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發育生物學概述范文1
關鍵詞:數學 教學評價 素質教育 全面發展
評價學生是教育過程中的一個最重要的環節,是教學活動中最直接、最常用的方式。教學評價的主要目的是為了全面了解學生的教學學習過程,刺激學生的學習和改進老師的教學,應建立評價目標多元,評論方法多樣的評價體系,更要關注他們在教學活動中所表現出的情感和態度。幫助學生認識自我,建立信心。
一、自評和互評相結合讓學生學會反思和欣賞
1.從認識自己的優點開始。我們在教學中首先開展“優點和閃光點”。讓每個同學把自己的優點、閃光點隨時以書面的形式記錄下來,收錄在各自的檔案袋里,老師規定,每天至少發現自己的一個優點。學生評價自己的內容很廣泛。比如一份整齊的作業,一次精彩的發言,一張滿意的練習,一種不同于別人的解題方法,在某方面的進步等,都可以記錄下來。這些記錄比較真實地反映出每個學生在學習過程中的變化和點滴進步?!拔沂强蓯鄣摹?找優點活動所帶來的這種心理暗示,是學生健康成長的不竭動力。
2.讓學生學會思考、樂于思考,善于思考,老師要鼓勵學生寫教學日記,寫數學日記的內容,可涉及學習教學過程中的那些高興的、難忘的、遺憾的、傷心的事,也可以寫法則、性質、公式、一題多解、做錯題的想法、老師表揚之后等等。學生認為有意義的,愛怎么寫就怎么寫,充分發揮個性,表現自己的情趣。數學日記不但能使學生上課專注,注重學習的方法,而且能和同學積極合作,共同解決問題,能夠及時指出自己不明白的問題,正確地給自己評價;幫助他們認識自我,建立信心,不斷激勵學生的學習;同時使老師更全面地了解學生的教學學習過程,改進自己的教學。
二、師評與生評相結合發揮主體評價的有效性
老師評價與學生評價有機結合,使課堂空間內來自不同方向的評價信息相互交織,形成強大的多主體評價之網。
教師在課堂中充分發揮獎勵的有效性,在教學中,恰當地運用獎勵,評價重點在學習過程中的隨機性?!澳愕目偨Y棒級了”,“你的思考與眾不同,很有見解”……針對學生在不同方面表現設計不同的評價標準,制作各種標志,如星智慧星數學小博士等等。
三、家長評價與學生評價相結合把評價滲入到家庭中
如果學生在家里某方面的表現有進步,可以憑代表家長意見的簽條,在獎勵表上給予獎勵,這一措施很受家長歡迎,等于是給家長一個管孩子的法寶。在家不好好學習、不好好表現、不聽家長的話,家長可以用不簽條來要挾。這樣做,把評價可以深入到每個家庭里,充分發揮評價的有效性。
四、日常評論、呵護學生的自尊心
由于我們面對的是一個活生生的學生,這些學生由于文化環境、家庭背景和自身思維方式不同,他們的基礎、性格、智力等存在著差異,所以同一把尺子衡量學生,要求學生達到統一的標準,是不可能合適的。在課堂教學中,教師對學生進行定性評價時要注意呵護學生的自尊心。我在這方面的做法是:注重學生學習過程的評價,并讓全班學生都主動參與到學習中來。課上,采用小組討論、同桌學習、師生對話等學習形式,使學生在學習新知的同時,掌握一些學習方法。例如:在教學十一冊的《倒數的認識》一課時,我采用小組學習的方法,先讓學生觀察下面的幾個算式,看看有什么規律(即書上的例題)然后,自己也仿照老師寫幾個,看看剛才找出的規律在這里是不是適用?學生在寫的過程中,對0有沒有倒數發生了爭執,一部分學生說0的倒數是0,理由是0×0=0,另一部分的學生認為0沒有倒數,因為0不可以做除數,看到學生主動地提出這樣的問題,正是這節課中的一個難點。為了讓學生充分理解0沒有倒數,我讓兩組學生推選代表分別陳述理由后,再組織學生討論,希望學生自己能說服自己。果然,學生自己解決了這個問題。正因為學生對這個問題是自己探究出來的,所以學生掌握得非常牢固。古人所說:“學起于思,思源于疑?!闭媸且稽c也不錯。
評價的功能是多樣的,需要我們教師不斷去探索。只要是有利于教學的評價,就是好評價。
總之,在小學數學評價中,教師對學生的評價,不僅要關注學生的學習結果,更要關注學生的學習過程,只有發揮師生互動評價、生生互動評價的功能,才能更好地發展學生的思維,點燃學生創新的火花,讓學生做真正的學習主人。
參考文獻:
1.《全日制義務教育小學數學課程標準》.國家教育部
2.《新課程評價操作和案例》.首都師范大學出版社
發育生物學概述范文2
競賽命題的主要依據
1.國際生物學競賽(IBO)的理論綱要(《生物學通報》,1994.10)。
2.《中學生奧林匹克競賽·生物學》(高信曾主編,中央民族大學出版社)和《中學生物學奧林匹克競賽輔導》(吳相鈺、劉恩山等編譯,湖南教育出版社)《高中生物學大綱》供試驗用(國家教委基礎教育司編訂,人民教育出版)。
范圍和要求
理論部分
第一部分
植物解剖、生理(重點是種子植物)和分類(20%)
一、種子植物形態解剖
(一)植物組織1.植物組織的概念和類型2.分生組織3.成熟組織4.組織系統5.維管組織和維管束
(二)種子和幼苗1.種子的結構和類型2.種子的萌發和幼苗的形成
(三)種子植物的營養器官1.根的結構(內皮層)2.莖的結構(維管束)3.葉的結構與氣孔功能4.根、莖、葉的變態
(四)種子植物的繁殖器官1.花的結構2.種子和果實的形成
二、植物生理
(一)植物的水分代謝1.植物吸水的部位及方式2.植物細胞滲透吸水原理(水勢)3.植物體內水分的散失4.外界條件對蒸騰作用的影響5.蒸騰作用原理在生產上的應用
(二)植物的礦質代謝1.植物必需的礦質元素及其主要生理作用2.根吸收礦質元素的過程3.植物根系吸收礦質元素的特點4.植物體內無機養料的同化5.礦質元素在植物體內的運輸和利用
(三)植物的光合作用1.光合作用的概念及其重大意義2.光合作用的場所和光合色素3.光合作用的全過程(光系統Ⅰ和光系統Ⅱ)4.C[,3]和C[,4]植物的比較(光呼吸)5.綠色植物與光合細菌的光合作用的比較6.外界條件對光合作用的影響(飽和點、補償點)7.光合作用的原理在農業生產中的應用
(四)植物體內物質的運輸
(五)抗逆生理(抗旱、抗寒等)
(六)植物的呼吸作用1.呼吸作用的類型和過程2.植物體各部分的呼吸強度比較3.外界條件對呼吸作用的影響4.呼吸作用的生理意義5.呼吸作用的原理在農業生產中的應用6.呼吸作用與光合作用的關系
(七)植物生命活動的調節1.生長素類2.赤霉素類3.細胞分裂素類4.脫落酸5.乙烯
(八)植物開花的機理及其應用1.植物的花前成熟2.低溫和花誘導3.光周期和花誘導4.春化和光周期理論在生產中的應用5.其他條件對植物開花的影響
(九)植物的生長、發育和生殖1.頂端分生組織和形成層2.無性生殖、有性生殖3.雙受精作用、胚的發育和胚乳的發育4.種子植物、蕨類植物和苔蘚的世代交替(生活史)
三、植物系統分類(了解到科、目、綱、亞門和門)
(一)藻類植物1.藍藻門2.綠藻門3.紅藻門4.褐藻門
(二)菌類植物1.細菌門2.粘菌門3.真菌門
(三)地衣植物
(四)苔蘚植物1.概述2.苔綱3.蘚綱
(五)蕨類植物1.概述2.石松亞門3.木賊亞門4.真蕨亞門5.蕨類植物的起源與演化6.蕨類植物的經濟價值
(六)種子植物——裸子植物1.概述2.裸子植物分類3.蘇鐵綱4.銀杏綱5.松柏綱6.裸子植物的起源與演化
(七)種子植物——被子植物1.概述2.雙子葉植物綱和單子葉植物綱的10個重點科(十字花科、豆料、菊科、薔薇科、錦葵科、茄科、葫蘆科、蕓香科、禾本科、百合科等的特征及花程式、花圖式)3.被子植物的起源與系統發育
第二部分
動物分類、形態、解剖和生理(20%
)
一、動物分類、形態與解剖(重點是無脊椎動物)
(一)原生動物門1.主要特征2.草履蟲3.分類(鞭毛綱、肉足綱、孢子綱、纖毛綱)
(二)多孔動物門1.主要特征2.海綿
(三)腔腸動物門1.主要特征2.水螅3.分類(水螅綱、缽水母綱、珊瑚綱)
(四)扁形動物門1.主要特征2.分類(渦蟲綱、吸蟲綱、絳蟲綱)
(五)線形動物門1.主要特征2.分類(線蟲綱、輪蟲綱)
(六)環節動物門1.主要特征2.環毛蚓3.分類(多毛綱、寡毛綱、蛭綱)
(七)軟體動物門1.主要特征2.無齒蚌3.分類(雙神經綱、腹足綱、瓣鰓綱、頭足綱)
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關鍵詞:紫薇;絨蚧;蟲害;防治技術
中圖分類號:S602 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160632105
1 紫薇絨蚧的生物學特性與危害概述
1.1 紫薇絨蚧的生物學特性
1.1.1 紫薇絨蚧
每年發生2代,在膠東地區每年6-9月為發生高峰期,在此階段之前的冬季里,紫薇絨蚧若蟲和雌成蟲分別樹干、樹皮的縫隙內越冬,第2年春天開始出蟄,爬行至適宜點(以刺吸紫薇枝液的吸食方式,集中在植物的主脈基部、嫩梢、枝桿等部位),雌蟲發育至性成熟時分泌白色蠟絲,形成包被蟲體的氈絨狀蠟殼進行自身保護。越冬雌成蟲4月上旬開始產卵,卵期8~14d,5月中下旬開始孵化成若蟲,初孵若蟲經8~10d脫皮變成2齡若蟲,一般在樹木的陰面選擇適合固居點。第2代若蟲在8月上旬出現,自3月份取食開始,直到每年11月氣溫下降時尋找適合地點越冬結束生長期。
1.1.2 生物學特性研究
1.1.2.1 定點取樣
選擇紫薇樣株5~6棵,樹桿以為直徑5.0~6.0cm左右為宜,樹高2.0~3.0m左右,樣株之間間隔最好按10~15cm左右的距離調整好,每棵樣株上綁定3根枝條,直徑分別在6.0mm、18.0mm、25.0mm左右。同時,記錄各樣段上不同蟲態的數據。
1.1.2.2 調查方法
采用定株定樣段跟蹤觀察的方式,研究群體發育進度及蟲口密度變化。以每年春季3月份開始,每天觀察1~2次,做好數據記錄。
1.2 紫薇絨蚧的危害
紫薇絨蚧分布較廣,主要分布在我國華北、華南、華東等地區。紫薇絨蚧若蟲孵化后,和雌蟲聚集于小葉片主脈基部、嫩梢、枝桿等部位定居,刺吸期枝葉汁液為生,對樹勢造成影響,嚴重的枯萎死亡。
紫薇絨蚧取食后的排泄物的露最易培養并生成煤污病菌,煤污病菌利用蜜露進行大量的繁殖與生育,紫薇受害后,樹勢衰弱,葉片新梢呈扭曲關,嫩葉會逐漸卷縮,枝葉會逐漸變黑,枝梢變細?;ㄐ蚩s短,花期不能開花,果實也會出現畸形,此病對紫薇的生長造成極大影響。
2 紫薇絨蚧綜合防治策略與方法研究
2.1 試驗對象
以紫薇樹齡9~16a生做為試驗對象。試驗時間可選擇在每年春季萌芽前后階段,藥劑種類以生物農藥、化學農藥為主。有一些地區在夏季生長時段也可以進行防治試驗,2種效果均沒有明顯差別,可根據當地生產條件和情況,自行選擇即可。
2.2 紫薇絨蛤藥物防治試驗
從若蟲盛孵期的調查研究中得出5月下旬為若蟲孵化盛期,若蟲孵化后又先在蠟囊內停留10~24h,固選用1.8%阿維菌素和40%氧化樂果、48%樂斯本藥劑對紫薇絨蚧進行藥物防治試驗,以減少紫薇絨蚧造成更大危害。
一般以稀釋1000倍的50%馬拉硫磷乳劑和稀釋400倍的40%氧化樂果乳劑進行藥物防治,這種方法對紫薇絨蚧的致死率較高。
越冬若蟲期防治。時越冬后的蟲體比較弱,抗藥性差,對越冬卵絕大多數孵化、蛹或成蟲尚未出現時噴藥。選用高效廣譜抗生素農藥阿維菌素。阿維菌素為生物類藥劑,對植物少藥害,且木易使害蟲產生抗性,與其它農藥也無交叉抗性,達到安全、經濟、高效目的。也可取得較好的防治效果。
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摘要:概述了植物細胞分化的模式系統———管狀分子分化實驗系統的建立以及基于該系統的管狀分子分化的生理學、細胞學、生物化學和分子生物學等方面的研究進展,并對今后的研究方向進行了展望。
關鍵詞:百日草;次生細胞壁;細胞分化;管狀分子
管狀分子(TraehearyElements,TEs)是維管植物木質部內導管和管胞的總稱,皆為長柱狀細胞,次生壁木質化,成熟后均缺乏原生質體,其功能是輸導水分、礦質元素和機械支持作用。導管和管胞差別是,管胞無穿孔,管胞間壁僅有具緣紋孔,借以實現物質轉運;而導管分子間的某些區域具有穿孔,多個導管分子通過末端的穿孔連接形成一個長的管道,即導管,與管胞相比,其輸導能力大大增強。管狀分子來源于形成層,由形成層細胞經過細胞擴增、次生壁沉積、胞內物質自溶、形成端壁穿孔等步驟而形成。管狀分子分化已被作為植物細胞分化的模式系統,在形態結構、生化和分子組成、發育及生理功能上都具有明顯的特點,是植物解剖學、發育生物學和細胞生物學的研究熱點之一。多年來,各國學者建立了整體實驗系統和離體實驗系統,對管狀分子的形態解剖學、生理學以及分子機制進行了一定的研究。其中,百日草(ZinniaelegansJacq.)葉肉細胞離體培養系統是目前分化效果最好的實驗系統,人們利用該系統開創性地研究了離體條件下管狀分子分化的基本過程,并對管狀分子分化的細胞學、生理學、生物化學和分子生物學進行了卓有成效的研究。筆者擬對30多年來人們利用百日草葉肉細胞離體培養系統的研究成果進行概述,為進一步闡明管狀分子分化機制提供基礎。
1離體實驗系統的建立
因為管狀分子形態隨著分化進程而發生顯著變化,其中包括環紋、螺紋和網紋次生細胞壁(SCW)的形成以及自溶作用。所以,管狀分子分化被認為是植物細胞分化的模式系統。然而,大多數早期關于分化的研究,采用的是多細胞系統,這樣的系統包含幾種作為起始材料的細胞類型,為追蹤單個細胞分化過程帶來了困難。Kohlenbach和Schmidt發現,以機械法分離的單個百日草葉肉細胞可直接分化為管狀分子,這促使Fukuda和Komamine在此基礎上,建立了一個有效的、高頻分化的實驗系統。該系統已被全世界許多實驗室廣泛應用,有時根據特定情況僅僅對一些細節進行了修改。用液體介質浸漬百日草葉片,研磨后,以小網眼篩過濾,液體介質反復漂洗懸浮液,分離得到單個葉肉細胞。要注意:(1)材料要適當。取幼苗第一對葉,而非成年植物最嫩的葉片。(2)條件要適當。旋轉培養轉速為10r/min,0.3~0.4mol/L山梨醇調節滲透壓,生長調節劑為0.1mg/La-萘乙酸(NAA)和1mg/L6-芐基腺嘌呤(6-BA),起始細胞濃度為(0.4~3.8)×108細胞/L。這樣,幾乎30%分離葉肉細胞,在適當的離體培養條件下,可半同步地分化為管狀分子。
2細胞學、生理學和生物化學方面的研究
百日草實驗系統的建立促進了管狀分子分化諸多方面的研究。初步的細胞學和生理學研究表明,細胞分裂不是管狀分子分化的前提條件,而一些DNA合成在分化中發揮重要作用;以肌動蛋白依賴的微管重組,限定了次生細胞壁的特有格局;分化過程是動態的,細胞變化表現在次生細胞壁沉積前細胞器數量的增加,次生細胞壁沉積開始不久次生細胞壁木質化啟動,原生質體逐漸自溶,初生壁非木質化部分的局部水解,分化過程終止。另外,百日草系統已清晰地證明,管狀分子分化受植物激素諸如生長素、細胞分裂素、油菜素內酯、赤霉素、一氧化氮、乙烯、信號肽(例如CLE肽、木質素、植物磺肽素)的調控;另外,大量生化和免疫學研究,揭示了細胞壁成分諸如纖維素、木聚糖、木質素和其他次生壁特有分子的變化,以及自溶過程中的各種事件,諸如蛋白質和核酸的降解等。
3相關基因的鑒定與描述
人們也用分子生物學方法,進一步分析了百日草實驗系統中管狀分子分化的分子機制。運用同源克隆法(例如,核酸酶ZEN1,肉桂醇脫氫酶和過氧物酶,b-微管蛋白,油菜素內酯合成酶和Rho/RacsmallGTPases),差示篩選法(例如,分化標記,管狀分子分化相關的(TED)2-4(Tra-chearyElementDifferentiation-related(TED)2-4),果膠裂解酶),消減雜交法(例如,核糖核酸酶及分化標記、蛋白酶和木質素合成酶)、全面的轉錄組分析微陣列和cDNA-AFLP,分別鑒定了許多與編碼管狀分子特定事件相關蛋白質的cDNA,和限定管狀分子分化特定階段的標記蛋白。因為百日草轉化方法尚不穩定,所以其分離基因的功能分析受到很大制約(例如,果膠裂解酶ZePel,TED4,過氧物酶ZPO-C)。然而,最近,通過基因槍法和電穿孔轉染法,瞬間將基因或雙鏈RNAs導入百日草細胞,成功地描述了其他基因的功能,這可能為管狀分子分化相關基因功能的分析提供了有益的線索。
4其他植物的研究
在利用百日草實驗系統,研究管狀分子分化調控的基礎上,建立了擬南芥人工培養細胞的管狀分子分化系統,該系統在油菜素內酯調控下,有30%~50%繼代細胞分化為管狀分子。后續的基因芯片分析表明,多數擬南芥基因在管狀分子分化期間特異表達,這些基因包括編碼植物特定NAC-do-main轉錄因子VND1-7的基因家族,借以最終揭示長久以來尋找的管狀分子分化的轉錄開關。在某些植物和人工培養細胞中,VND基因被作為管狀分子異常分化的有效誘導物。
5待解決的問題和未來研究展望
管狀分子分化百日草葉肉細胞離體實驗系統的研究在草本植物中廣泛展開。該系統為誘導和促進管狀分子分化的研究建立了有效的平臺,并獲得了一些關鍵基因和調節因子,初步揭示了管狀分子分化的機制,為在單細胞水平上認識細胞分化和轉分化途徑、分化過程影響因素提供了可能,但復雜、精確的分子機制的構建仍需進一步研究。
(1)管狀分子分化具有復雜的時空特異性,調控網絡綜合而龐大,雖然生長素和細胞分裂素是管狀分子分化的基本調節激素,已有學者對2者進行了大量研究并取得一定的成果,但是其他激素諸如赤霉素、乙烯、脫落酸、油菜素內酯等作用效果研究資料極少,所以,植物激素作用機制的研究尚未明確。
(2)管狀分子分化是植物細胞凋亡的典型例子,成熟的管狀分子喪失了細胞核和細胞內容物,成為死的、中空的管狀細胞。目前對管狀分子細胞凋亡的信號轉導途徑知之甚少,需要進一步探索。
(3)以草本植物百日草,甚至擬南芥為材料得到的管狀分子分化的初步機制,是否適合木本植物,尚需驗證。
(4)雖然百日草系統較為成熟,管狀分子分化率和同步性較高,但隨著研究的深入,仍需進一步改進和優化游離單細胞的離體培養方法,摸索分化的最佳條件,提高分化率和同步性。
發育生物學概述范文5
【關鍵詞】 治療性克??;細胞核;移植;胚胎干細胞
1治療性克隆概述
治療性克?。╰herapeutic cloning)是體細胞核移植技術和最新的人胚胎干細胞技術結合的產物,將成為人類醫療歷史上革命性的技術. 該技術首先應用患者體細胞,如皮膚細胞、骨髓間充質干細胞,作為核供體,移植入去核的人卵母細胞,獲得克隆胚胎;然后從克隆胚胎分離建立胚胎干細胞系;并將這些胚胎干細胞在一定條件下,誘導分化成所需要的各種類型的細胞用于治療目的[1,2]. 目前已報道,將產生多巴胺的神經元細胞用于治療帕金森癥[3],將產生胰島素的胰島細胞治療糖尿病患者[4]. 從理論上來說由于使用的是患者自身的細胞生產出來的治療用細胞,移植這些細胞到患者體內將不會產生免疫排斥反應. 另一方面,每年都有數以百萬計的患者需要細胞、組織的修復或者器官移植,由于胚胎干細胞可以無限傳代,在數量上可以保證治療的需要,從而解決可供移植的細胞、組織和器官來源嚴重不足的瓶頸問題[5],為人類健康和長壽提供了新的希望.
近年來,利用核移植技術和胚胎干細胞技術相繼建立了人核移植胚胎干(nuclear transfer embryonic stem cell,ntES)細胞系和人兔異種間ntES細胞. 這2項階段性研究成果的取得,標志著治療性克隆研究的巨大進步. 韓國科學家Hwang等[6]通過核移植技術獲得了人人ntES細胞. 他們以健康女性志愿者的體細胞為核供體,以其自身卵母細胞為受體. 在30枚核移植囊胚中,得到20個內細胞團(ICMs),建成1株人 ntES細胞系,可傳代培養70 代以上. 上海第二醫科大學盛惠珍研究小組[7]在國際上首次構建了人兔核移植重構胚. 分別將5,42,52和60歲4個年齡組的人皮膚成纖維細胞核移入去核兔卵母細胞內,獲得ntES細胞,通過原位雜交、免疫組化、核型和同源基因分析等證實 ntES細胞具有人源性,并且保持干細胞的未分化特性,能形成類胚體,在一定誘導條件下可以分化為神經、肌肉等3個胚層的細胞群. 200506,漢城國立大學的研究者[8]以患者的皮膚細胞為供體,以志愿者捐贈的卵母細胞為受體,利用體細胞核移植技術成功建立11株人核移植胚胎干細胞,這些細胞具有多能性,染色體正常,與供核患者的DNA一致、組織相容性抗原一致.
2治療性克隆的應用前景
ES細胞在生物醫學的各個領域均有廣闊的應用前景,ntES細胞也有著同樣廣闊的前景,為臨床治療學、細胞生物學、生物發育學、比較動物學等研究提供研究材料和方法.
2.1臨床疾病的治療ntES細胞與普通的細胞移植治療相比,具有革命性的進步. 它以患者的體細胞為核供體,通過核移植技術獲得的ntES細胞,與患者的遺傳物質相同,可以消除受體對供體的免疫排斥反應,為目前多種退形性疾病,如心臟病、脊髓損傷、帕金森病、1型糖尿病等的治療帶來了新的希望. 特別是一些目前還沒有找出致病基因的遺傳病,如脊髓側索硬化癥,ntES細胞移植是最有希望的治療方法. 目前已經應用ntES細胞在體內外分化成多種細胞,包括神經細胞和生殖細胞[9,10]. 尤其Barberi等[9]建立了一套方法,能使 ntES細胞向中樞神經系統細胞特定分化,能產生高效率的神經膠質細胞、寡突細胞、神經元細胞,包括多巴胺能神經元、γ氨基丁酸能神經元等,將分化的多巴胺能神經元移植到 Parkinson病模型后,能改善其癥狀. 細胞治療的途徑有兩種:其一,ntES細胞定向分化后移植. 細胞擴增后,體外定向分化,對分化細胞進行純化,將獲得的目的細胞移植到病變部位,替代喪失功能的部分細胞;其二,ntES細胞原位移植. 與定向分化后相比,ntES細胞原位移植有以下缺點:①沒有經過純化,可能將污染的異源飼養層細胞帶進移植部位;②ntES細胞沒有轉入經選擇基因,無法控制植入細胞的命運,可能發生癌變;③ntES細胞分化成分復雜,目的細胞分化成分少,可能出現大量非必須細胞的分化.
2.2細胞生物學通過研究ntES細胞的體外分化特性,可以識別某些靶基因,對人類新基因的發現,功能基因的研究,以及基因治療的研究均有重要意義. 通過探討ntES細胞體外增殖和分化的機制,了解各種生長和分化因子的作用,為組織再生和修復的研究提供了新的工具;通過誘導ntES細胞癌變,可分析腫瘤細胞發生的分子機制. ntES細胞作為一種得天獨厚的研究材料,對于闡明細胞增殖、分化、凋亡、遷徙、惡變等機制有著重要意義. 自發現ES細胞以來,人們已經利用ES細胞建立了多種細胞類型的體外分化系統,體外分化的多種細胞類型都曾被成功的植入胎鼠或成體鼠,在受體鼠體內形成有功能的細胞群.
2.3發育生物學由于哺乳動物在母體內受胚胎發育的個體大小和內環境條件的限制,很難系統地研究其早期的發育進展、細胞分化及調控機制等. 比較動物卵母細胞質對同種或異種細胞核發育的影響,在細胞和分子水平上為研究哺乳動物胚胎早期發育的調控機制提供了良好的材料和方法,也為研究胚胎發育的影響因素提供了便利條件. 建立在ES細胞和基因打靶技術基礎上的復雜的轉基因系,使人們可以建立有效的分析系統,從而在分子水平上研究不同的生物學問題. 它不僅可以將一些在發育過程中對動物體非必需或可被替代的特定基因進行敲除(gene knockout),在體內進行功能缺失研究,而且還可以研究基因在不同發育時期中的作用. ntES細胞作為一種體外細胞系,提供了一個研究處理整體細胞群的實驗體系. 因此,就有可能人為地產生一些基因突變,如對胚胎致死性基因的研究等,也可利用這些突變的基因來克隆產生轉基因小鼠,從而建立基因突變的模型.
3治療性克隆面臨的問題
3.1亟待解決的問題①體細胞克隆效率與ntES細胞建系效率普遍較低:核移植胚發育至囊胚的幾率為19%~25%,與牛、豬的核移植囊胚發育率相當分別約為25%和26%;從克隆囊胚獲得ntES細胞的效率僅有4%~16%,平均8.2%[11]. ②卵母細胞來源問題:ntES細胞用于人治療性克隆,卵母細胞的需求量是非常大的,目前盡管已有許多措施來改進核移植技術,但仍沒有明顯提高. 要得到一個ntES細胞系平均需要12 個囊胚,而所需要的卵母細胞數就更多了,一個ntES細胞系平均需要666個. 如果ntES細胞系用于人類疾病的治療,這樣的代價是非常大的,即使目前報道的最高效率的建系,也是30個卵母細胞,才能得到一個ntES細胞系. 另外一種替代策略就是利用非靈長類異種哺乳動物的卵母細胞,例如兔、山羊等. ③倫理問題:胚胎生物技術涉及使用早期未著床的胚胎,特別是治療性克隆技術還將無法避免的使用通過體細胞克隆獲得的人的早期克隆胚胎. 世界各國尤其是西方國家對此爭論很大[12,13]. 迫于社會公眾與宗教的壓力,大多數西方國家對治療性克隆技術應用于人類,持反對態度,不允許國家科研經費支持治療性克隆的研究. ④臨床應用問題:如ES細胞系可能在培養過程中出現染色體非整倍性問題,ES細胞定向分化能力及分化細胞的穩定性問題;其次,異種核移植產生的人動物重構胚還存在安全性問題:異種重構胚在發育早期含有2種線粒體,以后供核體的線粒體取代了受體的線粒體,但受體卵漿中所帶的異種蛋白,包括細胞器及mRNA,它們的命運如何,是否也像線粒體一樣完全被供核體所取代,還有待進一步證明. 再次,在核移植的過程中,可能存在跨種間病毒傳染,例如,人兔核移植胚胎干細胞,有可能將某些目前未知的兔疾病傳染給人類,就像艾滋病病毒可能是從非洲猩猩而來那樣.
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3.2建立我國知識產權的治療性克隆技術隨著干細胞技術和體細胞核移植技術的研究進展,我國學者在治療性克隆的技術方面也處于世界前列. 當前,在我國研究和發展治療性克隆技術,建立我國知識產權的治療性克隆的細胞產品,創建細胞治療產業,是一個很好的機遇. 我國在治療性克隆研究領域的優勢:①目前,我國在哺乳動物克隆技術的研究方面處于國際先進水平,相繼成功克隆出了牛、羊等動物. 1991年,西北農林科技大學生物工程研究所在世界上首次獲得山羊胚胎細胞核移植成功,共得到5只羔羊. 1998年,該研究小組用來自成年雌性山羊的皮膚成纖維細胞作供體,采用細胞質內直接注射的方法將供體細胞核直接注入去核卵母細胞內,胚胎激活后移植到受體母羊子宮角,獲得了2只體細胞核移植后代,這是世界上首批成年體細胞克隆山羊,并獲得了克隆山羊的第4代后裔,目前仍生長健康. ②寬松的人文環境. 中國公眾有著不同于西方的倫理觀念,對于動物權利和早期胚胎的擔心沒有西方國家嚴重,也基本沒有因為宗教信仰而反對胚胎生物技術的問題. ③法律和法規的基本保證. 為保證和促進人胚胎干細胞研究的健康發展,國家科技部和衛生部聯合下發了《人胚胎干細胞研究的倫理指導原則》,使治療性克隆的研究合法化. 但我國明令禁止克隆人和買賣人類胚胎.
然而,中國的優勢不能在治療性克隆的研究領域走在國際前列,主要原因是經費不足和相關學者缺乏協同研究. 應用克隆技術結合胚胎干細胞體外誘導分化和細胞治療方法的關鍵是技術問題. 我們希望臨床學者與基礎細胞生物學家聯手合作,借鑒國外的思路,應用自愿者的卵母細胞,建立中國人的ntES培養技術,為治療性克隆的臨床應用奠定基礎. 我們堅信,中國有可能在這個領域走在世界前沿.
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發育生物學概述范文6
【關鍵詞】落葉松;特性;造林技術;經營技術
落葉松是黑龍江省主要的速生豐產樹種,也是重要的更新造林樹種。目前黑龍江省落葉松人工林面積、蓄積均占各造林樹種之首,很多林分已開始間伐或皆伐,有的已成為個別林業局的主要商品材樹種,成為林業局的主財源。因此如何營造好、經營好落葉松人工林對林區的發展十分重要。
1.落葉松人工林的生長特點
黑龍江省落葉松主要有興安落葉松和長白落葉松,這兩種落葉松在黑龍江省均能良好生長,但長白落葉松生長略快一些。15年生落葉松,樹高可達8-10m,胸徑9-10cm,公頃蓄積60-90立方米; 25年生樹高可達14-17m,胸徑15-18cm,公頃蓄積160-200立方米。連年生長量的最大值,一般樹高出現在4-12年,胸徑出現在6-16年,材積連年生長量在25年之前一直處于迅速上升期,35年時尚未見到與平均生長量曲線相交現象。這些都說了落葉松是早期速生樹種。林分郁閉后,林木自然整枝良好,冠幅可塑性較大。25年生公頃密度1700株,自然整枝,高度可達9m以上,冠幅僅3-4m; 35年生公頃密度1000株以上,自然整枝高度可達11m以上,冠幅僅4.5m左右,說明落葉松是趨光性很強的樹種。在郁閉度0.7-0.8條件下, 25年生落葉松干材重占全樹地上部分的85%,側枝僅占地上部分的15%。說明落葉松經濟材占絕對優勢,是其他樹種不可比擬的。
2.落葉松速生豐產林造林技術
2.1樹種選擇
據部分立地上落葉松生長情況調查,在同一立地上,同密度的25年生長白落葉松平均樹高16.2m,胸徑17.4cm,公頃蓄積176.5m3;興安落葉松樹高15.8m,胸徑16.2cm,公頃蓄積160.5m3,長白落葉松公頃蓄積比興安落葉松高10.3%。其他資料也說明長白落葉松生長快于興安落葉松。所以在黑龍江省中南部地區營造長白落葉松可提高林木產量。
2.2優質壯苗
造林試驗表明,在同一批苗木中,選擇超級苗、Ⅱ級苗和Ⅲ級苗在同時同地造林,苗木生長量有很大差異。優質壯苗造林后緩苗期短,生長快,抗拒不良環境條件的能力強,造林成活率高。這樣的苗木造林3年后,基本可以超出草層,為以后生長打下良好基礎。弱小苗情況正好相反。
2.3適地適樹
落葉松喜光,喜肥,喜濕潤土壤,根據落葉松的生物學特性選擇造林地是十分重要的。摘錄部分調查資料,調查地是選在同一林地上的不同坡位上,林木生長量的差異是很大的,這是林木生物學特性與立地條件共同作用的結果。所以速生豐產林必須選擇優良立地,做到適地適樹才能取得良好效果。
2.4低濕地覆膜造林技術
由于地膜能提高低濕地地溫,加速有機物質分解,造林后4年測定,覆膜的比未覆膜的能提高林木胸徑生長量41%,樹高生長量19%,效果十分顯著。但由于以后未有調查,不知后來效果如何。不過覆膜造林,雖然不需要進行幼林撫育,但還要檢查地膜壓實情況等,所以成本比未覆膜的高出一倍多,這一技術可在有條件的地方繼續試行。
3.成林經營技術
關于落葉松成林經營技術報道的材料很多,經營方式方法在森林撫育規程中也有規定,我們僅就一個試驗,說明初植密度對成林的影響,以及目前在落葉松成林撫育中存在的一些問題,談一些建議。說明成林管理的重要性。
3.1關于成林經營措施問題
黑龍江省落葉松速生豐產林的經營措施,多集中在立地條件選擇、苗木和整地等方面,這是對的,也是主要的,不過我們認為經營措施比較單一粗放。在有條件的地方,在適宜的林地上,應實行部分人工施肥灌溉,機械中耕除草,加強撫育管理(修去死枝),培育無節良材,科學合理的撫育間伐等措施。凡是有條件能辦到的,還應加大實施力度,以提高黑龍江省落葉松速生豐產林質量。
3.2關于撫育間伐問題
在當前落葉松的撫育間伐中,不論是速生豐產林,還是用材林,不同程度存在撫育間伐強度偏大,間伐次數偏多,采大留小等問題,造成有些落葉松成材密度只有500-600株,郁閉度僅在0.5左右。這一問題應予以高度重視,不能僅用林區“兩?!奔右匝陲?這反而會加重“兩?!?降低林木生長量,降低森林對生態環境的保護作用。出現這種情況,應在稀疏林分中及時補植紅松或云杉、水曲柳等樹種大苗,使之盡快形成混交林。同時希望林業主管部門,應加大審批檢查力度,使落葉松人工林向健康穩定的方向發展,發揮更大的生態效益。
4.植物適應氣候節律性變化
概述氣候差異較大、季節性變化明顯的地區 ,植物適應氣候這種節律性變化 ,形成與此相應的植物發育規律即為物候。物候觀測就是觀測植物在不同時間、不同空氣、溫度、濕度、風力、風速等氣候情況下休眠、萌芽、生長發育及結實情況 ,從中探索出規律性的、共性的或不規律的、特性問題 ,從而為生產服務、指導生產。可見物候觀測對農牧林漁業生產的重要性及不可忽視性。相對林業的育種育苗、引種實驗、引種推廣 ,特別是跨地區、跨緯度的引種物候觀測更為重要。對降水、溫度、輻射氣象因子與興安落葉松、云杉、紅松林木3個物候期芽開放期、展葉期、種子成熟期進行了相關及其回歸分析,結果表明:(1)芽開放時期,興安落葉松及其云杉與四月上旬的溫度顯著相關,紅松與≥0℃積溫、≥0℃天數內的降水、≥0℃天數內的輻射顯著相關,說明紅松對光、溫、水的匹配要求較高;溫度是影響3個樹種萌芽的主要因子。(2)在展葉期,興安落葉松、云杉、紅松林與此時期的積溫極顯著相關,3個樹種與輻射的相關性依次降低,紅松與降水極顯著相關。(3)展葉至種子成熟期,興安落葉松、云杉、紅松與降水無關,與輻射相關,興安落葉松和紅松與該段時期內的積溫極顯著相關。林木物候反映了林木各個生長期的生長狀況,林木物候年際間的差別反映了各年相應時期林木生長對外界環境條件差異的反應。環境條件的改變表現在林木物候期出現的日期不同。在環境條件中,尤其以氣象條件對林木物候影響較大,由于物候期與一年中季節性變化相一致,因而,物候期因年際間氣象條件的波動而差異很大。因此,通過長期的物候觀測,研究林木生長發育與氣候條件之間的關系,各個物候現象的變化規律,揭示出各個發育期的氣象指標,為正確的確定播種、采種、造林、培育等林業生產提供科學依據。落葉松具有壽命長,生長快,適應性強,木材經濟價值高,是北方主要珍貴樹種。但在育苗階段要求條件較高,一定要抓住每個物侯生長發育期到來之前加強培育管理,滿足幼苗生長發育所需條件,才能使幼苗快速生長,提高育苗生產技術水平。