生物效应论文

生物效应论文（精选8篇）

生物效应论文 篇1

脉冲微波生物效应实验辐射场特性研究

目的.:建立脉冲微波辐射场特性参数的检测与评价方法,为剂量学和生物效应研究提供基础数据.方法:采用二极管检波技术,实现辐射场峰值功率密度的测量和监测.结果和结论:给出了照射点的峰值功率密度、监测值与实测值之间的拟合公式、时域和频域波形、峰值稳定性和场均匀性等参数.

作 者：周红梅 杨国山 苏镇涛 曲德成 谢向东 ZHOU Hong-Mei YANG Guo-Shan SU Zhen-Tao QU De-Cheng XIE Xiang-Dong 作者单位：军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京,100850刊 名：军事医学科学院院刊 ISTIC PKU英文刊名：BULLETIN OF THE ACADEMY OF MILITARY MEDICAL SCIENCES年，卷(期)：200630(3)分类号：Q684关键词：脉冲微波 辐射场 功率密度

生物效应论文 篇2

秸秆的高效利用一直是需要研究的大课题, 从2006年开始, 辽宁宏阳生物有限公司与辽宁省微生物研究院共同合作, 对我国北方发展越来越多的设施农业, 从秸秆转化角度, 进行了多年探索试验, 成功研究出秸秆生物降解菌种和使用技术。使用秸秆生物降解技术, 从根本上解决了土壤生态环境恶化、农产品污染、土壤病害严重及温室内冬季地温低、二氧化碳供给不足等问题。通过试验、示范证明, 应用秸秆生物降解技术有以下5个方面的明显效应。

1 提高地温

在冬季温室里, 白天气温升高很快, 地温却由于土壤的导热差, 造成地温和气温不能同步。而地温低是影响作物生长发育和产量的关键因素, 尤其是数九寒天, 要提高地温是非常困难的。在北方, 三九天20 cm地温很少达到12℃, 一般在8~10℃, 甚至更低, 造成大棚蔬菜不能正常结果, 叶片变得越来越小, 特别是黄瓜容易出现瓜打顶和花打顶, 一旦出现瓜打顶, 1个月内很难正常长出黄瓜, 影响生长。土壤中放入秸秆, 分解后是一种放热反应, 产生热量, 成为有机质后为暗色物质, 一般是棕色到黑褐色, 吸热能力强, 可改善土壤热状况, 提高有效地温2~3℃、气温1~2℃, 促进作物的根系生长, 从而实现根、茎、叶、果协同生长[3]。

2 提高二氧化碳浓度

植物的生长、发育、开花、结果需要2个重要因素, 一是光照, 二是空气中的二氧化碳。植物叶绿素利用太阳能, 将二氧化碳和水合成根、茎、叶、果实等植物本身的有机物。空气中的二氧化碳浓度是影响植物生长速度的重要因素, 通常情况下温室中的二氧化碳浓度为500 mg/L左右, 远远不能满足作物生长的需要, 特别是温室内密闭时间长, 空气不能有效流通, 在作物生长的中、后期, 随着作物的生长, 光合作用增加, 更容易造成二氧化碳缺乏, 使作物光合效率低, 抑制作物生长, 应用秸秆生物降解可有效提高二氧化碳浓度3~6倍, 达1 500~3 000 mg/L, 可使光合效率提高50%以上, 水分利用率提高130%以上, 肥料利用率提高60%以上。

3 提高作物抗病性

秸秆生物降解使用的专用菌种中有8种有益生物, 它们在分解秸秆的同时, 能繁殖产生大量抗病微生物及孢子, 这些微生物及其孢子分布在土壤中、叶片上, 有的抑制病菌生长, 有的能杀灭病菌, 对蔬菜的各种病害, 特别是土传病害、生理病害都有很好的抑制作用, 防治效果在60%左右, 使大棚瓜、果、蔬菜的病虫害发生减轻, 真正减少了打药次数, 降低化学农药的使用量, 确实保证了农产品的安全, 生产出合格的绿色食品和有机食品[4]。

玉米秸秆经过降解、腐熟, 可将秸秆内钻蛀的玉米螟全部清除, 从而减少了虫源基数, 大大减轻大田玉米螟的发生。

4 改良土壤

大棚使用秸秆, 经过生物降解, 充分改善了土壤环境, 使土壤盐渍化、透气性、有机质含量、微量元素等均得到了很好的改善, 主要是秸秆分解剩余一些残渣, 约是秸秆的13%。这些残渣里面含有大量有机质, 这些有机质滞留在大棚的土壤中, 会使土壤变得肥沃而松软, 为根系生长创造了良好的环境, 很好地改善了土壤的营养状况[5]。

5 节本增效

应用秸秆生物降解技术能做到三节约:一是节水。秸秆吸水能力强, 渗水量少, 能保水。节水能量达30%左右, 减少浇水次数, 一般常规栽培浇2~3次水, 用该技术浇1次水即可。二是节肥。秸秆生物降解肥的流失量少, 秸秆与土壤缓释、腐熟成为有机肥, 基本能满足作物生长的需要。应用证明, 第1年减少化肥施用量的30%, 第2年减少50%, 第3年减少80%。三是节药。秸秆生物降解后, 温度、湿度条件好, 植株生长健壮, 抗病能力强, 病害发生就比较轻, 特别是土传病害、生理病害和低温冷害等, 节约用药达30%以上。

大棚使用秸秆降解技术作物产品可提前10~15 d上市, 收获期延长30~45 d, 平均产量增加30%以上, 大棚种植0.13~0.20 hm2, 应用秸秆生物降解技术产生的效益, 相当于多建0.07 hm2大棚产生的效益。

摘要：从提高地温、CO2浓度、作物抗病性及改良土壤和节本增效5个方面介绍了秸秆生物降解技术的效应, 以为该技术的推广应用提供参考。

关键词：秸秆,生物降解技术,效应

参考文献

[1]张烈, 王鹏文, 戴俊英, 等.有效微生物群在秸秆有机肥上的应用研究[J].华北农学报, 2002, 17 (3) :99-103.

[2]胡代泽.我国农作物秸秆资源的利用现状与前景[J].资源开发与市场, 2000, 16 (1) :19-20.

[3]张功, 峥嵘, 王瑞君.多菌种发酵秸秆饲料的研究[J].华北农学报, 2000 (z1) :71-73.

[4]徐春厚.秸秆生物处理技术应用现状[J].饲料博览, 2000 (5) :25.

高中生物学学习中的“共用效应” 篇3

1生化过程共用

1.1C₃途径

在光合作用的碳反应中，无论是C₃植物还是C₃植物，其CO₂的固定都有着共同的代谢途径——C₃途径。c₃植物的碳反应中，首先是CO₃与c₅化合物结合成为c₃化合物，然后c₃化合物在ATP、NADPH和多种酶的作用下，还原为以葡萄糖为主的有机物。而c₄植物CO₂固定的途径比较广泛，除了有C₃途径以外，还可以在叶肉细胞中进行。C₄植物叶中有两种不同类型的光合细胞，即叶肉细胞和维管束鞘细胞。叶肉细胞中存在将二氧化碳固定的一种三碳酸中的酶，形成四碳的酸。由于这种途径中二氧化碳固定的产物是四碳化合物，所以这种光合作用途径被称为c₄途径。

叶肉细胞的作用是将二氧化碳传递给维管束鞘细胞。维管束鞘细胞是叶脉周围排列紧密的一层细胞，其中进行着卡尔文循环。叶肉细胞中形成的四碳酸进入维管束鞘细胞后，发生脱去二氧化碳的作用，将二氧化碳释放出来。然后CO₃进入卡尔文碳循环(C₃途径)。因此说C₃途径既是c₃植物，也是c₄植物共有的代谢途径。

1.2糖酵解

细胞呼吸有2种方式：有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸包括3个阶段：

第一步骤为糖酵解：1分子的葡萄糖转变为2分子的丙酮酸，在这个过程中的变化是6个碳化合物转变为2个三碳化合物；同时产生少量的ATP葡萄糖中的一部分氢原子与NAD⁺结合，形成NADH。第二步骤为柠檬酸循环：丙酮酸进入线粒体后在基质中进行柠檬酸循环。首先是在酶的作用下，使丙酮酸生成1个二碳化合物，同时脱去1分子CO₂并形成1个NADH。二碳化合物进入柠檬酸循环，与草酰乙酸(C₄)合成为C₆酸(柠檬酸)。然后C₆。酸经多个反应，脱去2分子CO₂，又形成1分子草酰乙酸，于是进入下一轮的柠檬酸循环，不断地将丙酮酸转变为CO₂，并排出细胞外。第三步骤为电子传递链：每分子的NADH经过电子传递链后，形成2～3个ATP。电子传递的最后是氢与氧结合形成水。

无氧呼吸的过程由2个步骤组成：第一步骤进行糖酵解，这个过程与有氧呼吸是一样的；第二步骤丙酮酸在不同酶的作用下生成不同的代谢产物，最常见的是乳酸和乙醇。

2化学物质共用

2.1秋水仙素

秋水仙是生长在地中海沿岸的一种百合科植物，秋水仙素是从它体内提取出的一种植物碱，其作用是打破细胞有丝分裂时纺锤丝的形成，导致复制后的染色体的着丝点分裂后不能移向细胞的两极，从而引起细胞内的染色体数目增加了一倍。染色体加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来就发育成为多倍体植株。由于秋水仙素的这个作用，被广泛应用在单倍体和多倍体育种工作中。此外秋水仙素还是诱发基因发生突变的一种化学物质。高中生物学教材中介绍的关于用化学方法诱发基因突变的物质有：亚硝酸盐、硫酸二已脂、羟胺等。这方面的物质介绍得不多，实际上秋水仙素也是一种基因突变的诱导剂。秋水仙素既可在染色体变异中发挥作用，也可以在基因突变中发挥作用。

2.2聚乙二醇

在植物细胞工程的体细胞杂交中，通常使用酶解法将植物细胞的细胞壁除掉，使其成为原生质体。以便使两个不同种的原生质体融合在一起，在这个过程中聚乙二醇能起到促融作用。而在动物细胞工程中的动物细胞融合技术中，如果人们希望获得单克隆抗体，往往将动物的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合在一起，在这个过程中，如果使用化学的方法也需要诱导剂，在诱导剂中除了可以使用灭活的病毒以外，还可以使用聚乙二醇做为促融剂，因此聚乙二醇在植物细胞工程和动物细胞工程中都能充当促融剂。在植物细胞工程和动物细胞工程中都能发挥作用。

2.3抗体

在体液免疫中由于外界抗原的刺激作用，使机体在神经系统的调节下，产生了一种特异性的抗体，这种抗体能够与入侵的抗原进行特异性结合(抗体—抗原反应)，直至把抗原消灭掉。而在细胞免疫中，由活化的毒性T细胞与靶细胞接触，激活细胞内的溶菌体酶，从而改变了靶细胞的通透性，改变了渗透压，导致了靶细胞的裂解死亡。同时辅助性T细胞还释放淋巴因子，如白细胞介素、干扰素等，这些物质又增强了活化的毒性T细胞的杀伤力。由于靶细胞的裂解死亡，使外界入侵的抗原“暴露”出来，这时抗体便与该抗原进行特异性结合将其消灭。由此可见抗体在体液免疫和细胞免疫中能够共同发挥作用。

2.4病毒

在动物细胞工程技术中，动物细胞的融合是动物细胞工程的一个重要手段，在动物细胞融合时可以把病毒经过一定的处理，使其失去活性后用于动物细胞的融合，从而形成融合细胞，这时病毒充当了促融剂。

在基因工程操作过程中，若将目的基因送入受体细胞，必须要使用运载体才能得以实现。而这种运载体可以是细菌的质粒，也可以使用DNA病毒，用同一种限制性核酸内切酶切割后，再用DNA聚合酶使其与目的基因“缝合”在一起，形成目的基因与运载体的综合体，这样便可以把目的基因运送入受体细胞。因此病毒一方面可以在细胞工程中得到应用，另一方面也可以在基因工程中有所作为。

2.5膀胱

对于多细胞的动物体和人类来说，完成一个反射活动需要通过神经弧来实现。反射弧的结构包括感受器、传入神经元、反射中枢、传出神经元和效应器5个基本环节，一般说来感受器和效应器应当属于不同的器官。但是也有特殊情况，比如人体的膀胱，它的储尿量大约在500 mL时人体就会产生尿感，这是因为尿液刺激了膀胱壁上的压力感受器，使膀胱压力感受器兴奋，沿着一定的神经传导路径到大脑皮层产生尿感。在条件允许的情况下，大脑皮层通过下行传导束及传出神经元作用于膀胱，使得膀胱肌收缩，尿道括约肌舒张，尿液就被排出体外。在这个反射弧中，膀胱肌既是感受器又是效应器，表现为感受器和效应器共用。

2.6“遗传密码字典”

1965年，生命体内的20种氨基酸的60余种密码子被全部破译。这些遗传密码组成了一部“遗传密码字典”，从这部“遗传密码字典”中可以获取以下基本信息：(1)一个密码子由3个碱基(三联体)组成。(2)“遗传密码字典”中有3个终止密码，它们是：UAA、UAG、UGA；能够编码氨基酸的遗传密码子有61种。(3)“遗传密码字典”中有2个起始密码，分别是：AUG和GUG，前者编码的氨基酸是甲硫氨酸，后者编码的氨基酸是缬氨酸；但是在细菌中它们都代表甲酰甲硫氨酸。(4)有“兼并”现象，即一种氨基酸可以由多个遗传密码子决定，最多是6个，如亮氨酸、丝氨酸和精氨酸。(5)遗传密码子的3个碱基中，如果前2个碱基一致，则决定的氨基酸的种类是相同的。

生物效应论文 篇4

不同静电场处理方式对大豆生物学效应的比较研究

分别研究了静电场预处理种子、静电场处理幼苗以及种子和幼苗累积静电场处理3种电场处理方式对大豆叶片叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白含量、叶绿素a(Chla)荧光动力学参数和根系活力的影响.结果表明,3种静电场处理方式均能对大豆产生明显的生物学效应.其中,静电场处理种子对大豆的影响相对较小,静电场处理幼苗对大豆的`影响较大,而对种子和幼苗累积静电场处理对大豆的影响最为显著.图2表1参11

作 者：习岗 曹永军 宋清 杨初平XI Gang CAO Yongjun SONG Qing YANG Chuping 作者单位：华南农业大学理学院,广州,510642刊 名：应用与环境生物学报 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF APPLIED & ENVIRONMENTAL BIOLOGY年，卷(期)：200612(2)分类号：Q689 S125关键词：静电场 大豆 生物学效应

生物效应论文 篇5

http://sw.fjjy.org 学校:临清实验高中 学科：生物 编写人：陈正文 审稿人：张向阳

第3章 第4节

基因是有遗传效应的DNA片段

一、教材分析

“基因是有遗传效应的DNA片段”是普通高中课程标准实验教科书《生物2（必修）——遗传与进化》（人教版）第三章第4节的内容。本节是学生在学习了DNA是主要的遗传物质、DNA分子的结构、DNA的复制等三节内容后的概括与提升，是本章基因的本质的升华部分，更是为第四章《基因的表达》作铺垫，所以说是起着不可或缺的桥梁作用的重要一节。

新课标教材的内容与原教材比较，有一大特点：没有直接讲述基因是有遗传效应的DNA片段，而是首先采取资料的形式，以数据差异和作用表达为主线，逐步呈现基因是有遗传效应的DNA片段。这样不仅符合学生的认知特点，还应用数学比较法，让学生知道基因与DNA的存在差别，知道基因才是有用的。从而在情感、能力等多方面得到启示和升华。

二、教学目标

1、知识目标

（1）说明基因和遗传信息的关系。（2）了解DNA分子的多样性和特异性。

2、能力目标

（1）培养学生的逻辑思维能力，使学生掌握一定的科学研究方法。（2）掌握分析材料的方法。

3、情感目标与价值观

通过介绍DNA技术，对学生进行科学价值观的教

三、教学重点难点

1、教学重点：

（1）基因是有遗传效应的DNA片段。（2）DNA分子具有多样性和特异性。

2、教学难点：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。

四、学情分析

学生是教学的主体，那如何针对教材内容，突出重点、突破难点，结合实际来上好课？使学生在一堂课里面学有所获、学有所进，是我们老师必须探讨和追求的问题。虽然我们学校的生源与一流学校间有一定的差距，但是在我们老师的努力指导下，已经掌握了比较扎实的基础，对于DNA的有关知识也了解比较深，若我们能在教学中能充分利用学生的已有知识基础，通过适当的教学策略，让学生真正学会、学懂、学全、活用，发挥自主学习的积极性，提高学习兴趣，必能更好的发展。

五、教学方法

1.以教材所提供的资料入手，通过数学比较、对比的方法，培养学生分析和解决问题的能力；

2.通过将课本所举的重复例子进行整合，加深学生对问题的认识和理解；

3.联系实际生活，引入DNA指纹技术的科普知识，激发学生的学习兴趣，从而为认知DNA的多样性和特异性打下基础

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六、课前准备

1．学生的学习准备：预习课本本节内容

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安排：1课时

八、教学过程

（一）预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

我们在第2章第二节学习了摩尔根果蝇实验时，知道了基因位于染色体上，随染色体传给后代；

在第三章中我们证明染色体的成分中，只有DNA才是遗传物质。那么基因等同于DNA吗？基因和DNA又存在什么样的关系呢？

（三）合作探究、精讲点拨。

探究一：通过课本资料分析，理清基因与DNA关系

仔细阅读课本P55－56的4则资料，思考这些资料分别从哪些方面说明DNA与基因的关系？ 资料1：

全部基因的碱基对总数只是DNA分子碱基对总数的一部分，因此，________________。资料3：

进一步明确________________________。资料2：

________具有特定的遗传效应。资料4：

进一步明确________________________ 探究二：DNA片段中的遗传信息，探究---脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。

1、DNA分子为什么能储存大量的遗传信息？

2、DNA分子储存的遗传信息与它结构中的什么有关？

3、由4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，足以储存生物体必需的全部遗传信息吗

（四）反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）

（五）发导学案、布置预习。

我们已经学习了第三章基因的本质，那么基因有什么作用，如何传递给后代，这节课后大家可以先预习第四章基因的表达内容，并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。

九、板书设计

第4节 基因是有遗传效应的DNA片段

一、说明基因与DNA关系的实例 1.大肠杆菌的DNA与基因

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http://sw.fjjy.org 2.海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术 3.人类基因组计划（HGP计划）碱基序列。4.小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关

二、DNA片段中的遗传信息 1.基因的化学组成 2.基因不同的实质 3.基因的位置

4.基因是有遗传效应的DNA片段

十、教学反思

在教学中我把知识整合进行教学，的确提高了课堂效率，这对学生通过逐步理解来掌握知识也非常有益，达到轻松突破教学重难点，同时情感态度也得以升华。但在教学过程中由于时间较紧，所以给学生探究讨论的时间不足，所以提高学生兴趣和教学效果有一定的限制。

生物效应论文 篇6

当一个新人——无论是刚刚招收的基层员工，还是直接空降来的公司总裁——刚刚进入到公司时，遇到一种全新的工作环境和企业文化，总会遇到很多困难和麻烦。

因为 “异质性”是企业文化的突出特征。

企业文化是全体员工衷心认同和共有的企业核心价值观念，它规定了人们的基本思维模式和行为模式，是一种不需要思考就能够表现出来的东西，是一旦违背了它就感到不舒服的东西，因此，与其他亚文化相比，企业文化的一个突出特征就是“介入性”——进入某个特定企业以前，每一个员工都已经成年，都已经完全渡过了儿童和青少年的性格可塑期，在经历了家庭、学校乃至社会的对自身的影响和浸染之后，员工的思维方式、价值观念、行为习惯等文化因素都已经成型，这时，特定的企业文化对他来讲是一个全新的“异质”文化，它是一种成年人在已经形成了自己特定的文化观念和行为习惯之后，又开始进入到另一种不同的环境之后才感受到的文化类型。

对于新员工来讲，一个刚参加工作的人总是要先做一些不起眼的事情，而且得不到重视。当他默默无闻地工作一段时间后，如果工作出色就逐渐被人关注并得到重用；如果工作不出色就逐渐被边缘化，甚至被人遗忘。这就是我们常说的“蘑菇效应”。

相反，空降兵来到公司，又会面临另一种“立鹤效应”：空降兵一般都有着卓越的学历背景和工作经历，被空降到公司担任重任，一定会有一种“鹤立鸡群”的感觉，公司的老员工对空降兵往往敬而远之，甚至背后拆台。这也会导致空降兵在短时间内往往难以和新公司的企业文化达到和谐。作为空降兵来讲，一般都会抱着新官上任三把火的念头，希望在短时间内做出成绩，这样一来，空降兵的“立鹤效应”就会更突出，也就更难以得到老员工的配合。

我们说，文化的本质是“人化”，文化的功能是“化人”。其实，作为一种“亚文化”的企业文化也不例外。企业文化不是一种建立在法规条例基础上对员工的约束和制裁，而是一种建立在对人的“基本假设”基础上的对员工生命价值的提升。

因此，对于作为一种作为“异质”文化的企业文化，基本出发点就是在于如何做到“同”：怎样使员工认同企业文化，取决于两方面的工作：第一，选择具有与企业相同或相近价值标准的员工，第二，通过培训使新员工适应企业的价值标准要求。从这个角度讲，规范化是企业文化的先驱。

企业文化的最基本要求就是“规范人”。只有每一个员工都愿意承认并接受这种“规范”，企业文化才能真正发挥作用。但是，这种“规范”不同于企业制定的各种 “法规”。“法规”和“文化”的一个区别就在于对组织中个体生命不同引导上：“法规”强制人达到最低标准，“文化”引导人达到最高标准。“法规”的目的是为了让人们遵守，达不到或者违反了这种要求就要受到惩罚。而“文化”的目的是让人们实现更高的追求，让人们感到自己从属于某种文化而感到荣誉和自豪，并愿意维护这份荣誉和自豪而自觉自愿地做得更好。

惩罚的目的在于让人们达到最低标准，奖励的目的在于让人们追求最高标准。这就是法规和文化的区别。你要避免某种行为，就惩罚这种行为，这就是企业法规；你要提倡某种行为，就奖励这种行为，这就是企业文化。对于企业而言，“追求最好”还是“避免最坏”，就

成了区分企业文化和企业法规的出发点。因此，企业文化体现个体和组织的价值、意义和追求，企业文化的最终目的在于提升员工的生命质量和价值。

企业文化的最高境界不是要求员工做到什么，而是企业能为员工提供什么；不是要求员工如何提升企业，而是要求企业如何提升员工。

因此，针对新人的“蘑菇效应”和空降兵的“立鹤效应”，公司老总首先要做的不是急着去发挥新人的工作效能，而是先让他们融入组织。在一个成熟稳固的环境中，任何外来的“异质”因素都会遭到排斥。与其频繁地更换空降兵，不如好好琢磨一下如何让空降兵更快地融入公司文化。

生物效应论文 篇7

汞在自然界中分布极广,几乎所有的矿物中都含有汞。由于其分布范围较广,对环境和人体造成的危害大,并且具有极强的迁移性,因此汞污染的防治是世界污染物防治的重要课题。汞被联合国环境规划署列为全球性污染物,是除了温室气体外唯一一种对全球范围产生影响的化学物质,具有跨国污染的属性,已成为全球广泛关注的环境污染物之一[1]。基于此,对于汞的理化性质,汞污染的来源,汞在环境中的迁移转化以及汞污染对生物体造成的毒害性这几个方面进行了解很有必要。

2汞元素的理化性质

汞是比较稳定的重金属元素,能够以游离态存在于自然界中,是在室温下唯一的液体金属。汞易与金、银、 钠和钾等几乎所有的普通金属形成合金,称为汞齐[2]。 汞的熔点低,为-38.8 ℃。汞在融化时,即开始有蒸发,故在0℃时就有一定的汞蒸汽,温度越高,汞蒸汽释放的越多,因此具有较大的挥发性,汞蒸汽无色无味但是有很大的毒性。汞的沸点高,为365.58 ℃。汞是一种可以在生物体内积累的有毒重金属元素,无机汞和有机汞均能够在生物体内积累,通过生物体内积累和食物链能大大提高汞的危害性[2]。汞在自然界中以金属汞、 无机汞和有机汞的形式存在。无机汞主要以游离态Hg2+和Hg+形式为主,有机汞包括甲基汞、二甲汞、苯基汞和甲氧基乙基汞等。

3汞污染的主要来源

工业革命以来,随着工业的飞速发展,以及人们对矿产资源的大量开采和利用,一些重金属元素在不同的领域都得到了广泛的应用。汞在工业、医药、农业和日常生活中应用十分广泛,从而使大量汞由于人类活动而进入环境,随着大气和洋流运动,汞污染遍及全球[3]。

3.1土壤汞污染的来源

土壤中汞的来源是多方面的,主要的污染来自工业污染、农业污染及某些自然因素。如图1所示。

3.2大气汞污染的来源

大气汞污染的来源包括自然来源和人类活动,如图2所示。自然源是大气重要来源,研究指出,全球汞矿化带等土壤汞相对富集区域的汞释放是非常重要的大气汞释放源。而我国西南及东南地区则正好分布在环太平洋汞矿化带上。[4]其中有色金属矿石含有少量的汞,但不易回收,因此在提炼矿石回收其他金属时,生成的含有汞元素的气体随之排放到大气中,使空气中的汞含量增加,造成大气污染。我国又是一个燃煤大国,燃煤过程中所释放的汞使大气中汞浓度大大增加。此外, 燃烧矿物燃料也是大气中汞污染的重要来源。

水体中汞的来源主要是化工生产中汞的排放,其中又以氯碱工业、汞化合物的合成与使用造成的水体汞污染最为严重。

4汞在环境中的迁移转化

4.1汞在水中的迁移转化

由于汞在自然水体中具有极强的迁移性,汞会随着水体的流动被带到其他的区域,造成污染。汞在水体中的迁移转化,具体表现在以下几点。

4.1.1汞的气态迁移

汞在水体中的气态迁移涉及到汞的气化作用、还原作用以及二甲基化作用。 此时汞转变为挥发态汞(Hg0、(CH3)2Hg等)而进入大气中[5]。

当天然水体中含氧量减少时,水体氧化还原电位降低,因而汞易被水中有机质、微生物或其他还原剂还原为Hg,即以汞的气态由水体散逸到大气中。当天然水体中含汞量稍高,pH≥7时,水中汞可在厌氧微生物的作用下生成(CH3)2Hg。由于(CH3)2Hg在水中溶解度很小,所以很容易散逸到大气中。

4.1.2汞的水迁移

自然水体中除溶解态汞外,还存在着络合态汞。自然水体中常见的无机配位体Cl-、OH-对汞有络合作用。汞在富氧的淡水中主要以Hg(OH)2和Hg(Cl)2形式存在,在海水中主要以HgCl8-和HgCl42-存在。络合物的形成成为汞能随水流迁移的重要因素之一[5]。 Hg2+与水中可溶性有机物中配位体结合,将导致汞稳定地以络合物形式存在于水相中,因此汞可以随水流入海洋。

由于水体中的悬浮物和底质对汞有强烈的吸附作用,水中悬浮物则能大量摄取溶解性汞,从而束缚了汞的自由活动能力,当地质因素或环境化学因素改变而导致悬浮物沉降时,则汞也随之沉降,这时水中汞迁移到沉积物中。同时,底质沉积物中的化学物质也同样吸附水中Hg2+,若Hg2+被沉积物吸附固定,水中汞也向沉积物中转移。汞在自然水体中的循环如图3所示。

4.1.3汞的生物迁移

水体中汞的生物迁移主要是指无机汞向甲基汞的转变,由于甲基汞具有较强的毒性,受其亲脂性能影响, 水体中的微生物会吸收甲基汞,微生物又是水产品的主要食物,受到污染的微生物被水中鱼类吞食后,鱼类会受到汞污染,人食用了汞污染的鱼肉,也会造成人体汞污染,这种连锁反应通过食物链的积累和转化直接威胁到人类的健康与安全。因此,汞的生物迁移过程,实际上主要是甲基汞的迁移与累积过程,这与无机汞在气、 水中迁移完全不同,它是一种危害人体健康与威胁人类安全的生物地球化学流迁移。水体中汞的生物迁移如图4所示。

4.2汞在土壤中的迁移转化

土壤对汞的吸收能力很强,这是因为土壤疏松的空间给汞物质的沉淀提供了环境,另外黏土中的矿物质也对汞具有一定的吸附作用,因此,进入土壤的汞容易累积和扩散从而污染周边环境并不易清除。

土壤中一价汞与二价汞离子之间可以发生化学转化,从而转化为金属汞,由于汞的挥发性而向大气中迁移。

土壤中的汞化合物还可以转化成甲基汞。土壤中的甲基汞通过吸收转移而进入各种农作物、肉类和蛋类中并积累,食用后进入人体造成危害。土壤中的有机汞也可自行挥发,致使汞由土壤向大气迁移。

5汞的生物效应

5.1汞对动植物的生物效应

动物实验表明,狗吸入浓度为15~20mg/m3的汞蒸汽,每日8h,1~3d内出现急性中毒,表现为呕吐、腹泻、四肢无力等。兔吸入29mg/m3的汞蒸汽1h,于显微镜下可见脑、肾、心、肺的轻微损伤;吸入汞蒸汽超过4h,则可出现严重的病变,引起急性中毒。有机汞对动物的毒性一般比无机汞大。给大鼠饲以40×10-6的氯化甲基汞,7d后出现中毒症状,30d内100 %死亡。

汞作为一种有毒性金属元素,对植物的危害主要表现在对植物造成的中毒性反应,其外在表现为,受汞污染或者慢性中毒的植物,其叶子、花瓣、茎秆呈现棕色或者黑色,受污染严重的植物还会出现植株萎缩,叶片花瓣脱落死亡的现象。以蚕豆为例,当蚕豆被汞污染时, 在污染较为轻微的时候,叶子会出现黑色的圆形斑点, 随着污染的加剧,叶面完全变黑最终脱落,而且茎秆也会随之枯萎。

5.2汞对人体的生物效应

人体吸收汞及其化合物主要有三种途径:一是食用了受汞等重金属污染的食物,食物经肠道壁吸收后导致汞污染;二是皮肤接触汞或者含有汞的化学物质,经皮肤渗透或者通过人体伤口浸入,血液中含有了汞的成分对人体造成污染;第三是含有汞的蒸汽或者粉尘经呼吸道进入人体造成的污染。汞进入人体后,可引起神经系统、肝、肾、肺等部位发生病变,而且还可以通过母婴传播方式影响下一代,可致畸形或痴呆等严重疾病[6]。

人体一旦受到汞的污染,就会通过人体的消化、呼吸、血液循环三种方式侵入人体的肝脏、脾肾等器官,导致人体出现慢性中毒的症状。由于汞在人体内排泄不畅,最先损坏的就是人的肾脏,引发肾功能的紊乱,肾脏的坏死等,同时汞对人体消化系统的杀伤力也很大,汞含量超标就会导致人体中毒死亡。

化妆品是女性比较热宠的消费产品,然而化妆品中的重金属元素应该引起广大爱美女性的注意。以汞为例,含有汞物质的化妆品长期和人体接触,轻者导致皮肤肿痛、发红,重者导致汞物质侵入人体血液,直接导致身体诸多不适,例如乏力、消化不良,而且对人的骨骼牙齿产生重要影响,如牙疼、掉牙,骨质疏等,最严重的时候还能使神经紊乱,肾脏损伤从而导致死亡。

汞一旦引发人体中毒反应,主要表现的症状是四肢乏力,情绪易怒,抽筋酸痛,视力减退,味觉消退,消化吸收功能紊乱等症状。

6汞污染的防治

汞污染的防治重点是整治工业排放,从节能减排理念的要求出发,通过改善工艺操作流程和优化产业结构升级,提高资源的利用效率,减少汞制剂的使用和排放, 重点是加强环境监测和治理,形成预防、监控、回收利用治理体系,减少工业生产中汞的污染。

6.1环境中汞污染的防治

排入环境中的汞,大部分沉积于江河湖海的底部, 所以在沉积物中含有较高的浓度,成为环境二次汞污染源。对于这类汞污染,可以采用疏浚法、覆盖法以及将汞转化为难溶化合物等方法来进行处理。对于含汞废水的处理可以采用化学沉淀法、活性炭吸附法、汞齐提取法等处理。但必须指出,不管采用何种方法去除汞, 都只能改变其存在形态和转移其存在位置,而其固有毒性并未消除,因此在对汞进行处理时还要与汞的回收利用相结合。

6.2工业造成的汞污染的防治

工业应用中汞的污染治理,必须采取事前、事中、事后全程监控,从根源上减少汞的污染。首先,对使用汞作为原料生产的产品,必须制定行业用汞标准,严格控制汞的用量,加大科技投入,寻求替代产品;其次,在产品生产过程中,国家环保部门应做好汞污染监督工作, 发现超量使用、排放的企业,应立即要求停产整改;最后,提高汞资源的循环利用,对汞污染的废物应进行安全处理,防止汞的二次污染。

6.3政府应加大对化妆品生产、销售的管理力度

近年来,针对一些化妆品汞含量严重超标的状况, 政府等有关部门应采取积极有效的措施,对化妆品生产、销售企业进行专项整治工作,采取对化妆品生产企业进行普查和专项监督抽查等措施,重点组织开展化妆品执法检查。

摘要：指出了随着工业的快速发展,人们对汞资源不合理的开发和利用导致汞对大气、水体、土壤的严重污染,直接或间接地危害到生物体的健康,进而威胁人类的生存与发展。介绍了汞的理化性质,汞污染的来源,汞在环境中的迁移转化,汞污染对生物体造成的危害,提出了汞污染的应对措施。

关键词：汞,迁移转化,环境污染,生物毒性效应

参考文献

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[5]邓小红.环境中汞的形态[J].渝西学院学报:自然科学版,2003,2(3):42~45.

生物效应论文 篇8

关键词：辣椒疫霉；NPP基因家族；效应子；生物信息学

中图分类号： S436.418.1+9 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）07-0028-04

收稿日期：2013-10-02

基金项目：山西省高校科技项目（编号：20121025）；山西省青年科技研究基金（编号：2013021024-6）

作者简介：冯宝珍（1981—），女，山东临沂人，博士，讲师，主要从事分子植物病理学研究。E-mail：fengbaozhen@126.com。效应子（effector）是病原物产生的各种能够压制或平衡寄主防御系统的分子。在侵染过程中，病原物以效应子为关键武器突破寄主的防御系统，一方面能减弱寄主抵抗力以成功侵入，另一方面还能利用寄主的养分以利于自身增殖[1-2]。许多病原物都能分泌效应子，在细菌、真菌、卵菌及线虫中都发现了效应子[3]。病原物中存在的效应子有许多种，包括NPP[4]、无毒基因（Avr）[5]、CRN[6]、PcF[7]、ScR[8]、糖类水解酶、果胶酶、几丁质酶以及酯酶[7]等，其中NPP（necrosis-inducing Phytophthora protein）也被称为NLP（NEP1-like protein），此类基因在卵菌、真菌、细菌中普遍存在[8]，但在细菌、真菌基因组内的数量较少，一般为1～4个，而在卵菌基因组中的数量较多，且多数以基因家族形式存在，如在大豆疫霉（Phytophthora sojea）中约有29个，在橡胶疫霉（Phytohthora ramorum）中约有40个[9]。多数植物被NPP蛋白处理后表现为产生乙烯、MAP激酶活化、植保素合成、PR基因诱导表达、胞质Ca2+释放以及多种双子叶植物的叶片坏死反应等现象。最早报道的NPP蛋白NEP1来自镰刀菌（Fusarisum oxysporium），能够引起双子叶植物叶片坏死[10]。后来在腐霉（Pythium aphanidermatum）中分离了该类基因PaNie，发现其原核表达产物能使胡萝卜、拟南芥及烟草等细胞死亡[11]。Fellbrich等研究了Phytohthora parasitica的NPP1基因，发现其原核表达产物能够诱导欧芹及拟南芥体内产生pathogenesis-related（PR）蛋白、活性氧（ROS）和乙烯，并引起过敏性坏死反应[12]。Keates等用NeP1处理斑点矢车菊、蒲公英、拟南芥，电镜结果显示，这些植物细胞壁结构发生了明显变化，可引起角质层变薄、叶绿体降解等现象[13]。Bailey等分别用NeP1和Phytohthora megakarya游动孢子处理不同生长时期的可可叶片，发现不同生长时期可可叶片的各类抗逆基因表达水平不同，2种处理叶片中的抗逆基因表达模式相似，因此推测NeP1可能是一种感病因子[14]。棉花黄萎病菌（Verticillium dahliae）VdNEP基因的表达产物能使棉花、烟草、拟南芥叶片萎蔫，因此认为VdNEP是棉花与病原物互作过程中的重要诱导因子[15]。敲除细菌Erwinia carotovora ssp. carotovora和E. carotovora ssp. atroseptica的NPP基因后再分別接种马铃薯块茎，发现其毒性明显下降[16]。研究发现，大豆疫霉（P. sojae）的PsojNIP基因表达是在活体营养向死体营养转换的过渡时期，并且只能引起双子叶植物细胞死亡，因此认为该基因在大豆疫霉半活体营养生活过程中起到辅助病原在寄主植物中定殖的作用[17]。目前有人研究了这类蛋白对植物的过敏反应，但是这类蛋白的功能及在植物中的作用模式还是未知的，更没有足够的证据证实NPP蛋白对疫霉毒性起重要作用。

辣椒疫霉（Phytohthora capsici）属于卵菌纲，是一类区别于真菌的真核生物，除了能够引起辣椒疫病，还能够引起多种茄科及葫芦科植物疫病。辣椒疫病是一种土传植物病害，广泛分布于世界各地，且发病快、流行广，易造成作物严重损失。大量使用传统的化学药剂不仅使病原物产生了药物抗性，而且造成的农药残留更会严重威胁人类的生存环境。随着基因工程及蛋白质组学的迅速发展，从基因和蛋白水平解释植物病原的致病机理、挖掘致病相关基因、开展抗病育种及研究抗病基因过程势在必行。随着辣椒疫霉全基因组测序的完成[9]，有关致病重要基因家族及靶基因预测分析等逐渐成为研究热点。分析植物病原真菌关键致病基因编码的蛋白质结构及其关键功能结构基团的修饰特性，对于探索植物病原真菌致病性变异的机理具有重要的意义。本试验在前人研究的基础上，开展与辣椒疫霉致病性变异相关的基因簇大小、组成、亚组划分及其关键基因的研究。

1材料与方法

1.1数据库

辣椒疫霉基因组序列信息从DOE Joint Genome Institute（http：//genome.jgi.doe.gov/）下载。

雖然有些蛋白质的基本元件个数相同，但它们的α-螺旋、β-片层以及无规则卷曲的长度都存在一定差异，这些相似或者差异可能导致它们家族成员之间功能的多样性。

3结论与讨论

NPP效应子的研究是当前卵菌功能基因组学领域的热点。NPP效应子基因家族在微生物中广泛存在，目前已知的微生物有卵菌腐霉属（P. aphanidermatum）[4]、疫霉属（Phytophthora spp.）、真菌镰刀菌（F. oxysporum）、链孢霉属（Neurospora crassa）[21]，以及革兰氏阳性菌芽孢杆菌（Bacillus halodurans）、链霉菌属（Streptomyces coelicolor），革兰氏阴性菌欧文氏菌属（Erwinia）[4]和弧菌属（Vibrio pommerensis sp.）[22]，这些微生物中部分是植物病原菌，部分是动物病原物，其侵染方式各异，表明NPP蛋白功能的多样性。目前的研究集中于对部分植物病原NPP基因功能的分析，大部分NPP蛋白的功能都是未知的。据报道，NPP蛋白可参与寄主防御反应，引起寄主的过敏性反应。也有研究表明，有些病原物中的NPP蛋白与病原物致病性有关。本研究对辣椒疫霉NPP基因家族生物信息学进行了分析，为深入开展NPP基因在辣椒疫霉中的克隆、表达分析及生物学功能鉴定等方面的研究提供了重要基础。

本研究以大豆疫霉NPP基因编码蛋白为探针，对辣椒疫霉基因组数据库进行检索得到了25个NPP蛋白序列，利用相关数据库和软件对这些序列进行基因鉴定和蛋白质三级结构预测分析，并构建系统进化树对该家族不同成员之间的相互关系和演化历程进行了探讨。对发掘辣椒疫霉致病基因、解析其关键基因对于探索植物病原真菌致病性变异的机理及开展抗病基因工程研究具有重要的意义。

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