生物研究的基本方法精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇生物研究的基本方法，期待它们能激发您的灵感。

篇1

[关键词]桑寄生；药效；功效物质；归经

[Abstract]To study the antirheumatic substance of Loranthus parasiticus and observe the relationship between its in vivo distribution and meridian tropism in rats by establishing adjuvant arthritis models corresponding to effectiveness All rats except the negative control group were injected with 01 mL Freund′s complete adjuvant on the left foot After 8 days， the rats in negative control group and model group were given with normal saline while the rats in positive control group were given with tripterygium glycosides suspension 10 mg・kg-1， and the rats in L parasiticus treatment groups were given with high（10 g・kg-1）， medium（5 g・kg-1） and low（25 g・kg-1） dose decoction for 21 days The left rear ankle joint diameter of rats were measured every 7 days from the 9th day of modeling On the 22nd day， eyeball blood of part rats in L parasiticus highdose group was taken at different time points， and then they were sacrificed to take heart， liver， spleen， lung， kidney， stomach， large intestine， small intestine and brain tissues For the remaining rats， eyeball blood was taken 30 min after drug treatment， and their left rear ankle joints were taken to detect interleukin （IL）1β and tumor necrosis factor （TNF）α levels in serum by ELISA method； rutin， avicularin and quercitrin levels in the tissues of highdose group were detected by HPLC； pharmacokinetic parameters were analyzed by using DAS 20 Our results showed that L parasiticus decoction could significantly improve the paw edema situation of adjuvant arthritis model rats， and reduce IL1β and TNFα levels in rat serum The in vivo efficacy substance analysis in rats showed that rutin was only present in the stomach with a small amount AUC0t of avicularin was stomach>small intestine>kidney， and the duration time in vivo was kidney=stomach>small intestine>lung>heart AUC0t of quercitrin was stomach>kidney>liver>heart>lung>spleen>small intestine>brain>large intestine >serum， and the duration time in vivo was kidney=liver=small intestine=brain=lung=spleen=heart=stomach>large intestine>serum The research indicated that L parasiticus decoction was effective in treating rats with adjuvant arthritis Avicularin and quercitrin are important ingredients of L parasiticus in antirheumatism therapy The distribution of avicularin and quercitrin in rats were consistent with traditional understanding that L parasiticus could attribute to the kidney and liver meridians

[Key words]Loranthus parasiticus； efficacy； antirheumatic substance； meridian tropism

doi：10.4268/cjcmm20161029

桑寄生为桑寄生科植物桑寄生Taxillus chinensis（DC） Danser的干燥带叶茎枝，性平，味苦、甘，具有祛风湿、补肝肾、强筋骨、安胎元的功效，临床常用于风湿痹痛、腰膝酸软、筋骨无力、崩漏经多、胎动不安等病症[1]。现代研究发现，桑寄生所含的化学成分主要为黄酮类、生物碱、萜类、有机酸、多糖、蛋白质、凝集素等[2]，其中黄酮类成分主要为槲皮素、扁蓄苷、槲皮苷、芦丁、广寄生苷等[34]。现代药理研究表明桑寄生有抗骨质疏松症[56]、抗氧化和神经保护[7]等作用。

龙启才等[8]通过研究桑寄生的醇提物对淋巴细胞和环氧酶的影响发现，桑寄生的祛风湿作用主要是抑制了细胞免疫，其次是抑制体液免疫。然而，桑寄生祛风湿的功效物质目前并不明确。中药功效物质的认识既需要以证候和药效为基础，又需要借助化学分析手段。基于以上认识，作者建立了“病症效应生物样本分析”结合研究中药功效物质的系统方法[910]，在佐剂型关节炎模型上观察桑寄生祛风湿作用，同时根据药物中功效成分在体内的分布是药物归经的重要依据[1112]。结合药代动力学方法，对病证模型组织所含的桑寄生成分进行分析，从而获得对桑寄生祛风湿功效物质的认识，通过对功效物质体内分布与归经相关性的分析，认识其归经[9，13]。

1材料

酶标仪（BioTek Instruments，Inc）；Waters e2695高效液相，Waters 2489检测器（美国Waters）；AE240电子分析天平（瑞士梅特勒仪器有限公司）；TGL16gR高速冷冻离心机（上海安亭科学仪器厂）；氮气吹干仪（北京八方世纪）。

IL1β ELISA试剂盒（R&D公司，批号20141101A）；TNFα ELISA试剂盒（R&D公司，批号20141101A）；甲醇（Tedia Company，USA）；乙腈（Tedia Company，USA）；雷公藤多苷片（上海复旦复华药业有限公司，批号131202）；弗氏完全佐剂（Sigma公司，批号F5881）；q蓄苷（四川省维克其生物科技有限公司，批号130625）；槲皮苷（四川省维克其生物科技有限公司，批号130508）；桑寄生产地安徽，购于河南张仲景大药房，生产日期2014年5月18日，经河南中医学院陈随清教授鉴定为桑寄生科植物桑寄生T. chinensis的干燥带叶茎枝。

Wistar雄性大鼠，体重（160±10） g，由山东鲁抗医药股份有限公司质检中心实验动物室提供，合格证号SCXK（鲁）20130001。

2方法

21药物制备

211桑寄生水煎液的制备取桑寄生粉碎成粗粉，加10倍量水浸泡30 min，煎30 min，滤过，药渣加8倍量水煎煮20 min，滤过，合并2次滤液，60 ℃浓缩至1 g・mL-1的桑寄生水煎液。

212桑寄生含量的测定色谱条件：Platisil ODS C18色谱柱（46 mm×250 mm，5 μm）；流动相01%磷酸水（B）乙腈（C），梯度洗脱，2～15 min，79%B，15～20 min，79%～77%B，20～30 min，77%B，30～35 min，77%～79%B，流速08 mL・min-1；进样量10 μL；检测波长330 nm；柱温28 ℃。

213供试品溶液的制备取药材样品，粉碎，过2号药典筛。精密称取药材细粉100 g，加50%甲醇溶液10 mL，超声提取2次，每次30 min，合并2次提取液置25 mL量瓶，加50%甲醇至刻度线，即得供试品溶液。

214对照品溶液的制备精密称取芦丁、q蓄苷对照品各100 mg，槲皮苷对照品141 mg，分别置于10 mL量瓶中，加甲醇稀释至刻度线，即得对照品溶液（芦丁、q蓄苷01 g・L-1，槲皮苷0141 g・L-1）。

215雷公藤多苷混悬液的制备取雷公藤多苷50片（10 mg/片），用研钵研碎，加蒸馏水超声溶解，配制成1 g・L-1的混悬液。

22造模与给药

大鼠适应性喂养5 d，禁食24 h后称重，标记，随机分为阴性对照组，模型组，阳性对照组（雷公藤多苷组），桑寄生高、中、低剂量组，每组8只（其中桑寄生高剂量组17只）。除阴性对照组外，其余动物在无菌条件下左后足趾皮下注射弗氏完全佐剂01 mL。桑寄生各剂量组于造模第9天起，分别给予桑寄生高（10 g・kg-1）、中（5 g・kg-1）、低（25 g・kg-1）剂量水煎液，阳性对照组给予雷公藤多苷混悬液（10 mg・kg-1），阴性对照组、模型组给予生理盐水，给药体积为10 mL・kg-1，连续给药22 d。

23样本采集

各组大鼠于给药22 d当晚禁食不禁水。次日桑寄生高剂量组大鼠9只给予桑寄生高剂量水煎液后10，30，40，60，80，90，120，240，360 min时摘眼球取血，处死，立即取心、肝、脾、肺、肾、胃、脑、大肠、小肠，用于桑寄生成分组织分布的测定，其余大鼠分别于给药30 min后摘眼球取血，处死。所有全血静置30 min后1万 r・min-1离心10 min，取上清液，20 ℃冰箱备存。

24大鼠足肿胀度的检测

造模前用不锈钢数显卡尺测量所有大鼠左后踝关节直径，给药后每7 d测量1次大鼠左后踝关节直径。

25病理组织观察

各组大鼠取左后足踝关节，10%福尔马林固定，常规石蜡包埋，切片，HE染色，光镜观察踝关节周围炎性细胞浸润程度、软骨坏死程度和滑膜病变。

26炎症因子的检测

ELISA法检测血清中IL1β和TNFα，按试剂盒说明书操作。

27血清样品的处理方法

桑寄生高剂量组大鼠按时间点摘眼球取血，全血1万 r・min-1离心10 min，取15 mL血清，加3倍量甲醇，用快速混匀器充分振摇5 min，1万 r・min-1离心10 min，取上清液，沉淀物再次重复上述操作，合并2次上清液。50 ℃氮气吹干，加入甲醇2 mL，超声提取5 min，取上清液用022 μm微孔滤膜滤过，作为供试品溶液。

28组织样品的处理方法

将各组织用生理盐水洗净，滤纸吸干，精密称取约1 g的组织（不足1 g的称全重），剪碎，加入3倍量生理盐水，用细胞破碎仪破碎。破碎液加入3倍量甲醇，快速混匀器充分振摇5 min，1万 r・min-1离心10 min，取上清液；沉淀物再次重复上述操作，合并2次上清液。50 ℃氮气吹干，加入甲醇2 mL，超声提取5 min，取上清液用022 μm微孔滤膜滤过，作为供试品溶液。

29HPLC含量测定方法

291色谱条件同212。

292对照品储备液的制备精密称取芦丁、q蓄苷、槲皮苷各100 mg，分别于3个10 mL量瓶中，用甲醇溶解、定容，配制成质量浓度为0100 g・L-1的单一对照品储备液。

分别精密量取单一对照品溶液适量于同一量瓶中，用甲醇稀释成质量浓度分别为芦丁0005，002，005，008，015，02，025，05，075 mg・L-1，q蓄苷0005，002，008，015，02，025，05，075，1 mg・L-1，槲皮苷0005，002，008，015，025，05，1，2，25 mg・L-1的单一对照品溶液，4 ℃冷藏避光贮藏备用。

293LOD和LOQ值的测定配制芦丁、q蓄苷、槲皮苷质量浓度均为1 mg・L-1混合对照品，按212项下色谱条件进样20 μL，根据信噪比（S/N）计算LOD和LOQ。

294专属性考察分别取空白对照组大鼠血清及心、肝、脾、肺、肾、胃、脑、大肠、小肠等组织匀浆液200 μL，按27和28项下方法处理后，HPLC进样10 μL，得空白血清和空白组织样品的色谱图。再取混标溶液（芦丁、q蓄苷、槲皮苷各5 mg・L-1）100 μL加入空白组织匀浆液中，同样方法处理后，HPLC进样10 μL，得含混标的空白组织色谱图。比较空白组织和加入混标溶液的空白组织色谱图可知，所用色谱条件适宜，提取方法理想，组织样品中的内源性物质不干扰芦丁、q蓄苷和槲皮苷的测定，所用方法专属性较强。

295线性关系分别精密吸取292项下配制的系列浓度的单一对照品溶液10 μL，按212项下色谱条件分别进样，记录芦丁、q蓄苷和槲皮苷的峰面积。以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标进行线性回归，得各回归方程、相关系数及线性范围：芦丁Y=14 443X-13693，r=0999 2，q蓄苷Y=23 992X+22137，r=0999 4，槲皮苷Y=18 852X+73978，r=0999 5。结果表明，芦丁、q蓄苷和槲皮苷在质量浓度0005～075，0005～25，0005～1 mg・L-1线性关系良好。

296精密度考察分别精密吸取空白血清和各空白组织匀浆液100 μL，分别加入低（芦丁、q蓄苷、槲皮苷各1 mg・L-1）、中（芦丁、q蓄苷、槲皮苷各5 mg・L-1）、高（芦丁、q蓄苷、槲皮苷各10 mg・L-1）3个浓度的混合对照品溶液100 μL制备成相应浓度的质控样品，提取处理后，以212项下条件1 d内重复进样6次，连续3 d，记录峰面积，计算日内及日间精密度，结果显示RSD均小于60%，该方法精密度良好。

297加样回收试验制备质控样品（同295），进样分析并记录峰面积，以组织进样的色谱峰面积分别与用甲醇配制而成的相同质量浓度的对照品溶液进样的色谱峰面积之比计算加样回收率。结果显示芦丁、q蓄苷、槲皮苷在生物样品中回收率均在80%～110%，RSD均小于60%，符合生物制品回收率要求。

298稳定性试验制备质控样品（同295），每个浓度6个样本，分别在室温放置24 h，-20 ℃放置1周后，进样，考察生物制品的稳定性。结果显示所有生物制品的RSD均小于60%，稳定性良好，符合生物样品的质量控制要求。

210统计学方法实验数据以±s表示。采用SPSS 180软件对实验数据进行单因素方差分析，P

3结果

31桑寄生药材含量的测定

芦丁、q蓄苷、槲皮苷混合对照品及桑寄生药材的HPLC图见图1。指标成分含量测定结果显示，桑寄生中芦丁、q蓄苷、槲皮苷的质量分数约064，088，349 mg・g-1。

33大鼠一般情况的观察

造模后各组大鼠左后足趾在48 h肿胀达到最大，足表面皮肤发亮绷紧，持续3 d后开始消退，造模第8 天后再次出现肿胀，触碰有明显的躲避行为。大鼠活动量减少，体重增加缓慢。模型组大鼠于造模第12 天开始出现鼻黏膜充血，耳部红斑等继发反应。给药第7天体重开始增长恢复正常。

34桑寄生水煎液对大鼠左后足肿胀程度的影响

与阴性对照组比较，模型组左后足踝关节肿胀程度均明显增加（P

36桑寄生水煎液对大鼠踝关节病理形态学的影响

光镜下显示见图2，阴性对照组踝关节软骨平滑，结构完整，关节滑膜被覆q平上皮，无炎性细胞浸润；模型组踝关节周围有大量炎性细胞浸润，呈纤维状增生，关节腔肿胀，关节软骨大量坏死；中、低剂量组偶有关节软骨坏死，踝关节淋巴炎症细胞中度增生；高剂量组踝关节周围炎性细胞数量较中、低剂量组少，少量软骨坏死。

37组织药代动力学参数

各组织浓度时间经DAS 20统计处理后发现，

4讨论

41桑寄生祛风湿药效观察

目前用于研究风湿病较稳定的动物模型有胶原蛋白诱导关节炎模型、佐剂诱导关节炎模型、链球菌细胞壁诱导关节炎模型、蛋白诱导关节炎模型等[1415]。本实验采用弗氏完全佐剂造大鼠关节炎模型（AA）是由于AA模型大鼠的关节组织切片及血中炎性因子的变化与人类极为相似，能较好模拟人类RA模型，且病变稳定，发病率高，重复性强，与中医风湿痹证比较吻合。弗氏完全佐剂造模期间，大鼠左后足持续肿胀，由于不便行动、负重，大鼠精神倦怠、活动减少。造模后第9天开始模型组大鼠足肿胀程度虽有所减轻，但与阴性对照组比较，差异显著（P

综上所述，桑寄生水煎液能减轻弗氏完全佐剂关节炎模型大鼠的肿胀程度、降低血清中炎症因子IL1β，TNFα含量，桑寄生水煎液有祛风湿抗炎作用。

42桑寄生功效物质观察及其分布与归经的关系

本实验在大鼠佐剂关节炎模型上，观察到桑寄生水煎液祛风湿的功效，同时通过体内药物化学成分分析，观察到大鼠佐剂型关节炎模型上桑寄生指标成分q蓄苷、槲皮苷经血液循环和大鼠的各组织中有广泛分布，且能透过血脑屏障分布于大鼠的脑组织。因此，可以认为，桑寄生q蓄苷、槲皮苷是桑寄生祛风湿的功效物质。

归经是药物对机体某些脏腑经络选择性的作用，即药物对机体某些部位存在特殊的亲和力，进而对这些部位的病变起到特殊或主要的治疗效果。现在已经认识到，中药物有效成分体内分布与其归经有密切关系。因此，通过桑寄生功效物质在病症模型动物中体内分，能够获得中药桑寄生归经与药物分布相关性的认识。

归肾经：q蓄苷在佐剂关节炎模型大鼠体内肾组织中AUC0t较大，居于3位，在脏腑组织维持时间上据首位，提示q蓄苷在肾组织中分布较多，这与桑寄生归肾经的传统认识的认识一致；槲皮苷在佐剂关节炎模型大鼠体内肾组织中AUC0t更大，居于2位，在脏腑组织维持时间上据首位，提示槲皮苷在肾组织中作用强度更强，这与桑寄生归肾经的传统认识的认识一致。综合2种成分在模型大鼠体内分布情况，归肾经的主要功效物质为槲皮苷、q蓄苷。

归肝经：q蓄苷在佐剂关节炎模型肝中无法计算AUC0t，槲皮苷在佐剂关节炎模型大鼠体内肝组织中AUC0t较小，居于第3位，在脏腑组织维持时间上据首位，提示槲皮苷较q蓄苷在肝组织分布多并对肝组织有较强的针对性作用，这与桑寄生归肝经的传统认识的认识一致，槲皮苷是桑寄生归肝经的代表成分。

综上所述，q蓄苷、槲皮苷在佐剂关节炎模型大鼠体内分布情况与桑寄生归经具有高度一致性，体内分布印证了桑寄生归肾经、肝经的传统认识。q蓄苷、槲皮苷均为桑寄生归肾经的代表成分。槲皮苷是桑寄生归肝经的代表成分。

[参考文献]

[1]中国药典. 一部[S]. 2015：299.

[2]李永华，阮金兰，陈士林，等. 中国桑寄生科Loranthaceae药用植物资源学研究进展[J]. 世界科学技术――中医药现代化，2009，11（5）： 665.

[3]李永华，卢栋，赵明惠，等. 广西桑寄生科药用植物资源的开发与应用研究[J]. 广西医学，2006，28（11）：1695.

[4]李永华，陈士林，卢栋，等. 不同寄主植物桑寄生总黄酮含量研究[J]. 时珍国医国药，2009，20（12）：3009.

[5]董佳梓，鞠大宏，贾朝娟，等. 桑寄生、枸杞子、桑椹对去卵巢大鼠骨质疏松症的治疗作用及其机理探讨[J]. 中国中医基础医学杂志，2010，16（6）：483.

[6]王若光，尤邵玲，冯光荣. 中药植物性雌激素研究[J]. 中国中西医结合杂志，2004，24（2）：169.

[7]Zin D， Hua W， Kadir H A. Antioxidative and neuroprotective effects of Loranthus parasiticus（L. ） Merr（Loranthaceae） against oxidative stress in NG10815 cells[J]. J Med Plants Res，2011，5（27）： 6291.

[8]龙启才，邱建波. 威灵仙、秦艽、桑寄生醇提物体外对淋巴细胞和环氧酶的影响[J]，中药药理与临床，2004，20（4）：26.

[9]崔瑛，杨晶晶，郭敏娟，等. 基于“病证效应生物样本分析”方法的酸枣仁“安神”药性物质及归经的研究[J]. 世界科学技术――中医药现代化，2015，17（3）：569.

[10]崔瑛，纪彬，冯志毅，等. 姜的温中功效物质研究[J]. 中药与临床，2011，2（5）：27.

[11]王瑾，梁茂新. 中药归经现代研究的思路与方法[J]. 世界科学技术――中医药现代化，2012，14（1）：1237.

[12]付志玲. 炮制改变苦杏仁功效与归经的体内作用机制研究[D]. 西安：西北大学，2010.

[13]郭敏娟，张廷，马开，等. 干姜中有效成分在大鼠体内组织分布与归经的相关性研究[J]. 中草药，2014，45（7）：965.

篇2

【关键词】高中生物 要求 方法

基本知识的归纳就是把书本上的所有知识点有条理的罗列出来，解释各个术语的含义，列出它包含的的种类或分支的方向，并清晰地标明各个知识点之间的联系，这种知识归纳能帮助你准确的理解并牢固的掌握课本的知识。做这个归纳的时候可以适当的参考一些参考书上的归纳，像优化设计上的归纳就很不错，大家可以以之为基本框架，再把更具体的东西，尤其是书上的例子补充进去。

一、学好高中生物课的要求

（1）通过高中生物课的学习，应当获得关于生命活动基本规律的基础知识，了解并关注这些知识在生产、生活和社会实践等方面的应用；（2）通过高中生物课的学习，应当使自己在科学态度、科学精神、创新意识等方面得到发展，逐步形成科学的世界观；（3）通过高中生物课的学习，应当初步学会生物科学探究的一般方法，能够运用所学的生物学知识和方法解决日常生活中遇到的一些实际问题。

二、学好高中生物课的方法

高中生物课，不仅要有明确的学习目的，还要有勤奋的学习态度，科学的学习方法。针对生物科学的特点，学好高中生物课应做到以下几点：

1.学习生物学知识要重在理解、勤于思考

生物学的基本概念、原理和规律，是在大量研究的基础上总结和概括出来的，具有严密的逻辑性，课本中各章节内容之间，也具有密切联系，因此，我们在学习这些知识的过程中，不能满足于单纯的记忆，而是要深入理解，融会贯通。

2.要重视理解科学研究的过程，学习科学研究的方法

生物科学的内容不仅包括大量的科学知识，还包括科学研究的过程和方法。因此，我们不仅要重视生物学知识的学习，还要重视学生生物科学研究的过程，并且从中领会生物科学的研究方法。

3.要重视观察和实验，生物学是一门实验科学

没有观察和实验，生物学也就不可能取得如此辉煌的成就。同样，不重视观察和实验，也不可能真正学好生物课。在日常生活中也要注意观察生命现象，培养自己的观察能力。

4.要重视理论联系实际，学以致用

生物学是一门与生产和生活联系非常紧密的科学。我们在学习生物学知识时，应该注意理解科学技术和社会（STS）之间的相互关系，理解所学知识的社会价值，并且运用所学的生物学知识去解释一些现象，解决一些问题。

一是归纳，二是做题。

首先讲讲归纳，这是我个人最推崇的方法。因为我高三这一年花在比赛上的时间很多，没有严格地按照老师的进度很系统的复习，但知识归纳帮助我将系统的整理知识和思路，很有效的提高了复习效率，达到比较好的复习效果。我的生物知识归纳包括基本知识的归纳、习题归纳和特殊知识点归纳。

基本知识的归纳就是把书本上的所有知识点有条理的罗列出来，解释各个术语的含义，列出它包含的的种类或分支的方向，并清晰地标明各个知识点之间的联系，这种知识归纳能帮助你准确的理解并牢固的掌握课本的知识。做这个归纳的时候可以适当的参考一些参考书上的归纳，像优化设计上的归纳就很不错，大家可以以之为基本框架，再把更具体的东西，尤其是书上的例子补充进去。我高二的时候做了全部自己写的那种归纳，上高三不久，就在优化设计上对它给出的框架做了补充。

篇3

关键词：bf生物膜；cbm仿生膜；cs细胞；脂双层；膜的制备

依据生物膜的双层脂膜结构的这种特殊结构，采用人工膜进行较易操作的实验做离体实验研究的方法，是不断深入掌控生物膜基本功能的重要研究方法之一。现在常用的两种人工膜模型，平板双层磷脂膜（BLM）和球形脂质体（Liposome）可以说是自然生物膜结构的充分体现。生物体生命活动的基本过程是以电荷为载体与生物膜结构息息相关的。用电化学的理论、方法和技术进行模拟生物膜功能的研究是认识生命活动最直接和明确的途径，模拟生物膜的电化学研究是近期生物电化学研究发展的必然。仿生膜的研究对生物膜研究具有极其显著的理论和应用价值，特别是膜的制备方面的相关问题研究。文章从多种途径，研究仿生膜制备的方法，列举了具体的制作过程，具有极大的现实指导意义。生物膜是细胞内膜和细胞外膜的统称，此外还包括高等动物体内的复合膜。生物体生命在进化过程中，膜的出现具有特殊的意义，质膜的形成是非细胞生物（如病毒、噬菌体）与细胞生物的一个重要分界点，细胞内膜体系的发展是细胞生物从低级向高级进化的反映。现代科学研究表明，生物膜特有的脂双分子层结构和DNA双螺旋结构、蛋白质a-螺旋结构一样，都是生命体系的基本结构，是细胞的重要特征之一。生物膜维持着细胞内各部分的结构有序性，它关系到细胞内的能量代谢转换、蛋白质等大分子的生物合成、细胞和外界环境的物质交换及信息传递等重要过程，因此，生物膜结构既是细胞结构的基本形式，也是生命活动的主要结构基础。总之，寻找新的仿生膜合成方法是当代科学家们理应担当的艰巨的研究任务，可以说，仿生膜制备方法的发展是仿生膜发展及对生物膜研究的基础。

1 生物膜

1.1 生物膜的组成原料

大量研究已表明生物膜基本原料是由水和类脂、蛋白质、糖（糖蛋白、糖脂）等组成，此外还有少量的核酸和无机离子[2]。脂类是一些不溶于水而溶于有机溶剂的大分子，在膜中主要起基础结构作用，其流动性可辅助蛋白质发挥功能，脂的极性端参与生物膜的相互作用，有少数几种脂类还参与信息的传递过程。多数膜蛋白是酶、受体或通道，具有一定的生物学功能，在细胞与外界的相互作用及物质和信息的交换中起着重要的作用。糖类多以复合物形式存在，通过共价键与某些脂类或蛋白质组成糖脂或糖蛋白。类脂和蛋白质是生物膜的主要成分，约占膜总重量的80%，水占膜总重量的15-20%。在不同的细胞中或在同一细胞不同的细胞器中以及不同的细胞膜层中，类脂和蛋白质比例相差很大。膜的蛋白质含量与细胞的代谢、吸收、分泌等生物活性有关。一般来说，功能越复杂多样的膜，所含蛋白质的种类越多，所占重量的比例也越大。

1.2 生物膜的结构（流动镶嵌模型）

70年代Simger和Nicolson[3]提出的细胞膜流动镶嵌模型至今仍被普遍采用（图1）。

该模型强调了生物膜的动态结构，特别是流动性和不对称性。其特征有五点：（1）类脂分子特别是磷脂分子是构成细胞膜的基本物质；（2）类脂分子以双分子层方式排列，其极性端朝向膜外；（3）蛋白质分子镶嵌在脂双层中；（4）类脂的各种成分在膜内外的分部是不对称的，膜蛋白的分布也表现高度的不对称性；（5）细胞膜不是静止的，而是流动的。类脂和蛋白质可以在脂双层内进行多种形式的运动。

1.3 生物膜的性质和功能组成

1.3.1 生物膜的性质

主要体现在脂双模的稳定性，生物膜脂双层的非对称性，膜的电惰性与可修饰性，相变温度，膜的通透性，膜的流动性，膜的多型性。

1.3.2 生物膜的功能

主要包括细胞膜的屏障作用，细胞膜的物质运输作用，细胞膜的受体作用，融合作用，细胞膜的信息传递作用。

2 模拟生物膜的模型

50年代末，Muller.P等人[1]在水溶液间成功形成自组装Planar Bilayer Lipid Membrane（简称BLM膜），这种膜与生物膜的组成和结构相似，因此可作为生物膜的模型用于各种研究。BLM膜与后来相继出现的各种模拟生物膜（包括L-B膜，支撑的BLM膜）为我们提供了研究生物膜的有效手段。如今，生物膜研究已经成为综合生物学、化学及物理学的跨学科工程。它的成就已在生物化学、细胞生物学、药理学等领域起到不可估量的作用。特别是70年代以来，各种物理化学新技术、新方法的应用使生物膜的研究已经深深地渗入到电化学、生物化学、生物物理学、分子生物学、生理学、病理学等各个学科领域，并极大地推动这些学科的发展。实际上，生物膜研究已成为分子生物学中最令人瞩目和最活跃的研究领域之一。

2.1 传统的类脂双层膜

实验中，传统的BLM是通过把类脂溶液铺展在界于两种不同水溶液间憎水部分的小孔上形成的。这种方式由Muller等在60年代首先报道。由此方法形成的BLM，其性能的变化如电势、电容及电流很容易由放置于膜另一侧的参比电极所测得。直到今天，这种传统的方法仍然是最简单可行的技术。

2.2 支撑的类脂双层膜

2.2.1 固体支撑的自组装类脂双层膜（s-BLM）

固体支撑的自组装类脂双层膜（s-BLM）克服了传统BLM膜稳定性不能持久的缺点，为发展实用的生物传感器提供了可能。这方面的工作可追溯到70年代，Mountz等[10]把具有一定强度和尺寸的类囊体膜作为模型系统用作太阳能转换装置。后来又发展了金属[11]、导电SnO。玻璃[12]、凝胶[13，14]等固体支撑的自组装类脂双层膜。

80年末，Tien及其合作者[15，16]发现可在金属（金、银、铂、不锈钢等）的新生表面上自组装形成类脂双层膜（s-BLM）。

2.2.2 固体支撑的自组装杂化类脂双层膜（s-HLM）

80年代初，Tscharner和McConnell[17]首先制备出烷基化的疏水基底支撑的双层膜。他们是根据Sagiv[18]在自组装单层中的工作，先将玻璃片用硅烷烷基化，再沉积上磷脂单层，其中关键是玻片的预处理。磷脂单层用L-B法制备，采用“dipping”方式将玻片从上向下，浸入水面上铺有磷脂单层的槽内，即形成硅烷/磷脂双层。1984年Horn[19]将新解理的云母片浸入含有脂质体的溶液中，脂质体会先吸附于云母片上，然后打开（一般采用带负电的磷脂制备脂质体，加入少量Ca2+以促进脂质体打开），最后完全铺展于云母片上形成双层。80年代中期，McConnell[20]等将玻片和石英片经亲水处理或烷基化处理后，采用L-B法连续两次将磷脂单层沉积到基底上，形成双层脂膜，这种方法可以使用所有种类的磷脂，也能将功能性物质在L-B膜池中重组入单层后带入脂双层。1991年Kalb等采用类似的方法将石英片亲水处理，然后用L-B膜法拉上磷脂单层，使石英表面烷基化，再将此石英片泡在磷脂泡囊中，就可以形成双层脂膜，其成膜过程如图2所示。另外在玻璃珠上、在亲水的聚合物上都成功地制备出支撑双层脂膜。

由于自组装烷基硫醇的高稳定性和容易使金属表面烷基化，在金属基底上制备烷基硫醇/磷脂双层膜也日益引起人们的重视。90年代初，Stelzle等首先报导采用自组装方法制备出金表面上的硫醇单层，然后将磷脂单层通过脂质体吸附并铺展于硫醇烷基化的金表面上，形成支撑双层膜。除了采用泡囊吸附的办法和L-B膜法外，Florin和Gaub报导了一种更为简单的方法――涂抹法，将磷脂的癸烷溶液直接涂抹在硫醇烷基化的金电极表面，几分钟后，在电化学池中±100mV的电位窗内连续扫描以促进磷脂单层的形成，并用光学显微镜观察了膜的形成过程。

2.3 脂质体

脂质体是由Bangham博士在剑桥大学首次发现并命名的，并于60年代中期在分子生物杂志上发表。脂质体是由类脂组成的双分子空心球。当类脂分散在水中时，类脂由于其固有的特性，在水中自发地形成空心的双层球，在球的中间可加载亲水成分，而在双层膜中间可加载脂溶性成分。现在类脂应用最多的是卵磷脂。脂质体根据其形态可分为三种：多层脂质体（MLV）、大的单层体（LUV）和小的单层体（SUV），这一般取决于制备工艺。其基本结构如图3。

2.3.1 固体仿生膜的制备方法

与传统的物化合成方法相比，膜的仿生合成具有以下特点：可以在较低的温度下以较低的成本制备膜材料；通常不必进行后续处理就可以获得致密的晶态膜；能制备厚度均匀、形态复杂的多层膜；由于仿生膜的微观结构易于控制，因此可以仿生制备具有纳米结构的膜材料。合成具有生物活性的仿生膜材料是许多化学家和生物学家追求的目标，对于仿生膜的制备，已经有了一些较为成熟的方法，其主要方法有自组装成膜法、LB膜法、接枝改性法、原位聚合法、烧铸法、化学气相沉积法（CVD）、分子沉积法。

2.3.2 仿生膜的合成

以有机大分子组装体引导下制备完整、均匀的无机膜为研究目标，以两亲性有机大分子──十六烷基三甲基溴化铵（简称CTAB）和硅源──正硅酸乙酯（简称TEOS）为原料，研究了影响仿生膜生成的关键因素，在有机大分子组装体引导下合成了完整的无支撑仿生膜，从研究发现影响仿生膜生成的关键因素有：pH值对成膜的影响，CTAB初始浓度对成膜的影响，CTAB/TEOS配比对成膜的影响。

3 结束语

实验以正硅酸乙酯为硅源、CTAB有机大分子的组装体为模板制备仿生合成膜的过程进行。初步研究结果，首先，溶液pH值、CTAB初始浓度、CTAB/TEOS配比对仿生合成膜的生成有显著影响。实验范围内优选的操作条件为：CTAB：TEOS：H2O（摩尔比）=0.08：0.07：120，pH=0，CTAB初始浓度0.037mol・L-1。在优选条件下，制成了表面完整、有弹性、结构呈梯度分布的仿生合成膜。其次，例举一些仿生膜的制备方法供读者参考。

参考文献

[1]P.Muller，D.0.Rudin，H.T.Tien，W.C.Wescott，Nature 1962，194：979-980.

[2]杨铭.结构生物学与药学研究[M]科学出版社，2006：142-162.Yang Ming， structural biology and pharmaceutical research，science press， Beijing， 2006：142-162.

[3]S.J.Singer，G.L.Nicolson，The fluid mosaic model of the structure of cell membranes：Cell membranes are viewed as two-dimensional solution of oriented globular proteins and lipids，Science 1972，75：720-731.

[4]I.Langmuir，J. Am.Chem.Soc，1917，39：1848.

[5]D.B.Blodgett，J. Am.Chem.Soc，1935，57：1007.

[6]G Roberts，Langmuir-Blodgett Films.Plenum Publishing Corporation，1990.

[7]G.C.Robert，Adv.Phys.1985，34：475.

[8]J.D.Swalen，J..Mol.Electronic.1986，2：1557.

[9]S.H.Chen，W.C.Frank，Langmuri，1989，5：978.

[10]J.R.Bolton，Solar Power and Fuels，New York：Academic Press.1977：167.

[11]H.T.Tien，Adv.Mater，1990，2：316.

[12]A.L.Ottova，T.Martynski，A.Wardak，H.T.Tien，In：Brige R.Molecular

Electronics and Bioelectronoics.Adv.Chem.Serirs，Washington，DC：ACS，1994，240：439.

[13]X.D.Lu，A.L.Ottova，H.T.Tien，Bioelectrochem.Bioenerg.1996，39，275.

[14]M.Uto，M.Araki，T.Taniguchi，S.Hishi，S.Inoue，Anal.Sci.1994，10，275.

[15]A.Wardak，H.T.Tien，Bioelectroehem.Bioenerg.1990，24：1.

[16]H.T.Tien，Z.Salamon，Bioelectrochem.Bioenerg.1989，22：211.

[17]v.v.Tscharner，H.M.McConnell，Physical properties of lipid monolayers on alkylated planar glass surface，Biophys.J.1981，36：421-427.

[18]J.Sagiv，Organized monolayers by adsorption.I.Formation and structure of oleophobic mixed monolayer on solid surfaces，J.Am.Chem.Soc.1980，102：92-98.

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关键词：高中生物；遗传；教学；人文教育

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）19-213-01

在高中生物教学中，“遗传的基本规律”是一个重点和也是一个难点，关于该部分的有些问题值得进行认识上的探讨和教学上的改进，使得在进行科学教育的同时渗透人文教育，从而达到提升学生生物学素养的目的。

一、在“遗传的基本规律”教学中发现的问题

笔者在进行高中生物 “遗传的基本规律”教学时，讲述孟德尔的豌豆杂交实验以及对豌豆杂交实验的解释时，发现大多数学生似听非听，注意力不是很集中，当引导学生自行分析某些较为浅显的问题的时候，又不知所云，而且这一现象在不同的班级均有显现。课后了解到：初中生物八年级下册便在“基因的显性和隐性”讲述过这部分内容的，而且孟德尔的豌豆杂交实验早就在科普书上读过了。现在都高中了还讲这些，太小儿科了，没有听的价值。

虽然学生在初中时候学过孟德尔的豌豆杂交试验，但多数学生不了解遗传基本规律的具体的创建过程，以及围绕该实验应掌握的核心知识，比如，不少学生认为孟德尔就只做得豌豆杂交试验，得出了基因分离定律和自由组合定律。而忽略了这位遗传学家还总结出科学的遗传研究方法，并提出“遗传因子”假说，为遗传学的诞生和近代颗粒遗传理论的发展奠定了基础。对此问题的误解还表现在，学生在被问及怎样解释基因分离现象以及为什么孟德尔的要用测交实验来验证实验结果的时候，许多学生不着边际胡乱说几句或者干脆答不上来。

如果这一系列的问题没有得到有效的解决，那这一部分的教育便没有达到科学教育的目的，更难实现人文教育，也就无法涵养人文精神。因此，在遗传的基本规律教学中应重视以下几个问题：①重视孟德尔设计实验的科学程序的讲解：从物质到意识、现象到本质、特殊到一般、偶然性到必然性循序渐进地揭示了基因的分离定律，不可只揭示实验结果。②阐明孟德尔精心选择豌豆作为试验材料的道理，以及杂交技术的要点。③用数理统计方法定量分析试验结果。④高中教材中，这一部分所占的比重较大，考试所占比例也大，教师应注重理论与实际联系，加强对基本规律的理解。⑤本节内容知识点多，知识面广，而且知识点分散，跨章节多，新概念多再加上新的研究方法，使得这部分内容较难把握，教师应作好充分准备。

二、相关问题的探讨和教学改进建议

1、引导学生挖掘遗传的基本规律探寻过程中所蕴含的观点

孟德尔祖籍德国，贫寒的家境让他靠当家庭教师挣几个钱糊口，才勉强读完了中学。在奥尔缪茨大学哲学学院毕业后，孟德尔进入了奥古斯丁修道院。在修道院里，他矢志投身科学的心意弥坚，长年潜心于植物杂交实验，坚持不懈，终于在遗传研究上作出了划时代的发现。

起初，孟德尔的豌豆杂交实验，并不是有意为探索遗传规律而进行的。他的初衷是为了获得优良品种，只是在试验的过程中，逐步把重点转向了探索遗传规律。他首先在生物学领域引入了实验物理学的方法和理论，使用纯种豌豆进行实验，并用统计学的方法来处理实验数据。通过实验和分析，他发现了植物性状遗传的分离和组合的规律，并由此提出了遗传的显性和隐性原理，阐明了在控制生物的性状上，存在一种“遗传因子”的思想。1865年，他把自己的发现和理论阐述写成，这就是著名的《植物杂交试验》。可惜的是，在当时的生物学界，没有人能理解他的方法和他的发现的真正意义。到了1900年，人们才突然在图书馆里发现了他的《植物杂交试验》这篇划时代的论文，才理解了它的含义。这时，他已去世16年；距他的时间，已经35年。

以上对于孟德尔遗传的基本规律研究的揭示，对于培养学生的人文素养的意义在于：

首先，孟德尔刻苦学习的探究精神和投身科学的坚持不懈，让学生们了解到科学的道路没有一帆风顺，唯有不懈攀登的人才能达到光辉的顶点。成功需要扎实的专业基础，顽强的拼搏、充分的学习和借鉴前人的研究成果，成功就是1%的灵感加上99%的汗水。

其次，通过性状分离比的模拟实验让学生在实践中体会孟德尔的科学研究遗传学的方法，以及孟德尔科学严谨的实验研究过程。第三，孟德尔早年的刻苦努力的学习，让他能用数学上统计学的方法来分析植物实验结果。这种把生物学和统计学、数学结合了起来的研究方法，为他的成功又一次铺平的道路。所以，即使是同时代的博物学家很难理解他论文的真正含义。通过对这些知识的学习，可以培养学生在学习的过程中注重全面发展的意识，不断提高学生学科均衡发展的能力。

2、引导学生了解遗传的基本规律的价值，从而认识生物学教学的价值

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中学生物概念教学研究

课题研究的背景和意义

一、课题研究背景

《普通高中生物课题标准》明确提出：要求学生获得生物学基本事实，概念，原理，规律和模型等方面的基础知识，知道生物科学和技术的主要发展方向和成就，知道生物科学发展史上的重要事件。高中《生物课程标准》还指出：要“注重学生在现实生活的背景中学习生物学，倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”。高中生物新教材在原大纲教材的基础上做了很大的变动,新教材重视以生物学概念构建知识体系。生物学科作为一门自然学科,在其知识体系中存在着大量专业性概念,仅高中生物学必修教材中比较重要的概念约有450个,有具体定义的概念有近200个,平均每节课中都要涉及4~5个重要概念。特别是近年来高考命题特别重视回归课本，避免学生陷入题海战术，而是更加注重考察学生对概念的理解和掌握情况。对近年来高考试卷的分析发现：大部分考生因为对基本概念记忆不清，对概念的内涵和外延理解有误而导致严重失分，造成高考成绩不理想。

二、课题研究的意义

生物的概念教学是生物学科建立和发展的基础,它能深刻地体现生物教学过程最本质的特征。对于生物概念的正确理解和运用，不仅有助于学生掌握基础知识，提高解题技能，而且能够提高学生的生物学素养。同时理解生物的基本概念也是教学大纲的基本能力要求，同时搞好生物学概念教学也是提高课堂教学质量的重要手段。因此学生只有深刻理解和准确把握生物学概念，才能构建良好的生物学知识结构，才能在考试中灵活运用，从而达到在生活实践中学以致用。更进一步完成课标提出的提高学生的生物学素养这个目标。

课题名称的界定和解读

生物概念 生物学概念是人们对生物及其生理现象本质属性的认识。在生命科学中的许多规律、原理和方法都得借助于有关生物学概念，才能得以正确表述。

概念教学 生物学概念常以最简洁的语言概括事物的本质和属性.生物学概念不仅仅是属于识记水平，它对提高学生知识水平和能力水平有重大的作用。每一个概念都有其内涵和外延，生物学概念的内涵是指反映生命现象和生命活动规律的本质特征;外延是指内涵所适应的范围和条件.准确理解概念的内涵和外延是掌握概念的先决条件。

研究内容 以高中生物课的全册内容复习为例，研究高中生物概念教学的有效复习方法。同时对学生出现的混淆概念的原因以及对部分不完善的概念进行对比分析研究。

课题研究的步骤和举措

一、研究思路

首先要明确生物概念教学的含义，通过阅读相关资料全方位了解有关生物概念教学的研究现状及各地各校生物概念教学实行的现状。其次通过调查了解学生对生物学概念的学习方法及现状，调查了解教师(主要是本校)对生物概念教学复习方法及实行现状。进而进行分析选择学生乐意接受且效果好的生物概念教学方法，在我校实施并推广。从而促进我校生物学的教学和教育质量的提升。

二.研究对象

以我今年所带的高三年级14班——16班学生为研究对象

三.研究步骤

第一阶段 准备阶段(XX年5月—XX年8月)

1. 申报课题

2. 学习与课题相关的知识

3. 制定开题报告。

第二阶段 研究阶段(XX年9月—XX年5月)

1. XX年9月—12月：

研究高中生物学科复习过程中学生对生物学概念的学习与理解及其教师对生概念教学复习的基本策略。方法是通过与教师沟通以及在学生中进行试卷调查来发现问题，根据学生出现的问题，认真学习生物课程标准及相关的教育教学理论。在此基础之上查阅资料针对问题寻求解决的最佳办法。

2. XX年元月：

汇总整理前期研究的相关资料 ，上传传课题中期总结报告。

3. XX年2月—5月：

将完善的概念教学复习策略实施到教学过程中。对部分班级进行教学实践，通过对比听课，对比教学，试卷调查与试卷测试，总结实施过程中任然存在的问题，并进行纠正。纠正以后再次应用于另外一些班进行教学，然后再对存在的问题进行总结，逐步完善，形成合理的高三概念教学复习模式。

第三阶段 总结阶段(XX年5月)

1、完成课题研究的结题报告。

2、完成课题研究中的各种资料的整理、统计工作。

3、申请结题，完成课题研究工作。

课题成果的预期和呈现

一、主件：

《中学生物概念教学复习方法研究》结题报告