发育生物学研究内容(共13篇)(共13篇)
1.发育生物学研究内容 篇一
发育生物学实验教案
实验一
模式生物蛙、海胆胚胎发育各阶段切片观察
一、实验目的
了解模式生物发育过程中的形态变化。
二、实验原理
在多种动物中,胚胎发育经历受精、桑椹胚、囊胚、原肠时期、神经时期,不同时期具有不同的特点,在发育中其形态和构造经历明显的阶段性变化。
三、试剂与材料 1.实验试剂
香柏油、显微镜 2.实验材料
模式生物切片、装片(蛙、海胆)
四、实验步骤
观察模式生物发育各时期的胚胎形状变化。
五、实验作业
记录形态学变化。
实验二
模式生物鲫鱼、鸡胚胎发育各阶段切片观察
一、实验目的
了解模式生物发育过程中的形态变化。
二、实验原理
在多种动物中,胚胎发育经历受精、桑椹胚、囊胚、原肠时期、神经时期,不同时期具有不同的特点,在发育中其形态和构造经历明显的阶段性变化。
三、试剂与材料 1.实验试剂
香柏油、显微镜 2.实验材料
模式生物切片、装片(鲫鱼、鸡)
四、实验步骤
观察模式生物发育各时期的胚胎形状变化。
五、实验作业
记录形态学变化。
实验三
两栖类变态过程的观察
一、实验目的
了解两栖类动物变态过程中的形态变化。
二、实验原理
在多种动物中,胚胎发育经历一个幼虫期,幼虫具有与成体非常不同的特点,在发育中其形态和构造经历明显的阶段性变化,其中有一些器官退化消失,有些得到改造,有些新生出来,从而结束幼虫期,建成成体结构,这种现象统称为变态。
三、试剂与材料 1.实验试剂
何尔夫列他溶液(氧化钠0.35g,氯化钾0.005g,二氯化钙0.01g,碳酸氢钠0.02g,蒸馏水100mL)2.实验材料
蛙的蝌蚪
四、实验步骤
人工饲养青蛙,观察其变态过程中的形态变化。
五、实验作业
记录蛙变态过程中的形态学变化。
[附] 蛙的饲养方法
卵和蝌蚪的培养最好用洁净的自来水,并加上稀释5-6倍的何尔夫列他液(氧化钠0.35g,氯化钾0.005g,二氯化钙0.01g,碳酸氢钠0.02g,蒸馏水100mL),这样可以增加胚胎和蝌蚪发育所必需的钠、钙、钾离子。培养水要多而清洁,否则会因缺氧而致死。
蝌蚪主要吃植物性饲料,如水藻等。煮过的菠菜和莴苣是最适宜的食物,但投喂时不宜煮得太熟,并注意除去纤维。初次投食量要小,以后可不断增加。每天定时定量投喂,不宜过多,以防残渣腐败,造成水体污染。若用缸、盆培养,或水体较小,一般3-5d换一次水较好。当蝌蚪发育成带有短尾的幼体开始用肺呼吸时,若用池塘培养,水中必须放些水草,或小木条,以供其登陆用。若为缸、盆培养,水里可放一些泡沫塑料。
成体主要吃昆虫之类的动物性食物,以直翅目、鞘翅目、膜翅目、蜻蜓目为最多,其次为双翅目、脉翅目、半翅目等昆虫。有时也食蛛形动物、蚯蚓,甚至也以谷粒、鱼苗或蝌蚪及小蛙为食。
实验四
鸟类胚胎发育的观察
一、实验目的
熟悉鸟类胚胎发育的过程。
二、实验原理
鸟类胚胎发育是典型的体外发育,利用人工孵化的家禽,可以方便观察其发育过程。鸡胚胎发育可分为两个阶段:成蛋阶段和成雏阶段。(1)胚胎在卵形成过程中的发育
即母体内的发育,也即是成蛋阶段的发育。这个阶段的发育过程是,受精卵+卵裂+囊胚期+原肠期。当胚胎发育到原肠期时,已分化形成上胚层和下胚层,从外观上看形如一个圆盘状体即为胚盘,当卵排出体外,因温度下降,胚胎生长发育随即停止。(2)胚胎在孵化过程中的发育
卵排出体外后,保存在18℃以下的环境中,胚胎发育基本处于静止状态。当人孵后,胚胎即开始发育。胚胎在孵化过程中发育的时期称孵化期。鸡的孵化期为21天。
种蛋人孵后,胚胎在原肠期形成的同时,上胚层像个碟状圆盘,在其末端,细胞不断地向中线集中,形成一条细胞带,称原条。原条细胞通过原沟的底部逐渐转人上胚层与下胚层之间,并分别向两侧扩展,这些迁移至上下胚层之间的细胞称为中胚层。原条细胞也逐渐转人上胚层与内胚层之间,并分别向前伸展,伸展的结构称为头突,后发育成脊索。脊索是胚胎期的纵轴支持器官,最终为脊柱所代替,随着胚胎的不断发育,由外、中、内三个胚层逐渐形成各种腺体、器官、骨骼、肌肉、皮肤、羽毛和喙,最后形成新的机体—雏鸡。
三、试剂与材料
鸡的种蛋
四、实验步骤
1.观察比较种蛋(受精)与非种蛋(未受精)内部结构的差异。2.观看教学片,熟悉鸡的胚胎发育过程。2.人工孵化种蛋,记录鸡的孵化进程及特征。
五、实验作业
拍照记录鸡孵化进程中的特征变化。
[附]
1.鸡胚发育进程及特征
1胚龄:蛋黄表面有一颗颜色稍深,四周稍亮的圆点,俗称“鱼眼珠”或白光珠。2胚龄:可看到卵黄囊血管区,其形状很象樱桃形,故俗称为为“樱桃珠”。3胚龄:卵黄囊血管的形状象静止的蚊子,俗称“蚊虫珠”。卵黄颜色稍深的下部似月牙状,俗称“月牙”。
4胚龄:蛋转动时,卵黄不易跟随着转动,俗称为“钉壳”。5胚龄:明显看到黑色的眼点,谷称“起珠”、“单珠”、“起眼”(若为5天整,还可见到些羊水)。
6胚龄:胚胎形似“电话筒”,一端是头部,另一端为弯增大的躯干部,俗称“双珠”。可以看到羊毛。
7胚龄:白茫茫的羊水增多,胚胎活动尚不强,胚胎在羊水中不易看清,似沉在羊水中,俗称“沉”。正面已布满扩大的卵黄和血管。
8胚龄:胚胎较易看到,象在羊水中浮游一样,俗称“浮”。从背面看,卵黄已扩大到背面,蛋转动时二边卵黄不易晃动,俗称为“边口发硬”。9胚龄:蛋转动时,二边卵黄容易晃动,背面尿囊血管迅速伸展越出卵黄,故俗称为“发边”。10胚龄:尿囊血管继续伸展,在蛋的小头合拢,整个蛋除气室外都布满了血管,俗称为“合拢”、“长足”。
11胚龄:血管开始加粗,血管颜色开始加深,解剖背部出现绒毛,腺胃明显可辨。12胚龄:血管加粗、颜色逐渐加深。解剖身躯覆盖绒毛。
13胚龄:主要观察小头发亮的部分随着胚龄的增长而逐日缩小。头部和身体大部分覆盖绒毛,跖、趾出现角质鳞片原基。
14胚龄:小头发亮的部分随着胚龄增长而逐日缩小,蛋内黑影部分随着胚龄增长而加大,胚胎全身覆盖绒毛,头向气室,胚胎开始改变横着的位置,逐渐与蛋长轴平行。
15胚龄:蛋内黑影部分增大。解剖观察,翅已完全成形,跖、趾的鳞片开始形成,眼脸闭合。体内外的器官大体上部形成了。
16胚龄:黑影继续燕大,解剖冠和肉髯明显,绝大部分蛋自己进入羊膜腔。17胚龄:以小头对准光源,再看不到发亮的部分,俗称“封门”。躯干增大,脚、翅、颈变大、眼、头日益显小,两腿紧抢头部。喙向气室。
18胚龄:气室向一方倾斜,这是胚胎转身的缘故,俗称为“斜口”、“转身”。解剖头弯曲在右翼下,眼开始睁开。
19胚龄:喙进气室,开始呼吸,颈、翅突入气室,头埋右翼下,两腿弯曲朝头部,呈抢头姿势,以便于破壳时挣扎。雏胚开始啄壳,可闻雏鸣叫。照蛋时,可见气室有翅膀、喙、颈部的黑影闪动,俗称“闪毛”。
20胚龄:起初是胚胎喙部穿破壳膜,伸入气室内,称为“起嘴”;接着开始啄壳,称“见嘌”、“啄壳”。
20.5-21胚龄:出壳。2.鸡的人工孵化
鸡属鸟类,鸟类与哺乳动物胚胎发育不同,受精卵(种蛋)排出母体后完全依赖外界环境条件继续发育。第1-4天为内部器官发育阶段;5-14天为外部器官形成阶段;15-19天为胚胎生长阶段;20-21天为出壳阶段。在整个孵化过程中,温度,湿度,通风换气与翻蛋等外界条件将是保证胚胎正常发育,并使孵化获得成功的关键因素。(1)温度:
温度是孵化过程的首要条件,发育中的鸡胚对温度最敏感,只有在适宜的温度下,才能保证鸡胚的正常生长发育和物质代谢。所以正确地掌握孵化温度是提高孵化率的关键。在1-18天中孵化的最适温度是37.5°C-38.6°C;19-21天则应稍低于此温度是36.1°C-37.5°C。如果温度过高胚胎发育迅速,孵化期缩短,胚胎死亡增加。温度过低则会延长种蛋的孵化时间,同时胚胎发育迟缓并带来死亡。(2)湿度:
水是温度的良导体,空气中的湿度对鸡胚胎发育有很大作用。一般要求1-18天相对湿度40%-60%;19-21天相对湿度65%-75%。若湿度过高会妨碍蛋内水分蒸发,使胚胎发育所产生的大量代谢水不能及时排出,严重时可导致胚胎畸形。若湿度过低,将加速蛋内水分蒸发,造成失水过多,阻碍代谢废物的排出及所需氧气的摄入。易引起胚胎和壳膜粘连。(3)通风换气:
通风换气的主要目的是帮助胚蛋中的胚胎与外界进行气体交换和热能交换,同时调节机内的温度。
胚胎发育过程中需要不断的吸入氧气,排出二氧化碳气和水分。孵化初期,胚胎需要少量氧气可通过酶的作用从蛋黄中获得,而后利用气室的空气,再后则利用尿囊循环与蛋壳上的气孔同外界进行气体交换,19天后胚胎开始用肺呼吸。随着胚龄的增加,胚胎的气体交换量也不断增加。因此除胚胎发育初期外,胚胎的气体交换都是由通风换气解决。
通风换气还与温度、湿度有密切的关系。通风良好时,空气能充分流通还能与外界不断的进行热能交换。温度、相对湿度都可保证。(4)翻蛋:
翻蛋的主要作用是改变胚胎方位,促进羊膜运动,防止胚胎、蛋黄、蛋白与蛋壳之间粘连。胚蛋放置位置必须适当,在1-18天进行定时翻蛋,每2小时翻蛋一次,翻蛋角度以90度为宜。
种蛋孵化到18天时,将种蛋移到出雏盘上叫落盘。这时胚胎发育完成,在20-21天时开始出壳。出壳时胚胎已经完全长成雏鸡。这时雏鸡的头位于气室中(即鸡蛋的大头部分),健壮的雏鸡先把蛋壳啄开一个小孔,然后慢慢的将小孔向两侧扩大,直至破壳到一半以上时,雏鸡的头便可脱壳而出,而后身体也逐渐自行挣脱出来。
1胚龄
2胚龄
3胚龄
4胚龄
5胚龄
6胚龄
7胚龄
8胚龄
9胚龄
10胚龄
11胚龄
12胚龄
13胚龄
14胚龄
15胚龄
16胚龄
17胚龄
18胚龄
19胚龄
20胚龄
20.5胚龄
替补实验
实验五
精子形态观察及体外获能实验
一、实验目的
1.熟悉哺乳类精子的形态结构。2.了解精子体外获能的方法。
二、实验原理
哺乳动物的精子离开精巢后并没有受精能力,必须要经过成熟和获能才能使卵子受精。精子在附睾中成熟。成熟过程中,在附睾中多种物质的作用下,精子质膜的脂类、糖蛋白、唾液酸、吸收抗原、表面ATP酶等许多成分发生变化,负电荷增加,与凝集素的结合力也发生改变。精子射出后,经阴道和子宫到达输卵管,在壶腹部与卵子结合,完成受精。张明觉、Austin 1951年发现兔子和大白鼠直接排出的精子不能使卵受精,必须在生殖道中停留一段时间后才具备受精能力,这一现象称为精子的获能。后来研究发现,精子在体外也能完成获能,卵泡液、输卵管分泌物、血清、房水等多种液体都可使精子获能,pH、Ca2+浓度等环境条件对获能也有影响。精子在获能过程中发生一系列的形态及生理生化的变化,呼吸明显加强,运动形态和速度也发生很大变化,由直线前进变为曲线运动。
体外获能一般分为两步:一是精子的洗涤,经1次或多次离心后除去杂质、死精子、低活力精子、冻精保护液及稀释液等;二是精子的获能处理,主要是使用高离子强度液(His)、钙离子载体、肝素等,以促进钙离子进入精子顶体并刺激精子内部pH升高,从而诱发精子获能。
三、试剂与材料 1.实验试剂
IVF液(NaCl 5.803g/L,KCl 0.201g/L,NaHCO3 2.106g/L,CaCl2·2H2O 0.264g/L,丙酮酸钠0.055g/L,60%乳酸钠3.5mL,葡萄糖1.000g/L,青霉素G钾或钠盐0.063g/L,硫酸链霉素0.050g/L,酚红0.010g/L,Na2HPO4·12H2O 0.056g/L,MgCl2·6H2O 0.102g/L),牛血清白蛋白(BSA)2.实验材料
雄性小鼠
四、实验步骤
1.断颈处死雄性小鼠。
2.打开腹腔,剪取附睾尾(尽可能除去脂肪),将每个附睾尾放入已在37℃、5%CO2培养箱预平衡2h的2ml IVF液(加30mg/ml BSA)中。3.将附睾尾剪成几段,用镊子轻轻挤压之,使精子挤入培养液中,去掉附睾尾。4.吸打均匀后,1800 r/min离心5min,弃上清,以2ml IVF液重悬。5.将精子在37℃、5%CO2培养箱中培养1.5h,使之获能。6.镜检,观察获能精子的运动。
五、实验作业
观察比较精子在获能前后运动形态和速度的变化。
实验六
植物组织培养
一、实验目的
了解植物细胞全能性。
二、实验原理
生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成完整个体所必需的全部基因。
三、试剂与材料 1.实验试剂
MS培养基、无菌水,升汞、酒精、次氯酸 2.实验材料
银杏枝叶
四、实验步骤
(一)培养基的配制 1.母液配制 母液分大量元素、微量元素、铁盐及有机物质四 类。2.培养基的配制与分装 3.培养基的灭菌
(二)取材、消毒与接种(1)先将剪下的枝条清洗干净,选择新鲜的花柄、嫩梢和带腋芽的茎段作为外植体,将外植体放在自来水下冲洗12h,以冲洗掉大的土壤颗粒。
(2)将清洗干净的外植体移入无菌操作台进行消毒,先用75%酒精表面消毒30S,再用0.1%新洁尔灭处理15min。消毒后用无菌水冲洗4~5次。
(3)将消毒后的外植体放入消毒过的培养皿上,在无菌条件下切成0.4~0.5 cm长的小段单芽,用无菌滤纸吸干水,立即接种到加有不同激素浓度的MS培养基上,每个培养基接种三个芽,并用封口膜封好。(三)外植体的培养
接种后的外植体放入用75%酒精消毒后的干净的光照培养箱中,培养条件为:温度27℃,光照周期为光照12h/d+黑暗12h/d,培养基的pH值为5.8,进行培养与愈伤组织的诱导。
全部接种工作都是在严格无菌条件下进行的 , 所以要特别认真、仔细、以防杂菌污染。
(四)两周后观察愈伤组织的诱导并进行生根生芽诱导
五、实验作业
1.观察植物组织培养的培养物在培养中的生长情况。
2.观察植物组织培养的培养物有无污染,分析原因?
3.以MS为例,试说明MS培养基中各成分各有何作用。
实验七
植物生长调节剂对果实发育的影响
一、实验目的
1.了解2,4-D、萘乙酸对无籽果实形成的诱导作用。2.了解乙烯对果实的催熟作用。
二、实验原理
植物生长调节剂2,4-D、萘乙酸(NAA)等,在适当的浓度下能诱导无籽果实形成。适当浓度的乙烯利能促进果实成熟。
三、试剂与材料 1.实验试剂
20mg/L2,4-D(用少许1 mmol/L NaOH溶解2,4-D,再用蒸馏水定容),500mg/L NAA(用热水或少量95%乙醇溶解NAA,再用蒸馏水定容),40%乙烯利 2.实验材料
盆栽番茄、辣椒幼苗,香蕉(或大蕉、柿子、芒果等)
四、实验步骤
1.无籽果实的诱导形成(1)2,4-D诱导无籽果实
在番茄开花授粉前用2-3滴20mg/L 2,4-D溶液涂在花上,以水处理作对照。果实成熟时,观察果实内籽粒的有无。(2)NAA诱导无籽果实
在辣椒开花初期,用2-3滴500mg/L NAA溶液滴在花朵上(或喷花),以水处理作对照。果实成熟时,检查是否有籽。2.乙烯利对果实的催熟作用
将采收后的香蕉(或大蕉、柿子、芒果等)用500mg/L乙烯利溶液浸泡5s,以蒸馏水浸泡作对照,取出果实分别放在箩筐或纸箱内,室温保存。5-10d之内,观察结果。比较果皮的颜色和果实的成熟度
五、注意事项
1.用植物生长调节剂处理材料的时期一定要把握好。
2.可尝试使用不同的激素浓度,筛选出激素的最适作用浓度。
六、实验作业
拍照记录实验结果(包括对照)并进行分析。
2.发育生物学研究内容 篇二
1 Decorin基因的概述
1. 1 Decorin的分子结构和特性
Decorin属小分子蛋白聚糖家族成员之一[1],由核心蛋白和一条糖胺聚糖( GAG) 链组成,其中核心蛋白的相对分子质量比较大[2],且以10 ~ 12 个亮氨酸重复序列为特征,即由24 个亮氨酸构成的重复序列不少于10 个,之后是由7 ~ 10 个氨基酸组成的序列[3]。Decorin的另一结构特征为糖胺聚糖链附着在核心蛋白的N末端附近的Ser - Gly序列上[4]。由于GAG链的合成不是仅由基因控制,随着组织来源的不同其功能不同,在骨和软骨中称为硫酸软骨素,而在皮肤组织、肌腱组织及动脉内膜等组织中则为硫酸皮肤素,能与多种不同分子结合而发挥不同的生理学功能[5]。Decorin基因在人类上多为双拷贝基因组,且有活性的decorin多以可溶性活体形式存在,可作为各种生长因子、细胞外基质蛋白和细胞受体的配体。
1. 2 Decorin在生物体内的分布及生物学活性
Decorin主要分布在人和动物的主动脉、脐带、韧带、胎盘、肺脏、肌腱、平滑肌、皮肤、肾脏、骨、软骨及角膜等部位的结缔组织中,属于细胞外基质成分( ECM) ,主要存在于间充质细胞中,而上皮细胞、内皮细胞中含量较少。研究表明,系膜细胞、成纤维细胞及平滑肌细胞均能合成decorin[5]。
近年来,国内外对decorin的生物学活性研究主要集中在抗肿瘤及防止肾小球、肺脏、肝脏等组织纤维化等方面的作用。Goldoni等人研究发现,decorin基因可以通过与internalin B竞争性结合肝癌生长因子受体( Met) 来抑制肿瘤生长速度和扩散速度[6]。Decorin在抗心肌纤维化、抗异体排斥反应、抗瘢痕的形成过程中也发挥着重要作用。大量研究证实,TGF - β 能够导致多种脏器纤维化,而体外及动物试验均已证实decorin可以通过其核心蛋白与TGF - β结合,进而抑制TGF - β 的生物学活性,从而抑制各种脏器纤维化的进展。大量证据表明,decorin在体内的高表达或其重组蛋白在抗纤维化或抗肿瘤方面发挥着关键性作用[7]。
2 Decorin基因的功能
Decorin作为细胞外的基质成分,属于蛋白多糖家族中小分子、富含亮氨酸多糖的成员之一,由糖胺聚糖链和核心蛋白组成,存在于细胞外基质中,可调节细胞迁徙、增殖及胶原纤维形成。研究表明,decor-in可通过其核心蛋白与肿瘤坏死因子相互作用,进而抑制炎症反应,同时具有能够促进血管再生、抗细胞凋亡、防止组织纤维化等不同的生物学功能。
在脊椎动物骨骼肌发生、发育过程中,decorin也发挥着重要作用。在哺乳动物胚胎期肌肉发育过程中,decorin通过竞争性结合MSTN受体并将其定位于细胞外基质中,进而负调控MSTN的生物学功能,控制肌纤维的增殖与分化[8]。研究表明,在肌纤维分化过程中decorin基因也具有关键性作用。在肌纤维分化早期,decorin通过低密度脂蛋白受体相关蛋白基因( low density lipoprotein receptor - relatedprotein1 gene,LRP - 1) 调控TGF - β 依赖的信号通路,从而促进肌纤维的生长[5],而在肌纤维分化的晚期,decorin能够抑制TGF - β 信号通路的活性,进而调控C2C12 细胞的终端分化[9]。
2. 1 Decorin基因在肌纤维形成、发育过程中的作用
Decorin是由肌原性细胞合成并分泌的[10],在早期骨骼肌发育阶段高表达,同时研究证实其在肌纤维分化、迁移及调节结缔组织形成中也发挥着重要作用[11]。MRFs基因家族是在骨骼肌生成过程中参与分子调控机制的一个重要转录因子家族,它作为调节因子对肌源细胞向成肌细胞的决定、增殖、分化及肌纤维的形成起着关键的调控作用。Myf5 和Myo D调控成肌细胞前体决定生成不同类型的成肌细胞,以及在成肌细胞增殖过程中起着关键性作用; Myo G和Myf6 是肌肉发生起始的标志基因,而在肌肉发育次级阶段中,其在肌管和肌纤维的分化、融合过程中起作用[12]。由此可见,在肌肉形成过程中,Myo D与Myf5 两者间具有一定的功能同源性; 而Myo G与Myf6 两者间更具有同源性,从而有序地控制着肌肉分化。研究表明,在C2C12 细胞中,decorin基因的过表达能通过上调Myo G与Myf6 基因的表达而促进肌细胞的分化。MSTN隶属于TGF - β 超家族成员,是骨骼肌生长发育的负调控因子,用其抑制剂处理老鼠,会促进肌肉含量的增加。进一步研究发现,MSTN通过上调P21 基因的表达而调控成肌细胞的增殖。在C2C12 细胞中,过表达decorin可通过上调P21、下调MSTN促进肌细胞的分化[8]。细胞转染decorin至鸭成肌细胞,结果过表达的decorin可明显上调Myo D,进而调控成肌细胞的增殖,增加肌纤维胞核数量,从而促进肌管肥大[13]。
2. 2 Decorin基因在肌肉生长中的作用
在动物体内,骨骼肌占动物体重的45% ~ 60% ,是最主要的组成部分,其形成是一个复杂的生物学过程。所有肌纤维的产生都是由成肌细胞经过一系列的增殖、迁移、分化并进一步发育形成的。肌纤维的形成在胚胎期几乎就能完成,在胚胎期肌肉发育过程中,肌细胞相互融合形成多核的肌管,进一步发育形成成熟的肌纤维。肌纤维形成之后,肌纤维的数量在个体出生后不再改变,出生后肌肉的生长主要是蛋白质合成的增加,即通过肌肥大过程来实现。研究表明,在老鼠16 ~ 18 d胎儿的骨骼肌中,其decorin基因高表达,出生后decorin的表达量逐步递少,直到9周龄[8]。同样还发现,在牛胎儿期的肌肉发育中,decorin基因的表达水平也很高,而出生后该基因的表达保持在很低水平。由此可以推断,decorin基因在早期肌肉生长中发挥着至关重要的作用。MSTN属于TGF - β 超家族配体成员,具有TGF - β 家族共有的结构特征: 1) N端有一段信号肽序列,可借其跨过内质网; 2) 紧挨着生物活性区有由4 个氨基酸( RSRR) 组成的蛋白酶加工位点; 3) C末端包含9个保守的半胱氨酸生物活性区,靠分子间的二硫键形成二聚体。研究表明,在生物体外,当Zn2 +浓度超过10 μmol / L时,decorin能够结合MSTN,阻止MSTN对小鼠C1C12 成肌细胞增殖的抑制作用; 在血液中,Zn2 +的浓度范围是12 ~ 20 μmol/L,这表明在生理条件下decorin能够和MSTN结合并抑制MSTN的活性[9]。卵泡抑素( follistatin,FST) 具有促进成肌细胞增殖和分化的功能,进而促进其肌肉增长发育。在转基因小鼠体内,过表达FST基因,肌肉重量同比增长1 倍( 194% ~ 327% ) ,与MSTN基因敲除小鼠得到的结果相似[10]。FST通过结合MSTN进而阻止MSTN与其受体结合,从而抑制MSTN的功能[11]。研究发现,在C2C12 细胞中,转染decorin能上调FST和下调MSTN的表达,进而促进肌肉的生长。在鸭成肌细胞中,过表达decorin能够显著上调FST基因的表达和下调MSTN基因的表达,进而促进肌肉生长,增加肌肉含量[13]。
2. 3 Decorin基因在肌肉蛋白代谢中的作用
动物肌肉产量取决于三个主要因素: 骨骼肌细胞的数量、肌肉蛋白代谢速率、肌纤维的直径。当合成速率大于分解速率时,表现为肌肉生长和肥大; 相反当分解速率大于合成速率时,表现为肌肉萎缩。由此可见,蛋白代谢直接决定着肌肉含量。TGF - β 与IGF - 1 细胞信号传导通路在骨骼肌质量变化过程中扮演十分重要的角色。TGF - β 是一种多功能的多肽类细胞因子,具有广泛的生物学活性,与细胞生长、细胞分化、细胞凋亡、细胞稳态及其他许多细胞功能相关。研究发现,decorin有一个TGF - β 结合区域,二者结合后可阻止TGF - β 同其他受体的结合,从而抑制TGF - β 的生物学活性和结构稳定性,进而促进肌管肥大,增加肌肉含量[11]。Decorin影响细胞的增殖、生长和调节骨骼肌的含量,与MSTN和FST关系密切。MSTN为TGF - β 超家族的成员,是一个胚胎期和出生后骨骼肌生长的负调节因子。研究发现,decorin通过激活FST的活性、抑制MSTN的活性,从而促使成肌细胞增殖和分化[14],decorin基因转染C2C12 细胞可以通过上调FST、下调MSTN的表达,进而刺激骨骼肌细胞的生长。胰岛素样生长因子- 1( IGF - Ⅰ) 信号途径是一类具有促进肌原细胞增殖、分化、融合形成多核肌管,进而促进骨骼肌形成的生长因子信号通路。在肌肥大过程中,IGF - Ⅰ/磷酸肌醇三激酶( PI3K) /苏氨酸激酶( AKT) /雷帕霉素靶蛋白( m TOR) ( p70S6K) 通路被激活,同时抑制糖原合成激酶3β( GSK3β) ,其可以抑制转录起始因子( e IF2B) 导致骨骼肌环指蛋白( MuRF1) 和肌内萎缩F - box ( atrogin / MAFbx ) 失活,从而增加蛋白合成。研究发现,decorin更容易通过竞争IGF - Ⅰ而结合IGF - ⅠR,通过细胞培养试验发现,用decorin、IGF -Ⅰ处理细胞均会导致IGF - ⅠR、AKT的磷酸化及P21 表达的上调,进而促进肌肉增长发育。m TOR是蛋白合成的重要调控基因,鸭成肌细胞过表达decor-in后,其m TOR表达量显著提高,进而促进肌肉蛋白合成,增加肌肉含量。
3 小结
3.生物质能源发育不良? 篇三
细数近年清洁能源的出场次序,当是风电一马当先,光伏紧随之后,如今,新型煤化工的热度渐升,生物质能源则是“粉墨登场”。根据国家能源局规划,我国生物质发电到2015年将达到1300万千瓦,较2010年增长160%。这突如其来的恩宠,让大规模发电前景不容乐观的生物质发电多少有点意料之外。
相对于生物质发电的“备受荣宠”,与其同根而生的生物燃料则“命途多舛”。在中国已根生多年的燃料乙醇,和此前热闹一时的生物柴油并称为生物燃料。生物柴油在生物质能源里边并不是被政策特别支持,而燃料乙醇虽经中粮生化多年努力,但在非粮燃料乙醇领域依旧存有瓶颈。
生物质发电和生物燃料同根不同命,无论是国家能源局鼎力支持的生物质发电,还是不受宠爱的生物燃料,如果大规模发展,却都有着一个共同的掣肘:原料不足。
生物质发电“超车”
虽然也是新能源的一个分支,但是生物质能源占比相对较小,也是新能源的“短板”,仅从其发电装机容量就可窥其一斑。相关数据显示,风电2010年全年风力发电新增装机达1600万千瓦,累计装机容量达到4182.7万千瓦。中国太阳能发电累计装机容量达860兆瓦,其中大型并网光伏电站约360兆瓦。而2010年底全国生物质发电装机仅约550万千瓦。如果到2015年生物质发电达到1300万千瓦,相比2010年的装机年复合增长率可达18.77%。
不比风电,也难敌光伏,生物质发电为何如此受宠?或许,是缘于其天生体弱。“‘十一五’末新能源的目标,太阳能是超标完成,风能也是超标完成,唯独生物质能源是不达标的。风能跑得快,是因为很大程度上不需要政府补贴,企业也能实现盈利,企业就愿意去投。而太阳能,企业则是看好其成本降低的前景。”新奥生物质能源研发中心总经理刘敏胜告诉《英才》记者。
弱小需扶植,也需其有独到之处。而支持生物质能源的最大好处莫过于将农村能源纳入能源系统。据了解,中国农村每年生活用能折合标准煤5.5亿吨。如果优质清洁能源占农村能源的比重能够提高到40%,新能源的能源占比将提高到25%。其好处显而易见。
然而,生物质发电却是一个依赖政府补贴,缺乏清晰盈利模式的产业。2010年7月,国家发改委发布《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》,明确生物质发电统一执行标杆上网电价为0.75元/千瓦时,而政府对企业的补贴则是0.3元/千瓦时。
在刘敏胜看来,生物质发电产业的前景不容乐观,“生物质发电技术是通过引进国外进行改造的,已经很成熟了,改进余地不高。”
即便在如此高的补贴下,生物质能龙头凯迪电力(000939.SZ),其2010年的相关营收也只有9000余万,不到其总营收的3%。由此可见,生物质能源标的数量少,市场规模小是中国生物质能源的现状。而生物质能源的需求则是单位投资高,且要求生物质集中、数量足够丰富、具备一定的规模。
除此之外,生物质能源尚缺乏清晰的盈利模式。实际上,这不仅仅是生物质能源,也是新能源的整体困境。正如刘敏胜所言,在没有明晰的盈利模式和可持续的非依赖政府补贴的盈利能力之前,也就很难形成真正的产业。
不过,如果局部地区生物质原料比较丰富且集中,又没有其他的用途,可以大力发展生物质发电。“在生物质原料丰富的区域,即便不需要国家补贴,企业也是能够实现盈利的。但如果只有在补贴下才能实现盈亏平衡,就不适宜做。”刘敏胜告诉《英才》记者。实际上,生物质发电很大程度上受制于原料的分散,收集及运输成本是生物质发电成本居高不下的一大主因。
生物燃料掣肘多
10月4日,美国海军MQ - 8B消防直升机使用生物燃料和喷气燃料的混合物完成飞行,对生物燃料企业而言,这无疑是一个振奋的消息。不过,中国的生物燃料企业就远没有大洋西岸的那般幸运。
作为生物燃料之一的燃料乙醇,其从粮食种植到变成乙醇的这一整套过程,需要耗费的能源甚至大于其本身的产出,还冠冕堂皇的冠之以新能源,实则难堵悠悠之口。
目前,国际上比较成熟、且技术难度较小的燃料乙醇工艺是以粮食为原料的。巴西是以甘蔗为原料,美国是以玉米为原料,而这些都属粮食。与这些地区不同,中国缺乏以大量粮食做燃料乙醇的资源禀赋。“政府说的很清楚,如果做粮食乙醇,不允许。”刘敏胜告诉《英才》记者,“而非粮食的燃料乙醇,虽然一直在研发,而且一些企业在全球做的也不错,但是现在的技术瓶颈依旧很严重。”他介绍,纤维素(秸秆)做乙醇,工艺虽然已经通了,但是成本一直下不来。
与燃料乙醇已经研发了几十年的时间相比,生物柴油只能算是刚刚兴起。不过,生物柴油,在生物质能源里边并不是被政策特别支持的。全国生物质柴油行业协作组副秘书长孙善林认为,很大原因是缘于政府在制定政策的时候,顾虑到生物柴油的原料解决方案缺乏比较稳妥的解决方法。
孙善林介绍,传统生物柴油的提法是以油脂为原料,例如,美国大豆产量丰富且油量非常大。而欧洲比较富裕的则是菜籽。而“中国缺乏这样的自然资源禀赋,食用油是比较缺乏的,并且能源是需要规模化供应才能成为能源,所以以油脂作为原料在我们国家发展生物柴油,国家就比较谨慎。”孙善林告诉《英才》记者。
目前,现有的生物柴油大多是以废弃油脂,比如地沟油,为主要的原料来源,其次是林油,尚处于种植发展阶段。种植达到规模后方可以其油脂去生产生物柴油。目前,无论是废弃油脂为原料还是林油为燃料的生物柴油均未形成规模。
虽然刘敏胜表示目前尚未有生物质能源企业实现盈利,但是孙善林认为,只要完善废弃油脂管理政策,以废弃油脂为原料生产生物柴油实现盈利的问题不大。“将废弃油脂的成本控制在5000元/吨,这个行业就可以生存下去。现在的问题是废弃油脂的价格参照的是食用油,如果严打地沟油上餐桌,控制住原料成本,就没有问题。”
除废弃油脂和林油外,尚处在实验室,以新奥和中石化为代表的以海藻为原料,生产生物柴油,也吸引了很多人的眼球。
无论是废弃油脂,还是林油,都来源于高等植物。而微藻这种原料属于低等植物。“高等植物的生物能源,光转化油脂的转化效率最高仅1%,而微藻是简单的单细胞植物,光转化油脂的转化效率能够达到12%,从长远来看,这是个优势。”刘敏胜介绍,“并且,微藻的含油率极高,因为其是整体转化,而一般的高等植物都比不了。同样一亩地,种植大豆和微藻,产油率的差距是50-100倍。”
4.生物的个体发育教案 篇四
一 被子植物的个体发育
1.设问:被子植物通过种子繁殖,发育的起点是否是种子?
利用菜豆种子、玉米种子结构图,讨论下列问题:菜豆种子结构如何?玉米种子结构如何?两者的主要区别在哪儿?种子结构中最重要的部分是什么?它由哪几部分构成?
引导学生复习种子的结构。明确种子最重要的结构——胚,已经是植物体的雏形。因此,种子不是发育的起点。
2.设问:整个种子、胚从何而来?
指出种子由胚珠发育而来。出示桃子房壁和胚珠结构模式图(图3-7),讨论下列问题:
(1)胚珠位于哪儿?其结构如何?
(2)胚珠内部结构中与生殖有关的细胞是哪些?
(3)被子植物的受精是如何完成的?受精方式有何特点?
复习被子植物子房和胚珠的结构、双受精特点,了解种子和果实的形成过程。指出,子房是未发育的果实,胚珠是未发育的种子,如荷兰豆、西瓜果实中含未成熟的种子。指出,胚珠在子房内,胚珠外有珠被,内有胚囊,胚囊中与生殖直接有关的是近珠孔处的卵细胞和中央的两个极核。极核和卵细胞一样是经过减数分裂形成的,所以都含有n条染色体。
被子植物进行受精时,花粉管中的两个精子分别与卵细胞和2个极核结合,形成受精卵(2n)和受精的极核(3n)。受精卵是植物个体发育的起点;受精卵将发育成胚,受精极核发育成胚乳,珠被发育成种皮,整个胚珠发育成种子。
3.通过表解方法总结被子植物的个体发育概况。
第一阶段:种子和果实的形成。
第二阶段:种子萌发成幼苗,长成成熟植株。被子植物个体发育过程:
4.胚的发育。
出示标本或挂图,简要介绍荠菜的分类学特点。
出示荠菜胚的发育图。指导学生认识胚珠的结构及受精卵、受精极核的位置,明确胚发育的场所;请学生根据图解大致描述胚的发育过程(细胞分裂、分化),按下列表解总结:
指出,胚的发育进行的是有丝分裂;球状胚体细胞继续分裂,细胞数目增多,同时形态和机能发生分化,形成胚根、胚芽、胚轴、子叶,这四部分组成胚。
5.胚乳的发育。
玉米、水稻、小麦等大多数单子叶植物种子有胚乳。结合教材玉米胚乳发育图,让学生描述胚乳发育过程,教师总结。
指出,形成胚乳过程中进行有丝分裂;绝大多数双子叶植物种子形成后胚乳被子叶吸收,绝大多数单子叶植物种子保留胚乳。
另外,请学生考虑:胚的发育和胚乳的发育关系?胚乳发育先于胚的发育,有何生物学意义?胚乳为胚的发育提供营养。
6.总结被子植物的生活史。提问并以图解(图3-8)的方式回顾被子植物“种子→种子”的过程。
强调:①减数分裂发生的时间、部位;②植物开花、传粉、受精的生殖特点;③受精卵是发育起点,发育成胚,胚珠发育成种子;④种子在适宜条件下萌发,通过营养生长和生殖生长,长成成熟植株,开花结实,继续繁衍。
二 高等动物的个体发育
引言:直接引入课题。本课时研究动物的个体发育。以蛙为研究对象的理由是:蛙进行体外受精,受精卵在体外发育,受精卵外保护性结构较少,易于观察和研究。
1.通过下列问题的讨论,介绍蛙的胚后发育(属于变态发育)的特点。
(1)青蛙是由什么变来的?
(2)蝌蚪和青蛙在形态、结构和功能方面有哪些不同?
(3)蝌蚪是怎样发育为青蛙的?(早期蝌蚪用外鳃呼吸,后转用内鳃呼吸;蝌蚪先生后肢,再出前肢;尾部逐步萎缩,开始用肺呼吸,皮肤辅助呼吸,登陆为幼蛙,逐渐长为成蛙。)
出示蛙个体发育过程的挂图和青蛙生活史的浸制标本,指导学生进行观察、讨论。指出除表中列出的不同点外,蛙和蝌蚪在内部结构和生理功能上也存在差别,如蝌蚪的心脏一心房一心室,血液循环为单循环;蛙的心脏为两心房一心室,血液循环为不完全双循环等。
生活环境
呼吸
四肢
尾
幼体(蝌蚪)
水中
鳃
无
有
5.发育生物学研究内容 篇五
教学目的
1.了解月经的形成过程。
2.懂得月经期和遗精期的生理卫生。教学重点
月经的形成。教学难点
月经的形成。教学方法
讲授、演示、探讨 教学过程
五、月经和月经周期
1、月经的概念:女孩子进入青春期后,每月一次的子宫出血现象。
2、初潮:第一次月经叫初潮。11—14岁左右。
3、月经周期的概念:从这次月经来潮到下次月经来潮的间隔天数。月经周期的出现,标志着女性具有了生殖的能力。女孩13岁以后(有女孩较早),月经初潮,但一般还不规律,在头一二年内,卵巢功能尚未完善或成熟到足以排卵程度。
4、经期卫生:月经期间由于神经内分泌的影响,身体抗病能力减弱,加上子宫颈微张,子宫内膜剥落,阴道酸性分泌物被经血冲淡等生理变化,容易引起感染。应注意经期卫生:月经用品应清洁卫生。避免坐浴、游泳、受凉、剧烈运动和重体力劳动。不喝冰水、不吃冷饮,多吃蔬菜和豆类。要保持愉快乐观的情绪,保持生活的规律性,重视外阴部的清洁卫生。勤换内裤。在经期可参加适当的运动或劳动促进盆腔血液循环,缓解经期常见的腰背酸痛和下腹疼痛等症状。在月经初潮后半年或一年内常有月经不规则现象,以后在生活环境变动、情绪影响或劳动强度增加等情况下,也可以诱发月经不规则,一般多在短期内恢复。如闭经半年以上或经期延长超过11天及出血量过多,则需及时上医院诊治。
六、遗精现象
1、遗精的概念:男孩进入青春期,有时睡梦中会出现精液排出的现象。遗精是男孩正常的生理现象。但有些少年由于不了解遗精是怎么回事,初次遗精会感到恐慌不安,又羞于向人请教,也有的听信“遗精会伤元气,精液是人体的精华”等谬论,造成不应有的心理负担。发育正常的男孩绝大多数都会出现遗精现象,一般一个月2-5次。不发生遗精也不完全为异常。遗精次数过多,一天1-2次或一天多次,则为不正常,属遗精频繁,应及时诊治。
2、遗精卫生:内裤要宽大,布料要松软透气。不盖太厚太重的被子。不俯卧,以免压迫外生殖器。还要注意外生殖器的卫生,每天按时清洗,尤其是包皮内的污垢一定要清洗干净,以减少对外生殖器的刺激。做到不看黄色书刊,不用手玩弄生殖器。
七、节育与避孕
避孕(避免怀孕)或节育(节制生育)主要通过破坏受孕的基本条件,阻断生殖过程的某个或几个环节,以终止胚胎或胎儿的发育来控制生育的。正常的受孕条件是男女双方必须有成熟健康的卵子和足够数量健康的精子;生殖道应畅通无阻;受孕需在妇女的排卵期,只有此时精子才能和卵子相遇而受精;受精后还要有适合受精卵生长发育的子宫内膜环境。因此,临床上在上述各个环节中,针对避孕的各项基本条件,采用抗排卵、抗生精、阻止精子和卵子相遇、改变子宫腔内环境、阻止受精卵着床及使已着床的胚胎流产或胎儿中断生长等,来达到避孕或节制生育的目的。
资料:
1、避孕的原理与方法是什么?
(1)抗排卵:卵巢排卵功能是在下丘脑一垂体一卵巢轴所分泌的促性腺激素及其反馈调节下进行的。因此,目前主要是通过应用性激素来抑制下丘脑一垂体促性腺激素的分泌功能,从而抑制印泡的发育成熟和排卵。常用的有各种短效、长效避孕药及避孕针和皮下埋植避孕剂等,如口服避孕药1号、E号,18一甲基炔诺酮·及复方避孕针等。
(2)抗生精。同样应用性激素(雄激素、雌激素)来抑制下丘脑垂体促性腺激素的分泌,继而抑制睾丸的生精功能。此外,目前国内常用的药物如棉酚,则主要是直接作用于睾丸的生精上皮,从而抑制精子的生成。某些物理方法如微波、超声等可干扰阴囊的温度调节,使之温度升高而不利于精子的生成。精子在睾丸内生成,在附睾内成熟,某些药物可干扰精子在附睾内成熟,故也可达到抗生精的作用。
(3)抗受精:通过阻止精子和卵子相遇,使精子和卵子失去结合的机会。常用的方法有避孕套、阴道隔膜、体外排精、安全期避孕及各种男女绝育手术等。此外,还常利用化学药物杀死精子或改变阴道或子宫颈的环境,使精子失去活力,以阻止精子进入子宫。常用的方法有各种避孕栓剂、药膜、外用避孕药以杀灭精子;口服避孕药或针剂如探亲避孕药则可使宫颈粘液变稠,阻塞子宫颈口,使精子不能进入宫腔与卵子相遇。
(4)抗着床:阻止受精卵在子宫内膜着床及生长发育。着床的关键在于胚泡的发育和子宫内膜的同步性变化,干扰或破坏从胚泡的发育和子宫内膜蜕膜样改变的过程,即可达到抗着床的目的。受精卵进入宫腔要靠输卵管的蠕动运送,临床可用某些避孕药如探亲避孕药来改变受精卵在输卵管内正常运行速度,使受精卵提前到达宫腔,而此时子宫内膜上不具备着床能力,即干扰了受精卵和子宫内膜的同步变化,从而干扰受精卵着床。
(5)改变子宫腔内在环境:构成子宫腔内在环境的一是子宫内膜,二是宫腔液,二者起到保护胚泡使之有利于着床及促进胚胎发育的作用。因此,改变子宫内膜的形态和功能,改变宫腔液的成分,均可阻碍受精卵着床。临床上常用的宫内节育器、阴道避孕环和速效避孕药即是应用上述原理而达到避孕目的的。
(6)抗早孕:使已着床的胚泡或胚胎从子宫腔内清除。应用负压吸引为主的人工流产的方法是当前抗早孕的主要措施之一。应用药物米非司酮配伍前列腺素则是目前临床上较新的另一种抗早孕方法。其原理主要是与蜕膜内孕激素争夺受体,使孕激素不能发挥作用,引起蜕膜变性坏死,诱发子宫收缩,导致胚胎流产或直接杀伤胚泡或胚胎;加上米索(前列腺醇)使子宫收缩和软化宫颈的作用,使胚胎排出体外,也可直接引起官缩,排出胚胎。
(7)抗发育:中断胎儿在宫腔内的发育,并使之与其附属物排出体外。如应用人工流产或钳刮术,人为地使胎儿排出体外;应用水囊、前列腺素等直接诱发子宫收缩以终止妊娠;应用药物如完花、雷凡诺尔等使胎盘缺血坏死,从而使其合成与释放的前列腺素增加,引起宫缩并导致流产。
避孕或节育的措施有多种,临床上应根据不同避孕原理及环节,因人及其不同需要而选择最佳的避孕措施,必要时还可合并或交替应用不同的避孕方法,以达到最佳的避孕效果并避免其副作用。
2、世界上应用最多的避孕方法是哪些?
世界上应用最多的避孕方法有绝育术、放置宫内节育器和口服避孕药。
3、长效避孕方法有哪些?
长效避孕方法有绝育术、放置宫内节育器和皮下埋植避孕剂。
4、哺乳期是否需要避孕?
哺乳期卵巢也有可能会排卵,与精子结合即可怀孕。哺乳期子宫充血、柔软,一旦怀孕做流产,相对来说较容易造成子宫穿孔,故哺乳期更应该注意避孕。
5、更年期妇女是否仍要注意避孕?
更年期妇女仍有排卵的可能,如果不避孕,仍有怀孕的可能。而更年期妇女子宫开始萎缩,收缩力减弱,做人工流产手术容易造成子宫出血或子宫内膜炎。因此,更年期妇女仍要注意避孕。
小结
6.生物菌肥对人参生长发育的影响 篇六
文以一年生人参为材料,研究三种生物菌肥不同剂量配比改良农田土壤对其生长发育的影响.结果表明:各种生物菌肥配用可提高人参各项生长发育指标.其中,可提高根重5%~17%,提高总皂苷含量6%~12.1%.
作 者:李佳睿 黄陇 Li Jiarui Huang Long 作者单位:李佳睿,Li Jiarui(吉林肿瘤医院药剂科,吉林,长春,130118)
黄陇,Huang Long(吉林人参研究院长春办事处,吉林,长春,130021)
7.发育生物学研究内容 篇七
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试水稻品种为通育255, 供试肥料为健晨·微生物菌肥。
1.2 试验设计
试验设在通化市农业科学研究院水稻田, 地块肥力中等偏上。共设6个处理, 分别为处理1:一叶一心期喷施健晨·微生物菌肥5倍液3 000 m L, 处理2:一叶一心期喷施健晨·微生物菌肥10倍液3 000 m L, CK1:一叶一心期喷施清水3 000 m L, 处理3:幼穗分化期喷施健晨·微生物菌肥5倍液10 000 m L, 处理4:幼穗分化期喷施健晨·微生物菌肥5倍液10 000 m L, CK2:幼穗分化期喷清水10 000 m L。处理方式均为浇地, 3次重复, 各处理小区随机排列, 每个处理面积3 m2。
1.3 试验方法
4月18日出苗, 4月22日一叶一心期第1次浇地, 5月22日插秧, 行间距30 cm×20 cm, 2株/穴, 6月25日幼穗分化期浇地。本田处理秧苗来源苗期处理苗, 独立排灌, 其他管理同常规大田。
1.4 调查项目及方法
秧苗素质调查:秧龄25 d时, 各处理取长势一致秧苗10株, 调查苗高、叶片数、单株叶面积 (单叶面积=长×宽×0.75) 、根数、最长根长、根冠比等秧苗素质指标[4]。
室内考种及测产:成熟后根据田间的长势长相, 在各处理小区内选取有代表性连续5穴植株, 风干后室内考种。小区剩余植株按穴收获风干后测产, 计算标准水 (14.5%) 单产[5,6]。
统计、方差分析应用DPS7.05数据处理系统。
2 结果与分析
2.1 秧苗素质
由表1可知, 处理1、2根数、最长根长显著高于CK1, 二者间差异不显著;处理2苗高显著高于CK1, 处理1苗高与其他处理差异不显著;叶片数、根冠比处理间差异不显著;处理1、2第四叶面积极显著大于CK1, 处理2单株叶面积极显著大于其他处理, 处理1与CK1差异不显著。由此可见, 苗期施用适宜浓度健晨·微生物菌肥具有促进水稻根系发育、叶片早发、增加光合叶面积的作用。
2.2 产量性状
由表2可知, 处理3、4有效穗数显著高于CK2;处理4穗实粒数显著低于CK2, 处理3与CK2无显著差异;处理4结实率显著低于其他处理, 处理3与CK2无显著差异;处理3单产极显著高于其他处理, 分别较处理4、CK2增产4.4%、4.9%, 处理4与CK2无显著差异;穗长、饱满千粒重各处理间无显著差异。由此表明, 施用适宜浓度健晨·微生物菌肥可以显著增加水稻有效穗数, 提高产量。
3 结论与讨论
研究结果表明, 水稻一叶一心期施用适宜浓度健晨·微生物菌肥, 可以促进水稻根系发育、叶片早发, 增加光合叶面积, 为高产打下基础, 本田期试验也证明这一点。产量构成因素分析表明, 幼穗分化期施用健晨·微生物菌肥5倍液增产效果最明显 (4.9%) , 增产原因是穴有效穗数显著提高。对于苗期不同时期以及本田期不同苗、不同生育期施用该微生物菌肥对水稻生育的影响还有待进一步试验。
摘要:在水稻一叶一心期、幼穗分化期施用新型健晨·微生物菌肥, 验证其应用效果。结果表明:苗期施用适宜浓度 (5、10倍液) 健晨·微生物菌肥, 具有促进水稻根系发育、叶片早发, 增加光合叶面积的作用。幼穗分化期施用健晨·微生物菌肥5倍液, 增产效果明显 (4.9%) , 增产原因是穴有效穗数显著提高。
关键词:水稻,健晨·微生物菌肥,产量
参考文献
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[5]陈明桂, 杨德金.“底肥王”微生物菌肥在水稻上应用研究[J].现代农业科技, 2009 (22) :27.
8.发育生物学研究内容 篇八
八年级生物下册《昆虫的生殖和发育》教学反思
本节课,我从学生熟悉的生活现象入手,注意联系实际,激发学生的学习兴趣,引导学生通过观察、思考、讨论、比较、阅读等活动完成了本节课的学习。本节课的教学活动中,多媒体课件的使用可以让学生获得有关昆生生此文转自 殖发育的最直接的感性认识,效果很好。并大胆地设计了一系列的讨论问题,放手让学生去讨论,去探究,去展示,去交流。充分体现了学生的主体地位,真正将课堂还给学生。符合新课程所提倡的“面向全体学生,培养生物科学素养,倡导探究性学习”的教学理念。
9.发育生物学研究内容 篇九
教学目标 知识目标:
1、描述芽的类型和叶芽的结构,识别常见植物的叶芽、花芽和混合芽
2、阐明芽和枝条之间的发育关系
3、举例例说明植物的顶端优势及其在农业生产中的实际应用 能力目标:
1、尝试整枝打杈的一般方法
2、运用顶端优势原理解决生产生活中常见的整枝、打杈等问题 情感目标: 参加农业生产中的摘心、除芽练习,养成热爱劳动的良好习惯 教学重难点 重点:叶芽的结构 难点:叶芽与枝条的关系
三、课时安排(1课时)
四、教具准备
教师准备:多媒体课件,枝条
五、教学过程
(一)情境导入
教师:出示古诗【咏柳】,万千枝条是由什么发育而来的? 学生:思考回答。新授
教师:展示植物的枝条,讲述侧芽和顶芽。学生:观察枝条侧芽和顶芽的位置。
教师:展示叶芽、花芽和混合芽的图片,讲述三者的区别。学生:观看图片。
教师:出示三种不同类型的芽,让学生区分。学生:观察图片,区分芽的类型。
教师强调:顶芽和侧芽是根据芽的位置来区分的,叶芽、花芽和混合芽是根据芽的发育来区分的。
教师:展示叶芽的结构图,学生:观看图片,识记叶芽的结构。观察教材图3-1-7,识记叶芽的发育。教师:播放叶芽的发育视频。学生:观看视频,巩固所学知识。
教师:展示雪松、水杉的图片,提问:它们为什么会出现这样的树形?讲解顶端优势。学生:观察图片,了解顶端优势。教师:出示图片,顶端优势原理的应用。
学生:观察图片,了解顶端优势原理在生活中的应用。
(三)课堂小结
学生:畅谈收获,构建知识体系。
教师:指导学生总结概括,尽可能扩大学生的参与度。
(四)达标训练
教师:通过多媒体出示达标练习。学生:独立完成练习教师:反馈、释疑
六、板书设计 第三节 芽的发育
一、芽的分类 叶芽的结构及发育
三、顶端优势
七、课下作业
完成教材P614【试试看】 教学反思
10.鸡球虫内生发育研究概况 篇十
1 孢子生殖
当卵囊刚形成时, 其合子 (孢子体) 充满卵囊的整个空间, 然后逐渐浓缩为球状, 与卵囊壁之间留有空隙, 卵囊发育成熟后随粪便排出体外, 这时刚排出的卵囊称为未孢子化卵囊, 不具有感染鸡的能力。未孢子化卵囊在体外必须经过适宜的温度、湿度及有氧等条件下进行孢子生殖, 形成孢子化卵囊, 每个卵囊中含有4个孢子囊, 每个孢子囊中又含有2个子孢子, 这时的卵囊才开始具有感染能力。
孢子生殖早期, 先是由孢子体进行一次减数分裂, 然后再进行一次有丝分裂, 生成4个细胞核, 这时孢子体限制膜开始内陷, 分裂形成4个成孢子细胞, 并分出1个折光体, 每个成孢子细胞含有一个核, 随后每个成孢子细胞变为椭圆形的孢子囊, 经最后一次核分裂产生2个位于细胞两端的细胞核, 孢子囊限制膜凹陷, 在其相对的两端形成两个子孢子, 随后发育中的细胞器发育成熟, 最终子孢子与残体脱离。在此期间, 孢子囊一端的限制膜上形成斯氏体。
孢子化过程所需最短时间 (E.tenella) 为:29℃, 18h;26~28℃, 21h;20℃, 24h, 但大部分孢子化过程在29℃下需要22~24℃, 如温度低于8℃或是高于35℃及低氧条件下, 孢子化过程将会停止。吴家斌等研究了温度对鸡早熟艾美球虫孢子囊形成的影响, 结果显示, 10~36℃时, 孢子囊形成时间随温度提高而提前, 每小时孢子囊形成率和增长幅度也随温度的提高而上升。38~39℃时, 孢子囊形成率达一定时就不再上升, 且随温度提高孢子囊形成率反而下降。40℃时, 球虫卵囊不会形成孢子囊, 39~40℃是球虫卵囊形成孢子囊的临界温度。
2 裂殖生殖
当孢子化卵囊进入鸡体内后, 需经子孢子的脱囊、入侵和移行后, 才进行裂殖生殖。
2.1 子孢子脱囊
当孢子化卵囊被鸡摄入消化道后, 便进入脱囊阶段, 即从卵囊中释放子孢子。一般认为, 脱囊过程需要两次刺激。第一次刺激发生在肌胃, 卵囊在低氧的环境中被机械磨破, 释放出孢子囊。那些在肌胃中没有被磨破的卵囊, 在肠道中一般不能脱囊。第二次刺激发生在小肠, 胆汁和胰蛋白酶作用于孢子囊的斯氏体, 使之产生裂口而释放出子孢子。黄芳等研究证明10%鸡胆汁和0.75%胰酶脱囊效果最好。
脱囊过程也是一个复杂的生理生化过程, 既包括球虫本身的能动作用。也需要消化道内环境多种因素的参与。体外研究表明, 脱囊过程需要的条件为适宜的CO2浓度、与宿主体温一致的温度、胆汁和胰蛋白酶。在脱囊过程中, 首先须改变卵囊壁的通透性, 其次是去掉孢子囊的斯氏体, 以便于子孢子自卵囊中释出。卵囊壁通透性的改变, 可以在温度和CO2的作用下完成, CO2的作用被认为是活化子孢子或卵囊残体的酶, 但人们发现CO2可由H2S和NO取代。因此认为改变卵囊壁通透性所需要的是无氧环境。
不同种球虫的脱囊速度和所需条件是不同的, 有些学者发现:E.tenella对胆盐的敏感性不如E.acervulina或E.maxima高, 脱囊速度也要比这两种球虫慢, 这使得E.tenella的孢子囊和子孢子主要分布于盲肠, 在小肠相对较少;而E.maxima相反, 在小肠分布多。这种球虫的脱囊速度和在肠道中分布的不同可能与不同种球虫的寄生部位不同有关。
2.2 子孢子入侵
在一定的温度和氧气的条件下, 子孢子从自身葡萄糖代谢中获得能量不断地进行曲屈、滑行或弓张式运动。在鸡体内, 子孢子能侵入肠道上皮细胞, 但究竟是主动钻入还是被动吞噬, 还是两者兼有, 目前尚不清楚。在体外培养中发现, 子孢子能反复主动进入和离开细胞。Jonsen和Edgar用具抗吞噬作用的物质 (阻碍糖原酵解的试剂, 它能降低吞噬作用。) 处理1株牛肾细胞系的细胞, 发现子孢子进入细胞的过程不受限制, 从而说明子孢子主动穿入至少是一种重要的入侵方式。有些学者认为, 吞噬作用是球虫进入细胞的一种手段。Rose和Long发现柔嫩艾美耳球虫子孢子能被培养的吞噬细胞所吞噬, 而且可以在这些细胞存活好几天。然而, 近年来用单克隆抗体所进行的一些试验表明, 入侵过程是子孢子和宿主细胞共同作用的结果。子孢子参与入侵过程的成分位于膜表面, 特别是类锥体部分, 还可能有分泌成分参与。宿主细胞参与入侵过程的成分也位于细胞膜表面。两者可能形成类似于受体-配件那样一种相互关系。
2.3 子孢子移行
子孢子进入细胞后, 穿过细胞质移动到细胞核的附近, 一些种的子孢子甚至能使核膜形成凹陷, 然后逐渐变为圆形的滋养体。一些种的子孢子能直接进入表层肠上皮细胞, 变圆后发育成滋养体, 并直接在表层上皮细胞中继续发育。但许多球虫 (如E.acervulina, E.tenella, E.maxima, E.necatrix) 的子孢子不在肠绒毛表层上皮细胞中发育, 而是需要移行到肠腺才能继续进行发育, 而且这种移行有肠内和肠外2种方式。2.3.1肠内移行研究证明, 第1代裂殖体在隐窝处上皮细胞内发育的4种球虫 (E.acervulina, E.maxima, E.tenella, E.necatrix) 子孢子是由肠绒毛处侵入上皮细胞, 而后被宿主细胞携带转移至隐窝处的, 子孢子脱离携带细胞, 而后侵入上皮细胞开始发育, 同时也发现, 在肠绒毛粘膜上皮细胞内, 即入侵门户处发育的E.brunetti和E.praecox侵入后也要由宿主细胞携带转移后再回到入侵处发育。Van Doorninch描述了E.necatrix的子孢子从粘膜固有层移行道肌层, 然后被吞噬细胞吞噬的过程。Lawn认为E.tenella的子孢子先进入肠表层上皮细胞, 再脱离并进入上皮间淋巴细胞 (IEL) , 然后移行到肠腺细胞。由此可见, 子孢子的肠道移行是一种共同的生物现象。
2.3.2肠外移行Long和Millorrd将E.praecox子孢子注入鸡腹腔后1~4h, 将注射鸡肝组织匀浆经消化道感染正常鸡, 可使鸡产生典型的肠道感染。Long和Perry用E.tenella和E.maxima卵囊经口感染鸡后, 子孢子可以移行到肝脏。Fernand等的试验进一步说明, E.brunetti, E.praecox, E.maxima和E.acervulina卵囊经口感染鸡后3~36h间, 子孢子不仅可移行到肝脏, 也能出现于脾脏和血液中;组织学检查, 发现子孢子出现于血液淋巴细胞和肝脏窦状隙单核细胞内, 而未出现在肝脏和脾脏的其它组织细胞内, 这说明子孢子的肠外移行也与宿主细胞携带有关。
2.4 裂殖生殖
移行到一定的组织细胞 (大多为肠上皮细胞) 或直接侵入细胞的子孢子, 逐渐增大而变成圆形的滋养体。虫体不断长大, 被寄生的细胞也随之胀大, 而其细胞核被挤向一侧。虫体在细胞内的位置因种而异, 有的寄生在宿主细胞核的上方, 有的寄生在核的下方, 少数尚可寄生于核内。滋养体的细胞核进行数次无性的复分裂, 然后细胞质向核周围集中, 分裂中的虫体称为裂殖体, 产生的后代称为裂殖子。这一过程称之为裂殖生殖。经第1代裂殖生殖后, 一个裂殖体内可包含数10个或更多的裂殖子。第1代裂殖子从裂殖体中释放出来时, 常使肠上皮细胞遭到破坏, 裂殖子又进入新的尚未感染的肠上皮细胞, 进行第2代裂殖生殖。如此反复, 使肠上皮细胞遭受严重破坏, 引起疾病的发作。不同虫种的裂殖生殖的代数是不同的, 有些虫种在经历第2代裂殖生殖后就立即转入有性生殖阶段;但有的种 (如E.bruneti和E.tenella) 还要进行第3代裂殖生殖;有的种 (如E.acervulina) 还要进行第4代裂殖生殖。
3 配子生殖
经过一定代数的裂殖生殖后产生的裂殖子进入上皮细胞后, 不再发育为裂殖体, 而是发育成配子体, 进行有性生殖, 由单倍体细胞受精发育成双倍体。配子生殖早期与裂殖生殖早期相似, 最后一代裂殖子进入宿主细胞后变为球形, 顶复合器的各部分构造逐步消失。大多数虫体的体积增大, 最后变成椭圆形或近似圆形, 体内有许多成囊体, 成囊体有2种, 即I型和II型, I型通常比II型出现得迟。最终这些含成囊体的虫体发育为大配子体, 大配子体的体积继续增加, 内部的细胞器的数量和大小也相应地增加, 最后发育为大配子。另一小部分虫体的体积增大, 并发生与裂殖生殖早期阶段相似的有丝分裂, 最后发育成含有许多个具有2~3根鞭毛虫体的小配子体。由成熟的小配于体产生数量众多的、新月形的小配子, 一般长约5μm。小配子离开宿主细胞, 因其具有鞭毛, 故能像哺乳动物的精子那样游离, 当遇到大配子时, 即主动钻入大配子的细胞质中, 使大配子受精而成为合子。合子的细胞质很快发生变化, 由成囊体I型形成卵囊壁的外层, 成囊体II型形成卵囊壁的内层。
刚形成的卵囊中的细胞质团称为孢子体, 开始时充满着整个卵囊, 内含有1个带核仁的细胞核, 还有支链淀粉颗粒、脂肪体、线粒体、内质网和核糖体, 此时已没有成囊体。随着鸡肠上皮细胞的破裂, 卵囊进入肠腔, 随粪便排到外界, 在适宜的环境条件下, 又开始新的一轮球虫的生活史。
(参考文献从略)
摘要:本文从孢子生殖、裂殖生殖和配子生殖三个发育阶段对鸡球虫的内生发育研究作一系统的阐述, 以期对球虫生活史有较全面的认识。
11.发育生物学研究内容 篇十一
发育
平时的积累与练习也是学生提高成绩的重要途径,本文为大家提供了八年级上册生物教学计划,希望对大家的学习有一定帮助。希望大家仔细阅读哦!一 教材分析
生物的生殖和发育是生命的基本特征之一,而动物的生殖和发育是其中不可缺少的部分,是生命的延续和发展这一主题中的重要部分,是学生今后学习生命的演化部分的知识基础。本节通过介绍学生比较熟悉和感兴趣的昆虫,启动了其对动物的生殖和发育的了解。学好本节,尤其能为动物的繁殖与环境的关系及两栖动物的发育方式等内容的学习打下基础。
二、学情分析
昆虫是与人类关系最密切的动物类群之一,也是学生比较熟悉和感兴趣的一类动物,但要让学生对昆虫的生殖和发育具体过程进行准确的概括和描述还是有一定的难度。所以本节教学注重在学生已有的知识的基础上,积极引用他们所熟知的并及时进行有效拓展,使教学过程顺应学生的认知规律。
三、教学目标
知识方面:(1)举例说出昆虫的生殖和发育过程及特点;(2)理解变态发育的概念和过程。能力方面:(1)通过图片、列表、实物展示及视频资料等多种手段培养学生观察思考、分析归纳及语言表达能力;(2)通过比较完全和不完全变态发育的特点,培养学生找出不同事物的相同点与不同点的能力;(3)通过对某些昆虫的防治问题,培养学生将知识应用于问题情境的抽象思维能力。情感、态度与价值观方面:(1)通过家蚕与人类的关系,进行爱国主义教育,让学生关注生物科学技术在社会发展中的作用;(2)通过诗词,渗透人文教育;(3)通过昆虫防治问题,渗透科学技术和社会关系的教育。
四、重点、难点的确定
教学的重点:
1、昆虫的生殖和发育过程及其特点;
2、理解完全变态和不完全变态。难点为认识昆虫的繁衍与环境的关系。昆虫分布广泛,说明其生殖和发育方式能很好地适应环境,因此重点理解其生殖和发育的过程与特点,并通过讨论一系列的自然和社会现象突破难点,便能很好地完成本节的教学任务。
五、教法学法
将本节课定位于“教师引导下的学生自主学习”:课前布置学生查找资料,课上引导他们讨论、交流、表达;引导学生通过观察、阅读、思考、分析、讨论、游戏、提问、评价、实践等多种途径开展协作学习和自主学习,实现师生互动和生生互动。
六、教学过程(按本学科五步教学法的步骤设计)(一)创设情境
出示谜语以最简洁的方式帮助学生回顾昆虫的主要特征。(尤其是昆虫的外骨胳特点与本节知识相关)讲述《菜青虫的故事》创设问题情境,引出变态发育的概念。再通过大量蝴蝶及毛毛虫图片的对比展示加深学生对变态发育的感官认识。(学生欣赏图片,观察思考。)(二)自主合作探究
1、首先以蝴蝶的生殖发育为例了解完全变态发育过程(说明:教材中是以家蚕为例,但从学生角度看他们对蝴蝶更为熟悉,所以教学中做以改动,更益于在学生原有知识储备的基础上发动学生自主参与性,有助于对知识的理解和掌握。)学生观看《蝴蝶》视频,谈谈从中获取哪些信息或提出质疑,然后教师出示信息要点组织学生开展交流活动。要点问题:
1、蝴蝶发育的起点是从哪开始的?
2、蝴蝶的整个发育过程经历几个阶段?
3、蝴蝶的幼虫以什么为食?
4、幼虫在取食长大过程中,常伴随有什么现象发生?并思考分析为什么?(设计意图:视频资料在生物课堂中常用,学生也极为关注,但发现学生更多的只是看看热闹,却没能充分的发挥其作用。课堂中要注重想办法渗透对学生分析视频资料的能力的培养——这也是对学生学法的一种指导和训练。)学生自主总结归纳完全变态的概念。
学生活动一:根据图片给家蚕的生殖和发育过程排序和填空。(设计意图:可有效利用教材资源并学以致用,增强学生的成就感。)
2、以蝗虫的生殖发育为例了解不完全变态发育过程。学生理解了蝴蝶的发育方式后,蝗虫的发育就容易理解了。因此学习这部分内容时,先播放一段视频,展示蝗虫的发育史,结合蝗虫的幼虫和成虫的图片,要求学生用自己的语言描述概括不完全变态的概念。(三)及时反馈
3、完全和不完全变态发育的区别
学完两种昆虫的发育方式后,自然转入本节的第二个重点内容“理解完全变态和不完全变态”的学习。这部分内容重在“区别”,因此安排了两个以区分、辨认为主的活动。学生活动二:以前后桌四人为一组进行小组合作学习,列表比较完全和不完全变态发育。
学生活动三:观看视频蜻蜓和蝉的发育史,辨别其发育方式各属于哪种?(设计意图:学生的活动能使他们更主动参与学习过程、更好地巩固和掌握知识。)通过学生活动的参与不难发现:完全变态的昆虫区别于不完全变态的昆虫主要是其发育过程有“蛹”,而且幼虫与成虫的差异很大。(四)举一反三
4、昆虫与人及环境之间的关系
“这节课我们主要学习了昆虫的生殖和发育的有关知识,那么,了解这些东西对我们有什么好处呢?昆虫的繁殖与我们有什么关系呢?”让学生举例说出昆虫与人类的关系,在教师评价的基础上,再列举一些例子让学生讨论,具体程序如下:(1)、提问:知道我国第一个养蚕人吗?然后展示蚕丝织品等照片结合我国的养蚕史,激发学生热爱大自然、热爱祖国的美好情感;(2)、课前让学生收集有关蝗灾的发生与环境的关系的资料,课上展示蝗虫对农作物的危害,让学生针对“旱极而蝗”进行讨论和表述;(3)、引导学生讨论赤眼蜂在生物防治上的作用,以渗透“STS”教育理念,并通过家蚕、蝗虫、赤眼蜂这几种昆虫辩证认识昆虫与人类的关系;(4)、引导学生讨论为什么低洼多水的地区容易流行疟疾?随后在对学生的讨论成果进行评价时结合“旱极而蝗”和“蚊的生殖和发育与环境之间的关系”总结昆虫的繁殖与环境的关系,以突破本节难点;(5)最后安排一个轻松环节:辩证欣赏《无题》,从而鼓励学生要敢于质疑权威。综述:
这节课试图从常见的自然现象和生活现象入手,利用学生已有的信息资料,并提供生动的视频资料和开展有效的学生活动,努力使学生主动构建知识,避免对知识简单灌输,让学生在观察中学习,在学习中交流,学会与他人合作,共同解决问题。
12.发育生物学研究内容 篇十二
一、教学目标:
1.知识目标:能描述两栖动物的生殖和发育过程及特点。2.能力目标:学会收集、分析、处理信息的能力。
二、重点难点
青蛙的发育过程与变态发育方式。
三、教学过程
任务一:青蛙的生殖和发育
【问题引导,自主探究】
自读课本P13—14页第二段,结合课本图Ⅶ-6各小组完成: 1.青蛙繁殖一般在什么季节?
2.所有青蛙都能鸣叫吗?雄蛙鸣叫有什么意义呢?
3.雌雄蛙抱对是在进行体内受精吗?这对生殖有什么意义?
4.蛙卵有什么特点?蛙卵的这种特点有什么意义?
5.青蛙的受精发育过程在什么环境中进行?青蛙个体发育的起点是什么?
6.青蛙的发育过程经过了哪几个时期,这种发育方式叫什么?哪一个时期特别像鱼?
任务二:两栖动物的生殖发育与环境 【问题引导,自主探究】
⒈“两栖动物的生殖和幼体发育必须在水中进行,是导致两栖类分布范围较小,种类也较少的重要原因之一”的说法是否正确。除此之外,还有什么原因呢? 【展示交流,释疑解惑】 【典例1】辛弃疾的词句“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”指的是()A.雄蛙的鸣叫 B.雌蛙的鸣叫 C.雌蛙和雄蛙的鸣叫 D.蝌蚪的鸣声
一、达标自查:1.青蛙的生殖方式是()
A.有性生殖 B.无性生殖 C.孢子生殖 D.分裂生殖
2.下列关于青蛙的叙述中,不正确的是()A.水陆两栖动物 B.体内受精、不变态发育 C.庄稼的保护神 D.变态发育
3.青蛙从蝌蚪到发育成成蛙的过程中,不可能出现的变化是()A.尾消失 B.体表出现鳞片 C.长出四肢 D.鳃消失
4.青蛙的生殖和发育是在()。A.水中和陆地进行 B.水中进行 C.陆地进行 D.母体中进行
二、拓展探究
1.小明在调查某地动物资源中发现,该地的两栖动物的种类和数量比较多,那么当地的环境可能是怎样的?()A.温暖多雨 B.常年寒冷 C.炎热干旱 D.工业化城市
2.“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”的景象已越来越少。下列各项中,不属于造成蛙类大量减少的主要原因的是A.栖息地和繁殖环境遭破坏 B.环境污染口趋严重C.1
青蛙之间的生存斗争加剧 D.人类的大量捕杀
3.下列关于青蛙的各种说法中,正确的是()A.蝌蚪不仅用鳃呼吸,还用肺呼吸,因此青蛙是两栖动物 B.蝌蚪和成蛙在形态结构上有显著差异,但生活习性完全相同 C.青蛙是陆生动物,它的生殖和发育摆脱了水的限制
D.雌雄蛙抱对后同时排出卵细胞和精子,可提高卵细胞受精率 4.请分析回答下列有关青蛙生殖发育及结构功能的问题:
13.潞安矿区奥陶系岩溶发育特征研究 篇十三
1岩溶发育形态
区内地表岩溶形态多见于东部灰岩裸露区, 以溶蚀裂隙、干谷、岩溶泉和泉华等现象较为常见。地下岩溶形态以小型为主, 钻孔所见多为溶孔、晶孔溶隙及蜂窝状溶洞等, 直径0.1~5.0 mm, 孔洞间连通性好, 是地下水富集部位[1,2]。岩溶发育形态主要有:溶蚀裂隙、空洞和溶洞、膏溶角砾岩及岩溶陷落柱等。
2岩溶分布规律
可溶岩与具有溶蚀能力的水是岩溶作用发生和发展的主要因素, 不同条件下岩溶发育和发展是有差异的, 是不均一的, 但有时又有一定的规律[1]。
(1) 岩溶发育受岩性控制, 在垂直方向上有差异性。
区内奥陶系碳酸盐岩总厚在600 m左右, 分三组八段。每组的下段为泥灰岩、泥质灰岩、泥质白云岩, 由于泥质含量高, 可溶性差, 又不易形成连通性好的裂隙系统, 故多形成区域性弱岩溶化的弱含水层或相对隔水层。而每组的上段为灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩, 裂隙岩溶均较发育。尤其是其下有石膏夹层时, 由于石膏的溶解度比灰岩及白云岩高5~20倍, 故先被溶解而使地下水中SOundefined含量增加, 从而又加剧了灰岩及白云岩的溶解, 使得含膏层与上覆灰岩间可以形成厚10~30 m的层状溶蚀带及角砾岩带, 溶蚀裂隙及溶孔、溶洞都很发育, 是良好的含水层。
(2) 岩溶发育在水平方向上差异明显。
岩溶发育在水平方向上有明显的差异, 但又有一般的规律可循, 即从补给区到排泄区岩溶发育有不断增强的趋势。在排泄区, 由于地下水交替作用强烈, 对可溶岩进行溶蚀、侵蚀的能力强, 故岩溶较发育, 钻孔中所见的岩溶形态也以溶蚀较宽的裂隙和溶洞为主, 直径一般在10~50 mm, 形成较大规模的集水通道或层状—似层状的溶蚀带, 是地下水的富水区或强径流带;而补给区岩溶发育较弱, 岩溶形态也以微细溶隙溶孔为主, 很难形成有价值的含水层。径流区受各种因素的影响, 岩溶发育不均一, 富水性变化大, 只有在条件有利时岩溶才较发育。
(3) 岩溶沿构造破碎带发育。
构造是控制区内岩溶发育的主导因素, 构造条件使岩溶发育具有一定的方向性, 岩溶多发育在构造破碎带附近。晋获褶断带是区内的主干构造, 斜贯区内南北, 由一系列褶皱和断裂组成, 襄垣及长治两子系统的强径流带即受它的控制而位于褶皱带之西侧。二岗山、文王山地垒均分别由南北2条北东60°~70°的张性正断层组成, 在张性断裂带附近, 张裂面发育, 岩石破碎, 是地下水溶蚀侵蚀的良好场所, 岩溶十分发育。
(4) 岩溶发育地带位于地表水严重漏失地段。
河流穿过构造破碎带、陷落柱和裸露的可溶岩地区时极易发生地表水的漏失, 这些地表水的漏失和灌入加速了地下水的循环交替作用, 从而又加速了岩溶的发育。浊漳河是区内的主要河流, 据潞安矿水文队20世纪50年代勘测资料, 浊漳河南源在流经文王山地垒时, 河水沿张性裂隙破碎带渗漏, 其渗漏量达8 280 m3/h, 流经西王桥陷落柱时流量损失更是高达22 100 m3/h (但20世纪60年代以后, 由于建成了漳泽水库, 河水流量大减, 渗漏量也有所减少) 。现有资料证实, 这些地段正是构造和岩溶发育地段[3]。
3岩溶发育的控制条件
3.1区域侵蚀基准面
侵蚀基准面之下100 m之上岩溶最发育, 这与中奥陶统岩溶水向东部泉点排泄时的过水断面高为97 m有关。侵蚀基准面之下150~250 m岩溶发育较强, 是由于矿区地层向西倾斜, 岩溶水逆地层倾向向东径流, 这个深度是岩溶水的穿层深度, 故其岩溶裂隙的发育深度较大[4,5]。
3.2岩性
(1) 岩溶发育强度与岩性的关系。
岩性除影响着岩溶发育形态外, 还影响着岩溶的发育强度。图1反映了钻孔揭露的地层岩性与岩溶裂隙发育强度的关系。由图1可知石灰岩类的平均岩溶裂隙段发育率为24.86%, 泥质碳酸盐岩类的平均岩溶裂隙段发育率为22.72%, 均高于白云岩类的发育率17.44%。测井解释的出水段发育率由高到低的顺序为泥质碳酸盐岩类 (5.65%) 、石灰岩类 (2.54%) 、白云岩类 (0.79%) 、石膏岩类 (0.59%) 。
(2) 岩性组合与岩溶发育的关系。
中奥陶统三组八段具有3个“泥质灰岩和白云岩或含泥白云质灰岩夹硬石膏—石灰岩—石灰岩与白云岩互层”的岩性组合, 不同的岩性组合对岩溶的发育具有较大的影响。①较单一的均匀状石灰岩。以各组二段为主要代表, 以厚层泥晶灰岩花斑灰岩、生物碎屑灰岩为主, 白云岩夹层很少, 化学成分含量CaO在48%以上, MgO在2%左右 (下马家沟组二段略高为4.97%) , 泥质的主要成分SiO2、Al2O3、Fe2O3之和低于4.5%。由于成分单一, 结构均匀, 构造裂隙的切层性强, 延伸长, 有利于地下水的循环和岩溶化作用的发生。但当埋藏较深时, 岩溶化作用变弱的速率较快。②石灰岩与白云岩互层。以上、下马家沟组的三段为主要代表, 以石灰岩居多, 且白云岩遭受过去白云岩化作用, 化学成分含量CaO在44%~48%, MgO在5.0%~5.5%, 泥质的主要成分SiO2、Al2O3、Fe2O3之和略高, 为4.0%~6.9%。总的岩溶裂隙发育较弱, 岩溶裂隙段发育率为2%~10%。白云岩以小溶孔和稀少较窄的溶隙为特征。石灰岩岩溶主要发育在与白云岩分层的层面附近, 以不稳定的似层状出现。东强西弱的特征也很明显。③泥质灰岩和白云岩或含泥白云质灰岩夹硬石膏。以各组一段为代表, 岩性垂向差异大, 岩层普遍较薄。化学成分含量CaO在31%~44%, MgO在4.5%~8.6%, 反映硬石膏、石膏含量的SO3含量不均, 西部在20%左右, 东部由于溶解作用, 含量降低, 泥质的主要成分SiO2、Al2O3、Fe2O3之和在6.7%~24.0%。由此可见, 泥质和硬石膏的含量较高。硬石膏夹层多, 总厚可达20 m, 局部峰峰一段可达50 m。在深部环境下岩溶相对较发育, 岩溶裂隙段一般不小于10%, 埋深在700 m之上随埋藏深度的增加减弱较慢。
通过勘察钻孔统计, 奥陶系各组段岩溶发育强度的差异如图2所示。岩溶发育强度虽然受多种因素的影响, 但岩性组合的影响还是明显的。
3.3地质构造
如前所述, 矿区总体为一向西倾斜的单斜构造, 东侧下奥陶统相对隔水层抬起, 控制着中奥统岩溶水的流场, 从而也控制着中奥陶统的岩溶发育强度和深度的分布。矿区以北为中奥陶统的裸露区, 接受大气降水的入渗补给, 汇集在浅埋区, 顺地层走向侧向补给研究区, 在东部形成顺地层走向南北向延伸的强径流带, 向西径流逐渐减弱。在强径流带上岩溶发育深度比西部深50 m之多。此外, 单斜构造上还发育着一些断裂和褶皱构造, 这些构造也破坏了单斜构造对岩溶控制的均匀性。
4结论
(1) 地下岩溶形态以小型为主, 钻孔所见多为溶孔、晶孔溶隙及蜂窝状溶洞等, 直径在0.1~5.0 mm, 孔洞间连通性良好, 是地下水富集部位。
(2) 岩溶发育规律及岩溶水的赋存规律, 就层位而言, 多发育在一、四、七段的角砾岩及泥灰岩中;就构造而言, 多发育在文王山地垒及其附近一带。
(3) 区域内岩溶发育规律受区域侵蚀基准面、岩性及其组合、地质构造等因素控制。
摘要:就潞安矿区奥陶系中统岩溶发育特征进行了研究分析。研究结果指出, 矿区地下岩溶形态以小型为主, 钻孔所见多为溶孔、溶隙及蜂窝状溶洞等;岩溶发育规律, 就层位而言, 多发育在一、四、七段的角砾岩及泥灰岩中。就构造而言, 多发育在文王山地垒及其附近一带。区域内岩溶发育规律受区域侵蚀基准面、岩性及其组合、地质构造等因素控制。
关键词:潞安矿区,灰岩,岩溶发育规律
参考文献
[1]煤科院西安分院.潞安矿区岩溶陷落柱发育规律及导水性研究[R].潞安:山西潞安煤业集团, 2003.
[2]王家兵.潞安矿区 (北区) 奥灰岩溶水环境演化规律研究[D].徐州:中国矿业大学, 1997.
[3]潞安矿业公司, 煤科院西安分院.潞安矿区矿井充水特征与综合防治水技术研究[R].潞安:山西潞安煤业集团, 2004.
[4]长治市水资源管理委员会.山西新安泉岩溶水系统及水资源研究 (送审稿) [R].潞安:山西潞安煤业集团, 1993.
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