生物科学专业毕业论文范文(共13篇)
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大学生生物科学论文3100字_大学生生物科学毕业论文范文模板大学生生物科学论文3100字(一):生物科学专业植物学实验教学改革与大学生创新能力的培养论文摘要:植物学(Botany)实验是生物各专业的主干基础课程,在教学中占有非常重要的地位。
植物学实验课程的教学既可对基础理论知识进行验证,又可培养学生观察、分析、创新能力。
通过植物学实验教学,使学生全面掌握植物学研究的方法和技能,培养动手能力和创新能力。
该文介绍了一些有助于提高大学生创新能力的教学方法。
关键词:植物学实验;生物科学;创新能力植物学(Botany),是生物各专业的主干基础课程,在教学中占有非常重要的地位。
植物学的理论知识和实践为学生的后续学习、科研和工作奠定了基础。
植物学课程实践性很强,需要理论与实践密切联系,因此,实验课程是植物学教学中的重要环节。
它既可对基础理论知识进行验证,又可培养学生观察、分析、创新能力。
植物学实验是研究植物的形态结构、生理机能、生长发育规律与环境的相互关系及植物分类与识别的一门学科。
它以室外实践和室内实验相结合,采用验证型、综合型实验与设计型实验等多种方式,从植物细胞、组织、器官、个体等不同层次,观察植物界各大类群的形态结构,认识植物的多样性与环境的相互关系,探索植物进化、演化的规律。
通过植物学实验教学,使学生全面掌握植物学研究的方法和技能,培养动手能力和创新能力。
生物科学专业侧重培养具备生物科学的基本理论知识和较强的实验技能,能在科研机构、高等学校及企、事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的生物科学高级专门人才[1]。
因此,根据创新教育的内涵特征和高校教育的发展,在植物学实验课的教学过程中,激励学生的创新意识,培养和锻炼学生的创新能力,从而增加学生对生物学的兴趣[2,3]。
针对传统教学模式中存在的问题,笔者近年进行了多项改革,摸索了一些有助于提高大学生创新能力的教学方法。
一、采用多媒体和视频资料传统的植物学实验教学模式,大多依靠教师语言、图片描述和示范指导学生。
生物科学领域毕业论文范文在生物科学领域的毕业论文范文中,需要遵循科学论文的基本结构和格式,包括主题引言、材料与方法、结果与讨论以及结论等部分。
以下是一个例子供参考:生物科学领域毕业论文范文一、引言生物科学是研究生物体结构、功能和进化等方面的科学领域。
在这个领域的研究中,我们经常需要运用实验方法和理论分析来解决各种生物学问题。
本论文旨在探讨植物光合作用对光强变化的响应机制,以期增加对光合作用的理解,并为农业生产和环境保护提供参考。
二、材料与方法2.1 实验对象本研究使用了普通大豆(Glycine max)作为实验对象。
实验采用相同的营养底物和生长条件,以确保实验结果的可比性。
2.2 实验设计将普通大豆分为三组,分别置于不同光强的环境中,分别为高光强组、中光强组和低光强组。
每组重复三次,以减小可能的随机误差。
2.3 数据采集与分析利用光合速率测定仪对不同光强下的光合作用速率进行测定。
通过采集数据并运用统计学方法,对不同光强下的光合作用速率进行比较和分析。
三、结果与讨论3.1 光合作用速率的变化结果显示,在较低光强下,植物的光合作用速率较低;而在较高光强下,光合作用速率较高。
这表明光合作用速率与光强呈正相关关系。
此外,光合作用速率在中等光强下也呈现适当的水平。
3.2 光合作用对光强变化的响应机制通过分析实验结果,推测光合作用对光强变化的响应机制包括光系统II的光化学反应和光系统I的电子传递。
较低光强下,光系统II的光化学反应相对较弱,限制了光合作用速率的提高。
而在较高光强下,光系统I的电子传递速率加快,进一步促进了光合作用速率的提升。
四、结论本研究结果表明光合作用速率与光强呈正相关关系,并揭示了光合作用对光强变化的响应机制。
这对于农业生产和环境保护具有重要意义,可以为优化光合作用的利用以提高农作物产量和调控生态系统提供科学依据。
参考文献:[1] Smith A, Johnson B. The effects of light intensity on photosynthesisin soybean plants. J Agric Sci. 2000;138(4):457-463.[2] Brown C, Williams G. Responses of photosynthesis and stomatal conductance of soybean plants grown under different light intensities. Photosynthetica. 2005;43(2):285-289.请注意以上范文仅供参考,并不代表真实研究结果。
生物类(生物科学等)专业毕业论文5篇范文第一篇:生物类(生物科学等)专业毕业论文RLK基因遗传转化植株的筛选与鉴定生物技术专业指导教师摘要:番茄青枯病是严重影响番茄生产的病害之一,有“植物中的癌症”之称。
植物体中类受体蛋白激酶(Receptor Likekinase RLK)有提高抗逆性的功能,本研究利用分子克隆技术将辣椒中的。
基因转入番茄中,以期获得对青枯病具有抗性的番茄植株。
除了利用传统的形态学比较的方法外,本文主要利用PCR和RT-PCR技术对三个番茄品种的转基因植株的T1代进行转基因后的分子鉴定。
结果显示,三种转基因番茄经特异引物PCR后均能产生特异性条带,而且D-RLK-6号经RT-PCR后能够产生特异的条带,这表明目的基因都已经成功转入三种转基因番茄基因组内,并且能够顺利遗传给后代,另外D-RLK-6号的CaRLK基因能够顺利表达。
此研究将为番茄青枯病的防治提供重要的理论支撑。
关键词:番茄;CaRLK;分子鉴定;PCR ;RT-PCRThe Selection and Identification of CaRLK Transgenic Tomatoes PlantsTomato bacterial wilt is a serious disease affecting tomato production and it is called “the Cancer Abstract:of Plant”.The Receptor Likekinase(RLK)in plants can increase their resistance function.In this study, we used molecular cloning technology to transfer the CaRLK from pepper to tomato, hoping to obtain bacterial wilt-resistant tomato plants.In addition to using traditional methods, such as morphological comparison, we mainly used PCR and RT-PCR to identify the three varieties of transgenic tomato plants of T1 generation of D-RLK-2, D-RLK-6 and D-RLK-10.ResuLts showed that three transgenic plants afterthe process of PCR by specific primers were able to produce specific bands, and that the D-RLK-6 produced specific band after the process of RT-PCR by specific primers, suggesting that the CaRLK gene had been successfully transferred into transgenic tomato genome.This study will provide important theoretical support for the prevention and control of tomato bacterial wilt.Key words :Lycopersicon escuLentumMill;CaRLK;Molecular identification;PCR;RT-PCR引言番茄(Lycopersicon escuLentumMill)别名西红柿,古名六月柿、喜报三元。
生物科技小论文范例关于生物科技小论文范文篇一如何学好高中生物生物学是自然科学中的一门基础学科,学科的特点不仅具有理论的严密性,同时更具有应用的广泛性。
高中生物更侧重于生物科学理论的学习和其应用方面,它研究的内容包括生物的结构,生理,分布,遗传和变异,进化,生态及稳态等。
它与人类生存息息相关,大到发明创造,小到衣食住行,人类片刻也离不开生物科学。
所以学好高中生物非常重要,如何学好高中生物,我认为可以尝试以下的措施。
一、学会预习的方法预习是学生正式听课学习之前所做的知识准备,是一种初步的自我学习行为。
通过预习可以有效地提高课堂学习质量,这己是许多优秀学生取得好成绩的必由之路。
那么,预习有哪些步骤,如何掌握良好的预习方法呢?(1)初步了解教材内容,对即将学习的基本内容先作一个初步的了解,并记下要点。
如在预习阅读过程中可对一些生物学概念、规律等结论性内容用笔勾勾划划。
(2)加强新旧知识联系。
预习过程中,学生会发现前面所学的知识若掌握不牢,就会影响新知识的学习。
因此,预习时可以及时复习旧知识,使新旧知联系起来。
(3)生物教材中的图表较多,预习应做到看书与思考相结合,看书与看图表相结合,看书与解题相结合,看书与质疑问难相结合,然后带着问题听课,有的放矢,提高听课效率。
二、学会课堂学习的方法(1)学会记笔记学习生物时还要学会记笔记,笔记是一项技巧性的活动。
学习记笔记不但要求学生具有一定的书写、绘图能力,而且要求学生具有一定的学科知识和提炼笔记内容的能力。
刚一开始学生可能跟不上,可每节课后找适量时间整理补充笔记。
但要避免将笔记记为教师上课的流水账,不加选择地全部记下,也要避免将笔记记成教师板书的翻版。
上课是紧张的脑力劳动过程。
生物课是理科课程,理解思维是上课的关键所在,因此要教学生处理好听课、思考和记笔记的关系。
如果思考与记笔记发生矛盾,要先跟随老师思路思考,避免因记笔记而使后继内容无法理解,对于笔记可采用写标题留空白课后补充的方法。
初中生物科技小论文(通用9篇)初中生物科技小论文(通用9篇)在学习和工作中,大家最不陌生的就是论文了吧,借助论文可以有效提高我们的写作水平。
写论文的注意事项有许多,你确定会写吗?以下是小编为大家整理的初中生物科技小论文,希望对大家有所帮助。
初中生物科技小论文篇1转基因具有两面性。
而总体来说,利大于弊。
全球人口的迅猛增长,耕地面积的不断减少,粮食问题成为世界许多国家面临的一个十分辣手的问题。
转基因食品:天使还是魔鬼?任何一项新的科学技术的应用都有它的两面性。
核能的开发利用,在为人类提供了巨大的核能同时也造出了对人类具有巨大破坏性的核武器;农药的应用对于防治农作物害虫发挥了巨大的作用,使农作物大幅度的增产,但同时也对人畜和环境造成极大的危害;工业革命为人类社会带来了巨大的财富,同时也为人类带来了灾难性的环境污染和生态平衡的破坏。
要满足人们的食品供应,提高食品供应质量,必须依靠科学技术。
目前转基因技术在食品生产中的应用,已取得明显的成效,转基因食品也已悄然走上人们的餐桌。
以下谈谈转基因食品的优点。
(一)过去改变植物的品种主要是通过育种,这种传统的育种方式需要的时间长,杂交出的品种不易控制,目的性差,其后代可能高产但不抗病,也可能抗病但不高产,也许是高产但质量差,所以必需一次一次地进行选育。
而转基因技术就不同了,可以选择任何1个目的基因转进去,就可得到1个相应的新品种,不用再花那么长的时间筛选了。
(二)传统的育种只能是水稻对水稻,玉米对玉米,进行杂交,不能水稻对玉米,水稻更不能和细菌进行杂交。
而转基因技术不但可以把不同植物的基因进行组合,而且还可以把动物的基因,甚至人的基因组合到植物里去。
比如:科学家看中了一种北极熊的基因,认为它有抵抗冷冻的作用,于是将其分离取出,再植入西红柿之中,培育出耐寒西红柿。
(三)通过转基因技术可培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等特性的作物新品种,以减少对农药化肥和水的依赖,降低农业成本,大幅度地提高单位面积的产量,改善食品的质量,缓解世界粮食短缺的矛盾。
生物科学专业毕业论文范文(通用)摘要:关键词:栀子;阿朴类胡萝卜素;藏花素;八氢番茄红素合成酶;基因表达1、材料和方法1.1材料和试剂栀子(Gardenia jasminoides)植株培养于广东药学院。
采集栀子成熟叶片和花后 16 周的栀子果实,果肉为橙色。
所有材料贮存于–80℃。
CreatorTMARTTMcDNA 文库构建试剂盒购自 Clontech公司。
Primescript one step RT-PCR 试剂盒购自TaKaRa 大连公司。
藏花素-1 (Crocin-1)的对照品购于 Sigma-Aldrich 公司。
乙腈、甲醇为色谱纯,其它生化试剂等为分析纯。
1.2藏花素-1含量的测定以改良的 HPLC测定栀子叶片和果实中藏花素-1 (Crocin-1)的含量。
叶片和果实在液氮中研磨后以 50% (V/V)的甲醇-水溶液提取,在超声处理 30 min 后以 10000 g离心 10 min,取上清液在–20℃下贮存。
HPLC 分析时,上清液以0.45 μm滤膜过滤,以 DiamonsilTMC18 (2) 柱(250 mm 4.6 mm, 5 μm)(Dikma 公司,中国)分析,梯度洗脱。
仪器为 Waters 2995 HPLC 仪(Waters 公司 , 美国),配备 2996 光电二极管阵列检测器检测。
数据分析 1 Crocin 的生物合成途径。
IPP:异戊烯焦磷酸 ; DMAPP:二甲基丙烯焦磷酸;GPP:香叶基焦磷酸;GGPP:香叶基香叶基焦磷酸。
Fig. 1 Biosynthesis pathway of crocin. IPP: Isopentenyl diphosphate; DMAPP: Dimethylallyl diphosphate; GPP: Geranyl diphosphate; GGPP:Geranylgeranyl pyrophosphate.第5期 441以 Empower 2 软件完成。
生物学术论文随着现代生物科学与技术的发展,人类能够越来越广泛和深入地认识和利用自然,从而新的生物技术发明以空前的规模转化成为人类可利用的新资源。
下面是小编精心推荐的一些生物学术论文,希望你能有所感触!生物学术论文篇一更新生物教学观念,提升生物教学质量【摘要】本文作者就高中生物新课程教学的教学思想和行为进行了细致入微的反思,对曾经被视为经验的观点和做法进行了重新审视,提出了相关个人见解。
【关键词】生物新课程、教学反思新课改给高中生物教师提出了新的挑战,也给我们创造了更多的机遇。
在我们走入新课程的这段时间,我对自己过去的教学思想和行为进行了细致入微的反思,用新课程的理念,对曾经被视为经验的观点和做法进行了重新审视,前后翻天覆地的反差变化让我受益匪浅。
一、教学中要及时转换角色,改变固化的教学行为新课程要求教师由传统的知识传授者转变为学生学习的组织者。
教师应成为学生学习活动的引导者。
教师应从“师道尊严”的架子中走出来,成为学生学习的参与者。
传统的“应试教育”是“重结论轻过程”; 而新课改的理念要求教师在教学中把重点放在过程与方法上,放在揭示知识形成的规律上,让学生通过“感知—概括—应用”的过程去发现真理,掌握规律,从而达到提高生物学素养的目的。
基于此,在教学中我以学生发展为中心,以互动为方式。
作为“导演”,我精心设计问题情境。
创设情境,激发学生兴趣和思维,是上好课的先决条件。
利用情境、协作、讨论等学习环境要素充分调动学生的主动性、积极性和创造精神,可以引导学生质疑、探究、发现。
要使学生不拘泥于课本,培养学生主动探索的精神,指导学生从学习生活和社会生活中选择他们感兴趣的主题,激发学生不断去发现问题和提出问题,这样学生才能学以致用。
二、教学中要“活用”教材新教材要求高中生物教师具有一定的开发课程资源的能力。
教师备课不能只局限于一本教科书,而应该以课程目标为蓝本,将手中几个版本的教科书进行有机整合,合理取舍。
科学生物论文范文科同学物论文范文科同学物论文范文第1篇在以往高考制度的影响下,生物学科始终被边缘化,导致我们的教育管理部门、老师、同学对生物课形成了一种错误的熟悉,认为生物课是一门可有可无的副课,没有必要进行系统的学习。
假如这一错误的思想不能得到准时订正,要想教好生物课、学好生物课都是不现实的。
因此,在新的学习阶段开头前,我都会和同学进行思想沟通,这种沟通不是简洁的说教,而要进行多种有预设、有预备的沟通。
如生物学为什么变得越来越重要?我不会直接用说教的方式进行讲解,而是让同学自己去找资料,用写论文的方式解决。
我要求同学搜集整理详实的论据和事例,并让他们在课堂上进行展现和沟通。
这种沟通活动不仅能够提高同学自主学习的力量,而且提升了他们的分析力量。
又如,我会依据同学所处的生活环境找出与教学内容相关的问题,让他们利用生物学的学问进行解决。
如在生态系统教学的过程中,我会让同学用自己所学的学问解决猫和老鼠数量变化所产生的后果。
这种问题与生活环境紧密相连,会激起同学主动学习的欲望,还会让同学感受到生物学问的用途,他们自然而然地产生了学习的爱好,并且熟悉到学习生物的重要性。
二、老师要学会把课堂交给同学,让同学成为课堂的仆人新课程标准要求生物教学要以实践为主,假如老师不把课堂交给同学,同学自主实践就很难实现。
在详细的教学中,我常常实行的方法就是先让同学进行预习,对要学的内容提出假设,然后依据假设设计试验方法和步骤,最终对试验结果进行猜想。
在课堂中,我会把具有相像理论的同学分成一组,让他们在组内对自己的假设进行再次论证和补充。
当同学完成再次补充和论证后,我就会组织同学根据自己的想法进行试验操作,最终让不同的小组进行对比。
这种方法就是把学习的过程都交给同学,同学由于有了较大的自主性,所以学习的乐观性很高,而且同学通过自己的讨论和实践体验到了学习的乐趣。
此外,老师也会有更多的时间对学困生进行指导,从而达到教学效益的最大化。
生物生物论文范文生物生物论文范文生物生物论文范文第1篇【关键词】甘草;内生菌;根瘤菌;菌根真菌甘草是豆科甘草属(Glycyrrhiza)植物,其根及根茎为常用中药,市场需求量大。
近年来,随着野生甘草资源的急剧削减,且国家明令禁止采挖野生甘草,使甘草供求冲突日益尖锐。
在这种状况下,对甘草资源的爱护性利用及栽培甘草势在必行。
近年来,随着人工甘草种植面积的逐年加大,提高甘草的质量成为亟待解决的一个关键问题。
相关讨论表明,植物有益微生物可以产生促植物生长的活性物质,提高植物固氮性能,促进植物对恶劣环境的适应,加强系统的生态平衡,保证寄主植物健康生长。
因此本文就近年来甘草有益微生物的讨论进展进行综述,以期对提高栽培甘草的质量有指导意义。
1甘草内生菌的讨论现状内生菌是指一生或至少一生中的某个阶段能进入活体植物组织内,并且不引起明显组织变化的真菌或细菌[1,2]。
1993年,Strobel等[3]从短叶红豆杉TaxusbrevifoliaNutt的树皮中分别出二百多种微生物,其中有一株内生真菌Taxomycesandreanae能产生紫杉醇,这一讨论结果引起学者对内生菌的广泛爱好。
目前,人们已经从长春花、千层塔、银杏、厚朴等多种植物中分别得到了内生菌,并取得了一些成果。
有学者对甘草内生菌也进行了讨论,发觉内生菌对甘草产生一系列作用。
宋素琴等[4]对采自新疆的健康野生胀果甘草不同组织中的内生菌进行分别,并纯化得到149株细菌和2株真菌,鉴定得出149株细菌分属于13个属,2株真菌分属于青霉菌属Penicillium和镰刀菌属Fusarium。
有学者发觉内生菌可通过拮抗病原菌促进甘草生长。
饶小莉等[5]从乌拉尔甘草健康植株的根茎叶中共分别到内生细菌98株,并采纳平板对峙方法筛选出6株菌株,其对植物病原菌有明显体外拮抗活性,鉴定这6株拮抗菌株分属萎缩芽孢杆菌(Bacillusatrophaeus)、多粘类芽孢杆菌(Paenibacilluspolymyxa)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、Paenibacillusehimensis。
国防工业职业技术学院毕业设计(论文)题目:现代微生物技术在废水处理中的应用培养部门xxxxxxxx专业名称生物技术及应用学生姓名xx 学号xxxxxxxxxxx导师姓名xxxx 职称xxxxxx摘要从人类的诞生开始就存在着人与环境的对立统一关系。
从古至今,随着人类社会的发展,环境问题也在发生着变化。
当今社会的环境污染问题严峻地摆在人类面前,已经成为关系着人类生死存亡的关键因素之一。
环境污染问题包括许多方面,本论文只涉及有机废水污染。
水是生命之源,所以,治理水污染已经迫在眉睫,但由于传统的化学治理方法非常的耗时耗力,还容易引起二次污染,这就需要现代生物学的支持,才能更加安全环保的解决有机废水的污染。
依靠现代微生物学可以安全环保高效的处理有机废水,其处理原理包括好氧生物处理和厌氧生物处理,通过微生物的生理代谢,可以把有机废水中的污染物分解为CO2、H2O和各种无机盐,从而达到处理有机废水的作用。
废水生物处理的一般过程为絮凝作用、吸附作用、氧化作用和沉淀作用。
其中起到分解作用的微生物集合称作活性污泥,利用活性污泥还可以制作高效降解菌种。
活性污泥的组成是一些菌胶团菌、丝状菌、真菌、原生动物和微型后生动物,其中每一种微生物都起到很大的作用。
论文中还以一个处理含酚污水的微生物制剂实验来生动的体现微生物处理废水的全过程以及高效降解菌种的生产过程,从这个实验中可以体现对于微生物实验的各种操作以及注意事项,其中包括采样、富集培养、菌种的分离纯化以及所得微生物的理化分析。
最后,在微生物处理废水的基础上,结合了现代生物学技术,比如细胞固定化技术、原生质体固定化技术和固定化细胞柱(生物反应器),这样就大大加强了微生物处理废水的速率和后续处理的过程,当然,这些技术不是非常的成熟,虽然试验成功,但任然有许多不足之处,还需要不断地努力和改进。
关键词:环境、环境问题、环境污染、有机废水、微生物、絮凝、沉淀、吸附、氧化、活性污泥、分离、纯化、现代生物学、生物反应器AbstractFrom the beginning, the birth of human there is unity of opposites between people and the environment. Since ancient times, with the development of human society, the environment is changing. Environmental pollution problems in today's society placed in the human face of severe, life and death of human relations has become a key factor.Environmental pollution problems involves many aspects, this study involves only the organic wastewater pollution. Water is the source of life, so the water pollution around the corner, but because of the traditional chemical control method is very time-consuming and labor-intensive,but also easily lead to secondary pollution, which requires the support of modern biology, the solution can be more secure environment wastewater pollution. Can safely rely on Modern Environmental Microbiology and efficient treatment of organic wastewater, the treatment principles include aerobic biological treatment and anaerobic biological treatment, by microbial metabolism, can decompose organic pollutants in wastewater to CO2、H2O and a variety of inorganic salt, so as to achieve the role of organic wastewater treatment. General process of biological treatment for the flocculation, adsorption, oxidation and precipitation. Which play a role in the microbial decomposition of the collection is called activated sludge, activated sludge can be made use of degrading bacteria. The composition of activated sludge floc, some bacteria, filamentous bacteria, fungi, protozoa and micro-metazoans, each of which micro-organisms have played a significant role. Paper also the treatment of phenol wastewater by a microbial agent vivid manifestation of experiments the whole process of microbial treatment of wastewater and the production of degrading strains from this experiment could reflect the various operations for the microbiology experiment and precautions, including including sampling, enrichment culture,strains of microorganisms isolated from the physical and chemical purification and analysis. Finally, on the basis of microbial treatment of wastewater, combined with modern biological technology, such as cell immobilization techniques, protoplast immobilization and immobilized cell column (bioreactor), thus greatly enhancing the rate of microbial treatment of wastewater and subsequent treatment of the process, of course, these techniques are not very mature, although the trial is successful, but any course there are many shortcomings, but also requires constant effort and improvement.Key words:environment, environmental problems, environmental pollution, organic waste,microorganisms, flocculation, sedimentation,adsorption, oxidation, activated sludge,separation, purification, modern biology,bio-reactor目录摘要.......................................................................................................................................... - 2 - Abstract .......................................................................................................................................... - 3 - 目录........................................................................................................................................ - 6 - 第一章绪论 ................................................................................................................... - 8 -1、1相关概念........................................................................................................................ - 8 -1、2废水微生物处理的分类............................................................................................... - 8 -1、3废水微生物处理的特点............................................................................................. - 10 - 第二章污水处理 ................................................................................................................... - 11 -2、1污水处理的分类......................................................................................................... - 11 -2、2污水处理常用设备..................................................................................................... - 12 -2、3污水处理常用工艺技术............................................................................................. - 13 -2、4国内与国外污水处理技术介绍................................................................................ - 15 - 第三章污水处理的法宝——活性污泥............................................................................. - 19 -3、1活性污泥简介 ............................................................................................................. - 19 -3、2活性污泥机理、影响因素及处理............................................................................ - 20 -3、3活性污泥的培养、驯化以及分析处理.................................................................... - 23 -3、4活性污泥法的基本流程............................................................................................. - 24 - 第四章固定化细胞与废水微生物治理.............................................................................. - 26 -4、1固定化细胞的制备方式和载体................................................................................ - 26 -4、2固定化微生物细胞在废水处理中的应用................................................................ - 27 -4、3固定化微生物细胞技术在废水处理中的应用前景............................................... - 29 - 结论...................................................................................................................................... - 30 - 致谢: ............................................................................................................................................ - 31 - 参考文献........................................................................................................................................ - 32 -第一章绪论1、1相关概念1、环境污染:人类活动产生的有害物质或因子进入环境,引起环境系统的结构与功能发生变化,危害人体健康和生物的生命活动的现象。
生物科学专业毕业论文范文(共13篇)摘要生物芯片是便携式生物化学分析器的核心技术。
通过对微加工获得的微米结构作生物化学处理能使成千上万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上。
采用生物芯片可进行生命科学和医学中所涉及的各种生物化学反应,从而达到对基因、抗原和活体细胞等进行测试分析的目的。
生物芯片发展的最终目标是将从样品制备、化学反应到检测的整个生化分析过程集成化以获得所谓的微型全分析系统(micro total analytical system)或称缩微芯片实验室(laboratory on a chip)。
生物芯片技术的出现将会给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品和环境卫生监督等领域带来一场革命。
本文阐述了生物芯片技术在加工制备、功能和应用方面的近期研究进展。
关键词:生物芯片,缩微芯片实验室,疾病诊断,基因表达1、生物芯片的微加工制备生物芯片的加工借用的是微电子工业和其他加工工业中比较成熟的一些微细加工(microfabrication)工艺(如:光学掩模光刻技术、反应离子刻蚀、微注入模塑和聚合膜浇注法),在玻璃、塑料、硅片等基底材料上加工出用于生物样品分离、反应的微米尺寸的微结构,如过滤器、反应室、微泵、微阀门等微结构。
然后在微结构上施加必要的表面化学处理,再在微结构上进行所需的生物化学反应和分析。
生物芯片中目前发展最快的要算亲和结合芯片(包括DNA和蛋白质微阵列芯片)。
它的加工除了用到一些微加工工艺以外,还需要使用机器人技术。
现在有四种比较典型的亲和结合芯片加工方法。
一种是Affymetri某公司开发出的光学光刻法与光化学合成法相结合的光引导原位合成法[10]。
第二种方法是Incyte pharmaceutical公司所采用的化学喷射法,它的原理是将事先合成好的寡核苷酸探针喷射到芯片上指定的位置来制作DNA芯片的。
第三种是斯坦福大学所使用的接触式点涂法。
该方法的实现是通过使用高速精密机械手所带的移液头与玻璃芯片表面接触而将探针定位点滴到芯片上的[11]。
第四种方法是通过使用四支分别装有A、T、G、C核苷的压电喷头在芯片上作原位DNA探针合成的[12]。
2、生物芯片举例生物芯片是缩小了的生物化学分析器,通过芯片上微加工获得的微米结构和生物化学处理结合,便可将成千上万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上。
采用芯片可进行生命科学和医学中所涉及的各种生物化学反应,以达到对基因、抗原和活体细胞等进行测试分析的目的。
通过分析可得到大量具有生物学、医学意义的信息。
生物化学反应和分析过程通常包括三个步骤:1、样品制备;2、生物化学反应;3、检测和数据分析处理。
将其中一个步骤或几个步骤微型化集成到一块芯片上就能获得具有特殊功能的生物芯片,例如用于样品制备的细胞过滤器芯片和介电电泳芯片、用于基因突变检测和基因表达的DNA微阵列芯片和用于药物筛选的高通量微米反应池芯片等。
现在,世界各国的科学家们正致力于将生化分析的全过程通过不同芯片的使用最后达到全部功能的集成,以实现所谓的微型全分析系统或缩微芯片实验室。
使用缩微芯片实验室,人们可以在一个封闭的系统内以很短的时间完成从原始样品到获取所需分析结果的全套操作。
样品制备芯片针对DNA分析,其制备过程通常要经过细胞分离、破胞、脱蛋白等多方面的工作,最后得到纯度足够高的待检DNA。
目前在细胞分离方法上较突出的有过滤分离(根据生物颗粒的尺寸差异进行分离)和介电电泳分离(利用在芯片上所施加的高频非均匀电场使不同的细胞内诱导出偶电极,导致细胞受不同的介电力作用,而从样品中分离出来)等;芯片中的破胞方法有芯片升温破胞、变压脉冲破胞,以及化学破胞等。
在捕获DNA方面,CephEid公司应用湿法蚀刻和反应离子蚀刻/等离子蚀刻等工艺在硅片上加工出含有5000个高200微米直径20微米的具有细柱式结构的DNA萃取芯片,专门用于DNA的萃取[13]。
生物化学反应芯片由于目前所用检测仪器的灵敏度还不够高,因此从样品中提取的DNA 在标记和应用前仍需用PCR这样的扩增复制技术复制几十万乃至上百万个相同的DN段。
目前,在芯片中进行核酸扩增反应获得成功的有宾夕法尼亚大学研究小组[8,14],美国劳伦斯-利物摩国家实验室[15]和Perkin-Elmer公司[16]。
宾夕法尼亚大学研究小组所做的扩增反应都是在硅-玻璃芯片中进行的,芯片的外部加热和冷却采用的是计算机控制的帕尔帖电-热器。
在对芯片表面进行惰性处理后,亦即在硅片表面生长一层2000埃的氧化硅之后,他们成功地在硅-玻璃芯片中完成了一系列不同的核酸扩增反应,例如RT-PCR、LCR、多重PCR和DOP-PCR。
由劳伦斯-利物摩国家实验室加工的硅芯片所采用的加热方式是芯片内置的薄膜多晶硅加热套,其升降温的速度很快。
Perkin-Elmer公司的PCR反应则是在塑料芯片上完成的。
伦敦帝国理工大学的研究者研制了一种样品可在不同温度的恒温区间内连续流动的PCR芯片[17]。
上述所有工作都是用事先提纯了的DNA或RNA作为扩增反应的底物来完成的。
为了将样品制备和扩增反应集成为一体,宾夕法尼亚大学研究小组最近成功地在坝式微过滤芯片中直接对分离所得的人白细胞通过升温方式胞解后所释放的DNA进行了扩增,这是世界上首例将样品制备和扩增反应集成为一体的研究成果[14]。
检测芯片毛细管电泳芯片DNA突变检测芯片dNA之所以能进行杂交是因为核苷A和T、G和C可同时以氢键结合互补成对。
许多经典的分子生物学方法如桑格DNA测序法和PCR等都是以此为基础的。
最近出现的几项技术,如用光刻掩膜技术作光引导原位DNA 合成[23]、电子杂交技术[24]、高灵敏度激光扫描荧光检测技术[25]等,使以杂交为基础的应用有了长足的改善。
最近的一些英文权威刊物对应用芯片杂交技术检测突变作了报道。
Hacia等人采用由96000个寡核苷酸探针所组成的杂交芯片,完成了对遗传性乳腺癌和卵巢肿瘤基因BRCA1中外显子上的24个异合突变(单核苷突变多态性)的检测。
他们通过引入参照信号和被检测信号之间的色差分析使得杂交的特异性和检测灵敏度获得了提高[26]。
另外,Kozal等人用高密度HIV寡核苷酸探针芯片对HIV病株的多态性作了分析[27]。
Cronin等人用固化有428个探针的芯片对导致肺部囊性纤维化的突变基因进行了检测[28]。
用生物芯片作杂交突变检测的美国公司有贝克曼仪器公司、Abbot laboratory、Affymetri某、Nanogen、Sarnoff、Genometri某、Vysis、Hyseq、Molecular dynamics 等;英美学术机构有宾夕法尼亚大学、贝勒医学院、牛津大学、Whiteheadinstitute for Biomedical Research,海军研究室,Argonne国家实验室等。
用作基因表达分析的DNA芯片随着人类基因组计划的顺序进行,越来越多的能够表达的人基因序列以及引发疾病和能预测疾病的各种突变正在为人们逐渐认识。
为了能够同时对多个可能的遗传突变进行搜寻、加快功能基因组学研究的进程,人们现已把越来越多的注意力放到了能同时提供有关多个基因及其序列信息的所谓并行分子遗传学分析(parallel molecular genetic analysis)方法上。
功能基因组学所研究的是在特定组织中、发育的不同阶段或者是疾病的不同时期基因的表达情况。
因此它的要求是要能在同一时刻获得多个分子遗传学分析的结果。
譬如,许多疾病引发基因可能会有数以百计的与表征有关的特定突变,因而,要求能有同时筛检这些突变的有效方法。
另外,任何一个细胞中都会有上千个基因在表达。
而细胞间基因表达的差异往往能反应出这些细胞是发育正常还是在朝恶性肿瘤细胞方向发展。
采用芯片技术利用杂交对基因表达进行分析的好处是它能用很少的细胞物质便能提供有关多基因差异表达的信息,从而给疾病诊断和药物筛选提供前所未有的信息量[30]。
Lockhart等人采用固化有65000个不同序列的长度为20个核苷的探针芯片,定量地分析了一个小鼠T细胞线中整个RNA群体内21个各不相同的信使RNA。
这些专门设计的探针能与114个已知的小鼠基因杂交。
分析发现在诱发生成细胞分裂后,另外有20个信使RNA的表达也发生了改变。
检测结果表明该系统对RNA的检出率为1:300000,对信使RNA的定量基准为1:300[32]。
Wang等人在研究表鬼臼毒素吡喃葡糖苷(etoposide)诱导的细胞程序性死亡时,利用DNA芯片技术,制备了一次可检测6591种人细胞信使RNA的寡聚核苷酸微阵列,检测到诱导后的细胞内有62种信使RNA的量发生了变化。
通过挑选12个与诱导作用有关的基因作进一步研究,它们发现了2个新的p53靶基因[33]。
DeRisi等人将一个恶性肿瘤细胞线中得到的870个不同的cDNA探针通过机械手“刷印”至载玻片上以观察癌基因的表达情况。
在比较两个标有不同荧光标记的细胞信使RNA群的杂交结果之后,他们对引入正常人染色体后肿瘤基因受到抑制的细胞中的基因表达结果进行了分析[34]。
另外,Shoemaker等人报道了一种利用生物芯片来确定许多新近发现的酶母基因的生物功能的所谓分子条形编码技术。
这种技术的好处是它能让我们以并行的方式定量地分析很复杂的核酸混合物[35]。
Lueking等人最近采用蛋白质微阵列技术,把作为探针的蛋白质高密度地固定在聚双氟乙烯膜(polyvinylidene difluoride)上,并检测到了10pg的微量蛋白质测试样。
对92个人cDNA 克隆片段表达的产物进行检测,用单克隆技术作平行分析,证实了假阳性的的检出率低。
由于蛋白质微阵列技术不受限于抗原-抗体系统,故能为高效筛选基因表达产物及研究受体-配体的相互作用提供一条新的有效途径[36]。
缩微芯片实验室生物芯片发展的最终目标是将从样品制备、化学反应到检测的整个分析过程集成化以获得所谓的微型全分析系统或称缩微芯片实验室。
1998年6月,Nanogen公司的程京博士和他的同事们首次报道了用芯片实验室所实现的从样品制备到反应结果显示的全部分析过程。
他们用这个装置从混有大肠杆菌的血液中成功地分离出了细菌,在高压脉冲破胞之后用蛋白酶K孵化脱蛋白,制得纯化的DNA,最后用另一块电子增强的DNA 杂交芯片分析证实提取物是大肠杆菌的DNA。
这是向缩微实验室迈进的一个成功的突破[37]。
目前,含有加热器、微泵微阀、微流量控制器、电子化学和电子发光探测器的芯片已经研制出来了,而且,也出现了将样品制备、化学反应和分析检测部分结合的芯片(例如,样品制备和PCR[38];竞争免疫测定和毛细管电泳分离[39])。