生物学技术PPT模板
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分子生物学实验技术ppt课件
质粒转化大肠杆菌的过程
感受态
非定向克隆 +
或
定向克隆
克隆的片段只能按
+ 特定方向连接基因组DNA的构建基因组DNA的类型
质粒（﹤10kb)噬菌体质经双向电泳之后，用蛋白质水解酶裂解成肽段，可 用于质谱分析。通过电离源将蛋白质分子转化为气相离子， 然后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）的蛋白离子分离开，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。
两种离子发生方法： 基质辅助激光解吸附/离子化（MALDI)、电喷雾离子化 （ESI)
噬菌体展示技术
噬菌体展示技术是将编码目的蛋白的基 因与编码噬菌体表面蛋白的基因融合后， 以融合蛋白的形式表达在噬菌体表面的一 种技术。
将不同蛋白的cDNA插入噬菌体载体进 行表达，得到表达不同蛋白的一定规模的 噬菌体展示库 。
将“诱饵”蛋白固定化，基于“诱饵”蛋白与 “猎物”蛋白之间的相互作用，可将展示库 中与固定化的“诱饵”蛋白有相互作用的“猎 物”蛋白分离纯化出来，再对“猎物”蛋白进 行质谱鉴定。
四、蛋白组学研究
蛋白质分离 蛋白质分析 蛋白质相互作用的研究方法： 酵母双杂交技术，噬菌体展示技术，表
面等离子共振技术，荧光共振能量转移 技术，蛋白质微阵列芯片技术，免疫共 沉淀技术，pull-down技术
蛋白质分离
最常用的蛋白质分离技术是20世纪70年代发明的双 向电泳（2-DE），是根据蛋白质的等电点不同在pH 梯度介质中进行第一次分离，即等点聚焦（IEF)，然 后根据蛋白质分子量的不同进行第二次分离，即 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。
重叠延伸PCR原理
重叠延伸PCR技术由于使用了具有互补末端的引物， 使PCR 产物形成了重叠链，从而在随后的扩增反应中通过 重叠链的延伸，将不同来源的扩增片段重叠拼接起来。可 简单迅速的将两个DNA片段连在一起，用于嵌合基因的构 建
普通生物学ppt完整版
2024/1/27
泌尿系统
排出代谢废物和多余水分，维持体内水盐平衡。
神经系统
感知内外环境变化，调节生物体的各种活动，维 持内环境稳态。
免疫系统
识别并清除异己成分，维持生物体的免疫平衡。
18
生物体对环境的适应与调节机制
行为适应
生物体通过改变自身行为来适应环境变化， 如迁徙、寻找食物和水源等。
形态适应
通过收缩和舒张实现生物体的 运动。
神经组织
接收、整合和传递信息，实现 生物体对内外环境的感知和调
节。
2024/1/27
17
生物体的器官系统及其相互关系
消化系统
摄取、消化食物，吸收营养物质，排出废物 。
呼吸系统
吸入氧气，排出二氧化碳，实现气体交换。
循环系统
输送血液，为全身各组织器官提供营养物质和氧 气，同时带走代谢废物。
生物体通过调节自身生理机能来适应环境变 化，如调节体温、改变代谢速率等。
生理适应
生物体通过改变自身形态结构来适应环境变 化，如改变体型、增加或减少某些器官的大
小等。
2024/1/27
遗传适应
生物体通过遗传变异和自然选择来适应环境 变其保护
2024/1/27
高尔基体
参与蛋白质的加工和转运
内质网
细胞内蛋白质合成和加工的主要 场所
10
细胞分裂与增殖
有丝分裂
真核生物进行细胞分裂的主要方 式，遗传物质平均分配到两个子
细胞中
2024/1/27
无丝分裂
真核生物细胞增殖的一种方式，不 出现纺锤丝和染色体的形态变化
减数分裂
生物细胞中染色体数目减半的分裂 方式，是生殖细胞形成过程中的重 要环节
泌尿系统
排出代谢废物和多余水分，维持体内水盐平衡。
神经系统
感知内外环境变化，调节生物体的各种活动，维 持内环境稳态。
免疫系统
识别并清除异己成分，维持生物体的免疫平衡。
18
生物体对环境的适应与调节机制
行为适应
生物体通过改变自身行为来适应环境变化， 如迁徙、寻找食物和水源等。
形态适应
通过收缩和舒张实现生物体的 运动。
神经组织
接收、整合和传递信息，实现 生物体对内外环境的感知和调
节。
2024/1/27
17
生物体的器官系统及其相互关系
消化系统
摄取、消化食物，吸收营养物质，排出废物 。
呼吸系统
吸入氧气，排出二氧化碳，实现气体交换。
循环系统
输送血液，为全身各组织器官提供营养物质和氧 气，同时带走代谢废物。
生物体通过调节自身生理机能来适应环境变 化，如调节体温、改变代谢速率等。
生理适应
生物体通过改变自身形态结构来适应环境变 化，如改变体型、增加或减少某些器官的大
小等。
2024/1/27
遗传适应
生物体通过遗传变异和自然选择来适应环境 变其保护
2024/1/27
高尔基体
参与蛋白质的加工和转运
内质网
细胞内蛋白质合成和加工的主要 场所
10
细胞分裂与增殖
有丝分裂
真核生物进行细胞分裂的主要方 式，遗传物质平均分配到两个子
细胞中
2024/1/27
无丝分裂
真核生物细胞增殖的一种方式，不 出现纺锤丝和染色体的形态变化
减数分裂
生物细胞中染色体数目减半的分裂 方式，是生殖细胞形成过程中的重 要环节
分子生物学技术ppt课件
• 核酸研究中的应用十分广泛。
探针技术
• 探针是经过特殊标记的核酸片段，具有特定的 序列，能够与待测的核酸片段互补结合，因此 可用于检测核酸样品中的基因。
• 标记物：同位素、生物素或荧光染 Nhomakorabea • 核酸片段：人工合成、克隆的基因组DNA、
cDNA、RNA • 探针种类：DNA、RNA
印迹技术(Blotting): 将在凝胶中分离的 生物大分子转移(印迹)在固相化介质上 并加以检测分析的技术。
(1) DNA 印迹: Southern blotting (2) RNA 印迹: Northern blotting (3) 蛋白质印迹: Western blotting
印迹技术基本原理
凝胶电泳
转移
杂交
放射自显影 或化学显色
Southern blotting（DNA印迹技术）
组织或细胞中基因组DNA经限制性内切酶消 化后进行琼脂糖凝胶电泳，将含有DNA区带的凝 胶放入变性溶液变性后，使胶中的DNA分子转移 到NC膜上。转移完成后，加热使DNA固定于NC膜 上，用于杂交反应可进行DNA印渍。
三个步骤为一个循环。新合成的DNA分子作 为下一轮合成的模板，经多次循环（25～30次） 后即可达到扩增DNA片段的目的。
PCR的主要用途
目的基因的克隆 为重组DNA获得目的基因提供了简便快速的方法
基因的体外突变 利用PCR技术可以随意设计引物在体外进行基因 的嵌合、缺失、点突变等改造。
DNA和RNA的微量分析 一滴血液、一根毛发或一个细胞已足以满足PCR 的检测需要。
DNA序列分析 基因突变分析
PCR衍生技术
反转录PCR技术
mRNA反转录生成cDNA, cDNA 为模板PCR扩增
探针技术
• 探针是经过特殊标记的核酸片段，具有特定的 序列，能够与待测的核酸片段互补结合，因此 可用于检测核酸样品中的基因。
• 标记物：同位素、生物素或荧光染 Nhomakorabea • 核酸片段：人工合成、克隆的基因组DNA、
cDNA、RNA • 探针种类：DNA、RNA
印迹技术(Blotting): 将在凝胶中分离的 生物大分子转移(印迹)在固相化介质上 并加以检测分析的技术。
(1) DNA 印迹: Southern blotting (2) RNA 印迹: Northern blotting (3) 蛋白质印迹: Western blotting
印迹技术基本原理
凝胶电泳
转移
杂交
放射自显影 或化学显色
Southern blotting（DNA印迹技术）
组织或细胞中基因组DNA经限制性内切酶消 化后进行琼脂糖凝胶电泳，将含有DNA区带的凝 胶放入变性溶液变性后，使胶中的DNA分子转移 到NC膜上。转移完成后，加热使DNA固定于NC膜 上，用于杂交反应可进行DNA印渍。
三个步骤为一个循环。新合成的DNA分子作 为下一轮合成的模板，经多次循环（25～30次） 后即可达到扩增DNA片段的目的。
PCR的主要用途
目的基因的克隆 为重组DNA获得目的基因提供了简便快速的方法
基因的体外突变 利用PCR技术可以随意设计引物在体外进行基因 的嵌合、缺失、点突变等改造。
DNA和RNA的微量分析 一滴血液、一根毛发或一个细胞已足以满足PCR 的检测需要。
DNA序列分析 基因突变分析
PCR衍生技术
反转录PCR技术
mRNA反转录生成cDNA, cDNA 为模板PCR扩增
2024全新生物学ppt课件
01
信号传导在细胞增殖、分化、凋 亡等过程中的作用
02
信号传导异常与疾病的关系及药 物研发前景
03
遗传与变异原理剖析
Chapter
遗传物质DNA/RNA结构特点
DNA双螺旋结构
由碱基对、磷酸和脱氧核 糖组成，具有稳定性和自 我复制能力。
RNA单链结构
由核糖核苷酸链组成，与 DNA相似但存在不同之处 ，如U替代T等。
细胞膜、质、核功能探讨
细胞膜的结构与功能 膜蛋白的种类与作用
膜脂的种类与作用
细胞膜、质、核功能探讨
膜受体的种类与作用 细胞质的功能
细胞质基质的作用
细胞膜、质、核功能探讨
线粒体的结构与功能 叶绿体的结构与功能
细胞核的功能
细胞膜、质、核功能探讨
染色质与染色体的关系 核仁的结构与功能 核孔的作用与意义
环境保护重要性及实践举措
重要性
保护生态系统多样性和稳定性，维持人类生存和发 展的基础；预防环境污染和生态破坏，保障人类健 康和福祉。
实践举措
制定和执行环境保护法律法规；推广清洁能源和绿 色技术；加强环境监测和评估；提高公众环保意识 和参与度。
06
生物技术应用与发展前景
Chapter
基因工程在医学领域应用实例
遗传信息存储
DNA通过特定序列编码蛋 白质合成信息，实现遗传 信息在细胞内的传递和表 达。
基因表达调控过程揭示
转录过程
以DNA为模板合成RNA，包括启 动子识别、转录因子结合等步骤
。
翻译过程
以mRNA为模板合成蛋白质，涉及 核糖体、tRNA等参与。
基因表达调控
通过转录因子、表观遗传学修饰等 方式对基因表达进行精细调控，实 现细胞多样性和生物体复杂性。
细胞生物学常用技术1_PPT课件
阴极
阳极 聚光镜（电磁透镜）
物镜 中间镜 投影镜
照相底片
电镜照片
真空、上下颠倒
(2) 超薄切片的制备
A 固定 戊二醛:蛋白质
锇酸: C=C (膜结构)
B 脱水
上升梯度
乙醇：30% 50% 70% 80% 90% 95% 100%
C 包埋 单体树脂加温聚合
D 切片 500 –700 Å
E 重金属染色 U(醋酸双氧铀) Pb(柠檬酸铅)
(一) 光学显微镜技术
利用光线照明,将微小 物体形成放大影像的 仪器
1.显微镜的分辨率 显微镜或人眼在25cm的明视距离处,能分辨 被检物体微细结构最小间隔的能力。
d=
0.61 λ n sinθ
光学显微镜的分辨极限0.2μm
100μm 0.2μm
(2)脱水
定义：借助某些化学溶剂置换组织内水分的过程 常用的脱水剂：酒精
Fe2O3或Fe3O4颗粒 +
单克隆抗体
免疫磁珠
(3) 流式细胞仪 ( flow cytometry)
能够快速分选或检测细胞及其组分的物理或 化学特性的技术 A 原理: 抗原+抗体*
荧光标记
B 样品制备
细胞悬液制备 细胞固定 细胞染色
B 应用
* 细胞分选 cell in 1000 5000 cells/sec
可见光 λ
红外光 long
（2）荧光显微镜的基本构造
A 紫外光光源 B 二向色镜：反射短波光线，透过长波光线 C 滤光片
（3）常用的荧光染料
A 有机染料
荧光素 罗丹明 FITC
B 量子点 quantum dot
Ⅱ-Ⅵ族、Ⅲ-Ⅴ族元素构成的半导体纳米结晶
阳极 聚光镜（电磁透镜）
物镜 中间镜 投影镜
照相底片
电镜照片
真空、上下颠倒
(2) 超薄切片的制备
A 固定 戊二醛:蛋白质
锇酸: C=C (膜结构)
B 脱水
上升梯度
乙醇：30% 50% 70% 80% 90% 95% 100%
C 包埋 单体树脂加温聚合
D 切片 500 –700 Å
E 重金属染色 U(醋酸双氧铀) Pb(柠檬酸铅)
(一) 光学显微镜技术
利用光线照明,将微小 物体形成放大影像的 仪器
1.显微镜的分辨率 显微镜或人眼在25cm的明视距离处,能分辨 被检物体微细结构最小间隔的能力。
d=
0.61 λ n sinθ
光学显微镜的分辨极限0.2μm
100μm 0.2μm
(2)脱水
定义：借助某些化学溶剂置换组织内水分的过程 常用的脱水剂：酒精
Fe2O3或Fe3O4颗粒 +
单克隆抗体
免疫磁珠
(3) 流式细胞仪 ( flow cytometry)
能够快速分选或检测细胞及其组分的物理或 化学特性的技术 A 原理: 抗原+抗体*
荧光标记
B 样品制备
细胞悬液制备 细胞固定 细胞染色
B 应用
* 细胞分选 cell in 1000 5000 cells/sec
可见光 λ
红外光 long
（2）荧光显微镜的基本构造
A 紫外光光源 B 二向色镜：反射短波光线，透过长波光线 C 滤光片
（3）常用的荧光染料
A 有机染料
荧光素 罗丹明 FITC
B 量子点 quantum dot
Ⅱ-Ⅵ族、Ⅲ-Ⅴ族元素构成的半导体纳米结晶
生物技术概述ppt课件
微生物工程（发酵工 程） ：利用生物的生 命活动产生的酶，对 无机或有机原料进行 酶加工（生物化学反 应过程）获得产品的 工业。其主体是利用 微生物进行反应的工 业，处于生物工程的 中心地位。
20
这个5个方面的技术并不是各自独立的，它们彼此 之间是相互联系、相互渗透的。其中基因工程处 于核心位置，发酵工程是生物工程的主要终端。
标志：1953年，Watson & Crick 发现了DNA的双螺旋结构， 及其后来DNA重组技术的的发展。
13
现代生物技术特征
1）生物技术的多学科性和综合性 2）微生物、动植物作为生物催化剂，有别于化学催
化剂 3）最终目的将生物反应开发成为工业生产的工艺过
程，即生物反应过程（Bioprocess）。
1.1 对科学和技术的理解 科学与技术及工程的关系
人类在实践中发现的客观规律称之为“科学”。当人们运用这些规律 去创造出成果时需要经过三个转化过程。第一个转化是应用规律去发 明一些称之为“技术”的方法和手段（如工具、设备）；第二个转化 是运用技术去设计出要求的工作目标，被称为“工程”；第三个转化 是按照设计好的目标去实施之，创造出物质化成果。
态时出现的症状及病变； 四、在人工发病的动物体中又可分离到这种微生物。
25
1897年，法国布赫纳（Buchner）：任何生物都有引起发酵 的物质：酶
1928年，弗莱明（A. Fleming）发现青霉素，抗生素的工业 化
26
现代生物工程技术的崛起与发展 1953年，Watson and Crick DNA 核酸双螺旋 结构，半保留复制
A、燃烧 B、微生物作用： 在常温下湿物质产生：乙醇、沼气 C、碳液 石氢中 油化含 化合有学物碳工：氢业某化的些合各植物种物可原（作材特石料别油代是代 用大用 品戟品 。属或植作物提）取汁 D、光合放氢： 特殊情况下：绿藻、蓝藻、细菌 E、 生有物电电活池性：燃生料物转燃化料为电电池活：性利燃用料酶。或如微甲生醇物、将甲没
生物技术-现代生命科学的革命(共31张PPT)
药物tPA 是否会造成生态学灾难？
DNA芯片技术用于基因组分析时，具有样品用量小、信息量大、分析方法简易快速、自动化程度高等多项优点，特别适合于寻找新基因、基因表达免疫缺乏症（SCID） 基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质（酶）工程 此外还有基因诊断与基因治疗技术、克隆动物技术、生物芯片技术、生物材料技术、生物能源技术、利用生物降解环境中有毒有害化合物的技术 现代发酵工程是生物代谢、微生物生长动力学、大型发酵罐或生物反应器研制、化工原理等密切结合和应用的结果。 生物技术将是未来经济发展的新动力
高等植物细胞培养
➢ 高等植物细胞具有全能性。从高等植物的幼胚、 根、茎、叶、花和果实等不同器官的组织中分离 的单个细胞，经过特殊培养形成愈伤组织，并可 进一步诱导生成完整的植株。
细胞工程
细胞融合、细胞重组、杂交瘤技术
➢ 细胞融合是将不同种类的两种细胞经过特殊处理后放 在一起，在某些促融因子作用下发生融合，形成杂种 细胞。
➢ 获得29个发育为8 细胞的“胚”；
➢ 13头代孕母亲； ➢ 1996年7月5日，羊
羔6LL3，被命名为 “多莉”。
➢ （1）既然绵羊的体细胞可以被成功地克隆成一个新 的个体，是否意味着人类也可以克隆自己呢？
➢ （2）是否应该允许进行克隆人的实验？
12.6 生物芯片技术
生物芯片技术的一般原理
➢ 生物芯片又称DNA芯片或基因芯片，它们是DNA杂交探 针技术与半导体工业技术相结合的结晶。该技术系指将 大量探针分子固定于支持物上后与带荧光标记的DNA样 品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强 度进而获取样品分子的数量和序列信息。
➢ 生物科学成为当今世界自然科学的热点和重点， 主要由于两方面的原因：
（1）二十世纪后叶，分子生物学领域一系列突破性 成就，使生命科学在自然科学中的地位发生了革命 性的变化； （2）建立在实验室研究基础上的生物技术的发展为 人类带来了巨大的利益和财富。
DNA芯片技术用于基因组分析时，具有样品用量小、信息量大、分析方法简易快速、自动化程度高等多项优点，特别适合于寻找新基因、基因表达免疫缺乏症（SCID） 基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质（酶）工程 此外还有基因诊断与基因治疗技术、克隆动物技术、生物芯片技术、生物材料技术、生物能源技术、利用生物降解环境中有毒有害化合物的技术 现代发酵工程是生物代谢、微生物生长动力学、大型发酵罐或生物反应器研制、化工原理等密切结合和应用的结果。 生物技术将是未来经济发展的新动力
高等植物细胞培养
➢ 高等植物细胞具有全能性。从高等植物的幼胚、 根、茎、叶、花和果实等不同器官的组织中分离 的单个细胞，经过特殊培养形成愈伤组织，并可 进一步诱导生成完整的植株。
细胞工程
细胞融合、细胞重组、杂交瘤技术
➢ 细胞融合是将不同种类的两种细胞经过特殊处理后放 在一起，在某些促融因子作用下发生融合，形成杂种 细胞。
➢ 获得29个发育为8 细胞的“胚”；
➢ 13头代孕母亲； ➢ 1996年7月5日，羊
羔6LL3，被命名为 “多莉”。
➢ （1）既然绵羊的体细胞可以被成功地克隆成一个新 的个体，是否意味着人类也可以克隆自己呢？
➢ （2）是否应该允许进行克隆人的实验？
12.6 生物芯片技术
生物芯片技术的一般原理
➢ 生物芯片又称DNA芯片或基因芯片，它们是DNA杂交探 针技术与半导体工业技术相结合的结晶。该技术系指将 大量探针分子固定于支持物上后与带荧光标记的DNA样 品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强 度进而获取样品分子的数量和序列信息。
➢ 生物科学成为当今世界自然科学的热点和重点， 主要由于两方面的原因：
（1）二十世纪后叶，分子生物学领域一系列突破性 成就，使生命科学在自然科学中的地位发生了革命 性的变化； （2）建立在实验室研究基础上的生物技术的发展为 人类带来了巨大的利益和财富。
《分子生物学技术》课件
基因克隆和序列分析
获取目标蛋白质的基因序列， 进行必要的克隆操作和序列分 析。
表达和纯化
将改造后的基因导入表达系统 ，表达并纯化目标蛋白质。
确定目标蛋白质
根据实际需求，选择需要改造 的蛋白质。
基因突变和改造
根据需要，对基因进行突变和 改造，以改变蛋白质的结构和 功能。
性能评估
对改造后的蛋白质进行性能评 估，包括结构和功能分析。
CHAPTER 03
蛋白质工程技术
蛋白质工程技术的定义与原理
蛋白质工程技术的定义
蛋白质工程技术是通过基因工程技术 对蛋白质进行改造，以达到改善或优 化蛋白质的特性和功能的一种技术手 段。
蛋白质工程技术的原理
基于基因工程技术，通过改变蛋白质 编码基因的序列，实现蛋白质结构和 功能的优化。
蛋白质工程技术的操作步骤
《分子生物学技术》 ppt课件
contents
目录
• 分子生物学技术概述 • 基因工程技术 • 蛋白质工程技术 • 基因组学技术 • 生物信息学技术
CHAPTER 01
分子生物学技术概述
定义与分类
定义
分子生物学技术是以分子为研究 基础，通过分析分子的结构、功 能和相互作用的科学方法。
分类
分子生物学技术包括基因工程技 术、蛋白质工程技术、基因组学 技术和生物信息学技术等。
详细描述：基因工程技术是一种利用重组DNA技术对生物体的遗传物质进行操作 的方法。其原理基于分子遗传学和生物化学的基本原理，通过人工设计和构建基 因表达载体，将外源基因导入受体细胞，实现基因的转移、表达和调控。
基因工程技术的操作步骤
总结词：全面解析
详细描述：基因工程技术主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的表达与检 测等步骤。其中，基因表达载体的构建是整个技术的核心环节，涉及到限制性内切酶、DNA连接酶等工具酶的应用。
获取目标蛋白质的基因序列， 进行必要的克隆操作和序列分 析。
表达和纯化
将改造后的基因导入表达系统 ，表达并纯化目标蛋白质。
确定目标蛋白质
根据实际需求，选择需要改造 的蛋白质。
基因突变和改造
根据需要，对基因进行突变和 改造，以改变蛋白质的结构和 功能。
性能评估
对改造后的蛋白质进行性能评 估，包括结构和功能分析。
CHAPTER 03
蛋白质工程技术
蛋白质工程技术的定义与原理
蛋白质工程技术的定义
蛋白质工程技术是通过基因工程技术 对蛋白质进行改造，以达到改善或优 化蛋白质的特性和功能的一种技术手 段。
蛋白质工程技术的原理
基于基因工程技术，通过改变蛋白质 编码基因的序列，实现蛋白质结构和 功能的优化。
蛋白质工程技术的操作步骤
《分子生物学技术》 ppt课件
contents
目录
• 分子生物学技术概述 • 基因工程技术 • 蛋白质工程技术 • 基因组学技术 • 生物信息学技术
CHAPTER 01
分子生物学技术概述
定义与分类
定义
分子生物学技术是以分子为研究 基础，通过分析分子的结构、功 能和相互作用的科学方法。
分类
分子生物学技术包括基因工程技 术、蛋白质工程技术、基因组学 技术和生物信息学技术等。
详细描述：基因工程技术是一种利用重组DNA技术对生物体的遗传物质进行操作 的方法。其原理基于分子遗传学和生物化学的基本原理，通过人工设计和构建基 因表达载体，将外源基因导入受体细胞，实现基因的转移、表达和调控。
基因工程技术的操作步骤
总结词：全面解析
详细描述：基因工程技术主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的表达与检 测等步骤。其中，基因表达载体的构建是整个技术的核心环节，涉及到限制性内切酶、DNA连接酶等工具酶的应用。