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中缅树鼩冷适应的基因学研究论文

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中缅树鼩冷适应的基因学研究论文

因为这种动物体内有一种特殊的基因。然后让这种动物感觉不到辣的存在。以至于这种动物非常的能吃辣。这种动物是有感觉器官的。

可能这种动物他没有因为以后的辣觉的感受,这种动物有感官,只不过他感受不到辣的痛感,所以说他不怕辣。

人类适应环境的基因研究论文

一天晚上,我正在写作业,突然停电了,可我的作业还没有写完呢,家里也没有蜡烛,这可怎么办呢?我左思右想,可还是一筹莫展。这时爸爸走了过来,对我说:“土豆也可以做成电池给灯泡供电呢!你知道吗?”紧接着,爸爸给我讲了土豆电池的做法,我还是半信半疑,很好奇,决定亲自动手试一试。 我按照爸爸给我讲的方法从厨房里拿来了8个土豆,把8个土豆排成两行,再从 家里坏了的录音机上取下导线缠绕在铜棒、锌棒上,然后用胶带粘好,再把铜棒和锌棒顺序错开地插在土豆上。最后我又把小灯泡接到电线头上,发现灯泡亮了。我又惊又喜,高兴得蹦来蹦去。后来我查资料知道,土豆细胞液里含有类似电池的化学物质,由于锌棒比铜棒活泼,锌棒不断失去电子变成锌离子进入土豆细胞液,而铜棒上则接受锌棒上的电子,于是在锌棒和铜棒之间就形成了电流。一个土豆产生的电压较小,8个土豆连在一起,也就足以让灯泡亮了。 经过多次实验,我发现除了土豆可以做“电池”外,西红柿、柠檬等蔬菜水果也可以做“电池”。

引言中国科学院陆地生态过程重点实验室主任、中科院沈阳应用生态研究所首席研究员周启星认为,环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点,兼有基础科学和应用科学的特点,在环境污染治理与修复、自然资源可持续再生等方面发挥着日益重要的作用;同时,由于“从根本上体现出了可持续发展的战略思想”,环境生物技术相关产业也正迅速成为全球经济的新增长点。 内容和分析环境生物技术是一个纯生态过程,这使得该技术在解决环境问题中具有独特的功能和显著的优越性,从根本上体现出可持续发展的战略思想。”周启星介绍,环境生物技术可按技术的难易程度,划分为高、中和低三个层次,其中高层次环境生物技术指以分子生物学技术为主体、以基因工程为主导的污染控制与监测技术,中层次环境生物技术是以目前大量应用的、经过工艺改革与技术创新的生物处理技术,低层次环境生物技术则指各类自然净化系统。应用中三个层次的技术互相渗透、协同一致,供决策者和用户根据“经济”、“可持续”原则酌情选用“现代环境生物技术的兴起,确实有其‘不得不发展’的现实需求。”周启星解释说,随着社会经济的不断发展,出现了一大批传统环境处理技术无法解决的环境污染问题,包括高效降解有机有毒污染物的基因工程菌和抗污染、超积累型转基因植物的研究,无害化或无污染生物生产工艺技术研究,废物资源化工程研究等。在这些方面,现代环境生物技术与传统技术相比效率高、速度快,更有利于环境的可持续发展。正因为要“能传统环境技术之不能”,当代环境生物技术的发展热点主要集中在高层次技术,即以分子生物学技术为主体,以基因工程为主导的污染诊断、污染监测、污染控制及污染生态修复技术上。其中,环境生物新技术、新方法的开发和利用,如污染环境的分子诊断技术是污染控制与修复的前提和基础。因为当前环境生物技术研究人员,仍不能很好地用生物芯片、转基因、干细胞、蛋白质组、代谢组、生物发光等技术,发展出有效的污染检测与监测方法。人与环境有着密不可分的关系。无论过去、现在还是未来,人类总是在不断地改造环境,创造不仅使用,而且美观的环境空间。城市所意味的,不仅仅是建筑、街道、商店等人工建构物的堆积,而蕴涵着在诸多功能性设施及硬质景观相伴下的社会文化、经济、政治和城市居民多姿多彩的生活。从外在的视觉影像来看,城市是由其平面结构、天际轮廓、各色建筑、街市设施、区域地标、开放的空间、植栽园林及穿梭不定的交通工具所构成,然而这些都是城市人在选择和被选择的行为方式下形成的物质形态,其间蕴涵着深厚的自然法则、社会心理、人文情感及历史沧桑。城市化在为人们带来许多益处的同时,也产生一系列严重的生态环境问题,对自然生态系统和人民健康产生影响。这些问题主要表现在三个方面:一是城市的气候变化(如热岛效应)和环境污染,包括水、空气、噪声和固体废弃物污染等;二是自然资源的耗竭与短缺,特别是淡水、化石燃料、耕地的过度利用和生物多样性的减少;三是城市人口的增加导致大量的社会问题,如住房紧张、交通拥挤、绿地减少、教育与卫生滞后等。生态城市是指在生态系统承载能力范围内,运用生态经济学原理和系统工程方法建设起来的城市。生态市建设,改变了传统的生产和消费方式、决策和管理方法,充分挖掘市域内外一切可以利用的资源潜力,具有经济发达、生态高效的产业,体制合理、社会和谐的文化以及生态健康、景观适宜的环境,实现了社会主义市场经济条件下,经济腾飞与环境保护、物质文明与精神文明、自然生态与人类生态的高度统一。生态城市实践方法应该是协调经济和社会发展,同时保证长期的生态健康和后代人生存与发展所需的资源。中国的生态城市规划同其他的规划有两点区别。它的规划时间一般超过20年(总体规划的年限),为长期的发展指明方向。另外,生态城市规划比起其他的规划所涵盖的内容更广泛。中国的生态城市方法反映了最需解决的两个方面—经济和生态,目的是为寻求经济和社会利益,长期的生态健康和资源管理之间的协调发展。社会问题会在生态城市的讨论中变得越来越来重要。第一,重视城市生态学理论的探索,特别是不同规模城市的结构与功能的研究;第二,扩大城市科学研究的范围,即从由单一的城市为对象的研究,转变为对城乡复合生态系统的研究,包括半城市化地区的研究和乡村工业化与城市群的研究;第三,发展生态城市建设适用技术体系,促进现有技术的生态化;第四,为生态城市建设提供生态景观规划和生态文化的方法论上的指导;第五,建立相应的政策、法令和奖惩制度,促进生态城市的发展;第六,加强教育、培训和生态城市的能力建设,增强生态意识;第七,加强国际间、城市间和社区间的合作与交流.。 “我们有一个责任,即不仅仅是仔细考虑美的含义,而且开放我们自己去体验美并且遵循美的引导。这种人类特有的适应才能帮助我们同自然界发展一种伦理关系。” ——L.K.奥斯丁 在我国许多城市社区及城乡结合部区域,由于土地利用方式及人口日益增长的压力,使得大面积裸露的土地受到长期的侵蚀和沙化,原由树林植被被轻易伐弃;水资源短缺,垃圾、废水处理系统不完善,环境污染加剧等情形在生态上个社区的健康生存发展带来长久的、潜在的危机。另一方面,社区中旧有的建筑街道、溪水及文化名胜等历史文化景观在社区的改建和新建中被轻易拆除、解体或毁坏。这显然与“可持续发展”的概念不相符合。而在北京市,这样的情况同样存在。我们在北京西郊的实习当中,就见到了很多这样的情况。在环境艺术的生存与推广中,不可避免地面对着人居环境及相关区域的生态平衡和生态维护的需求。1972年6月5日,在瑞典斯德哥尔摩召开的“联合国人类环境会议”上,通过了一个旨在鼓舞和知道世界各国人民保持和改善人类环境的宣言,即《人类环境宣言》。宣言中强调指出,“……人的定居和城市化工作必须加以规划,以避免对环境的不良影响”。它从一个侧面提示我们,对于大地环境经管规划和较大型的公共艺术的推广活动方面应当做到: 1、树立社会文化和经济开发活动中生态环境的保护意识。 2、珍惜和合理使用土地及景观资源。 3、反省和避免艺术规划和创作活动中有碍于人类极其社会健康、幸福和可持续发展的行为状态。 4、明晰公共文化艺术与生态环境之间的互动关系。 5、确立公共艺术推广与城市环境及景观规划间的协调与统合的原则。 客观上,公共艺术在当代城市人居环境、生态环境的改造与维护中,正应该起到它美化环境、催发人气、促进正确的生态观念、协助绿色革命的部分作用。我国城市化、工业化过程中自然环境和绿色生态系统遭到前所未有的毁坏和失衡,森林、绿地、湿地及地表水环境资源大量消失,成为威胁城市生存环境,威胁人类社会健康和可持续发展的严重问题。因此,无论从维护人类社会宏观生态环境的目的着眼,还是从公共艺术及其景观的审美效应出发,都必须强调公共艺术与城市环境中绿色生态建设的密切关系,促使公共艺术在总体上与硬质景观和绿色生态元素之间,达到平衡与和谐,从而达到优化和“软化”城市环境的效果。城市环境艺术,一种在选择之中的进步与慰藉。当前无论是大中城市还是小城镇和乡村,生态化建设实践己在我国蓬勃展开。人们越来越意识到城市生态化发展及建设生态城市的重要性和迫切性。生态城市的提出是基于人类生态文明的觉醒和对传统工业化和工业城市的反思,生态城市已不是纯自然的生态,而是自然、社会、经济复合共生的城市生态,它和卫生城市、园林城市、山水城市、花园城市、森林城市、异曲而同工,既有区别又有联系,都具有提高市民文化素质与生活质量的功效,值得注意的是中国生态环境条件千差万别,不可能单一的发展类型和发展模式,需因地制宜的创造各种生态城市规划类型和各种发展模式。面向新世纪,人类的取向和选择必然是生态化。城市走生态化发展道路、建设生态城市是历史发展的必然趋势。建设生态城市离不开创造性的规划设计,创造性的规划设计需要前瞻性的理论指导。开展对生态城市的研究成为城市(规划)研究的前沿课题。改变传统的城市规划价值观,有必要在新的生态价值观指导下对当前城市规划理论进行根本性变革,系统地研究生态城市理论原理及其规划设计方法、手段、技术等一系列问题,以适应时代发展的需要。要解决环境与发展之间的矛盾,使之自然、经济、社会生态化,根本的途径在于改变传统的工业发展模式和资源利用方式,采取清洁生产→生态工业→循环经济的模式,实现低排放或零排放目标,是城市生态化的必然,是城市可持续发展的必然。生态城市理念所包含的可持续发展思想和城市与自然共存的目标,对国内今后的城市规划工作有着重要指导意义。在当今科学技术相当发达、人类改造自然(即干预自然)的能力远远超出以往的情形,人类必须意识到任何人居环境(包括城市)都是全球生态系统的一部分,人类活动必需在生态极限内进行,并充分地体现在规划之中,这是真正实现可持续发展的前提,也是建立生态城市的根本保证 参考资料来源:1、现代环境艺术 邱长沛 西南师范大学出版社 20002、公共艺术的观念与取向 翁剑青 北京大学出版社20023、、

生存与环境:环境是人类生存和活动的场所。人类为满足生活和生产活动的需求,一方面向环境索取自然资源和能源,一方面又将生活和生产过程中产生的废物排泄到环境中去。因此,环境既要向人类提供足够的生存空间、物质资源和能源,又要接收、容纳并消化人类活动产生的各种排泄物。伴随着地球上人口数量的不断膨胀和人类活动能力的不断增强,当人类向环境索取的物质和能量超过了环境所能提供的能力、排放到环境中的废物超越了环境所能承载的范围时,环境质量就会下降,人类和其他生物的正常生存和发展就会受到损害。这时,我们就说发生了环境污染。环境污染的类型形形色色。按照环境要素分,有大气污染、水体污染和土壤污染;按污染物的性质分,有生物污染、物理污染和化学污染;按污染物的形态分,有废气污染、废水污染 、固体废弃物污染、噪音污染、辐射污染、光污染等;按污染产生的原因分,有生活污染源、工业污染源、农业污染源、交通污染源污染等;按影响的范围来分则有全球性污染、区域性污染和局部污染。环境污染最早开始引起注意可追溯到产业革命时期。由于煤炭的大规模使用,引起粉尘和硫氧化物的大量排放,从而造成了空气污染。后来,伴随着工业的进一步发展与扩大,在社会生产力得到几十倍、成百倍增长的同时,排放到环境中的废气、废水和废渣也几十倍、成百倍增长的同时,排放到环境中的废气、废水和废渣也几十倍、几百倍地增长,使得水、大气、土壤等受到的污染日趋严重。某些地区的大气经常烟雾弥漫,河流和湖泊的水质污浊,垃圾围城,农药、重金属、各种有毒化学品污染严重,导致了一系列震惊世界的公害事件发生,如洛杉矶光化学事件、水俣病、四日市哮喘等,使成千上万的人遭难。环境污染造成的严重后果引起了人们对环境问题的重视,使人们在致力于经济发展的同时也开始对环境污染采取了各种控制和治理措施。特别是本世纪70年代以后,工业发达国家为治理环境污染,制订了各种法律和条例,投入了大量物力和人力,使得环境污染逐步得到控制,环境质量得到了很大改善。80年代以后,除局部及区域性环境污染以外,酸雨、温室效应、臭氧层破坏等全球性环境问题开始成为世界各国关心的重点。小学生科技小论文:微生物(microorganism简称microbe)是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活密切相关。微生物在自然界中可谓“无处不在,无处不有”,涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。 一般地,在中国大陆地区的教科书中,均将微生物划分为以下8大类:细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。 能引起人和动物致病的微生物叫病源微生物有八大类: 1.真菌:引起皮肤病。深部组织上感染。 2放线菌:皮肤,伤口感染。 3螺旋体:皮肤病,血液感染 如梅毒,钩端螺旋体病。 4细菌:皮肤病化脓,上呼吸道感染 ,泌尿道感染,食物中毒,败血压症,急性传染病等。 5立克次氏体:斑疹伤寒等。 6衣原体:沙眼,泌尿生殖道感染。 7病毒:肝炎,乙型脑炎,麻疹,艾滋病等。 8支原体:肺炎,尿路感染。 生物界的微生物达几万种,大多数对人类有益,只有一少部份能致病。有些微生物通常不致病,在特定环境下能引起感染称条件致病菌。 能引起食品变质,腐败,正因为它们分解自然界的物体,才能完成大自然的物质循环。 有些人误将真菌当作细菌,是一种比较普遍的误解。尤其以80年代以前未受过系统生物学教育者。 微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50%是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示:传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史,也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面,人类取得了长足的进展,但是新现和再现的微生物感染还是不断发生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力,使许多菌株发生变异,导致耐药性的产生,人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异,最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异,这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。 微生物千姿百态,有些是腐败性的,即引起食品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微生物是有益的,它们可用来生产如奶酪,面包,泡菜,啤酒和葡萄酒。微生物非常小,必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。比如中等大小的细菌,1000个叠加在一起只有句号那么大。想像一下一滴牛奶,每毫升腐败的牛奶中约有5千万个细菌,或者讲每夸脱牛奶中细菌总数约为50亿。也就是一滴牛奶中可有含有50 亿个细菌。 微生物能够致病,能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂,但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素,这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵,生产乙醇、食品及各种酶制剂等;一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等,并且可再生资源的潜力极大,称为环保微生物;还有一些能在极端环境中生存的微生物,例如:高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境,依然存在着一部分微生物等等。看上去,我们发现的微生物已经很多,但实际上由于培养方式等技术手段的限制,人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。 微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在,称正常菌群,其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存,互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收,菌群在这些过程中发挥的作用,以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调,就会引起腹泻。 随着医学研究进入分子水平,人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到,是遗传信息决定了生物体具有的生命特征,包括外部形态以及从事的生命活动等等,而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息,将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性,对于传统微生物学来说是一场革命。 以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿,而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制,发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗,开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物,将对有效地控制新老传染病的流行,促进医疗健康事业的迅速发展和壮大! 从分子水平上对微生物进行基因组研究为探索微生物个体以及群体间作用的奥秘提供了新的线索和思路。为了充分开发微生物(特别是细菌)资源,1994年美国发起了微生物基因组研究计划(MGP)。通过研究完整的基因组信息开发和利用微生物重要的功能基因,不仅能够加深对微生物的致病机制、重要代谢和调控机制的认识,更能在此基础上发展一系列与我们的生活密切相关的基因工程产品,包括:接种用的疫苗、治疗用的新药、诊断试剂和应用于工农业生产的各种酶制剂等等。通过基因工程方法的改造,促进新型菌株的构建和传统菌株的改造,全面促进微生物工业时代的来临。 工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等;某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程,甚至直接作为洗衣粉等的添加剂;另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究,发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程,对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因,然后对菌株加以改造,使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究,将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因,经基因工程改造,实现新的工程菌株的构建,简化生产步骤,降低生产成本,继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究,不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因,并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造,同时推动现代生物技术的迅速发展。 农业微生物基因组研究认清致病机制发展控制病害的新对策 据资料统计,全球每年因病害导致的农作物减产可高达20%,其中植物的细菌性病害最为严重。除了培植在遗传上对病害有抗性的品种以及加强园艺管理外,似乎没有更好的病害防治策略。因此积极开展某些植物致病微生物的基因组研究,认清其致病机制并由此发展控制病害的新对策显得十分紧迫。 经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物,例如:胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及我国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案,可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类,除了杀虫剂能阻断其生活周期以外,只能通过遗传学研究找到毒力相关因子,寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。 环境保护微生物基因组研究找到关键基因降解不同污染物 在全面推进经济发展的同时,滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化,提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大,微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物;还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质,并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究,在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下,有选择性的加以利用,例如找到不同污染物降解的关键基因,将其在某一菌株中组合,构建高效能的基因工程菌株,一菌多用,可同时降解不同的环境污染物质,极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究,以期找到其降解有机物的关键基因,为开发及利用确定目标。 极端环境微生物基因组研究深入认识生命本质应用潜力极大 在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物,又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性,极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性,加深对生命本质的认识。 有一种嗜极菌,它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活,而人类一个剂量强度就会死亡。该细菌的染色体在接受几百万拉德a射线后粉碎为数百个片段,但能在一天内将其恢复。研究其DNA修复机制对于发展在辐射污染区进行环境的生物治理非常有意义。开发利用嗜极菌的极限特性可以突破当前生物技术领域中的一些局限,建立新的技术手段,使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶,可在极端环境下行使功能,将极大地拓展酶的应用空间,是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础,例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径,其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大。

插花保鲜的小研究王迪文 孙雨佳北京市东城区灯市口小学指导教师:王欣 李红 童哲一、问题的提出与研究的意义每当教师节时,老师的办公室中就摆满了五颜六色的插花。黄色的月季花、白色的满天星、紫色的勿忘我、粉色的非洲菊……真像是个百花园!可是,过不了一两天,那些美丽的花朵都枯萎了,只好扔掉。太可惜了,有什么办法能让这些插花开花时间更长、更漂亮呢?我们把这个想法告诉了老师,在科学老师的指导和帮助下我们开始了让插花保鲜的实验研究。通过查找资料和阅读有关书籍,我们了解了生活当中说的插花,在学术上就叫做切花。切花是目前世界各国相当流行的一种花卉装饰材料,也是国际上每年生产和消费量最大的一类花卉。随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们对切花的需求量与日俱增。切花,简单说来就是从开花植物上切取的带有花、茎、叶的花枝。切花的种类很多,既有栽培的,也有田间野花,但绝大部分切花是通过栽培所得。常见的、为人们所喜爱的切花主要有月季花、香石竹、唐菖蒲、菊花、非洲菊、百合、郁金香、鹤望兰、花烛(俗称红掌)、马蹄莲、满天星、小苍兰、勿忘我、兰花等几十种。这些花,花形美观,花色艳丽,是美化环境的首选。切花的用途十分广泛。通常运用于制作花篮、花束、花圈、胸花以及餐厅、客厅、卧室用的瓶花。鲜花可以更艺术地表达人们的情感,把一方的情感传到另一方,具有鲜花寄情的作用。赠送鲜花现在已成为人们交流感情的一种高尚礼仪。二、实验的材料和方法1、材料:花店买的唐菖蒲和金鱼草两种鲜花、食用绵白糖、医用消炎药利巴韦林每片0.2克。2、方法:我们的实验室在阴面、没有直射阳光,室内温度大约22摄氏度。对每一种花有四种处理,每一种处理用两个瓶子,分别编号为0、1、2、3号。0号瓶里放250毫升水,1号瓶里放245毫升水和5克糖,2号瓶放245毫升水和5克糖、0.1克消炎药,3号瓶放240毫升水、10克糖、0.2克消炎药。唐菖蒲和金鱼草都用这种处理方法,并且进行三次重复实验。我们在观察、测量时用加号来表示花朵的开放程度和衰败程度,三个加号说明花朵完全开放,两个加号是花朵半开(包括从花蕾到半开,或从盛开到半开),一个加号是含苞待放的,或者快萎蔫了,减号表示凋谢或花蕾包得很紧,没有开花的迹象。为了以数字的方式来表示开放程度和衰败程度,并便于计算每一组处理的四枝花开花程度总实验结果,最后以表格的形式简练地展示不同处理结果互相比较,以数字3表示“3个加号”,数字2表示 “2个加号”,数字1表示“ 1个加号”,数字0表示“减号”。在切花买来之后,首先要把花茎的基部剪掉,再插入配好溶液的各个瓶中。在当天进行第一次开花程度的观测和记录。然后,每隔一天换一次水或溶液,之后再观测开花的状态并作详细的记录,直到大部分花朵萎蔫就结束实验。三、实验结果1.唐菖蒲的实验结果表1:糖和消炎药对唐菖蒲开花时间和开花程度的影响不同处理之间开花时间结果的比较 不同处理之间开花程度的比较 不同处理之间开花时间和开花程度的综合表现的比较第一次实验 0号 1号 2号 3号 0号 1号 2号 3号 0号 1号 2号 3号4.5 3.0 5.5 6.0 2.0 6.0 7.0 7.0 98.5 106.0 117.5 74.5第二次实验 0.8 2.0 1.0 0.5 4.8 5.0 5.3 5.0 47.8 52.3 84.0 50.5第三次实验 0.5 3.3 4.0 3.8 5.3 8.8 13.5 6.884.3107.598.399.8对上表中所列数据作了如下分析:一是从三次实验的开花时间、开花程度及综合评价得到的所有数据中,寻找出现最大数据水平次数最多的作为最好的处理。二是把三次实验结果的综合表现数据取平均值,发现0号为77、1号为89、2号为100、3号为75,得出以下结论:在唐菖蒲的保鲜实验中,可以看出2号瓶花卉的生长状况最好,开花的时间最长,盛开的状态持续的时间也最长,从三次实验的平均数据可以看出2号瓶的处理最多开放了13.5朵,开放的最长时间是5.5天,所以综合评价它的保鲜效果最好。对比0号瓶多开放了8.2朵,最长开花时间多了1天。其次是3号瓶,然后是1号瓶,最后是0号瓶。由此,可得出结论,只加糖的1号瓶子,花朵得到营养,比不加糖的0号效果好。但由于1号瓶没有加消炎药,未防止细菌的滋生,所以没有2号和3号好。而3号加的消炎药可能多了些,所以总的结果和2号相似,但是比2号稍差。表2:糖和消炎药对金鱼草开花时间和开花程度的影响不同处理之间开花时间结果的比较 不同处理之间开花程度的比较 不同处理之间开花时间和开花程度的综合表现的比较第一次实验 0号 1号 2号 3号 0号 1号 2号 3号 0号 1号 2号 3号0.5 1.5 1.8 1.8 17.0 34.0 40.0 35.8 210.0 214.5 319.0 305.0第二次实验 0.5 0.5 1.9 1.0 21.3 19.5 48.6 27.8 249.0 236.0 236.0 232.8按照与唐菖蒲同样的观察计算方法,把上表中的两次实验的综合表现取平均值,0号为230、1号为225、2号为278、3号为269,可以看出在金鱼草的实验中, 2号瓶的生长状况最好。从三次实验记录的平均数据可以看出2号瓶的处理最多开放了48.6朵,最长开放时间为1.9天。对比0号瓶最多开放了27.3朵,最长开花时间多了1.4天。其次是3号瓶,然后是1号瓶,最后是0号瓶。由此,可得出结论,只加糖的瓶子,花朵得到营养,比0号好。但没有加消炎药,未防止细菌的滋生,所以没有2号和3号好。而3号加的消炎药可能多了些,所以比不过2号。四、讨论1、花卉材料的个体差异。我们从花店中买来的几十枝唐菖蒲和月季花枝在长短、粗细和已开花朵的数目等方面都不一样。为了避免这些实验花枝的差异对不同药剂实验结果的影响,我们采取了几个措施:(1)在开始实验时,把花枝剪成相同的长度,插入保鲜液中;(2)每一种处理增加一瓶作为重复,每瓶内放入2-3枝花;(3)同样的4种处理进行3次重复实验;(4)隔天观察花的开放状态时,以加减号代表不同的花的形态,最后再以数字取代加减号,便于进行计算、求出它们的总平均值。这个总平均值的大小应该可以克服花枝个体差异的影响,真正说明不同处理的实验效果。2、我们热爱科学,从“科学”课本和老师的讲解中学习到很多知识。现在我们作完了这一系列实验,获得了更多的体验:我们家庭有时候买些鲜花来摆放,增加了家里的美好、生动的气氛。可是怎么样让这些花开得更好、开得时间更长呢?给花枝吃些糖吧。可是糖化在水里,时间长了,会不会发霉,使花枝茎部腐烂呢?通过实验,得到了实验结果,证实了我们的假设,解决了我们的疑问。五、结论对于本实验中用的唐菖蒲和金鱼草两种切花材料来说,在插花溶液中,在水中加入糖和消炎药的都要比不加糖和消炎药的保鲜效果好;糖的浓度在4%左右是比较合适的,消炎药的浓度在万分之四左右也比较合适。六、参考文献《切花保鲜技术》 金盾出版社 1998年 李宪章七、摘要:从学校和家庭的日常生活中感觉到延长鲜切花的花期是一个很有趣的问题,查阅资料后知道,切花在生活中的用途十分广泛。本研究选取了两种切花,用唐菖蒲和金鱼草作为实验材料,进行了加糖/加糖和消炎药的处理,经过三次重复实验,详细统计了开花时间和开花程度,有数据、有照片,经过分析得出如下结论:在水中加入糖和消炎药的都要比不加糖和消炎药的保鲜效果好;糖的浓度在4%左右是比较合适的,消炎药的浓度在万分之四左右也比较合适。备注:三次实验观测数据见附表。(附表有27页,篇幅所限未打印,如果需要可以提供)

基因网络效应研究论文

互联网教育论文篇三:《“互联网+教育”变革路径研究进展》 摘 要:互联网技术重构了社会关系,它也将颠覆学校的基本结构;互联网会变革教育业务流程,从而打造新的教育生态;“互联网+”为重组学校教育提供了新的可能,“互联网+教育”就是教育的转基因工程等。本文梳理了2015“互联网+教育”开放论坛的主要观点并进行了简要分析,以期为相关研究提供一些基本素材。 关键词:“互联网+”;教育变革;智慧教育;教育大数据 一、引言 自从2015年3月在政府工作报告中提出“互联网+”行动计划之后,“互联网+”在各行各业中引发了一场革命,教育领域也不例外,关于“互联网+教育”的讨论持续升温。2015年7月《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》颁布,进一步明确提出“鼓励学校逐步探索网络化教育新模式……鼓励学校通过与互联网企业合作等方式,对接线上线下教育资源,探索基础教育、职业教育等教育公共服务提供新方式……”。[1] 为了探讨“互联网+教育”的本质,寻求“互联网+教育”的变革路径,北京师范大学未来教育高精尖创新中心、教育信息化协同创新中心、“移动学习”―教育部―中国移动联合实验室、友成企业家扶贫基金会联合举办的“互联网+教育”变革路径之开放论坛在北京师范大学敬文讲堂召开。论坛以开放的形式邀请了18位专家围绕课程、教学、学习、管理、评价、环境、学校组织结构和教师专业发展等八大核心领域在“互联网+”背景下的变革和转型进行了专题学术报告,这些报告既有宏观的理论引领,也有中观的课程规划和 实施方案 ,还有微观的操作策略。本文将从五个方面对这次会议的主题进行综述。 二、“互联网+”促进教育的创新和变革 1.“互联网+”时代的教育创新 “互联网+教育”是什么?这是讨论“互联网+教育”是否可以推动教育创新和变革的前提。华南师范大学的柯清超教授首先对“互联网+”的概念进行了解读,然后分别从“互联网+教育”形态形成的可能性、“互联网+”能推动学校结构性变革和教育变革动力三个方面对“互联网+教育”的概念进行了分析。柯教授认为基于大数据平台、学习分析技术和智能传感技术促使了“互联网+”新一代教育环境从“干预手段”到“教学生态”的变革;同时课程教学也逐渐从封闭到开放融合,从“传统的封闭式”教学到“半开放式/连接式”教学的翻转课堂和社会化自组织的开放式MOOC课程教学进行变革。柯清超教授认为,“互联网+教育”实现了一系列的转变,包括从知识建构到核心素养培养的转变,从以教师为中心到以学生为中心的转变、从个体学习到小组建构的转变,从直接传授到自主发现的转变,从多媒体演示到探究工具的转变。他以“联合国 儿童 基金会爱生远程教育项目”、“远程协作学习项目”和“技术启迪智慧项目”等作为案例分析了应用ICT来创新农村学生学习方式的创新实践[2]。 互联网技术重构了社会关系,它也将颠覆学校的基本结构,我们应该将互联网的开放、共享、平等、自由等特征与教育教学的本质规律相结合,形成对学习者、课程、学校、教育政策、机制体制等相关因素的重新定位与思考。 2.“互联网+”推动教育变革 教育部科技发展中心__民主任认为技术进步是人类文明发展的根本动力,互联网推动人类文明迈上新台阶。“互联网+”促进了教育领域中五个方面的转变,即:教的工具、学的工具、评的工具、课的结构和课的形态的转变。__民主任分析了教育的本质与作用,指出MOOC是互联网与教育的融合,是经过多年摸索出来的一个模式。MOOC的出现是一个革命性的契机,MOOC的极大发展,将提高教学效率,降低教育成本,促进教育公平,使得原本无法上大学的群体可以无障碍地学习大学课程,真正实现受教育机会的公平。MOOC促使课程教学将从一名教师逐渐变成教学团队,弥补知识快速更新中的教师短缺问题,课程质量大大提升;MOOC加速了大学国际化进程[3]。 在这样的背景下,我们应该思考互联网对大学功能带来的影响,现代大学的功能将从人才培养、科学研究、社会服务、 文化 传承逐渐转变成为知识探索、知识验证、考试认证等功能为主的研究院、考试院,甚至未来向数字化、泛在化和全球化的虚拟大学转变。 3.互联网教育与学习革命 中国高等教育学会的钟秉林教授认为中国教育的发展呼唤基于互联网的教学,互联网技术为教育发展带来了重要机遇,同时互联网教学对传统教育也提出了严峻的挑战,钟秉林教授提出了基于互联网技术的教学模式不断完善的若干对策,如:加强“连结”与“互动”、完善学习监督和效果评价机制、探索和完善互联网教学的运行机制等。他还告诫学术界,教育的终极目标是培养全面发展的人、要避免炒作概念、片面夸大互联网教育的作用,倡导严谨求实的态度,跳出互联网教学发展的误区;提高在线开放课程质量,优化网络教学环境、实现线上与线下教学的结合。[4] 4.“互联网+”促进学校组织结构转型 北京师范大学的余胜泉教授认为“互联网+”为重组学校教育提供了新的基础设施、新的生产要素、新的社会空间、新的分工形态;“互联网+”解决了教育中的两个焦点悖论:即公平和质量问题。余教授认为未来学生和家长可以订制个性化的学习课程与活动,以反映儿童的个性、兴趣、家长的目标与价值观;未来学校的形态是自组织的,他以Minerva大学为例分析了这所借助互联网的力量把线下教学资源无限扩大并化身为虚拟大学的特征。未来,BYOD(Bring Your Own Devices,学生带着自己的移动设备来上学)将成为事实,因此学校要开始重新审议并制定网络开放政策,要建设网络上的校园文化,要建设网络上的学习空间,实现线上线下(OTO)融合的校园育人环境。[5] “互联网+教育”的变革,会重构学校教育的生态系统,主要包括内容供给的重构、智慧学习环境的重构、教与学方式的重构以及管理与评价的重构。当然,互联网不可能替代学校,但可以改变学校的基因,“互联网+教育”就是教育的转基因工程。 5.互联网时代的教学范式转型 首都师范大学的孙众副教授分析了互联网时代教师的“隐与现”、学生的“惰与乐”、技术的“强与笨”,从而提出了教学范式转型的解决方案,并基于互联网构建了互联网+教学的COME模型(Classroom learning+ Online learning+ Mobile learning+ E-learning)。孙众副教授基于互联网构建了满足个性化学习需求的COME校园混合课程,实现了师生之间的无缝交流;这种移动互联的课程和活动,满足了学生的个性发展,同时可以记录学生的学习痕迹,便于教师进行过程诊断;此外,还可以进行多维的精准分析,对学生的学习过程和行为进行预测和干预。通过基于COME模型的教学,采用实体课堂+在线+手机的学习方式,能够找到学生的“乐”学点,实现了新的在线交流方式。在评价中COME模型采用“任务+评价表、同伴互评+教师点评”的方式,使得过程性数据的存留和学习分析更加便捷,有助于教师对学生学习效果的干预、学业表现的预测以及在线学习行为的分析。[6] “互联网+教育”促成了教学结构和范式的转型,不仅创新了教学理念,而且建立起比较彻底的“以学生为中心”的教学方式。在这种模式下,学生真正成为学习的主体,教师则是学生学习的组织者、帮助者和指导者。 6.“互联网+”促进课程的转型 清华附中的李晟宇老师分享了基于互联网思维的通用技术课程的转型专题,李老师以清华大学的一个校级课题《基于互联网思维的通用技术教学体验项目探究》为案例,讲解了课程转型的过程和具 体操 作策略。该项目借助互联网,建立了MOOC教学资源,整合了学科思想方法,在教学中引入项目管理、 时间管理 、四象限、SWOT等先进的管理学理念,有效提升了项目教学的有效性;同时依托网络云技术搭建学生交流平台,实现了师生交互方式的互联网化;通过互联网云平台实现了教学资源的共享和微信公众订阅号上学习内容和新闻的推送,使学生的学习体验得到革新。[7]中国科学院上海高等研究院的李栋提出了基于科普、融合创客的创新教育2.0课程,该创新课程的组织方式包括:在线离线互动、线上线下结合和开放型课程设计等三种方式。李栋认为,创新教育2.0的核心价值在于“线上线下一体化平台、创新导师科技成果持续对接与跟踪指导、学生创新力评价与 职业规划 ”。[8]可见,“互联网+课程”让整个学校课程从组织结构到基本内容都发生了巨大变化。”互联网+课程”使得中小学各学科课程内容全面拓展与更新,适合中小学生的诸多前沿知识及时进入课堂,成为学生的精神套餐,课程内容艺术化、生活化也变成现实。 从以上六位专家和老师的视点可看出,“互联网+”促进教育的创新和变革是多样化的,不仅创新了教师的教学模式,丰富了教师教的方式,而且真切关注到学生的核心素养的形成,这正契合了国家新教育改革的方针政策。对于学校层面,“互联网+”带来的转变更是具体的,深入到学校组织管理、课堂教学、课程优化等各个方面,学校的围墙逐步被打破,学校、教师和学生变得越来越“泛在”,“互联网+”让教育更加无形、有趣、多样。未来将会有更多“互联网+”带来的教育创新和变革成果。 三、“互联网+”促进评价的变革 评价是任何一种教育形态和教学模式都不能忽视的问题,本次论坛共有3位专家的报告涉及“互联网+”背景下的教学评价问题,分别是华东师范大学副校长任友群教授、南京师范大学朱雪梅教授和北京市教委专职委员李奕博士。 1.伴随式评价――“互联网+教育”变革的先导 华东师范大学的任友群教授从“教育+互联网”和“互联网+教育”这两个概念的界定和辨析开始,抛出了伴随式评价是“互联网+教育”变革的先导的观点。 任友群教授认为,“教育+互联网”是从当下教育、教学的既定逻辑出发,以信息技术、互联网技术为手段,使得既定教育、教学逻辑运转得更加顺畅,在“教育+互联网”的格局中互联网或信息技术并没有成为再造或重塑性的力量;而“互联网+教育”则是深度应用“互联网思维”,将信息技术与教育教学深度融合,真正发挥教育信息化的“革命性力量”,再造、变革现有教育的既定逻辑。[9] 评价的变革包括评价内容的变革(从评价“可以测量的能力”扩展到评价“难以测量的能力”)和评价方式的变革(从传统的“纸笔评价”走向“数字评价”)。要支撑评价内容的拓展、评价方式的变革都需要“伴随式评价”,所谓“伴随式评价”有三大特征:第一,伴随生活全领域(只有伴随生活才有可能解决那些“难以测量能力”的“测不准”问题);第二,伴随学习全过程(只有伴随学习才能使评价真正应用于调整学生的学习行为);第三,伴随个体自适应。而要实现“伴随式评价”信息技术是不可或缺的。 2.“互联网+”时代教育评价的转型变革 南京师范大学的朱雪梅教授用实证方法开展了一项长达十年并且在2014年获得了国家级教学成果一等奖的研究――《“多元交互式”教学评价体系的建构与实践》。在该研究中,朱教授开发了专门的支撑评价工具,利用网络平台中可预设、可调节的各类专门化观察量表,利用移动终端在听课过程中采集“教”与“学”的表现性数据信息,通过后台计算与图形化处理后,为评估结论提供客观的量化证据,实现科学的课堂诊断,达到了矫正偏差教学行为的目的。该研究以信息技术推动课堂评价变革,用移动终端替代传统纸笔听课工具;将课堂观察表及行为标准嵌入平台中,克服传统评课缺乏标准的问题;课堂评估基于移动互联网,克服传统听评课受到时空限制的问题;进行数据分析与可视化呈现,克服传统评课无科学论据的问题;多元化评价主体交互协作,克服传统评课主体单一的问题;因此,朱雪梅教授在以上基础上提出了“互联网+数据思维+课堂观察=科学的课堂教学评价”的论断。 同时,朱雪梅教授还提出了“互联网+校本教研评估”的观点,通过校本教研平台的实践研究实现了“让教研评估迈进数字化时代”。该平台改革了当前校本教研工作只“研”不“评”的现状,突破了教育信息化“学习空间人人通”未通的瓶颈,探寻了教育评估手段从 经验 迈向“数字化”的路径,消除了常态化教研活动深受时间与空间束缚的困境,降低了评估主观性,提高了校本教研品质与管理效率,引导了智慧教研方式。因此,朱教授给出了这样的公式:互联网+数据思维+校本教研评估=学校可持续发展。[10] 3.深化基础教育考试评价与课程改革背景下的移动互联 来自北京市教委的李奕委员在分析了首都教育“深综改”的基本思路和策略以及考试评价改革和课程改革的突出特点后认为:充分尊重学生的个性化发展,让学生有更多的学习选择,学生不必为自己的弱项惶恐,每个学生都有好的一面以及优势的展示机会。李奕指出,广义教育供给下“移动互联”成为必须的选择:在供给方式上,在线教师服务、在线课程服务、在线诊断服务、跨部门、跨系统服务等这些移动互联的方式更为时尚也更加尊重学生的消费习惯和消费方式;在供给内容上,基于大数据分析后的课程资源供给,定向推送作业、教辅、服务索引,教师在线的智力支持服务,促进优质教育服务的迁移与流转,以新型资源观指导资源库建设,服务于学生的能力成长,供给“同伴”,构建在线学生自我诊断的“体检中心”和“化验室”,使质量监控服务于学生的成长,而不是管理监督;在供给节奏上,长短课结合,大小课结合,学段内快慢结合,长周期作业;在线自我诊断的频度依据学生认知个性、进度的供给;在线双师辅导的周期要合适等。[11] 从这三位专家报告可得出,评价的角度、评价的工具、评价的方式,一切围绕评价的关键词都变成了“互联网+”。伴随式评价实现了互联网与人的融合,评价标准与评价工具的互联网加法承载了数据思维,助力了科学教学评价的可持续发展。在无法改变考试作为学生终极考核的大背景下,“互联网+”的思路让评价更加有针对性,学校教育一样可以个性化,大众教育向个性化教育转变变得更加容易,这都是“互联网+”评价的重要表现,一旦“互联网+”迸发力量,必然像火山喷发一样散出无限能量。 四、教育大数据的管理与决策 来自江苏师范大学的杨现民博士和国家开放大学的魏顺平博士分别就大数据支持下的智慧教育管理和教育决策进行了分析。 1.大数据支持下的智慧教育管理 杨现民博士分析了教育大数据的特点,提出了“教育大数据是发展智慧教育的基石”的论断。杨博士利用教育大数据的冰山模型,分析了教育大数据的发力点,并对“信息化视角下的智慧教育管理”进行了科学的论述,认为“通过智慧管理云平台系统,对外界需求进行智能处理,为教育管理提供资源配置、数据集成、信息管理、运行状态监控、教育质量监测等业务支持,实现教育智能决策、可视化管控、安全预警、远程督导和个性服务,提升教育管理智慧化水平的过程。同时,杨博士还分析了国内外大数据助力智慧管理和科学决策的十多个案例,如清华大学、康涅狄格大学、深圳市教育资源科学动态规划、美国数据通用标准V5.0、美国ECLS项目等。杨博士认为如何构建立体化教育数据网络、教育大数据如何落地应用推广、如何保障教育数据质量与安全、如何合理合规运营教育大数据等问题是值得进一步探讨的问题。[12] 2.大数据支持下的教育决策 国家开放大学的魏顺平博士阐述了数据挖掘及其教育大数据对于支持教育决策的重要作用,指出是教育数据的决策支持应用是为了让淹没在众多信息系统中的海量数据能够“说话”,为教育领域中的相关人员提供与他们利益相关的数据统计与分析结果,从而帮助他们做出知情的决策。魏博士以国家开放大学的教学、管理和科研作为案例,分析了这三个领域中的大数据收集及其通过数据挖掘得到的有关信息,并最终服务于教育决策的过程,认为大数据和基于大数据的数据挖掘是作为审慎决策的依据,可以提高教育决策的科学化。[13] 无论是进行智慧教育管理还是开展教育决策,这都说明了当前时代是个“数据为王”的时代。在教育行业里,每天都在产生各种大数据,大数据分布在我们周围的每个角落,教育者如何将大数据转变为现实的生产力,去改变教育教学是当下的研究方向。“互联网+”有意义,大数据有帮助,教育呼唤“互联网+大数据”带来的质变。 五、“互联网+”改革教师培训和教师专业发展 教师培训和教师专业发展是教育改革中的主导因素,如果没有教师的理念转变和专业发展,再宏大的教育变革也只能是空话。 1.“互联网+”改革乡村教师培训 国务院参事汤敏就“如何用互联网+改革乡村教师培训?”进行了探讨,汤敏先生从对乡村教师培训存在的问题开始讲起,以“一乡村中学与人大附中同堂上课”和“田东上法初中双师教学课堂”为例,分析了基于互联网的“双师教学”的特点,并给出了建议。汤敏认为,应该把“双师教学”模式与国培、省培计划有机地结合起来;按照课程设置要求和各地课本版本安排,在全国、省区内分别都找出一批优秀教师,把他们的课全程录制下来;对参与录制课程的学校、有一定的激励;开展多层次、多学科和多方式的培训试点,充分利用互联网将录制的优质课堂传播出去,实现资源共享,达到乡村教师培训的目的。[14] 2.“互联网+”环境下的教师混合式学习 北京市西城区教育研修学院的陈颖老师分析了“互联网+”环境下的教师混合式学习,陈老师以西城区教师研修网为例,介绍了西城区教师研修网的基本情况、教师网上研修的几个基本要素(平台、资源、活动和组织管理),着重讲解了如何利用视频案例促进教师自我 反思 和同伴互助、如何利用视频案例促进群体学习和行为改进以及如何利用视频案例丰富网上学习资源等三个问题。[15]目前西城区教师已经实现了网络研修的常态化,陈老师认为“教师网上学习是如何进行知识建构的、大量的网上研讨数据能否作进一步提炼、影响教师深层学习的因素是什么、如何促进教师的深层学习”等这几个问题将是未来研究需要突破的问题。 中小学教师的专业素养决定了下一代人才的质量,汤敏参事和陈颖老师都对“互联网+”时代的教师专业发展给出了具体的做法。针对当前的中小学教师培训,既要考虑“双师教学”的人力做法,也要有“混合式学习”的技术做法,既要有“双师教学”的合作思维,又要有多元化学习、时时更新教师知识的观念;教师可能无法改变教学的物理环境,却可以借助“互联网+”延展自己的学习空间,从而实现更大程度的进步。因此,“互联网+”环境下教师的专业发展必须植入“互联网+”的基因,教师要具备互联网思维,掌握信息技术应用能力,提升信息技术教学技能。 六、“互联网+”促进同伴教育 深圳市南山区教育科学研究中心石义琦教研员认为,同伴教育是指建立有相互认同感的社会关系主体之间共同分享信息、知识和观念,相互传递思想、情感,以唤起感情上的共鸣,促进社会规范在个体身上内化、达到相互感染而奋发向上的一种教育方式。教育技术促进了同伴教育的开展。石老师以“南山教育综合服务大平台”和南山“课堂重构”模式作为案例,分析了互联网对同伴教育的支撑,认为网络提供了人性化的交流平台,为孩子们搭建展示的舞台与交流的空间。南山区在信息技术支持下构建了南山“六学”同伴教育课堂,即“教师导学、个体自学、同伴助学、互动展学、网络拓学和实践研学”,同时在同伴教育区域基本模式基础上,构建了各具校本特色的变式模式,比如:基于智能学习的平台的个性化学习模式、基于APP的游戏化学习与创客学习模式、基于MOOC的翻转学习模式等。[16] 随着QQ、微信等媒体技术的逐渐成熟,同伴教育变得越来越具有可行性,“互联网+”成就了教育服务;智慧教育平台的应用、教育APP的常态推广、MOOC翻转学习等都会成为学生的同伴,真正实现“互联网+以人为本”的教育方式。 七、结束语 综上观点不难发现,无论是互联网对于教育、课程、教学,还是学校的组织结构,都可以集中一个观点来概括,那就是“互联网+”对教育和教学带来了创新和变革,“互联网+教育”促进了教育形态、学校组织结构和教学范式的转变,也促进了课程、学习方式和学生核心素养培养的转变,但这种转变不是简单的物理变化,而是一种化学变化,化学的反应会改变物质的形态和性质,正像北京师范大学副校长陈光巨教授在论坛开幕式致辞中所说的:期待“互联网+教育”变成一个化学效应,减少负面效应。无论是任友群的“伴随式评价”还是朱雪梅的“多元交互式评价”,都离不开“互联网+”的逻辑支撑,但是“互联网+”并不仅仅是一种简单的用来支撑评价的工具,“互联网+评价”是对传统教育评价内容和形式的变革,这种变革是智慧的、是自适应的,是“化学变化”也是“生态变化”。 “互联网+”打破了权威对知识的垄断,让教育从封闭走向开放[17]。基于MOOC、SPOC模式的学习效果超于传统课堂,网络教育的奇点可能临近了,信息技术的变革教育的威力可能要爆发了。[18]但是“互联网+教育”作为一种新生事物,既有新的机遇,也要面对新的挑战。面对“互联网+教育”的机遇和挑战,我们也需要冷静应对,既不能坚守避战,也不能任由互联网“肆意妄为”,而是应该从教育变革的真正需求出发,抓住机遇,直面挑战。 这是一个跨界的时代,大数据、智慧教育等新的技术和概念层出不穷,“互联网+教育”的变革路径需要我们不断探索。 参考文献: [1]国务院.《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见国发〔2015〕40号》. [2]柯清超.互联网+时代的教育创新[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [3]__民.信息技术发展与教育变革[R].开放论坛演讲报告,2015,12,20. [4]钟秉林.互联网教学与学习革命.开放论坛演讲报告,2015.12.20. [5]余胜泉.互联网时代的学校组织结构转型[R].开放论坛演讲报告,2015,12,20. [6]孙众.互联网时代的教学范式转型[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [7]李晟宇.基于互联网思维的通用技术课程转型[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [8]李栋.基于科普融合创客的创新教育2.0[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [9]任友群.伴随式评价:变革的先导[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [10]朱雪梅.互联网+时代教育评价的转型变革[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [11]李奕.深化基础教育考试评价与课程改革背景下的移动互联[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [12]杨现民.大数据支持下的智慧教育管理[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [13]魏顺平.基于大数据的教育决策支持案例分享(国家开放大学)[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [14]汤敏.如何用互联网+改革乡村教师培训?[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [15]陈颖.互联网+环境下的教师混合式学习[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [16]石义琦.同伴教育:教育信息化新视角[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [17]赵国庆.“互联网+教育”:机遇、挑战与应对[N].光明日报,2015.6.9. [18]王涛.互联网变革教育的实践路径[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. 猜你喜欢: 1. 浅谈互联网对教育的影响论文 2. 有关网络教育论文 3. 关于互联网的形势与政策论文 4. “互联网+”形势下网络教育的现状与发展趋势探讨论文

生姜(Zingiber officinale)是一种极具价值的食药两用园艺作物, 既为传统中药的重要成分,又是重要的调味料 ,在我国有悠久的栽培历史。中国生姜栽培面积、产量和出口量均居全球第一位。长江中上游生姜总面积226万亩,占全国49.7%,是推动乡村振兴的优选产业。姜具有多年生宿根,根茎肉质、肥厚,内含多种营养成分,它除了含有蛋白质、碳水化合物、多种维生素和矿物质外,还含有姜辣素、姜油、姜醇等生物活性物质,具有调味、抗癌、抗真菌、抗炎症、抗氧化和抗血小板聚集等用途,是香料家族和药用植物家族的重要成员。姜辣素是生姜特有的呈味物质,也是生姜多种功能活性的主要功能因子,在调味品、化妆品和医疗保健等领域具有广阔的应用前景。尽管姜在世界范围内有显著的经济价值,但由于其有性繁殖困难,基因组庞大、杂合度高,相关的分子生物学和遗传选育工作一直停滞不前。此外,长久以来生姜基因组信息的缺乏,限制了我们对 合成调控机理的理解,导致生姜分子育种发展缓慢。

近日,Horticulture Research背靠背在线发表了两个不同品种生姜基因组数据,分别是平顶山学院植物遗传育种研究组与北京林业大学等单位合作的题为 《Haplotype-resolved genome assembly and allelespecific gene expression of cultivated ginger》 的研究论文,以及重庆文理学院与西南大学等单位合作的题为 《Haplotype-resolved genome of diploid ginger (Zingiberofficinale) and its unique gingerol biosynthetic pathway》 的研究论文。

☆☆☆ 平顶山学院植物遗传育种研究组等单位的研究解析了我国重要的传统生姜品种单倍型基因组序列,揭示了单倍型基因组间差异,推断了姜高度不育的基因组基础,初步澄清了姜酚(姜辣素)生物合成通路,为后续的功能研究和分子设计育种奠定了重要基础。

该研究以全国首个国家农产品地理标志登记保护的生姜品种 张良姜 为研究对象。据记载,自汉代起“张良姜”已有2000多年的种植历史,现保存在河南省平顶山市鲁山县张良镇。此品种有“姜中之王”美称,具有色泽深黄、辛辣芳香、气浓味长、质实丝多、百煮不烂、久贮不腐等优良特性。

该研究利用先进的长读长测序技术, 解析了“张良姜”单倍型基因组序列;检测了两个单倍型基因组间的遗传差异,以此推断出与姜高度配子败育率相关的结构变异区;揭示出两套基因组间等位基因表达差异可能与基因顺式调控区、编码区序列差异、转座子的临近效应以及选择压有关;利用基因共表达网络分析,初步解析了姜酚(姜辣素)生物合成相关的基因调控机制。

☆☆☆ 重庆文理学院等单位的研究破解了西南地区主栽品种 竹根姜 的基因组,利用短读长(369.51 Gb),长读长PacBio(285.81 Gb)及Hi-C(563.16 Gb)策略组装出竹根姜 两套单倍型高质量基因组 ,单倍型的基因组大小分别为1.53 Gb (contig N50: 4.68 M)和1.51 Gb (contig N50:5.28 M),98.11%的序列锚定到22条染色体(图1)。PacBio 读长在2个单倍型的overlap分别为 97.95%和98.1%,显示了分型的准确性。 两套单倍型的Ka/Ks分析揭示生姜驯化历史过程中经历了相似的选择压力。通过等位基因分析,总共55,635个基因(占所有基因的72%)在两个单倍型中具有同源性。生姜17,226对等位基因中,11.9%在转录水平表现出染色体偏好性(图2)。该研究发现生姜基因组杂合度3.6%,是目前已报道杂合度最高的植物基因组。重复序列高,其中长末端片段重复(long terminal repeats,LTRs)占61.06%,可能是导致其基因组大、杂合度高的主要原因,同时也是生姜基因组进化的主要驱动力。生姜等位基因在两套单倍型中没有展现出表达差异,17,226对等位基因中有2055对(11.9%)在转录水平表现出染色体偏好性。

通过整合基因组、转录组和代谢组数据进行整合分析,该研究构建了生姜特有成分姜辣素的合成通路,筛选出12个参与姜辣素合成的关键酶家族(PAL, C4H, 4CL, CST, C3′H, C3OMT, CCOMT, CSE, PKS,AOR, DHN, 和DHT),鉴定出38个可能调控姜辣素合成的重要转录因子家族,并绘制出姜辣素合成的分子调控网络(图3)。

作者简介

Haplotype-resolved genome assembly and allelespecific gene expression of cultivated ginger

平顶山学院程世平副教授、北京林业大学博士生贾凯华(现山东省农业科学院工作)、博士生刘辉和张仁纲博士(源宜(山东)基因科技股份有限公司)为共同第一作者。通讯作者是北京林业大学毛建丰副教授和比利时根特大学教授、比利时皇家科学院院士Yves Van de Peer。平顶山市农业科学院马爱锄博士、于从文研究员也参与了该项研究。该工作还包含来自瑞典于默奥大学、加拿大拉瓦尔大学、不列颠哥伦比亚大学、根特大学、比勒陀利亚大学和南京农业大学等单位的合作者。该研究得到河南省科技攻关以及平顶山学院高层次人才启动基金等项目的资助。

Haplotype-resolvedgenome of diploid ginger (ingeiber officinale) and its unique gingerolbiosynthetic pathway

该工作由重庆文理学院牵头,联合长江大学、西南大学和华大基因共同完成。李洪雷教授、吴林副教授、董照明副教授、姜玉松教授和姜三杰博士为论文的共同第一作者,刘奕清教授、夏庆友教授、简建波博士和邹勇副教授为论文的共同通讯作者。济南市第二农科院李承勇研究员、李庆芝高级工程师等参与了该研究。该研究得到了重庆文理学院生姜基因组重大专项、重庆市自然科学基金等项目的支持。

文章链接: Haplotype-resolved genome assembly and allelespecific gene expression of cultivated ginger

Haplotype-resolved genome of diploid ginger (Zingiberofficinale) and its unique gingerol biosynthetic pathway

基因组印迹在学术中的应用论文

遗传印记技术不仅是一种生物学技术,而且是在涉及血缘分析和刑侦分析的民事领域也同样被采用的分析技术,因而是牵涉到社会演化问题的一个关键领域.从生物学研究的角度看,由于人们对基因组织的发展,使我们对DNA多态性的解释越来越完善,并使我们从中确认了每个生物具有的这种极端的独特性. 基因组印记是指来自父方和母方的等位基因在通过精子和卵子传递给子代时发生了修饰,使带有亲代印记的等位基因具有不同的表达特性,这种修饰常为DNA甲基化修饰,也包括组蛋白乙酰化、甲基化等修饰.在生殖细胞形成早期,来自父方和母方的印记将全部被消除,父方等位基因在精母细胞形成精子时产生新的甲基化模式,但在受精时这种甲基化模式还将发生改变;母方等位基因甲基化模式在卵子发生时形成,因此在受精前来自父方和母方的等位基因具有不同的甲基化模式.目前发现的印记基因大约80%成簇,这些成簇的基因被位于同一条链上的顺式作用位点所调控,该位点被称做印记中心(imprinting center,IC).印记基因的存在反映了性别的竞争,从目前发现的印记基因来看,父方对胚胎的贡献是加速其发育,而母方则是限制胚胎发育速度,亲代通过印记基因来影响其下一代,使它们具有性别行为特异性以保证本方基因在遗传中的优势. 印记基因的异常表达引发伴有复杂突变和表型缺陷的多种人类疾病.研究发现许多印记基因对胚胎和胎儿出生后的生长发育有重要的调节作用,对行为和大脑的功能也有很大的影响,印记基因的异常同样可诱发癌症.

基因组印记(Genomic imprinting):又称遗传印记,是指基因的表达与否取决于它们是在父源染色体上还是在母源染色体上,以及父源染色体或母源染色体上的基因是否没有发生沉默,从而表达出来。是通过生化途径,在一个基因或基因组域上标记其双亲来源信息的生物学过程。有些印记基因只从母源染色体上表达,而有些则只从父源染色体上表达。

基因工程在新药研究的应用论文

要的话可以给你PPT第二章 基因工程制药第一节 概述第二节 基因工程药物生产过程第三节 目的基因的获得第四节 基因表达第五节 基因工程菌的生长代谢特点第六节 基因工程菌的稳定性第七节 基因工程菌的中试第八节 基因工程菌的培养第九节 高密度发酵第十节 基因工程药物的分离纯化第十一节 变性蛋白的复性第十二节 基因工程药物的质量控制第十三节 基因工程菌药物的制造实例第一节 概述基因工程在制药中作用基因工程药物的主要类别基因工程生产药物的优点国内外基因工程药物发展简述与国外先进水平的差距基因工程药物的主要类别1.激素:胰岛素,生长激素2.免疫性蛋白:单克隆抗体,疫苗3.细胞因子:干扰素,白细胞介素4.酶类:尿激酶,超氧化歧化酶基因工程生产药物的优点1.收获量大,更有效服务社会。2.生产效率更高3.进一步改良药理活性,例:蛋白质工程4.有利于获得新药:筛选新型化合物5..?基因工程 (genetic engineering):有意识地把一个生物体中有用的目的基因转入另一个生物体中,使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物。稀少珍贵的蛋白质药物1982年,美国食品与药物管理局批准了首例基因工程产品—人胰岛素投放市场——它标志了基因工程产品正式进入到商业化阶段。人生长激素、表皮生长因子、肿瘤坏死因子、a-干扰素、纤维素酶、抗血友病因子、红细胞生成素、尿激酶原、白细胞介素-2、集落刺激因子、乙肝疫苗等等畜牧业中的应用动物疫苗、生长激素等例:从转基因羊的羊奶中提取出治疗心脏病的药物tPA种植业中的应用用携带外源基因的农杆菌Ti质粒转化植物原生质体,使外源DNA与植物染色体DNA整合,通过原生质体的培养分化成愈伤组织,最后发育成具有新性状的完整植株—转基因植物种植业中的应用抗化学除草剂基因转基因西红柿固氮酶基因人类DNA……环境保护等等第二+三节重组DNA技术1 重组DNA技术是基因工程的核心技术2 获得需要的目的基因(外源基因)3 构建重组质粒和基因克隆4 转化受体细胞和转化子的筛选5 转化子的分析——Southern杂交重组DNA技术的重大突破带动了现代生物技术的兴起,并很快产生了许多生命科学的高技术产业。重组DNA技术,又称为基因或分子克隆技术,是基因工程的核心技术。该技术包括了一系列的分子生物学操作步骤。1 重组DNA技术是基因工程的核心技术重组DNA操作一般步骤:(1)获得目的基因;(2)与克隆载体连接,形成新的重组DNA分子;(3)用重组DNA分子转化受体细胞,并能在受体细胞中复制和遗传;(4)对转化子筛选和鉴定;(5)对获得外源基因的细胞或生物体通过培养,获得所需的遗传性状或表达出所需要的产物。(1)构建基因文库,然后从中调用目的基因;(2)以mRNA为模板,反转录合成互补的DNA片段;(3)聚合酶链式反应(PCR)扩增目的基因片段(4)对旧基因的改造(5)化学合成(短)基因2 获得目的基因基本方法细胞内总DNA的提取分离与基因文库的构建细胞内总DNA的提取分离程序基因文库的构建 将总DNA包含的基因组各片段分别克隆在质粒或噬菌体载体上,便构成了该生物的基因文库。反转录人工合成互补DNA构建基因文库获取目的基因存在的问题— 费时费事 内含子序列反转录人工合成互补DNA方法的优势—— 获取的DNA片段往往是具有特定功能的目的基因聚合酶链式反应(PCR)PCR技术就是在体外中通过酶促反应有选择地大量扩增(包括分离)一段目的基因的技术。加入4种物质: (1)作为模板的DNA序列;(2)与被分离的目的基因两条链 各自5’端序列相互补的 DNA引物(20个左右碱基的短DNA单链);(3)TaqDNA聚合酶;(4)dNTP(dATP, dTTP, dGTP和dCTP)。聚合酶链式反应(PCR)变性、退火、延伸三步曲变性:双链DNA解链成为单链DNA退火:部分引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对和结合延伸:以目的基因为模板,合成互补的新DNA链聚合酶链式反应(PCR)每一轮聚合酶链式反应可使目的基因片段增加一倍30轮循环可获得—— 230(1.07×109)个基因片段获得目的基因基本方法(续)4.改造旧基因——蛋白质工程5.化学合成(短)基因基因重组和克隆操作最重要的工具是限制性内切酶、载体和宿主菌。微量的目的基因必须经过基因克隆获得大量的拷贝后,才能实现进一步的重组、转化和表达等操作。3 构建重组质粒和基因克隆限制性内切酶限制性内切酶是从细菌中分离提纯的核酸内切酶,可以识别并切开核酸序列特定位点——分子手术刀Arber、Smith和Nathans因为在发现限制性内切酶方面开创性工作而共同获得了1978年诺贝尔奖。限制性内切酶已经发现和鉴定了200多种EcoRI特异识别GAATTC及其互补碱基组成的双链片段粘性末端T4连接酶载体载体是运送目的基因片段进入宿主细胞的工具,目前最常用的载体包括细菌质粒、l噬菌体、cosmid质粒等。质粒是细菌细胞中自然存在于染色体外可以自主复制的一段环状DNA分子。进入到宿主细胞中的一个质粒可以大量增加其拷贝数。a.该质粒比较小,可以插入一段较长的DNA片段。b.进入宿主细菌细胞后,pUC18在每个细胞中可复制形成大约500个拷贝。c.在pUC18中有一小段人为设计和插入的具有多种限制性酶切位点的序列,即多克隆位点细菌质粒pUC18pUC118质粒的多克隆位点整合在lacZ基因中,该位点如果没有插入外源目的基因,lacZ基因便可表达出半乳糖苷酶,如果平板培养基中含有IPTG和X-gal,X-gal便会被半乳糖苷酶水解成兰色,大肠杆菌形成蓝色克隆。 在多克隆位点插入外源目的基因,破坏了lacZ基因的结构,大肠杆菌形成白色的克隆d.利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒e.pUC18还携带了氨卞青霉素抗性基因,可筛选重组质粒。lactose(4-D-glucose--galactopyranoside) and allolactose以大肠杆菌为宿主菌进行基因的克隆将目的基因克隆到大肠杆菌细胞中的操作步骤:a.获得目的基因和质粒载体;b.形成重组质粒;c.制备感受态细胞,用重组质粒转化大肠杆菌细胞;d.培养大肠杆菌,让重组质粒及外源目的基因形成大量拷贝;e.筛选含重组质粒的大肠杆菌细胞,进行检查或鉴定。一般克隆基因的检查和鉴定方法琼脂糖凝胶电泳分离鉴定大小不等的酶解片段: 磷酸基团带负电荷 酶解片段向阳极移动 电场驱动力和凝胶阻力 ——不同迁移率 分子量标准参照物酶切和电泳方法32P标记的DNA分子探针杂交放射自显影法DNA杂交直接鉴定基因克隆获得大量目的基因后,就要使其在合适的宿主细胞中表达,产生需要的基因表达产物或使宿主生物具备所需的性状,同时目的基因还能在宿主细胞中稳定遗传。这一过程就是遗传转化。若需要让克隆的基因表达和产生大量编码蛋白,可对转化的大肠杆菌进行培养使目的基因大量表达和积累。对表达产物分离纯化便可获得想要的产品。通过DNA体外重组技术构建的重组质粒还可以直接用以转化蓝藻等原核生物或其他一些原生生物4 转化受体细胞和转化子的筛选遗传转化常用的方法载体法转化——农杆菌介导法基因的直接转移(1)高压电脉冲电激穿孔(2)基因枪法(3)微注射法纪念发明者Edward Southern(1)提取总DNA(2)酶解(3)电泳(4)转移到滤膜(5)变性解链(6)DNA探针及杂交(7)洗脱(8)放射自显影(9)比较分析5 转化子的分析——Southern杂交Southern杂交分析示例A. DNA体外重组实验 B. 抗生素筛选转化子细胞 C. 培养突变株细胞 D. Southern杂交实验结果显示,外源目的基因已经转入突变株细胞中1973年,由美国斯坦福大学教授Cohn和美国加州大学教授Boyer带领各自的研究组几乎同时分别完成了DNA体外重组,一举打开了基因工程学大门。第四节 基因表达宿主细胞的选择大肠杆菌中的基因表达酵母中的基因表达动物细胞中的基因表达一、表达宿主菌宿主细胞的必备条件:7要点基因表达宿主菌可分为2大类别常见的宿主菌 1. 原核细胞:3种 2. 真菌:2种以上各宿主的特点是什么?二、大肠杆菌中的外源基因表达1. 真核基因在大肠杆菌表达载体的6个必备性质2. 2个表达载体——pBV220 & pET system3. 影响目的基因表达的5大因素4. 真核基因在大肠杆菌的3种表达形式E.coli 表达载体的6个必备性质1.独立的复制子2.多克隆位点3.强启动子4.强终止子5.阻遏子6.Shine-Delgarno sequence & AUG影响目的基因在E.coli表达的5大因素1.基因的剂量2.表达效率3.表达产物的稳定性:a 转录的强度,b 翻译效率(核糖体结合,SD序列,condon bias)4.宿主E.coli的代谢负荷5.工程菌的培养条件真核基因在 E.coli 3种表达形式1.融合蛋白2.分泌型表达3.普通表达三、外源基因在酿酒酵母中的表达1.载体:4大类,YEp, YRp, YCp, YIp克隆载体与穿梭载体表达载体:普通表达载体和精确表达载体。2.影响目的基因在酵母表达的因素1.外源基因的剂量2.外源基因的表达效率①启动子的来源②终止子的有效性③分泌信号的效率3.外源蛋白质的糖基化4.宿主菌株的影响第五节 基因工程菌株的生长代谢菌体生长与能量的关系 关键词:供氧/能量/副产物/菌体生长菌体生长与前提供应的关系 关键词:前提物/基因工程菌株的不稳定性菌株的稳定性与质粒的稳定性提高质粒稳定性的6种方法第六节 基因工程菌株的不稳定性第七节 基因工程菌株中试中试的目的中试的流程第八节 基因工程菌株的培养1. 基因工程菌株的培养(发酵)方式基因工程菌株的发酵工艺的七要素基因工程菌株的发酵设备第九节 高密度发酵高密度:概念与作用影响高密度发酵的因素如何达到高密度发酵建立分离纯化工艺的必要性分离纯化的基本步骤分离纯化的技术 1. 如何选择合适的分离纯化工艺 2. 细胞破碎和固液分离 3. 目标产物的分离纯化选择分离纯化工艺的依据 1. 根据产物的表达形式 2. 根据分离单元之间的衔接 3. 根据分离纯化工艺的基本要求第十节 基因工程药物的分离纯化第十一节 变性蛋白的复性包含体及其形成原因包含体的分解和溶解包含体复性的方法原材料的质量控制培养过程中的质量控制纯化工艺过程中的质量控制目标产品的质量控制1.产品的鉴别2.纯度分析3.生物活性测定4.稳定性5.产品的一致性产品的保存第十二节 基因工程药物的质量控制干扰素---人的IFNα2b的制造人粒细胞集落刺激因子人白细胞介素-2第十三节 基因工程药物制造实例

基因工程技术的现状和前景发展 【摘要】从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术,经过30多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。【关键词】基因工程技术;前景;现状一、基因工程应用于植物方面 农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量,改善品质,增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由于植物病毒分子生物学的发展,植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中,在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状,通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力,已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面,也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战,耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长,从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来,导入植物体可获得转基因植物,目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。随着生活水平的提高,人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明,利用基因工程可以有效地改善植物的品质,而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域,近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展,如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因,成功地导入到马铃薯中,培育出高蛋白马铃薯品种,其蛋白质含量接近大豆,大大提高了营养价值,得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。二、基因工程应用于医药方面目前,以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一,发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上,基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子,在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。 目前,应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试,并进入临床验证阶段;专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制,它可有目的地寻找并杀死肿瘤,将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂,最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒,修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中,是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。三、基因工程应用于环保方面工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力,已成为人们十分关注的问题。基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。美国利用DNA重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4种菌体基因链接,转移到某一菌体中构建出可同时降解4种有机物的“超级细菌”,用之清除石油污染,在数小时内可将水上浮油中的2/3烃类降解完,而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢杆菌、且表达成功。它能钉死蚊虫与害虫,而对人畜无害,不污染环境。现已开发出的基因工程菌有净化农药的DDT的细菌、降解水中的染料、环境中有机氯苯类和氯酚类、多氯联苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸药的工程菌及用于吸附无机有毒化合物(铅、汞、镉等)的基因工程菌及植物等。90年代后期问世的DNA改组技术可以创新基因,并赋予表达产物以新的功能,创造出全新的微生物,如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR技术全部克隆出来,再利用基因重组技术在体外加工重组,最后导入合适的载体,就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株,从而大大地提高降解效率。四、前景展望由于基因工程运用DNA分子重组技术,能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体,具有新奇遗传性状的新型产物,增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用,对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以,各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用,抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家,更应当加速发展,切不可坐失良机。但是,任何科学技术都是一把“双刃剑”,在给人类带来利益的同时,也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物,它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等,甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造;还有,克隆技术如果不加限制,任其自由发展,最终有可能导致人类的毁灭。还有,尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害,但不等于说转基因动植物就是十分安全的,毕竟这些东西还是新生事物,需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样,是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状,或消除原来的不利性状,但常规育种是通过自然选择,而且是近缘杂交,适者生存下来,不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围,人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境,还缺乏知识和经验,按目前的科学水平还不能完全精确地预测。所以,我们要在抓住机遇,大力发展基因工程技术的同时,需要严格管理,充分重视转基因生物的安全性。【参考文献】[1]楼士林,杨盛昌,龙敏南,等.基因工程[M].北京:科学出版社,2002.[2]李庆军,董艳桐,施冰.植物抗虫基因的研究进展[J].林业科技,2002,27(2):22 26. 这还有一篇

  • 索引序列
  • 中缅树鼩冷适应的基因学研究论文
  • 人类适应环境的基因研究论文
  • 基因网络效应研究论文
  • 基因组印迹在学术中的应用论文
  • 基因工程在新药研究的应用论文
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