生物学和生物技术的区别

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生物学和生物技术的区别范文第1篇

关键词： 生物技术；生物催化剂；生物反应器；检测和纯化；三大工程

中图分类号：X8 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0310027－01

在高中生物选修课本中，我们接触到的都是一类关于现代生物科技的知识。大多数人常常认为这一部分的知识十分琐碎，但事实情况恰恰相反，因为无论是传统的，还是现代的生物技术都涵盖了三个层面的核心问题。那就是：1）对所进行的生物反应中，特定生物催化剂或载体（如：酶或激素）的选取。2）为了充分发挥生物催化剂利用率，需要制造特定的反应容器（生物反应器或反应过程）。3）检测和纯化（也就是反应产物的分离提纯）。

而在高中生所学的选修课本中涉及现代生物科技三大工程，即：基因工程、细胞工程、胚胎工程。如若将这几部分的生物技术从三个层面的核心问题的进行区别和联系，即可很好的掌握和应用选修课本的知识点。而本文的是指引学生巧妙地将生物技术进行识记，理解。如下表将基因工程从生物技术的三个层面进行了剖析。

1 基因工程

在基因工程应用上，其中最重要的就应该是利用乳腺反应器或膀胱反应器来制造药物。它们有着共同的步骤，然而它们与一般的基因工程在处理上却有着独特之处。它们是将药用蛋白基因和乳腺蛋白基因（或膀胱蛋白基因）的启动子等调控组件重组在一起，作为目的基因的。

像基因工程这种生物技术是基于分子水平之上的，一种精确，定向的控制。而在高中生所学的选修教材中还有一类生物技术是基于细胞水平之上的操作，那就是一种半随机，定向的控制，例如：细胞工程、胚胎工程等。而下表则是对细胞工程的操作进行了三个层次的分析。

2 细胞工程

此处所涉及的细胞工程基本上已经成功的进行了实验，并将大量的实验推广于应用之中，如：改良家畜、保护濒危物种、胚胎干细胞的移植、利用单克隆抗体治疗疾病等等。然而它们的成功率依旧很低，并且在安全性问题上也有争议。

其实不仅仅是细胞工程如此，胚胎工程也是如此。当人类对胚胎的发育研究到一定程度时，胚胎工程才逐步从细胞工程中分离出来，成为一门新的学问。

3 胚胎工程

由于胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，所以如果想对胚胎工程进行整体性的把握，必须了解动物的受精过程和早期胚胎发育的过程。而本文在此只作一个简单的概述。

1）受精

受精过程是指的与卵子结合形成受精卵的过程。而这个过程一方面是精原细胞经过减数分裂和变形形成，另一方面则是卵原细胞经过减数分裂形成次级卵母细胞。但是刚刚获得和次级卵母细胞却不能立即受精，因为它们还不具备受精的能力，所以要对进行获能处理和对卵子培养至MⅡ中期，两者方可受精。

处理之后，会发生顶体反应，产生顶体酶。进而穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，与此同时卵子发生透明带反应和卵黄膜的封闭作用，来防止多精入卵。最终雌雄原核融合，受精卵形成。卵母细胞的减数分裂完成，出现了两个极体（标志着受精作用的完成）。

2）早期胚胎发育

受精卵形成后立即进行有丝分裂，开始发育。当分裂达到32个细胞左右时，胚胎形似桑椹，称之为桑椹胚。此阶段及之前的细胞并未分化，属全能细胞，因而可以运用于胚胎分割技术。

而后桑椹胚进一步发育，细胞中开始出现分化，出现内细胞团和滋养层细胞（可用于做性别鉴定）。并且胚胎的内部出现了含有液体的囊腔――囊胚腔。由于囊胚的进一步扩大，导致了透明带的破裂，卵裂结束。随着囊胚中内细胞团的不断变化，其表层细胞形成了外胚层，下方细

胞则形成了内胚层。此时则形成了原肠胚，而由内胚层包围形成的囊腔称为原肠腔。

具备了以上的知识基础，才能更好地从生物技术的三个层面上剖析胚胎工程，如下表：

从上文的分析和归纳中不难发现，现代生物技术可以从三个核心层面去进行归纳总结。也许一个生物技术可能因为不需要提纯，而没有检测和纯化这一步，但无论是特定生物催化剂或载体的选取，还是生物反应器或反应过程，这两个核心层面总是必不可少的。

对于浩瀚的生物技术海洋而言，本文不过是冰山一角。笔者只愿每一个学习、教授、研究生物技术的人能不断前进，让生物技术系统性的存在于每一个学习、教授、研究它的学者的脑海之中。

参考文献：

[1]（英）J.E.史密斯/著，《生物技术概论》，郑平、钱海丰等译，科学出版社.

[2]吴相钰、陈守良、葛明德主编，《陈阅增普通生物学》（第三版），高等教育出版社.

[3]何若天，《植物体细胞杂交和原生质体培养》，《广西农学院学报》，1987.1.

生物学和生物技术的区别范文第2篇

关键词：生物技术前沿；考评方法；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）37-0260-02

一、引言

在高校教学工作中，考试是教学活动的一个重要环节，通过教育评价和考核反馈，促进学生综合能力和创新能力的提高，与学校教学质量、人才的素质和能力培养密切相关[1]。现代生物技术是以现代生物学研究成果为基础，以基因工程为核心、将生命科学与工程技术有机结合的一门新兴的综合性学科，被誉为21世纪高科技革命的核心生产力。普及现代科学技术知识是培养造就高素质人才群体的基础条件，为适应当前发展趋势，我校生命学院为生物技术专业学生专门开设了《生物技术前沿》课程。该课程涉及领域宽，涵盖范围广，由基因工程、发酵工程、细胞工程和酶工程等内容组成，是自然学科中最重要的一门基础课程，对学生的知识、能力和素质培养具有直接和长远的影响。

随着现代生物技术的快速发展，新理论、新技术的出现日新月异，尽管教学内容和教学方法不断更新与完善，但现行课程考试制度还存在着如考试方法单一、重结果轻过程等诸多问题，不能全面考核学生的知识掌握能力，不适应创新型教育的需要，严重影响了教学质量的提高。因此，围绕学校人才培养目标和课程建设的总要求，结合我院的学科特点，以素质和能力为导向，在《生物技术前沿》课程教学方法改革的基础上，对课程考核方式进行了深入的探索与研究，并将新的方式方法运用到教学实践中，推进素质教育，提高教学质量。

二、《生物技术前沿》课程传统考核方式存在问题

1.考试结果的局限性。考试的目的之一是能全面充分地发挥其反馈功能，包括学生对教师教学效果和教学质量的反馈，也有教师及时发现问题，重点教授、解惑的回应。以教师和教材为中心的传统教学过程考核往往是比较注重结果，而对学习过程却没有足够重视，整个考核过程比较注重对知识点的掌握与理解，仅通过一份理论试卷来对学生的学习成绩及课程内容掌握程度作为反馈，从学生的答题中反映出来的教学效果及学生知识应用能力的分析具有局限性，不能全面客观评价学生的综合能力和专业素质。《生物技术前沿》课程是一门前沿学科，在课堂教学中除了要求学生掌握基础理论知识外，还引导学生通过查询国内外最新文献学习生物技术领域出现的新知识和新理论，拓宽知识面。如果采用常规的期末笔试考试，只能反映学生对基本知识和技能的掌握，抑制了学生的个性化发展的需求和创造力的培养，不适应人才培养模式的需要。

2.考试内容与考试形式的片面性。《生物技术前沿》课程涵盖内容多，知识点广，课程考试通常安排在每个学期末进行，期末成绩占80%，平时成绩仅占20%，课程考试主要以任课教师出题为主，而考试内容侧重于课外教材与课堂笔记，局限了学生学习的范围，容易造成学生死记硬背，学习兴趣降低，不利于培养学生独立思考能力和灵活运用知识的能力。课程期末考试形式单一，实行100分的满分制，考题通常为名词解释、填空、选择、简答题等常规题型，且客观题所占比例较大，而综合性思考题、分析论述题等主观性试题较少，试卷容量时间有局限性，学生成绩的优劣主要取决于期末考试成绩。常规考试的检测很大程度上限制了学生对课程知识掌握程度的有效反馈，不能全面、客观、准确地反映完整的教学过程，也间接影响了课程课堂教学质量的提高。

三、《生物技术前沿》课程考核评价体系的改革与初探

一个科学的课程考核评价体系能全面反映学生理论知识的掌握程度、专业综合能力以及专业素质等方面，并将这些反馈信息即时融于教学过程中，促进课堂教学质量的提高。因此，我们根据《生物技术前沿》这门专业课程的特点，结合我院生物技术专业本科生的培养方向，以能力与素质的培养为导向，在教学大纲范围内制定新型的课程考核评价体系，并进行了初步尝试，得到了很好的反馈效果。

1.明确考试目标，树立科学的考试观念。更新考试观念是考试制度改革的前提，科学的考试观是从“人”出发，着重强调人素质的全面协调发展。考试目的不仅是为了让学生掌握所学的知识，而是更强调通过考试的形式让学生学会学习，增强学生掌握知识的能力。因此，我们在《生物技术前沿》课程开课之初，让师生明确考试目标，树立考试不是为了获得学期成绩，而是作为前期学习效果的总结；不是一门课程的教学结束，而是对课程教学的一种互动等新的科学的考试观念。在教学过程中积极改进课堂教学模式，激发学生的学习兴趣，将被动学习变为主动学习，提高教学效率。以客观有效的考核形式来促进教学质量的提高，而良好的教学效果又完善了考核评价体系。

2.更新考试内容，适应素质教育的要求。《生物技术前沿》是我院为生物技术专业学生开设的专业基础课程，涉及领域宽，包括生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学及细胞生物学等多门课程；涵盖范围广，由基因工程、发酵工程、细胞工程和酶工程等内容组成，对学生掌握知识能力的要求较高。由于现代生物技术发展迅速，课程内容更新较快。开放性、个性化的考试设计不仅对教师有更高的要求，对课程内容有熟练的掌握并有深入研究，同时，考试内容应还以学生的个性特长发挥，给学生较大的选择空间，引导学生全面发展。

我们结合本学院生物学科的具体情况，以培养和发展学生综合素质，考察创新能力为原则，从考试内容与命题等方面进行新的探索与研究。考试内容改革要突出前沿性与开放性，考试内容除了课程的基本理论知识与技能外，还包括对学生创新能力与分析、解决问题的综合能力的测试。如在考试中我们尝试采用“谈谈现代生物技术对社会经济发展产生怎样的作用”等开放式试题，答案开放，无标准答案，学生可根据自己对生物技术的理解程度，充分发挥主观能动性。同时，我们提高过程成绩的比重，占总成绩的40%，包括学生平时的课堂纪律、出勤次数、学习态度、课堂作业的完成、相互合作能力以及实验室操作规范的掌握程度等。如，引导学生养成课后查阅专业领域最新文献的习惯，把一些前沿性知识用PPT在课堂讲授，并相互提问展开讨论，这种学习兼考核的方式极大地提高了学生的学习兴趣与积极性。

我们在过程考核中发现学生掌握知识能力有一定的差异，有的学生学习能力强，基础知识扎实，知识面渊博，答题有深度；而有的学生的知识则相对薄弱，我们以人为本，结合每个学生自身的特点进行辅导，同时根据学生学习进度不断完善课堂教学内容与教学方式，极大地促进了班级教学质量的提高，在学生中反响很好。

3.丰富考试形式，注重过程学习。现代生物技术是一门新兴的综合性学科，《生物技术前沿》课程选择科学、合理的考试方式。本课程采用闭卷与开卷考试相结合的方式，建立以学生主动学习为目的的整体客观评价体系，将理论知识与实践相结合、学习过程与结果评价相结合、自我评价与教师考核相结合，丰富考核形式。如，让学生通过查阅国内外文献，深入分析现代生物技术对社会与经济发展的影响，并撰写专题论文，文章格式按照统一要求，在强调自主性的同时培养学生检索资料的能力；让学生任选其感兴趣的一种前沿技术，采用多媒体形式在课堂上互动交流，主要考察学生对所学知识的掌握和理解程度；改变期末一次性考试方式，将课程考试分阶段进行。在每章结束后均布置作业或思考题，注重学习的过程化；将课堂教学与实践教学相结合，让学生走进实验室考察其动手能力。在单一的笔试考核基础上，丰富多种考核方式，充分调动了学生学习过程的主动性，提高了专业课程教学质量，使学生的积极性和创新精神得到发挥，潜在的学习能力得到激发。

4.完善考分评价体系，培养学生综合能力。我们树立现代教育观、人才观和考试观，不能把考试分数作为衡量教学效果的唯一标准，不能单纯以课程和教材知识的难度、深度和考试的分数来衡量学生的学业成绩，以拓宽知识、培养能力、提高素质为最终目标。

在新型考核体系构建中，我们尝试改变以往单一的评分标准，实现人性化的评分标准。评价的核心以学生主动学习、创造和综合能力的培养为主。评分标准的人性化使得学生在考试过程中成为一个与教师平等对话的个体，为独立思考和创新能力的体现提供了一个自由的空间。在进行评价时应把学生是否积极、自主参与课堂教学过程，是否独立思考、创造性的解决问题，是否有效开展合作学习等作为主要指标内容。改革评分方式、淡化分数，实行实质性评价，实现考试评价标准的科学化。突出人性化的评分标准，区别与以往单一性的评分标准，如学生根据教材内容或课堂笔记完成的答案不能获得满分；而通过自己的研究或者查阅文献总结，得出有创意合理的答案可以获得高分，从而激发学生的学习兴趣，促进综合能力的提高。评分标准的人性化使得学生在考试过程中成为一个与教师平等对话的个体，为独立思考和创新能力的体现提供了一个自由的空间。

四、结语

我们在《生物技术前沿》课程考试中采用新建的综合考评体系，学生学习的主动性有显著的提高，课堂气氛活跃，课堂教学效果显著提高，学生能全面掌握和运用所学的知识及技能去分析问题、解决问题，真正达到教、学、考三者的和谐统一。因此，建立一个科学、公平，有导向性，可操作性的课程考核评价体系，对提高教学质量、引导学生掌握正确学习方法具有重要的意义。

参考文献：

生物学和生物技术的区别范文第3篇

【关键词】规范术语系统

【中图分类号】G632【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2010)04-0139-03

一、所谓术语

术语(terminology)是在特定学科领域用来表示概念称谓的集合,是一种特定的话语构成模式,通过言语或文字来表达或限定科学概念的约定性语言符号,是思想和认识交流的工具,是区别一种学说、一个学科最为关键、最具标志性的特征,是学科的概念、符号、定律、理论、应用和仪器等特定的、连贯的、科学研究的模型,用以描述、阐释学科内涵的“符号”系统。就其性质而言,是一种独特的语言单位以单义性的方式为某特殊活动领域内的某概念命名;就其内容而言,是指某意义已有解释或已确定了的技术短语、符号的有组织的集合;就其范围而言,是指在一个专业领域内常用的全部专业词汇和表达方式以及它们的规则的总和。它是一个学科区别于其他学科的重要标志之一。

生物学作为一门独立的自然科学,发展历史不长,实验性生物学的发展至今不过100多年,分子生物学仅经历了50多年的短暂历史。而今生物技术的发展迅猛,大力促进着新的科学名词不断涌现和广泛使用,并不断地被引入中学生物教材中。现阶段生物学的概念理论体系尚不完备,术语系统尚未完全规范,这给高中生物学的教学带来了不少困惑。

二、高中生物学概念术语使用过程中存在的不足

新的课程改革针对我国基础教育的弊端,改变以前过分注重知识积累而忽视对人的能力及人生观价值观等方面培养的陈旧方式和传统死记硬背机械的学习方法。倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。鉴于此,国家在新课程标准基本要求指导下,推出了多个版本的高中生物新教材。新教材在体现新课改精神方面具有很强的指导性,编写理念有了较大幅度的跨越,进一步完善了教材的知识结构和内容,对于概念的阐述注意了准确性、严谨性,加强了科学史教育,理解科学过程,亲历试验和探究等。教材的多样化丰富了知识体系,有助于促进教师“用教材教”,有利于不同层次学生群体的学习选择。然而教材知识体系的多样化,不应理解成学科的术语系统也可以有多个版本,否则不利于学习与交流。

1.内容相同而形式不同

由于现行使用的不同版本的高中生物新教材的编写群体不同,专家们各自擅长的研究领域、知识储备、对相应知识要求及理论体系都有所不同,加之一些概念体系在学科内尚未完善统一等因素,在不同版本的高中生物教材中,使用的概念术语体系出现较大差异。内容相同而形式不同给初学者的理解记忆增添了不必要的负担,也影响了学生知识体系的构建。以人教版和浙科版为例,单独使用每一个版本,应该说是各有特色,都是不错的教科书。但如果相互参照使用,问题就出现了,刚接触生物学知识的中学生们会发问“以谁为标准?谁是对的?”如:“物质跨膜运输的主要方式”人教版分为自由扩散、协助扩散、主动运输,而浙科版对应的则分为扩散、异化扩散和主动转运;“细胞代谢”中人教版将光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,浙科版将光合作用分为光反应和碳反应两个阶段;“生物变异”中人教版分为基因重组、基因突变和染色体变异三种类型,浙科版将其分为基因重组、基因突变和染色体畸变等。还有,如“T细胞”和“辅T细胞”,“效应T细胞”和“效应细胞毒性T细胞”,“浆细胞”和“效应B细胞”,“年龄组成”和“年龄结构”,“性别比例”和“性比率”等等。这里并不存在谁对谁错的问题,只是采用了不同的术语体系,但对刚接触生物学知识的中学生而言,却是实实在在的困惑,在信息如此发达的今天,学生们不可能不接触其他版本的教材。初学者需要的是一个个定义明晰的概念,去建构自己的知识概念体系,从而形成自己的兴趣和能力。“对学生来说,知识性内容与生物学基本概念、原理和规律的相关性越高,实现迁移的可能性就越大;其时效性越长久,对学生终身学习和发展的价值就越高”。[1]

2.形式相同而内容不同

作为一门独立的自然科学,实验性生物学的发展至今不过100多年,但近几十年来,生物技术却得到了突飞猛进的发展,新的科学名词不断涌现并被广泛使用,特别是有关生物工程类的概念名词爆炸式发展。这些大多通过翻译过来的“泊来语”。在翻译、定义和使用的过程中,尚未规范完善,概念的内涵界定不少仍是一个研究课题。以人教版为例,IA模块必修三“免疫调节”一节中对B淋巴细胞的描述是:“B淋巴细胞是造血干细胞在骨髓中发育成熟的一类细胞”;[6]“B淋巴细胞受到抗原刺激后,在淋巴因子的作用下,开始进行一系列的增殖、分化,形成浆细胞,产生抗体”。[6]在IA模块选修三“动物细胞工程”――动物细胞融合与单体克隆抗体这一部分内容中则是这样描述的:“B淋巴细胞能分泌抗体,凝聚或杀死这些病原体”(《现代生物科技专题》P53)。“先用羊的红细胞对小鼠进行注射,使小鼠产生免疫反应,……又设法将鼠的骨髓瘤细胞与脾脏细胞中产生的B淋巴细胞融合,……这种杂种细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生专一抗体”(《现代生物科技专题》P54)。“免疫学”定义的B淋巴细胞没有产生抗体的功能,能产生抗体的是B淋巴细胞分化形成的浆细胞。“细胞工程”则明确地说“B淋巴细胞能分泌抗体”。显然两处对B淋巴细胞功能的界定描述存在明显的差异,引发概念歧义。

“杂种”一词在教科书中多处引用却无明确定义,也存有歧义。在人教版IA模块必修二“遗传杂交”一节中有这样的描述:“在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离”。[5]在IA模块选修三“植物细胞工程”的植物体细胞杂交部分中则有这样的描述:“科学家们采用体细胞杂交的方法,终于得到了‘番茄――马铃薯’杂种植株”(《现代生物科技专题》P36)。“科学家们利用植物体细胞杂交技术,又相继培育出了烟草――海岛烟草、胡萝卜――羊角芹、白菜――甘蓝等种间或属间杂种”(《现代生物科技专题》P37);在“动物细胞工程”――动物细胞融合与单体克隆抗体这一部分内容中则有这样的描述:“先用羊的红细胞对小鼠进行注射,使小鼠产生免疫反应,……又设法将鼠的骨髓瘤细胞与脾脏细胞中产生的B淋巴细胞融合,……这种杂种细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生专一抗体”(《现代生物科技专题》P54)。可以看出,“杂种”一词,在《遗传与进化》中是指含等位基因的同种个体,即杂合体。而在《现代生物科技专题》中则似乎是指种间或属间杂交的产物。在种的属性上是完全不同的概念。

不同版本的教材之间同样存在形式相同而内容不同的问题,如“细胞器”在人教版中的定义是“在细胞质中……都有一定的结构,如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等,它们统称为细胞器”,[4]而在浙科版中的定义是:“细胞器是真核细胞中具有特定功能的结构。……”,[7]“细胞核是细胞中最大的细胞器。”[7]细胞器的内涵发生了很大的变化。又如,“基因”在人教版中的定义是“基因是有遗传效应的DN段”,[5]在浙科版中“基因”定义是:“基因一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段――在大多数生物中是一段DNA,而在RNA病毒中则是一段RNA。”[8]等。如果说概念术语内容相同而形式不同,更多的是给初学者带来记忆困扰,那么,概念术语形式相同而内容不同,给初学者带来的是逻辑的混乱。我们在强调概念发生过程和发展性的同时,不能忽视产生的结果。这种“公说公的理,婆说婆的理”,怎么说(定义)都行的现象,会让学生感觉到科学的不科学。

3.概念术语定义不准确或不定义

各版本的新教材在这方面比老教材中存在的一些不准确的定义有了很大的改进,概念的界定都尽可能的做到科学准确,但仍有不尽人意的地方。如前述“基因是有遗传效应的DN段”,[5]忽略了RNA病毒的基因存在于RNA之中。又如浙科版“由于激素是通过体液的传送而发挥调节作用的,所以这种调节又称体液调节”。[9]将体液调节与激素调节等同看待。其实人体“除激素以外,还有其他调节因子,如CO2”[6]所以体液调节与激素调节概念上是有区别的。

遗传的分类中“X连锁隐性遗传”(人教版语)和“伴X染色体隐性遗传”(浙科版语),“X连锁隐性遗传”从语法上讲属于偏正短语,含义很明确,说明遗传的基因位于X染色体上的隐性基因,而“伴X染色体隐性遗传”则为动宾结构,在词义上存在歧义,若以伴X染色体的隐性遗传解,则与定义(由X染色体携带的隐性基因所表现的遗传方式――浙科版《遗传与进化》P43)不符。

另外,高中生物教材中存很多“裸概念”――即不加定义直接在教材中呈现的概念。如竞争、轴丘、基因敲除等,教材中既不定义也不注释,编写者似乎在默认学生是自己的已知。但事实上有些很专业的名词术语学生在日常生活中基本未接触,即使是中学生物老师也未必都熟悉,如“轴丘”,不事先查阅资料,连不少生物老师也不清楚它到底指什么;“基因敲除”更是1985年才奠定理论基础,1987年建立模型的一项新的基因工程技术,又有几个中学生物老师能熟知其技术规程?有些虽是日常生活中常用的,但与学科术语却存在一定的差异,如“竞争”。

三、规范高中生物学术语系统的几点想法

1.规范的必要性

学科术语,是一个学科区别于其他学科的重要标志之一。国际上有国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)等设有的专门术语委员会,负责组织和协调这方面的工作。我国术语工作也有悠久的历史,旬子的《正名篇》就是有关语言理论的著作,其中很多论点都与术语问题有关。汉唐时期的佛典翻译吸收了大量梵文的佛教术语。19世纪下半叶,以、江南制造局为中心翻译了大量科学技术著作,引进了大量科学术语。到了清末,设编订名词馆,成为中国历史上第一个审定学术名词的统一机构。1919年成立科学名词审定委员会。1932年成立南京国立编译馆,开始集中管理全国科学术语的审定工作,1933年出版了《化学命名原则》。1949年后,术语工作开始了一个新阶段。1950年5月,在中央人民政府政务院文化教育委员会的领导下组织了“学术名词统一工作委员会”,下设自然科学、社会科学、医药卫生、艺术科学和时事名词五大组。1956年国务院将学术名词统一工作交给中国科学院,成立了“中国科学院自然科学名词编订室”(中间曾改为“中国科学院翻译出版委员会名词室”)。1978年,国务院批准由中国科学院主持,筹建全国自然科学名词审定委员会,先后成立了6个分科委员会,召开了一系列名词审定会和讨论会。1985年 4月25日全国自然科学名词审定委员会在北京正式成立,1996年12月更名为“全国科学技术名词审定委员会”。委员会的工作范围涉及广义的自然科学领域,包括数学、物理学、化学、天文学、地球科学、生物科学、技术科学、农业科学、医学等。其任务是:确定工作方针,拟订全国自然科学名词统一的工作计划、实施方案和步骤;负责审定自然科学各学科名词术语的统一名称,并予以公布施行。这一切都说明我国对术语的制定和规范化方面的重视。

2.规范的可行性

高中生物学科教材中存在的一些术语规范问题,与生物学科研究发展历史短暂等有关。术语规范是学科发展的必然,我们应该借新课改的契机,以教科书作为规范的样板,使中学生物学的术语系统不断完善和规范。对一些有歧义、定义不准确或形式相同而内容不同的概念术语,可以在“全国科学技术名词审定委员会”的指导下,由课程教材研究开发中心等权威机构对内容予以恰当的界定、适度的审定,选择能准确扼要地表达定义的、便于腹词、不引起歧义的短语,依据“全面规划,依靠专家,统一协调,科学审定,正式”的方针,统一概念术语的使用,规范中学生物学的术语体系;或者选择一个版本的教材,在其原有的概念体系的基础上,进一步加以完善后推广,其他各教材编写机构建立术语数据库,统一规范引用,为学生提供学习与交流的方便。如“物质的跨膜运输”可定义为“自由扩散、异化扩散(又称协助扩散)和主动转运三种主要方式”;“光合作用”可分为光反应和碳反应两个阶段;“杂种”一词则可在种内统一改称“杂合子”或“杂合体”,种间则称“杂种”等。“裸概念”可根据其重要性适当调整其在教材中的有效呈现方式。这不仅有利于中学生物教学、减少对中学生造成的不必要困扰,同时也有利于生物科学的健康发展。

规范术语,是学科建设必不可少的重要环节,其目的不是统一思想,而是为了统一表达。规范不仅是科学研究的必要条件,而且是学科成熟的标志,只有当一门学科的研究者(至少是一部分研究者)形成了共同的规范,该学科才从前科学时期进入科学时期。中学是基础教育阶段,能力的培养关系到学生的潜力发展,而扎实的基础和浓厚的兴趣是其前提。如果在入门阶段就让学生对中学生物学的基本概念无从把握,会严重影响学生的学习兴趣和学习积极性。未来的国家竞争是人才的竞争,在生物技术飞速发展的21世纪,我们理应吸引更多优秀的人才投身于生物科学的研究,推动我国生物科学的蓬勃发展。因此,规范中学生物学术语系统迫切而意义深远。

参考文献

1 赵占良.普通高中生物新课标教材的设计思路.课程•教材•教法,2004(12)

2 谭永平.国际视野下的人教版高中生物课程标准实验教材课程•教材•教法,2007(5)

3 金振坤.概念术语规范,学科成熟标志――我对远程教育中有关媒体概念的思考.现代教育技术,2005(5)

4 生物必修1:分子与细胞.北京:人民教育出版社,2007:44

5 生物必修2:遗传与进化.北京:人民教育出版社,2007:4、55、57

6 生物必修3:稳态与环境.北京:人民教育出版社,2007:31、35、37

7 生物必修1:分子与细胞.杭州:浙江科学技术出版社,2005:34、41

生物学和生物技术的区别范文第4篇

关键词：生物传感器；发酵工业；环境监测

中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1672-3198(2009)24-0027-02

前言

从20世纪60年代Clark和Lyon提出生物传感器的设想开始，生物传感器的发展已经距今已有40多年的历史了。随着社会的进一步信息化，作为一门在生命科学和信息科学之间发展起来的交叉学科，生物传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。

1　生物传感器的概念

生物传感器是“使用固定化的生物分子结合换能器，用来侦测生体内或生体外的环境化学物质或与之起特异互作用后产生响应的一种装置”。待测物质经扩散作用进入生物活性材料，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经二次仪表放大并输出，便可知道待测物浓度。所以生物传感器结构包括：一种或数种相关生物活性材料及能把生物活性表达信号转换为电信号的物理或化学换能器，二者组合在一起，用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工，构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。

根据生物学和电子工程学各自的范畴，生物传感器主要有以下两种分类方式：

1.1　根据生物传感器中信号检测器上的敏感物质分

生物传感器与其它传感器的最大区别在于生物传感器的信号检侧器中含有敏感的生命物质。这些敏感物质有酶、微生物、动植物组织、细胞器、抗原和抗体等。根据敏感物质的不同，生物传感器可分酶传感器、微生物传感器、组织传感器、细胞器传感器、免疫传感器等。生物学工作者习惯于采用这种分类方法。

1.2　根据生物传感器的信号转换器分类

生物传感器中的信号转换器与传统的转换器并没有本质的区别。例如：可以利用电化学电极、场效应晶体管、热敏电阻、光电器件、声学装置等作为生物传感器中的信号转换器。据此又将传感器分为电化学生物传感器、半导体生物传感器、测热型生物传感器、测光型生物传感器、测声型生物传感器等。电子工程学工作者习惯于采用这种分类方法。

2　国内产业现状

当前我国自主研发的生物传感器产品及跨国企业集团在中国推出的产品共存并相互竞争。一些掌握生物传感器技术的跨国大企业集团，看好被称为“世界工厂”的中国市场，采取技术输出的途径，吸收我国的技术力量和销售路径，在我国市场进行生物传感器的开发、产品制造和销售。一部份海外留学归国的生物传感器专门人才也将自己的成果在中国转化并设厂办企业。家用保健类生物传感器技术已率先较好地实现了产业化突破。取得了显著经济效益。固定化酶生物传感器作为一类多品种的精密科学仪器，支撑了一部份生物技术过程检测，对传统生物产业技术改造具有重要意义。我国生物传感器产业表现的空前繁荣景象代表了当前世界生物传感器产业的主要潮流。

3　生物传感器在当前的主要应用领域

3.1　发酵工业

因为发酵过程中常存在对酶的干扰物质，并且发酵液往往不是清澈透明的，不适用于光谱等方法测定。而应用微生物传感器则极有可能消除干扰，并且不受发酵液混浊程度的限制。同时，由于发酵工业是大规模的生产，微生物传感器其成本低设备简单的特点使其具有极大的优势。所以具有成本低、设备简单、不受发酵液混浊程度的限制、能消除发酵过程中干扰物质的干扰的微生物传感器发酵工业中得到了广泛的应用。目前已有相关报道在发酵工业生产中将生物传感器应用于原材料及代谢产物的测定，微生物细胞总数的测定以及代谢试验的鉴定中。

3.2　食品工业

生物传感器可以用来检测食品中营养成分和有害成分的含量、食品的新鲜程度等。如已经开发出来的酶电极型生物传感器可用来分析白酒、苹果汁、果酱和蜂蜜中的葡萄糖含量，从而衡量水果的成熟度。采用亚硫酸盐氧化酶为敏感材料制成的电流型二氧化硫酶电极可用于测定食品中的亚硫酸含量。此外，也有用生物传感器测定色素和乳化剂的应用。

3.3　医学领域

生物传感器在医学领域也发挥着越来越大的作用：临床上用免疫传感器等生物传感器来检测体液中的各种化学成分，为医生的诊断提供依据；在军事医学中，对生物毒素的及时快速检测是防御生物武器的有效措施。生物传感器已应用于监测多种细菌、病毒及其毒素。生物传感器还可以用来测量乙酸、乳酸、乳糖、尿酸、尿素、抗生素、谷氨酸等各种氨基酸，以及各种致癌和致变物质。

3.4　环境监测

环保问题已经引起了全球性的广泛关注，在发达国家如英国、法国、德国、西班牙和瑞典，在农药残留检测、酸雨监测、水体富营养化监测等过程都采用了生物冷光型的生物传感器。用于环境监测的专业仪器市场越来越大，目前已经有相当数量的生物传感器投入到大气和水中各种污染物质含量的监测中去，生物传感器因其具有快速，连续在线监测的优点，相信在未来，还会有更广泛的应用。

4　未来的展望

生物传感器是一个多学科交叉的高技术领域，伴随着生物科学、信息科学和材料科学等相关学科的高速发展，生物传感器的发展将会有以下新特点：

4.1　功能更加全面。并向微型化发展

未来的生物传感器将进一步涉及医疗保健、食品检测、环境监测、发酵工业的各个领域。当前生物传感器研究中的重要内容之一就是研究能代替生物视觉、听觉和触觉等感觉器官的生物传感器，即仿生传感器。而且随着微加工技术和纳米技术的进步，生物传感器将不断地微型化，各种便携式生物传感器的出现使人们面前。

4.2　智能化程度更高

生物学和生物技术的区别范文第5篇

关键词：量子点；研究进展；应用前景

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.220

0 引言

20世纪末，随着纳米科技的进步，诞生了一类新型荧光探针一量子点.与传统有机荧光探针相比表现出独特而优良的发光特性，在不到10年的时间里，这类探针在科学研究中得到了迅速的应用。由于量子点相比于传统的检测方法，其稳定性更好，灵敏度更高，因此，已被运用于癌症成像和检测，量子点免疫印迹，黄曲霉毒素免疫检测和生活饮用水中的痕量六价铬的检测，除此之外，在病原微生物和生物分子检测和生物学、兽医学中有广阔的应用前景。

1 量子点在癌症成像和检测方面的应用[1]

量子点由于其粒径小，灵敏度高，通过将量子点进行不同类型的功能化，形成的生物偶联的量子点可用于靶向标记生物组织样本，进行生物标志物的成像。特别是在免疫组织化学中使用的多色量子点探针，是临床上非常重要的应用。4种不同颜色波长的量子点可以对FFPE前列腺癌的病理组织切片进行多色染色。用图像处理软件分析CCD采集到的图像，通过分析不同颜色量子点的荧光强度，就可以得到对应的病理切片中不同的肿瘤标记物浓度。

2 量子点在免疫印迹中的应用进展[2]

量子点免疫印迹是一种新型检测技术。不仅拓宽了免疫印迹的应用范围，而且在定性定量检测方面运用更加广泛，适于高质量分析。

2.1 目标蛋白的定性检测

量子点运用于免疫印迹，与传统印迹相比较，最显著的区别就是量子点免疫印迹可以同时用于多种蛋白质的检测。运用量子点在同一检测器下有不同的发射波长而显示不同颜色，因此，当量子点与不同抗体结合时，就可以准确，快速的区别不同的抗体。该方法灵敏度高，可多重标记，光化学性能稳定，步骤简单，耗时短，能广泛应用于免疫印迹。

2.2 蛋白的定量分析

传统免疫印迹只能局限运用于半定量分析，但如果量子点运用于现代的免疫印迹技术中，由于量子点的荧光强度会因为量子点浓度的变化而在荧光仪的测定中呈线性变化，就可以对微量的蛋白质进行准确定量分析。在我的另一量子点实验中，已证明上述观点，且在Ornberg等人对量子点进行实际运用的实验中，也表明蛋白质由于结合了不同量的量子点，在测定中有不同的荧光强度。

3 在食品安全检测中量子点探针也有许多方面的应用。

量子点探针应用于粮油中黄曲霉毒素免疫检测的研究。近几年来，大家越来越关注健康和养生，而黄曲霉素这种容易在食物中残留的有高度致癌性的毒性物质也逐渐引起大家的广泛关注。在许琳等人的研究中[3]表明，经过特殊处理的量子点可以和黄曲霉素特异性结合，并利用量子点在特定紫外灯下有明显的荧光，可以快速、简便地对粮油中的黄曲霉素进行检测，且灵敏度较高。除此之外，Cd Se 量子点荧光探针还可以检测生活饮用水中的痕量六价铬[4]。

4 量子点在病原微生物和生物分子检测中的应用也很广泛

近年来，随着量子点的制备和修饰技术的不断完善，使我们可以对量子点的各种物理性质进行较为准确的控制，而且由于不同粒径，不同结构，不同分散度的量子点拥有不同的性质[5]，因此，可以将不同性质的量子点与不同的蛋白质或基因进行结合，从而对病原微生物或特殊的生物进行高通量筛选。从这不难看出量子点在检验医学中的应用正在蓬勃发展，有广阔的应用前景。尽管量子点的应用已取得一定的进展，但是由于其有一定皮肤毒性，而且稳定性较差，在人体中代谢过程尚不明确，因此量子点新技术直接运用于人类的临床试验研究还需要一段时间的探索和发展。

5 量子点在生物学和兽医学中的应用前景。

量子点具有很高的荧光稳定性和荧光强度，而且随着近年来量子点与不同分子间连接技术的不断完善，量子点在生物学方面的应用前景也很广阔，它不但在某些方面明显优于现有荧光染料，而且为大量显色实验和医学诊断带来了新的思路和方法。除此之外，由于量子点的色彩多样性，在需要对多组分进行同时检测的实验中也有较好的运用。

量子点在各个领域都有很好的发展前景，在兽医工作者眼中，我们的量子点同样有广阔的运用前景。作为一类理想的荧光探针，可以为兽医学的研究提供新的方法和手段。我们不仅可以将其运用于病理组织标本的检测和疾病的诊断，还可以运用于兽药的残留检测[1]，通过特异性结合的方式使量子点与兽药分子结合，然后通过喂食或注射的方式使与量子点结合后的药物进入家畜体内，通过测定在不同时间段血液中或不同脏器内的荧光强度的变化来研究药物在动物体内的分布及代谢等情况 ，从而为兽医用药提供依据。而且在一定程度上还可以为量子点在人体内的实际运用提供一些参考。

6 总结

目前，量子点作为荧光标记物，在免疫荧光活体动物成像、蛋白质印迹、食物安全检测、水污染、生物传感器等方面都有应用，但其有毒性，杂质多，生物利用度低，偶联较困难，限制条件较多等也是一些急需解决的问题。尽管如此，量子点技术的发展仍然可以大大提高生物成像和检测的能力。

参考文献：

[1]王贺宁，任秋实，孟样溪等.分子影像探针一量子点在癌症成像和早期检测中的应用[J].中国医疗设备2015，30（04）：30-40.

[2]周玮婷，曹霞，余江南，徐希明，童珊珊.量子点偶联技术及其在免疫印迹中的应用进展[J].药物分析杂志 Chin J Pharm Anal 2015，35（04）：569-573.

[3]许琳，张兆威，李培武等.量子点探针应用于粮油中黄曲霉毒素免疫检测的研究[J].中国油料作物学报，2015，37（01）：119-123.

[4]张文豪，张欣烨，张洁等.Cd Se量子点荧光探针检测生活饮用水中的痕量六价铬[J].化学研究与应用，2015，27（05）：726-729.

[5]谢雪欣，杨向莹.近红外荧光探针及其在免疫分析中的应用[J].食品与生物技术学报，2015（03）.

生物学和生物技术的区别范文第6篇

【关键词】《生物技术制药》 教学改革 教学内容 方法

《生物技术制药》课程是药学专业必修的一门主要的专业理论课，是一门涉及生物学、医学、药学、生物技术、化学和工程学等学科基本原理的综合性应用技术科学。其任务是使学生了解生物药物的来源及其原料药物生产的重要途径和工艺过程，掌握生物制药的一般提取、分离纯化原理与方法，了解各类生物药物的结构、性质、用途和产生方法、生产工艺原理与过程。通过该课程各个教学环节的学习，学生应具备生产药物研究、生产、开发的基本知识、基本技能，并且应具有现代生物技术研究、开发生物技术研究、开发生物药物的初步能力。

一、教学内容改进

（一）突出学科特色，调动学生积极性

《生物技术制药》是药学学生的主干课程，对生物制药方向的学生来说尤其重要，但学生初步接触这门学科时则并没有这样的意识。因此，需针对《生物技术制药》这门学科实践性的特色，改变传统教学方法中的弊端，结合学生专业特点，在教学初期就提高学生对《生物技术制药》的实践价值的认识。

随着生物技术和生物分离工程技术的迅速发展，有关生物技术制药的新理论、新工艺、新技术层出不穷。同时由于生命科学的快速发展，生物技术在医药领域获得了越来越广泛的应用，生物药物种类和数量迅速增加，该领域的知识更新加快，教学中需要不断补充新知识和新内容。同时，学生仅仅掌握书本上和教师讲授的内容，远不能满足将来工作中知识不断更新的需要。要使学生充分了解、学习《生物技术制药》这门课程，为今后的生产实践服务，为科研服务，必须在教学过程中注重学生实践能力的培养，广泛开展实验课。例如进行一些与日常生活有关的发酵等实验，充分调动学生学习的积极性，提高学生的动手能力，为今后的科研工作提供一个良好的开端，真正展现《生物技术制药》的学科特色与魅力，达到更好的教学效果。

要加强和药学相关学科的联系。生物技术制药的目的是最终获得用于疾病治疗和预防的药物，这就需要药学相关学科的支持，如药剂学、药理学、药物分析、药物化学等。因此，在教学过程中，要结合通过生物技术获得医药品的特点，引导学生复习相关学科知识，加深学生对本课程内容的理解，提高教学效率。如在讲解基因工程药物稳定性考察时，联系药剂学中药物常用的稳定性考察方法，通过对比基因工程药物和化学药物结构特点，引出基因工程药物稳定性需从其纯度、生物活性等多方面综合考察，而不能简单采用药剂学中介绍的Arrhenius动力学方程测定。

（二）优化教学体系，避免教学内容重复

在讲解《生物技术制药》过程中，发现在以往的教学过程中学生已学习了基因工程制药、微生物制药、酶工程制药、发酵工程制药等药上游工程内容，因此学生在学习该课程时，已对生物制药这些上游技术有所了解。为避免教学内容重复，在考虑该课程的教学内容定位上，生物制药工艺学应从完整的专业教学体系出发，保持与已授课课程紧密联系，且不发生重复，在讲解这部分内容时，应重点讲授下游部分，构建完整的专业知识框架，并选编部分药品生产理论为辅的新教学体系和教学内容，同时引用生物技术的新成果、新应用和新发展。因此，在生物药物的种类发展速度上、在生物药物占制药工业生产的产值上等方面向学生介绍最近研究数据和研究成果是合适的。如介绍最近获奖的顶尖技术――核酸干扰技术，用于抗击甲流H1N1流感及其他疾病治疗药物的发展前景等，这样可拓宽学生的视野和知识面，培养学生注意该学科的最新发展，用现实的、发展的眼光理解书本知识的习惯。

（三）突出教学重点，丰富教学内容

《生物技术制药》教学涉及内容很多，而细胞破碎浓缩、产物提取、分离层析、产物结晶干燥等是生物技术制药的主要流程，因此，所有章节的介绍均要围绕这一主线作为授课内容安排的依据，形成以预处理固液分离、细胞破碎、沉淀、蒸发浓缩、膜过滤、萃取及双水相分配、吸附层析技术、结晶干燥、废液处理为主要构成的共性工艺单元体系。讲授每一章的同时，要考虑不同生物药品生产过程中的特殊性，有重点地加以补充。例如在层析技术章节中增加微生物药物抗生素分离常用离子交换技术及离子交换剂选择使用，同时有针对性地将一些具体的实例分析其所采用的生产工艺单元的优缺点，以“工艺案例带动教学”及“科研带动教学”两种模式的有机结合，将抽象的工艺理论具体化。在所有工艺单元学习完后，再选择微生物药物链霉素生产工艺及基因工程药物重组人表皮生长因子工艺两个典型的工艺实例，将前面所学的单元知识按照工艺学路线整合起来，从而在整体工艺流程上加深对工艺知识的理解，这种有层次感的教学内容体系在实际的教学过程中起到了较好的效果。

二、课程教学改革的方法

（一）充分利用多媒体教学手段，教学内容形象生动

对于大多在校本科生来说，由于缺乏在制药企业实践接触的机会，在学习生物技术制药学课程各章内容时，显得较为抽象，而且直接书面讲授，学生很容易对教学单元操作基本原理一知半解，兴趣不高。随着时代的发展，多媒体教学走入生活，其以计算机和教学投影仪等先进设备为主要手段，运用集图、文、声于一体的现代信息多媒体教学模式，充分发挥现代信息技术的优势，提高了教学效果，调动了学生的积极性。如，在离子交换章节的讲解时，学生对离子交换的原理能理解，但对离子交换剂的实物形态、树脂交换罐的具体结构认识较模糊。通过课件演示，形象生动地将技术原理以及设备内容结构特点动态展现出来，在工艺学教学过程中形成理论指数与形象感受交叉互动，从而使课堂气氛活跃，达到了非常满意的教学效果。但有的课件只是书本搬家，把屏幕当成电子黑板；有的只是“绣花枕头稻草芯”；教师授课只是照“本”（屏幕）宣科，忽视了师生之间的情感交流，形成了“学生瞪着眼睛看，教师围着电脑转”的现象，学生成了所谓的观赏者，对所学内容印象不深，甚至形成了课下学生借来教师课件抄誊课件的情况，教师自身的“媒体”作用得不到充分发挥。因此，在充分利用多媒体课件的同时，应尽快提高教师的多媒体教学课件制作技术，或研制适合针对给不同层次、不同专业学生授课应用的教学课件，提高教师应用多媒体教学的技术势在必行。

（二）开展合作研讨性教学活动

为了加强《生物技术制药》的教学力度，可结合演示和提问的方法，克服主观能动性发挥不足的弊病。课堂上有问有答，课下积极讨论，实现教与学的互动，使教学气氛活跃，培养了学生的综合素质和能力。提问时用有启发性的问题把教材中的重点、难点予以阐述，设计一些容易混淆的问题，以检测学生的掌握程度。如讲到结晶的方法时，比较饱和溶液的形成，有盐析结晶法、微量扩散法、化学反应结晶法、共沸蒸馏结晶法等在结晶形成状态上与晶体质量影响上的区别等，使学生对每一节课的教学内容都有清晰、深刻的印象和牢固的掌握，引导学生自觉对书本知识进行概括和总结，从而达到理想的教学效果。

【参考文献】

[1]曹筑荣，杲修杰，吴守振，等.提高生物技术制药教学效果初探[J].长江大学学报（自然科学版：农学卷），2009（04）.

[2]徐广宇，白羽，杜培革，等.生物技术制药教学改革初探[J].基础医学教育，2012（10）.

生物学和生物技术的区别范文第7篇

一、高中生物课程资源开发案例

教材是最重要的课程资源，它在课程资源的开发与利用中往往起到主导和疏导作用。因此尝试以学科知识为背景，不断分析课标和教材，明确教材中哪些内容与本市生物产业相联系。另外一个生物产业所应用的生物学原理是多层次多方位紧密相联的，因此又将高中生物必修和选修课本，打乱模块顺序，以本市生物产业资源为线索，将与高中生物课本相关的知识点串联起来，进行了高中生物本地生物产业课程资源和教材资源的整合。尝试通过参观调查，使学生加深对所学生物学原理和技术的理解，增强学生的应用能力及知识的迁移能力。通过体验企业文化，了解相关的职业和就业素质，增强学生职业意识和社会责任感。现举两例简要说明。

1.“发酵工程”课程资源——深圳金威啤酒酿造有限公司

对于微生物相关知识，看不见摸不着，内容细微而深奥，条件好的学校可以在显微镜下看看酵母，条件不好的学校学生根本不知酵母长什么样，对于微生物培养，发酵等知识，限于条件，高中学校也很难开设。学生通常只是通过书本的文字和图片，通过老师归纳出流程图，进行理解和记忆。学生学起来难于理解且很难将这些知识上升到一个感性认识。深圳金威啤酒酿造有限公司拥有目前国内最先进的啤酒生产技术和设备，其“不添加甲醛酿造”的绿色啤酒工艺带动了行业的科技创新与技术进步，被科技部列为国家科技成果重点推广项目。公司的污水处理站是市工业污水治理的样板工程。并且该公司是“深圳市工业旅游景点”之一，这为我们中学生学习微生物应用相关知识提供了良好的条件。

例如学生在参观调查时可以通过现场体验生产工艺的过程，了解微生物的类群，分离、纯化、培养、计数及保存方法；了解培养基的配制原则及种类，体验消毒和灭菌方法，联系种群生长曲线，思考为什么酵母发酵时要补充加料；联系无氧呼吸及有氧呼吸，影响种群密度的生态因子，思考影响微生物生长的环境因素，酵母发酵时需要控制的因素，体验质检人员如何对其质量进行控制；参观污水处理站时，体验其污水处理工艺，理解生物的净化作用，水体的富营养化及生态工程所遵循的协调与平衡原理等。并且可以激发学生讨论微生物在实际生活生产中的应用。这样不仅使学生在实践的过程中，自觉地把间接的理论知识与直接的感受和体验结合起来，加强了学生与生活、与社会的联系而且进一步拓展了学生的思维。

2.“基因工程”课程资源——深圳华生元基因工程有限公司

深圳华生元基因工程有限公司是国内最早研究基因工程并实现产业化的公司，成功生产国内第一例基因工程药物——重组人表皮生长因子(rEGF)。

基因工程相关知识涉及必修和选修两个模块，内容抽象深奥，虽然课本图文并茂，并且用了形象生动的比喻来说明基因工程的基本工具，如将限制性核酸内切酶、DNA连接酶、质粒类比成基因的“剪刀”“针线”“运载体”。但是只凭教师讲述是很枯燥抽象，学生也难以理解。而去到深圳华生元基因工程有限公司实地参观之后，对于这种分子水平的操作就有会有一个具体形象的感性认识，原来和自己所想的有太大的差别。在参观的过程中，学生不但对于基因是什么，在哪里，有什么功能，原核细胞和真核细胞的基因结构的区别，基因对生物性状的控制，基因表达的中心法则，获得目的基因的方法，DNA的复制，基因工程原理这些基础知识会有一个更深的理解。而且也可直观的感受PCR体外扩增技术，基因工程操作步骤，基因工程操作的工具，检测基因的表达时的方法。同时也会激发学生调查基因工程产品在社会中的应用情况、讨论转基因生物利与弊的兴趣，开拓了思维。

二、本地生物课程资源开发整合利用的体会

深圳市生物产业资源非常丰富，与高中生物相联系的本市生物产业课程资源还有许多，还需要教师不断地开发，通过实践上的应用实例，让学生身临其境，亲身体验，比单纯的应用间接的载体给学生呈现相关知识，更能使学生更好的理解了生物学原理，增强了学生的应用能力、理解力及知识的迁移能力，拓宽了学生的知识面，引导学生关注身边的生物现象，增加了学生学习生物的兴趣。

在参观调查中，不仅可以让学生的生物学知识有一个更深的理解，而且也可以让学生从中学习一些社会学经济学相关的知识。比如可以让学生了解该公司的企业文化是什么?调查该公司年产值是多少?经济效益如何?为社会提供了多少个就业岗位?有哪些职业岗位，就业条件是什么?该公司提出了哪些技术革新目标?在与生物技术从业人员的面对面的交流过程中，无形中指导学生的就业观，帮助学生了解相关的职业和学习方向，增强学生的社会责任感，为进一步学习和步入社会做准备。同时这也是新课程标准对高中生物教师提出的一个新要求。

生物学和生物技术的区别范文第8篇

【摘要】

【目的】 建立阳春砂不同栽培品种的DNA分子鉴别方法，为阳春砂的优良品种选育提供依据。【方法】以阳春砂栽培种长果、圆果、“春选”及海南砂为材料，用相应引物对26S rDNA D1D3区和matK基因进行聚合酶链反应（PCR）扩增和测序，对测序结果进行分析，寻找差异位点，并根据序列构建系统发生树。【结果】测序得到的26S rDNA D1D3序列为739 bp，阳春砂与海南砂在该区域存在4个碱基位点的差异。长果阳春砂与圆果阳春砂序列相同，但它们与“春选”阳春砂存在1个碱基位点的差异，根据26S rDNA D1D3序列建立的系统发生树揭示了“春选”阳春砂与另外2个栽培品种间的区别。测序得到的matK序列为824 bp，阳春砂3个栽培品种的matK序列相同，与海南砂存在1个碱基位点差异。【结论】从分子水平上可鉴别阳春砂的3个栽培品种，“春选”品种比长果（或圆果）品种与海南砂有着更近的亲缘关系。

【关键词】 阳春砂 基因序列分析 分子鉴定

Abstract∶ObjectiveTo establish a molecular identification method for three cultivars of Amomum villosum Lour. (AVL)， thus to provide scientific evidence for the identification， selection and breeding of AVL. MethodsThe fragments of 26S rDNA D1D3 region and matK gene of three cultivars of AVL and Amomum longiligulare TLWu were amplified by polymerase chain reaction (PCR) and with corresponding primers， and then their sequences were analyzed， and phylogenetic tree was constructed based on the sequences. ResultsWe obtained 739 bp in 26S rDNA D1D3 sequence. Differences in 4 basic sites of 739 bp were shown between AVL and Amomum longiligulare TLWu. The two cultivars of AVL， Changguo and Yuanguo， had the same sequence， but there was a difference in one basic site of Changguo and Yuanguo from Chunxuan. The phylogenetic tree based on 26S rDNA D1D3 sequence revealed the difference between Chunxuan and the other two cultivars of AVL. We also obtained 824 bp in matK gene sequence. The three cultivars of AVL showed the consistent sequence， but there was a difference in one basic site of three cultivars of AVL from Amomum longiligulare TLWu. ConclusionWe can identify the three cultivars of AVL through the sequence differences at the molecular level， and Chunxuan has a closer genetic relationship with Amomum longiligulare TLWu．

Key words: AMOMUM VILLOSUM LOUR.;SEQUENCE ANALYSIS;MOLECULAR IDENTIFICATION;

砂仁为我国“四大南药”之一，来源于姜科植物阳春砂Amomum villosum Lour.、绿壳砂Amomum villosum Lourvarxanthioides TLWu et Senjen或海南砂Amomum longiligulare TLWu的干燥成果果实［1］。中国药典收载的入药砂仁的3种药材中以阳春砂的品质最好，为市场的主流产品［2］。本课题组在阳春砂道地产区广东阳春市进行了阳春砂的种质资源调查，发现当地药农在长期的生产实践中将阳春砂栽培品种主要归纳为长果型和圆果型，除此之外，还有在阳春市砂仁试验示范场种植的选育品种“春选”阳春砂。初步研究显示“春选”和长果、圆果阳春砂在生物学性状上有显著差异［3］。为了筛选优质性状，选育优良品种，从根本上提高阳春砂的产量和质量，需要对阳春砂不同栽培品种进行分子水平上的鉴别。

随着分子生物学技术的发展，植物DNA序列由于进化速率上的差异而被广泛应用于不同物种种间及种内的鉴别。植物26S rDNA上主要包含D1至D12共12个高变异的扩展区（expansion segment，ES），这些扩展区的进化速率是保守区域的64至102倍，在系统发生的研究中有较大应用潜力［4］。目前，26S rDNA序列已被用于植物系统发生分析［5-6］、DNA条形码［7］等研究。matK基因是叶绿体基因组中进化速率较快的基因之一，可用于科内、属内、甚至种间的植物鉴别［8］。

本研究对道地产区3个阳春砂栽培品种和同为豆蔻属Amonum的对照品种海南砂的26S rDNA D1D3区和matK基因序列进行分析，以期在分子生物学水平上为阳春砂的品种鉴定和良种选育提供依据。现报道如下。

1　材料与方法

1.1　实验材料阳春砂栽培种长果和“春选”采自阳春市砂仁试验示范场，圆果采自阳春市春湾，上述品种分别于2007年11月和2008年3月引种栽培于广州中医药大学大学城校区药王山。海南砂采自广州中医药大学三元里校区药圃。经广州中医药大学中药学院徐鸿华教授鉴定分别为姜科植物阳春砂（Amomum villosum Lour.）和海南砂（Amomum longiligulare TLWu）。采集上述不同砂仁品种的叶片，保存于-70 ℃超低温冰箱备用。

1.2　药品和试剂三羟甲基氨基甲烷（Tris）购自Salandchem International Inc.，十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）购自上海伯奥生物技术公司，乙二胺四乙酸二钠（EDTA）购自天津福晨化学试剂厂，β巯基乙醇、Goldview染料购自广州鼎国生物技术公司，聚合酶链反应（PCR）试剂、DNA markers购自大连宝生物技术公司，硅胶膜型PCR产物纯化试剂盒购自北京赛百盛基因技术公司，引物由上海生工生物工程技术公司合成。

CTAB提取液配制［9］：30 g/L CTAB、100 mmol/L TrisHCl(pH 80)、20 mmol/L EDTA、14 mol/L NaCl、10 g/L PVP、体积分数02%β巯基乙醇（使用前加入）。

1.3　DNA提取参照段中岗等［9］的CTAB方法3。

1.4　琼脂糖凝胶电泳检测取5 μL DNA溶液与10倍Loading Buffer约1 μL混匀后上样，电泳条件为1倍TAE电泳缓冲液，100 g/L琼脂糖凝胶，100 V恒压电泳20 min，Goldview染色。凝胶成像系统拍照记录。

1.5　PCR扩增用于扩增26S rDNA D1D3区的上游引物为Duan 5（5TAGTAACGGCGAGCGAAC3)，下游引物为Duan 6(5GGCATAGTTCACCAT CTTTC3)［7］。根据GenBank中已公布的阳春砂matK全长序列（登记号：AF478824）设计用于matK扩增的引物，上游引物为KF（5CTCACAATTTACAATCTAGTCATTC3）。下游引物为KR（5GAGGATCCACTATGATAGTGAGAA3）。PCR反应体系总体积为20 μL，其中10倍Ex Taq Buffer 2 μL、10 μmol/L三磷酸碱基脱氧核苷酸（dNTP）15 μL，用灭菌蒸馏水补足体积。扩增程序为94 ℃预变性2 min，94 ℃变性30 s，55 ℃退火30 s，72 ℃ 延伸 60 s(26S rDNA D1D3)或 90 s(matK)，30个循环（26S rDNA D1D3)或32个循环（matK）后72 ℃延伸5 min，4 ℃保存。PCR扩增产物用PCR产物纯化试剂盒回收后，送广州英骏生物技术公司采用上下游引物进行双向测序。

1.6　序列分析采用DNAMAN软件分别对长果、“春选”和圆果阳春砂及海南砂的上下游引物测序结果进行比对和拼接，分别获得上述品种的26S rDNA D1D3区和matK基因序列。进行BLASTN（Nucleotide BLAST）比对，确定所获序列。将不同品种的26S rDNA D1D3区、matK基因序列进行多重序列比对，寻找碱基差异位点。用DNAMAN软件构建基于26S rDNA D1D3区的不同品种系统发生树。

1.7　序列提交采用Sequin软件向GenBank提交26S rDNA D1D3区和matK序列，获得相应的序列登记号。

2　结果与分析

2.1　DNA提取结果见图1，DNA样品在凝胶电泳上都得到了清晰、迁移率低的条带，没有太大程度的降解，浓度约为120~180 ng/μL。

26S rDNA D1D3区PRC扩增与序列分析对26S rDNA D1D3区的PCR扩增获得约750 bp的片段（图2）。对各样品的PCR产物测序结果进行处理，通过DNAMAN软件进行序列拼接，分别获得了阳春砂3个栽培品种与海南砂的以“GAACCGGG”为始端和以“GAAAGATG”为末端的739 bp的26S rDNA D1D3区序列。BLASTN同源性搜索结果显示，阳春砂3个栽培品种和海南砂的739 bp 26S rDNA D1D3序列与同科的生姜的序列（AF205522）最高相似性为94%。采用Sequin软件向GenBank提交了阳春砂3个栽培品种和海南砂的26S rDNA D1D3序列，获得了相应的序列登记号：GQ331042（长果阳春砂）、GQ331044（“春选”阳春砂）、GQ331043（圆果阳春砂）以及GQ331045（海南砂）。

不同品种的26S rDNA D1D3序列多重比对结果见图3。阳春砂和海南砂的26S rDNA D1D3序列出现多处碱基差异，阳春砂3个栽培品种与海南砂在第377位、第420位和第448位处均显示为碱基T与碱基C的差异，在第387位处，长果、圆果阳春砂显示为碱基A，而“春选”阳春砂则与海南砂一致，显示为碱基C。

根据阳春砂3个栽培品种与海南砂的26S rDNA D1D3序列，采用DNAMAN软件构建系统发生树（图4），结果显示，长果阳春砂和圆果阳春砂聚在一起，再与“春选”聚为一支，揭示了“春选”与另外2个阳春砂栽培品种在遗传上的明显区别。

2.3　matK基因的PCR扩增与序列分析对matK基因的PCR扩增得到约880 bp的片段（图5）。PCR产物测序得到以“CTACATAT”为始端和以“TCTAAAAA”为末端的824 bp的matK基因序列。经NCBI的BLASTN同源性搜索，阳春砂和海南砂的824 bp matK序列分别与GenBank上公布的阳春砂和海南砂matK序列（分别为FJ972786和FJ972784）达到100%的相似性。向GenBank提交序列，获得登记号GQ404377（阳春砂）和GQ404378（海南砂）。阳春砂3个栽培品种的matK序列完全一致，与海南砂存在一个碱基差异（图6）。

3　讨论

近年来DNA序列分析应用于物种的鉴定和分子育种等方面日趋广泛，尤其是2002年DNA条形码技术提出以来，不少学者与研究人员都致力于寻找一段标准DNA序列作为标记来实现快速、准确和自动化的物种鉴定［7，10］。庞启华等［11］利用部分matK基因序列中的18个核苷酸替换位点对高良姜及其混淆品进行鉴定。Selvaraj等［12］通过研究认为matK基因是鉴别姜科植物的较好的候选DNA条形码。段中岗等［7］也提出以26S D1D3区与matK基因作为被子植物类中药材的标准DNA条形码。

本研究结果显示阳春砂3个栽培品种的26S rDNA D1D3序列均在469 bp处出现杂合碱基，为了消除实验中的个体差异，保证序列差异的可靠性，我们以阳春砂各栽培品种的3个样品和海南砂的2个样品进行多次正反向测序和序列比对，最终每个品种确定为长739 bp的唯一序列。本研究利用26S rDNA D1D3序列对阳春砂和海南砂的有效鉴别检验了该方法的可靠性。通过第387位处的碱基位点差异，使阳春砂的“春选”品种和长果、圆果品种得以区分，这与本课题组已发现的“春选”与长果、圆果品种存在生物学性状差异［3］的事实一致。据本课题组对阳春市砂仁栽培品种的实地调查，“春选”可能是砂仁试验示范场对阳春砂与海南砂人工杂交所获得的后代，但没有相关的实验记录证明。本研究的结果表明，在26S rDNA D1D3区序列第387位的差异位点处，“春选”与海南砂的碱基相同，而与长果、圆果不同，这一结果说明“春选”比长果（或圆果）阳春砂与海南砂具有更近的亲缘关系。阳春砂栽培种长果与圆果在果型等性状特征上具有较明显的差别［3］，但在26S rDNA D1D3区的DNA序列上未找到碱基差异，表明这2个农家品种的分化时间并不长久。本课题组也曾参考文献［13］的方法，对ITS158SITS2序列进行分析，未找到能区别阳春砂3个栽培品种的碱基位点。

在本实验获得的824 bp的matK基因部分序列中，存在海南砂与阳春砂的差异位点，但阳春砂各个栽培品种间则不存在序列差异，表明matK基因在阳春砂的3个栽培品种间具有高度的保守性，不适用于阳春砂栽培品种间的鉴别。26S rDNA D1D3区序列比matK基因序列提供了更多的碱基差异信息，并且差异位点相对集中，因此对阳春砂的分子鉴定更具有意义。

参考文献

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［11］Ping Qihua，Yan Ping，Zhao Xuan，et al.Identification of Alpinia officinarum Hance and its adulterant base on matK gene sequence［J］.Journal of Shanxi University of Science and Technology，2008，26(4):11.