌P2，得到高于天然宿主21倍的邻 苯二酚1，2一双加氧酶。stingley等{”〕通过构建基 因文库和重组质粒等基因工程方法证实了NidAB 双加氧酶是降解菲的关键酶类，并首次鉴定出此基 因通过磷苯二甲酸实现降解功能。chae等‘”}发现 不能降解苯酚的su如lobusso扣taricu、98/2菌株中 的儿茶酚2，3一双加氧酶基因与能降解苯酚的 sulfolo右u，，o如taricu、咫有[6J源区，分析得知它们 是山共同祖先进化而来。把儿茶酚2，3一双加氧酶 基因克隆到大肠杆菌中表达，可获得有较高降解活 性的双加氧酶。 重金属污染是环境污染的重要方面之一。随 着分子生物学技术的发展，越来越多的修复性蛋白 基因正被从植物、微生物和动物中陆续分离出来， 如汞离子还原酶基因、有机汞裂解酶基因、汞转运 蛋自基因、金属硫蛋白基因、植物络合素合成酶基 因、铁离子还原酶基因和锌转运蛋白基因L’‘〕。这些 基因通过基因工程的改造，重组到合适的受休细胞 中表达相应的蛋白质和酶，达到治理难以降解的有 毒有害污染物的目的。sorsa等〔”〕把MTS插人 LamB序列的153位点，在中表达MTs，解决 r细胞内MTs对金属离子有限的吸附能力。综L 所述，基因重组技术具有快速、高效的特性，已逐渐 成为环境生物技术的研究热点。 技术 FISH技术利用核糖体内长度适中(约1500bp)、 高度保守的165:RNA序列作为理想的基因分类靶 序列，其中使用的165:RNA寡核普酸探针一般是 进行了荧光标记的20bp左右特异性核昔酸片段， 利用该报告分子(如生物素、地高辛)与荧光素标记 的特异亲和素之间的免疫化学反应，经荧光检测系 统对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析。 FISH技术能提供处理过程中微生物的数量、空间分 布和原位生理学等信息。 硝化细菌是一类生理上非常特殊的化能自氧 菌，传统的研究方法要经过富集、分离、分类和鉴定 步骤，耗时长。HSH技术的引人解决了上述困难。 FlsH技术还被广泛用于活性污泥系统、硝化流化床 反应器和膜生物反应器等废水处理系统}’61。 基因工程微生物越来越多地被用于农业害虫 控制和环境污染的生物修复，对人类健康和环境的 影响引起广泛关注。1994年出现了一种新的标记 系统:绿色荧光蛋白(GFP)，由于GFP基因表达产 物对细胞没有毒害作用，且由GFP产生的荧光标记 检测卜分方便、简单。在某些被污染的环境中可分 离出降解该污染物的细菌，通过基因重组等手段使 用GFP分子标记，可更容易的分离检测被标记的 细胞叫。 Bastes等[’8]进行了苯酚降解菌染色体GFP基 因标记实验。通过PCR和Southemblot分析，证明 GFP基因已成功整合到宿主细胞的染色体中。对 标记菌与野生型的降解能力比较结果证明，GFP分 子标记的插人并不影响细胞的苯酚降解能力。 用G即标记Pseudomonasputida，研究活性淤 泥中细菌存活情况{’9飞。Pseudomonasputida被转到 活性淤泥2min后，观察到细胞在淤泥絮凝物间自 由游动;培养3d后，发现荧光细胞减少，大部分已 被合并到淤泥絮凝物中，以防止细菌被原生动物捕 食。用oFP标记石.eozi和Serraliamarceseern，考 察菌株附到絮凝物卜的过程{’()j。使用表面荧光显 微镜能将带有GFP标记的细胞从活性污泥中区分 开，井进行观察和记数。而聚焦激光扫描显微镜 (cLsM)可使GFP标记细菌产生三维轮廓，结合表 面荧光显微镜和CLSM观察GFP标记细胞，结果表 明，细胞表面疏水性在细菌附到絮凝物的过程中起 重要作用，两种细菌附在絮凝物上的模式有很大不 同，通过这种方法可更好地理解细菌赫附机理，有 助于提高废水处理效果。 3结语 分子生物技术的应用使研究人员可从微观的 角度更细致深人地了解微生物对污染物降解的具 体生理生化机制，在分子水平 _ _ [揭示生物体吸收、 迁移、积累有害物质最终被毒害，及适应、抗性等生 态问题，从而筛选到更多有利用价值的微生物。随 着越来越多微生物全部基因序列的解码，对各种细 菌体内可降解基因的分布和表达会有更深人的了 解，有关技术的发展和成熟必将对污染物的降解过 程有一个整体的、生态水平上的认识。 参考文献 l李凤，刘世贵 . 分子生物学技术在环境微生物研究中的 应用 . 世界科技研究与发展，2003，25(4):88一92 2AltsehulSF，GishW，MillerW， mentsearehtool . 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