高中生物学基于合作学习的数学建模教学案例

为突破杂合子连续自交及随机交配繁衍后代比例的数学建模问题,设计了合作学习的课例,分享了学生成果,评价了文献表述,表明合作学习是学生全面发展的重要途径,数学建模是学生科学思维的训练平台。     

云南丽江古人类股骨的形态结构

1960年,在云南省丽江市发现了三根古人类股骨,通过地层观察,仅PA108可归为更新世晚期。前人对PA108做了初步报导,为了进一步了解丽江人股骨的演化分类地位和东亚早期现代人股骨形态变异,本文对PA108的内外结构进行了详尽的分析。研究发现,PA108具有明显的早期现代人特征,即明显的股骨粗线、骨干中部后侧骨密质最厚和中部横断面轮廓形状偏椭圆。PA108标本也有一定的特殊性,体现在骨干中近端和中部骨密质厚度分布上,这可能与其股骨嵴发育较弱有关,这一特征也导致了PA108与其他东亚早期现代人之间的形态差异,这些形态变异进一步扩大了目前已知的东亚地区早期现代人变异范围。同时,在采用骨密质厚度分布模式进行分类时,建议关注股骨骨干中部骨密质最厚部位。     

不同水深养殖栉孔扇贝的形态测量学研究和比较

为了探究远岸深水海区和近岸浅水海区养殖的栉孔扇贝(Chlamys farreri)形态上的差异, 运用传统形态测量学和几何形态测量学的方法, 对来自近岸浅水海区(15 m水深)和远岸深水海区(30 m水深)底栖养殖的2龄栉孔扇贝进行形态测量学研究和比较分析。结果表明: 深水养殖的栉孔扇贝的壳高(SH)、壳长(SL)和壳宽(SW)都极显著大于浅水养殖的栉孔扇贝(P<0.01); 通过界标点(Landmarks)和半界标点(Semi-landmarks)的方法, 及广义普鲁克分析(GPA)、主成分分析(PCA)和典型变量分析(CVA), 结果表明深水养殖的栉孔扇贝的整体壳形尺寸大于浅水养殖的栉孔扇贝, 除去尺寸大小因素后两者的壳耳和壳体扇形边缘存在显著差异。文章为栉孔扇贝深水养殖的选育和增养殖工作提供基于形态学研究的理论依据, 同时比较分析了传统形态测量学和几何形态测量学的原理和分析方法, 为研究生物体形态差异时选择合适的研究方法提供新参考。     

几何形态计量学在昆虫自动鉴定中的应用与展望

几何形态计量学着重研究的是生物形态的拓扑结构信息,不受标本大小和形状变化的影响,是进行昆虫自动鉴定的一个新的手段。本文首先介绍了传统形态计量学和几何形态计量学两种昆虫自动鉴定的方法,并着重介绍了轮廓分析法和标志点分析法等几何形态计量学的分析方法,以及目前开发的几何形态计量学昆虫自动鉴定软件,简述了该方法应用于昆虫自动鉴定的工作流程,最后对几何形态计量学在昆虫自动鉴定方面的未来发展进行了展望。     

物理知识在生物解题中的应用

在高中生物教学中我们可以发现,生物学科和物理学科联系密切,很多生物知识可以运用物理学科知识进行解释和解答,本文从日常的教学中罗列一些物理学科知识运用于生物解题的例子,希望能为同仁提供参考,达到举一反三的作用。     

诱导多能干细胞在医学方面的应用

2006年,首次报道在体外简单的转录因子就可以使体细胞重编程为多能性细胞。自从这项技术诞生以来,人们为改善诱导多能干细胞(iPSCs)技术做出了巨大努力,发展各种方法用于将重编程因子导入体细胞制备诱导多能干细胞(iPSCs)。诱导多能干细胞(iPSCs)技术彻底改变了人类对疾病发病机制的探索和药物开发的进程。本文简述了诱导多能干细胞的来源及诱导策略、近年来iPSCs在疾病建模、药物研发、再生医学等方面的应用,同时探讨了该技术当前存在的问题,并对未来进行了展望。     

太行山猕猴髋臼性别二态性研究

本文使用几何形态测量法探讨42例成年太行山猕猴Macaca mulatta tcheliensis髋臼的性别二态性。结果显示,太行山猕猴雌雄个体的髋臼形态具有明显的性别二态性,利用髋臼可以正确判别92.3%的雌性和87.5%的雄性个体。髋臼的形态差异主要分布于月状面的后上部,即与髋臼切迹相对的月状面区域的宽度表现为雄性大于雌性,另外雄性髋臼大小的波动范围也比雌性更广。造成髋臼性别二态性的生物学原因可能与其功能有关,髋臼作为髋关节的组成部分,起着支撑身体和协同运动的功能,能够优化关节接触面的压力分布。推测雄性髋臼受到的体质量压力更大可能是雄性进化出比雌性更宽大的月状面的主要原因。     

二维心室建模和Brugada综合症仿真

本文以Tusscher提出的人体心室单细胞计算模型为基础,用计算机建模仿真的方法,构建一个心室壁组织的二维网格模型。通过修改细胞的离子通道参数,仿真了正常生理条件下和Brugada症状下三类心室细胞的动作电位和心电图波形。结果显示:Brugada症状下的心电图波形有明显的J波出现,ST-段抬高甚至T波倒置。这与临床医学上的报道基本符合,本研究为用计算机仿真建模研究Brugada综合症打下了基础。     

基于AnyBodyTM技术的人体运动建模方法

人体运动的建模与仿真是当今运动生物力学研究的一个热点.利用数值模型研究人体的运动规律,是人体运动研究的一个重要手段和有效工具.其关键技术在于应用逆向运动学方法求解人体运动,并获取人体运动中各个肌肉力学上技术参数.文中主要探讨基于AnyBodyTM System软件人体运动仿真的建模方法来研究人体运动力学规律,结合The AnyBodyTM system对人体运动具体应用,说明The AnyBodyTM system技术在人体运动仿真领域的优势.     

纺织基人造血管几何特征表征的实验研究

人造血管的壁厚和松弛内径是其主要的几何特征参数。本文中首先依据国际标准ISO 7198的要求设计了测试人造血管松弛内径的测试定规,并对人造血管样品进行了测试。然后对人造血管壁厚的测试方法进行了初步探讨。