首页

> 学术论文知识库

首页 学术论文知识库 问题

地质学的应用论文

发布时间:

地质学的应用论文

近些年来,特别是进入90年代以来,中学地理教学中加强了环境教育,产生了比较好的效果。中学地理教学大纲明确指出“地理学是研究人类赖以生存和发展的地理环境,以及人类活动与地理环境关系的一门科学”,大纲要求学生“树立正确的资源观、环境观、人口观,懂得要协调人类发展与环境的关系”。在这一思想指导下,教材以环境——资源——人类活动为线索,正确阐明了人地关系。列举了大量事例,尤其在思想教育方面,要求从人地关系的角度认识问题,通过教学过程,正确认识和处理人口、资源、环境问题。我们要树立起一种观念:发展经济必须因地制宜,保护生态,保护环境,必须协调好人地关系。为此,广大地理教师应努力加强环境教育,力求将环境教育贯穿于教学之中,培养学生的环境观念。通过环境教育不仅使学生增加了知识,提高了学习地理的兴趣,而且使地理科学在联系经济和生产实际中开辟了新的应用领域,更使学生切身体会到地理知识在生产、生活中有着广泛的应用价值。通过环境教育的进行,学生会自然懂得:地理不是可有可无,而是与社会的生产实践密切相关,与每个人的日常生活息息相关。可以说:环境教育给地理科学增添了新的活力。1992年联合国环境与发展大会通过了《里约热内卢环境与发展宣言》、《21世纪议程》等历史性文件,体现了当今人类社会在促进经济发展过程中,不仅要关注发展的数量与速度,而且要重视发展的质量和可持续性,体现了可持续发展的新思想。1993年中国政府结合国情实际,编制了《中国21世纪议程》,这是一个按照国际规范制定的中国可持续发展战略规划。至此,可持续发展在政策规划方面迈出了坚实的一步。可持续发展政策的制定和实施要有理论作基础,理论使政策的根基稳固,可持续发展理论的建立和完善必须有地理学的参与,而可持续发展的理论研究,必然会进一步给地理学带来发展的机遇。环境教育并不等于可持续发展教育,因为环境和可持续发展是有联系的两个问题,尽管二者联系相当密切。与可持续发展比较,环境教育强调了协调人地关系,但缺少突出发展的思想,尤其缺少突出资源、环境永续利用的可持续发展思想。常说的“人口、资源、环境的协调发展”,实际仍是将人作为一方,将资源和环境作为地的一方,是人地协调问题,或者说是人口、资源、环境三者的协调或平衡。从地理学看可持续发展,必须以发展为目的,使发展与人口、资源、环境相协调,或者说是协调人口、资源、环境与发展的关系。这与联合国环境署理事会第15届会议确定的“持续发展是指既满足当代人的需要又不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展”相一致。这是地理科学理论和实践面临的一个重要新课题。可持续发展,具有它独特的涉及面广的特性和内涵:可持续发展的中心与优先事项是发展,发展是人类生存的永恒的主题,它是人类生存和进步所必需的,也是保护和改善地球环境的物质保证;经济社会发展不能脱离资源环境的承受能力,要实行保持生态系统良性循环的发展战略,保护和改善环境;可持续发展在人与自然的关系上具有和谐性,进而保持经济社会永续发展;在人与人的关系上可持续发展具有公平性。包括国与国之间,地区与地区之间,人与人之间的公平性,以及当代人与下代人之间的公平性。只顾自己或局部利益即不公平,也不会可持续发展;可持续发展还具有持久性,它不是局限在某一时段,更不是短期行为,这是可持续发展的基本要求;依靠科学进步促进社会的经济、文化发展,是实现可持续发展的根本出路。可持续发展的战略目标是通过动态的、适当的平稳过程找到连接经济系统、社会系统、资源系统、环境系统的最佳机制,这个最佳机制能支撑国民经济系统持续、健康的发展。可持续发展战略的实现,必须公众参与,必须实行全民战略,全民动员一起“迎接我们共同的未来”。学生是未来时代的主人,对学生进行可持续发展教育尤显得意义深远。在地理教学中加强可持续发展教育主要通过以下三个方面的途径来实现:一是在教材中突出可持续发展主线。教材编写,教学内容的组织安排,应自始至终沿着可持续发展目标进行,说明可持续发展的有利条件、制约因素、动态机制、影响意义,强调可持续发展的基本目的。例如:说明人口时应十分明确“可持续发展问题的中心是人”(1994年联合国开罗国际人口与发展会议通过的《行动纲领》),突出人口在可持续发展中的地位和作用,它会广泛而深刻地影响到地球环境和经济社会的各个方面,这种影响会跨越区域和时界。人口与经济的可持续发展是基础,人口与社会的可持续发展是目的,人口与环境的可持续发展是前提,人口与资源要达到互动平衡发展,是全部可持续发展的条件,是制约可持续发展的终极因素。联系到中国有12亿人口,要认清人口与资源的优势和劣势对经济、社会、文化发展的有利和不利影响,并以此作为中国可持续发展道路的首要考虑因素。二是在地理第二课堂和地理调查中注重可持续发展内容。在第二课堂活动中设计可持续发展的问题,让学生思考,查找相关资料,让学生进行讨论或者推选代表发言,直接参加到活动中,结合课堂所讲授的内容,效果会更好。在地理野外参观、访问、观察、调查中,组织学生参观了解生态农业模式,突出可持续发展的内容。例如:珠江三角洲有基塘农业模式;海南岛有多层多年生热带经济植物群落模式;江南地区有稻田水旱轮作系统模式和低洼地的深沟高床生产系统模式;“三北”风沙地区的防护林网系统模式;北京南郊的大兴县有试验性生态农业模式;以及各种充分利用废物、废料的食物链系统模式等等,都是可持续农业的形式或雏型。各地可以根据当地具体情况有选择地参观调查,使学生增加可持续发展的感性知识。三是十分注意培养学生的可持续发展的思想意识和道德观念,促使学生可持续发展观念的形成。在地理教学的全过程中,通过多形式、多渠道、多角度进行可持续发展教育,使学生在学习知识的同时,在思想上潜移默化,逐渐使可持续发展思想在头脑中深化和升华。进而建立起可持续发展的观念,形成可持续发展的社会美德。可持续发展观念的形成会对学生未来的工作产生积极的影响和作用,作为群体将会对21世纪的社会、经济、发展产生巨大的影响和作用。这是一项具有战略意义的工作。将可持续发展教育进行好,是地理教育工作者的重大职责。

wunengweili

工程地质学科的基本理论形态包括 成因演化论 、 结构控制论 和 相互作用论 ,这些理论有着相通的思想 方法 ,就是成因决定结构,结构控制行为,工程地质过程是工程建设与地质环境相互作用的过程。下面是我为大家整理的工程地质学论文,供大家参考。

工程地质学论文 范文 一:工程地质在水利水电工程中的价值

一、水利水电工程地质勘察的方法及其特点

工程地质测绘

工程地质测绘是水利水电工程地质勘察中一项基础工作,工程设计之前,地质人员要详细查明拟定建筑区工程地质条件的空间分布规律,并按照一定比例尺将其如实地反映在地形底图上,作为工程地质预测的基础,提供给设计部门使用。

工程地质勘探

对任何水利水电工程地质条件及工程地质问题,从地表到地下的研究,从定性到定量的评价,都离不开勘探工作,水利水电工程地质勘探包括:物探、钻探、坑探等。

工程地质野外试验野外试验是水利水电工程地质勘察中一项经常进行的重要的勘察方法,是获得工程地质问题定量评价和工程设计及施工所需要参数的主要手段。水利水电工程野外试验包括:钻孔压水试验、灌浆试验、荷载试验触探试验等。水利水电工程地质野外试验水平的发展,主要体现在试验仪器和设备的发展。

技术应用

3S技术是指全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)等三大技术系统的集成与总称。遥感技术是3S技术的基础,它提供主要的遥感信息源。GPS技术用于遥感信息的精确定位,GIS技术则为遥感信息的获取提供辅助信息和专家思维,并对所提取的各种信息进行管理和分析且具有制图功能。近年来,国内开始在一些特大型、大型水利水电工程地质勘察中采用3S技术,许多大型水利水电工程采用了3S技术并取得了丰硕成果。

水利水电工程地质的特点

水利水电工程地质的特点有:非凡性与复杂性、实践性与 经验 性、工程地质问题的长期性与隐伏性。

二、水利水电工程存在的工程地质问题和条件

水利水电工程建设中存在的工程地质问题

在水利水电工程建设中,由于工程建设对原有的地质环境的改变,形成了各种各样的工程地质问题,如:泥石流、斜坡滑动、斜坡崩塌、洞室围岩坍塌、溶洞、地质缺陷等。

库区工程地质问题

水库蓄水后,水位上升,水深加大,流速减缓,近坝一带水似静水体,形成一个广阔的人工湖,这就会对库区及其邻近地带的地质环境生产影响,产生库区渗漏、浸没、淤积、坍岸及诱发地震等工程地质问题。

水利水电工程地质条件

水利水电工程地质问题不是孤立、偶然发生的,它与水利水电工程建设区域的自然条件和环境有着极为密切的必然联系,其形成、发展和变化,都是工程活动对这里自然地质条件影响的结果,这些直接或间接地影响工程建筑物的规划、设计、施工和正常运用的地质条件就是工程地质条件,它主要是指:地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质特征、物理地质现象等。

三、水利水电工程中典型工程地质问题形成条件及对策

泥石流

泥石流形成条件有:流域内应有丰富的固体物质,并能源源不断地补给泥石流;要有陡峻的地形和较大的沟床纵坡;流域中上游应有由强大的暴雨或冰雪强烈消融及湖泊的溃决等形式补给的充沛水源。防治泥石流的原则是以防为主,兼设工程 措施 。可采用如下的防范措施:预防:在上游汇水区,做好水土保持,调整地表径流,加固岸堤;拦截:在中游流通区,设置一系列拦截构筑物;排导:在泥石流下游设置排导设施使泥石流顺利排除等措施。

斜坡滑动

斜坡滑动形成的条件:原有斜坡结构被破坏、斜坡外部荷载超过其承受能力等。斜坡滑动的防治措施:排水、消坡、抗滑桩、抗滑挡土墙、预应力钢索锚固措施、灌浆法、砂井砂桩加固法、焙烧发等。

斜坡崩塌

斜坡崩塌发生条件和发育因素:山坡坡度55-75度、表面凹凸不平;岩石性质和节理程度:软硬岩石互层组成;地质构造:岩层产状、构造作用。斜坡崩塌的治理措施:爆破或打楔、灌浆、调整地表水流、铺砌覆盖、坡面喷浆等等。

水库地震

水库地震是指水库蓄水后诱发的地震,水库地震发生的条件有:地质条件、激发条件,其中激发条件包括直接效应和间接效应。水库诱发地震以3级左右为主。我国最大的水库诱发地震是广乐省新丰江水库诱发地震级。矿山诱发地震震级在~级,一般震级较小,震源较浅。水库地震的防治措施:尽量减少对可诱发水库地震的地质条件的破坏、采用有效方法预测水库地震发生的频率和级别、做好预防水库地震应急预案等。(本文来自于《价值工程》杂志。《价值工程》杂志简介详见.)

四、结语

水利水电工程则是在各种地质环境中进行的,水利水电工程建筑物与地质环境之间必然产生一定方式的关联和制约,地质环境对水电工程建筑物的制约,可以由一定的作用影响工程建筑物的安全稳定和正常运用,也可以由于某些地质条件的欠佳而提高工程造价;而水利水电工程建设有可以各种方式影响地质环境,使其产生程度不同、范围不一的变化。因此,水利水电工程建设必须根据具体地质环境和工程建设方式、规模和类型,预见到其二者相互制约的基本形式和规律,才能合理有效地开发利用并妥善保护地质环境。

工程地质学论文范文二:论工程地质实践教学方式

杭州西郊群山环抱西湖,水光潋滟、山色葱郁,北、东一片广阔平原。杭州山水有湖光山色之盛,山、石、洞、泉之美,地貌类型多样。北东向延伸并向南西扬起的西湖复向斜构造,使杭州地势自南西向北东逐渐降低。区内总体可分为山地、平原两大地貌单元:西湖的西、西南大部分地区为低山丘陵区,外围北、东、南侧为平原区。低山丘陵区内又可进一步分为低山丘陵与山麓沟谷两个小区。平原区分为西湖及北侧菬溪流域的湖沼冲积平原小区和东南侧钱江流域的冲海积平原小区。

工程地质实践教学

工程地质实习是工程地质专业本科教学中十分重要的教学环节,是该专业4年教学中必不可少的实习。是学生在学完土质土力学、岩体力学、工程地质学基础、工程地质勘察等课程理论知识的基础上,按工程地质选址勘察、初步勘察阶段的技术要求,通过对工程地质条件的野外实地考察、测绘和有关勘察手段使用的现场参观和实践,使学生获得工程地质实践的感性知识并巩固和深化理论,促进理论与实际相结合,为今后从事工程地质选址勘察或勘察工作打下初步基础。

1.实习内容和要求。岩石、土的肉眼鉴定,地层剖面观察;褶皱和断裂构造的基本判识;岩体结构面类型、结构体形状识别,野外鉴别和判识不同岩体结构类型,岩体结构面测绘统计;土体结构类型识别;地下水类型及水文地质条件的了解;各种环境地质及不良地质现象(滑坡、溶洞、坍塌等)野外识别、调查、测绘,成因和对场地稳定性影响初步分析和评价;以掌握工程地质测绘工作方法为主,并参观了解静力触探、标贯、钻探编录和取样等工程地质勘探手段;在了解杭州市区区域地层、构造等基础上,以浙江大学附近区为主,通过工程地质测绘,资料收集,编制工程地质剖面图、平面图和选址勘察文字 报告 。

2.实习教学。实习分为四条路线,路线一为大桥地层剖面路线,六和塔→钱塘江大桥北铁路线→八卦田→玉皇山;路线二为钱塘江岸—南高峰不良地质现象调查路线;路线三为浙大—青芝坞—灵峰—玉皇山—玉泉;路线四为浙大—黄龙洞—蝙蝠洞。实习内容为系统识别杭州地区地层岩性及其分界标志层;进行岩性描述,对出露岩石的颜色、成分、结构、构造、化石和风化程度等进行观察和描述,掌握观察方法和描述要点并采集岩样标本;岩体结构类型野外判别方法;滑坡识别、形态测绘等;洞穴调查、测绘;落水洞、岩溶塌陷调查;岩体节理裂隙统计;判识地貌单元及确定分区界线等内容。

工程地质实践 教学方法 探讨

工程地质学是一门实践性很强的科学,很多的工程地质现象,仅通过书本上的概念、理论而不配合一定的实习,是收不到良好的教学效果的。正如俗话所说“实践出真知”,充分说明了实验实习教学的重要性。通过实习可以验证、巩固和学习与实验有关的理论知识,加深对学科知识的理解,培养学生符合辩证唯物主义的、实事求是的科学思维和严谨的工作作风,激发和培养学生的创造能力。

1.激发学生对工程地质的兴趣。杭州作为实习基地本身对学生即是很大的吸引力。在实习过程中循循诱导学生对工程地质专业的热爱。启发式教学具有多种功能,通过启发教学,能激励学生的兴趣和探索精神,调动学生的主动性和积极性,从而使学生切实地掌握知识和技能,促进学生智力因素、非智力因素以及思想品德的形成和发展。每一条实习路线,都要在实习前布置好任务;每爬一座山,都要每位同学抱着征服高山的勇气,去翻越它,研究它,并对工程地质现象了然于心。对率先完成任务的小组要给予奖励。在山上野餐时,表演节目活跃气氛。激发同学的实习热情。在实习过程中,老师应该对实习地的风土人情、历史地理有所了解,把地质现象与人文知识、风俗习惯、经济发展联系起来。比如某些特殊地形地貌在古代兵家战争中起过什么作用;一个地区的地层与该地的闻名土特产有什么关系;某些因地质作用形成的湖光山色在当地有哪些民间 传说 ,在旅游业中起到什么作用等。这些都会增强学生对大自然的兴趣,从而也增强对工程地质的兴趣。

2.培养学生的独立观察能力。科学研究是从观察开始的,工程地质学更是如此,有的人对丰富的地质现象熟视无睹,而有的人则善于观察并有所发现,二者的区别在于对观察的重视不够,观察能力不同。野外实习是培养学生观察能力最具体而有效的方式。做到勤于观察、善于观察。勤于观察是指学生能积极主动地进行独立观察。野外实习时,对欲让学生观察的现象,老师一般都作了预习,心中有数。切实而有效的方法是让学生自己去观察、去发现,老师可通过提示、点拨要观察内容。善于观察是指把看到的不同现象进行对比,找出其本质上的成因联系。实习时老师可给学生示范,抓住两至三个现象深入剖析,学生便可举一反三,掌握思路和方法在此过程中,老师应特别注意鼓励学生提出自己的看法和解释,即使错了也没关系。

3.培养学生的团队协作精神。任何工程都是一个系统工程,都需要团结协作、分工明确,在很多情况下,单靠个人能力已很难完全处理各种错综复杂的问题并采取切实高效的行动,所以团队合作精神的训练也是非常重要的。可以通过地层实测剖面和独立填图阶段训练学生团队合作精神,在进行工作前,需按掌图、记录、定点、测量产状和采集标本等任务分工,对最后成果的整理分析也要采用讨论式的方法上各小组的成员都发表意见,集思广益最终完成图件的绘制,杜绝单打独斗。

工程地质学论文相关 文章 :

1. 工程地质论文

2. 地质学毕业论文范文

3. 环境工程地质在城市规划中的作用分析

4. 工程地质勘探中的钻探技术应用论文

5. 采矿论文范文

6. 采矿工程硕士毕业论文

蛋白质组学研究的应用的论文

字数可能有点超,你自己截取吧~~ 分子生物学(molecular biology) 在分子水平上研究生命现象的科学。研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结 构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。研究内容包括各种生命过程如光合作用、发育的分子机制、神经活动的机理、癌的发生等。 从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来,分子生物学是生物学的前沿与生长点,其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系 (中心是分子遗传学)和蛋白质-脂质体系(即生物膜)。 生物大分子,特别是蛋白质和核酸结构功能的研究,是分子生物学的基础。现代化学和物理学理论、技术和方法的应用推动了生物大分子结构功能的研究,从而出现了近30年来分子生物学的蓬勃发展。分子生物学和生物化学及生物物理学关系十分密切,它们之间的主要区别在于:①生物化学和生物物理学是用化学的和物理学的方法研究在分子水平,细胞水平,整体水平乃至群体水平等不同层次上的生物学问题。而分子生物学则着重在分子(包括多分子体系)水平上研究生命活动的普遍规律;②在分子水平上,分子生物学着重研究的是大分子,主要是蛋白质,核酸,脂质体系以及部分多糖及其复合体系。而一些小分子物质在生物体内的转化则属生物化学的范围;③分子生物学研究的主要目的是在分子水平上阐明整个生物界所共同具有的基本特征,即生命现象的本质;而研究某一特定生物体或某一种生物体内的某一特定器官的物理、化学现象或变化,则属于生物物理学或生物化学的范畴。 发展简史 结构分析和遗传物质的研究在分子生物学的发展中作出了重要的贡献。结构分析的中心内容是通过阐明生物分子的三维结构来解释细胞的生理功能。1912年英国 .布喇格和.布喇格建立了X射线晶体学,成功地测定了一些相当复杂的分子以及蛋白质的结构。以后布喇格的学生.阿斯特伯里和.贝尔纳又分别对毛发、肌肉等纤维蛋白以及胃蛋白酶、烟草花叶病毒等进行了初步的结构分析。他们的工作为后来生物大分子结晶学的形成和发展奠定了基础。50年代是分子生物学作为一门独立的分支学科脱颖而出并迅速发展的年代。首先是在蛋白质结构分析方面,1951年.波林等提出了 α-螺旋结构,描述了蛋白质分子中肽链的一种构象。1955年F.桑格完成了胰岛素的氨基酸序列的测定。接着 .肯德鲁和.佩鲁茨在X射线分析中应用重原子同晶置换技术和计算机技术分别于1957和1959年阐明了鲸肌红蛋白和马血红蛋白的立体结构。1965年中国科学家合成了有生物活性的胰岛素,首先实现了蛋白质的人工合成。 另一方面,M.德尔布吕克小组从1938年起选择噬菌体为对象开始探索基因之谜。噬菌体感染寄主后半小时内就复制出几百个同样的子代噬菌体颗粒,因此是研究生物体自我复制的理想材料。1940年.比德尔和.塔特姆提出了“一个基因,一个酶”的假设,即基因的功能在于决定酶的结构,且一个基因仅决定一个酶的结构。但在当时基因的本质并不清楚。1944年.埃弗里等研究细菌中的转化现象,证明了DNA是遗传物质。1953年.沃森和.克里克提出了DNA的双螺旋结构,开创了分子生物学的新纪元。在此基础上提出的中心法则,描述了遗传信息从基因到蛋白质结构的流动。遗传密码的阐明则揭示了生物体内遗传信息的贮存方式。1961年F.雅各布和J.莫诺提出了操纵子的概念,解释了原核基因表达的调控。到20世纪60年代中期,关于DNA自我复制和转录生成RNA的一般性质已基本清楚,基因的奥秘也随之而开始解开了。 仅仅30年左右的时间,分子生物学经历了从大胆的科学假说,到经过大量的实验研究,从而建立了本学科的理论基础。进入70年代,由于重组DNA研究的突破,基因工程已经在实际应用中开花结果,根据人的意愿改造蛋白质结构的蛋白质工程也已经成为现实。 基本内容 蛋白质体系 蛋白质的结构单位是α-氨基酸。常见的氨基酸共20种。它们以不同的顺序排列可以为生命世界提供天文数字的各种各样的蛋白质。 蛋白质分子结构的组织形式可分为 4个主要的层次。一级结构,也叫化学结构,是分子中氨基酸的排列顺序。首尾相连的氨基酸通过氨基与羧基的缩合形成链状结构,称为肽链。肽链主链原子的局部空间排列为二级结构。二级结构在空间的各种盘绕和卷曲为三级结构。有些蛋白质分子是由相同的或不同的亚单位组装成的,亚单位间的相互关系叫四级结构。 蛋白质的特殊性质和生理功能与其分子的特定结构有着密切的关系,这是形形色色的蛋白质所以能表现出丰富多彩的生命活动的分子基础。研究蛋白质的结构与功能的关系是分子生物学研究的一个重要内容。 随着结构分析技术的发展,现在已有几千个蛋白质的化学结构和几百个蛋白质的立体结构得到了阐明。70年代末以来,采用测定互补DNA顺序反推蛋白质化学结构的方法,不仅提高了分析效率,而且使一些氨基酸序列分析条件不易得到满足的蛋白质化学结构分析得以实现。 发现和鉴定具有新功能的蛋白质,仍是蛋白质研究的内容。例如与基因调控和高级神经活动有关的蛋白质的研究现在很受重视。 蛋白质-核酸体系 生物体的遗传特征主要由核酸决定。绝大多数生物的基因都由 DNA构成。简单的病毒,如λ噬菌体的基因组是由 46000个核苷酸按一定顺序组成的一条双股DNA(由于是双股DNA,通常以碱基对计算其长度)。细菌,如大肠杆菌的基因组,含4×106碱基对。人体细胞染色体上所含DNA为3×109碱基对。 遗传信息要在子代的生命活动中表现出来,需要通过复制、转录和转译。复制是以亲代 DNA为模板合成子代 DNA分子。转录是根据DNA的核苷酸序列决定一类RNA分子中的核苷酸序列;后者又进一步决定蛋白质分子中氨基酸的序列,就是转译。因为这一类RNA起着信息传递作用,故称信使核糖核酸(mRNA)。由于构成RNA的核苷酸是4种,而蛋白质中却有20种氨基酸,它们的对应关系是由mRNA分子中以一定顺序相连的 3个核苷酸来决定一种氨基酸,这就是三联体遗传密码。 基因在表达其性状的过程中贯串着核酸与核酸、核酸与蛋白质的相互作用。DNA复制时,双股螺旋在解旋酶的作用下被拆开,然后DNA聚合酶以亲代DNA链为模板,复制出子代 DNA链。转录是在 RNA聚合酶的催化下完成的。转译的场所核糖核蛋白体是核酸和蛋白质的复合体,根据mRNA的编码,在酶的催化下,把氨基酸连接成完整的肽链。基因表达的调节控制也是通过生物大分子的相互作用而实现的。如大肠杆菌乳糖操纵子上的操纵基因通过与阻遏蛋白的相互作用控制基因的开关。真核细胞染色质所含的非组蛋白在转录的调控中具有特殊作用。正常情况下,真核细胞中仅2~15%基因被表达。这种选择性的转录与转译是细胞分化的基础。 蛋白质-脂质体系 生物体内普遍存在的膜结构,统称为生物膜。它包括细胞外周膜和细胞内具有各种特定功能的细胞器膜。从化学组成看,生物膜是由脂质和蛋白质通过非共价键构成的体系。很多膜还含少量糖类,以糖蛋白或糖脂形式存在。 1972年提出的流动镶嵌模型概括了生物膜的基本特征:其基本骨架是脂双层结构。膜蛋白分为表在蛋白质和嵌入蛋白质。膜脂和膜蛋白均处于不停的运动状态。 生物膜在结构与功能上都具有两侧不对称性。以物质传送为例,某些物质能以很高速度通过膜,另一些则不能。象海带能从海水中把碘浓缩 3万倍。生物膜的选择性通透使细胞内pH和离子组成相对稳定,保持了产生神经、肌肉兴奋所必需的离子梯度,保证了细胞浓缩营养物和排除废物的功能。 生物体的能量转换主要在膜上进行。生物体取得能量的方式,或是像植物那样利用太阳能在叶绿体膜上进行光合磷酸化反应;或是像动物那样利用食物在线粒体膜上进行氧化磷酸化反应。这二者能量来源虽不同,但基本过程非常相似,最后都合成腺苷三磷酸。对于这两种能量转换的机制,P.米切尔提出的化学渗透学说得到了越来越多的证据。生物体利用食物氧化所释放能量的效率可达70%左右,而从煤或石油的燃烧获取能量的效率通常为20~40%,所以生物力能学的研究很受重视。对生物膜能量转换的深入了解和模拟将会对人类更有效地利用能量作出贡献。 生物膜的另一重要功能是细胞间或细胞膜内外的信息传递。在细胞表面,广泛地存在着一类称为受体的蛋白质。激素和药物的作用都需通过与受体分子的特异性结合而实现。癌变细胞表面受体物质的分布有明显变化。细胞膜的表面性质还对细胞分裂繁殖有重要的调节作用。 对细胞表面性质的研究带动了糖类的研究。糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂等生物大分子结构与功能的研究越来越受到重视。从发展趋势看,寡糖与蛋白质或脂质形成的体系将成为分子生物学研究的一个新的重要的领域。 理论意义和应用 分子生物学的成就说明:生命活动的根本规律在形形色色的生物体中都是统一的。例如,不论在何种生物体中,都由同样的氨基酸和核苷酸分别组成其蛋白质和核酸。遗传物质,除某些病毒外,都是DNA,并且在所有的细胞中都以同样的生化机制进行复制。分子遗传学的中心法则和遗传密码,除个别例外,在绝大多数情况下也都是通用的。 物理学的成就证明,一切物质的原子都由为数不多的基本粒子根据相同的规律所组成,说明了物质世界结构上的高度一致,揭示了物质世界的本质,从而带动了整个物理学科的发展。分子生物学则在分子水平上揭示了生命世界的基本结构和生命活动的根本规律的高度一致,揭示了生命现象的本质。和过去基本粒子的研究带动物理学的发展一样,分子生物学的概念和观点也已经渗入到基础和应用生物学的每一个分支领域,带动了整个生物学的发展,使之提高到一个崭新的水平。 过去生物进化的研究,主要依靠对不同种属间形态和解剖方面的比较来决定亲缘关系。随着蛋白质和核酸结构测定方法的进展,比较不同种属的蛋白质或核酸的化学结构,即可根据差异的程度,来断定它们的亲缘关系。由此得出的系统进化树,与用经典方法得到的是基本符合的。采用分子生物学的方法研究分类与进化有特别的优越性。首先,构成生物体的基本生物大分子的结构反映了生命活动中更为本质的方面。其次,根据结构上的差异程度可以对亲缘关系给出一个定量的,因而也是更准确的概念。第三,对于形态结构非常简单的微生物的进化,则只有用这种方法才能得到可靠结果。 高等动物的高级神经活动是极其复杂的生命现象,过去多是在细胞乃至整体水平上研究,近年来深入到分子水平研究的结果充分说明高级神经活动也同样是以生物大分子的活动为基础的。例如,在高等动物学习与记忆的过程中,大脑中RNA和蛋白质的组成发生明显的变化,并且一些影响生物体合成蛋白质的药物也显著地影响学习与记忆的能力。又如,“生物钟”是一种熟知的生物现象。用鸡进行的实验发现,有一种重要的神经传递介质(5-羟色胺)和一种激素(褪黑激素)以及控制它们变化的一种酶,在鸡脑中的含量呈24小时的周期性变化。正是这种变化构成了鸡的“生物钟”的物质基础。 在应用方面,生物膜能量转换原理的阐明,将有助于解决全球性的能源问题。了解酶的催化原理就能更有针对性地进行酶的人工模拟,设计出化学工业上广泛使用的新催化剂,从而给化学工业带来一场革命。 分子生物学在生物工程技术中也起了巨大的作用,1973年重组DNA技术的成功,为基因工程的发展铺平了道路。80年代以来,已经采用基因工程技术,把高等动物的一些基因引入单细胞生物,用发酵方法生产干扰素、多种多肽激素和疫苗等。基因工程的进一步发展将为定向培育动、植物和微生物良种以及有效地控制和治疗一些人类遗传性疾病提供根本性的解决途径。 从基因调控的角度研究细胞癌变也已经取得不少进展。分子生物学将为人类最终征服癌症做出重要的贡献。 [编辑本段]分子生物学的应用 1,亲子鉴定 近几年来,人类基因组研究的进展日新月异,而分子生物学技术也不断完善,随着基因组研究向各学科的不断渗透,这些学科的进展达到了前所未有的高度。在法医学上,STR位点和单核苷酸(SNP)位点检测分别是第二代、第三代DNA分析技术的核心,是继RFLPs(限制性片段长度多态性)VNTRs(可变数量串联重复序列多态性)研究而发展起来的检测技术。作为最前沿的刑事生物技术,DNA分析为法医物证检验提供了科学、可靠和快捷的手段,使物证鉴定从个体排除过渡到了可以作同一认定的水平,DNA检验能直接认定犯罪、为凶杀案、强奸杀人案、碎尸案、强奸致孕案等重大疑难案件的侦破提供准确可靠的依据。随着DNA技术的发展和应用,DNA标志系统的检测将成为破案的重要手段和途径。此方法作为亲子鉴定已经是非常成熟的,也是国际上公认的最好的一种方法。参考资料:蛋白质质谱分析研究进展 摘 要: 随着科学的不断发展,运用质谱法进行蛋白质的分析日益增多,本文简要综述了肽和蛋白质等生物大分子质谱分析的特点、方法及蛋白质质谱分析的原理、方式和应用,并对其发展前景作出展望。 关键词: 蛋白质,质谱分析,应用 前言: 蛋白质是生物体中含量最高,功能最重要的生物大分子,存在于所有生物细胞,约占细胞干质量的50%以上, 作为生命的物质基础之一,蛋白质在催化生命体内各种反应进行、调节代谢、抵御外来物质入侵及控制遗传信息等方面都起着至关重要的作用,因此蛋白质也是生命科学中极为重要的研究对象。关于蛋白质的分析研究,一直是化学家及生物学家极为关注的问题,其研究的内容主要包括分子量测定,氨基酸鉴定,蛋白质序列分析及立体化学分析等。随着生命科学的发展,仪器分析手段的更新,尤其是质谱分析技术的不断成熟,使这一领域的研究发展迅速。 自约翰.芬恩()和田中耕一()发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法及发明了对生物大分子的质谱分析法以来,随着生命科学及生物技术的迅速发展,生物质谱目前已成为有机质谱中最活跃、最富生命力的前沿研究领域之一[1]。它的发展强有力地推动了人类基因组计划及其后基因组计划的提前完成和有力实施。质谱法已成为研究生物大分子特别是蛋白质研究的主要支撑技术之一,在对蛋白质结构分析的研究中占据了重要地位[2]。 1.质谱分析的特点 质谱分析用于蛋白质等生物活性分子的研究具有如下优点:很高的灵敏度能为亚微克级试样提供信息,能最有效地与色谱联用,适用于复杂体系中痕量物质的鉴定或结构测定,同时具有准确性、易操作性、快速性及很好的普适性。 2.质谱分析的方法 近年来涌现出较成功地用于生物大分子质谱分析的软电离技术主要有下列几种:1)电喷雾电离质谱;2)基质辅助激光解吸电离质谱;3)快原子轰击质谱;4)离子喷雾电离质谱;5)大气压电离质谱。在这些软电离技术中,以前面三种近年来研究得最多,应用得也最广泛[3]。 3.蛋白质的质谱分析 蛋自质是一条或多条肽链以特殊方式组合的生物大分子,复杂结构主要包括以肽链为基础的肽链线型序列[称为一级结构]及由肽链卷曲折叠而形成三维[称为二级,三级或四级]结构。目前质谱主要测定蛋自质一级结构包括分子量、肽链氨基酸排序及多肽或二硫键数目和位置。 蛋白质的质谱分析原理 以往质谱(MS)仅用于小分子挥发物质的分析,由于新的离子化技术的出现,如介质辅助的激光解析/离子化、电喷雾离子化,各种新的质谱技术开始用于生物大分子的分析。其原理是:通过电离源将蛋白质分子转化为气相离子,然后利用质谱分析仪的电场、磁场将具有特定质量与电荷比值(M/Z值)的蛋白质离子分离开来,经过离子检测器收集分离的离子,确定离子的M/Z值,分析鉴定未知蛋白质。 蛋白质和肽的序列分析 现代研究结果发现越来越多的小肽同蛋白质一样具有生物功能,建立具有特殊、高效的生物功能肽的肽库是现在的研究热点之一。因此需要高效率、高灵敏度的肽和蛋白质序列测定方法支持这些研究的进行。现有的肽和蛋白质测序方法包括N末端序列测定的化学方法Edman法、C末端酶解方法、C末端化学降解法等,这些方法都存在一些缺陷。例如作为肽和蛋白质序列测定标准方法的N末端氨基酸苯异硫氰酸酯(phenylisothiocyanate)PITC分析法(即Edman法,又称PTH法),测序速度较慢(50个氨基酸残基/天);样品用量较大(nmol级或几十pmol级);对样品纯度要求很高;对于修饰氨基酸残基往往会错误识别,而对N末端保护的肽链则无法测序[4]。C末端化学降解测序法则由于无法找到PITC这样理想的化学探针,其发展仍面临着很大的困难。在这种背景下,质谱由于很高的灵敏度、准确性、易操作性、快速性及很好的普适性而倍受科学家的广泛注意。在质谱测序中,灵敏度及准确性随分子量增大有明显降低,所以肽的序列分析比蛋白容易许多,许多研究也都是以肽作为分析对象进行的。近年来随着电喷雾电离质谱(electrospray ionisation,ESI)及基质辅助激光解吸质谱(matrix assisted laser desorption/ionization,MALDI)等质谱软电离技术的发展与完善,极性肽分子的分析成为可能,检测限下降到fmol级别,可测定分子量范围则高达100000Da,目前基质辅助的激光解吸电离飞行时间质谱法(MALDI TOF MS)已成为测定生物大分子尤其是蛋白质、多肽分子量和一级结构的有效工具,也是当今生命科学领域中重大课题——蛋白质组研究所必不可缺的关键技术之一 [5] 。目前在欧洲分子生物实验室(EMBL)及美国、瑞士等国的一些高校已建立了MALDI TOF MS蛋白质一级结构(序列)谱库,能为解析FAST谱图提供极大的帮助,并为确证分析结果提供可靠的依据[6]。 蛋白质质谱分析研究进展 来自: 免费论文网 蛋白质的质谱分析方式 质谱用于肽和蛋白质的序列测定主要可以分为三种方法:一种方法叫蛋白图谱(proteinmapping),即用特异性的酶解或化学水解的方法将蛋白切成小的片段,然后用质谱检测各产物肽分子量,将所得到的肽谱数据输入数据库,搜索与之相对应的已知蛋白,从而获取待测蛋白序列。将蛋白质绘制“肽图”是一重要测列方法。第二种方法是利用待测分子在电离及飞行过程中产生的亚稳离子,通过分析相邻同组类型峰的质量差,识别相应的氨基酸残基,其中亚稳离子碎裂包括“自身”碎裂及外界作用诱导碎裂.第三种方法与Edman法有相似之处,即用化学探针或酶解使蛋白或肽从N端或C端逐一降解下氨基酸残基,形成相互间差一个氨基酸残基的系列肽,名为梯状测序(laddersequencing),经质谱检测,由相邻峰的质量差知道相应氨基酸残基。 蛋白消化 蛋白的基团越大,质谱检测的准确率越低。因此,在质谱检测之前,须将蛋白消化成小分子的多肽,以提高质谱检测的准确率。一般而言,6-20个氨基酸的多肽最适合质谱仪的检测。现今最常用的酶为胰蛋白酶(trypsin),它于蛋白的赖氨酸(lysine)和精氨酸(arginine)处将其切断。因此,同一蛋白经胰蛋白酶消化后,会产生相同的多肽。 基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱测量法(MALDI-TOF MS) [7] 简而言之,基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱测量仪是将多肽成分转换成离子信号,并依据质量/电荷之比(mass/charge,m/z)来对该多肽进行分析,以判断该多肽源自哪一个蛋白。待检样品与含有在特定波长下吸光的发光团的化学基质(matrix)混合,此样品混合物随即滴于一平板或载玻片上进行挥发,样品混合物残余水份和溶剂的挥发使样品整合于格状晶体中,样品然后置于激光离子发生器(lasersource)。激光作用于样品混合物,使化学基质吸收光子而被激活。此激活产生的能量作用于多肽,使之由固态样品混合物变成气态。由于多肽分子倾向于吸收单一光子,故多肽离子带单一电荷.这些形成的多肽离子直接进入飞行时间质量分析仪(TOFmassanalyzer)。飞行时间质量分析仪用于测量多肽离子由分析仪的一端飞抵另一端探测器所需要的时间。而此飞行时间同多肽离子的质量/电荷的比值成反比,即质量/电荷之比越高,飞行时间越短。最后,由电脑软件将探测器录得的多肽质量/电荷比值同数据库中不同蛋白经蛋白酶消化后所形成的特定多肽的质量/电荷比值进行比较,以鉴定该多肽源自何种蛋白.此法称为多肽质量指纹分析(peptidemassfin-gerprinting)。基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱测量法操作简便,敏感度高,同许多蛋白分离方法相匹配,而且,现有数据库中有充足的关于多肽质量/电荷比值的数据,因此成为许多实验室的首选蛋白质谱鉴定方法。 电子喷雾电离质谱测量法(electrosprayion-izationmassspectrometry,ESI-MS)[8 ] 同基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱测量法在固态下完成不同,电子喷雾电离质谱测量法是在液态下完成,而且多肽离子带有多个电荷,由高效液相层析等方法分离的液体多肽混合物,在高压下经过一细针孔。当样本由针孔射出时,喷射成雾状的细小液滴,这些细小液滴包含多肽离子及水份等其他杂质成分。去除这些杂质成分后,多肽离子进入连续质量分析仪(tan- demmassanalyzer),连续质量分析仪选取某一特定质量/电荷比值的多肽离子,并以碰撞解离的方式将多肽离子碎裂成不同电离或非电离片段。随后,依质量/电荷比值对电离片段进行分析并汇集成离子谱(ionspectrum),通过数据库检索,由这些离子谱得到该多肽的氨基酸序列。依据氨基酸序列进行的蛋白鉴定较依据多肽质量指纹进行的蛋白鉴定更准确、可靠。而且,氨基酸序列信息即可通过蛋白氨基酸序列数据库检索,也可通过核糖核酸数据库检索来进行蛋白鉴定。 蛋白质质谱分析研究进展 来自: 免费论文网 4.蛋白质质谱分析的应用 1981年首先采用FAB双聚焦质谱测定肽分子量,分析十一肽(Mr=1318),质谱中出现准分子离子[M+1]+=1319强峰。分子量小于6kDa肽或小蛋白质合适用FAB质谱分析,更大分子量的多肽和蛋自质可用MALDI质谱或ESI质谱分析。用MALDI-TOF质谱分析蛋自质最早一例是Hillen Kramp等[9]于1988年提出用紫外激光以烟酸为基质在TOF谱仪上测出质量数高达60kDa蛋白质,精确度开始只有,后改进到。质谱技术主要用于检测双向凝胶电泳或“双向”高效柱层析分离所得的蛋白质及酶解所得的多肽的质量,也可用于蛋白质高级结构及蛋白质间相互作用等方面的研究[10,11],三条肽段的精确质量数便可鉴定蛋白质。近年来,串联质谱分析仪发展迅猛,其数据采集方面的自动化程度、检测的敏感性及效率都大大提高,大规模数据库和一些分析软件(如:SEQUEST)的应用使得串联质谱分析仪可以进行更大规模的测序工作。目前,利用2D电泳及MS技术对整个酵母细胞裂解产物进行分析,已经鉴定出1484种蛋白质,包括完整的膜蛋白和低丰度的蛋白质[12];分析肝细胞癌患者血清蛋白质组成分[13],并利用质谱进行鉴定磷酸化蛋白研究工作[14]及采用质谱技术研究许旺细胞源神经营养蛋白(SDNP)的分子结构[15]等。 结束语: 在蛋白质的质谱分析中,质谱的准确性(accuracy)对测定结果有很大影响,因此质谱测序现在仍很难被应用于未知蛋白的序列测定。肽和蛋白的质谱序列测定方法具有快速、用量少、易操作等优点,这些都非常适合于现在科学研究的需要。我们相信,随着各种衍生化方法和酶解方法的不断改进,蛋白双向电泳的应用[16]以及质谱技术的不断完善,质谱将会成为多肽和蛋白质分析最有威力的工具之一。

【关键词】 蛋白质组 【关键词】 线粒体;蛋白质组 0引言 线粒体拥有自己的DNA(mtDNA),可以进行转录、翻译和蛋白质合成. 根据人类的基因图谱,估计大约有1000~2000种线粒体蛋白,大约有600多种已经被鉴定出来. 线粒体蛋白质只有2%是线粒体自己合成的,98%的线粒体蛋白质是由细胞核编码、细胞质核糖体合成后运往线粒体的,线粒体是真核细胞非常重要的细胞器,在细胞的整个生命活动中起着非常关键的作用. 线粒体的蛋白质参与机体许多生理、病理过程,如ATP的合成、脂肪酸代谢、三羧酸循环、电子传递和氧化磷酸化过程. 线粒体蛋白质结构与功能的改变与人类许多疾病相关,如退行性疾病、心脏病、衰老和癌症. 尤其是在神经退行性疾病方面,线粒体蛋白质的研究日益受到关注. 蛋白质组研究技术的产生与发展为线粒体蛋白质组的研究提供了有力的支持,使得从整体上研究线粒体蛋白质组在生理、病理过程中的变化成为可能. 1线粒体的结构、功能与人类疾病 线粒体一般呈粒状或杆状,也可呈环形、哑铃形或其他形状,其主要化学成分是蛋白质和脂类. 线粒体由内外两层膜封闭,包括外膜、内膜、膜间隙和基质四个部分. 线粒体在细胞内的分布一般是不均匀的,根据细胞代谢的需要,线粒体可在细胞质中运动、变形和分裂增殖. 线粒体是细胞进行呼吸的主要场所,在细胞代谢旺盛的需能部位比较集中,其主要功能是进行氧化磷酸化,合成ATP,为细胞生命活动提供直接能量. 催化三羧酸循环、氨基酸代谢、脂肪酸分解、电子传递、能量转换、DNA复制和RNA合成等过程所需要的一百多种酶和辅酶都分布在线粒体中. 这些酶和辅酶的主要功能是参加三羧酸循环中的氧化反应、电子传递和能量转换. 线粒体具有独立的遗传体系,能够进行DNA复制、转录和蛋白质翻译. 线粒体不仅为细胞提供能量,而且还与细胞中氧自由基的生成、细胞凋亡、细胞的信号转导、细胞内离子的跨膜转运及电解质稳态平衡的调控等有关. 许多实验证实,线粒体功能改变与细胞凋亡〔1〕、衰老〔2〕、肿瘤〔3,4〕的发生密切相关;另外,有许多人类疾病的发生与线粒体功能缺陷相关,如线粒体肌病和脑肌病、线粒体眼病,老年性痴呆、帕金森病、2型糖尿病、心肌病及衰老等,有人统称为线粒体疾病〔5〕. 2线粒体蛋白质组学研究现状 线粒体蛋白质组的蛋白质鉴定Rabilloud等〔6〕在1998年,以健康人的胎盘作为组织来源,分离提取线粒体进行蛋白质组研究,试图建立线粒体蛋白质组的数据库,为研究遗传性或获得性线粒体功能障碍时线粒体蛋白质的变化提供依据. 他们使用IPG(pH )双相电泳技术, 共获得1500个蛋白点. 通过MALDITOFMS和PMF等技术鉴定其中的一些蛋白点,鉴于当时基因组信息的局限性,只有46种蛋白被鉴定出来. 随着人类基因组图谱的完成,应该有更多的蛋白点被鉴定出来. Fountoulakis等〔7〕从大鼠的肝脏中分离线粒体,并分别利用宽范围和窄范围pH梯度IPG对线粒体蛋白质进行双相电泳,通过MALDIMS鉴定出192个基因产物,大约70%的基因产物是具有广谱催化能力的酶,其中8个基因产物首次被检测到并且由一个点构成,而大多数蛋白质都是由多个点构成,平均10~15个点对应于一个基因产物. Mootha等〔8〕从小鼠大脑、心脏、肾脏、肝脏中分离提取线粒体蛋白质,进行线粒体蛋白质组研究,他们参照已有的基因信息共鉴定出591个线粒体蛋白质,其中新发现了163个蛋白质与线粒体有关. 这些蛋白质的表达与RNA丰度的检测在很大程度上是一致的. 不同组织的RNA表达图谱揭示出线粒体基因在功能、调节机制方面形成的网络. 对这些蛋白与基因的整合分析使人们对哺乳动物生物起源的认识更加深入,对理解人类疾病也具有参考价值. 线粒体亚组分的研究线粒体对维持细胞的体内平衡起着关键作用,因此加速了人们对线粒体亚组分的研究. 线粒体内膜不仅包含有呼吸链复合物,它还包含多种离子通道和转运蛋白. 对线粒体发挥正常的功能起着重要作用. Cruz等〔9〕专注于线粒体内膜蛋白质的研究,他们通过二维液相色谱串联质谱技术鉴定出182个蛋白质,pI(),MW(Mr 6000~527 000),这些蛋白与许多生化过程相关,比如电子传递、蛋白质运输、蛋白质合成、脂类代谢和离子运输. 线粒体蛋白质复合物的研究线粒体内膜上嵌有很多蛋白质复合物,对于线粒体的功能具有重要作用,应用常规的双相电泳很难将这些蛋白质复合物完整地分离出来. Devreese等〔10〕采用Bluenative polyacrylamide gel electrophoresis(BNPAGE)分离线粒体内膜上的五个氧化磷酸化复合物,结合肽质量指纹图谱,成功地鉴定出氧化磷酸化复合物中60%的已知蛋白质. BNPAGE在分离蛋白质复合物时可以保持它们的完整性,因此这项技术可以用于研究在不同的生理病理状态下蛋白质复合物的变化及临床诊断等. 线粒体蛋白质组数据库目前人们查询最多的线粒体蛋白质组数据库有MITOP, MitoP2和SWISSPROT三种. MITOP〔11〕是有关线粒体、核编码的基因和相应的线粒体蛋白质的综合性数据库,收录了1150种线粒体相关的基因和对应的蛋白质,人们可依据基因、蛋白质、同源性、通道与代谢、人类疾病分类查询相关的信息.MitoP2〔12〕数据库中主要为核编码的线粒体蛋白质组的数据,MitoP2数据库将不同来源的线粒体蛋白质的信息整合在一起,人们可以根据不同的参数进行查询. MitoP2数据库既包括最新的数据也包括最初的MITOP〔11〕数据库中的数据. 目前数据库中主要为酵母和人的线粒体蛋白质组的数据,以后还将收录小鼠、线虫等的数据. 数据库旨在为人们提供线粒体蛋白质的综合性数据. SWISSPROT数据库包含269种人类线粒体蛋白质,其中与人类疾病相关的蛋白质有225种. 数据库中有相当一部分蛋白质没有明确的定位和功能信息的描述. 随着线粒体研究热潮到来和蛋白质组学技术的发展,将有更多的数据被填充到数据库中. 3线粒体蛋白质组研究中存在的问题 线粒体碱性蛋白质与低分子量蛋白质线粒体蛋白质中,具有碱性等电点的蛋白质占有很大比例,在等电聚焦时难以溶解,一些碱性程度很大的蛋白质如细胞色素C(pH )在pH 3~10的IPG胶上不能被分离出. 线粒体蛋白质中相当一部分蛋白是低分子量蛋白,因此在SDSPAGE电泳时要分别应用高浓度和低浓度分离胶,以更好地分离低分子量蛋白质和高分子量蛋白质. 线粒体膜蛋白质线粒体是一个具有双层膜结构的细胞器,内膜和外膜上整和有很多膜蛋白质,这些膜蛋白质对于线粒体功能的发挥具有重要作用,但是膜蛋白质具有很强的疏水性,在等电聚焦时,用常规的水化液难以溶解,因此用常规的IPG胶检测不出来. 换用不同的裂解液对膜蛋白的溶解具有帮助. 有研究人员在等电聚焦缓冲液中加入SB310以增加膜蛋白的溶解性. 在等电聚焦前对样品进行有机酸处理也可以增加膜蛋白的溶解性. 在研究中人们发现,不同的样品应该选用不同的裂解液,没有一种裂解液能够适合于所有的膜蛋白质.百事通针对膜蛋白质的难溶和等电聚焦时的沉淀,一些研究人员另辟径,避开双相电泳而进行一维SDSPAGE电泳,如Taylor等〔13〕先通过蔗糖梯度离心将线粒体蛋白质分成不同的组分,而后将每一个组分进行一维电泳,一维电泳中SDS可以很好地溶解疏水性蛋白质和膜整合蛋白质,他们鉴定出600多种线粒体蛋白质,其中有很多蛋白质以前应用双相电泳没有被鉴定出来. 他们鉴定的蛋白质中有很多具有跨膜结构域,如adenine nucleotide translocator(ANT1)和VDACs蛋白质,这些蛋白质对于调节线粒体的功能具有关键作用而且应用常规双相电泳很难被鉴定出来. 提高质谱鉴定的灵敏性对于一维SDSPAGE电泳后蛋白质分析鉴定具有很大的帮助,Pflieger等〔14〕应用液相色谱串联质谱(LCMS/MS)成功地鉴定出179种线粒体蛋白质,其中43%是膜蛋白质而且23%具有跨膜结构域. 液相色谱串联质谱(LCMS/MS)检测灵敏度较高,SDS可以很好地溶解膜蛋白,因此这种方法比传统的双相电泳具有更高的灵敏性而且不受蛋白质等电点、分子量、疏水性的限制. 线粒体样品的纯度线粒体样品的纯度对于蛋白质组分析非常重要,在样品制备的过程中,具有与线粒体相同沉降系数的成分会同线粒体一起沉降下来,如内质网、微粒体、胞浆蛋白的一些成分. 这些蛋白斑点出现在双相电泳胶上,会影响整体蛋白质组分析的结果. 因此提高样品的纯度至关重要. Scheffler等〔15〕采用多步percoll/metrizamide密度梯度离心纯化线粒体样品,双相电泳后鉴定出61个蛋白质,几乎全部是线粒体蛋白质. 4未来展望 随着人类基因组工作草图的完成,生命科学的研究进入后基因组时代,蛋白质组学的研究遂成为重点. 蛋白质组学旨在采用全方位、高通量的技术路线,确认生物体全部蛋白质的表达和功能模式,从一个机体、一个器官组织或一个细胞的蛋白质整体活动来揭示生命规律,并研究疾病的发生机制、建立疾病的早期诊断和防治方法. 抗体技术在线粒体蛋白质组学领域中具有重要的应用价值. 单克隆抗体还具有高度的特异性,应用于亲和层析技术中不仅可以去除组织细胞样品中高表达的蛋白质成分,同样也可以富集表达量极低的组分. 结合蛋白免疫转印、流式细胞术和免疫组织细胞化学,实现对相应蛋白质的定性、定量和细胞(内)定位分析. 与微阵列技术(芯片)结合,可以研制出含有成百上千种抗体的蛋白(抗体)芯片,这种新技术使得研究人员可以在一次实验中比较生物样品中成百上千的蛋白质的相对丰度,能够检测到样品中浓度很低的抗原,以实现蛋白质组学对复杂组分高通量、高效率的检测. 某些抗体可以特异性识别蛋白质翻译后修饰的糖基化或磷酸化位点、降解产物、功能状态和构象变化,成为基因芯片检测不可替代的补充. 抗体捕获组分的分析有助于蛋白质复合物及其相互作用的研究,也在新的蛋白质发现和确认方面提供重要信息和证据. 随着抗体技术的不断提高,抗体数目的不断增多,蛋白质组学的研究也将更加深入. 线粒体不仅参与细胞重要的生命活动,而且对于生物进化的研究也有重要意义. 随着线粒体研究热潮的到来,将有更多的蛋白质被发现,对于蛋白质功能的研究也将更加深入,相信线粒体蛋白质组的研究对于人类疾病的发病机制和早期诊断将做出重要贡献. 【参考文献】 〔1〕 Jiang X, Wang X. Cytochrome Cmediated apoptosis 〔J〕. Annu Rev Biochem, 2004,73: 87-106. 〔2〕 Chen XJ, Wang X, Kaufman BA, et al. Aconitase couples metabolic regulation to mitochondrial DNA maintenance 〔J〕. Science, 2005,307(5710): 714-717. 〔3〕 Petros JA, Baumann AK, RuizPesini E, et al. mtDNA mutations increase tumorigenicity in prostate cancer 〔J〕. PNAS, 2005,102(3):719-724. 〔4〕 Wonsey DR, Zeller KI, Dang CV. The cMyc target gene PRDX3 is required for mitochondrial homeostasis and neoplastic transformation 〔J〕. PNAS, 2002, 99(10): 6649-6654. 〔5〕 Taylor RW, Turnbull DM. Mitochondrial DNA mutations in human disease〔J〕. Nat Rev Genet, 2005,6:389-402. 〔6〕 Rabilloud T, Kieffer S, Procaccio V, et al. Twodimensional electrophoresis of human placental mitochondria and protein identification by mass spectrometry: toward a human mitochondrial proteome 〔J〕. Electrophoresis, 1998,19:1006-1014. 〔7〕 Fountoulakis M, Berndt P, Langen H, et al. The rat liver mitochondrial proteins〔J〕. Electrophoresis, 2002,23:311-328. 〔8〕 Mootha VK, Bunkenborg J, Olsen JV, et al. Integrated analysis of protein composition, tissue diversity, and gene regulation in mouse mitochondria 〔J〕. Cell, 2003,115(5): 629-640. 〔9〕 Cruz SD, Xenarios I, Langridge J, et al. Proteomic analysis of the mouse liver mitochondrial inner membrane 〔J〕. J Biol Chem, 2003, 278(42): 41566-41571. 〔10〕 Devreese B, Vanrobaeys F, Smet J, et al. Mass spectrometric identification of mitochondrial oxidative phosphorylation subunits separated by twodimensional bluenative polyacrylamide gel electrophoresis 〔J〕. Electrophoresis, 2002,23: 2525-2533. 〔11〕 Scharfe C, Zaccaria P, Hoertnagel K, et al. MITOP, the mitochondrial proteome database: 2000 update 〔J〕. Nuc Acid Res, 2000,28(1):155-158. 〔12〕 Andreoli C, Prokisch H, Hortnagel K, et al. MitoP2, an integrated database on mitochondrial proteins in yeast and man 〔J〕. Nuc Acid Res, 2004,32(90001):459-462. 〔13〕 Taylor SW, Warnock DE, Glenn GM, et al. An alternative strategy to determine the mitochondrial proteome using sucrose gradient fractionation and 1D PAGE on highly purified human heart mitochondria 〔J〕. J Proteome Res, 2002,1(5):451-458. 〔14〕 Pflieger D, Le Caer JP, Lemaire C, et al. Systematic identi?cation of mitochondrial proteins by LCMS/MS 〔J〕. Anal Chem, 2002,74:2400-2406. 〔15〕 Scheffler NK, Miller SW, Carroll AK, et al. Twodimensional electrophoresis and mass spectrometric identification of mitochondrial proteins from an SHSY5Y neuroblastoma cell line〔J〕. Mitochondrion, 2001,1(2):161-179.

随着分子生物学的飞速发展,最为世人瞩目的人类基因组计划即将提前完成。人类将向了解自己的生命奥秘这一目标迈进一大步。但是,由于基因是遗传信息的携带者,而生命活动的执行者却是蛋白质,即基因的表达产物。因此,即使得到人类全部基因序列,也只是解决了遗传信息库的问题。人类揭示整个生命活动的规律,就必须研究基因的物产——蛋白质。相对于基因组而言,后者称为蛋白质组。1 蛋白质组概述及其相关研究技术和方法鉴于基因组研究的局限性,1994年澳大利亚Macquaie 大学的Wilkins和Williams等在意大利的一次科学会议上首次提出了蛋白质组(Proteome)这个概念。定义为“蛋白质组指的是一个基因组所表达的蛋白质”,即“PROTEOME”是由蛋白质的”PROTE”和基因组的“OME”字母拼接而成[1].这个新术语很快得到了国际生物学界的认可。目前对蛋白质组的分析工作大两个方面。一方面,通过二维胶电泳等技术得到正常生理条件下的机体、组织或细胞的全部蛋白质的图谱,相关数据将作为待测机体、组织或细胞的二维参考图谱和数据库。另一方面是比较分析在变化了生理条件下蛋白质组所发生的变化。目前蛋白质组研究技术常用以下手段:(1)用于蛋白质分离技术方面的如双向凝胶电泳(2-DE)、双向“高效”柱层析等。(2)用于蛋白质鉴定的技术如质谱技术、凝胶图像分析、蛋白质和多肽的N端、C端测序及氨基酸组成分析等。(3)用于蛋白质相互作用及作用方式研究的双杂交系统。(4)用于分析大量数据的生物工程信息学等[2].。2 蛋白质组在医学研究中的现状和前景自蛋白质组概念提出以来,已发表相关论文及论著数篇。并于是1997年举行了第一届国际性的“蛋白质组学”会议。同年出版式了第一部蛋白质组学的专著。目前蛋白质组在医学方面的研究重点在于对人类疾病的发病机制、早期诊断及治疗,对致病微生物的致病机理、耐药性及发现新的抗生素为主。现将这两方面的进展情况综述如下。 人类疾病的蛋白质组研究 直肠癌 直肠癌的发生是因多个基因的突变,导致肿瘤抑制基因失能所致,但确切机制仍不清楚。为探讨其发病机制,Sanchez等对15例结肠癌和13例正常人的结肠上皮进行2-DE,每个多肽模式用Melanie I12-DE分析软件进行分析。据此建立了包括882和861个斑点的结肠癌及正常人结肠粘膜的标准胶图。结果发现在分子量为13kD和pI值为处的蛋白质仅出现在结肠癌的组织中。15例结肠癌患者中13/蛋白有13例(87%)。此外,发现13/蛋白不仅在中度、低度分化的结肠癌及有24年病史的溃疡性结肠炎过度表达,而且出现在7例分化程度不同的腺瘤的癌前病灶。但对照组则极少出现。这表明该蛋白的出现对检测早期直肠癌有很强提示。通过对该蛋白HPLC及测序等分析后,发现与钙粒蛋白B(calgranulin B)及钙卫蛋白(calprotectin)有很大关系[3]。 肝癌 醛糖还原酶(aldose reductase, )是醛酮还原酶超家族中的一个成员。它催化葡萄糖还原为山梨醇,通过减少内源或外源性代谢产物而起到解毒作用。Peter R等在用N-甲基-N-亚基脲诱导(N-methly-N-nitrosourea-induced)的小鼠肝癌中,用2-DE及氨基酸微型测序可分辩出一种肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质(35Kd/)。而在小鼠的晶状体中,则发现一种醛糖还原的同工酶,该酶与已知的小鼠醛糖还原酶有98%的同源性,而与肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质截然不同。这表明两种蛋白质是由相关的两条基因编码,在小鼠不同的器官中表达不同。肝癌诱导的醛糖还原酶蛋白质优先表达在肝癌及胎肝中,它们均受到纤维细胞生长因子的刺激,但随小鼠鼠器官的生理及病理环境而表现不同的形式。经免疫组化证实,肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质在成人肝脏中不表达,但在小鼠的肝癌 中又重新表达。同时发现该蛋白在癌前病变及肝癌中表达强烈,而在肝脏周围的正常组织不表达[4]。表明该蛋白可能与肝癌的发病有很大关系。 扩张型心肌病 扩张型心肌病是一种严重的可导致心衰的心脏病,大多数患者需行心脏移植术。目前其发病机理不明,推测可能为多种因素所致。1990年已有两组人员进行该病的蛋白质组分析。其后不久心肌的2-DE数据库建成,并进入国际互联网络。Knecht等采用2-DE取得了3300个心肌蛋白条带,通过氨基酸序列分析、Edman降解法及基质辅助的激光解吸离子化质谱(MALDI-MS)等分析了其中150条。经活检及术后病理证实,有12条为扩张性心肌病特有的蛋白。但具体资料尚在进一步分析之中[5]。Arnott D等对新福林诱导的肥大心肌细胞进行蛋白质组分析,同对照相比亦发现有8种蛋白质的表达水平发现了变化[6]。 膀胱癌 IFN-γ除抗病毒外,还有一项重要的功能即抗肿瘤作用。目前其抗肿瘤作用机制不明。有资料表明,IFN-γ可能通过在相关细胞中增强或抑制有关基因而发挥抗肿瘤作用。重组IFN-γ和IL-2已开始应用于膀胱癌的治疗中。为探明其作用机制,George等将四种分级程度不同的人膀胱癌新鲜活检标本,用50U/ml IFN-γ作用20个小时后,采用2-DE、微型序列分析、等电聚集、蛋白质印迹等方法,对标本进行蛋白质组分析。结果表明有五种蛋白质(色按酸-tRNA合成酶、IFN-γ诱导的r3,超氧化物歧化酶及两种分子量为和的未知蛋白)的表达量增加了75%,而醛糖还原酶表达量则下降。为研究IFN-γ对治疗膀胱癌的作用机制提供了一种方法[7]。此外,由于缺乏对膀胱鳞状细胞癌客观可靠的组织学分级标准,因而很其进行早期诊断。为此,Morten等对150例膀胱癌进行双盲法2-DE,并结合了蛋白质印迹法、微型序列分析及质谱等技术,建立了新鲜膀胱癌标本的2-DE数据库,且发现角蛋白10、14及银屑病相关的脂肪酸结合蛋白(psoriasis-associated fatty acid-binding protein,PA-FABP)等可以作为膀胱癌不同分化程度的标记物[8]。为早期诊断提供了一种新的手段。[ 本帖最后由 snow_white 于 2007-7-20 16:32 编辑 ]查看完整版本请点击这里:蛋白质组学研究〔综述〕05我也来说两句 查看全部回复 最新回复snow_white (2007-7-20 16:31:50) 其它 目前人的各种组织、器官、细胞乃至各种细胞器已被广泛研究。以期为疾病诊治及了解发病机制提供新的手段。在一项利用蛋白质组研究技术进行的酒精对人体毒性的研究中发现,乙醇 会改变血清蛋白糖基化作用,导致许多糖蛋白的糖基缺乏,如转铁蛋白[9]。Jagathpala等对免疫所致的不孕症的男性精子蛋白质进行蛋白质组分析,发现了导致不孕症的6种自体及异体抗 精子抗体[10]。在对肾癌的研究中,发现有4种蛋白质存在于正常肾组织而在肾癌细胞中缺失。其中两种分别是辅酶Q蛋白色素还原酶和线粒体乏醌氧化还原复合物I。这提示线粒体功能低下可能在肿瘤发生过程中起重要作用[11]。Ekkehard Brockstedt等利用2-DE、Edman微型序列法、MALDI-MS等对人BL60-2伯基特淋巴瘤细胞系进行了细胞凋亡机制的研究,结果发现RNA聚合酶转录因子3a(BTF3a)和/或BTF3b与抗IgM抗体介导(anti-IgM antibody-mediated)的细胞凋亡有很大关系[12]。 致病微生物的蛋白质组研究 近年来,WHO越来越重视感染性疾病对人类健康的影响。除结核、多重耐药链球菌感染及机会致病菌外,出现了一些新的感染因素如HIV、博氏疏螺旋体及埃博拉病毒等。因此这些致病微生物的蛋白质组分析,对于了解其毒性因子、抗原及疫苗的制备非常重要,此外对疾病的诊断、治疗和预防也同样重要。现已获得18种微生物的全部基因组序列,另有60余种的基因序列正在研究之中。这些工作的开展为蛋白质组的研究提供了有利条件。 检测博氏疏螺旋体与免疫有关的蛋白质 博氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)是莱姆病的主要病因,表现为环形红斑及流感样症状,大约有50%的未治患者发展为神经系统及关节系统疾病。该螺旋体可分为3种类型: sensu stricto,, 。其诊断需依靠血清学检查,但存在敏感性及特异性变化的缺点。为获得更可靠的血清学检查,Peter等用2-DE从得到217个银染的蛋白斑点。从中国兔多克隆抗体鉴别出6个已知的讥原。将不同临床表现莱姆病患者的血浆用 2-DE图杂交。用抗IgM及抗IgG作为第二抗体,在10例有游走性红斑的患者血浆中,检测出60~80个抗原。同时发现在有关节炎的患者血浆中,包含有抗15种抗原的IgM抗体及抗76种不同抗原的IgG抗体。而晚期有神经系统症状的患者血浆中,则包含有抗33种抗原的IgM抗体及抗76种抗原的IgG抗体。上述3种类型患者的血浆中均包含有抗6种已知抗原的抗体,且被SDSPAGE杂交所证实。这些抗原均是潜在的具有特异性诊断的标志物。 弓形体抗原的检测 弓形体病是由鼠弓形体虫引起的寄生虫病。全球人口大约有30%是携带者,在欧洲是最常见的寄生虫病。如果妊娠者感染,该虫可通过胎盘引起胎儿的感染。且随着妊娠时间的增加,感染的机会也增加。大约50%母体的感染可引起新生儿先天性疾病。因此诊断及治疗越早越好。目前要依靠血清学及PCR,而单独采用血清学如用IgG,IgM,或IgA抗体对疾病活动期敏感性不够,尤其对于妊娠或有免疫抑制的患者。潜在感染常发生在有免疫抑制的患者中。对AIDS患者来说,鼠弓形体虫是最主要的致命性脑损伤的病因。因此,能否早期诊断对治疗来说尤为关键。Jungblut等将鼠弓形体虫RH株在人羊膜细胞系FL521中传代后,用2-DE得到300个银染的斑点。再将其与以下3种患者的血浆进行免疫杂交:(1)患有急性弓形体病的妊娠女性(n=11); (2)患急性弓形体病的非妊娠者(n=6)(3)有潜在感染的患者(n=9)。结果有9个斑点对各阶段的弓形体感染均反应,这9种斑点被用来当作弓形体感染的标记。其中7种标记可用作区别疾病的不同阶段。但对区别急性期与潜在期仍需联合应用多种抗原[4]。 白色念珠菌 芽管结构是白色念珠菌向菌丝体转变的早期阶段,该结构能增强白色念珠菌对宿主细胞的粘附力、穿透力及破坏性。目前通过蛋白质组分析方法如2-DE、质谱等已检测出在芽管结构所表达的一组特异蛋白如DNA结合蛋白等,为致病提高了一些参考指标[13]。Monkt等发现,在conA反应后的SDS-PAGE图中,在芽管结构的膜上,分子量为80kD复合糖处,出现很淡的考马斯亮蓝染色,而在孢子时则未出现。提示膜的整合、出现未与ConA结合的80kD复合糖可能与芽管结构的发生及生长有关。粘附素(adhesin)是白色念珠菌表面的组成部分,介导其与宿主的结合,是侵入宿主所需的重要蛋白,包含多种成分如白色念珠菌胞壁上的疏水蛋白等,通过增强菌株的粘附性而在其致病机制中发挥一定作用。但由于这些蛋白有很大同源性、多种糖基化作用及与胞壁或胞浆膜上其它成分形成共价结合,故提纯及分析很难。现通过等电聚集、2-DE及洗脱电泳等方法,可使这些蛋白得到很好的纯化、分离及分析[14]。抗真菌药通过改变真菌胞壁组分的生物合成和重组胞壁相关酶的结合位置而发挥作用。抗真菌药远少于抗细菌药就在于对真菌细胞壁蛋白分析了解太少。现在临床上用于抗真菌的药物多为咪唑类(咪康唑、酮康唑)及三唑类(氟康唑、伊曲康唑),但有很多患者出现耐药现象。在白色念珠菌中,目前发现至少有8种CDR家族的基因可产生耐药株的表现型。且有55种基因分别表达ABC及MFS蛋白(菌内药物输出泵)[]。但这些基因、蛋白与耐药之间的关系仍未清楚。应用2-DE、免疫检测蛋白质等技术,对这些蛋白在菌内的表达量进行分析,发现Cdrlp及CaMdrlp蛋白在耐咪唑类菌株中过量表达。在对咪唑类每感及去除CDR1基因的白色念珠菌株CA114中,提取并检测耐氟康唑突变子(FL3)的表达。结果发现FL3对氟康唑的耐是去除CDR1的基因的白色念珠菌株CA114的500倍 ,是CA114的250倍。且CDR1 mRNA在FL3的量是Ca114的8倍[17]。同时,对敏感性及耐药株蛋白质的2-DE图分析发现,在耐中有25种蛋白质增加,有76种蛋白质减少。推测白色念株菌是通过改变染色体数目或染色体重组来调节基因的表达量,进而产生耐药性[18]。随着蛋白质组技术成熟完善,将对真菌壁及耐药基因分泌的各种蛋白组成分析带来重大突破,并对抗真菌的研制提供重要资料。虽然蛋白质组学还处在一个初期发展研段,但我们相信随着其不断地深入发展,蛋白质组(学)研究在提示诸如生长、发育和代谢调控等生命活动的规律上将会有所突破,对探讨重大疾病的机理、疾病诊断、疾病防治和新药开发将提供重要的理论基础。[ 本帖最后由 snow_white 于 2007-7-20 16:33 编辑 ]snow_white (2007-7-20 16:34:25)二、蛋白质组学的研究进展蛋白质组学强调的是针对蛋白质的一个整体思路。从整体的角度看,蛋白质组研究大致可分为两种类型:一种是针对细胞或组织的全部蛋白质,也就是着眼点是整个蛋白质组;而另一种是以与一个特定的生物学机制或机制相关的全部蛋白质为着眼点,在这里整体是局部性的。针对细胞蛋白质组的完整分析的工作已经比较全面地展开,不仅如大肠杆菌、酵母等低等模式生物的蛋白质组数据库在建立之中,高等生物如水稻和小鼠等的蛋白质研究也已开展,人类一些正常和病变细胞的蛋白质数据库也已在建立之中。与此同时,更多的蛋白质组研究工作则是将着眼点放在蛋白质组的变化或差异上,也就是通过对蛋白质组的比较分析。首先发现并去鉴定在不同生理条件下或不同外界条件下蛋白质组中有差异的蛋白质组分。限于篇幅,本文不对这方面的工作做进一步论述。本文接下来重点介绍近期发表的关于蛋白质组学的几个工作,从中可以看到蛋白质组学的思想方法在蛋白质整体(或局部整体)水平上是如何解决生理学的一些重要问题的。1999年11月《Nature》杂志发表了一篇用蛋白质组学方法研究蛋白质折叠的研究论文[10]。在这篇文章中,Houry等报道了在大肠杆菌胞质中的2500种新生多肽链种只有近300种以GroEL作为分子伴侣来帮助其折叠成正确构象。在以往的相关研究中,通常只是针对某个或某些特定的蛋白质,观察它(们)在折叠过程中是否需要诸如GroEL等分子伴侣的帮助。而在这个工作中,研究是从一个整体的思路出发,首先通过免疫共沉淀的方法获得所有与GroEL结合的肽链,再通过二维电泳和数据库比较等蛋白质研究的手段对这些肽链进行分析鉴定,从而实现了对大肠杆菌近2500条新生多肽链与分子伴侣GroEL的关系的全面分析。在这个工作中,研究者还通过对其中50种与GroEL作用的肽链的鉴定,进一步揭示了决定这些蛋白质能与GroEL相互作用的关键结构特征。应该说,这个工作很好地体现了蛋白质组学的思想方法和技术手段的运用。过去在细胞生物学领域还没有得到过一个主要亚细胞结构的完整的分子图。核孔复合体是一个巨大的跨核膜的八角形结构,是控制大分子在胞质和核质间运输的通道。多年来,很多方法被用来分析这一复合体的组成成分。虽然这些工作取得了很大的进展,但究竟在多大程度上反映了这一复合体的分子原貌仍然是一个未知数。最近通过使用蛋白质组学的手段,Rout等[11]鉴定了完整的酵母核孔复合体所有能检测到的多肽,并系统地对每种可能的蛋白质组分在细胞中定位,结合免疫电镜的方法将各组分在复合体内定位并定量,从而揭示了酵母核孔复合体的完整分子构造,并在此基础上揭示了其工作原理。这个工作可以说是蛋白质组学解决构造生物学问题的一个典范,为揭示其他巨大分子机器的"构造"和工作原理指出了一条新路[12]。通过分析一个蛋白质是否跟功能已知的蛋白质相互作用可得到揭示其功能的线索。因为经验告诉我们,如果两个蛋白质相互作用,那么它们一般参与相同或相关的细胞活动[13]。从近期国际上蛋白质组学研究的发展动向可以看出,揭示蛋白质之间的相互作用关系,建立相互作用关系的网络图,已成为揭示蛋白质组复杂体系与蛋白质功能模式的先导,业已成为蛋白质组学领域的研究热点。2000年初,《Science》登载了一篇应用蛋白质组学的大规模双杂交技术研究线虫生殖器发育的文章[14]。在这个工作中,Walhout等以线虫的生殖发育过程作为研究对象,从已知的27个与线虫发育的蛋白质出发,构造了一个大规模的酵母双杂交系统,得到了100多个相互作用的结果,初步建立了与线虫生殖发育相关的蛋白质相互作用图谱,从而为深入研究和揭示线虫发育的机制等提供了丰富的线索。这个工作不同于一般的应用酵母双杂交进行研究的地方在于,它出于对一个生物学问题的整体思考,尽可能地从所有已知的蛋白质而不只是个别的蛋白质为出发点。这一个工作为以前专注于信号转导过程中单个蛋白质作用的科学家们提供了一个新的思路,即将整个途径的相关蛋白质一起考虑。那么,能否通过酵母双杂交系统来分析一种细胞或特定组织的所有可能的蛋白质之间的相互作用呢?在今年初,《Nature》发表了一篇通过大规模双杂交技术研究酵母近6000个蛋白质之间相互作用的论文[15]。啤酒酵母基因组DNA的全序列业已测定,这为通过双杂交技术来鉴定酵母基因组编码的全部6000种左右的蛋白质间的可能相互作用提供了非常有利的条件。在这个工作中,研究人员采用了两种不同的策略对酵母的蛋白质间的相互作用作了全面分析。一是所谓的列阵筛选法(array screening)。在此方法中,6000株表达不同"猎物"蛋白的酵母单克隆分别加在微滴定板上,带有不同的"诱饵"蛋白的酵母株与前面6000株细胞一一接合形成二倍体细胞,"猎物"蛋白与"诱饵"蛋白的相互作用通过报道基因的表达而被鉴定。这篇文章中报道了192种不同的"诱饵"蛋白与近6000种"猎物"蛋白的相互作用的结果。另一种方法是文库筛选法。该方法与前一种方法的区别是,将表达6000种不同"猎物"蛋白的酵母细胞混在一起构成文库,再将这个文库分别与6000株表达不同"诱饵"蛋白的酵母细胞接合,再进一步筛选鉴定阳性克隆,即"诱饵"与"猎物"发生相互作用的克隆。根据这篇报告,上述两种策略得到了不同的结果,相比之下阵列筛选法更为有效,而文库筛选法的长处是通量大。这一工作的重要意义在于我们已经看到,在基因组序列被了解的基础上,可以利用大规模双杂交技术全面地,当然也是初步地,分析其物种或其细胞、组织的所有蛋白质之间的相互作用关系。相信类似的工作将很快针对其他物种开展,特别是基因组序列已被揭示的物种。由此可见,蛋白质组学已经开始从建立数据库走向解决生命科学的重大问题,成为研究生物学问题或机制的强有力手段。snow_white (2007-7-20 16:37:32)三、蛋白质组学研究进展与趋势曾 嵘 夏其昌(中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所蛋白质组学研究分析中心 上海 200031)如果在五年前提到蛋白质组学(Proteomics),恐怕知之者甚少,而在略知一二者中,部分人还抱有怀疑态度。但是,2001年的Science杂志已把蛋白质组学列为六大研究热点之一,其“热度”仅次于干细胞研究,名列第二。蛋白质组学的受关注程度如今已令人刮目相看。1.蛋白质组学研究的研究意义和背景随着人类基因组计划的实施和推进,生命科学研究已进入了后基因组时代。在这个时代,生命科学的主要研究对象是功能基因组学,包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。尽管现在已有多个物种的基因组被测序,但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组中所采用的策略,如基因芯片、基因表达序列分析(Serial analysis of gene expression, SAGE)等,都是从细胞中mRNA的角度来考虑的,其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此,从DNA mRNA 蛋白质,存在三个层次的调控,即转录水平调控(Transcriptional control ),翻译水平调控(Translational control),翻译后水平调控(Post-translational control )。从mRNA角度考虑,实际上仅包括了转录水平调控,并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明,组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好,尤其对于低丰度蛋白质来说,相关性更差。更重要的是,蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质-蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来判断。毋庸置疑,蛋白质是生理功能的执行者,是生命现象的直接体现者,对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质本身的存在形式和活动规律,如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题,仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远远比核酸技术要复杂和困难得多,但正是这些特性参与和影响着整个生命过程。传统的对单个蛋白质进行研究的方式已无法满足后基因组时代的要求。这是因为:(1) 生命现象的发生往往是多因素影响的,必然涉及到多个蛋白质。(2) 多个蛋白质的参与是交织成网络的,或平行发生,或呈级联因果。(3) 在执行生理功能时蛋白质的表现是多样的、动态的,并不象基因组那样基本固定不变。因此要对生命的复杂活动有全面和深入的认识,必然要在整体、动态、网络的水平上对蛋白质进行研究。因此在上世纪90年代中期,国际上产生了一门新兴学科-蛋白质组学(Proteomics),它是以细胞内全部蛋白质的存在及其活动方式为研究对象。可以说蛋白质组研究的开展不仅是生命科学研究进入后基因组时代的里程碑,也是后基因组时代生命科学研究的核心内容之一。虽然第一次提出蛋白质组概念是在1994年,但相关研究可以追溯到上世纪90年代中期甚至更早,尤其是80年代初,在基因组计划提出之前,就有人提出过类似的蛋白质组计划,当时称为Human Protein Index计划,旨在分析细胞内的所有蛋白质。但由于种种原因,这一计划被搁浅。90年代初期,各种技术已比较成熟,在这样的背景下,经过各国科学家的讨论,才提出蛋白质组这一概念。国际上蛋白质组研究进展十分迅速,不论基础理论还是技术方法,都在不断进步和完善。相当多种细胞的蛋白质组数据库已经建立,相应的国际互联网站也层出不穷。1996年,澳大利亚建立了世界上第一个蛋白质组研究中心:Australia Proteome Analysis Facility ( APAF )。丹麦、加拿大、日本也先后成立了蛋白质组研究中心。在美国,各大药厂和公司在巨大财力的支持下,也纷纷加入蛋白质组的研究阵容。去年在瑞士成立的GeneProt公司,是由以蛋白质组数据库“SWISSPROT” 著称的蛋白质组研究人员成立的,以应用蛋白质组技术开发新药物靶标为目的,建立了配备有上百台质谱仪的高通量技术平台。而当年提出Human Protein Index 的美国科学家Normsn G. Anderson也成立了类似的蛋白质组学公司,继续其多年未实现的梦想。2001年4月,在美国成立了国际人类蛋白质组研究组织(Human Proteome Organization, HUPO),随后欧洲、亚太地区都成立了区域性蛋白质组研究组织,试图通过合作的方式,融合各方面的力量,完成人类蛋白质组计划(Human Proteome Project)。snow_white (2007-7-20 16:37:49)2.蛋白质组学研究的策略和范围蛋白质组学一经出现,就有两种研究策略。一种可称为“竭泽法”,即采用高通量的蛋白质组研究技术分析生物体内尽可能多乃至接近所有的蛋白质,这种观点从大规模、系统性的角度来看待蛋白质组学,也更符合蛋白质组学的本质。但是,由于蛋白质表达随空间和时间不断变化,要分析生物体内所有的蛋白质是一个难以实现的目标。另一种策略可称为“功能法”,即研究不同时期细胞蛋白质组成的变化,如蛋白质在不同环境下的差异表达,以发现有差异的蛋白质种类为主要目标。这种观点更倾向于把蛋白质组学作为研究生命现象的手段和方法。早期蛋白质组学的研究范围主要是指蛋白质的表达模式(Expression profile), 随着学科的发展,蛋白质组学的研究范围也在不断完善和扩充。蛋白质翻译后修饰研究已成为蛋白质组研究中的重要部分和巨大挑战。蛋白质-蛋白质相互作用的研究也已被纳入蛋白质组学的研究范畴。而蛋白质高级结构的解析即传统的结构生物学,虽也有人试图将其纳入蛋白质组学研究范围,但目前仍独树一帜。

蛋白质组学将是科学界最令人兴奋的领域之一,它在很大程度上解决了难题的同时也创造了挑战:计算生物学需要快速发展来赶上蛋白质组学的数据潮,这样才能产生有意义的发现。这一步骤可以最终简化到标准化,共享,分析和整合。在科学发现的最初有基因组,随后出现了蛋白质组。但是前者是如何与后者联系起来的呢?在早些时候,基因组被认为是一维的,这也引出"一对多"的问题:一维的,单一的基因序列映射到多维蛋白质组中的多个蛋白质。同时,基因组自身也占据多个维度,所以使得在特性和时序方面。

应用地球物理学期刊

《应用地球物理》杂志APPLIED GEOPHYSICS(ISSN 1672-7975;CN 11-5212/O)是由中国地球物理学会主办的一份综合性应用地球物理专业英文版定期期刊,于2004年7月正式创刊。本刊逢3月、6月、9月、12月发行。

Chinese Journal of Geophysics-Chinese Edition(地球物理学报)APPLIED GEOPHYSICS(应用地球物理英文版)Journal of Geophysical ResearchJournal of Geophysics and EngineeringJournal of GeologyGeophysical Research LettersGeophysical ProspectingGeophysical Journal InternationalGEOCHEMISTRY, GEOPHYSICS, GEOSYSTEMS

一区。地球物理学报是中国科学院主管、中国地球物理学会主办的学术性期刊。地球物理学报期刊级别为核心期刊,出刊周期为月刊,期刊创办于1948年。地理物理学报是中国地球物理学会和中国科学院地质与地球物理研究所联合主办,是有关地球物理科学的综合性学术刊物。《地球物理学报》主要栏目设有:应用地球物理学、应用地球物理、地球动力学·地震学·地热学·地磁学、空间物理学·大气物理学·大地测量学、地球动力学·地震学·地热学、地球动力学·地震学·地磁学·地热学、空间物理学·大气物理学·重力与大地测量学、地球动力学·地震学·地磁学、空间物理学·大气物理学。

地质学报地图

陈国达教授的主要论著:《广东之红色岩系》(国立北平研究院院务汇报,1935年,6(1):55—78)、《广东灵山地震志》(两广地质调查研究所特刊,1939年第17号1—112)、《中国岸线问题》(中国科学,1951年1(2—4):351—373)、《中国地台“活化区”的实例并兼论“华夏古陆”问题》(地质学报,1956年36(3):239—272)、《地壳的第三基本构造单元——地洼区》(科学通报,1959年(3):94—96)、《地壳动“定”转化递进说——论地壳发展的一般规律》(地质学报,1959年39(3):227—241)、《地台活化说及其找矿意义》(地质出版社,1960年)、《地洼区的特征和性质及其所谓“准地台”的比例》(地质学报,1960年40(2):162—186)、《大地构造的哲学问题》(科学通报,1963年(2):1—17)、《地洼区——后地台阶段的一种新型活动区》(科学出版社,1965年)、《1∶400万中国大地构造图》(地图出版社,1977年)、《中国大地构造概要》(1977年)、《成矿构造研究法》(地质出版杜,1978年)、《南北地洼区及其与中国地壳演化分异及青藏高原隆起原因的关系》(大地构造与成矿学,1979年3(3))、《地洼学说及其实践意义》(中国国际交流地质学术论文集,第1册,地质出版社,1980年45—54)、《中国地洼型油田》(石油与天然气地质,1980年1(3):167—176)、《天山的中新生代大地构造性质问题》(地质论评,1983年29(1):26—30)、《古潜山油田的基本特征及形成的大地构造背景》(石油实验地质,1983年5(4):241—249)、《地洼区在国外的分布及研究现状》(湖南地质学会会讯,1984年(3—4):1—5)、《地洼学说文选》(中南工业大学出版社,1986年)。

由雪莲

( 中国科学院地质与地球物理研究所)

潘云唐

( 中国科学院研究生院)

一、世界沉积学回顾篇

沉积地质学最初只有地层学,从 1800 年左右开始起步,因用标准化石来作为划分标准的生物地层学在地层的划分中应用得非常成功,所以直到 20 世纪很长一段时间,地层古生物学都统治着沉积地质学的研究[1]。

但是,实际上沉积地质学在 19 世纪晚期其主要的进展就已出现。在 1893 ~1894 年,J. Walther 出版详细阐述岩相相关律以及比较岩石学的方法的 《现代成岩作用》 三卷巨著。英国的 H. C. Sarby 和 G. Darwin 以及美国的 G. K. Gilbert 等人在更早的时候,对流水和波浪对沉积物搬运进行了定量实验,甚至使用了不同密度和黏性的流体。

Middleton 认为,沉积地质学家们长期成功而有效地使用标准化石划分地层,所以忽视了对沉积地质学其他分支的研究。R. H. Dott. Jr 认为除了上述观点,还因为定性的和描述性的研究观点几乎主宰着沉积学界,即许多问题可以通过定性的生物地层学及地质图来解决,那人们就很少研究定量的东西。

其实在 18 世纪末到 19 世纪初,Von't Hoff 就对化学沉积作用做了比较先进的实验。但是直到几十年后,沉积学家们才开始重视物理、化学原理在沉积学中的应用。

沉积地质学的起源是来自于多方面的,像地层学源于对化石形态的研究; 沉积物成分和结构的研究源于岩石学; 沉积环境的研究源于地貌学和海洋学; 沉积过程的分析源于物理学 ( 即流体运动学) 和化学。

1900 年左右,沉积岩石学开始形成,随后就出现了粒度分析法,但是直到 20 世纪 20年代,沉积学才成为一门独立的学科。如 Middleton 在 1978 年所指出,正是由美国研究委员会资助 W. H. Twenhofel 主编的 《沉积作用论文集》,以及 1926 年成立的经济古生物学家与经济矿物学家协会,最清楚地标志着沉积地质学成为一个专门的学科。

1933 年,Wadell 提出了 “沉积学” ( Sedimentology) 这个概念, 《沉积岩石学杂志》创刊。但是沉积学研究专业化在欧洲却出现较晚,1946 年在欧洲成立了国际沉积学家协会 ( IAS) 。1962 年 《沉积学》创刊,同时,英国沉积学研究专业组成立。此后,沉积学的研究在世界各地迅速地发展壮大起来[1]。

二战后,沉积学的研究有一些重大进展: Shvetsov - Kirynin 提出的原生构造控制碎屑沉积物的理论,1949 年 Pettijohn 的 《沉积岩石学》出版; 1950 年 Shepard 和 Kuenen 编写的 《海洋地质学》两本经典教材出版; 1950 年 Kuenen - Migliorini 发表了浊流沉积的论文。1948 年 Sloss 提出了不整合界线层序的概念。70 年代层序地层学最终导致了地震地层学和 “Vail 曲线”的出现和水槽实验骤增。这些都标志着 Walther 预言的比较研究方法付诸实现。

20 世纪 60 年代即有地震地层学的产生和沉积过程研究的出现,颗粒的研究也重新活跃起来。古生态学的发展,特别是通过遗迹化石补充古环境的分析,使 60 年代沉积地质学的黄金时代随深海钻探计划和板块构造理论的出现而达到顶峰。

二、中国沉积学回顾篇

在中国,早期的研究主要是包括在岩石学的研究领域之中的沉积岩石学。三大类岩石中,与岩浆岩石学及变质岩石学相比,由于它本身的理论和方法不完善,不大受地质学家的重视。从事沉积岩石学工作的人也很少[2]。

20 世纪 50 年代以前,我国的沉积岩石学研究很薄弱,只有像关于砂金、膏盐、煤及耐火材料等的调查和描述,以及对于铁、铝、磷矿床的古地理分布规律等少数的沉积岩( 物) 和沉积矿床做过少量的研究工作。

那时基本上是对野外露头进行描述,规律性的探索主要依据地层学的原理,尤其是关于古地理的解释,基本上是地层古地理或古生物古地理学。

按照刘宝珺院士的划分,将中国的沉积学发展分为 4 个阶段[2]:

( 一) 20 世纪 50 年代的奠基阶段

50 年代,随着国民经济建设的需要,能源资源如石油、天然气、煤和固体矿产如铁、锰、铝、磷等矿产地质勘探事业的迅速发展,相关沉积学的研究也大量开展起来。

但并不是从 50 年代才开始起步,其实早在很早以前,谢家荣先生就发表了 《甘肃玉门石油报告》这一初步成果,是中国地质学家对该区最早的石油勘察活动,具有重大的历史意义。

在 50 年代初,地质部建立了 6 个直属队,其中 2 个是勘查煤和沉积铁矿的。另外在全国开展的普查工作中,也规范了有关沉积岩研究工作的要求。

古地理学的研究,除了以地层学为基础外,因为沉积岩石学和沉积学的进展,许多沉积岩石学的资料也作为编制古地理图的重要依据。像 1955 年就出版了刘鸿允先生编制的《中国古地理图》,是以沉积岩石学为重要依据的,并且又是主要以地层学为基础的第一部完整的古地理图集。

50 年代,我国全面学习苏联,沉积学和沉积岩石学领域中,学校的教材以及实际工作的参考书均取自苏联学者的著作[3 ~ 12]。但是像岩石组分等值线图[13]等也借鉴欧美的观点和方法。

( 二) 20 世纪 50 年代末和 60 年代初的总结提高阶段

自 50 年代末,为了能够从成因上更好地解释古环境,有关地质人员就开始了有关岩相及环境成因标志的沉积岩石学研究,对粒度、层理、矿物成分、古生物等的环境意义有了进一步的了解。

很多单位,特别是石油地质部门广泛开展了根据这些标志而进行的岩相古地理的研究工作。在此期间,岩相旋回分析方法在含煤岩系沉积条件分析和含煤地层对比方面已被广泛采用。淡水湖泊沉积和红层的岩相分析有一些较好的成果,海相沉积方面开始注意配合古生态进行研究[2]。固体矿产方面,叶连俊[14]关于中国磷块岩特点及形成条件的分析,都有很大的影响。

50 年代末至 60 年代中期,我国沉积岩石学发展较快,实际的工作,积累了大量的资料,有可能在一些方面进行规律性的总结并提高认识。

60 年代业治铮等人发表了 《震旦纪藻碳酸盐岩石的沉积作用》[15]。1962 年由戴东林主编的 《沉积岩石学》,由曾允孚、刘宝珺等成都地质学院主编的 《沉积相及古地理教程》[16]以及刘宝珺主编的 《沉积岩研究方法》公开出版。虽然就学科本身来说,逐渐有了比较成熟和行之有效的方法,而且沉积学方面的工作也得到很大重视,但在理论上,尚未建立起学科本身的有科学逻辑的和以一定实验数据和理论推理作为基础的完整的理论体系,仍然是以直觉的观察和感性的推理作为其认识论和地球观[2]。

( 三) 20 世纪 70 年代科学的沉积学发展阶段

60 年代,国外沉积学界有几项重大突破。沉积学家引入了泥沙运动力学的理论和方法,解释了沉积构造 ( 层理、波痕) 等的形成及水动力状态,并在红层冲积物的研究方面有了重要突破。加之在 50 年代初就出现了浊流理论,认识到了除牵引流以外的另一大类的沉积作用———非牛顿流体的沉积作用。60 年代对石油储层性质研究的需要,促进了沉积成岩作用的研究,引进了物理化学的原理和方法。50 年代末至 60 年代初有关石灰岩成因分类和碳酸盐岩机械沉积的观点得到公认。60 ~70 年代板块学说的崛起也对沉积学和岩相古地理学产生重大影响,沉积学家不得不认真考虑移动的大陆和板块对沉积作用的影响。所有这些科学成就意味着建立沉积学本身理论的条件已基本成熟,沉积动力学、成岩成矿的理论,碳酸盐岩沉积的理论以及重力流的理论都可成为沉积学的理论支柱[2]。

但是,由于受 “文化大革命”的冲击,我国刚开始与国际接轨的沉积学研究遭到中断,使我国沉积学的发展推迟了若干年。

从 1971 年起,沉积岩的研究逐渐恢复。油田的地质工作者与院校教师合作,对我国东部各含油盆地进行了系统深入的研究。这个时期我国学者做了大量有意义的工作,例如,1983 年叶德胜[17]等对我国西南晚古生代沉积 - 岩相古地理的工作; 冯增昭对于华北地区岩相古地理所做的工作[18][19],及其对碳酸盐岩沉积环境和岩相古地理的研究[20];1984 年关士聪[21]等的 《中国海陆变迁海域沉积相与油气》; 吴崇筠对中国东部含油盆地的湖泊相和三角洲相的总结; 何镜宇、孟祥化等[22]关于渤海湾黄骅盆地沉积相及指相矿物的研究; 同济大学严钦尚、项立嵩等[23][24]对长江口和现代海岸以及一些第三纪 ( 古、新近纪) 盆地做的大量工作; 曾允孚[25]关于我国西南古生代与中生代碳酸盐相、生物礁的研究; 刘宝珺关于云南红层冲积相及金属矿床的岩相控制的研究。叶连俊和孙枢[26][27]涉及从震旦纪到现代的各种岩相以及一些重要沉积矿产的形成条件的问题的研究。60 年代沉积盐类矿床作为国家重点开展研究,云南地矿局找到我国第一个钾盐矿床,袁见齐最早提出成钾理论[28][29]。

( 四) 20 世纪 80 年代之后的走向全球阶段

1979 年成立了中国矿物岩石地球化学学会沉积学 ( 分) 会,中国地质学会成立了沉积地质专业委员会,地质矿产部成立了全国性的岩相古地理研究与编图工作协作组。1982年我国首次组团参加了在加拿大召开的第 11 届国际沉积学大会,展示了我国的研究成果,会上叶连俊当选为国际沉积学家协会理事。此后,我国又有业治铮、孙枢、刘宝珺、李任伟先后在国际沉积学家协会、国际地科联沉积委员会、全球沉积地质委员会中任理事及委员等重要职务,说明我国的沉积学研究已与国际接轨,并参与了国际这一学术领域的重要发展与决策事项。《沉积学报》于 1982 年创刊,《岩相古地理》于 1981 年创刊,对于推动我国沉积学和岩相古地理学的发展起了积极的作用。80 年代以来,每 4 年一届的全国沉积学与岩相古地理学术会议团结了全国的沉积学工作者,每次会议均有三四百名代表与会,受到全国地质工作者的支持。我国还先后在北京和成都举办了国际沉积学会议的地区性国际会议,即国际沉积矿产学术会议及国际沉积学数据库讨论会,也有较好的影响[2]。

70 年代末以来,层序地层学、事件地质学等的出现,新灾变论的崛起,以及板块运动对沉积作用及古地理演化的深刻影响,给予沉积学和岩相古地理的研究以巨大推动作用。王鸿祯等 1985 年出版的 《中国古地理图集》[30]是我国新一代古地理研究的代表著作。1994 年刘宝珺、许效松[31]等编著的 《中国南方岩相古地理图集 ( 震旦纪—三叠纪) 》,1985 年出版的由刘宝珺、曾允孚主编的 《岩相古地理基础和工作方法》[32],都是有影响的著作。

80 ~ 90 年代,我国的沉积学有了飞跃的发展,已建立了完善而系统的理论,而且无论在理论上和方法上都与国际接轨,众多的成果分布于沉积学的各个研究领域,研究成果多是当代学科的热点和前沿问题,而且成果与实际相结合,解决了资源的许多重大问题,研究成果体现出中国特色,高水平的专著、论文大量出现,研究队伍日益成熟。我国的沉积学以前所未有的高速度发展起来。

当今,地质科学的发展、石油天然气和矿产资源的勘查和开发,以及水资源的开发,均对沉积学提出了许多科学问题,像孙枢先生[33]提出在陆相沉积、碳酸盐沉积、近岸和浅海硅质碎屑沉积、深海沉积等方面还有很多有意义的工作要做; 在沉积盆地和层序地层学、古气候与沉积作用、前寒武纪沉积、人类生存环境的沉积学研究、区域沉积学和全球沉积学等都是有意义的方向,所有维持生命和人类活动的地球表层的环境问题研究也正在成为沉积学研究的重要组成部分。

这篇论文的完成首先要感谢我的导师———中国科学院地质与地球物理研究所的朱井泉研究员,要感谢在中国科学院研究生院为我们讲 “古生态学”和 “地质科学史”课程的潘云唐教授,以及我的同学们,是他们的鼓励、支持、指导和帮助,本文才得以完成。

参 考 文 献

[1] R H 多特著,孙红兵译,刘树臣,刘椿校 . 沉积地质学的回顾与展望 . 地质科学译丛,1989,1: 64 ~71

[2] 刘宝珺 . 中国沉积学的回顾和展望 . 矿物岩石,2001,21 ( 3) : 1 ~7

[3] M C 什维佐夫著 . 朱星垣,汤臣建,夏卫华,阮日华等译,宁奇生,吴树仁审校 . 沉积岩石学 ( 上册) . 北京:地质出版社,1954,1 ~338

[4] M C 什维佐夫著 . 北京地质学院岩石教研室译,张伯声审校,吴树仁复校 . 沉积岩石学 ( 下册) . 北京: 地质出版社,1955,1 ~250

[5] A П 列兹尼柯夫著 . 王述训,张旭箴,刘燕君译 . 沉积岩石学讲稿 . 北京: 科学出版社,1959,1 ~257

[6] A П 列兹尼柯夫著 . 王述训,张旭箴译 . 沉积相与建造 . 北京: 科学出版社,1961,1 ~287

[7] H M 斯特拉霍夫主编,知平,戎嘉树,谭荣森译 . 沉积岩研究法 ( 第一卷) . 北京: 中国工业出版社,1963,1 ~ 521

[8] Л В 鲁欣著 . 杨士儒,戚美琳,李颐,徐幼先,梁文运,陈良等译,戚美琳校 . 沉积岩石学原理 ( 上册) . 北京:地质出版社,1955,1 ~342

[9] Л В 鲁欣著 . 张介涛,周济群等译,吴树仁校 . 沉积岩石学原理 ( 中册) . 北京: 地质出版社,1955,1 ~174

[10] Л B 鲁欣著 . 杨士儒,赵经中,李颐等译,徐志平,邱国颖校,叶连俊审 . 沉积岩石学原理 ( 下册) . 北京: 地质出版社,1956,1 ~276

[11] Л В 鲁欣,Н Ъ 瓦索耶维奇著,胡征钦译,冯增昭校 . 沉积岩概论 . 北京: 燃料化学工业出版社,1974,1 ~168

[12] Л В 鲁欣主编,李泰明,阮日华译,冯增昭,黄醒汉,韩德馨校 . 沉积岩石学手册 ( 下册) . 北京: 中国工业出版社,1964,1 ~371

[13] F J 佩蒂庄,P E 波特,R 西弗著 . 李汉瑜译 . 砂和砂岩 . 北京: 科学出版社,1977,1 ~460

[14] 叶连俊 . 中国锰矿的沉积条件 ( 摘要) . 科学通报,1955,( 11) : 93 ~96

[15] 业治铮,何起祥,孙国璋 . 震旦纪藻碳酸盐岩石的沉积作用 . 地质学报,1965,45 ( 4) : 416 ~434

[16] 成都地质学院编 . 沉积相及古地理教程 . 北京: 中国工业出版社,1961,1 ~142

[17] 叶德胜,周棣康,邹志福 . 贵州泥盆系碳酸盐岩沉积相 . 沉积学报,1983,1 ( 2) : 82 ~95

[18] 冯增昭 . 华北下奥陶统岩相古地理新探 . 华东石油学院学报,1977,( 3) : 57 ~79

[19] 冯增昭 . 华北早奥陶世岩相古地理新探 . 地质科学,1979,( 4) : 302 ~313

[20] 冯增昭 . 碳酸盐岩沉积环境及岩相古地理研究 . 石油实验地质,1980,( 3) : 24 ~31

[21] 关士聪 . 中国海陆变迁海域沉积相与油气 . 北京: 科学出版社,1984,1 ~104

[22] 何镜宇,孟祥化主编 . 沉积岩和沉积相模式及建造 . 北京: 地质出版社,1987,1 ~435

[23] 严钦尚,项立嵩,张国栋,王慧中,吴邦毓,董荣鑫,王益友,郭文莹 . 苏北金湖凹陷阜宁群海侵和沉积环境 .地质学报,1979,47 ( 1) : 74 ~86

[24] 严钦尚,项立嵩,张国栋,王慧中,吴邦毓,董荣鑫 . 舟山普陀岛现代海岸带沉积 . 地质学报,1981,55 ( 3) :205 ~ 215

[25] 曾允孚,李南豪 . 我国主要碳酸盐岩油气储集岩的特征 . 成都地质学院学报,1982,( 3) : 1 ~14

[26] 叶连俊,孙枢,李继亮 . 中国的沉积学进展与展望 . 矿物岩石地球化学通讯,1988,( 2) : 77 ~80

[27] 孙枢,陈其英,陈开会 . 川西磷酸岩 . 地质科学,1973,( 3) : 196 ~216

[28] 袁见齐 . 盐池概况 . 盐务月报,1946,( 5) : 1 ~2

[29] 袁见齐编 . 钾肥和钾盐矿床 . 北京: 燃料化学工业出版社,1975,1 ~131

[30] 王鸿祯主编 . 中国古地理图集 . 北京: 地图出版社,1985,1 ~281

[31] 刘宝珺 . 中国南方岩相古地理图集 . 北京: 科学出版社,1995,1 ~188

[32] 刘宝珺,曾允孚主编 . 岩相古地理基础和工作方法 . 北京: 地质出版社,1985,1 ~531

[33] 孙枢 . 中国沉积学的今后发展: 若干思考与建议 . 地学前缘,2005,12 ( 2) : 3 ~10

▲学术期刊《地质科学》和中国科学院地质研究所《集刊》副主编,《地质学报》和《地质论评》编委等。 刘东生曾多次参加科学考察活动。并曾于1957年兼任《中国第四纪研究》主编,1972年兼任《环境地质与健康》主编。▲泥盆纪研究与此同时,他还对泥盆纪的划分与对比,以及恢复泥盆纪时期的古地理做出了贡献。他在这方面的论著有:《殷墟哺乳类补遗》(1948年)、《四川歌乐山哺乳动物群》(与杨钟键合作,1948年)、《山西榆社系哺乳类记述》(与杨钟键合作,1948年)、《南京五通系中鱼化石》(专著,与潘江合作,1957年)、《关于狼鳍鱼》(《科学通报》,1951年)、《中国第四纪沉积物类型分布图的拟制》(与张宗祜合作,1958年)、《气候标志及中国第四纪地层划分》(《中国地质》,1962年)、《湖南临沣鲈形类—新种》(《古脊椎动物与古人类》,1962年)等。▲金属矿产研究从1949年开始,刘东生进行了铜矿、铁矿、铜镍矿和稀有金属的找矿工作,以及水库坝址的勘探工作。他写了不少有关矿产和工程地质方面的科学报告和论文。主要有:《四川重庆白庙子煤矿地质报告》(与王朝军等合作,1946年)、《扬子江水利发电计划和三峡坝址地质工程报告》(与侯德封等合作,1947年)、《辽宁清源县水湖沟、湾垄、云家岗矿区铜镍矿》(1950年)、《三门峡水库坝址附近第四纪地质报告》(与杜恒俭等合作,1951年)、《内蒙古老哈河石门子水库坝址报告》(与周德贵等合作,1952年)等。▲黄河中游水土研究1954年,刘东生参加了关于黄河中游水土保持的科学考察工作。他领导并参与了对黄土成因及其特性的系统研究工作,写出了有关黄土的专著4册,考察报告1册,受到国内外同行的重视。他还编制了200万分之一中国黄土分布图,50万分之一黄河中游黄土分布图。他用数学方法对黄土的搬运与沉积进行模型研究,论证了黄土是一个具有独特古气候意义的地质建造,这为黄土的洲际对比和全球性黄土成因的研究工作奠定了基础。对黄土成因的探讨,还为研究黄土的力学性质、黄土的湿陷性、黄土的地下洞室、桥涵、高坝等抗压性能提供了科学依据,具有重要的实际意义。这方面的论著有:《黄河中游水土保持考察报告》(专著,科学出版社出版,1956年)、《黄河中游山西、陕西黄土分布图》(《科学记录》,1958年)、《新黄土和老黄土》(《地质月刊》,1959)、《中国的黄土》(与张宗祜合作,《地质学报》,1962年)、《黄河中游黄土》(专著,科学出版社出版,1964年)、《中国黄土分布图1:200万》(地图出版社出版,1965年)、《黄土的物质成分和结构》(专著,科学出版社出版,1966年)、《中国黄土的堆积与演化》(1979年出席26届国际地质会议论文)、《三十年来中国黄土的研究》(1979年,第三届全国第四纪会议论文,上集)等。▲黄土地貌研究20世纪50年代以后,黄土地貌研究进入蓬勃发展阶段。1953年黄秉维首次编制成1:400万黄河中游土壤侵蚀分区图,并发表相应的论文,奠定了黄土地貌研究的基础;1953~1958年,罗来兴等进行了黄土地貌分类和沟道流域侵蚀地貌制图工作,把黄土地貌研究与黄土区土壤侵蚀与水土保持工作紧密相联。50年代中期到80年代中期,刘东生等不仅在黄土地层学研究中作出了贡献,为确定黄土地貌发育年龄打下了坚实基础,而且在黄土地貌发育的历史过程、黄土性质与现代侵蚀的关系、黄土地貌类型区域分布与黄土下伏原始地面起伏的关系等方面,都做了卓有成效的工作,代表性著作有《黄河中游黄土》(1964)、《黄土与环境》(1985)。▲极地高山研究1964年,刘东生暂时放下黄土研究工作,与冰川学家施雅风共同主持青藏高原希夏邦马峰科学考察。这座山峰是当时全球8000米以上高峰中唯一的处女峰。刘东生经常注意科研中前沿性研究工作的开展,在研究黄土的同时,对全球科学家感兴趣的青藏高原广大地域、希夏邦马峰、珠穆郎玛峰、托木尔峰、南迦巴瓦峰等地区领导并参与了第四纪冰川及第四纪地质的考察研究,推动了我国高山科考探险工作,前后组织编著了14卷科考报告。与孙鸿烈院士合作关于青藏高原隆起对自然环境条件影响的报告。获中国科学院特等奖1988年,国家科委自然科学一等奖,1989年又获陈嘉庚奖。1964年以后,刘东生在继续研究第四纪地质和我国黄土的同时,开始以登山考察为主的第四纪古冰川、古气候的研究。他与施雅风等合作共同倡导并组织了两次高山考察,他自任队长和副队长,对我国第四纪冰川、冰期、间冰期的划分进行了研究,对喜马拉雅山的新构造运动、珠峰地区的第四纪地层划分、古气候等方面都进行了深入的研究。他将高山考察的成果编成论文集和图片集,这为征服险峰,探索我国的高山资源积累了丰富的资料,也填补了我国在世界、高山考察史方面的空白。他参加编写的论著有:《希夏邦、马峰地区科学考察初步报告》、《希夏邦马峰科学考察论文集》(4卷)、《珠穆朗玛峰科学考察报告》(14卷)、《希夏邦马峰科学考察图片集》、《珠穆朗玛峰科学考察图片集》等。▲地质学与医学研究1969年起,刘东生与他人合作开展环境地质学的研究,推动了地质学与医学研究的结合,对我国环境保护科学的发展和机构的建立起了积极作用。他写了《环境地质的出现》(《环境与健康》,1972年)、《环境地质展望》〈环境地质与健康》,1975年),《当前环境科学中的若干问题》、《国际环境科学的发展》、《从肿瘤看环境地质学的研究》(《环境地质与健康》,1979年)、《环境地质学》等。▲罗布泊地区研究“我是到了罗布泊新疆的,那是最难到达的,现在很多人都不敢去。有一部分是盐湖,那个盐翘起来,跟刀似的,那个厉害,那个盐一蹭皮,都崩裂了,都起来了,跟冰似的那样,都是盐的那个困难。”刘东生对在罗布泊科学考察史上第一次使用了便携式光谱仪、大地导电仪(不同深度含盐量测量仪)、卫星全球定位系统等先进设备,很感兴趣,并且说:相对于过去地质科学考察的'老三样'(铁锤、罗盘、放大镜),现在的地质科学考察工作已经进入了一个新的时代。通过考察,他们得出结论,塔里木河下游及罗布泊地区近年生态恶化的主要原因很明显是过度的农垦,以至生态用水和农业用水之间形成尖锐的矛盾。近几年,有关部门已五次通过塔里木河和孔雀河等,向罗布泊地区进行生态应急输水,但此工程亦面临一定困难。为了彻底恢复和改善塔里木河下游生态,就必须对周围水源河(特别是塔里木河和孔雀河)进行全流域的综合治理。刘东生特别提出:用管道输水的方法还是可以考虑的,虽然造价高些,但可以很大程度地减少蒸发和渗漏。例如,如果向下游输送亿立方米的水,但在途中却损失了3000万立方米,哪个更划算呢?并明确指出:罗布泊不是游移湖。他们也对罗布泊在卫星影像上的大耳朵形象作了详尽的分析和揭谜。他们还发现罗布泊西北的龙城雅丹地貌并非是以往认为的单纯的风蚀平行糟谷,而是在洪水作用基础上再经风的侵蚀作用最后形成的,也就是属于复合类型的。他们还发现红柳枯枝落叶层与沙层交替沉积形成的红柳沙包年层,以及在古楼兰遗址湖相沉积物中发现的炭屑层。刘东生认为,高分辨率测年手段和丰富环境信息载体对第四纪科学研究有其重要的意义。▲雅丹地貌研究“雅丹”一词,原是维吾尔语“雅尔”的变音,意思是陡崖。19世纪末至20世纪初,一些中外科学家在罗布泊地区见到了大面积分布的相间的土丘和沟谷,并在撰文中采用“雅丹”来形容这一特殊的地貌形态,以后就逐渐为地学界接受和采用了。中国科学院院士刘东生指出:过去,许多人认为罗布泊雅丹地貌的成因主要是风的吹蚀作用,但是根据实地考察和对航空照片等资料的分析,罗布泊地区的雅丹地貌的成因不只这一种,可以归纳为3种类型。一是由风的吹蚀作用形成的平原地区的雅丹地貌,沟谷长轴走向与当地主风向一致;二是洪水作用形成的邻近山区或湖滨的雅丹地貌,沟谷长轴走向与附近山地洪水的走向一致,并在雅丹的土丘上留有洪水的痕迹;三是在阵发性暴雨和洪水作用的基础上,再经过风的修蚀作用而成的雅丹地貌,沟谷长轴走向既与洪水走向一致,也和当地主风向一致,是二者合一的第三种成因。▲水洞沟遗址研究位于宁夏灵武市境内的水洞沟,是与北京周口店等旧石器时代遗址齐名的重要遗址之一。该遗址自1923年由两位法国学者首次发现并发掘以来,考古专家于1959年、1963年和1980年又进行过3次发掘。其中,第二次发掘是由中苏专家联合进行的,第三次是由我国著名考古学家裴文中亲自主持的。几乎每次发掘都有许多重要发现。2003年至2005年9月,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和宁夏文物考古研究所合作,在距前几次的发掘地点———第一地点100米以外的第二地点又进行了第五次大规模发掘。刘东生先生认为,水洞沟新的一轮考古工作标志着“中国旧石器时代考古学的文艺复兴。”水洞沟遗址是我国最早经过系统发掘的旧石器时代文化遗址,也是我区境内最早进行的考古活动,虽然是由欧洲人进行的,但它无疑是目前所知宁夏现代考古的第一次;水洞沟遗址的文化内涵又是深厚复杂的,它既具有本土特色,又具有欧洲特色,是宁夏境内最早的广义的东西方文化交流的产物;水洞沟文化所具有的文化内涵产生于荒蛮,影响于后世,引起了世界各地研究旧石器时代文化的专家、学者的广泛注意,也成为宁夏一道亮丽的文化品牌。正如著名地质学家、国家自然科学奖获得者刘东生院士在《水洞沟-1980年发掘报告》序中所说:“水洞沟不同于一般的考古遗址。它是一个东西文化交流中不断迸发出明亮火花的闪光点。从2万多年前猎人们之间的往来,到现代东西方科学家的共同工作,都体现了这种东西文化的交流与碰撞。今天,那些在20世纪初为了寻求科学真理和人类价值而到东方来,并为中国科学事业做出过贡献的西方科学家们,以及为了旧石器考古学在中国土地上生根开花倾注了毕生精力的裴文中和贾兰坡先生已经离开我们。但是,他们的精神,他们的事业,以及他们所开拓的东西文化交流与世长存,并必将发扬光大。”

地理科学的应用价值的论文范文

在初中地理教学过程中,要想提高课堂教学质量,就要从构建 高效课堂 入手,使课堂教学效率能够得到有效提高,进而满足初中地理教学需要。下面是我为大家整理的浅谈初中地理教学论文 范文 ,供大家参考。

《 初中地理教学研究性学习现状研究 》

摘要:研究性学习与地理教学相辅相成,但是当前研究学习顺利开展面临一些障碍。本文对主要问题进行归纳 总结 ,并提出相应对策。

关键词:研究性学习地理教学现状与对策

研究与学习是相辅相成的。学习是为了接受知识,而知识创新离不开研究。研究性学习可以将二者有机整合[1]。但目前学校 教育 中将学习与研究分离,关注知识的传授而忽略创新。这样学生的学习缺乏主动性,学习兴趣自然衰减。如果能在地理学习中加入研究性学习,则将极大激发学生好奇心和探究欲,有助于学生 学习 方法 和能力全面提升,也有助于课程情感培养。

一、问题

目前研究学习在地理教学中应用存在很多问题。调查研究并归纳梳理,发现问题主要集中于以下方面。

1.课程未开设或开设不足

根据笔者对本区几所学校的调查发现,目前地理教学实施中主要存在研究性学习课程未开设,已开设的存在开设课时不足,或为应付上级检查而开设,或每周仅安排一两节课时等情况,未能针对单一学科开设研究性学习课程,更不用说地理学科。

2.研究性学习指导不到位

由于大部分教师对知识的传授胜过能力培养,因此缺乏对学生研究性学习的有效指导。课堂由教师掌控,学生是受动者[2]。学生确定研究课题的方式不科学,且大部分课题由教材、学校或教师直接给出,尽管学生会从中挑选,却少了自主探索、选择确定研究课题的过程。教师对学生的指导仅限于完成作业,忽视研究过程。

3.研究性学习评价方式不完善

调查发现,大部分学校或多或少地开设了研究性学习课程,但是教师对学生的研究结果评价未给予足够重视。学校忽视对教师指导工作的评价,这样学生对开展工作的程度与效果缺乏清醒认识,影响研究效果。

4.学习时间安排与会考时间安排存在矛盾

由于会考与地理研究性学习时间上的冲突,师生将主要精力集中于应付考试,同时时下盛行的主副科观念使地理学科不受重视,更不会重视研究性学习在地理中的应用。5.学习过程中缺乏必要资料、设备资源由于我区相对于其他地区而言比较落后,教育经费投入相对不足,家庭对教育的投入也比较欠缺,导致学生开展地理研究性学习的必要资料与设备缺乏,影响研究进度与效果。

二、对策

1.开齐开足地理研究性学习课程

由于升学压力,学校对研究性学习课程未开设或者安排课时不足,加上初中阶段地理成绩不纳入录取总分评价,使地理研究性学习开展困难重重。因此教育行政部门要转变教育观念,认真督促检查学校研究性学习开展情况,将任务落实到学校和教师个人。

2.科学指导、规范选题

调查发现大部分学校是学生从教师统一制定的课题中选择,学生不能体验“发现问题”的过程。

3.完善评价过程与方式

学生研究性学习的完成情况如果未加以监督评价,则将对学生后续研究产生阻碍,严重影响学生研究主动性。学校不应一味强调应试教育,而应重视研究性学习的有效开展,不仅将其当做任务。确保评价至少具备过程与结果评价两部分,根据学生研究成果与既定目标进行对比评价,并可采取个人自评、同学互评、教师评价相结合的方式综合评定。

4.合理安排课时,优化教学流程

调查发现,有的学校为完成教学进度、提高学生考试成绩,挤占研究性学习课程课时安排。这也从侧面反映了我国当前存在的应试教育与素质教育的矛盾。学校和教师都有责任将学生从“题海”中解放出来,按照教育行政主管部门的规定执行。教师应该充分发挥主观能动性,合理安排教学环节,抽出相应时间让学生自主探究。不仅符合新课标理念,还贴合现代教育对人的全面发展的要求[3]。

5.培训师资、加大教育经费投入与保障力度

访谈发现,大部分教师没有受过研究性学习培训,也没有指导过研究性学习。很多师生认为开展研究学习所需的资料、设备及经费缺乏。由于电脑房开放时间有严格规定,限制学生搜集、整理资料。因此,学校应积极鼓励教师参加各级各类研究学习师资培训,购买开展活动必需的书籍、器材,定时开放电脑房。同时,学校应大力与周边社区、单位对接,为学生开展研究学习提供资源。目前,研究性学习在地理教学中有效开展还面临很多问题。但是,教师只要有梦想、有担当、勇于挑战,就能为学生全面发展打下坚实基础,将有助于素质教育全面实施。

参考文献:

[1]段玉山.地理新课程研究性学习[M].北京:高等教育出版社,2003:46.

[2]林培英,陈澄.初中地理新课程案例与评析[M].北京:高等教育出版社,2012:105.

[3]马明,等.研究性学习课堂教学的探索与实践田.教育探索,2005(6):29-30.

《 初中地理教学效率提高方法探析 》

摘要:地理对于初中生来说是一门新的学科,它与生活的方方面面都息息相关。新课标课程对地理的要求从曾经的了解变为今天的理解和应用,使得地理教学内容增多。但是很教师的 教学方法 依然不能完全满足当今社会对学生地理知识的需求。因此,如何提高初中的地理教学效率成为了如今正在面临的问题。

关键词:初中地理;效率;教学效率

一、研究背景

地理是研究地球表面的地理环境中各种自然现象和人文现象,以及它们之间相互关系的学科。近年来,国家对初中地理的教学要求逐步提高,教师的教学状况也得到相应的改变。但是,有些学校的教学现状并不显得十分乐观,他们的教学方式依然不能满足当今社会对初中生地理能力的要求。因此,研究如何提高初中地理的教学效率使学生的地理能力得到相应的增强就显得迫在眉睫。

二、初中地理教学现状

(一)学生缺乏学习兴趣

兴趣是最好的老师,它可以使学生充满好奇心,促进学生的求知欲,提高学生的学习效率,进而提高学生的学习成绩.但是,很多初中学生并不了解地理,对地理的学习兴趣不高,厌恶地理。这致使这些学生的地理成绩不够优异甚至跟不上平均水平,影响他们对地理知识的理解和领悟。

(二)教师课堂教学效率不高

随着近年来新课标教育的推进,多数教师已经清楚地认识到要完成新课标教育,应以学生为主体,以学生为核心,围绕学生展开相应的教学,并在传授学生知识的同时,培养学生的学习能力和解决问题的能力,培养出学生积极的 学习态度 和正确的 思维方式 。但是,依然有很多教师没有找到正确的教育方式,他们的思想传统、陈旧,依然沿用曾经的传统方式授课,致使课堂的教学效率不高,影响了学生的成绩和发展。

(三)学生学习方法存在不足

众所周知,学生是学习的主体,优秀的学生应该具有正确的学习方式。在教育改革之后,很多学生根据教师的教学方式的改变,找到了自己的正确的学习方式。但是,依然有一部分学生的学习方式存在缺陷。有些学生课上不认真听讲,在他们看来,书上的内容看懂记住就相当于学会了一切,可他们全然不知书本只不过的一种工具,上面的知识是不足够为学生培养出强大的地理思维能力的。也有一些学生课上听课了,课下却不完成作业,他们只注重课上的教师授课,不注意课下自己对知识的深化理解和领悟。

三、提高教学效率的方法

(一)激发学生的学习兴趣

1.恰当应用多媒体。

恰当的多媒体教学可以深入学生对知识的理解,并激发学生的学习兴趣。地理实际上是一门生动形象的学科,图形在初中地理学习中占据着较大的比例,教师应该以此为出发点,恰当运用多媒体,激发学生的学习兴趣。例如,教师可以在课前备课时,在网上找一些相关的图片美景或小视频等,像导游一样吸引学生的眼球,使学生对这些地方充满向往。教师也可以通过多媒体制作一些贴合所讲内容的动画,更形象生动地引出课堂所需要讲解的内容。

2.提倡学生互助合作。

激发学生学习兴趣的另一个方法就是组织学生互助合作。团队合作可以激发学生的积极性,进而激发学生的学习兴趣。众所周知,学生都具有争强好胜之心。如果我们可以恰当运用他们这一点,通过互助合作令学生在学习过程中尽力思考,不断探索,就可以大大激发学生的兴趣,提高学生的学习效率。例如,在即将讲解“拉丁美洲”一课时,教师留作业让学生组成团队搜集相关于拉丁美洲的图片资料等,学生就会自己分工搜集不同方面的不同资料,激发他们对这个地区的学习兴趣。

3.适当应用游戏教学法。

在初中学习的过程中,学生难免会因为种种原因课堂上犯困或者走思等,这时,教师如果可以适时地制作出一些相关的游戏,就可以使学生清醒并且聚精会神地完成游戏,也更有助于教师的讲课。例如,教师在课堂上可以让两组学生进行猜国家游戏,一队人说出相关的风俗习惯、城市、种族等等,另一对人进行国家的猜测。这样既使学生课堂清醒、认真听讲,也能加强学生已学知识的温习,有助于提高教学效率。

(二)打造高效地理课堂

1.构建和谐师生关系。

如今的课堂,以学生为主,教师应该围绕学生展开相应的教学,这时构建和谐的师生关系显得刻不容缓。构建良好的师生关系是需要按步骤进行的,否则定会事半功倍。(1)充分了解学生。这就要求教师遵循学生的学习地理的规律,了解学生所做所想,认识到学生的疑惑和不足,从学生的角度考虑问题。(2)打造良好关系。教师不仅仅是传授知识,还应该解答疑惑,了解学生所想,从自身出发,成为学生的知心朋友,打造良好的师生关系。

2.营造良好学习氛围。

良好的学习氛围,不仅给爱学的学生打造出一个优良的学习空间,也可以带动不爱学习的学生一起学习。这既有利于好学生的学习成绩更加优异,也有利于较差的学生的学习成绩进步,极大地帮助了所有学生的学习进步,促进了学生学习效率的提高,同时提高了教师的教学效率。

3.灵活运用教学手段。

初中地理是一门较为灵活的学科,授课方式可以多种多样,而且不同的学生的学习方式和学习能力不同,因此教师应该善于灵活运用不同的教学手段进行教学,提高教学效率。

(1)直观的教学手段。地理的研究内容很多时候都是直观、可观测的,因此,很多时候教师应该采取直观的教学手段进行教学,增加教学的丰富多彩性。

(2)生动、活泼的教学法。生动活泼的教学法既可以增强学生的积极性,激发学生的学习兴趣,又可以是学生对教学内容的记忆深刻,提高教学效率。

(3)注重新旧知识点结合。采用结合新旧知识点的方法,不但能够促进学生对新知识点的理解,也可以增强学生对据知识点的温习和记忆。

(三)重视学生的学习方法

一个正确的学习方法不仅能够帮助学生提高学习成绩,还能够增强学生对学习这个科目的自信心,提高学生的学习效率。但是初中生尚处在成长发育的时期,他们并不是十分了解自己,不一定能够正确快速地找到恰当的学习方法。因此,教师在教学过程中应该深入地帮助不同的学生,研究他们的不同之处,帮不同的学生找到恰当的学习地理的方法。总之,教师在教学过程中,应该总结 经验 、不断摸索,寻找更好地教学方式,提高教学效率,为国家培养出具有一定地理能力的优秀中学生。

参考文献:

[1]周慧.初中地理探究性学习方式的评价[J].地理教育,2005(1):35.

[2]叶汝坤.基于初中地理课程标准的有效教学方法研究[J].广西教育学院学报,2008(6):229.

《 初中地理教学探究式学习方法探析 》

摘要:作为初中教师,在教师学生地理相关知识的同时,也在为国家培养人才。传统的教学模式已不再适应当今社会对教育的要求,学校教育需要有创新意识,地理体验式学习的教学方案就是创新教育的一种体现。体验式学习教学方案适应我国教育大环境,适合初中生的学习习惯和学习特点,并且学生在体验中可以强化自己的认知能力与思考能力。所以,初中地理体验式教学方案是顺应当前教育模式的一大热潮。本文作者结合多年来的工作经验,对初中地理教学中探究式学习方法进行了研究,具有重要的参考意义。

关键词:初中地理;探究性学习;方法

1地理探究式学习的特点

探究式学习是一个整体参与、合作探究的过程:探究

式学习与传统的学习方式不同,探究式学习要求学生通过多种形式的开放探究式学习活动,改变学生被动接受的状态,注重引导学生运用合作探究的学习方法,联系身边的生产和生活实际,培养学生发现地理问题以及获取应用知识的能力。探究式学习以学生发展为本,着力于学生的学,强调学生参与、合作探究,形成一种让学生主动探求知识,并解决实际问题的积极教学方式。

在探究式学习中,教师鼓励学生自由发挥、想象,充分尊重学生的思想,着重培养学生创新精神:

由于传统的教学主要采用灌输式的教学方式,使学生实践探索的机会很少,被动的学习使学生对学习地理失去兴趣,更谈不上培养学生的创新精神和解决问题的能力。探究式学习十分有利于调动学生学习地理的积极性、主动性,有利于培养学生的创新精神,地理实践能力。

2探究式学习的优点

学生主动探究地理问题,发挥了学生的主体作用,有利于调动学习的积极性、主动性:

初中地理课程改革的核心理念是全面提升每位初中生的地理科学素养,而科学的核心是探究。提高初中生的地理科学素养离不开探究式教学,因此,应将探究式教学引入初中地理教学,特别是课堂教学,注重引导学生通过主动探究解决一些开放性的地理问题,培养学生的地理实践能力和探究意识,激发学生学习地理的兴趣和爱国主义情感,使学生在思想意识、情感意志、精神境界等方面得到升华,从而给初中地理教学带来新的活力。

在实践活动中搜集资料、获得知识,提高了地理学习效率:

探究式学习不是被动的接受而是主动探究,在学习过程中,自己发现问题,提出问题,通过搜集资料进而解决问题,从这一过程中学生获得了知识,由于学生是自己发现问题,然后查资料或讨论得出的答案,所以更易理解和掌握。例如,学生通过观看视频发现我们生活的环境有很大变化,产生了各种各样的环境问题,这样他们就产生了疑问,为什么我们的环境会产生如此严重的问题呢?这些问题怎么解决呢?学生在发现问题后,在阅览室、图书馆或上网查资料,进而找到问题的答案,这样学生从中获得了知识,体现了学生的主体地位,同时也增强了地理学习效率和能力。

有利于培养学生的创新精神和提高学生的创造能力:

探究式学习的指导思想是在教师的指导下,以学生为主体,让学生主动地探究问题,掌握知识和解决问题的方法,发现现象的原因和事物间的联系,从中找出规律,形成自己的知识。探究式学习构建的是一种开放的、促进自己发展的、创造能力的环境,提供了多条获取知识的机会。同时,探究式学习最大限度地调动了学生的积极性,有利于培养他们的创新意识和创新学习精神。

3怎样把探究式学习引入到地理课堂

进行教学方法的改革,转变观念是很重要的。美国著名教育家、课程理论专家泰勒指出学生学习的本质:“学生的学习取决于他自己做了什么,而不是教师做了什么。”过去,不少教师把教学的过程看成是学生“接受”书本知识的过程,这样做其实把学生的好奇心、探索精神,特别是创新意识的培养忽略掉了。因此,广大初中地理教师应用新的教育观念、教育思想来武装自己,做到与时俱进,这是把探究性学习引入地理课堂教学的关键。同时也要提高科研素养和指导学生开展研究性学习的能力,不断提高自己,更新自己的知识结构,不仅做一个地理知识的传播者,还要成为学生学习地理的研究者、开发者、指导者、合作者。依据初中地理探究式教学的主要途径和设计要求,把探究式学习引入初中地理教学,属于课堂探究。地理课堂探究式教学需要通过提问、讨论、演示等途径完成,这些活动的设计要求能够激发学生探究的欲望。

探究性提问:

在以往的地理教学中,往往是教师提问多,学生提问少,而且大多数提问的是记忆型的问题,

探究性讨论:

探究性讨论的问题具有开放性,这样会刺激学生萌发富有新意的联想,从而促进他们解决地理问题能力的发展,同时,探究性讨论重视小组合作,强调学生整体参与课堂。让每个人充分发表自己的观点,而不是要他们重复教科书,参加讨论的学生,不必考虑自己的观点是否正确、恰当,而是要求全体学生都平等地参与其中。成功的探究性讨论,有赖于教师精心设计讨论题,恰当的指导和帮助。选择什么样的问题作为讨论的主题关系到讨论能否取得理想的结果。例如:在讲“西北地区和青藏地区”这部分内容时,在对比分析基础上,说明区域内存在着自然、人文地理方面的不同,并根据材料讨论,归纳出主要地理差异,然后提出讨论题:请根据学过的内容,讨论时西北地区好还是青藏地区好,开展这种讨论题,事先要有充分准备,要求学生收集相关资料,然后在课堂上进行讨论交流,在讨论过程中教师也要注意引导让学生了解西北和青藏的优势、劣势并存的客观性,这样的讨论学生比较感兴趣,收获颇多。

探究性演示:

演示也可以成为一种重要的课堂探究途径,探究性演示应着眼于以归纳的方式进行,它是为学生提供了创造性思维的机会,容易引起学时思考、观察、分析并作出假设。另外,探究性演示更应该突出学生的主体性及教师的指导作用,但不能取代学生的演示.探究式学习把教师的主导作用、学生的主体作用及学生之间的相互作用有机地联系起来,将知识的传授和能力的培养统一起来。探究式学习特别注重和发展学生的认知能力,启发引导学生积极主动地探索问题、解决问题、获取知识,真正体现了素质教育和创新教育的原则。

参考文献

[1]课程教材研究所.地理教师培训手册[M].人民教育出版社,2007.

[2]陈澄.地理课程标准(实验)解读(第一版)[M].南京:江苏教育出版社,2004年3月.

[3]朱雪梅.从新课程标准谈地理实验教学[J].中学地理教学参考,2005年02期

有关浅谈初中地理教学论文范文推荐:

1. 浅谈初中地理教学论文

2. 关于初中地理教学论文范文

3. 关于初中地理教学论文

4. 有关初中地理教学论文

5. 初中地理教育论文

6. 初一地理教学论文

7. 初中地理结业论文

8. 中学地理教育论文

随着新课程改革不断开展,以“学生自主学习”、“探究学习”为主的新理念来进行教学,已经成为人们的共识。下面是我为大家整理的高中地理教学论文 范文 ,供大家参考。

《 微课在高中地理教学中的作用 》

摘要:地理这一科目的教学内容的时空性和地域性很强,教师当是凭着语言的讲解学生很难接受和理解。随着信息 网络技术 的不断发展,微课引入了高中地理教学,改变了传统的教师灌输式的教学模式,让高中物理教学课堂更加活跃和生动有趣,课堂教学呈现跳跃式。微课让高中地理教学生动和形象化,学生课堂学习的参与度高,实现地理教学的生动化和有效化。本文从微课在高中地理教学中的存在意义、微课对高中地理教师素质的要求和具体实施的 方法 进行探究。

关键词:微课;高中地理;教学

微课是当前新兴的一种教学模式,微课的载体是视频。微课教学指的是在教学的过程中教师在教学环节根据需要穿插进一些小视频,视频的内容和教材的知识紧密相关,教师穿插进小视频是为了帮助学生理解教材上的知识,帮助学生实现学习的生动化和有趣化。微视频的时间很短,但是传达的信息量很大,学生在微视频中获得的地理知识是很丰富的。微视频在高中地理教学中的应用可以是课前的导入、课中的教学和课后的 总结 和归纳,或者作为课后的延伸和拓展。总之微视频根据教学的需要存在于课堂教学的各个教学环节,教师在课前教学设计的过程中把小视频纳入课堂教学的环节中,并且在课前制作好课堂教学需要的小视频。

一、微课在高中地理教学中的价值

新课程改革需要教师转变传统的教学观念,要注重结合学生的实际需求进行教学,教学要以学生的学习为中心。教师们顺应学生的学习需求尝试和探究各种不同的 教学方法 ,微课教学就是以学生的学习为中心的一中教学模式,微课在高中地理教学中的意义主要体现在:

(一)尊重学生的主体地位

微课在高中地理教学中的引入,是教师注重调动起学生学习积极性的表现。教师秉承生本理念的教学思想,从调动起学生学习主动性方面入手,学生学习的主动性被激发出来。在新课程教学环境中学生的学习要实现全面地发展和提高,当以为教师注重微课教学,就是把学生当作了课堂学习的主体,学生在课堂上不仅能够开拓视野和思维。学生不再是传统教学环境中被动接受知识的人,而是积极探求,各方面能力都有所发展的人。

(二)培养学生的学习兴趣

微课是一种有声、有形的教学资源,微课在高中地理教学中的引入让高中地理教学生动化,学生参与学习的积极性更高。像一些地域性的 文化 通过视频资料展现出来,让学生的视觉得到最好的享受,让学生快乐学习,能够培养学生的学习兴趣。从微视频调动起学生学习的兴趣,在 其它 没引用微视频的教学内容中学生也能产生浓厚的兴趣。

(三)培养学生的思维

微课把其它地域文化和这个地球上其它空间的事物带到学生课堂上来,学生的思维你局限于课堂,不局限于课本,学生的思维得到了发展和锻炼。学生仿佛置身于另外的空间里,和里的事物进行对话,融入那里滴世界,实现学生的体验式学习。这样的教学模式有利于培养学生的想象空间,在地里的课堂上,学生的思维得到飞跃和跨时空性的发展。

二、微课对高中地理教师素质的要求

在传统的教学模式中,教师只要对课本上的地理知识进行熟悉,并且通过自己的讲解传授给学生,学生对知识的接受往往比较被动,学生学习的方式主要是通过记忆达到掌握地理知识的目的。微课是一种全新的教学模式,对教师的要求也更高,教师要具备一定多媒体和信息技术的能力,并且还要具备把信息技术的多媒体进行融合的能力。作为为新时代的高中地理教师,要具备开放性的教学思想,不能把教学局限于教材,还应该从旷阔的网络资源撷取教学资源,加强自身教师素养的锻炼,努力提高自己的综合素养。想要把微课引入高中地理教学,教师要懂得视频剪切制作的基本知识,以便能把自己想要的素材通过微视频展示给学生。

三、微课教学具体实施的方法

(一)微视频导入,增强课堂教学氛围

视频比任何一种教学手段都要更能引起学生的学习兴趣,微课作为课堂教学导入部分的存在,为整堂地理课堂创设一种浓厚的学习氛围。学生的注意力一下子集中到了所要教学的新课上,为一堂成功的地理课埋下伏笔。如:《蓬勃发展的旅游业》这一课的教学,教师可以用一些著名景点的小视频导入,引起学生学习的兴趣,视频把学生带到了旅游景点,学生参与课堂学习的兴趣被调动起来,进而能够进行接下来的课堂学习。

(二)微视频教学中引入,地理知识形象化

在讲解一些比较抽象的地理知识时,为了帮助学生更好地理解相关的地理知识,教师可以把这些地理知识制作成视频,让学生通过观看视频,对地理知识进行掌握。如:《地球自转》和《地球公转》这样的地理知识,教师就可以制作相关的视频,帮助学生来理解什么是公转,什么是自转。

(三)微视频课后引入,巩固课堂教学内容

在上完一些新课后,教师会叮嘱学生下去自己复习,教师这样做的目的是想让学生下去巩固学过的地理知识,但是学生一般没没人会自觉地去复习。所以为了让学生对已经学习的知识进行巩固,教师可以同课后延伸的环节,让学生对已学知识进行巩固。教师可以结合自己教学的不同需求制作一些小视频,帮助学生巩固新知。总之,微课是一种能调动起学生学习兴趣的教学手段,作为新时代的高中地理老师,要不断提升自己的教师素养,具备良好的微课应用的能力。在教学过程中注重微课资源的利用,让微课促进高中地理教学课堂的生动化、有趣化,让学生在有微课参与的地理教学中实现全面的发展和提高。

作者:朱文斌 单位:昭阳区第一中学

参考文献:

[1]周路.基于微课资源的高中地理教学探讨[J].教学研究,2015.

[2]陈丹.微课在高中地理教学中的有效应用[J].课程与教学,2014.

《 高中地理情景教学探究 》

摘要:高中地理情景教学即充分利用形象,创设典型场景,激起学生的学习情绪,把认知活动和情感活动结合起来的一种教学模式,注重学生的学习过程,比较符合新课改对树立学生学习主体地位的要求,学生在情景中主动学,学会学习。本文主要就高中地理情景教学的现状及应用进行了探究和 反思 。

关键词:高中地理;情景教学;形式创设;应用探究

1高中地理情景教学的意义

情景教学能够创设一个轻松、愉快、浓厚的学习氛围,增加学生学习的趣味性,改变地理传统的“填鸭式”教学模式,构建起科学高效的生态课堂,教师在教学中更多的是注重课堂氛围情景的创设,和学生学习能力的提高,使学生养成善于思考,善于探究的学习习惯,促进学生综合能力的培养。新课标要求学生“重视对地理问题的探究”,高中地理跟日常生活息息相关,情景式教学将抽象的地理科学理论具体化、生活化,通过让学生在生活情景中运用所学知识解决实际生活问题,一方面使课堂不再是毫无生气的灌输式课堂,另一方面也使学生感受到地理学科的魅力,明白掌握地理知识不仅仅是应付考试,而应该是应用于实际生活中,真正地“重视对地理问题的探究”。情景教学更符合后进生偏多的学校,情景式教学相比传统教学方式,在激发学生兴趣,提高学习主动性等方面优势比较明显,能更深层次地挖掘学生的潜能,有助于学生综合素质的提高。

2高中地理情景教学的现状

目前,新课改要求高中地理教师要更加注重学生发现和解决生活中实际问题能力的培养,注重学生全面综合素质的发展,以往以教师为教学的中心,教学方式过于单一、机械的课堂,已经不能适应目前高中地理的教学要求。更多的一线高中地理老师逐渐意识到情景教学在中学地理教学中的重要性,并且部分教师开始付诸实践,但是有些创设的教学情境并不符合教学内容和学生的实际情况,这样使得情景教学的效果并不明显,甚至很多教师在没有弄明白什么是情景教学的情况下,就开始盲目地在教学中流于形式地表演,教学还是“换汤不换药”,从而失去了情景教学的意义,也达不到应有的效果。总结起来,目前高中地理情景教学的问题主要有以下几种:

情景创设策略过于单一

多媒体技术的广泛应用使得高中地理教学更加趋于多样化,但是如果将多媒体素材,图片、视频等进行简单的重复,那么情景创设就会千篇一律,甚至无论学习任何内容都习惯性地使用多媒体,忽略教学内容,那么创设的教学情景就会降低学生的体验,降低课堂效率,偏离重点难点,回到了传统教学方式的老路子上来。因此,教学中,创设的情景要因课堂内知识的不同而做出有效的调整,进行“因材施教”,多样化情景化的教学模式也使得学生每节课都会有不同的体验和感受,激发学习兴趣。

情景创设重视形式轻视内容

高中地理教学中,情景创设的目的在于激发学生学习兴趣,提高学习效率,培养学生学会学习,在实际的应用中,部分教师为了追求教学新颖,情景创设往往被作为“时髦”的方式方法引入地理教学中,所以,情景创设极尽花样,无论课堂导入还是知识内容的教授都凸显情景的新颖,但往往却容易偏离教学的主体,教学中情景创设的活动,成为了一种形式化的内容,学生在学习中找不到重点难点,淡化了这节课的教学目标和任务,华而不实。所以情景创设要适度,能体现教学的目标,使得情景的作用更加实用,更有价值。

情景教学的开展缺乏 经验

情景教学目前还主要存在于理论阶段,教师在开展情景教学的过程中,更多靠不断的自我摸索前进,所以情景教学经验的缺乏使得情景教学的开展面临挑战,一方面,我们的一线教师,尤其是老教师深受传统教学思想的影响,思想转变困难,教学中缺乏对情景教学的热情,或者在教学中应用情景教学时照猫画虎,对情景教学理解不够深入,出现课堂导入采用情景创设导入,但是在教授实际知识内容时,却按照传统教学思路来,换汤不换药。另一方面,教师忽略学生的感受,还是以“我”为主,不重视学生的情绪的变化,忽视课堂情景气氛的渲染,再加上教师语言表达的不准确,使学生缺乏真切的感受,这些情景教学经验的缺失,使得教师在开展情景教学时只得流于形式,而不能深入引导学生学习。情景教学在课后练习阶段的欠缺大多数教师在实际教学中往往比较注重情景教学在导入阶段和合作探究阶段的应用,而更多的会忽略了在课后练习阶段的作用,上课前情景氛围的语言或者图片视频的渲染,很容易让学生感受到学习的气氛,而完成课上教学目标以后,学生课下的巩固与练习没有改变,还是以往的传统模式,这样便会减弱课上情景教学的效果,因为课后练习是学生在课上所学内容的消化和提高的阶段,通过情景式引导型题目的训练,更有助于进一步培养学生自主学习的能力。

3情景教学的创设形式

联系生活实际创设情景

皮亚杰的知识结构理论表明,学生是在自己生活经验的基础上和主动的活动中建构自己知识的。我国传统地理教学过分注重知识的点的掌握,而忽略了知识跟实际生活的联系,新课改要求学生能够学会从生活中发现地理问题,并运用所学知识解决问题,培养学生解决实际问题的能力。从生活中发现地理问题,创设情景,引导学生关注生活,关注社会,关注身边的地理现象,会进一步激发学生的学习兴趣。例如在学习冷锋过境的时候,可利用冬春季节冷锋过境时,给人带来的不同直接感受,让学生讨论发表看法,有同学会说天冷了,家长会叮嘱多穿衣服,说明气温降了,有的会说下雪或者下雨了,有的还会说会有大风,往往是西北风,甚至有的学生还能够比较起来过境前、过境时和之后的天气状况等等,这些都是学生在实际生活中的直接观察感受,联系生活实际创设情景,有利于学生回忆起很多日常身边的地理现象,激发学生的兴趣和探究的欲望。

利用多媒体技术创设情景

现代多媒体技术飞速发展,利用多媒体技术创设地理情景越来越受到一线地理教师的追捧,相比语言文字的描述,图片、音视频的客观展示更加直接,有效的凸显教学情景,学生感受也更加强烈,既避免了文字语言描述的不准确,也能解决学生生活经验缺乏,理解不到位的情况。将一个个地理现象通过多媒体技术,生动形象地展示在我们面前,尽可能多地调动了学生各种感知器官的参与,激发了学生的参与探究的热情。

引入地理实验创设情景

地理实验跟物理化学实验一样,通过实验既能验证巩固所学知识,也能调动学生的合作探究的积极性,地理实验包括课上的模拟实验也包括野外考察等活动方式,通过实验,学生学会在“做中学”,不再像以前一样死记硬背地理知识,而是多种感官共同参与,在解决问题的过程中进行学习。例如:用实验帮助学生理解海陆热力性质差异。实验过程:夏季,取两个烧杯,一杯放水(代表海洋),一杯放等量的细砂(代表陆地),在两个烧杯中均插入一支温度计。把两个烧杯同时放在太阳底下晒一定时间后,读出温度计的示数。再把两个烧杯移入室内,过一定时间后,再观察温度计示数的变化。利用地理游戏创设情景目前,将 教育 与游戏结合起来已经是一种趋势,尤其是近年来RPG(RolePlayGame)网络游戏的流行,能够结合游戏和地理学科的特点使学生在网络游戏中学习知识,既能寓教于乐,也能使学生乐于学习,真正实现在玩中学,在学中玩。在课堂教学中,使用网络游戏开展角色扮演会受到条件限制,而采取真人角色扮演,采用课堂 辩论 等方式创设情景则更加有效方便。例如:高中地理教材人教版必修三就资源的跨区域调配———以西气东输为例开展一场角色扮演的 辩论会 ,通过角色扮演,创设教学情境,了解我国天然气目前开发状况,树立可持续发展的意识,。角色:输出地当地居民、输入地当地居民,政府官员、油气开发商、环保组织官员等角色,从自己承担角色的利益考虑,讨论就是否应该进行天然气的跨区域调配,阐明自己代表一方观点的理由。

4高中地理情景教学的反思

近年来随着新课改的发展,传统教育方式逐渐不再适应时代发展的要求,情景教学作为一种新兴的教学模式,其发展备受社会关注,在知网上以“情景教学”为主题进行搜索,从2006年-2016年,共找到9,694条结果,而从2013年-2016年,搜索结果就达到了5216条,这说明情景教学越来越受到关注。高中地理采用情景教学具有优势。高中地理知识面广,涉及到生活的各个方面,情景教学要充分利用教材所提供的平台,将高中地理逻辑性强,内容多的特点用生活化、趣味化的方式体现出来,让学生能够接受,并达到喜欢实用性十足的高中地理情景教学模式。开展高中地理情景教学,应根据学生的实际情况。不同层次的学生,情景教学应该有所区别,量身定制具体可行的情景开展有效教学,这样既有利于地理素养较好的学生得到进一步的发展提高,也能激发起地理素养欠缺的学生的学习热情,体现地理情景教学的优势,使学生达到《地理课程标准》的基本要求。情景教学存在局限性。情景教学并不适用于所有内容,在开展地理教学活动时,要将情景教学与其他的教学模式有效地结合起来,不是每一个知识点都适合运用情景教学,如果千篇一律,不考虑实际情况,这样很容易导致课堂的重难点不分,情景教学就会应付了事,形式化严重。开展高中地理情景教学是一个不断摸索前行的过程。情景教学的开展过程要做好学生的有效评价,及时的跟踪学生的学习情况,并不断的做出调整,使得参与讨论的学生得到鼓励与提高,培养起学生的自主学习的兴趣,真正的由被动学转变成主动学。

作者:高峰熙 单位:山东省莒县文心高级中学

参考文献:

[1]赖汉林.情景教学法在高中地理教学中的运用[J].启迪与智慧(教育),2013(10):65.

[2]白兴华.情境体验式教学在高中地理教学中的应用研究[D].西安:陕西师范大学,2014.

[3]王天.高中地理教学中的情景教学[J].新课程(中),2014(10):40.

[4]陈兵.浅析高中地理教学中的情景设置[J].中学课程辅导(江苏教师),2014(1):83.

[5]张伶俊.如何在高中地理教学中实施情景教学[J].神州,2014(11):198.

[6]蔡银银.高中地理情景引导教学实践与反思[J].新课程(教师),2009(2):24.

《 高中地理教学中学习兴趣的培养策略 》

摘要:在高考当中,地理学科占据重要的比例,如果可以取得高分那将会大大提高自己的整体成绩。除此之外,地理学习也是提升个人素质,增长个人常识量的一种手段,学生需要给予重视。因此,教师在教学的过程中需要结合学生的实际情况,培养他们的学习兴趣,让学生主动学习地理,从而实现教学的目的。 文章 将会从实际出发,对如何提高高中地理学习的兴趣进行系统分析。

关键词:高中地理教学;学生学习兴趣;兴趣培养;途径探索

兴趣是学生学习最好的老师,更是学生研究问题的动力所在,对于他们日后的发展与提高有着重要的意义。高中的地理知识涉及的范围非常广泛,知识点较多且跨度较大,对于一些基础较为薄弱的学生来讲也有相应的难度。因此,地理教师要在日常的教学中从学生的教学兴趣入手,提升他们的学习积极性,这样才能真正的提高地理教学的效率。

一、利用科目固有的特色,引导学生爱上地理

地理主要是对地球上的环境、自然现象、人文现象等进行研究,阐述他们之间的关系。高中的地理学科主要包含人文地理、自然地理两部分,有着多种多样且富有变换的现象,这些都是吸引学生注意力的重要元素。如果在教学过程中根据需要,运用一些特色对学生进行引导学习,相信只要满足学生的好奇心就能唤起他们的兴趣,让学生自主走入学习的空间中。地理学中有很多非常奇特的现象都能作为亮点,而且这些知识也都是学生必须要掌握的重点。比如:沙漠中的水并不是从天而降的,而是地下凝结而成的;在青藏高原的海拔5000米处可以看见热带的风光,原因是受到印度洋暖流影响,加上此处属于亚热带季风性气候,因此生成独特的热带风景。这些超乎寻常的地理现象完全可以诱发学生潜在的好奇性,进而认为学习地理是一项非常有趣的任务,并不是单纯的那些枯燥理论知识。

二、巧用逻辑关系,引导学生进行思考

好奇是每一个人的天性,当好奇心被激发的时候就是授课的最佳时机,因为学生会带着好奇去思考、去回答相应的问题。在教学中,地理教师必须要立足于地理教材中的重点知识,以“不断提问、诱发思考”的方式进行授课,教师要针对问题给予学生一定的启发,让学生自主的揭秘真理,产生强烈的求知欲望。同时,还有就是教师必须让学生认识到实际地理知识就在日常生活之中,它无处不在,只不过是隐匿在大家习以为常的思想当中。例如:人类生活在地球上,为什么大家看到的天空会是蓝色的;常言道“瑞雪兆丰年”,这句话中蕴含的地理知识是什么;为什么在正常的气候下,下午两点钟的气温是一天中最高的时候,为什么不是正午。以上这些问题都是陪伴着学生的,只不过大家忽略了而已,但是究其原因,很少有人会深究到底是为什么。这就要地理教师运用自身的专业知识,在帮助学生思考的时候给予完整的解释,满足学生的求知心理。值得注意的是,教师告知答案要避免平铺直叙,要给学生充分的思考时间,并且引导他们走向真理,最终由教师进行总结。整个学习的过程,学生可以享受获取正确答案的满足感与幸福感,更重要的是获得了地理知识,培养了他们思考与想象的能力,让学生的整体素质有了一个质的飞跃。

三、利用多媒体设备,降低学习难度

高中的地理教学,很多知识点过于抽象,学生在理解上有时会有困难。随着科学技术的普及,投影媒体的利用为地理教学提供了方便,它能有效地突破教学中的难点,优化教学。教师利用投影片可以制造或者模拟一些地理运动现象,展示运动过程,让抽象的变为具体,这样一来学生接收到的信息就是动态的,更容易理解的。配合多媒体,教师要以简练精辟的讲解为学生讲授相关知识,从而调动学生的学习兴趣,取得事半功倍的效果。例如:“太阳直射点的规律性运用与昼夜长短的因时而变”这个知识点不仅是重点更是难点,很多学生会由于它的过于抽象而无法理解其中的奥妙,久而久之就会放弃这部分的学习。针对于此,教师可以制作flash动态图,将赤道、南北回归线等关键信息放入其中,整个flash会演示太阳直射点从北回归线慢慢地向南移动,其中的阴影部分就是黑夜,大家会发现北半球正午的太阳高度逐渐缩小,白昼时间开始缩短,而且北极圈中的极昼现象将会不断缩小范围,这一现象在南半球正好是相反的……整个过程配合教师的讲解将会在5-10分钟左右,等到整体演示完毕之后,教师要总结出具体的规律与结果,这样就将复杂的问题简单化了,让学生更为牢固的记住相关问题。

四、多元化教学,巧妙利用 谚语 、口诀等提高学生记忆

在地理教学中,很多知识都需要学生去记忆、去理解,但是每当内容增多后,学生记不住,就会产生厌烦的心理,甚至会失去学习的兴趣,这一点一直都是阻碍学生学习地理的一大因素。因此,教师需要自我探索,准确把握区域地理中的联系规律,可以发挥想象编纂成为一个个朗朗上口的口诀,经调查表明,学生对于一些有意思的口诀非常感兴趣,而且记忆起来非常快,在考试的时候经常会在草纸上写上口诀,便于答题。口诀教学可以排除知识本身的干扰,让学生集中注意力,从而产生一种强烈的记忆情感,既能增强学生学习地理兴趣,还能活跃气氛,消除压力,这也是目前我国各大高中地理教学中逐渐开始普及的一种教学方法。例如:在讲授我国开放性的海港城市的时候,学生必须要记住我国这14个开放性质的城市,这对于学生来讲难度很大,死记硬背效果也很差。如果可以编成口诀,学生掌握规律自然背诵起来就容易得多:江海连波通三州,秦皇云烟上青天。这就是隐含14个城市一句诗词性的口诀,简单易懂,学生非常容易掌握。

五、结语

综上所述,文章已经对如何培养高中地理学习兴趣进行了系统的分析。学生如果想要学习好地理这样的学科,首先就需要对其感兴趣,只有自己愿意学习、爱学习,才有可能消化地理的相关知识。教师在授课阶段必须要设计一些互动类的特殊环节,充分调动学生的积极性,对学生进行引导,进而提高他们的学习成绩,让地理成为他们进步的一大助推力。

作者:许萍 单位:郑州师范学院

参考文献:

[1]叶志龙.高中地理教学中学生学习兴趣的培养探究[J].读写算-教育教学研究,2012(02).

[2]陈伟.高中地理教学中学生学习兴趣培养策略的探讨[J].中学政史地-教学指导版,2014(11).

[3]刘恒.高中地理教学中学生学习兴趣的培养不容忽视[J].华夏地理,2015(06).

有关高中地理教学论文范文推荐:

1. 浅谈高中地理教学论文范文

2. 浅议高中地理教学论文范文

3. 高中地理教学优秀论文

4. 中学地理教育论文

5. 关于地理教育的论文

6. 初中地理教学论文范文

7. 初中地理教学研究小论文范文

何为有效教学?有效教学是新课程倡导的一种教学理念,是指教师在遵循教学活动客观规律的前提下,以尽可能少的时间、精力和物力投入,取得尽可能好的教学效果。作为教师,我们在地理课堂中要善于创设教学情境、培养读图能力激发学生学习地理的兴趣,调动学生探究地理问题的积极性,使其主动参与课堂教学并且注重学习过程的评价和学法指导,促进其有效学习,最终取得良好的教学效果。下面结合自己的实践谈谈在地理课堂教学中进行有效教学的几点做法。 一、 在地理有效教学中要创设教学情境,提高课堂有效性 地理学科是一门综合性很强的学科,也是一门很有趣味性的学科,地理知识丰富而精彩。在教学中,我们应该充分研究学生,钻研教材,充分利用现代化辅助教学手段以灵活多样的教学方法创设情境,激发学生的求知欲,使学生变“苦学”为“乐学”,以提高地理课堂的有效性。以湘教版七年级上册“世界的火山地震带及其分布”为例,我利用多媒体课件展示“美丽的地球”“地震破坏”的图片,让学生形成鲜明的对比,然后短片回顾我国汶川地震、日本地震、四川雅安地震的场景,把学生带入教学情景中,让学生在深受震撼的同时也感受到了地震的强大破坏力,激发了学生的忧患意识,从而调动了学生探索地震相关知识的极大兴趣,提高了课堂教师的有效性。二、在地理有效教学中要注重读图能力的培养,提高课堂有效性 地理教材中除了用常规的文字语言来对地理知识的描述外,还有另外一种语言,就是我们常说的地图语言。对初中学生而言,教会他们读图、用图,不仅能帮助理解、记忆地理知识,而且能帮助学生建立形象思维,提高解决问题的能力,使教学收到事半功倍的效果。我在地理课堂教学中注重引导学生读图、析图、用图、画图,培养学生的空间意识,尽量把地理知识融入到地图中去理解,使图上内容与文字描述相互结合,相互补充,从而使“死”图“活”起来,“静”的文字“动”起来,久而久之,学生在地理学习中自然就养成了读图、用图的良好习惯。例如我采用形象比喻法来教育学生记住一些图形的轮廓形状:黑龙江的轮廓像一只美丽的天鹅,湖南的轮廓像美人头,英国的轮廓像一只正在吃一堆青草的兔子,意大利的轮廓像一只女士的靴子等等;又如,学习分层设色地形图观察地势起伏时我采用剖面观察法等等。 此外,地理教师应教给学生一些绘制各种图表的方法,适当的统计分析知识以及地理问题的归纳方法等,然后指导学生通过资料的表达,地图、各种图表对地理信息进行全面、深入的归类整理和分析。同时教师要特别注意去引导学生分析各种地理信息的联系、差异,力图发现新的更有价值的地理信息。三、在地理有效教学中要实施探索性教学,培养学生探究能力,提高课堂有效性 传统的教学模式,学生对于自主学习能力的培养意识十分淡薄,学生一直处于被动学习状态,教学质量和学生听课质量难以提高,而探索性地理教学就是主张让学生通过自主参与知识获得的过程、掌握科学研究必须具备的科学方法,探究性的获得科学概念,并逐步形成探究能力和科学态度。例如,在“海陆变迁”的学习中,教师可以向学生展示科学家在喜马拉雅山发现海洋生物化石的一系列图片,并进行分析:喜马拉雅山在地质年代是怎样的地理环境?我们利用科学史来培养学生的科学观及科学兴趣和探究精神,具有很高的价值。此外,地图的运用在地理教学中是不可缺少的一个重要环节,其中略图的运用尤为重要。在地理教学中要充分利用地理略图,加强学生探究能力的培养。例如,学习湘教版地理七年级上册“七大洲、四大洋”一节的内容时,教师可让每个学生都参与“七大洲、四大洋”简图的绘制;又如学习湘教版八年级上册“中国的行政区划”时,学生也可以参与到每个省级行政区轮廓的绘画中来,在这过程中学生会不知不觉地掌握了它们的相对地理位置。地理略图不仅能揭示地理事物的相互联系,还能显示出它们之间的因果关系。地理略图的运用培养了学生探究问题的能力,也提高了课堂教学的有效性。四、 在地理有效教学中要进行学习评价,促进学生个性的发展,提高课堂有效性 学习评价是促进学生发展的一种评价方式,其中包括学生个人自评、同学互评和教师评价。自我评价培养学生养成自主学习,自觉思考的习惯,同伴的评价和教师评价有助于学生进行反思,有助于学生人格的全面发展。新课程倡导赏识教育,无论学生的成就大小,教师都要善于发现学生的闪光之处并及时给予肯定、鼓励和表扬,这样学生会感受到教师的鼓舞和信任,体会到学习所带来的乐趣,自然会产生极大的学习动力,从而提高教学的有效性。五、在地理有效教学中要注重情感交流,提高课堂有效性 新课程改革的一个亮点就是提出了“三维目标”即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观,地理教学只有做到“三维目标”的统一才是真正的高效课堂。可是在实际的课堂教学中,地理教师往往注重知识目标而忽视了情感目

相关百科

热门百科

首页
发表服务