应重视模拟实验设计中的相似性原理

模拟实验是通过对模型进行研究,间接研究原型规律性的实验方法。选择或构建相似模型是设计模拟实验的一个极为重要的环节,构建的模型必须满足3个条件：相似性、代表性和外推性。对“种群密度调查——标志重捕法的模拟实验”和“性状分离比的模拟”从原型与模型的相似性方面进行了分析,提出修改建议。     

高中生物学实验高效教学案例——“性状分离比的模拟”实验教学的再加工

高中生物学的实验教学中,模拟实验是一种比较难处理的类型,而模拟实验的设计又是最值得注意的问题,因为模拟实验的科学性和客观性往往存在不足之处,给学生掌握知识带来不必要的误导。以"性状分离比的模拟"实验教学为例,论述在模拟实验的教学中,生物学教师应当从分析教材中的实验开始,分析实验的优越性和不足,从而对教材实验进行再加工,优化教学设计,提高教学效果。     

污泥改良沙化土壤水分入渗及再分布模拟

污泥和沙土掺混是改良沙化土壤的一种方法,了解泥沙复合土壤中水分入渗及再分布规律有利于工程改良的进行。为了明确模拟软件在实际工程应用中的适用性,将污泥和沙土以1∶4的比例掺混,模拟降雨过程,分析其水分入渗及再分布规律,并采用Hydrus-1D土壤水分模拟软件对该实验过程进行模拟,将模拟数据与实测数据进行比较,验证Hydrus-1D软件以模拟泥沙复合土壤水分入渗的适用性,从而为其选择合适的水分入渗模型。结果表明:Hydrus-1D软件可以预测出泥沙复合土壤水分特征曲线,得出复合土壤残余含水率(θr)、饱和含水率(θs)、进气值倒数(α)、孔径分布指数(n)、水力传导度(Ks)等土壤基本性质参数;在整个水分入渗模拟过程中,泥沙复合土壤的含水率由初始含水率开始逐渐升高,直到接近饱和含水率时趋于稳定,但最终不能到达饱和含水率; 0～30 min内水分入渗模拟实验中,实测曲线与模拟曲线相差不大; 60 min后各土层水分再分布模拟实验中实测曲线与模拟曲线相差较大。说明该软件能够较好地模拟出水分入渗规律,而不适用于水分再分布模拟。     

一种检测模拟沉积环境下植物叶片DNA降解的方法

采用模拟自然沉积环境的实验装置,以Brassica chinensis叶片作为实验材料,运用定量PCR技术对目标基因片段（28S rDNA片段,630bp)进行特异性扩增。通过统计分析,初步建立起以PCR产物含量变化来反应模拟实验过程中模板DNA含量变化的定量检测方法。另外,我们通过设计对照实验及分离叶片组织内微生物的方法证明所研究的DNA片段是来自于叶片组织内源的DNA片段。此定量检测方法的建立,使我们能够迅速有效地获取模拟自然条件下目标基因片段降解规律方面的信息。     

树干径流模型

以红松代表针叶树,栎树代表阔叶树,通过模拟实验研究树干径流过程,根据实验结果从机理上构造了模型。树干径流模型为一个方程组用“辗转迭代法”求出了数值解。该方程组基本上揭示了树干径流的规律,从实验与模拟结果对比分析中得到了佐证。     

"性状分离比模拟实验"教具的改进与应用

对人教版"性状分离比模拟实验"的教具进行改进,以带有封口透明吸管的锥形瓶模拟生殖器官,D、d标记的黄豆模拟配子,用以解决分离定律相关的问题.教具制作过程简单,使用便捷.通过分别统计各小组、全班及5个班级的模拟实验结果,利用Excel展示、处理、分析数据,并简单介绍利用x2检验进行误差分析,让学生切身体会运用数学方法处理...     

“性状分离比模拟实验”的教学设计

教材中的"性状分离比的模拟实验"是模拟生物在有性生殖过程中,雌、雄配子的随机结合,统计性状之间的数量关系。教学组织过程中将本实验由1对相对性状的模拟改进为2对相对性状的模拟,将仅对性状分离比的模拟改进为对F1配子种类、比例的模拟及子代性状分离比的模拟,从而更好地体现模拟实验的价值。     

“细胞大小与物质运输关系”的实验改进

对"细胞大小与物质运输关系"实验进行改进。根据细胞体积增大而相对表面积减小,物质运输效率也随之降低的原理,针对教材模拟实验细胞无膜、无物质进入细胞的动态过程,氢氧化钠腐蚀皮肤、琼脂块制作不熟等缺点,设计了用针打上均匀小孔的大塑料瓶和小塑料瓶,模拟细胞大小和细胞表面积,以滴加红墨水作为细胞的进出物质,同时,增加辅助装置设计模拟细胞大小与物质运输关系的模型。实验效果显著,操作简单安全,有物质出入的动态过程。     

东北亚楔形细石核模拟剥片实验研究的回顾与展望

旧石器时代晚期东北亚地区涌现出大量细石叶技术遗存,楔形细石核是该技术组合中的重要代表。楔形细石核因为多样的类型、广泛的分布受到学术界的关注,研究者从不同方面对其展开分析,其中模拟剥片实验发挥着关键作用。20世纪80年代以来,多位学者对东北亚地区广泛分布的楔形细石核进行了模拟剥片实验,尝试使用直接打击法、间接打击法、压制法从该类石核上剥制细石叶,设计了多种与剥片工艺配合使用的石核固定方式,还从原料选择策略、石核预制方法等角度展开讨论。本文从选用原料、预制石核、剥片工艺与固定方式等方面对这些实验取得的成果与存在的问题进行了梳理、总结和剖析,并对模拟实验在细石叶技术研究中的作用与发展前景进行分析和展望,以期为相关研究提供信息、启示并起到推动作用。     

摇奖机在“性状分离比模拟实验”中的开发利用

"性状分离比的模拟实验"是生物学课程标准中明确规定的教学内容,教材推荐用塑料小桶和彩包小球作为材料,模拟遗传因子的分离及雌、雄配子随机结合的过程,统计性状之间的数量关系。对小球实验装置进行了改良,开发利用摇奖机进行"性状分离比模拟"的实验。     

城市生态学自然模拟实验研究进展

自然模拟实验,通过适当控制影响因素研究自然状态下生态系统变化,已经越来越受到生态学家的欢迎。新兴的快速发展的城市生态学越来越多的采用自然模拟实验方法。研究从城市生态学的实验设计方法(如人工梯度、自然梯度和城市建设实验)、环境因子(如空气污染、热岛、灯光和地表硬化)生态效应和生态系统(如社区、绿地、绿化屋顶和集水区)响应等方面,分析了国内外大量城市生态学自然模拟实验的研究案例,并总结了城市生态学自然模拟实验的特点,指出了城市生态学模拟实验应该考虑的主要问题,并提出未来主要发展方向：(1)多种环境因子复合影响模拟实验研究,(2)生态系统结构和功能响应模拟实验研究,(3)近自然的长期模拟实验研究,(4)大范围的联网模拟实验研究和(5)面向城市生态恢复和建设的模拟实验研究。希望研究能够为推进我国城市生态学的实验研究起到抛砖引玉作用。     

生物建模和模拟实验

构造模型和模拟实验是进行生命科学研究的最常用的一种方法。其本质是对生物结构及生命现象进行模拟。开设生物建模和模拟实验课程,是高中生命科学课程改革的一个大胆尝试,是培养创造型人才的一项有力措施,这项措施必将推动高中生命科学教学改革,有力地促进青少年科技活动的深入开展。     

“基因的自由组合定律”中“假说-演绎法”的教学设计

阐述“假说-演绎法”的基本内涵。通过对孟德尔的2对相对性状豌豆杂交实验的深入剖析,运用“假说-演绎”的科学方法,经过“观察实验、发现问题-分析问题、提出假设-设计实验、验证假设-归纳综合、总结规律”的科学研究一般过程建立起关于2对相对性状的遗传规律。让学生对科学研究的思路和方法有了更深的认识,并能够领会“假说-演绎法”在“自由组合定律”发现过程中的方法论价值,旨在培养学生的科学探究能力。     

提高微生物可培养性的方法和措施

目前自然界中只有极少部分微生物能够得到培养,严重阻碍了对微生物生命活动规律的研究和微生物资源的开发。改进传统培养方法,采用新型培养技术,提高微生物可培养性,大量培养自然界中存在的微生物,从而更全面、准确地了解微生物细胞的生命规律、获悉微生物群落中各种微生物之间的动态相互作用和相互协调的规律,对环境微生物工艺进行准确地设计、精细地调控和高效地利用。简要介绍了微生物不可培养的原因,系统总结了有关提高微生物可培养性方法的最新研究进展,提出研究中存在的问题,并阐述了模拟自然环境条件、强调微生物相互关系是提高微生物可培养性的关键。     

PISA 2015对生物学科学能力的测评及分析——以PISA 2015公开试题为例

对PISA 2015公开试题中的生物学试题按能力类型进行了分类,选择不同科学能力类型的生物学试题进行分析,发现这些试题具有评分编码、采用计算机模拟实验和情境主题包容性强等特点,相应提出了3条评价建议。     

动物标志重捕法模拟实验设计与应用

以高中生物学"种群和群落"中介绍的动物标志重捕法探究种群密度为知识背景,以培养学生探究性学习为目标,以模拟实验要求为设计思路,用塑料瓶模拟动物生活区域,塑料球模拟该区域动物,带孔塑料瓶盖模拟捕获动物的器具,保鲜袋模拟捕获动物暂时的活动区。通过对该模型方案的模拟应用,效果显著。该模型有制作简单、材料易得、操作安全、结果可靠等优点。该模型无需教师协助,学生可以在家中或学校独立完成实验,该模型是一个实用性极强的方案。     

GATE:一种用于辐射层析成像的蒙特卡罗模拟技术

描述了GATE的主要特点以及实现这些特点的GATE所具有的层级结构。通过测试由GATE软件包自带的GATE PET Benchmark的模拟结果,验证了GATE模拟引擎的正确性以及不同初始随机数下多次模拟实验的稳定性与可靠性。     

973项目“生物制造手性化学品的科学基础”取得突出进展

“生物制造手性化学品的科学基础”项目围绕手性生物制造的关键科学问题,在手性识别规律解析、生物催化剂理性设计、反应调控、典型生物制造过程重构等方面取得了较大进展。     

城市道路绿地对局地空气污染扩散的影响研究进展

城市道路绿地对局地污染物扩散的影响研究近年来比较活跃,获得了大量研究结果,但因缺乏总结梳理,尚难切实指导城市绿地建设实践。本文对道路及绿带类型进行归类,以实地监测和数值模拟两种常用方法为分类前提,对相关研究涉及的污染物浓度指标、植物特征因子及其他影响因子进行系统回顾,总结了道路绿地对局地污染扩散的影响规律,进而指出未来应在拓展研究对象、综合考虑多种生态过程、融合两种基本方法、提高数据的精度和丰富度等方面加强研究。     

胰岛素六聚体在水溶液中的构象柔性研究

用分子动力学（MD)模拟方法设计了两个模拟时间为600ps的对比计算机模拟实验,研究了R6态的胰岛素六聚体在水溶液中的构象柔性。通过对MD模拟所得到的轨迹的分析发现,包含锌离子和苯酚的胰岛素六聚体体系的构象柔性弱于不含锌离子和苯酚的胰岛素六聚体体系,对于不包含锌离子和苯酚的体系,胰岛素六聚体的构象柔性表现得较为突出,特别是在实验研究认为与胰岛素和受体结合位点有关的每个单体的B链羧端的β折叠部分,发生了快速而显著的构象变化,表现出了很大的构象柔性。这些模拟结果与实验观测结果相吻合。