基因工程的核心工作精選(九篇)
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第1篇：基因工程的核心工作范文
關鍵詞：分子生物學與基因工程；模塊化；就業競爭能力
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）31-0271-02
分子生物學與基因工程實驗技術發展非常迅速，作為一門通用的工具已經滲透到生命科學各個研究領域，該門課程一直是生命科學相關院校的核心實驗課程。但不同院校設置的分子生物學與基因工程實驗課程基本上存在以下問題：（1）把分子生物學實驗和基因工程實驗分開，內容體系不連貫；某些實驗設計重復，浪費資源。（2）實驗內容的設置常常是按照教學大綱的要求機械設定的，忽略實驗內容之間的有機結合性和連貫性，存在實驗內容之間相對孤立、缺乏內在聯系的缺陷。（3）實驗大多數為驗證性實驗，對學生的培養目標不夠明確。因此，本文提出基于學生就業競爭能力培養為目標，根據師范院校實際情況，通過調查研究對分子生物學與基因工程實驗課程內容進行模塊化設計，擬解決上述問題，并大大提高學生的競爭就業能力，同時對其他院校的課程設置也可以提供一定的借鑒。
一、明確培養目標――對分子生物學與基因工程實驗進行模塊化設計
普通高等師范院校一般開設生物科學師范專業和生物技術非師專業，分子生物學與基因工程實驗課程是這兩個專業的必修課，考研和就業是這兩個專業大部分學生畢業面臨的問題。為了滿足不同專業學生考研和就業的需要，通過調研，我們明確了分子生物學與基因工程實驗課程培養目標：（1）滿足學生考研深造的需要。（2）滿足學生到中學進行生物學教學的需要。（3）滿足學生到生物醫藥公司工作的需要。因此，我們把分子生物學與基因工程實驗設計為三大模塊（共計75學時）：①基礎性實驗模塊，共計23學時。包括大腸桿菌質粒DNA的提取（4學時）、植物基因組DNA的提取（3學時）、動物組織總DNA的提取（3學時）、瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA（3學時）、核酸的濃度及純度測定（2學時）、大腸桿菌感受態細胞的制備（2學時）、目的基因的PCR擴增（6學時）。②綜合性實驗模塊，共計35學時。包括：載體構建（10學時）、農桿菌介導的煙草遺傳轉化（15學時）、轉基因植物的分子檢測（10學時）。③開放性實驗模塊，共計17學時。包括植物總RNA的提取及檢測（6學時）、RT-PCR（時）、分子生物學常用軟件介紹（2學時）。其中，基礎性實驗模塊部分隨理論課按周次完成；綜合性實驗和開放性實驗模塊在理論課結束后統一安排時間開設。
二、分子生物學與基因工程實驗模塊內容的課堂教學實踐及體會
生物科學（師范）和生物技術（非師范）兩個專業的學生通過學習《分子生物學與基因工程模塊實驗》，基本具備了以下能力：（1）通過基礎性實驗模塊的學習，學生掌握了分子生物學和基因工程實驗的基本理論和操作技術，完全可以勝任中學關于分子生物學和基因工程實驗的教學任務。（2）通過綜合性實驗模塊的學習，不同專業學生具備了對實驗進行綜合設計和整體把握的能力，這些能力使他們在考研復習和考研復試實驗操作技能方面具備很大的優勢。（3）通過開放性實驗模塊的學習，使學生形成完整的科研思路，具備了自主思考、自主設計等實驗能力；培養了學生科研創新能力，為他們今后的研究生學習和生物公司的面試奠定了基礎。總之，通過對分子生物學和基因工程實驗進行模塊化設計，基本能夠達到以下三個目標：①滿足學生考研深造的需要。②滿足學生到中學進行生物學教學的需要。③滿足學生到生物醫藥公司工作的需要。
三、關于分子生物學與基因工程實驗課程模塊化設計的一些建議
1.分子生物學與基因工程實驗基本上都是耗時比較長的大實驗，傳統實驗教學安排都是按照教學大綱隨理論課后開設，一般實驗時間為4學時，這樣安排導致某些綜合性實驗無法完成，影響實驗結果的觀察和記錄，因此建議耗時較短的基礎性模塊實驗可以隨理論課開設，一周一個實驗內容；耗時較長的綜合性和開放性模塊實驗可以在一學期課程結束后統一安排1～2周時間完成，這樣可以保證實驗效果，提高學生綜合能力。
2.建議學校加大對分子生物學與基因工程實驗室的經費投入和建設，保證儀器的先進性和數量，開闊學生的眼界；授課講師也應結合自己的科研課題，保證實驗內容合理，實驗成功率較高，實驗結果比較穩定，學生每次實驗都能觀察到實驗結果，增加學生的學習興趣。
3.構建科學的實驗課程考核和評價體制。傳統實驗教學評分體系以實驗報告加平時表現為主。實驗報告占用了學生大量的時間，并且在內容上有明顯雷同的嫌疑，并不能夠真實反映學生的實驗能力。這樣容易造成學生的學習壓力，降低了學生對實驗教學的認可程度。因此建議基礎性模塊實驗可以按照傳統實驗報告形式考核；綜合性和開放性模塊實驗可以按照4～5人為小組，以實驗設計、實驗實施、實驗問題思考和解決方案，實驗操作技能考核等綜合過程材料作為考核依據，主要目的在于鍛煉學生的科研和創新能力。
四、結語
通過對分子生物學與基因工程實驗課程內容進行模塊化設計和實施，不同專業學生在考研和就業方面取得了不錯的成績，學生的就業競爭能力得到了很大提高。關于分子生物學與基因工程實驗課程的改革是一項長期系統工程，需要學校和授課教師根據本校實際條件不斷努力，才能培養出適應社會發展的高素質復合型人才。
參考文獻：
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第2篇：基因工程的核心工作范文
關鍵詞：基因工程；技術流程；教學改革；轉型發展
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）04-0149-02
隨著地方普通本科高校應用轉型發展的深入推進，培養生產服務一線的高層次技術技能人才成為地方本科院校的主要任務，專業及課程設置“對接行業和產業鏈、對接職業崗位需求”已成為共識。以職業需求為導向、以實踐能力培養為重點、以產學結合為途徑的人才培養模式正逐步形成。因此，對于課程體系的設計需要按照工學結合、知行合一的要求，根據生產、服務的真實技術和流程構建知識教育和技術技能體系。
基因工程是在分子水平上進行DNA體外重組，通過轉基因技術對生物體進行遺傳改良的一門新興學科，是當代生命科學研究領域最具生命力、最引人關注的前沿學科之一，已發展成為現代分子生物學的核心內容[1]。基因工程在醫學、農業、工業、環保、能源等領域應用廣泛，已經滲入到我們生活的各個方面，并具有良好的應用前景。基因工程作為高校生物學相關專業的主干課程之一，其課程質量的好壞直接關系學生的專業素質和職業能力培養，直接影響大學生畢業后在相關領域的就業質量[2，3]。基因工程與生物化學、分子生物學、遺傳學和微生物學等學科知識內容交叉，涉及的知識面廣且比較抽象，因而相對復雜難懂。為適應應用型人才培養的要求，提高基因工程課程的教學水平，本文針對基因工程課程的教學內容、教學方法與手段、考核評價方式等方面進行了探索式的教學改革，旨在提高課堂教學質量，提升學生的就業適應能力，使畢業生與崗位需求“零距離”。
一、課程設計基于技術流程，對接行業和職業崗位需求
在高校轉型突出應用性和實用性的背景下，壓縮理論學時，增加實驗實訓課時是普遍的做法。基因工程課程與多門生物學課程知識交叉，理論內容龐雜，實踐性很強，但目前出版的基因工程相關參考書為保證知識體系的完整，有不少內容與學生前期掌握的生物學基礎課程知識重復。我校在應用轉型發展后對基因工程教學計劃進行了調整，理論課由50學時壓縮至30學時，因而必須對知識體系進行重構，優化教學內容。筆者以袁婺洲主編的國家精品課程教材《基因工程》為主要參考書，同時結合吳乃虎主編的《基因工程原理》第2版、樓士林等編著的國家理科基地教材《基因工程》、何水林主編的普通高等教育“十一五”規劃教材《基因工程》、T.A.Brown主編的《Gene Cloning DNA Analysis》第6版、J.E. Krebs等主編的《Lewin基因X（中文版）》2013版以及鄭振宇、王秀利主編的生命科學類“十二五”規劃教材《基因工程》等，打破了傳統的知識內容體系，圍繞基因工程行業和企業現實生產中的基本技術流程“分、切、接、轉、增、檢”進行課程設計，將課程內容按照六字技術流程進行分解教學，對每個流程輔以應用案例，如將轉基因抗蟲棉、轉基因熒光魚的培育融入教學過程中，讓學生既能從總體上把握課程內容體系，又能在自己感興趣的關鍵環節進行重點突破。同時在教學過程中緊密聯系最新的相關研究技術成果，緊跟基因工程學科前沿，以開闊學生視野，激發其學習熱情。
二、改進教學方法，提高教學效果
高等教育教學改革的重要內容之一是教學方法的改革，教學方法必須結合課程特征進行相應的改革。對于基因工程基礎知識的講授，主要采用問題引導式教學，讓學生跟著設置的問題，依靠自主學習掌握基本的知識點。同時，基因工程技術的應用已深入到人們的日常生活之中，有許多內容都是人們經常關注的重點，例如轉基因植物、轉基因動物、基因工程食品的安全性、基因治療等。學生通過各種方式接觸到基因工程相關知識和信息時，也能夠主動發現問題并針對問題提出個人見解。鑒于此，在教學過程中結合相應的技術流程環節開展“小組討論式”教學。一是針對基因工程技術流程的理論講解，在教學活動中留給學生一定的時間，鼓勵學生分組討論，并選出一名組長上講臺以PPT的形式匯報本小組的學習心得，提出疑惑，再由教師給予解答，活躍課堂氣氛，調動學生學習的自覺性和積極性。另一方面，針對基因工程中的社會熱點問題，如轉基因安全性分組開展辯論賽，教師提前兩周布置任務，讓學生廣泛查閱資料，在辯論交鋒中收獲更多書本上沒有的知識，豐富學生的知識儲備。這樣既可以培養學生查閱、整合資料的能力，又能鍛煉學生的表達能力，為以后考研或者工作積累經驗。
三、實驗與理論配套，提升學生的動手能力
基因工程課程本身實踐應用性強，因而要將理論教學與實驗教學相統一，才有利于學生鞏固理論知識，同時培養學生的全局思維、獨立解決問題的能力。這正符合現代教育學派代表杜威主張的“從做中學，從做中求進步”、“理論不能脫離于實踐，理論是關于實踐、為了實踐和通過實踐”的觀點。然而，在傳統基因工程的實驗教學中，因實驗條件和課時的限制，往往只選擇一些容易開展的驗證性實驗，如DNA和RNA的提取、瓊脂糖凝膠電泳、質粒DNA的限制性酶切、大腸桿菌感受態細胞制備與轉化等，學生只是簡單機械性地掌握一些具體的實驗技術，對整個技術流程缺乏全面的認識，不能將理論與實踐相聯系。為此，課程組在基因工程實驗教學的設計上，與理論教學的“分、切、接、轉、增、檢”六字技術流程相配套，結合本學院科研工作的實際情況，依托省高校重點實驗室技術平臺，以富含多糖的轉基因鐵皮石斛獲得為目標，在每個技術環節開設一個實驗，從分離獲得鐵皮石斛尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因（UGPase）開始，到構建表達載體，農桿菌轉化鐵皮石斛原球莖與分子檢測，構建一體式連貫性的實驗教學體系，上一個流程的實驗結果作為后一個實驗的材料，因此學生必須在每個實驗環節掌握相關技術，拿到下一流程所需的材料，才能順利進行后續實驗，并最終形成產品。
四、完善考評體系，提高綜合素質
單純的卷面考試往往會讓學生依賴復習資料死記硬背，并未真正理解和掌握相關理論知識與技術，更不利于學生創新意識、科學思維與實踐能力的培養，很難準確評估學生對課程的綜合學習情況，而合理的課程考核體系有助于激發學生的主觀能動性。為了更科學有效地衡量學生的學習情況，從多個角度考察學生思考問題、解決問題和串聯知識的能力，我們分別對基因工程理論課程和實驗課程的考核方式進行了改革，理論課程由平時成績（40%）和期末試卷（60%）兩部分組成。其中40%的平時成績包括出勤10%、作業10%、課堂表現10%以及加分項10%。尤其是加分項目，主要綜合考慮學生的創新思維、小組討論參與度、組織與口頭表達能力等，提升了學生的主動參與意識和積極性。期末試題的設置加重主觀命題分數，避免學生死記硬背，注重檢驗學生對基因工程相關知識的應用能力，考查學生對課程的真正理解和掌握。實驗課程的總成績由4部分組成，其中實驗相關理論考試占50%、出勤率占10%、實驗報告占10%、實驗操作占30%，在實驗操作中主要檢驗學生的實驗習慣與科研素養、實驗的準確性與嚴謹性。通過建立多元化的課程考核體系，既能考核學生的綜合能力，又能“以考帶學”，促進學生對理論知識和實踐技術的掌握。
五、結語
基因工程技術在飛速發展，相關研究成果日新月異，對該課程的改革需要緊跟學科技術前沿，更新觀念、不斷探索、不斷調整。注重以學生為中心，提高學生學習的自主性和對知識掌握的靈活性，讓學生在“做中學”、“做中進步”。通過近兩年在基因工程課程教學中的探索，我們基于技術流程在基因工程的教學內容、教學方法、實驗實踐、考核評價體系等方面進行了初步的改革，并取得了較好的效果。
參考文獻：
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Research on the Teaching Reform of Gene Engineering Based on the Concept of Technological Process
ZHANG Zhi-yong，QI Ze-min，XU Dan-dan，ZHANG Nan
（College of Life Sciences，Neijiang Normal University，Neijiang，Sichuan 641112，China）
第3篇：基因工程的核心工作范文
關鍵詞：基因工程；雙語教學；教學質量
中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0157-02
隨著經濟全球化，我國經濟與科技發展與國際聯系越來越密切，需要一批具有國際視野和國際競爭力的人才，以應對經濟全球化和科技革命的挑戰。由此，培養適應經濟全球化的人才成為高校教育的重要議題。教育部明確要求本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學。尤其是對高新技術領域的生物技術、信息技術等專業更需要使用外語教學[1]。
基因工程是生物技術專業一門重要的專業課程。它涉及面廣，應用性強，發展迅速，既是生物技術理論研究的核心，又是一門應用性極強的學科，對生命科學的發展起著巨大的推動作用。因此，對生物技術專業的學生來說，該學科知識的掌握程度直接影響其專業素質。為使學生更好的理解基因工程相關知識，了解該學科的新動態，我們開展了基因工程雙語教學，并對教學內容、教學方法、教材選用等進行了探討。
一、《基因工程》雙語教學的必要性
基因工程是現代生物技術的核心內容。它的快速發展大大推動了科學理論研究的發展，而且其應用幾乎可涉及人類生存所必需的各個行業[2]。目前，英語是當今國際交流的通用語言。基因工程相關的權威論文和著作主要以英文發表。學術交流會上，專家主要采用英文作學術報告，相互交流也以英文為主。
二、提高《基因工程》雙語教學質量的方法
（一）加強雙語教學師資隊伍建設
雙語教學不僅要使學生扎實的掌握本專業相關的基礎知識，還要提高學生的外語水平，引導學生用外語思維思考問題、解決問題，培養學生用外語學習專業知識的能力。這對任課老師提出了更高的要求。不僅要求教師具有精深的專業知識，而且必須具備較深厚的外語基礎，有較強的讀、寫、聽、說能力，能用英語進行日常交流，用外語表述專業知識、解析專業詞匯。因此，作為雙語教學的主要實踐者，教師的英語水平、學科知識等直接影響教學質量。
（二）選擇合適的原版教材
教材是體現教學內容和教學要求的知識載體，是進行教學的基本工具，是提高教學質量的重要保證。雙語教學的教材更是一個非常關鍵的教學資源，教材的選擇直接關系教學的質量和效果。目前國內出版的《基因工程》教材版本很多，但均為中文教材，無國內自編的《基因工程》雙語教材。我們認為基因工程雙語教學教材以英文原版教材為好。為實現基因工程雙語教學的目的，我們采用了由Sandy Primrose等主編的《Principles of Gene Manipulation》國外優秀生命科學教材。該書的英文影印版和中文版均由高等教育出版社出版，特點是內容豐富先進，圖文并茂，在國際上使用廣泛，具有權威性和時代感。但國外教材內容廣泛，知識的的系統性和邏輯性不強，對理論論述也不夠詳細。一些基礎不好的學生學習起來會很吃力。因此在教學過程中，我們配套選用一本中文教材，還將一些國內教材列為教學參考書。
（三）把握好雙語教學中的中、英文講述比例，做到循序漸進
目前，高校雙語教學一般采用三種方式:①全外語教學，即使用外語原版教材，外語講解、板書、答疑，也常要求學生用外語提問、外語作業、外語考試；②使用外語原版教材，教師用漢語和外語講課；③使用外語原版教材，中文授課模式[4]。
基因工程雙語教學的首要目的是學生應該掌握基因工程專業知識，其次才是對專業英語詞匯聽、說、讀、寫及專業英語表達內容的理解能力。基因工程雙語教學對象為生物技術專業三年級的學生。由于該專業學生的英語水平參差不齊，閱讀英語教材和聽英語授課的能力相對有限，掌握的專業詞匯較少，很難理解英語專業書籍，若采用全英文授課，很多學生很難理解課程內容。因此，在教學內容上，我們采用英文教學和中文教學相結合的方式。教學內容在用英語講述后，再用中文加以補充說明。對于一些較難理解的內容，常采用中文教學，再用英語進行相應表達。我們在基因工程雙語教學過程中，遵循由淺入深、由少到多、由慢到速度適中的用英語解釋專業知識。先充實學生的專業詞匯，逐步提高學生閱讀能力，再采取中英文講授相結合的方法，加強學生對英文教學內容的理解能力。
（四）教學手段多樣化
基因工程是分子水平上對基因進行操作的復雜技術。其內容涉及分子遺傳學、生物化學、細胞生物學、微生物學及分子生物學等學科相關理論基礎及其實驗技術手段。課程內容繁多、概念抽象、理論性和技術性強。對一些基礎不好的學生來說，其教學內容比較難理解。在雙語教學過程中，有些英文基礎不好的學生，看不懂英文原版教材，也聽不懂教師的英文講課，學習的積極性和主動性不高，這些將嚴重影響教學效果。因此在基因工程雙語教學中，教師應盡量使用常見的詞匯將復雜的句子簡化，使教學內容簡單易懂。在每一章節授課之前，要求學生課前預習教學內容。多媒體課件應圖文并茂、形象生動。課件中多采用示意圖、照片、動畫和短片，使教學內容更直觀、形象，便于學生理解所學內容。針對某些教學內容，老師可以設計一些討論題，由學生查閱相關文獻資料，進行歸納總結后，在課堂上用英文進行討論。這樣既可調動學生學習的積極性和自主性，又可讓學生熟悉相關的專業英語詞匯和表達，學會用外語去理解和掌握專業知識，用外語去思考問題、解決問題，從而提高學生的外語應用能力。一定時間后，要求學習小組上交全英文的學結報告。通過這種方式，讓學生互相幫助，互相學習，共同提高。每一章節教學內容完成后，要求學生對教學內容進行總結和歸納。利用課外時間，我們會組織學生聽取一些英文專題報告會，以提高學生對本學科前沿知識的了解。
（五）考核內容和方式靈活化
每章教學內容結束后，我們都會設計一些討論題或設計題提供給學生，他們查閱相關文獻資料后，以作業的形式遞交或是集中討論。設計報告和討論稿以及學生在討論中的表現及其平時在課堂上的發言次數、質量和水平都計入成績，以此來鼓勵學生的學習積極性，提高他們的語言表達能力和應用知識的能力，鍛煉英文寫作能力。
總之，雙語教學是培養具有國際視野的高素質創新人才的重要途徑，同時也是一項長期、循序漸進的工作[5]。隨著我國生物技術研究及其產業的迅速發展，需要更多能夠適應國際需求的人才。基因工程是現代生物技術的核心。與此相關的技術和研究結果常以英文展示。探索基因工程雙語教學的模式，對教學質量的提高以及生物技術專業本科生綜合素質的提高都具有重要的意義。
參考文獻：
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[3]計道宏.雙語教學中外文原版教材的選用原則探討[J].安康學院學報，2009，21（1）：108-109.
第4篇：基因工程的核心工作范文
關鍵詞：地方性高校；分子生物學與基因工程；創新能力培養
作者簡介：王忠華（1972-），男，浙江開化人，浙江萬里學院生物與環境學院，教授；斯越秀（1979-），女，浙江諸暨人，浙江萬里學院生物與環境學院，講師。（浙江 寧波 315100）
基金項目：本文系浙江省精品課程項目、寧波市生物醫藥基地項目的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0127-02
隨著分子生物學的迅猛發展，分子生物學與基因工程已廣泛滲透到現代生命科學的各個分支領域，成為生物技術和生物工程等專業的核心課程。[1-3]“分子生物學與基因工程”的學習，使學生了解生物遺傳物質的化學本質、遺傳信息在生物體內的傳遞過程及其遺傳操作的基本原理，知曉從自然界的生物中克隆所需目的基因的基本思路和策略。該課程啟發學生的思維，讓學生熟悉從最基礎的核酸開始，到基因分離方法的確定、基因的克隆、鑒定、表達以及最終能獲得目的基因的表達產物的整個過程；使學生對分子生物學與基因工程有一個全方位的、比較系統的認識。[4，5]
“分子生物學與基因工程”是在生物化學和遺傳學兩大學科的支撐下發展起來的。隨著分子生物學的發展，新的內容和研究方法層出不窮，使該學科日益豐滿和獨立。[6-7]“分子生物學與基因工程”課程具有綜合設計性和實踐性強等特點，并且與農業、醫藥、環境、能源和食品等行業緊密結合，發展空間廣闊。
長期以來，該課程教學活動都以教師為中心，教師在課堂上以描述性的講解來傳播知識，學生在教與學的過程中是一種被動地認知信息的接受者。這種教學方式往往忽視了學生獲得知識的潛在性和理解知識的差異性，以及發展知識的創造性。這種傳統的教與學的模式雖然在教學中統一了大綱，確定了標準，規范了教學制度，但同時也掩蓋了學生個性發揮的能力，忽略了學生積極思維的創新意識，不利于面向21世紀的高素質應用型人才的培養。因此開展“分子生物學與基因工程”互動式教學方式的改革是極其必要的。
因此，該課程以培養學生的創新能力為最終改革目標，通過分子生物學與基因工程理論教學“大班上課、小班討論”的形式開展合作性學習的教學內容與方法改革。該改革的實施可提高學生查閱文獻、總結分析問題和表達能力等多方面的綜合素質，同時也有利于學生自主學習能力和良好學習習慣的培養，對于實現高素質應用型人才的培養目標具有較大的現實意義。
一、確立了創新能力培養的教學目標
根據“分子生物學與基因工程”面向的行業特點和學生創新能力培養的需要，確立了綜合技能、工程應用能力和學科研究能力三個層次的教學目標（見表1）。
二、教學方法改革
1.研討小組規則
（1）以一個行政班為小組基本單位，每個小組組員人數控制在6～7人，在小組成員結構安排上要注意男女生比例及活躍分子與不活躍分子比例的適當搭配。
（2）每一研討小組要選定一名有責任心的同學擔任該研討小組組長，主要負責“學習研討”活動中的具體任務分解與分配；負責召集每次“學習研討”活動的課后討論會，確定課后討論時間和討論地點；負責收集每次“學習研討”活動中小組成員所提交的書面材料。
（3）每次“學習研討”活動時，小組主持人負責主持本次小組討論會；小組發言人負責主持本次小組討論分析報告的講稿制作，并代表本小組就所討論論題在課堂上發言。
（4）記錄員負責小組討論的記錄工作；每份討論記錄中要包括時間、地點、主持人、參加人員、記錄員、所討論問題和各成員的發言記錄及其在各自發言記錄后的親筆簽名等。
2.小組研討活動的基本規則
研討活動應符合分子生物學專業的基本范疇，禁止任何形式的人身攻擊或限制他人的發言自由；小組成員應就所討論課題，從不同層面、不同角度展開全面深入的討論；每位小組成員均應參與討論，發表自己的意見，并在記錄員的發言記錄上簽名。
3.小組學習研討活動流程及相關要求
（1）研討主題的確定。由主講教師就所承擔授課內容部分擬訂若干備選研討主題，再提交課程改革小組集體討論確定；主題選擇主要涉及授課內容中的一些重點、難點、熱點與前沿問題，以及一些理論授課無法展開而又需要學生掌握的問題；指導教師在指導學習研討過程中，可根據實際情況對備選主題做適當調整，并與主講教師及時溝通。
（2）學習研討任務的分配（課堂研討2～3周前布置）。指導教師向各學習研討小組分配任務，各小組組長進一步將本小組承擔的研討任務細分到每個小組成員，盡量做到每個組員負責承擔一個研討主題下子題目的研討資料收集及研究報告的撰寫工作。
（3）學習研討資料的收集與學習（課堂研討之前完成）。在指導教師指導下，各小組及其成員應就其承擔的研討主題開展資料收集工作；每一研討主題應制作一份學習研討資料清單，資料數量為5～10篇；每份清單中的資料類型可以是著作、期刊論文、學位論文、報紙文章、會議論文等；要求收集資料的組員在力所能及的范圍內，盡量將所收集的資料復印或打印出來。
4.自主學習小組課余研討活動的開展（課堂研討之前完成）
各小組組長在本小組資料收集工作結束后、課堂研討活動開展之前，召集本小組成員就該小組所承擔的各項研討主題進行課余研討；由小組長指定的本次學習研討活動的主持人主持；就本小組所承擔的各項主題逐一展開研討活動；該課余學習研討活動要由指定的記錄員做好相應的小組學習研討記錄，并及時提交給小組發言人。
5.學習研究報告的撰寫
（1）每一位小組成員應就其承擔的研究主題撰寫一份個人自主學習研究報告，并在規定時間內（須在課堂學習研討活動開展前，并給小組發言人留有準備整個小組發言的時間）提交給本次學習研討活動的小組發言人。
（2）本次學習研討活動的小組發言人，須在綜合小組課余研討活動中的主要觀點、參考小組學習研討記錄和每一組員的個人自主學習研究報告基礎上，撰寫一份小組“學習研討”發言報告。該報告內容主要包括如下方面：該小組本次學習研討活動的概況介紹；對該組分所承擔的數個研討主題予以逐一評析并提出相應結論；對該小組本次學習研討活動進行整體評價，總結經驗，分析不足，并提出相應改建建議。
6.自主學習小組課堂研討活動的開展
首先，由指導教師根據本次學習研討活動任務的具體情況確定學習小組發言人的發言順序及發言時間要求。
其次，發言活動按下列流程進行：該發言人就《小組學習研討發言報告》中的核心內容做簡明扼要的小組發言；其他小組的同學以及指導老師就該發言人的發言以及該發言人所在小組承擔的研究主題相關問題展開提問，發言人及其小組的其他成員予以做答；指導教師就上述發言、提問及應答情況予以現場評分，并做簡短總結。
再次，小組發言人發言完畢后，指導教師應就本次學習研討活動做一簡短的整體評價。
7.自主學習小組學習研討活動相關資料的匯集、整理與上交
（1）各小組本次學習研討活動的發言人應于本次研討活動結束后，在小組組長、記錄員及其他組員的配合下，將本次活動中形成的各類書面資料與電子文稿按要求加以匯集整理，并制作本次《學習研討活動書面材料匯編》的封面與目錄，在規定時間內及時上交給指導老師。
（2）上述材料匯編包括：封面與目錄；本次學習研討任務及內部分工；每一研討主題的具體研討資料，包括資料清單、資料復印件、個人自主學習研究報告；小組學習研討記錄；小組學習研討發言報告；學習研討活動組員個人評分表；學習研討活動小組整體評分表。
三、考核辦法改革
為了保證合作性學習的公平性與可持續性，對教學考核方法也進行了相應的調整與改革。主要是實行了全過程評價與自主性評價的方法，具體如下：
小組每一組員的本次學習研討活動的最終成績（百分制）=個人成績（占50%）+ 小組成績（50%）。其中個人成績（占50%）=資料清單成績（15%）+ 個人自主學習研究報告成績（35%），小組成績（50%）= 小組學習研討記錄成績（10%）+ 小組學習研討發言報告成績（15%）+ 小組發言的現場評分成績（20%）+ 本次學習研討活動書面材料匯編成績（5%）。
各項目成績評定的參考標準如下：
1.資料清單成績評定的參考標準
資料數量豐富、質量高、格式規范，考核為優秀；資料數量較豐富、質量較高、格式規范，考核為良好；資料數量符合要求、質量尚好、格式較規范，考核為中等；資料數量較少、質量不太高、格式尚規范，考核為及格；資料數量少、質量差、格式不規范，考核為不及格。
2.個人自主學習研究報告成績評定的參考標準
對研討主題所涉相關資料及其他組員觀點的歸納概括全面到位、分析過程詳實，最終結論明確、論證充分，格式規范，考核為優秀；對研討主題所涉相關資料及其他組員觀點的歸納概括較全面、分析過程詳實，最終結論明確、論證較充分，格式規范，考核為良好；對研討主題所涉相關資料及其他組員觀點的歸納概括較全面、分析過程較詳實，最終結論較明確、論證較充分，格式較規范，考核為中等；對研討主題所涉相關資料及其他組員觀點的歸納概括不甚全面、分析過程不夠詳實，最終結論不甚明確、論證不甚充分，格式尚規范，考核為及格；對研討主題所涉相關資料及其他組員觀點的歸納概括不全面、分析過程不詳實，最終結論不明確、論證不充分，格式不規范，考核為不及格。
四、改革實施初步成效與物化成果
本改革從浙江萬里學院生物與環境學院生物技術和生物工程專業2008級學生起，連續實施了三屆，每年直接受益學生數為200人。課程改革能緊密圍繞培養學生的綜合能力，采用以學生為主體、教師主導的教學方法，教學內容實用且能緊跟專業前沿，較好地培養了學生的自學能力、動手能力、創新能力和團隊合作精神。
近三年來，生物技術、生物工程專業學生參加課程組教師的相關科研項目有50多人次；完成相關校級創業創新基金項目或校科研基金項目近10項；獲浙江省科技廳“新苗計劃”資助項目2項；獲浙江省“挑戰杯”課外科技作品競賽二等獎1項；獲浙江省大學生生命科學競賽優勝項目1項；學生在校期間公開發表與課程相關學術論文8篇。
通過對畢業生綜合表現的跟蹤調查發現，學生在所進行的畢業實習中，表現出較強的基因工程分析與設計能力，一定的創新精神和良好的合作精神，受到了用人單位的一致好評。考研學生在復試中，較強的基因工程實驗技能受到浙江大學、廈門大學等老師的肯定。
五、展望
課程教學改革與推廣是一項艱巨的任務，它需要教師著眼于現實建設、著眼于未來發展，不斷更新內容，不斷改進教學方法，使項目始終保持可持續的高水平的發展。
參考文獻：
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第5篇：基因工程的核心工作范文
關鍵詞：分子生物學；基因工程；實踐教學；教學改革
中圖分類號：G642.42 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）46-0145-02
國家和社會的發展離不開創新性科研人才，大學生的科學實踐是培養創新性人才的有效途徑。國家高度重視大學生創新精神與實踐能力的培養，了一系列文件強調高等院校實踐教學的重要性，要求深化實踐教學改革，提高學生的學習能力、實踐能力和創新能力[1]。
生命科學發展到今天已經達到由以往的被動改造世界到主動的有目的地改造世界，分子生物學和基因工程是主動改造世界有力的工具，是生命科學領域的學科前沿，任何一門生物學科的發展都離不開分子生物學和基因工程。因此，分子生物學和基因工程的實踐教學就顯得尤為重要。分子生物學是一門研究生物大分子，主要是核酸和蛋白質結構和功能的學科[2]。基因工程在分子生物學的理論基礎之上，對生物大分子，尤其是DNA分子進行重組、改造[3]。這兩門課程相輔相成，密不可分。傳統的實踐教學中，這兩門課程各自設立兩到三個課內小實驗，實驗分散、重復，學生積極性不高，教學效果差。針對這些問題，筆者結合多年理論教學和實踐教學的經驗，探討了提高這兩門課程實踐教學效果的方法。
一、傳統分子生物學和基因工程實踐教學中存在的問題
1.實驗分散，缺乏系統性。傳統的分子生物學和基因課程的實踐教學，設立了植物總DNA的提取、瓊脂糖凝膠電泳檢測或者加上動物總RNA提取檢測等兩到三個課內小實驗，大約8―10個學時。由于課內時間有限和課時的限制，實驗進行的較為分散，學生也只能進行簡單的基本操作，缺乏系統性。
2.實驗材料固定，方案固定。傳統的實踐教學采取所有的學生使用相同的實驗材料，相同的實驗方案。例如所有學生都利用液氮研磨相同的植物材料，CTAB抽提總DNA。實驗操作步驟一模一樣，學生根據操作步驟操作了一遍，雖然提取到了總DNA，卻不知道為什么這樣操作，這樣操作的目的是為了什么。完全就是跟著老師走過場，操作過了，也很快忘記了，實驗的目的性不強，沒有應用價值。
3.組員依賴，自己不動手。傳統實踐教學往往4―6人一組，小組長負責，共同操作一個實驗。這樣組員依賴就比較嚴重，組員依賴組長，有的學生積極性不高，干脆讓別的同學幫忙操作甚至不操作。不關心最終的實驗結果，實驗報告的撰寫就直接抄襲組長的。實驗結果和分析高度雷同。學生在實踐操作中沒有深度體驗，也就對實踐教學過程沒有反思，也就沒有收獲。
4.實驗基本技能差，實驗習慣不好。分子生物學和基因工程實踐的對象是微觀的肉眼無法識別的抽象的DNA分子和蛋白質，任何實驗細節的失誤都有可能導致實驗的失敗，因此對學生的基本實驗技能和儀器操作要求比較高。由于學生之前沒有接受相關的培訓，所以基本技能很差。例如不知道移液器的使用方法，對于不同量程的移液器吸取的液體體積沒有概念，不會設置PCR儀器程序，不會操作凝膠成像系統，甚至不會配置一些較復雜的化學試劑。
學生的實驗習慣不好，如槍頭隨處打，槍頭盒沒有蓋上，試劑使用前不知道要完全溶解和混勻，使用完畢不蓋蓋子，超低溫離心機使用后沒有及時擦去水珠，帶著EB污染的手套到處亂摸等等，這些不好的實驗習慣嚴重影響了實驗教學的效果，不利于培養有素養的創新性科研人才。
二、實踐教學改革
1.設置專門的實驗課程，明確實驗的目標。通過實踐教學改革，將傳統的分數的單個課內實驗變成系統的分子生物學和基因工程大實驗課程。實驗學時由原來的每門課8―10學時改為36學時。實驗的時間段也由原來的分數的課內時間改為為期兩周連續的大實驗。實驗目的由原來的單純的基因組DNA鑒定改為物種的分子鑒定。物種的分子鑒定是隨著分子生物學和基因工程發展誕生的新興的鑒定物種的方法，相對于傳統的生理生化鑒定方法更準確，因此應用非常廣泛。相應的實驗內容由原來的基因組DNA的提取和電泳檢測，改為基因組DNA的提取鑒定、PCR擴增物種特異的保守序列，回收目的片段，與載體重組，制備感受態細胞，轉化感受態細胞，藍白斑篩選，重組子的鑒定。每一個實驗的結果是下一個實驗的基礎，上一個實驗的失敗，下一個實驗就無法操作，系統性強，目標明確，具有較強的應用價值。相應的成績評定不再是以最終結果和分析評定，而是與每一個小實驗的結果掛鉤，最終匯總為總成績，極大地調動了學生的積極性。
2.個性化定制個人的實驗材料和方案。傳統的實踐教學學生采用相同的實驗材料，采用相同的實驗方案，學生積極性不高。實踐教學的目標改革后，學生首先理解了物種分子鑒定的原理和方法后，每個學生均可鑒定自己感興趣的物種，根據物種的不同選擇不同的基因組DNA提取方法，不同PCR擴增程序，不同的DNA回收方法，選擇不同的感受態制備方案，設計不同的重組子鑒定方案。學生提交方案后，由指導老師對其進行輔助指導。要求學生修繕方案，使其切實可行。這種研究性的實踐教學引導學生探究性思維和自主學習的能力，給予學生深度的體驗[4]。在方案的設計過程中，學生不僅增強了對理論知識的理解，更重要的是學會了如何查閱文獻，梳理思路，根據實驗室的現有條件，設計出合理可行的方案，培養了學生的科研思維，提高了學生的學習能力、實踐能力和創新能力。
3.獨立完成實驗的準備和操作。在實驗操作過程中不再以小組為單位，而是要求每個人獨立完成自己的實驗。特別是實驗的前期準備工作。以往的實驗操作為了提高成功率往往使用試劑盒，雖然操作簡便，但是學生并沒有掌握實驗的原理和試劑的配置方法。而前期的方案設置和試劑準備是實踐操作中的核心環節，后期只是按照實驗方案進行。因此要求學生根據自己的實驗設計，獨立準備自己所需的試劑。為了減少浪費，學生必須精確計算自己所需的試劑量，不能過多配置。對于常用的試劑可以配置成母液，學生根據需要進行稀釋。學生對前期的準備工作非常感興趣，積極地根據實驗方案，計算自己的所需的試劑，鍛煉了學生的動手能力和思考能力，同時也減少了試劑的浪費。實驗完成每個學生根據自己的結果獨立分析成功或失敗的原因，通過反思對實驗有了更深的理解
4.重視基本實驗技能的培養，養成良好的實驗習慣。為了培養學生的基本實驗技能，要求學生在進行實驗操作之前，認真閱讀各種儀器和試劑的使用說明書，并寫下注意事項。思考實驗方案中每個環節的注意事項和影響因素。此外，指導老師講解具體操作時的一些細節和方法。只有通過簡單考核的學生才能進行后繼的實驗操作。此外，使學生認識到良好的實驗習慣的重要性，沒有好的習慣，實驗就有可能失敗。例如，移液器使用完畢如果沒有及時調回最大量程將導致移液器不準確，加樣誤差太大，導致實驗失敗等。要求學生養成良好的實驗習慣。
三、展望
總之，分子生物學與基因工程的實踐教學的改革，不再是傳統的“假題真做”，而是基于實際應用為目的――物種的分子鑒定，有效地激發了學生的興趣，較為全面地訓練了學生的學習能力、實踐能力和創新能力[5]。分子生物學與基因工程的實踐教學的改革，改變了以往老師的主體地位。老師開始扮演指導角色，學生處于主體地位，對問題深度思考，進行文獻查詢，方案設計，試劑準備，對實驗結果反思。這些高智力的投入、創造性的實踐活動，給了學生深度的體驗，訓練了科學的思維方式和實驗技能、實驗習慣，為培養創新性科研人才打下了基礎[1]。
參考文獻：
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[3]孫明.基因工程[M].第2版.北京：高等教育出版社，2013.
第6篇：基因工程的核心工作范文
【關鍵詞】生物技術制藥 五星式教學法 問題教學法 案例教學法 實踐教學
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889（2012）11C-0139-02
為了適應現代生物技術制藥產業對人才的需求，很多高校都增設了制藥工程專業，農業院校也不例外，專業核心課程生物技術制藥也隨之提上本科教學培養計劃。生物技術制藥涉及知識面寬，讓學生全部掌握顯然不可能，因而各高校也各有側重點。就農業院校而言，微生物、植物和動物等生物資源豐富，并有一定的工程應用基礎，但藥學基礎薄弱，因此生物技術制藥的教學內容應立足于生物學基礎，突出工程技術特色；同時還應做到“厚基礎，寬口徑”，使學生在精的基礎上博學，提高學生在擇業中的競爭力。
傳統的教學模式為老師講，學生聽，課后完成一定量的作業，同時加以一定學時的實驗，按照“規律—原則—方法—模式—策略”的過程進行。筆者結合幾年的教學心得和學生的反饋信息發現：學生掌握基礎知識一般，對課堂上老師提出的問題不能及時反應和思考，學生不知所學何用；能進行實驗操作，知其然，但不知其所以然，往往換一個研究對象后就無所適從。學生被動學習，沒有興趣，老師的授課得不到響應。
一般教學層次分為三個階段，即是什么（What）、為什么（Why）和怎么樣（How）。從學生考核成績來看，基本處于第一層次，知道What，僅50%的學生知道Why，不到15%的同學知道How。由此可見，教學模式改革的目標應是：要融會貫通和嘗試應用。
一、五星式教學的應用
“五星式教學”強調教學過程的四個階段，即“激活舊知”、“示證新知”、“嘗試應用”和“融會貫通”。這種教學模式是由當代國際著名教育心理學和教學設計理論家梅里爾提出，重在強調了融會貫通，比較適合各種課程的教學。在生物技術制藥授課中，我們嘗試了這種教學模式。
激活舊知階段是老師為學生提供一個知識結構，鼓勵學生溫習舊知，然后再利用這一結構來學習新知識。如在學習“基因工程制藥”這一章，可依據學生先前的知識，先提出基因工程制藥流程：目的基因的獲得重組載體構建基因工程菌工程菌的大規模生產產品的分離純化半成品的鑒定成品包裝。該流程中每一環節都有學生熟悉的知識點，如基因工程原理中涉及的基因克隆技術（PCR，酶切，連接，轉化鑒定等），微生物工程中涉及的發酵工藝條件的控制等。在此思路下，學生熟悉的知識簡略帶過，對學生不熟悉或原先不理解的知識可作重點講解。
示證新知階段是幫助學習者將新知識與原有的知識結構聯系起來，其中教師的指導起了重要作用，如通過上述基因工程制藥流程，學生不僅可串聯每個知識點，同時又能補充新的內容。
嘗試應用階段是幫助學習者運用新舊知識相聯系的知識結構來促進應用，其中教師只起到輔導作用。如在學習動物細胞工程時，學生可參照設計一個學習思路，并注意與前一章“基因工程制藥”的異同點，再通過比較差異一一進行學習。以下是學生設計的流程圖：目的基因的獲得重組載體構建基因工程細胞工程細胞的大規模生產產品的分離純化半成品的鑒定成品包裝。
動物細胞和微生物的生理結構、活性特點相差甚遠，通過比較，學生能很快掌握在構建基因工程細胞時采用的載體，轉化方法與微生物有較大區別，同時通過生理結構的比較，學生會比較容易理解培養過程中的動物細胞抗剪切力弱，對外界因素敏感。進一步可以理解：在大規模生產過程中為降低剪切力對細胞的影響，會采取相應的措施包括改造反應器，或通過固定化方法等進行生產，由此又會引申出對應的知識點。這樣，有了清晰的思路，通過比較式的學習方法，學生掌握這一章節的重點知識就水到渠成了。以此類推，通過比較植物細胞和動物細胞，就很容易掌握“植物細胞工程”章節的重點內容。
融會貫通階段強調“反思”，通過反思幫助學習者總結提煉他們已經學到的知識技能。如“植物細胞工程制藥”章節結束后，可利用農業院校的花卉園圃，讓學生親臨現場，觀賞各種花卉，深入理解植物組織工程的意義，同時進行現場教學，深入理解植物組織培養的基本過程和規模化生產流程。通過現場教學，相信學生會自覺重拾課堂的教學內容，靈活應用并分析理解。
二、問題教學法的應用
問題教學法是另一種教學模式的嘗試。學生帶著問題進教室，通過猜想、嘗試，反思解決問題，或者教師設計貼近學生生活的實際問題，學生通過自主探索和合作交流，從而真正理解知識內容。這種教學模式重點強調了學生學習的主動性，通過自問或他問激發學生的興趣，達到最佳的學習效果。如在抗體制藥這一章中，重點是講授單克隆抗體制備，完成后可提出問題：為何市售單克隆抗體的價格遠遠高于多克隆抗體？根據問題，學生會積極思考，思考內容大致都會涉及單克隆抗體和多克隆抗體的特點、各自的制備過程和抗體分離技術以及相關成本等問題，此時老師要及時補充知識盲點，如課本外的多克隆抗體制備的一般方法。學生能利用自己的知識分析實際的生活現象，興趣大增，對老師補充的課本外的知識也更容易接受。因此可見，合理的問題設計不僅增強了學生的學習興趣，更重要的是讓學生在鞏固的同時學以致用。
三、案例教學法的應用
對于專業性和實踐性強的課程還可以采用案例式教學模式，這種模式是以實際案例作為被剖析對象，教師和學生共同參與案例的分析討論和尋找實現途徑。這樣可以組織學生開動腦筋思考案例中提供的矛盾，參加討論，各抒己見，挖掘學生的創造潛能和創新意識，培養學生主動、積極學習的興趣和能力。
如給學生布置學習任務：乙肝表面抗原的制備。學生首先要自己查詢資料，總結制備方法。在這一過程中學生肯定要解決以下幾個問題：意義（即為什么要制備乙肝表面抗原，涉及免疫學基本知識復習），制備方法（自然會去了解各種可能的途徑，包括一般方法和最新最有效的方法即基因工程方法），為什么會采用這種方法（了解基因工程法的優點），怎樣應用（會特別注意前人一般采用什么載體、基因和宿主細胞以及產物的分離純化過程）等。可見，生物技術制藥課程中涉及的各個知識點在這個學習任務中都一一重現，同時也體現了“五星式教學”的“激活舊知”、“示證新知”、“嘗試應用”和“融會貫通”四個過程，更重要的是強調了理論與實際結合，讓學生主動學習，其學習層次也由簡單的知道what，逐漸上升到why和how。今后再遇到類似的課題研究，學生就知道怎樣去解決，分析和解決能力也由此提高。
由此可見，隨著現代社會對教育的反思，各種教學模式都在進行嘗試，一門課往往需要根據各個章節的特點，靈活采用多種教學模式，最終達到激發學生的學習興趣，培養其主觀能動性。
四、多媒體教學手段的合理應用
在課堂教學中使用多媒體已成為當今高等教育提高教學質量的重要手段和措施，在一定程度上提高了課堂教學效率，改善了教學效果。但通過調查發現，很多多媒體課件內容只是原始課本內容的照搬，缺乏藝術性，甚至導致學生出現審美疲勞，嚴重影響了教學效果。因此多媒體課件制作還應該在科學性、技術性和藝術性方面進行改進，同時老師還應該加強課前準備工作，以配合好多媒體教學。
除優化課件外，我們還增加了一些視頻和動畫，視頻內容如動物細胞培養技術、基因組學與生物技術產業講座和蛋白電泳等，動畫如各種層析分離、蛋白免疫印跡、酶聯免疫原理與操作以及驗孕棒的檢測原理等。這些都緊密結合課堂教學，內容形象生動，容易理解，并對具體的實驗操作有一定的輔導作用。
五、實踐教學
實踐教學是學生理論聯系實際的重要途徑，也是體現自身優勢的關鍵一步。根據生物技術板塊，通常將生物技術制藥分為基因工程制藥，動物細胞制藥，抗體制藥，植物細胞制藥，酶工程制藥以及發酵工程六個知識結構，但每個知識結構和相關技術體系的特點不同，以及受教學計劃學時的限制，實踐教學內容也只能結合自身的特點側重于某一方面。如沈陽藥科大學的國家精品課程生物技術制藥，實踐教學偏重于基因工程制藥，浙江大學生物技術制藥實踐教學側重于基因工程制藥和蛋白質工程，廣東職業技術工程學院的國家精品課程生物技術制藥則側重于發酵工程。給合我校實際，基因工程制藥是基礎，但微生物、植物和動物資源更豐富，因此我們還另外設置了一些實驗，如從動物胰臟和軟骨組織、雞蛋以及微生物細胞中提取各種藥物，并進行藥物的活性檢測，豐富了教學內容，也讓學生了解藥物有很多來源，以及有多種制備方法。在實驗中我們注重學生自己設計實驗方案、安排實驗進程，很好地詮釋了“老師教、學生學、自己做”的一體化教學，有助于提高學生的主動意識、責任意識和團隊意識等綜合能力。
根據上述各種方法的嘗試，生物技術制藥課程最終也得到了學生積極的反饋，但該課程畢竟涉及知識面廣，學生一時也難以全面掌握，我們還須立足于現有資源優勢，不斷嘗試改革和創新教學模式，不斷尋找與學校、學生優勢相契合的結合點，使原本枯燥且專業性強的課程變得生動有趣。
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【基金項目】華南農業大學教學改革項目（JG11055）
第7篇：基因工程的核心工作范文
關鍵詞：生物技術；課程建設；教學改革；學分制
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）12-0116-02
學分制既是一種教學管理制度，也是建立在學生學習自由基礎上的一種教育理念。學分制有完全學分制和學年學分制之分。目前，我國普通高等院校多數實行的并非完全意義上的學分制，而是學年學分制。隨著我國高校不斷推進的教育體制改革，許多高等院校的教學管理模式由以往學年制向學分制轉變。與學年制相比，學分制下學生可根據自己的專業興趣自主選擇所修課程，因而較學年制有較大進步。為此，臨沂大學自2008年開始全面實施學分制改革，推進課程的小型化建設，并制訂相應的本科培養方案。
一、生物技術系列課程組成及課程開設簡介
生物技術系列課程是臨沂大學生命科學學院在生物技術專業開設的專業方向課程，其系列課程主要包括《基因工程》、《發酵工程》、《細胞工程》、《酶工程與蛋白質工程》及《生物技術大實驗》等。通過系列課程的學習，使學生掌握基因工程的基本原理和實驗方法，掌握生物技術各項技術和成果在發酵菌種選育改良、細胞培養、酶制劑研發、蛋白質改造等領域的應用；熟悉現代生物技術在農作物改良、新品種培育、疾病診斷和治療、新藥研發等領域的重大作用。通過綜合性的生物技術大實驗的設置，培養學生的自主學習、自主設計和創新能力及實驗操作技能，拓寬學生的知識面及專業技能，為以后的專業實踐學習及畢業后走向生命科學相關專業的工作崗位打下基礎。2004年，《生物技術導論》作為一門綜合性課程首先面向生物科學和生物技術兩個專業開設。后來隨著學科的發展、師資力量的壯大以及實驗室建設的日益完善，2006年，生物技術專業的《生物技術導論》擴展為《基因工程》、《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》四門課程，并開設相應的實驗，充分體現生物技術及其下游應用特性。而生物科學專業繼續以《生物技術導論》的綜合形式開課，作為本專業的方向選修課。
二、學分制下生物技術導論系列課程的教學改革
1.教學內容改革實踐。①教學大綱的制定及授課學期的安排。由于生物技術系列課程具有涉及學科多、實用性較強、與實踐結合緊密的特點，其基本理論和應用研究一直是非常活躍的領域。學分制下，教學大綱的制定應結合專業特色，將課程小型化、精致化。因此在課程內容選擇上，我們精益求精，在制定教學大綱前，生物技術系列課程教學團隊共同討論，集體擬定教學大綱，充分結合專業的特點和定位，結合培養方案，既能體現學科特色，達到培養目標，又避免內容重復。生物技術專業的《基因工程》、《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》的理論教學大綱和實驗教學大綱分別制定，為了突出實驗技能訓練，各門課程理論教學和實驗教學實行1∶1的學時設置，各32個學時（共3學分）。生物科學專業制定《生物技術導論》教學大綱，實行模塊化教學，實驗方面開設綜合性的“生物技術大實驗”，根據教學內容，理論學時為48學時，實驗學時32學時。在學期安排上，生物技術專業在第四學期開設必修課《基因工程》及其實驗，第五學期開設《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》等系列選修課程，學生可以根據自己的興趣和學分情況進行選課。對于生物科學專業，在第五學期開設《生物技術導論》和《生物技術大實驗》，既能與前面學科銜接，又能為后面的考研、就業提供理論知識和實驗技能訓練。②教材建設。教材建設必須以服務人才培養為目標，以提高教材質量為核心。學分制的實施和教學計劃的調整，教材建設需走在前列。本課程在選擇教材時優先使用近5年內出版的“面向21世紀課程教材”和“國家‘十一五’規劃教材”。以這些教材為基礎，設計教學內容，編制教學講義，實現立體化授課，同時指定幾本相關教材作為參考書，并利用專業網站進行課外學習資源。
2.教學方式的改革實踐。①采用多元的課堂教學形式，提高課堂教學效果。教學方法的選擇和組合，要同教學內容、學生的特點及教師自身運用教學的能力聯系在一起。傳統的課堂教學形式主要是以教師單向授課為主，學生多為被動聽課。為啟發和調動學生的學習積極性，應根據生物技術系列課程的特點，選擇不同的教學方法。對于理論性強、內容抽象的知識采用講解―教授式，如《基因工程》中基因工程操作的基本過程、目的基因的克隆和篩選等內容，通過教師的精心編排，盡量使抽象問題具體化、繁雜內容簡明化、同類問題規律化，便于學生理解和接受。而在講基因治療時，采用問題―探究式的教學方法，教師在課堂教學中穿插啟發性問題，運用引趣、設疑、類比、聯想等方法能刺激引發學生的學習興趣與思考，也加強了師生之間的互動。例如，在講基因治療的作用時，先舉一個乙肝病毒的例子，提示例子關鍵性，提出怎么辦，讓學生在教師的啟發誘導下，主動積極獨立地思考，使學生分析問題和解決問題的能力得到較快提高。翻轉課堂是學生學習自主性和師生角色轉換的重要體現。在教學過程中，讓學生自由組合成學習小組，結合本組成員的興趣，自主選擇一個主題，調查研究，查閱文獻，在課堂教學期間走上講臺為大家講課，以此進一步培養學生的自主學習能力及表達溝通能力，增加師生之間的理解互信。對于一些較容易理解的內容，采用自學―輔導式教學方法，對于學生認知前提較好的內容，先由學生自己看教材，總結筆記，針對普遍問題和教學大綱要求講解，然后歸納總結，使學生閱讀教材的能力、邏輯思維能力、歸納總結能力等方面受到實際鍛煉，掌握自學方法，讓學生自主學習。②充分利用現代化教學手段。生物技術系列課程內容具有信息量大、抽象、應用性強的特點，如果使用傳統教學手段，學生很難深刻理解這些內容。而使用媒體、影像資料等現代化教學手段，可以在有限時間內提供給學生最大的知識信息量。如基因工程中限制性內切酶、載體、重組DNA構建、PCR的原理等內容，比較抽象，學生理解比較困難，在講授的基礎上配以動畫演示，把這些要素的應用展示給大家，生動直觀形象地加深學生的理解程度。③改革實驗教學，強化學生動手能力。如科學安排實驗內容，根據學生反饋信息，調整實驗指導方法、改革試驗考查方式，促進教學質量的提高，著重考核學生分析解決問題的能力。在實驗安排上主要分為3個層次：基礎型實驗、設計與綜合型實驗和研究型實驗。通過基本實驗技能訓練，掌握基因工程最基本的實驗技術及操作方法；掌握常規儀器設備原理及應用，培養數據處理和表達實驗結果的能力。通過綜合實驗培養學生多實驗方法手段綜合、多途徑信息獲取，以及科學分析推理的綜合實驗能力和獨立操作、解決實際問題的能力。通過設計實驗，使學生能在教師指導下正確的進行實驗設計，按自定實驗方案操作、觀察，獲得實驗數據，正確分析結論及解決實際問題。研究型實驗是將最新研究成果引入到實驗教學中。引入科研、教改成果，使實驗內容與科研應用項目密切聯系，充分體現基礎與前沿、經典與現代相結合。如綜合型實驗“大腸桿菌感受態細胞的制備、轉化與篩選”中，將以前單一分散的三個實驗，按照其內在聯系組合為綜合性實驗，不但使學生學到了感受態細胞制備方法、LB培養基的制備、質粒DNA的轉化與篩選等3種基本實驗技術，更重要的是使學生在掌握基本技術的同時，培養學生對基本技術和方法綜合運用的能力。發酵工程實驗中帶領學生親自操作發酵罐生產酸奶、米酒等產品，既掌握了發酵罐的結構，還體驗了生產產品的樂趣。細胞工程實驗中讓學生自己取材，進行植物組織培養，觀察植物是如何從一個愈傷發展成為一個完整的植株，體會植物細胞全能性的概念。
三、教學改革所取得的成效
在學分制指導下，通過對生物技術系列課程的教學改革，提高了學生選課的自主性，大大激發了學生對生物技術相關課程的學習興趣。在酸奶發酵和米酒發酵實驗中，學生體會到生物技術并不是深不可測，在蛋白質改造和基因工程藥物設計中，在顯微注射和動物克隆原理和技術的學習中，學生認識到現代生物技術的博大精深。在實驗課中，學生根據自己掌握的專業知識積極設計自己組內的實驗方案，并順利完成一種植物的組織培養、完成酸奶制作和米酒釀制，實驗結束后，學生們在實驗報告的結尾都寫出了自己的實驗心得，體會收獲的快樂。在教學互動環節，鼓勵學生走上講臺，講授自己所撰寫的課程論文，通過此環節的鍛煉，學生的總結及自我表達能力得到了提高。在教學過程中我們還注重學生科研能力的訓練，先后申請了如“創新實驗設計探究鹽脅迫下納離子對小麥種子萌發和幼苗離子毒害效應”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工藝的研究”、“玉米等主要農作物的抗逆性研究”等多個國家級和校級大學生創新基金，實驗“葉用芥菜和白菜型油菜之間體細胞雜交體的RAPD鑒定”參加第十二屆“挑戰杯”山東省大學生課外學術科技作品競賽并獲得三等獎。目前生物技術導論申報校級特色課程，正在建設中。近幾年的教學實踐顯示，教學改革效果良好，并符合新世紀高等教育培養高素質現代生物技術人才的需要。
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第8篇：基因工程的核心工作范文
【摘要】在生物技術專業實驗教學實踐中,不斷探索、優化、創新,初步構建了一套生物技術專業實驗的集成教學體系,實驗教學的試運行表現出了良好的教學效果。
【關鍵詞】集成教學體系;生物技術;專業實驗;優化
【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】1001-4128(2010)08-0139-02
自1999 年我國高校開始擴招以來,我國高等教育規模不斷擴大,大學教學從精英教育轉向大眾教育,教學質量成為社會廣泛關注和高度重視的問題,高等教育改革與發展被提到了舉足輕重的地位,教學改革已成為高等教育改革的核心[1]。從1997 年教育部正式批準建立生物技術專業至今,全國高校生物技術專業無論從辦學點還是從招生人數上都得到了巨大的發展,高等學校如何結合自身優勢,創新人才培養模式與途徑,改革教學理念與教學方法,培養社會需要的創新型合格人才,是擺在高等學校生物技術專業面前的一個重要課題[2]。我校生物技術專業是從1996年開始招生的本科專業,如何辦好生物技術專業,如何培養出高質量的人才,特別是如何發揮實驗教學在高質量、創新性人才培養中的作用,我們進行了不懈的探索,我們對生物技術專業實驗教學體系進行了不斷的優化與創新研究,初步構建了生物技術專業實驗的集成教學體系。
1 傳統的實驗教學模式中的弊端
在傳統的實驗教學模式中,實驗項目的設置常常是按照多年不變的教學大綱的要求機械設定,缺乏實驗項目之間的有機結合性和連貫性,存在實驗項目之間相對孤立、內在聯系弱的缺陷;實驗內容單一、實驗更新慢、實驗信息含量低、實驗工作量不飽滿;實驗課的教學方法以灌輸式教學為主,忽視學生的主體地位等弊端[3]。這種模式往往抹煞實驗課本應帶來的科學探索的好奇心,造成的結果只能是教師以完成教學任務為目標、學生為做實驗而做實驗,比著葫蘆畫瓢。這種模式制約了學生創新能力的提高,造成了教學資源的巨大浪費,喪失了國家培養人才的良好時機。
2 目前實驗教學所追求模式的優勢及劣勢
近年來,隨著普通高等學校本科教學水平評估工作的開展和國家實驗教學示范中心創建工作的示范帶動作用,高校的傳統的實驗教學理念發生了根本性的改變,高等學校開始重視實驗教學和實踐環節,重視本科生的動手能力和創新能力的培養[4],多渠道加大對實驗教學改革的支持和投入,目前大部分學校采用了“基礎性、綜合性、設計性和研究性實驗分階段分層次”的實驗教學模式,初步改變了傳統實驗教學中的諸多弊端,使本科生的實驗教學工作呈現出了良好的發展局面。
但新的教學模式在實際的實施中仍存在學籍管理方面,實驗指導教師的課時工作量不合理方面,高水平實驗指導教師的缺乏方面,培養方案、教學大綱修訂滯后等方面的矛盾,使設計性、研究性實驗在創新教育中的重要作用受到一定程度的限制,甚至使其流于形式或陷入孤立無援的尷尬境地。我們認為除了盡快解決制約實驗創新教育中諸多不和諧的瓶頸因素以外,實驗教學要在創新教育中發揮作用尚須在系統性、科學性、體系性等方面加強研究。
3 我們在生物技術專業實驗教學體系探索中的困惑
生物技術專業并不是在招生初就有了一套成熟的系統的實驗體系。我們現在運行的生物技術專業的實驗教學體系經過了一個相對漫長的探索和構建過程。學校在1996年招收了第一屆生物技術專業的本科生,雖然在初上專業時就擬訂了生物技術的培養方案和教學大綱,但當時的實驗依附于《DNA重組技術與原理》、《農業生物技術》、《酶工程》、《蛋白質工程》、《細胞與組織培養學》等理論課中,同時由于實驗條件的限制開出的都是相對獨立的實驗并且部分實驗有重復設置現象,也或多或少的呈現出傳統的實驗教學模式的弊端。
隨著招生規模的擴大,我們與全國高校一樣也進行了實驗模式的改革與探索,我們也一度采用了“基礎性、綜合性、設計性和研究性實驗分階段分層次”的實驗教學模式,也收到了一定的效果。但在學生中仍存在很多疑慮,學生反映雖然有知識點,有實驗技術技能的強化訓練,專業實驗仍似乎有一層紙蒙在這些實驗知識的表面,使學生還難以識破這些實驗知識和技術的“廬山真面目”,學生對所學的實驗技術和技能在實際生產和科研中是能否發揮作用仍存在疑慮,學生創新探索的欲望還沒有充分激發和釋放。
4 我們優化創新的全程兩大實驗路線的生物技術專業實驗教學體系
針對上述存在的問題,我們不斷梳理實驗條件和凝練專業實驗項目,以科學研究思路為線索,以生命科學為生物技術專業實驗的大背景,以實際科研的時空為實驗秩序重新設計生物技術專業實驗,把實驗教學元素、實驗教學理念、實驗教學方法有機組裝入實驗教學體系,集成了以植物細胞工程和基因工程為兩大主線的環環緊扣緊密相關的生物技術專業本科生的專業集成實驗教學體系。該體系包含了以植物細胞工程為主線的《組織培養綜合實驗》和基因工程為主線的《基因工程綜合實驗A》、《基因工程綜合實驗B》三門實驗課程。《組織培養綜合實驗》以煙草組織培養為主要內容,以煙草取材外殖體消毒無菌接種愈傷組織培養芽的分化培養組培苗的生根培養煉苗組培苗移栽為主要實驗路徑,使學生全程完成從化學藥品配制培養基開始到完整培養出煙草組培苗并移栽成活的科研步驟,使學生受到強化的系統實驗訓練。《基因工程綜合實驗A》以目的基因(PVYCP基因)的克隆和載體的構建目的基因轉化為實驗路徑;《基因工程綜合實驗B》以基因轉化轉基因植物的獲得轉基因植物分析為實驗路徑;該二門實驗中PVYCP基因為主要線索,課程間自然銜接,實驗之間步步緊密相連,全部實驗上下貫通。三門實驗課程有機結合、高度集成,實驗體系基本呈現了細胞工程和基因工程的全貌。
該專業實驗集成教學體系構建了兩條大實驗路線,重點強化了系統化的專業實驗實踐技能訓練,解決了目前弱化專業教育的傾向;以現實科研的實驗手段和方法的轉化為契機,培養學生的創新能力,檢驗學生的真才實干;充分挖掘實驗教學中心的教育資源建構了高效的生物技術專業本科生的專業實驗技術教學平臺;克服了傳統實驗教學中的諸多弊端(實驗課程之間銜接差、實驗內容重復、專業訓練差、操作單一、實驗內容陳舊等);打破了課程之間的屏障,優化并突出了主題清晰的實驗路線;以實際的科研方式開展實驗教學,極大地調動了學生參與實驗的熱情;先進的實驗內容激發了學生的探究創新能力。
5 生物技術專業大實驗教學體系解決教學問題的方法
5.1 潤物細無聲:該實驗教學體系不注重形式的新奇,注重實驗內容的合理、真實、有效性,注重遵循科研規律,注重循循善誘的培養規律,注重水到渠成的質樸思想,堅信實驗教學質量由量變到質變這一必然結果。
5.2 抓主要矛盾:實驗教學體系建設牢牢抓住當前制約學生培養質量的主要矛盾。矛盾的焦點是學生所學與人才市場所求脫節,實驗內容必須與當前的科研、生產實際接軌甚至要適度超前,實驗內容先進、實驗路線逼近科研現實、培養方案抓住國內國際的前沿才能培養出有綜合競爭力的學生。
5.3 挖掘有利因素:充分挖掘實驗教學中的教學資源,合理整合師資及物化資源,使該實驗體系的技術路線與工作路線相協調追求教學資源利用的最大化、實驗體系功能發揮的最大化。
5.4 激發實驗者的積極性:教師與學生交匯于有吸引力的實驗方案才能共鳴出創新的渴求,才能從內心涌動出實驗探索的激情,才能調動教學雙方的熱情和積極性,學生才能迸發出空前的實驗積極性。
5.5 實驗體系與多種教學方法有機結合:充分利用現代化的多媒體教學、網絡輔助實驗教學手段,縮短示教時間,拓展思維空間,擴大信息量,倡導學生自主學習和研究。簡捷直觀的信息交流保障了該實驗教學體系的有效實施。
6 生物技術專業實驗集成教學體系的特點
該實驗體系突破了大部分學校所推崇的目前最先進的“基礎型-綜合型-設計創新型”三個層次的實驗內容教學的分層次、分段式實驗教學模式的束縛,以生命科學為大背景構建以細胞工程和基因工程為主線的兩大實驗路線,讓人為劃分的“基礎型、綜合型、設計創新型”的實驗類型在兩大實驗路線中自然展現,歸還實驗于本真,在實際的科研、生產工作中沒有實驗類型清晰的邊界,只有解決實際問題的技術路線、工作路線和創新靈感。
打破傳統的理論和實驗課程之間的屏障,從最新的科研成果中轉化實驗內容和技術并集成為更高層面的大實驗路線,使其在技術路線、工作路線上與實際科研并軌,使實驗最大可能的具備先進性、時尚性、真實性、創新性和學科代表性。
實驗體系降低學生專業實驗出發的起點,精細刻畫實驗過程的每一個節點,抬高學生專業實驗結束的終點,注重學生綜合競爭力、創新能力的培育和激發。
該實驗體系中組培材料和目的基因具有可更換性,實驗節點的技術和方法也可根據科學研究動態進行更新,實驗體系具兼容性、動態性、探索性和科學研究的即時性。
該實驗體系的設計向學生表達清晰的實驗理念:“在生產、科研第一線再小的一個技術環節的突破也是創新”;不積溪流無以成江河,積“小”技術成解決問題的“大”生物技術,須靜心積累,持之以恒做學問。
該體系把科學研究引入本科教學過程,并實驗教學和科研有機結合。重在創設“真刀真槍”的科研氛圍,培養學生的科研素養,使學生在科研氛圍中熏陶、磨練、成長,落腳于提高學生就業、考研的綜合競爭力和科研創新能力。
該專業實驗集成教學體系在試運行中已初步顯示了其強大功能。學生們普遍認為,在實驗教學內容體系中以細胞工程和基因工程為主線的兩大實驗路線以科研的方式和水平進入本科生的專業實驗教學環節,使他們親身感受到了實驗的魅力,他們說:實驗內容、實驗方法、實驗設備、實驗理念深深的吸引了我們,我們受到了零距離的實驗培訓,我們感受到了生命科學的奧妙,縮短了我們與科研、生產的距離,激發了我們求知探索的欲望,實驗體系覆蓋了生命科學實驗操作中的基本技能和技術,實用性非常強。因此,該實驗教學體系在培養高質量綜合性人才方面取得了初步成效,我們將繼續努力探索,使專業實驗集成體系在本科生創新人才培養中發揮其應有的作用。
參考文獻
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第9篇：基因工程的核心工作范文
關鍵詞：生物技術；蔬菜育種；應用
自20世紀70年代初，以DNA重組技術和淋巴細胞雜交瘤技術的發明和應用為標志的生物技術誕生以來，迄今已走過了30余年的發展歷程[1]。由于生物技術在解決人類面臨的重大問題如糧食、健康、環境和能源等方面將開辟廣闊的前景，因此越來越被各國政府和企業界所關注，與信息、新材料和新能源技術并列成為影響國計民生的四大科學技術支柱，是21世紀高新技術產業的先導。生物技術即生物工程，是由基因工程、細胞工程、酶工程和發酵工程四大體系組成的現代高新技術，它以基因操作為核心，利用生物體（或生物組織、細胞及其組分）的特性和功能，設計構建具有預期性狀的新物種或新品系。在農業方面，轉基因植物于1983年問世，1986年被批準進入田間試驗，根據美國農業部動植物檢疫局（APHIS）的數據，截至1997年1月31日，美國已批準的轉基因植物田間試驗達2 584例。近年來，生物技術越來越多地應用在農業中，使農業經濟達到高產、高質、高效的目的。生物技術在蔬菜育種上的應用主要有作物組織培養技術、體細胞雜交技術、轉基因育種技術和分子標記育種技術等[2]。
1 組織培養技術在蔬菜育種上的應用
組織培養是指在無菌條件下，在人工制備的培養基上培養植物的各種離體器官、組織或細胞，這些離體部分可以不斷地、一代代地連續生長，并可再生成植株。在培養過程中也會發生變異，可通過選擇培養育成新品種。組織培養技術應用范圍較廣，如單倍體育種、克服遠緣雜交不實及雜種不育、打破種子休眠、快速繁殖植株、種質資源保存、無性繁殖植物的脫病毒培養、原生質體的培養等。我國在油菜小孢子培養技術方面進行了較為深入的研究，主要集中于影響小孢子培養效率的因素、染色體加倍技術、再生苗移栽技術等，并初步建立了高效小孢子培養技術體系，促進了小孢子培養技術在油菜育種研究如材料創新、雜交油菜親本創制及雜種后代選育等方面的應用。
體細胞雜交即原生質體融合，可獲得體細胞雜交產物，克服有性雜交中雙親不親和的現象，擴大了雜交親本和種質資源的利用范圍。其具體步驟是：原生質體分離培養、原生質體融合、雜種細胞的鑒別與選擇、誘導雜種細胞產生愈傷組織及再生植株。可應用在育種上的有核質替換、細胞質雜種的獲得、遠緣雜交創造新物種、細胞器的互作研究等方面。
2 轉基因技術在蔬菜育種上的應用
將人工分離和修飾過的基因導入到生物體基因組中，由于導入基因的表達，引起生物體性狀可遺傳的修飾，這一技術稱之為轉基因技術。轉基因技術的飛速發展不僅為基因表達、調控和遺傳研究提供了一個理想的實驗體系，更重要的是為生物定向改良和分子育種提供了一種較佳的方法，使其成為基因工程和育種最有效的途徑[3]，其主要應用于：
2.1 品質改良育種
目前蔬菜品質改良已成為蔬菜品種選育的主要目標，一些有價值的外源基因的導入無疑是一條有效途徑。我國自主培育的“超油1號”和“超油2號”兩個轉基因油菜新品系，含油量高達52.82%，是目前世界上含油量最高的甘藍型油菜[4]。另外，抗腐能力強、耐貯性高的番茄以及具有高含量必需氨基酸的馬鈴薯等轉基因蔬菜也開始進入市場。
2.2 抗性育種
2.2.1 轉入抗病毒基因
利用最多的一種方式是通過遺傳轉化將病毒外殼蛋白的編碼基因轉入受體細胞中表達，目前這種技術已在番茄、黃瓜、南瓜、甜瓜、生菜等蔬菜上應用。此外，病毒復制酶基因、病毒的反義基因以及一些非病毒來源的基因轉化也均有很大發展。馬偉采用農桿菌介導法將TuMV-CP基因導入大白菜中，建立了高效的大白菜離體再生、遺傳轉化體系，并對轉基因植株進行分子生物學檢測，證實得到的再生植株為轉基因植株，目的基因已在部分植株上表達；同時，還對轉基因植株的后代進行檢測，分析該基因所控制性狀的遺傳穩定性以及基因表達情況，為大白菜基因工程抗病育種提供理論依據[5]。
2.2.2 轉入抗蟲基因
目前應用的抗蟲基因主要有兩種，即來源于蘇云金芽孢桿菌的毒素基因和來源于植物的蛋白酶抑制因子基因，其中研究最多的是毒素基因，如從蘇云金芽孢桿菌中提取出引起鱗翅目昆蟲神經中毒而死亡的內毒素基因，將其轉入番茄和馬鈴薯中，發現這些轉基因植物的殺蟲效果良好。毒素基因還能穩定遺傳，并且毒素對人畜無害。日本科研人員從蒼蠅體內分離得到一種抗菌性很強的蛋白質基因，并將這種基因轉移到作物細胞中培育出抗病的煙草、白菜[6]。
2.2.3 轉入抗逆基因
目前抗逆基因工程的研究，一方面集中于在逆境條件下才能表達的某些基因的研究，如與抗（耐）鹽堿有關的脯氨酸合成酶基因及其他與抗逆有關的基因；在一種酵母中發現了一種抗鹽堿基因，現在人們已經培育出抗鹽堿的番茄和某些瓜類。另一方面則是抗逆代謝過程中某些酶的研究，現已分離出大量與抗逆代謝相關的基因，目前應用于作物上的抗凍基因主要是魚類的抗凍蛋白基因，例如我國科學家把生活在寒溫帶的“美洲擬鰈”冷水魚的抗凍蛋白基因注入番茄的花粉管，得到轉基因的抗寒番茄，試驗表明，這種番茄幼苗與對照品種相比，致死溫度下降2 ℃，所需積溫減少125 ℃，并表現出很強的抗晚霜能力。
2.2.4 轉入抗除草劑基因
主要有兩種途徑：一是使除草劑的敏感性改變，如將除草劑所作用的酶或蛋白質的基因轉入植物，使其拷貝數增加，從而使轉基因植物中這種酶或蛋白質的量大大增加；或針對除草劑能識別酶上的位點這一特點，用基因突變的方法使該位點上的相應氨基酸發生突變，但這種基因突變不會損壞該酶的二級結構和酶的保護功能，只是使除草劑不能識別這個位點。二是導入外源基因使除草劑解毒，如草甘膦是一種廣譜除草劑，人們在一種突變細菌中發現了抗草甘膦的基因，將該基因轉入到植物中，則轉基因植物能不被草甘膦殺死。
3 分子標記技術在蔬菜育種上的應用
標記育種是利用與目標性狀基因緊密連鎖的遺傳標記，對目標性狀進行跟蹤選擇的一項育種技術[7]。分子生物學的發展為植物遺傳標記提供了一種基于DNA變異的新技術手段，即分子標記技術。它直接以DNA形式出現，在植物體的各個組織及各發育時期均可檢測到，不受季節、環境的限制，不存在表達與否的問題；數量極多，遍及整個基因組；多態性高，利用大量引物、探針可完成覆蓋基因組的分析；表現為中性，既不影響目標性狀的表達，也與不良性狀無必然的連鎖；許多標記為共顯性，能夠鑒別出純合的基因型與雜合的基因型，提供完整的遺傳信息，其主要應用于：
3.1 構建遺傳圖譜
遺傳圖譜是植物遺傳育種及分子克隆等許多應用研究的理論依據和基礎，而傳統的遺傳標記技術標記數目少，難以形成一個較為完整的連鎖圖。在蔬菜作物中，利用分子標記技術目前已構建了番茄、馬鈴薯、辣椒、蒿苣、甘藍、胡蘿卜、芥菜、豌豆、黃瓜、白菜、芹菜等約20種蔬菜作物的圖譜。
3.2 種質資源研究
許多科研工作者都借助分子標記技術進行蔬菜種質資源分類與遺傳多樣性的研究。Mc Greger等利用分子標記技術分別對白菜和馬鈴薯的不同品種進行了成功的分析鑒定。Stanb等利用分子標記技術，將來源于國家植物種質資源系統（NPGS）中的922份黃瓜種質材料與118份黃瓜栽培材料進行了分析比較，發現栽培材料的遺傳背景十分狹窄，將NPGS黃瓜中的基因通過回交的方式引入栽培黃瓜，可以進行品種改良[8]。
3.3 基因定位
大多數經濟性狀都是數量性狀，如產量、成熟期、品質等。傳統上是采用數理統計學的方法，把控制某一數量性狀的微效多基因當作一個整體研究，由于這些微效多基因易受環境條件影響，因此對這些性狀的選擇效果差、周期長，而分子標記技術的發展已可以將多個數量性狀進行分解，并進行個別研究。
3.4 分子標記輔助選擇
在作物的選擇育種中，過去對目標性狀的選擇是根據形態標記進行的，由于環境因素和生長時期對表現型有極大影響，因此這種選擇需要大量的人力、物力及很長的時間，而分子標記輔助選擇可以極大地提高選擇的效率。例如在進行回交育種時，可以在回交后代中選擇帶有目標基因、同時帶有回交親本標記的單株進行回交，以加快育種進程。
3.5 品種純度鑒定
利用分子標記技術進行蔬菜品種鑒定，可以不受環境、取材部位、時間等因素的影響，在種子或幼苗階段即可鑒定，且信息量大，可以區分出形態標記難以鑒別的細微差異，準確、快速（數小時至數天即可完成）。品種鑒定需要首先構建品種的標準DNA指紋圖譜，將需要鑒定的品種的指紋與之對比，即可知道品種的純度和真偽。嚴莉等利用生理生化方法和DNA分子標記技術，在分子水平、基因水平上根據不同品種遺傳密碼和酶譜表現不一的特征對種子進行鑒別，快速、準確、可靠[9]。
生物技術在蔬菜遺傳育種、品質改良上的應用前景十分樂觀，最近十幾年來已取得很大的進展，轉基因蔬菜成果已經在生產上得到應用[10]。目前，許多國家為了鼓勵和推動生物技術的發展，已經制定和采取了一些新的、有效的政策及措施，并被人們逐漸接受。在不斷加強基礎研究工作的同時，還要將生物技術充分融合到常規育種中去，并盡快轉化為生產力，使其為人類社會提供更多的服務，帶來更多的經濟效益和社會效益。
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