生物技術的優點和缺點精選(九篇)
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第1篇：生物技術的優點和缺點范文
人工濕地的植物種植一般在春季或者秋季進行，管理及日常維護，主要注意以下幾個方面。
1.1植物栽種初期的管理人工濕地植物栽種初期的管理首先是要保證它有較高的存活率，濕地植物栽種的最佳時節是春季，這種季節，溫度合適，水源充足，植物容易成活。如冬季種植則應做好防凍措施，如在夏季應做好遮陽防曬。要根據實際情況采取措施確保栽種的植物能成活。
1.2控水為了讓人工濕地的植物根莖更好地向下生長，要對濕地的水位做好隨時的調控工作，促使植物根莖向下生長。
1.3及時收割植物人工濕地的植物生長時間比較快，不同的植物在不同的季節，在其生長茂盛、成熟后應對植物進行及時收割，同時對收割下來的進行合理處理和利用，避免造成其他污染或是避免落下的植物枝葉對濕地產生負荷。
1.4做好日常護理濕地內的雜草應及時做好清除工作，避免對濕地的生態系統造成破壞，防止腐爛等污染，如果遇見暴雨產生積水的情況，要注意對濕地進行水疏通，避免植物死亡。
1.5冬季對植物的處理對于不耐寒的植物，要做好防寒工作，避免寒冬降臨對濕地的生態系統造成破壞，降低或是喪失去污能力。人工濕地的栽種，要根據季節和植物的生長周期進行合理地選擇搭配，要讓植物在最短的時間內，增長最大化，覆蓋面積最大化，只有這樣才能達到最佳的去污效果。人工濕地的管理工作還包括維護濕地系統內的生物多樣性，只有這樣對污水的處理效果才是最理想的。
1.6濕地中的微生物微生物在濕地對于凈化水中污染物有很重要的作用，科學表明微生物在BOD5、COD以及氮等降解的過程中起著重要作用。人工濕地中的微生物主要包括細菌、真菌和放線菌。其中，細菌在濕地微生物中數量最多，占基質微生物總數量的70％～90％。
2人工濕地污水處理技術的基本類型
將人工濕地污水處理技術按照工程設計和水體狀況進行分類，人工濕地污水處理技術總的來說可以分為3種。第一是表面流濕地，這種濕地是不需要砂礫等物質來作為填料的。因此它的成本十分的低，但是這種濕地由于沒有填料所以不能夠承受住很大的負荷。第二是水平潛流濕地，這種濕地可以有效的去除水質中的污染物，對凈化水體來說是最好的濕地，這種濕地受周圍環境影響也是比較小的，在任何季節都可以進行使用。第三是垂直流濕地，這種濕地的效果是最好的，幾乎將前面兩種濕地的優點都結合進來，但是它有一個致命的缺點，那就是成本太高，因此還沒有被廣泛的使用。
2.1人工濕地的優缺點優點：投資成本少，處理效果好，對污染物的緩沖容量大，操作簡單，組合多樣性、針對性，獨特的綠化環境功能等。缺點：容易受到氣候的影響，占地面積大，容易出現飽和現象
2.2人工濕地構造與工程設計
2.2.1人工濕地的構造經過理論研究和實驗證明，人工濕地底床的長度選在20～50m之間，同時要滿足長寬比例在3∶1以下，如果濕地底床的長度不夠，那么形成的濕地處理面積不大，達不到理想的污水處理效果，如果長度過大，較大面積的底床會導致水停滯情況，會讓污染物在時間的推移下，沉降到底部，底床如果面積太大的話，植物生產中所需要的水分會更多，有時會很難得到保證。因此，在設計中人工濕地的底床構造要科學合理，要結合污水處理的目標進行科學的計算。
2.2.2人工濕地對給水的要求人工濕地的處理污水效果與水力停留時間有著直接性關系，如果時間設定不夠，對污水的處理效果將不是很理想，特別是對污水中氮和磷的處理，但是設定時間過長將會導致污水中的污染物在人工濕地中的滯留，這樣就會讓處理效果產生逆反。因此在設計時要注意到污水的量，濃度，污水中的污染物和人工濕地對污水的處理能力。
2.2.3防滲漏的設計人工濕地處理的污水如果滲漏到地下，將會對周圍的土壤和底下水資源產生污染影響，因此在人工濕地的技術工藝上要注重防滲漏的技術要求，通過人們的不斷研究和時間，得出了較多的防滲漏的技術措施。例如塑料薄膜防滲，水泥砂漿或混凝土防滲，黏土防滲等。
3結語
第2篇：生物技術的優點和缺點范文
關鍵詞：森林病蟲害 概念 防治方法
森林是以喬木和其他木本植物為主體的生物群落。構成這個群落的成分除喬木、灌木外，還包括其他植物、動物、微生物及其居住的環境。森林并非是樹木的簡單集合，而是有一定結構，各成分之間相互作用、彼此制約，并與外界環境發生密切聯系的極其復雜的集合體。森林的主要功能是：涵養水源、保持水土、凈化空氣、降低噪音、防風固沙、改良土壤、調節氣候、減免自然災害，保障農牧業穩產高產，維護生態平衡；另外，森林還可以為人類提供豐富的林副產品。
在建國初期，國家為了改變當時惡劣的自然環境，投入了大批的財力、物力營造了廣袤的人工林。使得祖國的荒山禿嶺都披上了綠裝，也改善了人們居住的環境，使大部分人居住在如畫環境之中。但是，在人們慶幸生存環境改善之余，大面積的人工林也為人們帶來了不少的煩惱。因為人工林的特點是幾千公頃甚至幾萬公頃都是純林，這種單一的純林為森林病蟲害的發生發展創造了有利的條件，極易造成森林病蟲害的大面積發生，使得林木及林副產品減產、甚至絕收，更有甚者森林病蟲害會讓大片林木死亡，造成大量森林資源的浪費。因此，森林病蟲害的防治工作越來越受到林業工作者的高度重視。
一、森林病蟲害的概念
森林病害是指森林植物在其生長發育過程中或其產品和繁殖材料在儲存和運輸過程中，遭受其他生物的侵染或不適宜的環境條件影響，生理程序的正常功能受到干擾和破壞，從而導致植物生理上、組織上和形態上產生一系列不正常的狀態，生長發育不良，甚至整株死亡，最終引起人類經濟損失和其他損失的現象。
林木病害的類型有：一是侵染型病害。是由真菌、細菌、質原體、病毒、寄生性種子植物、藻類、線蟲和螨蟲等侵染的病害，此種病具有傳染性。二是非侵染性病害。是由不適于林木正常生長的水分、溫度、光照、營養物質、空氣污染等因素所引起的病害，這種病不具有傳染性。三是衰退病。是指按照特定順序出現的一系列生物和非生物因素綜合作用造成林木生長勢或生長潛能顯著下降，最終導致林木死亡的一種病。森林病害的發生必須要有植物和引起植物發病的因素，沒有這2個條件森林病害就無從發生。病害的發生可能是由一個因素或某些因素作用的結果。其中，直接引起病害發生的原因稱病原，間接因素稱誘因。病原按其性質分為生物性病原和非生物性病原。
森林蟲害是一種非常普遍的自然災害，是昆蟲在繁殖生長的過程中，取食植物的營養器官或吸食植物的汁液，造成林木所生產的營養減少或者是林木的營養物質被林木害蟲取食，造成林木生長不良，使得木材及林副產品的產量下降，甚至使整株林木死亡。
二、防治方法
病害防治的基本方針是“預防為主，綜合治理”。病害防治的原則是在制定森林病害防治計劃和方案時，必須考慮三方面的因素，即生物性因素、生態因素、經濟因素。森林病害防治的策略：一是杜絕和鏟除；二是免疫和抗病；三是保護；四是治療。人們在對森林病害的防治過程中先后使用化學防治和生物防治。起初，人們為了防治森林病害普遍采用化學防治的方法，剛開始使用化學藥品的品種少，使用的劑量少，但取得的效果極好，森林病害發生的間隔期較長，防治的費用低。隨著時間的推移，大多數森林病害對化學藥劑產生了抗藥性，森林病蟲害發生的間隔期逐漸縮短，森林病蟲害防治的劑量加大，且效果降低，即成本加大，呈逐次上漲的趨勢。后來，人們利用微生物之間的拮抗作用對病原物進行殺滅或抑制，即采取生物技術來實現對森林病害的防治。
森林病蟲害的防治方法很多，各種方法各有其優點和局限性，單靠其中某一種措施往往不能達到防治的目的，有時還會引起其它的一些不良反應。聯合國糧農組織（FAO）有害生物綜合治理專家小組對綜合治理下了如下定義：害蟲綜合治理是一種防治方案，它能控制害蟲的發生，避免相互矛盾，盡量發揮有機地調和作用，保持經濟允許水平之下的防治體系。
第3篇：生物技術的優點和缺點范文
關鍵詞：生物教學；人文素養；滲透
生物是自然科學中的一門基礎學科，在生物教學中滲透人文教育，有著豐富、天然的素材。把人文素養的理念滲透在生物學科中，是新課改三維目標中情感態度價值觀教育的目標要求。
一、提高環境保護意識
目前，提高學生的環境保護意識已成為教師教學的當務之急。新課改要求生物教學必須圍繞三維目標來展開，情感態度價值觀教育就是要求在教學中涉及學生的思想價值觀教育。在中學生物課堂教學中，教師利用生態學知識和人與生物圈相互作用的知識來對學生進行環境保護價值觀的教育。如，人教版普通高中教科書生物必修三《環境與穩態》第六章就是“生態環境的保護”，其中第1節是“人口增長對生態環境的影響”，第2節是“保護我們共同的家園”。學習這兩節內容可以讓學生通過課外調查、課堂討論來真切感受環境問題日益加劇給我們的生活帶來的影響。
二、樹立正確的科學觀
（一）科學看待DNA技術沃森和克里克在1953年提出DNA雙螺旋結構，此后這項技術得到迅速發展。生物技術的發展促進了人類社會的發展，但也帶來一些問題。如，教師在組織學生學習“人的生殖”這一章后，就可向學生介紹“克隆技術”與“克隆人”，并請學生討論克隆人會給社會帶來什么后果。通過討論，讓學生充分認識到：生物技術在造福人類的同時也給人類帶來了一些倫理道德方面的難題。（二）科學看待轉基因作物轉基因食品是當前人們爭議較多的話題。在中學生物教學中，教師可以把全班學生分成兩大組，分別對轉基因作物的優點和缺點進行課外調查，課堂上組織學生以辯論賽的形式來展開，這樣使得學生充分認識到：科學技術僅僅是一種生產工具，并不是全部，在運用科學技術的同時，也要播下人類文明的種子。
三、培養信心、耐心、恒心、責任心等意志品質
信心、耐心、恒心、責任心等意志品質是成功者必須具備的心理素質。在普通高中生物教科書必修一《分子與細胞》第5章“細胞的能量供應和利用”的第3節“ATP的主要來源———細胞呼吸”中有個探究實驗：探究酵母菌細胞的兩種呼吸方式。在該實驗教學中，課前先把學生分為兩個小組，分別對酵母菌細胞在有氧和無氧條件下進行探究。探究的第一步是設計實驗，讓學生滿懷信心。有的學生會設計出優于教材上的實驗方案，可以把他（她）的方案拿出來和其他學生分享，這樣可以培養學生的自信心。另外，在做實驗的過程中會遇到意外，比如，在這個實驗中可能出現在有氧的條件下，在反應后的培養液中滴加濃硫酸和重鉻酸，溶液會變成灰綠色。這與實驗的臆想結果是截然相反的。但為什么會出現這樣的結果呢？經過學生的思考、討論和教師的分析，使學生了解到酒精并不是只在無氧呼吸中才能產生，在有氧呼吸過程中，氧氣不足的條件下也會產生酒精。通過這個實驗，既可以使學生學到酵母細胞的兩種呼吸方式，又能培養學生的信心、耐心、恒心和責任心等意志品質。
四、感悟大自然中的生命之美
生物課從某些角度來說是一門生命的美育課。審美教育是素質教育的重要內容，所以，生物教師在教學中應該注重引導學生，培養學生的審美素養。而且審美能力是循序漸進的。比如，在初中生物教學中，教師可以通過“生物圈中的綠色植物”等章節培養學生感性化的、直觀化的審美能力，讓學生學會感受美；在高中教學中，可以通過“種群和群落”等章節培養學生理性化、藝術化的審美能力，讓學生感受到生命的神奇、偉大。
五、培養生命感，增強生命意識
在生物教學中，要充分發揮生物學科的優勢，引導學生認識生命的脆弱與堅韌，短暫與無窮，從而培養學生珍愛、尊重、關愛自己和他人的生命。黃沙滾滾的沙漠上生長著茂盛的仙人掌，不起眼的小種子也能破土而出，飛蛾為繁殖后代而不惜獻出自己的生命……這些充滿力量的畫面，使我們產生了對生命的敬畏。學生在感受大自然中生物美的同時，在精神上得到洗禮，并上升為一種哲學思考———我從哪里來？我該如何對待生命？這樣學生自然也就增強了生命意識。總之，生物科學是溫情的、關注生命價值的學科。中學生物教學只有具有人文素養，才符合素質教育的要求，才能潤澤學生的生命。
參考文獻：
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第4篇：生物技術的優點和缺點范文
關鍵詞:生物檢測;食品檢驗;應用分析
中圖分類號:TB9 文獻標識碼:A 國家標準學科分類代碼:410.55 DOI:10．15988/j．cnki．1004－6941．2016．01．018
21世紀，隨著經濟和社會的高速發展，人民的生活水平和質量也逐漸提高，食品質量的安全保障的重要性也日趨凸顯，國家對食品安全問題也越來越重視，開始將許多先進的科學技術應用于食品檢測中，從而保障人們的生活健康。其中生物技術由于其較之傳統的檢測技術更為的簡單快捷，且靈敏度高，穩定性好，因此得到了廣泛的應用。因此本文綜述了幾種常見的生物檢測技術在食品檢驗中的應用，以期對國內的食品安全檢測技術研發和產業發展有一定的參考意義。
1分子生物學方法在食品微生物檢測中的應用研究
分子生物學方法主要是在分子水平上對細胞成分的理化性質及其變化下的生命現象進行研究，其常用的技術方法主要是DNA探針和PCR等技術。
1.1DNA探針法
DNA探針法的原理是:若兩條不同來源的核酸鏈之間具有互補的堿基序列，它們就能夠特異性的結合而成為一條分子雜交鏈。在已知其序列的DNA或RN斷上加上可識別的標記(如用同位素標記)，就可制成DNA或RNA探針，用以檢測未知樣品中是否具有與其互補的序列。目前使用的DNA探針雜交方法總體上可以分為2類:一類液相雜交技術，二是固相雜交技術。近年來DNA探針雜交技術在食品微生物檢測中的應用研究相當活躍，目前已可以用DNA探針檢測食品中的金黃色葡萄球菌、李斯特氏菌、志賀氏菌、沙門氏菌、大腸桿菌等。DNA探針雜交方法特異性和敏感性都比較高，且又沒有放射性，不需要檢測者再進行復雜的培養來擴增菌，節省了時間的同時也減少了毒力喪失的機會，并提高了檢測的準確性，但其所選的探針必須是已知且特異的，所以目前難以普遍應用推廣。
1.2PCR技術
PCR技術是以核苷酸的變性和復性為理論基礎，然后通過DNA聚合酶的作用下，通過設計特異性的引物，可以使模板實現百萬倍的擴增，從而實現對目的DNA進行選擇性放大，及時性和準確性較強，所以在致病性食品微生物檢測中的作用越來越明顯，特別是對于那些樣品量較少的檢測，更是優先選擇的檢測方法。但該檢測技術應用的前提和關鍵是必須合理設計引物并準確選擇靶序列，否則會使擴增結果弱化，降低檢測的特異性和靈敏性，從而導致結果出現假陰性或假陽性。由此發展而來的熒光定量PCR技術可定時定量檢測，即通過對PCR期間變化的熒光信號進行直接測定，然后再通過專用軟件動態監測并自動定量擴增產物，以此獲得檢測結果。目前利用PCR方法可快速檢測食品中的單核細胞增生性李斯特氏菌、肉毒梭菌、沙門氏菌、弧菌、頑固性梭狀芽孢桿菌、葡萄球菌腸毒素等微生物。另外PCR技術還被用于轉基因食品的檢測。目前轉基因食品的檢測方法主要有三種:核酸檢測法、蛋白質檢測法、酶活性檢測法。這三個方法雖然都有各自的特點和不足，而PCR卻仍然是最常用以及最適用的檢測轉基因食品的方法。這是由于PCR法不同于蛋白質法和酶法，它可以應用于加工后產品的檢測，即使蛋白質已變性，而后兩者卻不能。PCR技術雖然對食品中致病微生物及轉基因成分的檢測特異性強、敏感度高、簡便快速，但也存在不少問題。PCR反應極為靈敏，所以一旦樣品被污染就很容易出現假陽性。引物的合成和選擇也是PCR技術的應用的一大障礙，且其結果受實用條件和靶序列的選擇的影響而會導致穩定性降低。雖然實時熒光定量PCR在一定程度上克服了上述的缺點，但由于定量PCR儀價格昂貴，暫時也難以普遍推廣。
2免疫學方法
免疫學方法在食品檢測中常用的技術即酶聯免疫吸附試驗(ELASA)，它的原理主要是將特異性抗體與固相載體聯結，形成固相抗體。然后加入待測樣品。樣品中的抗原與固相抗體結合，形成固相抗原抗體復合物。這時再加入酶標抗體則形使固相免疫復合物上的抗原與酶標抗體結合，加底物顯色，即可通過比色，測知標本中抗原的量。免疫學檢測方法主要用于食品中殘余農藥和微生物污染的檢測，是食品檢測中十分常見的一種方法。該方法在食品檢測中的主要的優勢是靈敏性強和準確性高。并且應用酶聯免疫分析檢測技術檢測蔬菜和水果當中的難以檢測的菌劑噻菌靈，具有較高的敏感性，美國化學會也已將其作為分析農藥殘留的主要方法之一，在我國該檢測方法也取得了一定的進展，并在實際中得到一定程度的應用。
3生物芯片檢測技術
在經濟高速發展的今天，食品貿易的進出口不端增多，從而對高通量、高質量的監控體系和食品檢測的需求日趨凸顯，而生物芯片檢測技術的應用，為食品檢測當中檢疫和檢測方面最實用、最快速的高新技術。生物芯片的原理是將待測樣品加在芯片的表面，由于生物分子特異性親和反應(如核酸雜交、抗原抗體反應等)，檢測樣品中的待測成分分別和芯片上固定化的生物識別分子結合反應，從而實現對樣品的分析和檢測。生物芯片技術的應用，可以實現對食品所處的安全狀態進行科學的了解，并且對于進出口食品監管管理中的預警系統和快速反應系統的建立，具有重要作用，應用情景廣。
4生物傳感器技術
生物傳感器技術是一種能夠在短時間內分析大量的生物分子，從而使人們能夠快速準確地獲取樣品中的多種信息的檢測技術，檢測效率比傳統檢測手段有極大的提高。生物傳感器分為兩個部分，換能器和生物敏感膜。當被分析物擴散進入固定化的生物敏感膜層，然后經分子識別，其發生生物學反應產生的信息繼而被相應的化學換能器或物理換能器轉變成可定量以及可處理的電信號，然后再經二次儀表放大并輸出，這樣就可以知道被測物的濃度。生物傳感器主要具有以下的特點:多樣性，因為生物反應的是特異且多樣，所以理論上可以制成適應于測定所有生物物質的酶傳感器;無需添加試劑分析，除了緩沖液外，大多數酶傳感器不用再添加其他分析試劑;操作簡便，且可以重復、連續使用，也可以二次性使用。雖然生物傳感器技術具有其它檢測技術不能比擬的優點，且正進入大規模產業研究開發與應用時期，可仍面臨著一些困難，主要有:生物傳感器所需費用較高，技術性較高且復雜，雜交特異性及自動化程度都還有待進一步提高;另外結果的掃描、背景扣除、后期數據處理等技術目前也需要進一步完善。但生物傳感器技術由于其平行性、大規模以及高通量的特點已成為食品安全檢測中一項先進的基礎技術。將將生物芯片與傳統檢測方法結合的將會極大的拓展和發掘傳統檢測方法的發展潛力、發展空間，進而推動檢測技術發展。
5結語
隨著我國對食品質量安全越來越重視，對食品檢測技術的研究和應用的投入也相應的大幅提高。食品檢驗技術逐漸趨向于簡便、快捷、靈敏和微量化，而生物檢測因其獨特的優勢，勢必在食品檢驗領域方興未艾，應用前景廣闊。而生物技術的快速發展，也必將對生物檢測方法不斷補充和完善，相信生物檢測技術在食品檢驗中也將發揮越來越重要的作用。
參考文獻
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［4］許芳，李鑫，羅欣，等.玉米中轉基因成分的定性PCR檢測［J］.武漢工業學院學報，2008，27(1):5～7.
［5］李欣.生物檢測技術在食品檢驗中的研究［J］.科技創業家，2013，11(2):126.
第5篇：生物技術的優點和缺點范文
關鍵詞：細胞凋亡；檢測方法；分析評價
細胞凋亡（apoptosis）是細胞在一定的生理或病理狀態下，遵循自身的程序，自己結束自己生命的過程。細胞凋亡不受到外部損傷因素直接導致的被動改變而屬機體自身的生理活動，是由基因控制的、高度有序的細胞主動死亡過程，即程序性細胞死亡（programmed cell death，PCD）[1]。它貫穿從受精、發育、成熟、衰老的整個生命過程，近年來一直是生命科學和醫學領域各專業的研究熱點。隨著研究細胞凋亡的方法不斷涌現和深入，分析手段日趨完善和成熟。現將細胞凋亡檢測方法歸納如下。
1 形態學檢測
細胞凋亡是形態學名稱，其特征性改變包括細胞漿固縮、體積縮小、細胞皺縮以及細胞核致密等。一般認為形態學變化是判斷有無細胞凋亡的基礎[2]。根據凋亡細胞固有形態特征，人們設計了多種不同的細胞凋亡形態學檢測方法，常用的有：普通顯微鏡觀察、熒光顯微鏡觀察、共聚焦激光掃描顯微鏡觀察、透射電子顯微鏡規察。普通光學顯微鏡只可以觀察到細胞凋亡的大體形態胞膜起泡現象和凋亡小體。但凋亡細胞的形態學變化大多發生在超微結構，因此用光鏡觀察難以令人滿意。通過電鏡可以觀察到有典型的凋亡細胞出現，其特征是細胞核體積縮小，染色質濃縮致密，并沿核膜分布形成新月體狀，細胞膜微絨毛消失，但細胞漿內的各種細胞器基本正常。凋亡細胞的典型形態改變在透射電鏡下能夠得到最佳的體現，為凋亡細胞判定提供了最可靠的依據。電鏡檢測細胞凋亡的缺點是：只能定性，不能定量；樣本制作處理過程復雜，設備相對昂貴，對檢查者的技術水平要求較高[3-4]。
2 DN段化檢測
2.1 DNA瓊脂糖凝膠電泳檢測法 細胞凋亡時，DNA在內源性核酸內切酶的作用下.在核小體間被切割成180～200 bp整數倍的單核苷酸片段。DNA裂解是標志細胞最終走向死亡的不可逆的重要過程。正常活細胞的DNA凝膠電泳為一條區帶；而當細胞凋亡時，由于DNA被裂解成單核小體和寡聚核小體，電泳時呈現特征性的"階梯狀"（1adder）條帶；而壞死細胞的DNA斷裂為無特征的雜亂片斷，利用此特征，既可確定細胞的凋亡，又可與壞死細胞區別。因此DNA凝膠電泳一度被認為是判定細胞凋亡的金標準之一[5]。這種檢測方法簡便宜行，成本低。但缺乏定位性特征，靈敏性不高，但在作群體細胞凋亡分析時具有一定意義。本方法被廣泛應用于作群體細胞凋亡分析中[6]。
2.2 EILSA法分析組蛋白 細胞凋亡的發生，是由于鈣-鎂依賴性核酸酶進入核小體間切割DNA，產生180bp～200bp或其倍數的核小體片段。而核小體由于與組蛋白H2A、H2B、H3和H4形成緊密復合物而不被核酸內切酶切割。采用雙抗體夾心酶免疫法，應用小鼠抗DNA和抗組蛋白的單克隆抗體，與核小體片段形成夾心結構，可特異性檢測細胞溶解物中的核小體片段。此法具有需要設備簡單.敏感性高，所需細胞個數少等優點。其缺點是不能精確測定凋亡發生絕對量和提供細胞的組織學定位。試驗過程中如果裂解細胞的時間過長可能導致細胞核中的DN段也被計算在內，進而導致結果偏高，因此不同的細胞系需要經過數次摸索才能確定最佳檢測條件[7]。
2.3 DN段原位標記法
2.3.1.原位缺口轉移（in situ nick-translation，ISNT）技術 細胞發生凋亡時，核酸內切酶在DNA分子中導入切口，DNA多聚酶在切口部位表達外切酶活性，使核苷酸自5'向3'方向切去；同時以切口部位末端核苷酸的3'一OH為引物，利用DNA多聚酶I的聚合活性將未標記的核苷酸用標記的核苷酸進行置換，切口沿DNA分子移動，同時水解5'末端，以修復DNA原位切口平移技術將標記的核苷酸引入凋亡細胞的DNA，據此可檢測凋亡細胞。
3 流式細胞儀檢測法
流式細胞儀（FCM）是將流體噴射技術、激光光學技術、電子技術和計算機技術等集為一體，用于細胞定量分析和進行細胞分類研究的工具。此方法系通過熒光素如PI、hoechst 等親DNA的特性，分析懸浮細胞中DNA 含量的直方圖來判斷細胞凋亡。①PI 染色法：凋亡細胞經PI 染色、流式細胞儀檢測，在正常細胞G1期的峰前增加1個特異性亞二倍體峰（sub-G1峰）俗稱"凋亡峰"。通過FCM測定DNA的含量還可以研究凋亡細胞的周期特異性。此方法的優點是可定量檢測，靈敏度高。缺點是不能觀察S期和G2期凋亡的細胞，不能區別壞死細胞和凋亡細胞。②Hoechst-PI法：此法可克服PI 法的不足。hoechst被活細胞攝取后與DNA結合呈藍色熒光；PI使壞死細胞呈紅色熒光。因此，在直方圖上可根據紅藍兩種熒光判斷3種細胞：正常細胞呈弱藍、弱紅光；凋亡細胞呈強藍、弱紅光；壞死細胞呈弱藍、強紅光[9]。③Annexin V/PI法：在細胞凋亡早期位于細胞膜內側的磷脂酰絲氨酸（Ps）遷移至細胞膜外側。PS發生的變化即外露早于DNA斷裂，早于染色質凝集及凋亡小體的形成，外露后成為免疫系統識別的標志，能與高親和力的鈣依賴性的磷脂結合蛋白Annexin V結合，將Annexin V進行熒光素（FITC、PE、ECFP）標記可以檢測細胞凋亡，是最敏感的指標之一，但壞死細胞Ps亦暴露于外表使Annexin V結合陽性，因此使用Annexin V這一參數不能區分壞死或凋亡，必須同時結合PI進行凋亡細胞雙染后用流式細胞儀即可將凋亡細胞以及壞死細胞區分開來。結果判斷正常活細胞Anmxin-V、PI均低染；凋亡細胞Anmedn-V高染、PI低染；壞死細胞Anmxin-V、PI均高染。利用Annexin V/PI法，是目前檢測細胞凋亡最理想的方法。
4 細胞凋亡相關物質的檢測
4.1 酶學檢測
4.1.1 半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（Caspases-3）活性檢測 細胞凋亡過程中有許多蛋白酶參與并相互協調以促進凋亡的發生。在凋亡的起始和執行過程中起關鍵作用的是半胱胺酸天冬氨酸酶（Caspases）。大多數凋亡都涉及Caspase-3的活化，它是關鍵的凋亡執行分子.Caspase-3正常以酶原的形式存在于胞漿中，在凋亡早期階段被激活它通過分解去除DNA酶的一個負調節亞基而問接使之活化，實現了DNA的片段化，最終發生細胞凋亡。常采用熒光分光光度計檢測其活性。因活化的Caspase-3能夠特異切割DIE2V3D4-X底物，水解D4-X肽鍵，故設計出熒光物質偶聯的短肽Ac_DEVDAMC。短肽被水解后釋放出的AMC能被激發發射熒光。根據釋放的AMC熒光強度大小，可測定Caspase-3活性，從而反映Caspase-3的活化度，以判斷細胞凋亡程度[10]。
4.1.2 乙酰膽堿酯酶 乙酰膽堿酯酶（Acetylcholinesterase，AChE）是主要存在于神經系統的一種水解酶，其經典功能是水解神經遞質乙酰膽堿從而終止神經沖動的傳遞[11]。張學軍等[12 ]發現乙酰膽堿在細胞凋亡追蹤起重要作用，他們以人肺成纖維細胞株、NIH/3T3小鼠、HEL、PC-3和牛肉皮細胞等為材料，用衰老凋亡或化療藥物誘導法誘導細胞凋亡，綜合流式細胞術、DNA電泳、形態學及TUNEL等方法檢測凋亡細胞，發現各類細胞在正常狀態下無AchE活性反應。一旦發生凋亡，均具有AchE活性反應，從而建立了這一檢測凋亡細胞的新方法[13]。酶學檢測簡單、快速、方便，適合大量培養細胞的凋亡檢測，但不能定量和定位。
4.2 細胞凋亡相關基因水平的檢測 在細胞凋亡時有些基因表達異常，檢測這些特異基因的表達水平也成為檢測細胞凋亡的一種常用方法。據報道，Fas蛋白結合受體后形成死亡介導信號復合體（DISC），能誘導癌細胞中的細胞毒性T細胞等靶細胞調亡[14]。Bcl-2和Bcl-XL作為抗凋亡的調節物，它們的表達水平比例決定細胞是凋亡還是存活[15]。現多采用Northern雜交和RT-PCR對它們進行檢測，隨著近年來熒光定量PCR技術的發展，用定量PCR來檢測基因表達水平較前者更快更準確。
總之，目前檢測細胞凋亡的方法很多，但都有其自身的優點和局限性。應充分了解各種檢測方法的原理及應用范圍，根據標本綜合選擇幾種適當的方法進行檢測，常可得到較準確結果。在進行細胞凋亡檢測的時候，要幾種方法進行檢測，避免使用單一方法。例如：電鏡觀察仍是確定凋亡的最具權威的標準.因此在凋亡定量控測之前應先行電鏡觀察定性；PI染色流式細胞檢測法漏檢率及錯檢率均高.不適于凋亡定量觀察.但其方法簡便、價廉，適用于大批標本的篩選預試驗；TUNEL法是目前最常用的凋亡檢測技術.為避免壞死細胞的影響，應先用熒光鏡檢以保證TUNEL染色細胞不存在壞死細胞，否則應另選其它檢測方法。
綜上所述，只有幾種不同的檢測方法進行綜合檢測得到的結果，才能真正的反映細胞發生凋亡的情況，進而準確的對其凋亡進行定性和定量判定。相信伴隨著人類對凋亡機制更加深入的了解，操作簡單、敏感性高、成本低廉的細胞凋亡檢測方法會越來越多，也將對基礎細胞生物學，生物醫學及臨床某些疾病的診斷及治療產生深遠影響。
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第6篇：生物技術的優點和缺點范文
脂肪酶（Ec.3.1.1.3）即三酰基甘油酰基水解酶，可催化甘油三酯分解成甘油二酯、甘油單酯、甘油和脂肪酸，是一類特殊的酯鍵水解酶，脂肪酶以氨基酸為基本組成單位，一般只有一條多肽鏈，催化活性僅決定于蛋白質結構。目前，以生物催化為核心內容的工業生物技術在支撐新世紀社會進步與經濟發展的技術體系中的地位已經被提到空前的戰略高度[1]，作為一種生物催化劑，脂肪酶具有一般催化劑高效性、高選擇性、反應條件溫和等共同優點，是綠色環保的催化劑，對于生化、食品等生活和生產的各個領域的科學發展，有著非常重要意義。
1 脂肪酶概述
脂肪酶于1834年被發現，是生物體內極其重要的代謝酶，在油、水界面和有機相中起作用，具有良好的立體選擇性，以長鏈脂肪酸酯為天然底物，能在聚合過程中能保持單體上的活性基團，1986年以來，Klibanov等人突破傳統酶學思想限制，對界面酶學和非水酶學方面取得了突破性研究成果，使脂肪酶在醫藥、食品、洗滌劑、材料合成、污水處理等方面均得到了應用，在有機相中，脂肪酶還能催化酯合成、酯交換反應、酯聚合反應、肽合成和酰胺合成等，能在常溫常壓下，得到其他方法難以得到的產品。此外，脂肪酶來源廣泛、催化功能多，催化底物廣泛、環保高效，降低了生產成本，提高了經濟效益。
2 脂肪酶的應用
2.1 脂肪酶可催化合成可生物降解高分子
目前，人們所依賴的、在生產生活中使用的高分子材料，依然是難以進行生物降解的材料，它們已經給人們的日常生活和社會帶來了諸多的不便和危害，更嚴重的是對自然環境造成了極大的污染，在目前研究可降解材料的方法如天然高分子改造法，原料在受熱熔化前就開始分解，難以加工成型，只能通過溶液法加工，產量小，應用范圍小；化學合成法一般在高溫高壓條件進行反應，工藝復雜，副產品多，大部分催化劑帶有一定的毒性，成本高，生物相容性較差，相對于上述兩種方法，生物合成法則是利用酶來合成目標產品，酶的反應條件溫和，具有相對專一性，快速高效，成本較低，產品生物相容性好，能克服了上述兩種方法的缺點和微生物法代謝產物復雜，產物分離困難的劣勢，脂肪酶可以催化聚酯類可生物降解高分子的合成.在已知的研究中，脂肪酶已經成功催化非手性羧酸衍生物、手性羧酸衍生物等方面有了成功的實例。Wang等[2]利用南極假絲酵母脂肪酶（CALB）高效區域選擇性酰化合成6-氮尿苷的5''-O-單酯，結果表明，不同類型的酰基供體對CALB的活性具有很重要的影響，以色列（Gutman）[4]研究小組以線性羥基酸甲酯做單體，用豬胰脂肪酶作為催化劑，在有機溶劑中合成了聚羥基酸甲酯，分子量提高到12KD左右，并制成了這種聚酯的薄膜制品。
2.2 脂肪酶在手性藥物拆分中的應用
手性是與人們生活關系密切的自然界本質屬性之一，對映體在自然界中普遍存在，在構成生物體的基本物質中，包括核酸、蛋白質、糖類等分子都是手性分子，因此相關的許多藥物，包括農藥和除草劑等也都是光學活性化合物，因為手性藥物進入生物體內后，其藥理和生理作用多與其和體內靶分子之間的手性匹配和分子識別能力有關[3]，手性新藥的開發，即選擇合成路線中某一個手性中間體進行不對稱合成或拆分，再合成單一的手性藥物，此法副產物少，容易對目標產物進行分離，常溫常壓下即可反應，減少了能源消耗和環境污染；脂肪酶的高度立體選擇性使制備的單一手性化合物光學純度較高，脂肪酶在手性藥物中的應用愈加廣泛.脂肪酶可對環氧丙醇類手性藥物中間體、2-取代丙酸類手性中間體的拆分等藥物進行拆分.日本田邊制藥成功地用脂肪酶拆分了外消旋的甲基-3-（4-甲氧基苯基）環氧丙酯，制備了（-）-（2R，3S）-3-（4-甲氧基苯基）環氧丙酰胺，它是生產硫氮卓酮（一種心血管藥物）的手性前體，非甾體抗炎藥物，如酮基布洛芬（keto-profen）、萘普生（naproxen）、布洛芬（ibuprofen）等的另一種非常重要的手性中間體2-芳基丙酸（CH3CHArCOOH）已經實現工業化，英國的Chiroscience手性技術公司、西班牙Laboratories Menarini公司以實現大規模生產。
2.3 在三甘酯結構測定中的應用
脂肪酶可根據其底物專一性來分類，例如：青霉（Penici
llium sp.）、米黑毛霉（Mucor miehei）所產脂肪酶作用于甘油1位和3位羥基，定義為1，3專一性脂肪酶；而柱狀假絲酵母（Candida cylindracea）、假單胞菌（Pseudomona sp.）及染色粘性菌（Chromobacterium viscosum）所產脂肪酶為隨機水解酶[4]，并且白地霉（Geatrichum candium）產脂肪酶對順式不飽和脂肪酸，如油酸具有選擇性，而米黑毛霉（M.miehei）的脂肪酶則同樣不與多不飽和脂肪酸（PUFA），如γ-亞油酸和二十二碳六烯酸（DHA）作用，對脂肪激素敏感的脂肪酶則可優先從三甘酯中釋放PUFA[10]。所以，用某種特定的脂肪酶催化不同類型的脂肪酸酯，從其水解產物可推測三甘酯的結構。
2.4 脂肪酶在食品加工中的應用
在焙烤食品、乳制品等食品加工產業中，脂肪酶的應用范圍日益廣泛。如，在面包生面團中加入脂肪酶可水解甘油三酯，改善面團的流變學特性，增強面團對發酵的耐受性，增大面包體積，改善面包芯的柔軟性和組織結構，且有二次增白作用；脂肪酶與葡萄糖氧化酶配合使用，能夠取代化學添加劑溴酸鉀，提高烘焙品質、改善面包質地、延長保質期，在油脂加工方面，脂肪酶可以催化水解、酯交換、酯化等反應，脂肪酶還廣泛應用于乳制品工業中，可以加強奶粉和奶酪的風味、縮短成熟期、對乳脂和奶油進行脂解改性等，其中脂肪酶作用于乳脂產生游離脂肪酸，進而形成有揮發性的異戊醛、二乙酰、3-羥基丁酮等呈味物質，改善了奶酪風味，并產生特殊香味[16]。此外，脂肪酶在肉制品加工過程中除去多余的脂肪，并改善產品的風味等。
2.5 脂肪酶在制造生物柴油方面的應用
現今社會，隨著人類對石油、燃氣等不可再生能源的依賴不斷加強，而太陽能、風能地熱等可再生資源的應用。還尚未成熟，以生物手段研發新的可再生能源就成為不可避免的一種具有較高可行性的手段，生物柴油就是其中一種，是指以可產生油料的動物、植物、微生物及各種油脂（如動物油脂、油料作物、工程微藻、垃圾油等）為原料，以合適的生物手段將其轉化成為再生性柴油燃料，而最典型的生物柴油是脂肪酸甲脂，利用合適的脂肪酶針對不同的原料進行處理，控制反應溫度、pH和水的溶質含量，可達到較高的轉酯率。脂肪酶催化制備生物柴油是一些列的水解和酯化過程，三甘酯經過兩步水解，最終產物為單甘酯和脂肪酸，脂肪酸與短鏈醇酯化還成為脂肪酸烷基酯，此過程不斷進行至反應完全，目前，南極假絲酵母、洋蔥假單胞菌、熒光假單胞菌和豬胰脂肪酶等均可用于催化制備生物柴油原料，主要包括游離脂肪酶法和固定化脂肪酶法。但由于脂肪酶較多適用于長鏈脂肪醇的轉酯化反應，對短鏈脂肪醇的效果不甚明顯，所需酶類的成本較高，可使用時間較短，重復利用率不高等缺點，目前國內外都尚未將脂肪酶催化合成生物柴油進行較大規模化的工業生產。
3 前景展望
除上述以外，脂肪酶在生產生物柴油、生產日化制品、早脂肪酸化學、嗜酸耐熱菌種鑒定等多個方面具有不同程度的應用，隨著酶品種的開發，酶固定化技術的研究以及相應生物反應器的使用，脂肪酶在眾多領域的應用將更快捷，具有廣闊的前景。
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第7篇：生物技術的優點和缺點范文
關鍵詞: 污水處理；工藝；回用技術；
中圖分類號：TU992文獻標識碼： A
引言：我國經濟正處于快速發展時期，各種工業廢水大量產生。如果一些工業污水治理凈化不達標，就會造成水資源的污染。同時，隨著城市化進程不斷加快，人口的不斷增加，也使得生活污水量增長迅速。城市污水處理是環境工程中的重要環節，關系到建設環境友好型社會的進程，關系到生態文明建設的步伐。受多種因素影響，我國城市污水處理形勢嚴峻，污水處理效果差，難以達到排放標準，在處理過程中又產生了噪聲、臭味的污染。因此，加強城市污水處理研究，對加快環境質量改善和提高居民生活水平，有著十分重要的現實意義和生態效益。
一．城市污水處理影響因素
1.城市污水管網是城市污水處理系統中的重要組成部分。在新建地區排水系統一般采用分流制，根據當地規劃的實施情況和經濟情況分期建設。現有合流制排水系統按照規劃的要求實現雨污分流改造，這樣不僅可以控制初期雨水污染，而且能有效減少由于雨水量過大造成的溢流。在降雨量較低的干旱地區，可以考慮使用合流制排水系統。截流倍數較大時，會使截流干管、提升泵站以及污水廠的造價增加，同時造成進入污水廠的污水水質和水量在晴天和雨天時的差別很大，給運轉管理帶來較大的困難。因此，在污水處理廠工藝設計和設計參數的選擇上，應對該水量、水質變化進行科學的分析和校核，并對各處理單元和關鍵工藝參數進行監測和控制，確保出水水質的合格。
2.在污水處理的過程中，會產生大量的污泥，其數量約占處理水量的3‰～5‰左右，是水處理工程中不可避免的副產物，而這些污泥中含有寄生蟲、病原體、重金屬等有毒有害物質，如若沒有得到科學化處理，甚至是隨意丟棄，勢必會對環境造成嚴重的二次污染，因此對污泥減量化，穩定化，無害化處理處置是整個水處理系統不可缺少的環節。
3.污水處理廠的臭氣也會對環境造成二次污染。嚴重的氣味，不僅影響操作人員的健康，也給周圍的居民帶來環境污染。因此，應根據環境影響評價的要求采取合理有效的除臭措施。例如：新建污水處理廠應對污泥濃縮池、儲泥池、脫水機房、污泥儲運間采取封閉措施，通過補風抽氣并送到除臭系統進行除臭處理，達標排放。
二．污水處理技術分析
從環境保護的角度出發，污水處理廠工藝選擇應采用資源利用率高、污染物產生量少、有利于綜合利用、能夠達到城市水污染控制目標的清潔生產工藝。污水處理廠清潔生產的量化指標包括處理單位水量占地面積、處理單位水量能耗(包括電、燃煤或燃氣、燃油、蒸汽、壓縮空氣)、自用水率、污泥產生率等。
1.生物膜法
生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。生物膜法包括生物接觸氧化法、生物轉盤、生物濾池（普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池）等。
生物膜法的優點是不產生污泥膨脹，產生的污泥量較少，抗沖擊負荷的能力較強，運行管理較方便。缺點是處理后的水較渾濁，有機物去除率較低，需要較多的填料和填料支承結構。
2.氧化溝工藝
氧化溝工藝是活性污泥法的變形工藝，溝中的微生物以廢水中的有機物為食物，并使之無機化。在氧化溝系統中，通過轉刷（轉盤或其他曝氣設備），使泥水混合物在環狀的渠內循環流動，依靠轉刷推動廢水混合液流動并進行曝氣。其基本特征是跑道型循環混合式曝氣池。氧化溝工藝具有工藝流程簡單，可以不設初沉池，污泥平均停留時間較長，剩余污泥量少，且剩余污泥在溝內已經得到一定程度穩定，可不設污泥消化裝置；處理效果穩定，出水水質好；基建和運行費用低等特點。
3.污水的回用工藝
城市污水處理應考慮與污水資源化目標相結合，在城市污水處理過程中，經處理達標的污水可作為城市第二水資源回用于工業及市政清掃綠化，是解決水資源緊缺的一條有效途徑。在考慮污水處理廠規劃建設時，宜同步規劃污水回用工程的建設。在進行污水回用工程評價時，需對回用污水用途做出分析，探究污水回用的可行性，并預測在污水回用過程中可能會出現的環境問題。城市污水處理過程中，污水回用的途徑是多方面的，大致可分為農業用水(包括林、牧、漁業)、城市雜用水、工業用水、環境用水和補充水源水。目前最先進的處理工藝是采用膜技術，如MBR工藝，MBR技術是國際上新興并迅速發展的一項水處理技術,其特點是將膜分離技術與生物技術進行了高效有機的結合，是用膜分離取代二沉池的沉淀分離。由于膜分離可以將全部微生物截留在反應池中，可使曝氣內污泥濃度提高到8000-10000mg/l，效率高、負荷大，在達到同樣處理效果的前提下曝氣池體積小，處理時間短，可節省占地面積。反應器內污泥齡長，剩余污泥少，運行管理方便。出水水質良好且穩定，可以直接回用。
三．一體化污水處理技術在城市污水處理中的應用
1.一體化污水處理技術最重要的兩種類型
1)序批式活性污泥法(SBR)。該工藝是一種按照一定的時間順序間歇式操作的污水生物處理技術，也是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，反應機理及去除污染物的機理與傳統的活性污泥法基本相同，只是運行方式有所不同。SBR按照進水、曝氣、沉淀、排水、閑置等五個工序順序進行，運行一次為一個周期，周而復始。可根據水量水質的變化調整各時間段的時間，或根據需要調整或增減處理工序，以保證出水水質符合要求。一般不設初沉池，生物降解和泥水分離在一個反應器內完成，處理流程短，占地小。
2)間歇式延時循環曝氣系統(ICEAS)。
該工藝是一種連續進水的改進型 SBR工藝，采用連續進水(沉淀期和排水期保持不間斷進水)和間歇排水的運行方式，有機物的降解消化作用、硝化和反硝化作用、除磷、固液分離等均在一個反應池中進行，無污泥回流和混合液的內循環，能耗低。此外，污泥齡長，污泥沉降性能好，剩余污泥少。
2.一體化污水處理技術的特點
一體化污水處理技術作為一種新型的污水處理技術，對于我國國情而言，具有獨特的優勢。采取中小規模的治理方式、分散式分布，符合我國人口分布特點和污水排放情況，可以更有效地實現污水的治理效果。總體而言，一體化污水治理技術具有如下特點:
1)相對較低的治理成本。一體化污水處理技術對管網輸送建設要求不高，在進行污水處理時對基礎設施的硬性要求也比較低，處理構筑物設計簡單，可很方便地進行施工，安裝運輸簡單。
2)運用廣泛，安裝方式多樣。一體化污水處理中設備可以有多種安裝方式，可以安裝于地面，也可以將設備埋于地下，多種安裝方式大大減少了占地面積，減少了對地表的破壞，減少了對特殊地形地貌的破壞，有助于當地生態人文景觀的保護。
3)較高的污水處理效率。
經過實踐檢驗，一體化污水處理工藝對污水可以實現循環利用，大大降低了污水的排放量。而且，排放出的污水更易達到規定標準，相對于傳統污水處理方法更具技術優勢。
四．結語
. 社會在前進，科學技術在發展，客觀環境也在不斷出現新情況、新問題，因此不僅在政治思想方面要與時俱進，科學技術也要與時俱進，不斷調整，不斷翻新，不斷前進。污水處理工藝是環境建設重要技術，應十分重視規劃建設的合理性，切實做好環境影響評價，防止項目可能造成的二次污染和帶來的環境破壞，真正發揮其改善城市環境的作用。我們要不斷提高和完善污水處理技術，研究開發行之有效的工藝技術，從而達到水資源循環利用的目的。 參考文獻：
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第8篇：生物技術的優點和缺點范文
【關鍵詞】新課程；課堂教學；教學策略；有效性
高中生物新課程改革已在全國各個省市陸續推行。多數高中生物教師已經開始接觸新課程的理念并努力在教學實踐中加以應用，使生物課堂發生了一些可喜的變化。但在使用新教材的過程中也出現了不少的問題，比如明顯感到課時不夠，教師對教材內容的變化不適應，對知識體系安排的不認同，探究式教學開展難度大，新課程的評價方式與高考的目標不一致等，最終導致教師教的累，學生學的苦，但學生卻沒有得到真正有效的發展。為了解決這些問題，探討和研究新課程背景下課堂教學有效性就顯得十分迫切與必要。
1. 課堂教學有效性的含義
教學的主陣地是課堂，有效教學的關鍵在于課堂教學的有效性，課堂教學有效性的核心就是課堂教學的效益，主要是指通過教師一段時間的課堂教學之后，學生獲得了具體進步或發展。也就是說，學生有無進步或發展是衡量課堂教學有沒有效益的唯一指標。課堂教學有沒有效益，并不是看教師有沒有完成教學任務或教得認不認真、辛不辛苦，而是指學生有沒有學到什么或學生學得好不好。如果學生不想學或學了沒收獲，即使教師付出再多也是無效教學，同樣，如果學生學得很辛苦，但沒有得到應有的發展，也是無效或低效教學。
2. 提高課堂教學有效性的教學策略
教學策略是指教師教學時有計劃地引導學生學習，從而達成教學目標所采用的一切方法。它具有技能特性，又具有框架特點，在內容構成上具有3個層次：第1層次指影響教學處理的教育理念和價值觀傾向；第2層次是對達到特定目標的教學方式的一般性規律的認識；第3層次是具體的教學手段和方法。按教學活動的進程可把教學分成準備、實施與評價3個階段，每個階段都有一系列的策略。
2.1 教學的準備階段。
做好教學前的準備工作是提高教學有效性的基礎，可從以下3個方面著手準備。
（1）提高教學目標的有效性 教學目標是教師專業活動的靈魂，也是每堂課的方向，是判斷課堂教學是否有效的直接依據。因此，在撰寫教案時，力爭做到以下幾點：一是要有具體、明確、可操作性的教學目標，在確定知識目標的同時還應該充分關注到能力和情感態度價值觀等這些相對隱性的目標，才能符合新課程的理念。二是確定教學目標時要給予學生足夠的信息量，同時要層次分明，突出重點，對知識的把握上要注意“三講”和“三不講”。“三講”是指：只講容易混淆的知識，只講容易錯誤的知識和只講容易遺漏的知識；“三不講”是指：不講學生已會的知識，不講學生能自己學會的知識和不講學生怎么也學不會的知識。三是要厘清教材中事實性材料，概念，原理等知識的關系，在教學中要區別對待。
（2）提高備課工作的有效性 在備課過程中首先要做到整體備課，就是要理清某一節內容在該模塊和章節中的地位和作用，并依據課標把握教學尺度，特別是當教師的教學理念與教材的編寫形式不統一時，應更多關注課標對該知識的要求，而不能過分依賴原有教學經驗和知識標準，否則會加重學生的負擔。其次根據具體的內容在教學方法的選擇上要有所側重，比如《減數分裂》、《受精作用》采用的主要方法是演示觀察——理性分析——形成概念，《生物的進化》采用的主要方法是資料分析和自主學習。第三就是借助集體的智慧，開展集體研討群策群力提高備課的質量。
（3）提高學生預習的有效性 一是要求學生在課前進行預習；二是要對學生的預習進行方法指導并養成習慣；三是要對預習提出明確的目標要求，對有些較難的章節采取運用學案的方法進行有效預習。
需要強調的是，教學準備后的實施階段也不能呆板地貫徹計劃，而是要根據課堂實際情景、班上學生的現場反應發揮教學機智進行適時調整。
2.2 教學的實施階段。
（1）創設問題情境，引發學生的參與心理。在課堂教學中，教師要把教學過程變成學生發現知識的過程，而不是簡單獲取知識的過程。在生物教學中，教師必須創設有吸引力的問題情境，所謂問題情境是指學生利用已有知識不能解決問題時出現，在教學中教師需創設有吸引力的問題情境，引發學生的參與心理，激發學生思維，使學生真正融入到學習活動之中。比如對于《光能利用率》和《光合作用效率》這兩個概念的教學，如果直接講解學生就會對兩者理解不夠深入，在講解之前，如果教師提出一個問題“假如你有一塊土地，你有什么辦法能讓這塊土地的收成更多？”那學生會很感興趣，很快進入這個問題并展開討論，提出各種措施，如施肥、密植、間作等等，然后教師再引導學生進行歸納，哪些措施是提高的光能利用率，哪些措施是提高光合作用效率，這樣學生就能清楚的知道這兩個概念的區別聯系了。同時高中生物新課程的每一節內容都有一個“問題探討”， 我們也可以很好利用以此來引入新課。總之在實際教學中，都要盡量根據學生已有的知識、生活經驗、心理特點來創設問題情境才能達到好的教學效果。
（2）課堂提問是實現課堂教學有效性的重要途徑。課堂教學離不開教師的提問，問題是學生探究生命現象和生物學過程的出發點，問題往往是教師提出、暗示或預先設計的，即便是學生自己提出的問題，多數情況下也是根據教師的教學設計逐步發現矛盾進而提出的，還有一部分問題來源于教材，這都是教師用于教學的重要材料。而問題的有效創設，是突破教學難點的最有效策略。對問題的有效設置應該注意以下幾點：第一是對問題的指向性越具體，對學生的思考就越明確，教學效果就越好，比如進行實驗《探究不同溫度和PH值對酶活性的影響》時，學生寫實驗方案會出現困難，此時需以問題串的形式來提示：“本實驗的變量是什么？用什么方法控制變量？對照組怎樣設置？探究PH影響，設定哪些數值？如何設定？探究溫度影響，設定哪些數值？如何設定？”。第二是問題應該簡要綜合，讓學生的思考有必要。第三是多用“為什么、有哪些、怎么樣”等具有挑戰性的文字創設問題，能更有效地激發學生參與討論和學習。
其實，教師提問的關鍵在于思考性，并對全班學生要有吸引力，讓學生在課堂上都能開動腦筋，積極去思考問題、鉆研問題，從而且促進思維能力的發展，千萬不要追求表面上、形式上的活躍。
（3）有效教學需要優化教學方法。教學方法是實現教學目標的途徑，有效教學需要有效的教學方法來實現。但是，每種教學方法既有優點又有缺點，某種教學方法有效地解決了某些問題，但解決另一問題則無效。例如，以探究活動為主的引導發現法，在啟發學生思維、培養學生能力、形成科學思想和方法等方面有優勢，但難以保證學生在短時間獲得最多的知識，而且對于陳述性的知識，也沒有探究的必要；討論法具有多向信息交流、針對性強、便于調動學生學習主動性的特點，但往往使知識缺少系統性；自學輔導法，有利于學生獨立活動，有利于培養學生自學能力，但只適合于較簡單的學習內容；而講解法雖然具有信息量大、系統、邏輯性強的優點（這些優點是其他方法所不及的，對于知識接受為主要目標的課型，講解法也是高效的），但不利于調動學生學習的積極性……總之，教學目標的多重性、教學系統本身的復雜性、教學客觀條件的千差萬別和千變萬化，使得我們不可能找到適合于一切教學環境，符合每一特定教學情境的教學公式，一種方法的優點，可能恰恰是另一方法的不足所在。因此，要提高課堂教學有效性，就必須發揮每一種教學方法的優勢，克服其劣勢，實現教學方法的優化與組合，使各種方法優勢互補，長短相濟，立體結合。
例如，對于伴性遺傳的學習，可以有兩種基本的方法：一是先給出學生伴性遺傳的具體實例，讓學生結合遺傳規律的相關知識，分析其可能的原因，揭示其本質；二是先給出性染色體及性染色體上的基因，然后要求學生分析這些基因是怎樣傳遞，基因的這種傳遞可能使后代的性狀遺傳表現出什么樣的特點和規律。第一種方法采用的是分析歸納的思路，第二種方法采用的是演繹推理的思路，兩種方法都是科學研究的重要方法，對學生能力的發展各有側重。因此，有效教學應該是各種教學方法的優化與有效組合，必須與特定的教學目標、教學內容、教師個性特點以及具體的教學環境相適合。
有效的教學方法還應該激發學生思維的積極參與。學生是學習的主體，不論采用什么教學方法，都應該有學生積極主動的參與。在教學過程中我們還要善用某些案例、學生解題過程中出現的錯誤和有難度梯度的練習等來激發學生的主動參與。
（4）有效教學需要合理使用教學手段。在教學過程中我們還應該利用多種演示手段。隨著科學技術的發展，現代化教學手段已走進課堂，與傳統教學相比這些手段使得宏觀與微觀、靜態與動態、抽象與直觀能夠輕易地實現相互轉化，通過聲音、圖畫、視頻等多種刺激，調動學生的多種感覺器官，具有直觀形象，動態交互，可重復等特點，對課堂教學有效性的落實起到了積極的作用。例如細胞分裂、蛋白質合成等微觀世界的生命活動，基因工程、克隆等生物技術，借助于多媒體的手段，可使這些生物學過程直觀明了。多媒體教學手段優勢明顯，如果單一使用或使用不當也有弊端，比如增加了備課量，操作比較機械，不能隨機生成，也不便教師的臨場發揮，而且在某種程度上阻塞了學生的想象空間，不利于培養學生的形象思維，信息量過大也容易形成信息污染，影響教學效果，不能實現課堂教學的有效性。因此對教學手段的確定應該根據教學目標合理選擇，教師都絕不能脫離教材內容和學生實際，想當然地使用某種教學手段，而不計成本不計后果，落入形式主義的泥淖。能用傳統教學手段解決的，能利用語言講清講透的，就不一定非用多媒體手段。搞形式主義，只會使課堂教學變成各種電教手段的演示會。真正的課堂教學，負責任的課堂教學，一切要以教學效果為準繩，充分發揮傳統教學手段和多媒體教學手段各自的優勢，力避兩種教學手段的不足，只有這樣，才能真正實現多媒體教學和傳統教學手段的優勢互補，只有合理使用各種教學手段，才能使課堂教學發揮出最大的整體效益。
教學手段的合理使用還要把握好使用的時機。例如，對于一些生理過程的教學，如果我們一開始就出示動畫進行講解，對于學生的理解來說無疑是高效的，但學生同時也就失去了抽象思維的過程和機會。對于實驗性的內容，如果我們一開始就將操作過程及結果進行清晰的展示，這對實驗的順利完成無疑是十分有幫助的，但學生卻失去了在實驗過程中進行嘗試，在觀察結果中進行真偽辨別的機會。學生的實驗也就成了照方抓藥，對實驗結果的觀察就成了一種形式。
2.3 教學的評價階段。
如果說教學準備和教學實施是直接影響教學效益的因素，教學評價則是通過對前一階段的教學總結，為提高下一階段的教學效益打下了基礎。而且評價行為應該貫穿整個教學活動始終，在新課程改革的背景下教學評價應以課程標準為依據，根據課程目標和教學目標來進行。一方面要采取多種途徑對學生的學習進行評價，比如紙筆測驗、實驗操作技能、科學發展史的學習感悟、專題綜述報告等，但在評價的過程中要客觀、公正、合理，以增強學生學習自信心，提高學習生物學的興趣，激發學習的動力；另一方面還有教師的自我評價，主要是進行及時有性的教學反思，總結出從教學設計到教學實施過程中出現的問題，分析對策，甚至可以進行二次備課，以達到提高教學有效性的目的。
總之，要提高課堂教學的有效性，必須牢牢把握好新課程的基本理念，落實好三個維度，不斷改革課堂教學，使全體學生都獲得一定的進步和發展。
參考文獻
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第9篇：生物技術的優點和缺點范文
【關鍵詞】教學方法 互動 食用菌生產 運用
【中圖分類號】C41 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)08(b)-0030-02
在實施素質教育的今天,從培養21世紀的建設事業人才的需要看,教育之目的不單單是傳授學生知識,更主要的是培養學生的素質和能力。教師是課程的實施者,在教學中要把培養學生的素質和能力放在首位,并且貫穿于整個教學活動中。使學生不僅從理論知識上得到抬升,更要在動手、動腦、收集資料、加工知識等個人綜合素質上提高,使他們學會自我增長知識和生產知識,不斷提高自身的實踐能力和創新能力。可以看出,依靠傳統的教學方式來達到既提高學生的素質又提高他們能力的目的是肯定走不通的,社會在變,學生在變,這就需要教師也發生改變,并不斷的改革自己的教學方法,因材而教,因人而教,并且要求教師與學生之間要充分的交流,師生在教與學的過程中充分的互動,讓教師教而有其法,學生學而得其道。所以,可以想象互動式教學必將成為高等教育教學發展的必然趨勢。所謂互動式教學是指尊重和確認教育者的主體地位,教師和學生同為教學的主體,通過教師的引導,學生的參與和適時角色的互換。使教師和學生在良好的合作中相互影響,相互促進,共同提高。互動式教學的一個重要特征就是學生的參與性。它通過強調教師和學生的雙向交流,充分調動雙方的積極能動性,從而活躍課堂的氣氛,使教學順利的完成。
食用菌生產是我校一門面向全校的選修課程,每學年選修的學生達400人以上。隨著食用菌產業的發展,近年來,社會對食用菌產業方面的人才需求非常大,如何為社會培養更多、更好的人才,是擺在食用菌科研教學人員面前的一項重要課題。多年來,在總學時減少的情況下,為了保證教學效果,我們在修訂教學內容的同時,更不斷改進教學方法,所做工作總結如下:
1 互動式教學方法運用于食用菌生產課程的必要性
教學方法是指在教學中為完成一定的教學目的、任務所采取的教學途徑或教學程序,是以解決教學任務為目的的師生間共同認識和實踐的方法體系。傳統教學中運用最為普遍的一種教學方法是講授法,特點是通過教師的口頭語言表述、講解、講演等形式系統地向學生傳授知識的方法。其優點是能夠在較短的時間內,有計劃、有目的地借助各種教學手段,傳授給學生較多的有關各種現象和過程的知識信息,教學效率相對較高,感染力也較強。但筆者在食用菌生產課程的教學實踐中發現,講授法的缺點也是很明顯的。
首先,傳統的講授法不能適應社會對大學實用型高級專業技術人才需求。高等教育是一種素質教育,其培養目標是向社會輸送一線的生產和管理人才,所以如果在教學過程僅僅運用傳統的“填鴨式”教學方法,而不注重學生的實踐能力和動手能力的培養,那么將無法實現培養目標,學生也將因為既無學歷又無技能而不能達到用人單位的要求,使整個教育走入誤區。
其二,單一的講授法不能切合食用菌生產課程的特點。本門課程是在農業微生物學、真菌學、蔬菜學、發酵工藝學、生物技術等科學相互交叉滲透而發展起來的一門新興的綜合性學科,是一門實踐性很的應用學科,是種植類專業的一門實用技術課。本門課程開設的目的是,通過課程學習和實踐,要求學生能掌握食用菌的基礎理論知識、菌種生產技術、主要菌類的栽培技術,為日后從事食用菌技術推廣、應用及研究等工作奠定堅實基礎。不僅具備利用所學原理對生產技術進行實踐及創新的能力,還要有帶領農民勞動致富的能力。該門課程的知識和能力結構都具有直觀性和應用性,很多知識要點根本無法通過教師的講授和描述表現出來,如果不進行教學方法的改革,不嘗試運用互動式教學方法,那么原本生動形象的知識,也會讓學生覺得索然無味。
其三,枯燥的講授法不能調動學生對實用性知識的學習興趣。由于講授法的信息傳輸方式只是“老師講,學生聽”,所以過多使用會造成學生思維和學習的被動,難以提起學生的學習積極性,使其感覺枯燥乏味;同時由于此方法主要以語言為媒介,所以無法給學生直觀的感受和直接的體驗,難以達到預期的教學效果。
2 互動式教學方法的基本形式和特點
互動式教學方法又稱錯位式教學法,是西方教學中很早就推崇的一種方式。它與傳統的以教師為中心的注入式教學截然不同,在“以學生發展為本”的教育思想指導下,實現了以教師為中心的傳統教學方法向以學生為中心的現代教學方法的轉變,即由“老師講,學生聽”的純講授式的教學形式轉變為“師生共講,師生同聽”的教學形式。這種教學方法主張給學生更多的獨立思考與親身體驗的機會,使學生在親自實踐的過程中,體味接受知識的樂趣和掌握知識的成就感。
2.1 情景演示式
情景演示式是一種直觀性很強的互動教學形式,教師可以通過各種手段將學生帶入一定的食用菌生產環節中,讓學生身臨其境地接受知識和進行訓練。食用菌生產教學中可借助以下兩種演示方式來達到教學目的:一是教師在課堂上通過表情、動作來演示食用菌的部分生產過程,將抽象的理論知識給予直觀地具體反映,啟發學生的思維。如講到滅菌、接種、栽培、采菇等環節時,教師可先講操作注意事項,然后進行示范,讓學生理解操作技術的要點所在,再讓學生親自操作,進一步熟悉食用菌生產的操作過程;二是借助錄像、教學光盤、掛圖等直觀的教具在課堂教學中進行演示,將直觀的知識通過直觀的形式傳授出來,這樣不僅可以激發學生興趣,還可以加深記憶,如講到食用菌的形態以及不同食用菌的栽培時利用此手段可以收到較好的教學效果。
2.2 案例分析式
案例分析式是一種幫助學生理解和掌握抽象知識的常用方法,這種方法通常針對與課程內容有聯系的食用菌生產過程讓學生判斷、分析、說明。一方面可以加深學生對某一難點和抽象知識的理解,增強學生的判斷識別能力;另一方面也可以通過對某些棘手的問題的案例分析,讓學生提出自己的見解或解決方案,增強學生分析和解決問題的能力。例如在食用菌菌種質量的鑒定判斷時,為了讓學生認識到其重要性,可以通過一個由于菌種生產商菌種保藏不當,購買者鑒定不及時而造成的香菇生產失敗的案例,讓學生自己判斷分析,進而達到教學目的。再如,雙孢蘑菇是一種普遍栽培的大宗食用菌,在四川省廣為栽培,同時,生產過程中出現的問題也比較多,在講到該部分內容的時候,可以借助雙孢蘑菇在生產中出現的成功和失敗兩方面的現實案例,讓學生體會到食用菌生產中細節的重要作用。案例教學的宗旨不僅是傳授給學生一定的知識,更重要的是通過引導學生對各種案例問題的思考和討論,提高其判斷識別能力,并激發學生創造性地解決問題的潛能。
2.3 診斷治療式
診斷治療式是指在教學過程中,當發現學生存在學習困難和出現錯誤時,采用適當的方法,判斷和查明學生發生困難和出現錯誤的根本原因,并有針對性的進行補救教學的一種互動式教學方法。食用菌生產課程中涉及到的很多知識和技能都是學生在生活中有所了解而又未必熟練規范的,如果系統地從每一個知識點講起,不僅會造成課堂時間分配緊張,而且會讓學生覺得老師在做重復勞動,難以提起學生的學習興趣。比如講到食用菌的遺傳背景時,每位學生的專業不一樣,自身基礎也不一樣,對這個知識的理解出現了較大的偏差,統一要求有比較大的難度。在這個時候適當的采用診斷治療式教學方法。就可以像醫生治病一樣,先診斷出每個學生的“病情”,查明每個學生的“病因”,再對癥下藥,這樣學生就不會自己放棄,自己拋棄,對學習失去興趣。反而可以促使他們更加注重細節,主動在課余時間查閱相關資料,加深對這些知識的認識理解,積極預防“疾病”和配合教師“治療”疾病。
2.4 小組討論式
如果說情景演示式、案例分析式和診斷治療式三種互動式教學方式主要體現的是師生間的互動的話,那么小組討論的形式在某種程度上更能體現學生和學生間的互動和交流。此方式主要是在教學過程中,教師圍繞教學任務,從學生實際出發。看準時機拋出問題,采取組織學生分組討論,或者安排個別學生自己查閱大量資料,然后形成PPT課件,再在課堂上站在講臺上給同學們講解,教師在學生講完后給予點評,從而加深學生的理解認識。食用菌生產課是一門面向全校的公共選修課,由于學生專業不一樣,基礎不一樣,往往造成他們對某些知識的迷茫。如在講到種質資源多樣性對食用菌品種選育的重要性時,學生們的認識往往不一致,這時可通過先把這個問題放下,安排個別學生去查閱相關方面的資料,然后做成課件,用學生自己的語言在下堂課給大家講解,教師在聽后進行點評,也可以讓學生課堂分組討論。然后各組推薦代表發言,最后教師概括評點的方式完成教學。在此過程中,教師可以營造一種民主、寬松、生動、活躍的課堂氛圍,鼓勵學生主動地去探討問題,提出不同的觀點進行爭論,由于學生看問題的角度不同,對問題的理解也不盡一樣,從而能使學生更全面地掌握知識。小組討論的互動教學形式有利于學生個性的發展與潛能的發揮,也便于學生與學生之間、教師與學生之間進行交流,可以真正地讓學生“活”起來,“動”起來。
2.5 強化實踐環節
現代素質教育不僅要求學生具有深厚的理論功底,更要求他們具有較強的動手能力。因此在注重傳授學生各種理論知識的同時,更要注重培養他們的實踐動手能力。實踐教學是現代素質教育的重要環節,是培養學生形成職業能力的重要教學手段。我校高度重視實踐教學在人才培養中的重要作用,積極為學生創造實踐學習的機會和場地。食用菌生產作為一門實踐性很強的課程,近年來,在總學時減少的情況下,我們降低了授課時數,沒有減少實驗時數。為了確保食用菌生產的教學效果,我們努力為學生在校內外創造更多地實踐機會。在校內農場建立食用菌教學科研實踐基地,并在基地開展創業計劃以及科研興趣小組,鼓勵學生在校內自主創業,為學生提供必要的生產設施和設備,實習基地提供菌種和材料,要求學生自己編制預算,制訂生產計劃,組織生產和銷售,最后寫出生產實習報告。另外我們利用教學、科研、科技服務等形式,先后與雅安草壩香菇場、成都污水處理廠(場)和大邑縣福建蘭田食用菌公司等公司企業建立起長期聯系,并以這些廠(場)作為實習場地,增加了學生的感性認識和生產實際接觸的機會,增強了理論聯系實際的能力。
3 互動式教學方法在實際運用中的體會
3.1 “方法為內容服務”,這是選擇教學方法的基本原則
互動式教學盡管有很多優點,但是它不能無限制地推廣使用。在食用菌生產教學中,當講授知識性較強的章節時,就不宜選擇情景演示或案例分析的方法,因為知識性章節涵蓋的內容較多,且理論性較強,課堂講授式更能夠體現其邏輯相關性,更容易使學生理解相關的概念和專業術語。相反,在講授技能性較強的章節時,就適宜選擇案例分析、情景模擬或小組討論的方法。所以互動式教學方法也要因授課內容不同而選擇使用。
3.2 互動式教學對教師提出了更高的要求
在運用互動式教學方法的實踐中筆者體會到對授課教師來說,一方面,需要不斷提高自身理論修養和教學水平,提高駕馭課堂的能力。尤其是在備課時,要精心設計課堂活動的每一個環節,充分考慮哪種互動形式在何時使用最有影響、最有效力;另一方面,還應該具有充分的想象力、創造力和表現力,富有十足的愛心、細心和耐心,同時還要有號召力、感染力和激情。這樣才能將學生的興趣和注意力吸引到互動教學中來;再一個方面是要有豐富的實踐經驗。有較強的解決、分析實際問題的能力。如果在小組討論中點評不到位、不深刻、不解渴,缺乏啟發性,勢必讓學生失望,打擊他們參與的積極性,進而影響教學效果。綜上,在高等農業院校的食用菌生產的課程教學中,互動式教學方法的運用是十分必要的,其最大的特點是實現了課堂教學重心的轉變,學生變成課堂的主角,而教師的任務是如何導演一臺精彩的演出。雖然其運用形式多樣而復雜,但實踐證明,該方法運用的教學效果是非常明顯的。所以我們教師要不斷提高自身的理論和實踐水平,在教學中更多運用互動式教學方法,更好地駕馭課堂,讓學生在生動活潑、緊湊有序的課堂氛圍中學習知識、掌握技能、提高素質,最終達到教師教而有其法,學生學而得其道的目的。
參考文獻
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