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关键词： 生物学学科核心素养   动物在生物圈中的作用   保护理念  

摘要： 本文以生物学学科核心素养理念为指导,以"动物在生物圈中的作用"一节为例进行教学设计,通过分析大量生物学事实材料,在认识"动物在生物圈中的作用"的过程中渗透动物保护的理念,辩证认识动物在生物圈中的作用,以增强学生的动物保护意识及社会责任意识。

摘要： 河北省动物生理生化与分子生物学实验室是在河北师范大学原动物学、生理学和动物生物化学研究室基础上于1982年正式组建,2005年4月3日被纳入重点实验室管理序列.该实验室多年来坚持以创新研究和解决生命科学重要问题为目标,在学科建设、人才培养、科研成果等方面取得了巨大进步,并在功能多肽的发掘与利用、铁代谢紊乱疾病的机理研究、自然保护区建设、生物多样性、水产养殖等方面获得突破性成果,在河北省地方经济发展中发挥着重要作用.

关键词： 产志贺毒素大肠杆菌   致病潜力   噬菌体疗法   Vero细胞毒力模型评价  

摘要： 产志贺毒素大肠杆菌(Shiga toxin-producing Escherichia coli,STEC)是一种重要的食源性致病菌,是一类能够产生一种或多种志贺毒素的大肠杆菌,可引起人的感染性腹泻、出血性肠炎(HU)和严重的溶血性尿毒综合征(HUS)。STEC在反刍动物牛羊肠道内是正常菌群,并不致病,可以通过被污染的肉品、蔬菜和水源引起人感染STEC。因为STEC的污染涉及整个食品生产链以及环境,给本病的诊断和防控带来了很大的困难。本文对比较不同选择性STEC的培养基、STEC菌株的分离鉴定和细胞毒力评价以及STEC噬菌体的分离和初步应用进行研究。1反刍动物产志贺毒素大肠杆菌的分离鉴定产志贺毒素的大肠杆菌(STEC)是一种重要的食源性致病菌。可引起人的感染,但往往以正常菌群的形式存在于牛羊等反刍动物肠道。本研究分离牛羊粪便样品中的STEC菌株并分析其志贺毒素基因亚型,从江苏、云南和河北等地共采集牛羊粪便样品134份。通过细菌选择培养及特异性基因stx1和stx2的检测进行分离鉴定。分离到羊源分离株11株,分离率17.5%(11/63);分离得到牛源分离株1株,分离率0.7%(1/134);其中两株为O157:H7菌株。结果表明STEC在国内流行率有所提高,且分离到的STEC分离株stx1+stx2基因型比例有所提高,stx2a亚型和stx2c亚型的分离率较高。所以,除牛外,羊作为STEC菌株宿主也应该得到更多的重视。2反刍动物产志贺毒素大肠杆菌的致病潜力分析.本研究主要分析牛源羊源STEC分离株的致病潜力。从江苏、云南和河北等地共分离到羊源STEC菌株11株,牛源STEC菌株1株,另新疆农业大学佟盼盼组馈赠牛源菌株10株。通过Vero细胞毒性试验、溶血活性试验分析STEC分离株的致病潜力。11株羊源分离株中有5株对Vero细胞具有强的毒性,3株有溶血活性;11株牛源分离株中有5株对Vero细胞具有强的毒性,3株有溶血活性。结果表明羊源STEC分离株致病潜力较大,所以,羊作为STEC菌株宿主也应该得到更多的重视。3志贺毒素大肠杆菌的全基因测序结果分析.产生志贺毒素的大肠杆菌(STEC)是一种重要的食源性致病菌。利用Illumina Hi Seq测序系统获得的EC276和EC278的全基因组序列,获得大小为5550000 bp左右的两条序列,上传RAST网站进行注释,并通过CARD数据库进行耐药基因分析并与公共数据库NCBI下载获得的35株STEC菌株进行比较;通过VFDB数据库分析EC276和EC278的毒力基因。EC276和EC278的毒力基因有nle、ast A、kat P和tox B,溶血基因有eae和ehx A,粘附相关基因有iha和iss。STEC菌株总体存在的耐药基因较少,但EC276和EC278菌株含有喹诺酮类(QUINOLONE)、大环内酯类(MACROLIDE)和庆大霉素类(GENTAMICIN)抗生素的耐药基因。4产志贺毒素大肠杆菌噬菌体的分离纯化和噬菌体PH444的生物学特性及应用以往关于O157:H7引发疾病在各国的报道较多,但近年来,由非O157 STEC引起的疾病报道在明显增加。其难以控制的原因是STEC是反刍动物肠道内的正常菌群,但会引起人类感染。噬菌体是一种控制病原菌感染的的有效方法。我们从多地养殖场粪便样品和污水样品中分离了40株STEC噬菌体,并筛选出一株宽谱烈性噬菌体PH444。PH444能特异性染和裂解6株大肠杆菌O157:H7和6株非O157 STEC分离株。温度稳定性和PH稳定性结果显示p H444在不同温度(4–50°C)和p H(3–11)条件下都是稳定的。全基因组分析结果表明PH444是一个类T7的噬菌体,长度为115111bp的双链DNA,属于短尾噬菌体科。此外,我们通过PHACTS网站分析PH444是烈性噬菌体,更适合临床应用。PH444的牛奶抑菌实验结果表明加入PH444,牛奶中细菌载量在1小时内可由3×103CFU/m L降至0。综合噬菌体PH444的生物学特性,PH444在噬菌体治疗中具有潜在的应用价值。STEC菌株的分离、诊断和防控十分重要,本文对STEC菌株分离特别是羊源菌株进行分离,并建立毒力细胞模型评价菌株致病潜力;在防控方面,分离到40株STEC噬菌体,并对噬菌体的应用效果进行评价。

关键词： 连环湖   大型底栖动物   群落结构   水质评价   环境因子  

摘要： 近年来,水资源过度开发、水生态环境污染等情况日益突显,这对湖泊生态系统的结构和功能造成潜在威胁。湖泊生态系统的健康状况逐渐恶化,是以连环湖为代表的中国北方湖泊面临的主要问题,而底栖动物作为湖泊生态系统的关键类群,则是反应湖泊健康状况的关键指标。本研究基于底栖动物和环境因子的动态变化对连环湖14个彼此相连的主要湖泊进行了生态调查,探究了连环湖底栖动物现存量的时空分布、生物多样性的时空分布、底栖动物的群落结构及各群落的指示种,并基于理化指标和生物指数对连环湖各湖泊进行了水质理化评价和生物学评价,同时探究了底栖动物群落结构、底栖动物物种组成和底栖动物生物指数与环境因子的关系。以了解连环湖生态系统的能量流动和物质循环,为连环湖生态系统的保护提供科学依据和数据支撑。主要结果如下:1、2020年6月至10月,于连环湖采集到底栖动物样品75种,隶属于15目32科。底栖动物物种数的时空分布差异较大,其中哈布塔泡物种数最多为19种,西葫芦泡物种数最少为5种,而物种数的时间变化规律为夏季>春季>秋季。丰度与生物量的时空分布重合率较高,均以哈布塔泡最高。Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数、ShannonWiever多样性指数和Simpson多样性指数于各湖泊间差异较大,但就季节跨度而言变化幅度较小。基于Self-organizing feature map和K-means聚类分析将底栖动物群落结构划分为5个类群,其中群落Ⅰ和群落Ⅴ体现了底栖动物群落结构的时间特征,而群落Ⅱ、群落Ⅲ和群落Ⅳ体现底栖动物群落结构的空间异质性,5个类群的指示种精准地反映了各地区的季节变化和人类活动的干扰。2、基于底栖动物生物指数的水质生物学评价结果和基于水体理化指标的水质理化评价结果基本一致。Margalef指数和Shannon-Wiever指数显示连环湖水质在春夏秋三季均处于中污,Simpson指数显示连环湖水质随着时间的推移由轻污向中污转移,而BI指数显示连环湖水质一直处于轻污。水质理化评价表明高锰酸盐指数、总磷、总氮和氨氮为主要污染指标,综合评价表明连环湖水体春夏秋三季介于Ⅲ类水质至Ⅳ类水质之间。3、底栖动物受环境因子的显著影响,自然因素和人为活动是影响底栖动物群落分布的主要驱动力。水温、溶解氧、氨氮、叶绿素a和高锰酸盐指数对底栖动物群落的分类存在显著影响。底栖动物的物种组成受水温、溶解氧、p H、亚硝态氮和高锰酸盐指数的显著影响。溶解氧、p H、电导率、高锰酸盐指数、总磷、总氮、硝态氮和亚硝态氮与底栖动物生物指数呈显著或极显著相关。

关键词： 科学探究   深度学习   教学策略   教学实践  

摘要： 在新课程改革的大背景下,深度学习是新时代学生应该具备的一种非常重要的思维能力,也是一种以培养学生高阶思维为主的理解性学习,它是指学习者能够批判性地理解知识、通过信息整合重新构建知识以及迁移运用知识等。科学探究是一种较好的促进学生深度学习的教学模式。本文的主要内容是研究在初中生物学科学探究过程中,促进学生深度学习的教学策略和教学实践。在科学探究过程中提高学生深度学习思维能力对培养和发展学生具有重要的意义。本文的研究思路如下:首先,通过阅读相关文献,梳理了科学探究及深度学习的概念、国内外研究现状与进展,指出了初中生物学教学中培养学生深度学习思维能力的目的与意义等。其次,采用问卷调查方法研究了初中生的生物学深度学习水平,结果发现:在教学实践之前,三个班级学生中有78.3%的学生的生物学深度学习能力较弱甚至很弱。说明学生普遍在生物学深度学习方面有很大的提升空间。然后,归纳出深度学习的八个代表性能力维度,即问题解决、知识建构、信息整合、主动创新、批判理解、迁移运用、人际交往和终身学习。同时,围绕深度学习的八个能力维度提出在科学探究过程中促进学生深度学习的教学策略。最后,以初中生物学《非生物因素对某种动物的影响》内容为例,基于科学探究的教学策略开展培养学生生物学深度学习能力的教学实践。结果表明:在教学实践之后,一方面,三个班级学生的深度学习调查所得总分均有一定程度的提高,但是效果不显著,仍然有61.8%的学生处于深度学习能力较弱甚至很弱的状态,说明了培养学生的深度学习思维能力是一个长期的过程,需要师生不断地努力、探索与实践。另一方面,三个班级学生的深度学习调查所得平均分也有不同程度的提高,与对照班相比,实验班的深度学习能力提高地更多,这说明了基于科学探究过程提出的教学策略对培养学生的生物学深度学习思维能力具有更好的效果。其研究成果对于培养学生的生物学深度学习思维能力具有一定的指导价值。

关键词： 初中生物学   探究性实验   实验开发   实验指南  

摘要： 新一轮课标明确提出要提高学生的核心素养,其中科学探究既能提高学生的探究能力,也能在探究过程中锻炼学生的科学思维能力,落实对概念的深度构建。探究性实验在其中扮演着至关重要的角色,是实现生物学这门课程的教育优势的重要途径之一,本身就具有重要地位。但是,目前中学阶段开设的实验以验证性实验为主、评价不足、实验过程缺乏教师指导等现象普遍存在。此外,在探究性实验教学过程中,学生所做的实验往往仅限于动手,而学生所探究的问题、所实施的方案全都是由教师一手指定的,并未真正实现“探究”。本文在建构主义学习理论、认知主义学习理论等相关理论的指导下,依据实验设计的科学性、主体性、创新性、可行性等原则,开发人教版初中生物“动物与人体”的探究性实验,对探究性实验的每个环节提出具体的指导,整理形成指导手册,指导探究性实验的开展,逐步提升初中学生的探究性实验能力。在初中二年级进行实践研究,对45名学生使用探究性实验指导手册的教学刺激前后进行的相同纸笔测试数据表明,学生整体成绩平均分提高13.91,前后测成绩显著性差异P<0.01,说明学生整体提升明显。经过各项探究能力试题成绩的分析发现,探究性实验指导手册对学生问题提出能力、信息收集能力、提出假设能力、设计实验能力、得出结论能力与表达与交流能力以及对“动物与人体”主题知识的理解都有积极影响。此外,还对30位一线生物教师的访谈,从实验指导手册各环节设置的合理性、评价标准的有用性以及实验指导手册在教学过程中的可操作性三方面探查了探究性实验指导手册在教师的探究实验教学中是否有指导作用。整个研究得出如下结论:(1)实验指导手册中开发的探究性实验具有可操作性与可重复性;(2)探究性实验指导手册中的实验开发提供了新模式;(3)探究性实验指导手册对生物教师的探究实验教学具有指导作用;(4)探究性实验指导手册能帮助学生对“动物与人体”知识的理解;(5)探究性实验指导手册能整体提升学生的探究能力,特别是学生作出假设、设计实验、得出结论与表达交流的能力。并针对使用探究性实验指导手册的教学活动提出如下建议:(1)在探究性实验教学中,教师可根据实际情况适度创新;(2)让学生真正理解探究实验环节的内涵,注重学生的实践;(3)探究实验教学过程中教师要及时评价学生,使学生形成正确的探究思维;(4)关注学生不同的探究能力的水平,因材施教。

关键词： 沙门氏菌   分离鉴定   血清型   耐药性   毒力基因   PFGE  

摘要： 沙门氏菌是一种能使多畜主感染、人畜共患的病原微生物,新疆不断有关于沙门氏菌分别感染人和动物的报道,然而关于不同动物和人感染的综合性的研究较少。本文的目的就是研究不同动物和人源沙门氏菌的血清型、耐药性和毒力基因,并对其进行溯源分析,为了解新疆沙门氏菌的流行情况提供数据支撑。分别采集新疆不同地区动物(牛、羊、鸡、猪和犬)粪便样本、乌鲁木齐市超市零售肉(牛肉、羊肉、鸡肉和猪肉)以及市疾控中心腹泻病人粪便样本,用常规方法结合PCR法进行沙门氏菌的分离鉴定,对分离菌和本实验室保藏沙门氏菌用K-B纸片法进行药物敏感性检测,用玻板凝集结合多重PCR鉴定血清型,用PCR法检测耐药基因和毒力基因,使用PFGE技术进行溯源分析。结果,从3 213份样本中共分离到34株沙门氏菌,总分离率为1.06%(34/3 213),动物粪便、零售肉和腹泻的人源样本沙门氏菌分离率分别为0.75%(18/2 137)、1.60%(8/515)和1.43%(8/561),其中鸡源、犬源和牛源粪便中分离率依次为2.64%(12/455)、0.87%(2/231)和0.35%(4/1 142),羊源和猪源粪便中未检出阳性菌,猪肉和鸡肉分离率分别为5.38%(7/130)和0.77%(1/130),牛肉和羊肉中未检出阳性菌;药敏结果显示,35株(54.7%)为耐药菌,并对四环素、氨苄西林、复方新诺明和头孢头孢他啶耐药,对阿米卡星敏感,腹泻的人源沙门氏菌只有1株(1.6%)耐药菌,呈多重耐药,57.8%沙门氏菌至少对1种抗菌药物耐药,42.2%分离菌对3种或3种以上抗生素具有耐药性,共有22种不同的耐药谱,最常见的耐药谱为AMP+TET+SXT;共检测到8种耐药基因,分别为bla (32.8%)、bla (12.5%)、bla (3.1%)、tet A(39.1%)、sul1(25.0%)、aad AI(1.60%)、aac(10.9%)和cml AI(1.60%);血清群检测到B、D、C1和C2群,血清型检测到8种,优势血清型有阿贡纳沙门菌(29.7%,19/64)、姆班达卡沙门菌(25.0%,16/64)、鼠伤寒沙门菌(14.1%,9/64)和肠炎沙门菌(10.9%,7/64),前三种血清型主要在动物源沙门氏菌中流行,后者为人源沙门氏菌优势型;64株沙门氏菌共检测到8类16种毒力基因,动物源与人源沙门氏菌毒力基因stn、bcf C、mis L、fim A的检出率均在95%～100%之间;38株沙门氏菌分为14个不同的PFGE谱型,6株菌PFGE谱型表现出唯一性,无相关性,同一羊场来源沙门氏菌的PFGE谱型一致,部分鸡源和猪源菌与人源菌基因相似性为100%。新疆地区沙门氏菌的分离率偏低,鸡、牛和犬是主要的带菌动物,零售鸡肉和猪肉有污染,以B群的阿贡那沙门菌和C1群的姆班达卡沙门氏菌为主,多种血清型并存。分离菌的耐药程度相对我国部分内陆地区较轻,但多重耐药现象严重且耐药谱广,肠毒素和粘附因子的携带量较高。PFGE图谱表明沙门氏菌在整个食品肉类生产消费链中传播,并对人类的健康造成一定威胁。

关键词： H3N8亚型AIV   生物学特性   哺乳动物适应性  

摘要： 野鸟作为禽流感病毒（Avian influenza virus,AIV）的天然宿主,在AIV的传播中,扮演着至关重要的角色,除H17N10和H18N11亚型AIV分离于蝙蝠,HA亚型和NA亚型分别有18种和11种,均从野鸟中分离鉴定,其中H3N8亚型流感病毒的感染宿主广泛,除了禽类,还可感染犬、马、猪、海豹及多种哺乳动物等。H3N8亚型是我国水禽中AIV主要亚型之一,因环境、气候、宿主生物特性等因素,水鸭与野鸟的密切接触为流感病毒的传播和重组提供了有利条件,我国多地区水禽AIV流行病学调查结果表明,水禽中H3N8亚型分离株存在基因重组现象,各片段来源复杂多样,存在AIV跨物种传播和基因重组的可能。本实验室在野鸟流行病学监测过程中,从野鸟中分离到2株H3N8亚型AIV,分别命名为A/gallinula/Guangzhou/A1/2017和A/wild bird/Xinjiang/4732/2019。 对2株野鸟源H3N8亚型分离株的基因和遗传进化分析结果表明其内部基因有明显的遗传多样性,与多种亚型AIV同源。2株AIV HA基因蛋白裂解位点处氨基酸序列均为PEKQT↓RGL,裂解位点附近无多个连续碱性氨基酸存在,符合LPAIV的分子特征。各基因遗传进化结果表明2株分离株属于不同分支,2株AIV在与哺乳动物致病性相关位点PB2基因627、701、588、256、526和591位点均无突变情况。 为研究2株H3N8亚型分离株的生物学特性,评估H3N8亚型AIV对家禽和哺乳动物的感染和传播风险。本文以10～6EID50/100μL病毒剂量感染SPF鸡、BALB/c小鼠、SPF豚鼠,进行了致病性和传播性试验,2株AIV不经过哺乳动物体内适应均可感染BALB/c小鼠、SPF豚鼠,并表现出不同的致病性和传播性,XJ-4732株在SPF鸡和SPF豚鼠中具备水平传播的能力。GZ-A1株不具备水平传播能力,但感染BALB/c小鼠后可导致小鼠肺脏轻微炎症和大范围炎性细胞渗出、局部出血。 为研究H3N8亚型AIV在哺乳动物中的适应性,将2株野生型AIV在小鼠肺脏中多次传代,经12次传代成功获得了鼠肺适应株P12-XJ株和P12-GZ株。序列分析其内部基因均有多个氨基酸位点突变,其中P12-GZ适应株PB2基因D701N突变已证实与AIV增强小鼠致病相关,2株适应株的PA蛋白T97I都发生突变,提示PA蛋白的T97I位点可能是H3N8亚型AIV转录和复制中与哺乳动物致病性相关的关键位点。经BALB/c小鼠感染试验,P12-XJ株和P12-GZ株对小鼠致病性增强,小鼠出现明显的临床症状和体重大幅度下降,死亡率达100%,2株适应株均能造成小鼠肺脏较严重的病理损伤和炎症。 综上所述,XJ-4732株在SPF鸡、豚鼠感染实验具备水平传播的能力中,GZ-A1株不具备水平传播能力,2株AIV经过小鼠肺脏12次传代获得的哺乳动物适应株。在小鼠感染试验均表现出对小鼠明显的致病性,甚至死亡,其中适应株分别在PB2基因D701N、PA蛋白T97I等多个位点发生突变,提示毒株经过小鼠肺脏的适应发生突变获得了对哺乳动物致病性增强的能力,本研究具有一定的公共卫生学意义,并为野鸟源流感病毒的持续监测和AIV跨种传播机制的研宄提供了重要的科学依据。

摘要： 栉风沐雨砥砺奋进,春华秋实桃李满园。寄生生物学研究团队至今已走过四十余载,四十载的章回,不忘初心,直济沧海;四十载的光阴,砥砺前行,日月齐辉。筚路蓝缕奋力行,一代一代寄生虫人以兼容并蓄的气度和严谨求实的精神一直致力于动物源及人兽共患寄生虫病基础理论和综合防控技术研究,主要开展寄生虫的生化代谢、致病机理、流行病学与综合防控等应用基础研究,研发新型抗寄生虫药物和基因工程疫苗,取得了一系列科研成果和良好的社会效益,为畜禽重要寄生虫病的综合防控提供技术支撑。

关键词： 梅花鹿   生物学特性   养殖技术   疫病防治  

摘要： 梅花鹿是珍贵的特种药用经济反刍动物,在我国属于一级重点保护动物,具有较高的观赏、药用和食用价值,人工养殖梅花鹿是个高收益的特色养殖项目。为了更好地利用这一特种经济动物,本文从梅花鹿生物学特性、营养需要、繁殖与饲养、疫病防控等方面了作了全面综述,以提高梅花鹿的人工养殖水平。