分子生物學(xué)作用精選(九篇)
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第1篇：分子生物學(xué)作用范文
關(guān)鍵詞生物技術(shù);分子生物學(xué);教學(xué)改革
分子生物學(xué)是從分子水平上研究生命現(xiàn)象、生命本質(zhì)及其規(guī)律的的科學(xué)，主要研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其重要性、規(guī)律性和相互關(guān)系的科學(xué)，是21世紀(jì)最具活力的生命科學(xué)之一。[1]目前，分子生物學(xué)是生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生一門重要的專業(yè)必修課。因此，確定合理、科學(xué)的教學(xué)改革方案，優(yōu)化、重組教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)教學(xué)方法和教學(xué)手段，對(duì)保證生物技術(shù)專業(yè)分子生物學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。[2]
1分子生物學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
（1）分子生物學(xué)是生物技術(shù)專業(yè)的一門主要課程，教學(xué)單位往往會(huì)根據(jù)教師上課需求以及市場(chǎng)需求來選擇教材，然而，卻有可能忽略了對(duì)學(xué)生的接受能力以及理解程度的考慮。部分分子生物學(xué)教材內(nèi)容高深莫測(cè)、專業(yè)詞匯多且與實(shí)際聯(lián)系不夠緊密，造成學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中困難重重，嚴(yán)重降低了學(xué)生對(duì)該學(xué)科學(xué)習(xí)的積極性。（2）教學(xué)條件限制。在分子生物學(xué)課堂中，使用多媒體設(shè)備等教學(xué)手段對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及學(xué)習(xí)效果有明顯的促進(jìn)作用。然而，部分教學(xué)單位由于教育資源分布不均勻，難以利用先進(jìn)的教學(xué)手段。（3）分子生物學(xué)課程所涉及的知識(shí)點(diǎn)以及生物學(xué)過程，大多數(shù)是看不見摸不著的微觀世界，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中難以直觀感受。（4）理論知識(shí)更新快，實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展快。分子生物學(xué)作為生命科學(xué)的前沿學(xué)科，其發(fā)展日新月異，這也對(duì)教學(xué)提出了更高的要求。授課老師需及時(shí)接納最新知識(shí)，充分備課。
2分子生物學(xué)教學(xué)改革的主要措施
2.1PBL教學(xué)法的合理運(yùn)用
PBL（problem-basedlearning，問題式學(xué)習(xí)）教學(xué)法于1969年由美國Barrows教授創(chuàng)立，并引入高等教育，很快在高校中廣泛應(yīng)用。是一種以問題為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心的教學(xué)方法。其主要流程是：老師提出問題，學(xué)生作為主體進(jìn)行分組討論，學(xué)生解決問題。[3]在PBL教學(xué)過程中，學(xué)生是主體，老師則主要起到輔導(dǎo)的作用。分子生物學(xué)課程內(nèi)容復(fù)雜，用傳統(tǒng)的教學(xué)方式不易調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且課堂效率不高。在課堂中適當(dāng)引入PBL教學(xué)法，可改善教師唱獨(dú)角戲，學(xué)生被動(dòng)接受的狀況。在進(jìn)行PBL教學(xué)前的備課過程中，任課老師應(yīng)查閱大量的文獻(xiàn)，充分考慮在討論案例過程中可能出現(xiàn)的問題，內(nèi)容涉及分子生物學(xué)以及其他學(xué)科如生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等。在課堂上，教師應(yīng)寓教于樂，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，控制好課堂節(jié)奏，同時(shí)應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱的安排，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程中應(yīng)掌握的知識(shí)要點(diǎn)。[4]在分子生物學(xué)的教學(xué)過程中，PBL教學(xué)可分為四個(gè)階段：（1）提出問題。開展PBL教學(xué)的時(shí)間不宜在課程開始的階段，而應(yīng)在課程中后期，學(xué)生具有一定的分子生物學(xué)基礎(chǔ)后再開展。PBL教學(xué)討論的主要題目應(yīng)該是分子生物學(xué)教學(xué)過程中的重點(diǎn)或者難點(diǎn)，并且結(jié)合生活實(shí)際的討論內(nèi)容。教師在這個(gè)過程中是組織者的身份。（2）人員組成。為調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性，同時(shí)考慮到團(tuán)隊(duì)的高效性，將每個(gè)班級(jí)分成4~6組，每組包括4~6名同學(xué)。分組結(jié)束后，要求各組成員選拔出該組的組長(zhǎng)并選定擬解決的問題，然后進(jìn)行人員的分工，明確每個(gè)成員應(yīng)完成的內(nèi)容和時(shí)間節(jié)點(diǎn)。老師負(fù)責(zé)全程把控，掌握教學(xué)的整體節(jié)奏與進(jìn)展，及時(shí)了解各組的情況，包括進(jìn)程、主要觀點(diǎn)、存在問題、后續(xù)進(jìn)展等。鼓勵(lì)各組結(jié)合自己的研究、思考提出自己的想法。對(duì)成效較好的小組，給予肯定和表揚(yáng)；對(duì)存在問題較多或進(jìn)展較慢的小組有針對(duì)性的指導(dǎo)，幫助小組找到解決問題的核心路徑。（3）成果展示。學(xué)生展示自己的研究成果，并開展充分討論。主講老師在學(xué)生討論完畢后，對(duì)學(xué)生的成果、討論的主題、各組的亮點(diǎn)、學(xué)生關(guān)注點(diǎn)較集中或爭(zhēng)議較大的問題、學(xué)生未掌握到的知識(shí)點(diǎn)、研究時(shí)未關(guān)注的部分、下一步學(xué)習(xí)或研究中需要改進(jìn)的研究方法進(jìn)行總結(jié)、歸納，并提出改進(jìn)意見。[5]（4）考核評(píng)分?？己嗽u(píng)分是對(duì)PBL學(xué)生成果的集中體現(xiàn)，評(píng)分體系主要包括三部分：一是課件制作，占比30%，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要是內(nèi)容正確、重點(diǎn)突出、課件美觀、清晰易懂，能綜合運(yùn)用圖片、音頻、視頻、動(dòng)畫等表達(dá)自己的觀點(diǎn)；二是課件展示，占比40%，準(zhǔn)備充分、邏輯正確、條理分明、落落大分，能清晰的闡述自己的研究成果、觀點(diǎn)等；三是課堂討論：占比30%，主動(dòng)思考，積極參與，能夠拋出富有啟發(fā)意義的論點(diǎn)，回答問題時(shí)中肯全面。
2.2提倡分組討論，開展小班教學(xué)
在討論課開始前2周，老師將要討論的內(nèi)容告知學(xué)生。以小組為單位進(jìn)行學(xué)習(xí)，各小組成員間可以進(jìn)行分工協(xié)作，分頭尋找資料、討論并匯總；課堂上以小組形式提出問題，介紹小組觀點(diǎn)、結(jié)論，老師也會(huì)對(duì)該小組的匯報(bào)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)；課后以小組為單位進(jìn)行復(fù)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。小組學(xué)習(xí)活動(dòng)的意義既體現(xiàn)個(gè)人的價(jià)值和責(zé)任，更強(qiáng)調(diào)成員間彼此賦予信心和力量，通過體驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的智慧和協(xié)作，培養(yǎng)了學(xué)生間可貴的團(tuán)隊(duì)合作精神。分子生物學(xué)的課堂提倡小班教學(xué)。一方面，可以增加師生間互動(dòng)的頻率。由于分子生物學(xué)課程所涉及的知識(shí)點(diǎn)以及生物學(xué)過程，大多數(shù)是看不見摸不著的微觀世界，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中難以直觀感受，這就增加了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的難度。小班教學(xué)有助于老師關(guān)注每一個(gè)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的把握；另一方面，小班教學(xué)易于實(shí)施多種教學(xué)形式，靈活掌握教學(xué)要求和進(jìn)度，便于及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。
2.3利用網(wǎng)絡(luò)資源，提升自主學(xué)習(xí)能力
自主學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)的學(xué)生作為知識(shí)的主動(dòng)構(gòu)造者自己進(jìn)行學(xué)習(xí)的意愿和能力，反映了教學(xué)向個(gè)性化、創(chuàng)新化、自主化、多元化過渡的趨勢(shì)。分子生物學(xué)作為前沿科學(xué)，信息量大、更新快，要積極利用互聯(lián)網(wǎng)信息資源，提升學(xué)生學(xué)習(xí)和借鑒優(yōu)秀研究成果、自主學(xué)習(xí)的能力。教師要由照著教材講變成開放式、啟發(fā)式教學(xué)，最大限度調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、思考的主動(dòng)性、課堂的參與性。鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，主動(dòng)去學(xué)習(xí)和研究當(dāng)前科研的最前沿知識(shí)，在研究的過程中敢于提出自己不同的看法，培養(yǎng)學(xué)生探索創(chuàng)新精神。[6]讓學(xué)生由被動(dòng)受教變成自主學(xué)習(xí)，主動(dòng)參與到課堂學(xué)習(xí)中，形成教學(xué)工作“教”與“學(xué)”相輔相成、相互促進(jìn)。教師要積極拓展教學(xué)內(nèi)容的外延，主動(dòng)介紹國內(nèi)外優(yōu)秀的生物網(wǎng)站、資源庫、期刊、論壇等，鼓勵(lì)學(xué)生積極開展課外閱讀，豐富學(xué)科專業(yè)知識(shí)、前沿信息、專業(yè)詞匯等知識(shí)，激發(fā)學(xué)生探索新知識(shí)的熱情，也不斷培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。[7]
2.4建立形成性評(píng)價(jià)體系
“形成性評(píng)價(jià)”的概念是由斯克里文1967年所著《評(píng)價(jià)方法論》中首先提出來的，與傳統(tǒng)的“終結(jié)性評(píng)價(jià)”不同，它是對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行的評(píng)價(jià)，旨在確認(rèn)學(xué)生的潛力，改進(jìn)和發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)。因此，形成性評(píng)價(jià)方式更能體現(xiàn)出學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。[8]分子生物學(xué)課程的目的在于培養(yǎng)學(xué)生形成良好的分子生物學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣和實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。期中或期末考試不能全面真實(shí)地反映出學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)情況，采取形成性評(píng)價(jià)的方式顯得更加科學(xué)和必要。具體如下：一是平時(shí)成績(jī)，占課程總成績(jī)60%，包括課堂考勤，占總成績(jī)5%、課堂作業(yè)，占總成績(jī)10%、課堂提問，占總成績(jī)5%、PBL討論會(huì)，占總成績(jī)10%、實(shí)驗(yàn)考評(píng)，占總成績(jī)30%。二是期末考試，占課程總成績(jī)40%。由于形成性評(píng)價(jià)是強(qiáng)調(diào)過程的評(píng)價(jià)方式，引導(dǎo)學(xué)生重視平時(shí)的學(xué)習(xí)情況，大大減少了學(xué)生考前突擊的可能，也更能真實(shí)地反映出學(xué)生的真實(shí)水平。
2.5優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)是生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生必須掌握的重要基本技能之一。其研究方法及策略已被廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)的研究當(dāng)中。[9]通過對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，一方面有利于將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，豐富教學(xué)內(nèi)容，提升教學(xué)的實(shí)踐性、實(shí)用性、綜合性，便于學(xué)生理解和掌握；另一方面，在提升學(xué)生綜合素質(zhì)、學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新能力、思考能力等方面也有十分重要的作用。[10]因此，增加分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)，開展綜合實(shí)驗(yàn)也是課程改進(jìn)的一個(gè)重要方向。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要結(jié)合分子生物學(xué)快速發(fā)展的特點(diǎn)，選取與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的操作性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，并做好不同實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)聯(lián)與銜接，建立實(shí)驗(yàn)的邏輯體系。一是分組分工，輔助實(shí)驗(yàn)老師提前做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工，并提前觀察、發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)記錄。二是教師針對(duì)前期準(zhǔn)備工作中發(fā)現(xiàn)的問題有針對(duì)性的闡述，并對(duì)實(shí)驗(yàn)流程、操作方法、各環(huán)節(jié)中注意事項(xiàng)進(jìn)行講解與演示，指導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)。三是講解與演示結(jié)束后，學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)注意注意觀察過程和細(xì)節(jié)，對(duì)共性問題，要及時(shí)統(tǒng)一糾正，對(duì)個(gè)別同學(xué)的個(gè)性問題，要個(gè)別指導(dǎo)。既確保操作的準(zhǔn)確性、嚴(yán)謹(jǐn)性，也要保證實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)教學(xué)情況。
3結(jié)語
生物技術(shù)專業(yè)應(yīng)用人才培養(yǎng)是一個(gè)綜合性、系統(tǒng)性的工程，涉及到教育環(huán)節(jié)的方方面面。課程教學(xué)是其重要的一環(huán)，分子生物學(xué)課程教師要積極發(fā)揮作用，不斷提升專業(yè)能力、教學(xué)能力，教學(xué)理念與時(shí)俱進(jìn)、教學(xué)手段豐富靈活，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性，提升學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握能力及應(yīng)用效果，為國家培養(yǎng)知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的應(yīng)用性、復(fù)合型人才。
參考文獻(xiàn)
[1]朱玉賢,李毅,鄭曉峰等.現(xiàn)代分子生物學(xué)(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2013.
第2篇：分子生物學(xué)作用范文
分子生物學(xué)是研究蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能、遺傳信息傳遞規(guī)律及調(diào)控方式和分子生物學(xué)研究方法的一門學(xué)科，涉及到動(dòng)植物功能基因的挖掘、基因調(diào)控、基因工程、人類疾病的基因診斷與生物治療等生物相關(guān)領(lǐng)域。它使人類從分子水平上真正揭開了生物世界的奧秘，由被動(dòng)轉(zhuǎn)向主動(dòng)地改造生物世界邁出了一大步。分子生物學(xué)同時(shí)也是生命科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生的一門重要的新興學(xué)科［1］?，F(xiàn)今分子生物學(xué)的成就說明了生命活動(dòng)的根本規(guī)律在各種各樣的生物體中都是統(tǒng)一的。例如，在自然界的各種生物體中，都是由同樣的氨基酸和核苷酸分別組成其蛋白質(zhì)和核酸。同時(shí)，除某些病毒外，各種生物體的遺傳物質(zhì)均為DNA，并且在所有的細(xì)胞中都以同樣的機(jī)制進(jìn)行復(fù)制。分子遺傳學(xué)的中心法則和遺傳密碼，除少數(shù)例外，在絕大多數(shù)情況下也都是通用的。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)
近年來，隨著分子生物學(xué)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，其新理論、新技術(shù)也層出不窮。分子生物學(xué)基本理論的建立以大量的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，是一門實(shí)驗(yàn)性非常強(qiáng)的學(xué)科。分子生物學(xué)教學(xué)如果不做實(shí)驗(yàn)，只學(xué)習(xí)理論，往往會(huì)事倍功半。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)亦成為高素質(zhì)生物類人才必須掌握的基本技能［2］。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)是讓學(xué)生從課堂單純的學(xué)習(xí)理論轉(zhuǎn)換到實(shí)踐操作和科學(xué)研究的一項(xiàng)重要舉措，不僅培養(yǎng)學(xué)生真正掌握基本理論、基本知識(shí)和基本技能的能力，還培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、綜合素質(zhì)和科學(xué)作風(fēng)，對(duì)建立用科學(xué)的方法研究問題及喚起學(xué)生們的求知欲均具有十分重要的作用。因此，開設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)生物類專業(yè)人才非常重要。而基于現(xiàn)實(shí)條件，多數(shù)高校在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，存在一些問題:
1．試劑的浪費(fèi)和儀器的損耗:生物實(shí)驗(yàn)多綜合性實(shí)驗(yàn)，由于這類實(shí)驗(yàn)是開放性的，實(shí)驗(yàn)開展過程中經(jīng)常存在試劑浪費(fèi)、儀器損耗大等問題;同時(shí)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)所用的一些儀器與材料往往是精細(xì)的、昂貴的，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件、操作技能的要求非常高［3］。而學(xué)生們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)，往往會(huì)忽略這些細(xì)節(jié)，造成試劑浪費(fèi)或儀器損壞等問題。
2．實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境衛(wèi)生的保持:保持良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境對(duì)于實(shí)驗(yàn)來說是至關(guān)重要的。在實(shí)驗(yàn)期間，由于學(xué)生多，極易造成儀器、設(shè)備、試劑等擺放不合理，環(huán)境條件差的情況。因此，要對(duì)實(shí)驗(yàn)合理安排，及時(shí)清理，同事提高同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)意識(shí)。
三、改革措施
1．建設(shè)綜合的評(píng)價(jià)體系。實(shí)驗(yàn)課程評(píng)價(jià)體系是保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵之一，構(gòu)建科學(xué)的實(shí)驗(yàn)考核體系，可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的關(guān)注度與興趣度。比如按照平時(shí)成績(jī)(平時(shí)成績(jī)包括出勤、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課堂態(tài)度、操作規(guī)范程度等)占60%、操作考試占20%、理論考試占20%等劃分。
2．運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段。分子生物學(xué)知識(shí)具有高度的抽象性和微觀性，學(xué)生對(duì)這些知識(shí)幾乎沒有任何感性認(rèn)識(shí)。但同時(shí)，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是一門對(duì)操作要求極為嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)，而多媒體設(shè)備具有非常豐富的表現(xiàn)力，不僅能夠?qū)ξ⒂^過程進(jìn)行形象模擬，還可以對(duì)抽象事物進(jìn)行直接的表現(xiàn)，對(duì)復(fù)雜過程進(jìn)行精簡(jiǎn)和重現(xiàn)，這一點(diǎn)恰恰在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中顯得尤為重要。在教學(xué)過程中運(yùn)用多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行有極大的幫助。多媒體技術(shù)可以讓學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)又最直觀的認(rèn)識(shí)，還可以給同學(xué)們示范規(guī)范操作;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以讓學(xué)生們了解更多資訊及科研的前言進(jìn)展，對(duì)激發(fā)同學(xué)們的興趣有極大幫助。隨著IT行業(yè)的發(fā)展，生物學(xué)軟件的出現(xiàn)極大的便利了同學(xué)們的獨(dú)立學(xué)習(xí)。
3．開展雙語教學(xué)。隨著全球化發(fā)展，許多生物院校都非常重視雙語課程的教學(xué)，尤其是分子生物學(xué)。雙語教學(xué)不僅會(huì)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)英語，而且可以很好使科學(xué)研究和國際接軌，了解更為前沿的學(xué)科發(fā)展，掌握最新的文獻(xiàn)資料等。在日常學(xué)習(xí)中，鼓勵(lì)學(xué)生多閱讀英文文獻(xiàn)、做英文報(bào)告對(duì)雙語教學(xué)的開展大有裨益。
4．培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新意識(shí)。創(chuàng)新是科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的源泉，工程類人才更要具有很強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和寬廣的知識(shí)面。這就更加要求教師在教學(xué)過程中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，工程創(chuàng)新意識(shí)來源于扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和寬廣的知識(shí)面。在教學(xué)過程中，要求學(xué)生學(xué)好基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)不斷拓寬知識(shí)面。在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，我們留意分子生物學(xué)發(fā)展過程中的重大事件，并將其與當(dāng)時(shí)的科學(xué)發(fā)展背景和重大發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷等加以介紹。同時(shí)將實(shí)踐教學(xué)與理論課程有機(jī)結(jié)合，并納入到研究性教學(xué)方案中，并且鼓勵(lì)學(xué)生參與分子生物學(xué)課程相關(guān)的大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
四、結(jié)語
第3篇：分子生物學(xué)作用范文
【關(guān)鍵詞】分子生物學(xué)技術(shù)；中藥；作用機(jī)理
中藥自古以來就是我國人民防治疾病的主要武器，對(duì)中華民族的生存與繁衍起著不可忽視的作用，長(zhǎng)期的醫(yī)療實(shí)踐累積了寶貴而豐富的經(jīng)驗(yàn)，并與中醫(yī)學(xué)共同形成了一套完整獨(dú)特的理論體系。但如何用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)語言闡釋其作用機(jī)理，提供科學(xué)依據(jù)，使其廣為世界接受是一重大難題。近年來，分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不僅根本性地改變了生命科學(xué)的研究方式，也為中藥的作用機(jī)理研究提供了有力工具和良好的發(fā)展契機(jī)，使得中藥基因轉(zhuǎn)錄水平的機(jī)理研究成為可能。筆者對(duì)近10年來有關(guān)分子生物學(xué)技術(shù)在中藥基因轉(zhuǎn)錄水平作用機(jī)理研究中的應(yīng)用綜述如下。
1核酸分子雜交技術(shù)
核酸分子雜交技術(shù)是分子生物學(xué)的基本技術(shù)之一，基本原理是具有一定同源性的2條核酸單鏈在一定的條件下按堿基互補(bǔ)原則退火形成雙鏈。雜交的雙方是待測(cè)核酸序列及探針。其中將核酸提取分離后在體外與探針雜交的是印跡雜交，直接在組織細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的是原位雜交。
中藥作用機(jī)理研究中較早常用的有RNA印跡雜交(Northernblot),點(diǎn)雜交（dotblot）和原位雜交。二仙湯是治療婦女更年期綜合征、抗衰老的名方，具溫補(bǔ)腎陽、瀉相火、調(diào)沖任功能。廖柏松等［1］采用Northernblot對(duì)18月齡雌性大鼠下丘腦內(nèi)阿片肽的基因表達(dá)水平進(jìn)行研究，結(jié)果表明，二仙湯組β內(nèi)啡肽前體阿黑皮素原和腦啡肽原的mRNA水平明顯升高，達(dá)到未衰老前水平。沈小珩等［2］則從衰老過程抗氧化酶活性降低，且酶活性降低與其蛋白質(zhì)基因表達(dá)水平降低平行的現(xiàn)象出發(fā)，采用分子雜交等技術(shù)考察二仙湯及其拆方對(duì)超氧化物歧化酶、過氧化氫酶基因表達(dá)水平及其活性的影響。結(jié)果表明，抗氧化酶活性顯著升高，且與其mRNA表達(dá)水平升高呈平行關(guān)系,提示二仙湯抗衰老是通過增強(qiáng)抗氧化酶基因表達(dá)水平而實(shí)現(xiàn)的。海風(fēng)藤有祛風(fēng)除濕、通經(jīng)活絡(luò)的功效。韓恩吉等［3］采用Northernblot觀察它對(duì)人類神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系列淀粉樣前體蛋白(βamyloidprecursorprotein,βAPP)基因表達(dá)的抑制作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，海風(fēng)藤選擇性地抑制βAPP基因表達(dá),為其防治阿爾茨海默病提供了一定依據(jù)。鄭欽岳等［4］應(yīng)用dotblot研究了補(bǔ)血和血方四物湯對(duì)白細(xì)胞介素6（interleukin6，IL6）mRNA表達(dá)的影響，實(shí)驗(yàn)表明,四物湯在0.01～1.00ng/mL濃度內(nèi)可使IL6mRNA的表達(dá)明顯增加。保心丸具有降脂、降低血漿內(nèi)皮素、抑制血小板聚集等作用。為進(jìn)一步闡明保心丸抗實(shí)驗(yàn)性動(dòng)脈粥樣硬化（artherosclerosis，AS）的機(jī)理,樊永平等［5］用原位雜交技術(shù)研究?jī)?nèi)皮素（endothelin，ET）和一氧化氮合酶(Nitricoxidesynthase,NOS)在AS家兔主動(dòng)脈壁的基因表達(dá)。結(jié)果證實(shí)，保心丸組ET1mRNA的表達(dá)較模型組低,而NOSmRNA較模型組高,提示保心丸調(diào)節(jié)血管內(nèi)源性NO和ET之間的平衡可能是其抗實(shí)驗(yàn)性AS的機(jī)理之一。精制血府膠囊是血府逐瘀湯的化裁精簡(jiǎn)方，其抗心肌缺血療效明顯優(yōu)于原方，為揭示其作用機(jī)制，證實(shí)其療效，王偉等［6，7］分別采用Northernblot和原位雜交等技術(shù)，研究其對(duì)于心肌缺血密切相關(guān)基因表達(dá)的影響，前者結(jié)果表明精制血府膠囊顯著提高缺血缺糖心肌細(xì)胞NOSmRNA表達(dá)水平，后者的精制血府膠囊組，ET1和內(nèi)皮素轉(zhuǎn)換酶（endothelinconvertingenzyme，ECE）1的mRNA表達(dá)較其它組明顯減少，且心肌細(xì)胞損傷也較其它組顯著減輕。因而推測(cè)精制血府膠囊可能是通過提高NOS表達(dá)、促進(jìn)NO生成及抑制ET1、ECE1的基因表達(dá)，減少ET1生成，減輕其對(duì)心肌細(xì)胞的直接損傷，發(fā)揮保護(hù)心肌細(xì)胞的作用。
Northernblot是用來測(cè)量真核生物RNA的量和大小及估計(jì)其豐度的實(shí)驗(yàn)方法，并可從大量RNA樣本中同時(shí)獲得這些信息，但需要大量的材料，受RNA降解影響大，敏感性低。dotblot的不足之處在于點(diǎn)于同一張膜上同樣的樣品雜交信號(hào)有時(shí)不穩(wěn)定，且一般要用純化的RNA樣品。原位雜交的優(yōu)勢(shì)在于可對(duì)組織細(xì)胞中的核酸進(jìn)行精確定位。核酸分子雜交是分子生物學(xué)基本技術(shù)，隨著反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（reversetranscriptionpolymerasechainreaction，RTPCR）技術(shù)、差異顯示PCR（differentialdisplayPCR，DDPCR）、DNA陣列等優(yōu)勢(shì)技術(shù)的出現(xiàn)、逐漸成熟而應(yīng)用漸增，近5年應(yīng)用基本的分子雜交技術(shù)研究中藥作用機(jī)理的報(bào)道已少見。
2RTPCR技術(shù)
PCR是美國科學(xué)家Mullis于1983年發(fā)明的一種在體外快速擴(kuò)增特定基因或DNA序列的方法，RTPCR是從RNA擴(kuò)增cDNA拷貝的方法，即先將RNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA，再用PCR擴(kuò)增，使其敏感性大大提高，解決了dotblot或Northernblot中目的mRNA含量太低的問題，是目前中藥機(jī)理研究中最常用的分子生物學(xué)技術(shù)，從發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)量可以反映出來。
這方面的研究報(bào)道包括有Gumiganghwaltang(GMGHT)抗炎機(jī)制的研究，KIMSJ等［8］研究其在小鼠腹膜巨噬細(xì)胞中的抗炎機(jī)制，結(jié)果顯示，GMGHT以劑量依賴的方式降低了脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子α（tumornecrosisfactoralpha，TNFα）,IL6和環(huán)氧酶2mRNA表達(dá)水平，推測(cè)這是GMGHT減少炎癥的重要分子機(jī)制之一。為了闡釋二仙湯治療腎陽虛證的作用機(jī)理，鄭小偉等［9］考察了二仙湯不同時(shí)間對(duì)腎陽虛大鼠垂體促腎上腺皮質(zhì)激素(adrenocorticotrophichormone，ACTH)基因表達(dá)的影響。結(jié)果是二仙湯可以上調(diào)垂體組織ACTH基因表達(dá)，且表達(dá)量隨用藥時(shí)間延長(zhǎng)而增加，提示上調(diào)ACTHmRNA表達(dá)是二仙湯治療腎陽虛證的作用機(jī)理之一。β地中海貧血是一種遺傳性溶血性貧血病，補(bǔ)腎生血方具有補(bǔ)腎、益髓、生血作用，用于治療雜合子患者療效明顯。為揭示其分子機(jī)理，吳志奎等［10］采用RTPCR等技術(shù)考察了用藥者的α、β和γ珠蛋白mRNA轉(zhuǎn)錄水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎生血膠囊能明顯提高β地中海貧血患者血紅蛋白（hemoglobin，Hb）和抗堿血紅蛋白（hemoglobinF），Hb珠蛋白鏈比增加，γ珠蛋白mRNA轉(zhuǎn)錄水平相應(yīng)升高，說明補(bǔ)腎生血藥具有促進(jìn)γ珠蛋白轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，誘導(dǎo)HbF合成作用，代償了β珠蛋白基因的缺陷。益髓生血顆粒是補(bǔ)腎生血方的顆粒劑，易杰等［11］研究了其對(duì)β地中海貧血患者造血刺激因子干細(xì)胞因子（Stemcellfactor，SCF）及人紅細(xì)胞生成素受體（erythropoietinreceptor，EPOR）mRNA表達(dá)的影響。結(jié)果顯示，治療后,外周血EPOR、SCFmRNA表達(dá)明顯增強(qiáng)，因此推測(cè)益髓生血顆?？赡苁峭ㄟ^影響SCF以及EPORmBNA表達(dá)來促進(jìn)骨髓造血,提高Hb、紅細(xì)胞的水平,達(dá)到治療β地中海貧血的目的。陳智松等［12-14］從此方的抗衰老及中醫(yī)腎生髓理論的角度出發(fā)，分別研究其對(duì)骨髓有核細(xì)胞中誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、促使機(jī)體衰老的原癌基因cmyc、抑制細(xì)胞凋亡的原癌基因Bcl2和造血刺激因子粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocytemacrophagecolonystimutaingfactor，GMCSF)基因表達(dá)的影響。結(jié)果表明，衰老時(shí)高表達(dá)的骨髓cmyc，明顯降低的Bcl2和GMCSF，用藥后，前者表達(dá)水平明顯下降甚至不表達(dá)，后兩者表達(dá)明顯提高。因此認(rèn)為補(bǔ)腎生血方通過抑制cmyc的表達(dá)，促進(jìn)Bcl2表達(dá)，從而抑制骨髓細(xì)胞凋亡，延長(zhǎng)細(xì)胞壽命，延緩了衰老，并結(jié)合有關(guān)的醫(yī)學(xué)成果，認(rèn)為Bcl2和GMCSF是腎生髓的本質(zhì)相關(guān)基因。凌云彪等［15］研究清熱活血補(bǔ)益方(肝纖方)對(duì)大鼠肝臟Ⅰ型前膠原mRNA的表達(dá)和膠原酶活性的影響。結(jié)果表明,以清熱活血補(bǔ)益方制備的含藥血清抑制了Ⅰ型前膠原mRNA的表達(dá)，膠原酶的活性增加。提示此方抑制Ⅰ型前膠原mRNA的表達(dá),減少膠原的合成,同時(shí)提高膠原酶的活性促進(jìn)膠原的降解,可能是其抗肝纖維化的部分機(jī)制。此外，蔡晶等［16］通過檢測(cè)雌激素受體(estrogenreceptor，ER)α和βmRNA表達(dá)量，考察了補(bǔ)腎陽中藥羊藿和補(bǔ)腎陰中藥女貞子對(duì)雄性大鼠杏仁核和皮質(zhì)頂葉ERmRNA的調(diào)節(jié)表達(dá)差異,結(jié)果顯示，兩用藥組大鼠杏仁核、皮質(zhì)頂葉ERαmRNA表達(dá)量無明顯變化,ERβmRNA表達(dá)量都上調(diào)，且羊藿組高于女貞子組，說明補(bǔ)腎中藥可能是通過對(duì)ERβ的調(diào)節(jié)來發(fā)揮作用。
RTPCR的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于RNA純度不必很高，僅少量RNA模板即能滿足實(shí)驗(yàn)所需，盡管實(shí)踐中RTPCR還遠(yuǎn)達(dá)不到理論上能檢測(cè)到單一拷貝的RNA樣品的敏感度，但遠(yuǎn)高于Northernblot。尤其適用于可獲得的mRNA數(shù)量有限和目的基因表達(dá)水平很低時(shí)測(cè)定基因表達(dá)的強(qiáng)度。只是擴(kuò)增步驟中樣品間擴(kuò)增效率的微小差異將極大地影響信號(hào)強(qiáng)度，使用內(nèi)參照可以減少這一問題，但無法徹底排除［17］。總的來說，RTPCR是測(cè)量RNA樣品中低豐度mRNA時(shí)的最佳方法。
3DDPCR技術(shù)
1992年，梁鵬等建立了一種對(duì)不同來源的mRNA樣品用PCR技術(shù)對(duì)其中許多的cDNA基因一起進(jìn)行擴(kuò)增和顯示的實(shí)驗(yàn)方法，即DDPCR。該方法依賴2套不同類型的合成寡核苷酸引物：一套錨定反義引物與一套隨機(jī)正義引物。最后通過比較不同來源的擴(kuò)增cDNA產(chǎn)物的電泳帶譜，能夠發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)的基因。
中藥作用機(jī)理研究中應(yīng)用DDPCR的報(bào)道有唐發(fā)清等［18］對(duì)有抗鼻咽癌作用的益氣解毒片干預(yù)鼻咽癌細(xì)胞基因表達(dá)的研究，旨在從基因選擇性表達(dá)水平探討其抗鼻咽癌的機(jī)理。結(jié)果表明,益氣解毒片在體外能抑制鼻咽癌細(xì)胞基因的表達(dá),同時(shí)誘導(dǎo)一些特異基因的表達(dá),從而抑制鼻咽癌細(xì)胞的增殖。
相比以往的方法，DDPCR技術(shù)提供了幾方面理論上的優(yōu)勢(shì)，如理論上能夠靈敏地檢測(cè)組織或細(xì)胞中表達(dá)量極低的mRNA樣品的差異表達(dá)，能鑒別特定組織或細(xì)胞來源樣品之間轉(zhuǎn)錄水平的mRNA定性和定量變化。這種優(yōu)勢(shì)同樣可體現(xiàn)在中藥機(jī)理研究中，可同時(shí)顯示中藥作用后對(duì)多種基因轉(zhuǎn)錄的不同影響，將有影響的靶基因條帶回收，再擴(kuò)增、克隆、測(cè)序，查詢確定是什么基因，是已知或未知序列，這樣就可以確定中藥起效可能源于影響那些基因轉(zhuǎn)錄。但這些優(yōu)勢(shì)目前部分還停留在理論上，還有許多技術(shù)問題有待解決，如經(jīng)DDPCR鑒定出來的超過半數(shù)的cDNA是假陽性條帶，靶細(xì)胞的總mRNA中的一部分不能被高水平擴(kuò)增、造成丟失等［17］。盡管目前DDPCR應(yīng)用在中藥基因轉(zhuǎn)錄水平的機(jī)理研究報(bào)道還很少，但毋庸置疑，其潛力巨大。
4DNA陣列技術(shù)
DNA陣列技術(shù)是新發(fā)展起來的可同時(shí)分析數(shù)千個(gè)基因表達(dá)譜的技術(shù)。其原理同核酸分子雜交。在不同的文獻(xiàn)中的稱謂不盡相同，如基因芯片、DNA芯片、微陣列等，目前沒有明確區(qū)分，通?；煊?。
目前有零散的采用商用或自制微陣列研究中藥基因表達(dá)水平的報(bào)道。如周聯(lián)等［19］采用含2048個(gè)基因的小鼠基因表達(dá)譜芯片檢測(cè)黃連解毒湯及其成分黃芩苷和鹽酸小檗堿對(duì)LPS造型的小鼠脾細(xì)胞基因表達(dá)的影響，結(jié)果復(fù)方的作用明顯優(yōu)于有效成分的作用，但對(duì)具體基因表達(dá)影響的分析存在一定難度。王廣良等［20］用自制的包含24個(gè)細(xì)胞周期相關(guān)基因的cDNA微陣列，對(duì)抑制肝癌細(xì)胞增殖的4種中藥烏藥、青蒿、紫草和黃芪的抗腫瘤分子機(jī)制研究表明，4種中藥對(duì)細(xì)胞周期基因和損傷檢測(cè)點(diǎn)基因均有不同程度改變,表現(xiàn)為部分上調(diào),部分下調(diào),通過分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)一步驗(yàn)證了用其治療癌癥的合理性。
在中藥作用機(jī)理研究中，DNA陣列技術(shù)可以同時(shí)對(duì)使用中藥前后的數(shù)千個(gè)基因表達(dá)情況進(jìn)行比較和差異分析；且具有所需樣品的用量極少、自動(dòng)化程度高、被測(cè)目標(biāo)DNA密度高的優(yōu)點(diǎn)。但目前微陣列技術(shù)也存在許多問題，如其小型化和高通量的特點(diǎn)使得對(duì)外界和內(nèi)部的變動(dòng)都很敏感，因此宜采用取平均值并標(biāo)準(zhǔn)化操作的辦法，但目前尚無普遍認(rèn)可的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)微陣列實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)采集和分析方法及操作系統(tǒng)也存在很大不同［17］。此外，基因表達(dá)與調(diào)控研究的滯后，使得中藥機(jī)理研究中獲得的很多信息難于解釋；昂貴的制作費(fèi)用也是一個(gè)限制因素。
5展望
總體來講，中藥的作用機(jī)理研究應(yīng)是多水平的，不僅包括基因轉(zhuǎn)錄水平，也包括轉(zhuǎn)錄后、蛋白質(zhì)翻譯及翻譯后水平的調(diào)控上，對(duì)每個(gè)特定的中藥/中藥復(fù)方，可能不一定在各水平上都有影響，基因轉(zhuǎn)錄水平的機(jī)理研究主要就是考察對(duì)相關(guān)靶基因mRNA水平的改變，也是目前分子生物學(xué)技術(shù)在中藥機(jī)理研究中的主要應(yīng)用范疇。中藥尤其是中藥復(fù)方的多成分多功效決定了其很可能對(duì)基因轉(zhuǎn)錄水平有影響，已完成的研究結(jié)果已證明了這一點(diǎn)。
中藥的機(jī)理研究通過應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)已深入到幾乎是最根本的基因轉(zhuǎn)錄水平，并在該水平上對(duì)中藥的療效獲得了一定解釋，但整體上還處于探索階段。已有的研究主要是應(yīng)用如核酸分子雜交、RTPCR技術(shù)等考察“單基因”的技術(shù)，應(yīng)用如DDPCR、DNA陣列等研究多基因的技術(shù)的報(bào)道較少。中藥調(diào)節(jié)機(jī)體平衡的特點(diǎn)決定了對(duì)基因轉(zhuǎn)錄的影響很可能是對(duì)多基因的協(xié)同影響，如對(duì)補(bǔ)腎生血方的系列研究已表明此方的功效與影響EPOR、SCF、cmyc、Bcl2、GMCSF基因表達(dá)有關(guān)。因此，應(yīng)用研究多基因表達(dá)的技術(shù)考察對(duì)多基因的協(xié)同影響將是未來中藥基因轉(zhuǎn)錄水平作用機(jī)理研究的主要方向。相信隨著現(xiàn)有技術(shù)的不斷發(fā)展和完善、新技術(shù)的出現(xiàn)及多種技術(shù)相結(jié)合加上疾病細(xì)胞分子水平研究的深入，復(fù)雜的中藥作用機(jī)理會(huì)逐步得到闡釋，中藥的療效和可能發(fā)現(xiàn)的新功效將從機(jī)理上獲得科學(xué)依據(jù)，為中藥獲得像西藥一樣的市場(chǎng)準(zhǔn)入權(quán)提供有力的支撐。
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第4篇：分子生物學(xué)作用范文
關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；教學(xué)手段
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）37-0272-03
分子生物學(xué)課程是現(xiàn)代生物科學(xué)的前沿和交叉學(xué)科。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是分子生物學(xué)研究的重要手段和組成部分，是分子生物學(xué)教學(xué)的有力補(bǔ)充，學(xué)好分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，強(qiáng)化理論教學(xué)效果具有重要作用。分子生物學(xué)與其他學(xué)科的交叉也主要體現(xiàn)為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用[1]。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)涉及很多現(xiàn)代生物技術(shù)中的核心技術(shù)，掌握分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)已成為農(nóng)學(xué)、林學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等各學(xué)科的基本需要[2-5]，因此各個(gè)高校一般都將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程作為生物類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，緊抓教學(xué)質(zhì)量，以期培養(yǎng)出更適應(yīng)社會(huì)需求的人才。我國也早在2007年1月，由教育部財(cái)政部下發(fā)了教高[2007]1號(hào)《關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見》、教高[2007]2號(hào)《關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》等相關(guān)文件，明確提出要高度重視實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生實(shí)踐能力，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)，著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力[6]。四川大學(xué)作為全國最早開設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)校之一，對(duì)該課程一直非常重視，每年投入大量的經(jīng)費(fèi)
改善實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)條件，為了適應(yīng)新時(shí)代的需求，經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程也不斷在教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行大力的改革。
一、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革前現(xiàn)狀分析
（一）教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性、完整性不夠強(qiáng)
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革前實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如：植物基因組DNA、總RNA及質(zhì)粒的提取、瓊脂糖凝膠電泳、目的基因的PCR擴(kuò)增、目的基因的酶切及與載體的連接、感受態(tài)細(xì)胞的制備、重組子的轉(zhuǎn)化與鑒定等實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容雖然都是現(xiàn)代生物前沿基礎(chǔ)技術(shù)，而且具有一定的連貫性，但每次實(shí)驗(yàn)都是單獨(dú)授課，學(xué)生只需按照步驟完成實(shí)驗(yàn)即可。這樣授課的弊端就是學(xué)生上完課后并不能把理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，缺乏思考，遇到實(shí)際科研問題時(shí)不能運(yùn)用所學(xué)技能解決，缺乏拓展性、創(chuàng)新性思維的訓(xùn)練。
（二）教學(xué)手段簡(jiǎn)單，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性差，教學(xué)效果不明顯
改革前實(shí)驗(yàn)課程采用的教學(xué)形式單一，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。一般是教師確定實(shí)驗(yàn)的目的和方案，實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需試劑和儀器，學(xué)生只需在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行操作，完成實(shí)驗(yàn)方案，上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種程序化、被動(dòng)式的教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)目的不明、學(xué)習(xí)興趣不高，產(chǎn)生學(xué)習(xí)上的倦怠心理。
分子生物實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)在本科二年級(jí)下學(xué)期，實(shí)驗(yàn)操作中用到的儀器精密度較高，價(jià)格昂貴，實(shí)驗(yàn)試劑加入的量均為微量級(jí)別，這與學(xué)生在此之前所做的實(shí)驗(yàn)完全不同。雖然在上課時(shí)教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的操作步驟和注意事項(xiàng)等方面，但很多細(xì)節(jié)學(xué)生不能及時(shí)掌握，實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)試劑種類加錯(cuò)，試劑加入量不準(zhǔn)確或錯(cuò)誤操作儀器等，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗甚至儀器損壞等問題。此外，實(shí)驗(yàn)課程一般設(shè)置是每周一次或隔周一次，學(xué)生不能經(jīng)常練習(xí)，鞏固加深實(shí)驗(yàn)技術(shù)，有些知識(shí)剛學(xué)會(huì)，還沒完全掌握，到下一次實(shí)驗(yàn)時(shí)已記不清如何操作，導(dǎo)致教學(xué)效果不明顯。
（三）考核方式相對(duì)單一，不能全面反映學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)情況。
改革前該課程的學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)為課堂上實(shí)驗(yàn)操作考核只占總成績(jī)的20%，考勤占10%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占70%。但教師在對(duì)學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定過程的研究中發(fā)現(xiàn)由于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是生命科學(xué)學(xué)院全體學(xué)生的專業(yè)必修課，開設(shè)的班級(jí)多，每次課學(xué)生人數(shù)較多，課堂上老師并不能關(guān)注到每個(gè)學(xué)生，學(xué)生成績(jī)的評(píng)定主要還是根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中結(jié)果的好壞與報(bào)告的質(zhì)量來定，以至于學(xué)生中形成一種思維：只要實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫的頁數(shù)多，圖片精美，討論深刻就能得高分，實(shí)驗(yàn)過程中操作是否規(guī)范，是否動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)并不重要。這使得很多學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)習(xí)流于應(yīng)付，不能達(dá)到學(xué)習(xí)該課程的目的。
這些問題嚴(yán)重影響了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量，也使得學(xué)生忽視實(shí)驗(yàn)技能的提高，思維趨于懶惰，缺乏科研的自主性、創(chuàng)新性。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程作為一門實(shí)踐性的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，教師不只要注重學(xué)生動(dòng)手能力的鍛煉，也要培養(yǎng)學(xué)生勤于思考的習(xí)慣和分析處理問題的能力。
二、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方式
為了改變以上的缺點(diǎn)，改進(jìn)教學(xué)模式，提升教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，達(dá)到分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)目的，在學(xué)校及學(xué)院的支持下我院分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程組對(duì)本門課程進(jìn)行了全面改革，以學(xué)生為本，開發(fā)多樣化學(xué)習(xí)方式[7]，學(xué)生由被動(dòng)式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為自主探究性學(xué)習(xí)[8]，改進(jìn)課程考核方式等。經(jīng)過近兩年的試驗(yàn)，效果明顯。實(shí)驗(yàn)課程的主要改革內(nèi)容如下：
（一）學(xué)校加強(qiáng)經(jīng)費(fèi)投入和師資力量建設(shè)，提高教師教學(xué)能力
四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院歷來重視實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)，目前分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備固定資產(chǎn)達(dá)到300多萬元，實(shí)驗(yàn)教師均具有博士學(xué)位，教輔人員的學(xué)歷也在碩士研究生及以上。學(xué)院鼓勵(lì)教師積極參加國際、國內(nèi)各種教學(xué)研討會(huì)，與全國的同行進(jìn)行教學(xué)交流，學(xué)習(xí)其他兄弟院校的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，提高教學(xué)能力。此外，該課程每年還給教師配備了研究生助教，多人同時(shí)在課堂上進(jìn)行指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作中的錯(cuò)誤，幫助其形成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作方式。
（二）拍攝實(shí)驗(yàn)操作視頻，便于學(xué)生課前課后反復(fù)學(xué)習(xí)
為了讓學(xué)生更清楚實(shí)驗(yàn)操作的方式及儀器的正確使用方法，教師將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和儀器使用按照模塊化的方式分別進(jìn)行視頻拍攝，并結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在視頻中增加了學(xué)生實(shí)驗(yàn)中易錯(cuò)環(huán)節(jié)的提示，對(duì)初學(xué)者進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)生在上課前就能清楚知道每個(gè)實(shí)驗(yàn)的正確操作方法及注意事項(xiàng)，上課時(shí)有意識(shí)地加強(qiáng)學(xué)習(xí)，降低實(shí)驗(yàn)失敗率，提高課程訓(xùn)練效率。
（三）建立課程網(wǎng)站和虛擬實(shí)驗(yàn)室，加強(qiáng)師生間及學(xué)生間的聯(lián)系，提高學(xué)習(xí)的積極性
為了有效整合教學(xué)資源，拓展教師的教學(xué)方式、教學(xué)空間，提升教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立能力及科研素質(zhì)，加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)，使課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)活動(dòng)完整呈現(xiàn)，我們建立了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程網(wǎng)站，將實(shí)驗(yàn)操作視頻、動(dòng)畫、圖片、PPT等資料放置其上，供學(xué)生自由學(xué)習(xí)。此外，我們還注重師生間課后的聯(lián)系與互動(dòng)，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)收集和批改學(xué)生作業(yè)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的問題及時(shí)在網(wǎng)上作答，方便學(xué)生的學(xué)習(xí)，促進(jìn)其對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與把握。
隨著社會(huì)新形勢(shì)的發(fā)展對(duì)人才要求的提高，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)受課程開設(shè)的時(shí)間、地點(diǎn)、人力和財(cái)力等問題的限制，不能顯著提高教學(xué)質(zhì)量，設(shè)計(jì)型和探究型實(shí)驗(yàn)更難以開展。為解除此類限制課程教師還建立了虛擬實(shí)驗(yàn)室，提供可操作的虛擬實(shí)驗(yàn)儀器和試劑，學(xué)生既可通過實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)動(dòng)手操作，又可自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，分析解決問題的能力，科學(xué)探究精神和創(chuàng)新意識(shí)，學(xué)生對(duì)于科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)、探究、運(yùn)用更有自主性[9，10]。
（四）重視實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的系統(tǒng)性，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力
教學(xué)內(nèi)容上整合原有的分子生物學(xué)課堂小實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)建系統(tǒng)分子生物學(xué)綜合大實(shí)驗(yàn)[11]，給定選擇題目后由學(xué)生自行選擇并設(shè)計(jì)綜合大實(shí)驗(yàn)流程。第一次上課教師只需要講解進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的要求與注意事項(xiàng)，給定幾個(gè)備選大實(shí)驗(yàn)題目，提供模塊化實(shí)驗(yàn)視頻，由學(xué)生課后學(xué)習(xí)視頻，自行選擇題目并設(shè)計(jì)大實(shí)驗(yàn)流程。第二次課程為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的展示，學(xué)生分別用PPT展示、講解自己的設(shè)計(jì)，由其他同學(xué)對(duì)其設(shè)計(jì)的流程進(jìn)行提問，討論其設(shè)計(jì)是否合理，是否能繼續(xù)優(yōu)化，最后確定最終流程。第三次課程開始動(dòng)手能力的培養(yǎng)，是前期課程知識(shí)的應(yīng)用與實(shí)踐。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，首先要學(xué)生自己設(shè)法提出解決方案，并于實(shí)驗(yàn)完成后師生共同討論實(shí)驗(yàn)中的得失與感悟。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的系統(tǒng)化后整個(gè)過程學(xué)生都參與其中，將學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的科研問題中，充分強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主體地位，不僅使學(xué)生養(yǎng)成總結(jié)和反思的習(xí)慣，也大大提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，綜合大實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虺浞滞诰驅(qū)W生的潛能，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力，實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力以及解決實(shí)際問題的能力具有重要的意義。
（五）加強(qiáng)課程考核方式改革，提高學(xué)習(xí)積極性，科學(xué)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果
實(shí)驗(yàn)課程中提高學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，不僅需要教學(xué)內(nèi)容和手段的提高，還要有科學(xué)合理的考核方式的配合[12]。為了充分檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，改變學(xué)生“輕操作重報(bào)告”的觀念，避免出現(xiàn)“高分低能”的現(xiàn)象，我們將課程考核方式變?yōu)椋簩?shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)占總成績(jī)的30%，實(shí)驗(yàn)操作占40%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果占10%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占20%。實(shí)驗(yàn)流程的設(shè)計(jì)充分考核了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，原理等的認(rèn)識(shí)及對(duì)整個(gè)課程系統(tǒng)性的把握，能正確地將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及的方法有機(jī)結(jié)合，真正達(dá)到課前自學(xué)的目的。這部分內(nèi)容是作為作業(yè)在第二次上課討論各自的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前上交，教師及時(shí)評(píng)定成績(jī)。討論后學(xué)生便清楚自己所獲得的分?jǐn)?shù)，督促其后續(xù)工作認(rèn)真努力，也有利于教師及時(shí)了解學(xué)生自學(xué)情況和對(duì)實(shí)驗(yàn)整體的把握情況，可以有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)。
在實(shí)驗(yàn)操作課程中，由于學(xué)生在課余時(shí)間自學(xué)教學(xué)視頻，因此在課堂上教師的主要角色由知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)操作過程的監(jiān)督者，實(shí)驗(yàn)的講授時(shí)間縮短，有針對(duì)性地增加實(shí)驗(yàn)技能的指導(dǎo)時(shí)間。為了公平評(píng)價(jià)每個(gè)學(xué)生，在實(shí)驗(yàn)中教師為學(xué)生準(zhǔn)備了胸牌，上面清楚地記錄了每個(gè)學(xué)生的姓名及學(xué)號(hào)，方便教師監(jiān)督其操作過程是否符合規(guī)范，及時(shí)糾正錯(cuò)誤。該過程成績(jī)由于在總成績(jī)中所占比例較重，激發(fā)了學(xué)生在課前的學(xué)習(xí)熱情，提高了學(xué)習(xí)效果。
在實(shí)驗(yàn)完成后，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程還增設(shè)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)問題的討論和搶答環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，提升了學(xué)習(xí)的趣味性，鞏固學(xué)習(xí)效果。
三、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革效果
經(jīng)過兩屆學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教師對(duì)兩個(gè)年級(jí)349名學(xué)生進(jìn)行了調(diào)查，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能與實(shí)驗(yàn)素質(zhì)普遍提高，科研能力明顯增強(qiáng)。學(xué)生普遍認(rèn)為新的課程形式更能調(diào)動(dòng)其實(shí)驗(yàn)積極性，鍛煉其科研思維能力，提高實(shí)驗(yàn)操作的動(dòng)手能力，并改變其“做的好不如寫的好”的錯(cuò)誤觀念，全面客觀體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，學(xué)生在課程中收獲較多。
四、結(jié)束語
高等教育肩負(fù)著培養(yǎng)數(shù)以萬計(jì)的高素質(zhì)專門人才和一大批拔尖創(chuàng)新人才的重要使命。提高高等教育質(zhì)量，既是高等教育自身發(fā)展規(guī)律的需要，也是辦好讓人民滿意的高等教育、提高學(xué)生就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力的需要，更是建設(shè)創(chuàng)新型國家，構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的需要。分子生物學(xué)發(fā)展迅速，為了培養(yǎng)高素質(zhì)人才，適應(yīng)社會(huì)需求，實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方法應(yīng)不斷更新。改革是一個(gè)需要不斷摸索與改進(jìn)的過程，希望在此基礎(chǔ)上我們不斷總結(jié)工作中的得失，開創(chuàng)新的方法，培養(yǎng)更多具備創(chuàng)新精神、科學(xué)思維及實(shí)踐動(dòng)手能力的人才。
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第5篇：分子生物學(xué)作用范文
關(guān)鍵詞：高等教育；雙語教學(xué)；分子生物學(xué)；課程教學(xué)模式
隨著信息化時(shí)代的發(fā)展和國際學(xué)術(shù)交流的日趨活躍，我國的高等教育必須充分利用世界范圍內(nèi)的優(yōu)質(zhì)教育資源，借鑒國內(nèi)外著名高等學(xué)府的辦學(xué)理念和管理模式，提升教育教學(xué)水平，造就大批具有國際競(jìng)爭(zhēng)能力的復(fù)合型創(chuàng)新人才。為此，教育部2001年在《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》中指出，本科教育要?jiǎng)?chuàng)造條件使用英語等外語進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)，對(duì)高新技術(shù)領(lǐng)域的生物技術(shù)、信息技術(shù)等專業(yè)，力爭(zhēng)使外語教學(xué)課程達(dá)到所開課程的5％～10％，對(duì)信息科學(xué)、生命科學(xué)等發(fā)展迅速、國際通用性和可比性強(qiáng)的學(xué)科與專業(yè)可以直接引進(jìn)先進(jìn)的、能反映學(xué)科發(fā)展前沿的原版教材。目前，雙語教學(xué)已成為我國高校教學(xué)改革的熱點(diǎn)。各高校相繼在不同專業(yè)、不同課程的教學(xué)中開展了雙語教學(xué)模式的實(shí)踐與研究。
針對(duì)生命科學(xué)所具有的國際通用性和可比性強(qiáng)的特點(diǎn)，筆者從2004年開始在分子生物學(xué)課程教學(xué)中實(shí)施了雙語教學(xué)，確定了語能和學(xué)能并重的雙語教學(xué)模式，并取得了較好的教學(xué)效果。
一、雙語教學(xué)的內(nèi)涵及模式
雙語教學(xué)(bilingual teaching)是指以2種不同語言作為教學(xué)語言的教學(xué)，一般是指用非母語進(jìn)行部分或全部非語言學(xué)科的教學(xué)。在我國和一些亞洲國家，雙語教學(xué)一般是指用英語和母語同時(shí)進(jìn)行學(xué)科教學(xué)。在高校推行雙語教學(xué)有利于吸納先進(jìn)的教育資源、教學(xué)理念、教學(xué)模式；有利于學(xué)生快速、直接地掌握本學(xué)科的世界先進(jìn)理論和前沿技術(shù)，掌握發(fā)達(dá)國家的最新研究成果；有利于促使教師不斷學(xué)習(xí)，提高專業(yè)水平和外語水平。實(shí)施雙語教學(xué)可以實(shí)現(xiàn)3個(gè)層面的收獲：最基本的收獲是學(xué)科知識(shí)和能力的掌握，直接的收獲是外文專業(yè)詞匯和外文水平的提高，更深層次的收獲是引入國外先進(jìn)的教學(xué)理念和教學(xué)方式。
雙語教學(xué)模式主要有以下3種：一是沉浸型雙語教學(xué)模式(Immersion bilingual education)，即完全使用非母語的第二語言進(jìn)行教學(xué)；二是保持型雙語教學(xué)模式(Maintenance bilingual education)，即學(xué)生剛?cè)雽W(xué)時(shí)使用母語教學(xué)，然后逐漸地使用第二語言進(jìn)行部分學(xué)科的教學(xué)。三是過渡型雙語教學(xué)模式(Transitional bilingual education)，即學(xué)生入學(xué)以后部分或全部地使用母語教學(xué)，然后逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹皇褂玫诙Z言進(jìn)行教學(xué)。無論采取何種雙語教學(xué)模式，都要綜合考量學(xué)生的外語接受能力，都是要使學(xué)生通過雙語課程的學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)(學(xué)能)和外語能力(語能)的雙重收獲。
二、分子生物學(xué)課程實(shí)施雙語教學(xué)的必要性
隨著信息、經(jīng)濟(jì)和知識(shí)全球一體化進(jìn)程的加快，國際間的學(xué)術(shù)交流與合作日趨密切。所以只有掌握國際交往中通用的英語語言，才能較全面地認(rèn)識(shí)世界，拓寬視野，提升自身素質(zhì)和增強(qiáng)國際競(jìng)爭(zhēng)力。
眾所周知，21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，以分子生物學(xué)為先導(dǎo)的生命科學(xué)正經(jīng)歷新的發(fā)展階段。分子生物學(xué)是從分子水平研究生命本質(zhì)的一門新興邊緣學(xué)科，以核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)及其在遺傳信息和細(xì)胞信息傳遞中的作用為研究對(duì)象，是當(dāng)前生命科學(xué)中發(fā)展最快并正在與其他學(xué)科廣泛交叉和滲透的前沿研究領(lǐng)域。其基本原理和研究技術(shù)已滲透到生命科學(xué)的所有分支，全面推動(dòng)了生命科學(xué)各領(lǐng)域的發(fā)展。分子生物學(xué)已成為生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)理論課。
由于發(fā)達(dá)國家的生命科學(xué)專業(yè)較國內(nèi)起步早、發(fā)展快，所以面對(duì)高等教育的國際化趨勢(shì)，以及生命科學(xué)發(fā)展迅速、國際通用性和可比性強(qiáng)的特點(diǎn)，國內(nèi)的高校必須深化分子生物學(xué)教學(xué)改革，以培養(yǎng)出在創(chuàng)新思維、學(xué)識(shí)素養(yǎng)、研發(fā)技能、人格品質(zhì)等方面具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的高級(jí)生物學(xué)人才。而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，雙語教學(xué)顯示出越來越重要的作用。
雙語教學(xué)作為培養(yǎng)21世紀(jì)高層次專業(yè)人才的重要教學(xué)模式，是教育國際化的重要標(biāo)志之一。在本科教育中開展分子生物學(xué)雙語教學(xué)，可以有效地利用國外先進(jìn)的教育資源，創(chuàng)建與國際高新技術(shù)領(lǐng)域接軌的教育教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生直接接觸本學(xué)科的世界先進(jìn)理論和技術(shù)，掌握學(xué)科領(lǐng)域的最新研究成果，增強(qiáng)學(xué)生直接利用外語從事學(xué)習(xí)和開展初步研究的能力，增強(qiáng)學(xué)生的國際合作意識(shí)、國際交流能力和學(xué)術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，從而為國家培育國際創(chuàng)新型生物學(xué)科研和教育人才，加強(qiáng)我國在這一領(lǐng)域與國際間的科技交流，提升國家的競(jìng)爭(zhēng)力。
三、分子生物學(xué)課程開展雙語教學(xué)的實(shí)踐
(一)以專業(yè)知識(shí)傳授為核心，循序漸進(jìn)地實(shí)施雙語教學(xué)
專業(yè)課的雙語教學(xué)目標(biāo)具有雙重性，其一是使學(xué)生掌握學(xué)科專業(yè)知識(shí)，其二是提升學(xué)生的英語運(yùn)用能力，從而培養(yǎng)專業(yè)知識(shí)和英語能力兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才。因此，為了實(shí)現(xiàn)傳授學(xué)科知識(shí)和提高英語能力并重的分子生物學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)，筆者在綜合考量學(xué)生的英語接受能力以及授課教師自身能力水平的基礎(chǔ)上，以專業(yè)英語詞匯為切入點(diǎn)，以名詞概念的英文敘述為鋪墊，以部分章節(jié)全英文授課為目標(biāo)，開展了循序漸進(jìn)式的分子生物學(xué)雙語教學(xué)。
1、以學(xué)習(xí)專業(yè)英語詞匯為切入點(diǎn)
分子生物學(xué)課程在第5學(xué)期開設(shè)，此時(shí)尚未開設(shè)專業(yè)英語課程，且上課班級(jí)學(xué)生的大學(xué)英語4級(jí)通過率僅為50％～70％，也未參加過其他課程的雙語教學(xué)。為了讓學(xué)生逐步適應(yīng)雙語教學(xué)，教師以學(xué)習(xí)專業(yè)英語詞匯為切入點(diǎn)，授課時(shí)涉及的所有專業(yè)名詞第一次出現(xiàn)時(shí)用中英文對(duì)照講解，再次涉及時(shí)則一律用英文讀寫。教師反復(fù)讀寫的強(qiáng)化作用對(duì)學(xué)生掌握專業(yè)英語詞匯起到了十分好的幫助作用。另外，教師對(duì)專業(yè)英語詞匯進(jìn)行必要的詞素分析，介紹常用的詞根、前綴和后綴，往往可以觸類旁通，起到事半功倍的作用，十分有利于學(xué)生快速記憶專業(yè)英語詞匯。
專業(yè)英語詞匯的學(xué)習(xí)不僅是雙語教學(xué)的切入點(diǎn)，更是開展雙語教學(xué)的基礎(chǔ)，必須貫穿于雙語教學(xué)的全部過程。學(xué)生在雙語教學(xué)過程中，不僅要學(xué)習(xí)分子生物學(xué)的專業(yè)英語詞匯，而且要學(xué)習(xí)教學(xué)過程中涉及到的其他英語詞匯，特別是生物類英語詞匯。經(jīng)過這樣的學(xué)習(xí)，在課程結(jié)束時(shí)學(xué)生可以熟練地掌握500多個(gè)常用的分子生物學(xué)專業(yè)英語詞匯，熟悉1000多個(gè)生物類英語詞匯，基本可以閱讀一般的分子生物學(xué)類專業(yè)文獻(xiàn)。 2、以概念名詞的全英文敘述為過渡
為了使學(xué)生盡快地熟悉專業(yè)術(shù)語和基本概念的英文表述方式，引導(dǎo)學(xué)生盡快地適應(yīng)雙語教學(xué)，在剛開始授課時(shí)，教師除了讓學(xué)生接觸大量的專業(yè)英語詞匯外，相關(guān)的名詞概念也全部用英文表述。為了避免英文的突然介入使學(xué)生難以接受，授課初期教師可以以板書或多媒體同時(shí)展示中英文表述，然后逐步過渡到只給出英文表述，對(duì)個(gè)別難理解的概念做口頭的中文解釋。
3、以代表性章節(jié)全英文授課為示范
大多數(shù)課程實(shí)施雙語教學(xué)時(shí)使用的是英文版的教材或英文課件。由于完全用英文講述的雙語教學(xué)備課量大，學(xué)生接受起來難度也大，所以在實(shí)施分子生物學(xué)雙語教學(xué)時(shí)，教師只在課程講授后期選取知識(shí)難度較低的章節(jié)內(nèi)容開展少量的完全英文講述式教學(xué)。例如，“核酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)”教學(xué)內(nèi)容在生物化學(xué)課程中多有涉及，學(xué)生容易理解，所以可以全部用英文講述。這樣，教師講述的重點(diǎn)可以放在語言的敘述上，而不是知識(shí)的闡釋上。因此，不會(huì)顧此失彼，影響到學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的掌握。這一階段的雙語教學(xué)，其目的是使學(xué)生能夠利用英語掌握分子生物學(xué)的專業(yè)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用英語思考問題、表述觀點(diǎn)和閱讀專業(yè)文獻(xiàn)，從而增強(qiáng)學(xué)生駕馭英語的能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)雙語思維，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。
(二)分子生物學(xué)課程實(shí)施雙語教學(xué)選用的教材
實(shí)施分子生物學(xué)雙語教學(xué)，首先要選擇合適的英文原版教材。原版教材不僅能夠反映學(xué)科的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和研究成果，而且側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理的背景講解。其以案例教學(xué)為特色，強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置在復(fù)雜的、有意義的問題情境中，通過讓學(xué)習(xí)者了解分子生物學(xué)原理形成的科學(xué)驗(yàn)證過程，來學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識(shí)，進(jìn)而形成解決問題的技能、養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的意識(shí)。
從教材的編寫理念、內(nèi)容編排、涵蓋范圍、前瞻性、易讀性等方面綜合考慮，教師選用Robert F.Weaver編寫的Molecular biology(3e)作為教材。但是，由于教材存在信息量多、科研實(shí)驗(yàn)案例多、篇幅龐大等缺點(diǎn)，所以易使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。為此，教師在認(rèn)真閱讀原版教材及主要英文參考書的基礎(chǔ)上，對(duì)教材進(jìn)行了精簡(jiǎn)，以基因概念為核心、基因本質(zhì)為主線，以闡述生命現(xiàn)象與功能背后的分子機(jī)制為重點(diǎn)，確定了分子生物學(xué)雙語教學(xué)的主要內(nèi)容：(1)Introduction；(2)Gene Concept Evolution and Develop-ment；(3)DNA Replication；(4)RNA Transcription；(5)Translation；(6)Regulation of Gene Expression；(7)The Mutability，Repair and Homologous Reeombina-tion；(8)Genomics and Proteomies，從而實(shí)現(xiàn)了授課內(nèi)容的系統(tǒng)性和前瞻性。
(三)構(gòu)建探究型互動(dòng)式教學(xué)模式
互動(dòng)式雙語教學(xué)是指在雙語教學(xué)過程中，師生、生生之間以多種形式互相交流知識(shí)、思想，以求不斷提高雙語教學(xué)的質(zhì)量。教師在教學(xué)中要善于為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，提供學(xué)生拓展思維的空間，從而充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，完成知識(shí)體系的建構(gòu)。為此，教師在分子生物學(xué)雙語教學(xué)中實(shí)施了多元化的探究型互動(dòng)式教學(xué)模式。
分子生物學(xué)是一門綜合性、邊緣性學(xué)科。其特點(diǎn)是內(nèi)容新而龐雜，每一個(gè)理論的背后都有一系列的科學(xué)實(shí)驗(yàn)做支撐。因此，如何在課堂上既能突出重點(diǎn)，又能將前人的科學(xué)研究過程再現(xiàn)于學(xué)生面前，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，是分子生物學(xué)課程教學(xué)必須認(rèn)真探究的問題。在教學(xué)實(shí)踐過程中，教師采用啟發(fā)式、設(shè)問式、討論式的方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；通過將學(xué)科概念、理論等得以產(chǎn)生的起因和研究過程展示給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生的發(fā)散思維，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究的動(dòng)機(jī)，增強(qiáng)學(xué)生參與知識(shí)建構(gòu)的積極性和自覺性；通過將“提出問題、分析問題、解決問題”貫穿于教學(xué)全過程，把知識(shí)置于解決特定問題的具體情景和科學(xué)發(fā)展的背景框架中來理解，從研究問題的角度引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)角色，使學(xué)生通過自身主動(dòng)的探究來組建學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)。實(shí)踐證明，這是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和科研素養(yǎng)的有效途徑。
(四)充分運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，把握課程預(yù)習(xí)和編寫雙語教學(xué)講義
雙語教學(xué)的關(guān)鍵是在提高學(xué)生的英語水平和英語應(yīng)用能力的同時(shí)，不降低專業(yè)課的教學(xué)水平。由于專業(yè)課涉及枯燥乏味的專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，以及學(xué)生現(xiàn)有的英語水平使學(xué)生接受雙語教學(xué)遇到一定的困難，所以實(shí)施雙語教學(xué)應(yīng)將傳統(tǒng)的教學(xué)方法與現(xiàn)代教育技術(shù)相結(jié)合。充分利用教學(xué)電影、錄像、多媒體課件等聲、光、電的現(xiàn)代技術(shù)，借助于實(shí)物、圖片、布景等，以生動(dòng)、活潑、直觀的形式進(jìn)行教學(xué)，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，便于學(xué)生對(duì)課堂講授內(nèi)容的理解和記憶，從而實(shí)現(xiàn)雙語教學(xué)應(yīng)有的效果。將多媒體技術(shù)用于雙語教學(xué)，一方面促進(jìn)了教學(xué)手段、教學(xué)方法的改革，便于生動(dòng)、形象地表述深?yuàn)W、抽象的理論知識(shí)；另一方面激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，從而有效地提高了分子生物學(xué)雙語教學(xué)的效果。
此外，提前將多媒體教學(xué)課件的內(nèi)容以講義的形式發(fā)給學(xué)生預(yù)習(xí)，對(duì)提高分子生物學(xué)雙語教學(xué)的效果十分重要。任課教師考慮到分子生物學(xué)原版教材的價(jià)格較高，而雙語教學(xué)真正用到的部分較少；而且國外教材在內(nèi)容編排等方面與國內(nèi)教材有較大的差距，不便學(xué)生直接使用，所以沒有讓學(xué)生直接購買原版教材，而是由教師參照原版教材編寫適用的講義提供給學(xué)生使用。
(五)采用多元化的課程考核方法
課程考核的目的是引導(dǎo)學(xué)生重視知識(shí)積累、夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，增強(qiáng)自身參與知識(shí)建構(gòu)的積極性和自覺性。在分子生物學(xué)雙語教學(xué)過程中，從培養(yǎng)學(xué)生的能力出發(fā)，采取了課堂小測(cè)驗(yàn)、專業(yè)翻譯、專題綜述、課件制作、期末考試等多種課程考核形式，其中英文考核題目占50％，成為考查和督促學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)、培養(yǎng)發(fā)散思維的有效措施。
第6篇：分子生物學(xué)作用范文
關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力培養(yǎng)；課程體系優(yōu)化；教學(xué)模式改革；科研訓(xùn)練加強(qiáng)
中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）15-0045-03
“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。而教育是知識(shí)創(chuàng)新、傳播和應(yīng)用的主要基地，也是培育創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的重要搖籃”[1]。培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高級(jí)人才是新時(shí)期高等教育的首要任務(wù)。2007年，教育部在教高[2007]1號(hào)文《教育部財(cái)政部關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見》中指出“高等教育肩負(fù)著培養(yǎng)數(shù)以千萬計(jì)的高素質(zhì)專門人才和一大批拔尖創(chuàng)新人才的重要使命”。其中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是達(dá)到這一目的的重要手段，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。分子生物學(xué)、基因工程和酶工程是實(shí)踐性很強(qiáng)的生命科學(xué)核心學(xué)科，其實(shí)驗(yàn)技術(shù)歸于生物技術(shù)類，生物技術(shù)成為新世紀(jì)科技革命的重要推動(dòng)力量，作為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)逐漸滲透影響人類生存和發(fā)展的方方面面，體現(xiàn)了一個(gè)國家高科技創(chuàng)新能力，而教育創(chuàng)新必須強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)[2]。這就要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須跟上學(xué)科發(fā)展的步伐，需認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，進(jìn)行有益的改革探索和嘗試，以達(dá)到激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐熱情，著力于提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的目的。我們探討了通過多種形式、不同層次、多個(gè)角度的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程體系改革培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力的醫(yī)學(xué)生物科學(xué)交叉人才。
一、優(yōu)化課程體系
1.修訂完善培養(yǎng)方案。生物科學(xué)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程。要有一套符合教育規(guī)律和突出創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方案。為21世紀(jì)適應(yīng)生命科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，滿足國家對(duì)生命科學(xué)與技術(shù)高水平創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的需求，本著“加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬口徑、強(qiáng)化實(shí)踐、注重能力、優(yōu)化體系、提高素質(zhì)，堅(jiān)持以學(xué)生為本，融知識(shí)、能力、素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展”的教育思想觀念，以加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)作為提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑，構(gòu)筑以能力培養(yǎng)為主線，分層次，相互銜接的科學(xué)、合理、優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。在現(xiàn)有生物科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，通過與相關(guān)學(xué)科、教研室溝通協(xié)調(diào)，建立三個(gè)水平的綜合實(shí)驗(yàn)課程，即宏觀水平、細(xì)胞水平和分子水平，使學(xué)生在課堂上的理論知識(shí)能夠體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課程中。本教研室針對(duì)所任教的課程群，主要建立分子水平的綜合實(shí)驗(yàn)課程。針對(duì)這部分綜合實(shí)驗(yàn)課程，修訂的培養(yǎng)方案中在大學(xué)二年級(jí)完成理論驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、基本型實(shí)驗(yàn)，保證學(xué)生基本專業(yè)素質(zhì)和基本實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)；大學(xué)三年級(jí)上完成探索性實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展學(xué)生分析問題、解決問題的能力，訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)際科研能力和科學(xué)的思維方式；大學(xué)三年級(jí)下完成創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，突出綜合創(chuàng)新性實(shí)踐內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力。并繼續(xù)開展畢業(yè)生跟蹤調(diào)查和用人單位調(diào)查，使培養(yǎng)方案適用社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。
2.構(gòu)建了獨(dú)立系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程體系。針對(duì)生物科學(xué)專業(yè)課程的特點(diǎn)，將原有的高級(jí)生物化學(xué)技術(shù)、分子生物學(xué)、基因工程等實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行有機(jī)整合，形成一門“生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)課程體系。覆蓋了生物化學(xué)、分子生物學(xué)、高級(jí)生物化學(xué)技術(shù)、基因工程等課程的核心內(nèi)容，具有系統(tǒng)性和科學(xué)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。并優(yōu)化與重組實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容分兩部分：第一部分為基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)與技能訓(xùn)練。第二部分為綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，以基因工程技術(shù)為主線，內(nèi)容涵蓋分子生物學(xué)、高級(jí)生物化學(xué)、生物化學(xué)三個(gè)專業(yè)領(lǐng)域。在第一部分實(shí)驗(yàn)課同時(shí)查閱資料選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。主要以解決問題為目的，對(duì)不同實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合。如怎樣在體外獲得神經(jīng)生長(zhǎng)因子為例，把聚合酶鏈反應(yīng)，基因重組、基因?qū)搿l(fā)酵罐培養(yǎng)、蛋白質(zhì)分離純化和性質(zhì)測(cè)定等實(shí)驗(yàn)串成一個(gè)整體。在此基礎(chǔ)上，后續(xù)開設(shè)了“探索性實(shí)驗(yàn)”，并于2011年啟動(dòng)實(shí)施了“大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”，旨在培養(yǎng)大學(xué)生從事科學(xué)研究和探索未知的興趣，激發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)。在全校范圍內(nèi)選拔具有博士學(xué)位與副教授以上職稱的骨干教師擔(dān)任創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的指導(dǎo)教師。以指導(dǎo)教師在研科研項(xiàng)目為依托，按照“自主選題、自主設(shè)計(jì)、自主實(shí)驗(yàn)、自主管理”的原則，擇優(yōu)遴選項(xiàng)目予以立項(xiàng)，項(xiàng)目來源于國家自然科學(xué)基金、衛(wèi)生部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金和省級(jí)科研項(xiàng)目，內(nèi)容涉及神經(jīng)生物學(xué)、腫瘤分子生物學(xué)、病原微生物學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)等多個(gè)學(xué)科。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施，在提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性等方面，起到了良好的效果，從而進(jìn)一步獲得多項(xiàng)國家級(jí)和省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目。
二、改革教學(xué)模式
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校教學(xué)工作中的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高以及自主能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)均有著重要的作用[3]。我們?cè)趯?duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，不斷進(jìn)行教學(xué)模式的改革，增加教學(xué)活動(dòng)形式的多樣性，激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)的思維。
1.實(shí)施實(shí)驗(yàn)室小班授課。邊講邊做，使教學(xué)由原來的形式簡(jiǎn)單、內(nèi)容枯燥變?yōu)樾问届`活、內(nèi)容豐富，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的剖析由表及里，深入淺出，一目了然，實(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)與實(shí)踐的完美統(tǒng)一。
2.PBL式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法探索。開放實(shí)驗(yàn)室，主要目的是通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)、自己完成實(shí)驗(yàn)把以前學(xué)到的理論、技術(shù)融會(huì)貫通地用到實(shí)際課題中去，使理論與實(shí)踐更好地結(jié)合，提高學(xué)生創(chuàng)新性思維和獨(dú)立分析并運(yùn)用科學(xué)實(shí)驗(yàn)解決問題的綜合能力。
3.將科研項(xiàng)目融入課堂教學(xué)和課程設(shè)計(jì)中。學(xué)生參與青年教師或研究生課題討論和操作中，提高了生物技術(shù)的實(shí)踐能力和科研開發(fā)能力，鍛煉了團(tuán)隊(duì)合作精神。鼓勵(lì)和輔導(dǎo)學(xué)生撰寫科研論文，鍛煉學(xué)生論文撰寫能力。
4.轉(zhuǎn)變考試內(nèi)容和方式，建立一體化學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系。將理論知識(shí)考核與綜合能力考核相結(jié)合，全面地考核學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握和實(shí)際動(dòng)手能力的掌握情況。平時(shí)考核成績(jī)占20%，期末進(jìn)行占30%比重的實(shí)際操作綜合能力考核和比重占50%的試卷考核，使學(xué)生重視平時(shí)各知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和實(shí)際動(dòng)手能力的提高，使學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系更加合理和完善。
5.生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)課程多媒體教學(xué)課件的制作。為使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更直觀，本課程所有實(shí)驗(yàn)操作全程錄像，制作成網(wǎng)絡(luò)格式課件。本課件在安徽省第一屆教育軟件大賽中獲三等獎(jiǎng)；并在此基礎(chǔ)上建立了分子生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程。
6.綜合性實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)和應(yīng)用。在開設(shè)這些實(shí)驗(yàn)課程中，我們深感實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材的重要性。但由于當(dāng)時(shí)國內(nèi)還缺乏系統(tǒng)、有針對(duì)性的適合我校生物科學(xué)專業(yè)、實(shí)用的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材，所以我們編寫了一套簡(jiǎn)明實(shí)用、適合學(xué)生和初學(xué)者使用的《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》（2006年12月，學(xué)校出版）和《生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》（2008年8月，學(xué)校出版）。目前仍在繼續(xù)采用《生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》作為生物科學(xué)專業(yè)、研究生和醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)的“分子生物學(xué)技術(shù)”實(shí)驗(yàn)教材。
三、加強(qiáng)科研訓(xùn)練
本著倡導(dǎo)以學(xué)生為主體的研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)改革，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，提高創(chuàng)新實(shí)踐的能力培養(yǎng)水平的目的。將探索性實(shí)驗(yàn)列為必修課程，通過學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教師科研項(xiàng)目自主選擇并分組，采用“教師點(diǎn)撥為輔，學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)為主”的教學(xué)模式，要求學(xué)生從教材和參考書中尋找有關(guān)原理作為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)依據(jù)，制定實(shí)驗(yàn)方案，自己確定處理因素、實(shí)驗(yàn)對(duì)象和儀器設(shè)備，自定實(shí)驗(yàn)方法和步驟，最后完成實(shí)驗(yàn)并撰寫科研論文，教師在過程中給予必要的指導(dǎo)和輔助，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程成為學(xué)生自己研究探索的過程。在國家級(jí)和省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的資助下，全系60%學(xué)生參與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究。探索性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新熱情，增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手和創(chuàng)新能力，獲得一定的科研成果；參與的大學(xué)生動(dòng)手能力增強(qiáng)，實(shí)踐技能突出，極大地提高了其就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力；人才培養(yǎng)質(zhì)量得以提升，用人單位滿意度較好；大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐對(duì)教師提出了更高的要求，推動(dòng)了教師從事科研工作的熱情和積極性，形成了教學(xué)與科研相互促進(jìn)、教與學(xué)雙向互動(dòng)的良好氛圍；
四、創(chuàng)新性師資隊(duì)伍的建設(shè)
在生物技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)中，教師是主導(dǎo)，沒有創(chuàng)新性師資，不可能培養(yǎng)出創(chuàng)新性人才，因此提高了教師素質(zhì)要求，培養(yǎng)和引進(jìn)了一批具有合理梯隊(duì)的教師隊(duì)伍；其次，由于教學(xué)方法、手段涉及討論式、研究式教學(xué)，類似于PBL教學(xué)模式，因此要求教師具有豐富的分子生物學(xué)、基因工程、酶工程、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和醫(yī)學(xué)背景，我們一方面在遴選教師時(shí)注重交叉學(xué)科的知識(shí)背景，一方面不斷送出去培養(yǎng)，并且考慮到實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員隊(duì)伍建設(shè)是基礎(chǔ)，只有建設(shè)一支高素質(zhì)的高校實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員隊(duì)伍，才能更好地實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的教育目標(biāo)[4]，因此鼓勵(lì)青年教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員參加各類培訓(xùn)，拓展知識(shí)面；再次，針對(duì)創(chuàng)新性能力培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)，在師資隊(duì)伍建設(shè)中，擇優(yōu)選擇一直活躍在科研第一線的青年教師，以科研帶動(dòng)教學(xué)。
教學(xué)實(shí)踐表明，生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，小班授課環(huán)境，教學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，教學(xué)與科研相結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教學(xué)模式，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)質(zhì)量和水平得到很大提高，學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，生物技術(shù)實(shí)際動(dòng)手能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng)。生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)，使學(xué)生在宏觀上對(duì)生物技術(shù)有較深入的理解，并把幾門課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)地結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手和創(chuàng)新性思維能力。已成為我校生物科學(xué)專業(yè)常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，并拓展到研究生和藥學(xué)、藥檢專業(yè)分子生物學(xué)技術(shù)課程的開設(shè)；培養(yǎng)的學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，生物技術(shù)實(shí)際動(dòng)手能力強(qiáng)，更符合社會(huì)需要。從實(shí)習(xí)單位和用人單位的調(diào)查反饋表中反映出對(duì)我校生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生思維能力和實(shí)踐能力的高度評(píng)價(jià)，畢業(yè)生深受用人單位歡迎。
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基金項(xiàng)目：安徽省教學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（NO：2012jyxm302）；安徽省專業(yè)綜合改革試點(diǎn)（NO：2012zy048）；蚌埠醫(yī)學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)目（NO：jyxm1147，1322，1325）。
第7篇：分子生物學(xué)作用范文
人類基因組計(jì)劃的實(shí)施為分子生物學(xué)家提供了大量的生物組學(xué)數(shù)據(jù)，分析和處理這些數(shù)據(jù)以探索其中隱藏的生物學(xué)奧秘需要綜合利用數(shù)學(xué)、信息科學(xué)與物理學(xué)等知識(shí)，生物信息學(xué)由此應(yīng)運(yùn)而生[1]。它是分子生物學(xué)與上述學(xué)科交叉結(jié)合的產(chǎn)物，其研究已經(jīng)滲透到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域并極大促進(jìn)了生命科學(xué)及相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，已成為生命科學(xué)研究者強(qiáng)有力的輔助工具之一。國內(nèi)很多醫(yī)學(xué)院校已開辦生物信息學(xué)課程，多種專業(yè)選擇其作為必修課或選修課。該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用生物信息學(xué)知識(shí)和方法進(jìn)行生物信息提取、儲(chǔ)存、處理和分析的能力，但該課程的教學(xué)研究仍處于起步階段，缺乏完善的教學(xué)模式和有效的教學(xué)方法，如何在醫(yī)學(xué)院校開展生物信息學(xué)教學(xué)還有待進(jìn)一步探索。
1 課程開設(shè)的重要性
生物信息學(xué)跨越了整個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域，是一門實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，也是未來生物醫(yī)學(xué)的重要研究工具。生物技術(shù)、計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展引領(lǐng)了一個(gè)生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)時(shí)代，生物信息學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域的地位也愈發(fā)重要。利用生物信息學(xué)的知識(shí)和方法能夠深入挖掘和剖析海量生物學(xué)數(shù)據(jù)，進(jìn)而探索隱藏在數(shù)據(jù)背后的生物學(xué)奧秘。無論是從分子生物學(xué)的角度闡述疾病病因，還是對(duì)疾病的預(yù)防、診斷、防治與藥物設(shè)計(jì)，生物信息學(xué)均發(fā)揮了十分重要的作用，掌握該課程的基本知識(shí)和理論無論對(duì)以后的科學(xué)研究還是從事一線醫(yī)務(wù)工作都具有比較深遠(yuǎn)的意義。因此，在醫(yī)學(xué)院校部分專業(yè)（如：生物統(tǒng)計(jì)、藥學(xué)等）開設(shè)生物信息學(xué)課程具有重要意義。
2 生物信息學(xué)教學(xué)存在的問題
2.1 課程內(nèi)容與教學(xué)課時(shí)不成比例
生物信息學(xué)是一門綜合性學(xué)科，理解和掌握該課程需要具有一定的計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)和分子生物學(xué)等的背景知識(shí)。醫(yī)學(xué)院校學(xué)生普遍存在理科知識(shí)比較薄弱，因此，講解透徹該門課程需要教師在課堂上花費(fèi)一定的時(shí)間普及相關(guān)背景知識(shí)。然而由于醫(yī)學(xué)院校學(xué)生課程門類眾多，客觀條件決定無法為生物信息學(xué)安排足夠多的課時(shí)。較之生物信息學(xué)繁多的內(nèi)容而言，課時(shí)分配明顯不足。在課時(shí)相對(duì)較少的情況下，無法深入講解將每個(gè)章節(jié)的內(nèi)容。
2.2 教學(xué)師資力量薄弱
生物信息學(xué)作為一門交叉學(xué)科，要求任課教師精通生物學(xué)、計(jì)算機(jī)和統(tǒng)計(jì)學(xué)等相關(guān)知識(shí)。由于國內(nèi)生物信息學(xué)興起時(shí)間較短，培養(yǎng)人才數(shù)量有限，且有限的人才都流向了一流的學(xué)校，普通高校無法招到專業(yè)對(duì)口的教師。因此，能夠勝任生物信息學(xué)教學(xué)任務(wù)的老師十分匱乏。以該校為例，生物信息學(xué)課程沒有固定的任課教師，基本由生物學(xué)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)教師完成，這些老師中大多數(shù)無法完全勝任生物信息學(xué)的教學(xué)任務(wù)。最終致使生物信息學(xué)教學(xué)質(zhì)量不高。
2.3 教學(xué)模式落后
雖然多媒體已被廣泛應(yīng)用于生物信息學(xué)的教學(xué)中，但由于該課程涉及內(nèi)容多且有大量的數(shù)據(jù)庫和軟件知識(shí)，導(dǎo)致多媒體課件的容量非常大，教師在課堂上基本是照本宣科的讀完課件完成教學(xué)任務(wù)而已，忽略了學(xué)生的接受能力。這種教學(xué)模式雖然運(yùn)用了先進(jìn)的教學(xué)工具，但實(shí)質(zhì)上采用的還是傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)，學(xué)生仍然是被動(dòng)地學(xué)習(xí)。
2.4 實(shí)踐教學(xué)流于形式
生物信息學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)踐課程非常重要。然而在教學(xué)過程中，由于各種原因?qū)嵺`課往往流于形式，原因主要包括：（1）教學(xué)設(shè)備及手段落后。雖然有些學(xué)校有計(jì)算機(jī)室，但計(jì)算機(jī)配置較低且未提供連網(wǎng)服務(wù)，生物信息學(xué)很多知識(shí)的學(xué)習(xí)需要借助互聯(lián)網(wǎng)，例如：各種數(shù)據(jù)庫、在線軟件等，導(dǎo)致學(xué)生無法親自操作而降低實(shí)踐課學(xué)習(xí)效果；（2）課時(shí)少、內(nèi)容多。生物信息學(xué)的章節(jié)往往涉及到很多軟件和平臺(tái)，甚至有些軟件需要編寫程序。在實(shí)踐課時(shí)少的情況下，無法在短時(shí)間內(nèi)讓學(xué)校親自操作每一種軟件。
3 教學(xué)改革
3.1 針對(duì)不同專業(yè)精選教學(xué)內(nèi)容
針對(duì)生物信息學(xué)內(nèi)容繁多的事實(shí)，應(yīng)針對(duì)不同專業(yè)特點(diǎn)精心挑選課授課內(nèi)容，在有限的課時(shí)中讓學(xué)生學(xué)到最基本且重要的生物信息學(xué)理論知識(shí)。另外，要善于挖掘課外時(shí)間，組建課外興趣小組，設(shè)置研究課題作為課外作業(yè)，鞏固和加深學(xué)生對(duì)生物信息學(xué)的理解。
3.2 培養(yǎng)和引進(jìn)專業(yè)人才
教師知識(shí)的淵博程度和教學(xué)水平的高低對(duì)教學(xué)效果的影響十分明顯。因此，在教師隊(duì)伍建設(shè)上應(yīng)采取“走出去，引進(jìn)來”的措施，一方面挖掘該校教師的潛能，支持和鼓勵(lì)該校年輕教師到國內(nèi)外知名高校訪學(xué)和進(jìn)修，著力提高該校教師自身的知識(shí)素養(yǎng)與技能；另一方面提供豐厚條件引進(jìn)國內(nèi)外生物信息學(xué)高層人才，為生物信息學(xué)教學(xué)隊(duì)伍增添新鮮血液。此外，還可通過定期或不定期舉辦講座等方式創(chuàng)造機(jī)會(huì)加強(qiáng)該校教師及與兄弟院校的交流合作，加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)，提高生物信息學(xué)教師的綜合素養(yǎng)。
3.3 推進(jìn)“教、學(xué)、研”一體化創(chuàng)新教學(xué)模式
針對(duì)生物信息學(xué)課程的特點(diǎn)，一方面根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)小型科研課題激發(fā)學(xué)生的科研興趣；另一方面鼓勵(lì)并指導(dǎo)學(xué)生申報(bào)學(xué)校、省級(jí)或國家級(jí)大學(xué)生科研項(xiàng)目，并鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目，積極開展“教、學(xué)、研”一體化的創(chuàng)新教學(xué)模式，即融教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”，以及教師和學(xué)生共同參與到“研”的過程于一體[2]。通過這種教學(xué)模式能夠極大激發(fā)學(xué)生對(duì)生物信息學(xué)課程的興趣和創(chuàng)造力，促使學(xué)生快速高效地掌握生物信息學(xué)理論和實(shí)踐知識(shí)，有利于學(xué)生變被動(dòng)的學(xué)習(xí)為主動(dòng)探究式學(xué)習(xí)。與此同時(shí)，也能夠讓學(xué)生盡早地融入到生物學(xué)科學(xué)研究的大環(huán)境中來，學(xué)會(huì)合作、學(xué)會(huì)創(chuàng)造，真正地做到學(xué)以致用。
3.4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)
生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)離不開計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)需要在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，升級(jí)計(jì)算機(jī)配置，并為每臺(tái)計(jì)算機(jī)提供上網(wǎng)功能，保障實(shí)驗(yàn)課教學(xué)順利進(jìn)行。積極鼓勵(lì)學(xué)生自帶計(jì)算機(jī)，方便課后繼續(xù)學(xué)習(xí)。此外，充分利用發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，創(chuàng)建網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)并將教學(xué)內(nèi)容，最新分析軟件等傳遞給學(xué)生，通過教學(xué)平臺(tái)加強(qiáng)與學(xué)生的交流互動(dòng)，及時(shí)解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。在教學(xué)內(nèi)容上，要精簡(jiǎn)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，選擇有代表性的軟件和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行深入講解，將其它的軟件、數(shù)據(jù)庫等相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)成小型研究課題作為作業(yè)布置給學(xué)生，提高學(xué)生自主探索的學(xué)習(xí)能力。
第8篇：分子生物學(xué)作用范文
生物化學(xué)與分子生物學(xué)是揭示生命奧秘的科學(xué)，涵蓋了諸多與生命現(xiàn)象有關(guān)的人體結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)與代謝、基因與調(diào)控等廣博的信息，是詮釋疾病的發(fā)生、發(fā)展及其轉(zhuǎn)歸的基本理論與實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，在生物化學(xué)教科書中得到了完整的體現(xiàn)[1]，因此在醫(yī)科院校中作為臨床醫(yī)學(xué)的主要課程深受重視。但是，在教與學(xué)中表現(xiàn)出的問題也是非常突出，從教的方面來說有3個(gè)問題：一是內(nèi)容紛繁復(fù)雜，涉及面廣，使得學(xué)生難記億；二是道理比較抽象，分子結(jié)構(gòu)式、反應(yīng)方程式、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)形式等非直觀內(nèi)容妨礙了感知覺，使得學(xué)生難理解；三是平淡無奇，缺少臨床醫(yī)學(xué)的生動(dòng)性、興趣性和感染性，使得學(xué)生難應(yīng)用。從學(xué)的方面來說也有3個(gè)問題：一是學(xué)生難以應(yīng)對(duì)大量的認(rèn)知信息，只能囫圇吞棗，難以消化吸收學(xué)以致用；二是臨床前期學(xué)生尚缺少醫(yī)學(xué)實(shí)踐體驗(yàn)，認(rèn)識(shí)不到生物化學(xué)對(duì)于醫(yī)療工作的奠基作用，難以抓住兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系。三是如直接應(yīng)用臨床病例作為引導(dǎo)，生物化學(xué)難以解釋諸多方面的知識(shí)點(diǎn)。盡管有不少教師也采用了病案教學(xué)法，取得了顯著的成效[2]，并對(duì)生物化學(xué)與臨床學(xué)科的聯(lián)系與相互融合作了深入細(xì)致的研討[3]；嘗試應(yīng)用生物化學(xué)與臨床聯(lián)系的教學(xué)法[4]，但是，課程設(shè)計(jì)難度大，選用病案須考慮學(xué)生的接受能力，因此課堂應(yīng)用仍然不夠廣泛。針對(duì)上述問題，作者從教學(xué)實(shí)踐中摸索出一些淺顯的做法供同道參考，以圖使得生物化學(xué)教學(xué)變得生動(dòng)與實(shí)用，現(xiàn)將學(xué)習(xí)方法歸納如下。
1 “顧名思義”法
臨床上有許多疾病就是以生物化學(xué)名詞來命名的，因此在教學(xué)中要盡量貼近臨床醫(yī)學(xué)，可以達(dá)到顧名思義，望文生義的作用，達(dá)到易學(xué)、好記、會(huì)用的效果，如膽紅素代謝障礙可聯(lián)系高膽紅素血癥(黃疸)；脂代謝障礙可聯(lián)系高脂血癥；笨丙酮酸代謝障礙可聯(lián)系笨丙酮酸尿癥。給單調(diào)的分子結(jié)構(gòu)式與反應(yīng)式賦予生命力，激發(fā)濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
2 “拋磚引玉”法
在講授物質(zhì)代謝章時(shí)，根據(jù)代謝的某些與疾病密切相關(guān)的環(huán)節(jié)，以拋磚引玉的方式啟發(fā)學(xué)生理解其相應(yīng)的臨床意義，如三羧酸循環(huán)中酮體產(chǎn)生過多可導(dǎo)致酮尿癥，尿酸產(chǎn)生過多引起的痛風(fēng)?。蛩岢练e），血糖代謝障礙可導(dǎo)致糖尿病。充分發(fā)揮教師主導(dǎo)，學(xué)生為主體的作用，可以活躍課堂氣氛，改變學(xué)生死記硬背，事倍功半的陋習(xí)。
3 “觸類旁通”法
分子生物學(xué)章節(jié)中有大量敘述PCR（多聚酶鏈反應(yīng)）原理和操作等內(nèi)容，而臨床檢驗(yàn)工作中已開展了不少檢測(cè)項(xiàng)目，解決了病因?qū)W診斷問題，其學(xué)習(xí)內(nèi)容橫跨了分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、分子免疫學(xué)、臨床免疫學(xué)、實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)等5個(gè)臨床前期學(xué)科，如果在講授本章中適當(dāng)引入相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生就會(huì)感到PCR不單是實(shí)驗(yàn)方法，更是診斷手段，僅僅是針對(duì)不同目標(biāo)基因設(shè)計(jì)的引物不同而已，能達(dá)到觸類旁通的效果。
4 “畫龍點(diǎn)睛”法
從DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)到人類基因測(cè)試的完成，使得疾病的診斷譜進(jìn)入了突飛猛進(jìn)的分子時(shí)代，我國首次發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)性耳聾基因?yàn)槭澜鐕谀?，因此在授課中，闡述核酸的結(jié)構(gòu)與功能中，例舉一些基因診斷的意義可以極大提升學(xué)習(xí)本章的目的性和趣味性，起到畫龍點(diǎn)睛的效果。
5 “順?biāo)浦邸狈?/p>
在講解心臟和肝臟酶的章節(jié)時(shí)，在理解酶對(duì)物質(zhì)代謝的必要性的同時(shí)，指出某些特定酶還是疾病的重要標(biāo)志，如ALT(丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶)或 AST（天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶）的升高提示心肌細(xì)胞或肝細(xì)胞受損，在臨床診斷疾病中有重要意義，使得學(xué)生在記憶轉(zhuǎn)氨酶的特點(diǎn)、性質(zhì)、功能時(shí)聯(lián)想到心臟病、肝臟病的診斷是出之于生物化學(xué)的酶學(xué)基礎(chǔ)，順?biāo)浦鄣慕虒W(xué)方法可以培養(yǎng)學(xué)生臨床推理的思維方法。
6 “順理成章”法
脂代謝是比較難學(xué)的一章，尤其是低密度脂蛋白受體理論的提出使得學(xué)習(xí)脂代謝更加重要，將脂類－脂蛋白－脂蛋白受體－動(dòng)脈粥樣硬化－冠心病作為一條邏輯鏈聯(lián)接起來，正如WHO(世界衛(wèi)生組織)指出的預(yù)防冠心病從兒童抓起，教師可以順理成章地詮釋從少年時(shí)的高血脂逐漸導(dǎo)致冠心病的全過程。
7 “順藤摸瓜”法
在臨床工作中，內(nèi)分泌紊亂的診斷往往是根據(jù)“果”而后尋找“因”， 因此在講解激素章中，可以采用順藤摸瓜方法，從甲狀腺功能亢進(jìn)或低下之“果”來理解甲狀腺素T3、T4、反T3的結(jié)構(gòu)、功能與調(diào)節(jié)的意義。
8 “辨證論治”法
臨床上常見的巨幼紅細(xì)胞貧血的特點(diǎn)是“巨與幼”，“巨”表示由于葉酸和（或）B12缺乏引起的紅細(xì)胞DNA合成障礙核分裂阻滯，細(xì)胞變大但不成熟謂之為“幼”，在“維生素與輔酶”章中，就以此為例闡述葉酸和B12的生物學(xué)作用，并啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系缺鐵性貧血是由于血卟啉的合成障礙，鐮刀狀紅細(xì)胞貧血是由于基因的缺陷等。用追根尋源方法可以理解生物化學(xué)對(duì)整體的治療、協(xié)調(diào)與平衡所起的作用。
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第9篇：分子生物學(xué)作用范文
關(guān)鍵詞：土壤微生物；高通量測(cè)序；生物多樣性
中圖分類號(hào)：S154.37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2013）08020303
1引言
土壤是一個(gè)非常復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境體系，土壤微生物學(xué)作為微生物學(xué)的一個(gè)分支，一直在研究之中。土壤微生物是土壤的重要組成部分，是生態(tài)系統(tǒng)中重要的消費(fèi)者和分解者，其群落結(jié)構(gòu)多樣性及變化在一定程度上反映了土壤的質(zhì)量和穩(wěn)定性。土壤微生物多樣性是指微生物生命的豐富性及在遺傳、種類、生態(tài)系統(tǒng)層次上的變化，同時(shí)反映微生物群落的穩(wěn)定性。許多研究已經(jīng)證實(shí)， 通過傳統(tǒng)的DNA分離方法測(cè)定出來的土壤微生物只占到環(huán)境微生物的0.1%～10%[1， 2]。傳統(tǒng)的土壤微生物研究方法如微生物平板培養(yǎng)法、Biolog鑒定系統(tǒng)法、生物標(biāo)記法等[3]往往會(huì)過低估價(jià)土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)組成，無法詳細(xì)描述出土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)組成方面的信息，也無法描繪出不同群體的生理差異。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的Sanger技術(shù)的弊端也日益體現(xiàn)，一方面是因?yàn)樵摲椒ㄙM(fèi)時(shí)，且一次的反應(yīng)數(shù)有限，另一方面是該技術(shù)基于酶法測(cè)序，成本較高。隨著微生物研究技術(shù)的迅速發(fā)展尤其是分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，土壤微生物學(xué)研究專家開發(fā)出一系列的研究土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的方法[4]，高通量測(cè)序技術(shù)也隨之誕生，慢慢應(yīng)用到科研之中。
2土壤微生物研究方法
2.1微生物平板培養(yǎng)法
傳統(tǒng)的土壤生態(tài)系統(tǒng)中微生物群落多樣性及結(jié)構(gòu)分析大多是將微生物進(jìn)行分離培養(yǎng)，然后通過一般的生物化學(xué)性狀，或者特定的表現(xiàn)型來分析，局限于從固體培養(yǎng)基上分離微生物。這種方法只能培養(yǎng)出極少量的微生物類群，大約占0.1%～10%，無法對(duì)絕大多數(shù)土壤微生物的分類和群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究。因此這種培養(yǎng)法局限性比較大，只能應(yīng)用于特殊微生物的研究[5]。
2.2BIOLOG鑒定系統(tǒng)
BIOLOG系統(tǒng)是Garland于1991年建立起來的一套用于研究土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性方法。細(xì)胞的維持和生長(zhǎng)需要能量、碳源和多種無機(jī)離子，底物利用是群落中微生物存活和競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。因此可以根據(jù)微生物對(duì)碳源利用的方式來鑒定微生物的群落結(jié)構(gòu)。碳數(shù)利用法通常用BIOLOG盤來實(shí)現(xiàn)。BIOLOG測(cè)試盤內(nèi)有96個(gè)小孔，除了一個(gè)小孔為對(duì)照不含碳源外，其余都含不同的碳源。試驗(yàn)中將碳源和指示劑一起放入平板小孔內(nèi)，然后將稀釋后的細(xì)胞懸液接種到各個(gè)小孔中，由于微生物利用碳源引起指示劑變化，以此來檢測(cè)和判斷不同土壤微生物群落結(jié)構(gòu)[6]。
2.3分子生物學(xué)技術(shù)測(cè)序方法
在過去的20多年里，分子生物學(xué)技術(shù)尤其16S rDNA技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鑒定未知菌類的研究中。20世紀(jì)80年代以來，逐步建立起了以分子系統(tǒng)發(fā)育分析為基礎(chǔ)的現(xiàn)代微生物分子生態(tài)學(xué)的研究方法，如PCR-RFLP、PCR-RAPD、PCR-SSCP、熒光原位雜交技術(shù)（FISH）、基因芯片（Microarry）、磷脂脂肪酸圖譜分析（ Phospholipid fatty acid， PLFA）、穩(wěn)定同位素探針（Stable Isotope Probing， SIP）、PCR-DGGE/TGGE等[7]，使得研究者能夠在分子水平上對(duì)土壤微生物多樣性進(jìn)行研究。
但是這些技術(shù)只能在科或?qū)偎缴戏治鐾寥牢⑸锏娜郝浣Y(jié)構(gòu)，不能更細(xì)致更詳細(xì)地對(duì)土壤微生物進(jìn)行分析研究。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相繼出現(xiàn)了第一代、第二代、第三代高通量測(cè)序技術(shù)，使得研究人員能在種的水平上對(duì)土壤微生物進(jìn)行研究和分析。
2.4 454高通量測(cè)序方法
高通量測(cè)序技術(shù)[8]是傳統(tǒng)測(cè)序一次革命性的改變，一次可以對(duì)幾十萬到幾百萬條DNA分子進(jìn)行序列測(cè)定，在有些文獻(xiàn)中也稱其為下一代測(cè)序技術(shù)（next generation sequencing），可見其劃時(shí)代的改變，同時(shí)高通量測(cè)序使得對(duì)一個(gè)物種的轉(zhuǎn)錄組和基因組進(jìn)行細(xì)致全貌的分析成為可能，所以又被稱為深度測(cè)序。
近年來，以16S rRNA/DNA為基礎(chǔ)的分子生物學(xué)技術(shù)已成為普遍接受的方法。研究表明，400～600堿基的序列足以對(duì)環(huán)境中微生物的多樣性和種群分類進(jìn)行初步的估計(jì)[9]，因此454高通量測(cè)序的方法因其讀長(zhǎng)（400～500bp）長(zhǎng)和準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)大量用于微生物多樣性的研究。
因此通過高通量測(cè)序法來確定土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，從而可以在種的水平上將土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)分析出來，然后就可以對(duì)土壤微生物的多樣性進(jìn)行分析。并可以對(duì)土壤微生物和鹽生植被的相互照應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分析研究。
3454高通量測(cè)序在土壤微生物研究中的應(yīng)用
3.1研究土壤微生物的物種多樣性
研究微生物物種多樣性主要從微生物類群即細(xì)菌、真菌和放線菌這三大類群的數(shù)目及其比例來描述某個(gè)地區(qū)某段深度土壤中微生物的多樣性，然后根據(jù)此地區(qū)土壤微生物物種的多樣性來探究全球范圍內(nèi)土壤微生物的物種多樣性。通過高通量測(cè)序測(cè)得土壤中土壤微生物的各種菌類組成，以此來研究某個(gè)地區(qū)土壤中微生物的物種多樣性。
3.2研究土壤微生物的功能多樣性
研究土壤微生物功能多樣性主要從各種微生物的活性及它們的相互作用產(chǎn)生的功能、底物代謝能力及與N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素在土壤中相互轉(zhuǎn)化的功能等。通過將高通量測(cè)序得到的土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)及組成和實(shí)驗(yàn)測(cè)定土壤的幾種理化性質(zhì)及轉(zhuǎn)化過程來了解土壤微生物的功能。
通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得土壤的堿解氮、有效磷、活性有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)理化性質(zhì)，可以分析地區(qū)土壤微生物的功能多樣性，以此來探究全球范圍內(nèi)土壤微生物乃至整個(gè)微生物的功能多樣性。
3.3研究環(huán)境的突然變化對(duì)土壤微生物菌群的影響
環(huán)境的突然改變會(huì)導(dǎo)致微生物群落的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。近幾年來隨著全球變暖，土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)可能發(fā)生了變化，地震、泥石流等自然災(zāi)害也會(huì)對(duì)土壤微生物的群落構(gòu)成產(chǎn)生影響。Zachary等以重水穩(wěn)定同位素探測(cè)技術(shù)（H218O-SIP）鑒定與土壤增濕相關(guān)的細(xì)菌。先對(duì)土壤增濕前土壤微生物進(jìn)行測(cè)定，得到土壤微生物各種組成，然后將土壤增濕后，對(duì)土壤中16S rRNA進(jìn)行高通量測(cè)序，發(fā)現(xiàn)Alphaproteobacteria、Betaproteobacteria和Gammaproteobacteria的相對(duì)比例升高，而Chloroflexi和Deltaproteobacteria的比例則降低。作者通過控制土壤濕度的動(dòng)態(tài)變化，對(duì)微生物菌群的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化進(jìn)行研究，劃分生態(tài)類群。除此之外，溫度的驟變也會(huì)對(duì)土壤微生物菌群產(chǎn)生巨大的影響。
4454高通量測(cè)序技術(shù)存在的問題及發(fā)
展前景到目前為止，大量的研究者應(yīng)用454測(cè)序技術(shù)對(duì)多種環(huán)境樣品的微生物多樣性進(jìn)行了深入研究，這些研究大大增長(zhǎng)了人類對(duì)微生物的存在和種類的認(rèn)識(shí)。針對(duì)不同的研究對(duì)象，454測(cè)序技術(shù)不僅為研究提供了大量數(shù)據(jù)，證實(shí)研究對(duì)象所含微生物具有較高的多樣性，而且還建立了一種研究復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)里的微生物多樣性方法。但由于該技術(shù)剛剛起步，所以存在一些待解決的問題。首先，隨著核酸序列數(shù)量上的跨越式累積，生物信息學(xué)分析將面臨巨大的挑戰(zhàn)。另外，海量數(shù)據(jù)的深入挖掘工作會(huì)發(fā)現(xiàn)用傳統(tǒng)生物學(xué)理論難以解釋的生命規(guī)律，對(duì)傳統(tǒng)理論的顛覆和新理論的提出與建立將成為不可避免的工作。
雖然存在許多不足，但454測(cè)序技術(shù)仍以其強(qiáng)大的測(cè)序能力滲透到生命科學(xué)研究的方方面面，包括那些此前無法用測(cè)序來解決的領(lǐng)域。在微生物領(lǐng)域，憑借著 454測(cè)序技術(shù)各方面的優(yōu)勢(shì)，終究會(huì)成為未來研究環(huán)境基因組的主導(dǎo)測(cè)序技術(shù)，同時(shí)，隨著454技術(shù)的不斷完善，該技術(shù)將為微生物生態(tài)學(xué)研究注入新的動(dòng)力，成為微生物生態(tài)學(xué)研究新的亮點(diǎn)，大大加速微生物生態(tài)學(xué)的發(fā)展，增長(zhǎng)人類對(duì)微生物生態(tài)學(xué)的認(rèn)識(shí)，為人類探索廣袤的微生物資源提供無限遐想。參考文獻(xiàn)：
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