導(dǎo)語：如何才能寫好一篇細(xì)胞的生物學(xué)特征，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

作者：宋曉冬 蔣少鋒 牛新華 徐艷巖 武玉永 單長民

【關(guān)鍵詞】 細(xì)胞

【摘要】 目的 在體外模擬能量代謝障礙研究PC12細(xì)胞缺糖損傷的分子生物學(xué)特征。方法 電鏡觀測形態(tài)改變，MTT檢測功能異常，RTPCR測定Bcl2在RNA水平上的表達(dá)。結(jié)果 電鏡觀察到細(xì)胞有凋亡現(xiàn)象；MTT顯示細(xì)胞活力降低；RTPCR結(jié)果表明Bcl2在6~16 h表達(dá)上調(diào)。結(jié)論 缺糖損傷的PC12細(xì)胞既有形態(tài)的變化也有功能上的變化，并同時伴隨著凋亡和壞死兩種死亡現(xiàn)象。

【關(guān)鍵詞】 PC12細(xì)胞；缺糖損傷；凋亡

【Abstract】 Objective By using glucose deprivation (an insult relevant to the brain ischemia) media，PC12 cell strain was evaluated.Methods By cellular and molecular biological techniques including electron microscopy，MTT，and RTPCR to meaure and observe.Results Electron microscopy reveals the treated PC12 cells underwent apoptosis;MTT result shows the treated PC12 cells viabilities induced;Bcl2 RNA levels expressed to peak levels 616 hours after glucose deprivation treatment and then declined gradually.Conclusion The PC12 cells deprived of glucose underwent the morphological and functional alterations including apoptosis and necrosis.

【Key words】 PC12 cell，glucose deprivation，apoptosis

許多臨床和實驗研究發(fā)現(xiàn)腦缺血的時間和程度與腦功能損害程度成正相關(guān)［1］，這是神經(jīng)細(xì)胞對缺血的耐受力差造成的［2］，因此認(rèn)為研究缺血對神經(jīng)細(xì)胞的損傷機(jī)制是研究缺血性腦損害的核心［3］。本文采用PC12細(xì)胞，運用無糖培養(yǎng)模擬體外細(xì)胞能量代謝障礙的方法，通過電鏡觀測、MTT檢測、RTPCR等方法分析了PC12細(xì)胞在無糖培養(yǎng)的不同時間段細(xì)胞的變化。

1 材料與方法

1．1 材料

PC12細(xì)胞購自中科院上海細(xì)胞所，DMEM高糖培養(yǎng)液購自GiBco公司，噻唑藍(lán)(MTT)購自Sigma公司，RTPCR引物由上海生工生物技術(shù)有限公司合成：βactina 5’AACCGTGAAAAGATGACCCAG3’，5’CTCCTGCTTGCTGATCCACAT3’;Bcl2　5′CACCCCTGGCATCTTCTCCT3′，5′GTTGACGCTCCCCACACACA3′，Eagle Eye Ⅱ凝膠成像分析儀美國Stratagene公司生產(chǎn)，F(xiàn)R900 DNA熱循環(huán)儀購自上海復(fù)日生物實驗技術(shù)研制所。

1．2 方法

1．2．1 PC12細(xì)胞對照組及缺糖實驗組的建立：PC12細(xì)胞接種于培養(yǎng)瓶內(nèi)，加入含10%胎牛血清、5%馬血清的DMEM細(xì)胞培養(yǎng)液3 ml，每2~3 d更換一次培養(yǎng)液，待培養(yǎng)形成的細(xì)胞匯合成單層細(xì)胞以后，用025%胰蛋白酶消化傳代或接種于培養(yǎng)板上，保持細(xì)胞狀態(tài)良好以備實驗使用。

PC12細(xì)胞先以有糖DMEM培養(yǎng)液培養(yǎng)于25 ml培養(yǎng)瓶內(nèi)，待細(xì)胞生長至鋪滿瓶壁后換入10%胎牛血清、5%馬血清的DMEM無糖細(xì)胞培養(yǎng)液3 ml，無糖培養(yǎng)時間根據(jù)不同需要選取不同時間段。

122 電鏡觀察細(xì)胞形態(tài)變化：取實驗組對照組細(xì)胞，放入15 ml Ep管，4000 r/min 5min，棄上清，沉淀用PBS混勻，4000 r/ min 5min。如此重復(fù)三次后得細(xì)胞沉淀塊進(jìn)行如下操作：①固定：戊二醛2 h，PBS沖洗5 min 3次，鋨酸2 h，PBS沖洗5 min 3次。②脫水：50%乙醇15 min，70%乙醇15 min，90%乙醇15 min，90%乙醇與90%丙酮(1∶1）15 min，90%丙酮15 min，100%丙酮15 min 3次。③浸透：100%丙酮＋包埋液(1∶1)4 h，包埋液2 h。④環(huán)氧樹脂618包埋。⑤固化：37℃ 12 h、45℃ 12 h、60℃ 24 h。⑥超薄切片：修理細(xì)胞塊后在LKB超薄切片機(jī)上用玻璃刀切片，厚度為5～10 nm。⑦染色：醋酸鈾30 min，枸杞酸鉛10 min。⑧電鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)。

1．2．3 MTT比色法檢測細(xì)胞活力：選取實驗組對照組各6孔，實驗組缺糖時間分別是1、3、9、24、48 h。每孔加15　μl MTT溶液，放入37℃5％CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4 h。100 μl異丙醇終止，室溫30 min。酶標(biāo)儀570 nm處測定OD值。

1．2．4 反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(reverse transcriptionpolymerase chain reaction，RTPCR)：選取實驗組對照組細(xì)胞，將培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)液徹底棄干凈，加入1 ml RNAexReagent，將細(xì)胞并RNAexReagent一起移入15 ml離心管中。室溫靜置5 min，再加入200　μl氯仿，用力顛倒離心管以混勻。靜置5 min后，12 000 r/min高速離心10 min。小心將上層水相移至15 ml離心管中，加入500 μl異丙醇，振蕩混勻，室溫靜置8 min。高速離心5 min，小心棄上清。加入1 ml 75%乙醇，振蕩片刻，7500 r/min離心5 min，小心棄上清。室溫靜置12 min使RNA沉淀恰好干燥，加入水溶解RNA。720分光光度計上測260 nm、280 nm的OD值，計算RNA的濃度。取等量RNA、OligdT、DEPC水共13 μ1。70℃加熱8 min，立即將微量離心管冰浴至少1 min，然后加入下列試劑：5×buffer 5 μl，dNTPs5 μl，MMLVRT　1 μl，Rasin 1μl，輕輕混勻，放入37℃恒溫水浴鍋中60 min。90℃，2～3 min。50　μl反應(yīng)體系：滅菌三蒸水34 μl，引物1 1 μl，引物2 1 μl，10×buffer(MgCl2 25 mM)5 μl，dNTPs 5 μl，Taq酶1 μl，cDNA 3 μl，混勻，7500 r/min離心30 s，石蠟油覆蓋。PCR循環(huán)參數(shù)設(shè)置：預(yù)變性94℃ 350 s，變性94℃ 60 s，退火60℃ 60 s，延伸72℃ 60 s，再延伸72℃ 300 s，共35個循環(huán)。15%瓊脂糖凝膠檢測PCR擴(kuò)增產(chǎn)物，Eagleeye凝膠成像分析儀檢測。

2 結(jié)果

2．1 電鏡觀察結(jié)果 培養(yǎng)于DMEM完全培養(yǎng)基中的PC12細(xì)胞，細(xì)胞形態(tài)清晰，結(jié)構(gòu)完整，細(xì)胞膜及核膜結(jié)構(gòu)完整，界線清晰，有偽足(圖1，7500倍)。培養(yǎng)于無糖培養(yǎng)液中24 h的PC12細(xì)胞，可見細(xì)胞膜發(fā)生皺縮、凹陷，染色質(zhì)濃縮，聚集于不完整的核膜邊緣，呈蠅眼狀，核膜不完整，界線模糊(圖2，7500倍)。

2．2 MTT檢測結(jié)果 MTT是一種淡黃色的唑氮鹽，為線粒體脫氫酶的底物，活細(xì)胞能將其還原成不溶于水的黑色結(jié)晶，結(jié)晶溶解于酸性異丙醇后通過測其OD值，可反映出活細(xì)胞數(shù)。(0為DMEM完全培養(yǎng)基培養(yǎng)的對照組細(xì)胞的MTT值，1、3、9、24、48分別為無糖培養(yǎng)1、3、9、24、48 h的PC12細(xì)胞的MTT值)。從圖3看到隨著無糖培養(yǎng)PC12細(xì)胞時間的延長，MTT值逐漸降低，在24 h左右其MTT值降低最明顯，說明PC12細(xì)胞的存活率隨著缺糖時間的延長而降低，在24 h左右變化最明顯。實驗組和對照組進(jìn)行t檢驗，P＜001。

2．3 RTPCR結(jié)果 Bcl2基因(圖4前面的條帶，大小為349 bp)經(jīng)PCR擴(kuò)增后，15%的瓊脂糖凝膠上電泳，在Eagle Eye Ⅱ 凝膠成像分析儀上可以看到圖4的條帶。為使實驗有一定的可比性，設(shè)置內(nèi)參βactina(圖4后面的條帶，大小為741 bp)，其中對照組亮度明顯低于無糖培養(yǎng)6 h，12 h及24 h的亮度，灰度比值最小，12 h的灰度比值最大，提示無糖培養(yǎng)24 h里Bcl2基因先是上調(diào)表達(dá)，此后表達(dá)下調(diào)。Image軟件測量以上各條帶的灰度，結(jié)果如表1（P＜005）。表1 bcl2基因和βactina基因的灰度值及灰度比值（略）

3 討論

腦缺血是一類發(fā)生率很高的腦血管疾病，建立合適的缺血模型探討缺血后各種因素引起的神經(jīng)細(xì)胞的損傷機(jī)制有著重要的價值［4］。細(xì)胞培養(yǎng)由于能夠在條件相對恒定的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，受外界影響較小，又容易對各個因素分別予以添補或去除，成為一種重要的損傷模型。

本文選擇大鼠腎上腺嗜鉻細(xì)胞瘤(rat adrenal pheochromocytoma，PC12)細(xì)胞，運用無糖培養(yǎng)基，在體外模擬能量代謝障礙［5］研究PC12細(xì)胞缺糖損傷的分子生物學(xué)特征。結(jié)果顯示，無糖處理后，細(xì)胞活力下降，電鏡下可觀察到典型的細(xì)胞凋亡特征。本文研究者還曾用流式細(xì)胞儀檢測到細(xì)胞凋亡和壞死同時并存，24 h左右細(xì)胞凋亡達(dá)到最大。RTPCR方法檢測了抑制細(xì)胞凋亡的基因Bcl2的表達(dá)，實驗顯示6~16 h時Bcl2表達(dá)量顯著增高，此后表達(dá)量慢慢下降。本文為研究神經(jīng)細(xì)胞損傷的分子機(jī)制奠定了基礎(chǔ)，提供了研究腦缺血模型的科學(xué)數(shù)據(jù)。

參 考 文 獻(xiàn)

1．　Mattson MP.Presenilin1　mutation increases neuronal vulnerability to focal ischemia in vivo and to hypoxia and glocuse deprivation in cell culture:involvement of perturbed calcium homeostasis［J］．J　Neurosci，2000，20：1358

2．　Escuret E.［Cerebral ischemic cascade］ To:cascade ischemique cerebrale［J］．Ann Fr Anesth Reanim，1995，14(1):103

3．　Plaschke K，Yun SW，Martin E，et al．Linear relation between cerebral phosphocreatine concentration and memory capacities during permanent brain vessel occlusions in rats［J］．Ann n Y Acad Sci，2000，903:299

4．　AlAbdulla NA，Martin LJ.Apoptosis of retrogradely degenerating neurons occurs in association with the accumulation of perikaryal mitochondria and oxidative damage to the nucleus［J］．Am J Pathol，1998，153(2):447

篇2

關(guān)鍵詞： 高中生物 核心概念教學(xué) 體系構(gòu)建

生物學(xué)科核心概念教學(xué)涉及生物一般學(xué)概念、生物學(xué)重要概念和生物學(xué)核心概念的理解，高中生物教師必須掌握這些概念，并幫助學(xué)生構(gòu)建生物學(xué)核心概念體系。

一、概念界定

對于概念的定義，《現(xiàn)代漢語詞典》解釋為“思維的基本形式之一，反映客觀事物的一般的、本質(zhì)的特征。人類在認(rèn)識過程中，把所感覺到的事物的共同特點抽出來，加以概括，就成為概念”[1]。由此可見，概念是人腦對客觀存在歸納推理分析得出的，共同具有某些特性或?qū)傩缘氖录⑽矬w或現(xiàn)象的抽象概括。生物學(xué)概念是人腦對客觀生物學(xué)對象歸納推理分析得出的，共同具有某些特性或?qū)傩缘纳飳W(xué)事件、物體或現(xiàn)象的抽象概括。生物學(xué)重要概念是處于學(xué)科的中心位置的，它包括對學(xué)科的基本現(xiàn)象、基本規(guī)律、基本理論的理解和解釋，對學(xué)科及相關(guān)科學(xué)具有重要的支撐作用的概念。生物學(xué)核心概念即那些能夠展現(xiàn)當(dāng)代生物學(xué)科圖景的概念，這樣的概念可以統(tǒng)攝學(xué)科的一般概念和重要概念，揭示學(xué)科概念之間的聯(lián)系，具有統(tǒng)整學(xué)科知識的功能。

二、概念、重要概念、核心概念三者之間的關(guān)系

新課程標(biāo)準(zhǔn)要求通過學(xué)生核心概念體系的建立使學(xué)生形成生物學(xué)科觀念。在具體的教學(xué)中我們可以運用生物學(xué)一般概念建構(gòu)重要概念，通過重要概念建構(gòu)核心概念。由于核心概念包含重要概念，原理、理論的基本理解和解釋，重要概念居于處于學(xué)科的中心位置的一批概念，它包括對學(xué)科的基本現(xiàn)象、基本規(guī)律、基本理論的理解和解釋，對學(xué)科及相關(guān)科學(xué)具有重要的支撐作用，可見生物學(xué)核心概念是生物學(xué)重要概念的上位概念，重要概念是生物學(xué)一般概念的上位概念。

三、高中生物核心概念教學(xué)

教師在備課時，先通讀教材，熟練地掌握教科書的全部內(nèi)容，了解全書的結(jié)構(gòu)體系?！镀胀ǜ咧姓n程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書》采用模塊結(jié)構(gòu)體系，如必修部分包括“分子與細(xì)胞”、“遺傳與進(jìn)化”和“穩(wěn)態(tài)和環(huán)境”三個模塊。模塊是一個相對獨立的綜合化的學(xué)習(xí)單元，模塊設(shè)計突出了單元“章”之上更集中和更上位的生物學(xué)主題。教學(xué)時可以把每個模塊又具體地分為若干學(xué)科主題，在針對具體模塊建立一般概念、重要概念和核心概念體系。例如把必修一“分子與細(xì)胞”的教學(xué)內(nèi)容分為“確立細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)”（第一章）、“分析細(xì)胞物質(zhì)組成”（第二章）、“論證細(xì)胞是系統(tǒng)”（第三章）、“論證細(xì)胞是生命系統(tǒng)”（第四五章）和“系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展和消亡”五個學(xué)科主題。每一個學(xué)科主題可以確立一個核心概念，這樣必修一就可以確立五個核心概念，如下：

（1）細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，生命系統(tǒng)既有統(tǒng)一性，又有多樣性；

（2）細(xì)胞是由物質(zhì)分子組成的，不同的物質(zhì)具有不同的作用；

（3）細(xì)胞是物質(zhì)分子的有機(jī)結(jié)合體，細(xì)胞的各種結(jié)構(gòu)既分工又合作；

（4）細(xì)胞的生命活動需要物質(zhì)和能量的推動；

（5）細(xì)胞有一個發(fā)生、發(fā)展、變化的過程，甚至還能夠發(fā)育成一個新的個體（即細(xì)胞具有全能性）。

其次，教師要對每一個核心概念進(jìn)行細(xì)化，將上位的核心概念拆分為若干重要概念，例如把“必修一”第一章的核心概念“細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，生命系統(tǒng)既有統(tǒng)一性，又有多樣性”拆分如下：

（1）細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，生命系統(tǒng)既有統(tǒng)一性，又有多樣性。

（2）細(xì)胞是生物體的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。

（3）能夠獨立完成生命活動的系統(tǒng)叫做生命系統(tǒng)。

（4）原核細(xì)胞是組成原核生物的細(xì)胞。這類細(xì)胞主要特征是沒有以核膜為界的細(xì)胞核，同時也沒有核膜和核仁，只有擬核，進(jìn)化地位較低。

（5）真核細(xì)胞指含有真核（被核膜包圍的核）的細(xì)胞。其染色體數(shù)在一個以上，能進(jìn)行有絲分裂。

再次，教師以梳理出的重要概念為教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時要思考這些重要概念是以哪些生物學(xué)概念或生物學(xué)事實來支撐的，學(xué)生是否已經(jīng)掌握這些概念。例如在進(jìn)行必修一第一張第一節(jié)“走進(jìn)細(xì)胞”的教學(xué)設(shè)計時教師就要回想學(xué)生在初中教材中學(xué)過的相關(guān)的重要概念，如下：

（1）細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。

（2）動物細(xì)胞、植物細(xì)胞都具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核和線粒體等結(jié)構(gòu)，以進(jìn)行生命活動。

（3）相比于動物細(xì)胞，植物細(xì)胞具有特殊的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，例如葉綠體和細(xì)胞壁。

（4）細(xì)胞能進(jìn)行分裂、分化，以生成更多的不同種類的細(xì)胞用于生物體的生長、發(fā)育和生殖。

（5）一些生物由單細(xì)胞構(gòu)成，一些生物由多細(xì)胞構(gòu)成。

（6）多細(xì)胞生物具有一定的結(jié)構(gòu)層次，包括細(xì)胞、組織、器官和生物個體。

教師要思考學(xué)生在初中學(xué)過并掌握了的這些重要概念與高中要形成的重要概念之間的聯(lián)系，利用這些概念幫助學(xué)生進(jìn)行概念同化和掌握新概念。

四、結(jié)語

目前，研究者們通過一般概念和核心概念構(gòu)建生物學(xué)核心概念體系，生物學(xué)核心概念相對于一般概念在數(shù)量上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一般概念的，朱曉琳在研究中篩選出生物必修部分的核心概念為15個[2]，可見在高中生物學(xué)教學(xué)過程中生物學(xué)核心概念往往需要較長時間才能形成，而不是一節(jié)課或是幾節(jié)課就能構(gòu)建的。所以在教學(xué)過程中有必要提出通過一般概念概念、重要概念和核心概念構(gòu)建生物學(xué)核心概念體系。

參考文獻(xiàn)：

篇3

【關(guān)鍵詞】教學(xué)；細(xì)胞生物學(xué)；教學(xué)方法；多媒體技術(shù)

作為生物專業(yè)和生命科學(xué)的重要課程，細(xì)胞生物學(xué)一直都是相關(guān)領(lǐng)域的必修課程。將細(xì)胞生物學(xué)這門學(xué)科給教好，對于提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)、提升學(xué)生走向社會之后在職業(yè)生涯中的競爭力都是大有裨益的。然而鑒于細(xì)胞生物學(xué)這門課程本身的特征，即細(xì)胞生物學(xué)的研究對象是細(xì)胞，而細(xì)胞本身就是需要借助顯微鏡才可見的，因而也一直找不到能夠適應(yīng)這門學(xué)科的傳統(tǒng)教學(xué)方法。隨著現(xiàn)代教育的逐漸發(fā)展，多媒體技術(shù)[1]也越來越被廣泛地應(yīng)用于教學(xué)當(dāng)中。利用多媒體技術(shù)進(jìn)行細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)，可以使學(xué)生更加全方位地了解微觀世界的生物細(xì)胞，進(jìn)而大大提高教學(xué)質(zhì)量。

一、細(xì)胞生物學(xué)概述

所謂“細(xì)胞生物學(xué)”，是指是在分子水平、亞顯微水平和顯微水平這三個層次上，研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，以及各種生命規(guī)律的一門學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)通過使用近代物理學(xué)與化學(xué)的科技成果以及分子生物學(xué)的概念、方法，基于細(xì)胞水平來對生命活動進(jìn)行研究，細(xì)胞生物學(xué)所研究的核心問題就是遺傳及發(fā)育的問題。但是因為細(xì)胞生物學(xué)是對微觀世界的探究，因此若要對其進(jìn)行研究，就必須運用到顯微鏡。

正是由于細(xì)胞生物學(xué)的上述特征，使得在用傳統(tǒng)方式進(jìn)行細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)時，會出現(xiàn)很多的弊端；而在用多媒體技術(shù)進(jìn)行細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)時，則會顯現(xiàn)出很多的優(yōu)勢。

二、傳統(tǒng)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)方法中存在的問題

傳統(tǒng)的教學(xué)方法就是書本加黑板，即老師在講臺上通過板書的形式，向坐在講臺下面的學(xué)生們傳授書本中的知識。而一直以來，這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式也一直存在，并且在現(xiàn)今教學(xué)方式中仍然占據(jù)很重要的地位。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法固然能夠讓學(xué)生們理解書中的某些知識，但是它還是存在很多的弊端的，尤其是當(dāng)這種傳統(tǒng)教學(xué)方式應(yīng)用于像細(xì)胞生物學(xué)這種抽象的學(xué)科時，它所呈現(xiàn)的不足則更加明顯了：

（1）細(xì)胞生物學(xué)是一門很抽象的學(xué)科，僅僅通過老師的板書和口授是達(dá)不到很明顯的教學(xué)效果的，畢竟這門學(xué)科的研究對象是微觀的細(xì)胞，是人的肉眼所不能看見的東西。如果教學(xué)方式僅僅停留在傳統(tǒng)方式上，老師們只能通過口授或者是在黑板上以簡單地圖表來向?qū)W生們闡述細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，因此學(xué)生們是很難想象細(xì)胞的構(gòu)造的，因而學(xué)生們不能夠?qū)?xì)胞的功能有更為深刻的理解，這對于學(xué)生對相關(guān)知識的吸收是很不利的，因而教學(xué)質(zhì)量也不會很理想。

（2）在授課過程中，老師們可能需要向?qū)W生們講解細(xì)胞的具體構(gòu)造，以便學(xué)生們對細(xì)胞各部分的功能會有一個詳細(xì)的了解。為了使講解能夠更加生動和具體，老師可能需要在黑板上畫出細(xì)胞結(jié)構(gòu)的簡略圖，一方面由于黑板上所畫的圖都是二維的，沒有立體感；另一方面，老師們畫圖的水平畢竟有限，不可能在黑板上畫出比較清晰明了的細(xì)胞圖，因此傳統(tǒng)教學(xué)方式的教學(xué)效果不顯著。

（3）一節(jié)課的時間是有限的，如果老師花過多的時間在板書的書寫和畫圖上，就會浪費寶貴的上課時間，那么在原本就有限的時間內(nèi)所能講述的知識就更加的少了。既然時間利用率不高，那么自然教學(xué)質(zhì)量也不會很理想了。

綜上所述，若用傳統(tǒng)的教學(xué)方法對細(xì)胞生物學(xué)這門學(xué)科進(jìn)行授課，教學(xué)質(zhì)量是不會很好的。這個時候，多媒體教學(xué)就顯得有優(yōu)勢多了。因此，需要通過利用多媒體技術(shù)來進(jìn)行細(xì)胞生物學(xué)課程的講解。

三、利用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)的優(yōu)點

科技的進(jìn)步也推動了現(xiàn)代教育的發(fā)展，如今大部分學(xué)校都配備了多媒體教室，在多媒體教室老師可以通過多媒體技術(shù)向?qū)W生們授課。所謂多媒體教學(xué)方式，就是指將授課方式與計算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來。通過多媒體技術(shù)，可以將原本抽象的知識形象化。在授課過程中，通過向同學(xué)們展示豐富多彩的、吸引眼球的圖片、音頻、視頻等，充分調(diào)動了學(xué)生們在上課時的感官，使得原本枯燥的、抽象的知識變得生動、具體，增加同學(xué)們上課的興趣，進(jìn)而可以改善教學(xué)質(zhì)量。

尤其是像細(xì)胞生物學(xué)這樣抽象的學(xué)科，所研究的對象又是人的肉眼不可見的細(xì)胞，傳統(tǒng)的教學(xué)方法不能夠形象地向?qū)W生們展示細(xì)胞的內(nèi)部構(gòu)造以及細(xì)胞的變化等。因而，通過多媒體技術(shù)進(jìn)行細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)，是有很多優(yōu)勢的：

（1）通過多媒體進(jìn)行教學(xué)時，可向同學(xué)們展示相關(guān)的圖片、視頻和音頻，充分調(diào)動同學(xué)們的感官，增大同學(xué)們可獲取的信息量，讓同學(xué)們了解更多關(guān)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的知識。例如老師若要向同學(xué)們展示細(xì)胞有絲分裂的整個過程，在傳統(tǒng)教學(xué)方法中，老師們可能需要在黑板上畫出細(xì)胞有絲分裂各個階段的圖，以便向同學(xué)們解釋各個階段細(xì)胞的變化，這樣做一方面浪費時間，另一方面如果老師在黑板上的圖由于失誤而畫錯了的話，還會誤導(dǎo)學(xué)生。但是利用多媒體課件，并用形象的圖片和適當(dāng)?shù)膭赢嬙O(shè)置加以輔助，就可以形象生動地向?qū)W生們展示細(xì)胞有絲分裂時的整個過程，這樣同學(xué)們對相關(guān)知識的記憶也會更加深刻。

（2）以前“填鴨式”的教學(xué)氣氛，即老師在講臺上講課，同學(xué)們在下面瘋狂地記筆記，使得教學(xué)質(zhì)量很不理想。然而通過多媒體技術(shù)，使得教學(xué)方式不再呆板，相反，會使得課堂氣氛活躍，因而可以顯著的改善教學(xué)效果。

（3）俗話說，“興趣是最好的老師”。通過多媒體技術(shù)，將原本枯燥的細(xì)胞生物學(xué)這門科目變得生動和有趣，因而可以大大增加同學(xué)們對這門科目的興趣，提高同學(xué)們對這門科目的記憶。同學(xué)們的興趣提上去了，那么同學(xué)們學(xué)習(xí)這門科目的能力也就提上去了，教學(xué)質(zhì)量也就會有相應(yīng)的提升了。

（4）可以省去很多老師板書的時間，因而可以增加課堂的時間利用率，老師們也就可以有更多的時間去講解更多的知識了，同學(xué)們所學(xué)習(xí)的也就多了。

（5）在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，學(xué)生們在課堂上會由于忙于記筆記而沒有很在意老師所講的某些重要的知識點，這是得不償失的。但是在多媒體教學(xué)方式中，老師們的授課都是有相應(yīng)的課件的，學(xué)生們大可在課堂上認(rèn)真聽講，只是適當(dāng)?shù)刈龉P記，不要忽略老師所講的任何一個知識點，課后再向老師拷貝課件就可以了。

（5）在多媒體教學(xué)方式中，由于老師不再是在講臺上“瘋狂”地板書，學(xué)生們也不再是在下面“瘋狂”地做筆記，使得老師和同學(xué)們在課堂上有更多的時間進(jìn)行互動和交流，學(xué)生們哪里沒有理解得透就可以當(dāng)場提出來，老師當(dāng)場進(jìn)行解惑，對于改善教學(xué)質(zhì)量也是大有裨益的。因而，利用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，會使得整個課堂的互動性更強。

四、將多媒體技術(shù)應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中的具體做法

前已所述，將多媒體技術(shù)應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)這門學(xué)科的教學(xué)中，是有很多的優(yōu)勢的。那么如何將多媒體技術(shù)應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)中呢？可從如下幾個方面來說明：

（1）老師們要精心的制作多媒體課件，課件就相當(dāng)于傳統(tǒng)教學(xué)中的板書，老師是要根據(jù)課件進(jìn)行課程的講解的，因而課件的質(zhì)量將直接影響整節(jié)課的質(zhì)量。課件并不是文字和圖片的簡單羅列，相反，課件應(yīng)當(dāng)是老師在對本節(jié)課進(jìn)行備課時，對知識進(jìn)行梳理后，想好了怎樣對知識進(jìn)行編排有利于學(xué)生們的理解，再進(jìn)行課件的制作。課件不宜做得太過花哨，否則會分散學(xué)生們在課堂上的注意力，反而不太好；但同時課件也不應(yīng)該只是文字的堆積，否則這樣的課件也就只是傳統(tǒng)板書的電子版，也就達(dá)不到提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性的目的了。因而課件制作，應(yīng)當(dāng)分清主次，并且有一定的邏輯。

（2）即使是利用多媒體進(jìn)行授課，也要將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合，才能達(dá)到更好的效果。雖然傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在很多弊端和不足之處，但是卻不能對這種傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行全盤否認(rèn)。例如在進(jìn)行多媒體教學(xué)時，雖然通過圖片和視頻等會使同學(xué)們對知識的接受能力更強，但是有時候同學(xué)們還是會對某些知識點比較晦澀，這時候傳統(tǒng)的板書就應(yīng)當(dāng)充當(dāng)一個輔助作用了。畢竟老師對每個知識點的理解程度都會比學(xué)生更為深刻，通過板書和老師在黑板上做進(jìn)一步的演示，學(xué)生們對某些知識點的理解才會更加的深刻。

（3）教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)及時地更新，以便能夠跟得上時代的步伐。由于學(xué)校的課本一般都是好幾年前就已經(jīng)出版了的，因而書本上很多的知識點或是描述得不夠全面或是跟不上時代的步伐。尤其是像細(xì)胞生物學(xué)這樣的學(xué)科，更新的頻率是很快的。老師在進(jìn)行備課時，應(yīng)當(dāng)將已經(jīng)更新了的知識體現(xiàn)在所制作的課件中。在授課的過程中，就應(yīng)當(dāng)將這些書本中沒有的新知識向?qū)W生們講解。通過向?qū)W生們傳授相關(guān)領(lǐng)域的比較新的知識和比較前沿的研究，可以讓學(xué)生們掌握最新的知識，開闊學(xué)生們的眼界，打開學(xué)生們的思維，這對于學(xué)生們以后的職業(yè)生涯是有莫大的幫助的。

（4）國外對細(xì)胞生物學(xué)這一領(lǐng)域的研究是比國內(nèi)做得要多的，所取得的成就也是優(yōu)于我國的，因而在進(jìn)行授課時，不應(yīng)當(dāng)僅僅局限于國內(nèi)的研究成果，不能坐井觀天，相反，應(yīng)當(dāng)放眼全世界，積極地吸收國外先進(jìn)的研究成果，那樣才會有進(jìn)步。老師應(yīng)當(dāng)多看看國外的書籍，多了解國外對這門課程是如何講解的，向外國人多借鑒和學(xué)習(xí)，同時也要鼓勵學(xué)生們多看看國外的書籍。通過多媒體技術(shù)，利用圖片、視頻等，可以更好地向?qū)W生們展示國外相關(guān)領(lǐng)域的研究成果。

（5）在教學(xué)中要注意將多媒體教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合。多媒體授課的顯著特征就是在授課過程中是需要用到課件的，而課件是可以設(shè)置各種動畫效果的。因此為了充分調(diào)動學(xué)生們在課堂上的積極性，可以通過對動畫效果做相應(yīng)的設(shè)置而起到引導(dǎo)學(xué)生積極思考的效果。通過課件的啟發(fā)，可使得學(xué)生們積極進(jìn)行思考，會讓教學(xué)效果事半功倍。

五、對于將多媒體技術(shù)應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)的展望

多媒體技術(shù)為現(xiàn)代教育的教學(xué)方式開辟了一條全新的道路，通過多媒體教學(xué)中所用到的形象的圖片、音頻及視頻等，可以使抽象知識具體化、枯燥的課堂生動化、靜態(tài)的學(xué)習(xí)動態(tài)化，因而可以使得教學(xué)質(zhì)量有意想不到的提升。

前文已經(jīng)詳細(xì)地說明了利用多媒體技術(shù)進(jìn)行細(xì)胞生物學(xué)這門課程的教學(xué)的優(yōu)勢以及具體做法，其實多媒體教學(xué)可以應(yīng)用于任何一門課程的教學(xué)，只要能夠以適當(dāng)方式使用多媒體技術(shù)，并輔助以傳統(tǒng)教學(xué)方法，就一定會取得更好的教學(xué)質(zhì)量效果。

六、結(jié)論

細(xì)胞生物學(xué)是一門特殊的學(xué)科，它所研究的對象是人的肉眼所不能看見的細(xì)胞，這種特殊性也使得通過傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)是不能取到很好的效果的。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代教育也逐漸與計算機(jī)接軌，通過對媒體技術(shù)，可對該課程進(jìn)行生動的講解，即化抽象為具體、化枯燥為生動，從而提高同學(xué)們對細(xì)胞生物學(xué)這一學(xué)科的興趣，進(jìn)而可以提高教學(xué)質(zhì)量。因而將多媒體應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)這門學(xué)科是有很多的益處的。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

微生物學(xué) microbiology 研究微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、遺傳變異、生態(tài)分布和分類進(jìn)化等生命活動規(guī)律，以及與其他生物和環(huán)境相互關(guān)系的學(xué)科。

細(xì)菌學(xué) bacteriology 研究細(xì)菌等原核生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、遺傳變異、生態(tài)分布、分類和進(jìn)化等生命活動規(guī)律，及其在人類生產(chǎn)與生活中應(yīng)用的微生物學(xué)分支學(xué)科。

立克次氏體學(xué) rickettsiology 研究立克次氏體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、遺傳變異、生態(tài)分布及其致病性的微生物學(xué)分支學(xué)科。

真菌學(xué) mycology 研究真菌形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、遺傳變異、分類、進(jìn)化和生態(tài)分布等生命活動規(guī)律及其應(yīng)用的微生物學(xué)分支學(xué)科。

病毒學(xué) virology 研究病毒的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、遺傳變異、分類進(jìn)化、感染免疫等的微生物學(xué)分支學(xué)科。

噬菌體學(xué) bacteriophagology 研究噬菌體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、感染復(fù)制、遺傳變異等的微生物學(xué)分支學(xué)科。

系統(tǒng)學(xué) systematics 研究物種之間親緣關(guān)系的學(xué)科。

系統(tǒng)發(fā)育樹 phylogenetic tree 又稱“進(jìn)化系統(tǒng)樹”。依據(jù)系統(tǒng)發(fā)育構(gòu)建的生物譜系分支之間相互關(guān)系的樹狀圖，用以表示物種間的親緣關(guān)系。

特征 character 又稱“性狀”。某一分類單元所具有的能與其他生物進(jìn)行比較的各種特點。

祖征 plesiomorphy 祖先所擁有的特征狀態(tài)。

共同祖征 symplesiomorphy 兩個或兩個以上分類單元共有的祖征。

獨征 autapomorphy 又稱“自有衍征”。僅在單一分類單元中存在的獨有的衍征。

衍征 apomorphy 由祖征演化而來的特征狀態(tài)。

分類 classification 根據(jù)微生物相互間的相似性或親緣關(guān)系將其劃歸為合適的類群或單元的過程。

分類單元 taxon 生物分類系統(tǒng)中的任一等級。

分類等級 taxonomic rank 在經(jīng)典的生物分類中，分類單元以相互包含的程度進(jìn)行排列而形成的階元。主要等級有界、門、綱、目、科、屬、種。

模式 type 分類單元的名稱所永久依附的實物要素，包括標(biāo)本、圖或在代謝不活躍狀態(tài)下保存的培養(yǎng)物等。

模式標(biāo)本 type specimen 在發(fā)表名稱時被指定作為模式的標(biāo)本。

菌毛 pilus 又稱“纖毛”，曾稱“傘毛”。多存在于革蘭氏陰性菌細(xì)胞表面的絲狀中空的蛋白質(zhì)附屬結(jié)構(gòu)，比鞭毛短且細(xì)，數(shù)量較多，與細(xì)菌間或細(xì)菌和動物細(xì)胞黏附有關(guān)。

菌蛻 ghost 細(xì)菌細(xì)胞裂解后由細(xì)胞質(zhì)膜組成的空囊。

莢膜 capsule 固定在細(xì)菌或酵母菌細(xì)胞壁外結(jié)構(gòu)較致密且較厚的糖被。

菌落 colony 在固體基質(zhì)表面或內(nèi)部形成的緊密生活在一起肉眼可見的同一微生物物種的群體，或來源于同一細(xì)胞的一群細(xì)胞。

菌苔 lawn 在固體培養(yǎng)基上長成的一片密集的菌落。

菌膜 pellicle 在液體培養(yǎng)基表面由微生物生長形成的一層連續(xù)性或碎片性的膜。在酵母菌中曾稱“［菌］醭（mycoderm）”。

芽孢 spore，gemma （1）又稱“芽胞”。細(xì)菌在胞內(nèi)形成的對不良環(huán)境條件具有強抗逆性能和有利于傳播的無性休眠體。（2）卵菌中一種厚壁、有時不規(guī)則的細(xì)胞，與厚垣孢子相似的一種無性繁殖體。

支原體 mycoplasma 不具有細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的一類可獨立生活的細(xì)菌，兼性厭氧，有些是動、植物的病原體。

立克次氏體 rickettsia 專性寄生于真核細(xì)胞中，并有自主產(chǎn)能代謝系統(tǒng)的革蘭氏陰性菌。

衣原體 chlamydia 專性寄生在原核細(xì)胞內(nèi)，有細(xì)胞結(jié)構(gòu)但無自主產(chǎn)能代謝系統(tǒng)的、對抗生素敏感的一類原核生物。

子囊菌 ascomycetes 菌絲有隔，有性生殖時在子囊內(nèi)形成有性孢子的真菌類群。

核菌 pyrenomycetes， pyrnomycetes 產(chǎn)生子囊殼的子囊菌通稱。

盤菌 discomycetes， cup fungi 產(chǎn)生子囊盤的子囊菌通稱。

腔菌 loculoascomycetes 在子囊腔內(nèi)形成子囊的子囊菌通稱。

酵母菌 yeast 單細(xì)胞真菌的通稱。無性繁殖主要通過芽殖或分裂進(jìn)行。

半知菌［類］ deuteromycetes， imperfect fungi進(jìn)行無性繁殖，尚未發(fā)現(xiàn)有性生殖的真菌。

擔(dān)子菌 basidiomycetes 在擔(dān)子上形成有性孢子的真菌類群。

傘菌 agaric 蘑菇目（Agaricales）真菌的通稱。

菌絲 hypha 真菌或放線菌等形成的多細(xì)胞或單細(xì)胞管狀細(xì)絲結(jié)構(gòu)。

氣生菌絲 aerial hyphae 在基質(zhì)表面生長的菌絲。

營養(yǎng)菌絲 vegetative hyphae 基質(zhì)內(nèi)吸取營養(yǎng)的菌絲。

菌索 mycelial cord 營養(yǎng)菌絲組成的索狀結(jié)構(gòu)。

子實體 fruit body 又稱“孢子果(sporocarp)”。真菌產(chǎn)生孢子的結(jié)構(gòu)。

子座 stroma 由營養(yǎng)菌絲形成，在表面或內(nèi)部形成子實體的密集結(jié)構(gòu)。

子囊 ascus 子囊門真菌共有的囊狀或袋狀結(jié)構(gòu)，是核配和減數(shù)分裂的處所，內(nèi)部形成子囊孢子。

子囊果 ascocarp, ascoma 又稱“囊實體”。含有子囊的產(chǎn)孢體。

子囊殼 perithecium， pyrenocarp 具有自身的壁結(jié)構(gòu)并在頂端有真正孔口的封閉子囊果。

子囊盤 apothecium， discocarp 敞口的盤狀子囊果。

擔(dān)子果 basidioma， basidiome， basidiocarp 產(chǎn)生擔(dān)子的子實體。

擔(dān)子 basidium 擔(dān)子菌特有的細(xì)胞或器官，核配及減數(shù)分裂的場所，表面產(chǎn)生一定數(shù)目的擔(dān)孢子。

冬孢子堆 telium， teleutosorus 銹菌和黑粉菌在寄主植物組織中由雙核細(xì)胞形成的產(chǎn)生冬孢子的結(jié)構(gòu)。

夏孢子堆 uredinium 銹菌在寄主植物組織中由雙核細(xì)胞形成的產(chǎn)生夏孢子的結(jié)構(gòu)。

春孢子器 aecium， aecidiosorus 又稱“銹［孢］子器”。銹菌在寄主組織內(nèi)由雙核細(xì)胞形成的產(chǎn)生銹孢子的結(jié)構(gòu)。

孢囊果 sporangiocarp 含孢子囊的子實體。

孢子堆 sorus 聚集成團(tuán)的孢子囊或孢子。

孢［子］囊 sporangium 全部原生質(zhì)轉(zhuǎn)化為不定數(shù)目孢子的袋狀結(jié)構(gòu)。

孢子 spore 真菌或細(xì)菌中能直接發(fā)育成新個體的微小繁殖單元。

篇5

【關(guān)鍵詞】腫瘤；質(zhì)子治療；相對生物效應(yīng)

Robert Wilson在1946年提出了用質(zhì)子和治療癌腫的思想[1]。此后Tobias在Berkeley的實驗工作證實了Wilson的預(yù)言[2]。從20世紀(jì)50年代開始研究到現(xiàn)在為止，世界上已經(jīng)設(shè)立有質(zhì)子治療裝置30多臺，治療患者35000多人，取得了很好的治療效果。最近幾年世界上又有20多個單位提出建立質(zhì)子治療裝置。2002年， 我國已開始引進(jìn)裝置（北京、山東），已加入了質(zhì)子治療的國際行列。從已有的治療效果中，質(zhì)子治癌作為放射治療中的高技術(shù)，與其它放療相比已經(jīng)顯示出它的特點。經(jīng)過科學(xué)工作者近半個世紀(jì)的努力研究和實踐， 質(zhì)子治療腫瘤技術(shù)已逐漸走向成熟。質(zhì)子束的物理學(xué)和生物學(xué)特征決定了其能量大、穿透力強；用高度精確計算機(jī)技術(shù)控制，可以將Bragg峰調(diào)整到腫瘤區(qū)，釋放能量，殺死腫瘤細(xì)胞，而途經(jīng)的正常組織損傷小。目前，世界各國已經(jīng)開始高度關(guān)注并發(fā)展和質(zhì)子腫瘤治療高新技術(shù)。

1.質(zhì)子治療的物理學(xué)特征

質(zhì)子是氫原子失去電子后帶有一個正電荷的粒子（H+）。荷能質(zhì)子可以通過加速器加速得到。

1.1質(zhì)子與生物分子的作用機(jī)制

質(zhì)子輻射對腫瘤細(xì)胞的殺傷是質(zhì)子與細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)之間的相互作用的結(jié)果。質(zhì)子輻射對生物靶分子的損傷既有能量傳遞的直接作用， 也有通過水的輻射反應(yīng)產(chǎn)生的大量自由基的間接作用。

（1） 直接作用（Direct action）：指射線直接將能量傳遞給生物分子，引起電離和激發(fā)，導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)的改變和生物活性的喪失。

（2） 間接作用（Indirect action）：指射線首先作用于水，引起水分子的活化和自由基的生成，然后通過自由基作用于生物分子，間接造成其靶分子之活性損傷。質(zhì)子束的LET低， 屬于疏松電離輻射，間接作用占主導(dǎo)地位。

1.2 傳能線密度（LET）

因為質(zhì)子治療涉及的質(zhì)子能和生物介質(zhì)的傳遞轉(zhuǎn)換，并且輻射的生物效應(yīng)的大小與線性能量轉(zhuǎn)移值很重要的關(guān)系。 Zirkle等于1952年提出的線性能量轉(zhuǎn)移（LET）的概念。LET定義為粒子在物質(zhì)中單位距離（dx） 上的能量損失（dE） ， 可以用下式表示： LET= dE/dx， 國際單位是J/m， 習(xí)慣上用keV/um。

1.3 質(zhì)子的Bragg峰

X射線，γ射線和電子等粒子能量沉積于組織是呈指數(shù)衰減的，當(dāng)照射到腫瘤時腫瘤周圍的正常組織會受到不同程度的損害，而在前端的范圍內(nèi)高能量的質(zhì)子相對LET較小，但隨著能量的減少質(zhì)子能量損失增大，在射程末端能量的釋放急劇增加，從而形成一個鋒利的布拉格峰，尾部后面峰很尖銳，很少擴(kuò)散到兩側(cè)，在顆粒的劑量范圍內(nèi)的射程末端迅速下降到零。因此，質(zhì)子相比于常規(guī)輻射有兩個明顯的優(yōu)點：1）質(zhì)子在腫瘤性病變的布拉格峰的精確對準(zhǔn)。2）布拉格峰在其范圍的結(jié)束急劇下降，這可以保證腫瘤后面正常細(xì)胞基本上沒有任何傷害。因此，質(zhì)子治療的深度劑量分布是非常有利于腫瘤治療的，根據(jù)體內(nèi)腫瘤深度以選擇質(zhì)子的能量，以使布拉格峰的位置落在腫瘤而不傷害健康組織。

2.相對生物學(xué)效應(yīng)

輻射損傷的程度不僅依賴于吸收劑量、而且還跟其它兩個參數(shù)： OER和LET有關(guān)。不同類型的輻射產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)有明顯的差別， 在放射生物學(xué)中通常用相對生物學(xué)效應(yīng)（ RBE）來表示這種輻射損傷的程度的差別。

由于X射線的輻射生物學(xué)已有上百年的實驗積累，所以RBE通常以250kV的X射線作參照標(biāo)準(zhǔn)。在用帶電離子殺傷癌細(xì)胞時， RBE對癌細(xì)胞的滅活是一個重要的參數(shù)。RBE的數(shù)值依賴于輻射類型、所選生物學(xué)終點效應(yīng)以及該生物學(xué)效應(yīng)的定量水平， 最好在平均滅活劑量下進(jìn)行RBE比較。

2.1氧效應(yīng)和氧增比

氧增比： 氧是一種輻射增敏劑， 它的存在能夠增強輻射效應(yīng)。受到照射的生物系統(tǒng)的輻射效應(yīng)隨介質(zhì)中氧濃度的增加而增加， 這種效應(yīng)稱為氧效應(yīng)[3]。一般用氧增比（OER） 來衡量氧效應(yīng)的大小。OER定義為得到一定的生物效應(yīng)乏氧情況和有氧情況下所需輻射劑量的比值。

氧效應(yīng)是放射生物學(xué)的基本問題之一。但是其作用機(jī)制還沒有完全弄清楚?，F(xiàn)有的生化機(jī)理有如下幾種：

（1）電子轉(zhuǎn)移假說。氧分子含有兩個未配對的電子， 它相當(dāng)于一個雙自由基， 當(dāng)電離輻射使靶分子電離， 同時產(chǎn)生游離電子， 游離電子轉(zhuǎn)移到一個電子陷阱部位而造成靶分子損傷， 氧能與這些游離電子反應(yīng)， 防止其重新回到原位， 而使靶分子的損傷固定和加重。

（2）氧固定理論。在充氧的溶液中， 當(dāng)電離輻射在靶分子中誘發(fā)了自由基， 如果在照射時靶分子附近存在氧， 那么， 這些輻射引起的自由基將迅速與氧發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

因為許多輻射產(chǎn)生的靶分子自由基的壽命是極短促的， 在照射前或照射當(dāng)時就必須有氧存在以便有效地與自由基起反應(yīng)使輻射損傷基固定下來， 這些化合物是有毒物質(zhì)， 在輻射過程中它們的積累將產(chǎn)生進(jìn)一步的損傷。

3.輻射所致細(xì)胞死亡及DNA雙鍵斷裂效應(yīng)

輻射誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡： 根據(jù)細(xì)胞的形態(tài)及周期， 可以分為2類：

（1） 非增殖的細(xì)胞。如神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞等。

（2） 具有完整增殖能力的分裂細(xì)胞。如癌細(xì)胞、干細(xì)胞、離體培養(yǎng)的細(xì)胞等。

一般來說， 對于非增殖細(xì)胞， 要破壞其必需功能較大的照射劑量， 而使增殖細(xì)胞喪失其增殖能力， 通常用低于2Gy的照射劑量即可達(dá)到目的。

在放射生物學(xué)中， 傳統(tǒng)上將細(xì)胞死亡分為2類：

（1） 生殖死亡。這種類型的死亡和分裂細(xì)胞有關(guān)。

（2） 間期死亡。這種類型的死亡主要是不發(fā)生分裂的或緩慢分裂的細(xì)胞。

臨床上總劑量分為小劑量（2-4Gy） 分次照射，當(dāng)單次用大劑量照射細(xì)胞時即使分裂細(xì)胞也能經(jīng)受住間期死亡， 然而大部分的腫瘤細(xì)胞和健康組織的細(xì)胞將發(fā)生分裂期死亡， 這證明輻射誘導(dǎo)的死亡與DNA分子有關(guān)。

輻射誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡的機(jī)制： 由于DNA是細(xì)胞增殖、遺傳的重要物質(zhì)基礎(chǔ)， 是引起細(xì)胞一系列生化、生理變化的關(guān)鍵性物質(zhì)， 因此， DNA損傷勢必改變遺傳信息， 或者破壞遺傳信息的完整性。輻射效應(yīng)也就不僅影響細(xì)胞本身， 而是隨細(xì)胞的增殖延續(xù)。所以， 普遍認(rèn)為DNA是射線作用的靶分子， 大量的實驗事實也支持這樣的觀點[4]。

質(zhì)子對DNA的原發(fā)損傷包括堿基的多種類型損傷， 糖基的破壞， DNA鏈斷裂， DNA鏈交聯(lián)等[4]。由于堿基、戊糖和磷酯的損傷最終都可能導(dǎo)致DNA鏈的斷裂， 而鏈斷裂中雙鏈斷裂相對較難修復(fù)而且修復(fù)時發(fā)生突變的可能性大， 早在1977年Ritter 就意識到未修復(fù)的DNA鏈斷裂是導(dǎo)致細(xì)胞失活的重要因素， 以后的進(jìn)一步研究表明， 雙鏈斷裂是電離輻射誘導(dǎo)的生物效應(yīng)中最重要的原發(fā)損傷， DNA雙鏈斷裂損傷是輻射所致細(xì)胞死亡的關(guān)鍵損傷[6，7]。

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篇6

[關(guān)鍵詞] 系統(tǒng)生物學(xué)；基因組學(xué)；蛋白質(zhì)組學(xué)；計算生物學(xué)

[中圖分類號] R34 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-7210（2008）09（b）-020-03

近代生物學(xué)研究主要是以分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)研究為主。研究方法皆采用典型的還原論方法。目前為止，還原論的研究已經(jīng)取得了大量的成就，在細(xì)胞甚至在分子層次對生物體都有了很具體的了解，但對生物體整體的行為卻很難給出系統(tǒng)、圓滿的解釋。生物科學(xué)還停留在實驗科學(xué)的階段，沒有形成一套完整的理論來描述生物體如何在整體上實現(xiàn)其功能行為，這實際上是還停留在牛頓力學(xué)思想體系的簡單系統(tǒng)的研究階段。但是生物體系統(tǒng)具有紛繁的復(fù)雜性[1，2]。盡管對一個復(fù)雜的生物系統(tǒng)來說，研究基因和蛋白質(zhì)是非常重要的，而且它將是我們系統(tǒng)生物學(xué)的基礎(chǔ)，但是僅僅這些尚不能充分揭示一個生物系統(tǒng)的全部信息。這種研究結(jié)果只限于解釋生物系統(tǒng)的微觀或局部現(xiàn)象，并不能解釋系統(tǒng)整體整合功能的來源，不能充分揭示一個生物系統(tǒng)的信息，且忽略了系統(tǒng)中各個層面的交互、支持、整合等作用,限制了生物學(xué)研究的發(fā)展。在這種現(xiàn)狀下，20世紀(jì)末人類基因組計劃完成后，生物學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家都在考慮一個問題：未來生物學(xué)研究的方向在哪里？為此學(xué)術(shù)界也不乏辯論。得出的共識是：生物學(xué)的發(fā)展未來主要面對如下問題：(1)如何弄清楚單一生物反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，包括反應(yīng)分子之間的關(guān)系、反應(yīng)方式等；(2)如何研究生物反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系，包括量化生物學(xué)反應(yīng)及生物反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)；(3)如何利用計算機(jī)信息及生物工程技術(shù)進(jìn)行生物反應(yīng)，生物反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，乃至器官及生物體的重建。

早在1969年，Bertalanfy LV就提出了一般系統(tǒng)理論(general systems theory)，他在文章中指出生物體是一個開放系統(tǒng)，對其組成及生物學(xué)功能的深入研究最終需要借助于計算機(jī)和工程學(xué)等其他分支學(xué)科才能完成[3]。1999年，由Leroy Hood創(chuàng)立的系統(tǒng)生物學(xué)(systems biology)則是在以還原論為主流的現(xiàn)代生物學(xué)中反其道而行之，把這種以整體為研究對象的概念重新提出。他給系統(tǒng)生物學(xué)賦予了這樣的定義，系統(tǒng)生物學(xué)(systems biology)是研究一個生物系統(tǒng)中所有組成成分(基因、mRNA、蛋白質(zhì)等)的構(gòu)成，以及在特定條件下這些組分間的相互關(guān)系的學(xué)科。換言之，以往的實驗生物學(xué)僅關(guān)心基因和蛋白質(zhì)的個案，而系統(tǒng)生物學(xué)則要研究所有的基因、所有的蛋白質(zhì)、組分間的所有相互關(guān)系。顯然，系統(tǒng)生物學(xué)是以整體性研究為特征的一種大科學(xué)，是生物學(xué)領(lǐng)域革命性的方法論。以胡德的觀點，基因、蛋白質(zhì)以及環(huán)境之間不同層次的交互作用共同架構(gòu)了整個系統(tǒng)的完整功能。因此，用系統(tǒng)的方法來理解一個生物系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)成為并正在成為生物學(xué)研究方法的主流。利用系統(tǒng)的方法對其進(jìn)行解析，綜合分析觀察實驗的數(shù)據(jù)來進(jìn)行系統(tǒng)分析。具體通過建立一定的數(shù)學(xué)模型，并利用其對真實生物系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測來驗證模型的有效性，從而揭示出生物體系所蘊涵的奧秘，這正是生物學(xué)研究方法的關(guān)鍵所在。

1 系統(tǒng)生物學(xué)的主要研究內(nèi)容

系統(tǒng)生物學(xué)主要研究實體系統(tǒng)(如生物個體、器官、組織和細(xì)胞)的建模與仿真、生化代謝途徑的動態(tài)分析、各種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的相互作用、基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以及疾病機(jī)制等[4，5]。

系統(tǒng)生物學(xué)的首要任務(wù)是對系統(tǒng)狀態(tài)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，即致力于對系統(tǒng)的分析與模式識別，包括對系統(tǒng)的元素與系統(tǒng)所處環(huán)境的定義，以及對系統(tǒng)元素之間的相互作用關(guān)系和環(huán)境與系統(tǒng)之間的相互作用的深入分析。具體如生物反應(yīng)中反應(yīng)成分之間的量的關(guān)系，空間位置，時間次序，反應(yīng)成分之間的因果關(guān)系，特別是反饋調(diào)節(jié)和變量控制等有關(guān)整個反應(yīng)體系的問題等。其次要對系統(tǒng)的演化進(jìn)行動態(tài)分析，包括對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特征、分岔行為、相圖等的分析。掌握了系統(tǒng)的基本演化機(jī)制，使系統(tǒng)具有目標(biāo)性和可操作性，使之按照我們所期望的方向演化，也有助于我們重新構(gòu)建或修復(fù)系統(tǒng)，為組織工程學(xué)的組織設(shè)計提供指導(dǎo)。另外，系統(tǒng)科學(xué)對生物系統(tǒng)狀態(tài)的描述是分層次的，對不同層次進(jìn)行的描述可能是完全不同的；系統(tǒng)科學(xué)對系統(tǒng)演化機(jī)制的分析更強調(diào)整體與局部的關(guān)系，要分析子系統(tǒng)之間的作用如何形成系統(tǒng)整體的表現(xiàn)、功能，而且對系統(tǒng)整體的每一行為都要找出其與微觀層次的聯(lián)系。

系統(tǒng)生物學(xué)的研究包括兩方面的內(nèi)容。首先是實驗數(shù)據(jù)的取得，這主要包括提供生物數(shù)據(jù)的各種組學(xué)技術(shù)平臺，其次是利用計算生物學(xué)建立生物模型。因此科學(xué)家把系統(tǒng)生物學(xué)分為“濕”的實驗部分（實驗室內(nèi)的研究)和“干”的實驗部分（計算機(jī)模擬和理論分析)。“濕”、“干”實驗的完美整合才是真正的系統(tǒng)生物學(xué)。

系統(tǒng)生物學(xué)的技術(shù)平臺主要為各種組學(xué)研究。這些高通量的組學(xué)實驗構(gòu)成了系統(tǒng)生物學(xué)的技術(shù)平臺。提供建立模型所需的數(shù)據(jù)，并辨識出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。其中包括基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、相互作用組學(xué)和表型組學(xué)計算生物學(xué)通過建模和理論探索。可以為生物系統(tǒng)的闡明和定量預(yù)測提供強有力的基礎(chǔ)。計算生物學(xué)包括數(shù)據(jù)開采和模擬分析。數(shù)據(jù)開采是從各實驗平臺產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)和信息中抽取隱含其內(nèi)的規(guī)律并形成假說。模擬分析是用計算機(jī)驗證所形成的假說，并對擬進(jìn)行的體內(nèi)、體外生物學(xué)實驗進(jìn)行預(yù)測，最終形成可用于各種生物學(xué)研究和預(yù)測的虛擬系統(tǒng)。計算生物學(xué)涉及一些新的數(shù)學(xué)原理和運算規(guī)則，需要物理和數(shù)學(xué)來研究生物學(xué)的最基本的原理，也需要計算科學(xué)、信息學(xué)、工程學(xué)等進(jìn)行生物工程重建和生物信息傳遞的研究。

2 系統(tǒng)生物學(xué)的研究思路及特點

系統(tǒng)生物學(xué)識別目標(biāo)生物系統(tǒng)中的各種因素，然后構(gòu)架一個系統(tǒng)模型，在其中賦予這個生物系統(tǒng)能動性。在此模型中研究細(xì)胞、組織、器官和生物體整體水平，研究結(jié)構(gòu)和功能各異的各種分子及其相互作用，并通過計算生物學(xué)來定量描述和預(yù)測生物功能、表型和行為。系統(tǒng)生物學(xué)最大的特點即整合。這里的整合主要包括三重含義。首先，把系統(tǒng)內(nèi)不同性質(zhì)的構(gòu)成要素(DNA、mRNA、蛋白質(zhì)、生物小分子等)整合在一起進(jìn)行研究；其次，對于多細(xì)胞生物，系統(tǒng)生物學(xué)要實現(xiàn)從基因到細(xì)胞、到器官、到組織甚至是個體的各個層次的整合。第三，研究思路和方法的整合。經(jīng)典的分子生物學(xué)研究是一種垂直型的研究，即采用多種手段研究個別的基因和蛋白質(zhì)。而基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和其他各種“組學(xué)”則是水平型研究，即以單一的手段同時研究成千上萬個基因或蛋白質(zhì)。而系統(tǒng)生物學(xué)的特點，則是要把水平型研究和垂直型研究整合起來，成為一種“三維”的研究[6]。

3 系統(tǒng)生物學(xué)的研究方法

系統(tǒng)生物學(xué)最重要的研究手段是干涉(perturbation)。系統(tǒng)生物學(xué)的發(fā)展正是由于對生物系統(tǒng)的干擾手段不斷進(jìn)步促成的。干涉主要分為從上到下(top-down)或從下到上(bottom-up)兩種。從上到下，即由外至里，主要指在系統(tǒng)內(nèi)添加新的元素，觀察系統(tǒng)變化。例如，在系統(tǒng)中增加一個新的分子以阻斷某一反應(yīng)通路。而從下到上，即由內(nèi)到外，主要是改變系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的某些特征，從而改變整個系統(tǒng)，如利用基因敲除，改變在信號傳導(dǎo)通路中起重要作用的蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和翻譯水平[7]。

目前國際上系統(tǒng)生物學(xué)的研究方法根據(jù)所使用研究工具的不同可分為兩類：一類是實驗性方法，一類是數(shù)學(xué)建模方法。實驗性方法主要是通過進(jìn)行控制性的反復(fù)實驗來理解系統(tǒng)[8，9]。首先明確要研究的系統(tǒng)以及所關(guān)注的系統(tǒng)現(xiàn)象或功能，鑒別系統(tǒng)中的所有主要元素，如DNA、mRNA、蛋白質(zhì)等，并收集所有可用的實驗數(shù)據(jù)，建立一個描述性的初級模型(比如圖形的)，用以解釋系統(tǒng)是如何通過這些元素及其之間的相互作用實現(xiàn)自身功能的。其次在控制其他條件不變的情況下，干擾系統(tǒng)中的某個元素，由此得到這種干擾情況下系統(tǒng)各種層次水平的一些數(shù)據(jù)，同時收集系統(tǒng)狀態(tài)隨時變化的數(shù)據(jù)，整合這些數(shù)據(jù)并與初級模型進(jìn)行比較，對模型與實際之間的不符之處通過提出各種假設(shè)來進(jìn)行解釋，同時修正模型。再設(shè)計不同的干擾，重復(fù)上面的步驟，直到實驗數(shù)據(jù)與模型相一致為止。

數(shù)學(xué)建模[10，11]方法在根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)在機(jī)制對系統(tǒng)建立動力學(xué)模型，來定量描述系統(tǒng)各元素之間的相互作用，進(jìn)而預(yù)測系統(tǒng)的動態(tài)演化結(jié)果。首先選定要研究的系統(tǒng)，確定描述系統(tǒng)狀態(tài)的主要變量，以及系統(tǒng)內(nèi)部和外部環(huán)境中所有影響這些變量的重要因素。然后深入分析這些因素與狀態(tài)變量之間的因果關(guān)系，以及變量之間的相互作用方式，建立狀態(tài)變量的動態(tài)演化模型。再利用數(shù)學(xué)工具對模型進(jìn)行求解或者定性定量分析，充分挖掘數(shù)學(xué)模型所反映系統(tǒng)的動態(tài)演化性質(zhì)，給出可能的演化結(jié)果，從而對系統(tǒng)行為進(jìn)行預(yù)測。

4 當(dāng)代系統(tǒng)生物學(xué)研究熱點

基因表達(dá)、基因轉(zhuǎn)換開關(guān)、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，以及系統(tǒng)出現(xiàn)疾病的機(jī)制分析等四個方面是目前系統(tǒng)生物學(xué)研究的主要陣地。

基因組醫(yī)學(xué)(genomic medicine)是以人類基因組為基礎(chǔ)的生命科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的革命。生命科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)結(jié)合，將人類基因組研究成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用到臨床實踐中，是后基因組時代最重要的研究方向之一。人類基因組計劃從完成和多種疾病相關(guān)的基因研究發(fā)現(xiàn)，迅速進(jìn)入到蛋白質(zhì)組學(xué)、染色體組和人類疾病基因的研究，通過單基因或復(fù)雜多基因疾病的相關(guān)基因研究和疾病易感因素分析，達(dá)到揭示基因與疾病的關(guān)系之目的；遺傳背景與環(huán)境因素綜合作用對疾病發(fā)生發(fā)展的影響；為疾病的診斷、預(yù)防和治療、預(yù)后和風(fēng)險預(yù)測提供依據(jù)?；蚪M醫(yī)學(xué)將大大提高我們對健康和疾病狀態(tài)的分子基礎(chǔ)的認(rèn)識，增強研制有效干預(yù)方法的能力。

后基因組(post-genome)的交叉學(xué)科研究是目前生命科學(xué)研究的前沿。交叉學(xué)科是一個新的研究領(lǐng)域，范圍非常廣闊，如基因組、蛋白質(zhì)組、轉(zhuǎn)錄組等等，從而出現(xiàn)許多新的交叉學(xué)科。

細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(signal transduction)的研究是當(dāng)前細(xì)胞生命活動研究的重要課題。細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白質(zhì)組學(xué)是功能蛋白質(zhì)組學(xué)的重要組成部分。系統(tǒng)地研究多條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中蛋白質(zhì)及蛋白質(zhì)間相互關(guān)系及其作用規(guī)律，細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路網(wǎng)絡(luò)化，其作用模式、通路、功能機(jī)制、調(diào)控多樣化，細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)結(jié)構(gòu)、功能、途徑的異常在癌癥、心血管疾病、糖尿病和大多數(shù)疾病中起重要作用。對細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的了解，已成為創(chuàng)新藥物、防病治病的關(guān)鍵。細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)不是一門單一學(xué)科，而是多種學(xué)科，如細(xì)胞學(xué)、生物化學(xué)、生物物理學(xué)和藥理學(xué)等多學(xué)科的交叉學(xué)科。

5 現(xiàn)階段系統(tǒng)生物學(xué)存在的問題

目前的系統(tǒng)生物學(xué)研究還只是初步使用動力學(xué)建模方法來定量描述系統(tǒng)的動態(tài)演化行為，這種方法對簡單巨系統(tǒng)是適用的，但是在運用到復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)時就會表現(xiàn)出很多的局限性，有很多問題就不能解決。生物體系統(tǒng)的復(fù)雜程度超乎我們的想象，現(xiàn)階段不宜研究整個生物體系統(tǒng)，可以從研究“小系統(tǒng)”(生物體中具有一定功能、相對獨立的部分，將其看成一個“系統(tǒng)”)開始，當(dāng)然如何正確地分析這個小系統(tǒng)本身也不是件易事。

5.1現(xiàn)有技術(shù)水平的限制

著眼于整體的系統(tǒng)生物學(xué)對技術(shù)、儀器的依賴性大大超過傳統(tǒng)的分子生物學(xué)。高通量、大規(guī)模的基因組及蛋白質(zhì)組等的發(fā)展都是建立于新技術(shù)、新儀器出現(xiàn)基礎(chǔ)之上。就目前的技術(shù)水平來講，距系統(tǒng)生物學(xué)所要求達(dá)到的理想水平還相差很遠(yuǎn)。由于技術(shù)發(fā)展的不均衡造成了系統(tǒng)中各個水平上的研究不均衡。基因組和基因表達(dá)方面的研究已經(jīng)比較成熟，而在其他水平如蛋白質(zhì)、小分子代謝物等的研究仍處于起步階段。各種蛋白質(zhì)在數(shù)量上的巨大差異是全面分析低豐度蛋白質(zhì)的一大障礙。而低豐度蛋白往往是最重要的生物調(diào)節(jié)分子，如何加強對低豐度蛋白的高通量研究，將是對蛋白質(zhì)組應(yīng)用前景的重要保障。同樣，如何研究系統(tǒng)內(nèi)存在的非遺傳性分子即細(xì)胞中存在的成百上千的獨立的代謝底物及其他各種類型的大小分子，它們在基因表達(dá)、酶的構(gòu)象形成等方面有著重要作用。建立適當(dāng)?shù)姆椒▉硐到y(tǒng)檢測這些分子的變化是系統(tǒng)生物學(xué)能否發(fā)展的關(guān)鍵。

5.2分析水平的限制

系統(tǒng)的復(fù)雜性決定了全面分析的復(fù)雜性。人類基因組計劃的實施提供了龐大的信息資源，已讓人眼花繚亂，而對于較核苷酸復(fù)雜得多的蛋白質(zhì)及代謝物等的分析將是更大的挑戰(zhàn)。如何系統(tǒng)而詳盡地為公共數(shù)據(jù)庫中的信息加上注解，對這些復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存和分析將成為系統(tǒng)生物學(xué)發(fā)展的瓶頸。

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篇7

一、教學(xué)目的要求

(一)要求學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握關(guān)于細(xì)胞、生物的新陳代謝、生物的生殖和發(fā)育、生命活動的調(diào)節(jié)、遺傳和變異等方面的基礎(chǔ)知識，以及這些知識在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、工業(yè)、國防上的應(yīng)用。

(二)通過生物學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，使學(xué)生受到辯證唯物主義和愛國主義思想的教育。

(三)要求學(xué)生掌握使用高倍顯微鏡，做簡單的生理實驗等的基本技能。

(四)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)生物學(xué)知識的能力，觀察動植物的生活習(xí)性、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生殖發(fā)育的能力，分析和解釋一些生物現(xiàn)象的初步能力。 

二、確定教學(xué)內(nèi)容的原則

(一)從學(xué)生今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)和參加社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的需要出發(fā)，認(rèn)真選取生物學(xué)基礎(chǔ)知識：選取生物的結(jié)構(gòu)和生理的知識。結(jié)構(gòu)知識是理解生理知識的基礎(chǔ)。生理知識是闡明生物的新陳代謝，生長、發(fā)育和生殖等的基礎(chǔ)知識。因此，必須重視選取形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理的知識。

(二)選取生物學(xué)基礎(chǔ)知識，必須做到理論密切聯(lián)系實際。

1.選取生物學(xué)基礎(chǔ)知識，要密切聯(lián)系工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際。生物學(xué)是農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和醫(yī)學(xué)等方面實踐的理論基礎(chǔ)，通過學(xué)習(xí)生物學(xué)知識，要使學(xué)生知道生物與生產(chǎn)的關(guān)系十分密切，應(yīng)該利用和改造有益的生物，防除有害的生物。

2.要密切聯(lián)系各地的自然實際。由于我國幅員廣大，各地的生物種類有很大差別。因此，所選取的植物和動物，既要重視其典型性，又必須盡可能是各地比較常見的，以便學(xué)生可以直接觀察到這些動植物和了解這些動植物的生活規(guī)律。

3.選取的生物學(xué)基礎(chǔ)知識，要密切聯(lián)系學(xué)生的日常生活實際，使學(xué)生加深對生物學(xué)知識的理解，同時更加深刻地認(rèn)識學(xué)習(xí)生物學(xué)的意義。

(三)適當(dāng)選取反映現(xiàn)代生物科學(xué)水平的生物學(xué)基礎(chǔ)知識。

現(xiàn)代生物科學(xué)發(fā)展很快，生物課必須重視用現(xiàn)代生物科學(xué)的觀點來闡述教學(xué)內(nèi)容，并且適當(dāng)?shù)卦黾臃从超F(xiàn)代生物科學(xué)水平的知識內(nèi)容，使學(xué)生對生物科學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀有個初步的認(rèn)識，為他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物科學(xué)知識和參加工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)打下必要的基礎(chǔ)。

三、班級現(xiàn)狀分析

本學(xué)期我任教高二（2）、（3）、（4）三個班級，三個班級人數(shù)分別為：46、45、46人，雖然通過班主任，我對個班的現(xiàn)狀有了一點了解，但由于生物是從高二開始的起始課程，所以具體情況還不能下定論。

四、教學(xué)進(jìn)度安排

高中階段學(xué)習(xí)的生物學(xué)知識，是在初中生物教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，學(xué)習(xí)生物的基本特征，側(cè)重于生命活動的共同規(guī)律的內(nèi)容。主要包括細(xì)胞、新陳代謝及其調(diào)節(jié)、生殖和發(fā)育、遺傳和變異的知識。初中和高中兩個階段所學(xué)的生物學(xué)基礎(chǔ)知識，既有所分工、又互相銜接，高中生物學(xué)是初中生物學(xué)知識的綜合、概括和提高。

高中二年級開設(shè)的生物必修課（第一學(xué)期），每周2課時，共計34課時。講述細(xì)胞、生物的新陳代謝、生物的生殖和發(fā)育、生命活動的調(diào)節(jié)、遺傳和變異等生物學(xué)基礎(chǔ)知識。

五、教學(xué)內(nèi)容及其課時安排

高中生物必修課教學(xué)進(jìn)度

單元

 知 識

 學(xué)生實驗

 課時

 

要 點

 教學(xué)要求

 項 目

 

 

緒論

 生物的基本特征

生物科學(xué)的新進(jìn)展

高中生物課學(xué)習(xí)的要求和方法

 B

A

A

 

 2

 

生命的物質(zhì)基礎(chǔ)

 組成生物體的化學(xué)元素

組成生物體的化合物

 B

C

 實驗：顯微鏡的結(jié)構(gòu)和使用；生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定。

 2+1+1

 

生命的基本單位-細(xì)胞

 細(xì)胞主要的亞顯微結(jié)構(gòu)和功能

細(xì)胞周期

細(xì)胞分裂

 B

C

A

 實驗：

1．顫藻和水綿細(xì)胞的比較觀察

2．植物細(xì)胞的有絲分裂。

 　2+1+2+1

 

 

生物的新陳代謝

 光合作用的發(fā)現(xiàn)，光合作用及其重要意義

根對水分的吸收和利用

植物的礦質(zhì)營養(yǎng)

動物的營養(yǎng)

呼吸作用

 

A

B

B

B

B

 實驗：

1．葉綠體色素的提取和分離

2．植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原。

 

 2+5

 

應(yīng)激性和生命活動的調(diào)節(jié)

 植物生命活動的調(diào)節(jié)

高等動物的激素調(diào)節(jié)

高等動物的神經(jīng)調(diào)節(jié)

 A

A

B

 

 1+1+2

 

生殖和發(fā)育

 減數(shù)分裂和配子的形成

 A

 

 　2

 

     

具體教學(xué)內(nèi)容如下：

緒 論

生物的基本特征(細(xì)胞結(jié)構(gòu)，新陳代謝，生長現(xiàn)象，應(yīng)激性，生殖和發(fā)育，遺傳和變異，生物與環(huán)境的相互影響)的概述。

生物學(xué)的研究對象和發(fā)展方向。學(xué)習(xí)生物學(xué)的重要意義。

說明：生物學(xué)的研究對象和發(fā)展方向，只要求學(xué)生作一般了解。

一、細(xì)胞

細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)。細(xì)胞學(xué)說。原生質(zhì)的概念。

細(xì)胞的化學(xué)成分：水，無機(jī)鹽，糖類， 脂類，蛋白質(zhì)，核酸；上述物質(zhì)特別是蛋白質(zhì)和核酸的重要作用，構(gòu)成細(xì)胞的化學(xué)元素。

細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能：原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別。真核細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)——細(xì)胞膜，細(xì)胞質(zhì)(其中含有線粒體、質(zhì)體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、中心體等細(xì)胞器)，細(xì)胞核(核膜、核仁、核液和染色質(zhì))。細(xì)胞各個組成部分的功能。一個細(xì)胞是一個有機(jī)的統(tǒng)一整體。細(xì)胞的分裂：無絲分裂。有絲分裂——細(xì)胞周期；細(xì)胞的分裂期分為前期、中期、后期、末期，各個分裂期的細(xì)胞核結(jié)構(gòu)變化的特點。動物細(xì)胞和植物細(xì)胞的有絲分裂過程的異同。有絲分裂的重要意義。減數(shù)分裂是一種特殊方式的有絲分裂。

〔實驗〕用高倍顯微鏡觀察植物細(xì)胞的有絲分裂，初步學(xué)會使用高倍顯微鏡。

說明：在《細(xì)胞》中，以下內(nèi)容只要求學(xué)生作一般了解。

1.細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞學(xué)說，原生質(zhì)的概念。

2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、中心體等細(xì)胞器。一個細(xì)胞是一個有機(jī)的統(tǒng)一整體。

3.無絲分裂。減數(shù)分裂是一種特殊方式有有絲分裂。

二、生物的新陳代謝

新陳代謝的概念。同化作用和異化作用的概念。

綠色植物的新陳代謝：水分代謝——細(xì)胞在形成液泡以前靠吸脹作用吸水；細(xì)胞在形成液泡以后主要靠滲透吸水。滲透吸水的原理。滲透作用的概念。質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原。水分散失的方式和意義。

礦質(zhì)代謝——植物需要的元素(大量元素和微量元素)。根吸收礦質(zhì)元素的過程——交換吸附。植物對離子的選擇吸收。礦質(zhì)元素的利用。

光合作用——光合作用的重要意義。高等植物葉綠體中的色素及其作用。光合作用的過程(光反應(yīng)，暗反應(yīng))。ATP(三磷酸腺苷)的簡式，ATP與ADP(二磷酸腺苷)的相互轉(zhuǎn)變。

呼吸作用——呼吸作用與光合作用的本質(zhì)區(qū)別。呼吸作用的生理意義。呼吸作用的過程(有氧呼吸和無氧呼吸的過程)。有氧呼吸的過程與無氧呼吸的過程的異同。

動物的新陳代謝：體內(nèi)細(xì)胞的物質(zhì)交換——單細(xì)胞動物與外界環(huán)境直接進(jìn)行物質(zhì)交換；多細(xì)胞動物(如哺乳動物)的體內(nèi)細(xì)胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境間接進(jìn)行物質(zhì)交換。

物質(zhì)代謝——食物的消化(單細(xì)胞動物、低等的多細(xì)胞動物、高等的多細(xì)胞動物消化食物的特點。哺乳動物的消化過程概述)。營養(yǎng)物質(zhì)的吸收(小腸在形態(tài)結(jié)構(gòu)上適于吸收的特點，營養(yǎng)物質(zhì)的吸收過程)。物質(zhì)代謝的過程(糖類代謝、蛋白質(zhì)代謝的過程概述)。

能量代謝——氣體交換(單細(xì)胞動物和多細(xì)胞高等動物進(jìn)行氣體交換的特點)。能量的釋放、轉(zhuǎn)移和利用。高等動物在缺氧狀態(tài)下通過無氧呼吸獲得能量。

新陳代謝的基本類型：同化作用的兩種不同類型(自養(yǎng)型、異養(yǎng)型的概念和特點)。異化作用的兩種不同類型(需氧型、厭氧型的概念和特點)。

〔實驗〕(1)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原。

(2)觀察根對礦質(zhì)元素離子的交換吸附現(xiàn)象。

(3)葉綠體中色素的提取和分離。

說明：1.在《生物的新陳代謝》中，以下內(nèi)容只要求學(xué)生作一般了解。

(1)細(xì)胞在形成液泡以前靠吸脹作用吸水。滲透吸水的原理。*滲透作用的概念。

(2)根吸收礦質(zhì)元素的過程——交換吸附。

*(3)植物對離子的選擇吸收。

(4)呼吸作用的過程(有氧呼吸和無氧呼吸的過程)。有氧呼吸的過程與無氧呼吸的過程的異同。

(5)單細(xì)胞動物與外界環(huán)境直接進(jìn)行物質(zhì)交換。

(6)單細(xì)胞動物、低等的多細(xì)胞動物、高等的多細(xì)胞動物消化食物的特點。

三、生命活動的調(diào)節(jié)(4∶0)

植物生命活動的調(diào)節(jié)：生長素的發(fā)現(xiàn)。植物的向光性和向光性形成的原因。生長素的生理作用及其在實踐上的意義。

動物生命活動的調(diào)節(jié)：高等動物的激素調(diào)節(jié)(甲狀腺激素、性激素、生長激素的分泌部位和生理作用)。昆蟲的激素調(diào)節(jié)(內(nèi)激素、外激素的分泌部位和生理作用，昆蟲激素在生產(chǎn)上的應(yīng)用)。神經(jīng)調(diào)節(jié)(神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能)?！艿谝环段?網(wǎng)整理該文章，版權(quán)歸原作者、原出處所有≥

說明：在《生命活動的調(diào)節(jié)》中，以下內(nèi)容只要求學(xué)生作一般了解。

*1.生長素的發(fā)現(xiàn)。

*2.昆蟲的激素調(diào)節(jié)。

四、生物的生殖和發(fā)育(9∶0)

生物的生殖。生殖的概念。

生殖的種類：無性生殖(分裂生殖，孢子生殖，出芽生殖，營養(yǎng)生殖)；有性生殖(配子生殖中的卵式生殖)。這些生殖方式的特點和概念。

減數(shù)分裂與有性生殖細(xì)胞的成熟：減數(shù)分裂的概念和意義。的形成過程。卵細(xì)胞的形成過程。受精作用的概念和意義。

生物的發(fā)育。發(fā)育的概念。

植物的個體發(fā)育(以薺菜為例)：胚的發(fā)育過程，胚乳的發(fā)育過程。

動物的個體發(fā)育(以蛙為例)：胚的發(fā)育過程(包括卵裂、囊胚、原腸胚各期)，各種組織、器官和系統(tǒng)的形成。胚后發(fā)育。胚的發(fā)育與環(huán)境的關(guān)系。

說明：在《生物的生殖和發(fā)育》中，以下內(nèi)容只要求學(xué)生作一般了解。

*1.生殖的種類。

*2.無性生殖和有性生殖方式的特點和概念。

*3.植物的個體發(fā)育(以薺菜為例)。

1.在高中二年級學(xué)習(xí)高中生物知識的基礎(chǔ)上，以下內(nèi)容要求掌握：

（一）生命的基礎(chǔ)

細(xì)胞的化學(xué)成分——水，無機(jī)鹽，糖類，脂類，蛋白質(zhì)，核酸；上述物質(zhì)特別是蛋白質(zhì)和核酸的重要作用，構(gòu)成細(xì)胞的化學(xué)元素。

原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別。真核細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)——細(xì)胞膜，細(xì)胞質(zhì)(其中含有線粒體、質(zhì)體)，細(xì)胞核(核膜、核仁、核液和染色質(zhì))。細(xì)胞各個組成部分的功能。

有絲分裂——細(xì)胞周期；細(xì)胞的分裂期分為前期、中期、后期、末期，各個分裂期的細(xì)胞核結(jié)構(gòu)變化的特點。動物細(xì)胞和植物細(xì)胞的有絲分裂過程的異同。有絲分裂的重要意義。

2.在高中二年級生物課中作為一般了解的以下教學(xué)內(nèi)容，要求達(dá)到掌握：

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、中心體等細(xì)胞器。一個細(xì)胞是一個有機(jī)的統(tǒng)一整體。

無絲分裂。減數(shù)分裂是一種特殊方式的有絲分裂。

3.〔實驗〕用高倍顯微鏡觀察植物細(xì)胞的有絲分裂，學(xué)會使用高倍顯微鏡。

(二)生物的新陳代謝(5∶2) 

1.在高中二年級學(xué)習(xí)高中生物知識的基礎(chǔ)上，以下內(nèi)容要求掌握：

新陳代謝的概念。同化作用和異化作用的概念。 

細(xì)胞在形成液泡以后主要靠滲透吸水。質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原。水分散失的方式和意義。植物需要的元素(大量元素和微量元素)。礦質(zhì)元素的利用。

光合作用的重要意義。高等植物葉綠體中的色素及其作用。光合作用的過程(光反應(yīng)、暗反應(yīng))。ATP(三磷酸腺苷)的簡式，ATP與ADP(二磷酸腺苷)的相互轉(zhuǎn)變。

呼吸作用與光合作用的本質(zhì)區(qū)別。呼吸作用的生理意義。

多細(xì)胞動物(如哺乳動物)的體內(nèi)細(xì)胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境間接進(jìn)行物質(zhì)交換。

哺乳動物的消化過程概述。營養(yǎng)物質(zhì)的吸收(小腸在形態(tài)結(jié)構(gòu)上適于吸收的特點，營養(yǎng)物質(zhì)的吸收過程)。物質(zhì)代謝的過程(糖類代謝、蛋白質(zhì)代謝的過程概述)。

氣體交換(單細(xì)胞動物和多細(xì)胞高等動物進(jìn)行氣體交換的特點)。能量的釋放、轉(zhuǎn)移和利用。高等動物在缺氧狀態(tài)下通過無氧呼吸獲得能量。

3.在高中二年級生物課中作為一般了解的以下教學(xué)內(nèi)容，要求達(dá)到掌握：

細(xì)胞在形成液泡以前靠吸脹作用吸水。滲透吸水的原理。

根吸收礦質(zhì)元素的過程——交換吸附。

呼吸作用的過程(有氧呼吸和無氧呼吸的過程)。有氧呼吸的過程與無氧呼吸的過程的異同。單細(xì)胞動物與外界環(huán)境直接進(jìn)行物質(zhì)交換。

單細(xì)胞動物、低等的多細(xì)胞動物、高等的多細(xì)胞動物消化食物的特點。

4.〔實驗〕(1)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原。

(2)觀察根對礦質(zhì)元素離子的交換吸附現(xiàn)象。

(3)葉綠體中色素的提取和分離。

(三)生命活動的調(diào)節(jié)(2∶0)

在高中二年級學(xué)習(xí)高中生物知識的基礎(chǔ)上，以下內(nèi)容要求掌握：

植物的向光性和向光性形成的原因。生長素的生理作用及其在實踐上的意義。

高等動物的激素調(diào)節(jié)(甲狀腺激素、性激素、生長激素的分泌部位和生理作用)。神經(jīng)調(diào)節(jié)(神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能)。

(四)生物的生殖和發(fā)育(3∶0)

共2頁,當(dāng)前第1頁1

在高中二年級學(xué)習(xí)高中生物知識的基礎(chǔ)上，以下內(nèi)容要求掌握：

生物的生殖。生殖的概念。

減數(shù)分裂的概念和意義。的形成過程。卵細(xì)胞的形成過程。受精作用的概念和意義。

生物的發(fā)育。發(fā)育的概念。

五、提高教學(xué)質(zhì)量的具體措施

 1、認(rèn)真抓好生物學(xué)基礎(chǔ)知識的教學(xué)。

高中生物學(xué)的知識，內(nèi)容比較系統(tǒng)、全面。在課前要認(rèn)真分析教材，掌握教材的重點、難點，研究學(xué)生的生理、心理的特點和學(xué)習(xí)規(guī)律，通過課堂教學(xué)、實驗、課外作業(yè)等各個教學(xué)環(huán)節(jié)，努力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)習(xí)的自覺性，在充分調(diào)動學(xué)生積極性的情況下，引導(dǎo)他們認(rèn)真學(xué)好生物學(xué)基礎(chǔ)知識，做到正確理解，鞏固記憶，舉一反三，為他們今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)知識和參加工作打下較好的知識基礎(chǔ)。

2、重視對學(xué)生進(jìn)行思想教育。

高中生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，十分重視對學(xué)生進(jìn)行進(jìn)化觀點和生態(tài)學(xué)觀點的教育。教師在教學(xué)過程中，應(yīng)該結(jié)合高中生物學(xué)知識的講述，對學(xué)生進(jìn)行這兩個觀點的教育，要使學(xué)生理解現(xiàn)今世界上形形的動植物都是逐漸進(jìn)化來的，一切生物和它們的生活環(huán)境都是分不開的，生物必須依賴于它們的環(huán)境而生活，而生物的生命活動反過來又時時刻刻在改變著環(huán)境，從而對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育。再有，通過講述祖國豐富的動植物資源，我國古代的和現(xiàn)代的生物科學(xué)的成就，對學(xué)生進(jìn)行愛國主義思想教育。

3、重視對學(xué)生進(jìn)行生物學(xué)基本技能的訓(xùn)練和能力的培養(yǎng)。

生物學(xué)是一門實驗科學(xué)，實驗、觀察、標(biāo)本的采集和制作等在生物教學(xué)中有十分重要的地位。這些教學(xué)手段對于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，更好地理解生物學(xué)基礎(chǔ)知識，掌握實驗基本技能，發(fā)展他們的智力和培養(yǎng)能力，都有重要的作用。教師一定要積極創(chuàng)造條件，盡可能讓學(xué)生親自動手、多實踐。教師對教學(xué)大綱和教材中規(guī)定的學(xué)生課外作業(yè)也要妥善安排，并指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真完成。通過教學(xué)的各個環(huán)節(jié)和課外活動，努力培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)生物學(xué)知識的能力、觀察能力、科學(xué)地分析和解釋一些生物現(xiàn)象的能力。

4、加強直觀教學(xué)

直觀教學(xué)是幫助學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容、調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、鞏固記憶的重要方法之一。在實際教學(xué)中，我要積極地自制直觀教具，密切結(jié)合教學(xué)內(nèi)容使用教學(xué)掛圖、標(biāo)本、模型、幻燈和教學(xué)電影等進(jìn)行教學(xué)。

5、堅持理論密切聯(lián)系實際

要重視密切聯(lián)系本地區(qū)動植物種類的實際進(jìn)行教學(xué)。教師在教學(xué)過程中，應(yīng)該密切結(jié)合本地區(qū)的實際情況，選擇或者補充講述當(dāng)?shù)爻Ｒ姷暮蛯?jīng)濟(jì)發(fā)展有重要意義的動植物種類。

6、積極組織和指導(dǎo)生物學(xué)課外科技活動。

篇8

關(guān)鍵詞：高中生物教學(xué)；生物概念；教學(xué)策略

生物概念是人類在學(xué)習(xí)和探索生命科學(xué)的過程中，通過觀察、實驗、分析、綜合后對生物表象及其內(nèi)部生理機(jī)制的概括總結(jié)。生命科學(xué)中的原理、規(guī)律和生命現(xiàn)象都是通過概念得以清楚闡釋，新課改下的生物課程標(biāo)準(zhǔn)對概念教學(xué)提出了更為詳細(xì)的要求和指導(dǎo)，旨在將概念與生活實踐或?qū)嶒灮顒泳o密聯(lián)系，并提出了具體的活動建議。針對不同的生物學(xué)概念，教師采用恰當(dāng)?shù)姆椒◣椭鷮W(xué)生探究，更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的理論知識和研究方法，發(fā)散思維、積極創(chuàng)新。

一、概念教學(xué)的策略

1.類比法

類比法就是將抽象的生物概念類比成學(xué)生已經(jīng)掌握的概念，并且兩者的某些特征相似，使概念具體形象化。例如，將細(xì)胞有絲分裂的周期比喻成時鐘的周期，強調(diào)周期的起點終點相同、連續(xù)性、順序性。又如，氨基酸的相關(guān)公式，氨基酸的數(shù)目減去肽鏈的數(shù)目等于肽鍵的數(shù)目，簡單類比為人的手，氨基酸的數(shù)目類比為五個手指，肽鏈數(shù)類比為一只手，肽鍵數(shù)目就為指縫連接處，這樣就可以很直觀地理解公式。

2.創(chuàng)設(shè)情境法

教師要運用恰當(dāng)?shù)膶嵗瑒?chuàng)設(shè)一定的情境，闡釋概念的具體內(nèi)容，體現(xiàn)概念的本質(zhì)和延伸，讓學(xué)生注重生物科學(xué)與實際生活之間的聯(lián)系，意識到生物學(xué)的重要性。

例如，種群、群落、物種、生態(tài)系統(tǒng)這些概念易被混淆，教師可以讓學(xué)生觀察一些圖片或視頻，創(chuàng)設(shè)情境，如觀察一座山上的生物，這座山上所有的山羊可以稱為一個種群；這座山上的山羊種群、松樹種群、老虎種群等所有種群組成群落；這座山上的群落和它的無機(jī)環(huán)境包括水、陽光、空氣等組成生態(tài)系統(tǒng)。又如，反射弧的講解，可讓學(xué)生體驗膝跳反射，引導(dǎo)學(xué)生找出反射弧的結(jié)構(gòu)，加深印象。

3.比較法

比較法是通過比較事物的相同或不同特征，分析得出事物的本質(zhì)特征。有許多概念字面意思、內(nèi)部含義或?qū)傩员容^相似，通過比較后找出概念的突出特點，避免混淆相似概念。例如，比較減數(shù)分裂和有絲分裂的異同（見下表）。

減數(shù)分裂和有絲分裂比較

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續(xù)表

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從表1中看出減數(shù)分裂的概念中強調(diào)了“生殖細(xì)胞”“子細(xì)胞染色體數(shù)目減半”，而有絲分裂強調(diào)“周期性”“細(xì)胞的增值”，通過觀察染色體的行為可以判斷一個正在分裂的細(xì)胞處于某個時期。

4.概念圖法

概念圖法指用方框、圓圈、箭頭把相關(guān)的概念有機(jī)地聯(lián)系起來，并說明兩個概念之間的關(guān)系，將這些有關(guān)概念整合成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有利于學(xué)生形成知識網(wǎng)絡(luò)。例如，動物和人體生命活動的調(diào)節(jié)（見下圖）。

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動物和人體生命活動的調(diào)節(jié)

5.實驗探究

通常按照提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計實驗、得出結(jié)論、分析結(jié)果等一般探究過程引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)概念生成。讓學(xué)生從觀察疑問中獲得興趣，然后積極思考，增強學(xué)生的動手能力、實驗探究能力、分析解決問題的能力。例如，光合作用、酶的探索過程和生長素的發(fā)現(xiàn)過程等，都可以通過實驗探索歸納總結(jié)生命物質(zhì)的來源、功能和本質(zhì)。滲透作用可以通過滲透模擬實驗、動物紅細(xì)胞吸水失水實驗、植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離實驗探究。

二、各種方法的綜合利用

根據(jù)課程需要，教師應(yīng)該從不同的角度思考和理解概念，運用多元教學(xué)方法，靈活運用概念教學(xué)的方法，發(fā)掘?qū)W生的潛力，在教學(xué)中列舉一些科學(xué)實例，使學(xué)生領(lǐng)會生物學(xué)的重要性，創(chuàng)新思維，探索新的學(xué)習(xí)方法。

例如，講解減數(shù)分裂時，可用圖片展示其每個時期的特點；用動畫展示其整個變化過程；用比較法辨析有絲分裂和減數(shù)分裂的異同，增強學(xué)生的分辨能力。又如，光合作用的講解，用實驗探索分析總結(jié)概念，用動畫視頻深入分析其內(nèi)部機(jī)制，比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)的有關(guān)概念，找出兩者的區(qū)別和聯(lián)系。

三、總結(jié)及展望

知識的學(xué)習(xí)要經(jīng)過認(rèn)知、理解、記憶、熟悉、應(yīng)用等幾個階段，其中最重要的是對概念的理解和學(xué)習(xí)，只有教師充分認(rèn)識到高中生物概念教學(xué)在整個知識學(xué)習(xí)過程中的重要性和特殊性，在實踐中不斷地探索，靈活運用恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ瑒?chuàng)新教學(xué)模式，促進(jìn)學(xué)生對概念的理解，才能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)科的興趣，優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

篇9

關(guān)鍵詞: 高中階段 生物學(xué)概念 差異

生物學(xué)是一門自然科學(xué),科學(xué)性、嚴(yán)密性較強,而生物學(xué)概念是中學(xué)生物學(xué)科知識的主要組成部分,是構(gòu)成生命科學(xué)理論體系的基本單位,[1]但由于生物教材中概念較多,學(xué)生不予重視,學(xué)習(xí)淺嘗輒止。[2]因此,在學(xué)習(xí)生物學(xué)概念或名稱時,常出現(xiàn)錯誤。我根據(jù)平時學(xué)生較難分辨和理解的生物學(xué)概念,進(jìn)行分類,比較其本質(zhì)區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系。

1.相近類型概念

相近類型概念往往代表相同的物質(zhì)、相似的空間或相似的過程,卻又有著一定的差異。

1.1染色體和染色質(zhì)。

染色質(zhì)和染色體的主要成分都是DNA和蛋白質(zhì),是同一物質(zhì)在細(xì)胞分裂間期和分裂期的不同形態(tài)表現(xiàn)而已。它們在核內(nèi)的螺旋程度不一,螺旋緊密的部分,染色較深;有的螺旋松疏染,色較淺,染色質(zhì)出現(xiàn)于間期,在光鏡下呈現(xiàn)絲狀,不均勻地分布于細(xì)胞核中。細(xì)胞分裂時染色質(zhì)細(xì)絲高度螺旋化形成較粗的柱狀和桿狀等不同的形狀形成染色體。不同生物的染色體數(shù)目、形態(tài)不同,具有種的特異性,而且比較恒定。

1.2生殖和繁殖。

生殖是延續(xù)種系的重要生命活動,是生物的基本特征之一。高等動物和人的生殖過程包括生殖細(xì)胞(和卵細(xì)胞)的形成、、受精、著床、妊娠、胚胎發(fā)育、分娩和哺乳等環(huán)節(jié)。而繁殖包括性器官的成熟、筑巢、占區(qū)、示愛、等。因此,生殖的范圍小,繁殖的范圍大。

1.3花藥和花粉。

花藥是位于花絲頂端的結(jié)構(gòu),是植物的器官,花粉是花藥里的花粉母細(xì)胞(或小孢子母細(xì)胞)通過一次減數(shù)分裂產(chǎn)生四個花粉粒。

2.包含類型概念

概念之間是包含、從屬關(guān)系。

2.1脂類和類脂。

脂類包括脂肪、類脂、和固醇等;類脂是脂類的一種形式。因此脂類概念范圍大,而類脂概念范圍小。

2.2肽鏈和肽鍵。

肽鏈?zhǔn)嵌鄠€氨基酸經(jīng)過脫水縮合形成的鏈狀大分子物質(zhì);而肽鍵是由兩個氨基酸經(jīng)脫水縮合而形成的有機(jī)化合鍵。所以一條肽鏈中可能含有多個肽鍵。

2.3核酸和核苷酸。

核酸是由許多核苷酸聚合而成的生物高分子化合物為生命的最基本物質(zhì)之一,是生物體遺傳信息的載體。而核苷酸是由含氮堿基(嘌呤或嘧啶)、戊糖(核糖或脫氧核糖)與磷酸所組成的小分子化合物,是組成核酸的基本單位。

2.4種群和群落。

從概念的內(nèi)涵上看,種群和群落都是許多生物個體的總和。但種群強調(diào)是同一物種生物在特定時間、特定空間內(nèi)的所有個體的總和。而群落則是一定區(qū)域內(nèi)所有生物個體的總和。雖然都是生物群體,但這兩個群體是不同的生物群體。

3.相反類型概念

字面意思相反,往往代表相對的空間領(lǐng)域,或者是相反含義的概念,或者過程相反。

3.1細(xì)胞液、細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液。

細(xì)胞液是指植物細(xì)胞液泡內(nèi)的液體,其中含有生物堿、色素、無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)等物質(zhì),對細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境起著調(diào)節(jié)作用,可以使細(xì)胞保持一定的滲透壓,以維持膨脹狀態(tài)。

細(xì)胞內(nèi)液是指動物體液中存在于細(xì)胞內(nèi)部的液體,相對于細(xì)胞外液而言。它是細(xì)胞中進(jìn)行各種化學(xué)反應(yīng)的場所。

細(xì)胞外液指人體內(nèi),存在于細(xì)胞外的體液叫做細(xì)胞外液。主要包括:組織液(組織間隙液的簡稱)、血漿(血液的液體部分)和淋巴、腦脊液等,占體液總量的八分之三。人體內(nèi)的細(xì)胞外液,構(gòu)成了體內(nèi)細(xì)胞生活的液體環(huán)境,這個液體環(huán)境叫做人體的內(nèi)環(huán)境。

3.2有絲分裂和無絲分裂。

細(xì)胞有絲分裂是細(xì)胞進(jìn)行分裂增殖的方式之一,在分裂過程中經(jīng)過染色體的復(fù)制和平均再分配,形成兩個具有與親代細(xì)胞相同遺傳物質(zhì)的子代細(xì)胞,由于在分裂過程中出現(xiàn)紡錘絲(紡錘體),所以稱之為有絲分裂。

細(xì)胞無絲分裂過程一般是細(xì)胞核先延長,從核的中部向內(nèi)凹進(jìn),縊裂成為兩個細(xì)胞核;接著,整個細(xì)胞從中部縊列成兩部分,形成兩個子細(xì)胞。因為在分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲(紡錘體),所以叫做無絲分裂。例如,蛙的紅細(xì)胞的無絲分裂。

3.3無氧呼吸和有氧呼吸。

無氧呼吸一般是指細(xì)胞在無氧(缺氧)條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物質(zhì)分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時釋放出少量能量的過程。這個過程對于高等植物、高等動物和人來說,稱為無氧呼吸。如果用于微生物(如乳酸菌、酵母菌),則習(xí)慣上稱為發(fā)酵。有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下,通過酶的催化作用,把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生出二氧化碳和水,同時釋放出大量能量的過程。有氧呼吸是高等動物和植物進(jìn)行呼吸作用的主要形式,因此,通常所說的呼吸作用就是指有氧呼吸。細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所是線粒體。一般說來,葡萄糖是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸時最常利用的物質(zhì)。

4.并列類型概念

概念之間是并列的關(guān)系。

4.1抗原和抗體。

抗原是一類能誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答,并能與免疫應(yīng)答的產(chǎn)物(抗體或效應(yīng)T細(xì)胞)發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)?？乖哂忻庖咴院头磻?yīng)原性兩種性質(zhì),對于生物體而言,抗原就是“外來物”?？贵w是人或動物接受抗原物質(zhì)(如細(xì)菌或其毒素、病毒等)刺激后,由漿細(xì)胞合成和分泌的一種特異性蛋白質(zhì)。

4.2細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化。

細(xì)胞分裂是活細(xì)胞繁殖其種類的過程,是一個細(xì)胞分裂為兩個細(xì)胞的過程。分裂前的細(xì)胞稱母細(xì)胞,分裂后形成的新細(xì)胞稱子細(xì)胞。通常包括核分裂和胞質(zhì)分裂兩步。

細(xì)胞分化則是在個體發(fā)育中,由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性的差異的過程。其結(jié)果是在空間上細(xì)胞之間出現(xiàn)差異,在時間上同一細(xì)胞和它以前的狀態(tài)有所不同。一次細(xì)胞分化是在細(xì)胞分裂的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的。

4.3生長素和生長激素。

生長素是植物激素,又名吲哚乙酸,是一種有機(jī)酸。產(chǎn)生的部位是葉原基、嫩葉和發(fā)育中的種子。其分布的范圍很廣,主要集中在生長旺盛的部位,趨向衰老的組織和器官中很少。其生理作用是促進(jìn)生長,促進(jìn)枝條生根、發(fā)芽、促進(jìn)果實發(fā)育,防止落花落果。生長素的生理作用還表現(xiàn)出兩重性――高濃度抑制生長,低濃度促進(jìn)生長。

生長激素是動物激素,其成分是一種蛋白質(zhì)。是由動物的內(nèi)分泌腺(垂體)分泌的一種激素,直接進(jìn)入血液循環(huán),隨血液流向全身。其主要生理作用是促進(jìn)生長,此外還能影響動物的糖類、脂類和蛋白質(zhì)的代謝。

上述這些概念在字面意思上雖然只有一字之差,但在結(jié)構(gòu)或者功能方面有著或多或少的差異,但更重要的是關(guān)注學(xué)生原有概念和生物學(xué)科學(xué)概念之間的認(rèn)知沖突,[3]如果學(xué)生能正確地加以區(qū)別,將有助于培養(yǎng)在生物學(xué)學(xué)習(xí)中的基本能力。

參考文獻(xiàn):

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篇10

【關(guān)鍵詞】細(xì)胞生物學(xué) 海洋科學(xué) 教學(xué)方式

【中圖分類號】G424.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）6-0100-02

海洋科學(xué)專業(yè)的學(xué)生主要學(xué)習(xí)海洋科學(xué)相關(guān)的基本理論和基本知識，進(jìn)行海洋科學(xué)研究方面的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)他們具有從事海洋科學(xué)研究的基本能力[1， 2]。細(xì)胞生物學(xué)課程是海洋科學(xué)專業(yè)學(xué)生的必修課程之一。細(xì)胞生物學(xué)是研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能及其基本生命活動規(guī)律的學(xué)科，是現(xiàn)代生命科學(xué)的重要基礎(chǔ)學(xué)科[3]。如何能讓學(xué)生在掌握細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識的同時又能將學(xué)到理論知識應(yīng)用于海洋科學(xué)研究，獨立開展研究工作，并做出創(chuàng)新性成果，是我們在教學(xué)實踐中需要思考的問題。所以如何根據(jù)學(xué)生專業(yè)開展有效地教學(xué)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基本理論的同時激發(fā)起他們對所學(xué)專業(yè)的興趣并增強從事海洋科學(xué)研究的能力，需要我們教育工作者在教學(xué)實踐過程中對各種教學(xué)方式的不斷嘗試。

一、基礎(chǔ)理論與海洋科學(xué)專業(yè)相結(jié)合

細(xì)胞生物學(xué)的理論性很強，研究對象多在一個看不見摸不著的微觀層次，信息量大，又缺乏直觀性，如果單純的講解課本中的理論知識，學(xué)生印象不深，甚至難以理解，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳[4]。如果將細(xì)胞生物學(xué)課程中涉及的理論知識與學(xué)生所了解的專業(yè)知識相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)的理論知識去解釋一些海洋生物學(xué)現(xiàn)象，即可以增強學(xué)生對細(xì)胞生物學(xué)理論知識的理解也可以加深學(xué)生對海洋生物的認(rèn)識。如在講到主動運輸時，可以先讓學(xué)生回顧一個基本的海洋生物學(xué)現(xiàn)象，即海藻細(xì)胞內(nèi)碘的濃度比海水中高30萬倍，再引導(dǎo)學(xué)生思考導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因，進(jìn)而引入主動運輸這種小分子物質(zhì)跨膜運輸方式的介紹，讓學(xué)生了解正是由于主動運輸方式的存在才使海藻細(xì)胞能夠不斷的從環(huán)境中吸取碘。這種講授方式使學(xué)生在教師幫助下進(jìn)行主動思考與探索，可以讓學(xué)生主動地投入學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自主性，使學(xué)生從被灌輸知識者轉(zhuǎn)變成為獲取知識而積極主動的思考者，從而達(dá)到提高學(xué)習(xí)效果的目的。為了達(dá)到這一教學(xué)效果，教師在備課時要有針對性的設(shè)計教學(xué)方案，精細(xì)設(shè)計啟發(fā)式的專業(yè)問題，并在合適的時機(jī)提出來。

由于海洋生物相關(guān)的細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)理論研究的欠缺，并不是所有的細(xì)胞生物學(xué)理論知識都能找到理想的海洋生物教學(xué)模型，這時教師可以引導(dǎo)學(xué)生課下查閱文獻(xiàn)了解海洋生物學(xué)方面的研究進(jìn)展。如在講信號轉(zhuǎn)導(dǎo)時，我們通常以腎上腺素調(diào)節(jié)糖原分解的級聯(lián)反應(yīng)來介紹G蛋白偶聯(lián)受體所介導(dǎo)的cAMP-PKA的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，在模式生物中該信號通路已研究的較為詳細(xì)，那么在海洋類非模式生物中是否也存在這種調(diào)控方式呢？在課堂上，老師可以引導(dǎo)學(xué)生去思考并作為作業(yè)讓學(xué)生課下查閱文獻(xiàn)來去求證。這樣既可以增強學(xué)生對細(xì)胞生物學(xué)知識的理解，又可以學(xué)生使了解對細(xì)胞生物學(xué)在海洋科學(xué)專業(yè)的研究進(jìn)展。

二、理論知識與科研能力培養(yǎng)相結(jié)合

大學(xué)教育是培養(yǎng)高層次人才的重要階段，想要培養(yǎng)大學(xué)生在本學(xué)科或相關(guān)領(lǐng)域獨立地去從事研究，并做出創(chuàng)新性成果的能力，高校教師需要在進(jìn)行理論講解的同時加強對學(xué)生科研和動手能力的培養(yǎng)?？蒲醒芯磕軌蜃寣W(xué)生充分發(fā)揮他們的潛能，通過研究容易產(chǎn)生新的觀點，并做出創(chuàng)新性成果，美國教育家梅茲就提出：大學(xué)不僅要傳授知識，還要傳授研究[5]。美國教育家杜威提出讓學(xué)生成為研究者的思想[6]。所以，高校教師應(yīng)具備較強的科研能力和意識。在教學(xué)過程中，教學(xué)內(nèi)容不應(yīng)僅僅局限于細(xì)胞生物學(xué)教材的基礎(chǔ)理論，更為重要的是激發(fā)學(xué)生從事科學(xué)研究的興趣，并進(jìn)一步指導(dǎo)他們做研究工作[7]。如在講授主動運輸時，書本中對主動運輸?shù)娜齻€特征（逆濃度轉(zhuǎn)運物質(zhì)，需要載體，需要能量）有了很詳細(xì)的描述，但關(guān)于如何設(shè)計實驗來驗證主動運輸?shù)倪@三個特征并沒有說明，此時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生以研究者的身份來思考和探究，從而增強他們的研究意識，培養(yǎng)和提高他們的研究思維。

除此之外，還要鼓勵學(xué)生有意識的提高科研動手能力。為達(dá)到這一效果，除了安排細(xì)胞生物學(xué)實驗課課時內(nèi)的實驗內(nèi)容，盡可能多的讓學(xué)生接觸到目前海洋科學(xué)專業(yè)老師和研究生們的研究課題以及實驗內(nèi)容，安排他們分組跟隨本專業(yè)的碩士生進(jìn)行實驗學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)實驗技能的同時也能培養(yǎng)他們的科研興趣。這種以科研促進(jìn)教學(xué)的教學(xué)方式為學(xué)生今后從事相關(guān)研究和工作打下良好的實驗基礎(chǔ)，并提高了學(xué)生對基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的興趣，極大的提高教學(xué)效果。

三、教師教授與學(xué)生主題匯報相結(jié)合

老師在臺上講，學(xué)生在臺下聽，是我們比較傳統(tǒng)也是主要的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式傳授的知識量大，但容易使學(xué)生養(yǎng)成學(xué)習(xí)的依賴性，且不能培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力[8]。細(xì)胞生物學(xué)是一門綜合的課程，所涉及的理論與實驗技術(shù)都在不斷更新，鼓勵學(xué)生參加大大小小的科研論壇，去了解科研發(fā)展的前沿。并指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)課堂上講的理論知識，選擇感興趣的話題，自擬題目和查閱文獻(xiàn)，并以主題匯報的方式在課堂上講述。在準(zhǔn)備主題匯報的過程中，學(xué)生自己查閱科研動態(tài)及最新科研研究進(jìn)展，所以該種教學(xué)方式可以讓學(xué)生自主掌握最新的知識，了解前沿科研信息，同時還可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。另外，準(zhǔn)備主題匯報時，可以以小組為單位，從而在準(zhǔn)備的過程中，可以培養(yǎng)學(xué)生溝通合作的能力，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的參與意識和團(tuán)隊的合作能力。

當(dāng)然，主題匯報能否成功，關(guān)鍵在于主題內(nèi)容的選擇，在選擇主題匯報內(nèi)容的過程中，教師要正確引導(dǎo)學(xué)生真正找到感興趣的命題，引導(dǎo)學(xué)生充分利用圖書館以及網(wǎng)絡(luò)平臺等可利用資源。在匯報后，教師要及時總結(jié)并對學(xué)生做出的努力做出肯定，同時對于匯報過程中出現(xiàn)的問題也要及時指出并給出相應(yīng)的意見。這種教學(xué)方式可以充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體的理念。

總之，在教學(xué)過程中，將理論知識與專業(yè)知識相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和科研的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神是海洋科學(xué)專業(yè)細(xì)胞生物學(xué)課程教學(xué)的首要任務(wù)。作為教師，我們在教學(xué)過程中應(yīng)該以學(xué)生為中心，針對不同的教學(xué)內(nèi)容，采用適當(dāng)?shù)姆椒▉磉_(dá)到優(yōu)良的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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