运用“假说”开展生物膜模型建构活动的教学实践

模型和模型方法是高中生物学课程的基本内容之一。理解模型和领悟模型方法的重要方式是开展模型建构活动。这一活动应该是教师主导的、全体学生积极参与的探究性活动。提出假说、发展完善假说是这一活动的关键。     

结构生物学研究在中国

1970年代初期,中国科学工作者测定了亚洲地区第一个蛋白质晶体结构——猪胰岛素三方二锌晶体结构,成为中国结构生物学历史发展的起点.进入新世纪,该学科领域已进入国际前沿,展现出快速发展态势,正在迎来发展新时期.本篇评述包含"历史发展","现代化实验设施建设"和"深入生命世界,走进国际前沿——近年代表性研究成果集萃"三个主题节段,以较全视野反映结构生物学研究在中国的发展历程.     

建立心脏功能研究的计算机模型

用计算机模拟建立生物学模型在现代生物学研究中是一种非常重要的方法.就心脏而言,从基因到细胞到整个器官,现在都建立了大量的计算机模型.这些模型在帮助我们证实心脏功能机制的假说、预测和评估药物的作用以及诊断疾病等方面都起着重要作用.就心脏不同层面的计算机模型进行了简要的综述.     

患者来源的异种移植模型：促进前列腺癌转化研究的新平台

近年来,患者来源异种移植模型(Patient-derived xenograft,PDX)引起了科研工作者的广泛关注。PDX模型在生物学的研究、临床前药物开发及个性化治疗策略的制定等方面比传统的细胞移植肿瘤模型有着更显著的意义,其特点在于保留了人来源肿瘤组织的分子生物学、基因及组织学特性。目前,国外多个实验室已经建立了多种肿瘤PDX模型,本文综述了当前这一领域的研究进展,并对PDX模型在前列腺癌研究中的优势及尚需解决的问题进行了阐述。     

生物膜的分子模型是怎样演进的

膜是生物界最通常的特征之一,是细胞重要的组成部分,也是科学家研究的重要领域之一。主要从历史的角度介绍科学家研究膜的过程。根据科学家研究的特点,将膜的研究划分为早期科学家对膜理化特性的探讨和细胞膜分子模型的构建2个阶段,在细胞膜分子模型构建阶段又划分为“三明治”模型、单位膜模型、液态镶嵌模型3个时期。通过介绍对膜的研究过程揭示,人类对生物膜的认识是一个不断积累、不断创新的过程;是一个物理、化学和生物学知识相互渗透的过程。     

斑马鱼—发育生物学研究的最佳脊椎动物模型

从八十年代初开始的、通过突变体分离早期胚胎发育基因的研究,揭示了无脊椎动物果蝇形态发生的分子机制,成为1995年诺贝尔生理或医学奖的主要内容,同时也标着发育生物学已经成为生物学的带头学科。该成果的取得得益于果蝇具备发育生物学研究模型的特点,即可同时进行胚胎学和发育遗传学研究。在脊动物发育生物学研究方面,由于缺少适当的研究模型,有关早期胚胎发育基因表达调鬼斧神工的研究始终未获突破性进展。包括小鼠、鸡、爪蟾等在一些脊椎动物都只适用于胚胎学或者遗传学某一学科的研究,均不是理想的发育生物学研究模型。一种小型的鲤科鱼－斑马鱼,逐渐成为发育生物学研究的最佳脊椎运动模型。它光周期产卵、卵大,胚胎在体外发育,胚胎发育速度快,早期胚胎完全透明,这些特点使它成为很好的脊椎动物胚胎学研究模型;同时,它个体小,产卵量大,产卵周期短,单倍体、雌核发育二倍体的制作和突变体的获得均较容易,精子可以冷冻保存,所有这些特点又使斑马鱼非常适合于发育遗传学研究。本文将详细论述斑马鱼作为脊椎动物发育生物学研究模型的特点,以及作为模型动物正在进行的有关工作。     

白念珠菌生物膜体内外模型研究进展

白念珠菌引起的慢性难治性感染与其形成的生物膜密切相关,生物膜的诸多生物学特征明显不同于游离菌.合适的生物膜模型的构建对于研究白念珠菌生物膜的形成机制以及药物干预至关重要.该文结合作者自身的研究,对目前国内外关于白念珠菌生物膜体外、体内多种模型的构建方法作一综述.     

基于广义线性模型和最大熵模型的黑龙江省林火空间分布模拟

林火分布模型是在较大区域上描述林火空间分布的强有力工具,并可以确定影响林火分布的控制因子.本研究基于黑龙江省1996-2006年的历史火烧记录数据,分别采用广义线性模型和最大熵模型分析了地形、人类活动和土地覆被类型等环境控制因子对黑龙江省林火空间分布的影响,并比较了模型预测精度、评价环境变量重要性及预测火点概率分布图等.结果表明:两个模型的预测精度达中等水平,而最大熵模型的预测精度要略高于广义线性模型.总体而言,与人类活动相关的变量是林火分布模型最佳的环境变量,地形变量次之.尽管两个模型在预测精度和环境变量重要性方面都有很大的相似性,但最大熵模型产生的火点概率图空间格局与广义线性模型产生的明显不同.本研究说明,为了更加精确地确定森林火灾发生的热点地区,应该采用不同模型进行比较,或者有选择性地进行组合以产生综合的预测结果,从而为森林防火工作提供更加合理高效的建议.     

异速生长模型及其应用概述

生物体的许多特征（如代谢速率等）随着个体大小的变化而变化,经常用幂函数形式的异速生长方程来表达,其中影响最为深远的就是新陈代谢速率和个体大小成3／4幂的关系,在简要回顾研究历史的基础上,重点介绍20世纪以来,由West等提出的、目前最为公认的代谢理论模型（分型分配网络模型、生态代谢模型）,包括模型假设条件、数学推导过程、模型在生物学中的应用及关于模型的一些争议。     

模型构建在生物学教学难点突破中的应用

高中生物学中很多概念、原理、过程、学说,都运用了模型构建的方法研究和展示,并由此解决了许多生物学问题。以案例的形式,介绍了生物学教学过程中,通过设计不同类型的模型进行构建突破教学难点。