“分解纤维素的微生物的分离”教学设计

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在“分解纤维素的微生物的分离”一节教学中,围绕利用分解纤维素的微生物处理造纸废水,以从土壤中分离分解纤维素的微生物为目的 ,引导学生针对现实生活中的问题,进行合理思考,设计实验方案,通过实验操作和团队协作,体会科学研究的过程、方法与思维方式,提高学生的科学思维与探究能力.
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孟德尔是一位园艺育种学家,但人们对植物杂交育种技术与孟德尔揭示遗传学定律之间的关系却知之甚少.研究了欧洲动、植物育种史的发展及在布尔诺地区的传播交流,发现孟德尔豌豆杂交实验的框架源自对欧洲当地盛行的“持续自交”和“升级改良”2种动、植物杂交育种技术的比较研究,同时,育种实践也为孟德尔提供了性状分型、系谱记录和子代分析等基本方法.孟德尔遗传学起源于农业生产中的杂交育种实践符合以实践为基础的辩证唯物主义认识论.
磷是植物必需的重要营养元素之一,是生物大分子的重要组成部分,在植物生命过程中发挥着不可或缺的作用.维持体内磷稳态对于植物的生长发育和环境应答至关重要.多种信号分子参与调控植物对磷的吸收和转运.植物维持磷稳态主要包括土壤磷的活化、磷的吸收、转运、存储和再利用等过程,涉及磷胁迫响应、转录因子调节、miRNA调节、菌根共生、细胞器间转移等磷调节机制.未来的磷营养机制研究需要跨学科知识的融合,由模式植物研究转向栽培作物.全面总结了植物细胞磷吸收和转运的核心分子及其作用机制的研究进展,旨在为作物品种改良和遗传育种提
通过构建Methylovorus sp.J1-1基因组尺度代谢网络模型(genome scale of metabolic network model,GSMM),发掘能够提升吡咯喹啉醌(pyrroloquinoline quinone,PQQ)产量的发酵策略和相关靶基因.基于其注释的基因组和生化信息,构建J1-1的GSMM.再通过COBRApy预测可能使PQQ产量提高的氨基酸和潜在的靶基因并进行验证.构建了Methylovorus sp.J1-1的GSMM模型iKH584,共有584个基因,779个生化
在“蛋白质工程的原理和应用”一节的教学中,以人类改造纤维酶过程中遇到的问题为例,创设真实的问题情境,引导学生在解决问题的过程中,深入了解随着技术的进步,改造纤维素酶等蛋白质时所采用的逐步迭代的3种方案;在思考纤维素酶改造方法的过程中,加深对蛋白质工程和基因工程关系的理解,同时体会科技进步对人类生活的影响.
在啮齿动物的社会等级测量中,依据测试对象与比较对象是否正面对抗,可分为直接测量法与间接测量法.直接测量法包括尿液标记法、优势管实验和拔胡须测试;间接测量法包括水源竞争、热源争抢实验和竞争性掠食测试.优势管实验可有效防止小鼠之间的打斗,减少伤害.水源竞争测试或热源争抢实验可激励测试对象的侵略动机,增加对抗性.研究者应根据实验对象的特性选择适合的测量方法.
低温和秋水仙素均能抑制植物细胞有丝分裂时纺锤体的正常形成,使染色体数目发生变异,但二者作用机制略有差异.探究了不同浓度的秋水仙素对大蒜根尖生长的影响及诱导根尖分生区细胞中染色体数目变化的效果差异,比较了低温与秋水仙素2种方法的诱导效果.与秋水仙素单因子的诱导结果相比,在低温与不同浓度的秋水仙素共同诱导下,分裂细胞中染色体数目增加的效果反而显著降低.
在“血压及其调节”一节教学中,借助自主设计的模拟循环系统,将抽象的血液循环系统及血压的变化具象化,引导学生开展以信息技术为基础的具有生活情境的实验探究,激发学生的学习兴趣,调动学生的主体参与意识,提高教学效果.
表观遗传学的高热度研究是伴随分子遗传学等领域发展的一场“新革命”,有关内容已纳入高中生物学课程.通过分析表观遗传修饰的写入、维持、遗传、擦除等过程,初探细胞分化的实质原因、细胞全能性的抑制与激发机理、部分表观现象产生的原因和生物进化理论比较等内容.利用表观遗传学取得的成果,对高中生物学中关于分化、遗传、变异、进化及生物技术等一些事实与概念进行重新审视和释疑.
以“人体代谢废物的排出”的专题复习为例,创设“肾脏疾病患者的诊断和治疗及肾病预防方法”这一真实情境,培养学生应用知识解决实际问题的能力.同时,借助病理学中肾脏的异常结构,培养学生的生命观念和科学思维.