生物科技小论文5篇

生物科技小论文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,它下面是小编为大家整理的生物科技小论文5篇,供大家参考。

生物科技小论文5篇

生物科技小论文篇1

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

生物科技小论文篇2

探究性学习是学生在老师的指导下主动地去探究问题的学习模式。在探究性学习中,学生以类似科学研究的方式发现问题,主动地去获取知识、应用知识,其目的是改变学生的学习方式,引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生自我获取知识的能力。探究性学习这一新的学习模式,要求师生改变传统的教师、课本、教室三中心教学观念,改变传授型的教学方式,以适应以学生发展为本。笔者是一名中学生物教师,除了在生物课堂上实施探究性学习来引导学生主动参与之外,为适应探究性活动的需要,我在生物课外科技活动中实施探究性学习的教学方法上也作了一些探索和尝试。

一、创设探究性问题情境,拓宽探究思路

传统的生物课外活动教学方法与一般的校内课程一样,也是传授型的。比如,教师先向学生讲解如何制作植物叶脉标本、腊叶标本、透明浸制标本、蝴蝶标本等,然后示范。接下来学生依样画葫芦,做得一丝不差的就是最好,学生不必动脑筋。其效果是学生思维呆板,活动结果都在预定之中,学生自然少有兴奋、更无创新。

为改变这一状况,笔者在“探究植物叶脉标本的制作”是这样创设问题情境的:河沟里往往有一些烂叶片,捞起来用水一冲,也可得到叶脉标本,这是为什么?能否考虑用浸泡的方法来腐烂叶肉?浸泡的溶液会有哪些?浸泡的过程须多长时间?哪些植物叶片适合用浸泡的方法来制取叶脉标本?这一下,学生的思路开阔了,思维的火花闪现了,他们调动了原有的知识结构去探究该情境中的问题,并积极地从多角度去思考问题、发现问题。众说纷纭,兴奋异常!有的说用自来水来浸泡树叶、有的说用池塘水浸泡、有的说用食醋溶液浸泡、有的说用洗衣粉溶液浸泡、有的说用碱溶液浸泡等等。这些方案体现了学生思维的广阔性,体现了问题情境创设的重要性,教师应及时鼓励,以拓宽学生的思路。

对于学生提出的各种制作方法,笔者不以好坏来论断,而是依据基木原理,就其可能的结果与学生一起讨论,加以分析、比较、筛选,鼓励学生用自己的实验结果来得出结论,让学生们根据自己的想法去进行制作。其制作结果当然再也不会是千篇一律的了!有的人成功了!也有的人失败了!通过探究活动,最终得出池塘水和自来水是理想的浸泡溶液,白玉兰叶片也是理想的材料。学生对自己设计方法并通过摸索进行制作兴趣十足,对做成的标本欢喜有余。在此基础上,我又引导学生思考如何开发叶脉标本的工艺品。这样经过多次活动以后,学生体验到了探究性学习的乐趣和甜头,对探究性学习产生了兴趣,逐步养成了善于提问、勤于思考、乐于动手的良好习惯。

二、塑造鲜明的探究个性

从某种意义上说,没有个性就没有探究,探究过程往往表现出鲜明的个性。教师应该承认学生的个体差异,尊重学生的不同兴趣爱好,同时深入了解每个学生的性格特征、兴趣爱好及特长。在此基础上实施个性教育,引导学生发展具有探究性的人格特性,鼓励并积极创造条件帮助学生发挥特长,给学生留有更大的选择余地和自由发展空间,塑造鲜明的探究个性。

(一)只有科学方法,没有标准答案

在生物课外探究性活动教学中,对学生们强调只有科学方法,没有标准答案。对各种问题的讨论只重视你思考问题的科学性、陈述问题的逻辑性,不强调结果的对或错。这样,打消了不少学生怕答错问题让同伴笑话的顾虑,引导学生进行独立思考,逻辑推理,把精力放在寻找论据上,广开了“言路”。学生的思路渐渐活跃起来,敢于各抒已见,慢慢地进入了主体角色。为此,笔者在课外科技活动的辅导过程中,只要学生能提出自己的想法,而不完全局限于课本,就及时予以充分肯定和鼓励,尝试塑造鲜明的探究个性。

例如,柑桔是日常生活中常见的材料,用柑桔皮来喷杀蚂蚁也是小孩子常玩的游戏,在辅导科技活动时,有位同学突发奇想:能否用大剂量的柑桔油来喷杀蟑螂?在这种探究性思维的驱使下,我因势利导,先讲述柑桔油致死昆虫的原因,然后引导学生大胆尝试、大胆探究。同学们分别用类似的植物材料如大蒜、洋葱等来喷杀蟑螂,一个个兴致勃勃,没有被从书上找不到答案所吓倒。几经周折、几经苦难,消灭蟑螂的环保型材料“诞生”了,在此过程中,不仅有一次次的探究实验,还把环保型灭蟑液在小白鼠身上做实验(以防对人体有毒害作用),最后在家庭中试用成功。一系列的探究过程完全符合科学探究的基本思路,同学们的科学意识提高了。

(二) 培养学生动手动脑

探究性学习必须给学生提供既用脑又用手的机会,让学生动脑动手亲身经历问题探究的实践过程,从而获得研究的初步体验,加深对自然、社会等各种问题的思考与感悟,激发起学生探索问题的求知欲和体现自身价值的创新精神,并养成独立思考和重视解决实际问题的学习习惯。

在生物学课外探究性活动中,笔者注意让学生既用脑又用手,在课程里安排了一些小发明、小创造等既用脑又用手的活动内容。同时注意诱导他们做好用脑和用手之间的衔接,在动手的过程中培养学生的探究个性。

在生物科技活动中,尝试让学生设计一顶适于野外捕捉昆虫用的帽子,要求该帽子集捕虫用具于一身,做到一帽多用。具体的设计方案由学生自定,其中有一个小组是这样设计的:普通的草帽用迷彩布装饰,外观大方,帽的上方装有捕虫网,捕虫网的柄还可当拐杖用,帽的下方连有雨衣,随时装卸,帽的边缘缝有五个带有拉链的口袋,内装放大镜、手电筒、指南针、地图、笔、笔记本、口罩和白纸等一些捕虫用的辅助用具,并取名为《神奇的捕虫帽》。这样,学生通过用脑 —动手—再用脑—再动手反复交替,体会到有时想来很容易的操作问题,实际做起来不简单;反之,有的思考时很复杂的步骤,在实际应用熟练后,跳跃几步即可到位。强调动脑又动手、动手又动脑的教学方法,其结果不但灵活了学生们的双手,还活跃了大脑,给了他们跳跃式思维的体验,为日后的解决实际问题能力和创新能力提供了基础。

通过以上教学方法不但使每个学生体验到探究性活动的魅力和乐趣,体验到思维方法和实践操作的重要性,也培养了学生细心认真、凡事要思考的良好习惯,养成尊重科学的道理和重视实践出真知的科学素质。探究性学习是一种全新的学习方式,在探究性学习中,一个好的教师要采取科学有效的教学策略,精心设计一个让学生感到无忧无虑的空间、一个可以探索、表达、分享思想的自我完善的空间,牢牢记住和把握“学生为主体,教师为主导”这一教学原则,唯有如此,才能进一步提高探究性学习的实效性,才能使探究性学习这一重要课程理念发扬光大。

生物科技小论文篇3

摘要:

为探讨栀子(Gardenia jasminoides)果实中藏花素的合成机理,克隆了栀子类胡萝卜素生物合成的关键酶八氢番茄红素合成酶(GjPSY)基因的全长 cDNA。结果表明,推导的 GjPSY 氨基酸序列与双子叶植物来源的 GjPSY 亲缘关系较近。采用HPLC 检测栀子果实中的藏花素-1 含量为(3.96 ± 1.48) mg g–1,在叶片中未检出。通过 RT-PCR 分析表明,GjPSY在栀子叶片和果实中均有表达,且表达水平一致。因此推测,GjPSY的转录水平与果实中藏花素-1 的合成无关。

关键词:栀子;阿朴类胡萝卜素;藏花素;八氢番茄红素合成酶;基因表达

1、 材料和方法

1.1材料和试剂栀子(Gardenia jasminoides)植株培养于广东药学院。采集栀子成熟叶片和花后 16 周的栀子果实,果肉为橙色。所有材料贮存于 –80℃。CreatorTMSMARTTMcDNA 文库构建试剂盒购自 Clontech公 司。Primescript one step RT-PCR 试 剂 盒 购 自TaKaRa 大连公司。藏花素-1 (Crocin-1)的对照品购于 Sigma-Aldrich 公司。乙腈、甲醇为色谱纯,其它生化试剂等为分析纯。

1.2藏花素-1含量的测定以改良的 HPLC测定栀子叶片和果实中藏花素-1 (Crocin-1)的含量。叶片和果实在液氮中研磨后以 50% (V/V)的甲醇-水溶液提取,在超声处理 30 min 后以 10000 ×g离心 10 min,取上清液在 –20℃下贮存。HPLC 分析时,上清液以 0.45 μm滤 膜 过 滤,以 DiamonsilTMC18 (2) 柱(250 mm ×4.6 mm, 5 μm)(Dikma 公司,中国)分析,梯度洗脱。

仪器为 Waters 2995 HPLC 仪(Waters 公司 , 美国),配备 2996 光电二极管阵列检测器检测。数据分析图 1 Crocin 的生物合成途径。IPP:异戊烯焦磷酸 ; DMAPP:二甲基丙烯焦磷酸;GPP:香叶基焦磷酸;GGPP:香叶基香叶基焦磷酸。Fig. 1 Biosynthesis pathway of crocin. IPP: Isopentenyl diphosphate; DMAPP: Dimethylallyl diphosphate; GPP: Geranyl diphosphate; GGPP:

Geranylgeranyl pyrophosphate.第5期 441以 Empower 2 软件完成。洗脱条件为:10% ~ 20%乙腈溶液(乙腈 / 水,V/V),0 ~ 20 min;20% ~ 50%乙腈溶液,20 ~ 25 min,流速为 1 mL min–1,检测波长 440 nm。目标峰通过与藏花素-1 对照品的保留时间和吸收光谱的比较而确定。通过标准曲线确定藏花素-1 的含量,共进行 3 次重复实验。

1.3 GjPSY基因的克隆以 CTAB (Hexadecyl trimethyl ammoniumbromide)法提取栀子果实中的总 RNA。按照CreatorTMSMARTTMcDNA 文库构建试剂盒的说明书从总 RNA 构建栀子果实的 cDNA 文库。将获得的 SMART 双链 cDNA 克隆接入 pDNR-LIB 载体并转化大肠杆菌(Escherichia coli) DH-5α。

根据植物八氢番茄红素合成酶基因PSY的保守区设计简并引物,F1:5′-ATHTGGGCNATHTAY-GTNTGG-3′ 和 F2:5′-RAARTTRTTRTARTCRTTN-GCYTC-3′,从 cDNA 文库的细菌裂解液中扩增PSY基因。获得了GjPSY基因的中间片段,将该片段回收并测序,命名为GjPSY-M。根据GjPSY-M片段序列分别设计 5′ 端特异引物 GSP1:5′-GCGATA-CAACAATAGCGATGCCCATACAG-3′ 和 3′ 端 特异引物 GSP2:5′-GTGCAGGAGAACGGATGAGC-TGGTT-3′,配合文库构建试剂盒提供的 5′ 端和 3′端的质粒检测通用引物,采用 RACE 方法从 cDNA文库中获得GjPSY基因的 5′ 端和 3′ 端序列。获得的片段分别命名为5′GjPSY和3′GjPSY,将片段回收和测序并进行序列分析,与GjPSY-M拼接出GjPSY的全长 cDNA。根据全长GjPSY序列,经过 BLAST比对和开放阅读框(ORF)序列分析,分别设计引物 F1:5′-CGCCATTAATATGTCTGTCGCTTTGC-TATGGGTTG-3′和 F2:5′-ATGCTCGAGGGCCTT-TGCTAGTGGAGATGATGTTCT-3′,从 cDNA 文库的细菌裂解液中扩增得到GjPSY的 ORF 序列。

1.4 GjPSY基因的表达分析从栀子果实和叶片中分别提取总 RNA,采用Primescript one step RT-PCR 试剂盒进行 RT-PCR分析,反应所用GjPSY特异引物分别为F1:5′-GAC-ATACTTGCTGGAAAGGTCAC-3′ 和 F2:5′-GCTA-GTGGAGATGATGTTCTTGG-3′。以组成性表达的RPS25-1基因(40S 核糖体小亚基蛋白 25-1 基因,GenBank 登录号:GU797554)为内参,RPS25-1基因的特异引物分别为 F1:5′-CAGAAGAAGAAGA-AGTGGAGCAA-3′ 和 F2:5′-TGGTAGCTCTGGT-GTATATCTGC-3′。RT-PCR 反应程序为:95℃ 2 min,接着94℃ 30 s,55℃ 30 s,72℃ 1 min,共30次循环,最后 72℃延伸 7 min。扩增产物用 1.2%琼脂糖凝胶电泳检测。

2、 结果

2.1栀子叶片和果实中藏花素-1的含量使用甲醇-水溶液提取栀子叶片和果实中的藏花素-1,提取液用于 HPLC 分析。通过与 crocin-1对照品的保留时间和吸收光谱进行比较,在果实样品中观察到 crocin-1 峰,在叶片样品中未观察到crocin-1 峰(图 2)。同时,检测到果实中 crocin-1 的含量为(3.96 ± 1.48) mg g–1。

2.2 GjPSY基因的克隆为了克隆GjPSY基因,构建了栀子果实的cDNA 文库,以简并引物从 cDNA 文库中扩增得到GjPSY基因 cDNA 的中间片段GjPSY-M,长度为688 bp。接着通过 5′ RACE 获得了长度为 1596 bp的5′GjPSY片段;通过 3′RACE 获得了长度为 956bp的3′GjPSY片段。将5′GjPSY、GjPSY-M和3′GjPSY共 3 个片段序列进行拼接,得到全长 cDNA,长度为 1876 bp。根据全长序列从 cDNA 文库中扩增得到 ORF 序列(图 3);经序列分析,此全长 cDNA 含有 1314 bp 的 ORF,5′ 端非翻译区为 393 bp,3′端非翻译区为 169 bp,命名为GjPSY (GenBank登陆号:HQ599860)。预测GjPSY基因编码的蛋白质含有 437 个氨基酸,分子量为 49.3 kDa,等电点为8.82。

2.3 GjPSY的序列分析GjPSY 的氨基酸序列经 BLAST 分析,结果表明,GjPSY 与多种植物的八氢番茄红素合成酶的序列相似,它们均含有两个保守的富含天冬氨酸的模体 DXXXD。这个模体被认为可通过 Mg2+结合于底物的焦磷酸基团,在八氢番茄红素合成酶催化两个 GGPP 分子缩合的反应中发挥重要作用。

采用 ClustalW2 软件对相似度较高(相似度为 55% ~ 93%)的18 条来自多种植物的八氢番茄红素合成酶序列进高蓝等:栀子八氢番茄红素合成酶基因的分离及表达分析442 热带亚热带植物学报第21卷行同源进化比对,采用 Mega 4.1 软件构建氨基酸序列的 NJ (Neighbor-joining)系统进化树,用重复1000 次的自展支持率(Bootstrap)检验各分支的置信值。结果表明,GjPSY 与中粒咖啡的 PSY最为相似,与番茄和拟南芥 PSY 的相似度均大于来自禾本科的玉米及水稻的。而在与玉米和水稻的各 3 种 PSY 的比对中可知,GjPSY 与 PSY1 最为相似,而与 PSY3 关系最远。

2.4 GjPSY的表达分析分别提取栀子叶片及果实中的总 RNA,采用RT-PCR 法分析GjPSY的表达水平。以组成性表达的RPS25-1为内参。结果表明,GjPSY的转录水平在叶和果实中表现一致。

讨论类胡萝卜素是异戊烯类色素,在植物的光合作用和光保护作用中发挥作用,是人体中重要的营养物质,是维生素 A 的前体。由类胡萝卜素衍生的阿朴类胡萝卜素,如藏花酸和藏花素既可作为色素使用,也具有药用作用。有研究表明,藏花素和藏花酸具有防止动脉粥样硬化、抗炎、抗细胞增殖、预防视网膜变性、神经保护作用和改善胰岛素抵抗等作用。八氢番茄红素合成酶是类胡萝卜素生物合成中的第一个限速酶,PSY基因在单子叶和双子叶植物中广泛存在基因复制现象,这个基因家族中各个基因的表达往往具有组织特异性,或对环境胁迫等因素产生应答。目前对多种植物的PSY基因的分离、表达及转基因植物的分析研究方兴未艾。

番茄中有两个PSY基因:PSY1和PSY2,它们均在幼苗、成熟叶片及果实中表达。PSY1在幼苗和果实成熟后期的表达高于PSY2,而PSY2主要在成熟叶片中表达,推测PSY1是由PSY2经基因扩增产生的平行同源基因。GjPSY 的氨基酸序列与番茄的 PSY2 的氨基酸序列较相似(相似度达 81%,与 PSY1 的相似度为 75%),并且在果实中的表达水平与叶中相近,提示它不是与果实成熟相关的基因。两个番茄PSY1突变体,一个是 W180* 无义突变,一个是一个氨基酸替换突变体 P192L,对它们果实中的类胡萝卜素的含量和比例进行了分析。W180* 的果实为黄色果肉,直到成熟颜色都不发生变化,代谢分析表明在果实中没有类胡萝卜素,其 PSY1 蛋白失去活性,证明PSY1是唯一在果实成熟过程中发挥作用的PSY。P192L 果实也为黄色,直到破色期后的第 3 天才转为红色,这是由于八氢番茄红素合成的减少造成番茄红素和β-胡萝卜素的积累延迟,其 PSY1 蛋白的活性被抑制。与 GjPSY 的氨基酸序列比对表明,W180* 发生突变的氨基酸对应于GjPSY 的 W204,P192L 突变体的氨基酸相当于GjPSY 中的 P216,这两个氨基酸均在两个 DXXXD模体之间,且在多种植物的 PSY 中高度保守。

木薯中的两个PSY基因在不同组织中的表达也不相同,叶中PSY1和PSY2均有高水平的表达,在根和花药中的表达水平均较低,但根中PSY2的表达是PSY1的 10 倍。另外,木薯的PSY1可对高盐胁迫响,PSY2中的单碱基突变导致的单氨基酸突变(A191D)可使木薯根中的类胡萝卜素含量提高 20 倍。A191 氨基酸位于两个 DXXXD图 4 来自不同植物的 18 个 PSY 的亲缘关系图谱。节点上的数字为重复 1000 次的自展支持率(Bootstrap)。子叶和果实中GjPSY基因的转录水平等:栀子八氢番茄红素合成酶基因的分离及表达分析444 热带亚热带植物学报第21卷模体之间的较保守的区域。本研究中分析的来自12 种植物的 18 条 PSY 氨基酸序列中 A191 均为丙氨酸。GjPSY 的氨基酸序列与木薯 PSY2 的相似度为 76%,与 PSY1 相似度为 74%,所以更接近PSY2。但从以上与番茄和木薯的序列比对及表达分析还难以明确判断 GjPSY 的功能。

玉米、高梁、小麦和水稻各有 3 个PSY基因,都编码有功能的八氢番茄红素合成酶。小麦中的3 个PSY基因中,只有PSY1与面粉的黄色素含量有关,PSY2只获得了部分序列,PSY3的启动子区存在可应答脱落酸 ABA 的顺式作用元件。其PSY1的表达与籽粒中类胡萝卜素的积累正相关,PSY2则与叶中类胡萝卜素的合成相关,在叶中表达最多。PSY3在未受到胁迫的叶中的表达比PSY1和PSY2低,在根中稍多一点。在外源 ABA且受胁迫的根中,3 种PSY的表达均有增加,以PSY3的增加最多,即PSY3对 ABA 的反应远大于PSY1和PSY2。与小麦的比较分析也难以判断GjPSY的种类和作用。玉米的PSY1主要在叶片和胚乳中表达,并与胚乳中类胡萝卜素的积累呈正相关关系;其PSY2的表达则与光诱导的脱黄化过程正相关;PSY3在根和胚乳中大量表达,可被干旱、高盐和外源 ABA 处理所诱导。水稻胚乳中不含类胡萝卜素,3 种PSY基因在胚乳中都无表达;而在进行光合作用的组织中,3 种基因都有表达。

水稻的OsPSY1和OsPSY2在根和叶中的表达均高于OsPSY3,其中OsPSY1和OsPSY2均受光调控,OsPSY1表达最多。OsPSY3不被光诱导但在根中的表达可被高盐或干旱所诱导。通过分析水稻、玉米和拟南芥的PSY基因的结构及它们的启动子区,认为OsPSY1是单子叶和双子叶植物的古老PSY基因的遗存,OsPSY2和OsPSY3均是OsPSY1的平行同源基因。因此,我们推测GjPSY相当于玉米和水稻中的PSY1。

参考文献

[1]Machida K, Oyama K, Ishii M, et al. Studies of the constituentsof Gardenia species: II. Terpenoids from Gardeniae Fructus [J]。Chem Pharm Bull, 2000, 48(5): 746–748.

[2]Kazi H A, Qian Z Y. Crocetin reduces TNBS-induced experimentalcolitis in mice by downregulation of NFkB [J]。 Saudi J Gastroenterol,2009, 15(3): 181–187.

[3]Mehri S, Abnous K, Mousavi S H, et al. Neuroprotective effect ofcrocin on acrylamide-induced cytotoxicity in PC12cells [J]。 CellMol Neurobiol, 2012, 32(2): 227–235.

生物科技小论文篇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。

生物科技小论文篇5

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。

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