“动物福利”教学设计

1 设计背景 “动物福利”是北京师范大学附属中学高二年级“生命伦理学选修课”中的一个专题。茫茫宇宙中,动物和人类共同分享着一个地球,文明人道地对待动物,与人类自身的利益息息相关。世界上已有100多个国家和地区制定实施了旨在保护动物福利的法律法规。而我国的动物福利状况不容乐观。     

动物认亲的本领

<正>众所周知,近亲交配产生的后代体弱多病,生活及繁殖的能力降低,甚至会导致种群的衰退和灭绝。因此,在人类社会中,近亲结婚是被法律所禁止的。同样,在动物世界中,虽然没有法律的约束,但是聪明的动物却能够通过各种方式避     

动物认亲的本领

众所周知,近亲交配产生的后代体弱多病,生活及繁殖的能力降低,甚至会导致种群的衰退和灭绝。因此,在人类社会中,近亲结婚是被法律所禁止的。同样,在动物世界中,虽然没有法律的约束,但是聪明的动物却能够通过各种方式避免近亲交配,其中,防止近亲交配的重要基础就是识别自己的亲属,也就是所谓的亲缘识别。     

光合细菌培养基组成对类胡萝卜素产量的影响

采用响应面法对光合细菌培养基主要成分进行了优化,研究了培养基组成对类胡萝卜素产量的影响。经过逐步回归分析建立了类胡萝卜素产量对培养基主要成分的二次回归模型,其回归方程的决定系数达到了0．958。得到的最适培养基主要组成为：0．81％柠檬酸、0．35％NH4Cl和0．18％玉米浆,类胡萝卜素产量最大预测值达到13．34mg,／L,是优化前的2．04倍。     

光合细菌

光合细菌是地球上出现最早的具有原始光能合成体系的原核生物,是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称,因具有细菌叶绿素和类胡萝卜素等光合色素,而呈现—定颜色。     

影响光合细菌类胡萝卜素形成因素的研究

对已初步确认为球形红假单胞菌属的S—1菌株进行了类胡萝卜素形成因素的研究。通过对光照强度、温度、pH、碳源、氮源、生长因子和无机盐成份等培养条件的探讨,找到了适合类胡萝卜素形成的条件,为开发光合细菌类胡萝卜素提供了依据。     

在海螯虾体上发现新奇的共生动物——微轮动物

1995年,丹麦哥本哈根大学的芬奇(P.Funch)和克里斯坦森(R.M.Kristensen)发现在挪威海螯虾Nephrops norvegicus的口器上生活着一种无体腔、两侧对称的后生动物,定名为潘多拉共生虫(Symbion pandora),新属新种(见图1).     

不产氧光合细菌光合色素的光氧调控机制

[目的]为不产氧光合细菌光合色素研究提供可行的较系统规范的研究方法和数据,揭示固氮红细菌(Rhodobacter azotoformans 134K20)光合色素光氧适应性机制.[方法]采用光谱法和色谱法对光和氧调控下的类胡萝卜素和细菌叶绿素合成代谢进行了研究.[结果]134K20菌株光照好氧时细胞得率最高.光照厌氧时主要合成3黄、1红、1紫、2绿、2蓝9种色素,黄色素大量表达.有氧时红色素大量表达,且启动2种新的红色素和1种新的紫色素表达,而黄色和蓝绿色素则受氧抑制.黑暗好氧主要合成2黄、3红、2紫、1绿、1蓝9种色素,但不同于光照厌氧.光照好氧时黄色素减少到1种,紫色素含量增加,其余同黑暗好氧.[结论]固氮红细菌(Rhodobacter azotoformans 134K20)是通过PpsR调节途径来调节光合基因表达的.黄色和红色素属于类胡萝卜素.黄色素1属于球形烯系列,其余两种黄色素是新的类胡萝卜素组分.红色素为新的球形烯酮组分,3种红色素极性、峰形和峰位差别显著,正己烷能显示其精细结构.紫色为极性较大的细菌脱镁叶绿素,绿色和蓝色为4种极性不同的细菌叶绿素a中间产物.乙醚甲醇法适合类胡萝卜素的提取,丙酮甲醇冰冻研磨法能快速有效完全提取光合色素.溶剂效应可有效鉴别细菌叶绿素a中间产物.     

田间小麦叶片光合效率日变化与光合“午睡”的关系

小麦灌浆初期叶片(旗叶)晴天中午光合速率下降(“午睡”)伴随了气孔导度、胞间CO_2浓度下降,而气孔限制值中午升高,进一步证实气孑L中午关闭是光合“午睡”的一个重要原因。叶片光合效率的中午下降并非都伴随着光合“午睡”现象。当两者同时发生时,胞间CO_2浓度降低,而光合速率与气孔导度、胞间CO_2浓度之间的相关性高于光合速率与光合效率之间的相关性。这些事实表明。即使光合效率中午下降是光合“午睡”的部分原因,但较之气孔中午关闭只是一个次要原因。     

基因工程技术，动物疫苗开发的利器——评《动物基因工程疫苗原理与方法》

本专著受华夏英才基金资助出版，为“十一五”国家重点图书。     

以“光合助手”计算光合参数的一些问题

随着科学研究的深入和现代光合测定仪器的推广,越来越多的植物生理学和植物生态学以及农学、林学、园艺学和遗传学的研究均涉及叶片光合作用的测定（许大全2006）。对测定的光响应数据进行处理是人们深入研究植物光合特性,判断环境对植物影响的基础。     

光合细菌培养基组成对类胡萝卜素产量的影响*

采用响应面法对光合细菌培养基主要成分进行了优化,研究了培养基组成对类胡萝卜素产量的影响。经过逐步回归分析建立了类胡萝卜素产量对培养基主要成分的二次回归模型,其回归方程的决定系数达到了0．958。得到的最适培养基主要组成为:0．81％柠檬酸、0．35%NH₄Cl和0．18％玉米浆,类胡萝卜素产量最大预测值达到13．34mg／L,是优化前的2．04倍。     

毛白杜鹃‘紫萼’(Rhododendron mucronatum var.plenum)的光合“午休”与园林造景的研究

本试验探明:杜鹃在春末晴天就产生光合“午休”现象。设置了3个处理分别测定净光合速率日进程,基本上肯定了强光抑制(>1100μE/m.s)是导致杜鹃“午休”的主要原因,通过以杜鹃为下层的园林人工群落中光与开花指数的关系研究证明了杜鹃光生态特性。最后,以此为依据提出了杜鹃在园林中配植的理想位置。     

武汉东湖光合色素与叶绿素a代谢产物的HPLC研究

用高效液相色谱（HPLC）法研究了武汉东湖周年及围隔实验水柱颗粒物色素的组成及变化。共检测到约20种色素,类胡萝卜素含量较高的有硅藻的标志色素岩藻黄素,隐藻的异黄素,蓝绿藻的黄体素,玉米黄素及胡萝卜素。东湖叶绿素a的代谢产物主要为脱植基叶绿素a(全湖年均约占叶绿素a的5%）,而非脱镁叶绿素a或脱镁叶绿酸a。围隔实验结果表明：叶绿素a与总浮游植物（r=0.84)。叶绿素b与绿藻（r=0.77)。岩藻黄素与硅藻（r=0.68),异黄素与隐藻生物量（r=0.83)之间具显著的相关性。表明用HPLC分析色素快速,简捷,是研究浮游植物群落组成及动态变化的有力辅助工具。     

动物共生放线菌研究展望

近年来利用分子生态学技术已在多种动物肠道检测到放线菌的存在,对这些动物特别是昆虫共生放线菌的研究已在新型放线菌资源中发现新型天然产物,阐明了生物共生系统的进化,并在控制虫媒传染病等方面显示出诱人前景。结合本实验室研究成果,主要对陆生动物共生放线菌的研究进展进行综述,并对其研究前景进行介绍。     

光质对烟叶光合特性、类胡萝卜素和表面提取物含量的影响

以烤烟云烟87为材料,在烟株团棵期和打顶期用透光率相近的有色薄膜分别对其进行遮光处理直到采收结束,研究光质对烟叶光合特性、类胡萝卜素和表面提取物含量的影响.结果表明:烟叶生育前期各光质的整体光合性能依次为红光＞自然光＞白光＞蓝光＞黄光,后期蓝光的作用逐渐凸显.烤后烟叶β-胡萝卜素和叶黄素含量之间呈极显著正相关,且β-胡萝卜素含量明显高于叶黄素含量.团棵期增加红光,打顶期补充蓝光,有利于提高烤后烟叶β-胡萝卜素和叶黄素含量.光质对腺毛分泌物中的β-西柏三烯二醇影响最大,对降茄二酮影响最小.烷烃类蜡质成分中的三十一烷、三十三烷和异三十三烷含量受光质影响较大,异三十二烷和二十九烷含量受光质影响较小.相对于腺毛分泌物和烷烃类蜡质而言,光质对新植二烯影响较小.黄膜处理烤后烟叶的腺毛分泌物及其降解产物总量最高,光质对新植二烯和烷烃类蜡质含量的影响存在多种变化.红光和蓝光对烟叶表面提取物的影响效应主要表现在烟株生长前期,黄光和白光的影响效应主要体现在烟株生长后期.烟株生长前期增加红光比例,有利于增加烤后烟叶新植二烯和烷烃类蜡质成分积累;烟株生长后期补充黄光光质有助于提高烤后烟叶腺毛分泌物含量和表面提取物总量.     

动物的共生菌固氮

介绍了共生菌固氮涉及的动物和微生物类群、动物共生菌固氮的性质和机理。应用乙炔还原法和固氮酶基因检测等研究表明,所涉及的动物有7门13纲23目50科99属174种。动物肠道具有丰富的微生境,供不同生理需求的固氮菌生长发育,所蕴含的共生固氮菌类群也十分丰富,涵盖植物共生固氮菌、植物内生固氮菌、植物根际固氮菌、自生固氮菌等生态类型。一般认为动物共生固氮菌来源于环境,其性质属于联合共生固氮。动物共生固氮菌一般与其他共生生物形成复合体,以满足固氮过程中对电子和质子供体、能量供给、固氮酶活性保护以及氨阻遏解除等方面的需求。动物共生菌固氮产物氨的同化也需要多种共生物的协同作用,可能通过谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合成酶等途径。总体上,食物氮、非蛋白氮和共生菌固氮相互协调,形成营养和解毒的代谢网络,共同维持动物体内氮素营养的动态平衡,并对未来研究提出展望。     

林木非同化器官树枝（干）光合功能研究进展

尽管多数林木非同化器官树干、树枝内都存在绿色组织（Chlorenchyma）,但是其生态学意义很少为人注意。综合前人研究结果,得出以下结论：（1）树枝的光合速率（暗呼吸与饱和光照下呼吸之差）的在0～10μmolm^-2s^-1之间,而大部分的结果认为光合速率在0．5～3．Oμmolm^-2s^-1之间。而且多数研究认为其是对自身呼吸的再固定,而不是对外界大气CO2的吸收,对再固定率（光合／呼吸比值）分析表明80％以上的研究结果认为树干光合作用能够固定40％～100％呼吸所释放的CO2。但其对个体乃至林分整体碳平衡的影响报道的较少。（2）不仅非同化器官光合作用直接影响其呼吸作用,冠层叶片光合产物对非同化器官的气体代谢也产生显著影响,但新形成光合产物和储藏碳水化合物是否存在功能上的差异不同学者意见不一。（3）尽管叶绿素含量多在80～450mgm^-2之间,低于相应叶片叶绿素含量340～620mgm^-2,但其叶绿素a／b平均值（2．5）显著低于叶片的平均值（3．6）（P〈0．0001）,说明更加适应于阴生环境。（4）有关类胡萝卜素在非同化器官的功能,比较传统的观点认为其单位质量或者单位面积含量远低于叶片,是一种适应于低光照环境的表现,但最近研究表明其单位叶绿素含量远高于叶片,可能是在高浓度CO2条件下、叶绿体片层结构酸性化导致光合过程中光化学淬灭能力低下,需要以叶黄素循环为主导能量淬灭过程保证其功能正常。（5）在树皮光学特性方面,大部分光照被吸收,而有少部分被反射和透射。在透光率方面,70％左右的结果认为树皮的透光率在5％～15％之间,而超过85％的结果认为透光率在0％～20％之间。而且光照可以在木质化树干导管、纤维及管胞有效进行轴向导光,树干内部的光以红外和远红外光为主,其它低波长光的透射能力远低于红外光。（6）尽管已有研究表明某些草本植物茎具有C4特征,但对于多数、特别是木本植物未见报道,特别是对于茎内高浓度CO2、高红／蓝光比、低氧特征对光合机构的影响尚需要深入研究。     

应用菌紫质膜模拟动物“边”感受野并检测图像边界轮廓

菌紫质膜是一种颇有前途的分子电子器件材料。Tsutornu^[1]以菌紫质膜为材料,完成了具有动物视觉功能特点的含256像素的图像传感器。此外,菌紫质膜还被用来模拟视觉感受野的运算功能^[2-4]简单细胞“边”感受野由两个互为颉顽的ON响应区和OFF响应区组成。它对图像中的对比度信息具有敏感性。菌紫质膜因其优良的分辨率(5000线/min),灵敏度(1-805/cm²)以及光电特性而足以被用来制作人工“边”感受野,并模拟简单细胞“边”感受野的这一特性。以此为基础,本文构建了一个图像轮席检测的原理系统,成功地检测了简单图像轮廊。     

转基因动物的发展前景

随着新技术的发展和对基因功能的了解,转基因技术获得了更加广泛的应用。基因治疗载体慢病毒载体、精子介导基因转移(SMGT)和睾丸介导基因转移(TMGT)等方法的发展和完善,可能会取代传统的显微注射技术。用于细胞基因调控研究的RNA干涉技术和基因诱导表达方法,现在移植到了转基因动物中,并获得了理想结果。本展望了转基因技术在基因调控、制备生物反应器和改良畜牧动物等方面的应用和发展前景。