分子遺傳學的中心法則精選(九篇)

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第1篇：分子遺傳學的中心法則范文

關鍵詞 分子生物學 兒科 基因工程

中圖分類號：Q7文獻標識碼：A

1 分子生物學為兒科的發展提供了新的驅動力

兒科這種稱謂源自于歐洲，在15至16世紀之后，受到歐洲文藝復興運動的影響，整個科學技術獲得了極大的發展，醫學也不例外，但是這一時期的兒科是包含在產科以及內科里的，產科與內科依據病兒的年齡分別診斷，也就是說這一時期，兒科并沒有獲得獨立的研究與發展。世界上第一個兒童醫院于1820年在法國巴黎誕生，14年之后的1834年俄國建立了世界上第二個兒童醫院。此后，兒科作為一個獨立學科進入人們的研究視野。早期的兒科研究內容主要針對的是小兒疾病的診治。兒科疾病的診治也主要是依據成人疾病診治。對于兒童不同年齡所不同的生理、病理現象及其特點認識不足，對于兒童成長的環境、膳食、營養、衛生、保健等影響因素的認識也并不多。此后隨著營養學、免疫學、細菌學等一些學科的快速發展，學術界對于上述問題也有進一步的認識。到了21世紀，物質代謝、免疫學等學科以前所未有的速度發展，抗菌素、激素、預防接種等獲得極大發展，兒科領域的研究也突飛猛進，兒童的營養性以及感染性疾病有了新的控制方法，發病率與死亡率不斷下降。尤其值得一提的是，以費明翰調查作為典型的第二次流行學革命對于學者們研究兒童的生活方式、心理－行為對疾病模式的意義產生了極大影響，甚至可以說是革命性的，這也是兒科首次對醫學革命做出的巨大貢獻。

不可否認的是，在分子生物學出現之前，兒科的研究基本上都局限在傳統的疾病診治的經驗桎梏中。分子生物學雖然在20世紀50年代產生之后就是生物學研究的前沿，其深度和廣度是人類有史以來從未達到過的。分子生物學的成果給兒科醫學的發展提供了極其廣闊的空間。在傳統兒科研究的主要驅動力中主要包括三個驅動力，也即科學驅動、技術驅動與技巧驅動。在分子生物學產生以前，這些驅動力是分割的，但是分子生物學產生之后為兒科研究的這些驅動力進行了整合，分子生物學在針對兒科研究里的發現、分析以及解決問題等方面都展現出強勁的展動力。可以說在很大程度上，分子生物學為解決兒科發展所遇到的一些特殊性、個案性、疑難性問題時提供了清晰的思路、犀利的靈感以及獨特的視角，為兒科的發展提供了全新的驅動力，從而大大促進了兒科的發展。

2 分子生物學拓展了兒科研究范圍提高了發展質量

分子生物學理論主要包括DNA結構、中心法則、基因調控等方面的研究，分子生物學里基因工程的發展對于傳統的病毒學、生物學以及遺傳學都產生了革命性影響。眾多常見兒科疾病的病原學診斷也獲得了極大的發展。舉例而言，目前已分離出的呼吸道病毒已超過百種、腸道病毒近百種。這些病毒參與了從呼吸道到消化道以及神經系統疾病的發生。疫苗和化學治療的發展使過去的難治性疾病得到了較好的控制。有關遺傳性疾病（染色體疾病、遺傳代謝性疾病）診斷和治療的理論、方法和技術使從前無法認識和處理的上百種疾病有了正確的解釋與治療手段。分子生物學的診斷方法以令人眩暈的速度遍及兒科各個疾病。分子生物學研究所帶來的各種變化極大拓展了傳統兒科學的研究領域，對于兒科學知識的豐富也起了很大作用，尤其是在阿波羅登月以及人類基因組計劃等活動之后，分子生物學的發展也明顯加速。這也使得人們更進一步的對兒科的疾病、健康以及生命現象本質的研究上達到的一個高峰。人們不再像傳統的兒科研究，只關注兒童疾病的診治了，對于兒童的健康以及生命質量也作為關注的重中之重。對于兒童成長的環境，研究已經不僅僅局限于自然物質環境，對于兒童成長的心理精神環境關注增多。分子生物學的產生及其發展，在很大程度上使得新一代的兒科研究工作者們所面臨的任務、機遇以及（下轉第53頁）（上接第11頁）挑戰與前輩們發生了改變，前輩兒科研究工作者的重點在于通過兒童疾病診治降低兒童死亡率和發病率，當前的研究者重點在于保持這一局面并提高兒童生活和生命的質量。如傳統的研究對于兒童的孤獨癥抑郁癥關注不夠，但是分子生物學產生之后，人們的關注明顯提高了，如北京大學醫學遺傳中心的鐘南、張茜醫生在其《兒童孤獨癥的分子生物學研究進展》中專門論述了分子生物學對兒童孤獨癥的影響。分子生物學的產生與發展也在很大程度上拓展了兒科研究的范圍，大大提高了研究的質量，這種質量的提高主要是通過提供新的途徑與方法來實現的，如朱汝南、錢淵、王芳、劉成貴等人的《分子生物學方法在兒童流行性感冒監測中的應用》一問中就認為流行性感冒（流感）病毒是引起急性呼吸道感染的重要病原，它可在短期內突然發生，起病急，蔓延快，往往造成不同程度的流行，甚至造成世界性大流行。兒科呼吸道感染病人的突然大量增加往往是流感流行的晴雨表，因此兒童中的流感監測有著特殊重要的意義。在他們的研究中，充分利用了經典病毒學方法（病毒分離和血凝 （HA）試驗）對兒童中流感流行情況進行監測的同時，還建立了分子生物學方法檢測和鑒定流感病毒，并對近年A3型流感病毒分離株的血凝素基因進行了序列分析。又如，著名遺傳學家吳希如在20世紀90年代就逐步建立并開展了兒科分子生物學及分子遺傳學研究。對于分子生物學在小兒驚厥、癲癇及其相關遺傳病機制等領域的影響與作用進行了大量的研究，并取得了豐富的成果。

參考文獻

[1]鐘南,張茜.兒童孤獨癥的分子生物學研究進展[J].中國實用兒科雜志,2008(3).

[2]龍華.分子生物學前沿[A].全國首屆動物生物技術學術研討會論文集[C].2004.

第2篇：分子遺傳學的中心法則范文

一、 生物學基礎能力

觀察、識圖、獲取與處理信息，是人們了解生命現象、獲取生物學知識的基本途徑；語言表達和繪圖是表達生物學觀點的基本方法。觀察在生物學研究上具有重大作用，如荷蘭科學家列文?虎克用顯微鏡觀察一滴池塘水，發現了微生物世界；英國胡克受列文?虎克的啟示在顯微鏡下觀察軟木切片，發現了細胞；奧地利生物學家孟德爾觀察雜交豌豆后代的性狀，發現了遺傳規律；達爾文在五年環球考察中，積累了豐富的動植物及大自然的觀察資料，編寫了《物種起源》。觀察能力的培養可以從兩方面著手：一是選擇正確的觀察方法，例如，對植物根尖的觀察，先用肉眼觀察幼根，根據顏色和透明程度區分根尖的四部分，然后再用放大鏡觀察根尖的根毛，最后用顯微鏡觀察根尖的縱切片，認識根尖各區的細胞特點；二是訓練良好的觀察品質，觀察品質是智能品質在觀察活動中的具體體現，主要包括深刻性、靈活性、批判性、敏捷性、獨創性。這些品質是衡量科學觀察能力高低的重要標志，訓練觀察品質是培養科學觀察能力的突破口。

近年來高考試題中文字說明類、實驗設計類題目的增加，對生物學語言能力提出了更高的要求。在歷年高考結束后，許多考生估分與實際分數總是出現較大的偏差，從閱卷中發現，主要由于這部分學生的語言表達能力薄弱，乃至缺失所致。主要表現在不知如何使用生物學術語表達，或者表達不規范。培養生物學語言表達能力的主要途徑有：（1）精確地記憶“生物學術語”。例如“神經中樞”和“中樞神經”，“胚囊”和“囊胚”，文字位置不同，所表達的意思截然不同；“生長素”與“生長激素”相差一個字，但兩者的化學本質、功能卻是完全不同。（2）準確地表達“生物學知識”。如酶的概念包括三層含義：① 酶的產生部位（活細胞）；② 酶的作用（生物催化作用）；③ 酶的化學本質是有機物（蛋白質或RNA）。（3）學會運用“生物學語言思維”。生物學語言思維是以生物學語言為工具，運用邏輯形式進行思維活動。

生物圖片能夠形象、具體、程序地展示生物體形狀、生命現象、生理過程和活動規律等，具有文字描述難以達到的效果。那么，如何提高識圖能力呢？首先要掌握正確的識圖方法，不同的生物圖片，識圖的要求不同，比如生物結構圖，識圖時一般從外到內、從整體到局部、從宏觀到微觀；對于生理圖解，要關注生理過程的起點、過程、終點，反應底物、生成產物、反應條件、影響因素等；對于曲線圖，不僅要關注坐標圖的橫坐標、縱坐標的含義及單位，而且還要關注曲線的變化規律及其條件因素等；對于遺傳圖解，不僅要關注方式、親子代、基因型、表現型及比例等，而且要弄清相關過程的原理等等。繪圖是學習生物學的一項基本技能。繪制簡圖的一般步驟是：（1）認真仔細觀察；（2）圖位布局合理；（3）勾畫輪廓；（4）加工落實整個圖形；（5）統一標注名稱，正下方還要寫出放大倍數；（6）整理清潔畫面。獲取與處理信息能力是培養學生自主學習能力的第一步，我們要學會從課外材料中獲取相關的生物學信息，從對科學、技術和社會發展產生重大影響的生物學新進展中獲取信息，從生物科學發展史中獲取信息。

二、生物學核心能力

生物學實驗能力劃分為三個要素：基本實驗方法與技能、驗證與探究實驗能力和評價實驗能力。這三個要素之間層層遞進，相輔相成，互相影響，共同構成實驗能力。（1）基本實驗方法與技能。高中生物學的基本實驗方法有顯微鏡觀察法、同位素標記示蹤法、對照實驗法、雜交實驗法、模擬實驗法、紙層析法、比色法等。實驗技能包括儀器的操作、搜集數據、條件控制、觀察、調查、繪圖等，主要有顯微鏡使用的基本技術、臨時裝片的制作、恒溫技術、研磨與過濾技術、無關變量控制、生物繪圖等。（2）驗證與探究實驗能力。中學生物教學中常把驗證前人或他人的理論或實踐稱為驗證性實驗，驗證自己提出的理論或假說稱為探究性實驗。（3）評價實驗能力。對于實驗設計方案的評價，應該從實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗對象、實驗條件、實驗材料、用具裝置、實驗步驟、實驗現象、實驗結果的假設和預期、實驗結果的分析與討論等角度展開評價；對實驗操作技能的評價，首先需要設計實驗操作檢核表等工具，列出需要檢核的項目及操作行為要點，然后，觀察同伴實驗的操作或自我實驗行為進行評價，并予以記錄。例如，設計觀察葉綠體實驗操作檢核表，對他人或自己的實驗操作進行評價，如表1。

發展探究能力就是教給學生自主探索自然界和現實生活中科學問題的方法和技能。探究過程一般都包括：提出問題、做出假設（猜想）、制訂計劃、實施計劃、得出結論、交流和表達。根據探究活動的難易程度以及學生參與程度的不同，一些學者將探究活動分成不同的層次，如表2。其中“0”層次探究活動，就是我們通常所說的驗證性實驗，“6”層次屬于最高級別的探究，即完全探究（或全程探究），“0―6”層次之間屬于不同層次的中間探究活動。

表2：探究活動的層次[1]

注：“+”表示活動設計中已提供，“―”表示設計活動未提供需學生完成

生物學思維能力是所有生物學能力的核心。生物學科特色的思維主要有三種：一是類比推理，如細胞學說的建立、滲透作用、生物體如何維持pH穩定、推斷基因在染色體上的過程、DNA的雙螺旋結構、興奮的傳導和基因工程及應用等都在相關的科學研究的過程中運用了類比推理。二是假說演繹，假說的形成主要依靠猜測和論證，如生命起源各種假說。三是系統分析，如生物膜系統、生態系統等。

理解能力的核心是思維能力，根據考試大綱對理解能力的界定，理解能力體系主要包含三個基本組成要素：識記理解、重述理解和運用理解。而識記理解、重述理解和運用理解這三個要素既是遞進又是包含關系，比如高考在考查運用理解的同時，實際上也考查了識記理解和重述理解的能力。一般來說，能力要求分類是按照其考查的最高能力來劃分的。生物學理解能力的培養主要從三個方面著手：一是理解所學生物學知識的要點（包括內涵、外延、使用條件等），把握知識間的內在聯系，利用概念圖等技術形成知識的網絡結構。二是學會用文字、圖表以及數學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容，學會文字、圖、表之間的信息轉換。三是學會運用所學的生物學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論。

三、生物學高級能力

模型方法是以研究模型來揭示原型的形態、特征和本質的方法，是邏輯方法的一種特有形式。按照呈現形式不同，生物模型的分類可以概括如圖2。

課程標準[2]很重視模型和模型方法，教材中許多生物學的形態結構、生理過程、原理定律都以模型方式呈現，而且要求學生進行一些生物模型的建構活動，如要求“制作DNA雙螺旋結構模型”“設計并制作生態瓶”等。建模是在問題情境中形成實體、符號或抽象表征的過程或產物。生物建模過程實際上是一種創造性的腦力勞動過程，觀察和實驗是構造生物模型的基礎，抽象分析和形象想象是構造生物模型的基本手段。綜合運用能力是將各種學習獲得能力進行綜合運用，根據綜合運用能力所處的學科位置可以將其劃分為學科內綜合能力、學科間綜合能力。學科內綜合能力可以是模塊內的，也可以是模塊間的綜合。學科間綜合能力就是結合化學、物理、數學等理科學科的知識解決生物學問題能力。欲提升綜合運用能力，首先需要建構網絡化的知識結構；其次需要在生產、生活實際問題中把握事物的本質，檢索出解決實際問題的相關知識和辦法；還有在解決問題時，要對事物的認識綜合、全面和深刻，思維條理清晰、流暢，推理過程嚴密，判斷準確。生物實踐活動主要包括觀察測量、栽培、飼養、動手制作、調查研究、參觀實習、探究活動、實驗研究等活動，它們具有較強的操作性、實踐性、探究性、創新性、開放性、趣味性等特點。根據生物實踐活動項目和活動領域大致可以將它劃分為四個類型：主題探究類研究性學習、實際應用的設計性活動、以社會考察為主的體驗性學習活動、社會參與的實踐性學習活動。這些活動既可以在課堂中進行，也可以在課外開展。創新能力對高中生而言，最關鍵的是突出科學批評精神和創新思維品質的培養。例如，在學習細胞結構與功能時，課本提供的只有一種細胞亞顯微結構模型，其實我們在觀測微觀生命活動時，不能同時觀測到相應的結構，而能觀測到的結構都是死的，這就是生物學中的測不準原理。提出這類問題，對我們的理性思維很有好處，除了提高科學批評精神，還能提高科學評價能力。又如，傳統的生物學認識模式以歸納為主，生物學的許多概念都是實物概念，如細胞、器官、動物、植物、微生物、病毒等，它們都是通過歸納從實物中抽象出來，由此形成的一種傳統的觀點：人們只有通過觀察和實驗才能認識生命現象，然后歸納才能得出生命活動的規律。然而，現代生物學的發展，從孟德爾的遺傳因子假說到摩爾根的基因論，從薛定諤關于遺傳密碼的假說到分子遺傳學中心法則的建立，無不證明了“假說檢驗”這種科學認識模式的價值。現在我們知道，科學研究不是從觀察開始，而是從問題開始的，這就是創新思維。

參考文獻：