序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇生物研究的基本方法，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

[關(guān)鍵詞]桑寄生；藥效；功效物質(zhì)；歸經(jīng)

[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

桑寄生為桑寄生科植物桑寄生Taxillus chinensis（DC） Danser的干燥帶葉莖枝，性平，味苦、甘，具有祛風濕、補肝腎、強筋骨、安胎元的功效，臨床常用于風濕痹痛、腰膝酸軟、筋骨無力、崩漏經(jīng)多、胎動不安等病癥[1]。現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，桑寄生所含的化學成分主要為黃酮類、生物堿、萜類、有機酸、多糖、蛋白質(zhì)、凝集素等[2]，其中黃酮類成分主要為槲皮素、扁蓄苷、槲皮苷、蘆丁、廣寄生苷等[34]。現(xiàn)代藥理研究表明桑寄生有抗骨質(zhì)疏松癥[56]、抗氧化和神經(jīng)保護[7]等作用。

龍啟才等[8]通過研究桑寄生的醇提物對淋巴細胞和環(huán)氧酶的影響發(fā)現(xiàn)，桑寄生的祛風濕作用主要是抑制了細胞免疫，其次是抑制體液免疫。然而，桑寄生祛風濕的功效物質(zhì)目前并不明確。中藥功效物質(zhì)的認識既需要以證候和藥效為基礎(chǔ)，又需要借助化學分析手段。基于以上認識，作者建立了“病癥效應生物樣本分析”結(jié)合研究中藥功效物質(zhì)的系統(tǒng)方法[910]，在佐劑型關(guān)節(jié)炎模型上觀察桑寄生祛風濕作用，同時根據(jù)藥物中功效成分在體內(nèi)的分布是藥物歸經(jīng)的重要依據(jù)[1112]。結(jié)合藥代動力學方法，對病證模型組織所含的桑寄生成分進行分析，從而獲得對桑寄生祛風濕功效物質(zhì)的認識，通過對功效物質(zhì)體內(nèi)分布與歸經(jīng)相關(guān)性的分析，認識其歸經(jīng)[9，13]。

1材料

酶標儀（BioTek Instruments，Inc）；Waters e2695高效液相，Waters 2489檢測器（美國Waters）；AE240電子分析天平（瑞士梅特勒儀器有限公司）；TGL16gR高速冷凍離心機（上海安亭科學儀器廠）；氮氣吹干儀（北京八方世紀）。

IL1β ELISA試劑盒（R&D公司，批號20141101A）；TNFα ELISA試劑盒（R&D公司，批號20141101A）；甲醇（Tedia Company，USA）；乙腈（Tedia Company，USA）；雷公藤多苷片（上海復旦復華藥業(yè)有限公司，批號131202）；弗氏完全佐劑（Sigma公司，批號F5881）；q蓄苷（四川省維克其生物科技有限公司，批號130625）；槲皮苷（四川省維克其生物科技有限公司，批號130508）；桑寄生產(chǎn)地安徽，購于河南張仲景大藥房，生產(chǎn)日期2014年5月18日，經(jīng)河南中醫(yī)學院陳隨清教授鑒定為桑寄生科植物桑寄生T. chinensis的干燥帶葉莖枝。

Wistar雄性大鼠，體重（160±10） g，由山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司質(zhì)檢中心實驗動物室提供，合格證號SCXK（魯）20130001。

2方法

21藥物制備

211桑寄生水煎液的制備取桑寄生粉碎成粗粉，加10倍量水浸泡30 min，煎30 min，濾過，藥渣加8倍量水煎煮20 min，濾過，合并2次濾液，60 ℃濃縮至1 g?mL-1的桑寄生水煎液。

212桑寄生含量的測定色譜條件：Platisil ODS C18色譜柱（46 mm×250 mm，5 μm）；流動相01%磷酸水（B）乙腈（C），梯度洗脫，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；進樣量10 μL；檢測波長330 nm；柱溫28 ℃。

213供試品溶液的制備取藥材樣品，粉碎，過2號藥典篩。精密稱取藥材細粉100 g，加50%甲醇溶液10 mL，超聲提取2次，每次30 min，合并2次提取液置25 mL量瓶，加50%甲醇至刻度線，即得供試品溶液。

214對照品溶液的制備精密稱取蘆丁、q蓄苷對照品各100 mg，槲皮苷對照品141 mg，分別置于10 mL量瓶中，加甲醇稀釋至刻度線，即得對照品溶液（蘆丁、q蓄苷01 g?L-1，槲皮苷0141 g?L-1）。

215雷公藤多苷混懸液的制備取雷公藤多苷50片（10 mg/片），用研缽研碎，加蒸餾水超聲溶解，配制成1 g?L-1的混懸液。

22造模與給藥

大鼠適應性喂養(yǎng)5 d，禁食24 h后稱重，標記，隨機分為陰性對照組，模型組，陽性對照組（雷公藤多苷組），桑寄生高、中、低劑量組，每組8只（其中桑寄生高劑量組17只）。除陰性對照組外，其余動物在無菌條件下左后足趾皮下注射弗氏完全佐劑01 mL。桑寄生各劑量組于造模第9天起，分別給予桑寄生高（10 g?kg-1）、中（5 g?kg-1）、低（25 g?kg-1）劑量水煎液，陽性對照組給予雷公藤多苷混懸液（10 mg?kg-1），陰性對照組、模型組給予生理鹽水，給藥體積為10 mL?kg-1，連續(xù)給藥22 d。

23樣本采集

各組大鼠于給藥22 d當晚禁食不禁水。次日桑寄生高劑量組大鼠9只給予桑寄生高劑量水煎液后10，30，40，60，80，90，120，240，360 min時摘眼球取血，處死，立即取心、肝、脾、肺、腎、胃、腦、大腸、小腸，用于桑寄生成分組織分布的測定，其余大鼠分別于給藥30 min后摘眼球取血，處死。所有全血靜置30 min后1萬 r?min-1離心10 min，取上清液，20 ℃冰箱備存。

24大鼠足腫脹度的檢測

造模前用不銹鋼數(shù)顯卡尺測量所有大鼠左后踝關(guān)節(jié)直徑，給藥后每7 d測量1次大鼠左后踝關(guān)節(jié)直徑。

25病理組織觀察

各組大鼠取左后足踝關(guān)節(jié)，10%福爾馬林固定，常規(guī)石蠟包埋，切片，HE染色，光鏡觀察踝關(guān)節(jié)周圍炎性細胞浸潤程度、軟骨壞死程度和滑膜病變。

26炎癥因子的檢測

ELISA法檢測血清中IL1β和TNFα，按試劑盒說明書操作。

27血清樣品的處理方法

桑寄生高劑量組大鼠按時間點摘眼球取血，全血1萬 r?min-1離心10 min，取15 mL血清，加3倍量甲醇，用快速混勻器充分振搖5 min，1萬 r?min-1離心10 min，取上清液，沉淀物再次重復上述操作，合并2次上清液。50 ℃氮氣吹干，加入甲醇2 mL，超聲提取5 min，取上清液用022 μm微孔濾膜濾過，作為供試品溶液。

28組織樣品的處理方法

將各組織用生理鹽水洗凈，濾紙吸干，精密稱取約1 g的組織（不足1 g的稱全重），剪碎，加入3倍量生理鹽水，用細胞破碎儀破碎。破碎液加入3倍量甲醇，快速混勻器充分振搖5 min，1萬 r?min-1離心10 min，取上清液；沉淀物再次重復上述操作，合并2次上清液。50 ℃氮氣吹干，加入甲醇2 mL，超聲提取5 min，取上清液用022 μm微孔濾膜濾過，作為供試品溶液。

29HPLC含量測定方法

291色譜條件同212。

292對照品儲備液的制備精密稱取蘆丁、q蓄苷、槲皮苷各100 mg，分別于3個10 mL量瓶中，用甲醇溶解、定容，配制成質(zhì)量濃度為0100 g?L-1的單一對照品儲備液。

分別精密量取單一對照品溶液適量于同一量瓶中，用甲醇稀釋成質(zhì)量濃度分別為蘆丁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的單一對照品溶液，4 ℃冷藏避光貯藏備用。

293LOD和LOQ值的測定配制蘆丁、q蓄苷、槲皮苷質(zhì)量濃度均為1 mg?L-1混合對照品，按212項下色譜條件進樣20 μL，根據(jù)信噪比（S/N）計算LOD和LOQ。

294專屬性考察分別取空白對照組大鼠血清及心、肝、脾、肺、腎、胃、腦、大腸、小腸等組織勻漿液200 μL，按27和28項下方法處理后，HPLC進樣10 μL，得空白血清和空白組織樣品的色譜圖。再取混標溶液（蘆丁、q蓄苷、槲皮苷各5 mg?L-1）100 μL加入空白組織勻漿液中，同樣方法處理后，HPLC進樣10 μL，得含混標的空白組織色譜圖。比較空白組織和加入混標溶液的空白組織色譜圖可知，所用色譜條件適宜，提取方法理想，組織樣品中的內(nèi)源性物質(zhì)不干擾蘆丁、q蓄苷和槲皮苷的測定，所用方法專屬性較強。

295線性關(guān)系分別精密吸取292項下配制的系列濃度的單一對照品溶液10 μL，按212項下色譜條件分別進樣，記錄蘆丁、q蓄苷和槲皮苷的峰面積。以濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標進行線性回歸，得各回歸方程、相關(guān)系數(shù)及線性范圍：蘆丁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。結(jié)果表明，蘆丁、q蓄苷和槲皮苷在質(zhì)量濃度0005～075，0005～25，0005～1 mg?L-1線性關(guān)系良好。

296精密度考察分別精密吸取空白血清和各空白組織勻漿液100 μL，分別加入低（蘆丁、q蓄苷、槲皮苷各1 mg?L-1）、中（蘆丁、q蓄苷、槲皮苷各5 mg?L-1）、高（蘆丁、q蓄苷、槲皮苷各10 mg?L-1）3個濃度的混合對照品溶液100 μL制備成相應濃度的質(zhì)控樣品，提取處理后，以212項下條件1 d內(nèi)重復進樣6次，連續(xù)3 d，記錄峰面積，計算日內(nèi)及日間精密度，結(jié)果顯示RSD均小于60%，該方法精密度良好。

297加樣回收試驗制備質(zhì)控樣品（同295），進樣分析并記錄峰面積，以組織進樣的色譜峰面積分別與用甲醇配制而成的相同質(zhì)量濃度的對照品溶液進樣的色譜峰面積之比計算加樣回收率。結(jié)果顯示蘆丁、q蓄苷、槲皮苷在生物樣品中回收率均在80%～110%，RSD均小于60%，符合生物制品回收率要求。

298穩(wěn)定性試驗制備質(zhì)控樣品（同295），每個濃度6個樣本，分別在室溫放置24 h，-20 ℃放置1周后，進樣，考察生物制品的穩(wěn)定性。結(jié)果顯示所有生物制品的RSD均小于60%，穩(wěn)定性良好，符合生物樣品的質(zhì)量控制要求。

210統(tǒng)計學方法實驗數(shù)據(jù)以±s表示。采用SPSS 180軟件對實驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，P

3結(jié)果

31桑寄生藥材含量的測定

蘆丁、q蓄苷、槲皮苷混合對照品及桑寄生藥材的HPLC圖見圖1。指標成分含量測定結(jié)果顯示，桑寄生中蘆丁、q蓄苷、槲皮苷的質(zhì)量分數(shù)約064，088，349 mg?g-1。

33大鼠一般情況的觀察

造模后各組大鼠左后足趾在48 h腫脹達到最大，足表面皮膚發(fā)亮繃緊，持續(xù)3 d后開始消退，造模第8 天后再次出現(xiàn)腫脹，觸碰有明顯的躲避行為。大鼠活動量減少，體重增加緩慢。模型組大鼠于造模第12 天開始出現(xiàn)鼻黏膜充血，耳部紅斑等繼發(fā)反應。給藥第7天體重開始增長恢復正常。

34桑寄生水煎液對大鼠左后足腫脹程度的影響

與陰性對照組比較，模型組左后足踝關(guān)節(jié)腫脹程度均明顯增加（P

36桑寄生水煎液對大鼠踝關(guān)節(jié)病理形態(tài)學的影響

光鏡下顯示見圖2，陰性對照組踝關(guān)節(jié)軟骨平滑，結(jié)構(gòu)完整，關(guān)節(jié)滑膜被覆q平上皮，無炎性細胞浸潤；模型組踝關(guān)節(jié)周圍有大量炎性細胞浸潤，呈纖維狀增生，關(guān)節(jié)腔腫脹，關(guān)節(jié)軟骨大量壞死；中、低劑量組偶有關(guān)節(jié)軟骨壞死，踝關(guān)節(jié)淋巴炎癥細胞中度增生；高劑量組踝關(guān)節(jié)周圍炎性細胞數(shù)量較中、低劑量組少，少量軟骨壞死。

37組織藥代動力學參數(shù)

各組織濃度時間經(jīng)DAS 20統(tǒng)計處理后發(fā)現(xiàn)，

4討論

41桑寄生祛風濕藥效觀察

目前用于研究風濕病較穩(wěn)定的動物模型有膠原蛋白誘導關(guān)節(jié)炎模型、佐劑誘導關(guān)節(jié)炎模型、鏈球菌細胞壁誘導關(guān)節(jié)炎模型、蛋白誘導關(guān)節(jié)炎模型等[1415]。本實驗采用弗氏完全佐劑造大鼠關(guān)節(jié)炎模型（AA）是由于AA模型大鼠的關(guān)節(jié)組織切片及血中炎性因子的變化與人類極為相似，能較好模擬人類RA模型，且病變穩(wěn)定，發(fā)病率高，重復性強，與中醫(yī)風濕痹證比較吻合。弗氏完全佐劑造模期間，大鼠左后足持續(xù)腫脹，由于不便行動、負重，大鼠精神倦怠、活動減少。造模后第9天開始模型組大鼠足腫脹程度雖有所減輕，但與陰性對照組比較，差異顯著（P

綜上所述，桑寄生水煎液能減輕弗氏完全佐劑關(guān)節(jié)炎模型大鼠的腫脹程度、降低血清中炎癥因子IL1β，TNFα含量，桑寄生水煎液有祛風濕抗炎作用。

42桑寄生功效物質(zhì)觀察及其分布與歸經(jīng)的關(guān)系

本實驗在大鼠佐劑關(guān)節(jié)炎模型上，觀察到桑寄生水煎液祛風濕的功效，同時通過體內(nèi)藥物化學成分分析，觀察到大鼠佐劑型關(guān)節(jié)炎模型上桑寄生指標成分q蓄苷、槲皮苷經(jīng)血液循環(huán)和大鼠的各組織中有廣泛分布，且能透過血腦屏障分布于大鼠的腦組織。因此，可以認為，桑寄生q蓄苷、槲皮苷是桑寄生祛風濕的功效物質(zhì)。

歸經(jīng)是藥物對機體某些臟腑經(jīng)絡(luò)選擇性的作用，即藥物對機體某些部位存在特殊的親和力，進而對這些部位的病變起到特殊或主要的治療效果。現(xiàn)在已經(jīng)認識到，中藥物有效成分體內(nèi)分布與其歸經(jīng)有密切關(guān)系。因此，通過桑寄生功效物質(zhì)在病癥模型動物中體內(nèi)分，能夠獲得中藥桑寄生歸經(jīng)與藥物分布相關(guān)性的認識。

歸腎經(jīng)：q蓄苷在佐劑關(guān)節(jié)炎模型大鼠體內(nèi)腎組織中AUC0t較大，居于3位，在臟腑組織維持時間上據(jù)首位，提示q蓄苷在腎組織中分布較多，這與桑寄生歸腎經(jīng)的傳統(tǒng)認識的認識一致；槲皮苷在佐劑關(guān)節(jié)炎模型大鼠體內(nèi)腎組織中AUC0t更大，居于2位，在臟腑組織維持時間上據(jù)首位，提示槲皮苷在腎組織中作用強度更強，這與桑寄生歸腎經(jīng)的傳統(tǒng)認識的認識一致。綜合2種成分在模型大鼠體內(nèi)分布情況，歸腎經(jīng)的主要功效物質(zhì)為槲皮苷、q蓄苷。

歸肝經(jīng)：q蓄苷在佐劑關(guān)節(jié)炎模型肝中無法計算AUC0t，槲皮苷在佐劑關(guān)節(jié)炎模型大鼠體內(nèi)肝組織中AUC0t較小，居于第3位，在臟腑組織維持時間上據(jù)首位，提示槲皮苷較q蓄苷在肝組織分布多并對肝組織有較強的針對性作用，這與桑寄生歸肝經(jīng)的傳統(tǒng)認識的認識一致，槲皮苷是桑寄生歸肝經(jīng)的代表成分。

綜上所述，q蓄苷、槲皮苷在佐劑關(guān)節(jié)炎模型大鼠體內(nèi)分布情況與桑寄生歸經(jīng)具有高度一致性，體內(nèi)分布印證了桑寄生歸腎經(jīng)、肝經(jīng)的傳統(tǒng)認識。q蓄苷、槲皮苷均為桑寄生歸腎經(jīng)的代表成分。槲皮苷是桑寄生歸肝經(jīng)的代表成分。

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篇2

【關(guān)鍵詞】高中生物 要求 方法

基本知識的歸納就是把書本上的所有知識點有條理的羅列出來，解釋各個術(shù)語的含義，列出它包含的的種類或分支的方向，并清晰地標明各個知識點之間的聯(lián)系，這種知識歸納能幫助你準確的理解并牢固的掌握課本的知識。做這個歸納的時候可以適當?shù)膮⒖家恍﹨⒖紩系臍w納，像優(yōu)化設(shè)計上的歸納就很不錯，大家可以以之為基本框架，再把更具體的東西，尤其是書上的例子補充進去。

一、學好高中生物課的要求

（1）通過高中生物課的學習，應當獲得關(guān)于生命活動基本規(guī)律的基礎(chǔ)知識，了解并關(guān)注這些知識在生產(chǎn)、生活和社會實踐等方面的應用；（2）通過高中生物課的學習，應當使自己在科學態(tài)度、科學精神、創(chuàng)新意識等方面得到發(fā)展，逐步形成科學的世界觀；（3）通過高中生物課的學習，應當初步學會生物科學探究的一般方法，能夠運用所學的生物學知識和方法解決日常生活中遇到的一些實際問題。

二、學好高中生物課的方法

高中生物課，不僅要有明確的學習目的，還要有勤奮的學習態(tài)度，科學的學習方法。針對生物科學的特點，學好高中生物課應做到以下幾點：

1.學習生物學知識要重在理解、勤于思考

生物學的基本概念、原理和規(guī)律，是在大量研究的基礎(chǔ)上總結(jié)和概括出來的，具有嚴密的邏輯性，課本中各章節(jié)內(nèi)容之間，也具有密切聯(lián)系，因此，我們在學習這些知識的過程中，不能滿足于單純的記憶，而是要深入理解，融會貫通。

2.要重視理解科學研究的過程，學習科學研究的方法

生物科學的內(nèi)容不僅包括大量的科學知識，還包括科學研究的過程和方法。因此，我們不僅要重視生物學知識的學習，還要重視學生生物科學研究的過程，并且從中領(lǐng)會生物科學的研究方法。

3.要重視觀察和實驗，生物學是一門實驗科學

沒有觀察和實驗，生物學也就不可能取得如此輝煌的成就。同樣，不重視觀察和實驗，也不可能真正學好生物課。在日常生活中也要注意觀察生命現(xiàn)象，培養(yǎng)自己的觀察能力。

4.要重視理論聯(lián)系實際，學以致用

生物學是一門與生產(chǎn)和生活聯(lián)系非常緊密的科學。我們在學習生物學知識時，應該注意理解科學技術(shù)和社會（STS）之間的相互關(guān)系，理解所學知識的社會價值，并且運用所學的生物學知識去解釋一些現(xiàn)象，解決一些問題。

一是歸納，二是做題。

首先講講歸納，這是我個人最推崇的方法。因為我高三這一年花在比賽上的時間很多，沒有嚴格地按照老師的進度很系統(tǒng)的復習，但知識歸納幫助我將系統(tǒng)的整理知識和思路，很有效的提高了復習效率，達到比較好的復習效果。我的生物知識歸納包括基本知識的歸納、習題歸納和特殊知識點歸納。

基本知識的歸納就是把書本上的所有知識點有條理的羅列出來，解釋各個術(shù)語的含義，列出它包含的的種類或分支的方向，并清晰地標明各個知識點之間的聯(lián)系，這種知識歸納能幫助你準確的理解并牢固的掌握課本的知識。做這個歸納的時候可以適當?shù)膮⒖家恍﹨⒖紩系臍w納，像優(yōu)化設(shè)計上的歸納就很不錯，大家可以以之為基本框架，再把更具體的東西，尤其是書上的例子補充進去。我高二的時候做了全部自己寫的那種歸納，上高三不久，就在優(yōu)化設(shè)計上對它給出的框架做了補充。

篇3

關(guān)鍵詞：bf生物膜；cbm仿生膜；cs細胞；脂雙層；膜的制備

依據(jù)生物膜的雙層脂膜結(jié)構(gòu)的這種特殊結(jié)構(gòu)，采用人工膜進行較易操作的實驗做離體實驗研究的方法，是不斷深入掌控生物膜基本功能的重要研究方法之一。現(xiàn)在常用的兩種人工膜模型，平板雙層磷脂膜（BLM）和球形脂質(zhì)體（Liposome）可以說是自然生物膜結(jié)構(gòu)的充分體現(xiàn)。生物體生命活動的基本過程是以電荷為載體與生物膜結(jié)構(gòu)息息相關(guān)的。用電化學的理論、方法和技術(shù)進行模擬生物膜功能的研究是認識生命活動最直接和明確的途徑，模擬生物膜的電化學研究是近期生物電化學研究發(fā)展的必然。仿生膜的研究對生物膜研究具有極其顯著的理論和應用價值，特別是膜的制備方面的相關(guān)問題研究。文章從多種途徑，研究仿生膜制備的方法，列舉了具體的制作過程，具有極大的現(xiàn)實指導意義。生物膜是細胞內(nèi)膜和細胞外膜的統(tǒng)稱，此外還包括高等動物體內(nèi)的復合膜。生物體生命在進化過程中，膜的出現(xiàn)具有特殊的意義，質(zhì)膜的形成是非細胞生物（如病毒、噬菌體）與細胞生物的一個重要分界點，細胞內(nèi)膜體系的發(fā)展是細胞生物從低級向高級進化的反映。現(xiàn)代科學研究表明，生物膜特有的脂雙分子層結(jié)構(gòu)和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)a-螺旋結(jié)構(gòu)一樣，都是生命體系的基本結(jié)構(gòu)，是細胞的重要特征之一。生物膜維持著細胞內(nèi)各部分的結(jié)構(gòu)有序性，它關(guān)系到細胞內(nèi)的能量代謝轉(zhuǎn)換、蛋白質(zhì)等大分子的生物合成、細胞和外界環(huán)境的物質(zhì)交換及信息傳遞等重要過程，因此，生物膜結(jié)構(gòu)既是細胞結(jié)構(gòu)的基本形式，也是生命活動的主要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。總之，尋找新的仿生膜合成方法是當代科學家們理應擔當?shù)钠D巨的研究任務(wù)，可以說，仿生膜制備方法的發(fā)展是仿生膜發(fā)展及對生物膜研究的基礎(chǔ)。

1 生物膜

1.1 生物膜的組成原料

大量研究已表明生物膜基本原料是由水和類脂、蛋白質(zhì)、糖（糖蛋白、糖脂）等組成，此外還有少量的核酸和無機離子[2]。脂類是一些不溶于水而溶于有機溶劑的大分子，在膜中主要起基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作用，其流動性可輔助蛋白質(zhì)發(fā)揮功能，脂的極性端參與生物膜的相互作用，有少數(shù)幾種脂類還參與信息的傳遞過程。多數(shù)膜蛋白是酶、受體或通道，具有一定的生物學功能，在細胞與外界的相互作用及物質(zhì)和信息的交換中起著重要的作用。糖類多以復合物形式存在，通過共價鍵與某些脂類或蛋白質(zhì)組成糖脂或糖蛋白。類脂和蛋白質(zhì)是生物膜的主要成分，約占膜總重量的80%，水占膜總重量的15-20%。在不同的細胞中或在同一細胞不同的細胞器中以及不同的細胞膜層中，類脂和蛋白質(zhì)比例相差很大。膜的蛋白質(zhì)含量與細胞的代謝、吸收、分泌等生物活性有關(guān)。一般來說，功能越復雜多樣的膜，所含蛋白質(zhì)的種類越多，所占重量的比例也越大。

1.2 生物膜的結(jié)構(gòu)（流動鑲嵌模型）

70年代Simger和Nicolson[3]提出的細胞膜流動鑲嵌模型至今仍被普遍采用（圖1）。

該模型強調(diào)了生物膜的動態(tài)結(jié)構(gòu)，特別是流動性和不對稱性。其特征有五點：（1）類脂分子特別是磷脂分子是構(gòu)成細胞膜的基本物質(zhì)；（2）類脂分子以雙分子層方式排列，其極性端朝向膜外；（3）蛋白質(zhì)分子鑲嵌在脂雙層中；（4）類脂的各種成分在膜內(nèi)外的分部是不對稱的，膜蛋白的分布也表現(xiàn)高度的不對稱性；（5）細胞膜不是靜止的，而是流動的。類脂和蛋白質(zhì)可以在脂雙層內(nèi)進行多種形式的運動。

1.3 生物膜的性質(zhì)和功能組成

1.3.1 生物膜的性質(zhì)

主要體現(xiàn)在脂雙模的穩(wěn)定性，生物膜脂雙層的非對稱性，膜的電惰性與可修飾性，相變溫度，膜的通透性，膜的流動性，膜的多型性。

1.3.2 生物膜的功能

主要包括細胞膜的屏障作用，細胞膜的物質(zhì)運輸作用，細胞膜的受體作用，融合作用，細胞膜的信息傳遞作用。

2 模擬生物膜的模型

50年代末，Muller.P等人[1]在水溶液間成功形成自組裝Planar Bilayer Lipid Membrane（簡稱BLM膜），這種膜與生物膜的組成和結(jié)構(gòu)相似，因此可作為生物膜的模型用于各種研究。BLM膜與后來相繼出現(xiàn)的各種模擬生物膜（包括L-B膜，支撐的BLM膜）為我們提供了研究生物膜的有效手段。如今，生物膜研究已經(jīng)成為綜合生物學、化學及物理學的跨學科工程。它的成就已在生物化學、細胞生物學、藥理學等領(lǐng)域起到不可估量的作用。特別是70年代以來，各種物理化學新技術(shù)、新方法的應用使生物膜的研究已經(jīng)深深地滲入到電化學、生物化學、生物物理學、分子生物學、生理學、病理學等各個學科領(lǐng)域，并極大地推動這些學科的發(fā)展。實際上，生物膜研究已成為分子生物學中最令人矚目和最活躍的研究領(lǐng)域之一。

2.1 傳統(tǒng)的類脂雙層膜

實驗中，傳統(tǒng)的BLM是通過把類脂溶液鋪展在界于兩種不同水溶液間憎水部分的小孔上形成的。這種方式由Muller等在60年代首先報道。由此方法形成的BLM，其性能的變化如電勢、電容及電流很容易由放置于膜另一側(cè)的參比電極所測得。直到今天，這種傳統(tǒng)的方法仍然是最簡單可行的技術(shù)。

2.2 支撐的類脂雙層膜

2.2.1 固體支撐的自組裝類脂雙層膜（s-BLM）

固體支撐的自組裝類脂雙層膜（s-BLM）克服了傳統(tǒng)BLM膜穩(wěn)定性不能持久的缺點，為發(fā)展實用的生物傳感器提供了可能。這方面的工作可追溯到70年代，Mountz等[10]把具有一定強度和尺寸的類囊體膜作為模型系統(tǒng)用作太陽能轉(zhuǎn)換裝置。后來又發(fā)展了金屬[11]、導電SnO。玻璃[12]、凝膠[13，14]等固體支撐的自組裝類脂雙層膜。

80年末，Tien及其合作者[15，16]發(fā)現(xiàn)可在金屬（金、銀、鉑、不銹鋼等）的新生表面上自組裝形成類脂雙層膜（s-BLM）。

2.2.2 固體支撐的自組裝雜化類脂雙層膜（s-HLM）

80年代初，Tscharner和McConnell[17]首先制備出烷基化的疏水基底支撐的雙層膜。他們是根據(jù)Sagiv[18]在自組裝單層中的工作，先將玻璃片用硅烷烷基化，再沉積上磷脂單層，其中關(guān)鍵是玻片的預處理。磷脂單層用L-B法制備，采用“dipping”方式將玻片從上向下，浸入水面上鋪有磷脂單層的槽內(nèi)，即形成硅烷/磷脂雙層。1984年Horn[19]將新解理的云母片浸入含有脂質(zhì)體的溶液中，脂質(zhì)體會先吸附于云母片上，然后打開（一般采用帶負電的磷脂制備脂質(zhì)體，加入少量Ca2+以促進脂質(zhì)體打開），最后完全鋪展于云母片上形成雙層。80年代中期，McConnell[20]等將玻片和石英片經(jīng)親水處理或烷基化處理后，采用L-B法連續(xù)兩次將磷脂單層沉積到基底上，形成雙層脂膜，這種方法可以使用所有種類的磷脂，也能將功能性物質(zhì)在L-B膜池中重組入單層后帶入脂雙層。1991年Kalb等采用類似的方法將石英片親水處理，然后用L-B膜法拉上磷脂單層，使石英表面烷基化，再將此石英片泡在磷脂泡囊中，就可以形成雙層脂膜，其成膜過程如圖2所示。另外在玻璃珠上、在親水的聚合物上都成功地制備出支撐雙層脂膜。

由于自組裝烷基硫醇的高穩(wěn)定性和容易使金屬表面烷基化，在金屬基底上制備烷基硫醇/磷脂雙層膜也日益引起人們的重視。90年代初，Stelzle等首先報導采用自組裝方法制備出金表面上的硫醇單層，然后將磷脂單層通過脂質(zhì)體吸附并鋪展于硫醇烷基化的金表面上，形成支撐雙層膜。除了采用泡囊吸附的辦法和L-B膜法外，F(xiàn)lorin和Gaub報導了一種更為簡單的方法――涂抹法，將磷脂的癸烷溶液直接涂抹在硫醇烷基化的金電極表面，幾分鐘后，在電化學池中±100mV的電位窗內(nèi)連續(xù)掃描以促進磷脂單層的形成，并用光學顯微鏡觀察了膜的形成過程。

2.3 脂質(zhì)體

脂質(zhì)體是由Bangham博士在劍橋大學首次發(fā)現(xiàn)并命名的，并于60年代中期在分子生物雜志上發(fā)表。脂質(zhì)體是由類脂組成的雙分子空心球。當類脂分散在水中時，類脂由于其固有的特性，在水中自發(fā)地形成空心的雙層球，在球的中間可加載親水成分，而在雙層膜中間可加載脂溶性成分。現(xiàn)在類脂應用最多的是卵磷脂。脂質(zhì)體根據(jù)其形態(tài)可分為三種：多層脂質(zhì)體（MLV）、大的單層體（LUV）和小的單層體（SUV），這一般取決于制備工藝。其基本結(jié)構(gòu)如圖3。

2.3.1 固體仿生膜的制備方法

與傳統(tǒng)的物化合成方法相比，膜的仿生合成具有以下特點：可以在較低的溫度下以較低的成本制備膜材料；通常不必進行后續(xù)處理就可以獲得致密的晶態(tài)膜；能制備厚度均勻、形態(tài)復雜的多層膜；由于仿生膜的微觀結(jié)構(gòu)易于控制，因此可以仿生制備具有納米結(jié)構(gòu)的膜材料。合成具有生物活性的仿生膜材料是許多化學家和生物學家追求的目標，對于仿生膜的制備，已經(jīng)有了一些較為成熟的方法，其主要方法有自組裝成膜法、LB膜法、接枝改性法、原位聚合法、燒鑄法、化學氣相沉積法（CVD）、分子沉積法。

2.3.2 仿生膜的合成

以有機大分子組裝體引導下制備完整、均勻的無機膜為研究目標，以兩親性有機大分子──十六烷基三甲基溴化銨（簡稱CTAB）和硅源──正硅酸乙酯（簡稱TEOS）為原料，研究了影響仿生膜生成的關(guān)鍵因素，在有機大分子組裝體引導下合成了完整的無支撐仿生膜，從研究發(fā)現(xiàn)影響仿生膜生成的關(guān)鍵因素有：pH值對成膜的影響，CTAB初始濃度對成膜的影響，CTAB/TEOS配比對成膜的影響。

3 結(jié)束語

實驗以正硅酸乙酯為硅源、CTAB有機大分子的組裝體為模板制備仿生合成膜的過程進行。初步研究結(jié)果，首先，溶液pH值、CTAB初始濃度、CTAB/TEOS配比對仿生合成膜的生成有顯著影響。實驗范圍內(nèi)優(yōu)選的操作條件為：CTAB：TEOS：H2O（摩爾比）=0.08：0.07：120，pH=0，CTAB初始濃度0.037mol?L-1。在優(yōu)選條件下，制成了表面完整、有彈性、結(jié)構(gòu)呈梯度分布的仿生合成膜。其次，例舉一些仿生膜的制備方法供讀者參考。

參考文獻

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篇4

關(guān)鍵詞：高中生物；遺傳；教學；人文教育

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）19-213-01

在高中生物教學中，“遺傳的基本規(guī)律”是一個重點和也是一個難點，關(guān)于該部分的有些問題值得進行認識上的探討和教學上的改進，使得在進行科學教育的同時滲透人文教育，從而達到提升學生生物學素養(yǎng)的目的。

一、在“遺傳的基本規(guī)律”教學中發(fā)現(xiàn)的問題

筆者在進行高中生物 “遺傳的基本規(guī)律”教學時，講述孟德爾的豌豆雜交實驗以及對豌豆雜交實驗的解釋時，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學生似聽非聽，注意力不是很集中，當引導學生自行分析某些較為淺顯的問題的時候，又不知所云，而且這一現(xiàn)象在不同的班級均有顯現(xiàn)。課后了解到：初中生物八年級下冊便在“基因的顯性和隱性”講述過這部分內(nèi)容的，而且孟德爾的豌豆雜交實驗早就在科普書上讀過了。現(xiàn)在都高中了還講這些，太小兒科了，沒有聽的價值。

雖然學生在初中時候?qū)W過孟德爾的豌豆雜交試驗，但多數(shù)學生不了解遺傳基本規(guī)律的具體的創(chuàng)建過程，以及圍繞該實驗應掌握的核心知識，比如，不少學生認為孟德爾就只做得豌豆雜交試驗，得出了基因分離定律和自由組合定律。而忽略了這位遺傳學家還總結(jié)出科學的遺傳研究方法，并提出“遺傳因子”假說，為遺傳學的誕生和近代顆粒遺傳理論的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。對此問題的誤解還表現(xiàn)在，學生在被問及怎樣解釋基因分離現(xiàn)象以及為什么孟德爾的要用測交實驗來驗證實驗結(jié)果的時候，許多學生不著邊際胡亂說幾句或者干脆答不上來。

如果這一系列的問題沒有得到有效的解決，那這一部分的教育便沒有達到科學教育的目的，更難實現(xiàn)人文教育，也就無法涵養(yǎng)人文精神。因此，在遺傳的基本規(guī)律教學中應重視以下幾個問題：①重視孟德爾設(shè)計實驗的科學程序的講解：從物質(zhì)到意識、現(xiàn)象到本質(zhì)、特殊到一般、偶然性到必然性循序漸進地揭示了基因的分離定律，不可只揭示實驗結(jié)果。②闡明孟德爾精心選擇豌豆作為試驗材料的道理，以及雜交技術(shù)的要點。③用數(shù)理統(tǒng)計方法定量分析試驗結(jié)果。④高中教材中，這一部分所占的比重較大，考試所占比例也大，教師應注重理論與實際聯(lián)系，加強對基本規(guī)律的理解。⑤本節(jié)內(nèi)容知識點多，知識面廣，而且知識點分散，跨章節(jié)多，新概念多再加上新的研究方法，使得這部分內(nèi)容較難把握，教師應作好充分準備。

二、相關(guān)問題的探討和教學改進建議

1、引導學生挖掘遺傳的基本規(guī)律探尋過程中所蘊含的觀點

孟德爾祖籍德國，貧寒的家境讓他靠當家庭教師掙幾個錢糊口，才勉強讀完了中學。在奧爾繆茨大學哲學學院畢業(yè)后，孟德爾進入了奧古斯丁修道院。在修道院里，他矢志投身科學的心意彌堅，長年潛心于植物雜交實驗，堅持不懈，終于在遺傳研究上作出了劃時代的發(fā)現(xiàn)。

起初，孟德爾的豌豆雜交實驗，并不是有意為探索遺傳規(guī)律而進行的。他的初衷是為了獲得優(yōu)良品種，只是在試驗的過程中，逐步把重點轉(zhuǎn)向了探索遺傳規(guī)律。他首先在生物學領(lǐng)域引入了實驗物理學的方法和理論，使用純種豌豆進行實驗，并用統(tǒng)計學的方法來處理實驗數(shù)據(jù)。通過實驗和分析，他發(fā)現(xiàn)了植物性狀遺傳的分離和組合的規(guī)律，并由此提出了遺傳的顯性和隱性原理，闡明了在控制生物的性狀上，存在一種“遺傳因子”的思想。1865年，他把自己的發(fā)現(xiàn)和理論闡述寫成，這就是著名的《植物雜交試驗》。可惜的是，在當時的生物學界，沒有人能理解他的方法和他的發(fā)現(xiàn)的真正意義。到了1900年，人們才突然在圖書館里發(fā)現(xiàn)了他的《植物雜交試驗》這篇劃時代的論文，才理解了它的含義。這時，他已去世16年；距他的時間，已經(jīng)35年。

以上對于孟德爾遺傳的基本規(guī)律研究的揭示，對于培養(yǎng)學生的人文素養(yǎng)的意義在于：

首先，孟德爾刻苦學習的探究精神和投身科學的堅持不懈，讓學生們了解到科學的道路沒有一帆風順，唯有不懈攀登的人才能達到光輝的頂點。成功需要扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，頑強的拼搏、充分的學習和借鑒前人的研究成果，成功就是1%的靈感加上99%的汗水。

其次，通過性狀分離比的模擬實驗讓學生在實踐中體會孟德爾的科學研究遺傳學的方法，以及孟德爾科學嚴謹?shù)膶嶒炑芯窟^程。第三，孟德爾早年的刻苦努力的學習，讓他能用數(shù)學上統(tǒng)計學的方法來分析植物實驗結(jié)果。這種把生物學和統(tǒng)計學、數(shù)學結(jié)合了起來的研究方法，為他的成功又一次鋪平的道路。所以，即使是同時代的博物學家很難理解他論文的真正含義。通過對這些知識的學習，可以培養(yǎng)學生在學習的過程中注重全面發(fā)展的意識，不斷提高學生學科均衡發(fā)展的能力。

2、引導學生了解遺傳的基本規(guī)律的價值，從而認識生物學教學的價值

篇5

中學生物概念教學研究

課題研究的背景和意義

一、課題研究背景

《普通高中生物課題標準》明確提出：要求學生獲得生物學基本事實，概念，原理，規(guī)律和模型等方面的基礎(chǔ)知識，知道生物科學和技術(shù)的主要發(fā)展方向和成就，知道生物科學發(fā)展史上的重要事件。高中《生物課程標準》還指出：要“注重學生在現(xiàn)實生活的背景中學習生物學，倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念”。高中生物新教材在原大綱教材的基礎(chǔ)上做了很大的變動,新教材重視以生物學概念構(gòu)建知識體系。生物學科作為一門自然學科,在其知識體系中存在著大量專業(yè)性概念,僅高中生物學必修教材中比較重要的概念約有450個,有具體定義的概念有近200個,平均每節(jié)課中都要涉及4~5個重要概念。特別是近年來高考命題特別重視回歸課本，避免學生陷入題海戰(zhàn)術(shù)，而是更加注重考察學生對概念的理解和掌握情況。對近年來高考試卷的分析發(fā)現(xiàn)：大部分考生因為對基本概念記憶不清，對概念的內(nèi)涵和外延理解有誤而導致嚴重失分，造成高考成績不理想。

二、課題研究的意義

生物的概念教學是生物學科建立和發(fā)展的基礎(chǔ),它能深刻地體現(xiàn)生物教學過程最本質(zhì)的特征。對于生物概念的正確理解和運用，不僅有助于學生掌握基礎(chǔ)知識，提高解題技能，而且能夠提高學生的生物學素養(yǎng)。同時理解生物的基本概念也是教學大綱的基本能力要求，同時搞好生物學概念教學也是提高課堂教學質(zhì)量的重要手段。因此學生只有深刻理解和準確把握生物學概念，才能構(gòu)建良好的生物學知識結(jié)構(gòu)，才能在考試中靈活運用，從而達到在生活實踐中學以致用。更進一步完成課標提出的提高學生的生物學素養(yǎng)這個目標。

課題名稱的界定和解讀

生物概念 生物學概念是人們對生物及其生理現(xiàn)象本質(zhì)屬性的認識。在生命科學中的許多規(guī)律、原理和方法都得借助于有關(guān)生物學概念，才能得以正確表述。

概念教學 生物學概念常以最簡潔的語言概括事物的本質(zhì)和屬性.生物學概念不僅僅是屬于識記水平，它對提高學生知識水平和能力水平有重大的作用。每一個概念都有其內(nèi)涵和外延，生物學概念的內(nèi)涵是指反映生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的本質(zhì)特征;外延是指內(nèi)涵所適應的范圍和條件.準確理解概念的內(nèi)涵和外延是掌握概念的先決條件。

研究內(nèi)容 以高中生物課的全冊內(nèi)容復習為例，研究高中生物概念教學的有效復習方法。同時對學生出現(xiàn)的混淆概念的原因以及對部分不完善的概念進行對比分析研究。

課題研究的步驟和舉措

一、研究思路

首先要明確生物概念教學的含義，通過閱讀相關(guān)資料全方位了解有關(guān)生物概念教學的研究現(xiàn)狀及各地各校生物概念教學實行的現(xiàn)狀。其次通過調(diào)查了解學生對生物學概念的學習方法及現(xiàn)狀，調(diào)查了解教師(主要是本校)對生物概念教學復習方法及實行現(xiàn)狀。進而進行分析選擇學生樂意接受且效果好的生物概念教學方法，在我校實施并推廣。從而促進我校生物學的教學和教育質(zhì)量的提升。

二.研究對象

以我今年所帶的高三年級14班——16班學生為研究對象

三.研究步驟

第一階段 準備階段(XX年5月—XX年8月)

1. 申報課題

2. 學習與課題相關(guān)的知識

3. 制定開題報告。

第二階段 研究階段(XX年9月—XX年5月)

1. XX年9月—12月：

研究高中生物學科復習過程中學生對生物學概念的學習與理解及其教師對生概念教學復習的基本策略。方法是通過與教師溝通以及在學生中進行試卷調(diào)查來發(fā)現(xiàn)問題，根據(jù)學生出現(xiàn)的問題，認真學習生物課程標準及相關(guān)的教育教學理論。在此基礎(chǔ)之上查閱資料針對問題尋求解決的最佳辦法。

2. XX年元月：

匯總整理前期研究的相關(guān)資料 ，上傳傳課題中期總結(jié)報告。

3. XX年2月—5月：

將完善的概念教學復習策略實施到教學過程中。對部分班級進行教學實踐，通過對比聽課，對比教學，試卷調(diào)查與試卷測試，總結(jié)實施過程中任然存在的問題，并進行糾正。糾正以后再次應用于另外一些班進行教學，然后再對存在的問題進行總結(jié)，逐步完善，形成合理的高三概念教學復習模式。

第三階段 總結(jié)階段(XX年5月)

1、完成課題研究的結(jié)題報告。

2、完成課題研究中的各種資料的整理、統(tǒng)計工作。

3、申請結(jié)題，完成課題研究工作。

課題成果的預期和呈現(xiàn)

一、主件：

《中學生物概念教學復習方法研究》結(jié)題報告