生物科学专业毕业论文精彩4篇

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生物科技小论文【第一篇】

探究性学习是学生在老师的指导下主动地去探究问题的学习模式。在探究性学习中，学生以类似科学研究的方式发现问题，主动地去获取知识、应用知识，其目的是改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生自我获取知识的能力。探究性学习这一新的学习模式，要求师生改变传统的教师、课本、教室三中心教学观念，改变传授型的教学方式，以适应以学生发展为本。笔者是一名中学生物教师，除了在生物课堂上实施探究性学习来引导学生主动参与之外，为适应探究性活动的需要，我在生物课外科技活动中实施探究性学习的教学方法上也作了一些探索和尝试。

一、创设探究性问题情境，拓宽探究思路

传统的生物课外活动教学方法与一般的校内课程一样，也是传授型的。比如，教师先向学生讲解如何制作植物叶脉标本、腊叶标本、透明浸制标本、蝴蝶标本等，然后示范。接下来学生依样画葫芦，做得一丝不差的就是最好，学生不必动脑筋。其效果是学生思维呆板，活动结果都在预定之中，学生自然少有兴奋、更无创新。

为改变这一状况，笔者在“探究植物叶脉标本的制作”是这样创设问题情境的：河沟里往往有一些烂叶片，捞起来用水一冲，也可得到叶脉标本，这是为什么？能否考虑用浸泡的方法来腐烂叶肉？浸泡的溶液会有哪些？浸泡的过程须多长时间？哪些植物叶片适合用浸泡的方法来制取叶脉标本？这一下，学生的思路开阔了，思维的火花闪现了，他们调动了原有的知识结构去探究该情境中的问题，并积极地从多角度去思考问题、发现问题。众说纷纭，兴奋异常！有的说用自来水来浸泡树叶、有的说用池塘水浸泡、有的说用食醋溶液浸泡、有的说用洗衣粉溶液浸泡、有的说用碱溶液浸泡等等。这些方案体现了学生思维的广阔性，体现了问题情境创设的重要性，教师应及时鼓励，以拓宽学生的思路。

对于学生提出的各种制作方法，笔者不以好坏来论断，而是依据基木原理，就其可能的结果与学生一起讨论，加以分析、比较、筛选，鼓励学生用自己的实验结果来得出结论，让学生们根据自己的想法去进行制作。其制作结果当然再也不会是千篇1律的了！有的人成功了！也有的人失败了！通过探究活动，最终得出池塘水和自来水是理想的浸泡溶液，白玉兰叶片也是理想的材料。学生对自己设计方法并通过摸索进行制作兴趣十足，对做成的标本欢喜有余。在此基础上，我又引导学生思考如何开发叶脉标本的工艺品。这样经过多次活动以后，学生体验到了探究性学习的乐趣和甜头，对探究性学习产生了兴趣，逐步养成了善于提问、勤于思考、乐于动手的良好习惯。

二、塑造鲜明的探究个性

从某种意义上说，没有个性就没有探究，探究过程往往表现出鲜明的个性。教师应该承认学生的个体差异，尊重学生的不同兴趣爱好，同时深入了解每个学生的性格特征、兴趣爱好及特长。在此基础上实施个性教育，引导学生发展具有探究性的人格特性，鼓励并积极创造条件帮助学生发挥特长，给学生留有更大的选择余地和自由发展空间，塑造鲜明的探究个性。

(一)只有科学方法，没有标准答案

在生物课外探究性活动教学中，对学生们强调只有科学方法，没有标准答案。对各种问题的讨论只重视你思考问题的科学性、陈述问题的逻辑性，不强调结果的对或错。这样，打消了不少学生怕答错问题让同伴笑话的顾虑，引导学生进行独立思考，逻辑推理，把精力放在寻找论据上，广开了“言路”。学生的思路渐渐活跃起来，敢于各抒已见，慢慢地进入了主体角色。为此，笔者在课外科技活动的辅导过程中，只要学生能提出自己的想法，而不完全局限于课本，就及时予以充分肯定和鼓励，尝试塑造鲜明的探究个性。

例如，柑桔是日常生活中常见的材料，用柑桔皮来喷杀蚂蚁也是小孩子常玩的游戏，在辅导科技活动时，有位同学突发奇想：能否用大剂量的柑桔油来喷杀蟑螂？在这种探究性思维的驱使下，我因势利导，先讲述柑桔油致死昆虫的原因，然后引导学生大胆尝试、大胆探究。同学们分别用类似的植物材料如大蒜、洋葱等来喷杀蟑螂，一个个兴致勃勃，没有被从书上找不到答案所吓倒。几经周折、几经苦难，消灭蟑螂的环保型材料“诞生”了，在此过程中，不仅有一次次的探究实验，还把环保型灭蟑液在小白鼠身上做实验（以防对人体有毒害作用），最后在家庭中试用成功。一系列的探究过程完全符合科学探究的基本思路，同学们的科学意识提高了。

(二) 培养学生动手动脑

探究性学习必须给学生提供既用脑又用手的机会，让学生动脑动手亲身经历问题探究的实践过程，从而获得研究的初步体验，加深对自然、社会等各种问题的思考与感悟，激发起学生探索问题的求知欲和体现自身价值的创新精神，并养成独立思考和重视解决实际问题的学习习惯。

在生物学课外探究性活动中，笔者注意让学生既用脑又用手，在课程里安排了一些小发明、小创造等既用脑又用手的活动内容。同时注意诱导他们做好用脑和用手之间的衔接，在动手的过程中培养学生的探究个性。

在生物科技活动中，尝试让学生设计一顶适于野外捕捉昆虫用的帽子，要求该帽子集捕虫用具于一身，做到一帽多用。具体的设计方案由学生自定，其中有一个小组是这样设计的：普通的草帽用迷彩布装饰，外观大方，帽的上方装有捕虫网，捕虫网的柄还可当拐杖用，帽的下方连有雨衣，随时装卸，帽的边缘缝有五个带有拉链的口袋，内装放大镜、手电筒、指南针、地图、笔、笔记本、口罩和白纸等一些捕虫用的辅助用具，并取名为《神奇的捕虫帽》。这样，学生通过用脑 —动手—再用脑—再动手反复交替，体会到有时想来很容易的操作问题，实际做起来不简单；反之，有的思考时很复杂的步骤，在实际应用熟练后，跳跃几步即可到位。强调动脑又动手、动手又动脑的教学方法，其结果不但灵活了学生们的双手，还活跃了大脑，给了他们跳跃式思维的体验，为日后的解决实际问题能力和创新能力提供了基础。

通过以上教学方法不但使每个学生体验到探究性活动的魅力和乐趣，体验到思维方法和实践操作的重要性，也培养了学生细心认真、凡事要思考的良好习惯，养成尊重科学的道理和重视实践出真知的科学素质。探究性学习是一种全新的学习方式，在探究性学习中，一个好的教师要采取科学有效的教学策略，精心设计一个让学生感到无忧无虑的空间、一个可以探索、表达、分享思想的自我完善的空间，牢牢记住和把握“学生为主体，教师为主导”这一教学原则，唯有如此，才能进一步提高探究性学习的实效性，才能使探究性学习这一重要课程理念发扬光大。

高中生物论文【第二篇】

1高中生物高效课堂分析

一、引导学生正确认识生物实验

生物实验教学是生物教学的一个不可分割的重要组成部分，它是帮助学生实现由“感性认识”到“理性认识”，应当引起广大生物教师的高度重视。

在传统的教育体制下，部分生物教师依然以准备生物实验麻烦、学校仪器缺乏、学生动手能力差等种种理由为借口，在进行教学时还是照本宣科，以“学生阅读-教师指出重点-学生记忆”的学习方式来进行生物实验教学，使学生丧失学习兴趣；虽然取得了一定的教学成绩，却未能达到培养学生基本技能的目的。

教材中的经典实验是很好的“调味剂”，有不少关于著名科学家研究的事例，应该加以应用。

这些事例可以作为对学生进行生物科学史教育的好素材，更应该作为研究性学习的经典来加以运用，使学生认识到生物实验的趣味性，科学性，同时也能激发学生学习生物学的兴趣。

二、实验教学中培养学生的观察能力

在实验教学中我发现学生在实验中一般比较重视操作，常常忽视实验现象和实验过程的观察和分析。

认真观察实验现象是达到实验目的、探索实验结果的重要前提，在生物实验教学中，要引导学生注意整个现象发生的过程、产生条件，抓住这些现象的特征，这样才能为下一步的分析和探究做好准备。

实验指导一定要仔细阅读，实验时按步骤规范操作。

在实验过程中，需要学生动手、动眼、动脑进行观察，只有这样才能达到实验的目的，由于学生的知识水平和自我控制能力不一样，在实验中要引导学生进行观察，提出具体的观察要求，让他们明确所要观察的内容，这样才能集中精力注意到实验过程产生的现象。

这样不仅可以培养学生观察能力，还能诱发学生学习兴趣。

三、实验教学中培养学生的实际操作能力

过去由于教书育人观念的不同，以及教学条件差、实验设备不够等原因，在教学中不太注意培养学生的动手能力，生物实验教学一般是将课前由实验教师按照课本上指定的实验材料、试剂准备好。

实验课一般是一边演示，一边给学生讲解。

学生很少有机会亲自操作实验，有时动手操作也不过是一些简单的操作过程，这样不利于培养学生的动手操作能力，有些学生学习考试的分数很高，但遇到实验操作时，往往会手忙脚乱，不知怎么办才好。

新课程提出，我们的教育教学要以学生为本，要有利于学生的发展。

学生学习生物实验不能只用眼睛观察，还要亲手操作，而且不是机械地操作。

实验步骤是学生动手规范操作的指导，只有理解、掌握才能规范操作，实验才能成功。

这样才能达到实验的。目的，同时也培养了学生的实际动手操作能力。

四、实验教学中培养学生的分析能力

（一）培养学生善于分析实验步骤

学生在进行实验时不能单纯的用实验指导进行“按方抓药”，要指导学生去分析实验中每一步的作用，每一个处理的意义及各步骤之间的联系，从中学习解决问题、分析问题的方法。

例如：观察植物细胞有丝分裂实验。

步骤大致为：“培养→解离→漂洗→染色→压片”。

要让学生了解根尖放在盐酸中解离的目的是为了溶解细胞间的果胶质，使根尖细胞间变得松散，便于压片，否则根尖细胞很难压散，不利在镜下观察；通过盐酸的处理，使细胞迅速死亡，让细胞分别保留各自的分裂状态；漂洗是为了冲洗解离液，以免影响染色效果。

（二）培养学生善于分析实验现象

在实验过程中重视实验最后结果的记录，而轻视实验过程中出现某些现象的记录，重视结果而不重视分析结果，重视成功实验的肯定，而不重视实验中的失败等现象，这不利于学生实验能力的提高。

例如：叶绿体中色素提取和分离实验。

四种色素分离的原理是什么？这一原理单靠教科书中的知识还不够，应让学生了解滤纸是一种吸附剂，层析液是一种展开剂，四种色素的化学结构和性质不同，它们在滤纸上吸附能力不同，在层析液中溶解度不同，导致四种色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同。

如果在实验中结果不明显或失败，老师应引导学生查找原因。

提示：①。丙酮用量过多？②。是否用的新鲜叶？③。划滤液细线时重复的次数少？④。纸条上的滤液细线是否经被层析液体没及过？这就是对实验现象的分析，最后可以得出结论。

五、总结

综上所述，生物学是以实验为基础的自然科学，实验是培养学生综合能力的一条重要的途径，通过实验教学可以增加学生的学习乐趣。

为了提高教学效果，培养学生的学习能力，促进学生的发展，我们应该从中学开始，重视和加强生物实验教学。

同时，在生物实验教学过程中教师要加强学生实验能力的培养，定会全面提高教学质量。

2高中生物课堂有效教学浅谈

一、努力提高教师素质

教师素质是进行高中生物课堂有效教学的重要保证，在新课改条件下，全面推进素质教育成为了我国教育教学的目标。

教师在教学地位中的主导作用，对教师的素质提出了更高的要求，教师再也不能只是单向地传递信息，解决学生的疑惑，更多的时候应该是怎么引导学生进行学习，让学生培养更为自主的思考学习方式，达到全面推进素质教育的目标。

教师应该认真学习和研究新课程标准中对高中生物学科的重新定位，改变以往的教学模式，认真贯彻新课改下高中生物课堂教学的精神。

另外，教师还要对新课改以后的高中生物教材熟练把握，做到烂熟于心。

只有对教材足够熟悉，才能灵活把握教材中的内容，才能在生物课堂的教学中更为胜任。

然后，还要及时学习生物科学发展的新知识和新内容，丰富教师的专业知识储备。

另外，在现代信息技术和互联网技术快速发展的情况下，还应该努力掌握信息技术，利用最新的科技手段进行高中生物课堂的教学，让课堂学习更为生动活跃，不断提高课堂教学的效率。

二、明确教学目标

新课改的条件下，无论是教学内容的设计，还是知识点的安排都呈现出板块的形式。

所谓板块的形式，即说教材在设计上，把内容相近，或有着内在联系的教学内容和知识点安排在一起，以促进教学目标的明确性。

教学目标的明确可以让教师和学生专注于某堂课，或某些课中所要集中讲授的知识点，教师在整个课堂教学的实施过程中就可以围绕这个目标，展开教学内容，无论是教学方法还是教学中问题的设计探讨都可以多样化，但是始终要围绕一个明确的教学目标来施行。

只有这样，教师才能引导学生在明确的目标下进行学习，提高生物课堂的教学质量。

三、教学设计的合理性

在课堂中，教学的主体已经变成了学生，教师的作用是对学生进行学习的引导与开发。

在课堂教学开始之前，教师需要认真地对每节课的内容进行设计和安排，既要符合教学目标，又要结合学生的实际情况。

把握好高中生物学习中的重点和难点，同时还要注意每个学生学习的水平的不同，从每个学生的实际情况出发，在教学方法和教学策略上进行一定的调整，尊重学生的个体特点，注重学生的个性发展，也是全面推进素质教育的重要要求。

另外，教学设计还包括对课堂提问的设计。

课堂提问作为引导学生进行自主思考，推进教学的手段，是老师发挥主导作用的一个重要的方式。

从学生的生物学习情况出发，结合每节课的教学内容，积极创新提问方式，结合实际生活，激发学生的回答欲望，不断提高学生学习生物的兴趣，活跃课堂教学，让高中生物的课堂教学更为生动有效。

四、提高教学组织和调控能力

提高教学的组织能力和调控能力是指教师能够利用课堂教学的艺术手段让高中生物课堂教学更为丰富活泼。

教师通过课堂语言的组织，运用形象生动的话语让学生对生物世界产生更为浓厚的兴趣。

通过良好的语言组织和表达，不断丰富学生的课内学习，让学生不觉得生物学习很枯燥。

另外可以调动学生的思考积极性，让学生结合实际生活和课堂所学提出自己的问题，表达自己的想法，这样能够让教师对学生的实际情况更为了解，在生物教学中更有针对性。

另外，课堂教学毕竟还是严肃的学习时间，不能过于的放纵，学生进行探究式的学习，应该发挥教师的引导作用，让学生在生物教学的教学目标内进行适当的知识扩展和学习探究，这样才能更为有利于课堂教学的展开，提高课堂教学的效率。

五、保持学生学习生物的兴趣

兴趣是最好的老师。

保持学生学习生物的兴趣，会让学生更为主动地学习，更能提高课堂教学的有效率。

新课改环境下，促进学生主动学习，提高学生的自主思考学习能力，是高中生物教学的重要目标。

被动学习是一味灌输式的学习，往往效果不是很好。

通过保持学生的学习兴趣，激发学生的学习热情来提高课堂教学的有效性。

1、通过提问激发学生思维，促使学生提高学习兴趣

教师应该提高提问的技巧，考虑到学生的兴趣所向，把具有想象空间和一定解题难度的问题留给学生，让他们在课堂开始之前便带着疑问去学习。

或者是在生物教学中知识的重点难点处设问，让课堂教学围绕问题而展开，提高学生自主解决问题，思考问题的能力，在利用提问引导学生进行学习的过程中不断激发学生学习生物的兴趣，提高生物教学课堂的效率。

2、结合日常生活，激发学生学习热情

日常生活中的生物知识非常多，同时，来自于日常的生物知识让学生更能产生兴趣，提高学习的热情。

教师应该善于利用与学生联系较为紧密的实际生活中的事物来激发学生的学习热情。

比如太空植物与育种知识点的结合，打预防针与特异性免疫知识点，青春期与激素调节知识点等等。

通过利用日常生活中的实际案例，将之转换成课堂中的内容和问题，学生会觉得这样的学习更为有趣，也会激发学生的学习热情，会更用心地投入到课堂学习中去。

六、总结

总之，要提高高中生物课堂的教学有效性，需要教师不断提高自身素质，从学生的实际出发，激发学生的学习兴趣和学习热情。

通过结合生物学知识和实际生活让学生体会到生物知识的实用性，更能积极地学习生物，理解生物。

生物科技小论文【第三篇】

一、改进教学方法，提高实验质量。

传统的实验教学方法单一，基本是课前教师做好实验前的一切准备工作；课中教师讲清实验操作要点，适当演示，学生“按方抓药”；课后学生书写实验报告，教师批改。由于过分强调教师主导，忽视了学生主体，这种被动式的教学方式，不利于学生创新思维和创新个性的培养。生物技术创新实验教学体系让学生全程参与实验准备，充分发挥教师的引导作用，采用启发式、问题式、讨论式教学方法，把学生作为教学主体，让学生有足够的时间独立思考，学生自主学习、合作探究以及创新，逐步培养学生的科学态度和科学的思维方式。

二、开放实验室，调动学生学习的积极性。

开放实验教育是实验教学的延伸，它给在实验课中没有很好掌握实验技能的学生更多的学习机会，给对生物技术感兴趣、有志向的学生提供进一步学习和创新的空间。具体的做法是：

一是实验项目单个考核，实验课操作不合格的学生重做，使学生端正上实验课的态度，基本消除应付及被动参与实验的现象。

二是采用教师科研与教学相结合的方法，鼓励学生参与教师的科研。

三是结合学校的“大学生实践创新项目”、第二课堂课外研究活动，鼓励学生进入实验室开展科学研究，培养学生自主创新能力。开放实验室，极大地调动了学生学习的积极性，提高了他们实验的主动性。

三、建立完善科学的考核评价体系。

考核是督促学生学习的一种手段，也是检查学生实验技能掌握与独立操作能力的方法。传统生物技术专业实验教学是辅助理论教学，实验课成绩只占理论课成绩的一小部分，且考核方法不够科学，不能反映学生的实验能力。生物技术创新实验教学体系建立了一套较完善、科学的实验考核体系，通过实验报告、出勤率、实验课学生操作是否规范、熟练程度、实验结果、实验结束后期末考核成绩等对学生进行综合评定，克服了仅仅依据卷面成绩、出勤和实验报告确定成绩的弊病。

具体做法：实验出勤、实验准备占实验总成绩10%；学生实验操作的规范状况、熟练程度、实验结果占实验总成绩的30%；实验报告成绩占实验总成绩的10%；期末考核理论占实验总成绩的20%，实际操作占实验总成绩的30%。这种考核方法要求学生必须认真做好每一个实验，理解实验原理，正确分析实验结果，认真总结实验成败的原因，扎扎实实地掌握实验操作技能。通过这种实验考核评价体系的建立和实践，对学生知识、能力和素质协调发展起到了很好的引导作用。

生物科学专业毕业论文【第四篇】

摘要：

为探讨栀子(Gardenia jasminoides)果实中藏花素的合成机理，克隆了栀子类胡萝卜素生物合成的关键酶八氢番茄红素合成酶(GjPSY)基因的全长 cDNA。结果表明，推导的 GjPSY 氨基酸序列与双子叶植物来源的 GjPSY 亲缘关系较近。采用HPLC 检测栀子果实中的藏花素-1 含量为( ± ) mg g–1，在叶片中未检出。通过 RT-PCR 分析表明，GjPSY在栀子叶片和果实中均有表达，且表达水平一致。因此推测，GjPSY的转录水平与果实中藏花素-1 的合成无关。

关键词：栀子；阿朴类胡萝卜素；藏花素；八氢番茄红素合成酶；基因表达

1、 材料和方法

材料和试剂栀子(Gardenia jasminoides)植株培养于广东药学院。采集栀子成熟叶片和花后 16 周的栀子果实，果肉为橙色。所有材料贮存于 –80℃。CreatorTMSMARTTMcDNA 文库构建试剂盒购自 Clontech公 司。Primescript one step RT-PCR 试 剂 盒 购 自TaKaRa 大连公司。藏花素-1 (Crocin-1)的对照品购于 Sigma-Aldrich 公司。乙腈、甲醇为色谱纯，其它生化试剂等为分析纯。

藏花素-1含量的测定以改良的 HPLC测定栀子叶片和果实中藏花素-1 （Crocin-1)的含量。叶片和果实在液氮中研磨后以 50% (V/V)的甲醇-水溶液提取，在超声处理 30 min 后以 10000 ×g离心 10 min，取上清液在 –20℃下贮存。HPLC 分析时，上清液以 μm滤 膜 过 滤，以 DiamonsilTMC18 (2) 柱(250 mm × mm, 5 μm)(Dikma 公司，中国）分析，梯度洗脱。

仪器为 Waters 2995 HPLC 仪（Waters 公司 ， 美国），配备 2996 光电二极管阵列检测器检测。数据分析图 1 Crocin 的生物合成途径。IPP：异戊烯焦磷酸 ； DMAPP：二甲基丙烯焦磷酸；GPP：香叶基焦磷酸；GGPP：香叶基香叶基焦磷酸。Fig. 1 Biosynthesis pathway of crocin. IPP: Isopentenyl diphosphate; DMAPP: Dimethylallyl diphosphate; GPP: Geranyl diphosphate; GGPP:

Geranylgeranyl pyrophosphate.第5期 441以 Empower 2 软件完成。洗脱条件为：10% ~ 20%乙腈溶液（乙腈 / 水，V/V），0 ~ 20 min;20% ~ 50%乙腈溶液，20 ~ 25 min，流速为 1 mL min–1，检测波长 440 nm。目标峰通过与藏花素-1 对照品的保留时间和吸收光谱的比较而确定。通过标准曲线确定藏花素-1 的含量，共进行 3 次重复实验。

GjPSY基因的克隆以 CTAB (Hexadecyl trimethyl ammoniumbromide)法提取栀子果实中的总 RNA。按照CreatorTMSMARTTMcDNA 文库构建试剂盒的说明书从总 RNA 构建栀子果实的 cDNA 文库。将获得的 SMART 双链 cDNA 克隆接入 pDNR-LIB 载体并转化大肠杆菌(Escherichia coli) DH-5α。

根据植物八氢番茄红素合成酶基因PSY的保守区设计简并引物，F1：5′-ATHTGGGCNATHTAY-GTNTGG-3′ 和 F2：5′-RAARTTRTTRTARTCRTTN-GCYTC-3′，从 cDNA 文库的细菌裂解液中扩增PSY基因。获得了GjPSY基因的中间片段，将该片段回收并测序，命名为GjPSY-M。根据GjPSY-M片段序列分别设计 5′ 端特异引物 GSP1：5′-GCGATA-CAACAATAGCGATGCCCATACAG-3′ 和 3′ 端 特异引物 GSP2：5′-GTGCAGGAGAACGGATGAGC-TGGTT-3′，配合文库构建试剂盒提供的 5′ 端和 3′端的质粒检测通用引物，采用 RACE 方法从 cDNA文库中获得GjPSY基因的 5′ 端和 3′ 端序列。获得的片段分别命名为5′GjPSY和3′GjPSY，将片段回收和测序并进行序列分析，与GjPSY-M拼接出GjPSY的全长 cDNA。根据全长GjPSY序列，经过 BLAST比对和开放阅读框(ORF)序列分析，分别设计引物 F1：5′-CGCCATTAATATGTCTGTCGCTTTGC-TATGGGTTG-3′和 F2：5′-ATGCTCGAGGGCCTT-TGCTAGTGGAGATGATGTTCT-3′，从 cDNA 文库的细菌裂解液中扩增得到GjPSY的 ORF 序列。

GjPSY基因的表达分析从栀子果实和叶片中分别提取总 RNA，采用Primescript one step RT-PCR 试剂盒进行 RT-PCR分析，反应所用GjPSY特异引物分别为F1：5′-GAC-ATACTTGCTGGAAAGGTCAC-3′ 和 F2：5′-GCTA-GTGGAGATGATGTTCTTGG-3′。以组成性表达的RPS25-1基因(40S 核糖体小亚基蛋白 25-1 基因，GenBank 登录号：GU797554)为内参，RPS25-1基因的特异引物分别为 F1：5′-CAGAAGAAGAAGA-AGTGGAGCAA-3′ 和 F2：5′-TGGTAGCTCTGGT-GTATATCTGC-3′。RT-PCR 反应程序为：95℃ 2 min，接着94℃ 30 s，55℃ 30 s，72℃ 1 min，共30次循环，最后 72℃延伸 7 min。扩增产物用 %琼脂糖凝胶电泳检测。

2、 结果

栀子叶片和果实中藏花素-1的含量使用甲醇-水溶液提取栀子叶片和果实中的藏花素-1，提取液用于 HPLC 分析。通过与 crocin-1对照品的保留时间和吸收光谱进行比较，在果实样品中观察到 crocin-1 峰，在叶片样品中未观察到crocin-1 峰（图 2）。同时，检测到果实中 crocin-1 的含量为( ± ) mg g–1。

GjPSY基因的克隆为了克隆GjPSY基因，构建了栀子果实的cDNA 文库，以简并引物从 cDNA 文库中扩增得到GjPSY基因 cDNA 的中间片段GjPSY-M，长度为688 bp。接着通过 5′ RACE 获得了长度为 1596 bp的5′GjPSY片段；通过 3′RACE 获得了长度为 956bp的3′GjPSY片段。将5′GjPSY、GjPSY-M和3′GjPSY共 3 个片段序列进行拼接，得到全长 cDNA，长度为 1876 bp。根据全长序列从 cDNA 文库中扩增得到 ORF 序列（图 3）；经序列分析，此全长 cDNA 含有 1314 bp 的 ORF，5′ 端非翻译区为 393 bp，3′端非翻译区为 169 bp，命名为GjPSY (GenBank登陆号：HQ599860)。预测GjPSY基因编码的蛋白质含有 437 个氨基酸，分子量为 kDa，等电点为。

GjPSY的序列分析GjPSY 的氨基酸序列经 BLAST 分析，结果表明，GjPSY 与多种植物的八氢番茄红素合成酶的序列相似，它们均含有两个保守的富含天冬氨酸的模体 DXXXD。这个模体被认为可通过 Mg2+结合于底物的焦磷酸基团，在八氢番茄红素合成酶催化两个 GGPP 分子缩合的反应中发挥重要作用。

采用 ClustalW2 软件对相似度较高（相似度为 55% ~ 93%）的18 条来自多种植物的八氢番茄红素合成酶序列进高蓝等：栀子八氢番茄红素合成酶基因的分离及表达分析442 热带亚热带植物学报第21卷行同源进化比对，采用 Mega 软件构建氨基酸序列的 NJ (Neighbor-joining)系统进化树，用重复1000 次的自展支持率(Bootstrap)检验各分支的置信值。结果表明，GjPSY 与中粒咖啡的 PSY最为相似，与番茄和拟南芥 PSY 的相似度均大于来自禾本科的玉米及水稻的。而在与玉米和水稻的各 3 种 PSY 的比对中可知，GjPSY 与 PSY1 最为相似，而与 PSY3 关系最远。

GjPSY的表达分析分别提取栀子叶片及果实中的总 RNA，采用RT-PCR 法分析GjPSY的表达水平。以组成性表达的RPS25-1为内参。结果表明，GjPSY的转录水平在叶和果实中表现一致。

讨论类胡萝卜素是异戊烯类色素，在植物的光合作用和光保护作用中发挥作用，是人体中重要的营养物质，是维生素 A 的前体。由类胡萝卜素衍生的阿朴类胡萝卜素，如藏花酸和藏花素既可作为色素使用，也具有药用作用。有研究表明，藏花素和藏花酸具有防止动脉粥样硬化、抗炎、抗细胞增殖、预防视网膜变性、神经保护作用和改善胰岛素抵抗等作用。八氢番茄红素合成酶是类胡萝卜素生物合成中的第一个限速酶，PSY基因在单子叶和双子叶植物中广泛存在基因复制现象，这个基因家族中各个基因的表达往往具有组织特异性，或对环境胁迫等因素产生应答。目前对多种植物的PSY基因的分离、表达及转基因植物的分析研究方兴未艾。

番茄中有两个PSY基因：PSY1和PSY2，它们均在幼苗、成熟叶片及果实中表达。PSY1在幼苗和果实成熟后期的表达高于PSY2，而PSY2主要在成熟叶片中表达，推测PSY1是由PSY2经基因扩增产生的平行同源基因。GjPSY 的氨基酸序列与番茄的 PSY2 的氨基酸序列较相似（相似度达 81%，与 PSY1 的相似度为 75%），并且在果实中的表达水平与叶中相近，提示它不是与果实成熟相关的基因。两个番茄PSY1突变体，一个是 W180* 无义突变，一个是一个氨基酸替换突变体 P192L，对它们果实中的类胡萝卜素的含量和比例进行了分析。W180* 的果实为黄色果肉，直到成熟颜色都不发生变化，代谢分析表明在果实中没有类胡萝卜素，其 PSY1 蛋白失去活性，证明PSY1是唯一在果实成熟过程中发挥作用的PSY。P192L 果实也为黄色，直到破色期后的第 3 天才转为红色，这是由于八氢番茄红素合成的减少造成番茄红素和β-胡萝卜素的积累延迟，其 PSY1 蛋白的活性被抑制。与 GjPSY 的氨基酸序列比对表明，W180* 发生突变的氨基酸对应于GjPSY 的 W204，P192L 突变体的氨基酸相当于GjPSY 中的 P216，这两个氨基酸均在两个 DXXXD模体之间，且在多种植物的 PSY 中高度保守。

木薯中的两个PSY基因在不同组织中的表达也不相同，叶中PSY1和PSY2均有高水平的表达，在根和花药中的表达水平均较低，但根中PSY2的表达是PSY1的 10 倍。另外，木薯的PSY1可对高盐胁迫响，PSY2中的单碱基突变导致的单氨基酸突变(A191D)可使木薯根中的类胡萝卜素含量提高 20 倍。A191 氨基酸位于两个 DXXXD图 4 来自不同植物的 18 个 PSY 的亲缘关系图谱。节点上的数字为重复 1000 次的自展支持率(Bootstrap)。子叶和果实中GjPSY基因的转录水平等：栀子八氢番茄红素合成酶基因的分离及表达分析444 热带亚热带植物学报第21卷模体之间的较保守的区域。本研究中分析的来自12 种植物的 18 条 PSY 氨基酸序列中 A191 均为丙氨酸。GjPSY 的氨基酸序列与木薯 PSY2 的相似度为 76%，与 PSY1 相似度为 74%，所以更接近PSY2。但从以上与番茄和木薯的序列比对及表达分析还难以明确判断 GjPSY 的功能。

玉米、高梁、小麦和水稻各有 3 个PSY基因，都编码有功能的八氢番茄红素合成酶。小麦中的3 个PSY基因中，只有PSY1与面粉的黄色素含量有关，PSY2只获得了部分序列，PSY3的启动子区存在可应答脱落酸 ABA 的顺式作用元件。其PSY1的表达与籽粒中类胡萝卜素的积累正相关，PSY2则与叶中类胡萝卜素的合成相关，在叶中表达最多。PSY3在未受到胁迫的叶中的表达比PSY1和PSY2低，在根中稍多一点。在外源 ABA且受胁迫的根中，3 种PSY的表达均有增加，以PSY3的增加最多，即PSY3对 ABA 的反应远大于PSY1和PSY2。与小麦的比较分析也难以判断GjPSY的种类和作用。玉米的PSY1主要在叶片和胚乳中表达，并与胚乳中类胡萝卜素的积累呈正相关关系；其PSY2的表达则与光诱导的脱黄化过程正相关；PSY3在根和胚乳中大量表达，可被干旱、高盐和外源 ABA 处理所诱导。水稻胚乳中不含类胡萝卜素，3 种PSY基因在胚乳中都无表达；而在进行光合作用的组织中，3 种基因都有表达。

水稻的OsPSY1和OsPSY2在根和叶中的表达均高于OsPSY3，其中OsPSY1和OsPSY2均受光调控，OsPSY1表达最多。OsPSY3不被光诱导但在根中的表达可被高盐或干旱所诱导。通过分析水稻、玉米和拟南芥的PSY基因的结构及它们的启动子区，认为OsPSY1是单子叶和双子叶植物的古老PSY基因的遗存，OsPSY2和OsPSY3均是OsPSY1的平行同源基因。因此，我们推测GjPSY相当于玉米和水稻中的PSY1。

参考文献

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