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生物学分析范文1
[关键词]分层教学 高中生物 教学模式
（一）实验方案
1.实验时间。2007年9月―2008年6月。
2.实验对象的选择。实验主持者为笔者，测试对象是学校高二(1)班、高二(3)班。这两个班是依据高一下学期期末考试成绩随机分班而成，其基本情况相似。在高二新学期开始，在进行生物基础知识测试、实验操作能力考核以及学习生物学动机等方面的调查，经统计分析并做剔除平衡处理。其中高二(1)班作为实验班，高二(3)班作为对照班。
3.教材的选用。苏教版全日制高级中学教科书《生物》必修3和选修。
4.实验变量。采用平衡组实验设计，自变量是基于动机激发策略的高中生物学分层教学模式，因变量是学生的学习动机（如学习兴趣水平）和生物成绩。通过前、后测的实验数据的分析来反映实验因子对不同班级和不同层次学生在实验因变量上的影响程度。
5.实验程序。首先，前测：把高一下学期期末考试生物成绩和学习生物学动机等方面作为前测成绩，根据前测成绩分为优生层、中等生层和后进生层三个层次，然后将3个层次的学生分成实验组与对照组。其次，执行实验：由笔者同时任教实验班与对照班的生物课，对照班用传统的教学模式组织教学，实验班用基于动机激发策略的分层教学模式组织教学。再次，变量控制：实验过程中实验班与对照班学生的起点、教材、课时、教学内容等一致，并且做到教学工作态度一致等，实验时间为一学年。最后，后测：把高二下学期期末考试生物成绩和学习生物学动机等方面作为后测成绩。
（二）实验过程
1.学生分层。学生的分层的基本要求是尊重学生，民主协商，动态管理。一般把学生分为A层、B层和C层。而实际上学生在自认的时候是依据动机的强弱来划分的，根据动机理论可以知道学习动机与学习效果通常存在着一致的关系。这样，避免了学生把自己所处的层面与成绩对号入座所带来的负面影响。
2.分层激趣。教师的职责就是创设一定的情境，利用一定的诱因，使己经形成的学习需要由潜在状态变为活动状态，形成学习的积极性，从而使学生在学习中能专心一致，具有深厚持久的学习热情，遇到困难时有顽强的自制力和坚强的毅力，以获得最佳学习效果。
3.分层教学。分层教学要解决的问题是如何使全班学生在课堂中充分有效地学习。因此，在实验班的课堂教学设计中应突出两方面：突出导学提纲的层次性；突出问题设计的指向性。
4.分层检测与评定。学习效果虽然是客观的，对它的评定要遵循一定的客观标准，但是，学生对它的感觉却有主观性。因此，教师应掌握评定的艺术，使学生保持学习上的成功感。
（三）实验结果与分析
在学期期末，自编问卷对实验班和对照班学生在学习兴趣等方面进行比较分析(见表1)。
从上表可以看出，实验后，实验班学生的兴趣水平比实验前有上升，而对照班的兴趣水平较实验前有所降低。实验班学生的兴趣水平比对照班要高。
在学期期末，采用县统考期末试卷对学生进行单人单桌的形式测试。进行实验班和对照班学生生物学习成绩的后测显著性检验。测试考试范围为高二下学期所学内容，命题紧扣课程标准要求，并在难度设计上能体现出一定的层次性。经检测统计，实验班和对照班的整体学生的生物学学科成绩： 实验组学生的后测平均成绩显著高于对照组，说明分层教学的实施在提高学生整体成绩方面是有成效的。
而对应分层学生的生物学学科成绩比较： 就A（差生）、B（中等生）两个层次而言，实验组成绩都明显高于对照组，说明分层教学对于促进中、差生成绩的进步有积极作用，尤其对于中等生的促进作用更加显著。而对于C（优秀生）层学生，实验组成绩与对照组相比虽有所提高，但差异不显著，原因可能是这部分学生一般都有较强的学习上进心和高远的学习目标，在教师的引导下能严格要求自己，自觉主动地争取最大限度的发展，也可能是分层教学的某些措施还不适合他们的具体实际。
（四）问题与讨论
1.存在的问题。首先，由于对各层学生的高中生物学知识基础缺乏准确的了解，分层导学题的难度有时不能适应相应层次学生的实际情况。其次，分层评定是一项繁杂而持久的工作，时间一长，教师和学生都会渐生倦怠，一定程度上影响了学生进步的幅度。再次，每个实验班中都有几个“特别”的后进生，学习生物学的积极性难以调动，对老师的教学要求不愿配合，成绩几乎没有提高。最后，由于实验班学生较多，教师精力有限，加之思想上渴求实验班级整体的进步幅度，有意无意地会将分层施教的努力往中等生和后进生偏斜，而对优秀生重视不够。
2．问题讨论。首先，本研究中的高中生物学分层教学是在班级内部进行的，一个教师要同时顾及几个层次的学生，其工作难度可想而知。在目前江苏高考的“3+学业水平测试+综合素质评价”模式下，针对生物学科的选修地位，如果在整个年级中进行分层分班教学，肯定会减少教师操作上的难度，但在实施效果上是否更好呢？这方面也需要做出进一步的探索和研究。其次，分层教学需要教师付出比传统教学多得多的时间和精力，怎样才能减少教师的工作强度，同时又能提高高中生物学分层教学的效率和效果呢？看来在其组织形式及发挥学生的合作与互助方面尚需进行进一步的研究和探讨。
参考文献：
[1]杨秀清.课堂教学中差异性教学探微[J].福建师大福清分校学报,2002,(1).
生物学分析范文2
在首都医科大学“以学生学习成长为核心”的第四轮教育教学改革中，利用学校现有的BB平台，在细胞生物学课程中引入了翻转课堂教学模式，开创性地进行了教学改革的有益尝试。
1.1教学分析
教学分析包括教学内容分析和学习者分析。细胞生物学理论知识多，比较枯燥抽象，学生学习起来觉得难理解和掌握。因此在此基础上我们对知识点进行梳理和分析，根据每个知识点制作短小视频，每个视频时间为10分钟左右，视频里除了针对各个知识点讲解的录像外，还制作了动画，如细胞培养、细胞融合、细胞转染等动画，用动画演示了整个实验过程，深受学生的欢迎。
1.2创建自主学习环境，支持学生课下学习
翻转课堂中学生获取新知识的主要渠道是课下的自主学习过程，因此有必要创建自主学习的环境，帮助学生顺利完成课下的“知识获取”。（1）教师设计制作教学视频，学生只要有智能手机接入互联网，就可以根据自己的需要，实时扫描二维码观看相关教学视频，从而随时随地利用碎片时间来学习，实现指尖上的移动学习。（2）支持学生的协作学习，学生可以利用网络交流平台与教师、同伴随时展开讨论。
1.3课前学习效果评价设计
教师以教学目标为依据设计一些题目，供学生在学习视频后完成，并运用有效的技术手段对学生的学习活动过程及结果进行测量，给予评价，以检测其对知识的掌握程度。
1.4课中实施
在翻转课堂的教学模式中，由于课前经过深度预习，学生对要学习的知识有了一定的理解和掌握，因此在课堂上教师可以实行项目引领、任务驱动措施，让每一位学生都参与到项目中，在项目进展中遇到问题时，组内协作解决或咨询教师。如在微管组装中，让学生选择微管组装所需的材料和条件，教师巡视，对有问题的小组和学生及时给予指导。这种教学模式优化了课堂结构，在学生主动建构知识的过程中将课堂上的互动引向更深层次，让学生动起来、让课堂活起来，实现了知识的应用创新。
1.5学习成果交流展示
在BB平台上，教师将课堂中观察到的问题进行梳理，将在课堂中动态性生成的资源和学生的作品收集整理后与学生分享，这些内容能被长期保存，在学生遇到问题时可随时查阅。另外，因病或参加其他活动缺席的学生可以利用这些资源来补课，学习困难的学生也可通过教师提供的资源进行补救性学习。同时，设立学习成果交流展示区，学生将自己的探究结果以及在探究过程中的心得与同班同学进行交流，实现思想的碰撞。
2研究意义
通过翻转课堂可以实现知识传授和知识内化过程的颠倒安排，使学生成为学习过程的主体，促进学生自学能力的提高，使学生自己掌控学习的进度和速度，并寻求教师的个性化指导。翻转课堂所倡导的“以信息技术带动教学结构变革和学生个性化全面发展”与新课程改革的核心理念“一切为了每一位学生发展”的要义相契合。翻转课堂的教学实践已在国内外多个地区取得极大的成功，促进了教育信息化的发展。在深化教育教学改革和全面推进教育国际化的过程中，以培养大学生终身学习能力为目标，积极探索培养高素质创新型人才的途径和方法已成为当前高等教育改革与发展的主题。首都医科大学启动了第四轮教育教学改革，其主题是“以学生学习成长为核心，以提升教育教学质量水平为目标，以内涵发展为基础，推进我校人才培养综合改革”。翻转课堂作为一种新兴的教学模式，颠覆了传统的教学过程，它将知识传递过程放在课堂外，学生借助于教师制作的教学视频和开放的网络资源自主完成知识的建构，而课堂则成为他们完成作业、探讨问题或得到个性化指导的地方。因此，在翻转课堂中，学生成为整个教与学过程中的主体，所有的知识都需要学生在自主学习和动手的过程中掌握。通过翻转课堂教学模式下细胞生物学的教学设计与应用，围绕教学改革精神，创造学生自主学习的良好氛围，提高学生的学习积极性，促进了学生自主学习能力的提升。
3需要注意的问题
通过翻转课堂的实践发现，在实施过程中要注意以下一些问题。
（1）翻转课堂的教学视频是学生学习的重要资源，教学视频的制作需要教师从视频的内容、视频的设计形式、视频的长短、视频的吸引力等方面思考，这要求教师认真研究教学内容，更要求教师具有现代信息技术知识和信息技术素养。
（2）翻转课堂需要学生在课外学习，积极参与课堂活动，学生的自觉性和学习能力是实施翻转课堂的基础。因此，针对一些学习意志力较差、学习能力不强的学生，还需要教师的引导和帮助，以培养他们的自主学习能力。
生物学分析范文3
[关键词]纯净水；微生物污染；HACCP体系
1材料与方法：
1.1样品来源：对某城区各公司生产的纯净水进行抽检，共抽检9个公司纯净水生产流通环节（仓库和销售网点）35个批次70个样品。
1.2检验方法和项目按GB4789―1994标准进行细菌总数、大肠菌群、酵母菌和霉菌检测。
1.3评价标准检验结果评价依据GB17324―1998瓶装饮用水卫生标准进行，菌落总数≤20CFU/ml，大肠菌群MPN/100ml，、霉菌、酵母菌不得检出，其中一项不符合标准判为不合格产品。
2结果
由于数据中只有A、B和C等3个公司的样本量相对较大，故只对它们进行微生物学质量分析。
2.1由检测结果可见，目前影响该城区纯净水卫生质量的主要微生物指标为菌落总数和霉菌，而大肠菌群项目未发现不合格。
2.2各公司纯净水微生物指标中菌落总数合格率依次为A公司65%、B公司81.2%、D公司33.3%。
经卫生统计学分析发现：A、B、C公司间的菌落总数合格率有显著性差异。
2.3各公司纯净水微生物指标中大肠菌群合格率均为100%，无显著差异。
2.4各公司纯净水微生物指标中霉菌和酵母菌合格率依次为A公司95%、B公司100%、D公司33%，经卫生统计学分析发现：D公司与A、B公司间的霉菌和酵母菌合格率有显著性差异。
2.5各公司纯净水在不同的流通环节（仓库和销售网点）时微生物指标的合格率依次为仓库82.6%、销售网点36.8%。经卫生统计学分析发现：在仓库的合格率与在销售网点的合格率有显著性差异。
3讨论
检测结果表明，桶装纯净水各微生物指标中，菌落总数、霉菌和酵母菌的合格率较低，且各公司间的纯净水质量存在明显差异，各公司不同流通环节中的纯净水质量也存在差异。据此我们推断导致菌落总数和霉菌超标的因素可能有以下几个环节：
（1）水源不合格。水源未经消毒处理或者水源周围环境的卫生防护不当，受到多种污染。如人和动物的粪便污染。大肠菌群数的含量表明水被粪便污染的程度，并间接表明有肠道致病菌存在的可能性。
（2）设备污染，灭菌措施不当和灌装存在问题。①回收空桶后的清洗消毒不彻底。②储水容器不封闭，容易受到外界污染，过滤器长期使用，没有及时清洗、更换；管道没有采用CIP洗消系统，仍然是人工方式，不定期清洁或者清洗消毒处理不彻底。某些生产企业采用的灭菌方式仍为紫外线杀菌，而未采用效果较好的臭氧杀菌方式。由于紫外线杀菌强度较弱，照射时间较短，无滞后杀菌效果，容易出现卫生质量问题；采用臭氧杀菌的企业因长期使用设备，造成臭氧发生器性能下降，臭氧输出管容易堵塞，导致臭氧使用量浓度过低，影响灭菌效果；还有些企业在生产过程中，将经臭氧混合消毒后的纯净水不直接灌装，而是通过贮水罐停留一定时间后再灌装。停留的时间超过臭氧的多个半衰期，水中臭氧浓度降低，无法杀死外界重新带人的残留微生物，从而导致微生物超标。③生产车间环境的消毒设备不完善。灌装环境没有封闭，或者灌装车间未达到生产要求的1000级洁净度，其空间杀菌不彻底，造成微生物污染；从业人员在灌装过程中没有进行无菌操作，未经消毒即进入灌装车间，操作时手直接与纯净水或容器接触；某些企业的生产工艺并非自动化灌装，而采用较为落后的手工灌装。
（3）产品包装后经转运环节和销售过程受到污染。由于饮用纯净水包装容器的重复使用率较高，在桶装水回收装水前的清洗、消毒工序中，采用的清洗消毒剂效果如何，消毒时所配置的浓度、消毒时间以及消毒方法是否正确，都会直接影响到卫生质量。
4改进策略和措施
（1）生产企业应当建立HACCP体系，确保生产产品的安全
各生产企业应当分析确定纯净水生产、销售工作流程中的关键控制点。如水源地选择；消毒设备；消毒剂的浓度；生产环境的消毒；运输存储方式等。根据各企业自身的情况做出准确的分析并建立对每个关键控制点进行监测的系统。通过例行监测以确保纯净水生产地每一环节都维持在适当的管制状态下。要加强对生产过程的管理，科学合理设计工艺流程，提高自动化生产程度，减少人为污染，定期对生产全程的有关设施进行清理消毒。加强对包装的聚酯瓶的清洗消毒，消毒、灌装工艺的质量控制；设置专职卫生检验员，对每批产品进行卫生检测，注意运输贮藏每一环节。
（2）卫生监督机构加强督查监测，保证纯净水的卫生质量
卫监督机构要加强检查，加大监督力度，对不合格产品要严格按有关法律、法规进行处理，提高纯净水的卫生质量，保障居民的身体健康。
参考文献：
[1]舒为群，赵清，高京生.瓶装饮用水的水质标准及卫生学问题.卫生研究，2004，33（3）：386-388.
[2]杜敏，朝秀兰，柳连顺.纯净水微生物检测结果分析[J].中国卫生检验杂志，2000，10（2）：227.
[3]梁日新，梁锐.瓶装饮用水的质量与安全保证.中国卫生监督杂志，2004，11：138-139.
生物学分析范文4
1研究对象和方法
1．1研究对象
2014年上学期，从宁波市甲中学(采用“导学案”模式进行生物教学)和乙中学(采用传统教学模式进行生物教学)八年级各选取6个班级作为研究对象，分别为甲3班(46人)、5班(48人)、6班(47人)、8班(50人)、9班(48人)、10班(48人)和乙2班(50人)、3班(47人)、5班(49人)、6班(51人)、8班(48人)、9班(50人)。其中甲中学3班、5班、6班，以及乙中学2班、3班、5班所属班级是理科实验班，学生入学成绩较高，学习能力较强，属于平均分班;甲中学8班、9班、10班，以及乙中学6班、8班、9班所属班级是普通班，学生入学成绩中等，学习能力一般，也属于平均分班。两所中学采用相同的教材(中图版生物教材Ⅰ)，学生入学分数要求基本相同，学生性别、生物基础知识基本一致，且两校师资力量基本相同，可以作为实验组和对照组，具有可比性。
1．2研究方法
1．2．1比较法
在学期初(2014年3月份)和学期中(2014年5月份)，组织两次生物考试，统一命题、统一考试时间、统一评分标准、统一阅卷，通过成绩分析比较“导学案”教学和传统教学对学生成绩的影响。
1．2．2调查法
为了调查“导学案”教学在学生群体中的真实反映，从“导学案”的认可度、问题现状、学习负担等方面设计了10个相关问题，对采用“导学案”进行生物教学的甲中学的3个实验班和3个普通班共287名学生，在学期中进行问卷调查。
1．3数据统计
用MicrosoftOfficeExcel2003进行数据的t检验、方差分析等统计分析处理。
2结果与分析
2．1学生考试成绩的分析
2．1．1甲、乙两所学校实验班的两次生物考试成绩见表1。从表1可知，两所学校实验班学期初的考试平均成绩、85分以上和60分以下人数差异不显著(P＞0．05)，说明学生生源、生物基础知识基本一致。但两所学校在学期中考试的成绩差异则较大，平均分差距由1分增加到6分，85分以上人数差距由2人增加到6人，60分以下人数差距由2人增加到4人，作为实验组的甲中学实验班考试成绩要显著高于对照组的乙中学实验班(P＜0．05)。表1表明:说明经过半年不同教学方式的教学，两所学校实验班的生物成绩在学期中考试中出现了明显差异，且成绩差距有逐渐增加的趋势。
2．1．2甲、乙两所学校普通班的两次生物考试成绩见表2。从表2可知，学期初甲、乙两所学校普通班生物考试平均成绩、85分以上和60分以下人数基本相同，乙中学学生考试成绩较甲中学略微优异，但差异不显著(P＞0．05)，说明两所学校普通班的生源质量基本一致。但是经过半年不同教学方式的教学，作为实验组的甲中学普通班在期中考试中平均分却反超对照组的乙中学7分以上，85分以上人数反多出13人，60分以下人数反少了9人，差异极显著(P＜0．01)。另外从表1和表2数据可知，甲中学普通班的学期中考试，平均成绩、85分以上和60分以下人数等指标均超过生源质量更好的乙中学实验班。因此，“导学案”教学有利于学生成绩的提高。
2．2调查结果分析
发放调查问卷287份，回收有效问卷287份，回收率为100%。统计结果见表3。
2．2．1“导学案”教学对学生学习具有积极作用表3统计结果表明:超过40%的学生喜欢采用“导学案”的教学模式，“导学案”的使用让课堂教学真正发生了变化，超过56%的实验班学生和超过44%的普通班学生都认为“导学案”教学比传统的教学模式更有利于生物课程学习。“导学案”对学生能力培养的认可度也较高。普通班有49．3%，实验班有62．4%的学生都认为“导学案”教学能培养自己独立思考和主动学习的习惯;因此，“导学案”教学对学生学习的积极作用是不容置疑的，是中学新课改背景下值得推广的一种教学模式。
2．2．2学习压力大、负担重尽管“导学案”教学在学生群体中有较好的认可度，但在普通班的调查中却有38．4%的学生明确表示不喜欢生物“导学案”教学，实验班也有24．1%的学生不喜欢。笔者认为，这种不认可可能与“导学案”加重了学生的学习任务有关，特别是对于基础较差、学习能力不强的学生尤其如此。“导学案”教学在实施过程中强调学生的主体作用，强调先学后教，强调合作交流，基础较好、学习适应能力强的学生面临的学习压力小些，能很快适应这种自主学习的方式;反之，在“导学案”教学模式下，由于学生接受知识较慢，就会变得很紧张、很有压力。由表3可见，普通班超过45%的学生都觉得“导学案”教学的内容较多，需要老师指导，比传统的教学要紧张，更有压力，而在实验班只有3．5%的学生有这种情况。同时普通班只有12．3%的学生能严格按照“导学案”进行预习，34．2%的学生基本不预习，53．5%的学生不能按照“导学案”预习，即使在实验班，也有39．7%的学生不能按照“导学案”预习，这进一步表明:“导学案”教学让学生的学习压力增加，学习负担变重。这在表3的问题10中有体现，普通班有84．9%，实验班有70．9%的学生明确表示采用“导学案”教学后课外作业增加了。
2．2．3“导学案”教学实施不到位根据表3中问题2调查结果表明:甲中学在生物“导学案”教学过程中，教师按照“导学案”的设计流程进行授课的在普通班和实验班分别占56．2%和41．1%，普通班采用“自己讲授的方式”进行授课的还占到33．5%，“鼓励学生自主学习”的授课方式主要还是在实验班，普通班只有10．3%。从“导学案”教学使用情况看，普通班“使用较少，但质量较高”、“使用较多，但质量较差”的比例高达49．3%，几乎占一半，实验班的比例只有32．6%。从课堂上“讲练结合”的情况看，普通班有52．7%的学生明确表示课堂上不能保证“讲练结合”，实验班却有44．7%的学生表示课堂上能保证“讲练结合”，接近一半。从课前预习情况看，实验班有56%的学生基本能按照“导学案”进行预习，普通班仅只有12．3%的学生按要求预习。这些调查数据表明“导学案”教学模式在甲中学普通班中的开展情况不如实验班。这可能与两个方面的因素有关，第一普通班的学生在学习能力、知识基础及学习习惯等方面整体较实验班学生弱一些，不利于开展“导学案”教学;第二普通班的教师普遍较年轻，缺乏对学生学情的了解，教学经验不足，对于“导学案”教学没有经验丰富的中年教师那么掌控到位，即使较多地使用“导学案”，其教学效果也不是很明显，甚至让学生感觉不到“导学案”教学的特点和优势。
3“导学案”教学建议
3．1转换角色，放手让学生学
调查显示，甲中学生物“导学案”教学实施情况并不理想，特别是课堂上很难保证“讲练结合”，教师“以自己讲授为主”的比例还很高。“导学案”教学是一种自下而上的教学模式，在于“多学少教、先学后教、以学论教”，在于思想点拨和方法引导，由此带来教师课堂角色的转变。教师不再是一味从上而下灌输、传递知识，不再是“标准答案”，而是需要去点拨、去引导学生，甚至组织诱导学生去质疑、去评价，关注学生学习过程体验的差异性，并帮助学生突破学习障碍和困难，让学习成为学生的一种内在需求。调查结果表明:超过一半的学生都认为课堂上学生“自主学习”时间不得低于20min。因此，课堂不能“以自己讲授为主”，要“以学论教，鼓励学生自学为主”，放手让学生学。在充分展开自己思维的同时，更要积极调动和拓展学生的思维，根据学生的学情和动态灵活调控课堂，最大限度地减少不必要的讲解和多余的指导，给学生足够的自主学习、思考和训练时间，实现“多学少教、讲练结合”。
3．2活用“导学案”，让每个学生都学得好
就调查的甲中学而言，生物“导学案”的教学让学生课外作业量增加，课前预习难度加大，特别是学习内容较多，更需要老师指导，整个学习过程显得很紧张，压力大。这些问题在基础知识和学习能力较弱的普通班更为突出。“导学案”强调自主学习，合作探讨，这种教学模式对学习能力较强的学生更有利，很容易拉大学生之间的差距，从而加重学生的压力和负担。笔者认为，学生压力大、负担重这种情况不能通过简单的减少教学内容和课外任务进行缓解，而是应该在“导学案”实施过程中体现分类指导、分层教学的教育思想，活用“导学案”，避免好的越好、差的越差这种恶劣的教学局面，避免在“导学案”教学实践中的同质化问题［2］，让课堂真正活起来。“导学案”的“活”应该体现在教师对课程理解和教学反思的个体性、独特性和差异性，切忌盲目借鉴、照抄照搬，切忌过度依赖权威性和行政化;“导学案”的“活”要从根本上改变传统“教”的限制，鼓励学生自主学习，不能让学生被“导学”，不能让“导学案”反过来控制了学生，控制了课堂。只有活用了“导学案”，教师才能真正“导”，学生才能真正“学”，才能充分发挥学生的主体性，自主学习、合作探究，让每个学生都学得好。
参考文献:
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［3］黄胜利．什么是学案［J］．新课程(教师)，2010(1):113．
［4］葛冲．高中生物学案设计的理论与实践———以《遗传与进化》模块为例［D］．济南:山东师范大学，2012．
生物学分析范文5
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2.4 丹参毛状根中SmNAC1表达谱分析 采用SYBR Green Premix染料（TaKaRa公司）进行qRT-PCR分析，以丹参β-actin作管家基因，分别以特异性引物SmNAC F：5′-CTCCCAACATCAGTCAAG-3′，SmNAC R：5′-ATGGCGGTGACGAT-3′，检测SmNAC1在YE+Ag+处理丹参毛状根0，2，4，8，12，24 h的表达变化。PCR体系为 SYBR Premix TaqTM 5 μL，正反引物各0.2 μL，ROX Reference Dye II 0.2 μL，稀释10倍的cDNA模板1.0 μL，加ddH2O至10 μL。PCR程序为，95 ℃ 30 s，95 ℃ 5 s，60 ℃ 34 s， 40个循环，增加溶解曲线。每个样品设3个生物学重复。
3 结果
3.1 丹参SmNAC1基因序列分析 丹参SmNAC1基因全长591 bp，编码196个氨基酸。Blastx检索结果显示，SmNAC1与野生马铃薯Solanum chacoense的NAC1，番茄S. lycopersicum NAC1-like，烟草Nicotiana benthamiana NAC1，水稻Oryza sativa Indica Group NAC-like，紫花苜蓿Medicago truncatula的相似度分别是84%，83%，84%，77%，73%。与SmBTF的相似度只有56%。SmNAC1蛋白55～120 位是NAC_AB（PS51151）的保守结构域。应用Softberry（http：///berry.phtml）分析调控元件和PLANTCARE（http：//bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/）预测，C-端氨基酸有23个顺势作用元件，包括TGGTTT厌氧响应顺式调控元件，AAACAGA赤霉素响应元件，GTTTTCTTAC参与胁迫防御应答的顺式作用元件以及TCTTTAC光应答元件等。使用NetPhos 2.0 Server（http：//cbs.dtu.dk/services/NetPhos/）分析磷酸化位点，共发现10个磷酸化位点，其中丝氨酸位点7个，苏氨酸位点2个，酪氨酸位点1个，没有发现糖基化为点。
3.2 SmNAC1编码蛋白质的基本性质分析 SmNAC1蛋白由196个氨基酸残基组成，相对分子质量为21.66 kDa，等电点4.36。CFSSP 对SmNAC1蛋白进行二级结构预测，该蛋白包含87.8%的α螺旋结构， 36.7% 的β折叠结构和14.8%的无规卷曲，见图1（由于α螺旋和β折叠交互计算，故几种结构类型之和>100%）。无规则卷曲主要位于55～120个氨基酸功能区内，连接其他二级结构元件。在SWISS-MODEL用同源建模方法以人的NAC蛋白（3mcbA）为模板构建同源模型，对SmNAC1的NAC结构域氨基酸进行三级结构预测，结果见图2。SignalP 4.0 Server和TMHMM 2.0分析显示SmNAC1非氨基酸序列没有信号肽，也不包含跨膜结构域，也不是分泌蛋白。亚细胞定位分析表明，该基因不定位于叶绿体或线粒体，推测可能定位在细胞核，具有DNA结合，激活，转录调控，乙酰化等功能。
以人的NAC蛋白（3mcbA）为模板，E=9.311 57e-17。将SmNAC1与Genbank中17个物种25种蛋白进行比对，应用MEGA4使用NJ法（bootstrap 1000）构建系统进化树。SmNAC1与茄科马铃薯S. chacoense NAC2（ScNAC2， ACB32231.1），本氏烟N. benthamiana NAC（NbNAC，BAF46352.1）和番茄S.lycopersicum NAC（SINAC，XP_004249331.1）
亲缘关系最近，见图3。从图中可以看出NAC的变异率是比较高的，同一植物的NAC蛋白并不聚在一起，如拟南芥中的拟南芥Arabidopsis thaliana中的5个蛋白NAC1-1（AtNAC1-1，NP_187845.1），NAC1-2（AtNAC1-2，NP_190516.1），NAC1-3（AtNAC1-3，NP_1196889.4），NAC1-4（AtNAC1-4，NP_001078369.1）和NAC1-5（AtNAC1-5，AEE31552.1），AtNAC1-1和AtNAC1-3聚为一小支，AtNAC1-4和AtNAC1-5聚为一小支，而AtNAC1-2则和蓖麻Ricinus communis NAC1-2（RcNAC1-2，XP_002521293.1）聚为一小支，三者间间隔距离较远。玉米种的3个NAC蛋白中ZmNAC1-1（NP_001147422.1）和ZmNAC1-3（NP001148944.1）聚为一支，与ZmNAC1-2（NP_001147705.1）的距离较远。水稻中的3个NAC蛋白则各自聚在不同的分支。可见NAC蛋白虽然具有保守的结构域，但是其结构的变异性非常大。
3.3 SmNAC1基因表达谱分析 对培养18 d的丹参毛状根进行YE+Ag+处理，分析SmNAC1在处理后5个时间点的mRNA水平的相对表达量，见图4。处理后2 h表达量上调至对照的1.4倍，处理后4 h表达量达到对照的2倍，8～12 h保持2倍的表达水平，处理后24 h SmNAC1下调至对照表达水平以下。说明SmNAC1响应YE+Ag+处理，参与了胁迫应答反应。
4 讨论
NAC家族基因是陆生植物特异的转录因子家族，NAC蛋白参与植物的生长发育、形态建成及多马铃薯Solanum chacoense NAC2（ScNAC2， ACB32231. 1）；本氏烟Nicotiana benthamiana NAC（NbNAC，BAF46352. 1）；番茄S. lycopersicum NAC（SINAC，XP_004249331. 1）；丹参Salviae miltiorrhizae NAC1（SmNAC1，kF006346）；黄瓜Cucumis sativus（CsNAC， XP_004171778. 1）；葡萄Vitis vinifera NAC2（VvNAC2，XP_003632619. 1）；野草莓Fragaria vesca subsp. vesca NAC（Fvssp. vescaNAC，XP_004306474. 1）；拟南芥Arabidopsis thaliana NAC1-3（AtNAC1-3，NP_1196889. 4）；拟南芥A. thaliana NAC1-1（AtNAC1-1，NP_187845. 1）；水稻Oryza sativa Japonica Group NAC1（OsNAC1，BAB89723. 1）；水稻O. sativa NAC1-3（OsNAC1-3，AAT01337. 1）；葡萄V. vinifera NAC1（VvNAC1，XP_002283581. 2）；二穗短柄草Brachypodium distachyon NAC（BdNAC，XP_003557882. 1）；玉米Zea mays NAC1-3（ZmNAC1-3，NP001148944. 1）；玉米Z. mays NAC1-1（ZmNAC1-1，NP_001147422. 1）；大豆Glycine max NAC（GmNAC，XP_003554096）；蒺藜状苜蓿Medicago truncatula NAC1（MtNAC1，XP_003624883. 1）；火炬松Pinus taeda NAC（PtNAC，AAF27917. 1）；Micromonas sp. RCC299（Msp. NAC1，ACO64924. 1）；Coccomyxa subellipsoidea C-169（CsuNAC1，EIE21909. 1）；拟南芥A. thaliana NAC1-5（AtNAC1-5，AEE31552. 1）；拟南芥A. thaliana NAC1-4（AtNAC1-4，NP_001078369. 1）；水稻O. sativa NAC1-2（OsNAC1-2，AAM52321. 1）；玉米Z. mays NAC1-2（ZmNAC1-2，NP_001147705. 1）；拟南芥A. thaliana NAC1-2（AtNAC1-2，NP_190516. 1）；蓖麻Ricinus communis NAC1-2（RcNAC1-2，XP_002521293. 1）。
种生物和非生物胁迫应答过程。如玉米的ZmSNAC1基因在低温、干旱、高盐及脱落酸处理后表达量显著上调，而水杨酸处理后表达下调[13]。葡萄中的VvNAC1基因响应病原菌、脱落酸、茉莉酸和乙烯处理表达上调[14]。在巴西橡胶树HbNAC1启动子序列中有多个CCAAT-box，EECCRCAH1，MYB2CONAENSUSAT元件识别MYB和MYC转录因子，在ABA信号通路和非生物胁迫答应中起重要作用[15]。SmBTF3与SmNAC1氨基酸序列的相似度只有56%，但是在N-端都具有NAC-AB保守结构域，二级结构都以α螺旋为主。荧光定量PCR分析表明SmBTF3在根中的表达量最高，对ABA诱导的响应不明显，干旱胁迫短时间内抑制其表达。本研究发现SmNAC1在YE+Ag+联合处理后2 h表达量上调至对照的1.4倍，4 h上调至对照的2倍，24 h表达量下调至对照表达水平一下，可见丹参中的这2个转录因子在丹参的抗逆胁迫中起作用。
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Cloning and bioinformatics analysis of SmNAC1 from Salvia miltiorrhiza hairy root
WANG Ya-jun1， JIANG Chao1， ZHAO Rong1， ZHAO Le2， SHEN Ye1*， HUANG Lu-qi1*
（1.National Resource Center for Chinese Materia Medica， China Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100700， China；
2.College of Pharmaey， Henan University of Traditional Chinese medicine， Zhengzhou 450008， China）
[Abstract] In order to study function of NAC transcription in development， hormone regulation and the stress response of Salvia miltiorrhiza， the NAC transcription was cloned and analyzed. By retrieving cDNA database of S. miltiorrhiza hairy root one NAC unigene was found， then a full length of cDNA was cloned by designing specific primers and PCR amplifying. Using ORF finder it was found that the cDNA containing a NAC-AB conserved domain in N-terminal， so the cDNA was a NAC transcription factor， named as SmNAC1（kF006346）. Bioinformatics analysis showed that SmNAC1 had an open reading frame （ORF） of 591 bp encoding 196 amino acids. The calculated protein had isoelectric point （pI） of 4.36 with molecular weight about 21.66 kDa. The transcription level of SmNAC1 after dealing with yeast extract （YE） and silver ion （Ag+） in S. miltiorrhiza hairy root was markedly stimulated up regulating. It was 1.4 fold compared with the control after induction 2 h， and maintained 2.0 fold on 4-12 h after induction. SmNAC1 may participate in regulation of stress response of YE+Ag+.
生物学分析范文6
本书是第二卷，由四部分组成，共25章：第一部分是“历史的综述”，含第1章：1. Aimé Cotton在1895年发现CD和ORD后的第一个十年；第二部分是“有机立体化学”，含2-12章：2. 一些天然的手性发色团――经验规则和量子化学计算；3. 用于测定苯和其它芳香族发色团绝对构型的电子CD；4. 电子CD激子手性方法：原理和应用；5. 手性扩展p-电子化合物的CD光谱：绝对立体化学和实验验证的理论确定；6. 利用固态电子圆二色性和量子力学计算来编配天然产物的绝对构型；7. 金属有机化合物的动态立体化学和旋光光谱学；8. 动态系统的圆二色性：开关分子及超分子的手性；9. 超分子系统的电子圆二色性；10. 利用有量子计算功能的HPLCECD进行手性化合物的在线立体化学分析；11. 用振动圆二色性进行手性天然产物的结构测定；12. 分子绝对构型的测定：选择适当旋光法的准则。第三部分是“无机立体化学”，含第13章：13. 电子圆二色性在无机立体化学中的应用。第四部分是“生物分子”，含第14-25章：14. 蛋白质的电子圆二色性；15. 肽的电子圆二色性；16. 拟肽的电子圆二色性；17. 核酸的电子圆二色性；18. 肽核酸及其类似物的电子圆二色性；19. 蛋白质与核酸相互作用的圆二色性；20. 用电子圆二色性来分析捆绑在核酸上的药物或天然产物；21. 用电子圆二色性来探索HSA和AGP药物捆绑位置；22. 生物高聚物、肽、蛋白质和核酸的构象研究――振动圆二色性的作用；23. 从拉曼光学活性来看生物分子的结构和行为；24. 糖类和复合糖的旋光、电子圆二色性以及振动圆二色性；25. 通过电子圆二色性来发现药物。本书以纪念已故的Carlo Rosini教授的短文开头。每章的结尾有参考书目，目录的前面有各章作者简介，结尾有主题索引。
本书第一编著贝罗娃博士是美国纽约哥伦比亚大学化学系的研究员。1998年以来，她一直是《手性》杂志的编委会成员。
本书可用做大学生或研究生的教科书，或学术和工业领域的研究工作者的参考书。
