生物技術(shù)課題研究范文
時(shí)間:2024-01-08 17:46:10
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篇1
一、分子水平的克隆—PCR技術(shù)
該科技技術(shù)是在模板DNA、引物和四種脫氧核糖核苷酸存在下,依賴于DNA聚合酶的酶促合成反應(yīng)。
PCR由三個(gè)基本反應(yīng)步驟:①模板DNA的高溫變性:模板DNA經(jīng)加熱至93℃左右一定時(shí)間后,使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴(kuò)增形成的雙鏈 DNA解旋,使之成為單鏈,以便它與引物結(jié)合;②模板DNA與引物的低溫退火(復(fù)性):模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后,溫度降至55℃左右,引物與模板 DNA單鏈的互補(bǔ)序列配對結(jié)合;③引物的適溫延伸:DNA模板--引物結(jié)合物在Taq酶的作用下,以dNTP為反應(yīng)原料,靶序列為模板,按堿基互補(bǔ)配對與半保留復(fù)制原理,合成一條新的與模板DNA鏈互補(bǔ)的鏈。重復(fù)循環(huán)變性-退火-延伸三過程,就可獲得更多的“半保留復(fù)制鏈”,而且這種新鏈又可成為下次循環(huán)的模板。
二、細(xì)胞水平的克隆—?jiǎng)游锛?xì)胞培養(yǎng)技術(shù)
動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是用酶解法將組織碎塊分離成單個(gè)細(xì)胞,用培養(yǎng)液制成細(xì)胞懸浮液,在體外適宜條件下使細(xì)胞生長繁殖,并保留一定的結(jié)構(gòu)和功能特性。
(一)細(xì)胞培養(yǎng)所需的條件
1.培養(yǎng)液
現(xiàn)多用合成培養(yǎng)液。合成培養(yǎng)液有多種,不同培養(yǎng)液適用于不同細(xì)胞??筛鶕?jù)培養(yǎng)細(xì)胞的特殊要求進(jìn)行添加:抗生素、有機(jī)補(bǔ)充物(如丙酮酸鈉,谷胺酰氨等)、促細(xì)胞分裂因子(生長因子類的FGF等)、貼壁和鋪展因子(如膠原蛋白,纖粘蛋白等)。
2.血清
在細(xì)胞培養(yǎng)液中必須添加一定量的血清方能獲得成功。血清中除了含有細(xì)胞生長的部分氨基酸外,還有促進(jìn)細(xì)胞生長和貼壁的成分。不同動(dòng)物血清的作用差別很大,即使同一種動(dòng)物的不同個(gè)體間的差異也很顯著。不同種細(xì)胞要求血清量也不同,大部分細(xì)胞生長液中加入10%血清已可滿足細(xì)胞生長要求。目前國內(nèi)外正在研制無血清培養(yǎng)液,以避免血清中某些物質(zhì)對細(xì)胞生長和病毒復(fù)制的影響。
3.PH
細(xì)胞生長的PH為6.6-7.8,但最適PH 7.0-7.4。培養(yǎng)液中的緩沖體系主要是碳酸氫鹽、磷酸氫鹽和血清。
4.溫度
細(xì)胞培養(yǎng)的最適宜溫度應(yīng)與細(xì)胞來源的動(dòng)物體溫一致。
此外,成功的細(xì)胞培養(yǎng)還需要嚴(yán)格的無菌操作及潔凈的培養(yǎng)器皿。
(二)細(xì)胞生長的三個(gè)階段
1.潛伏期
細(xì)胞從接種到貼壁生長繁殖的一段時(shí)間。
2.指數(shù)生長期
指數(shù)生長期是細(xì)胞活力最好的時(shí)期,在接種細(xì)胞數(shù)量適宜情況下,指數(shù)生長期持續(xù)3-5d后,隨細(xì)胞數(shù)量不斷增多,生長空間日趨減少,細(xì)胞相互接觸匯合成片,呈現(xiàn)接觸抑制。而惡性細(xì)胞則無接觸抑制現(xiàn)象,因此接觸抑制可作為區(qū)分正常與癌細(xì)胞標(biāo)志之一。
3.停滯期
即細(xì)胞數(shù)量達(dá)到飽和密度后,細(xì)胞與營養(yǎng)液的交換面積減少,代謝產(chǎn)物積累,PH下降細(xì)胞停止增殖,進(jìn)入停滯期。
(三)動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)
1.原代細(xì)胞(primary cell)
動(dòng)物組
織經(jīng)胰蛋白酶等消化、分散、獲得單個(gè)細(xì)胞,在培養(yǎng)皿中大多數(shù)組織均可制備原代細(xì)胞,但生長的快慢及難易程度不一。原代細(xì)胞一般對病毒較易感染,尤其是來源于胚胎或幼畜組織的細(xì)胞。
2.二倍體細(xì)胞株(diploid cell strain)
將長成的原代細(xì)胞消化分散成單個(gè)細(xì)胞,繼續(xù)培養(yǎng)傳代,其細(xì)胞染色體數(shù)與原代細(xì)胞一樣,仍為二倍體。此種細(xì)胞數(shù)量可擴(kuò)大,對病毒的易感性則基本無變化。
3.傳代細(xì)胞系(establishell cell line)
與上述兩類細(xì)胞不同,這類細(xì)胞在傳代過程中染色體發(fā)生異常變異,在體外可無限制分裂。
三、個(gè)體水平的克隆—?jiǎng)游锛?xì)胞核移植技術(shù)
所謂細(xì)胞核移植技術(shù),就是將供體細(xì)胞核移入除去核的卵母細(xì)胞中,使后者不經(jīng)過穿透等有性過程即可被激活、分裂并發(fā)育成新個(gè)體,使得核供體的基因得到完全復(fù)制。
(一)供體核的獲得
供體核可以是早期胚胎細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞和體細(xì)胞。早期都采用合子核到64細(xì)胞期的胚胎細(xì)胞核質(zhì)體分裂球作供體細(xì)胞核,80年代開始,隨著胚胎干細(xì)胞(embryo stem cells,ES)的建立和對其研究的深入,人們對胚胎干細(xì)胞在核移植方面的應(yīng)用前景寄予厚望,但ES建系太困難,僅在小鼠上獲得成功。1997年 Dolly羊的出現(xiàn),開始了體細(xì)胞的核移植,并發(fā)展很快。
(二)受體細(xì)胞去核
作為細(xì)胞核移植的受體細(xì)胞主要有三類:去核的卵母細(xì)胞、受精卵和2-細(xì)胞胚胎,其中卵母細(xì)胞應(yīng)用最為廣泛。研究證明,體外成熟培養(yǎng)的卵母細(xì)胞核移植成功率不如體內(nèi)成熟的卵母細(xì)胞,其原因可能是卵母細(xì)胞在體外成熟過程中,需要合成一些蛋白質(zhì)來完成第一次減數(shù)分裂,其活動(dòng)有可能受到抑制。
(三)核卵重組
在顯微操作儀操縱下,用一直徑接近卵裂球大的移植針吸取一枚分離出的完整卵裂球,注入去核的受體卵母細(xì)胞的間隙中,根據(jù)移入的部位不同,可分為帶下移植和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)注射。在移植針移開后,對移植卵裂球上方的透明帶施加壓力使卵裂球與卵母細(xì)胞接觸。
(四)細(xì)胞融合與激活
由于卵細(xì)胞去核過程中破壞了卵膜和一部分細(xì)胞質(zhì),若直接移植,成功率很低,故需對重組胚融合,其采用的方法有仙臺病毒法、物理或化學(xué)方法(如電融合法、鈣離子載體、乙醇、蛋白質(zhì)酶合成抑制劑等)激活受體細(xì)胞,使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育過程,電融合法更常用。
(五)重構(gòu)胚培養(yǎng)與移植
重構(gòu)胚需一定時(shí)間的培養(yǎng),方可移植到受體,家兔和豬重構(gòu)胚在體外培養(yǎng)24h以內(nèi),就可通過非手術(shù)移植,而羊和牛重構(gòu)胚所需培養(yǎng)時(shí)間較長,一般發(fā)育到囊胚或桑椹胚時(shí)移植。
篇2
3月26-28日,農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟在河南省鄭州市組織召開了“十二五”國家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目“現(xiàn)代多功能農(nóng)機(jī)裝備制造關(guān)鍵技術(shù)研究”課題驗(yàn)收暨成果展覽會(huì),科技部農(nóng)村司、河南省科技廳、農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)開發(fā)推廣總站、中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)、中國農(nóng)機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)、中國農(nóng)機(jī)學(xué)會(huì)、農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專家出席指導(dǎo)。課題負(fù)責(zé)人、主要研究人員等150多人參加了會(huì)議。
“現(xiàn)代多功能農(nóng)機(jī)裝備制造關(guān)鍵技術(shù)研究”重大項(xiàng)目是“十二五”國家科技計(jì)劃管理改革農(nóng)村領(lǐng)域先行先試的試點(diǎn),由農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟組織實(shí)施,積極探索了統(tǒng)籌規(guī)劃、申報(bào)入庫、系統(tǒng)布局、組裝立項(xiàng)等國家科技計(jì)劃管理改革方式,充分調(diào)動(dòng)了行業(yè)內(nèi)外參與積極性和優(yōu)勢的協(xié)同發(fā)揮,推進(jìn)了創(chuàng)新要素向企業(yè)聚集,促進(jìn)了項(xiàng)目重大成果產(chǎn)出和產(chǎn)業(yè)化同步;積極探索和實(shí)踐了項(xiàng)目專員制、法人責(zé)任制以及課題分項(xiàng)任務(wù)合約、經(jīng)費(fèi)集中管理等管理模式,做到目標(biāo)管理與過程控制結(jié)合、指導(dǎo)服務(wù)與督導(dǎo)檢查結(jié)合、技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)協(xié)同結(jié)合,取得了很好經(jīng)驗(yàn)和成效。
項(xiàng)目取得了一批支撐技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大標(biāo)志性科技成果,突破了農(nóng)機(jī)先進(jìn)設(shè)計(jì)制造、重型拖拉機(jī)無級變速傳動(dòng)系CVT技術(shù)、大喂入量脫粒分離、作業(yè)導(dǎo)航及控制等關(guān)鍵共性技術(shù)150多項(xiàng),開發(fā)了400馬力級重型拖拉機(jī)及配套多功能田間作業(yè)裝備、10kg/s通用型谷物聯(lián)合收割機(jī)、三行通用型和六行采摘與打包一體化采棉機(jī)、番茄和甘蔗等典型經(jīng)濟(jì)作物收獲機(jī)、禽蛋等產(chǎn)地商品化處理裝備等高性能裝備近100種,申請專利近350項(xiàng),其中發(fā)明專利近200項(xiàng),獲得軟件著作權(quán)近50項(xiàng),390多篇,成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用收入超過億元,對農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,推進(jìn)先進(jìn)裝備技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用起到了巨大作用,為全面完成農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)科技“十二五”發(fā)展目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
在2014全國農(nóng)業(yè)機(jī)械及零部件展覽會(huì)上舉辦了項(xiàng)目成果展覽會(huì),展出了400馬力重型拖拉機(jī)、無人駕駛旋耕機(jī)、施藥無人機(jī)、三行通用型采棉機(jī)、西紅柿采收機(jī)、甘蔗收獲機(jī)、花生收獲機(jī)、甜菜切頂機(jī)等23種代表大型化、智能化發(fā)展方向以及先進(jìn)適用技術(shù)方向的成果。
篇3
特色內(nèi)涵
學(xué)校實(shí)施“技術(shù)立身,藝術(shù)修心”特色項(xiàng)目的核心理念是“培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展,為學(xué)生的終身發(fā)展奠基”。這里的“技術(shù)”,是指科學(xué)技術(shù),包括通用技術(shù)、信息技術(shù)等;“藝術(shù)”,是指音樂、美術(shù)和其他藝術(shù)形式。強(qiáng)化對學(xué)生的技術(shù)教育,是為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、自理自立意識、勞動(dòng)觀念、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,作為學(xué)生走向社會(huì)的立身之本;進(jìn)行藝術(shù)教育,是為了培養(yǎng)學(xué)生欣賞美、表現(xiàn)美、創(chuàng)造美的能力,提高學(xué)生的藝術(shù)修養(yǎng)和生活品位,塑造美的心靈,為學(xué)生的終身幸福奠基;實(shí)現(xiàn)技術(shù)教育與藝術(shù)教育的完美結(jié)合,技術(shù)學(xué)科、藝術(shù)學(xué)科與其他各學(xué)科的完美結(jié)合。
“技術(shù)立身,藝術(shù)修心”,是指學(xué)校通過技術(shù)教育和藝術(shù)教育的國家課程與校本課程,通過各種課外活動(dòng)、社團(tuán)活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)等,讓每個(gè)學(xué)生在高中3年掌握多項(xiàng)基本的技術(shù)和藝術(shù)技能,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力,提高他們的審美層次與道德水平,為學(xué)生的全面發(fā)展與幸福生活奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這一特色項(xiàng)目從側(cè)重點(diǎn)來看,涵蓋了普通高中課程8大領(lǐng)域中的3大領(lǐng)域:“技術(shù)”(包括通用技術(shù)與信息技術(shù))、“藝術(shù)”(包括音樂與美術(shù)等)、“綜合實(shí)踐活動(dòng)”(包括研究性學(xué)習(xí)、社區(qū)服務(wù)、社會(huì)實(shí)踐);在其他5大領(lǐng)域中也要有意識地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新精神和人文藝術(shù)素養(yǎng)。學(xué)校還充分利用學(xué)生的課外活動(dòng)、社團(tuán)活動(dòng)等加強(qiáng)技術(shù)和藝術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)和鍛煉,使辦學(xué)特色更加凸顯。
歷史淵源
學(xué)校多年來著力于校本課程建設(shè),優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),逐步形成了“技術(shù)立身,藝術(shù)修心”的教育特色。不僅學(xué)生的技術(shù)、藝術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)初顯成效,而且促進(jìn)了教育教學(xué)質(zhì)量的全面提升和學(xué)生的全面發(fā)展。
首先,堅(jiān)定了全校師生對“培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展,為學(xué)生的終身發(fā)展奠基”這一核心價(jià)值理念的認(rèn)同。組建了高素質(zhì)的技術(shù)、藝術(shù)學(xué)科教師隊(duì)伍,兩個(gè)學(xué)科共有本科及其以上學(xué)歷的專任教師15人,包括1名美術(shù)特級教師和1名通用技術(shù)特級教師。其次,學(xué)校改造提升了技術(shù)教育中心、藝術(shù)教育中心。2011年暑假期間,學(xué)校以國家“中學(xué)技術(shù)教室、藝術(shù)教室裝備標(biāo)準(zhǔn)”為依據(jù),結(jié)合自身傳統(tǒng)與特色,建設(shè)了6間美術(shù)工作室、4間音樂工作室,升級改造了15間技術(shù)教室,確保了技術(shù)教育和藝術(shù)教育課程的順利、有效實(shí)施。這些“工作室”由有特長并熱愛相關(guān)學(xué)科的教師主持,為有不同愛好和需求的學(xué)生提供了充分的選擇余地,使每個(gè)學(xué)生都可以選擇適合自己的課程,真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化發(fā)展。最后,學(xué)校加強(qiáng)了校本課程的建設(shè),包括藝術(shù)、技術(shù)、科學(xué)、健康和綜合實(shí)踐等幾大類。藝術(shù)類包括版畫、陶藝與泥塑、紙立體構(gòu)成、民間美術(shù)、室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計(jì)、篆刻、京劇鑒賞、播音與主持等;技術(shù)類包括機(jī)器人設(shè)計(jì)、建筑模型設(shè)計(jì)與制作、服裝欣賞與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、flash網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫、圖像處理、虛擬現(xiàn)實(shí)、影視制作等;科學(xué)類包括趣味魔術(shù)、趣味制作、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)等;健康類包括家庭保健、體育運(yùn)動(dòng)(田徑、球類)等;綜合實(shí)踐類包括心理健康、家政課堂、交際與禮節(jié)、校園與社區(qū)等。校本課程的開發(fā)與建設(shè)為辦學(xué)特色的彰顯提供了課程文化支撐。
近年來,學(xué)校技術(shù)、藝術(shù)教育成果顯著?!笆晃濉逼陂g,學(xué)校完成了5項(xiàng)市級及其以上技術(shù)、藝術(shù)教育科研課題;在全國專業(yè)期刊上發(fā)表10多篇技術(shù)、藝術(shù)教育類論文并獲獎(jiǎng);在全國普通中學(xué)技術(shù)課、藝術(shù)課教學(xué)大賽中,多名教師獲得一等獎(jiǎng)。在技術(shù)教育上,學(xué)校與時(shí)俱進(jìn),搶占改革制高點(diǎn),成立通用技術(shù)和信息技術(shù)處,自主開發(fā)多部校本教材,實(shí)施學(xué)生自主選課、走班制教學(xué)。學(xué)校承擔(dān)的兩項(xiàng)勞動(dòng)技術(shù)教育課題及取得的成果獲得專家好評:1項(xiàng)是全國社科基金課題“基于素質(zhì)教育的勞動(dòng)技術(shù)教育實(shí)踐深化研究”的子課題“中學(xué)勞動(dòng)技術(shù)教育課程比較研究”;1項(xiàng)是天津市教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃課題“中學(xué)勞動(dòng)技術(shù)教育歷史、現(xiàn)狀與創(chuàng)新發(fā)展研究”,經(jīng)市規(guī)劃辦專家組鑒定,成果等級為A等。學(xué)生多次參加國際機(jī)器人奧林匹克競賽,共獲得6項(xiàng)金獎(jiǎng)、10項(xiàng)銀獎(jiǎng)、8項(xiàng)銅獎(jiǎng),在國際上產(chǎn)生了較大的影響;在全國首屆中學(xué)生技術(shù)設(shè)計(jì)競賽中,2名學(xué)生獲得天津賽區(qū)一等獎(jiǎng)。在藝術(shù)教育上,自2006年起,學(xué)校開始探索實(shí)施美術(shù)教師工作室制度。按照個(gè)人特長,為特級教師王威等美術(shù)教研組教師籌建工作室,先后建立了“全國版畫藏書票工作室”、“陶藝泥塑工作室”等6個(gè)特色工作室,學(xué)生則根據(jù)自己的興趣愛好選擇課程和教師。在這樣的藝術(shù)環(huán)境中,學(xué)生們感受著藝術(shù)的魅力,豐富、發(fā)展了藝術(shù)素養(yǎng)。2010年,多名學(xué)生參加了全國第六屆藏書票比賽并獲得優(yōu)秀團(tuán)體獎(jiǎng)。
愿景與規(guī)劃
發(fā)展愿景
在特色高中建設(shè)實(shí)踐中,學(xué)校將突出以下特色。一是整體構(gòu)建特色學(xué)校發(fā)展藍(lán)圖,系統(tǒng)實(shí)施建設(shè)策略,實(shí)現(xiàn)全體學(xué)生、教師和學(xué)校的三維和諧、互動(dòng)發(fā)展。二是打造一流的技術(shù)、藝術(shù)教育中心,為特色教育提供硬件保障。三是建設(shè)一支特色鮮明的教師隊(duì)伍,為特色教育提供軟件保障。四是以技術(shù)、藝術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)為輻射源,使之達(dá)到與其他學(xué)科的有機(jī)融合,形成各項(xiàng)素養(yǎng)“百花爭艷”的良好局面,提升學(xué)生綜合素質(zhì)。五是形成特色校本課程體系,完善教學(xué)管理制度。六是注重實(shí)踐和落實(shí),形成具有較強(qiáng)可操作性和實(shí)效性的教育教學(xué)模式與方法。未來,學(xué)校將拓展、優(yōu)化、創(chuàng)新、發(fā)展“技術(shù)立身,藝術(shù)修心”的教育特色,做到“人無我有,人有我優(yōu)”,把核心價(jià)值理念貫穿于教育的全方位、全過程,促進(jìn)辦學(xué)品質(zhì)的提升,創(chuàng)辦內(nèi)涵厚重、特色突出、全國知名的品牌學(xué)校。
三年規(guī)劃(2012~2014年)
整體思路:以核心價(jià)值理念為引領(lǐng),以提升學(xué)生綜合素質(zhì)為主線,以課程管理制度、教學(xué)管理制度的改革為動(dòng)力,以教師隊(duì)伍建設(shè)為關(guān)鍵,以硬件建設(shè)和資金投入為保障,以多樣化的活動(dòng)為渠道,以技術(shù)、藝術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)為龍頭,以“培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展,為學(xué)生的終身發(fā)展奠基”為宗旨。