生物学研究热点精选(十四篇)

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14篇生物学研究热点，期待它们能激发您的灵感。

篇1

[关键词]肿瘤;中药;肿瘤免疫;细胞自噬;肿瘤干细胞;上皮-间质转化

Current topics on cancer biology and research strategies for

anti-cancer traditional Chinese medicine

CHEN Xiu-ping， TANG Zheng-hai， SHI Zhe， LU Jin-jian， SU Huan-xing， CHEN Xin， WANG Yi-tao*

（State Key Laboratory of Quality Research in Traditional Chinese Medicine， Institute of Chinese Medical Sciences，

University of Macau， Macao 999078， China）

[Abstract]Cancer， an abnormal cell proliferation resulted from multi-factors，has the highest morbidity and mortality among all the serious diseases. Considerable progress has been made in cancer biology in recent years. Tumor immunology， cancer stem cells （CSCs）， autophagy， and epithelial-mesenchymal transition （EMT） have become hot topics of interests in this area. Detailed dissection of these biological processes will provide novel directions， targets， and strategies for the pharmacological evaluation， mechanism elucidation， and new drug development of traditional Chinese medicine.

[Key words]tumor; traditional Chinese medicine; tumor immunology; autophagy; cancer stem cells; epithelial-mesenchymal transition （EMT）

doi：10.4268/cjcmm20151717

肿瘤发病率和死亡率已经超越心脑血管疾病，成为威胁人类健康的“第一杀手”。数十年的研究显示，自给自足的生长信号（self-sufficiency in growth signals）、抗生长信号的钝化（insensitivity to antigrowth signals）、对细胞死亡抵抗（resisting cell death）、无限的复制潜力（limitless replicative potential）、持续的血管生成（sustained angiogenesis）、组织浸润和转移（tissue invasion and metastasis）、避免免疫摧毁（avoiding immune destruction）、促进肿瘤炎症（tumor promotion inflammation）、细胞能量异常（deregulating cellular energetics）、基因组不稳定和突变（genome instability and mutation）是肿瘤的普遍生物学特征^[1]。随着对这些特征的深入了解，多年来一直奉为“圭臬”的以直接杀死肿瘤细胞为导向的抗肿瘤药物研发策略正悄然转变。这也正影响着对传统中药抗肿瘤作用与机制的评价。本文对目前肿瘤研究热点及相关中药研究进展进行评述，以期为抗肿瘤中药研究提供新的方向和策略参考。

1肿瘤免疫与抗肿瘤中药研究

肿瘤免疫治疗是通过激活自身的免疫机能从而达到杀灭癌细胞的一种抗癌疗法。早在18世纪就有感染性疾病对恶性肿瘤有治疗作用的报道。1891年，外科医生William Coley 采用注射一种被称为Coley′s Toxin的灭活细菌混合物以治疗肿瘤^[2]。尽管历经反复和争议，Coley的这种疗法提示激活的免疫系统有能力消除肿瘤，这奠定了现代肿瘤免疫疗法的基础^[3-4]。近年来，肿瘤的免疫治疗发生了里程碑式的改变，已经成为肿瘤治疗一个重要方面。免疫检查点（immune check-point）抑制剂，如抗CTLA-4和抗PD-1/PD-L1单克隆抗体等，在临床上治疗黑色素瘤，取得良好效果，显示出免疫疗法在肿瘤治疗方面的乐观前景^[5]。肿瘤免疫疗法荣膺2013年Science杂志评选的年度十大科技突破之首^[6]。

中药千百年的临床实践积累了丰富的肿瘤治疗经验，在肿瘤的防治方面具有一定的优势^[7]。越来越多的研究成果表明，中药对免疫细胞的功能及免疫反应有显著地调节作用。研究发现，中药及活性成分对淋巴细胞的活化、免疫细胞的趋化移动、抗原递呈树突状细胞的分化成熟等均有明显的调节作用^[8-9]。中医理论认为，肿瘤的发病特点是“正虚邪实”。如《医宗必读》记载：“积之成也，正气不足，而后邪气踞之”。因此，扶助正气是治疗肿瘤的根本法则之一。扶正固本中药的良好免疫调节作用则是中药治疗肿瘤的重要机制之一^[10]。抗癌中药复方“Juzen-taiho-to”（JTT）^[11]可提升神经胶质瘤荷瘤老龄小鼠外周血及脾脏中天然杀伤（NK）细胞的数量，提示该中药可用于提高肿瘤患者免疫功能^[12]。Liqi方可抑制肿瘤在小鼠体内的生长，提高NK细胞活性及细胞因子IL-2 及TNF-α的水平^[13]。中药芍药中提取的小分子酚类化合物芍药醇可以抑制肝细胞瘤HepA在小鼠体内的生长，同时伴随着血清IL-2及TNF-α的上升^[14]。这些研究提示，中药的抗癌作用可能与它们刺激细胞因子的产生从而提高抗肿瘤免疫功能相关。

现已知道，肿瘤的免疫逃避及肿瘤微环境中的免疫抑制状态主要是由调节性T细胞 （CD4+Foxp3+ regulatory T cells） 诱导和维持^[15-16]。肿瘤患者的外周血中，调节性T细胞的数量明显高于正常对照者^[17-18]。研究发现，肿瘤侵润的调节性T细胞高度表达TNFR2，其免疫抑制功能极为强大^[19]。肿瘤患者的调节性T细胞的数量对病情的预后及治疗效果均有较大影响^[20]。目前以调节性T细胞作为靶标已经成为肿瘤免疫治疗的新策略。诸多证据显示，减少或清除调节性T细胞可以促进抗肿瘤免疫反应^[21-22]。中药可以影响体内调节性T细胞的数量。左归丸在中剂量时可升高调节性T细胞的数量，并提高Foxp3及免疫抑制因子IL-10， TGFβ基因的表达，同时抑制IFNγ基因的表达;但大剂量则可明显降低调节性T细胞的数量，并抑制Foxp3，IL-10及TGFβ基因的表达^[23]。益气养精中药复方肺岩宁可以提高晚期非小细胞肺癌患者CD3，CD4及NK细胞水平，同时显著降低CD4+ CD25+调节性T细胞水平。同时观察到治疗前后中医证候积分与CD4+ CD25+调节性T细胞水平具有正相关性^[24]。该复方也可显著降低Lewis肺癌小鼠胸腺、脾脏和移植瘤中的CD4+CD25+调节性T细胞的比例，并抑制Foxp3 mRNA的表达^[25]。葛根散减少结直肠癌肝转移的机制之一可能就是通过减少肝脏微环境中调节性T细胞数量， 改善肝脏微环境中的免疫抑制状态^[26]。大黄素抑制小鼠结肠癌的发展与其影响调节性T细胞的迁徙相关， 其机制与大黄素降低了趋化因子受体CCR4在调节性T细胞上的表达有关^[27]。藤龙补中汤可以降低晚期大肠癌患者调节性T细胞数量，以及相关免疫抑制细胞因子IL-10，TGF-β水平^[28]。中药三叶青与人参配伍可以显著降低荷瘤鼠脾脏及外周血调节性T细胞的比例^[29]。益气活血中药组方黄芪+苏木可通过调控荷瘤小鼠脾细胞中调节性T细胞，从而改善免疫耐受状态^[30]。进一步研究抗肿瘤中药对调节性T细胞的表型及免疫抑制功能的影响并阐明其分子机制是阐明中药抗肿瘤活性的一个值得注意的方向。

2肿瘤干细胞与抗肿瘤中药研究

鉴于在肿瘤组织中发现的少量细胞表现出了干细胞的特性，有学者提出了肿瘤干细胞（cancer stem cells， CSCs）的概念^[31]。CSCs是肿瘤细胞中一类具有自我更新能力和多向分化潜能可以促进肿瘤生成的特殊干细胞^[32]。CSCs与恶性肿瘤的发生、复发、耐药、转移等特性密切相关。目前已在白血病、乳腺癌、脑肿瘤、肺癌、结肠癌、前列腺癌等恶性肿瘤组织中找到了CSCs存在的证据。CSCs学说的提出为肿瘤研究提出了新的思路，对探索肿瘤的发病机制及临床治疗具有重大的意义。CSCs起源于正常干细胞的基因突变。多种因素可导致正常干细胞向CSCs的转化，如遗传性的、外源性的以及与肿瘤的生长代谢及环境有关因素等^[33]。与正常干细胞相似，CSCs具有自我更新与多向分化潜能，其表型特征与正常干细胞部分相同，但也有其自身特点^[34]：①缺乏自我稳定调控和分化成熟的能力，可以无限制生长，产生不同表型的肿瘤细胞;②缺乏自我更新信号转导途径的负反馈调节机制;③具有累积复制错误的倾向;④具有特定的表面标记。此外，CSCs可与肿瘤细胞相互转化，且两者比较，CSCs的增殖和转移速度更快、恶性程度更高、对化疗和放疗的耐受性更强。

尽管目前以CSCs为靶向的治疗尚处于研究阶段，大量的临床研究已证实中药在预防肿瘤复发与转移方面有显著效果^[35-37]。这提示CSCs可能成为中药干预肿瘤治疗的新机制。中药干预CSCs的作用与机制有：一是抑制CSCs的增殖、分化从而达到抗肿瘤的目的。中药复方解毒消Y饮可以抑制肝癌移植瘤小鼠瘤重，抑制CSCs表面标志c-kit和CD133的表达^[38]。苦参注射液可以通过下调Wnt/β-catenin通路来抑制乳腺癌干细胞的增殖^[39]。蟾蜍灵可以抑制骨肉瘤细胞hMG63来源的CSCs的分化和增殖^[40]。天仙液可以有效的抑制肝癌干细胞的增殖和成瘤^[41]。一些中药来源的化合物，如和厚朴酚结合放疗也能通过Notch信号通路来抑制结肠癌干细胞的生长^[42]。二是诱导CSCs凋亡。许多中药及其提取物对于CSCs的凋亡有诱导作用^[43-44]。一些中药复方也通过调节凋亡相关信号通路诱导CSCs凋亡。四君子汤可通过调节bcl-2家族基因表达，降低bcl-2/bax比率，从而诱导CSCs的凋亡^[45]。肺岩宁方联合化疗具有一定的诱导肺癌干细胞凋亡的作用^[46]。三是调节机体免疫功能，改变CSCs生存的局部环境。由于肿瘤微环境中的免疫抑制因子的作用，大多数的肿瘤患者长期处于免疫功能低下的状态。这与传统医学中的“正气虚弱”相吻合。许多中药成分尤其是一些多糖类如灵芝多糖^[47]具有显著地调节免疫的作用，这改变了CSCs生存的局部环境。实验研究与临床实践都已经初步显示了此类效应的潜在研发应用前景^[48-49]。四是可逆转CSCs耐药。耐药性是肿瘤临床化疗失败的主要原因之一，对肿瘤耐药发生机制的研究，寻找新的药物治疗靶点及化疗增敏剂或耐药逆转剂，是当前肿瘤研究的热点。中药在逆转CSCs在肿瘤放化疗耐受中具有一定作用。解毒消Y饮可以逆转氟尿嘧啶诱导的肝癌干细胞耐药^[50]。化痰散结类中药可以逆转人乳腺癌干细胞的阿霉素的耐药^[51]。

CSCs理论的提出推动了肿瘤学研究的深入发展。但目前对CSCs的研究仍处于探索阶段，许多内在机制尚未阐明，不少技术瓶颈（如CSCs的有效分离、纯化和鉴定等）亟待突破。经典放化疗手段因作用靶点单一，难以对CSCs进行有效干预调节。中药以来源广泛、成分众多、结构多样、机制多样、低毒低耐等优势，为干预CSCs治疗研究提供了资源。

3肿瘤自噬与抗肿瘤中药研究

自噬是细胞内一种高度保守自我降解的过程，普遍存在于真核细胞内，通过降解细胞质内受损蛋白或细胞器，为细胞提供能量，维持内稳态^[52]。研究表明肿瘤细胞受到饥饿、低氧等因素会刺激细胞发生自噬效应，以抵抗外界刺激，为细胞的生长提供营养和能量^[53-54]。肿瘤细胞也可通过增强自身的自噬效应，提高肿瘤对化疗药物的耐受性，抵抗药物的杀伤作用^[55]。单独使用自噬抑制剂氯喹，或通过联合自噬抑制剂，提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性已经进入不同阶段临床实验并取得了一定的成果^[56]。自噬的过程主要包括几大部分：①双层自噬膜（phagophore）形成，自噬膜的形成主要通过Akt/哺乳动物类雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin， mTOR）通路调节，饥饿、低氧等刺激会抑制Akt/mTOR通路，从而诱导细胞发生保护性自噬，维持肿瘤生长^[57]。Beclin 1是调控自噬膜形成的核心蛋白，细胞中Beclin 1通常和Bcl-2，Bcl-xL等形成复合物。研究表明JNK的激活可以促进Bcl-2的磷酸化，从而增加细胞内游离的Beclin 1，促进自噬的发生^[58]。②自噬体（autophagosome）形成，自噬膜形成以后，其延伸形成自噬体的过程主要依赖于LC3和自噬相关蛋白 ATG12-ATG5-ATG16等2个泛素化系统调节^[59]。③自噬溶酶体形成并降解内含物，自噬体将进一步与溶酶体进行融合，形成自噬溶酶体，对其所包含的物质进行降解。关于自噬体和溶酶体的结合目前研究相对尚少，但有研究表明HOPS复合物可以通过作用于syntaxin 17，进而调控自噬溶酶体的成熟^[60]。

通过自噬调控提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性成为了肿瘤治疗的一个新方向。其中，氯喹类药物是临床上唯一在用的自噬抑制剂^[56]。但研究显示长期服用氯喹类药物都具有明显的毒副作用，如视网膜病变，促发肝炎，全血细胞减少等。因此，寻找及开发低或无毒副作用的自噬调节小分子成为了目前研究的热点。中药来源的小分子化合物具有结构丰富，毒副作用低等优点，一直是药物开发的重要来源^[61-62]。许多中药来源的单体及其衍生物都表现了明显的自噬调节作用^[63]。例如，传统中药苦参中单体化合物苦参碱可以明显损坏溶酶体中组织蛋白酶D的活性，降低溶酶体活性，抑制自噬^[64]。20（S）-人参皂苷Rg3可以通过损坏溶酶体的功能，从而抑制肿瘤细胞中的自噬，提高阿霉素抗肝癌细胞的效果^[65]。穿心莲内酯可以通过抑制自噬体的成熟，抑制自噬，从而显著提高化疗药物顺铂对肿瘤细胞的杀伤能力^[66]。此外，也有研究表明中药来源单体化合物可以诱导肿瘤细胞发生保护性自噬，联合自噬抑制剂可以显著提高其抗肿瘤活性。如桔梗的主要成分桔梗皂苷D可以通过诱导肝癌、肺癌、乳腺癌等多株肿瘤细胞发生自噬，联合自噬抑制剂能够显著提高桔梗皂苷D抗肿瘤增殖和诱导凋亡的效果^[67]。中药“国老”甘草中的主要活性成分甘草次酸，可以通过激活ERK诱导肝癌细胞发生保护性自噬^[68]。此外，黄芩素在多株细胞中均表现保护性自噬诱导作用，但其自噬诱导的机制依赖于细胞类型^[69-70]。针对自噬调节药物的开发主要可分为两大部分，一是自噬诱导剂的开发着重于集中于肝保护和神经保护等方面^[71-72]。二是自噬抑制剂的研究，主要集中于抑制自噬提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性^[56]。尽管许多中药单体化合物都具有明显的自噬调节剂作用，如小檗碱，β-榄香烯以及冬凌草素等。但是它们对于自噬的诱导或抑制作用，目前尚未清楚^[73]。此外，同一单体，可能在不同的细胞株中显示出不同的自噬调节作用。因而，寻找具有广谱自噬抑制或特性情况下能够抑制自噬的高效、无毒的自噬抑制剂，联合化疗药物，提高化疗药物对肿瘤细胞杀伤能力，有望解决肿瘤细胞耐药性，为肿瘤治疗提供新的策略和思路。

4上皮-间质转化与抗肿瘤中药研究

肿瘤的远处转移是肿瘤病人死亡的主要原因，占人类肿瘤死因的90%。肿瘤的转移是一个非常复杂的过程，包括肿瘤细胞自原发肿瘤脱离并离开原发肿瘤、肿瘤细胞浸入间质并侵入和迁入支持内皮和淋巴管的基底膜、肿瘤细胞突破基底膜并成功跨越内皮到达淋巴管、血管内（intravasation）、肿瘤细胞随循环到达转移灶器官、肿瘤细胞跨越转移灶器官血管内皮（extravasation）完成转移^[74]。肿瘤转移涉及到肿瘤微环境、血管生成、上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）、间质-上皮转化、肿瘤-内皮相互作用等，并受到免疫细胞、成纤维细胞、巨噬细胞、血小板等多种细胞的影响。这为抗肿瘤治疗提供了很多潜在的药物靶点。

EMT是极化的上皮细胞经其基底面与基底膜相互作用后失去上皮特性、获得间质表型的生物现象。上皮细胞EMT后，侵袭、迁移能力增强，对凋亡的抵抗增加、分泌更多的细胞外基质成分等^[75]。EMT有3种亚型，第一种主要与胚胎发生和器官发育相关;第二种主要与组织再生和器官的纤维化有关;第三种与肿瘤的转移相关^[75]。EMT的主要特征有：上皮细胞细胞间的连接分解消失、上皮细胞垂直方向的极性（apical-basal polarity）消失并同时获得前后极性（front-rear polarity）、细胞骨架结构的重组和细胞形状的改变、上皮基因的下调间质表型基因的激活、增加的细胞突起和运动能力以及增加分解细胞外基质能力等^[76]。EMT过程中上皮的标记如E-cadherin，ZO-1，Claudins，Cytokeratins，IV型胶原表达降低，间质标记Vimentin，FSP1，α-SMA，Fibronectin，N-cadherin，Ⅰ和Ⅲ型胶原表达增加^[77]。在临床样本中也检测到SNAIL，SLUG，ZEB1，Integrins αvβ6，α5β1，MMPs等上调，cdx-2，Desmoplakin，Ki67等下调^[78]。目前研究显示，转化生长因子β（TGF-β）、骨形态发生蛋白（BMP），Wnt-，β-catenin，Notch，Hedgehog，受体酪氨酸激酶等是诱导EMT的主要信号通路^[77]。此外，高糖、血管紧张素II，IL-6，IL-8，IL-1β，TNF-α等多种因子也具有诱导不同细胞EMT的作用^[79-83]。其中，目前对TGF-β在EMT中的作用研究最为透彻。TGF-β1主要调节肿瘤和纤维化过程中的EMT;TGF-β2主要调节心脏发育过程中内皮的EMT（EndMT）; 而TGF-β3主要介导颚发生中的EMT^[77]。TGF-β结合并激活细胞膜表面的异源二聚体TGF-β受体（TGF-βI/TGF-βII），主要通过SMAD依赖性和非依赖性通路介导EMT。前者主要通过SMAD2和/或SMAD3，与SMAD4形成三聚体并发生核转位，调节相关基因表达;后者主要通过Rho，Rac，Cdc42 GTPase，PI3K，MAPKs（JNK，p38MAPK，ERK1/2等）等信号通路[77， 84]。转录因子家族ZEB，Snail，Twist，bHLH，FOX，SOX等在介导EMT过程中起关键作用[76-77， 84]。

一些中药成分和复方在体内外具有抑制肿瘤EMT作用，可能是其抑制转移的机制之一。原花青素可逆转头颈部鳞癌、黑色素瘤细胞EMT并抑制肿瘤侵袭和迁移^[85-86];人参皂苷20（S）-Rg3通过靶向HIF-1α抑制缺氧诱导的体内外卵巢癌细胞EMT^[87];α-茄碱通过抑制EMT抑制PC-3前列腺癌细胞侵袭^[88];α-山竹黄酮通过下调PI3K/Akt通路抑制胰腺癌细胞BxPc-3 和 Panc-1 EMT^[89];姜黄素通过抑制Hedgehog通路抑制TGF-β1诱导的 PANC-1细胞EMT^[90];没食子儿茶素没食子酸酯抑制鼻咽癌细胞TW01， TW06 EMT^[91];五味子乙素体内抑制乳腺癌 4T1细胞移植肿瘤的骨转移、肺转移，体外抑制TGF-β诱导的EMT^[92];β-榄香烯通过SMAD3依赖性途径抑制TGF-β1诱导的乳腺癌MCF-7细胞EMT^[93];和厚朴酚通过调节miR-141/ZEB2轴抑制肾癌细胞EMT和肿瘤干细胞样特征抑制其转移^[94];雷公藤甲素通过抑制NF-κB逆转缺氧诱导的胰腺癌细胞EMT和肿瘤干细胞特征^[95]。中药复方方面，参苓白术散抑制结肠炎相关结直肠癌EMT^[96];芍药汤可通过下调促炎细胞因子和促进EMT改善结肠炎相关结直肠癌^[97];片仔癀通过抑制HIF抑制缺氧诱导的人类结肠癌HCT-8细胞EMT^[98]等。

EMT是肿瘤转移中的一个重要生物过程，抑制或逆转EMT可能会有效抑制肿瘤的转移。与该过程的相关药物研究可能有：①靶向诱导EMT发生的内源性因子受体，从上游阻断EMT的发生;②靶向EMT信号通路中的关键转录因子，抑制EMT基因的表达;③降低循环中内源性EMT诱导因子水平，如TGF-β，BMP等，取消其对循环中肿瘤细胞（CTCs）间质表型的维持;④抑制CTCs与血小板的相互作用，诱导其失巢凋亡;⑤促进循环免疫细胞的功能，抑制循环中肿瘤细胞的休眠。然由于MET（间质-上皮转化，肿瘤细胞到达转移器官后将恢复上皮表型，为MET）这一EMT相反的过程的存在、参与EMT信号通路的非专一性、以及目前对EMT发生机制的尚未了解透彻，使得这一方向研究多停留在实验方面。与常用化疗药物相比，中药及其成分对肿瘤的直接杀伤作用较弱，加之生物利用度低，体内难以达到较高浓度以直接对抗肿瘤。但对EMT抑制所需要的浓度似乎低得多。因而，加强对中药EMT的研究将有助于探讨中药抗肿瘤的新机制。

5展望

近年来对肿瘤生物学的深入了解使人们逐步意识到直接杀死肿瘤细胞并不是治疗肿瘤有效策略之“单极”。肿瘤免疫、肿瘤干细胞、细胞自噬、EMT等研究为抗肿瘤药物开发提供了“多极化”方向。传统中医药治疗疾病以调理阴阳平衡为指导，对肿瘤的直接杀伤可能不是其有益于肿瘤病人的主要机制。这也为目前多数抗肿瘤中药成分在体外杀伤肿瘤细胞的效果很弱这一现象所佐证。中药多成分、多靶点的特性决定了其抗肿瘤作用与机制将体现于肿瘤生物学的方方面面。因此，对中药抗肿瘤作用的评价与机制的阐释，基于中药的新药研发需要结合肿瘤生物学进展采取多种策略和不同方法。

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篇2

[关键词] 社会热点 设计训练题 理论联系实际

教育理论的发展和教育思想的不断更新要求教育者必须适应时展的要求,密切联系现实的生活、生产以及社会热点。这样,才能让我们的教育教学充满时代气息并且焕发出勃勃生机。此外,随着高考改革的深入,高考的生物科命题充分体现了与社会热点紧密联系的特点。因此,在教学中,特别是在训练题的设计方面,我们应把生物学知识与现实的社会热点紧密相联,从而开阔学生视野,提高学生的学习兴趣,培养学生的知识迁移能力。

一、克隆羊――“多莉”诞生这一社会热点与生物学知识的联系

克隆羊――“多莉”是英国爱丁堡罗斯林研究所的科研人员利用无性繁殖的手段于1997年培育成功的。“多莉”羊的诞生标志着克隆高等动物的成功,被认为是神话的奇迹,立即轰动全世界。克隆动物的成功在理论研究上意义深远,不仅可为人类提供优良的动物品种,对增进人类健康和福利也是明重要意义的,还可进一步揭示生命的奥秘。该社会热点可与下列生物学知识相联系。①生物工程;②生殖;③遗传等。设计成的题目如下:

例1.科学家从黑面苏格兰绵羊A未受精的卵细胞中除去细胞核,再从白面芬兰多塞特羊B乳腺细胞中把细胞核提取出来,再利用电脉冲方法,把乳腺细胞核和无核卵细胞融合成一个新细胞,再把新细胞进行培养,将胚胎植入第三只羊C的子宫孕育之后,由C羊产下克隆羊“多莉”。如图所示:

依据上述材料回答如下问题:(1)乳腺细胞核和无核卵细胞的融合技术称为。(2)把胚胎植入第三羊C的子宫体内,这项技术称为。(3)克隆属于生殖方式。(4)C羊为胚胎发育提供了和。(5)克隆过程是否遵循孟德尔规律,为什么?。(6)“多莉”羊面部的毛色是色,为什么?。(7)克隆将在哪些方面有广泛的应用(举三例)?

二、“人类基因组计划”研究进展的热点信息与生物学知识的联系

2002年6月26日,参与“人类基因组计划”的美、日、法、德、英、中六国宣布人类基因组“工作框架图”绘制成功,预计2003年将绘制出精确的人类基因组图谱。同时,将发现一大批人类遗传病基因和一些癌症基因组图谱,它将直接应用于疾病基因和新药研制方面。这一热点信息可与下列生物学知识联系:①细胞国的染色体组成;②基因与染色体的关系;③基因与DNA分子的关系;④生物工程等。设计成题目如下:

例2.人类基因组计划的工作完成人体23对染色体的遗传图谱、物理图谱,并测定出24对染色体的基因和碱基序列。人类全部基因大约有2～3万个,共30多亿个碱基对,而24条染色体上的基因中的碱基对数目不超过全部DNA碱基对的10%。

(1)基因是指,基因在染色体上是呈排列。

(2)为什么要测定24条染色体而不是24对?是哪24条呢?

(3)人体的每个基因由多少个脱氧核苷酸组成?

(4)请设想一下“人类基因组计划”给人类带来的好处(举例)。

三、神舟系列飞船发射成功,特别是“神五”载人飞船发射成功并成功回收,这一热点信息与生物学知识的联系

2003年10月15日,我国成功发射“神舟五号”载人飞船,10月16日航天员杨利伟安全着陆,我国载人航天获得圆满成功,终于实现了中国人的千年飞天梦。它是在我国成功发射“神舟一～四号”飞船的基础上实现的。这一热点信息可与下列生物学知识联系:①生物变异、②细胞工程、③生命活动调节、④新陈代谢等。设计成题目如下:

例3.自1999年11月20日“神舟一号”飞船发射成功以后,神舟系列4次成功发射并回收。为真正载人飞行做了大量充分的实验,多种有效载荷“满载而归”,这些有效载荷主要是指多种实验仪器以及植物种子、胚胎细胞等实验品。2003年10月15日,我国又成功发射“神舟五号”载人飞船,10月16日,航天员杨利伟安全着陆。2005年9月23日,“神舟六号”载着航天员聂海胜、费俊龙游太空五天后成功返回。

请依据上述材料回答下列问题:

(1)太空种子种植后,往往能得到新的变异特征。例如,太空彩棉这种变异来源主要是植物种子经太空的辐射及微重力作用下,其发生变异,这种育种方法的优点是。

(2)如果在太空飞行的“神舟五号”载人航天实验飞船内做“植物种子萌发实验”。已知舱内无光,则种子的幼根生长方向如何,为什么?

(3)“神五”、“神六”飞船发射升空和降落时,你认为航天员应采取什么姿势?

(4)细胞融合技术与传统的有性杂交相比,其优越性在于,在太空进行细胞整合与地面进行融合相比,其优越性在于。

(5)人的各项生命活动是相互协调、相辅相成的,人体各项生理指标只有在和的调节下才能保持正常状态。

四、近两年来发生的“非典”、禽流感这两个热点信息与生物学知识的联系

2003年春,20多个国家受SARS袭击,我国首当其冲,且受其影响非常大。SARS病毒是一种新型的冠状病毒,传播着高感染率、高死亡的非典型肺炎,临床表现为发烧、干咳、头痛、肺炎等。而2004年春,中国、越南、泰国、韩国、日本等国家受新型禽流感的袭击,它是由一种被命名为H5N1的病毒引起的,它的传染性更强。这两个热点事件可与如下的生物学知识联系。①生物的遗传变异、②生态因素、③免疫、④传染病等。设计成的题目如下:

例4.2003年春天发生的“非典”及2004年春发生的禽流感事件都是由变异的病毒引起的传染病,它们都具有高传染性、死亡性的特点,对人类的威胁都很大。依上述材料回答下列问题。

(1)SARS和禽流感都属于传染病,病原体始寄生部位是,多发季节是,传播途径是。

(2)SARS病毒和H5N1病毒的变异类型是由于造成的。

(3)SARS病毒侵入寄主细胞内,利用合成自身的,经过和的运输、加工和包装产生自己的后代。

(4)用血清疗法治疗SARS患者,主要是用血清中的与发生结合,这种免疫属于免疫。

(5)试说出预防SARS及禽流感的主要措施。

篇3

通过对基础知识的复习，学生对各知识点已有一定认知，但如何将这些零散的知识点通过一定主线连接起来，使学生真正理解生物体结构与功能、部分与整体、生物与环境的统一关系，并使用恰当的方法验证生物学事实，同时，能熟练地应用生物学知识解决社会热点问题，这在综合复习中就要把握一定的方法和技巧，以便达到事半功倍之效果。

一、从面到点，培养学生对生物知识的综合理解能力

综合科目考试首先强调的是学科内综合，在综合复习中，教师通过各种途径挖掘生物学各部分知识之间的相互联系，建立节与节、节与章、章与章之间的知识网络，形成完善和综合的知识体系，这是学生形成生物学科内综合能力的关键，也是培养学生综合能力的基础。笔者认为，在综合复习中采用从面到点的方法有利于达到此目的。如在复习时可通过“细胞”“新陈代谢”“DNA”“染色体”等专题进行综合复习，以此为面，引出各相关知识点。在复习中教师通过设疑、引导、提问、讨论等方法，让学生建立一套知识网络，教师再予以完善，以此培养学生的分析、理解、综合能力。如关于“染色体”可形成如下网络：

运用这些知识图解复习，可使学生理解和掌握高中生物教材各章节知识之间的纵横联系，对一个概念、原理从全面、系统、立体的角度认知，避免知识之间的脱节现象，促进学生知识的迁移。

二、由内到外，培养学生对生物知识的综合应用能力

高中生物要求学生“能应用生物学基本知识分析和解决一些日常生活和社会发展中的有关现实问题，能够关注生命科学发展中的重大热点问题。”在高考综合复习中，由课本内知识联系解决课本外的知识，不仅可以巩固生物学基本知识，更培养和提高了学生动用知识解决实际问题的综合应用能力，因此，要求师生多搜集与生物相关的社会热点，以此为背景编制成习题，运用生物学知识解决。如关于人类基因组计划可编制习题为：

人类基因组计划（HGP）启动于是1990年，由美、英、日、德和中国的科学家研究。2000年6月26日，六国科学家绘制出人类基因组框架。科学家对人类基因的面貌又有新的发现，经过初步测定和分析，人类基因组共有32亿个碱基对，包含了大约3万到4万个蛋白编码基因。研究还表明，人类蛋白质有61%与果蝇同源，43%与线虫同源，46%与酵母同源。人类17号染色体上的全部基因几乎都可以在小鼠11号染色体上找到。

根据以上材料回答以下问题：

（1）人类基因组计划需要测定人类 条染色体上碱基的排列顺序，它们分别是 。

（2）人类基因共有32亿个碱基对，其碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，具体讲是指 。

（3）人类、线虫、酵母等生物有共同的基因，说明这些生物在进化上具有 。

（4）人类基因组蕴藏有人类生、老、病、死的绝大数遗传信息，破译它将对疾病的诊断 等具有重要意义。

由此可知，应用生物学基本知识分析和解决一些日常生活和社会发展中的关知问题，关注生命科学发展中的热点问题，不仅弥补现行教材的不足，还能体现高考时代感和先进性，是高考试题的热点，因此，在综合复习中一定要予以重视。

三、由此及彼，培养学生设计和完成实验的能力――思维能力

篇4

进展突出表现在：（1）一大批生物基因组测序，2003年完成的人类基因组计划之后，其他4000多种生物的基因组作图和测序也陆续完成。形成了结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学、转录组学、蛋白质组学、表型组学和代谢组学、RNA组学等新兴领域。（2）生物信息学迅速发展。（3）发育生物学研究不断深入。发育生物学一直是生命科学中的前沿学科之一。（4）干细胞研究的快速发展。干细胞具有在体外大量增殖和分化为多种细胞的潜能，目前干细胞的定向分化、自我更新的可塑性等是重要的基础研究。（5）小分子RNA的发现和对其功能研究是近10年来分子生物学领域最突出的热点之一。（6）从研究神经网络的结构和神经信息处理机制入手。（7）全球变化、生物多样性和生态系统可持续发展成为宏观生物学研究的热点和前沿问题之一。（8）生命科学基础研究已成为农业科技创新的源头动力，动植物育种进入一个崭新的时期。（9）生物科学与其他学科的交叉和渗透更加广泛与深入。

高校生命科学课程改革发展趋势

（一）课程、教材内容的更新和现代化

1.课程、教材内容的更新和现代化

课程改革的实质是课程的现代化。我们要根据现代生命科学发展趋势、前沿、热点，实现生命科学课程、教材内容与结构的更新和现代化，不断容纳生命科学的前沿与新兴领域，更加侧重前沿，更加侧重基础，尤其是学科发展的前沿以及对学科的发展具有重要作用的领域。新的前沿领域或新的学科生长点，要坚持反映现代、融入前沿的原则，课程内容更新、更现代化主要是通过教材更新来实现的，所以我们要把编制新教材（或外文原版）放在核心位置，创新现代化的课程、教材新内容和新体系。北京大学生命科学院完成编写了高水平的《生物化学》《分子生物学》《细胞生物学》《遗传学》《植物生理学》《动物生物学》《植物生物学》等教材，其中《生物化学》《细胞生物学》《植物生理学》当时被列入国家教委生物学科重点教材，另编写有国家级生物学教材3种，规划编写45本教材。清华大学将培养学生影响最大、最重要的课程纳入精品课建设计划，2005年就已立项建设精品课共105项。

2.课程内容国际化

积极开展国际合作与交流。在生命科学的前沿、新兴领域、生物多样性以及生态学与国际组织开展农业科学合作研究[1]。清华大学为使教学内容与国际先进水平接轨，教学内容处于国际先进水平，早在2000年以前，生物化学课程选定A.L.Leeehnig的Principle－ofBiochemistry作为基本教材，这门课程的教材与课堂板书全部采用英文。其他的几门必修骨干课和部分选修课也采用了国际上最新的教材作为参考书并随时更新。清华大学大四开设高水平的选修课10门：生物工程导论、基因分子生物学、膜生物学、分子酶学、神经生物学、分子免疫学、发育生物学等。以下是北京大学生命科学学院大三、大四现在开设的课程，体现了课程的专业性和现代化。

大三：生物化学（下），生物化学实验，基础分子生物学，基础分子生物学实验，微生物学，微生物学实验，普通生态学，细胞生物学，细胞生物学实验，遗传学，遗传学实验，免疫学，文献强化阅读与学术报告。大四：生物技术制药基础，现代生物技术导论，生物学综合实验。还开设选修课为：生理学实验，免疫学，文献强化阅读与学术报告，生物技术制药基础，现代生物技术导论。

（二）基础科学知识居重要地位

基础科学的知识在科学和技术的发展中起着很重要的作用。我国“863”计划的八个领域，大都是从基础科学实验室里发展起来的，上世纪50年代初的遗传密码研究出来了，分子生物学研究出来了，遗传工程研究出来了，这些都是在原子、分子的结构研究得比较清楚的基础上，掌握了规律。我们必须加强基础、素质教育。使学生掌握具有普遍意义的科学思维方法，提高他们的综合素质。北京大学始终把加强基础课程建设作为教学改革的重点，把学科体系中处于基础地位的重要专业必修课定为主干基础课。课程改革要加强增大基础课的比例和教育。各高校主要采取大一、大二加强基础科学知识的教育：开设公共必修基础课、理科必修基础课、专业必修基础课。

（1）早在九五期间，北京大学生命科学学院开设了8门专业基础课：生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、植物生物学、动物生物学、植物生理学、基础分子生物学。并确立了15门核心课程，要求学生用两年时间完成这些课程的学习。（2）清华大学生命科学学院则是在低段开设专业基础必修骨干课程7门：普通生物学、生物化学、细胞生物学、微生物学、分子生物学、生理学、生物物理学。开设基地班重点建设课程：生物化学、生物化学实验。（3）经十多年的发展、改革与创新，北京大学生命科学学院的课程在大一、大二更加强化了课程的基础性。大一开设：高等数学（一、二），普通化学，普通化学实验，植物生物学，植物生物学实验，物理学（一），分析化学，分析化学实验，动物生物学，动物生物学实验，生物学野外实习。大二开设：物理学（二），有机化学，有机化学实验，物理化学，物理化学实验，计算概论及上机，算法与数据结构及上机，普通物理实验，生物化学（上），生理学，生理学实验，生物统计学。

（三）课程、教材综合交叉

科学发展一方面不断分化和更加专门化，分支学科层出不穷，又高度交叉综合，以高度综合为主的整体化趋势。许多高科技的研究开发，需要多方面的综合知识才能突破而出成果。

1.学科之间交叉融合和渗透

前沿科技领域呈现群体突破的态势，导致新学科诞生。生命科学多学科交叉的研究、多学科的交叉与融合，新的交叉、边缘学科的兴起和发展。这些科学往往代表了生命科学研究的前沿和热点。

2.多种方法、思维研究

自然科学学科间的交叉渗透促进了生命科学的发展，生命的现象与规律是多维的、复杂的，仅靠现有的生命科学的知识与方法来开展研究，很难系统地、全面地、准确地揭示真正的生命本质。因此，未来生命科学要将手段、技术和方法的创新纳入重要的领域，予以优先发展，大力提倡学科交叉，用其他学科的理论思考生命活动的规律，鼓励发展原创性方法和技术。主要涉及的学科如认知科学、心理学、生物力学、组织工程学等。要注意不同学科的思想、方法的碰撞与融合。

3.课程和教材交叉融合和渗透

我们必须根据生命科学综合交叉化趋势，创新交叉综合的科学知识、课程和教材，不仅在学科内、还要在学科间构建相互交叉融合、相互联系渗透、综合的课程。如北京大学生命科学学院，原来设置的植物学，由植物分类、形态、生理、生态的知识联系起来，综合重新编制改为植物生物学；同样动物学也改动物生物学；北京大学生命科学学院“生物基地班”将生物化学中信息及调控部分放入分子生物学，将内容扩展后开设了基础分子生物学。

（四）课程、教材、教学计划多元化

各高校生命科学院可根据自己的具体情况科学的、灵活的设置课程。1.必修计划大一、大二开设公共必修基础课、理科必修基础课、专业必修基础课。例如：北京大学生命科学院现在本科四年开设的课程：（1）基础课大一、大二开设公共必修基础课，理科必修基础课和专业必修基础课。

大一：高等数学（一、二），普通化学，普通化学实验，植物生物学，植物生物学实验，物理学（一），分析化学，分析化学实验，动物生物学，动物生物学实验，生物学野外实习。

大二：物理学（二），有机化学，有机化学实验，物理化学，物理化学实验，计算概论及上机，算法与数据结构及上机，普通物理实验，生物化学（上），生理学，生理学实验，生物统计学。（2）专业课大三、大四开设必修专业课。

大三：生物化学（下），生物化学实验，基础分子生物学，基础分子生物学实验，微生物学，微生物学实验，普通生态学，细胞生物学，细胞生物学实验，遗传学，遗传学实验，免疫学，文献强化阅读与学术报告。大四：生物技术制药基础，现代生物技术导论，生物学综合实验。2.选修计划低段开设通识选修课。

北京大学对必修课作了一定的压缩。增大选修课的比例。许多高校突破专业选修课的范围，开设跨学科、跨年级、跨系别的选修课程。大三普遍增大专业任选修课的比例。大四还开设选修课：生理学实验，免疫学，文献强化阅读与学术报告，生物技术制药基础，现代生物技术导论。3.特色优势计划教材多样化、教学方法多样化、教学模式多样化等。

（五）课程、教材知识应用性

进入知识经济时代，必修课和选修课的教学中，尤其是选修课中我们要渗入高科技的教育和研究。

（六）课程、教材个性化

北京大学实行灵活的自由选课制度和转系、转专业制度。谋求学力水准、速度的个别化，尤其电脑、网络的运用，学分制及教学计划的多样化，加大选修课比重，增大了课程的灵活化、弹性化，发展、培养学生的自学能力，发展个性。还有科学与人文整合的趋势，课程设置在价值体系上的整体融合趋势。

确立课程、教学内容和结构编制原则、教学培养模式

理科本科学制四年，要着力加强素质教育。许多大学本科教育修订了新的教学计划，要坚持培养知识面宽，基础扎实，能力强，素质高的专门人才的专业口径要进一步拓宽，专业目录中的专业种数要进一步精简。

（1）北京大学提出了“加强基础，淡化专业，因材施教，分流培养”的16字教学改革方针。专业基础和通识教育并重。要按科学性原则、高校生命科学课程发展趋势及生命科学、科学技术发展趋势改革，科学创新高校现代生命科学课程。即要按专业基础和通识教育并重；课程、教材要融入、体现先进的内容和结构，现代教学方法、教材的可读性，即反应现代，融入前沿的课程现代化原则；“综合交叉”的知识结构即综合化原则；课程多样化原则；应用化原则；增加选修课比例，增大课程的灵活性、弹性化原则；“因材施教，分流培养”

即个性化原则；还要求课程设置在价值体系上的整体融合；科学与人文的结合；重视思想性；实践性，加强动手能力、科研能力的能力培养原则。我们本科阶段的课程、教材、教师要注意在系统和重点的基础上划分授课范围，减少重叠内容，特别就课程间教学内容的重复问题和衔接问题。

（2）教学模式多样化。本科教育，要确立“课堂教学、学术活动、科学实验”为主体的教学模式，融课堂教学、实践教学、科学研究为一体，把义务教育与素质教育相结合，知识传授与能力培养相融合。

教学模式多样化：有条件的学校，学生进校就定向，确定直读硕士、直读博士人选；实行联合培养，跨学校、中国科学院、外国大学交流培养等办学制度

。北京大学全面推行双学位和辅修制度，还设立“暑期学校”（小学期）

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关键词：初中生物；教学；优化策略；探讨

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）08-242-01

素质教育背景下的初中生物教学要实现理论知识与实践技能的有机结合，帮助学生掌握分析自然或社会现象的能力，从而逐渐熟悉人类生存环境与大自然之间的密切联系，促使学生挖掘出生物学在促进社会发展，以及提高人们生活质量等方面的本质作用。那么，如何通过优化教学，实现这些教学目标呢？

一、利用生物学中的热点问题，创设相应的问题情境

热点问题是生物学教学的重要内容，体现了生物学的最新进展情况，因此，教师应充分利用生物学热点问题，来创设相应的问题情境，以提高学生学以致用的基本能力。关注生物学热点，就等同于关注了生物学科学的发展，有利于培养学生理论与实际相互联系的技能，有助于全面培养学生的科学素养。例如，在教学遗传信息中的“细胞核”知识时，教师应列举“克隆羊多利”的热点问题，并利用多媒体展示克隆羊的诞生过程，激发学生的学习兴趣，同时提出问题：

1、从多利的外形来看，它长得与哪只羊妈妈比较相近，理由是什么？2、你觉得生物体遗传主要是由细胞核控制，还是由细胞核控制？原因是什么？通过这些具有启发性的问题引导学生快速进入新课程的学习。

二、改进生物实验教学手段，培养学生创新实践能力

生物是一门以实验为基础的学科，大部分生物学知识，都是通过反复的实践与实验得来的，因此，通过实验教学可以有效培养学生的实践水平、创新能力，也是提高学生生物学素养的重要途径。但是从目前我国的初中生物实验教学来看，效果不是很明显。由于缺乏适当的实验方法、合适的实验素材、到位的实验管理，造成了初中生物实验教学始终处在一个较低的水平上。为此，作为生物教师，要注重改进实验教学手段及方式，以提高学生的创新实践能力。例如，在演示“植物呼吸作用产生二氧化碳”实验时，教师一般都这样来设计实验方案：1、演示实验的前一天，准备等量的新鲜蔬菜和被热水烫过的蔬菜，然后分别将其装入黑色塑料袋中，插入软管并扎紧袋口，同时用止水夹将软管夹紧，不要做任何标记。2、课堂上随机取出一袋蔬菜，然后将软管插入澄清的石灰水中，同时，轻轻挤压塑料袋，通过观察石灰水的变化来推断袋中的蔬菜是新鲜的还是烫过的。这一实验操作过程看似简单，但是实际操作起来却具有一定的难度，首先，实验用到的软管与止水夹并不是现成的，需要到化学实验室去借，在扎紧带有软管的塑料袋口时也不好操作，如果过松，容易导致漏气；如果过紧，气体则不容易排出，尤其是初一学生第一次接触止水夹，也会因为操作不熟练，导致气体的泄漏，所以最后将软管插入澄清石灰水中后，因为二氧化碳不足最终导致实验效果较差。而通过探究我们可以将实验改进为：将软管换为硬管，便于口袋的扎紧；将止水夹换为凡士林，用凡士林封住管口，便于密封气体，实验过程中，可以将管口的凡士林部分剪断，然后继续实验。很明显，改进后的实验不仅操作简单、取材方便，而且效果显著，有助于突破教学难点。

三、优化与完善教学信息，丰富课堂教学内容

新课程教学改革给初中生物教学提出了更高和更新的要求，不仅要求加强学生的生物基础知识，而且应注重培养学生的生物素养。因此，作为生物教师，一定要深入研究教材，完善教学信息，丰富课堂教学内容，激发学生的探究欲望。为此，教师应重视校本课程的重要作用，帮助学生建立理论知识与生活实际之间的密切联系，促使学生加深对生物知识的理解与掌握。虽然教师在课堂教学中引导学生学习了相关知识要点，但是教材中涉及的大部分内容与学生的生活实际相差甚远，使得学生无法对知识形成直观的认知，只能依靠死记硬背来掌握知识。因此，教师要充分调动学生参与实践活动的积极性，实现校本课程与实践的有机结合，例如，可以组织学生在课前进行环境保护的调查分析，要求他们利用课余时间走访调查、搜集资料。大部分学生通过这一活动，都能获取比较直观的基础资料，形成自己的一些观点，此时，可以组织学生在课堂上进行交流讨论，实现对校本课程的补充，丰富课堂教学内容。

四、定期组织社会实践活动

拓展学生的学习空间任何知识都来源于生活，生物学亦是如此，因此，生物教学离不开实践活动，只有在实践活动中，才能通过对理论知识的应用，加强学生对教材的理解和基础技能的掌握。首先，生活中存在大量的生物知识，教师可以让学生利用家庭条件展开实践活动，例如：观察家中植物的光合作用等，以弥补课堂实践活动的不足；其次，当学生初步了解一定的理论知识后，可以带领学生走出学校，走向社会，走进大自然。让学生针对当地的生态环境进行深入分析与调查，并提出自己的建议和意见。总之，在初中生物教学中，要想优化教学，提高教学的成效，我们广大老师就必须要在教学过程中不断完善自我，不断改进教学方法手段，为学生创设良好的学习环境，让初中生得到更好的培养和发展。

参考文献：

[1] 刘润彪.论在初中生物教学中如何加强学习兴趣的培养[J]. 考试周刊，2010. （28）.

[2] 王永华.新课改下的初中生物教学研究和探索[J].吉林教育，2010.（02）.

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一、从面到点，培养学生对生物知识的综合理解能力。

综合科目考试首先强调的是学科内综合，在综合复习中，教师通过各种途径挖掘生物学各部分知识之间的相互联系，建立节与节、节与章、章与章之间的知识网络，形成完善和综合的知识体系，这是学生形成生物学科内综合能力的关键，也是培养学生综合能力的基础。笔者认为，在综合复习中采用从面到点的方法有利于达到此目的。如在复习时可通过“细胞”、“新陈代谢”、“DNA”、“染色体”等专题进行综合复习，以此为面，引出各相关知识点。在复习中教师通过设疑、引导、提问、讨论等方法，让学生建立一套知识网络，教师再予以完善，以此培养学生的分析、理解、综合能力。

运用这些知识图解复习，可使学生理解和掌握高中生物教材各章节知识之间的纵横联系，对一个概念、原理从全面、系统、立体的角度作以认知，避免知识之间的脱节现象，促进学生知识的迁移。

二、由内到外，培养学生对生物知识的综合应用能力。

高中生物要求学生“能应用生物学基本知识分析和解决一些日常生活和社会发展中的有关现实问题，能够关注生命科学发展中的重大热点问题。”在高考综合复习中，由课本内知识联系解决课本外的知识，不仅可以巩固生物学基本知识，更培养和提高了学生动用知识解决实际问题的综合应用能力，因此，要求师生多搜集与生物相关的社会热点，以此为背景编制成习题，运用生物学知识解决。

如关于人类基因组计划可编制习题为：人类基因组计划(HGP)启动于是1990年，由美、英、日、德和中国的科学家研究。2000年6月26日，六国科学家绘制出人类基因组框架。科学家对人类基因的面貌又有新的发现，经过初步测定和分析，人类基因组共有32亿个碱基对，包含了大约3万到4万个蛋白编码基因。研究还表明，人类蛋白质有61％与果蝇同源，43％与线虫同源，46％与酵母同源。人类17号染色体上的全部基因几乎都可以在小鼠11号染色体上找到。

根据以上材料回答以下问题：

(1)人类基因组计划需要测定人类条染色体上碱基的排列顺序，它们分别是。

(2)人类基因共有32亿个碱基对，其碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，具体讲是指。

(3)人类、线虫、酵母等生物有共同的基因，说明这些生物在进化上具有。

(4)人类基因组蕴藏有人类生、老、病、死的绝大数遗传信息，破译它将对疾病的诊断等具有重要意义。

由此可知，应用生物学基本知识分析和解决一些日常生活和社会发展中的关知问题，关注生命科学发展中的热点问题，不仅弥补现行教材的不足，还能体现高考时代感和先进性，是高考试题的热点，因此，在综合复习中一定要予以重视。

三、由此及彼，培养学生的设计和完成实验的能力即思维能力。

随着我国生物教学改革和高考改革的深入，实验类习题将逐渐增加。现行高中生物课本上有四个实验，在综合复习中，要认真做好这四个实验，并由此四个实验为出发点、为基础，引导学生设计和完成其他的实验。如设计实验验证出酶的专一性、酶与温度、PH值关系、测定细胞液浓度、验证甲状腺激素能促进幼小动物的发育等实验，并解释和分析有关现象和结果，以培养学生的科学思维能力。教师在这些实验训练中，要对每一个学生所设计的实验步骤进行评价，对于设计的实验，只要条件允许，力争去实验室亲自操作，在操作过程中不断完善。例如做完课本《观察植物细胞的质壁分离与复原》实验后，让学生自行设计一个实验，不用显微镜验证具有大液泡的植物细胞发生渗透作用，在此基础上再让学生自行设计实验测定细胞液的浓度大小。经过这样步步深入，既激发了学生的兴趣，又培养了学生实验设计能力和实验操作能力。

综合复习是高考备考的关键，通过综合复习，使学生对生物概念、原理有一个全面的掌握，培养学生学会全面地、立体地解决问题的方法。只有学生理解了概念、原理、才能拓展思路，站在较高的角度分析试题，特别是题干为新材料、图、图解、表格形成的试题，才能思路开阔，用准确的生物学术语予以回答，才能使学生真正将生物学活，达到培养和提高学生的综合能力之目的。

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关键词：生物教学 问题情境 创设

问题情境教学，是指在教学过程中，教师有目的地创设或引入一个相关问题的情境，使学生产生身临其境之感，以引起学生一定的心态和情感体验，扩大学生的知识视野，刺激学生思考的积极性，从而启发和帮助学生掌握、理解知识，提高分析问题、探求问题和解决问题的能力。学生在情境体验中与他人进行合作学习，获得知识的感悟和能力的提高。一个好的问题情境，往往能将学生的注意力吸引到特定的教学任务和程序中，能激发学生强烈的问题意识和探求动机，从而独立地解决问题，发展其思维能力。下面就在生物课堂教学中创设问题情境的方法谈谈看法。

1.充分利用教材中的课程资源创设问题情境

教材是一种最基本、最重要的课程资源，在实际教学中也是教师利用最多的传统介质资源。新课程的教材中编排有大量的可以利用的信息资源，这些信息中有图形也有文字，有实验结果也有生活现象，有科学史话也有科技热点等等，它们中有相当一部分可以用来有效的创设问题情境。

2.从生活中创设问题情境

《高中生物课程标准》中指出要“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”。因此，新课程在内容上强调联系生活， 实现课程生活化、社会化和实用化。生物学知识与我们人类的衣、食、住、行都是密切相关的。生活中有许多问题，学生可以用所学的生物知识来解答，但有些问题真正提出来时，学生都是一知半解的。如农民刚收割完粮食后为什么要晒干后才入库储藏？不法商贩把黄瓜泡水后为何能增加黄瓜的重量？腐肉为何会生蛆？为什么炎热的夏天躲到树阴下会感觉凉爽？通过这些生活中常见现象创设问题，可以引发学生深入思考，激发了学生的学习兴趣。这就要求我们教师在生活中要善于提出问题，并把这些问题和学生的知识水平联系起来，通过巧妙的问题设计，打破学生已有的认知结构的平衡状态，从而唤起思维，激发学生的学习兴趣和探究欲望，使其心智活动达到最佳状态并主动参与教学。

3.巧用生物科学实验创设问题情境

教学中从生物学实验创设问题情境不仅可以锻炼学生的动手能力，而且可以培养学生的科学方法、实证意识以及严谨求实的科学态度。例如学习“ 呼吸作用”时，可演示如下实验：把燃烧的蜡烛伸进装有萌发种子的广口瓶中，结果蜡烛熄灭，又向广口瓶中注水，将气体排入盛有澄清石灰水的试管中，石灰水变浑浊。于是问题情境产生了：蜡烛为什么熄灭？瓶中又产生了什么气体？引导学生通过观察实验现象，产生探求知识的动机，以达到认知的协调。在讲授“细胞的吸水和失水”之前，教师可要求学生在家做糖拌西红柿或腌咸菜；或给萎蔫的蔬菜撒些水使其恢复原状；观察它们前后有什么变化。学生对此类事实比较感兴趣却无法解释其中的道理，于是产生解决问题的内在需要，问题情境创设也就成功。又如，在观察植物细胞的质壁分离和复原时，学生会发现洋葱表皮中某几个紫色细胞在0.3g/ml的蔗糖溶液中不能发生分离，或分离后在清水中不能复原。当学生对这些已产生的问题情境解读之后，教师还可以问：动物细胞是否有质壁分离现象，利用质壁分离现象可以解决哪些问题，来创设新的问题情境，促进学生对实验现象及实验结果的分析，培养和提高实验设计能力。

4.从成语和俗语中创设课堂问题情境

成语和俗语，是人们在长期的实践中逐渐形成的，具有形象生动、精辟简洁的特点。将有关成语、俗语用于生物教学，对于丰富教学语言，创设良好的教学情境，增强生物教学的吸引力和感染力，具有重要的作用。运用短小而精悍的有关成语、俗语导入新课，创设问题情境，可以迅速集中学生的注意力，给他们一个迫不及待、求知若渴的感觉。

5.从文学诗词中创设课堂问题情境

生物教学中，教师的语言必须生动而不失其科学性，适量地运用一些与生物学有关的古诗词进行教学，作为课堂问题情境的创设，不仅会把枯燥无味的内容讲得生动有趣，而且还能激发学生的学习兴趣，提高学生的文学修养，增长学生的生物学知识。如讲解植物茎的向光性时，可以引用南宋诗人叶绍翁《游园不值》的“春色满园关不住，一枝红杏出墙来”这一诗句来创设问题情境，引发学生思考，使学生明白单侧光可以引起生长素的不均匀分布，使植物的茎显示出向光性。引用唐代诗人孟浩然《过故人庄》中的“待到重阳日，还来就”来创设问题为什么不是夏季开放，它与光照的长短是否有关系呢，从而说明温度对生物的影响。

6.挖掘生物学相关的热点问题创设问题情境

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两种海生物在一处繁衍

报道称，这是海洋生物学家首次直接观察到如此深海海域鱼类产卵孵化的场景，也是第一次发现两种不同海洋生物大量“群居”在同一地点繁衍后代。

“海底托儿所”位于加州海岸吉尔达断岩带，距离加州海岸大约160公里，距海面大约1600米。在这个“海底托儿所”，章鱼与有色鱼都群居于此处，共同“生儿育女”。

借助蒙特雷湾海洋生物研究所(ABARI)的遥控深潜望远镜可以看到，章鱼与各种有色鱼悠然自得地孵卵。录像上可看到这样的画面，3只可爱的章鱼正在海底岩石上孵卵。

有色鱼孵卵悠然自得

研究人员还发现，成千上万的各种有色鱼卵粘贴在岸石上，身长大约60厘米的父母悠闲地停留在不远处，这些鱼类散布在很大的一片海域中。

在望远镜下，研究人员可清楚地发现有些产卵巢穴处有1万多个粘附的鱼卵。另外，在这个“花花世界”，研究人员还观察到海蟹、海葵、海星、海百合以及海扇等动物也都喜欢在此处“安家落户”。拍摄到的录像表明，此处断裂带附近正是深海生物的繁育中心。

专家担心“托儿所”遭破坏

2000年，MBARI地质学家斯达克斯最先发现这个不寻常的海域地带;2002年7月，研究员德拉恩第一次准确地统计了该海域的生物数量。研究人员还不清楚什么原因导致如此大量生物群在如此深海繁衍后代。

研究人员担心，一旦捕鱼商业活动进入该深层海域，可能会破坏这个特殊的“海底托儿所”。研究人员表示，与以前发现的具有季节性的“生态热点”不同，此处生物群居海底山脊现象具有重要的研究价值。通过研究，海洋生物学家将可能在其他深海海域发现更多“海底托儿所”。

“托儿所”属新型海洋“生态热点”

报道认为，这项发现是目前所知的深海鱼类繁衍后代的第一个现实例子。MBARI研究员杰夫里・德拉恩指出：“迄今为止，我们还是第一次发现如此深海中多种生物集中的繁衍海域。”

研究人员认为，这个海底繁衍区完全是一处新类型的“生态热点”地带(指海洋生物具有活性能力的地带)。按以前常规理论来说，如此深海中不可能有大量生物进行生命繁衍。据悉，当研究人员通过录像发现了岩石上大量孵卵鱼类时，他们都感到很兴奋。

研究人员提到，海底“生态热点”一般包括水热喷口生态带以及冷泉生物群聚带。水热喷口带借助海底岩洞释放的能量，让周围水域具有了很强的生命繁衍能力，但往往也只适合海蟹、蛤蚌以及奇形怪状的管状细菌生存。

另外，其他生物繁衍区还包括洋流转换地带，生物利用洋流转换获取能量与食物。

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一、创设良好的环境情境，诱发正确的学习动机。

1、创造学习的好环境，加强教学氛围。教室、实验室不仅要整洁，还应在墙壁的恰当位置上悬挂孟德尔，达尔文等著名生物学家的画像，在进行形象化的教学时，还应使用标本、挂图、模型和仪器等，这些都有助于激发学生的积极性。

2、教和学是问题的两个方面，是一对矛盾，相对而言教是矛盾的主导方面，引导得法尤为重要。教师登台落落大方，教态亲切自然，讲课的神色和语调要富有情感，要吻合学生的心理，这样才能调动学生的学习兴趣。教师讲课中表达准确明了，切忌颠三倒四，否则很容易使学生厌倦甚至产生抵触情绪。因此教师要善于把深奥的理论讲得通俗易懂，把比较枯燥的问题讲得生动有趣。

二、创设问题情境，激发学生好奇心

创设问题情境是教师常用的教学方法之一，它运用于教学的各个环节中，成为师生双向活动的纽带，开启学生智慧之门的钥匙。教师要利用自己的学识优势，可以从教材内容中寻找一些容易产生疑惑的事例并作为问题提出，造成悬念，从而在课堂上引起学习兴趣。生物教师要讲究设问、提问的艺术，才能激发学生的情绪而积极思维。创设问题情境对学生智力的开发和能力的培养无疑具有重要作用。

1、问题情境。指教师在学生进行探究学习之前和探究学习过程之中，为调动学生探究学习的积极性，激发学习的动力，教师精心设置一定的问题即疑问，这就是我们常说的“问题情境”，问题情境分成两种：“问题发现情境”和“问题解决情境”。例如：我们教师在教学“叶片的结构”时，可以先展示实物叶片或亲自去观察叶片，让学生通过观察发现叶片正面和背面颜色的不同的问题（或者由教师引导），学生在这样问题的驱动下，探究问题的解决，主动探究叶片的结构解决前面发现的问题。实际让学生学习知识的过程，是一个不断发现问题、提出问题、解决问题和应用于实践的过程，创设问题情境是利用学生的好奇心，探究欲望的心理，使学生在对问题的追根溯源的过程中不知不觉进入探究的角色，更容易让学生自主进行探究学习。

2.生活实践情境。生活实践情境就是利用学生日常生活密切相关，生产实践常见的现象来创设教学情境。例如：①观察到的生活现象。农村同学观察到的酿糯米酒现象，饭菜变馊变质现象，潮湿种子堆放久了变热现象等。②从事生产实践时观察体验到的现象。农作物栽培、养殖业等。③学生自身体验的现象。青春期心理生理变化、疾病治疗和预防等生活实践情境由于与学生密切相关，学生比较熟悉，可以增加学生的亲切度，缩短师生的距离。

3.时事热点情境。时事热点一直是学生十分关注的内容，时事热点包括政治的、军事的、社会的以及科学的最新发展动态。教师将这些备受学生关注的时事热点巧妙地设置成教学情境，对促进学生探究学习兴趣有很大作用。例如：杨利伟的太空之行可设置成太空诱变育种的教学情境，两伊战争、伊拉克战争可设置成环境保护策略的情境，温室效应可设置成碳循环的情境。“非典”、“禽流感”设置成免疫、病毒情境，“邓丽君之死”设置成呼吸系统的情境，“九八抗洪“设置成环保以及根的作用的情境等。

4.生物学史情境。生物学史是对科学家的高度概括、结晶和升华，是生物学科宝贵的财富，教师可以利用与教学内容有关的生物学史设置教学情境：生物学史的内容包括生物科学发展史、科学发明的历史、科学实验的过程、科学家生活史。利用生物学史创设教学情境有十分重要的意义。

①通过科学发展史情境的创设，可以展示知识的发展过程，帮助学生深刻理解知识。例如，光合作用的研究史，经历了许多代科学家，经历了许多典型的科学实验，终于基本上搞清楚了光合作用的原料、场所、产物、条件等，展示了科学知识的发展过程，学生不知不觉理解了知识，矫正错误认识。

②帮助学生学会科学思维方法，培养学生思维能力。科学家在研究科学时，之所以有所建树，有所创造发明，除了有精神上坚韧不拔、挚着追求外，还有其科学的思维方法，教师将科学家的研究过程设置成教学情境，学生通过对科学家研究科学过程的体验，可以培养学生科学研究的思维，科学研究的变通性、灵活性和综合性。

③可让学生体会科学的人文内涵。通过对科学史创设情境，还可以感受科学家的人文精神，激发学生对科学的兴趣，体验科学家在研究科学时所表现出来的坚韧不拔、挚着追求的精神，例如达尔文进化论创立。还可以培养学生在科学研究中的合作精神，独立思考，善于质疑的态度。

5.利用多媒体创设情境：（1）多媒体具有图文并茂、形象直观的特点，而且多媒体的信息容量大，易操作，在课堂教学中用多媒体创设情境，是目前教学中十分流行的方法。（2）多媒体创设情境不仅符合学生从感性认识到理性认识的认知特点，而且符合脑科学的规律。（3）多媒体创设情境在生物上的适用范围我认为有三：①可以实现情感态度价值观的目标，因为多媒体信息容量大，有潜移默化之功效。②可以展示生物的微观世界。③可以用于反映生物的动态变化，生命活动过程。

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摘　要：目前，高效低耗去除水中氮磷污染物是国内外广泛关注的环境问题，污水反硝化脱氮除磷技术则是当前的研究热点。本论文针对反硝化脱氮除磷技术的核心——反硝化除磷菌的微生物学性能进行了研究，以深入理解反硝化除磷现象，也由此才能充分利用其优越性来提高和优化生物脱氮除磷效率和工艺。

关键词：污水处理；反硝化脱氮除磷；微生物学；反硝化除磷菌

到目前为止，国内外学者普遍关注反硝化除磷工艺的试验及影响因素，但对反硝化除磷脱氮微生物及其种属的研究较少，尚处于起步阶段，而针对反硝化除磷菌种在生理生态方面的特性研究则更少。本论文针对反硝化脱氮除磷技术的核心——反硝化除磷菌开展微生物学研究，更进一步理解反硝化除磷现象，提高生物脱氮除磷效率。

1.反硝化脱氮除磷的微生物机理 Seyoum Yami Gebremariam, Marc W. Beutel, David Christian, et al. Research advances and challenges in the microbiology of enhanced biological phosphorus removal-a critical review. Water Environment Research, 2011, 83(3): 195-219.

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关键词：高中生物；情景教学；实践

随着时代的发展与课程改革的深入，我国高中生物教学在吸取当前教学优势的基础上，更加贴近生活和社会实际，更加重视学生的创新精神与探究能力，更加注重学生的实践能力与发展潜力，从而实现学生的全面发展。

一、情景教学的界定与现状

情景教学就是在教学中，为了实现预期的教学目标，结合教学实际需要，利用教师与学生的引入、制造或者创设具有一定情绪色彩的、生动具体的教学场景，以引发学生一定程度上的态度体验，使学生能够更好地掌握知识，促进学生的全面发展。

在教学中，教师往往具有开展情景教学的愿望，但是往往受制于各种主客观因素，教师在教学活动中并未真正实施情景教学。这其中最主要的原因就是教师担心学生的考试成绩受到影响，从而影响升学率。另外一方面，教师还受制于情景素材及教学案例的匮乏。这些素材包括教材中与情景教学相关的各种资料，比如，生物史料、生物科技发展、生物的重大成就以及应用、生物实验、生物现象、生物科学对社会发展的影响及事件等。

二、高中生物开展情景教学的必要性

高中生物开展情景教学是新课程改革的需要，是学生全面发展的需要。

1.开展情景教学是面向全体学生的需要

以建构主义学习理论为基础的情景教学提倡以学生为中心，而不再是以教师为中心，它尊重学生的个性发展，根据学生的不同特质、不同情感开展教学，重点挖掘学生的创造力，发现学生的个体差异，通过情景的创设，使生物教学课堂成为学生体验与探究的空间，使得生物课堂充满生命活力。

2.开展情景教学是提高学生科学素养的需要

生物教学的基本目的之一就是培养和提高学生的生物科学素养。而具备科学素养的学生就需要有良好的科学情感，包括科学的价值观，探索生物的求知欲。而情景教学就是提升学生科学素养的有效方法。

3.开展情景教学是开展探究性学习的需要

探究性学习要求学生积极主动地参与到生物学习中去，使学生在探究问题的活动中获得知识，掌握学习生物学科需要的各种能力，培养科学的精神。通过情景教学的创设，可以让学生的思维活跃起来，主动地进行探究学习。

三、高中生物开展情景教学的策略

1.利用社会热点，开展情景教学

利用社会热点问题，可以使学生感觉到生物与生活实际紧密相连，能够正确认识到生物的社会价值，从而极大激发学生的学习兴趣。教师可以通过创设与社会热点事件相关联的素材开展情景教学，引导学生从中提取相关生物信息，分析所包含的生物知识。比如讲到病毒时，可以以禽流感、甲型HINI流感等社会热点为素材。

2.利用生物实验，开展情景教学

精心设计的实验在为学生提供感性认识获取相关生物知识的同时，还能够引导学生思维，引发学生展开讨论，使得学生能够发现实验现象背后的生物原理。比如，在“比较唾液淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的催化作用”这一实验中，蔗糖经过唾液淀粉酶的作用后，用斐林试剂检验，检出砖红色的沉淀，在引导学生反思实验失败的原因后，笔者设计一个探究实验学习的情景，让学生对可能出现的问题进行探究，再进行实验设计对自己提出的问题进行验证。

3.利用生物科学史，开展情景教学

利用生物科学史开展情景教学不仅能够培养学生的科学能力，如，观察、分析、总结、归纳、假设、设计、验证等，也能够培养学生的科学精神。如，胰液的外分泌功能的研究就是从研磨胰腺却得不到胰岛素这一奇怪问题开始，逐渐发现促胰液素的。

4.利用直观教具与多媒体，开展情景教学

很多情况下，尤其是生物学科的特殊性，学生不好直接观察、认知研究对象。因此，教师可以借助直观教具与多媒体相结合的方式，创设情景进行模拟教学。如，在“观察植物细胞的有丝分裂”这个实验中，学生观察到的植物细胞其实是经过固定后已经死亡的细胞，肯定不能观察到其动态变化，如果教师能够利用多媒体动画，先进行分段学习，再将典型时期的片段串联，就能够在学生的思维中形成一个连续的动态过程的影像。

在高中生物教学中，能够合理地创设教学情景，能够提高学生的学习兴趣，培养学生的实践能力、创新精神与探究能力，还能够培养学生的科学精神，掌握科学方法。同时，开展情景教学也对教师提出了更高的要求。

参考文献：

[1]尹红雨.用情景教学演绎生物新教材[J].新课堂研究，2010(1)：37-38.

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一、利用生物学史创设情境

生物学史是生物学科宝贵的财富，教师可以利用与教学内容有关的生物学史设置教学情境，激发学生对科学的兴趣，体验科学家在研究科学时所表现出来的坚韧不拔、执着追求的精神，例如达尔文进化论的创立。还可以培养学生在科学研究中的合作精神，独立思考，善于质疑的态度。例如，DNA分子双螺旋结构的创立，就是沃森和克里克吸收别人的成果并成功合作的典型。

二、通过生活实践创设情境

生物学是一门实践性很强的学科，生物知识来源于人们的生活生产实践，反过来又可指导生活生产实践。因此，在教学中如果紧扣教学内容，从学生耳闻目睹的生活生产实践出发，巧设情境，能够促进学生在乐学的氛围中自主构建知识体系，加深对基础知识的理解，同时还可拓宽学生视野，发展学生思维，有效提高学生解决问题的能力，真正做到学以致用。

例如：在学习“植物细胞渗透吸水和渗透失水的原理”时，可联系日常生活创设这样的情境请学生思考：盐拌黄瓜、糖腌西红柿时盘子里水会变多，变多的水从哪里来？如果青菜发生了萎蔫现象，怎样使青菜变得鲜嫩？学生很快就明白了细胞既能失水也能吸水。在了解了相关知识后，让学生分析：为什么盐碱地上庄稼长不好？一次性施肥过多为什么会造成庄稼烧苗现象等问题。在这些生活实例的“引领”下，使学生不仅容易理解所学的知识，而且还感受到成功的喜悦，激发了他们学习生物学的热情和信心。在这样的课堂教学过程中，学生置于亲切、自然的“主角”地位，从而学得轻松、愉快。

三、运用诗歌、成语、俗语、谜语创设情境

学习兴趣是学习动机中最活跃、最积极的成分，也是学习活动中最基本的内驱力因素。如何激发学生学习的兴趣，使学生感到生物学的学习乐在其中，这是生物课教学成功的关键之所在。适当运用一些与生物学有关的诗歌、成语、俗语、谜语等进行教学，不仅会把枯燥无味的内容讲得生动有趣，而且能激发学生的探究兴趣，提高其文学修养，增长其生物学知识。

例如：通过诗歌“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开” 创设“环境对生物的影响”的教学情境。讲食物链时，用“螳螂捕蝉，黄雀在后”这一成语导入可收到良好效果。引用“种瓜得瓜、种豆得豆”，“一母生九子，九子各不同”这些民俗谚语来创设“遗传变异”这部分知识的教学情境。在探究种子和果实区别时，可用谜语“麻屋子，红帐子，里面睡个白胖子”引入，先让学生猜一猜这是指什么？再进一步设疑：“麻屋子”指的是果实中的哪个结构？“红帐子”指的是种子中的哪个结构？从而达到调动学生探究兴趣的目的。

四、利用探究活动创设情境

科学探究是一种科学活动的体现，在教学中教师尽可能地创造可启发学生创新思维的条件，引导学生对事物进行大胆幻想，并以此幻想目标为导向，激励学生设计出可行的探究课题，使学生不断具备独立思考、勇于探索、勇于创新的精神。

例如：在探究“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”时，可分给每个学生一块馒头片，要求学生慢慢地、细细地咀嚼，然后问学生“有什么感觉？”学生通过亲身体验很快答出：“有甜味。”那“为什么会有甜味？”这样学生的兴趣勃然而发，会提出许多探究性问题：如“馒头的主要成分是淀粉，淀粉变成了什么物质？”“淀粉在口腔中是如何被分解的？”等等，问题一旦提出，学生就着急想去弄个明白。作为教师，在课堂上引导学生对发现的问题大胆地提出设想，设计探究方案，深入地进行探究，同时应鼓励每个学生勇于发表自己的见解，大胆质疑、大胆创新，提出自己的假设。

五、利用多媒体创设情境

运用录音、录像和电脑等多种媒体的音像效果创设情境，能有效地利用图像、声音等形式来传递教学信息，使教学内容形象化，使学生不但能置身于课堂教学材料所描述的情境之中，较好地理解教学内容，还能激发学生的学习热情，培养学生的观察力和思维力，从而起到事半功倍的作用。例如：在讲授“蒸腾作用”时，利用多媒体课件呈现“炎热的夏季（知了在鸣叫），在花草树木葱郁的公园内，游客在绿荫下避暑乘凉”的画面，设计新颖有趣的问题：“大树底下为什么好乘凉？”“植物的叶片为什么不会被灼伤而萎蔫？”等等，通过创设的情境，使学生产生一个又一个谜团，从而激发他们学好生物学的强烈欲望。

六、通过时事热点创设情境

时事热点一直是学生十分关注的内容，时事热点包括政治的、军事的、社会的以及科学的最新发展动态。教师将这些备受学生关注的时事热点巧妙地设置成教学情境，对促进学生探究学习兴趣有很大作用，而且还可以补充书本上没有的知识，夯实课内的基础知识，开拓视野，同时也是对学生进行情感教育的有效途径。

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关键词：分子生物学；分子影像学；医师；学习

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）41-0186-02

分子生物学的诞生拓展了人们对于疾病的认识，分子生物学的研究内容涉及到生命的本质，它的出现对生命科学有着巨大的冲击，尤其是对医学有着重要的影响[1，2]。现代医学条件下，从分子水平认识疾病并寻找对策已成为医学发展的重要途径之一。分子生物学的方法和技术被广泛的应用于影像医学的基础和临床研究中，与之交叉产生的新兴学科――分子影像学，已然成为影像医学的前沿与热点[3，4]，学习和利用分子生物学的知识对于广大医生，特别是影像科医生来说有重要的意义，有助于我们了解行业研究的前沿和热点，提高科学研究和临床诊疗水平。然而广大医生，特别是影像科医师在实际工作中常常面临知识缺乏或老化的问题，原来掌握的理论和技能在疾病诊断、发病机制的研究、疗效的跟踪和评估等方面越来越受到制约。因此，随着分子影像学的出现和医学分子生物学的交叉与发展，今后的影像临床和科研中要求影像医师能够掌握与其工作相关的理论知识和技能，从而有效地为临床工作及科学研究服务。

一、分子生物学在影像医学发展中的意义

近20年来，分子生物学在理论和应用上都取得了重要进展，其理论与技术已渗透到生命科学的诸多领域，而影像医学与其结合产生的新型学科――分子影像学更是走在影像医学发展的最前沿。分子影像学的出现和发展将从根本上改变未来的医学模式，引领整个医学影像学发展的方向[5]。与传统的影像诊断学不同，分子影像学借助于分子探针应用医学影像成像设备非侵入性地对活体的生理病理过程进行观察，其优点是在器官或组织结构的形态变化之前，从分子水平进行定量或定性的可视化观察[6]。例如通过标记肿瘤产生过程的关键分子然后进行影像学检查，既可以显示出肿瘤发生发展过程中的解剖改变，也可以追踪观察疾病发生、发展过程中的病理生理变化，有助于疾病的早期明确诊断和发生机制等的研究。在药物开发和作用机制研究中，通过标记药物本身或者其作用靶点可以直接显示药物在体内的变化或靶点的改变，从而为药物的筛选和作用机制的研究提供直观的实验依据。分子影像学技术不仅为生命科学相关的基础研究提供了重要方法，而且也在临床研究和转化医学等领域中发挥重要的作用[7]。在未来的个体化医学模式中，分子成像技术可能会同时融合疾病的分子诊断和治疗跟踪系统，在早期诊断疾病的同时进行治疗并跟踪其治疗后的变化，从而实现疾病诊疗的一体化。

二、影像医师学习分子生物学知识的必要性

分子影像学是分子生物学和医学影像技术相结合的产物，分子影像学利用现有的一些医学影像技术，如核医学、核磁共振和光学成像方法等，通过特异性的分子探针的设计和应用，能够对人体内部的生理或病理过程中在分子水平上发生的变化进行在体成像，安全无创，可重复行强，在疾病的诊断、治疗以及疗效评价、发病机制等的方面发挥着不可估量的作用。分子影像学是一门新的交叉学科，作为影像医师要想掌握并应用好，除了原有的影像学知识外，还要学习和掌握分子探针的制备原理和技术、信号通道及相关机制、肿瘤靶点的筛选和定位等相关知识和技术，而这些都属于分子生物学的范畴。分子影像学使影像检查从原来单纯观察解剖结构转向功能性分析，从主观诊断转向客观的定量分析，因此影像医生必然要整合分子生物学、细胞生物学或合成化学等方面的知识，在研发分子探针、筛选基因靶点等方面不断努力，借助于先进的影像学成像手段早期、直观的显示疾病的发生发展、治疗效果及转归等，实现分子影像学的长远发展。而且随着相关技术的兴起，分子影像学越来越注重对个体化表型差异的分析，这也为实现个性化医疗，即精准医疗，提供了重要的条件。未来，分子影像学将推进个体化治疗的发展进程，例如许多肿瘤的诊断靶点，也可作为治疗靶点，通过筛选关键靶点，定制对应的特异性分子探针，应用分子影像的个体化分析为病人“量身定做”最佳治疗方案，并能予以跟踪、评价，从而实现诊断治疗的一体化。总之，掌握分子生物学知识对提高影像科医师综合诊疗水平具有极大的指导意义。目前我国普通高等医学院校都已开设了分子生物学课程及其相关的实验教学，也有相应的规划教材和实验教材，因此毕业于医学院的影像医师大多具备了一定的医学分子生物学知识基础，但分子生物学的理论和技术不断地更新，这就迫使影像医师仍需要不断地学习，以便了解分子生物学的最新进展。而对于没有学校学习基础的高年资医师而言，分子生物学是个崭新的领域，需在重新学习[8]。

三、影像医师加强分子生物学知识学习的途径

影像医师应认识到加强分子生物学知识学习的重要性，并积极主动地加强分子生物学知识的学习。除了医院、学科或科室有组织的进行学习外，更重要的方法还是自主学习，通过有效地继续教育获取必要的理论及技能。在继续教育的过程中，影像医师应根据自身的需要选择学习的深度和广度。如实际工作中需要对疾病的发病机制、药物作用机制、疗效评估等研究较多，还必须全面地学习医学分子生物学的最新理论和相关技术，才能更好服务于实际工作中。影像医师获取分子生物学知识的途径有很多：

1.全面系统的学习基础知识。影像医师应根据自身的基础选择相应的教科书或参考资料，可以优先选择国家规划教材，以便由浅入深的掌握分子生物学的理论，明晰各种常用名词、术语，了解分子生物学涉及的研究领域。近年来大学的网络公开课程建设日趋完善，还可以通过慕课等进行在线的视听学习[9]，有助于知识的理解与掌握。在有一定基础的前提下，再通过专业杂志和文献，了解最新的进展和研究动态。

2.明确方向，学习相关的专业技术。分子影像学的研究涉及到多个学科的知识，因此在学习中，影像医师应明确自身的研究方向，有针对性的学习。应用互联网学习操作简单、便捷，易于被广大医生接受，而且其内容全面、检索便捷等优势也已在医学继续教育中发挥着不可替代的重要作用。可以通过维普、知网、同方等专业网站，有针对性的筛选文献和资源进行学习。另外和可以进入到分子生物学的网站、论坛等进行浏览、搜索等，既能紧跟前沿动态，还可以与他人互动交流、进行讨论。

3.注重学术交流与合作研究。参加专题学术讲座或会议，尤其是国家级或国际性学术交流活动是十分必要的。通过学术交流，可以较快的了解分子生物学在影像医学中的应用和最新动态，而且在交流过程中，可以与同行及专家进行直接的沟通，交流并获得必要的指导和帮助[10]。在科学技术飞速发展的今天，单单依靠影像科医师无法发展分子影像学，唯有与分子生物学等交叉学科的专家精诚合作，才能更好的推动分子影像学的发展和临床应用。哈佛大学分子影像中心Weissleder教授曾指出影像医师应该切实肩负起开展分子影像研究工作的任务，要与基础学科相互沟通，发挥各自的优势，协同合作。因此加强合作与交流能够更好地解决分子影像学发展中所涉及的问题，有效的促进影像医师分子生物学的学习和研究。

总之，分子生物学是目前公认的最具活力的医学带头学科。分子影像学的出现是分子生物学的理论和技术推动影像医学发展的直接表现。作为新时代的影像医师，必须重视分子影像学的研究，学习和应用好与之相关的分子生物学等基础知识和技术，才能适应现代医学发展的需要，更好的服务于科研与临床医疗工作。

参考文献：

[1]冯作化.医学分子生物学[M].人民卫生出版社，北京，2001.

[2]方福德.医学分子生物学的发展历程和展望[M].医学与哲学，1999，20，（1）：17-20.

[3]张龙江，宋光义，包颜明.分子影像学的研究和进展[J].中华放射学杂志，2002，36（10）：950-953.

[4]董鹏，王滨，孙业全，等.浅析分子影像学学科建设与影像医学专业研究生创新能力培养的关系[J].中国高等医学教育，2008，（6）：117-118.

[5]申宝忠.无限潜能魅力彰显――分子影像学研究的回顾与展望[J].中华放射学杂志，2014，（5）：353-357.

[6]Perrone A. Molecular imaging technologies and translationalmedicine. J Nucl Med，2008，49（12）：25N.

[7]申宝忠，王维.分子影像学2011年度进展报告[J].中国继续医学教育，2011，（8）：132-166.

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关键词：基本概念；基本方法；知识网络

一、深入研究，把握信息，掌握方向

好的开始是成功的一半，高三开学第一周至关重要。对高考复习也是如此。如何进行一般审查的目的和任务？这是学生面临的第一个问题，以及在生物教学过程中教师面对的第一个问题。要解决这一问题，就需要教师对多年来的高考问题进行研究，选准复习方向，确定复习重点，为圆满完成复习任务打好基础。

1.分析高考生物试题

每年的高考试题，可以发现其突出的特点是它的连续性和稳定性，始终保持稳中有变的原则。只要经历了国内的高考，你就可以找到一些共同的特点，比如试卷结构、试题、考试方法和能力要求等。因此，对2014届全国高考试卷和山东省在过去五年里的高考试卷进行所有分析和研究，及时掌握命题和命题的特点，从而理清复习的思路，制定相应的复习计划。

2.关注新教材和新课程标准的变化

每一年使用的教材和课程标准都会出现一些变化，第一周上课的时候就要把2014年调整内容进行梳理，分析高三生物教学中应具备的理念和注意的问题：如在传授知识的过程中，要注意回归课本，增加研究的内容和生物的历史，新的技术和其他的阅读材料。很显然，在高考命题中将会出现这些变化，我们要做到熟悉新教材和新课程标准的这些变化，有利于把握准复习的方向和深度及难度，增强复习的目的性和准确性。

二、夯实基础，掌握方法，整合知识

如果高考是一场战役，开学之初的准备就是战略方向的把握，第一轮复习则是打好这场战役的知识储备、能力培养过程，因此我们从以下方面进行了努力：

1.对基础知识进行全方位理解和执行。

第一轮复习基本方法――五会、四基：

“五会”指：

会读：精读高考知识点；

会背：背熟概念、事实、原理、方法；

会默：默写名词性概念、生物学术语、结论性语句；

会理解：对基本概念要理解内涵和外延；

会应用：学以致用，力求规范、准确、全面、科学。

“四基”指：

基本知识：包括基本事实、基本概念、基本规律和基本原理；

基本技能：包括审题方法、解题方法、实验方法和基本操作技能；

基本方法：包括解答常见的、典型的、重要题型的一般思路与套路；

基本习惯：包括学习习惯、解题习惯乃至考试的习惯。

2.重视教材，处理好教材和复习资料的关系。

生物重点复习的资料是教材，它是任何资料都无法替代的。高考题来自教材，所以教材是落实“四基”最好的资料。在生物总复习中以考试说明作指导，不应该次序颠倒。在复习中始终坚持以考纲为“纲”，以课本为“本”，这是提高复习效率的重要策略。

3.合理利用其他参考资料

除了高考试题、考试说明、教材、课程标准、生物教学基本要求外，获得信息的途径、方法还有很多，如全国各地名校、山东省各地模拟试题等。但是，在使用这些资料之前我们都要进行仔细研究和筛选，有效合理地使用，避免干扰正常复习、浪费时间。

4.在重视基础和知识拓展的基础上，更注重能力的培养。

（1）建立知识网络

能力是目标，特别是综合能力、应用能力和创新能力。在备考中，要回归到生物学的基础上来，先把各个知识点弄明白，然后逐渐理解、掌握生物学科的思想方法，并进行综合。在复习过程中对教材知识加以梳理、归类和整理、组合，形成完整的知识体系和结构，建立知识网络。建立知识网络采用以下的方法：利用教材目录建立知识网络；利用章首语、章首图建构各章的知识网络；使用流程图、模式图、关系图构造知识网络。

（2）加强学科内综合

高中生物研究的是生物学的特性、生命的本质。生物体的结构是一个统一的整体，生物体与环境也是一个统一的整体，生物体的各种生理都是协调统一的，可见，生物学科内的综合是生物学科本身的特点。生物知识的结构和体系将是高中生物教学的重要手段。

三、专题讨论，突出重点，提升能力

主题教学是培养学科综合能力的有效方法。在生物教学中，第一阶段是根据本章建立知识体系，构建知识体系，并与经典问题相协调，拓展骨干知识和关键知识的纵向和横向发展。第二阶段是复习教学中的特殊学科，教学应是小学和中学阶段的特殊主题，不是完全分离的。在第二轮复习前一个月进行信息收集，确定专题划分为以下几个方面。

（一）第二轮复习专题的划分

1.体系专题。例如：物质与结构体系；生命的自我更新和调整系统；生命的自我复制和进化系统；生物与环境系统。2.实验专题可以分为：实验操作、原则、程序、现象和结论分析、归纳、总结等实验项目；改正错误或增加不完整的实验；在实验中获得的信息的分析和解释，实践。3.热点专题。例如：（1）生态和环境热点（人口资源、环境污染、温室效应、环境保护）；（2）生命科学前沿热点（基因工程、克隆、干细胞技术、人类基因组计划、诺贝尔奖生物方面知识）；（3）工农业生产，人类健康热点（转基因食品、酶工程、癌症、艾滋病）。

（二）思维方式是知识的本质，也是知识转化为能力的桥梁

命题方向可以反映思维主体的特点，近年来认真分析试题，会发现几乎所有试题都对考生的思想方法提出了一定的要求。在教学过程中，要有计划、系统地进行强化训练，帮助学生真正掌握这些思想方法。26题、28题、35题考查生物实验，测试考生的实验观察，实验操作，科学思维，调查方法，同时能促进学生尊重事实、坚持真理的科学态度的形成。其中第28（4）题考查科学研究方法。第27题以湿地生态系统为背景，36题以克隆为背景，引导学生把重点放在与社会问题相关的生物科学上，培养学生的自然和社会责任感。

（三）重视语言表达能力的考查

从学生答卷的情况分析，相当一部分的学生存在审题不仔细不认真、学科语言使用不规范、解题步骤不完整、文字表达不严谨等问题。未来的高考会非常重视学科语言的应用，生物有专用的生物术语，应尽量用规范的语言组织高考答案。

另外，教学中要及时发现学生在学习中存在的问题、态度的变化和情绪的波动，及时找学生谈话，稳定学生的情绪，帮助学生提高信心，经常进行试卷分析，帮助学生提高成绩。

总之，在整个高三复习过程中，始终坚持以考试说明为例，落实考试内容，提高四个能力；以课程标准为魂，落实模块价值，提升科学素养；以学科教材为本，落实概念原理，理解生命现象；以有限的培训为规范，测试答题能力，寻找盲区，加强解题规范，消除疑问和困难，辅以补充信息，促进分层教学，提高学生综合能力。

参考文献：

[1]崔金祥.浅析初中生物实验教学[J].科技信息，2008（35）.