生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景Biotechnologyan

江陰市第一中學(xué)模型構(gòu)建

在生物復(fù)習(xí)中的運(yùn)用建模是新教材出現(xiàn)的一種新的學(xué)習(xí)方式。建立特定的模型對(duì)于協(xié)助我們更好的掌握知識(shí)之間的聯(lián)絡(luò)，對(duì)更好的了解一些籠統(tǒng)的知識(shí)是非常有效的。模型的方式有很多，今天我們就來(lái)借助其中的三種模型來(lái)進(jìn)展復(fù)習(xí)。模型構(gòu)建的定義概念模型數(shù)學(xué)模型物理模型概念模型概念模型是對(duì)真實(shí)世界中某個(gè)問(wèn)題域內(nèi)的事物進(jìn)展描畫(huà)，概念模型包括：中心概念、內(nèi)涵、外延。在我們的教材中，概念模型大多以概念圖的方式出現(xiàn)。概念圖繪制規(guī)范概念圖中每個(gè)概念只出現(xiàn)一次。銜接兩個(gè)概念間的聯(lián)絡(luò)詞應(yīng)盡能夠選意圖義表達(dá)詳細(xì)明確的詞。銜接概念的直線(xiàn)可以交錯(cuò)。概念名詞要用方框和圓圈圈起來(lái)，而聯(lián)絡(luò)詞那么不用。概念圖繪制普通步驟①選取一個(gè)熟習(xí)的知識(shí)領(lǐng)域。②確定關(guān)鍵概念和概念等級(jí)。③初步擬定概念圖縱向分層和橫向分支。④建立概念之間的銜接，并在連線(xiàn)上用銜接詞標(biāo)明兩者之間的關(guān)系。⑤在以后的學(xué)習(xí)中不斷修正和完善。例1：用一些關(guān)聯(lián)詞把一些相關(guān)的概念聯(lián)絡(luò)起來(lái)，可以繪制成概念圖。如關(guān)于植物、光協(xié)作用、太陽(yáng)能三者之間的聯(lián)絡(luò)，可用下面不同方式的概念圖表示。光協(xié)作用植物體內(nèi)太陽(yáng)能發(fā)生在需求太陽(yáng)能植物體內(nèi)光協(xié)作用通過(guò)被儲(chǔ)存在植物太陽(yáng)能光協(xié)作用進(jìn)展需求練一練(1)參照上圖中的某種方式，畫(huà)出有關(guān)“高等動(dòng)物生命活動(dòng)的調(diào)理〞的概念圖。要求：一幅圖中要包含以下一切概念，并交叉適當(dāng)?shù)年P(guān)聯(lián)詞。體液調(diào)理、激素調(diào)理、神經(jīng)調(diào)理、非條件反射、條件反射，免疫調(diào)理，淋巴細(xì)胞〔2〕請(qǐng)以“染色體〞這一概念為中心，寫(xiě)出15個(gè)以上與“染色體〞相關(guān)的概念，并仿照上述方式，銜接為一個(gè)較完好的概念圖。主要經(jīng)過(guò)包括主要方式包括免疫調(diào)理高等生物生命活動(dòng)的調(diào)理體液調(diào)理神經(jīng)調(diào)理激素調(diào)理?xiàng)l件反射非條件反射特異性免疫淋巴細(xì)胞包括非特異性免疫基因蛋白質(zhì)DNA脫氧核苷酸染色質(zhì)染色體非同源染色體同源染色體染色體組四分體染色單體性染色體常染色體多倍體二倍體單倍體有效片段基本單位物質(zhì)組成解旋螺旋化分類(lèi)分為組成據(jù)此分為復(fù)制構(gòu)成包含四條數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型是用來(lái)描畫(huà)一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)方式?；蛘哒f(shuō)是為了某種目的，用字母、數(shù)字及其它數(shù)學(xué)符號(hào)建立起來(lái)的等式或不等式。數(shù)學(xué)模型也包括用表格，曲線(xiàn)等其他方式描畫(huà)客觀(guān)現(xiàn)實(shí)的特征及其內(nèi)在聯(lián)絡(luò)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

構(gòu)建過(guò)程：1、察看研討對(duì)象，提出問(wèn)題2、提出模型假設(shè)3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建構(gòu)模型4、進(jìn)一步察看，修正模型1、ＤＮＡＤＮＡ分子的多樣性：ＤＮＡ的構(gòu)造：ＤＮＡ的復(fù)制：某ＤＮＡ分子復(fù)制Ｎ次所需求的游離的鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸：１５Ｎ標(biāo)志的ＤＮＡ分子在１４Ｎ的原料中復(fù)制n次，含１５Ｎ的ＤＮＡ分子占總數(shù)的比例：ＤＮＡ中的堿基數(shù)和其控制的蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)的比例關(guān)系：４ＮＡ＝Ｔ，Ｇ＝Ｃ，Ａ＋Ｇ＝Ｔ＋Ｃ，〔Ａ１％＋Ａ２％〕／２＝Ａ％，Ａ１％＋Ｔ１％＝Ａ２％＋Ｔ２％＝Ａ％＋Ｔ％〔２Ｎ－１〕Ｇ２／２n6:1完成例3２、遺傳定律產(chǎn)生的配子種類(lèi)：2N雌雄配子的組合類(lèi)型：4N子代的基因型種類(lèi)：3N子代的表現(xiàn)型種類(lèi)：2N完成例4３、種群數(shù)量Nt＝Noλt這個(gè)數(shù)學(xué)模型成立的條件？No為該種群的起始數(shù)量，Nt表示t年后該種群數(shù)量，λ表示該種群數(shù)量是一年前的種群數(shù)量的倍數(shù)，t為時(shí)間〔年數(shù)〕。假設(shè)：在食物和空間條件富余，氣候適宜，沒(méi)有天敵等條件下，上述數(shù)學(xué)模型成立模型中各項(xiàng)參數(shù)又是什么含義？把100個(gè)大腸桿菌接種于營(yíng)養(yǎng)豐富的適宜培育基，并且條件富余。知大腸桿菌每２０分鐘就繁衍一代，三個(gè)小時(shí)后的大腸桿菌的數(shù)目為多少？建立數(shù)學(xué)模型，并解釋各項(xiàng)參數(shù)的詳細(xì)含義。Nt=100×2t完成例6思想拓展4、生物進(jìn)化：基因頻率：Ａ＋a＝１基因型頻率：ＡＡ＋Ａa＋aa＝１，ＡＡ＝Ａ２，Ａa＝２Ａa，aa＝a２兩者的關(guān)系應(yīng)該滿(mǎn)足哈迪－溫柏格定律相關(guān)的數(shù)學(xué)模型〔PA+Qa〕2＝P2(AA)+2PQ(Aa)+Q2(aa)，其中A和a是常染色體上的一對(duì)等位基因，P和Q分別為A和a的概率，且P+Q＝1完成例55、其他數(shù)學(xué)模型方式其他知識(shí)：間期的細(xì)胞數(shù)／細(xì)胞總數(shù)＝間期的時(shí)間／細(xì)胞周期總時(shí)間其他方式：曲線(xiàn)和表格完成例7完成例8、9例題：某學(xué)生用顯微鏡取樣察看洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂的某個(gè)切片，并統(tǒng)計(jì)個(gè)時(shí)期的細(xì)胞數(shù)量。記錄再下表中：細(xì)胞周期階段樣本１樣本２樣本３總數(shù)間期Ｍ１Ｍ２Ｍ３Ｍ前期Ａ１Ａ２Ａ３Ａ中期Ｂ１Ｂ２Ｂ３Ｂ后期Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｃ末期Ｄ１Ｄ２Ｄ３Ｄ記數(shù)細(xì)胞的總數(shù)Ｎ假設(shè)洋蔥根尖細(xì)胞的一個(gè)細(xì)胞周期大約７２０分鐘。那么分裂間期所需求的時(shí)間t可用數(shù)學(xué)模型t＝表示物理模型物理模型就是以實(shí)物或圖畫(huà)方式直觀(guān)地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征。在教材中出現(xiàn)的也有很多，比如細(xì)胞模型，細(xì)胞的亞顯微構(gòu)造表示圖，ＤＮＡ的雙螺旋構(gòu)造，生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)等等。完成例10、11血糖調(diào)理的模型促進(jìn)胰島素血糖降低抑制促抑抑促進(jìn)制制進(jìn)抑制血糖升高胰高血糖素促進(jìn)嘗試構(gòu)建人體內(nèi)血漿、組織液、成熟紅細(xì)胞內(nèi)液之間O2、CO2分散的模型〔①在圖形框間用實(shí)線(xiàn)箭頭表示O2，用虛線(xiàn)箭頭表示CO2。②不思索CO2進(jìn)入紅細(xì)胞內(nèi)液。血漿組織液成熟紅細(xì)胞內(nèi)液模型的構(gòu)建在我國(guó)的高中教育中還是初次出現(xiàn)，其真實(shí)國(guó)外的教學(xué)中是比較普遍的，這也必然是教改的一個(gè)方向，其真實(shí)２００７年的江蘇試題中就曾經(jīng)有所表達(dá)了，其中３７題就是一個(gè)物理模型的構(gòu)建，希望經(jīng)過(guò)這節(jié)課的復(fù)習(xí)能給同窗們一些啟發(fā)。課堂