生物多样性的实质十篇

发布时间:2024-04-26 01:20:56

生物多样性的实质篇1

问题串;化学概念;思维;建构

“问题串”是指在一定学习范围和主题内,围绕一定的目标,按照一定的逻辑结构,精心设计的一组问题。教师根据预设的三维目标,将教学内容设置成一个个看似独立,却彼此联系的问题,每个小的知识点下的多个问题成一组,整节课的几个知识点之间的问题就形成了“问题串”。在“问题串”的引导下,学生的思维能够由表及里、由浅入深,也能够清晰地把握住整节课的主线与思路,再通过自身的主动探索,可以实现对化学知识的理层理解,从而提高化学教学的有效性。近年来,国内的学者和一线教师们对“问题串”教学进行了广泛的探讨,本文以苏教版必修2《从物质结构看物质的多样性》为例,从实践层面对基于“问题串”设计的化学概念教学进行研究,以期对中学化学概念教学实践有所帮助。

一、背景分析

《从微观结构看物质多样性》第一课时主要围绕“同素异形”现象与“同分异构”现象来解释物质多样性的原因。引起这两种现象的主要原因是微观粒子在微粒种类、原子间连接方式等方面的多样性。渗透微粒观比简单的让学生懂得何为“同素异形”现象与“同分异构”现象更为重要。而微观粒子是学生看不到摸不着的东西,因此渗透微粒观需要的就是教师的引导。通过“问题串”的设计,让学生实现从宏观到微观、微观到宏观的思维转换,体会微观粒子成键方式的不同,从而有效落实教学目标。

二、教学目标及重难点

1.教学目标

知识与技能:从金刚石、石墨、足球烯等碳的同素异形体以及C4H10、C2H6o等同分异构体为例认识同素异形现象和同分异构现象以及定义。认识微观结构不同引起的物质多样性。

过程与方法:通过多媒体图片展示、问题串的设计以及学生的讨论和动手实践等方法认识同素异形现象和同分异构现象。

情感、态度与价值观:从微观角度探究物质世界的本质,认识物质的多样性,形成正确的世界观。

2.教学重点

以金刚石、石墨、足球烯等碳的同素异形体以及C4H10、C2H6o等同分异构体为例认识由于微观结构不同而导致的同素异形现象和同分异构现象。

3.教学难点

同位素、同素异形体、同分异构体三个概念的辨析。

三、教学过程设计

1.第一个问题串的设计:新课引入

【问题1】构成物质的微粒有哪些?

【学生】原子、离子、分子。

【问题2】化学变化的最小微粒是什么?

【学生】原子。

【问题3】为什么构成物质的微粒有原子、离子、分子,而化学变化的最小微粒却只有原子呢?

【学生】因为原子可以通过得失电子形成离子,也可以相互结合或直接形成分子。

【问题4】原子转化成离子或者分子,又可以形成什么样的物质呢?

【学生】原子若变化成离子可以形成离子化合物,原子也可以形成共价化合物和单质。

【问题5】通过分析我们知道了:宏观物质都是由微观粒子结合而成的。物质又分为单质和化合物。那你们知道目前存在的化合物大概有多少种?

【学生活动】讨论可能的答案。

【补充资料】美国《化学文摘》统计数据

【学生活动】猜测与推断:微观粒子与物质多样性有着怎样的联系?

设计意图:通过第一组问题串的设计,引导学生从宏观物质出发,进入微观世界,挖掘潜在意识中的微粒观,为后续课程做好铺垫。

2.第二个问题串的设计:同位素

【问题1】元素周期表中现有的元素种类是多少呢?

【学生】113种。

【问题2】元素的种类会无限多吗?

【学生活动】讨论可能的答案。

【补充资料】现在已经发现了113种元素了,其中天然元素94种,人造元素19种,在人类现有的条件下应该还能发现几种,然后就差不多达到极限了。因为当核子数增大时,原子核会越来越不稳定,当核子数达到一定数目时,它们无法形成一个稳定的“集团”,就不能构成一个原子,也就不能有无限种元素。

【问题3】目前发现的原子种类有多少种呢?

【补充资料】目前发现的原子种类大约有3500多种,但是有一大部分仅仅短暂存在于实验室。

【问题4】元素种类只有113种,即使再发现几种也与原子的种类数差距很大,为什么二者的数目不相等呢?

【学生活动】讨论相关问题,给出可能适合的答案

【问题5】原子是如何构成的?

【学生】由原子核与核外电子构成。

【问题6】原子核内又有什么微粒?一定有?还是可能有?

【学生】原子核内一定有质子,可能有中子。

【问题7】决定元素种类的微粒是什么?决定原子种类的微粒又是什么?

【学生】决定元素种类的微粒是质子,决定原子种类的微粒是质子和中子。

【问题8】如果原子中出现质子数相同但中子数不同,这些原子是什么关系呢?

【学生】是同种元素的不同的原子。

【小结】我们把质子数相同,但中子数(或质量数)不同的这些原子互称为同位素。这一现象导致了原子的多样性。也是物质出现多样性的原因之一。

设计意图:通过第二个问题串的设计,从元素种类与原子种类数量的巨大差异,引发学生的思维碰撞。再从原子与元素的决定因素分析,得出元素存在同位素现象,理解物质世界多样性原因之一――原子的多样性。3.第三个问题串的设计:同素异形现象和同素异形体

【问题1】单质分子是如何形成的呢?

【学生】可由单个原子直接形成单原子分子,也可以多个原子形成多原子分子。

【问题2】同种元素的一种原子可否形成原子个数不同的单质呢?举出身边的例子予以说明。

【学生】可以,比如氧元素可以形成双原子分子o2,也可形成三原子分子o3。

【问题3】除了氧元素之外,还有其他生活中的例子吗?

【学生】还有金刚石和石墨,红磷和白磷等。

【问题4】这些物质相互之间是什么关系呢?

【学生活动】讨论相关问题,给出可能适合的答案。

【小结】同素异形现象:同种元素形成几种不同单质的现象。

同素异形体:同一种元素形成的不同单质的互称。

【问题5】同素异形体间的化学性质和物理性质是否存在差异呢?

【补充资料】分别给出碳、氧、硫、磷几种元素存在的同素异形体的结构与性质对比。

【小结】可以看出,同素异形体之间的结构是不同的,物理性质也存在较大差异。同素异形体和同素异形现象的存在造成了单质分子的多样性,也是物质世界多样性的原因之一。

设计意图:通过第三个问题串的设计,从单质与原子个数的关系出发,引导学生理解同素异形现象与同素异形体。分析对比同素异形体之间性质的差异,使学生理解物质世界多样性原因之一――单质分子的多样性。

4.第四个问题串的设计:同分异构现象和同分异构体

【问题1】通过前面的资料我们知道,已发现的化合物中绝大多数都是有机物,请问构成有机物的核心元素是什么?

【学生】碳元素。

【问题2】碳原子能形成几个共价键呢?

【学生】四个。

【问题3】如果将两个碳原子链接在一起形成化合物,可以有几种连接方式?

【学生】可以是碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键。

【问题4】它们的区别在哪里?

【学生】碳原子的成键方式不同。

【问题5】如果将四个碳原子用单键连接,又有几种方式呢?

【学生活动】画出不同的连接方式,比较差异性。

【小结】因为没有限定氢原子的个数,仅仅是四个碳原子以单键连接的话,可以是链状连接,分子式为C4H10,也可以是环状连接,分子式为C4H8。每种连接方式下又有两种不同的结构。它们分子式相同,但是结构不同。

【问题6】若给我们确定的分子式还会出现上述情况吗?请以C2H6o为例说明。

【学生活动】利用桌面所给的实物搭建球棍模型得出结论。

【问题7】对比几种情况,造成这些现象的原因有哪些?

【学生】碳原子的成键方式不同,可以以单键、双键和三键连接,也可以以链状连接,还可以以环状连接。

【小结】我们利用小球和短棍可以得到CH3oCH3和CH3CH2oH两种结构,分别称为二甲醚和乙醇。同样,分子式为C4H10的两种结构分别称为正丁烷和异丁烷。它们分子式相同,但是碳原子的连接方式是不同的。

同分异构现象:有机化合物具有相同的分子式,但具有不同结构式的现象。

同分异构体:具有相同的分子式,但具有不同结构的有机化合物。

【问题8】同分异构体之间的化学性质相同吗?

【补充资料】同分异构的两种类型:立体异构与顺反异构的图片及性质对比。

【小结】比较同素异形体和同分异构体的性质,我们不难得出结论:物质的结构决定其性质。结构不同的物质,性质必定存在差异。有机物中原子的连接方式和成键方式的不同,造成了同分异构现象的出现。而同分异构现象的出现又导致了物质世界的多样性。

设计意图:通过第四个问题串的设计,从碳原子的共价键数与成键方式的关系出发,分析C4H10与C2H6o的同分异构体,在学生亲手实践的过程中理解同分异构现象与同分异构体,分析同分异构体的性质差异,结合同素异形体的性质差异,渗透结构决定性质的化学观。让学生理解物质世界多样性原因之一――有机化合物的多样性。

5.第五个问题串的设计:课堂小结

【问题1】除了上述原因之外,我们不妨思考:一种原子可以形成多种离子吗?

【学生】可以,比如Fe2+、Fe3+。

【问题2】相同的原子能形成不同的离子团吗?

【学生】So42-,So32-。

【问题3】大家给出的氧原子和硫原子能形成不同的化合物吗?

【学生】So2,So3。

【问题4】大家说的这些都是导致物质世界的多样性的原因。回顾这节课,我们发现导致物质世界多样性主要有三个方面的原因:同位素、同素异形体和同分异构体,它们之间又有什么不同呢?

【学生活动】自我小结。

设计意图:通过第五个问题串的设计,使学生能够认识到物质多样性还有其他原因。适当的将三个概念进行小结和对比能够加深学生对知识的理解和掌握。

6.收获与感悟

物质世界丰富多彩的原因:

(1)原子的多样性――同位素;

(2)单质分子的多样性――同素异形现象;

(3)有机化合物的多样性――同分异构现象;

(4)离子的多样性――同种元素形成多种离子;

(5)………

………――物质世界的多样性

还有更多的原因期待着我们共同努力去发现!

设计意图:最后的“收获与感悟”对整节课进行升华。

四、反思与收获

生物多样性的实质篇2

关键词:陶瓷检测;质量;监控

1前言

中国是世界上建筑卫生陶瓷的生产和消费大国,也是世界上日用陶瓷(包括工艺美术陶瓷)的生产和消费大国,据相关统计资料报道,截止2011年12月,我国陶瓷砖生产线达3275条,以全年310天为生产周期计算,年产能超过108亿平方米;2011年全国卫生陶瓷产量达2亿件;日用陶瓷(包括工艺美术陶瓷)的产量超过320亿件,仅生产所消耗的陶瓷原料就远远超过600亿吨,而生产所涉及的耐火材料、能耗原料也是一个惊人的数字。

这些陶瓷原料、耐火材料、能耗燃料的质量及控制直接影响陶瓷产品的质量和稳定性,检测和监控这些材料的性能和质量稳定性是生产的首要任务,也是陶瓷检测实验室的主要日常工作。随着社会的发展、人们生活品质的提高,大众要求陶瓷制品性能多样化和高性能化,陶瓷检测实验室又担负着对产品性能的检测和监控。所有检测数据可反馈回陶瓷企业的科研部门,用作对产品配方的调整和产品性能的开发研究。

因此,陶瓷检测实验室的检测质量必须得到监控和保证。

本文主要研究通过用不同的方式对陶瓷原料和产品进行检测监控,选择合适的控制方法,保证检测结果的准确性和稳定性,为陶瓷生产和科研提供有帮助的数据。

2监控方式与检测项目

一般来讲,检测实验室的质量监控方式有以下几项:

2.1选择合适的检测方法(包括检测条件、检测设备、检测人员及检测环境等)

其中,仅是化学成分分析一个项目就可应用很多不同的方法和设备。实验所应用的原理不同,对于检测结果是有影响的。在陶瓷材料化学成分分析方法中,比较常用的方法有滴定法、原子吸收火焰光度法、X射线荧光法、离子电极法、比色法、重量法等等。

有些方法是针对特定元素的,有些方法更适合某些含量范围,如滴定法比较适合测定成分含量较高的物质,当滴定法用于测定成分含量较低的物质时,容易产生偏差;同样的,原子吸收法比较适合测定成分含量较低的金属离子,如果用于测定成分含量较高的金属离子,也容易产生偏差。应用X射线荧光法测定材料成分时,样品处理有玻璃熔片和粉末压片两种方式。玻璃熔片使样品均匀,检测避免颗粒、基底和矿相相互干扰,结果更为准确;但是由于熔剂中含氟成分,当被检样品也含氟成分时就很难测准了。应用能谱X射线荧光法测定某些固定类别的材料,可以又快又准,5分钟完成一个常规8元素的分析,但是这些材料外的样品则结果偏差严重,等等。

表1列出两个标准样品用不同方法测定其不同成分含量的检测结果。

上述两个表虽仅列出两个样品的结果,在实际的检测中,我们所试验的大量结果均与此相类。检测同时要兼顾准确性、时间和成本,选择正确的方法也包括评估这些因素。能谱X荧光是最快捷和低成本的检测方法,但是不适用于粘土的成分分析,粘土的三氧化二铝、二氧化硅比较适合用滴定法;此外,痕量的金属元素使用原子吸收光谱法最为准确等。

又如陶瓷粉末材料的颗粒度检测方法常用的有筛分法、激光衍射法、离心沉降法等。筛分法适合颗粒较粗、不易团聚、颗粒直径较均匀的粉末;激光法更适合颗粒分布范围较广的粉末;沉降法则适合2μm颗粒大于80%的样品。由于颗粒度检测没有范围覆盖充足的标准样品,建议同类样品每次检测采用相同的检测方法。

检测样品常常需要先粉碎制样,即便是样品粉碎也都应该根据样品和检测的不同特性,采用不同的操作工具和方法。如硬度较小的软质材料使用普通的研磨钵;硬度大的高铝质材料,先粗碎,再用更高硬度材质的研磨钵进行细碎;低铝含量(氧化铝含量小于10%)的样品,使用玛瑙质研钵有利于氧化铝的准确性;单个陶瓷原材料样品进行化学成分分析时,样品可经四分法逐次细碎;煤的工业全分析则应该全样粉碎,由于煤块较大,需先用颚式破碎机粗碎。不同样品采用不同的粉碎要求及容器,是为了避免掺进非样品成分,导致结果不真实。

2.2使用有证标准物质或内控标准物质进行监控

这种方法适用于化学成分分析、煤的工业全分析和陶瓷白度检测。首先是因为这些类别的检测有相应的国家标准物质,法定的标准物质生产机构能提供完整的标准值证书及有效期。标准物质的生产和鉴定,是经过对标准物质严格的均化和反复多次多家权威实验室检定所得,结果接近物质的准确值。

另一方面,标准物质价格合适,用量不多,可以在每次检测时与样品同时检测。

陶瓷材料化学成分分析常用的标准物质有钾长石(GBw03116)、钠长石(GBw03114)、硅质砂岩(GBw03112)、滑石(GBw03130)、硅灰石(GBw03123)、硼硅酸盐玻璃(GBw03132)、钠钙硅玻璃(GBw03117)等,基本覆盖了陶瓷原材料的化学成分范围,其他较常用的原料,如石灰石、萤石、粘土,也都有比较充分的标准物质种类。

煤工业分析的标准样品种类也相当齐全,包括了无烟煤、烟煤、焦炭等的硫、灰分、挥发分、热值、密度等,都有标准数值可供检测参考。

2.3对保留样品进行再检测

这种监控方法适用于没有标准物质的检测项目,对于破坏性的产品检测项目不适用。一般来讲,没有标准物质的检测更倾向于检测结果的稳定性。陶瓷原料检测中的颗粒度检测、烧结温度测定、熔融温度测定、泥料的可塑性等多采用留样复测来判定仪器是否稳定,从而判定结果的稳定性。

燃料油的工业全分析也可以采用此方式进行检测监控。

2.4使用相同或不同的检测方法重复多次测定

在陶瓷检测实验室,使用相同或不同的检测方法进行多次测定是最常用的质量监控方式,即平行实验。在多数的国家推荐检测方法标准中,对平行试验都是有要求的。一是要求检测应该进行平行实验,二是规定平行实验的两次或多次结果必须满足一定的偏差范围,其结果才能被采纳,并且最终的检测结果使用可采纳结果的平均值。如果平行实验的结果偏差超出允许的偏差范围,则必须进行复测,直到符合要求为止,才在符合要求的结果之间计算平均值。

还有一种情况是检测标准本身就提供多种方法的选择,如陶瓷产品的吸水率,有煮沸法和真空法,这类质量监控在检测过程中可以进行。

2.5使用不同的设备或安排不同的人员重复检测

这种监控方式通常是在比较有规模的实验室内应用,一般多用于投诉复测时。一个实验室的同一个检测项目有多台设备和多人操作,就可能存在人为操作的偶然偏差,或者是设备由于某些因素而导致结果发生变化,影响了检测结果的可靠性。使用不同的设备或安排不同的人员对投诉或监控样品进行复测,能比较客观反映样品的真实结果。

2.6分析某一个样品不同特征检测结果的相关性及相互印证

材料的化学特性和物理特性都有相关性,通过样品的不同特征可以初步判定结果的可信度。我们可以举例一些陶瓷检测实验室常见的相关特性:

(1)样品的化学成分应符合其物相组成的理论配比,否则结果可疑。案例1:当样品仅由石英、钾长石、钠长石组成,化学成分中灼减的含量不应高于0.2%,氧化铝含量不应高于19%;案例2:高岭土石英矿,当石英组成超过50%,样品的氧化铝含量将低于20%,灼减则低于7%,等等。

(2)材料的化学组成和材料的比重相关。氧化铝含量90%的瓷球,比重在3.63~3.67g/cm3之间,如果不符合这样的关系,也可能为了达到材料的某些性能要求而在样品中掺进了比重更轻或更重的材料,如含钡、含锆的物质等。

(3)耐火材料、陶瓷材料的耐火度、烧结温度与材料的化学成分相关。如果含氧化钾、氧化钠的成分较多,耐火度、烧结温度等会较低,其他元素成分也会有相应的影响。

(4)燃油和煤的热值与水分、全硫、灰分有相关性,一旦杂质的含量高,热值相对降低。

(5)样品的材质不一样,膨胀系数的差别较大。比如,石英玻璃的膨胀系数约为0.510-6/℃(20~1000℃);堇青石材质的膨胀系数约为210-6/℃(20~1000℃);莫来石材质的膨胀系数约为5.310-6/℃(20~1000℃);刚玉瓷的膨胀系数约为5~5.510-6/℃(20~1000℃)。

实验中还有很多相关的例子,当样品的不同检测项目结果不符合理论配比时,应考虑复测或分析其产生的原因。

2.7与同类实验室进行比对试验

陶瓷材料检测实验中,有些样品没有标准物质,检测方法也有不确定因素,检测结果存在争议。此时,进行实验室间的比对很有意义。

陶瓷砖的静摩擦系数(也称防滑系数),因国家环境保护总局的环境标志产品的技术要求而使检测量有所增加,但是检测方法中有难以控制的因素,该检测项目目前也没有国家标准物质,要确定结果的可靠性和可参考性,需要进行实验室间的比对。以两个陶瓷砖样品为例,不同实验室间进行比对,结果见表3。

从表3陶瓷砖静摩擦系数实验室比对结果来看,结果在比较宽的范围,说明该项目的检测结果有一定的浮动性。

另外,锆英石材料的放射性核素限量比较高,很难找到相匹配的标准物质,与高级别的国家实验室进行检测比对可以判定结果是否合群,是否落在一个合适的范围。

2.8统计同一客户(来源)的样品检测结果,分析其规律

这种做法的质量监控,比较适用于陶瓷生产的质量稳定性监控,比如监控产品的配方料,一般同一类产品的配方比较固定,统计以往的检测数据可作为下一次检测的参考,一旦出现偏离立即进行复测;确定结果与以往不同可以通知客户样品异常,在生产过程中需引起注意。

2.9参加中国合格评定委员会组织的能力验证计划

对于检测实验室,判断自身能力是否符合国家要求,能否达到部级水平,参加中国合格评定国家认可委员会(简称CnaS)组织的能力验证计划,就可以得到验证。能力验证活动是由CnaS认可的部门负责分发样品,一般超过30个实验室报名才能实施计划。实验室在限定的时间内提交检测报告,检测数据汇总后进行统计分析,判定实验室的检测结果是否可信,或者可疑,或者离群。能力验证是目前国内实验室最高级别的质量监控活动。

能力验证活动非常严格,对于通过了CnaS认可的实验室的有关检测项目,规定每年必须参加能力验证计划。如矿物材料的化学分析、石油的化学和物理检测、煤的工业分析、建筑材料、陶瓷等都必须1~2年参加至少一次能力验证,不能通过能力验证的实验室将被取消认可资格。

3结论

随着科学技术的发展,社会分工的细化,检测的种类和任务加剧以及同行的竞争,对检测的质量要求也在不断提高,陶瓷检测实验室肩负的责任逐渐加大,控制检测质量是各类检测实验室对生产对社会应当负起的责任。

生物多样性的实质篇3

关键词:广西武宣县;杉木,共有害虫

       动物群落同质性系数广西武宣县最早在1977年营造杉木种子园,后来汇集中国各省的223个地理种源进行科研,1994年改制后六峰山林场停止种植杉木,2000年遥感调查还有杉木9.3万亩,2009年仅有二塘、东乡等乡镇还种植约6.8万亩左右杉木。2009年大面积种植广林9号等桉树达20万亩,探索目前在外来桉树扩种压力下杉木种子园与实验林害虫与动物群落物种的演化,对于保护本土物种有一定意义。

       生物同质化是指特定时间段内两个或多个生物区在生物组成和功能上的趋同化过程。近年来,生物同质化问题已引起生态学界的高度重视,成为保护生物地理学的一个全新议题,王光美等(2009)指出外来物种入侵和本土物种灭绝是生物同质化的主要原因。目前尚未见文献报道杉木害虫与动物群落的同质性[1-6]。

       1.研究方法

       1.1野外调查方法。选择具有代表性地段设置若干样地(20×20m2);采用实地调查所有其它动物的方法:采集重点是昆虫种类,对其他动物通过肉眼目击观察、听觉探测。在杉木林植物体上采用网捕、挂板、手采、兜捕。每样地选5株,逐一调查主要的危害动物,定时调查(30min)的方法。调查计算林分虫害指数F=∑(各虫害级株数×该级代表值)/(调查总株数:10×最高级代表值:4)×100。

       1.2昆虫鉴定方法与物种多样性、相似性系数和同质性系数计算。采用蔡邦华34目分类系统,在实验室双目解剖镜下观察鉴定。采用1963年Shannon-wiener公式计算多样性指数,即H=-ΣpiLnpi,式中pi=ni/n,ni是样方中第i种的个体数,n为所有种的个体数。pi是第i种的个体数ni与个体总数n的比例。均匀度指数(J)计算采用公式:J=H/lnS,式中H为多样性指数,S为群落的种数。生态度优势度计算公式为:C=∑ni(ni-1)/n(n-1)。物种相似性系数计算公式为:t=2g/(a+b)×100;式中a:在a样地的物种数;b:在B样地的物种数;g:在a、B样地共有的物种。首次提出动物群落同质性系数th=(t+H)/2,即相似性系数与多样性指数的平均值。

       2.结果与分析

       2.1广西武宣县杉木林动物种类。2009年8月调查发现广西武宣县杉木动物有3纲18目97种,其中昆虫纲14目50科73种,其他动物为蛛形纲、鸟纲,有4目12科24种,其中蛛形目最多有18种。

       1977年营造的杉木种子园有50种动物,其中害虫有15种:杉肤小蠹phloeosinussinensisSchedl、粗鞘双条杉天牛Semanotus sinoausterGressitt、杉梢小卷蛾polychrosis cunninghamiacola Liuetpai、蝗虫、蜡蝉、螟蛾、蚱蝉、瘿蚊、白翅叶蝉、灰翅叶蝉、黑网蝽、绿条象甲、斑带绿沫蝉、红叶螨、瘤象;天敌动物有18种:红腹蜓、尖腹蛛、黄蛛、黑螯蛛、微蛛、大巢蛛、红蛛 长腹绿蛛、小黑蚁、红胸蚁、黑球蛛、猛蚁、黑微蛛、小山雀、伯劳、黄衣、大球蛛、白蛛;中性动物有17种:弄蝶、蛱蝶、小黄粉蝶、多斑凤蝶、小黑蛱蝶、微甲、叶甲、绿木虱、红毛叶甲、双尾虫、黑蟋螽、小绿螽、红叩甲、白啮虫、小灰蝶、小绿蝗、白蜡蝉。

       1981年种植的杉木实验林有30种动物,其中害虫有11种:粗鞘双条杉天牛、粉虱、白蚁、杉梢小卷蛾、杉肤小蠹、蓟马、白叶蝉、叶螨、灰叶螨、蟋蟀、斑腿蝗;天敌动物有10种:黑蚁、小黄蛛白蛛、小黄蚁、微蛛、条纹蛸蛸蛛、黄蛛、黄微蛛、小红蛛、绿螽斯;中性动物有9种:白脚竹蝗、蝗虫、蚊、白啮虫、跳虫、蝇、细瘿蚊、黑凤蝶、瘿蜂。

       1994年种植的杉木实验林有33种动物,其中害虫有9种:白蚁、粗鞘双条杉天牛、杉梢小卷蛾、灰象、圆斑广蜡蝉、杉缀叶螟、金龟、红斑腿蝗、小黑象甲;天敌动物有13种:螽斯、食蚜蝇、小微蛛、巢蛛、小黄蚁、白蛛、黑蚁、红胸蚁、红头猛蚁、小白蛛、小头蝇、金蝇、黄衣;中性动物有11种:青拟蛱蝶、白脚竹蝗、啮虫、蜚蠊、小黄姬蠊、微叩甲、黑细蚊、跳虫、黑姬小蜂、潜蛾、红蜱。

       2.2武宣县杉木与维都林场广林9号桉虫害状况及动物群落多样性比较。

  2.3武宣县杉木种子园与实验林动物群落同质性比较。1977年杉木种子园与1981年杉木实验林害虫共有种有杉肤小蠹、粗鞘双条杉天牛、杉梢小卷蛾、白翅叶蝉4种;异质种有11种;1977年与1994年杉木害虫共有种有粗鞘双条杉天牛、杉梢小卷蛾2种,异质种有13种;1981年与1994年害虫共有种有白蚁、粗鞘双条杉天牛、杉梢小卷蛾3种;异质种有8种;

生物多样性的实质篇4

【关键词】高三生物复习有效性体会

【中图分类号】G632【文献标识码】a【文章编号】1674-4810(2013)26-0118-02

生物这门学科在福建理综高考所占的分值只有80分,因此生物课的课时较少,但生物学科的知识容量又很大,可以说高三生物复习时间紧、任务重。那么,如何充分利用有限的课堂时间取得较好的复习效果呢?笔者在多年的高三教学中,对高三生物复习的有效性有一些体会,本文从以下四个方面进行介绍:

一引导学生回归课本,构建知识网络

每年高考试题不论以什么样的形式出现,其落脚点总是在教材上。因此,高三复习引导学生回归教材是十分必要的。但是如果教师在课堂中让学生阅读课本并构建知识网络,学生往往会无从下手。此时,教师应给予一定的指导。例如,在复习蛋白质的结构与功能时,可以引导学生从标题出发:蛋白质是生命活动的主要承担者,说明它具有多种多样的功能即功能具有多样性,而结构与功能是相适应的,功能具有多样性也就意味着其结构也具有多样性,结构具有多样性说明它应是一个大分子,而大分子必然由小单体构成。让学生有一个大体的思路后,可在黑板上呈现一个简单的知识框架:

氨基酸多肽蛋白质结构多样性蛋白质功能多样性

(?)(原因?)(体现?)

让学生带着问题阅读课本:(1)作为蛋白质的基本单位氨基酸,它在结构上有何特点,基本通式是什么?有多少种类?(2)氨基酸是如何构成大分子蛋白的,需要经过哪些生理过程?(3)蛋白质结构多样性的原因是什么?(4)蛋白质功能多样性体现在哪些方面?然后再让学生把上述框架补充完整,这样就形成了一个小型知识网络,学生对蛋白质的结构和功能就有较深刻的认识。本节课过后,让学生思考蛋白质的多样性是由谁决定的,学生不难想到是Dna的碱基排列顺序,此时把蛋白质和核酸的知识点联系起来,扩大网络。在此过程中,学生既回归了教材,又把握了知识间的内在联系,达到了较好的效果。

二设置问题串,突破重难点

教育心理学家研究表明:问题能激起学生思维的积极性和求知欲。无论是新课还是复习课都离不开课堂问题的设计。在高三生物复习过程中,教师如果能合理设计一系列与复习内容相关的小问题,将其有序连接成“问题串”,并且在课堂教学过程中得到有效的利用,也是促成课堂有效教学的一个有利手段。

例如,必修二中“噬菌体侵染细菌实验”一直是学生学习的一个难点,复习时教师可以设计以下问题串:(1)如何获得32p和35S标记的噬菌体?(2)32p和35S应标记同一组噬菌体还是分别标记两组不同的噬菌体?(3)搅拌和离心的目的是什么?(4)离心后的上清液和沉淀物中分别含有什么物质或成分?(5)实验结果一和结果二分别说明了什么?(6)实验结果一的沉淀物中为何存在少量放射性?(7)实验结果二的上清液中为何存在少量放射性?(8)搅拌时间过短,对两组实验的结果会有何影响?(9)教材中介绍只需短时间保温,如果保温时间过长,对两组实验的结果会有何影响?教师通过设计层层深入的问题,学生通过对问题的积极思考和必要的讨论,就比较系统、全面地掌握了“噬菌体侵染细菌实验”的相关内容。

再如,在学习“线粒体和叶绿体的结构和功能”时,教师可以设置以下问题:(1)是否所有的动植物细胞都有线粒体?(2)能进行有氧呼吸的细胞一定具有线粒体吗?(3)含有线粒体的细胞一定进行有氧呼吸吗?(4)所有植物细胞都有叶绿体吗?(5)能进行光合作用的细胞一定含有叶绿体吗?通过此类问题串的设计可以帮助学生举一反三,辨析易错易混概念。

三联系生活实际,激发学生学习兴趣

生物被学生称为理科中的“文科”,有很多知识点需要识记,因此很多理科生对生物提不起兴趣。尤其是复习课课堂容量大,学生学起来会觉得很枯燥,因此在课堂教学中多联系生活实际,多举一些学生感兴趣的例子来激发学生的学习兴趣,也是提高复习课有效性的重要途径之一。例如,在复习“脂质的种类和功能”时,如果单纯地让学生归纳记忆,学生可能会觉得索然无味,积极性不高。这时,教师可以让学生阅读课本后分析以下与生活密切联系的问题:(1)俗话说“胖子怕热瘦子怕撞”的原因是什么?(2)动物冬眠时一整个冬天都不摄入食物,那么它们生命活动所需要的能量从哪里来?为什么?(3)骆驼被誉为“沙漠之舟”,它可以11~12天不喝水,原因是什么?(4)有的婴儿经常补钙可还是有缺钙的现象,可能的原因是什么?(5)很多婴幼儿奶粉中都会标注含有“pL黄金磷脂群”,作用是什么?通过对以上问题的分析,学生不难得出:(1)“胖子怕热瘦子怕撞”是因为脂肪具有保温和缓冲减压的作用。(2)动物冬眠时靠脂肪来提供能量,脂肪是细胞内良好的储能物质。(3)骆驼的驼峰里含有丰富的脂肪,脂肪含H较多,所以氧化分解产生的水也多。(4)婴儿缺钙也有可能是因为缺少VD,VD具有促进人和动物肠道对Ca和p吸收的作用。(5)磷脂是构成生物膜的主要成分。最后,教师再和学生一同总结出脂质的种类和作用,这样学生的学习兴趣浓厚,积极性自然高,同时也在愉悦的心境中把脂质的种类和作用记忆下来。

总之,生物来源于生活又服务于生活,教师在复习课中同样要精心选择学生感兴趣的生活素材,设置生动有趣的教学情境,激发学生的学习兴趣和求知欲,让学生主动地去学习生物。

四指导学生规范作答,提高得分率

在每年高考的改卷过程中,发现学生答题书写不规范的问题依然严重,不少学生因答题不规范等非智力因素而遗憾地丢分。因此,高三生物复习教学中除了扎实的复习外,指导学生养成规范答题的习惯也是确保教学有效的重中之重。提高试题得分率,就要在教学中向学生渗透平时做题时就应该尽量使用教材上的专业术语,在规定区域内作答,提高答题的规范性和严谨性。

福建省高考试题中出现的长句不多,多数长句的答题都是关于某种现象原因的解释。学生对这种试题往往有恐惧心理,因此,教师在教学中还应教给学生一些具体的答题方法,以提高得分率。例如,科学研究发现,加拿大一枝黄花在代谢过程中能向环境释放一些化学物质影响其他植物(尤其是禾本科植物,如小麦)的生长和发育。某研究性学习小组就加拿大一枝黄花对小麦光合作用的影响展开研究,所得结果如下:

请回答:分析实验数据可知,加拿大一枝黄花浸提液可以导致小麦幼苗光合速率明显下降,原因是:(1);(2)。

生物多样性的实质篇5

关键词:美国教材;核心概念;物质的量;建构

文章编号:1008-0546(2014)01-0015-02中图分类号:G633.8文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.005

《普通高中化学课程标准(实验)》对“物质的量”的教学要求是:从引入物质的量的必要性入手,认识摩尔是物质的量的基本单位,能用于进行简单的化学计算,体会定量研究的方法对研究和学习的重要作用。

由于摩尔、物质的量、微粒、阿伏加德罗常数等名词的同时出现,且彼此间联系紧密,造成了学生的认知困难。帮助学生建构完整的物质的量概念系统,有利于学生运用宏观和微观相结合的思维方法思考问题,使化学更贴近生活实际,对整个中学阶段的化学学习都将起着非常重要的作用。

如何帮助学生有效建构“物质的量”的概念,美国高中主流理科教材《化学:概念与应用》,或许能给我们带来一点启示。

一、故事开篇,引入概念

教材以俄亥俄州丹佛市的路易斯·史丹佛将收藏了65年的40桶硬币存到银行,银行工作人员清点硬币的方法导入。文字旁的一幅铺满硬币的图片,更是以强烈的视觉冲击唤起学生的学习热情。由此提出问题,正如银行工作人员清点硬币一样,化学家也要计算原子、分子或其他微粒的个数。但是和银行工作人员不同的是化学家不会一个一个地数,因为物质的微粒是如此之小而数量又是如此巨大。那么,不用数数的方法,又如何确定一份样品中物质的微粒是多少呢?该教材创设的情境以生活经验为起点,具有真实性、针对性、情感性,能有效调动学生的有意义学习,为主动建构奠定基础。

《普通高中化学课程标准(实验)》在课程的基本理念中也提出:“从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,关注人类面临的与化学相关的社会问题……”。

二、迷你实验,认识概念

为了帮助学生进一步认识“物质的量”,该教材设计了一个与日常生活紧密联系的简单实验——计数一袋纽扣的数量。实验步骤:①数10枚纽扣并称其质量,记录结果。②称量并记录空塑料袋的质量。③将袋子装满纽扣,并封好口袋。④称量并记录其质量。分析与讨论:①袋子中有多少纽扣?②说明你是如何确定这个数量的?

该教材中的“迷你实验”短小精悍,能让学生切身体会化学的朴素与激情。正如“读书破万卷,不如行万里路”一样,每个“迷你实验”都将胜过学生数小时的苦读。

三、类比教学,理解概念

该教材用日常生活中计数鸡蛋、发卡、夹子、打印纸等来类比科学家计算原子、分子等微观粒子的方法(见图1)。

学生所拥有的有些日常概念可以促成科学概念的学习,因此我们必须将日常概念看成是逐步形成科学概念的一个必要前提和准备阶段。如果能将学生的日常概念利用起来,不仅能激发学生的学习兴趣,还能有效达成对新概念的理解。

四、样例展示,应用概念

为了帮助学生理解、应用“物质的量”,该教材从四个不同的角度设计了4个样例,每个样例均提供了规范的、详细的解答过程。

样例1:计算样品中元素原子的数目

一根铁棒的质量是16.8g,那么这根铁棒中含有多少个铁原子?

样例2:计算化合物中所含粒子的个数

一份氧化铁粉末的质量是16.8g,那么其中含有的氧化铁粒子数是多少?

样例3:计算不同物质的量的化合物的质量

含有7.50molH2o分子的水的质量是多少?

样例4:推测产物的物质的量

3.75g氮气与氢气完全反应时,生成氨气的物质的量是多少?

样例学习对学生认知技能的获得有巨大促进作用,能极大调动学生学习的主动性和积极性,更易为广大学生所接受。

五、适量习题,巩固概念

该教材在本节复习题中从三个角度(理解概念、理性思维、化学应用)设计了5道习题来巩固“物质的量”这一概念。其中包含以日常生活和工业生产为背景的题目,它们在巩固、反馈学生所学知识的同时,还能让学生体会到化学知识的实用性,从而激发学生更强的学习动力,适量的训练还有助于提高学生应用所学知识解决实际问题的能力。

建构主义启示我们,在教学过程中要注重学生的主体地位,发挥学生在建构过程中的积极作用,充分借助他们已有的知识经验和学习过程,主动建构概念系统。美国教材《化学:概念与应用》为我们提供了一个典型的范例。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003:20-22

[2]王祖浩等.化学概念与应用[m].杭州:浙江教育出版社,2008

生物多样性的实质篇6

   我们知道生物多样性是大自然的安排,自然因素的破坏是进化的结果,人为的破坏会改变自然的安排,给我们的生存带来危机。作物品种多样性是一种资源,有着重要的价值,人类的衣食住行均离不开它,一旦失去生物多样性,人类生存的基础可能就会造成破坏。农作物的多样性为我们提供了生存的机会,我们人类所需的食物、药物及多种工业原材料均来自于这种多样性,多样性的维持有助于我们获取食物,会丰富我们的营养,提高我们生活的质量。一旦这种多样性减少甚至丧失,我们遭受的首要危机就是粮食危机。联合国粮农组织不断发出警告,现在人类生存所依赖的食物越来越集中于少数几种,一旦遇到气候变化或地质变化就可能会减产,而其他的作物我们已很少种植,甚至已经没有种植了,若干年后人类的食物必然匮乏。联合国生物多样性项目组专家也断言,作物多样性的减少除了引发粮食危机外,可能还会引发其他危机,如导致药物原材料、工业材料的减少,严重的则会引发疾病无药医治的局面;人类的食物过于集中几种食物,导致人类饮食出现均质化的倾向,可能助长非传染性疾病如糖尿病和心脏疾病等的患病率。农作物的多样性在保持土壤、水资源品质及气候调节上也发挥着重要作用。黄河流域是中华民族的发祥地,曾经物种丰富、土地肥沃,但是由于长期战乱与过度开发,现在这里的生物多样性已基本丧失,土地贫瘠,土地荒漠化严重。作物多样性对于大气成分调节、地球温度等方面也有重要的作用。现在我们所知的地球大气层中的氧气含量为21%,是千万年来植物光合作用的结果,如果作物多样性还像今天一样在减少,有科学家预测,大气层中的氧气总有一天会由于氧化反应而消耗殆尽。今天地球上的生态环境日益恶化,作物多样性的减少,还可能会影响生物链,最终会导致某一区域生态系统的崩溃。因此,我们需要认真对待作物多样性的存在,一个物种一旦灭绝,便永远难以再生。尤其是现在的一些濒危作物种类,如果消失了,我们将失去宝贵的生物资源,对于子孙后代、对于社会发展都是巨大的损失。

   2农作物多样性减少的原因

   从全球范围来看,农作物的多样性在减少,已是不争的事实。我们需要探寻其原因,才能够寻找到保护良策。从整体上来看,导致农作物多样性减少大致有两个方面的原因,一是自然因素,二是人为因素。自然因素是一种自然选择的结果,生物个体在自然选择中既能保持亲本的遗传性,也可能会出现变异,在变异中如果能够胜出,有利变异才可以将遗传信息延续下去,有利变异在日积月累的过程中,慢慢适应了新的生存环境,就会产生新的生物类型,也会形成多样化的生物样态。生物如果出现了不利变异的基因将会被淘汰,直到生存环境改变而消失。当然自然选择过程缓慢,只有在长时间内才能看出影响。另外,气候的变化、地质条件的改变、降雨量的减少或增多都可能会导致生物多样性的减少。人为因素是导致农作物多样性减少的直接原因。生物科技与农业机械化的发展使得农作物产量不断提高,虽然满足了人类的需求,但在一定程度上也限制了作物多样化的发展。比如,美国已经放弃了传统农业及耕作技术,大规模发展基因作物及产业化经营,其作物品种正在不断减少,多样性在丧失,有95%的蔬菜品种已经没有在美国出现过。人类活动对作物多样性的减少负有直接责任,具体表现在:第一,作物品种改良、外来品种的引进或遗传物质的杂交,在一定程度上丰富了作物的多样性,但是也使得作物类型简单化,可能会导致一些传统品种的丧失。比如,在印尼,过去20年来,已经有1000多个水稻品种丧失,现在75%的水稻来自单一母体,导致了水稻遗传基因的丧失。第二,大规模的产业化生产,导致了农户对经济效益的追求,这必然会出现单一品种独大的局面,而忽视来对其他品种到培育与种植。第三,生态环境的恶化,长期以来人类的开发,过度的开垦、放牧,不合理的开采,土壤污染及水质污染等,导致了作物品种的减少或没绝。第四,城市化的发展,大型工程的建立,侵占了大量土地,需要在一些特定地域和气候条件下生长的农作物可能会消失。

   3农作物多样性的保护对策

   农作物多样性的减少已经危及到人类社会的生存和发展,农作物多样性的保护与恢复已经成为世界各国共同面对的任务。首先,应用现代科技,促进传统农业发展。现代农业与传统农业并不对立,农业的发展与生物多样性的保护也不矛盾,现代科技可以用来提高农业的产量,也可以用来保护生物多样性资源,以满足人类生存的多种需求。任何地域均有自己的环境特点,没有一个农作物品种能够适应所有区域,在一个地域一般有一个或几个优势农作物本地品种,这是传统农业发展的根本希望所在,本地物种是在长期耕作中形成的,不能轻易放弃。当然,优质高产的农作物品种也需要培育种植,需要用现代科技来改造或是培育新的作物品种。现代科技虽然改变了人类的耕作方式,比如化肥农药的大量使用,但是不能废弃传统的施肥与病虫害防治方法,需要从农田整体生态系统上保持高产品种与本地品种的平衡,需要保持农作物与其他作物的协调。唯有这样,才能保持农作物多样性的持续与传统农业的发展。其次,加强基本农田和农家保护。农作物多样性的存在依赖于丰富的、多样化的生态环境。加强基本农田保护,就是要恢复退化的农田生态,恢复农作物多样性生存的环境。可以运用必要的法律、行政或经济手段,强化对基本农业耕地的恢复与管理,防止耕地流失,防止耕地土壤肥力的下降。综合运用生态学原理,强化农田区域内生态系统建设,可以将农田基本布局、水利设施、水资源和其他的林木、草地资源相结合,形成合理的独立的生态系统。在该系统内农作物与其他作物、生物形成合理配置,构建一个生物多样性的农田格局。如果说农田保护是一种宏观格局的农业保护,那么农家保护就是农民在农业生产过程中的微观保护,是农民在种植生产与管理中进行的就地保护。

生物多样性的实质篇7

关键词:微生物检测技术;食品检验;应用方法

微生物检测技术是依据微生物学理论,结合现代免疫学和自动化仪器等理论知识与技术,通过科学检测方法进行病原微生物种类、数量和性质等方面的研究,具有检测速度快、检验的灵敏度高和检验结果准确等优点。因此,分析微生物检测技术在食品检验中的应用方法,对保障食品安全性,为社会民众创造良好食品环境有着重要的意义。

1食品检验的重要性及操作基础

1.1食品检验的重要性食品检验不仅关系到社会民众的身体健康,而且在市场监管、产品贸易和食品质量的安全评价中起着重要的支撑作用,对食品行业的持续健康发展有着积极的推动作用。同时,食品检验与社会民众的身体素质息息相关如果食品检验没有做到规范与合格,会降低社会民众的工作效率,进而对社会的发展产生不利影响。

1.2食品检验中的操作基础食品检验的操作基础主要包括样品采集与保管、试样制备与预处理和食品检测技术的选择等。在样品采集的过程中,采集人员需要保证采集样品的代表性,并妥善保管采集的样品,避免因外界因素对样品造成干扰。在进行样品检测前,检测人员可以采用蒸馏、层析、透析、沉析和浓缩干燥等方法,去除样品中无分析价值的杂质,以保证检测结果的准确性与可靠性。在选择检测技术和检测方法时,检测人员需要考虑样品的特性、检测的要求和实验室条件等多方面的因素,保证检测技术与检测方法的适用性。

2微生物检测技术的特点与基本的检测技术

2.1微生物检测技术的特点在食品检验中,微生物检测技术主要有如下特点:①检验的范围比较广,包括有食品工业的微生物,如保健食品中的双歧杆菌和乳酸菌等;人类疾病、畜禽疫病和共有传染病中的病原微生物,可以通过食物途径进行传播,数量高达数百种;可以引起食品腐败和变质的微生物等;②食品维生素的检验需要保证快速准确,并且检验样品需要有一定的数量,检验的结果需要赋予法律性质,且受到的干扰因素较多。

2.2微生物基本检测技术在食品检验中,微生物检验的流程为常见的致病菌检验大肠杆菌菌群计数菌落总数的计数。其中常见致病菌主要指致病性的大肠菌、沙门氏菌、弯曲菌属和肠炎弧菌等。传统检验方法为血清试管凝聚实验、血清学分型、生化试验、毒性试验、噬菌体分型和微生物的形态检查等;常用的试验操作为明胶试验、甲基红试验、V-p试验、淀粉水试验、硝酸盐的还原试验和糖酵解试验等。传统的微生物检验方法准确性较高,检验结果相对可靠,但是其操作繁琐,耗费时间较长,涉及的试验比较多,无法满足食品检验的快速便捷要求。

3微生物的快速检测技术

微生物快速检测技术主要为如下三种方法:①电阻电导测定法。该方法是利用全自动微生物检测计数仪,通过分析食品样品的电容抗、电阻抗和总阻抗等不同参数,测定样品的污染程度,其原理是在细菌进行防治和生产时,将蛋白质和糖类等大分子物质分解为有机酸和氨基酸等小分子物质,改变并测量培养液的导电度与电阻变化,从而推算出其原样品的含菌数;②生物传感器法。生物传感是利用与生物活性物质进行物理变化和化学变化时产生的感应,以物理换能器和化学换能器对其进行捕捉,并通过离散或连续数字电信号将反应程度表达出俩,从而得到分析物浓度。生物传感器法的优势是特异性较高,灵敏度较高,可以满足复杂样品检测的要求。

4微生物检测技术在食品检验中的应用

4.1食源性病原菌免疫学检测技术在食品检验中的应用在免疫学的检测技术中,很多造价低的检验仪器设备得到很好应用,其操作简单便捷,检验的实用性比较强。在检测食品中的微生物时,免疫学检测技术应用非常广泛,如检测食源性寄生虫和葡萄球菌菌素等,在保障食品免疫中发挥着重要作用。

4.2核酸探针技术在食品检验中的应用在食品检验中,核酸探针可以快速检测食品中大肠杆菌的情况,从而对食品安全性提供正确评价。例如在检测单增李斯特菌时,可以直接利用核酸探针进行检测。核酸探针检测技术比较复杂,需要的检测费用与成本也较高,所以很多时候的检测主要是在实验室中完成,在一定程度上制约了其在食品检验中的普及度。

4.3多聚酶链反应技术在食品检验中的应用多聚酶链反应技术的特异性较强,敏感度也比较高,在食品检验中的应用比较广泛。曾有检测证明,在检测31株不同的菌株时,利用FQ-pCR检测技术,最终发现其中23株菌株为阴性,8株副溶血弧菌检测为阳性。同时,多聚酶链反应技术可以检测食品中金黄色葡萄球菌和肠出血性大肠杆菌等,检测结果的准确性也比较高。

4.4生物芯片技术在食品检验中的应用在一次性食品检验中,生物芯片技术既能检测出食品中致病菌,而且可以检测出许多隐藏致病菌,其操作简单,检测的敏感性高,可以通过一次检测得到全部检测结果。曾有检测证明,将15种细菌的16srDna通过引物扩增,让后与芯片探针进行杂交,从而检测出食品中致病菌。虽然生物芯片技术的优点很多,但是由于芯片比较复杂,该技术仍然在试验阶段,其应用范围也不太广泛。

4.5生物传感器检测技术在食品检验中的应用导致食品腐败变质的微生物多种多样,如真菌、细菌和病毒等,其中因细菌导致食品变质情况最为常见。病原菌和腐败菌是造成食物污染的微生物组成部分,腐败菌自身并不会致病,只是通过将食品成分分解与破坏,从而使食物腐败变质,进而产生有害物质而危害人们身体健康。生物传感器检测技术可以准确检验出食品中的微生物,如乳酸菌、酿酒酵母和枯草芽孢杆菌等腐败菌数量;沙门氏菌、李斯特菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等病原菌;真菌毒素、藻类毒素、新军毒素等生物毒素等。但是由于该技术还需要进一步完善,所以在实际的食品检验中应用有限。

5结语

在食品检验中,传统检测技术和方法不仅检测时间长,而且检测过程复杂繁琐,检测的结果也不易判断,而借助新检测技术与检测仪器设备,可以有效提高食品检验检测技术的实用性与准确性。检测人员只有把握各种检测技术的特点及适用范围,在检测时做到细致认真、规范操作,才能真正保障检测质量,对食品的安全性给出正确评价,为社会民众创造安全的食品环境。

参考文献:

[1]贾妮娜.微生物检测技术在食品检验中的应用[J].中国卫生产业,2015,01:21+23.

[2]许兆春.食品检验中生物检测技术应用的分析[J].科技致富向导,2014,08:168+239.

生物多样性的实质篇8

关键词:生物化学;教学改革;实践与探索

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2013)22-0206-04

生物化学是高等学校本科相关专业主要核心课程之一,是有机化学、分析化学、生物学、物理化学和生理学交叉而产生的一门边缘学科,其代谢反应错综复杂,基本原理抽象难懂,因此是一门较难学的课程。如何在教学实践过程中把这些复杂的代谢反应和抽象深奥的代谢机理和代谢调控转变成具体化、形象化和易懂、易学的知识教授给学生,增强学生学习生物化学的兴趣,同时在教学实践过程中有意识地培养学生的创新和创造能力,使学生的思维方式从单向思维向发散思维,从常规思维向立异性思维,从正向思维向逆向思维和从直觉思维向抽象思维转变,是每一位教师在讲授生物化学课程时必需认真思考和重点解决的关键问题,这对于提高教学效果,帮助学生综合分析解决复杂的生物化学问题以及培养创新和创造型人才具有十分重要的意义。本文结合笔者多年来在生物化学教学实践过程中积累的一些经验,从四个方面对高等学校生物化学的教学实践改革进行了探讨:运用联系的观点,注重融会贯通;宏观整体把握教材内容并准确理解基本理论实质;注重培养学生的创新思维和创造能力;转变实验教学理念,重视实验教学。

一、运用联系的观点,注重融会贯通

生物化学按照研究任务分为静态生物化学和动态生物化学两部分,先静态后动态是大多数教师在教学过程中采用的主要授课方式。这种传统的授课方式容易使学生知识混乱,前后脱节且不连贯,不能灵活运用所学的知识,教学过程也枯燥乏味,呆板抽象。为了避免以上现象,教师在教学过程中要注重运用联系的观点,使动态生物化学和静态生物化学有机结合和交叉,这样可以使学生清楚地掌握组成生物体的主要生物大分子(包括生物信息大分子)以及对生物体内生物化学反应起催化和调节作用的酶、维生素和激素的结构、功能和性质以及它们在生物体内的来源(生物体的合成代谢途径)和去路(生物体的分解代谢途径),讲解时以生物大分子为对象,注重知识的融会贯通和学生的实际应用以及接受能力,把复杂问题明朗化、简单化和趣味化。例如,三大物质,糖、蛋白质和脂肪,的分解代谢是整个生物化学教学实践

过程中的难点和重点内容,学生不容易理解,也不容易理清思路,在复杂的代谢网络中它们之间的交叉和联系点以及这三大物质代谢过程中氧化分解产生的能量的计算(以atp为基准和以高能磷酸键为基准),对于学生来说很难弄明白,学生对于这些难点也感到非常头痛。如果教师在教学过程中先把三大物质代谢中的中心代谢三羧酸循环讲清楚、讲透,然后再以糖类、蛋白质和脂类作为三大轴线,把动态生物化学中的物质代谢和能量代谢和静态生物化学中的生物大分子的结构、功能和性质有机联系起来,进行平行降解;最后以三大物质代谢中的交叉点“乙酰辅酶a”和“丙酮酸”作为核心进行交叉讲解,把生物体内生物氧化的主要方式和生物体的复杂的物质结构清楚地摆在学生面前,这样就比较容易把动态生物化学中的代谢过程与代谢调控部分讲解清楚。三大物质在生物体内氧化分解代谢,殊途同归,为有机体合成新的物质或者为生物体提供能量,在此过程中涉及到的代谢的中间过程称为“中间代谢”,也就是中间代谢物质通过氧化还原反应脱下的H最终与o2结合生成H2o(naDH和FaDH2呼吸链),在此过程中产生大量的atp供给生物体生命活动的能量(呼吸链的氧化磷酸化)。中间代谢产物最后通过三羧酸循环彻底氧化成Co2、H2o和atp(见下图)。在教学过程中多采用理论联系实际和举例的教学方法,可进一步加深学生对实际问题的理解。例如计算1mol葡萄糖、软脂酸或某一中间代谢产物彻底氧化分解产生的atp或高能磷酸键的数目,可以使学生更清晰、更理性的掌握在复杂的物质代谢过程中产生的能量代谢过程以及各个代谢途径之间的相互联系、相互交叉以及它们的生物学和生理意义。

二、宏观整体把握教材内容并准确理解基本理论实质

生物化学是各门生物科学(包括应用生物科学和分子生物学)的基础,也是生物学的基本语言。生物化学的实验方法和基本规律是各门基础生物学科及其分支学科的基本内容和基本方法。生物化学知识的特点是理论抽象复杂,知识面广,理论点多和交叉性强。如果在教学实践过程中只是泛泛而谈,笼统讲授,就会使学生感到不知所学,枯燥乏味,难以理解和记忆,达不到预期教学目的和教学效果。例如,生物化学所涉及的细胞中的化学过程(物质代谢和能量代谢)与其所处的溶液以及生物大分子物质的结构密切相关,因此我们在教学过程中不可避免的会涉及到单个分子本身的结构、细胞结构、组织结构、器官结构以及细胞器结构等,这样就可以借助于化学的理论和方法来讲述生物体内发生的基本过程以及通过生物体的相互作用发生的基本过程,并运用化学的基本原理和手段来揭示生物体生命活动的现象。以糖类、蛋白质、脂肪和核酸这些组成生物体的主要有机物质为主线,以生物体生命活动调节和催化的其他物质为副线,对这些生物大分子的结构进行深入细致的分析来阐明它们的结构和功能之间的关系。同时,通过研究生物大分子物质在生物体内的合成及其氧化分解过程,详细阐明生物体生命活动的规律和各种生命现象,例如生物体的生长、发育、运动、适应、遗传和变异等,这是生物化学基本理论的实质所在,也是我们在教学实践过程中应重点把握的内容。在实际教学过程中,我们要以准确掌握生物化学基本理论的实质为前提,以组成生物体的主要有机物质为主线,以生物体生命活动调节和催化的其他物质为副线,对教材内容进行组合和删减,以学生准确掌握生物化学的基础知识为目的,适度反映生物化学学科发展的新进展和新动向,力求做到循序渐进和由浅入深。在教学过程中既要注意知识的连贯性和实用性,又要注意层次分明,使学生真正把握教材的实质内容,从而为以后其他课程的学习打下坚实的理论基础。

三、注重培养学生的创新思维和创造能力

创新是一个民族的灵魂,“疑者,觉悟之机也,大疑则大悟,小疑则小悟,不疑则不悟”,通过设难置疑,启发思维,可以激励学生进行多方位广泛地思考,也可以激发学生独立思维的火花,培养学生的创新思维和创造能力。在教学过程中我们可以引导学生对生物化学的基本理论、现象、过程以及结果进行抽象概括和综合性分析,找出它们发生的原因、条件和规律,使学生在学习过程中逐步运用多种思维方式思考和分析问题,逐步提高学生的思维能力,完成由感性认识上升到理性认识的第一次“飞跃”。在这个过程中必须以教师为主导,以学生为主体,体现学生的学习过程与教师的教学过程之间的互动。教师的教学重点和难点是设计学生的思维活动,挖掘生物化学知识的思维价值,将能够开发学生创新思维能力的教学和学习内容设置成疑难问题。在设置这些疑难问题的时候要注意应足够引起学生的惊奇和广泛的兴趣,除了趣味幽默、形象直观和富于情感外,还要言简意赅,善于把枯燥的知识趣味化,深奥的道理形象化和抽象的概念具体化。在教学过程中,教师应根据每个学生实际情况因材施教,注意设置的疑难问题的广度和深度,逐步增加其梯度。例如在讲解蛋白质化学结构这一节时,教师开始讲课时可以这样问学生:“同学们,你们见到过珍珠链吗?”学生回答说:“见过”。接下来老师可以这样问:“那么珍珠链的结构是怎样的呢?”学生可以回答:“珍珠链是由一粒粒珍珠通过一条线串联在一起而构成的”。最后教师可以这样讲:“我们下面即将要讲的蛋白质的一级结构与珍珠链的结构相似,组成珍珠链中的珍珠相当于组成蛋白质的氨基酸,珍珠之间靠线串联在一起,而组成蛋白质的氨基酸靠肽键连接在一起,氨基酸链类似于珍珠链。”通过这样的设疑与回答,就可以使抽象复杂的蛋白质一级结构变得简单、具体、形象,学生也非常容易理解。

在生物化学教学实践过程中,教师还可以用辩证的思维来指导学生对生物大分子物质的结构和代谢过程的学习,培养学生的创新思维和创造能力。在这个过程中教师要特别注意知识的纵横渗透,从“个性”中窥视其“共性”,然后从“共性”中体现其“个性”。运用联系和比较的观点来学习生物化学的某些基本问题,则能收到事半功倍的效果。在教授生物大分子物质,例如蛋白质和核酸,的结构时,可以先找出这两个物质结构的相似点:都是层次结构,都具备一级结构和空间结构。一级结构都是由结构单元通过共价键连接而成的链状结构,而空间结构都有螺旋结构。它们的不同点在于构成这两个物质的结构单元以及维持高级结构的主要作用力不同,另外蛋白质有空间四级结构,而核酸分子没有。通过这样的比较和分析,使彼此交错的知识相互联系在一起,便于学生理解、掌握和记忆。在讲授三大物质的代谢时,教师可以通过比较这些代谢过程,分析它们的相同点和不同点,使这些错综复杂的代谢过程简单化、具体化和形象化,从而使学生更加容易掌握这三大物质的功能和相互转变以及它们代谢过程之间的相互联系。

“删繁就简三秋树,领异标准二月花”是清代著名画家郑板桥的一幅名联。在生物化学教学实践过程中,教师还要引导和鼓励学生从多个角度思考分析问题,寻求最优化的解决办法。教师要培养学生从多角度全方位思考问题,扩展学生的思维领域,促进学生学习的灵活性,打破陈规陋习,克服呆板性,力求标新立异,进一步培养学生的发散思维能力。在大多数情况下,教师在教学过程中按照固有的知识结构和单向思维模式,只从某一方向思考问题,寻求某一方法解决问题。但是如果长期这样思考问题就会形成思维定式,不利于培养学生的创新思维和创造能力。学生也只会按照书本所写、教师所讲的内容去机械模仿,使生物化学的教学变成了继承前人的思维方式和传递单纯知识遗产。这样就要求教师在教学过程中要注重培养学生的发散思维能力,启发学生全面综合所学知识,用发散性思维去思考问题并且把所掌握的知识原理运用到实践中去。例如,教师在讲述三羧酸循环时,不能按照单向思维的方式只讲清三羧酸循环过程,在讲完后教师可以有目的的引入糖类、蛋白质和脂类的分解代谢过程,因为这些代谢过程最终都进入三羧酸循环进行彻底氧化分解。三羧酸循环过程也可以与生物氧化这一章联系起来,因为该过程是生物体细胞产生能量的主要方式。这样可以使学生从多个角度思考问题,并且由单一的思维方式向发散思维方式过渡,提高学生的思维能力并且使学生加深对知识的理解。

在生物化学教学实践过程中,教师还应当从以下几个方面来培养学生的创新思维和创造能力:(1)加强学生动手能力的培养和各种实践活动。生物化学的基本概念和规律的形成是一个由感性到理性和由具体到抽象不断发展的过程。在教学过程中要充分利用学生好动和好奇心强的特点,让学生多实践,首先获得较深刻的感性认识,再逐步引导他们转向理性认识。(2)根据学生素质和个性的差异,从传统整齐划一转向让不同个性的学生都有发展来培养学生的创新和创造能力;注重学生学习的主观能动性、学习兴趣、学生人格的培养以及良好的自尊心、自信心和习惯的培养,让每一位学生学有所成和学有所得。(3)主动及时的向学生介绍相关学科的新进展。随着研究手段和研究方法逐步提高,生物化学学科近年来在克隆技术、基因工程、代谢工程、合成生物学和生化武器等方面的研究取得了令人鼓舞的新进展。教师在讲课时应当结合这些新进展,以各种不同的形式,例如讲座、报告会、课前介绍、讨论会和学生课外科技活动等,及时向学生介绍这些新进展并激发学生不断创新的兴趣和愿望。

四、转变实验教学理念,重视实验教学

生物化学实验教学是全面掌握生物化学课程内容,提高学生动手和创新能力所必不可缺少的一个重要环节。随着社会的发展,传统的实验教学模式已不能满足学生就业相关专业的需要,也不能够解决课程教学目标的不断提高和膨胀的学科知识之间的矛盾。为了解决这些矛盾,教师在教学实践过程中必需转变教学理念,从实验内容、实验设计和效果评价三个环节入手进行改革,彻底打破传统的实验教学模式。

根据生物化学教材理论内容的难点和重点,设计一些具有综合性和代表性的实验。在教学过程中鼓励学生自己思考问题和设计实验,并对学生的实验操作进行严格要求,对实验过程中出现的现象和结果应有合理解释,注重学生创新意识和实验动手能力的培养。例如,教师可以让学生用不同方法来设计大分子蛋白质物质的提取实验,然后对提取的大分子蛋白质物质进行定性和定量分析,这样不仅可以使学生的实验设计和教师的教学两者之间进行互动,使学生更好地了解和掌握大分子蛋白质提取过程中应遵循的一般原则和分离提取过程的关键点,而且可以使理论知识和实践知识得到进一步的丰富和巩固;同时对一些目前现有条件难以进行的最新实验,教师在教学过程中可以让学生通过幻灯片演示或观摩老师进行实验演示的方法来了解现代生化实验技术的新进展。在这个过程中同时要求学生注意并做到以下几点:(1)写出实验方案和预习报告;(2)强化实验技能并进一步论证实验方案的完整性和准确性;(3)要求学生撰写实验报告,并对自己在实验过程中出现的一些实验现象给出合理解释,能够“自圆其说”。这些方法不仅可以使学生系统地掌握生物化学的实验理论和方法,而且可以使学生通过设计实验方案来进一步提高他们的实践技能。

生物多样性的实质篇9

随着素质教育的深入和减负增效的实施,怎样提高学生的学习效率和质量,培养学生的学习能力,得到了普遍的关注。我省已开始实施新课程,不少物理教师虽然参加了不少上级教育部门组织的新课程培训班的学习,但由于培训本身的时间短,以及原有物理课程及教学方法与策略潜在“惯性”的影响,在教学实践中并不是积极地改进物理教学策略,改变物理学习方式,而是甘心回头“重走老路”,课堂教学重复着低效的实践行为,物理教学观念落后,方法陈旧。课堂是学生学习的主阵地,是课程改革主阵地,因而也是实施素质教育的主阵地。课堂教学是中小学教育活动的基本构成部分,是实施学校教育的基本途径。改变教学方式和学习方式,提高课堂教学的实效性,达到培养学生学会学习、减轻学生过重的课业负担、确立学生在教学过程中的主体地位将发挥重要作用。

怎样才能提高农村高中物理课堂教学的有效性?

一、教师要提高自身素质、增强授课技能

联合国教科文组织在工作报告中曾多次强调:“教师素质与教学质量的关系无论怎样强调均不过分。”教师要想以高质量教学迎接新课程提出的挑战,就需要全方位地提高自身的综合素质。

1.结合本校实际,引导老师优化教学模式。为了规范教学流程,引导其践行新课改理念,我校推行“导学式”教学模式,制定了适合我校实情的课堂新授课、复习课、习题课等课堂教学模式。为了积极推行、实践课堂模式,提高课堂效率,我们物理教研组坚持听课、评课。老师平时经常性地相互听课,相互交流,取长补短,共同进步,全校大力开展听课活动。我们确定了每位老师每周听课的节数,并且要求每位老师听课后都要发表见解。针对同一课时逐个上、集体听、不断议的方法,反复探讨一堂课到底应该怎样上,什么样的课才是好课,什么样的课效率高。经过扎实的磨课,有效地提高了教师的素质,使众老师受益匪浅。我校的郭光辉老师在学校优质课大赛中获得一等奖,获奖后他感慨地说:“如果没有前一阶段扎扎实实的观课、上课、评课,或许我的教学水平还不会提高得如此之快。”

2.师徒帮带,让青年教师快速成长。对青年教师实行专人指导,对教学新秀实行重点提升,对他们的成长过程实行跟踪负责。如我们物理组郑桂珍老师帮带景胜峰老师,张围圈老师帮带姜国强老师,李建敏帮带高栋良老师。要求师徒每周相互听课不少于2节,期中期末考试中“师徒”的成绩捆绑评比,以增强“师徒”双方教学的责任感,保证帮带的实效。青年教师在师傅的传、帮、带下成长很快,工作上不走、少走弯路,课堂教学效率显著提高。

二、深入研究学生,激发学生的学习兴趣

托尔斯泰说:“成功的教学需要的不是强制,而是激发学生的学习兴趣。”激发学生的学习兴趣,对物理课来讲更为重要。其实激发学生学习兴趣的途径和手段是多种多样的,我们主要在以下几方面努力尝试。

1.使课本知识紧密联系生活。例如在教学中通过介绍物理在生活、生产和其他学科的广泛应用,激发学生学习物理的兴趣。比如学习“电磁波”时,联系同学们感兴趣的移动电话、因特网、电视机,介绍其原理,适当扩大学生的知识面。

2.上课要有引人入胜的导入。良好的开端是成功的一半。新课导语至关重要。如它是一堂课的起点,起着酝酿情绪、激发兴趣、渗透主题和创造情境的作用。在教学实践中,我深深体会到,恰当地设计导入环节,使每节课的开始言语幽默、话题轻松、课堂气氛活泼,不但能在短短几分钟内把学生的注意力从课间的松弛中吸引过来,引起学生的充分注意,使学生对所学的内容产生浓厚的兴趣,而且可以使本节课像磁石一样,紧紧吸引住学生的注意力,调动学生的兴趣,激发学生的思维,使其进入最佳的学习状态,从而使教学收到事半功倍的效果。

3.设计好演示实验,让学生多动手做实验。物理是以实验为基础的学科,课本上的实验应创造条件尽可能给学生演示。物理实验直观,形象,具体生动,从感性到理性,从具体到抽象,从简单到复杂,符合学生的身心特点,符合学生的认识规律。在课堂教学中,设计一些合理而有趣的演示实验,对学生学习物理至关重要。如在“摩擦起电”这一环节的教学中,可设计一个演示实验:将一根摩擦过的带电橡胶棒靠近玩具“洋娃娃”或长毛狮子的头部,可看见洋娃娃或长毛狮子“勃然大怒”,长发或长毛根根竖起。学生观察此实验后探究知识的积极性会猛然增强。

4.分层次教学,使所有学生都有成就感。针对各班学生的情况,采取不同的教学进度和策略,编制不同的学案,解决实验班“吃不饱”、普通班“吃不了”的问题。教师既要研究教材,又要研究学生,切实了解学生的知识水平和能力,关注每位学生的发展,因材施教。由于学生的成绩有差异,因此教师在教学设计、课堂练习、作业布置等方面要注意层次性,要让学生跳起来能够摘到果子。

三、加强实验教学

高中物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要组成部分,它既是物理教学的重要基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段,在培养学生科学素养激发学生兴趣具有特殊的地位。在物理实验教学的课堂上,我们避免出现以下几种现象:过去的实验“看黑板”,如今的实验“看录像”、“看投影”;学生根据教师讲解的实验目的、器材、步骤,像做广播操那样,按照规定的程式进行操作;学生用笔“做实验”。在物理实验活动中,学习方式应该多样化。单一、被动的实验会使学生感到枯燥、乏味,必须增强实验的趣味性、问题性、探索性和应用性。

四、合理利用好多媒体

生物多样性的实质篇10

关键词植物生长调节剂;应用;检测

中图分类号S482.8文献标识码a文章编号1007-5739(2017)12-0129-03

abstractplantgrowthregulatorscanbeusedtoimprovecropqualityandregulategrowth.inrecentyears,manyfoodsafetyproblemswerecausedbytheabuseofplantgrowthregulators.inthispaper,theapplicationofplantgrowthregulatorsinfruittreesandthedetectionmethodsofresiduewerediscussed.theproblemsandprospectsofplantgrowthregulatorsdetectiontechnologywerebrieflydiscussed.

Keywordsplantgrowthregulators;application;detection

1植物生长调节剂概述

植物生长调节剂主要指能调控植物开花、休眠、生长、萌发等过程的一些化学合成物。植物生长调节剂分为2类:一类是植物自身产生的,被称为内源性植物激素,另一类是人工合成的植物调节剂,被称为外源性植物激素,属于农药的范畴[1]。其主要功能有调整株型、提高抗性、增加产量、提高品质、调控发育进程、控制植物性别分化、加快根茎膨大等[2]。

植物激素主要分为五大类:生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。不同阶段,对植株施用不同的植物生长调节剂,可以调节和控制植物生长发育,从而实现植物生长的人为调节。植物体内激素的浓度以及组织对激素敏感性的变化控制了植物整个发育的进程,对植物生长发育任何一个环节的调节都不是单一激素作用的结果,而是多种激素在同环境因子的相互作用中发生的[3]。

近年来,随着农业技术的飞速发展,农产品产量和品质不断提高,植物生长调节变成了不可或缺的重要措施。据统计,使用植物生长调节剂可使农产品产量增加5%~30%。目前国内外已将植物生长调节剂作为实现超产的重要措施。我国人口基数较大,为满足现代农业发展的需要,亟需推广和应用高效、低毒、广谱的植物生长调节剂[4]。

2植物生长调节剂在水果上的应用

2.1苹果

秦景逸等[5]采用Fa、aBt1、GGR和naa4种不同的植物生长调节剂对苹果苗木栽前进行浸根处理,发现4种植物生长调节剂均能提高新生苗木的移栽成活率和苗木生长量。在富士苹果盛花末期及幼果期喷施Ga3、6-Ba,发现有明显地促进果型高桩、提高果型指数的作用,同时改善了果品的外观质量[6]。苹果树腐烂病发生时应用生长调节剂黄腐酸能显著提高苹果树体内相关防御酶系的活性,提高了苹果树的免疫力,增强抗病性[7]。

2.2梨

库尔勒香梨应用植物生长调节剂pBo(增效醚,包含细胞分裂素Ba与生长素衍生物oRe)、pp333(15%多效唑)和复硝酚钠,可显著提高产量,降低果皮厚度、果实硬度、果实总酸含量,还可以提高果实脱萼率、红晕果率、果实还原糖含量和VC含量[8]。盛花期喷施pBo2000倍液,在提高玉露香梨脱萼率的同时,又不影响果实品质和贮藏性[9]。盛花期应用Ga3结合2,4-二氯苯氧乙酸与萘乙酸,也可显著增加果实大小,且不造成萼端变形[10]。初花期施用pBo、萘乙酸(naa)能提高库尔勒香梨单果重和可溶性固形物含量;而施用脱落酸(aBa)、吲哚乙酸(iaa)、吲哚丁酸(iBa)和激动素(Kt)会使果实单果重降低,硬度增加。花期喷施多效唑(pp333)会降低果实的硬度、单果重、可溶性糖、可滴定酸[11]。

2.3草莓

采用多效唑、赤霉素、乙烯利喷施香华2号草莓同时结合遮荫处理,可显著提高花期,而仅赤霉素处理可能导致畸果率增加[12]。使用适宜的生长调节剂和处理浓度,还可提高草莓组培苗瓶外生根率,提高试管苗的成活率[13]。

2.4葡萄

植物生长调节剂在葡萄方面的一个重要应用就是无核化。通过外施细胞分裂素、赤霉素、生长素等可以促进子房膨大,形成无籽葡萄[14-15]。石晓昀等[16]研究萘乙酸(naa)、吲哚乙酸(iaa)和吲哚丁酸(iBa)对葡萄硬枝扦插生根及生长的影响,发现3种生长调节剂对红地球品种的促进效果优于藤稔品种。牛锐敏等[17]研究发现赤霉素在促进夏黑品种果实膨大的同时,对可溶性固形物及着色没有明显影响;而噻苯隆处理会降低夏黑和丽红宝品种果实可溶性固形物含量,增加可滴定酸含量,不利于果实着色。多种植物生长调节剂的混合使用,也是提高葡萄品质的重要手段。

3植物生长调节剂的残留与检测

3.1植物生长调节剂在水果中的残留

植物生长调节剂的滥用或使用不当是引发我国食品安全的重要因素之一。目前,国内外已生产的植物生长调节剂达100多种,其中应用广泛有40种左右,但和其他农药一样,植物生长调节剂也具有一定的毒性,例如长期食用植物调节剂催熟的反季节蔬菜可能会导致人体代谢失调,进而引发各种疾病。姜楠等[18]对吉林省9个地区的75份市售水果样品中6种植物生长调节剂的残留情况进行了监测,结果表明,市售水果中植物生长调节剂残留量检出率较高,由于水果中残留的植物生长调节剂种类较多,相关标准限量缺乏给监管造成了较大的难度。王岚等[19]对比了CaC、欧盟、日本、美国、澳大利亚与我国植物生长调节剂现行的限量标准,结果表明,我国植物生长调节剂批准使用的种类与数量脱节,而标准规定种类和限量又与国外农产品进口国的要求有一定差距。

3.2植物生长调节剂前处理

样品前处理占整个试验分析过程的70%以上,其处理过程的好坏对结果影响至关重要。前处理步骤主要可以概括为2个部分,一是待测组分的富集,将待测组分从复杂样品基质中分离出来并富集以满足痕量分析所需的检测浓度。二是样品的净化,对样品进行净化处理,可以降低或消除样品基质的干扰,减少样品对仪器的损害。仲伶俐等[20]采用乙腈对6种水果中的4种植物生长调节剂6-苄基腺嘌呤、噻苯隆、氯吡脲和烯效唑进行提取,氨基固相萃取小柱进行净化,处理后的样品用HpLC紫外检测器变波长检测,可满足最新限量标准要求。黄何何等[21]采用QueCheRS法进行预处理,选用含1%(v/v)乙酸的乙腈溶液提取,无水硫酸镁和十八烷基硅烷(C18)粉末净化,同时测定水果中21种植物生长调节剂的残留,方法定量准确,线性关系良好,相关系数均大于0.990。maoX等[22]首次应用微波辅助提取技术测定梨中3-吲哚乙酸、3-吲哚丙酸、2-萘氧乙酸、2,4-D、α-萘乙酸酸和1-萘乙酸甲酯6种植物生长调节剂。张旭等[23]将样品滤液过GDX501固相萃取小柱,用水-甲醇(80+20)混合溶液淋洗,甲醇洗脱后,用于高效液相色谱检验。

3.3植物生长调节剂分析

近年来,随着分析技术水平的提高,仪器分析方法成为测定水果中植物生长调节剂残留的主流技术。目前,应用于植物生长调节剂的分析仪器主要有液相色谱、液相色谱质谱联用仪、气相色谱。

3.3.1高效液相色谱。高效液相色谱分析植物生长调节剂具有灵敏度和选择性高、重复性好等特点,也是植物生长调节剂常用的检测手段之一。但是对样品纯度的要求较高,若达不到检测所需的纯度,可能会因多种化合物保留时间相同或相近而得不到很好的测定结果。随着检测仪器的发展,目前多用液相色谱-质谱联用仪来同时检测多种植物生长调节剂。

3.3.2液相色谱-质谱联用仪。液相色谱与质谱联用结合了液相色谱仪有效分离热不稳定性组分及高沸点化合物的分离能力和质谱的定性能力,能有效地分析复杂的有机混合物。由于植物生长调节剂种类多、化学差异性大、残留量低,因而在同时分析测定多种生长调节剂残留时颇具优势[24]。蔡轶平[1]通过优化衍生条件、色谱条件和质谱条件,选用同位素标记物作为内标,建立了一种植物生长调节剂的同位素编码衍生-液相色谱-质谱联用(HpLC-mS/mS)的检测方法,测定6种植物生长调节剂,该方法灵敏度高、操作简便、成本较低,将该方法应用测定果蔬中的植物激素含量,结果令人满意。李海艳等[25]采用高效液相色谱串联质谱的方法(UpLC-mS/mS)测定葡萄干中5种植物生长调节剂(赤霉素、氯吡脲、灭草松、玉米赤霉烯酮、2,4-D),在5~100μg/kg的浓度范围内线性良好(r2≥0.9938)。

3.3.3气相色谱法。气相色谱是物质组分微量分析的重要方法之一。由于最早此法是用来分离用一般化学方法很难分离的植物叶绿素、叶黄素等,分离出来的物质均带色,所以命名为色谱法。气相色谱法用于植物生长调节剂的检测具有分离性能好、选择性高、分析速度快、灵敏度高等优点,是植物生长调节剂残留量测定的常用手段。许庆琴等[26]采用气相色谱结合FiD检测器测定了水果中萘乙酸残留量,该方法重复性好,平均回收率为93.6%,用于苹果、相梧、桃、疲萝以及黄瓜等样品的测定,结果令人满意。Lee等[27]采用气相色谱配备氮磷检测器测定柑橘中6-苄氨基腺嘌呤残留,线性范围好,灵敏度高;徐宜宏等[28]选用乙腈为提取溶剂,pSa粉末和石墨化炭黑粉末结合的基质分散固相萃取净化样品,对苹果中莠去津、甲萘威、三唑酮、西玛津、戊唑醇、烯效唑、多效唑7种植物生长调节剂进行测定,结果表明,7种农药在0.01~5.00mg/L之间具有良好线性(r≥0.999),该方法无需衍生,适用于植物源食品中植物生长调节剂残留的检测。

3.3.4酶联免疫法吸附法。酶联免疫法吸附法又称为酶标法,是目前应用较多的快速筛查方法。用于植物生长调节剂的检测,其优点是简单、快速、灵敏及价廉,能在野外和实验室内进行大批量的筛选试验,其缺点是不能同时分析多个组分,对于结果类似的化合物有一定程度的交叉反应,容易出现假阳性反应。王海波等[29]用酶联免疫法测定新梢基部2~3节枝段赤霉素(Gas)、细胞分裂素(ZRs)、脱落酸(aBa)和生长素(iaa)等内源激素含量和比值的变化。JiangXia-oxue等[30]采用eLiSa测定了葡萄、梨、番茄等样品中烯唑醇的残留,样品中添加烯唑醇标准品,其加标回收率在70%~120%不等。williams等[31]用eLiSa试剂盒对市售柑橘样品2,4-D残留进行测定,结果有4个柑橘样品2,4-D的含量均大于0.2mg/kg,并用GC-mS对其进行了验证,验证结果与eLiSa试剂盒结果一致。

4展望

植物激素作为植物体内的痕量信号分子,参与和调节植物各个阶段生长发育是实现农业增产和提升产品品质的重要保证。然而植物生长调节剂的滥用或不当使用,使得植物生长调节剂在农产品中残留较为严重,成为威胁食品安全的重要因素之一。氐捉饩鲋参锷长调节机带来的食品安全隐患,应从两方面入手。一是抓源头,在选择生长调节剂时,应选择安全、经济、残留少、污染少的植物生长调节剂;在施用植物生长调节剂时,应在保证达到调节生长或品质浓度时,以最低的使用量达到最好的效果。二是重检测,加大对流通领域的水果、蔬菜的抽检,不合格产品一经发现立刻下架并予以处罚。做到这2点需要加速对高效、经济、残留少、污染少的植物生长调节剂产品进行研究和快速检测技术推广,从而达到少残留、快检验的目的,以保障公民食品的安全。