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現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文第1篇

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)；創(chuàng)新性試驗(yàn)；試驗(yàn)教學(xué)改革

中圖分類號 G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）08-0182-03

Abstract：Taking the experiment of “Construction of the eukaryotic expression vector of Flag-ILKAP-pCMV-2b and then detection of the expression by western-blotting in HEK293T cells” as an example，we expored the design scheme，experimantal implementations and results and analysis by the use of modern molecular biological techniques.The implementation of experiment program trained the capability and idea of innovation，foster students' experimental design and operation skills，and also enhanced the initiative and teamwork ability.

Key words：Modern molecular biology technology；Innovation experiment；Experimental teaching reform

新是一個民族的靈魂，是國家綜合國力得以提高的根本，是科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和時代進(jìn)步，社會對高等教育提出了更高的要求，具備“創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力”的創(chuàng)新型人才，已成為知識經(jīng)濟(jì)時展的迫切需求。大學(xué)生作為最具有自主創(chuàng)新能力的社會群體，是創(chuàng)新型國家建設(shè)過程中最為積極活躍的因素，因此，激發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，是構(gòu)建“創(chuàng)新型國家”的重要組成部分[1-3]。

近年來，我國提出了建設(shè)創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略，開始倡導(dǎo)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，各類高等院校也在積極探索創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)方案，盡管取得了一些經(jīng)驗(yàn)，但到目前為止還沒有獲得突破性的進(jìn)展。創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)是教學(xué)改革建設(shè)的核心內(nèi)容和培養(yǎng)質(zhì)量的重要著力點(diǎn)。無論是培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型和拔尖創(chuàng)新型人才的本科教育，還是培養(yǎng)“高端技能型”的高職教育，學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力培養(yǎng)質(zhì)量和水平已經(jīng)成為衡量一所高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要因素，直接影響著高校、區(qū)域經(jīng)濟(jì)與社會的發(fā)展[4]。但是，創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)不是一朝一夕就可以完成的，需要長期的積累，需要學(xué)生在實(shí)踐中充分發(fā)揮創(chuàng)新精神，從而使學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力得以和諧發(fā)展。高校試驗(yàn)教學(xué)是高校教學(xué)體系中的重要環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力等方面起著不可替代的作用，尤其是對于生命科學(xué)這類實(shí)驗(yàn)性學(xué)科更具有舉足輕重的作用[5]。但是，就現(xiàn)在的試驗(yàn)教學(xué)來看還存在許多問題，按照目前的水平還不能滿足社會對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求，這些問題主要體現(xiàn)在下面幾個方面：一是雖然生命科學(xué)領(lǐng)域，試驗(yàn)技術(shù)不斷推陳出新，而試驗(yàn)教學(xué)過程設(shè)備普遍陳舊，驗(yàn)證手段落后，多為一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，一般按照試驗(yàn)指導(dǎo)書或黑板板書的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行，學(xué)生無須深思熟慮，因而不利于培養(yǎng)學(xué)生的能動性和創(chuàng)新性；二是試驗(yàn)教學(xué)一般一課一題，兩人一組，甚而至于為觀摩性試驗(yàn)，學(xué)生無選擇性，并且前后試驗(yàn)間無任何銜接性，因而無法激勵學(xué)生的縝密的思維邏輯性[6]。

針對以上問題，筆者結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室的條件和科研優(yōu)勢，利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)構(gòu)建了基因ILKAP的真核表達(dá)載體及通過Western-blotting進(jìn)行檢測的創(chuàng)新型試驗(yàn)項(xiàng)目。該項(xiàng)目融合了生物化學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程等試驗(yàn)內(nèi)容于一體，學(xué)生根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康呐c要求，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線，確定試驗(yàn)方案，從而有利于學(xué)生實(shí)踐操作能力、創(chuàng)新能力和解決問題能力的鍛煉，取得了較好的試驗(yàn)教學(xué)效果。

1 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

洞庭湖地區(qū)是日本血吸蟲的流行區(qū)域，而該區(qū)域的東方田鼠（Microtus fortis）是日本血吸蟲的非適宜宿主，也是唯一一種能感染血吸蟲但不致病具的哺乳動物。學(xué)生對該物種的這一特性產(chǎn)生了濃厚的興趣，因此在已有研究發(fā)現(xiàn)東方田鼠骨髓ILKAP基因具有一定的殺蟲特性的基礎(chǔ)上，學(xué)生選擇了該課題以中心法則為主線，將ILKAP基因克隆到真核表達(dá)載體pCMV-2b，脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染HEK293T細(xì)胞，建立ILKAP-Flag高表達(dá)的HEK293T細(xì)胞系，并通過Western-blotting來檢測其是否有表達(dá)[7]。此試驗(yàn)設(shè)計(jì)涵蓋了本科階段生命科學(xué)專業(yè)的生物化學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程、細(xì)胞生物學(xué)等一系列課程，是一個較為完整的試驗(yàn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

2 實(shí)施試驗(yàn)項(xiàng)目

真核表達(dá)載體pCMV-2b為實(shí)驗(yàn)室保存，東方田鼠購買于實(shí)驗(yàn)動物中心。首先，教師向?qū)W生下達(dá)此次創(chuàng)新型項(xiàng)目的任務(wù)書，學(xué)生根據(jù)此任務(wù)書查找相關(guān)文獻(xiàn)，并設(shè)計(jì)出試驗(yàn)技術(shù)路線，安排試驗(yàn)進(jìn)程，提出在試驗(yàn)實(shí)施過程中擬解決的問題，從而提高了學(xué)生的積極性。其次，學(xué)生在試驗(yàn)過程中常出現(xiàn)的問題有：不知如何設(shè)計(jì)引物，為何要在上下游引物添加酶切位點(diǎn)，怎樣選擇合適的限制性核酸內(nèi)切酶；PCR過程中不知如何設(shè)計(jì)退火溫度；進(jìn)行轉(zhuǎn)染時細(xì)胞的量的估計(jì)，Western-blotting沒有設(shè)計(jì)內(nèi)參等等系列問題。因此，教師有必要先對學(xué)生的試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)，并要經(jīng)常進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室解決學(xué)生遇到的問題，不定時檢測學(xué)生的試驗(yàn)進(jìn)度，同時督促學(xué)生在試驗(yàn)過程中養(yǎng)成良好的原始試驗(yàn)記錄習(xí)慣，以及遇到問題時如何妥善處理問題能力的培養(yǎng)。

3 試驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)果與分析

提取室內(nèi)封閉群東方田鼠骨髓和日本血吸蟲童蟲總RNA，用RT-PCR方法檢測ILKAP在正常生理狀態(tài)下的表達(dá)情況。RT-PCR結(jié)果顯示：ILKAP在東方田鼠骨髓和日本血吸蟲童蟲中均有表達(dá)，根據(jù)ILKAP全長酶切位點(diǎn)分析結(jié)果和質(zhì)粒pCMV-Tag 2b多克隆酶切位點(diǎn)分析，選擇Sma I和Not I作為限制性核酸內(nèi)切酶，酶切過夜，T4 DNA 連接酶16℃過夜，連接目的基因和去磷酸化處理后的空載體，重組后的質(zhì)粒經(jīng)酶切初步鑒定后，送Invitrogen公司測序驗(yàn)證（圖1）。重組質(zhì)粒Flag-ILKAP-pCMV-2b構(gòu)建成功后，轉(zhuǎn)染至HEK293T細(xì)胞，其中空質(zhì)粒的轉(zhuǎn)染作為空白對照，培養(yǎng)細(xì)胞48h后收集上清用于Western-blotting檢測。通過Western blotting，SDS-PAGE轉(zhuǎn)膜后，以Flag抗體與PVDC膜共孵育，發(fā)現(xiàn)只有實(shí)驗(yàn)組有條帶，而對照沒有條帶出現(xiàn)（圖2）。

在整個實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生遇到了很多“攔路虎”，例如在設(shè)計(jì)引物時不知如何利用生物學(xué)軟件primer和oligo相Y合，原始引物設(shè)計(jì)好后沒有加酶切位點(diǎn)及保護(hù)堿基，其次在對目的片段進(jìn)行PCR擴(kuò)增時，退火溫度的摸索花了很長時間，在這個摸索的過程中學(xué)會了如何通過查閱文獻(xiàn)以同種屬的物種的基因克隆溫度作為參考，也學(xué)會了梯度PCR的使用；最后在用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染HEK293T細(xì)胞，不知如何評估細(xì)胞數(shù)，轉(zhuǎn)染后不知何時換液，也不知是否需要添加其他試劑等等。但是學(xué)生們都找到了解決問題的方法，最終獲得了較為理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

4 試驗(yàn)效果

通過實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施，學(xué)生在以下幾個方面有了較大的收獲：（1）為保證整個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的順利進(jìn)行，首先得從全局著手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，促進(jìn)學(xué)生自主的去學(xué)習(xí)課本及試驗(yàn)指導(dǎo)書之外的知識；（2）學(xué)生通過參加科研項(xiàng)目，培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，同時也提高了學(xué)生的溝通能力，項(xiàng)目完成后，學(xué)生還需整理相關(guān)資料和數(shù)據(jù)，完成并撰寫，為日后畢業(yè)論文的協(xié)作打下了良好的基礎(chǔ)；（3）試驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施極大地激發(fā)了學(xué)生的求知欲，有助于學(xué)生創(chuàng)新意思的培養(yǎng)以及獨(dú)立試驗(yàn)技能的提高，同時也通過試驗(yàn)結(jié)果感受到了科學(xué)探究所帶來的成就感。例如，在經(jīng)歷了western blotting的多次失敗的磨練后，到現(xiàn)在感覺只要抗體合適，幾乎就沒有他們做不出來的分子，通過系列試驗(yàn)的成功，給了學(xué)生無窮的自信，使學(xué)生對生物科學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣，同時也在試驗(yàn)過程中感受到了成功的喜悅。（4）在試驗(yàn)過程中，我們明顯感覺到學(xué)生逐步形成了發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的科學(xué)意識，同時分析和解決問題的能力大大加強(qiáng)。比如，在做脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試驗(yàn)時，學(xué)生做了很多嘗試來提高轉(zhuǎn)染效率。為了確保轉(zhuǎn)染在對數(shù)生長期內(nèi)進(jìn)行，學(xué)生先繪制培養(yǎng)細(xì)胞的生長曲線、確定其對數(shù)生長期，然后再著手做轉(zhuǎn)染；其次在保證DNA的質(zhì)量的前提下，學(xué)生按照DNA和轉(zhuǎn)染試劑的比例做了曲線分析，看看reporter的表達(dá)效率，以求做到最好的轉(zhuǎn)染效率。（5）極大提高了學(xué)生的試驗(yàn)操作技能。我們平時理論課和實(shí)驗(yàn)課上的一些內(nèi)容例如DNA的瓊脂糖凝膠電泳，雖然理論上有強(qiáng)調(diào)，但實(shí)際訓(xùn)練卻很少，尤其是對于大二年級的學(xué)生而言很多實(shí)驗(yàn)根本就沒有開展過，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展，從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備到試驗(yàn)結(jié)果的觀察都是一個全新的體驗(yàn)，學(xué)生通過一些列的的生物學(xué)試驗(yàn)，提高了學(xué)生的動手操作能力，鍛煉了試驗(yàn)思維，對于學(xué)生而已收獲頗豐，這是傳統(tǒng)的試驗(yàn)所無法到達(dá)的試驗(yàn)效果。

5 結(jié)語

高等院校生物科學(xué)專業(yè)開展創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)是傳統(tǒng)的驗(yàn)證性試驗(yàn)向研究創(chuàng)新性試驗(yàn)的轉(zhuǎn)變，有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探索科學(xué)理論的強(qiáng)烈欲望，能為改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供新的思路，有利于多方面、多層次、全方位地培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和能力。大學(xué)生在校期間參加科研項(xiàng)目，無論是對于專業(yè)知識的深入了解還是對于日后的就業(yè)問題，都有很大的益處。今后將繼續(xù)深入探索生物科學(xué)試驗(yàn)教學(xué)改革、試驗(yàn)創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和試驗(yàn)技能的提高三者之間的相互整合，以利于創(chuàng)新型、應(yīng)用型的復(fù)合型人才的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文第2篇

1.1PCR核酸技術(shù)

PCR核酸技術(shù)是構(gòu)成分子生物技術(shù)的核心技術(shù)，也是整個技術(shù)中最具有廣闊應(yīng)用前景的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)。PCR核酸技術(shù)由三部分構(gòu)成：PCR-SSCP技術(shù)、PCR-DGGE技術(shù)及PCR-RFLP技術(shù)。a)PCR-SSCP技術(shù)是PCR核酸技術(shù)的一個重要構(gòu)成，通過將銀染方法技術(shù)和熒光檢測技術(shù)結(jié)合研究，對SSCP凝膠DNA譜帶結(jié)構(gòu)的高效率方法進(jìn)行合理優(yōu)化分析，使整個SSCP凝膠DNA譜帶結(jié)構(gòu)獲得保障，進(jìn)而通過檢測分析提取的環(huán)境樣品的試驗(yàn)對應(yīng)內(nèi)容，通過提取出環(huán)境樣本中的DNA組別對整個試驗(yàn)后續(xù)過程進(jìn)行有效分析[1]；b)PCR-DGGE技術(shù)是對生命物理學(xué)內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用，按照一定順序檢測生命物質(zhì)堿基，獲得變性試劑解鏈不同的內(nèi)容物質(zhì)反映，對樣本進(jìn)行檢測，達(dá)到研究目的?？梢詮沫h(huán)境樣本中提出相關(guān)樣本基因組別的DNA，為后續(xù)試驗(yàn)提供樣本。按照PCR擴(kuò)增原理擴(kuò)增樣本DNA數(shù)量，保障目標(biāo)基因組的數(shù)量；c)PCR-RFLP技術(shù)雖然也屬于PCR核酸技術(shù)，但與上述兩種技術(shù)相比有較大不同。PCR-RFLP技術(shù)通過利用限制性核酸內(nèi)切酶，對不同位置在特異的位點(diǎn)上結(jié)合，進(jìn)行有關(guān)的DNA識別，通過識別試驗(yàn)了解DNA的雙鏈結(jié)構(gòu)，分析整個試驗(yàn)。這項(xiàng)試驗(yàn)的具體操作方法是通過在被當(dāng)作引物的物質(zhì)內(nèi)，單獨(dú)添加項(xiàng)目標(biāo)記，使這個標(biāo)記項(xiàng)目具有位置的一定性，這項(xiàng)標(biāo)記可以在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中作相應(yīng)的類型對比參照，在進(jìn)行DNA結(jié)構(gòu)切割實(shí)驗(yàn)的過程時，需要對樣本內(nèi)采用相應(yīng)的限制性核酸內(nèi)切酶，得到相應(yīng)的DNA雙鏈片段[2]。

1.2PCR的測線技術(shù)研究

微生物環(huán)境技術(shù)研究需要按照生物學(xué)有關(guān)內(nèi)容，利用分子生物技術(shù)使微生物環(huán)境中能偶分離出一些嶄新的、有價值的研究群體或不同類型種類的生命特征。因而對微生物環(huán)境中各品種、各類別和種類的確定，可以為新微生物群體的發(fā)現(xiàn)提供有力的技術(shù)保障，使PCR測序技術(shù)能夠在微生物環(huán)境檢測中發(fā)揮實(shí)際應(yīng)用價值。

1.3基因探針測試技術(shù)的研究

基因探針是通過對微生物環(huán)境中的特異性研究，對單鏈DNA的片段進(jìn)行序列研究，在結(jié)合解鏈的相關(guān)操作步驟中，根據(jù)堿基結(jié)構(gòu)生物學(xué)的互補(bǔ)原理，對微生物環(huán)境中提取的樣品進(jìn)行相應(yīng)交互反應(yīng)對照觀察。在提取的微生物樣本中微生物基因探針上進(jìn)行相應(yīng)位置標(biāo)記，可以在微生物繁殖過程中進(jìn)行有效對比觀察，使微生物環(huán)境中生物技術(shù)的發(fā)展獲得有效、直觀的保障[3]。

2分子生物技術(shù)在環(huán)境工程微生物領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1環(huán)境排放對微生物多樣性的影響

自然環(huán)境中存在數(shù)量眾多的生物種類，生物結(jié)構(gòu)和類型存在很大不同。眾多生物的結(jié)構(gòu)微小，不容易被直接觀察到，卻廣泛地生存在生物介質(zhì)如河流的底泥、污水等處，這些被統(tǒng)稱為微生物。隨著工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境污染逐漸加重，使微生物的生物學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度變化。在保障環(huán)境治理的同時，也要對微生物進(jìn)行觀察和了解，通過與環(huán)境因素的有效結(jié)合，使微生物研究獲得有研究價值的資料。要了解環(huán)境首先要從環(huán)境的生物群上進(jìn)行研究，要治理環(huán)境就要從環(huán)境工程的微生物群種中進(jìn)行研究，選取相應(yīng)方法技術(shù)，提供有價值的研究數(shù)據(jù)。在生活、生產(chǎn)中的垃圾排放要進(jìn)行管理和規(guī)劃，控制垃圾排放對微生物生物結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生的影響，保障微生物群的多樣性和生物學(xué)良性發(fā)展。

2.2對污染物的降解作用

現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展使污染物增多，嚴(yán)重地破壞了生態(tài)環(huán)境。其中有的化學(xué)物質(zhì)很難被有效清除，對環(huán)境的影響有直接的破壞作用，分子生物技術(shù)是可以通過微生物對環(huán)境的影響使環(huán)境的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定變化，為污染物的降解提供新的解決途徑。中國的分子生物技術(shù)需要根據(jù)時展的客觀需要，研究微生物修復(fù)的相關(guān)機(jī)制，得到微生物改善土壤和水質(zhì)的有效性方法，這種降解過程與傳統(tǒng)降解過程相比具有對生態(tài)環(huán)境保護(hù)和協(xié)調(diào)作用。

2.3石油降解技術(shù)應(yīng)用

中國工業(yè)發(fā)展的重要特點(diǎn)是能源消耗速度快，社會發(fā)展離不開能源。目前環(huán)境污染治理與工業(yè)發(fā)展速度不協(xié)調(diào)，石油等能源污染問題使環(huán)境治理工作的難度加大。石油污染的類型是多種多樣的，污染可以出現(xiàn)在石油生產(chǎn)中，也可以出現(xiàn)在海上石油平臺，多種多樣的污染問題使污染處理困難重重。分子生物技術(shù)可以在石油降解工作發(fā)揮很大作用，分子生物技術(shù)比傳統(tǒng)降解技術(shù)具有多種優(yōu)勢且成本相對低廉，應(yīng)大力發(fā)展分子生物技術(shù)和石油降解的相關(guān)研究。

3結(jié)語

現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文第3篇

分子生物學(xué)雙語教學(xué)人才培養(yǎng)改進(jìn)對策自從1953年Watson和Crick提出DNA雙螺旋模型以來，一門嶄新的學(xué)科――分子生物學(xué)誕生。經(jīng)過60年的發(fā)展，分子生物學(xué)已經(jīng)滲透到生物學(xué)的幾乎所有領(lǐng)域、成為生命科學(xué)領(lǐng)域的帶頭學(xué)科。分子生物學(xué)的技術(shù)和方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用到生物制藥、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、疾病診斷和治療等領(lǐng)域，許多國家和地區(qū)大力鼓勵將分子生物學(xué)的先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化成生物產(chǎn)業(yè)，并列為優(yōu)先發(fā)展的高科技項(xiàng)目而大力支持。

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)則綱要（2010―2020年）》明確提出，高等教育要適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的目標(biāo)，把改革創(chuàng)新作為高等教育發(fā)展的強(qiáng)大動力，把提高人才培養(yǎng)質(zhì)量作為高等教育發(fā)展的核心任務(wù)。為了能使理工類生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生能及時了解和掌握國內(nèi)外快速發(fā)展的分子生物學(xué)理論和技術(shù)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新性和國競爭力的高層次、高質(zhì)量及高素質(zhì)的21世紀(jì)生命科學(xué)人才隊(duì)伍，我們對分子生物學(xué)進(jìn)行了雙語教學(xué)的改革。

一、學(xué)過程和教學(xué)方式

分子生物學(xué)是門不斷發(fā)展的學(xué)科，課程內(nèi)容抽象，理論知識多，并且很多理論是在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上得出來的，因此學(xué)生必須掌握一定的實(shí)驗(yàn)技術(shù)才能全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)該門課程?；诜肿由飳W(xué)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際，分析地方理工類本科院校學(xué)生的情況，采用了針對性的教學(xué)方式。首先，課堂的講授采用圖文并茂和穿插視頻的多媒體形式進(jìn)行。以教材的知識和圖片為主，廣泛參考網(wǎng)絡(luò)資源、國外原版教科書如Benjamin Lewin的Gene Ⅸ和Robert F.Weaver的Molecular Biology （Fourth Edition）。在教學(xué)過程中對某些重要知識點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)深入講解如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，幽默有趣地講解有關(guān)這些重要理論發(fā)現(xiàn)背后的細(xì)節(jié)和故事。其次，不斷探索行之有效的研究性教學(xué)方法。著眼于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容實(shí)際和學(xué)生自身情況下達(dá)若干主題任務(wù)，將學(xué)生分成小組以團(tuán)隊(duì)的形式進(jìn)行探討式學(xué)習(xí)。通過分配任務(wù)，學(xué)生主動查閱相關(guān)英文文獻(xiàn)和資料，學(xué)生之間相互交流，每組派代表在課堂上將成果向全班同學(xué)展示，這樣既增強(qiáng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和同學(xué)間交流表達(dá)的能力，又提高了他們外文文獻(xiàn)閱讀和專業(yè)詞匯量。

二、材選擇和學(xué)時設(shè)置

教材的選擇對于課程教學(xué)的效果非常重要。我們選用的教材為科學(xué)出版社出版的國外優(yōu)秀教材《精要速覽系列》（Instant Notes Series）――分子生物學(xué)影印本，由Phil Turner等主編。該英文教材具有結(jié)構(gòu)清晰、內(nèi)容新穎、重點(diǎn)明確、脈絡(luò)分明、圖表簡明和語言流暢易懂等特點(diǎn)。此外，我們也建議同學(xué)參考該教材的中文翻譯版和朱玉賢等主編的現(xiàn)代分子生物學(xué)，即有利于學(xué)生理解課本中的英文詞匯和知識點(diǎn)，又能擴(kuò)大學(xué)生學(xué)習(xí)的知識面。

根據(jù)教學(xué)大綱的總體安排，我們將課程內(nèi)容分為七大知識單元，分別為緒論、遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)、DNA的損傷與修復(fù)、基因突變和基因重組、原核生物基因表達(dá)的調(diào)控、真核生物基因表達(dá)的調(diào)控、分子生物學(xué)研究技術(shù)與研究方法。這使得課程內(nèi)容即突出了分子生物學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，又避免了與生物化學(xué)和遺傳學(xué)等課程內(nèi)容重復(fù)，對于提高教學(xué)效果具有重要意義。

三、考核方式和效果

為了檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的效果和對課本知識的全面理解程度，我們組織學(xué)生進(jìn)行了期末的命題考試。盡管考試不是教學(xué)目的，但也是目前評價學(xué)生掌握本課程知識的較好方法。通過考試，可以鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，及時總結(jié)，啟發(fā)學(xué)生對知識點(diǎn)的分析能力和理解能力。期末總評以不同的考核方式綜合考慮，其中期末考試占70%，平時作業(yè)和上課表現(xiàn)占20%，英文文獻(xiàn)閱讀和課件制作占10%。通過雙語教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生掌握的學(xué)科專業(yè)外語詞匯量大大增加，英文閱讀能力和利用各種學(xué)習(xí)資源獲取專業(yè)新知識的能力得到了提高。

四、問題和改進(jìn)對策

目前雙語教學(xué)方式和手段在各高校不斷開展，作為生物學(xué)專業(yè)的主要課程――分子生物學(xué)開展雙語教學(xué)也成為必然的趨勢。盡管開展雙語教學(xué)對于提高教學(xué)水平和效果具有積極和肯定的優(yōu)勢，但也存在著一些明顯的問題。首先，雙語教學(xué)中普遍存在的問題是學(xué)生英語水平的高低影響了他們對該學(xué)科知識理解的程度，而這與開展雙語教學(xué)的初衷相悖；其次，學(xué)生專業(yè)英語水平不一（例如專業(yè)詞匯的掌握情況）影響了其理解和掌握教學(xué)內(nèi)容，直至影響教學(xué)效果。因?yàn)榻^大部分學(xué)生對專業(yè)英語的表達(dá)習(xí)慣不了解，因此這種差異在學(xué)習(xí)中不僅沒有減輕或消除，反而可能越來越嚴(yán)重。

針對這些問題，筆者認(rèn)為可以從以下幾個方面加以改進(jìn)。首先，分子生物學(xué)雙語課程應(yīng)在高年級（三年級或以后）開設(shè)，并且需要先修專業(yè)英語。這有利提高學(xué)生的專業(yè)英語水平，從而使得雙語教學(xué)效果得到提高；其次，雙語課程的授課對象應(yīng)有選擇性，而不應(yīng)對所有專業(yè)的學(xué)生均開設(shè)。這主要基于以下考慮：一是學(xué)生對專業(yè)興趣的不同而導(dǎo)致其對雙語教學(xué)的選擇不同；二是同一年級同一專業(yè)的學(xué)生英語水平有較大差異，英語水平不好的學(xué)生對雙語教學(xué)具有畏懼情緒。三是雙語教學(xué)教師的教學(xué)能力和水平需要不斷提高，既使學(xué)生能較好掌握該課程知識，激發(fā)了專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，又提高了專業(yè)英語水平。其實(shí)，作為英語非母語國家教師，要面對英語水平有差別學(xué)生上好雙語課程實(shí)屬不易，這既需要教師具有較高的教學(xué)水平和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，還需要他們具有較好的英語功底，至少應(yīng)該具有在英語國家留學(xué)的背景。

總之，分子生物學(xué)雙語教學(xué)是在新時期適應(yīng)社會發(fā)展和人才培養(yǎng)需要出現(xiàn)的教學(xué)方式。通過雙語教學(xué)，既提高了學(xué)生的專業(yè)外語水平和學(xué)習(xí)興趣，又開闊了學(xué)生的學(xué)術(shù)思想和知識視野，使得一部分學(xué)生繼續(xù)深造進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)，為培養(yǎng)新世紀(jì)的生命科學(xué)創(chuàng)新人才打下一定的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文第4篇

一、修訂教學(xué)大綱，選擇教材

教學(xué)大綱是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)而進(jìn)行的教學(xué)內(nèi)容要求，規(guī)定了學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)知識和基本技能等具體內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要保證。結(jié)合學(xué)科發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢及市場需要，根據(jù)本學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案規(guī)范，進(jìn)一步修訂了《分子生物學(xué)》教學(xué)大綱，一是增加了部分內(nèi)容，使教學(xué)大綱更加完整。在原有大綱內(nèi)容基礎(chǔ)上增加了“蛋白質(zhì)的生物合成――翻譯”的章節(jié)，從而使課程內(nèi)容成為一個從核酸的結(jié)構(gòu)、復(fù)制、修復(fù)、重組、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯到表達(dá)調(diào)控機(jī)制的完整體系；二是在制定課程內(nèi)容時，不是簡單列出各章節(jié)的題目，而是明確了每章的重點(diǎn)、難點(diǎn)，不但使教師更加清楚所講授內(nèi)容，而且增加對內(nèi)容重點(diǎn)的強(qiáng)調(diào)，有助于教學(xué)進(jìn)行中突出重點(diǎn)；三是詳細(xì)給定了考核方式和成績評定方法，明確了平時、期中和期末成績所占的比例，避免一張?jiān)嚲矶ńK身和任課教師隨意調(diào)成績的弊端。同時，在教學(xué)實(shí)踐中，按照要求嚴(yán)格執(zhí)行教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容和考核要求，圓滿地完成了教學(xué)任務(wù)，達(dá)到教學(xué)目的，取得了良好的教學(xué)效果。

分子生物學(xué)是生命科學(xué)中發(fā)展最為迅速的學(xué)科，新知識、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。當(dāng)前，分子生物學(xué)是理論課教材版本很多，不同教材的課程內(nèi)容體系各不相同。為了收集新的教材和資料，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，我們先后購買了近幾年出版的有關(guān)分子生物學(xué)的教材，包括國外本杰明?盧因編著最新版《Gene Ⅷ》的文譯本《基因Ⅷ》（2005，科學(xué)技術(shù)出版社），美國J.D.沃森著、楊煥明譯的《基因的分子生物學(xué)》（2005，科學(xué)出版社），朱玉賢、李毅的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》（2002，高等教育出版社）等，根據(jù)實(shí)際情況，選用了與教學(xué)大綱課程內(nèi)容體系相同的趙亞華編著的《分子生物學(xué)教程》（2004，科學(xué)出版社）作為教材。另外還確定10余種國內(nèi)外期刊作為教學(xué)參考資料，幫助學(xué)生了解分子生物學(xué)的發(fā)展前沿與動態(tài)。

二、采用多媒體教學(xué)，完善電子課件制作

隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和多媒體設(shè)備的普及，多媒體課件在教學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛。多媒體課件容量大、展示時間靈活，集聲頻、圖像、視頻于一體，為教學(xué)創(chuàng)造了廣闊的空間。

分子生物學(xué)主要闡述分子水平的生物大分子的作用機(jī)制，此類微觀的、動態(tài)的過程單純的語言講解或靜態(tài)的掛圖的使用很難使學(xué)生理解，多媒體表現(xiàn)力生動、變現(xiàn)形式豐富多彩，具有很強(qiáng)的真實(shí)感及變現(xiàn)力，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，引起注意，使學(xué)生更好的理解及掌握基礎(chǔ)理論知識。同時，由于分子生物學(xué)的發(fā)展日新月異，新技術(shù)新知識層出不窮。課時少而教學(xué)內(nèi)容多且抽象復(fù)雜，一直是分子生物學(xué)教學(xué)改革中必須解決的一對矛盾。這就要求一種承載更大信息量的教學(xué)方法，多媒體教學(xué)所具有的生動性、形象性、高集成性和大信息量的特點(diǎn)恰好可以彌補(bǔ)單純傳統(tǒng)教學(xué)在此方面表現(xiàn)得不足。多媒體教學(xué)手段的使用，使得教師可在課前將大部分的教學(xué)內(nèi)容事先精心設(shè)計(jì)并編排在電子課件中，節(jié)省了大量板書時間和工作量，并可將教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)及難點(diǎn)以突出的方式展現(xiàn)在課堂教學(xué)中，這樣可以起到突出重點(diǎn)、吸引學(xué)生注意力、強(qiáng)化學(xué)生記憶，提高課堂教學(xué)效果的作用。

因此，我們在教學(xué)過程中采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書相結(jié)合的手段，制作完成分子生物學(xué)電子課件，其中采用大量的三維動畫，在完成教學(xué)內(nèi)容講述的基礎(chǔ)上，加深了學(xué)生對課程的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、重視實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，提高學(xué)生動手能力

高等教育新的形勢對傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法提出了更高的要求，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)已成為當(dāng)前高校教學(xué)發(fā)展的趨勢。綜合素質(zhì)指學(xué)生應(yīng)具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和熟練的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。?shí)驗(yàn)?zāi)芰κ且环N綜合能力，必須在平時的教學(xué)實(shí)踐中有計(jì)劃、按步驟地進(jìn)行。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是分子生物學(xué)課程教學(xué)的重要組成部分，提高基因工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是分子生物教學(xué)的成功重要保證。

21世紀(jì)的高等教育不僅是給學(xué)生傳授基本知識和技能，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識、解決實(shí)際問題能力及創(chuàng)新能力。我們具體根據(jù)理論教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)室實(shí)際條件對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化，使實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目既能反映實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求，又能反映現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最新成果，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

在教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)工作，要求學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)前對實(shí)驗(yàn)的原理和操作做到心中有數(shù)；在做實(shí)驗(yàn)時分組操作做到每個學(xué)生都有動手操作的機(jī)會，這樣學(xué)生通過親自操作、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)過程來驗(yàn)證所學(xué)的基本知識、基本理論，同時培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立工作能力，發(fā)現(xiàn)、分析、解決實(shí)際題的能力；在實(shí)驗(yàn)完成后要求學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報告，在實(shí)驗(yàn)報告中我們不僅要求學(xué)生書寫實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)主要試劑儀器、實(shí)驗(yàn)步驟，而且更加注重實(shí)驗(yàn)報告中的討論與分析，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報告中討論并分析實(shí)驗(yàn)中各環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)是否合理，為什么要這樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，哪些因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，通過討論分析學(xué)生可以在此過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，自己嘗試去尋求問題的答案，探尋解決問題的途徑和方法，使學(xué)生在積累知識的同時也培養(yǎng)能力，在增長知識的同時增強(qiáng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，學(xué)會主動、獨(dú)立、創(chuàng)新性的思考和分析。

四、提高教師自身的素質(zhì)，提高教學(xué)質(zhì)量

教師在教學(xué)中起到非常重要的作用，不僅是灌輸者、塑造者，而且是向?qū)?、哺育者。分子生物學(xué)是建立在多種學(xué)科的理論基礎(chǔ)上的新興學(xué)科，涉及的基礎(chǔ)理論知識廣博，技術(shù)性強(qiáng)，發(fā)展十分迅速。面對分子生物學(xué)發(fā)展日新月異，新知識新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，國內(nèi)外新版教材不斷面世，要求教師要為人師表，嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，堅(jiān)持上課前認(rèn)真?zhèn)湔n，不斷完善和更新教案，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，處理專業(yè)課程教學(xué)，還應(yīng)幫助學(xué)生樹立良好的人生觀，增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任感和使命感；教師要不斷加強(qiáng)自身的理論水平，及時了解基因工程的最新研究動態(tài)，以豐富和完善自己的知識體系；教師必須開展科研工作，在實(shí)際工作中加深對理論的理解，做到以科研促教學(xué)。

現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文第5篇

關(guān)鍵詞數(shù)量遺傳學(xué);分子遺傳學(xué);動物育種;研究進(jìn)展

自20世紀(jì)80年代以來，隨著現(xiàn)代分子生物技術(shù)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，動物育種計(jì)劃和動物分子遺傳學(xué)研究取得了大量的突破性成果，國際上的動物育種已逐漸進(jìn)入分子水平，從傳統(tǒng)的育種方法朝著快速改變動物基因型甚至是單倍體型的方向發(fā)展。

1數(shù)量遺傳學(xué)與動物育種

數(shù)量遺傳學(xué)選擇原理充分考慮了環(huán)境因素對微效多基因控制的數(shù)量性狀的影響力，從表型方差中剖分出基因型方差，通過運(yùn)用資料設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)模型估計(jì)有關(guān)的遺傳參數(shù)，最后達(dá)到選種的目的[1-2]。數(shù)量遺傳學(xué)主要應(yīng)用于估計(jì)遺傳參數(shù)、通徑分析和動物育種估計(jì)的模型方法等幾個方面。

1.1遺傳參數(shù)估計(jì)

從統(tǒng)計(jì)學(xué)上講，遺傳參數(shù)的估計(jì)可歸結(jié)為方差或協(xié)方差組分估計(jì)。從親子回歸、同胞分析到方差分析法;到了20世紀(jì)50年代，C R Henderson提出了針對非均衡資料的Henderson方法Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ;之后出現(xiàn)了極大似然法約束極大似然法、最小范數(shù)二次無偏估計(jì)法和最小方差二次無偏估計(jì)法以及貝葉斯估計(jì)等方法。目前，約束最大似然法是世界各國育種學(xué)家采用的主要方法。

1.2育種值估計(jì)

畜禽遺傳評定即評估畜禽種用價值的高低，是畜禽育種工作的中心任務(wù)。畜禽種用價值的高低是用育種值來衡量的，影響數(shù)量性狀表型值的是微效多基因的加性效應(yīng)值(A)、等位基因之間的顯性效應(yīng)值(D)和非等位基因間的上位效應(yīng)值(I)。其中，只有基因的加性效應(yīng)值即育種值能夠穩(wěn)定的遺傳給后代，但是育種值不能直接測量，只能使用一定的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法通過表型值對其間接加以估計(jì)，所以遺傳評定的主要工作就是對育種值的估計(jì)。畜禽的估計(jì)育種值是選擇種畜的主要依據(jù)，育種值估計(jì)的準(zhǔn)確性在很大程度上影響著畜禽育種效果的好壞。用于育種值估計(jì)的方法概括起來主要有選擇指數(shù)法、群體比較法和混合線性模型法。

2分子數(shù)量遺傳學(xué)與動物育種

分子數(shù)量遺傳學(xué)是分子生物技術(shù)與數(shù)量遺傳學(xué)相結(jié)合的一門發(fā)展中的新的交叉學(xué)科，目前仍屬于數(shù)量遺傳學(xué)范疇[3-6]?，F(xiàn)代分子生物技術(shù)的發(fā)展，使得從分子水平上研究數(shù)量性狀的基因成為可能。

2.1對QTL作出遺傳標(biāo)記

目前對決定數(shù)量性狀的多基因還不能準(zhǔn)確定位，但如果能找到一個可以識別的基因或基因組的DNA多態(tài)，或是一個染色體片段與這一目標(biāo)性狀有密切的關(guān)聯(lián)，就可作為對目標(biāo)性狀選擇的遺傳標(biāo)記。遺傳標(biāo)記還可應(yīng)用于基因轉(zhuǎn)移、基因定位和基因作圖等研究。

2.2QTL的分離和克隆

分子數(shù)量遺傳學(xué)的目標(biāo)是要分離和克隆決定數(shù)量性狀的基因，研究其結(jié)構(gòu)和功能，最終達(dá)到從分子水平上改良數(shù)量性狀的目的。雖然在理論上可以將分子生物學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的各種基因克隆技術(shù)用于QTL，但是數(shù)量性狀的遺傳表達(dá)一般涉及多個基因座位。例如，奶牛的產(chǎn)奶量既受繁殖和泌乳的內(nèi)分泌系統(tǒng)基因的控制，又受消化酶系統(tǒng)基因的控制，情況相當(dāng)復(fù)雜，很難把這些基因一一分離和克隆。但也可以根據(jù)已有的知識，通過對候選基因的篩選找出一個或幾個對某個數(shù)量性狀有較大效應(yīng)的QTL，就可以對這個QTL用一般的基因克隆方法進(jìn)行克隆，作為數(shù)量性狀的一個重要基因來研究。例如，有資料報道豬的雌激素受體基因可影響產(chǎn)仔數(shù)1.0~1.5頭。

3動物育種方法前景

動物分子育種是依據(jù)分子數(shù)量遺傳學(xué)理論，利用分子生物學(xué)技術(shù)來改良畜禽品種的一門新型學(xué)科，是傳統(tǒng)的動物育種理論和方法的新發(fā)展。從目前發(fā)展?fàn)顩r來看，它應(yīng)包含兩方面內(nèi)容:以基因組分析為基礎(chǔ)的標(biāo)記輔助選擇和以轉(zhuǎn)基因技術(shù)為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)基因育種。由于動物分子育種是直接在水平上對性狀DNA的基因型進(jìn)行選擇，因此其選種的準(zhǔn)確性會大大提高;同時轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用還能根據(jù)人們的需求創(chuàng)造出一些非常規(guī)性的畜牧產(chǎn)品[7-8]?？梢哉f，動物分子育種是動物遺傳育種學(xué)科發(fā)展的必然，它將是21世紀(jì)動物育種的一種重要方法，對21世紀(jì)世界畜牧業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。

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