生物生物论文（最新8篇）

生物科学专业研究对象有生物科学家根据生物的发展历史、形态结构特征、营养方式以及它们在生态系统中的作用等，将生物分为若干界。为大家精心整理了生物生物论文（最新8篇），希望大家可以喜欢并分享出去。

生物科技小论文 篇1

将作物栽培在除土壤以外的培养基上，叫无土栽培。无土栽培具有不占地或少占地、换茬快、环境清洁、产品无污染和生长好、品质优、色鲜味美等优点，为花卉蔬菜、粮食以及水果生产的工业化、自动化开辟了广阔的前景。

一、实践目的

通过对草莓的无土栽培实践活动，使我们初步掌握无土栽培的技术，懂得利用水培法来确定植物必须矿质元素的原理和矿质元素对植物的生理作用，同时也培养了同学们的学习兴趣和实践能力。

二、实践原理

植物根从土壤溶液中吸收水分和无机盐，土壤颗粒主要起着固着作用。根据这一原理，将植物生活所需的无机盐按一定比例配成营养液进行作物的无土栽培。

三、实践方法

采用与泥土盆栽草莓相对照试验，盆栽草莓使用一般的菜园土作固着物，施用化肥和农家肥，进行水肥管理。

四、实践器材

无土花盆（双层塑料套盆或采用罐头瓶、硬泡沫塑料做定植板也行）、草莓苗、营养液原液、天平、洗净的碎石或蛭石、温度计等。

五、 试验与管理

1、试验时间：1997年9月－1998年5月；1998年9月－1999年5月

2、试验地址：校生物园

3、营养液原液：经试验得知，表1为最佳配方。

4、栽培方法：选择无病虫害、植株矮壮、具4－5片叶、顶芽饱满的壮苗，洗净根上泥土后，定植在无土花盆的上盆中，用碎石子或蛭石作固着物，下盆中盛清水，待长出新根后（1周左右）将清水倒掉，换上培养液。

生物论文3900字 篇2

初中生物校本课程开发探讨【1】

摘要：校本课程开发已成为初中生物教学的重要内容，在分析生物校本课程必要性的基础上，就初中生物校本课程开发原则进行探讨。

为提升成效，初中生物校本课程开发以生为本，立足本地实际情况；加强与其他学科联系，培养学生综合能力；精选课外作业，巩固课程成效。

关键词：初中生物；校本课程；开发

在素质教育理念的引领下，校本课程开发已成热点话题。

在各级教育行政部门的支持下，一些学校已开始尝试校本课程开发，以体现自身的办学特色，提高课程对学生个性发展的有效性。

本文就初中生物校本课程开发进行分析，以期对校本课程建设具有启示意义。

一、初中生物校本课程开发的必要性

就课程间的联系而言，目前，包括江西、安徽、湖北等在内的省份，初中阶段的地理、生物、物理、化学等课程都是作为单独学科而存在的，各学科间的知识有时会被打乱，知识点较为分散；就生物课程的内部属性而言，生物学科内部的关联性不强，一些知识点会被人为地打乱，不利于学生综合能力的提升。

而校本课程具有一定的灵活性，能加强各学科间、生物学科内部知识点的联系，将各知识点有机地融入在校本课程中，有利于学生在自己的知识构图中形成一个较完整的知识体系。

校本课程能在一定程度上对生物、化学、物理等知识进行整理，让学生全面地看待问题。

如针对“人体内的气体交换”相关知识内容，校本课程设计“人体呼吸时二氧化碳体积分数的变化”实验方案，积极引导学生从不同学科的角度去思考：从生物学科知识出发，利用人体呼吸需要吸收氧气、放出二氧化碳的原理进行考虑；从化学学科角度出发，就二氧化碳遇到澄清石灰水变浑浊进行解释；从物理学科中气体扩散的相关知识出发，加深对气体扩散的相关了解。

这样拓宽了学生的思路，加深了知识间的联系。

二、初中生物校本课程开发的原则

（一）选取教学内容要具有一定的趣味性

兴趣是学生最好的老师，要让学生主动喜欢校本课程，其内容就应该有趣味性。

初中学生首先接触的实验就是生物实验，实验成为校本课程的重要组成部分。

初中生对实验仪器、药品、材料、实验过程及实验现象都感到新奇。

因此，校本课程应抓住这一心理特点，多开展多样化的实验操作，在激发学生学习兴趣的同时，夯实学生的实验操作技能。

（二）选取的教学内容不能脱离教学大纲

如果将校本教材仅仅当作学科兴趣活动延伸或学科教学的零碎补充，那其课程开展会受到很多影响。

在校本课程开发中，应尝试将校本教材和中考有机结合起来，让校方、教师、家长、学生等均能接受，以实现互利共赢。

新余某初中就尝试开发《初中生物的实验设计》等校本教材，围绕实验等中考的重要内容开展相关教学工作，这既能让学生有兴趣，又能紧密联系中考内容。

有的校本教材则鼓励学生进行一些植物组织培养的研究，这既能联系初中生物知识点，又能让学生自己亲自探究，这有效激发了学生的学习兴趣。

三、生物校本课程开发的建议

（一）校本课程要以生为本，立足本地的实际情况

校本课程首先要进行调研，尽可能地让学生自主选择，让学生积极参与校本课程的选择，这体现了以学生为本，尊重学生主体地位的教育理念。

在开发生物校本课程的过程中，各学校要立足本地实际，发挥特色。

新课程实施以来，课程价值取向已由知识为中心转移到了学生全面发展上，课程内容选择要与自然、生活、社会实践相联系，使自然、生活、社会成为课程资源。

校本课程不应只是一本教材，各学校要充分利用校内与地方资源，如当地公园、校内风景等，形成具有自身特色的校本课程。

（二）加强与其他学科的联系，培养学生的综合能力

在单独设立生物学科的情况下，在校本课程开设时，应加强与其他学科的联系，培养学生综合运用知识的能力；应注重学科拓展延伸类课程的开发，如，一些学校在开发生物校本课程时，生物教研组与学校的化学教研组合作，围绕环境保护、综合实验等章节内容，强化了生物与化学等学科之间的联系。

同时，也可以将生物校本课程与物理、化学、地理等学科融合为一体。

这种形式的教学受到了学生的欢迎，学生的综合实践能力得到较好提升。

（三）精选课外作业，巩固课程成效

根据作业主题与教学内容的相关程度，笔者把校本课程的研究性作业分为三种类型：收集类作业、延伸类作业、自主类作业。

收集类作业需查阅相关生物专业书籍和教材，一般采用调查和资料收集的方法进行，鼓励学生自主阅读；延伸类作业源于教材又高于教材，需要学生灵活运用所学知识，进行创造性学习；自主类作业是在教师指导下，学生运用研究性学习方法，从生活实践中寻找相关主题，自主开展拓展性学习。

四、结语

校本课程的`开发还属于新兴事物，各学校在校本课程的开发过程中应不断总结经验，以提升校本课程的开发质量，提升的学生综合素质。

参考文献：

[1]郭安源。试论生物校本课程开发[J]。教学与管理，2007(24):36-37.

[2]黄梦慈。初中生物实验教学方法创新[N]。浙江教育报，2013-11-29.

初中生物有效教学策略探讨【2】

摘要：广大教师要在新课程体系下顺利地完成教学目标，达到教学目的，就必须首先从自身做起，转变观念，同时不断探索新的教学方法，最大限度地激发学生学习生物的兴趣，并采用实验教学、多媒体教学等先进、高效的教学手段，科学、有效地提高学生学习的效率。

关键词：初中生物；新课标；有效教学；实验

《全日制义务教育生物课程标准（实验稿）》颁布之后，对初中生物课的教学目标、教学方法等提出了新的要求。

但在具体的实施过程中，还有许多问题未能明确和深入。

笔者从事初中生物教学多年，对于如何在生物课堂上激发学生的学习兴趣，提高他们的自主学习能力与实践能力等有自己的一些看法，愿与同仁们分享。

一、教师必须改变传统教学观念，多做教法探索

新课标对生物课程的实用性要求加强，对教师的教学、实践以及应变能力也提出了新的挑战。

在这样的背景下，教师必须深入钻研教学理念，找到一些新的方法来适应这些要求与变化。

笔者在具体教学过程中就适当地改变了教学流程的具体实施。

比如，对于课前提问，笔者特别将它细分为复习提问和预习提问两大方面。

复习提问是对之前学习的课程内容的回顾和扩展，考查的是学生对之前学习内容的吸收情况以及课后独自探索的成果；预习提问则是笔者在上节课程结束前根据新课程标准，对接下来要讲授的内容规划了提问的大致方向和可以适当了解的趣味知识。

这两种提问的设计加强了学生自主探索的能力，培养了学生独立思考的意识。

在此基础上，教师还应注意将多种教学方法相结合，比如，将比较教学和辅助工具教学相结合，将提纲教学法、引导教学法和伙伴教学法相结合等。

根据不同的教学内容适当调整教学方法，让学生对每一节课都感到新鲜、有趣，又能将知识点较好地消化吸收。

二、教师要从多方面着力培养学生的学习兴趣

（一）创建和谐的师生关系

学生都有过这样的经验，如果一门科目的教师十分和蔼或是幽默，就会对这门科目产生兴趣。

所以，作为教师，要努力拉近与学生的情感距离，让学生可以通过教师真诚的关心和贴心的关注感受到师爱。

当学生能够充分感受到教师对他们的信任与期望、尊重与体谅，自然就会信赖这位教师，从而积极地投入到该门课程的学习中去。

（二）要善用疑问教学法

质疑精神是人得以进步的重要因素。

对于学生来说，学习过程中的“疑”是促进其产生学习兴趣、提高其学习能力的基础。

所以，作为教师，应该学会捕捉教学中的“疑”，从而激发学生的好奇心与求知欲。

设置疑问的教学手段在导入新课阶段是非常实用和有效的。

比如，在学习“裸子植物”时，笔者就讲了与学生生活相关的松树与杨树、杏树、桃树的童话故事，用故事暗示了它们之间的不同点，让学生急于详细了解故事情节发展的真正原因，从而激发学生积极地进入知识点的学习中去。

（三）与生活实际相结合

生物学科与人类生活密切相关，但是初中生学习生物，往往有种陌生感，甚至会产生“学生物有什么用”的疑惑。

此时，如果教师在教学过程中能把生物书本上的知识与学生的生活相联系，自然就会激发出他们对生物学科的兴趣。

比如，可以把科学家通过研制“生物导弹”治疗肝癌，从而有效地延长了患者寿命的新闻讲给学生听，让他们了解生物技术的神奇，自然产生学习的兴趣。

（四）让学生多动手、多实验

新课标中特别强调了生物课教学中实验教学的重要性，而能够动手实践也是提高学生学习积极性的有效手段。

因为初中生正处于对新鲜事物充满好奇的年龄阶段，实验过程中发生的事物的形、态、质的变化，能够充分刺激学生的感官，让他们对其产生兴趣，进一步研究生物、利用生物，并从生物学习中体验到生活的乐趣。

（五）充分利用多媒体

多媒体这种现代化的教学手段，通过立体的、多方位的影像呈现，充分刺激了学生的感官。

在生物课堂教学中，多利用多媒体创设教学情景，呈现相关知识点，能够扩展学生的视野，使他们感受具体的画面，受到声音的感染，从而激发求知欲望，使其在轻松愉快的氛围中学习。

三、结语

在新课程背景下，教师要想教好初中生物这门课程，就需要转变自身教学观念和教学方法，针对学生特点，多方位激发其学习生物的兴趣。

只有将二者结合，才能有效提高生物学科的教学质量，全方位提高学生的素质及能力。

参考文献：

[1]张立彦。浅议初中生物教学的方法[J]。教法研究，2012(18):55-57.

[2]彭晓亮。提高初中教学质量的探索与实践[J]。中国教育技术装备，2009(7):60.

[3]李玉玲。初中生物课堂教学中的学习兴趣培养[J]。教育教学研究，2007(8):186-187.

[4]赵国华，王玉珍，赵文英。多媒体技术在生物化学教学中作用的分析[J]。教育探索，2007(8):130-131.

生物科技小论文 篇3

人类早期的活动能力、也就是破坏自然的能力很弱，最多只能引起局部地区小气候的改变，所以几百万年间人与自然还能相安无事。但是工业革命以来情况发生争剧变化。工业化意味着大量燃烧煤和石油，意味着向地球大气排放巨量的废气。其中二氧化碳气体造成大气温室效应，使全球变暖、极冰融化、海平面上升；二氧化硫和氮氧化物可以形成酸雨；氯氟烃气体能破坏高空臭氧层，造成南极臭氧洞和全球臭氧层变薄。此外，工业化排放的污染气体也使人类聚居的城市成了浓度特高的大气污染岛……人类在发展经济、提高生活质量的同时也闯下了弥天大祸。不少灾害看起来似乎是天灾，而实际上却往往是属于人类自己造成的人祸。被破坏的地球大气正在对人类进行可怕的报复，大自然是绝不会因为人类的无知而原谅人类的。

1992年6月，世界各国元首、政府首脑云集巴西里约热内庐，在联合国《气候变化框架公约》上签字。为什么气候变化这样一个普普通通的科学问题，会变得如此令人关注？

原来，工业革命以来，由于人类大量燃烧化石燃料和毁灭森林，使全球大气中二氧化碳（CO2）含量在百年内增加了25％。如果按目前CO2浓度的增加速度，到2100年大气中CO2含量将增加一倍。据联合国发布的评估报告，那时全球平均气温会比现在上升1.0～3.5℃，这将引起极冰融化、海平面上升15～95厘米，从而淹没大片经济发达的沿海地区，还可能引起其他一系列严重问题。世界各国政府开始重视这种状况及其危害后果，共同商讨削减CO2排放量的问题。

什么叫温室效应

全球的地面平均温度约为15℃。如果没有大气覆盖，根据地球获得的太阳热量和地球向宇宙空间放出的热量相等的原理，可以计算出地球的地面年均温度为－18℃。这33℃的温差就是大气像被子一样保护地球造成的。这就是温室效应。

宇宙中任何物体都辐射电磁波。物体温度越高，辐射的波长越短。太阳表面温度约6000K，它发射的电磁波的波长很短，称为太阳短波辐射（其中包括从紫到红的可见光）。地面在接受太阳短波辐射而增温的同时，也时时刻刻向外辐射电磁波而冷却下来。地球发射的电磁波因温度较低而具有较长的波长，称为地面长波辐射。短波辐射和长波辐射在经过地球大气时的遭遇是不同的：大气对太阳短波辐射来说几乎是透明的，而它却强烈吸收地面长波辐射。大气在吸收地面长波辐射的同时，它自己也向外辐射波长更长的长波辐射（因为大气的温度比地面更低）。其中向下到达地面的部分称为逆辐射。地面接受逆辐射后就会升温，这也可以说是大气对地面起到了保温作用。这就是大气温室效应的原理。

地球大气的这种保温作用，很类似于种植花卉的暖房顶上的玻璃（温室效应也可称为暖房效应或花房效应），因为玻璃也具有透过太阳短波辐射和吸收地面长波辐射的保温功能。

温室效应源自温室气体

我们知道，并不是大气中的每种气体都会强烈吸收地面长波辐射的。地球大气中起温室作用的气体称为温室气体，主要有二氧化碳、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂以及水汽等。它们几乎吸收地面发出的所有波长的长波辐射，只有一个很窄的区段吸收很少，这个区段被称为“盲区”。地球主要通过这个盲区把从太阳获得的热量中的70％又以长波辐射形式返还宇宙空间，从而维持地面温度不变。我们所说的温室效应，主要是指由于人类活动增加了温室气体的数量和品种，使这盲区即能返回宇宙空间的70％的热量的数值下降，使留下的余热增多而使地球变暖的情况。

不过，CO2等温室气体虽然吸收地面长波辐射的能力很强，但它们在大气中的数量却极少。如果把压力为一个大气压、温度为0℃的大气状态称为标准状态，那么把地球整个大气层压缩到这个标准状态，它的厚度是8000米。目前大气中CO2的含量是355ppm即百万分之355（ppm为百万分之一），把它换算到标准状态，就是2.8米厚。在8000米厚的大气中就占这2.8米厚的这一点点。甲烷含量是1.7ppm，相应是1.4厘米厚。臭氧浓度是400ppb（ppb为ppm的千分之一）换算后只有3毫米厚。一氧化二氮是310ppb，2.5毫米。氟里昂有许多种，但大气中含量最多的氟里昂12也只有400ppt（ppt是ppb的千分之一），换算到标准状态只有3微米。由此可见大气中温室气体是极少的。正因为如此，所以人为释放的温室气体如不加限制，很容易引起全球迅速变暖。

早在1938年，英国气象学家卡林达在分析了19世纪末世界各地零星的CO2观测资料后，指出当时CO2浓度已比世纪初上升了6％，并指出从上世纪末到本世纪中叶全球存在变暖倾向，在世界上引起了很大反响。为此，美国斯克里普斯海洋研究所的凯林于1958年在夏威夷的冒纳罗、亚山海拔3400米的地方建立起了观测所，开始了大气中CO2含量的精密观测。夏威夷位于北太平洋中部，几乎未受陆地大气污染的影响，观测结果有相当高的可靠性。

从冒纳罗亚山观测到的1958年4月到1991年6月大气中CO2浓度的变化曲线可以看出1958年时大气中CO2含量不过315ppm左右，而1991年已经达到了355ppm。问题的严重性还在于，人类每年燃烧55亿吨化石燃料（每吨约产生4吨CO2）中，大约只有一米进入了大气，其余一米主要被海洋和陆地植物所吸收。一旦海洋中CO2达到饱和，大气中CO2含量将成倍上升。从图上还可发现CO2含量还有季节变化，冬夏可以相差6ppm。这主要是由于北半球广阔大陆上植被冬枯夏荣的影响，因为植物在夏季大量吸收CO2因而使大气中CO2浓度相对降低。

根据对南极和格陵兰大陆冰盖中密封的气泡中空气的CO2浓度测定，古代大气中CO2含量一直比较稳定，大体是280ppm左右。只是从18世纪中叶，即工业革命前后开始逐步上升。人类用了240年时间，使大气中CO2浓度从280ppm上升到355ppm。

甲烷是仅次于CO2的重要温室气体。它在大气中的浓度虽比CO2少得多，但增长率却大得多。据联合国政府的气候变化委员会（IPCC）1996年发表的第二次气候变化评估报告的资料（简称《报告》），从1750～1990年共240年间CO2增加了30％，而同期甲烷却增加了145％。甲烷也称沼气，是缺氧条件下有机物腐烂时产生的，例如水田、堆肥和畜粪等都会产生沼气。一氧化二氮又称笑气，因为呼入一定浓度的这种气体后会引起面部肌肉痉挛，看上去像在发笑一样。它主要是由于使用化肥、燃烧化石燃料和由生物体所产生的。大气中的臭氧含量，在平流层中虽有减少，但在对流层中是增加的。氟里昂气体是氯、氟和碳的化合物，它在自然界里本不存在，完全是人类制造出来的。由于它的溶点和沸点都比较低，不燃、不爆、无臭、无害、稳定性极好，广泛用来生产制冷剂、发泡剂和清洁剂等。地球大气中浓度最高的氟里昂12和氟里昂11含量虽都极少，但这些年增长率却很高，均达到年增5％。根据1987年国际《蒙特利尔议定书》，它在大气中的浓度将在21世纪初开始逐渐减少。

应当说明，CO2以外的其他温室气体在大气中的浓度虽比CO2小得多，有的要小好几个量级，但它们的温室效应作用却比CO2强得多，它们对大气温室效应的作用，根据IPCC第二次《报告》，都只比CO2低一个量级。这是值得注意的。

温室效应的后果

如前所述，工业革命前大气中CO2含量是280ppm，如按目前增长的速度，到2100年将增加到550ppm，即几乎增加一倍。全世界的许多气象学家都在努力研究，CO2含量增加一倍以后，到2100年全球的平均气温会增高多少？

目前采用的具体办法是，根据大气运动规律和物理状态变化规律，设计成数值模式进行计算。但由于人们对大气运动变化规律的认识还不够完善，采取的简化设计办法也不同，因而各个模式的计算结果常相差很大。为此80年代美国科学院组织了评估委员会，对这些模式的结果进行研究和综合评诂，最终得出CO2倍增后全球平均气温将上升1.5～4.5℃。这就是对本问题最有权威的组织——联合国IPCC第一次《报告》中采用的数字。

近年来，气候模式的模拟能力有了重大改进，这主要是考虑了大气中气溶胶（空气中悬浮的微小颗粒）的作用。因为在燃烧化石燃料放出CO2的同时也释放了巨量的硫化物等气溶胶。这种气溶胶颗粒会遮挡部分阳光使之无法到达地面，使地面气温降低，起到冷却作用。其数值据IPCC估计可达－0.5瓦／平方米，即相当于CO2增温效应（＋1.56瓦／平方米）的1／3，比甲烷的增温效应（+0.47瓦／平方米）还略大。主要根据这个改进，IPCC1996年公布的第二个《报告》中，把2100年CO2倍增后全球平均气温的升温值从1.5～4.5℃，修改为1.0～3.5℃。评估报告中还指出，由于海洋的巨大热惯性，到2100年这个增温值中大约只有50～90％得以实现。

模式计算结果还说明，全球平均增温1.0～3.5℃并不均匀分布于世界各地。赤道和热带地区不升温或几乎不升温，升温主要集中在高纬度地区，数量可达6～8℃甚至更大。这一来引起另一严重后果，即两极和格陵兰的冰盖会发生融化，引起海平面上升。北半球高纬度大陆的冻土带也会融化或变薄，引起大范围地区沼泽化。还有，海洋变暖后海水体积膨胀也会引起海平面升高。IPCC的第一次评诂报告中预计海平面上升20～140厘米（相应升温1.5～4.5℃），第二次评估报告中修改为15～95厘米（相应升温1.0～3.5℃），最可能值为50厘米。即比第一次评估结果降低了约25％。IPCC的第二次评诂报告还指出，从19世纪末以来的百年间，由于全球平均气温上升了0.3～0.6℃，全球海平面相应也上升了10～25厘米。

全球海平面的上升将直接淹没人口密集、工农业发达的大陆沿海低地地区，后果十分严重。1995年11月在柏林召开的联合国《气候变化框架公约》缔约方第二次会议上，44个小岛国组成了小岛国联盟，为他们的生存权而呼吁。

此外，研究结果还指出，CO2增加不仅使全球变暖，还将造成全球大气环流调整和气候带向极地扩展。包括我国北方在内的中纬度地区降水将减少，加上升温使蒸发加大，气候将趋于干旱化。大气环流的调整，除了中纬度地区干旱化之外，还可能造成世界其他地区气候异常和一些灾害，例如低纬度台风强度将增强，台风源地将向北扩展等。气温升高还会引起或加剧一些传染病流行。以疾为例，过去5年中世界痰疾发病率已翻一两番，现在全世界每年约有5亿人得痰疾，其中200多万人死亡。

但是，温室效应也并非全是坏事。最寒冷的高纬度地区增温最大，农业区将向极地大幅度推进。CO2增加也有利于植物光合作用而直接提高有机物质产量。还有的专家指出，在我国和世界历史上温暖期多是降水较多、干旱区退缩的繁荣时期。

在大气温室效应这个问题上，也有不同意见。有些科学家认为：目前数值模式还不成熟，计算结果过于夸大；百年升高0.3～0.6℃属于正常气候变化，不能证明是大气温室效应所造成。这是少数人的意见。

尽管如此，对于目前大气中CO2浓度和全球温度正迅速增加，以及温室气体增加会造成全球变暖的原理，都是没有争论的事实。我们如果等到问题已发展到了可以明显感知的水平，就往往难以逆转。因此必须引起高度重视，以便采取对策，保护好人类赖以生存的大气环境。

全球对策

大气温室效应造成的全球变暖，对策主要有以下3个方面。

第一方面是减少目前大气中的CO2。最切实可行的办法是广泛植树造林、加强绿化、停止滥伐森林；用太阳光的光合作用大量吸收和固定大气中的CO2。还有利用化学反应来吸收CO2的办法，但在技术上都不成熟，经济上更难大规模实行。

第二方面是适应。这是无论如何必须考虑的问题。例如除了建设海岸防护堤坝等工程技术措施以防止海水入侵外，有计划地逐步改变当地农作物的种类和品种，以适应逐步变化的气候。日本北部因为夏季过凉，过去并不种植物稻，即使种了产量也很低。由于培育出了抗寒抗逆品种，现在即使在最北的北海道也不仅能长水稻，而且产量还很高。这是一个很好的例子。气候变化是一个相对缓慢的过程，只要能及早预测出气候变化趋势，我们是能找到适应对策并顺利实施的。

第三方面是削减CO2的排放量。这是在1992年巴西里约热内卢世界环境与发展大会上，各国领导人共同签署的《气候变化框架公约》的主要目的（框架是指比较原则，有待进一步具体化的意思）。公约要求在2000年发达国家应把CO2排放量降回到1990年水平，并向发展中国家提供资金和转让技术，以帮助发展中国家减少CO2的排放量。近百年来全球大气中CO2浓度的迅速升高，绝大部分是发达国家排放造成的。发展中国家首先是要脱贫、要发展，发达国家有义务这样做。

由于公约是框架性的，并没有约束力。而削减CO2排放量直接影响到发展中国家的经济利益，因此有的发达国家不仅没有减排，还在增排，现在看来，2000年根本不可能降到1990年水平。在1997年12月11日结束的联合国气候变化框架公约缔约方第3次大会（日本京都会议）上发展中国家和发达国家展开了尖锐紧张的斗争。最后，发达国家作出让步，难产的《京都议定书》终于得到通过。议定书规定，所有发达国家应在2010年把6种温室气体（CO2、一氧化二氮、甲烷和3种氯氟烃）的排放量比1990年水平减少5.2%。这虽与发展中国家的要求的到2010年减少15％和到2020年减少20％的目标相差很大，但毕竟这是一份具有约束力的国际减排协议。

生物科学专业毕业论文 篇4

摘要:

开发实验材料的渠道 实验材料对于实验确实非常重要，但是也有许多实验通常不止一种可以取得良好实验效果的材料，那我们在具体做实验时又该怎么开发呢？是不是按部就班地沿用书本给出的材料就好了？其实不然，这样做会大大降低学生做实验的热情，学生会觉得反正。

关键词:

小议，生物，实验，材料，处理，开发，实验，材料，渠道，对于，开发实验材料的渠道。

实验材料对于实验确实非常重要，但是也有许多实验通常不止一种可以取得良好实验效果的材料，那我们在具体做实验时又该怎么开发呢？是不是按部就班地沿用书本给出的材料就好了？其实不然，这样做会大大降低学生做实验的热情，学生会觉得反正书上都有，就会懒得思考。这不利于培养学生的发散思维，在遇到实验设计方面的练习时也缺乏想象力。其实开发实验材料的渠道很多，只要具备实验效果好，材料易得，成本低，量多，符合各地季节特性，安全可靠等都行。例如在做“渗透作用”实验时，除了课本上用的玻璃纸，半透膜的材料完全可以让学生自己去寻找。哪些材料可以代替膀胱膜同样能取得良好的实验效果呢？也许学生会给出很多答案，如动物膀胱膜、鸡蛋壳膜，洋葱的膜质鳞叶，鱼鳔等，那不妨把这些材料都找出来试一试，学生就会发现自己的想法正确与否。还有观察叶绿体的实验，除了可以用苔藓叶片，黑藻叶，还可以用新鲜蔬菜的叶片。因时制宜，花样繁多，给学生足够的选择权和新鲜感。这样做不仅加深了学生对实验全过程的认识，提高了实验效率，还可以培养学生的动手能力，使学生获得一定的成就感，增加他们学习生物的兴趣和热情。

放手让学生去处理实验材料

选好适宜的实验材料以后，还要进行正确的材料处理。但是在很多具体操作中，为了节省时间，实验材料通常都是老师处理好的，学生只需要拿处理好的材料按既定的方法步骤进行实验。这样做的结果是到实验结束，学生对实验都没有完整的印象，抑制了学生学习的主动性和思考的独立性。而教学新理念下的课堂是以学生为主体的课堂，所以教师可以在处理实验材料时加以引导，让学生积极参与实验过程。大学时，有一个印象深刻的梨果石细胞观察实验：到实验室时，学生们看到的不是研磨好的梨果石细胞而是每人桌上的半个梨。老师说：“你们今天实验的第一步是把面前的梨果肉吃掉，然后取下梨核近处的石细胞进行研磨。”当天的实验一扫平时的肃静气氛，学生不仅更好更快地完成了实验，还记忆深刻。其实中学生物的很多实验材料也可以让学生亲自动手培养和处理。如观察根尖分生区细胞分裂的实验，可以提前几天让学生自己水培一些易于生根的种子，如小麦、玉米等。让种子在学生眼皮下逐渐生根长大，用自己培养出的幼根做实验。而在叶绿体中色素的提取和分离实验中，新鲜菠菜上市的时间和做这个实验的时间不符，学生可以自己选择一些新鲜的绿叶蔬菜，研磨时可以做两次，一次加二氧化硅，一次不加，来比较研磨的充分程度；滤液细线也可以让学生自己去画，滤纸边角剪与不剪对实验结果有什么影响等等。让学生参与到实验的细节中，亲自处理实验材料，既提高了他们的参与热情，也加深了对实验的印象和理解程度。

总之，选择适宜的实验材料和正确处理实验材料是实验成功的基础，也是实验成功的关键所在。而在准确达到实验效果和实验目的的前提下，最大限度地让学生参与进来，通过对实验材料的正确选择和处理来增加学生的实践操作能力和思维发散能力非常重要，而且对源于实验基础上的生物学教学和学习都大有裨益。

生物论文 篇5

摘要：

随着科学技术的迅速发展和人们科学观念的改变，世界各国纷纷开始重新审视科学教育。生物学作为新科技时代的热点学科，其基础教育更加迫切需要通过重大变革来提高生物教学。目前的生物教学体现了基础性，但忽略了对内容的更新以及对学生在生产生活实践中动手能力的培养，理论与实践脱节。现在有些生物教学仍然是一支粉笔和一块黑板，生物界是丰富多彩的，这就决定了生物的教学形式应该多样化。新课程改革的核心理念是“以学生的发展为本”，因此要求教师在生物教学中帮助每一个学生进行有效地学习，使每一个学生得到充分发展。课堂教学是教学的基本形式，是学生获取信息、培养多种能力的主渠道。然而课堂教学的时间是有限的，要实现用最少的时间使学生获得最大的进步与发展，进行有效的课堂教学是解决问题的重要途径。

关键词：

初中生物、课堂教学、兴趣

1、从提高学生的学习兴趣出发

少部分学生学习生物的动机来自于力求全面发展，而大多数学生的学习来自于兴趣。兴趣是最好的老师，优秀的教师不只在于他的知识占有量多少，而更重要是否能将学生的注意力集中到学习中来，在教师的引导下乐学、会学。所以教师应该根据教学目标和学生特点正确选择教学方法，如阅读、讨论、探究、角色扮演、小组竞赛等，并努力做到多种方法的最优结合，才能有效地在教学中形成生动活泼的局面，在良好的学习氛围中学习。

2、教师要不断更新教育观念，倡导有效教学

课堂教学是提高教学质量的主要途径，在影响课堂教学质量的诸多因素中，教师所采用的教学方法起着决定性的作用，生物教师必须转变观念，认真研究和改进教学方法。《生物课程标准》倡导探究式学习的理念，并要求在新课程学习中应以探究学习作为主要的学习方式之一，教材中也设计了大量的有关提高学生探究能力的内容。要使学生的素质与能力得到发展，就应摒弃过去那种由教师代替学生学习的教学方式，尽量通过教师的引导与启发，为学生创设一种适于探究的情景或氛围，给学生以自主学习、自我发展的时间和空间，使学生充分体验到自主学习的乐趣，学生的能力得到较为全面的发展。积极开发新的课程资源，课程资源是决定课程目标能否达成的重要因素。教材是学生学习的工具，不是学生要学的全部内容，也就是教师要用教材教，避免教材教的现象。因此，教师要充分利用现有的课程资源，积极开发媒体资源、社区资源、家庭资源和隐性资源，这也是深化课程改革，提高教学质量的重要途径。

3、重视对学生进行激励性评价

教师的教学要面向全体学生，及时对学生进行鼓励与肯定，极大地满足了学生的心理需要，增强了学生的自信心和表现欲，同时也活跃了学生的思维，增强了学生的学习兴趣，因而对学生的学习具有很大的促进作用。课堂上教师利用激励性语言，让所有学生都有机会得到肯定，享受到成功的喜悦，这是一些有经验的教师提高学习效率常用的方法。生物教师任重而道远。

4、生物实验教学的优化策略

（1）充分利用好实验室，制定合理的实验计划。生物是一门以实验为基础的学科，生物教学中实验活动的开展是人类认识和研究生物科学的重要手段，也是生物学教学的一种重要手段。生物实验教学的结果如何将势必会影响到生物新课程标准的执行效果，影响到生物教学质量的提高。因此，对于广大生物教师而言，在学校生物实验室从无到有建成之后，教师就有义务，有必要利用好生物实验室为生物教学服务，通过优化生物实验教学过程，激发和培养学生的生物学习兴趣，体现学生生物学习的主体地位。教师应该在每学期之初，认真研究教材，科学的制定好学期生物实验计划，避免平时生物实验教学的随意性。教师作为生物实验活动的调控者，指导者，其实验操作的规范程度将直接影响到实验教学的效果，教师首先要按照教材中的实验要求，课前自己认真做几遍，确保自己实验操作的规范和熟练。

（2）情境化教学法，提高教学时效性。在教学中教师要联系学生的生活实际创设情境，开展教学活动。从学生身边入手，从学生已有的生活经验和熟悉的生产实际出发或从学生关心的事情做起，学生会感到亲切、自然、有趣，使学生认识到自己身边就有很多生物学问题，使学生的学习变成一种自我需要，从而唤起学生参与学习的兴趣和热情。如讲“叶绿体中色素的提取和分离实验”时让学生考虑植物体内的某些营养物质如氨基酸等能否用同样的原理提取？能否找到无毒性的溶液分离提取这些色素，用于食品加工？这样，让学生带着生活中的问题走进课堂，使学生认识到自己身边有很多生物学问题，从而学生的学习变成一种自我需要。

（3）教师要运用“语言的艺术”，活跃课堂气氛，提高教学效果。如在复习“心脏的结构”时，要求学生把前一节课画的心脏结构简图拿出来，结果好几位学生紧张地在抽屉里乱翻，我很生气，因这是特意布置要夹在书里放好的，这节课还要用这张图学习“血液循环”，本想批评一顿，转而一想，批评只能使学生更紧张，更想不起放在哪，于事无补，不如幽他一默。“可能有几位同学忘了把自己的心放在哪儿？别急，慢慢找！不然，这节课就上不了了。以后可别这么粗心大意，连“心”也忘了带了！”在同学一片善意的笑声中，我又说“把‘心’带来的同学先复习一下心脏的结构。”让学生把心收了回来。用比喻加强记忆，教师要善于挖掘教材中的形象性因素，把教材中所涉及的生物形态、习性和生活环境的内容用生动形象的描绘，恰如其分的比喻，恰到好处的姿态和富有感染力的神情讲授出来，让学生产生如临其境、如窥其貌的感觉，从而引发学生对生命的认识、对大自然的热爱和对环境的关切。在活跃的课堂气氛中，使他们很快进入了学习状态，收到了事半功倍的教学效果。

总之，由于初中生物的特殊性，在教学中更应选择优化的教学方法，使初中生物教学达到事半功倍的效果。

生物科学专业毕业论文 篇6

摘要 生物芯片是便携式生物化学 分析 器的核心技术。通过对微加工获得的微米结构作生物化学处理能使成千上万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上。采用生物芯片可进行生命 科学 和医学中所涉及的各种生物化学反应，从而达到对基因、抗原和活体细胞等进行测试分析的目的。生物芯片 发展的最终目标是将从样品制备、化学反应到检测的整个生化分析过程集成化以获得所谓的微型全分析系统(micro total analytical system)或称缩微芯片实验室(laboratory on a chip)。生物芯片技术的出现将会给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品和环境卫生监督等领域带来一场革命。本文阐述了生物芯片技术在加工制备、功能和 应用 方面的近期 研究 进展。

关键词：生物芯片，缩微芯片实验室，疾病诊断，基因表达

人类基因组计划的目标是在2005年完成对30亿个人体基因组DNA碱基的序列测定，现在通过使用更高级的毛细管阵列测序仪和商业操作，使该计划有望提前完成。因此，人们现已开始利用人类基因组计划中所发现的已知基因对其功能进行研究，亦即把已知基因的序列与功能联系在一起的功能基因组学研究。另外，与疾病相关的研究已从研究疾病的起因向探索发病机理方面转移，并从疾病诊断向疾病易感性研究转移。由于所有上述这些研究都与DNA结构、病理和生理等因素密切相关，因此许多国家现已开始考虑在后基因组时期，研究人员是否能用有效的硬体技术来对如此庞大的DNA信息以及蛋白质信息加以利用。为此，先后已有多种解决方案问世，如DNA的质谱分析法[1]、荧光单分子分析法[2]、阵列式毛细管电泳[3]、杂交分析[4]等。但到 目前 为止，在对DNA和蛋白质进行分析的各种技术中，发展最快和应用前景最好看的技术当数以生物芯片技术为基础的亲和结合分析、毛细管电泳分析法[5]和质谱分析法。此外，在此基础上，通过与采用生物芯片技术和样品制备 方法 （芯片细胞分离技术[6]和生化反应方法(如芯片免疫分析[7]和芯片核酸扩增[8]）相结合，许多研究机构和 工业 界都已开始构建所谓的缩微芯片实验室。建立缩微芯片实验室的最终目的是将生命科学研究中的许多不连续的分析过程，如样品制备，化学反应和分离检测等，通过采用象集成电路制作过程中的半导体光刻加工那样的缩微技术，将其移植到芯片中并使其连续化和微型化。这些当年将数间房屋大小的分离元件 计算 机缩微成现在只有书本大小的笔记本式计算机有异曲同工之效。用这些生物芯片所制作的具有不同用途的生化分析仪具有下述一些主要优点，即分析全过程自动化、生产成本低、防污染（芯片系一次性使用）、分析速度可获得成千上万倍的提高、同时，所需样品及化学药品的量可获得成百上千倍的减少、极高的多样品处理能力、仪器体积小、重量轻、便于携带。这类仪器的出现将会给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品和环境卫生监督等领域带来一场革命。因此，它已广为各国学术界和工业界所瞩目[9]。

1 、生物芯片的微加工制备

生物芯片的加工借用的是微 电子 工业和其他加工工业中比较成熟的一些微细加工(microfabrication)工艺（如：光学掩模光刻技术、反应离子刻蚀、微注入模塑和聚合膜浇注法），在玻璃、塑料、硅片等基底材料上加工出用于生物样品分离、反应的微米尺寸的微结构，如过滤器、反应室、微泵、微阀门等微结构。然后在微结构上施加必要的表面化学处理，再在微结构上进行所需的生物化学反应和分析。

生物芯片中目前发展最快的要算亲和结合芯片（包括DNA和蛋白质微阵列芯片）。它的加工除了用到一些微加工工艺以外，还需要使用机器人技术。现在有四种比较典型的亲和结合芯片加工方法。一种是Affymetrix公司开发出的光学光刻法与光化学合成法相结合的光引导原位合成法[10]。第二种方法是Incyte pharmaceutical公司所采用的化学喷射法，它的原理是将事先合成好的寡核苷酸探针喷射到芯片上指定的位置来制作DNA芯片的。第三种是斯坦福大学所使用的接触式点涂法。该方法的实现是通过使用高速精密机械手所带的移液头与玻璃芯片表面接触而将探针定位点滴到芯片上的[11]。第四种方法是通过使用四支分别装有A、T、G、C核苷的压电喷头在芯片上作原位DNA探针合成的[12]。

2、 生物芯片举例

生物芯片是缩小了的生物化学分析器，通过芯片上微加工获得的微米结构和生物化学处理结合，便可将成千上万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上。采用芯片可进行生命科学和医学中所涉及的各种生物化学反应，以达到对基因、抗原和活体细胞等进行测试分析的目的。通过分析可得到大量具有生物学、医学意义的信息。生物化学反应和分析过程通常包括三个步骤：

1、样品制备；

2、生物化学反应；

3、检测和数据分析处理。将其中一个步骤或几个步骤微型化集成到一块芯片上就能获得具有特殊功能的生物芯片，例如用于样品制备的细胞过滤器芯片和介电电泳芯片、用于基因突变检测和基因表达的DNA微阵列芯片和用于药物筛选的高通量微米反应池芯片等。现在，世界各国的科学家们正致力于将生化分析的全过程通过不同芯片的使用最后达到全部功能的集成，以实现所谓的微型全分析系统或缩微芯片实验室。使用缩微芯片实验室，人们可以在一个封闭的系统内以很短的时间完成从原始样品到获取所需分析结果的全套操作。

2.1 样品制备芯片

针对DNA分析，其制备过程通常要经过细胞分离、破胞、脱蛋白等多方面的工作，最后得到纯度足够高的待检DNA。目前在细胞分离方法上较突出的有过滤分离（根据生物颗粒的尺寸差异进行分离）和介电电泳分离（利用在芯片上所施加的高频非均匀电场使不同的细胞内诱导出偶电极，导致细胞受不同的介电力作用，而从样品中分离出来）等；芯片中的破胞方法有芯片升温破胞、变压脉冲破胞，以及化学破胞等。在捕获DNA方面，CephEid公司应用湿法蚀刻和反应离子蚀刻/等离子蚀刻等工艺在硅片上加工出含有5000个高200微米直径20微米的具有细柱式结构的DNA萃取芯片，专门用于DNA的萃取[13]。

2.2 生物化学反应芯片

由于目前所用检测仪器的灵敏度还不够高，因此从样品中提取的DNA在标记和应用前仍需用PCR这样的扩增复制技术复制几十万乃至上百万个相同的DN段。

目前，在芯片中进行核酸扩增反应获得成功的有宾夕法尼亚大学研究小组[8，14]，美国劳伦斯-利物摩国家实验室[15]和Perkin-Elmer公司[16]。宾夕法尼亚大学研究小组所做的扩增反应都是在硅-玻璃芯片中进行的，芯片的外部加热和冷却采用的是计算机控制的帕尔帖电-热器。在对芯片表面进行惰性处理后，亦即在硅片表面生长一层2000埃的氧化硅之后，他们成功地在硅-玻璃芯片中完成了一系列不同的核酸扩增反应，例如RT-PCR、LCR、多重PCR和DOP-PCR。由劳伦斯-利物摩国家实验室加工的硅芯片所采用的加热方式是芯片内置的薄膜多晶硅加热套，其升降温的速度很快。Perkin-Elmer公司的PCR反应则是在塑料芯片上完成的。伦敦帝国理工大学的研究者研制了一种样品可在不同温度的恒温区间内连续流动的PCR芯片[17]。上述所有工作都是用事先提纯了的DNA或RNA作为扩增反应的底物来完成的。为了将样品制备和扩增反应集成为一体，宾夕法尼亚大学研究小组最近成功地在坝式微过滤芯片中直接对分离所得的人白细胞通过升温方式胞解后所释放的DNA进行了扩增，这是世界上首例将样品制备和扩增反应集成为一体的研究成果[14]。

2.3 检测芯片

2.3.1 毛细管电泳芯片

芯片毛细管电泳是1983年由杜邦公司的Pace开发出来的[18]。随后，瑞士的Ciba-GEIgy公司和加拿大的Alberta大学合作利用玻璃芯片毛细管电泳完成了对寡核苷酸的分离[19]。首次用芯片毛阵列电泳检测DNA突变和对DNA进行测序的是由加利福尼亚大学伯格利分校Mathies领导的研究小组完成的[20,21]。通过在芯片上加上高压直流电，他们在近两分钟的时间内便完成了从118bp到1353bp的许多DN段的快速分离。此外，Mathies的小组与劳伦斯-利物摩国家实验室Nothrup的研究小组合作，报道了首例将核酸扩增反应与芯片毛细管电泳集成为一体所作的多重PCR检测工作[22]。宾夕法尼亚大学Wilding的小组与Ramsey的小组一道用芯片毛细管电泳对芯片中扩增得到的用于杜鑫-贝克肌萎缩诊断的多条DN段进行分离也获得了成功[14]。其他用 芯片毛细管电泳检测突变的外国公司和学术机构有Perkin-Elmer公司、Caliper technologies公司、Aclara biosciences公司和麻省理工等。

2.3.2 DNA突变检测芯片

dNA之所以能进行杂交是因为核苷A和T、G和C可同时以氢键结合互补成对。许多经典的分子生物学方法如桑格DNA测序法和PCR等都是以此为基础的。最近出现的几项技术，如用光刻掩膜技术作光引导原位DNA合成[23]、电子杂交技术[24]、高灵敏度激光扫描荧光检测技术[25]等，使以杂交为基础的应用有了长足的改善。最近的一些 英文 权威刊物对应用芯片杂交技术检测突变作了报道。Hacia等人采用由96000个寡核苷酸探针所组成的杂交芯片，完成了对遗传性乳腺癌和卵巢肿瘤基因BRCA1中外显子上的24个异合突变（单核苷突变多态性）的检测。他们通过引入参照信号和被检测信号之间的色差分析使得杂交的特异性和检测灵敏度获得了提高[26]。另外，Kozal等人用高密度HIV寡核苷酸探针芯片对HIV病株的多态性作了分析[27]。Cronin等人用固化有428个探针的芯片对导致肺部囊性纤维化的突变基因进行了检测[28]。用生物芯片作杂交突变检测的美国公司有贝克曼仪器公司、Abbot laboratory、Affymetrix、Nanogen、Sarnoff、Genometrix、Vysis、Hyseq、Molecular dynamics等；英美学术机构有宾夕法尼亚大学、贝勒医学院、牛津大学、Whitehead institute for Biomedical Research，海军研究室，Argonne国家实验室等。

通过杂交分析DNA的另一应用技术是重复测序。那么，重复测序是怎么工作的呢？首先，人们将长度为8-20个核苷的探针合成并固定到指甲盖大小的硅芯片或玻璃芯片上。当含有与探针序列互补的DNA被置于联有探针的芯片之后，固化探针就会通过与其序列互补的DN段杂交而结合[10]。通过使用带有计算机的荧光检测系统对“棋盘”每个格子上的荧光强弱及根据每个格子上已知探针的序列进行分析与组合就可得知样品DNA所含有的碱基序列。最近美国的Science杂志对应用芯片杂交技术测序作了报道。Chee等人在一块固化有135000个寡核苷酸探针（每个探针长度为25个核苷）的硅芯片上对长度为16.6kbp的整个人线粒体DNA作了序列重复测定。每个探针之间的空间间隔为35微米。测序精度为99%。另外Hacia还报道了一种微测序分析法(minisequencing-based assays)为检测所有可能的碱基序列变化提供了强有力的手段。此方法中需要将不同颜色荧光染料标记的四种ddNTP，加入到引物的酶促反应中，微阵列上固化的寡核苷酸用作酶促反应的引物，靶序列作为模板，可检测到靶序列上的碱基变化。用生物芯片从事杂交测序的美国公司有Affymetrix和Hyseq[29]。

2.3.3 用作基因表达分析的DNA芯片

随着人类基因组计划的顺序进行，越来越多的能够表达的人基因序列以及引发疾病和能预测疾病的各种突变正在为人们逐渐认识。为了能够同时对多个可能的遗传突变进行搜寻、加快功能基因组学研究的进程，人们现已把越来越多的注意力放到了能同时提供有关多个基因及其序列信息的所谓并行分子遗传学分析(parallel molecular genetic analysis)方法上。功能基因组学所研究的是在特定组织中、发育的不同阶段或者是疾病的不同时期基因的表达情况。因此它的要求是要能在同一时刻获得多个分子遗传学分析的结果。譬如，许多疾病引发基因可能会有数以百计的与表征有关的特定突变，因而，要求能有同时筛检这些突变的有效方法。另外，任何一个细胞中都会有上千个基因在表达。而细胞间基因表达的差异往往能反应出这些细胞是发育正常还是在朝恶性肿瘤细胞方向发展。采用芯片技术利用杂交对基因表达进行分析的好处是它能用很少的细胞物质便能提供有关多基因差异表达的信息，从而给疾病诊断和药物筛选提供前所未有的信息量[30]。Lockhart等人采用固化有65000个不同序列的长度为20个核苷的探针芯片，定量地分析了一个小鼠T细胞线中整个RNA群体内21个各不相同的信使RNA。这些专门设计的探针能与114个已知的小鼠基因杂交。分析发现 在诱发生成细胞分裂后，另外有20个信使RNA的表达也发生了改变。检测结果表明该系统对RNA的检出率为1:300000，对信使RNA的定量基准为1:300[32]。Wang等人在研究表鬼臼毒素吡喃葡糖苷(etoposide)诱导的细胞程序性死亡时，利用DNA芯片技术，制备了一次可检测6591种人细胞信使RNA的寡聚核苷酸微阵列，检测到诱导后的细胞内有62种信使RNA的量发生了变化。通过挑选12个与诱导作用有关的基因作进一步研究，它们发现了2个新的p53靶基因[33]。DeRisi等人将一个恶性肿瘤细胞线中得到的870个不同的cDNA探针通过机械手“刷印”至载玻片上以观察癌基因的表达情况。在比较两个标有不同荧光标记的细胞信使RNA群的杂交结果之后，他们对引入正常人染色体后肿瘤基因受到抑制的细胞中的基因表达结果进行了分析[34]。另外，Shoemaker等人报道了一种利用生物芯片来确定许多新近发现的酶母基因的生物功能的所谓分子条形编码技术。这种技术的好处是它能让我们以并行的方式定量地分析很复杂的核酸混合物[35]。Lueking等人最近采用蛋白质微阵列技术，把作为探针的蛋白质高密度地固定在聚双氟乙烯膜(polyvinylidene difluoride)上，并检测到了10pg的微量蛋白质测试样。对92个人cDNA克隆片段表达的产物进行检测，用单克隆技术作平行分析，证实了假阳性的的检出率低。由于蛋白质微阵列技术不受限于抗原-抗体系统，故能为高效筛选基因表达产物及研究受体-配体的相互作用提供一条新的有效途径[36]。

2.4 缩微芯片实验室

生物芯片 发展的最终目标是将从样品制备、化学反应到检测的整个 分析 过程集成化以获得所谓的微型全分析系统或称缩微芯片实验室。1998年6月，Nanogen公司的程京博士和他的同事们首次报道了用芯片实验室所实现的从样品制备到反应结果显示的全部分析过程。他们用这个装置从混有大肠杆菌的血液中成功地分离出了细菌，在高压脉冲破胞之后用蛋白酶K孵化脱蛋白，制得纯化的DNA，最后用另一块 电子 增强的DNA杂交芯片分析证实提取物是大肠杆菌的DNA。这是向缩微实验室迈进的一个成功的突破[37]。 目前 ，含有加热器、微泵微阀、微流量控制器、电子化学和电子发光探测器的芯片已经研制出来了，而且，也出现了将样品制备、化学反应和分析检测部分结合的芯片（例如，样品制备和PCR[38]；竞争免疫测定和毛细管电泳分离[39]）。相信不久的将来，包含所有步骤的缩微芯片实验室将不断涌现。

3 、结尾

经过近十年的不懈努力，生物芯片技术发展至今已经开始对生命 科学 研究的许多领域带来冲击甚至革命。以美国为首的西方发达国家在该领域已经取得了令人眩目的成就。到现在，从样品制备、化学反应到检测的三个步骤已获得了部分集成，三个部分的全部集成已初现端倪。 中国 在这方面尚未起步，如果各方面重视，投入一定的人力和物力，相信不久的将来在该领域中我们也会占有一席之地的。

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3 9 McCormick RM,et al.Anal.Chem.1997;69:2626-2630

生物科学专业毕业论文 篇7

肝癌的生物治疗

【摘要】 生物 治疗 作为肿瘤治疗的新概念备受关注，已成为继手术、放疗、化疗后肿瘤治疗的第4种模式。随着 现代 分子生物学技术和基因工程技术的迅速 发展 ，为原发性开辟了全新的领域，并已取得了越来越多可喜的成果，分子靶向治疗、免疫治疗、基因治疗、内分泌治疗、干细胞治疗等显示出了良好的应用前景。就生物治疗在肝癌治疗中的研究和应用作一概述。

【关键词】 肝肿瘤·生物治疗

原发性肝癌(primary hepatocellular carcinoma，PLC)中90%为肝细胞性肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)。随着现代分子生物学技术和基因工程技术的迅速发展，为PLC的生物治疗开辟了全新的领域，生物治疗已成为继手术、放疗、化疗后肿瘤治疗的第4种模式，并显示出了良好的应用前景。主要包括：分子靶向治疗、免疫治疗、基因治疗、内分泌治疗、干细胞治疗等。

1 、分子靶向治疗

HCC的发病机制十分复杂，其发生、发展和转移与多种基因的突变、细胞信号传导通路和新生血管增生异常等密切相关，其中多个关键性环节，是进行分子靶向治疗的理论基础和重要的潜在靶点。分子靶向药物治疗PLC已成为新的研究热点。靶向治疗是将免疫分子、分子受体或脂质体等载体，与药物、放射性核素或生物毒素等偶联，靶向性杀伤肿瘤细胞。

1.1 针对表皮生长因子及其受体的靶向治疗

表皮生长因子(epidernal growth factor，EGF)是生长因子家族的主要成员之一，是含53个氨基酸残基的多肽激素。EGF可以强烈刺激细胞分裂，与胚胎的发生与生长、组织的修复与再生以及肿瘤的发生有密切的关系。EGF及其受体(EGFR)在PLC中存在过表达[1]，与PLC的形成、发生、发展有密切关系[2-4]。抗EGFR药物如埃罗替尼(erlotinib)和西妥昔单抗(cetuximab)，能够靶向性作用于肿瘤细胞表面的EGFR，有效阻断由EGFR介导的下游信号传导通路和细胞学效应，并诱导EGFR内化和降解。但近年多项临床研究显示，抗EGFR治疗对PLC患者的疗效并不显著[5]，因而抗EGFR治疗在HCC的治疗上尚存在一定争议。

1.2 抗血管生成治疗

肿瘤生长、代谢、浸润转移和复发均与肿瘤的血液供应密切相关。PLC是一种富血管的恶性肿瘤，恶性程度高、生长速度快、转移范围广、复发率高。目前已证实肿瘤患者体内存在多种血管生成因子，其中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是体内作用最强的一种血管生成因子[6]。PLC患者VEGF血清水平显著的高于肝脏良性病变患者和正常人群[7]。缺氧是VEGF最强烈的诱导剂[8]，由于肿瘤细胞在不断生长过程中对氧的需要不断增加，而肿瘤周围组织供氧量有限，因此导致肿瘤分泌大量VEGF，不断促使新生血管生成，以满足肿瘤生长的需求。此外，VEGF诱导新生的肿瘤相关血管结构不完善且通透性强，部分肿瘤细胞可以穿过血管壁进入血管向远处转移，故加速了肿瘤浸润和转移[9]。在PLC患者中，己发生转移的患者VEGF血清水平也较未发生转移的患者显著增高[9]。因此，VEGF在PLC的生长、浸润、转移、治疗和提示预后方面都有重要的作用。近年来，抗血管生成治疗在 HCC的治疗中占据了越来越重要的地位。目前临床上应用最广泛的抗血管生成药物包括VEGF抑制剂贝伐单抗(bevacizumab，Avastin)和Brivanib等。贝伐单抗是一种新型的抗VEGF的人源化单克隆抗体，可结合VEGF并防止其与内皮细胞表面的受体(Flt-1和 KDR)结合而发挥作用、减少肿瘤内的血管形成，从而使肿瘤组织无法获得生长、增殖所需的血液、氧及其他养分，最终导致肿瘤坏死。近年来，有学者将贝伐单抗用于不能手术和介入治疗的晚期HCC患者，取得了较好的效果[10]。

1.3 信号传导通路抑制剂治疗

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian targetof rapamycin，mTOR)是哺乳动物磷脂酰肌醇/蛋白激酶(PI3k/Akt)通路的下游效应物，是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，mTOR通过调节其他激酶，如40S核糖体6激酶(S6k)，细胞周期依赖蛋白激酶(cyclin-dependent kinases，CDK) 和真核细胞翻译起始因子(4E结合蛋白，4EB) 的磷酸化，在蛋白质翻译过程中起重要调节作用。虽然与 mTOR有关的信号传导途径尚未完全阐明，一个很明显的事实是mTOR参与了蛋白质合成的调节，并与生长因子及其受体、细胞周期进程及膜运输相互作用[11]。生长因子激活 PI3k和Akt，然后通过mTOR介导大量蛋白激酶S6k、CDK、4EBP磷酸化，影响肿瘤细胞的存活和增殖[12]。VEGF通过介导激酶链 PI3k-Akt-mTOR调控血管内皮细胞的增生、存活和转移[13]。抑制 mTOR的功能可以消除由 PI3K/Akt通路介导的增殖信号，使细胞周期阻滞，抑制肿瘤生长，因此mTOR抑制剂作为一种抗肿瘤药物的作用最近再次引起关注。目前已有西罗莫司(Sirolimus)和依维莫司(Everolimus)2种商品化抗mTOR的药物。

1.4 多靶点抑制剂治疗

研究表明，Raf/MAPK-ERK激酶(MEK)和细胞外信号调节激酶(ERK)通路在HCC发病过程中有一定作用[14]。此外，HCC细胞系内过度表达的活化MEK1可通过阻止细胞凋亡而促进肿瘤的生长和存活。HCC是一种富血管性肿瘤，VEGF 可促进 HCC的发展和转移。因此，阻断通过Raf/MAPK-ERK的信号传导及VEGF的作用可能会对HCC起到治疗效果[15]。

分子靶向治疗在控制HCC的肿瘤增殖、预防和延缓复发转移以及提高患者的生活质量等方面可能具有独特优势；循证医学高级别证据已充分证明基因治疗药物可以延长晚期HCC患者的生存期，而联合其他治疗药物或方法有可能取得更好的效果。

2、 免疫治疗

目前免疫治疗对临床已生长的实体瘤的消除能力尚十分有限，对大量的肿瘤细胞也难以奏效，在临床上多用于手术、介入等方法的辅助治疗，或不能耐受化疗以及不能手术切除的HCC患者。包括主动免疫、非特异性免疫、过继免疫和联合免疫等。

2.1 主动免疫治疗

主动免疫治疗是指利用肿瘤细胞的特异性物质诱导患者产生特异性免疫，进而主动杀伤肿瘤细胞的过程，目前用于临床的PLC主动免疫包括HCC肿瘤疫苗、树突状细胞疫苗。

2.1.1 HCC肿瘤疫苗

是将自身或异体同种HCC细胞经过物理因素（如照射、高温）、化学因素（如酶解）及生物因素（如病毒感染、 基因转移）等的处理，改变或消除其致瘤性，保留其免疫原性，输入体内，刺激机体产生特异性抗肿瘤免疫，达到治疗PLC、预防HCC转移和复发的目的[16]。人类肿瘤免疫排斥抗原——黑色素瘤抗原家族(melanoma antigens，MAGEs)的发现，为肿瘤的免疫治疗提供了特异性抗原。由于MAGE抗原能被肿瘤组织特异性表达且可与人类白细胞抗原(human leucocyte antigen，HLA)1和HLA2形成抗原肽/HLA复合物，能被杀伤T细胞(cytotoxio T lymphocyte，CTL)识别和杀伤，提示MAGE抗原用于PLC的免疫治疗，开发肿瘤疫苗有着广阔的前景。

2.1.2 树突状细胞疫苗

树突状细胞(dendritic cell，DC)是体内功能最强的专职抗原递呈细胞 (antigen presentinz cell，APC)，可以刺激初始T细胞增殖、诱导初始免疫应答，在抗肿瘤细胞免疫应答中发挥重要作用。肿瘤可使DC功能失常，使之处于非成熟状态。只有成熟的DC才能有效呈递抗原，以诱导机体产生有效的抗癌免疫应答[17]。目前用DC疫苗治疗HCC临床应用报道不多，有待进一步研究和探讨。

2.2 非特异性免疫治疗

非特异性免疫治疗的目的：肿瘤相关抗原在恶性肿瘤细胞上的表达比正常细胞高得多，并足以使这些抗原成为有效的攻击目标。另外，可通过激发免疫系统的免疫效应、修饰免疫应答等方法，非特异性地增强机体对肿瘤的免疫排斥能力。

常用非特异性免疫制剂包括：1)生物制剂，主要是重组的细胞因子，如IL、IFN、TNF等，既可单独使用，也可联合应用；2)微生物及其产物，如卡介苗、短小棒状杆菌、混合菌苗、溶链菌和高聚金葡素等；3) 胸腺肽；4)中医药。

2.3 过继免疫治疗

过继免疫治疗以输注自身或同种特异性或非特异性肿瘤杀伤细胞为主，不仅可纠正细胞免疫功能低下，而且可直接发挥抗肿瘤作用。包括：淋巴因子激活的杀伤细胞、肿瘤浸润的淋巴细胞、细胞毒性T细胞、细胞因子诱导的杀伤细胞等。

2.3.1 淋巴因子激活的杀伤细胞

淋巴因子激活的杀伤细胞 (lymphokine activated killer cell，LAK cell)是用高浓度 IL-2激活的肿瘤患者自体或正常供者的外周血单个核细胞，LAK细胞在体外有广谱的抗自体及异基因肿瘤的活性，可直接溶解、杀伤瘤细胞[18]。LAK细胞半衰期短，与 IL-2联合应用，可保持LAK细胞的活性，以保证疗效。IL-2/LAK细胞治疗对PLC根治性切除术后预防复发有较高的价值。

2.3.2 肿瘤浸润的淋巴细胞

肿瘤浸润的淋巴细胞 (tumor infiltrating lymphocyte，TIL)为肿瘤组织分离出的淋巴细胞经IL-2培养而产生，为自体肿瘤特异性杀伤细胞。目前认为，TIL 对肿瘤细胞的杀伤活性较LAK细胞高。

2.3.3 细胞毒T淋巴细胞

细胞毒T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)为特异性抗原体外诱导单核细胞克隆。CTL需第1信号系统(MHC，TCR)和第2信号系统（共刺激分子如 B7）激活，具有肿瘤杀伤特异性。 Haruta 等[19]报道，对晚期PLC患者而言，CTL的治疗效果要优于LAK细胞。

2.3.4 细胞因子诱导的杀伤细胞

细胞因子诱导的杀伤细胞 (eytokine-induced killer cell，CIK cell)为 MabCD3（抗 CD3单抗）、IL-1、IFN-γ和 IL-2培养的正常人外周血淋巴细胞。来源于CD3+CD56- T淋巴细胞具有广谱的抗肿瘤活性，在动物实验中有较好的治疗效果[20]。

2.4 联合免疫治疗

由于肿瘤生物学特性所具有的特殊免疫逃逸机制，导致单一性免疫治疗难以奏效，因此联合治疗成为目前临床免疫治疗的首选。在化疗过程中提高患者免疫力，对抗化疗药物免疫抑制的副作用，起到协同作用。

3 、基因治疗

研究表明，PLC发生有单中心及多中心，且与个体的基因缺陷有关。多基因、多阶段的癌基因或抑癌基因变构为PLC发生、发展的分子基础[21]。PLC的基因治疗是在基因调节水平上进行操作以杀伤或抑制肿瘤细胞的治疗方法。随着DNA 重组技术和转基因方法的不断完善，基因治疗的研究获得了迅猛发展。

3.1 抑癌基因 治疗

抑癌基因治疗是将具有正常功能的野生型抑癌基因（如 p53、p66等）通过各种途径转染至肿瘤细胞中，重建失活的抑癌基因功能，恢复细胞的正常生长表型，或者诱导细胞凋亡，从而达到控制肿瘤细胞生长的目的。p53基因是目前研究和应用得最多的一个，不仅可抑制癌细胞生长，还可诱导其凋亡；p16基因能阻抑细胞生长，但不诱发凋亡。p53反义核酸或向细胞内导入 wt-p53的基因治疗，可以抑制肿瘤的增殖，诱导凋亡，提高对药物的敏感性[22]。Okimoto等[23]将带有野生型p53基因的腺病毒载体Adomv p53通过肝动脉注入小鼠Rcom-9结肠癌细胞肝转移模型，48 h后，经腹腔注射顺铂(CDDP)，发现转移的PLC细胞广泛凋亡而肝脏功能并未受损。

3.2 自杀基因治疗

自杀基因疗法又被称为“病毒介导的酶/前体药物治疗(virus-directed enzyme/prodrug therapy，VDEPT)。原理是把某些病毒、细菌中特有的转换酶基因——自杀基因导入体内后，利用其产生的酶将无毒或低毒的药物前体转成细胞毒性代谢产物，从而杀死肿瘤细胞的基因治疗方法。目前，用于PLC基因治疗的自杀基因系统有单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶(HSV2TK)基因/无环鸟苷(GVC)系统、胞嘧啶脱氨酶(CD)基因/5-氟胞嘧啶(5-FC)系统和嘌呤核苷酸磷酸酶(PNP)基因/氟达拉滨系统等。Harada等[24]以EB病毒基因组成的质粒载体与非病毒载体PAAD结合成杂交载体介导HSV-TK/GCV系统，能有效治疗实验小鼠PLC。

3.3 免疫基因治疗

免疫基因治疗通过基因重组技术增强机体的抗肿瘤免疫功能而达到治疗肿瘤的目的。免疫基因治疗可分为2类: 一种是将细胞因子基因导入PLC细胞，通过增强肿瘤细胞表面肿瘤抗原性、MHC 分子或黏附分子的表达而提高免疫原性；另一种是将细胞因子基因导入免疫活性细胞，如LAK细胞和树突状细胞等，通过直接刺激免疫效应细胞而达到增强免疫反应、抑制肿瘤生长的目的。目前，常用的细胞因子有IL-2、IL-12、IL-18、TNFα、IFN和集落刺激因子等。IL-12是作用较显著的细胞因子之一。Harada等[25]研究发现以IL-12基因治疗免疫抑制状态下的鼠PLC模型，可明显增加肿瘤细胞周围淋巴细胞的浸润并增强肿瘤特异性杀伤细胞的反应；IL-12可显著抑制肿瘤的复发。其他免疫基因治疗还包括IL-12和IL-2联合转染、IL-12和TNF、GM2CSF和IL-2 联合应用等。

3.4 反义基因治疗

PLC的发生、 发展 过程中许多癌基因及生长因子的基因产物大量表达，运用反义技术可以抑制这些产物的过度表达，从而抑制肿瘤的生长。根据PLC发病原因，导入反义寡核苷酸封闭PLC基因的表达或用正常抑癌基因取代突变抑癌基因。已报道设计针对VEGF、端粒末端转移酶、c-myc等癌基因的表达途径，诱导PLC细胞凋亡抑制其生长[26]。反义技术的主要缺点是目的基因的靶向性欠佳和半衰期较短，目前一般作为手术和化疗的辅助治疗方法。

3.5 联合基因疗法

PLC的发生涉及到多基因参与，因此单用一种基因治疗效果有限。不同的基因治疗策略联合应用可相互协同，增强抗肿瘤效果常采用免疫基因和自杀基因的联合治疗。Drozdz等[27]联合HSV-TK和IL-12治疗效果都明显优于单个基因治疗。

尽管目前有多种细胞因子、抑癌基因等可用于肿瘤的基因治疗，但总体来讲，效果尚不理想，因而寻找更多更具杀伤力的基因将大大推动基因治疗的研究和应用范围。基因治疗尚存在诸多理论上和技术上的问题，如靶向性、基因载体的转移效率、导入基因的持续表达、基因治疗的安全性等问题，还有待进一步完善[28]。

4、 内分泌治疗

在PLC患者中有33%的病例可查出雌激素受体，使用抗雌激素的三苯氧胺治疗PLC已有报道。有学者认为，大剂量口服三苯氧胺可作为逆转多药耐药基因的药物。然而，最近几次大样本的RCT和Meta分析却未发现有统计学意义[29]。

5 、干细胞治疗

干细胞移植现已成为恶性血液病、实体瘤等疾病的根治性方法之一。近年来，已有多个学者研究报道了造血干细胞参与了肝组织的再生和修复过程。它是利用血液成分分离装置处理血液，采取存在于末梢血中的造血干细胞进行移植的手段。由于PLC化疗敏感性较低，以现有水平，行造血干细胞、骨髓移植有一定困难。

6 、结语

总之，经过多年的研究，生物治疗技术已取得了越来越多可喜的成果，并显示出了广阔的应用前景。生物治疗技术在PLC的综合治疗中将发挥越来越重要的作用。我们有理由相信不久的将来，HCC的生物治疗会逐渐过渡成为一种常规的治疗方法，为PLC患者带来福音。

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生物科技小论文 篇8

摘要 法律 是通过授予一部分人权利使其享有合理的利益从而使人的积极性与进取心得到肯定，使人的社会本性与价值得到呈现与褒奖，为社会创造更多的价值，它的最终的目的是为了维护社会秩序，平衡利益分配与增加社会的整体福利。法律良心必须向道德要求开放，然而在专利法的传统中，被认为高度技术化的专利法领域，历来缺少伦理审视。功利主义成为影响专利法实践的主要因素。功利主义伦理观对专利法实践发挥着实质性影响。其内在的理论缺陷促成了分配非正义和忽视人权等基本价值的现实局面。本文指出专利法应该建立在伦理正当性的基础之上，从功利回归道义的专利法正义观，其中应包含社会利益的考量。

关键词生物海盗遗传资源伦理道德孟山都

一、引言

以生物技术为主导的科技革命使生物 经济 成为了各个国家在高新技术领域着重投资并展开激烈争夺的领域。迄今为止还没有哪项 科学 技术像基因技术这样对人类社会既存的伦理观念与准则提出了如此广泛、严峻的冲击和挑战，从转基因动植物、胚胎干细胞、克隆人到基因诊断、基因 治疗 、基因修饰，纷纷要求社会伦理道德给予正确的价值评判，继而要求具有强制性约束力的法律相应做出调整，专利法作为直接调整保护科技成果及其利用的法律规范不可避免地也要回应这些冲击和挑战。

对专利申请进行伦理道德考量的过滤机制是通过专利法中的公序良俗规则得以实现。我国《专利法》第五条规定:“对违反国家法律、社会道德或者妨害公共利益的发明创造，不授予专利”。欧洲专利法公约和日本专利法也有类似公序良俗的规则。美国专利法无明确的法律规定，但判例法的 发展 使得法律实践操作中将公序良俗解释为实用性的要求。

二、涉及生物专利权有关的重大事件

(一)种子终结者与上帝的职业

华尔街日报重要新专利的专栏里描述美国农业部和岱字棉公司的研究人员发明了一种方法，通过修改控制生长的基因片段，可以阻止植物产生能够发芽的种子而这项新发明加强了对种子的商业控制，使得农民必须每年从种子公司购买所需要的种子。国际农业发展基金称这项新技术为“终结者”，是对农民，生物多样性和食品安全的一种全球性威胁。如果终结者技术得到广泛应用，将赋予种子和农业跨国公司以控制世界食品供应的前所未有的，极其危险的能力。

当孟山都宣布收购岱字棉之后，孟山都和岱字棉公司的交易最终被政府反垄断管制否决了。

(二)金色大米

这种“金米”含有来自黄水仙和各种细菌的基因，这些基因产生胡萝卜素，它使胡萝卜呈现橘红色，为人体提供维生素a。洛克菲勒基金会资助了将基因插入稻米植株的研究。维生素a缺乏是发展

在给投资者的信中，休·格兰特称:“当我们不能控制天气、生产面积甚至现货价格，我们仍然可以控制住那个直接使我们业务增长的因素——种子。”种子里面的转基因链，是孟山都持续裂变出金子的法宝。”

发展

四、遗传资源的保护与伦理道德问题

《生物多样性公约》规定，遗传资源的利用应当遵循国家主权、知情同意、惠益分享的原则，并明确规定，专利制度应有助于实现保护遗传资源的目标。目前，一些国家已经通过专利 法律 制度保护遗传资源。为防止遗传资源流失专利法修改剑指“基因窃取”。

随着生物技术的发展，医药研发和动植物新品种开发过程中，越来越多的人不经生物资源来源地国家的同意，擅自利用他国生物资源进行医药开发，并申请专利，获得垄断利益。我国野生大豆遗传资源流失、“北京鸭”遗传资源流失，就是典型的案例。很多国人只知道“北京烤鸭”好吃，却不知道“北京烤鸭”是以