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

篇1

模型建構(gòu)是一種重要的科學方法，也是生物學課程標準所重視的一種能力。高中生物學教材含有豐富的模型建構(gòu)案例，是試題原創(chuàng)的重要素材庫。模型分為三種類型，即物理模型、概念模型、數(shù)學模型。物理模型如細胞膜的流動鑲嵌模型、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型;概念模型如血糖平衡調(diào)節(jié)模型、達爾文的自然選擇學說的解釋模型等;數(shù)學模型如自由組合定律、有絲分裂中DNA含量變化曲線等。在原創(chuàng)試題的命制中，對核心概念的考查，可在物理模型、概念模型、數(shù)學模型之間進行轉(zhuǎn)換，從而創(chuàng)設(shè)出新穎的問題情景。例1:圖示某反應(yīng)物分子從常態(tài)到顯著活躍狀態(tài)能量變化的一段曲線。①②③三條曲線表示加酶、常溫和加氯化鐵等條件下的反應(yīng)。下列敘述正確的是A．E1表示酶所降低的反應(yīng)活化能B．E2表示氯化鐵所降低的反應(yīng)活化能C．曲線①與曲線③的對比，說明酶具有高效性D．曲線①與曲線②的對比，說明加氯化鐵能加快反應(yīng)速率例1是以“酶的作用及其原理”為考查內(nèi)容的試題。命制時，將“概念模型”轉(zhuǎn)換成“數(shù)學模型”，用數(shù)學中的坐標曲線圖進行情景設(shè)計。該曲線圖的設(shè)計創(chuàng)意來自大學教材陳閱增《普通生物學》第2版第46頁上的插圖，但經(jīng)過較大的改進，在圖中增加了有效信息，去除了一些干擾信息。題目情景新穎，又重點考查了“活化能”概念中之“顯著活躍狀態(tài)與常態(tài)下分子能量的差值”這一要素。參考答案:D。例2:圖示為研究滲透作用的實驗裝置，請回答下列問題:(1)漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)外起始液面一致。滲透平衡時的液面差為h，此時S1和S2濃度大小關(guān)系為。(2)圖中半透膜模擬的是成熟植物細胞中的，兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是。(3)為進一步探究兩種膜的特性，某興趣小組做了以下實驗……(以下部分略)例題2是2013年江蘇高考生物學試題的第27題，就是這種原創(chuàng)策略的成功案例?！皾B透作用原理”是考綱中“物質(zhì)出入細胞的方式”這一考點的重點內(nèi)容之一。在命題時，將概念模型轉(zhuǎn)換成物理模型，即將滲透作用的內(nèi)涵和外延分解開來，將滲透裝置示意圖這一物理模型作為滲透作用概念外延的一部分。用數(shù)學方法處理實驗結(jié)果(如液面高度差h、S1和S2溶液的濃度關(guān)系)，通過考查學生對實驗宏觀現(xiàn)象的認知來考查對滲透作用微觀原理的認知，通過考查對概念外延的認知來考查對概念內(nèi)涵的認知。參考答案:(1)S1＞S2(2)原生質(zhì)層原生質(zhì)層能主動轉(zhuǎn)運有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能。

2“知識與方法”考查的“重組移植”策略

生物學試題考查的知識內(nèi)容主要包括事實性知識和方法性知識。考查時，整合事實性知識和方法性知識可以還原知識的產(chǎn)生過程、體現(xiàn)知識的應(yīng)用價值。從知識的形成過程提煉出的科學方法，還可以“移植”到其他知識的探究過程。生物學原創(chuàng)試題采用這種思路，重組“知識”和“方法”，可創(chuàng)設(shè)出新穎的問題情景。例如，差速離心法是分離各種細胞器的方法。設(shè)計“酵母菌細胞呼吸”有關(guān)試題時，可將差速離心法“移植”到酵母菌細胞呼吸的研究中。即用差速離心法將線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)分離，然后進行細胞呼吸的實驗，以此作為試題情景，以考查細胞呼吸的過程。又如，將放射性同位素標記法“移植”到考查細胞周期染色體行為的試題中，創(chuàng)設(shè)出來的試題既能夠考查有絲分裂細胞中染色體的行為，又能夠考查DNA半保留復(fù)制的特點。例3就是這樣的試題。例3:提取正常家兔的造血干細胞，放入液體培養(yǎng)基培養(yǎng)，提供的脫氧核苷酸原料中的N元素全為15N。造血干細胞連續(xù)進行有絲分裂，則第二次分裂后期的細胞中，含14N的染色體所占比例為A．0B．50%C．25%D．100%參考答案:B。

3從科學史資料提煉試題的“補充整合”策略

高中生物學教材含有豐富的科學史素材，是命題的重要素材庫。若能根據(jù)知識的生成過程，梳理史實的脈絡(luò)，挖掘史料之間的內(nèi)在聯(lián)系，以思維能力和核心知識為測量目標和考查內(nèi)容，做好“補充整合”，命題往往能夠打破框框、達到求變出新的效果。這一策略的要點:第一，要對史料進行針對性的“補充”，才能出新;第二，須“整合”，形成一個有內(nèi)在聯(lián)系的知識結(jié)構(gòu)，思路才會連貫，主題才能聚焦。2014年高考理綜試題福建卷的第28題，就是采用這種策略命制的。從例4可以看出，該題對教材中的科學史素材有選擇、有提煉，以“人類對遺傳的認知逐步深入”為線索，主題聚焦，第1小題和第3小題對教材中的史料有補充和整合，設(shè)問的角度也比較新穎。這道題的出現(xiàn)，是福建高考遺傳方面命題的一個新突破，它避開了以往的舊模式，打開一片新的視野。盡管題干文字較長、語言表達還存在一定的瑕疵。但是，其靈活的創(chuàng)作思路和求新求變的可貴精神值得贊賞。例4:人類對遺傳的認知逐步深入。(1)在孟德爾豌豆雜交實驗中，純合的黃色圓粒(YYRR)與綠色皺粒(yyrr)的豌豆雜交，若將F2中黃色皺粒豌豆自交，其子代中表現(xiàn)型為綠色皺粒的個體占。進一步研究發(fā)現(xiàn)r基因的堿基序列比R基因多了800個堿基對，但r基因編碼的蛋白質(zhì)(無酶活性)比R基因編碼的淀粉支酶少了末端61個氨基酸，推測r基因轉(zhuǎn)錄的mRNA提前出現(xiàn)。試從基因表達的角度，解釋在孟德爾“一對相對性狀的雜交實驗”中，所觀察的7種性狀的F1中顯性性狀得以體現(xiàn)，隱性性狀不體現(xiàn)的原因是。(2)摩爾根用灰身長翅(BBVV)與黑身殘翅(bbvv)的果蠅雜交，將F1中雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進行測交，子代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例不為1∶1∶1∶1，說明F1中雌果蠅產(chǎn)生了種配子。實驗結(jié)果不符合自由組合定律，原因是這兩對等位基因不滿足該定律“”這一基本條件。(3)格里菲思用于轉(zhuǎn)化實驗的肺炎雙球菌中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類型，R型菌是由SⅡ型突變產(chǎn)生。利用加熱殺死的SⅢ與R型菌混合培養(yǎng)，出現(xiàn)了S型菌。有人認為S型菌出現(xiàn)是由于R型菌突變產(chǎn)生，但該實驗中出現(xiàn)的S型菌全為，否定了這種說法。(4)沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，該模型用解釋DNA分子的多樣性，此外，的高度精確性保證了DNA遺傳信息穩(wěn)定傳遞。參考答案:(1)1/6終止密碼(子)顯性基因表達，隱性基因不轉(zhuǎn)錄，或隱性基因不翻譯，或隱性基因編碼的蛋白質(zhì)無活性或活性低(2)4非同源染色體上非等位基因(3)SⅢ(4)堿基對排列順序的多樣性堿基互補配對。

4基于科技論文原創(chuàng)試題的“挖掘轉(zhuǎn)化”策略

篇2

1.1實驗方法

1.1.1病原菌的分離和致病性測定采集新近腐爛的百合鱗莖，采用組織分離法[11]在病健交界組織處切取4mm×4mm小塊，用75％酒精表面消毒30s，再用2%次氯酸鈉消毒7min，無菌水沖洗3次，然后置于PDA培養(yǎng)基上28℃黑暗培養(yǎng)，待長出菌絲后，挑取菌落邊緣進行純化，純化后的菌落再進行單孢分離培養(yǎng)。病原菌致病性測定根據(jù)柯赫氏法則，用滅菌的接種針在消毒后的鱗莖片上刺孔，將浸有菌液的濾紙片貼在孔上作為有傷接種，同時將浸有菌液的濾紙片貼在未刺孔的鱗莖片上作為無傷接種，將浸無菌水的濾紙片貼在孔上作為對照。接種處理完成后將鱗莖片置于培養(yǎng)皿中保濕培養(yǎng)，5d后觀察并記錄發(fā)病情況，確定病原菌對百合鱗莖的致病性。對接種發(fā)病的鱗莖片再次進行病原菌的分離。

1.1.2病原菌鑒定

1.1.2.1病原菌形態(tài)學觀察將病原菌接種到PDA平板，28℃黑暗培養(yǎng)2-5d，觀察菌落形態(tài)，并在顯微鏡下觀察病原菌的菌絲及孢子的形態(tài)特征，測量孢子大小。

1.1.2.2ITS序列分析將供試菌株接種于PDA培養(yǎng)基中；28℃恒溫培養(yǎng)4d，收集菌絲體，采用CTAB法提取病原菌基因組DNA。ITS通用擴增引物為TS1（5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’）和TS4（5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’）。擴增體系：50µL，基因組模板DNA1µL、10µmol/L上下游引物各1µL、2mmol/LdNTPs5µL、KODDNA聚合酶1µL、10×KODbuffer5µL，加ddH2O補足體積。PCR擴增反應(yīng)程序為94℃預(yù)變性3min；94℃變性30s；58℃復(fù)性30s；72℃延伸3min，35個循環(huán)；72℃延伸10min。擴增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測后，由北京信諾金達生物技術(shù)有限公司測序。所得測序結(jié)果在NCBI網(wǎng)站上用BLAST軟件進行同源性比較后，下載同源序列，用MEGA（molecularevolutionarygeneticsanalysis，Version6.0）軟件將病原菌ITS序列與同源序列進行比對，并采用鄰接法（Neighborjoining，NJ）構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，自舉法（bootstrap）對系統(tǒng)發(fā)育樹進行檢驗，500次重復(fù)。

1.1.3病原菌生物學特性將直徑5mm的病原菌菌塊分別接種于供試培養(yǎng)基平板（直徑9cm）中央，于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，分析培養(yǎng)基種類、碳源、氮源、溫度、pH和光照時間對病原菌菌絲生長和產(chǎn)孢量的影響。采用PDA、PSA、PMA、LA和LDA培養(yǎng)基；培養(yǎng)溫度分別為5、15、25和35℃；pH分別為5、6、7、8和9；全光照、全黑暗和光照/黑暗各12h；等量葡萄糖、果糖、乳糖和淀粉置換查氏基本培養(yǎng)基中的蔗糖，等量硫酸銨、硝酸銨、硝酸鉀和蛋白胨，置換查氏基本培養(yǎng)基中的硝酸鈉，并設(shè)空白對照。病原菌菌株Z1和Z2分別在以上各條件下培養(yǎng)5d、2d后（因菌株Z2生長速度較快，因此縮短培養(yǎng)時間統(tǒng)計菌落生長狀況），采用十字交叉法測量菌落生長直徑作為菌絲生長狀況指標，7d后采用血球計數(shù)板法測量孢子產(chǎn)量。

1.2數(shù)據(jù)分析

采用SPSS20.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析，Duncan氏新復(fù)極差法檢驗處理間差異顯著性。顯著水平p=0.05，每個處理3個重復(fù)。

2結(jié)果與分析

2.1百合鱗莖腐爛病癥狀及致病性蘭州百合鱗莖腐爛病的發(fā)生一般從鱗莖表面破損處開始，初侵染時在破損處形成略顯褐色的侵染點，逐漸擴展形成近圓形或不規(guī)則形狀的褐色病斑，病斑中央呈腐爛狀，并逐漸向四周擴大，病斑上可見灰綠色霉層，腐爛組織不斷增加，嚴重時導(dǎo)致整個鱗莖軟化腐爛。從蘭州百合鱗莖腐爛病斑上分離純化得到五株菌株，分別編號為Z1、Z2、Z3、Z4和Z5。致病性結(jié)果表明，僅菌株Z1、Z2單獨接種健康百合鱗莖片后，在接種部位出現(xiàn)腐爛病斑，并伴隨菌絲體大量繁殖，菌株Z2比Z1的侵染能力強，無傷接種也可導(dǎo)致鱗莖片腐爛（圖1-b、c）。菌株Z1和Z2混合接種鱗莖片后，使鱗莖片腐爛更為嚴重（圖1-d），其病癥與百合鱗莖自然條件下的發(fā)病癥狀相同。從接種發(fā)病部位可分別重新分離到與接種菌相同的菌株，表明所分離到的菌株Z1、Z2均為蘭州百合鱗莖腐爛病病原菌。

2.2病原菌鑒定

2.2.1病原菌形態(tài)從蘭州百合腐爛鱗莖上分離到的病原菌菌株Z1，在PDA培養(yǎng)基上菌絲質(zhì)地致密絲絨狀，中央部分呈絮狀，菌株形成少量菌核，同時伴有滲出液（圖2-a）；菌落反面為無色至淡褐色，后期產(chǎn)生菌核時，會顯現(xiàn)黑褐色斑點（圖2-b）；分生孢子頭初為球形，后呈輻射形；分生孢子梗多生自基質(zhì)，孢子梗200~800μm×8~20μm，壁厚，無色，粗糙；產(chǎn)孢結(jié)構(gòu)為雙層；分生孢子為近球形，直徑為2.4~6.4μm，壁略粗糙（圖2-c）。病原菌菌株Z2在PDA培養(yǎng)基上生長迅速，菌絲疏松，最初呈白色，后變?yōu)榛液谏▓D2-d），菌落背面呈白色棉絮狀（圖2-e）；假根發(fā)達，分枝呈指狀或根狀，呈深褐色。孢子囊呈球形或近球形，初期呈白色，老后呈黑色，直徑25~200μm，孢囊孢子呈橢圓形或近球形，淡褐色（圖2-f）。

2.2.2ITS序列分析用ITS通用引物擴增出病原菌的通用引物序列，長度分別為594bp（GenBank登錄號：KP172534）和627bp（GenBank登錄號：KP172533）。經(jīng)BLAST分析，菌株Z1、菌株Z2的rDNA-ITS序列分別與黃曲霉和米根霉的同源性最高。在同源性最高的序列中各挑選10個菌株的ITS序列分別與供試菌株構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。如圖3所示，菌株Z1序列與Aspergillusflavus（JF754467.1）的序列親緣關(guān)系最近，且與A.flavus相聚于同一群。如圖4所示，菌株Z2的序列與Rhizopusoryzae（JQ683242.1）的序列親緣關(guān)系最近，且與R.oryzae相聚于同一群。菌株Z1、Z2的ITS序列在NCBI上BLAST結(jié)果與A.flavus和R.oryzae的相似性為分別為99%和99%～100%，進而從系統(tǒng)分類學上進一步驗證了菌株Z1和菌株Z2；再結(jié)合病原菌的形態(tài)特征，可以確定菌株Z1為黃曲霉（A.flavus），菌株Z2為米根霉（R.oryzae）。

2.3病原菌的生物學特性

2.3.1培養(yǎng)基種類對病原菌菌絲生長和產(chǎn)孢量的影響A.flavus和R.oryzae兩種病原菌在供試的五種培養(yǎng)基上都能生長，兩種病原菌在百合培養(yǎng)基和百合葡萄糖培養(yǎng)基上菌絲生長和產(chǎn)孢量最大，且在這兩種培養(yǎng)基上的差異不顯著。A.flavus在LA上培養(yǎng)5d后菌落直徑達19.0mm，R.oryzae在LA上培養(yǎng)2d后，菌落直徑達40.5mm，7d后產(chǎn)孢量分別為10.35×106個/ml和8.06×106個/ml（圖5）。

2.3.2碳源、氮源對病原菌菌絲生長和產(chǎn)孢量的影響兩種病原菌對供試碳源均可利用。A.flavus在葡萄糖為碳源的培養(yǎng)基上菌絲生長速度最大，培養(yǎng)5d后菌落直徑達20.0mm，而在果糖、乳糖和淀粉為碳源的培養(yǎng)基上菌絲生長速度次之，且三者間差異不顯著。A.flavus在葡萄糖和果糖為碳源的培養(yǎng)基上產(chǎn)孢量最高，而兩者間差異不顯著；在淀粉為碳源的培養(yǎng)基上產(chǎn)孢量次之，在乳糖為碳源的培養(yǎng)基上產(chǎn)孢量最低（表1）。R.oryzae在葡萄糖和果糖為碳源的培養(yǎng)基上菌絲生長和產(chǎn)孢量最大，且兩者間差異不顯著；在乳糖和淀粉為碳源的培養(yǎng)基上菌絲生長和產(chǎn)孢量次之，且兩者間差異也不顯著（表1）。A.flavus在蛋白胨和硝酸銨為氮源的培養(yǎng)基上菌絲生長速度最大，且兩者間差異不顯著，但在蛋白胨為氮源的培養(yǎng)基上產(chǎn)孢量高于硝酸銨為氮源的培養(yǎng)基，在硫酸銨和硝酸鉀為氮源的培養(yǎng)基上菌絲生長速度和產(chǎn)孢量都較低（表1）。R.oryzae在蛋白胨為氮源的培養(yǎng)基上，菌絲生長和產(chǎn)孢量都最大，在硫酸銨和硝酸鉀為氮源的培養(yǎng)基上菌絲生長較好，在硝酸銨為氮源的培養(yǎng)基菌絲生長較差，與無氮培養(yǎng)基差異不顯著，但在硝酸銨為氮源的培養(yǎng)基上產(chǎn)孢量高于硫酸銨和硝酸鉀為氮源的培養(yǎng)基（表1）。

2.3.3培養(yǎng)條件對對病原菌菌絲生長和產(chǎn)孢量的影響由表2可知，兩種病原菌的菌絲生長和產(chǎn)孢的最適溫度是25℃。A.flavus和R.oryzae在pH為5-9范圍內(nèi)的PDA培養(yǎng)基上均能生長，A.flavus在pH為5、8和9的PDA培養(yǎng)基的菌絲生長速度均較快，5d后菌落直徑差異不顯著，而在pH為6時產(chǎn)孢量最大，7d后產(chǎn)孢量為9.85×106個。R.oryzae在pH為6時菌絲生長速度和產(chǎn)孢量最快，2d后菌落直徑達35.5mm，7d后產(chǎn)孢量為3.75×106個/ml：光照可促進兩種病原菌的菌絲生長和產(chǎn)孢，A.flavus在全光照條件下生長5d后，其菌落直徑達23.0mm，而R.oryzae在全光照條件下生長2d后，菌落直徑達24.0mm，7d后產(chǎn)孢量分別達13.03×106個/ml和6.33×106個/ml。

3討論

本研究通過致病性測定、形態(tài)學特性和ITS序列分析，確定引起蘭州百合鱗莖貯藏腐爛病的病原菌是A.flavus和R.oryza，表明此腐爛病害是根霉腐爛病和曲霉腐爛病混合發(fā)生，這兩種腐爛病害在百合鱗莖腐爛的相關(guān)研究中也有報道，但與本研究中分離到的病原菌不同，其病原菌是A.niger和R.stolonifer。此外，也有較多研究表明圓弧青霉菌、簇狀青霉菌也可導(dǎo)致百合鱗莖腐爛，我們在蘭州百合鱗莖貯藏病害調(diào)查時也發(fā)現(xiàn)大多腐爛嚴重的百合鱗莖表面著生有青霉菌菌絲，而且在分離病原菌時也分離到兩種青霉菌，但致病性測定表明，這兩種青霉菌均不引起百合腐爛，僅可在刺破表皮的百合鱗莖表面繁殖，表明我們分離到兩種青霉菌僅是腐生菌，而不是病原菌。

生物學特性研究表明，A.flavus和R.oryzae兩種病原菌的最適生長條件基本相同，這可能也是兩種菌可以共生而侵染百合導(dǎo)致其發(fā)生腐爛病的原因。此外，這兩種病原菌在LA和LDA培養(yǎng)基上的菌絲生長速度和產(chǎn)孢量均高于PDA和PSA（在LA和LDA上的菌絲生長速度和產(chǎn)孢量差異不顯著），表明百合鱗莖本身的營養(yǎng)有利于這兩種菌的繁殖而侵染百合鱗莖導(dǎo)致發(fā)生腐爛病害。目前，國內(nèi)外食用百合的種植面積遠低于觀賞用百合，因此對百合鱗莖腐爛病的研究大多關(guān)注觀賞用百合鱗莖種球在生長發(fā)育過程中的腐爛對出苗率和花卉品質(zhì)的影響，而尖鐮孢菌是引起觀賞用百合鱗莖種球腐爛的主要病原菌，這與導(dǎo)致蘭州百合鱗莖貯藏期間腐爛的病原菌不同，因此，防治花卉百合種球腐爛病的方法對食用百合也無借鑒作用。而作為食用的蘭州百合鱗莖在原產(chǎn)地的貯藏方式目前多采用低溫冷庫在零下4℃條件下貯藏，通常不采用其它防腐措施，導(dǎo)致貯藏期間腐爛病的發(fā)生較為嚴重，本研究通過對其病原菌的分離和生物學特性的研究，為下一步開展采用安全的方法消毒百合貯藏冷庫以及預(yù)處理百合鱗莖來防治腐爛病害的發(fā)生奠定了必要的基礎(chǔ)。

4結(jié)論

篇3

在同一性理論之后的功能主義認為，心理狀態(tài)，即特定種類的功能狀態(tài)，而“功能”即心理狀態(tài)與外部行為之間的因果聯(lián)系。黑箱功能主義因為把大腦僅僅視為一個能夠做出刺激—反應(yīng)的黑箱而沒有深入研究大腦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使得這一觀點并不深入。而計算機功能主義則利用人工智能等新興學科的成果，通過模擬大腦運行的方式來研究心靈，其主要觀點是:心靈跟大腦的關(guān)系就像程序與硬件之間的關(guān)系。塞爾對此提出了著名的“中文屋論證”來批判計算機功能主義，他主張大腦天生不是一臺計算機，因為計算機只是根據(jù)程序的句法學來操作的，而人的心靈是根據(jù)語法學來運行的，計算機只是把計算性質(zhì)的解釋指派給了大腦而已。此外，還存在同屬于唯物主義，顯得較為另類的版本:消除唯物主義(eliminativematerialism)和異常一元論(anomalousmonism)。正如保爾．丘奇蘭德所說，“純粹的還原論和純粹的取消主義是關(guān)于心的問題的各種解決方案的兩個極端”。消除唯物主義主張心理狀態(tài)并不存在，人們所具有的信念、欲望等心理狀態(tài)都是關(guān)于民間心理學(folkpsychology)的理論術(shù)語，它所提出的主張和在此基礎(chǔ)上的假設(shè)都是錯的，就像科學史上的燃素說一樣，這樣的理論遲早要被科學心理學理論所取代。而在異常一元論看來，在心理－物理之間根本上不存在嚴格的、有決定論性質(zhì)的因果法則，由此得出了所有心靈事件都是物理事件的結(jié)論，從而也消除了心靈。而在心身問題內(nèi)部，塞爾認為還存在我們繼承的來自笛卡爾傳統(tǒng)術(shù)語體系中隱含的四個錯誤假設(shè)，這些假設(shè)構(gòu)成了心與物的沖突得不到解決的根源。因此，我們要在物理世界中為心靈定位，就必須對這四個假設(shè)進行質(zhì)疑。所謂心理與物理之間的區(qū)別，即認為“心理的”(mental)和“物理的”(physical)包含了各自互不相容的本體論范疇:如果某事物是心理的，那么在這個方面它就不能是物理的;如果某事物是物理的，那么在這個方面它就不能是心理的。也就是說，心理的事物和物理的事物是相互排斥的，正是這個假設(shè)使得心物二元對立。一般認為，一種現(xiàn)象如果能夠還原為另一種現(xiàn)象，那么這種還原的概念是清楚明白和無歧義的，即如果能夠把諸A還原為諸B，那么諸A除了是諸B之外什么也不是。而在意識與腦的關(guān)系上，如果意識能夠被還原為腦過程，那么意識就不過是腦過程。但是，這種對還原的片面理解往往消除了意識的存在。人們通常把因果關(guān)系狹隘地理解為在時間中被編序的、彼此離散事件之間的關(guān)系，在這種關(guān)系中原因先于結(jié)果而產(chǎn)生，而且“因果關(guān)系的特殊事例必定例示了一個普遍的因果法則”。然而，照此理解的話，如果腦事件能夠引起心智事件，那么就會產(chǎn)生兩個彼此分離的事件———腦神經(jīng)過程和意識，而這似乎與人們熟知的常識是不相符的。人們理解的“同一性”含義也像還原概念一樣被認為是當然的，即每一事物與自身的同一似乎是顯而易見的，如晨星與暮星、水與H2O分子的同一性就是透明的。但是，如果心智狀態(tài)與腦的神經(jīng)生理學狀態(tài)也以這種方式相同一的話，那么我們就存在兩難境地:要么否認心智與腦神經(jīng)狀態(tài)的同一性，要么否認心靈的存在。

二、生物學自然主義意識理論的主要觀點

生物學自然主義(biologicalnaturalism)的目標是在自然界中為意識找到位置，塞爾認為對意識的定位必須符合“科學的”世界觀，而“物質(zhì)的原子理論”以及“生物進化論”這兩大目前證據(jù)確鑿、不容置疑的理論在很大程度上構(gòu)建了現(xiàn)代世界觀，我們對此承認而不會懷疑。因此，在對意識進行自然化的理解中，生物自然主義就建立在這兩大理論之上。第一，為了使生物學自然主義能夠被接受，塞爾提醒我們應(yīng)該忘記心身問題的討論歷史，而關(guān)注基本的物理事實。在塞爾看來，心靈的首要的和最根本的特征是意識性，他不僅給這種特征下了一個定義，而且依據(jù)生物進化論對意識在自然中是如何產(chǎn)生的作出了解釋:這個詞(意識性)意指那些知覺的或清醒的狀態(tài)，它們一般在我們早晨從沉睡中醒來時開始、并在整個一天繼續(xù)這種狀態(tài)，直到我們再次入睡。心智現(xiàn)象是由腦中的神經(jīng)生理過程而引起的，并且他們本身就是腦的特征……心智現(xiàn)象和過程如消化、有絲分裂、減數(shù)分裂或者酶的分泌一樣，都是我們生物自然歷史中的一部分。。第二，在塞爾看來，意識雖然有其物質(zhì)性的一面，但同時也蘊含四個高階的重要特征:定性特征、主觀性、統(tǒng)一性和意向性，這使得意識不能在本體論上被還原為低階神經(jīng)生物學基礎(chǔ)。所謂定性特征(qualitativeness)，即意識都具有“它感覺起來像什么”(what－it－feels－like)的特征，有哲學家用“qualia”(一般翻譯為“感受質(zhì)”)來表示這種性質(zhì)，比如說感覺到疼痛和品嘗冰激凌的狀態(tài)就有著不同的感受。所謂主觀性(subjectiv-ity)，即意識狀態(tài)在必須通過人或者動物的主觀感受到時才存在，在這個意義上，意識具有第一人稱本體論的地位。所謂意識的統(tǒng)一場，即意識能夠把觸覺、視覺等感覺作為單一的、統(tǒng)一的意識場中的一部分而被經(jīng)驗到，即“規(guī)范的、非病因?qū)W(non-pathological)種類的意識是通過一個統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)而涌向我們的”。所謂意識的意向性(intentional-ity)，即意識能夠關(guān)于、指稱客體或者事件的能力。

在塞爾看來，很多有意識的狀態(tài)都是有意向性的，然而并非所有的意識都有意向性，也不是所有的意向性都是有意識的。既然意識具有自身的獨特特征，但是意識擁有神經(jīng)生物學基礎(chǔ)的事實也是不可忽視的，那么，意識的這些獨特特征是如何在物質(zhì)世界中存在且不與之相矛盾呢?塞爾用生物學自然主義的四個核心論題進行了描述。在他看來，二元論與唯物主義一元論雖然有錯誤，但是同時也含有合理因素，因此，塞爾所采取的策略就是在吸取各自正確方面的同時否定其錯誤方面，從而建構(gòu)出生物學自然主義意識理論。具體來說，這一理論包含意識的實在性、因果還原性質(zhì)、系統(tǒng)突現(xiàn)性質(zhì)和因果效力四個主要論題。意識的實在性，即意識作為實在世界中的真實現(xiàn)象，它有著自身的獨特性質(zhì)，我們不可以通過消除性還原、本體論還原而表明其不存在或者是別的什么東西，否則就會消除意識。意識的因果還原性質(zhì)，即意識狀態(tài)完全是由腦中較低層次的神經(jīng)生物學過程引起的，“意識狀態(tài)在因果上可以還原為神經(jīng)生物學進程”。意識的系統(tǒng)突現(xiàn)性質(zhì)(emergentproperty)，即意識是大腦的宏觀特征，意識狀態(tài)是腦系統(tǒng)在腦中的實現(xiàn)，而在微觀層次的單個神經(jīng)元則不具有意識，通過微觀的神經(jīng)元組織才使得腦系統(tǒng)的各部分有意識。意識的因果效力，即意識的實在性使得它可以像物理事物一樣作為原因而起作用，例如，我相信天會下雨而使我出門的時候帶上雨傘。對于意識狀態(tài)的這種特征，塞爾也稱之為“心理因果性”(MentalCausation)或“意向因果性”(IntentionalCausation)。通過對以上四個論題的闡述，塞爾揭示了意識的實存依據(jù)，為意識找到了在自然界中的位置。在塞爾看來，意識具有實在性，表現(xiàn)為在本體論上不能夠被還原為第三人稱現(xiàn)象，它有神經(jīng)生物學基礎(chǔ)，通過突現(xiàn)的方式產(chǎn)生，而且能夠以因果的方式發(fā)生作用。然而，僅僅指出意識是自然的一部分，而沒有從細節(jié)上分析上述意識的特征和性質(zhì)是如何不與物質(zhì)世界的特征和規(guī)律相沖突的，這與唯物主義一元論的某些主張相比沒有什么不同之處。

三、生物學自然主義意識理論解決心身問題的路徑

塞爾把心身問題分為哲學部分和科學部分來加以解決。在他看來，較為容易的哲學部分主要解決意識與其他心理現(xiàn)象的關(guān)系、意識與大腦的關(guān)系是什么的問題，通過對心身問題背后隱含假設(shè)的清理，他把答案歸結(jié)為兩大原則“首先，意識甚至所有的心理現(xiàn)象都是在大腦中由較低層面的神經(jīng)生物學過程引起的;第二，意識與其它心理現(xiàn)象都是大腦較高層次的特征”。而對于較為困難的科學部分，塞爾則認為主要任務(wù)就是從細節(jié)上解釋意識在大腦中是如何運行的，如果能夠解決這個問題，則將是目前時代最重要的科學發(fā)現(xiàn)。因此，總體看來，生物學自然主義解決心身難題的路徑主要有:對傳統(tǒng)概念的重新分析和定義———拒斥概念二元論、對兩種不同形式還原概念的區(qū)分;建構(gòu)意識的因果—層級模型;構(gòu)建“意識科學”，把意識問題的解決在經(jīng)驗上訴諸神經(jīng)生物學。塞爾認為，傳統(tǒng)二元論和唯物論都預(yù)設(shè)了“概念二元論”(conceptualdualism)。這一理論假定“心理”和“物理”有嚴格的區(qū)別:“物理的”意味著“非心理的”，“心理的”意味著“非物理的”，從而導(dǎo)致唯物論與二元論一樣也是不融貫的，“因此唯物論在某個意義上是二元論的最美的花朵”。

由于這種觀點使心、物對立，心身問題難以解決，因此必須拒斥這一理論，把意識看作大腦系統(tǒng)的高階生物特征。塞爾主張，心靈的定性特征、主觀性和具有意向性，與物理性質(zhì)的:能在空間中定位、在空間中延續(xù)、可以通過微觀物理學進行因果解釋，包括作為一個因果封閉系統(tǒng)而發(fā)揮作用是相容的，而且意識的這三個特征“在特定的時間段里定位于大腦之中，并可以通過較低層次的進程加以因果解釋，還能夠以因果方式發(fā)揮作用”。這必須區(qū)分兩種不同形式的還原。第一，區(qū)分因果還原(causalreduction)和本體論還原(ontologicalreduction)。因果還原指的是當某事物A的行為在因果上能夠通過事物B的行為來說明，而且除了B具有這種因果能力之外，A并不具有這種能力，那么，就可以說某種A現(xiàn)象就在因果方面被還原成了B種類的現(xiàn)象;本體論還原指的是當某事物A表明只不過就是事物B時，那么某種現(xiàn)象A在本體論上就被還原成了B種類的現(xiàn)象。塞爾認為，對于意識現(xiàn)象而言，我們不可以對之進行本體論還原，因為“擁有意識這個概念的關(guān)鍵就在于抓住該現(xiàn)象的第一人稱的主觀性特征，而如果我們通過第三人稱的客觀化話語方式來重新界定意識的話，那么我們就會失去該要點”。因此，我們只能從因果的角度將意識還原為大腦的神經(jīng)生理活動。第二，區(qū)分消除性還原(eliminativereduction)和非消除性還原。消除性還原區(qū)分了表象與實在，意在表明被還原的現(xiàn)象根本不存在。而對于非消除式還原來說，其適用的對象不能是已經(jīng)實存的東西，例如固體性本來就是物體分子行為產(chǎn)生的，人們不可能把這種實存特征消除。在塞爾看來，意識不能作消除性還原，因為對于意識而言，意識在產(chǎn)生它的本體論意義上是實存的，而且在認識論上也是不容懷疑的，不能作“現(xiàn)象—實在”的區(qū)分，意識作為一種表象就是實在。心身問題的重要方面就是心身因果作用的問題，塞爾在解決這個問題的過程中同時建立了意識的因果—層級模型。在他看來，世界是由原子等物理粒子構(gòu)成的事實，使得許多大系統(tǒng)的特征可以依據(jù)小系統(tǒng)的行為從因果關(guān)系上得到解釋，這種因果解釋有兩種:一是“從左到右”，即從宏觀到宏觀或者從微觀到微觀解釋，也就是用宏觀現(xiàn)象來解釋宏觀現(xiàn)象，或者用微觀現(xiàn)象來解釋微觀現(xiàn)象;二是“從下到上”，即從微觀到宏觀的解釋，也就是用微觀現(xiàn)象來解釋宏觀現(xiàn)象。意識與腦的神經(jīng)過程之間的關(guān)系就符合以上的因果解釋，即在因果上，具有第一人稱本體論的意識可以還原為第三人稱基質(zhì)(神經(jīng)生物學基礎(chǔ))，而不會導(dǎo)致對意識的消除。因為相對于腦神經(jīng)過程來說，意識是較高層次的特征，屬于宏觀現(xiàn)象，但是由于其物理實現(xiàn)在腦系統(tǒng)之中，使得腦神經(jīng)過程是較低層次的特征，屬于微觀現(xiàn)象。例如，當某人說“舉起我的胳膊”的時候，通過這一有意識的決定(行動中的意向)導(dǎo)致他的胳膊被舉起(宏觀現(xiàn)象)。

而在微觀方面，他身體中的神經(jīng)元激發(fā)導(dǎo)致了身體的生理學變化，從而也使得胳膊被舉起。對此，塞爾指出，這是一種同時性的因果關(guān)系，從“較低層次的微觀現(xiàn)象導(dǎo)致了較高層次上的宏觀特征意義上講，這一因果關(guān)系可以說是自下而上的”。為了展示這種意識的發(fā)揮因果作用的層級模式，塞爾把這種關(guān)系表示為如圖。從哲學上解決了意識與大腦的關(guān)系之后，塞爾還注意到必須從細節(jié)上解釋意識在腦中是如何運行的。為此，他把對這一問題的解決訴諸于科學，即從神經(jīng)生物學的角度來探討意識如何產(chǎn)生、意向性之謎等問題。他把在經(jīng)驗上研究意識的路數(shù)分為兩大陣營:一個是“積木路徑”(building－blockapproach)，另一個是“統(tǒng)一場路徑”(unified－fieldapproach)，這兩大路徑有著各自不同的主張?！胺e木路徑”把整個意識場處理為積木式的、或多或少彼此獨立的意識單元;而“統(tǒng)一場路徑”所研究的最初目標不是諸如紅色的體驗之類的東西，而是研究定性的、具有統(tǒng)一的主觀性特征的整個意識場;對于這兩大路徑，塞爾認為“統(tǒng)一場路徑”比“積木路徑”更有可能成功解決意識問題。

四、對生物學自然主義意識理論的反駁和回應(yīng)

塞爾的生物自然主義理論一經(jīng)提出，就面臨了諸多爭議和反駁。第一，這一理論對意識和意向性的理解都不同于寬泛意義上的自然主義，也與主流自然主義有所不同。因為這一理論雖然被冠以“自然主義”的旗號，但塞爾本人對“自然”等范疇進行改造，堅決否定占主流、主導(dǎo)地位的計算機功能主義等具有還原性質(zhì)的自然主義，對以往哲學家一概持批評的態(tài)度。塞爾認為，意識已經(jīng)是自然的一部分，心智事件和過程就像生物的消化、有絲分裂、成熟分裂、酶分泌一樣。因此，有學者稱這一理論為自然主義的“異類”或者“異端”。第二，針對生物自然主義意識理論四個論題本身，有以下四個方面的反駁和質(zhì)疑:這四個論題單獨看來是成立的，但是如果同時堅持它們的話就會存在矛盾。例如，生物自然主義一方面強調(diào)意識具有實在性，另一方面認為意識在因果上可以還原為腦狀態(tài)，從而似乎可以推出意識狀態(tài)與大腦狀態(tài)具有同一性，這明顯成了塞爾批評過的心腦同一性理論。塞爾雖然反對任何形式的二元論和唯物主義一元論，但實際上生物自然主義還是一種二元論。塞爾強調(diào)，意識是腦的一種生物、空間屬性，并且意識具有主觀性，這似乎蘊含了在腦自身之中存在著公共的客觀屬性(任何神經(jīng)外科醫(yī)生都可以通過開顱手術(shù)而窺探到);而在這個意義上，又存在只能由持有它們的主體才能觀察到的、非客觀的主觀的屬性。這樣，塞爾又重新作出了經(jīng)典二元論的相同劃分:主觀/客觀、第一人稱和第三人稱，即一種“生物－性質(zhì)二元論”。塞爾在意識是否能夠還原問題上的態(tài)度也前后矛盾。塞爾一方面強調(diào)意識具有第一人稱本體論的特征，使得意識不適合還原，而在另一方面他又表明意識具有神經(jīng)生理基礎(chǔ)，在因果上能夠還原為神經(jīng)生理基質(zhì)，因而與自己矛盾了。

心理狀態(tài)所具有的因果效力會導(dǎo)致“原因的過剩決定”(causal－overdetermination)并且隱含了在微觀物理層面的因果封閉性的失效。也就是說，如果心理狀態(tài)可以產(chǎn)生因果效力的話，那么拿起水杯喝水的行為就有兩個原因:一個是喝水的欲望，另一個是身體中發(fā)生的生理變化。這違背了物理領(lǐng)域的因果封閉性原則。除此之外，塞爾自己也對生物學自然主義意識理論遭受到的反駁進行了歸納和分析:對意識的解釋不可能既是唯物主義的，又是二元論的，也不可能既包含了這兩種理論也避免了這兩種理論;生物自然主義不能避免副現(xiàn)象主義的指責，即物理宇宙滿足因果封閉性原則，意識必須還原為物質(zhì)才能對物理宇宙產(chǎn)生因果效應(yīng);對于意識能否還原問題上是矛盾的;生物學自然主義仍然是二元論，即認為意識在因果上可以還原為腦狀態(tài)，則存在的是作為原因的腦過程和作為結(jié)果的意識，這就是二元論。然而，針對以上的責難，生物學自然主義都可以提出有理由的回應(yīng)。第一，塞爾的這一理論不應(yīng)該看作是二元論以及傳統(tǒng)意義上的嚴格還原論唯物主義，他的這一理論應(yīng)該被看作是一種非傳統(tǒng)意義上的非還原唯物主義。因為他承認物質(zhì)世界的第一性以及原子論、生物進化論，使得他的這一理論保證了基本的科學性。與此同時，他堅持自己改造過的“自然主義”，肯定意識本來就是自然的生物現(xiàn)象，且在承認意識具有實在性、第一人稱本體論地位等特征的同時，把意識納入進化論框架內(nèi)，從神經(jīng)生物學角度為意識提供因果解釋，從而也避免了二元論，被認為是比傳統(tǒng)的、極端的唯物主義更有建設(shè)性的立場，以此回應(yīng)了他關(guān)于意識能否還原的立場是矛盾的指責。第二，針對生物學自然主義看起來像性質(zhì)二元論以及會導(dǎo)致副現(xiàn)象主義的責難，塞爾在其文章《為什么我不是一個二元論者》中專門予以反駁，他認為由于存在兩個局限，即“我們對腦如何運作的無知，以及接受傳統(tǒng)的詞匯表，使得人們發(fā)現(xiàn)性質(zhì)二元論頗具魅力”。性質(zhì)二元論認為，任何有意識的動物都具有心智的和物理的兩類性質(zhì)，但性質(zhì)二元論者同時也懷疑意識是否能夠起因果作用?如果能夠起作用的話，則似乎存在心智的、物理的兩類性質(zhì)，且會導(dǎo)致因果的多重決定;而如果不能夠的話，則說明意識必然是副現(xiàn)象的。塞爾指出，正是把心理－物理看作不同的存在論范疇，才會出現(xiàn)物理事物的因果封閉性問題和副現(xiàn)象主義問題。他所講的“意識”并非是神經(jīng)生物學基礎(chǔ)之外或之上的東西，而是神經(jīng)元系統(tǒng)所能夠處于的狀態(tài)，就像液體和固體乃是水能夠處于的狀態(tài)一樣。而相反，由于受到傳統(tǒng)“心理”“物理”二分的詞匯表的影響，性質(zhì)二元論把意識當作在腦的神經(jīng)生物學特征之外存在的、截然不同的特征。塞爾認為，實際上即使宇宙在因果上是封閉的且是“物理的”，也并不意味著“物理的”和“心智的”是相互對立的，如活塞的固體性質(zhì)可以用分子行為來說明一樣，意識完全可以通過神經(jīng)元行為來說明，“意識有著某種屬于其自身的生命，能夠影響物質(zhì)世界”。除此之外，塞爾還指出我們對還原本性的理解也是錯誤的。他認為，由意識不能在本體論上還原為其神經(jīng)元基礎(chǔ)，不能推出意識不是物理世界的一部分，因為“因果還原并不必然地意味著本體論還原，雖然就像在液體性、固體性、顏色這些情況中那樣，當我們做出因果還原時，我們往往典型地傾向于做出本體論還原”。所以，塞爾主張意識在本體論上的不可還原性質(zhì)并沒有給予它神秘的形而上學地位。

篇4

首先將ZJ1208野毒株和ZJ1208-ΔWza缺失株分別接種在5mLTSB中，37℃200r/min搖床培養(yǎng)12h，再轉(zhuǎn)接種于30mLTSB中，同法培養(yǎng)11h，測量菌液OD600，調(diào)整ZJ1208野毒株和ZJ1208-ΔWza缺失株菌液濃度OD600為1，用于攻毒小鼠，并涂板計數(shù)。將6周齡Balb/c每7只分為一組，共8組。分別將ZJ1208野毒株和ZJ1208-ΔWza缺失株菌液0.3、0.5、1.0和1.5mL／只腹腔接種于各組小鼠。攻毒后每隔2小時觀察和統(tǒng)計小鼠發(fā)病和死亡情況。

2結(jié)果與分析

2.1同源重組pUC18-LR-Kan的構(gòu)建

用上下游同源臂引物分別從HPsZJ1208野毒株的基因組DNA中擴增得到了Wza基因上游同源臂Wza-UP和下游同源臂Wza-Down(圖3泳道1和3)，上游同源臂5'端和下游同源臂3'端端含有USS識別序列，用Kan引物從pET-28質(zhì)粒擴增得到了Kan基因片段(圖3泳道2)；再將3個PCR擴增片以重疊PCR融合成Wza-UP+Kan+Wza-Down外源打靶片段(圖3泳道4)。將Wza-UP+Kan+Wza-Down片段克隆入pUC-18質(zhì)粒構(gòu)成同源重組質(zhì)粒pUC18-LR-Kan。經(jīng)EcoRⅠ和HindⅢ雙酶切后驗證，得到預(yù)期的2684bp同源重組片段和2635bp的線性化質(zhì)粒pUC18(圖4)，外源打靶基因的三個片段測序結(jié)果證明沒有發(fā)生堿基突變。

2.2自然轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化

HPs分別用2μg同源重組質(zhì)粒自然轉(zhuǎn)化HPs的5個不同菌株的感受態(tài)菌，經(jīng)37℃溫箱約36~48h培養(yǎng)，其中5個菌株中,ZJ1017、ZJ1208、ZJ1404和ZJ1307菌株在30μg/mLKan-TSA平板上長出菌落(表2)，以組合PCR鑒定(即用Kan引物、Wza引物、同源臂上下游引物Wza-U-F-EcoRⅠ-USS/Wza-D-R-HindⅢ-USS同時鑒定)結(jié)果只有ZJ1208的菌落有被鑒定為陽性的(表2,圖5A)。將ZJ1208陽性轉(zhuǎn)化子傳至第20代提取基因組DNA，再次進行組合PCR驗證，結(jié)果依然為陽性(圖5B)，測序上下游片段和Kan片段正確，以上驗證結(jié)果表明獲得了Wza缺失株，命名為ZJ1208-ΔWza株。

2.3ZJ1208-ΔWza株與野毒株的生物學特性比較

2.3.1菌落形態(tài)的比較

將-70℃凍存的ZJ1208-ΔWza缺失株株和ZJ1208野毒株分別涂布在TSA平板上，37℃溫箱培養(yǎng)24h后，可見二者均長出半透明，圓潤的小菌落(直徑約0.5~2mm)；此結(jié)果表明與野毒株相比,ZJ1208-ΔWza缺失株的菌落形態(tài)并沒有發(fā)生明顯變化(圖6)。

2.3.2生長速率的比較

結(jié)果如圖7所示，在整個生長過程中，ZJ1208野毒株生長速率要快于ZJ1208-ΔWza缺失株，二者都在12h時OD600值達到最大，分別為2.196和1.246；但其差值達到了0.95；ZJ1208野毒株的對數(shù)生長期在約10h時結(jié)束，而缺失株ZJ1208-ΔWza在培養(yǎng)8h，即提前2個小時結(jié)束。二者的活菌數(shù)基本都在8~10h間達到最大，但二者每毫升活菌數(shù)對數(shù)值的差值也在0.4~0.5個數(shù)量級之間。在其繼續(xù)培養(yǎng)之后，二者活菌數(shù)均逐漸減少。

2.3.3莢膜染色和形態(tài)結(jié)構(gòu)的比較

取對數(shù)生長中前期的突變株ZJ1208-ΔWza缺失株株和ZJ1208野毒株進行莢膜染色，顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，突變株ZJ1208-ΔWza缺失株中存在比例較多的長鏈狀菌體和長桿狀菌體，約占總菌數(shù)的30%~40%，而ZJ1208野毒株菌體大部分則較短小，松散，單個菌體居多。在莢膜表達量初步比較中發(fā)現(xiàn)，ZJ1208-ΔWza缺失株和野毒株菌體周圍都可見被染成綠色的莢膜成分存在(圖8)。

2.3.4菌體沉降速率比較

將ZJ1208-ΔWza缺失株和ZJ1208野毒株過夜培養(yǎng)的菌液室溫靜置5h，每隔1h進行觀察，2小時后ZJ1208-ΔWza缺失株菌體即可出現(xiàn)肉眼可辨的菌體沉淀，并且隨著時間的延長，沉淀越明顯；而ZJ1208野毒株菌體在5h未發(fā)生沉淀，菌液依然渾濁；此現(xiàn)象與2者OD600變化相符合(圖9)。

2.3.5細胞吞噬實驗

細菌計數(shù)結(jié)果表明，1個MOI感染時，ZJ1208野毒株被吞噬的細菌數(shù)量為9.25×103，而ZJ1208-ΔWza缺失株為6.95×105，吞噬率分別為0.064%和3.8%；10個MOI感染時，ZJ1208野毒株被吞噬的數(shù)量為1.23×105，而ZJ1208-ΔWza缺失株為0.88×106，吞噬率分別為0.085%和0.48%(圖10)。說明ZJ1208-ΔWza缺失株比ZJ1208野毒株更容易被PAM所吞噬。

2.3.6小鼠攻毒實驗

實驗結(jié)果表明，ZJ1208野毒株接種的四個組別小鼠都全部死亡，并且隨著攻毒劑量的增加，小鼠起始死亡時間隨之提前。而ZJ1208-ΔWza缺失株0.3mL接種組未有小鼠死亡，0.5mL組只有一只小鼠死亡，并且死亡時間比同劑量ZJ1208野毒株組的小鼠死亡時間滯后10個小時。ZJ1208-ΔWza缺失株1mL和1.5mL接種組雖然小鼠也全部死亡，但是死亡時間比相同劑量的野毒株ZJ1208組的滯后(表3)。說明將Wza基因缺失后，ZJ1208-ΔWza缺失株對小鼠的毒力相比野毒株ZJ1208有明顯下降。

3討論

構(gòu)建缺失株在研究微生物生物學特性方面起著舉足輕重的作用，但是其轉(zhuǎn)化技術(shù)到目前為止還依然不是很成熟;包括多數(shù)細菌和真菌在內(nèi)，其轉(zhuǎn)化方法都具有菌株特異性或其方法本身的不成熟(Juetal.,2012；孫磊等,2005;Xueetal.,1999)；然而HPs更是如此，這也是針對HPs研究中，國內(nèi)外目前都在努力克服的一個關(guān)鍵性技術(shù)難點。Anna(2005)通過自然轉(zhuǎn)化法構(gòu)建HPs缺失株；Chen(2012)通過構(gòu)建大腸桿菌-副豬穿梭質(zhì)粒在電轉(zhuǎn)化副豬嗜血桿菌方面也進行了初步嘗試；Zhang等(2012)利用篩選出的天然感受態(tài)副豬嗜血桿菌通過自然轉(zhuǎn)化成功獲得ompP2缺失株；申果(2013)也通過自然轉(zhuǎn)化成功構(gòu)建了cdt基因缺失突等。在本實驗構(gòu)建HPsWza基因缺失株的實驗過程中，針對篩選的5個HPs菌株，除了對自然轉(zhuǎn)化方法的嘗試和優(yōu)化外，本實驗室前后亦對電轉(zhuǎn)化方法進行了摸索和嘗試，但最終未能夠用電轉(zhuǎn)化方法獲得陽性缺失株；采用自然轉(zhuǎn)化法也是僅僅成功構(gòu)建了ZJ1208HPs菌株，其他4個菌株中3個雖在Kan抗性平板可以長出菌落，但都沒能獲得陽性缺失株，以上也印證了HPs轉(zhuǎn)化方法的不成熟和HPs菌株缺失株難以被構(gòu)建的現(xiàn)象。目前推測限制修飾系統(tǒng)可能是副豬嗜血桿菌轉(zhuǎn)化效率低下的一個關(guān)鍵因素。限制修飾系統(tǒng)最初在大腸桿菌中被發(fā)現(xiàn)，其分為4種類型(Robertsetal.,2009)，每種類型由一種限制性內(nèi)切酶和對應(yīng)的一種甲基化酶組成；不同的菌屬或菌株可能又會存在酶結(jié)構(gòu)上的差異性(Tombetal.,1997)。幾乎90%的細菌包含限制修飾系統(tǒng)，而且43%的細菌存在以上4種或更多的限制修飾系統(tǒng)(Robertsetal.,2004)；。Ando等(2000)從分子機制水平驗證了幽門螺桿菌的限制修飾系統(tǒng)對質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化和重組起著阻礙的作用。因此，在前期電轉(zhuǎn)方法的嘗試中，根據(jù)Donahue等(2000)的方法，本實驗室亦嘗試利用無細胞抽提物(cellfreeextracts,CFEs)先預(yù)處理質(zhì)粒，然后再轉(zhuǎn)化副豬，但并沒有取得成功。并且質(zhì)粒在被CFEs處理回收后，有大量質(zhì)粒被降解，條件的優(yōu)化并不能抑制質(zhì)粒的降解；另外，人們也通過預(yù)先確定受體菌中的限制修飾系統(tǒng)所包含的甲基化酶的種類，從而用商品化相應(yīng)的甲基化酶在試管中預(yù)先處理，再轉(zhuǎn)化受體菌，從而證明也可以提高外來質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化效率(Kimetal.,2010)?；谝陨辖?jīng)驗，筆者認為應(yīng)該先從基因水平上確定副豬嗜血桿菌的限制修飾系統(tǒng)的種類，然后有針對性的利用甲基化酶來修飾重組質(zhì)粒，無論是針對自殺質(zhì)?；蚴谴┧筚|(zhì)粒，或許此方式可提高自然轉(zhuǎn)化和電轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化效率。莢膜合成基因在大腸桿菌和其他菌屬已被鑒定出，由于其外膜合成基因和蛋白空間構(gòu)象具有保守性，華中農(nóng)業(yè)大學通過對HPs基因進行測序，并將其與其他菌科的相關(guān)基因和蛋白進行序列和空間構(gòu)象對比，獲得了HPs相關(guān)的基因序列功能，同時莢膜合成相關(guān)基因亦被鑒定出來，其中在HPs中被鑒定出的Wza基因被推測具有莢膜多糖運輸功能(Xuetal.,2011)。因此，本實驗通過構(gòu)建HPs的Wza基因缺失株，一方面來研究證實Wza在HPs中的功能，另一方面來研究莢膜在HPs毒力和致病性中的作用。從本次實驗結(jié)果來看，ZJ1208菌株至少在體外培養(yǎng)時，野毒株和Wza缺失株都可形成較薄的莢膜，并不能在光學顯微鏡下看到明顯差異；或許其原因可能存在除Wza基因外其他有關(guān)莢膜合成的代償代謝途徑，另外ZJ1208-ΔWza缺失株在室溫靜置可形成菌體沉淀，而ZJ1208野毒株不能，并且在靜止時其OD600在1~2h稍有增長，隨后平穩(wěn)，說明ZJ1208野毒株在短時間靜置時有菌體進行了分裂繁殖，且不形成沉淀。Cheng等(2010)對肺炎桿菌的一種粘液蛋白合成基因rmpA缺失后，菌體K2莢膜合成減少，從而導(dǎo)致菌體粘度降低，低速離心時，rmpA缺失株可以在試管形成沉淀而野毒株不形成沉淀，并且缺失株對小鼠的毒力亦降低；因此作者推測，ZJ1208的Wza基因亦只對HPs莢膜合成中的一種或幾種粘性多糖的運輸或合成起著關(guān)鍵性作用，但并不在菌體莢膜的所有多糖的運輸或合成中起著關(guān)鍵性作用。另一方面，通過對ZJ1208-ΔWza缺失株株和ZJ1208野毒株的菌落形態(tài)，莢膜染色菌體形態(tài),生長速率以及抗PAM吞噬能力大小和對小鼠毒力等生物學特性的初步比較和分析后，發(fā)現(xiàn)其二者的菌落形態(tài)并沒有明顯的差異，ZJ1208-ΔWza株生長速率相比起ZJ1208野生株表現(xiàn)的明顯較慢，作者認為可能是缺失株在菌體莢膜形成過程中的異常從而使其對培養(yǎng)環(huán)境相較于野毒株表現(xiàn)的更敏感和脆弱，使其活菌死亡或是裂解的快，亦或是缺失株本身在生物代謝上的異常從而造成了其生長的緩慢；另外，在8-~10h間，活菌數(shù)達到最大，這與OD600變化并不一致，原因可能是菌體死亡速率與二分裂的速率基本持平，但ZJ1208-ΔWza株菌體比起ZJ1208野生株菌體裂解的更快，因此可以看到對數(shù)生長曲線中ZJ1208野生株在8~10h后仍然在攀升,而ZJ1208-ΔWza株已基本保持平行狀態(tài)，，這從另一方面也驗證了作者對缺失株對培養(yǎng)環(huán)境相較于野毒株表現(xiàn)的更敏感和脆弱這一推測；同時，缺失株中較長的菌體比例明顯增加，可能原因是其生長緩慢，造成了菌體二分裂的周期延長和緩慢，從而使菌體與菌體之間連接在一起，最終形成了看似較長的菌體；在抗PAM吞噬實驗中，相同MOI情況下，PAM對ZJ1208-ΔWza的吞噬能力顯著高于ZJ1208野生株，尤其在MOI為1并作用1h的情況下，二者的差異尤為顯著；另外，在MOI增加時，野生株ZJ1208被PAM吞噬的數(shù)量亦成明顯增長，但ZJ1208-ΔWza株被吞噬的數(shù)量卻增加的幅度較小，甚至不明顯；其可能原因是在MOI為1，菌體與PAM相互作用1h的情況下，PAM對ZJ1208-ΔWza菌體的吞噬幾乎到達飽和狀態(tài)，因此在增加菌體數(shù)量時，一定數(shù)量的PAM亦不能更高效地對其進行吞噬，而野生株ZJ1208菌體相比較ZJ1208-ΔWza，其對PAM不敏感，PAM對野生株ZJ1208吞噬的效率并不高，此時增加菌體數(shù)量時，可以較線性的增加PAM對ZJ1208的吞噬數(shù)量。小鼠的毒力實驗亦表明了ZJ1208-ΔWza和野生株ZJ1208的毒力存在明顯的差異，其在0.3和0.5mL組表現(xiàn)得尤為明顯。

4結(jié)論

篇5

1．學校、老師對實驗課的重視度不高

大多數(shù)生物教師在傳統(tǒng)教學理念的影響下，認為生物實驗教學只是生物教學的一種輔助工具而存在，沒有理論課來的重要．這就導(dǎo)致許多學校的實驗課基本上是講解、背誦實驗?zāi)康模瑢嶒炘?，實驗器材，實驗步驟，實驗結(jié)果，考試時也僅僅是粗略地考查實驗，片面強調(diào)實驗操作的熟練化，注重實驗的結(jié)果，輕視在實驗中發(fā)現(xiàn)問題，分析看到的實驗現(xiàn)象，實驗課淪為一種簡單的實驗技能訓(xùn)練，而研究方法的探尋不被重視，它的重要科學價值被抹殺．常此以往學生不僅失去了獨立思考的機會，更會變成只會機械背誦，應(yīng)付考試的機器，創(chuàng)新精神的缺失將更加嚴重．生物學的教學形式迫切需要變革，生物實驗教學急需改進，一定要將生物實驗教學落到實處才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神的新時代學生．另一方面，實驗室利用率很低，大都閑置著．大部分學校都有單獨的生物實驗室，但平均利用率很低．學校在進行課程安排時將大部分的時間安排在理論課教學上，學生的實驗課時間被大大壓縮，理論與實踐存在脫節(jié)的現(xiàn)象．

2．學校的硬件設(shè)施沒有跟上

學校硬件設(shè)施的配備與學校對生物實驗的重視程度，學校所在地的經(jīng)濟文化的發(fā)展程度有著極其密切的關(guān)聯(lián)．總體而言，當前大多數(shù)地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展程度都可以滿足基本的硬件設(shè)施配備需要，只要學校更加重視這方面的教育，加大一定的投入，基本的實驗器材還是可以滿足的．但生物學實驗受外界客觀因素的影響較大．客觀條件的限制是實驗課開設(shè)度不高的重要影響因素．有一些生物學實驗需要用到較為先進的觀察儀器，但這些儀器的價格高昂，大多數(shù)學校很難拿出足夠的經(jīng)費引進．另一些實驗需要用到活體，像家兔，小白鼠，蟾蜍等，這些實驗材料的儲存需要找專人看管，投入的人力物力較大．其次，在一些偏遠地區(qū)或者比較偏遠的農(nóng)村，想達到和大城市學校一樣的實驗配備在現(xiàn)有的經(jīng)濟條件下是不允許的，許多農(nóng)村中學缺乏實驗課程必備實驗器材，開設(shè)實驗課困難重重．

3．缺乏實驗研究意識

當前學校開設(shè)的一些生物學實驗，僅僅是從書本中選取一些操作相對簡便，耗費的人力物力相對較少，沒有危險性的最基本的實驗，這已經(jīng)遠遠不能滿足新課程的需要．理想與現(xiàn)實總是存在一定的差距，當前的生物學教學中存在一些薄弱環(huán)節(jié)需要加強．

二、提高高中生物實驗教學水平的舉措

1．增強學校和老師對于高中生物實驗教學的重視

生物教師和學生都應(yīng)當充分地認識到，上實驗課不是一種上課的新形式，重要的是通過實驗?zāi)苁箤W生更愿意動手操作、與他人展開合作和積極探索科學．在實驗過程中，學生為著相同的實驗?zāi)康倪M行相互分工合作，在合作中認識到人與人之間合作的重要性;親身參與實驗的每一個步驟，學生實事求是的科學態(tài)度得到培養(yǎng);實驗的失敗與成功存在很大的不確定性，失敗的痛苦，成功的喜悅教會學生要有一個健康良好的心理素質(zhì)，不畏失敗，堅持不懈，克服艱難、勇于探索，積極進取．這些實驗可以教給學生知識的同時，助力學生的健康成長．學校和老師要從根本上真正認識到實驗課的重要性，協(xié)調(diào)好實驗課與理論課的比重，培養(yǎng)學生學習生物的興趣，引導(dǎo)學生參與到生物實驗教學中來．

2．完善學校的實驗設(shè)備

高中生物對于學生來說也是比較重要的一門高中學科，在理科高考中占據(jù)一定的地位．生物課的教學成果差的話，將影響學生的整個高中生活．高中生物的很多知識都需要一些實驗來證明，例如細胞分裂等實驗．這些實驗如果不能讓學生實地得去操作，那么對于學生來說，并不能深入地理解這些實驗所講述的原理．所以學校引進優(yōu)良的生物實驗設(shè)備是十分必要的，學校可以向政府申請一定款項來重新完善實驗室設(shè)備或者向社會的慈善的人士求助，幫助學校修葺生物實驗室，讓學生能夠在設(shè)備完善的實驗室里學習，提升學生的生物成績，讓學生在實驗過程中愛上這個這門學科．

3．提升學生對實驗研究的重視

生物學的發(fā)展需要進行大量的實驗，僅僅依靠機械背誦是不能牢固掌握生物學知識的內(nèi)核的，在課堂教學中，學生只有主動參與課堂教學，逐步對生物學科產(chǎn)生一定的學習興趣，才能提高課堂學習的效率，使學生獲得更多的知識．實驗是人類認識和研究生物科學的一種直觀的重要的手段，也是老師進行生物學教學的一種重要手段．教師指導(dǎo)學生利用一定的材料，藥品，儀器設(shè)備，按照指定的內(nèi)容去進行一系列生物實踐活動是實驗課的主要形式．通過生物學實驗，學生獲得一些對生物界的感性認識，學生學習生物的基本技能得到鍛煉．由認識，分析，掌握，到綜合運用生物學知識的能力增強．學生學習生物學的興趣被生動有趣的生物學實驗大大激發(fā)，實驗可以培養(yǎng)學生秉持一種實事求是的科學態(tài)度．綜上所述可見，要完成高中生物學的教學任務(wù)必須提高實驗課的質(zhì)量，要提高整個學科的綜合成績，也必須重視實驗課．對此，提出以下舉措:學校要從長遠出發(fā)，積極開展一些生物實驗型研究性學習，生物界繽紛多彩的，可以拿來進行研究的課題也層出不窮．引進一些具有較強帶領(lǐng)學生進行實驗研究的骨干教師，帶領(lǐng)學生進行科學研究，

三、對高中生物的實驗教學的展望

篇6

1.1實驗內(nèi)容陳舊。由于受計劃課時、經(jīng)費條件等因素限制，目前細胞生物學實驗項目多為傳統(tǒng)驗證性的，如光學顯微鏡的構(gòu)造與使用、細胞凝集反應(yīng)等內(nèi)容。以上實驗內(nèi)容和遺傳實驗重復(fù)。1.2學生缺乏主動性。現(xiàn)行的實驗教學模式是以驗證理論為主，實驗方式簡單枯燥。一般實驗不要求學生查閱文獻、分析資料，也不要求學生設(shè)計詳細的實驗步驟，這樣的實驗教學模式很少能夠發(fā)揮學生的主觀能動性，不利于培養(yǎng)師范類院校學生分析問題和解決問題的能力[3]。1.3考核內(nèi)容不完善。由于細胞生物學實驗課是考察課，獨立于理論課考核，考查內(nèi)容主要以出勤、衛(wèi)生、實驗報告為主，教師主觀性較大，缺乏一定的量化標準，較難反應(yīng)學生的動手能力，進而影響了學生學習動力。

2.改善實驗教學條件，增加實驗教學學時

為了保證實驗教學改革的順利進行，提高實驗教學改革的成效，需要進一步加強實驗室建設(shè)。首先要建立開放實驗室，將分子實驗室、細胞生物學實驗室和遺傳學實驗室整合為現(xiàn)代生物學實驗室。從而優(yōu)化了實驗室的資源共享；其次增加教學實驗經(jīng)費，改善教學條件。

3.優(yōu)化實驗內(nèi)容，構(gòu)建實驗教學新體系

3.1科學設(shè)置實驗內(nèi)容。在細胞生物學實驗課程的教學過程中，教師需要調(diào)整課程內(nèi)容。調(diào)整的原則：一合并技術(shù)單一、重復(fù)性的實驗。如觀察細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)、線粒體和液泡系的超活染色與觀察、人類X染色體的觀察等實驗，可將這些單項實驗組合為系統(tǒng)綜合性實驗。3.2建立“三性”實驗教學模式。傳統(tǒng)的細胞生物學實驗教學內(nèi)容多為驗證性試驗，為進一步深化實驗教學改革，增強學生綜合分析能力，數(shù)據(jù)處理及查閱資料能力和實踐能力，所以制定了以驗證性、綜合性、設(shè)計性為中心實驗的“三性”教學內(nèi)容。驗證性實驗是通過驗證某些已有結(jié)論使學生掌握某些探索自然事物的方法；綜合性實驗是運用本課程或與本課程相關(guān)的多種課程知識，對學生實驗技能和實驗方法進行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合性實驗。

4.結(jié)語

為使細胞生物學實驗教學質(zhì)量上一個新臺階，擁有符合實際的教學模式，以適應(yīng)新形勢下實驗教學水平的發(fā)展，所以進行細胞實驗教學的改革是迫在眉睫的任務(wù)。通過優(yōu)化實驗內(nèi)容，改革教學方法和教學手段，借助輔助教學手段等，讓細胞實驗課擺脫傳統(tǒng)模式，最大限度地增強師范類學生的自主性與參與性，以利于培養(yǎng)具有一定創(chuàng)新潛能和動手能力的綜合應(yīng)用型人才。

作者:馬勇 陳秀莉 圖雅 單位:包頭師范學院生物科學與技術(shù)學院

參考文獻：

[1]翟中和.細胞生物學[M].北京:高等教育出版社,2008.

篇7

【關(guān)鍵詞】醫(yī)學微生物學；直觀教學；教學研究

直觀教學是從具體形象入手，通過直觀的感知刺激不斷強化，使學生從視覺、聽覺、觸覺等多角度感知表象，開發(fā)學生形象思維能力，強化學生記憶認知效果［1］。筆者在醫(yī)學微生物學教學中采用直觀教學法，討論如下。

1實物直觀

1.1標本觀察提供實物讓學生去感知，在此基礎(chǔ)上，再輔助以相應(yīng)講解、強化，可以使學生牢固掌握微生物的生物學形狀，達到過目難忘，這種效果是單純抽象語言敘述所無法達到的。

1.2實驗示教醫(yī)學微生物學實驗技術(shù)復(fù)雜，標本具有一定的致病性，且要求嚴格遵守無菌操作，是實驗學習的難點。到位的實驗示教可以保證良好的實驗效果，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W習態(tài)度，一絲不茍的工作作風，對學生今后從事臨床研究極為重要。

1.3訪問調(diào)查醫(yī)學微生物學涉及面廣，涵蓋性強，與醫(yī)學免疫學、內(nèi)科學、實驗診斷學等多學科相聯(lián)系，因此，在條件允許的情況下帶領(lǐng)學生到醫(yī)院訪問實際病例，觀察臨床表現(xiàn)，以了解微生物的致病性。

實物直觀優(yōu)點在于學生直接接觸物體，所獲感性材料真實具體，有利于準確理解知識，在此過程中，學生易產(chǎn)生學習興趣，提高學習積極性。但實物直觀的缺點是易受客觀條件限制，需用模像直觀加以彌補。

2模像直觀

2.1圖片觀察提供實物照片或簡化了的示意圖，通過掛圖、投影方式展示出來，滿足學生的感官認識需要。

2.2繪圖教學人的感知規(guī)律其中包含活動律，即在固定不便的背景上活動的物體容易被感知，因此教師在教學中畫圖優(yōu)先于掛圖。

2.3動畫展示課程中許多知識點研究微生物動態(tài)活動規(guī)律，如病毒的復(fù)制周期，衣原體感染細胞的過程，噬菌體的生活周期等，將這些書本上單純語言敘述的枯燥過程制成模擬動畫呈現(xiàn)出來，具體而直觀，有利于調(diào)動學生的學習興趣。

2.4電子課件應(yīng)用計算機技術(shù)，教師根據(jù)課程需要制作個性化的電子課件進行微生物教學也是十分必要的。電子課件可以整合書籍、圖片、動畫、聲音等直觀素材［2］，是最有效的模像直觀手段。

3言語直觀

3.1口訣式微生物學中零散的知識點很多，很難記憶，將這些知識點綜合起來，編成通俗易懂而又朗朗上口的口訣，則方便記憶。如描述破傷風芽胞梭菌生物學性狀有這樣的口訣：細長桿菌周鞭毛，幼齡運動很活躍，革蘭陽性鼓棰樣，端立芽胞要記牢。學生根據(jù)口訣，扎實記憶知識點，避免了造成相關(guān)特征的含糊和混淆。

3.2類比式為了使學生深刻理解典型知識點，類比方式在微生物教學中使用較為普遍。如介紹結(jié)核分枝桿菌培養(yǎng)特性，將其擬人化總結(jié)為3個字：饞(專性需氧，營養(yǎng)要求極高，pH6.5-6.8)、懶(生長速度極慢，18-24h繁殖一代，2-4w見菌落)、賴(菌落極粗糙，聚集生長，呈菜花狀)。肺結(jié)核典型臨床表現(xiàn)3個字：熱(發(fā)熱)、汗(盜汗)、美(面部潮紅)。類比法化難為易，變抽象為具體，引起學生興趣，加深學生對知識的理解。

3.3情境式這種方法是啟發(fā)式教學的一部分，設(shè)立問題情境，組織學生討論，使學生開動腦筋，運用課程相關(guān)知識解決問題，設(shè)立具體情境，啟發(fā)學生發(fā)散式思維，知識在頭腦中有意識地整合與重組，鍛煉了學生分析問題解決問題的能力。言語直觀的優(yōu)點是不受時空條件限制，使用范圍廣，但言語直觀往往不如實物直觀和模像直觀鮮明、具體、完整和穩(wěn)定。

【參考文獻】

篇8

一年一代,成蟲壽命約一年。于每年四月,越冬成蟲開始活動,覓食及交尾產(chǎn)卵,卵經(jīng)歷共三齡幼蟲和蛹的階段羽化成成蟲,六月至七月性成熟。據(jù)實驗室內(nèi)觀察,成蟲在光線之下,如有遮蔽物即全部躲于遮蔽物下方;若無遮蔽物,會在塑料缸內(nèi)同一個角落聚集成堆,到了夜晚則分頭覓食(圖1)。野外炮步甲經(jīng)常棲息于在肥力較好,有機質(zhì)含量多,濕度較大的田塊的土壤和田埂縫隙中,河流岸邊等,沒有固定的巢穴,有時也在其他昆蟲(如螻蛄或蚯蚓)造成的洞穴中或天然裂縫中,在10-20厘米的表土層中容易找到。實驗室觀察可見在無天然洞穴時,成蟲會自主挖洞,以第一對步足和上顎掘土,因沒有專門的挖掘結(jié)構(gòu),其挖洞速度稍慢,一周左右可挖出剛好伸入頭部大小的洞穴,一個月以上基本可以見到能容納整只炮步甲的洞穴。成蟲食性很廣,不僅取食其他昆蟲,而且會食用饅頭水果等。在可以選擇時,會優(yōu)先食用其它成蟲尸體,如干黃粉蟲和活黃粉蟲,炮步甲會首先取食干燥的黃粉蟲。在食物充足時沒有見到取食活體昆蟲的現(xiàn)象。當搶食同一只黃粉蟲時,兩只炮步甲會向?qū)Ψ絿娚?除搶食外,它們并不互相攻擊同類,但若有自然死亡的炮步甲,剩余活體便會取食死亡個體的內(nèi)臟,剩下頭胸部及腹部的外殼。

2防御行為關(guān)于防御行為作了如下幾個方面的調(diào)查:

2.1.瞄準取0.3x0.3mm大小的雙面膠,一面粘于蟲體背部正中一面固定在鐵絲上(雙面膠的黏力需要強)用以固定蟲體,再使用鑷子加以刺激(此操作需在屋內(nèi)只有單一光源時可拍攝照片捕捉到噴射軌跡):1.刺激腿,炮步甲能夠通過靈活的腹部末端進行瞄準,當刺激其足時,它可以準確噴射到被刺激的部位。噴射來自前腿方向的刺激,需要腹部末端有較大的扭轉(zhuǎn)角度,來自后腿方向的,需要較小的扭轉(zhuǎn)角度。2.刺激后背,刺激后背時,炮步甲不能像刺激腿那樣精確的定位,它的腹部末端向上彎曲到最大角度所噴出的液體,基本與身體平行,無論刺激頭部、前胸、背板還是鞘翅,它都以同一向上彎曲到最大的角度噴射,但橫向角度還是有區(qū)別的,如刺激鞘翅左邊緣即噴射偏向左邊,刺激鞘翅右邊緣即結(jié)果相反。3.跟蹤瞄準,炮步甲能夠進行連續(xù)噴射和精準定位,改變刺激部位,它的腹部末端也會跟隨轉(zhuǎn)換噴射角度。例如,先刺激左中足,待它準確噴射向左中足后,立即刺激右后足,它也能立即定位右后足進行噴射,連續(xù)噴射并不影響定位準確性。

2.2.噴射次數(shù)與噴射距離炮步甲體內(nèi)貯存的反應(yīng)物含量有限,因此它所能進行的防御噴射次數(shù)也是有限的。將廣炮步甲固定,以鑷子進行刺激。經(jīng)對20只廣炮步甲研究所得,在同樣強度的刺激下,立即噴射次數(shù)為3~5次。加強刺激和等待時間,刺激強度以不破壞炮步甲的身體為標準,直到炮步甲不再噴射,可得炮步甲總共能噴射的次數(shù)約6~9次?？梢娕诓郊卓梢赃M行連續(xù)噴射,但噴射次數(shù)多了以后,炮步甲需要用幾秒長的時間來晃動腹部以進行噴射,無論是噴射時間還是精準度與開始相比都有所偏差。以淀粉碘化鉀試紙鋪于蟲體下方,刺激噴射,可觀察到噴射距離。在盡量于蟲體正后方刺激,平直噴射,于紙上留下的痕跡在65mm左右,作為蟲體的最遠噴射距離。

2.3.噴射脈沖炮步甲共進化出兩個分支,brachinoid和paussoid,其中paussoid分支的炮步甲種類非常少見,其噴射過程中并沒有脈沖現(xiàn)象,另一類brachinoid包含了大多數(shù)種類的炮步甲[6],而廣炮步甲就屬于brachinoid分支。通過對炮步甲噴射的聲音進行錄音,并以cooleditpro軟件進行音頻處理,可見廣炮步甲的噴射確實有音頻脈沖。其噴射持續(xù)0.01～0.03s,如圖可知,0.002s左右即有一脈沖波,一次噴射有5～15次脈沖(圖2)。

3討論

國內(nèi)的炮步甲屬有三個常見的近緣種較難鑒別,分別是廣炮步甲、耶炮步甲和爪哇炮步甲,三者體表花色相近,大小類似,同樣都具有“噴射”行為,難以辨別。其中耶炮步甲身體花紋稍顯不同,而廣炮步甲和爪哇炮步甲目前可見鑒別方式只有雌雄生殖器。本文所采炮步甲皆取自河北省白洋淀,根據(jù)生殖器和分布范圍可以斷定是廣炮步甲(爪哇炮步甲主要分布在中國南部)。遂對其進行詳細的形態(tài)描述予以補充便于分類。

本文對廣炮步甲的生活習性主要是實驗室內(nèi)觀察,其生活史可能與野外觀察有所出入,但大體上與爪哇炮步甲習性相類似,所以主要提出幾點關(guān)于習性的補充,尤其是關(guān)于廣炮步甲的食性跟前人研究的其他種有所出入,廣炮步甲偏向雜食,并且?guī)缀醪蝗∈郴铙w昆蟲,除活體黃粉蟲和死亡黃粉蟲對比之外,筆者還曾觀察到一只廣炮步甲因為被水浸泡時間過長,處于行動非常困難的瀕死狀態(tài),卻在每當有其他炮步甲靠近時強烈掙扎移動身體或者推開其他炮步甲,直到它恢復(fù)活力不再有對其他同種的排斥行為,筆者懷疑是它怕其他炮步甲誤認為自己已死取食自己身體所致。但在食物不充足的條件下,只提供活體昆蟲廣炮步甲是否會取食還需要進一步實驗。炮步甲屬的昆蟲以它們獨特的防御方式而著名。受“炮步甲”噴射毒液的啟發(fā),二戰(zhàn)期間,美國的軍事專家研制出一種二元化武器。對炮步甲的防御行為進行研究,既有助于了解生物奧秘,又可能具有仿生學意義。世界關(guān)于炮步甲防御機制有些報道,但對于炮步甲具體的防御行為,如噴射最遠距離和噴射次數(shù)等目前還未見,本文對此作了初步調(diào)查。

篇9

比較記憶法就是對相似而又不同的知識進行對比分析，不論哪一種比較方式，都能達到同中求異、異中求同的目的。有比較才有鑒別，其特征、本質(zhì)就會得到凸現(xiàn)。

1．1橫向比較例如，基因重組和易位這一對概念的比較，都屬于可遺傳變異，前者發(fā)生在一對同源染色體的非姐妹染色單體之間的部分交叉互換，而易位發(fā)生在兩條非同源染色體之間的互換，屬于染色體的結(jié)構(gòu)變異。

1．2順序比較在學習新知識時，將其與頭腦中已有的舊知識加以比較。例如，在記憶動物細胞培養(yǎng)的條件時，與之前學過的植物細胞與組織培養(yǎng)的條件相比較，除了找出動植物細胞相同的培養(yǎng)條件外，還特別強調(diào)要控制一定的滲透壓和溶解氧，在培養(yǎng)液中要添加動物血清。

2聯(lián)想記憶法

根據(jù)知識點的特征引導(dǎo)學生進行正確的思維，對不同的知識點賦予不同的聯(lián)想來加強記憶的方法。例如，由感冒時夜間咳嗽比白天嚴重，聯(lián)想到副交感神經(jīng)有使氣管收縮的功能;由寒冷季節(jié)人們排尿增多的現(xiàn)象聯(lián)想到人體內(nèi)水分的來源和去路，以及體內(nèi)滲透壓的調(diào)節(jié)。

3圖形再現(xiàn)法

俗話說，“一幅畫勝過千萬言”，由此說明圖形記憶的有效性。這是由于圖形具有鮮明的形象性、直觀性，容易引起記憶。例如，拓展教材中“甘油三酯的代謝過程”圖示，清晰呈現(xiàn)了甘油三酯的來源和代謝過程，其來源有外源性和內(nèi)源性兩種，前者是小腸上皮細胞吸收;后者是肝細胞和脂肪細胞的自身合成，去路是在肝細胞和脂肪細胞都能分解為甘油和脂肪酸再轉(zhuǎn)化成葡萄糖，然后被組織細胞的利用，還體現(xiàn)了甘油三酯的平衡受到胰島素、胰高血糖素和腎上腺素的調(diào)節(jié)機制。高三教材中還有很多知識點借助圖形進行分析和記憶，是非常有效的。

4歸納記憶法

篇10

從2002年開始，我們結(jié)合我校人才培養(yǎng)目標及具體情況，制定了本科生《分子生物學實踐》及《基因工程實踐》的教學大綱，開設(shè)了相應(yīng)獨立的實踐課程，設(shè)計了質(zhì)粒提取、PCR技術(shù)、DNA電泳、限制性內(nèi)切酶技術(shù)、DN段的膠回收、外源基因的連接及重組DNA的轉(zhuǎn)化、篩選和鑒定等最基本需要掌握的實踐。同時，我們還自編了內(nèi)容詳細、操作具體的實踐教材。從2002年第一次開課至今已經(jīng)過去了十多年，實踐課取得了一定的成績，根據(jù)課上學生上課情況和完成的實踐報告上看，學生反應(yīng)良好，能積極動手動腦并提出問題，實踐報告也完成得認真、仔細。學生掌握了這些基本實踐的原理和操作，對將來從事中藥相關(guān)領(lǐng)域的研究工作有一定的幫助。但是在這十多年的教學實踐中，我們也發(fā)現(xiàn)了問題，由于該課程的實踐內(nèi)容全都是驗證性實踐，實踐設(shè)計為“教師包辦型”，從試劑配制到操作步驟教師都已經(jīng)準備好，學生只是按照規(guī)定的步驟按部就班地做實踐就行了，在這樣的教學模式下學生的行為受到限制，對教師和教材依賴性強，限制了發(fā)揮學生主動思維的空間。

二、改革實踐教學內(nèi)容，強調(diào)綜合性和連貫性

由于驗證性實踐限制了學生發(fā)揮主動思維的空間，因此，必須建立分子生物學實踐教學創(chuàng)新培養(yǎng)新模式，從驗證性實踐過渡到以設(shè)計性、綜合性實踐為主，重點培養(yǎng)學生在科研中的綜合思維能力及實際動手操作能力，變被動灌輸為主動思考，為學生今后進實踐室從事相關(guān)領(lǐng)域的科學研究做準備。我們在改革中強調(diào)實踐的綜合性和連貫性，如學習重組DNA技術(shù)時，我們安排了5個實踐：重組質(zhì)粒的提取，DNA的酶切，DNA凝膠電泳及片斷的膠回收，外源基因的連接，重組DNA的轉(zhuǎn)化、篩選及鑒定。這五個實踐包括了重組DNA技術(shù)的五個核心內(nèi)容“分、切、接、轉(zhuǎn)、篩”。我們把這5個實踐串聯(lián)成一個綜合實踐，使其具有連貫性。每次實踐結(jié)束時的樣品正好是下次實踐的材料，這些實踐將變成一整套前后關(guān)聯(lián)的有機整體，一環(huán)扣一環(huán)，只有這5個實踐全部操作成功了，才能最后得到自己需要的克隆。這種綜合性實踐使學生在整個過程中面臨著挑戰(zhàn)，也使最終成功得到產(chǎn)物的學生有成就感；不僅能培養(yǎng)學生綜合實踐操作能力，還能培養(yǎng)學生團結(jié)協(xié)作的精神和對科學研究的興趣。

三、開放型教學模式，提高教學質(zhì)量

在傳統(tǒng)的實踐課教學中，學生除了在規(guī)定的上課時間，機械地完成規(guī)定的實踐任務(wù)外，幾乎沒有機會進入實踐室，學生的主觀能動性得不到發(fā)揮。開放實踐室，為學有余力的學生提供更多時間和空間顯得很有必要的。但對于多數(shù)中醫(yī)院校來說，由于實踐室資源緊張，在開放方面一直實行得不夠。這次，我們嘗試對學生開放實踐室，鼓勵學有余力的學生進入實踐室，開展相關(guān)的分子生物學實踐研究，取得了一些成績。我們首先在課堂上向?qū)W生介紹本課程組教師在課題研究中所用到分子生物學實踐技術(shù)。有不少學生對教師的科研課題感興趣，我們組織感興趣的學生，在業(yè)余時間來課題組和教師一起進行了相關(guān)分子生物學的實踐研究。通過和研究生共同實踐，加強了理論課的知識。其次，我們組織學生利用所學到的分子生物學知識，以小組為單位，通過課下查閱資料，完成了科研小課題的實踐設(shè)計。學生在課堂上討論了他們設(shè)計的小課題，通過教師評價并與教師一起討論，調(diào)動了學生的學習興趣，激發(fā)了學生活躍的思維，通過討論進一步修正方案，使其更加完善。同時，教師利用業(yè)余時間，組織感興趣的學生進行了正式實踐。最后，在課堂中，我們抽出15分鐘，讓做實踐的學生講了具體實踐的體會和出現(xiàn)的問題，與大家分享成功的快樂和失敗的經(jīng)驗。學生聽得都非常認真，討論得也很熱烈，大家都覺得這種實踐教學模式非常好，增長了很多知識，如果時間允許，希望能多些這種實踐教學模式。