首都师范大学校园植物资源调查

为了丰富我校植物学分类教学材料,更方便的让广大师生了解学校的植物资源情况,我们对校本部内的植物进行了调查.结果显示,校园内共有种子植物180种,其中裸子植物共6科16种,被子植物共58科164种.(其中双子叶植物共52科149种,单子叶植物共6科15种).通过调查,我们更进一步地了解了校园内的植物资源,有利于同学们普及自然科学知识,更为今后校园植物资源的开发与保护提供了参考.

首都师范大学校园内部分植物花粉形态观察

花粉症是近年来严重困扰人们生活的一类过敏症状.对花粉进行定性定量分析,探究花粉的散布规律,可对花粉症的发生起到一定的预防作用.本文通过光学显微镜和德国莱卡DMRE研究型显微镜对首都师范大学校内的8种植物花粉进行了观察和照像采集。

2017—2023年北京高考生物学试题对科学探究核心素养的考查分析

为深入了解高考生物学试题如何对科学探究核心素养进行考查,本文参照《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》,对2017—2023年北京高考生物学试题中科学探究试题进行了系统分析。研究表明,科学探究类试题数量占比≥40%,包括选择题和非选择题2个题型,考查范围覆盖了高中生物学教材的5个模块20个章节,其中基因工程、基因和染色体的关系、免疫调节与细胞的能量供应和利用考查频率较高。在学业质量水平方面,选择题多处于水平1~2;非选择题的考查在4个水平均有涉及,其中在水平1、2、3和4的考查百分数分别为9%、40%、40%和11%;在学科能力方面,选择题主要考查理解和应用,非选择题侧重考查应用、思辨和创新。以高频考点基因工程为例,可以得出科学探究试题趋向于更为复杂的实验情境,学业质量水平和学科能力要求提高,并出现多个知识点交叉融合的综合性题目。本研究可为中学生物学科学探究核心素养的培养提供一些启示和参考。

分形理论及其在生命科学中的应用

生命现象从微观到宏观的各个层次,都存在着分形现象.分形理论已在生命科学领域得到了广泛的应用.本文介绍了分形、分形维数的基本概念,综述了分形理论在生物学中的应用,并对分形理论在生命科学领域中的应用前景进行了展望.

科学专业师范生科学实验观的调查研究与反思

科学实验观是个体对于科学实验所持有的观念和认识。研究采用调查问卷及现象图析学方法,对北京市某师范大学191名科学专业大三年级的师范生进行调查研究。结果表明：师范生能够意识到科学实验观的重要性,但对之缺乏基本的了解与反思;师范生总体上倾向于现代科学实验观,物理师范生倾向认为实验具有可重复性,化学师范生倾向认为实验不完全具有客观性;绝大多数师范生认同科学实验对理论的验证和检验作用,物理师范生更认同实验对科学事业发展的作用,生物师范生更认同实验对个人发展的作用,化学师范生无明显倾向。基于调查结果反思师范生的培养模式,并提出相应建议。

北京两个水库的桃花水母及其发生条件初探

为鉴定北京怀柔水库和黄松峪水库发生的桃花水母并检验其水环境质量相关性,对2022年9月9日和10日采自2个水库的桃花水母进行形态学和遗传结构分析,并结合常规水生态监测数据,初步探究桃花水母发生的水环境条件。结果显示,怀柔水库和黄松峪水库桃花水母形态结构较为相似,依据其伞径、触手数目、主辐触手长于其它触手、管状平衡囊数、刺丝囊疣圆锥状环状排列及囊状性腺等形态特征初步鉴定为索氏桃花水母和嘉定桃花水母。ITS序列分析结果显示怀柔水库样本与索氏桃花水母遗传相似性100%,黄松峪水库样本与嘉定桃花水母遗传相似性100%,佐证了形态学鉴定结果。2个水库桃花水母发生前后库区pH、溶解氧、总氮和总磷浓度以及生化需氧量等因子无明显差异,而水温和食源浮游动物生物量变动明显,水质处于中营养-轻度富营养状态。9月上旬,2个水库水温快速下降到25℃以下,而适口食源浮游动物生物量增长至1.2 mg/L以上。推断:1)桃花水母环境耐受力较强,偏爱食物丰富的中营养水体;2)水温骤变(骤升或骤降)和适口食物充裕可能是刺激桃花水母启动有性生殖的重要生态因子。据此分析了温变胁迫和营养限制对桃花水母发生的可能驱动效应,以期为桃花水母发生机理的研究提供参考。

生物统合加工嵌合纤维小体组装模块反应机制探究

为探究生物统合加工嵌合纤维小体中重组蛋白粘连模块与对接模块的分子相互作用及其对嵌合纤维小体组装效率的影响,采用酿酒酵母细胞分泌表达支架蛋白和酶分子催化模块,在胞外通过非变性蛋白凝胶电泳和等温滴定量热法测定分析二级支架蛋白、纤维素酶分别与一级支架蛋白结合时的相互作用反应。结果显示,分别连接二级支架蛋白和纤维素酶蛋白的对接模块与粘连模块的亲和力常数增大,亲和力减小,组装反应为焓变驱动的放热反应并产生氢键,证明这些蛋白分子间亲和力减小是导致二级支架蛋白与一级支架蛋白组装效率较低的主要影响因素。

蚕豆根尖细胞微核检测方案与数据分析

微核检测技术在世界范围内被广泛应用于环境监测以及食品安全性检测,由于其可操作性强,亦是大学开展课外活动,培养学生科研能力的有效方法。本文针对传统方法中本底微核数变异大和检验效率低的问题,提出了新的设计方案及分析方法。对师生进行课外研究及环境因素的遗传安全性分析与鉴定具有一定指导意义。

液相色谱质谱联用分离鉴定酸性植物激素的初级教学实验

液相色谱质谱联用仪(LC-MS)是目前检测脱落酸、吲哚乙酸等植物激素的重要技术手段之一。为了巩固学生对LC-MS基本概念与原理的掌握,提高学生的实践能力,培养学生实验素养,针对目前国内LC-MS实验教学存在的主要问题,本文提供了从易至难的5个基础教学实验,可使学生了解LC-MS样品前处理的基本过程,认识实际样品的复杂性和痕量植物激素检测的瓶颈问题,初步了解实际样品中ABA含量的计算方法。连续3个学期在研究生一年级仪器分析课的实践表明,这5个教学实验的学习实践活动能培养学生使用现代大型分析仪器的能力,提升学生学习仪器分析技术的兴趣。

应用微核技术对北京三海水域污染状况的研究

2003和2004年于北京三海(西海、后海和前海)分别采集21、22个样品,利用蚕豆根尖微核技术对水体的污染状况进行了遗传毒性分析.结果表明,水体总体显示出不同程度的遗传毒性特征.2003、2004两年中,微核相对率＜1.5的样本分别占4.7619%、18.1818%,主要分布于前海和后海湖心区域;微核相对率为1.5～2.0的样本分别占28.5714%和13.6364%;微核相对率为2.0～3.5的样本分别占28.5714%和45.4545%;微核相对率＞3.5的样本分别占38.0952%和22.7273%.其中,在民居密集的西海区域,两年重度污染率均达到40%.结果表明,水体污染程度与人为因素具有显著相关.本文对试验方法亦进行了讨论.

河北阳原桑干河国家湿地公园水鸟多样性

河北省阳原县桑干河国家湿地公园是鸟类迁徙的重要驿站。为掌握该湿地的鸟类状况,于2020年10月—2021年9月,采用样线法和样点法调查桑干河国家湿地公园的鸟类组成。结果表明:桑干河湿地公园共记录鸟类7目13科63种,其中,国家Ⅰ级保护鸟类2种,国家Ⅱ级保护鸟类7种,河北省重点保护鸟类23种,列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录(IUCN)》受胁物种的鸟类8种。居留型以旅鸟为主,有41种(65.08%),其余为夏候鸟22种(34.92%)。区系组成以古北界为主,共46种(73.02%),东洋界5种(7.94%)、广布种12种(19.05%)。优势种为赤麻鸭(Tadornaferruginea)和绿头鸭(Anasplatyrhynchos)。各月水鸟群落Shannon-Wiener多样性指数与Pielou均匀度指数差异较大,5月多样性指数与均匀度指数均最高,分别为2.732和0.860;11月均最低,为1.377和0.460。研究结果可为桑干河国家湿地的管理、该区域未来鸟类监测以及水鸟保护策略的制定提供依据。

细胞衰老与肿瘤治疗

细胞衰老是抑制肿瘤细胞增殖的重要机制,当前主要采用衰老疗法治疗癌症。鉴于衰老细胞在肿瘤中的复杂作用,单独使用促衰老疗法或者抗衰老疗法治疗效果都不理想。为系统地了解细胞衰老在肿瘤治疗中的研究现状,为后续治疗指引方向,本文总结了细胞衰老的特征和机制,讨论了目前利用衰老治疗癌症的各种策略,期待为肿瘤治疗提供新的思路与方法。

北京湿地越冬灰鹤食性的初步分析

2005年12月～2006年3月，采用粪便分析法对北京野鸭湖湿地自然保护区和密云水库北部地区越冬灰鹤（Grus grus）的食性进行了研究。结果表明，灰鹤冬季为植食性，主要的食物有5科13种。谷物为其冬季食物的主要来源，占食物总量的76．40％。除农作物外，灰鹤也取食湿地植物的种子或植株，但仅占食物总量的13．27％。将野鸭湖灰鹤和密云水库灰鹤的食物组成进行比较，发现两越冬种群虽然都主要以农作物为食，但野鸭湖灰鹤以取食玉米（Zea mays）为主，密云水库越冬灰鹤取食最多的食物则为高粱（Sorghun bicolar）。

北京野鸭湖湿地地表甲虫群落组成与空间分布格局

2007年4-10月在北京野鸭湖湿地两种保存较好的湿地植被类型和3种主要的退化植被类型中设立了32个样地,采用陷阱法调查地表甲虫群落的组成,并在科级水平上探讨了湿地退化及植被类型变化对地表甲虫群落组成的影响。整个采样周期共采集甲虫标本42科,其中步甲科和隐翅虫科为优势科,蚁形甲科、肖叶甲科和薪甲科为亚优势科。在所研究的5种植被类型中,湿地景观保存较好的芦苇(Phragmites communis)带与球穗莎草(Cyperus glomeratus)带的甲虫群落活动密度、科丰富度和Shannon-Wiener多样性指数(H')均无显著差异,而上述两种植被类型的甲虫活动密度以及球穗莎草带的甲虫科丰富度均显著高于3种退化的植被类型。对地表甲虫群落组成与9个环境因子进行的典范对应分析(CCA)表明,32个样地在CCA排序图中的分布与植被类型之间存在明显的对应关系,土壤含水量、植物盖度、植物生物量和枯落物盖度是影响地表甲虫群落组成及空间分布的主要环境因子。相关和回归分析结果也显示,甲虫群落的活动密度与土壤含水量、植物生物量和植物盖度均极显著或显著正相关,科丰富度与植物生物量显著正相关,多样性指数(H')与植物盖度极显著负相关;其中土壤含水量的变化能够解释甲虫群落活动密度总方差的57%。此外,通过主成分分析获得了反映土壤含水量、植物生物量和植物盖度综合作用的环境变量WBC(Water-Biomass-Coverage)。依据地表甲虫活动密度与WBC的关系,可将5种植被类型分为彼此差异极显著的3组。研究结果表明保持良好的湿地景观对于保护湿地甲虫具有重要意义。

DNA条形码技术在北京百花山地区夜蛾科物种鉴定中的应用

为了探讨DNA条形码技术在夜蛾物种鉴定中的可行性,本研究利用条形码通用引物扩增了北京百花山地区43种夜蛾75个样本的线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(mitochondrial cytochrome c oxidase subunitI,COI)基因序列,以Kimura双参数模型进行种内种间遗传距离分析、使用邻接法(neighbor-joining,NJ)和最大简约法(maximumparsimony,MP)分别构建系统发育树,并利用分子序列差异阈值对样本进行分子可操作分类单元(molecular defined operational taxonomic units,MOTU)划分。结果表明:所有夜蛾种类通过系统发育树可以成功区分;种内平均遗传距离(0.03%)远远小于种间平均遗传距离(11.29%);采用较为保守的1%的序列差异阈值将75个夜蛾样本分为42个MOTU,正确率为95%,除了MOTU04包含2个物种外,剩余41个MOTU与形态种呈现一一对应的关系。结果显示,基于COI基因的DNA条形码对于本研究中所涉及的夜蛾具有较好的区分,可以作为一种有效的工具在夜蛾科昆虫物种鉴定中进行应用。

北京地区湿地高等植物区系分析

根据工作需要,在北京4个水系的主要河流的平原地段和山区的上、中游地段,选取不同生境的典型样地,以及城区的人工湖泊共设立了35个采集点,采用样方法和样带法相结合,共调查样方355个,采集样本4 152个。在该调查资料的基础上,运用区系学原理对北京地区湿地高等植物区系的种类组成、地理成分(科、属、种3个层次)等进行了系统的分析。结果表明,北京地区湿地高等植物共有108科311属552种(含山区湿地),占北京植物总数的近1/3。其中苔藓植物(B ryohyto)有9科15属18种;蕨类植物(Pteridophgta)5科5属8种;裸子植物(Gymnosperm ae)3科5属6种;被子植物(Angiosperm ae)91科286属520种。种子植物中含20种以上的有5科,共210种;含5种以上的属有14个属,共114种。北京地区湿地植物的分布(即地理成分)较复杂。北京湿地种子植物属的分布区类型有15个类型,9个变型,温带地区类型占主导,温带成分较丰富(属数、种类、比例均占首位)。本区植物区系的主要特征为:①草本植物发达;②温带成分占优势地位;③区系起源古老;④特有属、种匮乏;⑤分布区类型具多样性。

北京野鸭湖湿地自然保护区冬季鸟类生境选择研究

于2007年10月至2008年3月对北京野鸭湖湿地自然保护区进行了鸟类多样性调查,共记录到鸟类69种,隶属13目24科45属。优势种鸟类9种,常见种8种,稀有种52种,与湿地关系密切的游禽和涉禽占优势地位。利用高分辨率遥感图像,在"3S"技术的支持下,确定鸟类分布的模拟样方,以调查鸟类生境,共调查了16个可能影响保护区冬季鸟类栖息地分布的变量。通过独立两样本t检验与卡方检验的方法筛选出其中的10个主要变量,最后采用主成分分析的方法确定了5个影响鸟类生境选择的主要成分。结果表明,鸟类生境选择角度具有多向性的特点,景观因子、干扰因子和水因子是主要的影响因子。由于冰的隔离作用成为冬季鸟类自我保护的主要方式,水域的宽阔性对于冬季鸟类的生境选择具有重要意义。建议在对野鸭湖湿地自然保护区冬季鸟类采取保护措施时,必须重视水环境的恢复、各种人为干扰的消除以及系统保护的加强。

芦苇群落水体质量与芦苇转录本的相关性

芦苇(Phragmites australis)是广生态幅多年生水生植物,在全球分布极广。芦苇能够适应并生长在极端环境,如盐碱地、重金属污染地等,这种巨大的环境忍耐能力使得芦苇成为研究植物环境适应性的模式物种,并逐渐成为植物学和生态学等领域的研究热点。目前,北京自然和人工湿地中大量栽植芦苇,其主要功能是净化水体、稳定水体自净能力。为深入了解水体质量对芦苇转录本的影响及二者之间的相关性,首先对北京及河北白洋淀共计32个采样点的8项水质指标进行了检测。结果表明,32个采样点的水体整体处于污染状态,主要污染物为总氮(TN)和生物需氧量(BOD),并且水质均略偏碱性,且具有高氮(N)、高磷(P)、高BOD和高化学需氧量(COD)等特征。主成分分析(PCA)表明8项水质指标间具有相关性,可被降至3个维度,第一维度是BOD/COD/高锰酸盐指数(CODMn);第二维度是TN/氨氮(NH3-N)/总磷(TP);第三维度是pH/溶解氧(DO)。对水质指标与芦苇叶片RNA-seq转录本进行皮尔森系数相关性分析,筛选出247个与水质指标相关的转录本。其中,232个基因(93.9%)的转录水平与水质指标呈现正相关性。经实验室单一因子或双因子验证确定了PB.4621.1(编码GMP合酶)和PB.12079.1(编码LEA14蛋白)两个基因更适合用于监测水体中的氮和磷水平。研究为后续芦苇监测水质技术的开发与利用奠定了理论基础。

北京野鸭湖湿地自然保护区迁徙水鸟调查

于2004～2009年,对北京市野鸭湖湿地自然保护区的水鸟进行调查。共记录到水鸟114种,隶属于8目18科。其中,旅鸟104种,占91.23%;夏候鸟32种,占28.07%;冬候鸟2种,占1.75%;留鸟1种,占0.88%。国家I级重点保护鸟类有4种,包括黑鹳(Ciconia nigra)、东方白鹳(Ciconia boyciana)、白头鹤(Grus monacha)和遗鸥(Larus relictus);Ⅱ级保护鸟类有灰鹤(Grus grus)、大天鹅(Cygnus cygnus)、卷羽鹈鹕(Pelecanus crispus)、鸳鸯(Aixgalericulata)、赤颈鸊鷉(Podiceps grisegena)等12种。对水鸟数量和多样性的分析结果表明,该地区水鸟的季节变化较为明显,春秋两季水鸟的数量和种类较多,旅鸟占较大的比例,说明野鸭湖湿地是候鸟南北迁移的主要通道,是珍稀水禽的重要停歇地,在鸟类的迁徙过程中具有重要的作用。

北京城市河湖营养状态与蓝藻水华研究

2003—2004年的调研结果显示,北京城市河湖(长河水系)总氮平均含量为1.667mg/L,总磷平均含量为0.144mg/L,浮游藻类平均细胞密度为41150×104/L,其中蓝藻占90.0%。浮游藻类的群落结构为蓝藻(Cyanophyta)-绿藻(Chlorophyta)型,河湖水体中营养盐与初级生产力的关系为浮游藻类响应型,连续两年发生以微囊藻(Microcystis)占优势的蓝藻水华。河湖水体5项指标(SD、TP、TN、CODMn、Chla)的TSIM值在57～87间,水体已达到富营养或重富营养程度。其主要原因是:1)营养盐和有机物的污染;2)北京市淡水资源紧缺,补给城市河湖水量少;3)在河湖水系治理中,底部硬化,两侧(或周围)衬砌,破坏了水体的自然生态系统,使其自净能力大大降低。