本文运用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(LM)观察了水松属、柳杉属、杉木属和落羽杉属等代表性物种的花粉形态和细微结构,利用SEM对花粉外壁上附着的微颗粒进行了测量、统计和分析。研究发现,杉木花粉和落羽杉花粉外壁微颗粒及其小刺形态很容易与水松花粉区分开来。然而,水松属与柳杉属花粉形态较为相近,两者主要特点均为近球形,远极面乳头状突起较高,外壁附着的微颗粒具有刺状突起等。本文根据电子显微镜2-4万倍放大观察,分析研究了花粉表面附着的微颗粒大小以及微颗粒之上小刺的数目关系,发现水松与柳杉花粉仍可以通过花粉表面附着的微颗粒特征进行区分。此外,本文还对比了福建天湖山THD-1钻孔晚全新世化石杉科花粉,并认为绝大部分化石杉科花粉与水松花粉形态基本一致。本研究为第四纪化石花粉的属种鉴别提供了新的依据。

本文论述了孢粉编码检索系统(LuoPacias)的研制原理、方法、特点和试用效果。LuoPacias是将孢粉形态构造特征规范化、数字化、序列化、系统化,并将其标准图形和各种应用资料格式化后,与人工智能技术相结合研制成功的检索鉴定孢粉的新技术和新方法。本系统以国内外正式出版的孢子花粉形态专著为主要资料依据,以物种为基本单位进行数字化编码(双十位)处理而成。LuoPacias 5.0版本已收入万余种孢粉及其分布、生态、地质、医学、营养、古环境等应用资料。可以从孢粉的形态构造特征的编码、学名、汉名、科名、地质时代、致敏特性、营养等级等7方面开展检索工作。本系统采用人机对话方法,具有提示编码,按图编码,图图对照,减字检索,邻码转移,直调文献等16种功能。经多位初学者试用表明,它是一种易于学习、使用方便、检索快速、资料丰富的孢粉数据库系统。

湖泊沉积物摇蚊亚化石的氧同位素作为一种新的指标,近来成为古气候重建的一种重要手段。本文在综述摇蚊亚化石氧同位素的来源特征、迁移过程及影响因素的基础上,揭示了其在古气候重建研究中的原理、优势、应用范围,并介绍了目前存在的实验技术瓶颈(生物体内氧同位素的提取)及其进展。本文着重涉及以下内容:(1)湖泊沉积物中摇蚊亚化石相较其它微体生物指标有易保存、个体大显著优势,方便提取足量的样品进行氧同位素分析;(2)摇蚊头壳氧同位素含量的影响因素众多,室内控制实验成果表明其幼虫体内约69%的氧都来自于栖息地的水中,而与食物中的氧同位素关系不显著,因此为摇蚊头壳中氧同位素信号的解释、历史气候条件的重建提供了重要的理论依据;(3)实验分析技术定量评估了不同实验方案(如化学处理、样品量大小、锡箔容器等)的误差;同时同位素质谱仪技术的发展极大的方便了测量过程。(4)摇蚊头壳氧同位素能较好地重建历史气温及降水的情况,但目前主要研究工作在欧美高山、极地地区展开。

花粉是空气气溶胶中的重要组成部分,其含量、组成与浓度的变化情况受不同地理位置和气候状况的影响而有所差异,同时影响着人们的身体健康。本文基于国内外大气花粉研究现状,总结了采集方式、变化状况和与气象要素的关系等几个方面的研究,展望了未来研究方向。在大气花粉的采集方面,目前主要通过特定仪器利用空气的流动性来进行收集。大气花粉浓度的变化状况方面,我们发现大多数研究中,花粉在一年中有两个峰值,而少数研究中呈单峰型或三峰型;一般情况下,春夏季的花粉浓度较高且多为木本植物花粉,秋季多为草本植物花粉,冬季花粉浓度较低;在我国,从南到北,花粉浓度高峰期的时间逐渐推迟。花粉的浓度变化与温度、湿度、降水、风速等气象要素有关,但根据研究区域不同,得出的结论也有所差异。在大气花粉的实际应用方面,目前可以根据已有的花粉数据结合数学模型进行预测预报,而结合气候模型还可以模拟出未来百年的植物状况。未来可以进行大气花粉高分辨率、长尺度的研究,并将大气花粉的变化与季风结合,将大气花粉的运动轨迹和花粉来源应用到古气候定量化重建模型中,提高重建的精准度。

本文报道了江苏仑山岗岗山剖面和湖北宜昌黄花场宜黄-1井岩芯中晚奥陶世五峰组灰色、灰黑色硅质页岩和硅质岩中的放射虫动物群。通过对仑山和宜昌五峰组放射虫动物群的再研究,发现该放射虫动物群以空滴虫科(Inaniguttidae)放射虫发育为特点,丰度高,但分异度低、属种单调,仑山地区仅有一科、一属、两种,包括Inani-gutta webbyi和Inanigutta jiangsuensis。宜昌地区同样发现空滴虫科放射虫,但难以鉴定到属种。两个地区的化石整体保存状况较差。根据伴生的笔石化石判断该放射虫动物群时代为凯迪晚期至赫南特早期。动物群特征与凯迪早、中期放射虫动物群有一定差异。同时,在两地五峰组中还新发现一类分类位置待定的锥形疑似放射虫化石,具有一定的地层对比意义。

采用肝脏、马铃薯、胡萝卜、香蕉等材料,利用U型气压计对"探究pH对过氧化氢酶活性影响"的实验设计进行部分改进和优化,比较几种材料中过氧化氢酶的活性,并探究不同材料中过氧化氢酶的最适pH值,实现了对课本实验的定量改进,对学生的创新性思维和探究能力的培养具有积极的意义。

以微生物学实验室为平台,以实验操作顺序为主线,将合作学习的理念运用于中职微生物学实验课堂教学。通过黄芪根腐病致病菌分离与初步鉴定实验教学,不仅使学生掌握植物病原菌分离培养与初步鉴定的技术、增强实践操作能力、提高技能水平,更重要的是激发学生对微生物学浓厚的兴趣,对今后的微生物学教学起到积极的作用。

以"特异性反应"的复习教学为例,教师通过创设"人体感染结核杆菌后的免疫过程及预防治疗"这一主线式情境,提升学生将所学的学科知识和技能迁移至真实生活情境的能力和品格,也摆脱传统课堂复习低水平重复的现象。

本文报道了江苏仑山岗岗山剖面和湖北宜昌黄花场宜黄-1井岩芯中晚奥陶世五峰组灰色、灰黑色硅质页岩和硅质岩中的放射虫动物群。通过对仑山和宜昌五峰组放射虫动物群的再研究,发现该放射虫动物群以空滴虫科(Inaniguttidae)放射虫发育为特点,丰度高,但分异度低、属种单调,仑山地区仅有一科、一属、两种,包括Inani-gutta webbyi和Inanigutta jiangsuensis。宜昌地区同样发现空滴虫科放射虫,但难以鉴定到属种。两个地区的化石整体保存状况较差。根据伴生的笔石化石判断该放射虫动物群时代为凯迪晚期至赫南特早期。动物群特征与凯迪早、中期放射虫动物群有一定差异。同时,在两地五峰组中还新发现一类分类位置待定的锥形疑似放射虫化石,具有一定的地层对比意义。

通过云南丽江老君山18个样点山地林下表土花粉组合特征及其与植物群落之间关系的分析,结果发现:(1)花粉组合中木本植物花粉占83.3%,木本植物与草本植物花粉比值(AP/NAP)约为5,以常绿栎类、桦属(Betula)和冷杉属(Abies)为主;(2)针叶常绿落叶阔叶混交林和常绿落叶阔叶混交林的花粉组合与植物群落有较好的对应关系,针叶落叶阔叶混交林花粉组合基本能够反映母体植被特征,针叶林花粉组合未能反映植物群落的数量特征;(3)主要花粉类型中冷杉属、柳属(Salix)和杜鹃花科(Ericaceae)花粉具低代表性;常绿栎类、松属(Pinus)和桦属花粉具超代表性,其花粉产量和散布范围为松属>常绿栎类>桦属;(4)通过花粉相对含量,DCA分析能较好地区分不同植物群落。该研究成果可为西南地区古植被和古环境重建提供基础数据资料。

现行浙科版教材中"探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化"实验过程复杂、计数困难,导致实验结果误差较大,最终影响开出率。采用果蝇替代酵母菌作为实验材料,实验难度显著降低,实验可行性和实效性大幅提升。

对于外源性和内源性的各种伤害性因素(统称为毒物)的攻击,生物有2种反应方式。在毒害作用超出生物应对能力的情况下,伤害程度与毒物的剂量成正比,可用毒物的单相剂量效应(linear no-threshold, LNT)理论来描述。然而在低剂量下,由于生物防御和修复机制的作用,不仅毒物的伤害作用可被大大降低,而且由于刺激了生物的主动反应,还可导致对生物有益的结果,其效应可用毒物的双相剂量效应(Hormesis)理论来描述。毒物的双相剂量效应在生物界中是一种非常普遍的现象,在细菌、真菌、植物和动物(包括人)中都被发现。能引起双相剂量效应的伤害性刺激各式各样,包括电离辐射、活性氧、限食、高温、缺氧、缺血、机械伤害、重金属、化学毒物、抗生素、抗病毒药,以及植物中的一些活性成分等。在本文的第1部分中,我们先介绍毒物的单相剂量效应理论和双相剂量效应理论的内容及其历史发展过程。在第2和第3部分中,我们将分别以电离辐射和活性氧为例,具体讨论这2种理论对这些伤害性刺激的适用情形。大量科学研究的结果表明,低剂量的电离辐射对生物有益,而体育锻炼带来的体内活性氧的增加不仅对生物无害,还为实现体育锻炼有益效果所必须,证实了毒物双相剂量效应理论的正确性。

基于支架理论提出"概念支架"和"论证支架"2种类型的支架,通过教学实践探讨科学论证教学中2种不同支架对学生论证能力的影响。结果表明:①在学科性论证任务中提供支架,尤其是概念支架,学生会展现出更高水平的论证能力;②提供支架对学生论证能力中提炼证据的帮助效果最佳,主张次之,推理最难。

基于2017年普通高中生物学课程标准教学理念,以初中生物学教学中较抽象的免疫内容为例,阐述如何通过探究活动提升学生的课堂参与和实践,从而落实生物学科核心素养。

科学探究和科学思维是生物学核心素养体系的重要部分。在"生长素的生理作用"一节课的教学中,通过引导学生设计并完成实验,将教材上抽象的概念转换成感性的认识,再利用数学方法进行理性分析,最终阐明生长素的生理作用概念并用以分析生产实践问题。整个教学过程重实践,提高学生的科学探究能力,发展科学思维,逐渐形成稳态和平衡观。

将"遗传的细胞学基础"作为一个学习单元,分析了单元内容的逻辑结构,并依据内容标准、学业要求等制定单元学习目标。基于学习目标设计评价任务、规划学习过程,以达成目标、教学与测评三者之间的一致性;设置基本问题,引领学生进行探究性学习,力求在分析和解决问题的过程中培养学科核心素养;提供反思支架,引导学生回溯和反思学习经历,促进知识、技能向学科核心素养过渡或升华。

为了培养学生的核心素养,发展其综合能力,从高中生物学实验教学的角度,阐释学科交叉教学的必要性,以"叶绿体色素的提取和分离"实验教学为例,挖掘蕴藏于其中的学科交叉点,综合运用相关学科知识解释生命现象。

在"输送血液的泵——心脏"一节的教学中,基于进化思想,通过对不同类型动物心脏由简单到复杂的演化过程的分析,帮助学生更好地理解人体四腔心脏的由来,以及心房、心室、瓣膜等结构的与其功能相适应的特点。同时,结合心脏模型观察、猪心解剖、资料阅读与分析、人体血液循环模式图的构建与修正等方式,培养学生科学思维与自主学习能力,为"人体血液循环路径"的学习做铺垫。

"微生物学实验"是高校生物学专业的一门基础实验课,由于微生物学实验技术更新快、实验原理知识点琐碎及近年来教学时数缩减,传统的教学方法差强人意。微课作为一种新型教学模式,以短小、精炼、互动性强为特征,顺应碎片化移动阅读的趋势,为实验课程教学改革提供了新的思路。以自主实验项目"红豆杉内生真菌的分离"内容为例,探讨了实验类微课的设计和制作思路,并进行了教学反思,以更好地完善微课教学,提高教学质量。

运用情境教学发展学生的学科核心素养是当下生物教学研究的重要课题。以"群落结构"的教学为例,详细阐述了以培养核心素养为目的的具有真实性、整体性、生本性的教学情境的创设过程。