第一篇：生物教學模式3

生物教學模式3

建構主義模式下的課堂教學，要求學生從不同的側面，不同的角度去分析和回答問題；課堂教學以學生為中心和主體，教師指導協(xié)助，媒體是運輸教學信息的工具。建構主義強調以學習者為中心，把“情境”、“協(xié)作”、“會話”、“意義建構”作為學習環(huán)境中的四大要素。強調學習環(huán)境必須有利于學習者建構意義的情境創(chuàng)設，使學習者真正進入教學的真實情境。通過學習者的協(xié)作、對學習資料的搜索與分析探究，提出問題、提出設想和進行驗證，發(fā)現(xiàn)規(guī)律以及對某些學習成果的評價。在這個過程中，同時強調組織學習者運用語言和文字向他人進行表述、讓每個學習者的思維智慧為整個學習群體所共享，從而實現(xiàn)意義建構的最終目標，對學習內容深刻而全面地理解和掌握。教師用一堂好課的經(jīng)驗作模式雛形，再加工提煉建構模式于生物教學中。最終達到使學生有效地實現(xiàn)對當前所學知識的意義建構的目的。[關鍵詞] 建構主義模式、搭架式教學、設疑式教學、實例式教學

生物科學的跨度很大，從宏觀的生態(tài)學到微觀的分子生物學，各個部分有各自的獨立性，又有緊密平等的聯(lián)系，形成節(jié)點—發(fā)散—節(jié)點的立體結構，對教學來說，應用建構主義模式比較適合。高中教學為內容的生物學科特點是以實驗為基礎的科學研究史為主線編排教材，重點培養(yǎng)學生通過實驗探究獲得知識的能力，同時這些“自己”獲得的知識具有的生動性和發(fā)散性為搭建整個生物學知識框架提供了穩(wěn)固的、可拓展的節(jié)點。這種能力的培養(yǎng)需要一種真正與之對應的教學模式，這種教學模式需要不斷激發(fā)學生自主探究，通過各種方法手段積累基礎知識，并用之解決未來的新問題。建構主義認為：知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境，即社會性背景下，借助其他人（包括教師和學習伙伴）的幫助，利用必要的學習材料，通過意義建構的方式而獲得。把以往機械的重復記憶轉變?yōu)槎嘟嵌?，多方位的?lián)合型記憶，目前多媒體計算機和網(wǎng)絡通信技術的發(fā)展，為建構主義學習環(huán)境提供了理想認知工具，能更有效地促進學生的認知發(fā)展。3．1．2 充分體現(xiàn)學生的主體作用和教師的主導作用

任何一個知識點的學習和掌握都不是教師硬性灌輸給學生的，都是由學生通過親身的觀察、分析、討論和總結得出的，這樣學生的學習過程就會充滿樂趣，充滿激情，對知識的掌握更為牢固。建構主義理論認為“學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生，而是由學生自己建構知識的過程”，其核心觀點是“給學生提供活動的時（思維時間）空（思維空間），讓學生主動建構自己的認知結構，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力”，即建構主義重視學習活動中學生的主體性作用，重視學生面對具體情境進行的意義建構。建構主義反映在生物教育上，就是生物課程的學習是學生主動建構意義的過程。也就是說，學生對生物科學對象的認識并非一種被動的反映，而是主體以已有的知識和經(jīng)驗為基礎的主動建構，學生對生物科學對象的觀察、記憶和思考，都應是一種主動建構的教程

［3］［2］

。因為它們來源于學生的直接經(jīng)驗。教師在整個教學過程中要加以適當?shù)母深A，要起到領導者和組織者的作用。搭架式教學要求師生圍繞當前主題進行主題作用與主導作用的良好配合。首先，在教學中教師要擺正自己的位置。教師在這種教學過程中只是問題的設計者，探究時的參與者，結論的共同形成者。在創(chuàng)設問題情境時，教師應充分發(fā)揮自己的主觀能動性，力求設計的問題準確、精練、針對性強。在討論時，教師應注意自己只是一個參加者，不能包辦代替；但當學生遇到一時不能解決的問題時，你還得充當點撥者的角色，對有關問題加以適當?shù)恼f明；在問題討論結束形成結論的過程中，教師更應放手讓學生進行，但由于學生的知識面和經(jīng)驗有限，對問題的總結往往不全面，用詞不當，教師必須幫助學生運用準確的語言形成科學的概念，以免給學生留下模糊不清或者錯誤的概念；其次，也要求學生培養(yǎng)自己的觀察、閱讀、分析、討論、判斷推理能力；從而接受到潛移默化的科學研究方式方法的教育．為自己將來從事科學研究打下基礎；久而久之可使學生養(yǎng)成良好的設計問題、分析問題、解決問題的習慣。3．2 建構主義的缺陷及其在生物學科的表現(xiàn)

作為教學論的三大流派之一，建構主義教學論影響深遠，但與傳統(tǒng)教學模式---“以知識傳授為主”的教學方法相比建構教學論片面強調知識結構的重要性，忽視課本知識內容的教學，使課本知識難以有機結合形成體系，顯得支離破碎，內容散亂，歸納能力不強的學生很難從中受惠；另一方面片面強調發(fā)現(xiàn)學習方法，使教師很難把握在教學中的主導作用。

從生物學的學科特點來看，這些不利的影響是較小的，首先，生物學的知識點不是很復雜，容易直接獲得，可以做出及時的知識回顧和定位，不會出現(xiàn)一葉障目的情況，畢竟這些“葉子”很小，且這種牽一發(fā)而動全身的立體知識結構使在拓展一個知識點的過程中不容易遺漏其他知識點，每一個知識點都可以構成對其他知識點的梳理和復習。學生的大多數(shù)興趣指向都包含在了眾多的知識點范圍內，教師不需要額外付出很多的精力來控制。所以，建構主義教學模式對于生物學科的教育是很適合的。3．3 融合多種教學方法

在建構主義學習環(huán)境下可以采用不同的教學方法，我們運用比較成熟的主要是搭架法，實例法。但在實際教學中，不一定采用某種單一的方法，也可以將兩種以上的方法結合在一起以某種方法為主、其它方法為輔，靈活加以運用。比如，我們可以運用“問題與實例教學”相結合的方法，把書本上的知識同生活中一些常見的生命現(xiàn)象聯(lián)系起來，然后激發(fā)學生對這些生命現(xiàn)象進行探索和研究。它通過學生對教師設計的問題的分析、研究、探索、總結，最后獲得相關知識，在此基礎上發(fā)現(xiàn)并提出新的未知。例如在學習“人的體溫及其調節(jié)”時，可以向學生提出“當人感到寒冷時會作出哪些反應呢？”（這些反應都是最常見的生命現(xiàn)象），有人會說“起雞皮疙瘩”，還有人說“汗毛都豎起來了，有時候還要打哆嗦呢！”這樣不僅引發(fā)了學生的學習興趣，還可以讓學生帶著為什么會起雞皮疙瘩，為什么會打哆嗦類似這樣的疑問去深入學習和探究。學生通過這種途徑所獲得的知識不易遺忘，并能培養(yǎng)和鍛煉學生的各種能力。

第二篇：生物教學模式12-5

生物教學模式

一 溫故知新（3分鐘）

目的：讓學生復習鞏固舊知識，為新課的學習打下基礎

二 新課導入（2分鐘）

列舉與本節(jié)課相關的生物現(xiàn)象，引出本節(jié)課的學習目標

三 指導學生自主探究（3分鐘）

讓學生知道自主探究的內容和要求以及自主探究的方法，由此讓學生充分體驗獲取知識過程中的艱辛和快樂。

步驟：1 布置自主探究的思考題；

2布置自主探究的范圍；

3知道自主探究的方法；

4明確自主探究的要求；

5規(guī)定自主探究的時間及檢測的手段。

注意事項：要注意指導學生在疑難地方做上適當?shù)挠浱枴?/p>

四 組內合作交流（10分鐘）

步驟：學生組內討論，完成自主探究的問題

注意事項：教師要認真督查學生的討論活動，對中差學生的自學情況，要及時的給予指導。

五 展示討論結果（15分鐘）

步驟：1組內展示討論的結果；2組間進行評論；3教師進行點撥、更正、補充，幫助學生解決疑難問題。

六 鞏固復習，當堂訓練（5分鐘）

檢測本節(jié)課的學習效果

七 課外拓展（2分鐘）

1運用本節(jié)課所學內容來解決生活中常見的問題；查閱相關課外知識，這樣不僅鞏固了課本知識，又加強了課外閱讀及動手操作能力，還培養(yǎng)了學生關心社會、關心環(huán)境的良好思想品德，使學生的綜合能力得到提高。

第三篇：生物新授課教學模式

新鄭二中分校高二生物組

構建模式

提高效率

作為一名教學經(jīng)驗并不豐富的青年教師，教學模式概念模糊，教學隨意性很大。因為沒有一個可操作的模式去規(guī)范，課堂教學不規(guī)范、課堂效率低下、課堂道德缺失等一些問題便日益凸顯出來。

針對上面的問題，我們一線教師包括學校、市級教育領導都在反思，培育厚重的課堂文化，構建減負增效的課堂，必須強力打造具有自身特色的教學模式。經(jīng)過學習、探討、實踐我們生物組構建出如下新授課課堂教學模式，來提高課堂教學的實效性。

新授課模式流程：導------學-------結-------讀-------檢

具體過程：

第一步“導”。創(chuàng)設情境，引入課題，提出教學目標

1、課前準備工作：根據(jù)教材需要準備導課所需要的實物、幻燈片、動畫、或復習上節(jié)學習內容所需要的系列連續(xù)問題。

2、課堂上采取方式①由學生熟悉的生活常識導入 ②由教材問題探究導入 ③圖片或者是動畫導入 ④復習提問導入等。

3、本環(huán)節(jié)課堂目標：教師通過多種手段來激發(fā)學生學習的積極性，通過設置情景，使學生帶著問題和求知的欲望以及本節(jié)具體的教學目標去完成本節(jié)的學習任務。

4、本環(huán)節(jié)操作關鍵點：語言精練、簡潔、生動、自然或幽默。.第二步“學”是一堂課的主要環(huán)節(jié)，按照老師設置的問題，自主探究，合作交流。

1、課前準備工作：依據(jù)新課標、教材以及學生實際制定學習目標，設置問題串，用以指導學生的自主學習。

2、課堂上采取方式：

①學生結合學習目標和老師設置的問題，閱讀課本，進行自主探究。有目的地去進行學習。②學生通過生生互動，小組互動等形式達成學習目標。對重點、難點內容小組進行深入探究，③在小組交流的基礎上，各小組將組內未能解決的問題、有分歧的問題在全班提出來，在老師的參與下全體同學共同解決，問題解決的方式仍然以學生自行解決為主，教師主要發(fā)揮點撥引導作用。該環(huán)節(jié)主要培養(yǎng)學生主動參與、認真聽講（聽老師講和同學講）的習慣，以及敢于公開表達自己見解的意識。

新鄭二中分校高二生物組

3、本環(huán)節(jié)課堂目標：學生積極、主動的自主學習基礎知識，合作探索重點、難點，教師在本環(huán)節(jié)中起引導作用，要點撥適時、到位。

4、本環(huán)節(jié)操作關鍵點：教師要搭建好和諧、民主、輕松、愉悅的學習的平臺，耐心聽取學生的表達，并及時給予最科學的引導和評價。

第三步“結” 課堂小結是生物課堂教學有效性的完善和補充。

1、課前準備工作：根據(jù)學生在上一環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，準備對學生給予充分的肯定，對學生可能的不足之處進行分析，然后設計恰當?shù)姆椒ㄒ龑W生改進不足之處，同時設置恰當?shù)南盗袉栴}以引導學生自主對本節(jié)課的知識進行總結和歸納。

2、課堂上采取方式：學生在全面學習的基礎上，回扣本節(jié)的學習內容，整體把握知識間的內在聯(lián)系，可以用線框、圖表,因為過度連接是線,簡潔流暢，也可采用知識樹，總結重點知識。

3、本環(huán)節(jié)課堂目標：通過這一環(huán)節(jié)學生自行整理知識網(wǎng)絡，梳理核心概念，讓學生對學得的知識及構建科學的知識體系。

4、本環(huán)節(jié)操作關鍵點：此環(huán)節(jié)教師應注意：一是不但教給學生歸納提煉的方法；還要教給學生思維方法；二是教師要及時有針對性的查缺補漏，強化重點。第四步“讀”

根據(jù)生物學科特點在上面幾個環(huán)節(jié)完成后，最重要的是讓學生掌握所學知識，給出3---5分鐘時間針對本節(jié)內容進行短時間強化記憶。

第四步“檢”就是當堂檢測，根據(jù)本節(jié)內容特點，采用適當方式進行檢測，從而達到及時復習鞏固所學知識，反饋本節(jié)學生學習情況。

1、課前準備工作：教師可以提供檢測題，要依據(jù)學情，內容既要覆蓋知識點，又要體現(xiàn)重點知識重點考查；題量要適中，題目的設計要有一定的梯度，既利于學生的達標，又能讓學生進一步暴露問題，以便師生進行查漏補缺而進行補償教學。

2、課堂上采取方式：學生先自我檢測，獨立完成，可通過教師抽檢、小組長批閱、同桌互批等方式了解學生答題情況，然后組內交流，解決絕大部分問題；對本組內仍存在的爭議或疑惑再在班內進行生生、師生的交流，以便在交流中進一步達成共識，達成補償教學。這一環(huán)節(jié)主要利用好“兵教兵”“兵練兵”“兵強兵”戰(zhàn)略，促進學生全體發(fā) 2

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展。

3、本環(huán)節(jié)課堂目標：對學生的學習效果進行形成性檢測，加強所學知識的鞏固及應用，并且通過交流進行查漏補缺而完成補償教學。

4、本環(huán)節(jié)操作關鍵點：題量不能過大，要求學生限時限量完成測試題，及時對錯題進行講評點撥，還有疑問的學生進行個別輔導，爭取達到人人過關。

第四篇：一種三段生物教學模式

一種三段生物教學模式

天津市河東區(qū)香山道中學

申衛(wèi)新

內容提要：本文闡明了只要教師素質提高了，有了很好的教育思想理念，相應地在頭腦中就很可能產(chǎn)生出很好的教育智慧，有意無意之中也許就會逐漸找到適合于自己的、行之有效的、有利于學生將來發(fā)展的好的教學模式。筆者在國辦初中校的教育教學實踐中，努力提高自身素質，不斷更新教育思想理念，逐漸摸索出一種三段生物教學模式。這種教學模式簡單實用、適應面廣，符合人的認識規(guī)律，而且還能靈活地融合進來其它的教學模式。

在素質教育這個改革大潮中，新課改蓬勃興起。在生物課的教學模式中，問題探究教學模式、STS教學模式、活動課程、研究性學習等一批教學模式相繼涌現(xiàn)出來，并日趨成熟和完善。筆者認為，只要教師素質提高了，有了很好的教育思想理念，相應地在頭腦中就很可能產(chǎn)生出很好的教育智慧，有意無意之中也許就會逐漸找到適合于自己的、行之有效的、有利于學生將來發(fā)展的好的教學模式。筆者在國辦初中校的教育教學實踐中，努力提高自身素質，不斷更新教育思想理念，逐漸摸索出一種三段生物教學模式。這種教學模式簡單實用、適應面廣，符合人的認識規(guī)律，而且還能靈活地融合進來其它的教學模式。

此種教學模式實際上是由預習—講解—復習這種舊教學模式演變而來。筆者在新課程改革的過程中，把這種舊教學模式改造了一下并加以豐富，將教學過程改分為準備階段—學習階段—復習評價階段三個階段，稱之為三段教學模式。下面就將這種三段教學模式具體闡述如下：

準備階段 這個階段很重要。一般來講，它主要由學生自主地學習，所用時間的長短根據(jù)實際情況而定。教師在這個階段可

根據(jù)需要，靈活地加進各種內容（如學生的分組合作交流）。在此階段，師生之間、學生之間可做適當?shù)慕涣鳌＝處熢谶@個階段應密切注意學生的各方面情況，以便更好地有的放矢地進行教育教學。在很多時候，這個階段的一開始往往需要有一個好的導言。導言要注意結合當時的實際情況，尤其在意外情況下，更需要教師運用教育智慧，隨機應變，因勢利導。好的導言可以一下子引起學生的學習興趣，使學生樂于學習，甚至取得意想不到的效果。對國辦初中校而言，精彩的導言還非常有助于維持課堂紀律。如果這節(jié)課需要用到掛圖、模型、標本、課件等教具，在這個階段可以展示出來，以便學生參考；如果有板書，也可在這個階段展示出來。板書很多時候要寫得簡單明了（如有時為突出重點，板書可只寫幾個字），象一些箭頭圖、括號圖，最好還有點趣味性。寫板書的方法多樣，不見得一口氣兒就寫完。有時根據(jù)具體情況，可先只寫某一部分，另一部分在其它階段再寫。對于國辦初中校而言，板書寫得好也會吸引學生，有助于維持課堂紀律。如果用計算機輔助教學，寫板書和展示教具的方法則更加靈活和豐富多彩。

之所以準備階段很重要，原因有四：1.準備階段有助于培養(yǎng)學生的自學能力，進而培養(yǎng)學生終身學習的能力。這樣學習也符合人的認識規(guī)律。我國一些改革成功的學校、教師都很重視培養(yǎng)學生的自學能力。如江蘇省的洋思中學、教育家魏書生。2.在這個階段就將教具、板書等媒體展示出來非常有助于他們后兩個階

段的學習。筆者在學生時期上生物課時明顯有這種體會。在此階段就將有些教具展示出來，最起碼可使學生對教具先有個模糊的大致了解，便于下面的學習。一開始就將教具展示出來并不分散學生的注意力，因為你是在準備階段展示的，而不是在講課過程中一氣兒將所有的教具都展示出來。在此階段將有的板書內容展示出來，有時還可避免教師邊講邊寫的吃粉筆灰之苦。3.它比較符合國辦初中校學生的實際情況。那里的學生學習基礎差，學習積極性不高，讓其課下準備，他們有時不一定做得到。課上準備有教具、板書等做參考，有老師做指導，有學習氣氛，一般情況下，比課下準備的效果要好。當然，如果學生有了學習的主動性，在有的情況下將這個階段放在課下會取得更好的教育教學效果。4.學生課業(yè)負擔很重的今天，準備階段有助于減輕學生的課下負擔。另外，從心理學的角度講，學生不可能每天每節(jié)課的精神都很集中，人精神高度集中最多可能持續(xù)25分鐘。在準備階段，一般來講，學生的精神相對來講有時比較放松，可以使學生休息一下。當然，教師有時也可利用這段時間稍事休息（如緩解嗓子的疲勞）。其實，在這個階段，教師也可利用播放音樂的方法或其它形式使學生放松。不同節(jié)奏不同旋律的音樂對人的心理、生理有非常大的作用。我們在課堂上也許太忽視音樂的作用了。

學習階段 這個階段有時是教學成敗的關鍵。此階段的好與壞，與教師的素質有密不可分的關系。高素質的教師往往在這個階段能運用教育智慧，將教育教學搞得很好。在這個階段，教師

要根據(jù)各方面的情況不同，而選用相應的教學模式，以達到最好的教育教學效果。如：該探究時就探究，需要用接受式探究就用接受式探究，需要用發(fā)現(xiàn)式探究就用發(fā)現(xiàn)式探究，需要用半探究就用半探究。當然，這個階段的時間不一定只局限在課堂上，如果采用STS教學有時就要突破45分鐘的限制。有時課下談話式地與學生交流能取得更好的教育教學效果。另外，教師在這個階段不僅僅要向學生傳授知識、技能，還要注意培養(yǎng)學生的能力（如終生學習的能力），更重要的，還應注意培養(yǎng)學生良好的情感態(tài)度與價值觀，使學生形成正確的人生觀。

在這個階段教師要注意激發(fā)學生的學習興趣。興趣也許是最好的老師。有了興趣學生就會主動地學習。自主、主動地學習很關鍵。我們的很多教學模式就是要著重培養(yǎng)學生的自學能力、自主學習的能力的。為什么成績很差的學生到了洋思中學后成績提高得令人驚訝（據(jù)網(wǎng)上有的文章介紹，他們的學生每門成績都在90分以上）？筆者認為很重要的一點就是學生到了洋思中學后，通過洋思中學的教育教學，學生的自學能力、自主學習的能力大大加強了。

激發(fā)學生學習興趣的方法很多，筆者覺得盡量讓學生上完每節(jié)課都有一定的收獲是一個比較好的方法。值得一提的是，成功的德育滲透能使學生從根本上有所收獲，更能激發(fā)學生的學習興趣。當然，我們激發(fā)學生學習興趣的最終目的還是育人，使學生成為一個道德高尚的人。

筆者在國辦初中校工作多年，覺得對于國辦初中校來講應充分注意課堂紀律對教學模式的選擇運用所起的作用。任何教學模式可能都需要一定的紀律保證。而國辦初中校學生的紀律比較差，學生紀律比較差的原因也許常常是因為上課聽不明白，缺乏學習興趣。所以，在這個階段，國辦初中校的教師尤其要注意因材施教，將難懂的知識講得深入淺出、清楚明白，讓學生感到有所收獲，以激發(fā)學生的學習興趣，使其樂于主動地學習。要做到這一點當然和教師的素質有著密不可分的關系。同樣一句話，有的老師講學生有時就能聽明白，而有的老師講學生有時就不能聽明白。其原因就在于教師的素質不一樣。

復習評價階段 筆者在教育教學實踐中感到如果我們在準備階段、學習階段這兩個階段做得很好，一般來講，復習評價這個階段的效果也不會錯。復習評價不僅僅是對知識的復習評價，而且還包括能力、情感態(tài)度與價值觀。當然，如何對學生的知識、能力、情感態(tài)度與價值觀做出準確的評價，還是急需我們進一步研究的課題。筆者認為新課改的效果如何很大程度上取決于評價方法、評價體系的改革。

在這個階段教師要注意針對不同的教育教學內容，采用不同的復習評價方法，時間、地點也不一定局限在課堂上。如：可以到大自然、社會、生活中通過實際問題進行復習評價；可以采用課下談話式的方法進行復習評價；可以用類似論文交流的形式來復習評價（論文題目有時可讓學生根據(jù)興趣自定）。教師在此階

段還要充分注意到學生的心理特點進行復習評價。如：針對中學生想象力豐富、思維敏捷的特點，可以給學生留一些比較難的題目，哪怕教師也不知道答案。洋思中學的當堂訓練也許就是充分考慮到了學生好象有一種天生的學習競爭心理來提高教育教學效果的。

有些復習評價的方法要求教師本身得具備很高的素質。在這個階段教師要注意通過學生的反饋，不斷地反思自己存在的問題，這樣可不斷地提高自己的教育教學水平，不斷地豐富自己的教育智慧，不斷提高自己的素質。當然，在其它階段甚至是課下，也有教育教學的反饋，教師也應不斷地反思自己，以提高自己的教育教學水平，提高自己的素質。如果教師素質跟不上，新課改很可能不能取得預期效果。

這種三段生物教學模式的三個階段有時也不是截然分開的。如：在某些時候，準備階段和復習評價階段也包含著學習階段的一些內容。“教無定法，教學有法，貴在得法”這句話非常有道理。教師應根據(jù)社會、學校、教師、學生等情況的不同，選用不同的教學模式以達到最好的教育教學效果。我們不應機械地照搬模仿他人的教學模式，那樣有可能還會弄巧成拙。如：有的學校盲目模仿洋思中學的教學模式（洋思中學的教師每節(jié)課有時甚至只講幾分鐘），也規(guī)定教師在課堂上必須只講多長時間，結果并沒有取得預期的效果。我們應學習他們好的教育思想理念，提高自己的素質。素質提高了，有了很好的教育思想理念，相應地在

頭腦中就很可能產(chǎn)生出很好的教育智慧，有意無意之中也許就會逐漸找到適合于自己的、行之有效的、有利于學生將來發(fā)展的好的教學模式。

第五篇：模式生物小結

模式生物

摘要：模式生物的研究對于生命科學的發(fā)展具有重大意義，是探索生物起源奧秘、治療疑難雜癥以及解密奇特生命現(xiàn)象的重要手段。模式生物（model organism）能夠代表一類生物的基本特點，結構相對簡單并易于進行試驗操作，因此普遍用于遺傳學、發(fā)育生物學、生理學和分子細胞學等方面的研究。其普遍特點是如：有利于回答研究者關注的問題，能夠代表生物界的某一大類群；對人體和環(huán)境無害，容易獲得并易于在實驗室內飼養(yǎng)和繁殖；世代短、子代多、遺傳背景清楚；容易進行實驗操作，特別是具有遺傳操作的手段和表型分析的方法等.不同的模式生物由于其各自的遺傳生長特點及其在進化過程中的地位，而又具有各自獨特的特點.下文主要介紹了酵母、斑馬魚、小鼠這三種模式生物，讓我們一起來了解了解這些模式生物的特點及研究優(yōu)勢。

關鍵詞：模式生物酵母 斑馬魚 小鼠 1.酵母

在各種模式生物中, 酵母是最早被認識、研究得最深入的真核生物之一, 也是分子生物學研究的常用模式物種。酵母與其它真核生物相比，它們的基因組較?。s 12 Mb），基因數(shù)目也比較少（約 5 885）。與大腸桿菌類似，它們可以在實驗室里快速繁殖，在理想條件下，每次細胞分裂大約 90 min，可以從單個細胞繁殖成克隆群體.酵母作為模式實驗系統(tǒng)最重要的優(yōu)點是，酵母細胞不僅簡單，而且具有所有真核生物細胞的主要特征，如含有一個獨立的細胞核、多條線性染色體包裝成染色質、細胞質包含了全部的細胞器（如線粒體）和具有細胞骨架結構（如肌動纖維蛋白）等。

在酵母系統(tǒng)中，單倍體和雙倍體細胞的存在促進了酵母的遺傳分析。酵母在單倍體和二倍體的狀態(tài)下均能生長，并能在實驗條件下較為方便地控制單倍體和二倍體之間的相互轉換，這種轉換是通過交配（單倍體到雙倍體）和孢子生成（雙倍體到單倍體）來實現(xiàn)的，這對其基因功能的研究十分有利。例如，0 要想知道一個特定的基因是否是細胞生長所必需的，可以在單倍體里敲除這個基因，單倍體細胞只能承受非必需基因的敲除。在酵母中容易對其基因組做精確的人為突變，當把末端與基因組的任何一個特定區(qū)域同源的線性DNA 引入到酵母細胞中，酵母基因組就會發(fā)生非常高的同源重組，導致目標染色體序列被所用的目的染色體片段所取代。如精確地刪除整個基因的編碼區(qū)、改變單個特定的密碼子，甚至改變啟動子中一個特定的堿基對，這使得研究基因或其調控序列的功能等具體問題變得比較容易。

目前已發(fā)展了一些非常有效的技術使得酵母基因組中的任何一個基因均能被突變的等位基因取代甚至完全缺失。因此, 酵母作為一種模式生物已廣泛應用于表觀遺傳學研究。近幾年來以酵母為模式生物研究DNA 損傷修復過程和異染色質形成機制已經(jīng)取得了長足的進展,揭示了基本的生命現(xiàn)象, 為表觀遺傳學研究生物體維持基因組穩(wěn)定性機制提供了良好的啟示和理論基礎。這些已報道的研究主要集中于組蛋白修飾領域,涉及到兩大方面: 一是建立一個穩(wěn)定的染色質環(huán)境,通過修飾劃分常染色質和異染色質的不同區(qū)域;二是統(tǒng)籌與DNA 相關的生物功能, 包括基因的表達調控、DNA 損傷修復、染色質濃縮等過程。

另外，酵母細胞由于凋亡過程的保守性及其作為分子生物學模式物種的先天優(yōu)勢，成為凋亡研究新的模式生物。目前該領域發(fā)展迅速，酵母已被用于研究多種凋亡相關的重大疾病。不可否認的是，酵母并不是哺乳動物細胞凋亡的完整拷貝，因此酵母細胞作為模式菌株仍存在一些瓶頸問題。目前認為，酵母缺乏某些動物細胞凋亡的重要調控因子。解決這一問題需要加強對酵母細胞凋亡的研究，同時尋找其他進化稍高等的物種作為補充。酵母作為細胞凋亡模式生物還有很大空間。酵母可用于解釋不同凋亡途徑間的復雜層次以及凋亡執(zhí)行過程中尚未揭示的下游事件，如染色質修飾、凝縮與細胞死亡三者之間的關系等。酵母也可用于揭示細胞周期與凋亡之間的平衡與聯(lián)系。此外，動物細胞凋亡相關的死亡形式自嗜(autophage)對于抑制細胞癌變非常重要。因此隨著酵母中發(fā)現(xiàn)自嗜基因，酵母對于研究自嗜與凋亡通路之間的關系也應當有所貢獻。我們有理由相信，細胞凋亡的酵母模型將在未來10 年內取得更豐碩的成果。2.斑馬魚 作為模式生物，斑馬魚（Daniorerio）不僅有脊椎生物的一般特點，而且具備諸多技術優(yōu)勢：飼養(yǎng)簡單、成本較低、繁殖力強、胚胎透明、個體較小、時代時間短、遺傳信息豐富、擁有大量實驗室突變系、可進行正向和反向遺傳分析等。斑馬魚個體較小，可以在較小的空間里繁殖高密度的種群，利于節(jié)省試驗成本。時代時間較短，僅3-4 個月，有助于長期的遺傳學研究。實驗室條件下，斑馬魚可常年產(chǎn)卵，允許連續(xù)大規(guī)模繁殖后代。通常，雌性每周可產(chǎn)卵一次，每次產(chǎn)卵50-200枚。胚胎發(fā)育快，受精后24 h（hpf）身體成型，大部分器官96 hpf內發(fā)育完全。斑馬魚胚胎個體小，可在微孔反應板上培養(yǎng)；與哺乳動物胚胎在子宮內發(fā)育的情況不同，斑馬魚是體外發(fā)育，便于人工操作，如通過控制培養(yǎng)液直接對胚胎進行水處理（water treatment）；胚胎透明度高，且發(fā)育快速，易于觀察，適于進行顯微注射。斑馬魚全基因組測序已于2005 年完成，豐富的遺傳信息為確定斑馬魚各種生物學參數(shù)的標準值、鑒定試驗突變體提供了依據(jù)?；趯嶒炇已芯康难杆侔l(fā)展，現(xiàn)已獲得多種具有不同特性的斑馬魚突變品系，能滿足不同試驗需求。斑馬魚也是常用的脊椎動物毒理學模型，用作生態(tài)毒理學測試物種，檢測水質中化學物質對魚類生存、生長和繁殖狀況的影響。但基于動物權益維護和環(huán)境保護的需要，目前斑馬魚胚胎毒理學測試僅作為備用手段用于減少或代替實時監(jiān)測。但實驗室養(yǎng)殖斑馬魚也有困難，該種群易發(fā)生微孢子蟲病和分枝桿菌病，這兩種難治愈且不易根除的傳染性疾病。此外，斑馬魚生物學和生態(tài)學的信息還十分有限，基因組數(shù)據(jù)庫也不完善，不能滿足當前研究的需要。目前斑馬魚的反向遺傳學手段應用較少，使用特殊設計并合成的嗎啉代寡聚核糖核酸（morpholino）可以暫時性的抑制目的基因的表達。

轉基因斑馬魚用于基因表達和發(fā)育調控研究：

以斑馬魚為模式生物，利用轉基因技術，科學家們對脊椎動物熱生物學進行了系統(tǒng)的研究，包括溫度對斑馬魚生長發(fā)育、繁殖和性別分化的影響，溫度對生理節(jié)律、動物行為的調節(jié)，溫度對基因表達（如熱激蛋白）的影響等。此外，對生物鐘系統(tǒng)、細胞周期、神經(jīng)發(fā)育學都有廣泛的研究。孟安明，林碩利用斑馬魚GATA-2 基因5' 側翼調控序列和GFP 基因，獲得了只在中樞神經(jīng)細 胞表達GFP 或在神經(jīng)細胞和表層細胞都表達GFP 的轉基因斑馬魚種系，同時還進一步證實了GATA-2 基因在胚胎發(fā)育中的時空表達譜。

活體形態(tài)發(fā)生和細胞遷移研究：

為觀察胰外分泌腺細胞的分化、增殖和形態(tài)發(fā)生，用彈性蛋白酶A 啟動子調控GFP 在斑馬魚胰腺外分泌腺中特異性表達，發(fā)現(xiàn)胰腺在發(fā)育早期是一個緊密結合的實體，然后沿腸向后延伸。

人類免疫性疾病、自體吞噬和神經(jīng)性疾病的研究: 斑馬魚遺傳操作簡單，已經(jīng)成功用于多種人類疾病模型的構建，在研究人類疾病發(fā)病機理、治療手段等方面作出了卓越貢獻。例如，通過斑馬魚啟動子表達顯性突變基因，構建熒光重組體，瞬時過表達和反義基因敲除技術的應用，對人類中央核性疾病、亨廷頓舞蹈癥、多谷氨酰胺疾病和老年癡呆進行研究。

轉基因斑馬魚用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測：

近年來，國內外運用轉基因斑馬魚檢測水體環(huán)境中的重金屬毒性、環(huán)境激素、綜合毒性和有機污染物毒性等，成效顯著，日益受到關注。目前主要通過3 種途徑使用轉基因斑馬魚對環(huán)境污染物進行監(jiān)測。第一種方法是使用整合了大量大腸桿菌穿梭載體的轉基因斑馬魚檢測環(huán)境誘變劑，如以熒光定位的轉換來測試誘變劑的活性；第二種方法是使用受到不同環(huán)境污染物，如芳烴、重金屬或環(huán)境雌激素污染影響的啟動調控元件，利用該元件誘導熒光或熒光酶的表達；第三種方法是利用組織特異性表達的熒光魚篩選隨特殊發(fā)育途徑產(chǎn)生特殊作用的環(huán)境毒素。在受熱、重金屬等壓力脅迫條件下，生物體細胞中的熱激蛋白HSP 會在保護和修復途徑中發(fā)揮重要作用。3.小鼠

小鼠作為模式生物相對于其他物種有什么優(yōu)勢？首先，從進化的角度上來看小鼠作為哺乳動物的代表有其不可動搖的地位。除了小鼠以外的四種模式動物都至少在2.7億年前就在進化上與人類走到了不同的分支，而小鼠在6 千萬年前還和人類共同擁有一個祖先。在2002年小鼠基因組的測序工作初步完成時，研究者們分析了96% 小鼠基因組序列。在這其中有99% 的基因能在人的基因組序列中找到同源序列，證實了小鼠與人類在基因水平上的高度同源。同樣，小鼠的生理生化指標及其調控機制和人類相同或相似，因此小鼠的研究成果就有很大的可能性是可以推演到人類，所以對小鼠進行研究的有很大的應用價值。其次，和狗、猴等大型哺乳動物相比，小鼠的繁殖能力強，生殖周期短。通常實驗用的近交系小鼠一胎生育5~10 只幼鼠，而遠交群的小鼠的生殖能力更強。這些幼鼠在10周之后就能達到性成熟的狀態(tài)，開始繁殖下一代。同時小鼠沒有親子相殘的習性，這樣生產(chǎn)后的雌鼠和幼鼠仍可以和雄鼠同籠。這樣不但確保了幼鼠的成活率，同時也能提高交配的頻率，確保了繁殖的高效率。小鼠飼養(yǎng)也相對簡單，由于小鼠體積小(通常成年鼠的體重在20~40g 之間)，所以可以在有限的空間內進行大規(guī)模飼養(yǎng)，因而十分利于進行大規(guī)模的實驗。再次，小鼠交配時會形成陰栓，這有助于判斷交配的時間，對研究中判斷不同發(fā)育階段十分重要。因為其他動物的受精時間通常要通過觀察交配行為來確定，而小鼠的這種特性就使研究人員不必時刻注意實驗動物的行為，為工作提供了便利。小鼠的大多數(shù)品系比較溫順，容易抓取和進行實驗操作。最后，由于小鼠的這些特點使其在世界范圍內廣泛使用，而且形成了各種實驗用近交系，使用有基本一致遺傳背景的近交系小鼠所做出的實驗成果容易在不同的實驗室重復，這就使實驗結果更容易被接受。這也是小鼠作為模式生物的主要優(yōu)勢之一。

小鼠在生命科學的研究中有著諸多用途。根據(jù)其對小鼠的影響，常見的實驗應用可以分為三大類：第一類是只對小鼠進行觀察和檢測的實驗應用；第二類是不改變小鼠基因，但是對小鼠施加了外界影響的實驗應用；第三類是改變小鼠基因組的實驗應用。第一大類的實驗應用中使用的實驗技術是相對較為常規(guī)的。該類包括了小鼠的解剖、形態(tài)觀察和組織學分析、基因鑒定(genome typing)、各種免疫印跡(Western，Northern，Southern Blot)和RNA檢驗方法(RT-PCR)等微觀實驗。這些實驗技術不僅僅適用于小鼠，在其他大多數(shù)生命科學的研究中都被廣泛使用著，因此本文不作詳細介紹。但是由于小鼠有其自身的特性，所以這一類實驗應用有其自身獨特的價值。例如小鼠的近交系通常都是高癌系，可以用于進行自發(fā)癌癥的研究；而小鼠的生活周期短，也便于進行老化研究。這類實驗由于都是自然發(fā)生的表型，所以其結果的可信度較高。只 是進行分析研究時較為復雜，并需要大量的小鼠以獲得足夠的樣本。這恰恰就是小鼠相對于其他哺乳動物的優(yōu)勢所在。第二大類的實驗應用根據(jù)對小鼠施加的外界影響分為兩種，一種是非生物源性的，另一種是生物源性的。非生物源性的外界影響包括了輻射、毒素等各種環(huán)境因素以及各種化學合成藥品。在這些實驗當中，將小鼠暴露在特定環(huán)境中。然后通過小鼠對這些刺激的反應，可以研究動物如何抵抗不利環(huán)境的作用，及不利環(huán)境下動物受到什么傷害。這些結果將有助于提高人類自身對不利環(huán)境的抵抗，同時也可以利用小鼠的反應將其作為環(huán)境檢測的實驗對象。另一方面的應用是新的藥物及治療方案的安全性和有效性測試，這類生物源性的外界刺激包括了蛋白質、激素等試劑的注射以及細胞、組織移植等。注射各種生物制劑的目的和注射化學合成藥品的目的相仿，都是希望通過小鼠來研究這些制劑的作用效果。而細胞或者組織的移植則在醫(yī)學上有較為重要的意義。小鼠便于獲取、實驗重復性好、與人類的反應性相似等特性使其成為一種較好的藥物和治療方案的測試用動物。選擇小鼠來做移植實驗有許多優(yōu)勢。近交系小鼠中由于個體之間的遺傳背景基本相同，所以同品系的異體移植的組織排異反應十分輕微，為研究這類技術和需要使用這項技術的研究提供了便利。而且小鼠中免疫缺陷的品系，如裸鼠等對異體移植物無排異反應，所以經(jīng)常用來做人類腫瘤細胞的轉移和生長模型的載體。由于實驗用小鼠是小家鼠來源，具有與人類基本相近一致的居住環(huán)境適應性，所以易感病原體在很大程度上和人類相同，因而小鼠對許多種類傳染病的研究也非常重要。第三大類是經(jīng)典的小鼠突變模型大多是通過對自發(fā)突變的篩選與培育得到的，但是小鼠發(fā)生自然突變的概率大約只有20 萬分之一，所以期待運用自然突變進行飽和突變篩選完全不可能實現(xiàn)。在眾多科學家的努力下，小鼠基因組改造技術已經(jīng)非常成熟，成為功能基因組研究的最主要手段之一。證明一個特定基因的在某個器官或發(fā)育過程中的功能不外乎要給出三個證據(jù)：首先，要確證該基因在此器官或發(fā)育過程中特異性表達；其次，證明運用分子生物學手段“剔除”或“敲落”該基因導致器官功能或發(fā)育調控的異常；最后，改變該基因的表達特異性也可能導致器官功能或發(fā)育調控的異常。前一個問題涉及RNA 和蛋白水平的分析，而后兩個證據(jù)則主要依賴于基因剔除和轉基因的手段。運用基因組改造技術建立起來的疾病模型，不僅僅對生物醫(yī)學的基礎研究至關重要，而且對發(fā)現(xiàn)新的藥物靶標、新藥篩選等有重大意義?？偨Y：要想在整個基因組的規(guī)模上了解基因組和蛋白質組的功能意義，包括基因組的表達與調控基因組的多樣化和進化規(guī)律以及基因及其產(chǎn)物在生物體生長、發(fā)育、分化、行為、老化和治病過程中的作用機制，都必須充分加強對不同種類模式生物的綜合研究以及發(fā)展新的模式生物，例如，線蟲的細胞分化譜系明確，為研究細胞與細胞間相互作用和特定細胞功能提供了很好的模型；果蠅的遺傳背景清楚，基因定位與表型效應的關系明確，各種遺傳分析方法也較成熟，是進行遺傳分析的最佳材料；斑馬魚通體透明，是研究器官發(fā)生的最佳材料之一，尤其是對心血管系統(tǒng)；當然，由于小鼠基因和人類基因高度同源，更多的研究以小鼠為對象.基于各種模式生物的不同特點，研究者可以根據(jù)研究目的之不同，有機地進行模式生物的選擇與組合搭配.參考文獻：

[1] 王凱.《生命科學研究中常用模式生物》 [J].生命科學研究.2010,14(2)：156-156.[2]姜俏,林琳,汪天虹.《研究細胞凋亡的新模式生物———酵母》.生物化學與生物物理進展Progress in Biochemistry and Biophysics.2008, 35(4): 361~367 [3]劉麗麗,王健,吳巍,王海勝,閆艷春.《斑馬魚在轉基因動物研究中的應用》.生物技術通報BIOTECHNOLOGY BULLETIN.2013年第2期.[4]匡穎,費檢.《小鼠，模式生物中的“常青樹”》.Chinese Journal of Nature Vol.35 No.6 REVIEW ARTICLE.2013.06.[5]林兆宇,高 翔.《小鼠的遺傳學研究》.生命科學ChineseBulletinofLifeSciences.第18卷第5期.2006年10月.[6] 汪曉華 ,熊思東.《斑馬魚:一種新的免疫學研究模式生物》.生命的化學.2003年23卷3期