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    分子生物學的作用精選(九篇)

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    分子生物學的作用

    第1篇:分子生物學的作用范文

    PCR是一種在機體外部迅速擴大增加特定基因或DNA序列的方法,它是由美國科學家Mullis在1983年發明的。RT-PCR是從RNA拷貝擴增cDNA的一種方法,其具體操作過程是:首先反轉RNA并錄成cDNA,再經過PCR加以擴增,從而使它的敏感性得以有效提高,針對dotblot或Northernblot中含有的目的mRNA不高的問題,這一技術可以有效解決。例如:鄭小偉等人為了對二仙湯治療腎陽虛證的作用機理進行有效的闡釋,在各不相同的時間范圍內,研究了二仙湯對于患有腎陽虛的大鼠垂體促腎上腺皮質激素基因表達所產生的影響,最終的研究結果表明:二仙湯可以上調垂體組織ACTH的基因表達,而且用藥的時間如果被延長,那么其表達量就會得到增加,這可以反映出上調ACTHmRNA表達,是利用二仙湯對腎陽虛證進行治療的作用機理之一;β地中海貧血是一種具有遺傳性和溶血性的貧血病,補腎生血膠囊可以益髓、生血、補腎,對于治療雜合子患者效果比較顯著。為了對其分子機理進行揭示,吳志奎等人利用RT-PCR的相關技術,研究了使用補腎生血膠囊的患者的α、β和γ珠蛋白mRNA轉錄水平,最終得出的研究結果認為,補腎生血膠囊能夠有效地促進患有β地中海貧血的患者血紅和抗堿血紅蛋白,以及Hb珠蛋白鏈比的明顯增加,相應地升高了γ珠蛋白mRNA轉錄水平,這表明有關的補腎生血的中藥對于γ珠蛋白的轉錄與表達的促進是非成有力的,而且可以通過誘導促進HbF的合成,同時也代償了β珠蛋白基因所具有的缺陷。

    2DDPCR技術

    梁鵬等人于1992年創立了DDPCR技術,具體說就是一種利用PCR技術,對來源各異的mRNA樣品里面的多種cDNA基因一并進行擴充增加與表達的實驗方法。具體說就是:采用錨定反義和隨機正義這兩種類型不同的合成寡核苷酸引物,通過把具有不同來源的擴增cDNA產物的電泳帶譜進行對比,能夠發現表達存在差異的基因。在中藥作用機理研究的過程中,唐發清等人主要探索了益氣解毒片如何干預鼻咽癌患者細胞基因的表達,旨在立足于具有選擇性特征的基因表達水平,研究益氣解毒片對于鼻咽癌進行防治的機理,最終得出研究結論:益氣解毒片能夠在患者的機體外有效地抑制鼻咽癌細胞基因的表達,除此之外,也可以誘導某些特異基因的表達,最終控制鼻咽癌細胞的生長和發展。

    3核酸分子雜交技術

    核酸分子雜交技術在目前的分子生物學領域是最基本的,其主要的應用原理為:基于特定的條件,2條核酸單鏈(具有一定的同源性)通過堿基互補退火形成雙鏈。雜交的對象主要是待測核酸序列與探針,其中核酸被提取分離后在體外與探針進行雜交的被稱為印跡雜交,而在組織細胞內直接進行雜交被稱為原位雜交。在研究中藥作用機理的過程中常用的比較早的有印跡雜交、點雜交和原位雜交。例如:二仙湯主要用于婦女更年期綜合征的治療,屬于抗衰老的知名方劑,廖柏松等人利用核酸分子雜交技術,研究18月大的雌性大鼠下丘腦內阿片肽的基因表達水平,得出的研究結論認為:二仙湯組β內啡肽前體阿黑皮素原和腦啡肽原的mRNA水平得到了顯著的提高,與未衰老前的水平相當。因此,可以得出這樣的結論:二仙湯本身所具有的抵抗衰老的功能,是借助于增強抗氧化酶基因表達水平來實現的。

    4DNA陣列技術

    第2篇:分子生物學的作用范文

    筆者長期從事分子生物學課程的理論和實驗技術的教學工作。在教學過程中,結合該課程微觀概念繁多、抽象性強等特點,從教材的選用、內容、以及教學方法等幾個方面進行了探索研究,并取得了一些成效。以下對教學改革的幾點措施以及體會和認識進行具體的描述。

    一、精心選擇有關教材和參考書

    教材是學生“學”和教師“教”的過程中的基本資料,市面上關于分子生物學的教材十分多。由于分子生物學所包涵的知識面十分廣,在編寫教材時有不同的側重點,因此選用一本合適的教材十分重要。通常要求教材既能涵蓋分子生物學基本概念與基礎知識,同時又能反映學科的發展動態,體現學校的辦學特色。分子生物學是我校較早實行雙語教學的課程之一,根據學生的實際水平選擇了科學出版社影印出版的英國經典分子生物學教材《Molecular Biology》(Turner)。本教材按主題,采用言簡意賅的語言和簡明清晰的圖表,系統概括了分子生物學的核心內容、主要技術及前沿動態。而且,此教材有中文譯本,可以幫助學生快速準確獲得信息,十分適合作為雙語課程的教材。

    二、優化教學內容

    由于目前大多數生物學課程,如遺傳學、生物化學、細胞生物學等都進入了微觀分子時代,因此均增加了蛋白質、核酸、基因表達調控等基礎知識的講解。這使得學生對開設在高年級的分子生物學有一些似曾相識的感覺。這雖然有助于學生對分子生物學的理解,但是也會使學生感覺好多內容是對前面的復習,出現厭學情緒。針對這種情況,我們邀請遺傳學、生物化學、細胞生物學等可能涉及分子生物學內容課程的主要負責人,認真討論,優化了各自的教學大綱,在保證課程內容完整性的前提下,盡量壓縮分子生物學的相關內容。對于教學過程中,生物化學、遺傳學和遺傳學中必須出現的分子生物學內容,如蛋白質核酸的結構與組成,采用分組討論的方式進行自學,調動學生的學習積極性,因勢利導,使學生對所學知識能夠更加理解,對所學知識的記憶和理解能夠進一步加深,為以后對相關知識點的學習打下良好基礎。與此同時,這既節約了教學時間,又不會再出現與遺傳學和生物化學有相同內容的重復教學問題。這樣,一方面對分子生物學的教學重點進行了明確,另一方面又突出了分子生物學的教學特點,即以遺傳學和分子生物學為基礎,保證了教學課程的系統性和完整性。

    三、合理使用多媒體課件

    分子生物學理論課教學內容多,而且抽象,因此學生很難熟練掌握和理解。另外,分子生物學又有著很強的技術性。其原理十分復雜、難度高,很難進行試驗操作且成本很高,這樣可以利用教學課件中的相關圖像及動畫來進行演示,提高學生的學習興趣。教師還可根據學生的個性特點以及接受能力來選擇合適的多媒體課件配合內容的講解,文、聲、圖、像并茂的新聞課件能夠從多個角度分層次地展現教學內容,使學生更加容易理解相關知識,從而提高教學質量。美觀清晰的多媒體界面,逼真的動畫模擬更加方便教師在教學過程中的使用。通過多媒體向學生提供信息,是對學生進行多種感官的綜合刺激,在獲取信息的過程中,學生通過聽覺、視覺等多方面的并用,更加容易使學生在學習中進行想象和創新,提高學生的學習積極性和創新能力。

    但是,在教學過程中使用多媒體時,應注意它只是一種教學手段,是為教師的教和學生的學服務的。教師不能一味地讓學生時刻跟著多媒體,只是做一個多媒體的操作員。所以,在多媒體教學過程中,教師要把多媒體當一種教學輔助手段,同時要注意給學生思考和討論的機會和時間,培養學生的創新思維,重視學生的主體地位。

    四、剖析經典實驗

    分子生物學是所有生物學學科相關課程中,最注重實驗研究的課程之一。目前,現代分子生物學的理論發展的過程,實際上是前人大量實驗發現的科學闡述集合,比如轉座子的發現、RNA干擾現象及其機制的發現等。這些設計巧妙的實驗,有著嚴謹的論述,其中的一些研究方法如今仍然在分子生物學的研究中廣泛應用,如RNA干擾。這些經典實驗過程本身就是一個科學故事,在很大程度上提高學生對相關領域的興趣,其實驗設計可以啟發學生尋找解決問題的方法,也可以幫助學生在專業課程的學習中了解研究方法,從而加深對相關理論知識的理解和掌握。

    同時,分子生物學本身仍在不斷地完善當中。相關的知識內容、發現和研究方式方法日新月異。如對非編碼RNA的研究已經成為目前對分子生物學進行研究的特點。將用故事的相識對非編碼RNA的研究歷史進行講述,進而采用啟發的方式對學生進行引導,討論在研究中對這一作用的應用。這樣的起發過程,可以增加學生對現代生物學研究中理論與技術相互促進發展的理解,激勵他們對已學知識的充分思考,建立基礎研究與社會應用之間的聯系,提高學生的創新能力和學習積極性。

    五、利用科研實例剖析重點難點問題

    分子生物學雖然理論很高深,但是它卻被廣泛應用于各種領域。特別值得一提的,如今各高校的教師有著較高的學歷和豐富的科研經歷,能夠在教學過程中融入實際的科研案例。在教學中對書本知識進行傳授的同時,為學生講解講授一些在實際工作中應用理論知識的實例,對學生知識的靈活運用能力的提高有很大幫助,可以為他們今后的工作和實踐奠定基礎。從課堂教學效果來說,有助于激發學生的學習積極性,并增強他們對重點知識的掌握理解。除此之外,也有助于提高學生對所學知識的應用能力,為以后的工作和實踐奠定基礎。

    如可能

    第3篇:分子生物學的作用范文

    關鍵詞:教學方法;分子生物學;實驗教學

    Discussion about educational reform on teaching of molecular biology for undergraduate major in biotechnology

    Shen Xin

    Beijing Forestry University, Beijing, 100083, China

    Abstract: In this paper, teaching approach was probed in regards of content, method and experiment on the course of molecular biology for undergraduate major in biotechnology. In the reform of course content, we had reduced the content overlaid with other courses for instance the knowledge on genetic information transmission and meanwhile increased the content on updated knowledge. In reform of teaching method, we introduced guiding type educational approach. In reform of course experiment, open type experiment was established. Through the presented reform, students become more active in studying the correlated knowledge and become more capable on experiment. The teaching effect get improved.

    Key words: teaching method; molecular biology; experiment teaching

    分子生物學是生物類本科教育中一門主要的基礎課,它以探究生命過程中生物大分子的結構與功能為主要內容,以解析基因組和蛋白組中生物大分子在各個生命過程中的作用、基因表達調控機制以及信號傳遞網絡為主要研究目標[1-3]。生物大分子結構與功能的研究滲透于生理學、發育生物學等各學科研究中,相關的知識構成了基因組、轉錄組和蛋白組研究的重要基礎。掌握分子生物學的原理和實驗技術對生物類學生認識生命的本質,培養生命科學研究能力至關重要,也有助于后續專業課程的學習,為將來進一步深造奠定堅實的基礎。從學科特點而言,分子生物學是一門新興學科,理論體系處在一個不斷發展和完善的階段,研究方法也在不斷創新。分子生物學課程知識點多而分散,實驗涉及的內容較為復雜,要求我們在教學中一方面要適時地更新教學內容,滿足學生掌握分子生物學發展動向的需要,另一方面要充分調動學生的學習積極性,培養學生的創新意識和從事科學研究的能力。我們在多年分子生物學課程的教學改革和課程建設中,針對生物技術專業的分子生物學教學分別從教學內容、教學方法和實驗教學等方面進行了探索,具體情況如下。

    1 加強新知識點教學內容,深化對生命本質的認識

    知識更新快是分子生物學一個鮮明的特點,如何將經典的基礎知識與新知識點結合起來是分子生物學教學中需要探討和解決的問題。在前期分子生物學教學中,我們以經典的遺傳信息傳遞過程為主線,側重對基礎知識的介紹,新知識點雖有涉及,但遠不能反映學科的發展。近年來,隨著生命科學研究的不斷深化,真核生物基因表達調控機制、信號傳遞網絡、生物大分子在生命過程中的作用等方面科研成果不斷涌現,轉錄調解因子的組合調控機制、組蛋白修飾與DNA甲基化、異染色質化、轉錄后基因沉默、細胞對環境信號的感知及信號轉導機制等已經成為發育生物學、生理學及其他學科研究的熱點[4-9]。了解和掌握這些知識對學生認識生命過程的本質具有重要意義。在已往的教學中,我們用較多的課時講解以中心法為基礎的遺傳信息流的基本原理,但在教學實踐中我們發現這部分內容與其他課程存在較大的重疊,一個主要的困惑是學生在學習過程中重復學習相同的知識點,這在很大程度上影響了學習的積極性。另一方面,在經典教材中真核生物組合調控、表觀遺傳學、基因轉錄后調控等內容篇幅明顯偏低,而這些內容正是目前分子生物學發展的熱點,對學生認識生命過程的本質尤為重要。如何更合理地安排學時,兼顧基礎知識與科學發展新動向,是我們教學改革的重要環節。通過摸索,我們在教學實踐中適當減少遺傳信息傳遞的課時,壓縮與其他學科重復的內容,增加了對真核生物組合調控機制、DNA甲基化修飾、組蛋白N端修飾、真核生物信號轉導等內容。通過對教學效果的評估,我們觀察到,教學內容的調整增強了學生學習的積極性,提高了他們對課程重要性的認識,同時也使學生對生命過程的本質有了更深刻的認識,為后續生理學和發育生物學的學習奠定了基礎。

    2 調整教學方法,培養創新意識

    興趣是學習的動力,充分調動學生的學習積極性是教好這門課的關鍵。多年的教學經驗告訴我們,灌輸式教育不利于學生學習興趣和創新意識的培養,容易導致學生形成死記硬背的不良學習習慣。在灌輸式教育模式下,學生處于被動學習狀況,學習的積極性不高,思考問題的意識和分析問題的能力不強。為改變學生被動學習的現狀,克服灌輸式教育帶來的不利影響,我們需要對教學方法進行改革,為此,我們在課程建設過程中嘗試了導向性教學。在教學過程中,我們指定適量的文獻作為課外閱讀材料,以知識獲得過程為主線,引導學生分析討論前人發現問題與解決問題的過程,并幫助他們分析、總結相關實驗方案。通過教學方法的改革,學生不僅學到了相關的基礎知識,還學到了科學家發現問題、解決問題的思路和方法以及科學家為科學獻身的精神。另外,搜集獲取科學文獻的能力是從事科學研究能力的重要方面。專業外語閱讀能力對學生獲取知識非常重要,我們在導向性教學中采取了雙語教學的方式,結合導向性教學給學生布置英語閱讀任務,讓學生自己搜集資料,使學生既培養了創新意識也提升了搜集文獻的能力。通過教學方法的改進,學生增強了對分子生物學的學習興趣,也提高了他們的綜合分析能力,更重要的是,通過導向性教學,學生逐步養成了獨立思考的習慣并提高了創新意識。

    3 強化實驗基礎,注重能力培養

    分子生物學研究策略被廣泛應用于當今的生物學研究中,分子生物學方法在科學研究創新中扮演著越來越重要的作用,分子生物學實驗技能的培養對發展學生潛能,提高畢業生質量至關重要,在加強學生素質教育與培養創新能力方面有不可替代的作用。相對于理論教學,實驗教學具有實踐性、綜合性和創新性的特點,對學生學習興趣和科研能力的培養有很大幫助。為培養具備較強科研能力的生物科學專業和生物技術專業畢業生,我們在分子生物學教學實踐中設置了開放性實驗,內容包括核酸的提取與純化、電泳分離與鑒定、分子克隆、PCR擴增、原核表達及蛋白質親和層析等實驗。這些實驗在當今生物學研究中被廣泛應用,掌握這些研究方法對學生科學研究能力的培養大有益處,我們期待學生通過實驗環節掌握分子生物學實驗的基本原理和基本技能。為配合實驗課開展,在教學中我們用較大篇幅介紹基本實驗的原理和新技術,包括生物大分子的制備技術、PCR技術、雜交技術、RNAi技術等。在教學實踐中我們發現學生對分子生物學實驗表現出濃厚的興趣,參與實驗的積極性很高。通過實驗,學生對科學研究過程有了深刻的感性認識,這對學生了解知識獲得的途徑和方法有很大幫助。在實驗教學過程中,我們發現,前期的實驗課存在明顯的不足,主要表現為實驗原理的相關基礎知識不足和實驗準備環節的欠缺。在前期教學實驗中,實驗準備由教師完成,學生用教師配好的緩沖液、培養液進行操作,雖然能夠獲得不錯的實驗結果,但對學生能力的培養不利,學生常常不了解緩沖液中各成分的作用,對培養液配制中需要注意的問題也缺乏了解,我們認為這些問題涉及學生的基本素質,關系到能力的培養,為此在教學中我們采取了一些針對性的措施。一方面在理論課中增加了與實驗技術相關的基礎知識的介紹,如對核酸提取緩沖液、蛋白提取中的細胞裂解液等作了詳盡介紹[10-12],通過講解使學生對變性劑、抗氧化劑、緩沖劑、離子型與非離子型表面活性劑等成分的作用有了充分的認識與了解,對蛋白質和核酸純化原理有了全面的掌握。另一方面,在教學環節中,我們將實驗改為開放性實驗,要求學生自己準備實驗,教師做必要的指導,通過這些措施使學生將分子生物學論課上學到的知識與實際操作過程相互印證。開放性實驗使學生分子生物學實驗技能得到了顯著提高,為學生獨立操作實驗和培養良好的科研能力打下堅實基礎。

    4 結束語

    經過幾年的教學實踐,我們逐漸摸索出分子生物學教學的一些方法和技巧,并通過教學內容和教學方法的改革激發了學生的學習熱情和主動性,不僅使他們掌握了分子生物學的基礎理論,更重要的是培養了他們發現問題的意識和解決問題的能力,養成了獨立思考的習慣,教學改革顯示出良好的效果。今后,我們還將繼續探索,讓分子生物學理論和實驗教學在生物科學與生物技術本科生培養過程中發揮更大的作用。

    參考文獻

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    第4篇:分子生物學的作用范文

    關鍵詞:分子生物學基因重組醫學基因工程

    1.引言

    國內外研究情況與歷史背景

    1953年沃森和克里克關于 DNA 分子空間結構及其作為遺傳信息載體的著作的發表標志著分子生物學的誕生。分子生物學的誕生是生物學的一個重要發展,標志著生物科學對許多重大問題已開始由現象描述轉入到基本規律的闡明。雖然分子生物學的興起還不到 60 年,但是在分子生物學基礎研究領域內取得的成果卻很顯著。分子生物學與醫學、農業、生物工程等的關系十分密切。分子生物學的研究成果使不同生物體之間的基因轉移成為可能,在農業上開辟了育種的新途徑,在醫學上有可能治療某些遺傳性疾病,在工業上形成了以基因工程為基礎的新興工業,從而有可能生產許多用常規技術從天然來源無法得到或無法大量得到的生物制品。

    2.分子生物學的應用列舉

    2.1分子生物學在醫學上的應用

    (一)癌癥的研究即將出現重大的突破

    癌基因的發現是近年來分子生物學研究的重大成果。過去在癌病因學上眾說不一的局面正在改善。由各種內外因素導致癌基因激活或異常表達很可能就是癌癥發生的根本原因。癌基因本來是正常的基因成分之一,它的生理功能是什么?它是如何被調控的?異常表達和激活的機理是什么?癌基因產物和生長因子的關系是怎樣的?是否存在著反癌基因和生長的負調節因子?等等。這些問題都是當前研究的熱點,正在取得日新月異的進展,與此有關的是艾滋病(AIDS)的研究受到世界范圍的密切關注如果分子生物學研究成果和社會性的預防措施能夠很好地結合起來,這個疾病的流行將會較快得到制止。

    (二)遺傳病

    隨著醫學分子生物學研究的日益深入,有關遺傳病的一些概念正在發生變化。首先,這類疾病不再像過去認為的那么罕見。至今發現按照孟德爾方式遺傳的遺傳病已達3000余種。如果估計到疾病易感性和基因變異的關系,則遺傳病范圍會更加擴大,例如易患心臟病、肺氣腫、高膽固醇血癥、糖尿病、變態反應和胃潰瘍病等等的基因正在得到分離,甚至癌癥,有的學者認為也可歸屬于遺傳病的范疇,其根本原因在于DNA的損傷。其次,基因探針技術正在逐步擴大產前診斷和遺傳病診斷的范圍。在治療上,過去一切對遺傳病的療法都只能是對癥的,從理論上講,只有基因療法才是治療遺傳病的唯一根治方法。

    (三)藥物和疫苗

    隨著基因工程的蓬勃興起而首先受益的產業領域就是制藥工業。現在已經有些多肽或蛋白質藥物,如人胰島素、生長激素、干擾素等能夠通過“工程菌”大量生產,更多的藥物則正在開發之中。疫苗的研制正在極大地促進預防醫學的發展.例如,白細胞介素 2和β干擾素是兩種具有抗癌作用的蛋白質,在其多肽鏈中各有三個半胱氨酸殘基,但只形成一對二硫鍵,由于分子中含有多余的一個半胱氨酸殘基,所以二個分子容易締結合成二聚體而失活,用定點突變法改變半胱氨酸的密碼子為絲氨酸密碼子,就可防止二聚體的形成,從而在不損害活性的情況下大大延長這兩個蛋白質的半衰期,提高了療效。

    2.2 分子生物學在農業上的應用

    分子生物學用于農業, 已經對農作物的品種改良起了以前不可能 想象的重要影響。農作物以及家畜品種的改良,現在可以用定向引人有關基因的方法進行,這就從根本上改變了過去盲目大量誘變然后再 從中進行篩選的傳統作法。 在農作物中,已經成功地對馬鈴薯進行了改造,不但使其獲得了抗病毒基因,也得到了高蛋白質含量的馬鈴薯新品種。把一個蛋白水解酶抑制劑基因引人煙草之后,使得以煙葉為食的害蟲不能消化其中的蛋白質,因而不能繁殖。這樣,這一品種就獲得了抗蟲害的能力。 雖然植物基因工程的應用 還不是很久,但為農作物的大量增產和品種改造,例如固氮基因的轉移等,提供了無法估量的發展前景。

    2.3分子生物學在工業上的應用

    如今已經產生了一種新興的工業, 即以基因工程為基礎的生產生物制品的工業。 它的基礎是從一種生物體分離編碼某個蛋白質的基因,即DN斷,把這個基因人工重組到可以用發酵法大量生產的如大腸桿菌或酵母的基因中去,使其在大腸桿菌或酵母的細胞中得到表達,并達到大量生產的目的[2]。 新近發展起來的蛋白工程則是分離出某個蛋白質的基因之后,再加以改造,根據三聯密碼,把這個DNA序列中編碼某一個氨基酸的密碼子,改變成為編碼另一個氨基酸的密碼子;或者用合成 DNA 的方法 直接合成基因。 從以上兩種方法都可以得到在天然界原來并不存在的 DNA,再用和上面所說的類似的方法,引人大腸桿菌或酵母的基因中進行表達,以達到大量生產的目的,得到具有新的特性的蛋白質。

    第5篇:分子生物學的作用范文

    關鍵詞:生物化學與分子生物學;教學改革;創新思維

    中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)13-0082-02

    生物化學與分子生物學是醫學院校最重要的基礎學科之一,生物化學主要闡述活細胞中發生的各項化學過程,分子生物學主要從分子水平上揭示生命現象的奧秘。隨著現代醫學的發展,生物化學與分子生物學早已滲入到生命科學的各個領域中,成為當代促進整個生命科學發展的前沿學科。其理論和技術越來越多的被應用于疾病的診斷、治療和預防,已成為醫學生步入21世紀醫學殿堂的必備條件,是現代醫學的“催化劑”。為適應新世紀醫學發展的需要,當代高等院校培養出來的醫學生,不僅要具備扎實的生物化學與分子生物學的理論知識,而且要具備運用其技術解決醫學實際問題的能力和科研創新能力。為此,我們在生物化學與分子生物學教學中,要不斷地改革教學方法,努力培養具有創新精神、創新思維以及創新意識的高素質醫學人才。

    一、以往生物化學與分子生物學教學過程中存在的弊端

    我國高等醫學教育傳統的人才培養模式主要圍繞著“以教師為中心,以書本為中心,以課堂為中心”的模式進行知識的傳授。隨著生物化學與分子生物學的迅猛發展,新技術新手段的層出不窮,以往的教學模式的弊端不斷顯露出來。①學生缺乏對教學的主動參與性,師生之間缺乏雙向交流,為了應付考試不得不死記硬背,不利于學生創新能的培養及素質的提高。②生物化學與分子生物學教學內容多而復雜,名詞概念抽象難懂,使得學生對課程感到枯燥無味,甚至產生厭倦心理。③在教學內容上往往過重于教材的講授,輕視對新的研究熱點和前沿知識的補充。雖然教材內容時有更新,但相關領域的最新進展并不能及時涵蓋,這不僅造成教師更新知識的動力下降,同時也會使學生喪失了學習生物化學與分子生物學的興趣。因此,要培養高質量的21世紀醫學專門人才,就必須以新的教育思想和教育觀念為指導,對這種傳統的教學模式進行優化與改革,培養學生的創新思維和實踐能力。

    二、新型生物化學與生分子生物學的教學策略

    (一)豐富理論課教學方法,提高學生學習興趣

    在《生物化學與分子生物學》理論教學中,采取了多種教學方法以及形式多樣的教學活動來加強學生對這門課基本理論知識的理解和掌握。

    1.采用直觀教學的方法,使抽象知識通俗化、形象化。生物化學與分子生物學其研究內容相對抽象復雜,而且知識點較多,傳統的教學方式往往使人不易理解和記憶。計算機多媒體技術將文字、圖像、聲音和動畫等融為一體,為學生提供了一個圖形并茂、生動逼真的教學環境,使抽象難懂的微觀生命過程具體化,增強了教學感染力和教學內容的內在魅力,從而激發了學生的主動性和積極性[1]。如蛋白質合成過程,涉及了氨基酸的激活與轉運、翻譯的起始、延伸、終止以及翻譯產物的加工修飾多個過程,并且有大量輔助因子的參與。單憑口述,學生是很難在心目中留下印象的。而通過動畫演示、色彩變化以及聲音的配合,原來抽象死板的內容瞬間變得生動形象起來,學生不但容易理解,而且活躍了課堂氣氛。

    2.建立微信公共平臺,延伸教學空間。為了充分利用現代網絡資源,我們建立了班級微信群。一方面,老師可以將最新的研究熱點和前沿資訊到群里,或是將一些生物化學與分子生物學發生發展過程中的重要事件上傳到網上。另一方面,學生也可以通過微信群將自己學習過程中遇到的問題及時反饋給老師,學生之間也可以參與討論。通過微信群進行師生的互動交流,不僅延伸了課堂教學空間,提高了學生學習生物化學與分子生物學的興趣和自主性,同時還能使學生及時了解學科的最新進展。

    3.引入病例引導型的教學方式。生物化學與分子生物學是臨床醫學生的一門非常重要的基礎課,其理論與臨床醫學密切相關。但由于該課程涉及面廣、內容繁雜、邏輯性強,使得學生在學習過程中常常感到內容抽象枯燥、不易理解。因此,應建立“病例引導型教學”模式[2],將臨床實際案例融入到課堂上,由表及里地講解疾病相關的生物化學與分子生物學機理,這樣既生動又具有啟發性和實踐性,激發學生的思維,讓學生早期接觸臨床,將理論與實踐有機結合起來。比如,在講解維生素這一章節時,可將維生素過量或缺乏時所引起的疾病,夜盲癥、佝僂病、腳氣病、癩皮病等癥狀引入課堂中。又如在講解基因診斷時,可列舉臨床上常見的多種疾病,如脆性X染色體綜合征,肌強直性肌萎縮以及乳腺癌、肺癌等,以此引出檢測出這些疾病所用的分子生物學手段,同時講解最新測序技術的應用。

    4.開展以問題為導向的教學方式。培養人的創新能力,最重要的是培養人的創造思維,在創造思維活動中,發散式思維起主導作用。因此,在教學過程中,根據大綱要求及目的,我們會給學生創設一定的問題情景,以激發學生的求知欲,啟發學生進行思考[3]。如在講授蛋白質生物合成時,提問生命是如何將核酸的核苷酸序列的信息變成蛋白質的氨基酸序列信息?密碼子為什么是3個核苷酸?又如在講“物質代謝”前,提問為什么有些人會得“三高”?這樣學生為了找出答案,在課前就會積極思考,尋找理論依據。課上抽一至兩名學生進行回答,老師對結果進行點評,肯定正確部分,糾正錯誤部分,最后得出結論。實踐證明,開展以問題為中心的啟發式和引導式教學,充分發揮了教師為主導、學生為主體的作用,不但加強了學生對基本知識的理解和掌握,而且促進了學生學習的動機。

    (二)加強創新性實踐教學

    生物化學與分子生物學是一門實踐性和應用性很強的學科,其中實驗教學占了非常重要的地位,學生只有多動手,才能更好地加深對所學知識的理解和掌握,更重要的是在實驗過程中,學生的科研思維,綜合分析和解決問題的能力才能得到更好的提高。傳統的實驗教學多為驗證性實驗,這類實驗的原理、步驟、結論等很明確,內容單一,學生只需要在規定的時間內照葫蘆畫瓢地去做就可以,嚴重影響了學生的探索精神和潛能的釋放。

    為了培養學生的創新能力,我們增加了設計性、綜合性實驗,將單一的實驗有機的結合在一起,實現實驗內容的系統性和各個相關技術之間的內在聯系性。例如,開展分子克隆實驗,分別將PCR、酶切、DNA重組、連接轉化、基因表達、DNA提取以及瓊脂糖電泳鑒定等多項技術串聯起來,環環相扣,增加了學生對實驗的整體認識。又如,我們讓學生檢測某未知蛋白的濃度。學生可以通過查閱文獻,自主設計實驗流程,準備相關的實驗物品,進行實驗,最后分組對各自的實驗原理和實驗結果進行討論分析。在整個過程中,學生處于自主學習狀態,學習目的明確,學生的創造性思維較為活躍,從而極大地調動了學生的科研興趣和創造力。

    (三)綜合評價考試成績

    考試成績是評價學生學習情況和教師教學效果的常用手段,也是一種比較有效的評斷方式。而傳統的考核方式往往只看重卷面上的分數,導致大部分學生考試之前臨時抱佛腳,死記硬背,考試過后,所學的知識很快被遺忘。另外由于生物化學與分子生物學實驗課隸屬于理論課,學科結業僅僅考核理論部分,幾乎沒有進行實驗內容的考核,也使得實驗課的設置形同虛設。

    為了培養醫學生的創新意識和創新能力,我們對本門課程的考核形式進行了改革:閉卷考試(70%)+實驗成績(20%)+課堂表現(10%)。生物化學與分子生物學是從分子水平探討生命現象本質的一門學科,主要研究生物體的分子結構與功能、物質代謝與調節以及基因信息的傳遞等,涉及內容之廣。為了強化和鞏固學生對這門課的理論知識的掌握,閉卷考試仍是不可取代的考核方式。其次,注重實驗課的考核,對實驗考勤、實驗預習、實驗操作、實驗報告以及實驗結果進行綜合評定。這樣一方面督促學生重視實驗課,另一方面也有助于學生掌握實驗操作技能和實驗理論知識。再者,將課堂考勤、課堂預習、課堂回答問題以及對課后作業的完成情況也納入到最終的成績內,充分發揮學生學習的主動性。通過以上的測評方式,不僅培養了學生的綜合能力,又提高了生物化學與分子生物學的教學質量,符合創新型人才培養的要求。

    (四)優化教師隊伍

    教師是教學改革的主體,作為課程的具體實施者,教師是否具有科學創新意識是實施創新教育的關鍵。生物化學與分子生物學不僅是醫學生最重要的基礎課,也是引領當今生命科學的前沿學科。作為本門課程的教師,有責任引導學生注重生物化學與分子生物學的學習,也要借助生物化學與分子生物學的學習培養學生的創新性思維。因此,教師要不斷學習,用最新的知識武裝自己,緊跟科學發展潮流,同時還要注重自身思想素質的提高,為培養創新型醫學人才而努力。

    總之,教學改革是一個永無止境的工程,伴隨著生物科技的飛速發展,我們要敢于打破教條、挑戰權威,將教學改革落到實處,為社會培養更多更優秀的創新型醫學人才。

    參考文獻:

    [1]秦宜德.醫學院校《生物化學與分子生物學》教學中的科學創新教育[J].安微醫藥,2013,17(1):175-177.

    第6篇:分子生物學的作用范文

    【關鍵詞】本科醫學生 分子生物學 開放型實驗室 建設

    【中圖分類號】R34 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)28-0038-02

    現代高等教育越來越重視培養基礎扎實、多學科、適應性強、有創新意識的人才,教育部也明確提出“積極推動研究性教學,提高大學生的創新能力”。因此,建立開放型實驗室并向廣大學生開放成為評估學校教學水平、科研水平的重要標志,也是培養創新型人才的關鍵平臺。課題組依托為“省高校重點實驗室”,通過借鑒其豐富的實驗室建設管理經驗,進行了本科醫學分子生物學開放型實驗室建設并應用到了本科醫學分子生物學的實驗教學。現將相關經驗介紹如下:

    一 本科醫學分子生物學開放型實驗室建設的必要性

    醫學分子生物學教學中,實驗教學是人才培養的重要環節。醫學分子生物學是從分子水平研究疾病的學科,涉及的生物大分子不能直接觀察,僅有課堂理論教學不能給予學生形象直觀的認識。且醫學分子生物學在理論課教學中涉及大量先進分子生物學技術,學生需要通過具體操作才能掌握這些技術,所以這是一門實踐性很強的學科。

    傳統的醫學分子生物學實驗教學由于教學時間和實驗室場地的局限,大部分實驗內容由教師與實驗員事先準備好,學生按照書本內容機械模仿或者由老師示教。這種方式束縛了學生的自主性和創造性,不利于學生綜合素質和創新能力的培養。

    建立開放型實驗室是實現資源共享、增強學生實踐能力、培養他們的創新能力、提高教學質量的重要措施之一。實行開放型實驗教學是實驗教學方式的創新,是課內實驗內容補充的重要手段之一。通過對已有的實驗室資源實行開放式使用,利于設備資源的充分利用;利于組織和引導學生系統地開展課外實驗活動,培養學生觀察問題、思考問題、分析問題和解決問題的能力,特別是能夠增強學生的實際動手能力和創新能力。對全面提高學生的綜合素質,促進實踐教學的改革,具有重要的現實意義。

    二 本科醫學分子生物學開放型實驗室建設要點

    1.場地規劃

    開放型實驗室不同于普通實驗教學實驗室,需要全工作日開放,學生科研實驗也需要一個相對集中的場地完成。為了便于管理、統籌安排,本實驗室從已有的場地中專門劃分了一間實驗室面向本科生開放。在該實驗室中劃分如下區域,中間放置實驗臺和試劑架作為公共實驗區,四周邊臺劃分為常規儀器使用區、精密儀器使用區以及污染實驗隔離區。學生在該實驗室中能完成分子生物學實驗的大多數操作,既合理利用了場地,又方便了人員和設備的管理。

    2.儀器配置

    在開放型實驗室中,儀器使用頻率高,常規儀器設備需求量大。因此實驗室配置有足量的常規耗材如EP管、玻璃試管、離心管等,對于經常使用的普通設備如電泳儀、電泳槽、普通離心機等基本配置為2~3臺,對于一些較為貴重設備,如電子天平、轉膜儀、PCR等至少配置一臺。上述儀器配置能完成大多數常規分子生物學科研實驗。

    3.人員配備

    開放型實驗室的工作人員的合理配置,對于培養合格人才,提高教學質量,合理規范使用儀器設備等具有重要作用。人員配備包括管理人員、專職指導教師、實驗技術人員。其中,管理人員主要進行實驗室設備、實驗室工作人員和入室本科生的統籌管理,由具有多年工作經驗、責任心強且具有較強統籌協調能力的高級職稱專職科研人員擔當。指導教師負責帶領入室本科實驗小組設計并完成分子生物學科研實驗,需由具有較豐富的理論和實驗教學經驗,具有一定科研工作經驗的專職教學或科研人員擔任。實驗技術人員負責常規儀器的使用指導和日常維護,應由具有多年儀器使用經驗且具有分子生物學基礎理論的實驗技術人員擔任。各成員明確分工,各盡其職,共同完成入室本科生的培養工作。

    4.制度建設

    一個實驗室的正常安全運行,離不開合理健全的規章制度。作為一個面向本科生的開放型實驗室,制度建設更是重中之重。開放型實驗室人員流動大、開放時間長,學生科研工作能力參差不齊,儀器數量多,儀器使用頻率高,這些都加大了實驗室管理的難度。因此,本實驗室制定了實驗室入室管理制度和儀器使用制度,包括《入室申請及承諾書》《本科醫學分子生物學實驗室開放管理規程》《儀器使用及管理制度》《儀器使用申請及預約申請制度》等。對于常用儀器均編寫了標準操作規程,高級貴重儀器采取專人專管制度。通過制度的制定、試行和進一步修改,使實驗室的各項管理機制逐步完善,形成一個統一規范的體系。

    三 本科醫學分子生物學開放型實驗室在實驗教學中的應用

    本科醫學分子生物學開放型實驗室成立之后,通過在課堂上大力宣傳,學生入室進行科研實驗學習的積極性高漲。學生首先填寫《入室申請書和承諾書》,提交實驗室主任審查批準后,組織學生學習實驗室管理制度和儀器使用制度,對常規儀器的使用進行統一培訓,按學生需求將他們分為多個興趣小組,每個興趣小組安排一名專職指導教師進行指導,指導學生查閱文獻、設計實驗,并以小組為單位共同完成實驗課題。目前,本實驗室已接納本科興趣小組十余組,本科入室學生56人次,其中由興趣小組設計并申請的“香樟揮發油對人胚肺細胞基因表達的影響”課題獲學院院級課題立項資助,相關文章也在正式省級刊物上發表。

    綜上所述,通過本科醫學分子生物學開放型實驗室的建設和開放,為本科分子生物學實驗教學和本科生進行科學研究提供了場地,通過入室進行實驗或科研,可大大提高學生獨立思考、分析問題、解決問題的能力,在培養創新型人才、科技型人才的過程中發揮了重要作用。

    參考文獻

    [1]王寶林.提高軍隊院校實驗室建設與管理水平的思考[J].實驗技術與管理,2009(1)

    [2]王朋.高校開放型實驗室建設探討[J].現代商貿工業,2009(1)

    [3]盧常偉、李巖、劉陵順.實驗技術人員綜合素質培養的研究[J].實驗技術與管理,2008(4)

    第7篇:分子生物學的作用范文

    【關鍵詞】分子生物學技術;實驗教學;教學模式

    基金項目:鄭州師范學院校級課題項目(項目批準號:2012076)。

    分子生物學技術是我國綜合、師范、醫藥、農林類院校生物專業必修的一門基礎課,也是生命科學的帶頭前沿學科,課程地位十分重要。我校是一所師范類的本科院校,在生物技術與應用專業開設了分子生物學技術課程。本課程內容主要包括分子生物學技術的基礎理論、基本技術以及當前分子生物學技術研究的前沿領域。了解或掌握分子生物學技術的基礎理論、基本技術及其研究方法對高級人才的培養具有重要的現實意義。然而,分子生物學技術的理論知識抽象、有深度、內容多,而且教學時間短(54學時),教學效果往往不盡人意。如何利用有限的教學時間取得良好的教學效果,是教師們最關心的問題。作為一名分子生物學技術課程的老師,就我院學生的情況在分子生物學技術課程教學方面存在的問題及教學改革的思路及對策談幾點看法。

    一、分子生物學技術課程特點及存在的問題

    (一)分子生物學課程特點

    分子生物學是在生物化學的基礎上發展、向生命科學各個領域拓展而形成的,是研究核酸、蛋白質等生物大分子的結構、功能及其相互間作用規律的一門實踐性很強的學科。隨著這門學科的飛速發展,使人類從分子水平上真正揭開生物世界的奧秘,由被動地適應自然界轉向主動地改造和重組自然界[1]。另外,近年來的諾貝爾醫學和生理學獎絕大多數都頒給了分子生物學相關的研究領域,這表明了分子生物學在整個生命科學中的重要地位。

    (二)分子生物學技術教學存在的問題

    1.過分依賴現代化教學手段

    分子生物學技術內容龐雜、抽象,較難理解,并且涉及大量的實驗技術和操作,在有限的時間內讓學生理解和掌握大量的知識和技術是很難的,導致教學效果很不理想。隨著多媒體技術進入課堂,教學效果有明顯提升。該技術可將抽象的、理論的東西形象化,將空間的、難以想象的內容具體化,還可以在課件中展示自然界的直觀現象、模擬實驗過程和再現研究過程,提高了學生學習的興趣[2]。但這也很容易產生一些負面效果,一是教學過程中教師和學生交流及互動的環節減少;二是學生無法及時消化吸收大量的課堂信息。

    2.理論與實驗教學比例失調嚴重

    分子生物學技術課程是一門實驗技術類課程,在我國師范類高校中分子生物學技術課程實驗課時普遍較低,特別是處于本科發展起步階段的師范院校,實驗能力的培養得不到重視,特別是我院開設的這門課程,理論內容在一學期內都很難講授完,幾乎沒有時間安排學生實驗,更不要說讓學生系統的掌握一項分子生物學技術了。由于實驗課時很有限,很難保證學生對基本實驗技能的掌握,對理論內容的理解也是一知半解,囫圇吞棗,學生的學習興趣與積極性逐漸喪失。

    3.綜合型和研究型實驗缺乏

    綜合型實驗是將某幾個相關的實驗內容結合,培養學生運用所學知識和技能進行綜合分析、解決問題的能力;研究型實驗是學生在教師的指導下分析和解決實際應用問題,培養學生解決問題的能力[3];而知識驗證型實驗主要是驗證知識、幫助學生理解分子生物學技術基本理論和實驗技能,僅能夠對學生的動手能力以及固定的實驗操作進行培訓。目前,實驗課程的教學以知識驗證型實驗為主,缺乏綜合型、研究型實驗,不利于培養學生自主思考、自主設計、自主解決問題等實驗能力。

    4.實驗教學經費匱乏

    學校每年都在擴招,我院每次上學生實驗課實驗室內人數都在25個左右,又由于實驗經費很有限,而分子生物學技術實驗用的儀器設備、實驗耗材和試劑都比較昂貴,根本無法讓每一位學生都進行實驗操作。結果導致實驗課上只有幾個學生經常動手操作,其他大多數學生坐等結果,這種現象嚴重影響了學生對實驗課的興趣,不利于學生動手能力和創新能力的培養。

    二、分子生物學技術課程實驗能力培養目標

    分子生物學技術是一門實踐性很強的課程,學生通過學習該課程不僅應掌握重要的理論知識,而且應掌握一些實驗技術,更重要的是具備解決實際應用問題的能力。這種能力的培養單靠理論教學無法完成,必須將實驗教學納為課程教學的重要組成部分。通過實驗教學可以將理論和實際運用結合起來,使理論內容易于被學生理解和掌握,提高學生的動手實驗能力、專業應用能力,逐步建立獨立的科研和工作方法,為繼續深造發展和將來工作奠定良好的基礎。

    分子生物學技術課程的教學不僅要注重培養學生深厚的專業知識,更要注重培養學生運用專業知識和技術解決實際問題的能力,因此,本課程建設必須緊密結合教學實踐。學生綜合能力的提高需要通過一系列的實驗項目和課程設計分階段完成,以基礎理論、基本方法和基本操作為基礎,循序漸進地構建分層次的能力,由淺入深地不斷提高。

    三、分子生物學技術教學改革的思路與對策

    1.充實理論內容,采用互動式教學法

    近年來,隨著分子生物學技術的迅猛發展,新知識、新理論、新成果不斷涌現,這就要求我們教師必須敏銳把握學科發展前沿并及時充實到教學內容中,使學生對分子生物學技術課程有一種開放和發展的心態[4]。另外,只有與人類自身密切相關的知識,才能引起學生更大的興趣,才能變灌輸為啟發,同時也才能使該課程為社會科學發展發揮更大的作用。在授課過程中,適當增加一些與疾病發生原理、藥物和保健品開發、個體發育、生殖健康、生產生活和生活質量等有關的分子生物學技術研究內容,讓學生覺得這門抽象的課程與自己的生活息息相關。進而能提高學生的學習興趣,激發學生學習的獨立性。

    更重要的是,在教學方式上可采取課堂討論、提問的互動式教學方法,同時與講授教材、新進展專題系列報告的傳統教學方法相結合。課堂討論與課堂提問的互動式教學可以將分子生物學技術理論內容分成幾個部分,同時將學生分成相應的組,每組同學準備一部分的內容,也可以讓每一位同學準備一章理論內容或者自己感興趣的專題報告,并選擇在課堂上向全體同學講解該部分內容,其他同學就該部分內容提出問題,所提問題由該組同學回答,不能回答的問題下一次課回答,最后由教師解答疑問并總結。

    2.增加實驗課時數和教學經費,充實實驗內容

    增加實驗課時數,是進行分子生物學技術實驗教學改革的前提條件。分子生物學技術發展迅速,運用廣泛,是生物技術類學生進行實驗和科研的重要手段。就目前的課時數而言,根本無法滿足分子生物學技術實驗教學需要。增加課時數,一方面可以適當增加些基礎性實驗,讓學生學會分子生物學技術常規儀器設備的使用、試劑的配制及一些基本的實驗方法,例如:基因克隆涉及的核酸提取、PCR、凝膠電泳等;另一方面教師可根據自己科研項目引導學生設置一些探究性實驗,讓學生查閱文獻資料,自擬實驗方案,制定技術路線,對實驗結果進行分析討論,撰寫實驗研究報告,這樣有助于學生科技創新實驗活動和自主能動性的發揮。

    但是,由于分子生物學技術實驗所需儀器設備、耗材以及試劑都比較昂貴,目前的實驗教學經費不足以滿足讓每一位學生都能進行實驗操作的需求。在這種情況下,一要積極申請實驗教學經費,使學校加大對實驗教學經費的投入;二每次進行實驗準備前,可以通知學生,讓無課并且有興趣的學生參與到實驗準備工作中來,使學生既可以熟練掌握儀器使用及試劑配制,又可增強其責任感,使其在進行實驗時,能更加珍惜實驗儀器和試劑,認真做好實驗。

    3.科研課題和實驗教學緊密結合

    高校要進行教學改革、提高教學質量,科研是關鍵。將科研課題以及科研成果應用于實驗教學,能幫助學生及時了解最新科研動態及科研成果,提高學生對科研的興趣,為其今后的發展方向提供有價值的參考[5]。本院有多位教師承擔著校級、省部級及國家級科研項目,可以讓有科研課題的教師帶領一部分學生做科研,使學生熟練掌握與分子生物學技術課程基本實驗方法的同時,建立科研思維。這樣,可以真正做到實驗教學緊密聯系科研,以科研促教學,使學生參與到科研中,既可以讓學生了解實驗的全過程,又可以發揮其主觀能動性,掌握實驗技巧以及實驗以外的其它知識技能。

    4.培養學生閱讀文獻的習慣

    查閱有關分子生物學技術研究新進展的文獻,通過對學生進行重點講解,讓學生感受理論知識在實際生活中的應用,同時,也培養學生閱讀文獻的能力,使其了解當今生命科學發展的進展和熱點問題。向學生介紹分子生物學技術研究領域一些重要的期刊,比如英文的期刊Pubmed (http: / / ncbi.nlm.gov/pumbed),Science Direct電子期刊(http: / / sciencedirect. com),Wiley Inter Science電子期刊(http: / / interscience. wiley. com/ journal finder. html)等;還有一些中文的期刊:中國知網、維普中文期刊、萬方數據庫等,選擇代表性的數據庫給學生演示一下如何查文獻,尤其是自己對某方面研究感興趣的文獻,給學生提供了一個搜集學習資料的手段。通過查閱相關的文獻,仔細閱讀并逐漸地提煉自己的想法,本身就是一個不斷學習和創新的過程,對學生以后畢業論文和進行科學研究論文的寫作都是非常有幫助的。

    5.構建多元化的考核方式

    教師對所講授課程進行考核是衡量學生對知識內容掌握情況的一種基本方法。考核方式多種多樣,但怎樣的考核方式才能真正起到衡量學生對一門課程知識的掌握情況,是值得我們每位教師思考的問題。為了減少學生在學習過程中出現平時不努力,考前突擊的情況,我們增大了平時成績的比重(30%)。平時成績由聽講、回答問題、作業、查閱文獻資料的總結報告4個方面組成;由于平時成績所占總評成績比重較高,學生上課聽講大都認真專注,每次理論課后學生都按時復習課堂講授重點并按時完成作業;實驗的設置也增進了學生對分子生物學技術部分理論知識的理解,從近5年的考試成績來看,學生對本課程要求必須掌握的理論知識考試成績有較大提升,且對基本實驗技術理解更加深入。

    四、結語

    分子生物學技術的快速發展對教師的理論和實驗教學都提出了更高的要求,理論教學可以使學生具備基本的知識內容,實驗教學可以更有效地提高學生的實踐、探究和創新能力,因此加強分子生物學技術實驗教學是培養學生扎實的生物技術技能的立足點。本文結合本校實際情況僅對分子生物學技術課程教學改革提出了一些觀點和經驗,如何順應分子生物學技術飛速發展的需要,仍需我們教師在教學過程中不斷地進行總結和思考。

    參考文獻:

    [1]朱玉賢,李毅.現代分子生物學[M].2版.北京:高等教育出版社,2002:1-3.

    [2]王玲,秦永燕.分子生物學課程教學改革探索[J].當代教育論壇,2008(4):99-100.

    [3]鄧磊,趙文吉,胡德勇.遙感課程實踐教學模式探索與教改實踐[J].科技創新導報,2012 NO.07,136-137.

    [4]范純新,郭弘藝,唐文喬.細胞生物學教學存在的問題與改革思路[J].中國校外教育,10/2011,76,112.

    第8篇:分子生物學的作用范文

    [關鍵詞]現代分子生物學技術;醫學檢驗

    隨著基因克隆技術趨向成熟和基因測序工作逐步完善,后基因時代逐步到來。20世紀末數理科學在生物學領域廣泛滲透,在結構基因組學,功能基因組學和環境基因組學逢勃發展形勢下,分子診斷學技術將會取得突破性進展,也給檢驗醫學帶來了嶄新的領域,為學科發展提供了新的機遇。

    1 分子生物傳感器在醫學檢驗中的應用

    分子生物傳感器是利用一定的生物或化學的固定技術,將生物識別元件(酶、抗體、抗原、蛋白、核酸、受體、細胞、微生物、動植物組織等)固定在換能器上,當待測物與生物識別元件發生特異性反應后,通過換能器將所產生的反應結果轉變為可以輸出、檢測的電信號和光信號等,以此對待測物質進行定性和定量分析,從而達到檢測分析的目的。

    分子生物傳感器可以廣泛地應用于對體液中的微量蛋白、小分子有機物、核酸等多種物質的檢測。在現代醫學檢驗中,這些項目是臨床診斷和病情分析的重要依據。能夠在體內實時監控的生物傳感器對于手術中和重癥監護的病人很有幫助。

    Skladal等用經過寡核苷酸探針修飾的壓電傳感器檢測血清中的丙型肝炎病毒(HCV)并實時監測其DNA的結構轉錄和聚合酶鏈式反應(PCR)擴增過程,完成整個監測過程僅需10 min且裝置可重復使用。

    Petricoin等用壓電傳感器研究了破骨細胞生成抑制因子(OPG)和幾種相應抗體的相互作用,研發出可快速檢驗血清中OPG的壓電免疫傳感器。

    Dro-sten等報道了檢測神經遞質的酶電報,將電極放置在神經肌肉接點附近可實時測定并記錄鄰近的神經元去極化后所釋放的遞質谷氨酸。

    2 分子生物芯片技術在醫學檢驗中的應用

    隨著分子生物學的發展及人們對疾病過程的認識加深,傳統的醫學檢驗技術已不能完全適應微量、快速、準確、全面的要求。

    所謂的生物芯片是指將大量探針分子固定于支持物上(通常支持物上的一個點代表一種分子探針),并與標記的樣品雜交或反應,通過自動化儀器檢測雜交或反應信號的強度而判斷樣品中靶分子的數量。

    在檢測病原菌方面,由于大部分細菌、病毒的基因組測序已完成,將許多代表每種微生物的特殊基因制成1張芯片。通過反轉錄可檢測標本中的有無病原體基因的表達及表達的情況,以判斷病人感染病原及感染的進程、宿主的反應。由于P53抑癌基因在多數腫瘤中均發生突變,因此其是重要的腫瘤診斷靶基因。

    Nam等人將硅基質上合成的寡核苷酸芯片用于血清樣品中的丙型肝炎病毒分型。3 分子生物納米技術在醫學檢驗中的應用生物活性物質的檢測有很多種方法,其中,以抗體為基礎的技術尤其重要。免疫分析加上磁性修飾已成功地用于各種生物活性物質和異生質(如藥物、致癌物等)的檢測。將特異性抗體或抗原固定到納米磁球表面,并以酶、放射性同位素、熒光染料或化學發光物質為基礎所產生的檢測與傳統微量滴定板技術相比具有簡單、快速和靈敏的特點。

    Van Helden等將抗體連接的納米磁性微球與高效率、快速的化學發光免疫測定技術相結合的自動檢測系統,則成功地用于血清中人免疫缺陷病毒1型和2型(HIV-1和HIV-2)抗體的檢測。另外,用于人胰島素檢測的全自動夾心法免疫測定技術也已建立,其中亦用到抗體、蛋白納米磁性微粒復合物和堿性磷酸酶標記二抗。

    4 分子蛋白組學在醫學檢驗中的應用

    當前有關分子蛋白質組學的大量研究成果喜人,但一大部分結論是眾說紛紜、甚至是互相矛盾。一些經典的腫瘤標志物卻無法在當前以表面增強激光解析離子化-飛行時間質譜(SELDI-TOF-MS)技術為代表的蛋白質組學技術中體現出來。可能存在以下幾方面的問題。一方面是SELDI-TOF-MS技術自身的限制性,包括敏感性、重復性以及使用當前設備對每個峰值蛋白確認的局限性;另一方面是實驗設計及對照組選擇是否恰當,某個蛋白組模式反映的是腫瘤的特異性,還是炎癥反應,或是代謝紊亂等無法定論;另一方面是不同實驗室結果可比性、標本處理過程的差異無法探究。只有這些問題得到解決, SELDI-TOF-MS技術在檢驗醫學中才能發揮革命性作用。

    5 分子生物學技術在醫學檢驗發展中的趨勢

    檢驗醫學中的分子生物學技術發展趨勢有二:一是定量PCR;二是PCR的全自動化,如應用擴增與檢測于一體的一次性試驗卡,可較好地解決PCR污染問題。除PCR以外的體外基因擴增技術如連接酶反應(LCR),鏈置換擴增系統(SDA),轉錄擴增系統(TAS),自限序列擴增系統(3SR),QB復制酶擴增系統等技術也將由科研進入臨床。分子生物學技術的標準化和質量控制引起了廣泛關注,特別是衛生部頒發的PCR實驗室管理辦法對PCR技術應用的健康發展起到了關鍵作用。為解決PCR交叉污染問題,從標本制備到檢測的全封閉系統及相應的自動化儀器已在國內逐步普及。

    結語:通過對現代分子生物學技術在醫學檢驗中的作用的研究,可以證明,不管是從什么角度看待這兩門看似毫不相關的學科,其實有著莫大的聯系。二者如果能很好的結合運用,將會為醫學與生物學帶來許多好處,并且可以相互發展,相互進步。

    參考文獻:

    [1] 黃蓮芬. 分子生物學在醫學檢驗中的應用[J]. 臨床和實驗醫學雜志. 2011(16)

    [2] 張學艷,王軍. 分子生物學技術在檢驗醫學中的應用[J]. 中國醫學裝備. 2008(07)

    [3] 王海英. 分子生物學技術在醫學檢驗中的應用進展[J]. 當代醫學. 2011(06)

    [4] 宮春勇. 淺談醫學檢驗向檢驗醫學的轉變[J]. 華北國防醫藥. 2010(S1)

    第9篇:分子生物學的作用范文

    關鍵詞:分子生物學;教研一體化;創新;綜合能力

    2015年5月4日,國務:頒布了葉關于深化高等學校創新創業教育的實施意見曳,明確了以素質教育為核心,以創新人才培養為導向的高校創新創業教育工作。在創新教育改革的大趨勢下,高等教育的首要任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級人才,為完成這一任務,學生專業理論知識的掌握和實踐能力的加強要實現高度的平衡。然而如何提高學生的實踐能力,加強專業課課程的學習呢鑰根據分子生物學教學過程中遇到的問題,探索和分析了通過教師科研與專業課教學相結合的方式,改革專業課教學模式及考核方式對培養學生綜合能力、提高分子生物學教學效果,促進學校發展的作用。

    1傳統分子生物學教學方法的弊端

    分子生物學是在分子水平上研究生命活動及其規律的科學,主要研究核酸、蛋白質等生物大分子的結構、功能及其相互作用,內容繁多、抽象,不易理解[1]。傳統的分子生物學教學只注重知識的傳授,習慣于以灌注的方式增加學生的知識。這種滿堂灌的教學方式不僅使學生思路閉塞,缺乏獨立思考的能力和創造性,而且容易使學生產生枯燥厭煩情緒。很多情況下學習僅僅是為了應付考試,在很大程度上影響了這門課程的教學效果。分子生物學是一門實驗科學,任何理論的提出都必須以實驗依據為基礎[2]。要加深學生對分子生物學理論的理解,增加對理論知識的感性認識,最有效的途徑是讓學生把所學理論知識運用到實踐中解決實際問題[3]。因此,分子生物學的實驗教學就顯得尤為重要。為適應分子生物學日新月異的發展,早在20世紀90年代初期各大高校就對生物專業的本科生開設了分子生物學實驗課程,但是傳統的分子生物學實驗課教學卻存在很多不足:一是實驗課的配套教材多年不變、實驗設備老化、實驗內容陳舊,與飛速發展的前沿理論和技術嚴重脫節,導致教學脫離實際;二是對實驗課程的設置而言,由于需要較高的經費投入和師資不足等原因,很多實驗只停留在實驗理論的講授和實驗演示階段;三是學時安排使得上課時間較為分散,實驗內容的設置不具有連貫性和完整性。總之,當前的分子生物學實驗教學已經不能滿足大學本科生對實驗理論與實際操作的需求。為緊跟生命科學發展的步伐,分子生物學在理論教學和實驗教學模式上都需要進行改革。最簡單有效的辦法就是利用教師的科研平臺,讓學生在學習專業課的同時參與相關教師的科研項目,通過理論與實踐的結合,提高專業課的教學效果和學生實踐創新的能力。

    2實現教研一體化教學模式的措施

    為了有效開展教研一體化,提高學生的綜合能力和專業課的教學效果,為大學生提供一個從事基礎科研活動的鍛煉機會,應該采取以下一些符合教學實際、適于大學生參與的支持性和保障性措施:一是做好宣傳工作,鼓勵、吸納對分子生物學理論知識有一定基礎并對本學科實驗技術感興趣的本科生參與,組建科研創新團隊,營造良好的科研學術氛圍,打造研究型、開放式的教學新模式。二是利用現有的教學資源和科研環境,將教學與教師的科研項目相結合,設置教學科研一體的教學體系。教師在講授專業課的同時,把本專業最新的研究動態和研究成果滲透到分子生物學的理論教學中,使學生及時感受世界前沿知識的變化和魅力,大大提高學生的科研意識與專業興趣,為以后從事分子生物學方面的相關工作奠定基礎。三是教師結合學生在課堂上所學的知識及其所具備的能力,把握難度適宜、有利于理論知識掌握和培養能力的原則將課題進行合理劃分,并對學生做出明確的分工[4]。四是設計課題研究方案前,要求學生認真地收集歸納與課題有關的文獻資料,自己動手設計實驗方案,分析實驗方案在理論上的優缺點、可行性和科學性。通過這樣的形式,鍛煉學生提出問題、分析問題和解決問題的科學方法,為學生營造一個嚴謹、求真、創新、充滿挑戰、充滿活力的學術氛圍,將繁重枯燥的科研活動轉變為學生展現自我創新能力的舞臺。五是改革分子生物學專業課課程考核方式,不再采取單一的平時成績加期末考試成績的形式,而是把平時成績、考試成績,并結合學生參與教師科研項目的情況、科研活動的成果、科研論文的撰寫情況等都作為考核的內容。如此全面系統的考核,一方面有利于對學生進行客觀的評價;另一方面可以肯定學生進行科研活動所付出的努力和取得的成果,從而激勵學生理論課學習的熱情,提升專業課教學質量,增加學生從事科研活動的積極性。

    3教學科研一體化教學模式的優勢

    3.1有助于提高學生對理論知識學習的熱情

    科學研究的過程需要豐富的理論知識作為支撐,同時科學研究的順利開展,要求學生必須學好學精理論知識,從而充分調動學生對理論知識學習的積極性和熱情,強化理論課教學的效果。

    3.2彌補了實驗課教學的不足

    創新精神和創新能力是對大學生素質評價的重要指標。長期以來,分子生物學實驗教學中開設的多數為驗證性實驗,學生僅僅是根據教材上的方法按部就班地進行操作,撰寫報告,既不能從實驗數據中發現問題、提出問題,也不能從實驗過程中找到解決問題的方法,缺乏創新能力的鍛煉。教師對于實驗教學的要求也僅限于實驗數據處理和實驗報告的完成[5],這種教學方式壓抑了學生的創新意識,扼殺了學生的創新能力,違背了野培養造就具有創新精神、創新能力的高素質人才冶[6-7]這一高等教育改革和發展的主題。教學科研一體化,不僅可以培養學生的自學、觀察、分析、查閱文獻的能力,還能訓練其寫作與語言表達能力,使學生從單一型向復合型、從封閉型向開放型、從知識簡單型向綜合創新能力型轉變[8],促進其創新能力的發展。同時,學生參與科研活動的過程不僅是對勇于克服困難、吃苦耐勞、無私奉獻等個人品質方面的一種鍛煉,亦是對他們在研究團隊中相互配合、資源共享的大局意識和協作精神的培養。國外學者萬科特和奧雷維克孜(PhilipWankatandFrankReovicz)指出:野大學生參與科研項目,可以培養他們的實驗技能、計算機技能、時間管理技能以及項目設計和按時完成任務的技能。每周例會的課題報告,可以培養學生非正式的口頭表達能力,撰寫科研報告是練習寫作能力的好機會,參加學術會議則有助于交流技巧的提高冶[9],這些更是傳統的實驗教學所不能達到的高度。

    3.3不僅直接關系到學生的切身利益,對學校和高校教師而言也是必不可少的

    通過科研與教學的結合,一方面高校教師可以充分利用學生資源保證在繁重的教學壓力之下進行個人學術的開展;另一方面也使教師的授課不再是一個單調的、乏味的過程,而是有著許多實例的、生動的、有深度和廣度的教學過程。學生普遍反映,這種將科研滲入到教學中的方式,十分容易接受,對所學理論知識的理解也更加深刻。另外,教研一體化模式符合國家的教育改革方針,也進一步提升了大學的教學質量和科研水平。

    4結語

    教學和科研是高等:校的2種基本職能,都是培養高級人才的重要途徑。它們之間是密切相關、相輔相成、缺一不可的。教研一體化模式不僅僅適用于分子生物學課程,它是普適性的。在高等:校的教育工作中,應該把科研與教學有機地結合起來,堅持以教學傳授知識,以科研創新意識,形成教學科研一體化模式,使教學科研實現良性互動,相得益彰,最終實現大學的可持續發展。

    5參考文獻

    [1]朱玉賢.現代分子生物學[M].2版.北京:高等教育出版社,2003.

    [2]江渝,彭家和,鐘小林,等.生物化學與分子生物學課程必須適應現代化要求[J].山西醫科大學學報(基礎醫學教育版),2004,6(4):355-356.

    [3]戚曉利,張麗敏,薛春梅,等.分子生物學教學改革的探索[J].生物學雜志,2003,20(6):51-52.

    [4]秦剛.關于大學生參與科研活動的探討[J].科技信息,2006(9):90-91.

    [5]蔣曹德,廖志華,楊應斌,等.分子生物學創新實驗教學模式的探索[J].西南農業大學學報(社會科學版),2009,7(2):200-202.

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    [7]朱洪波.論高等學校創新人才培養的重要性[J].貴州大學學報(社會科學版),2004,22(2):112-117.

    [8]楊牧磊.大學生科研能力培養途徑的探討[J].大理學:學報,2008,7(7):81-84.

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