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分子生物學(xué)技術(shù)范文1
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(lái)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(guò)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(guò)程,大多數(shù)是看不見(jiàn)摸不著的微觀世界,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)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(wèn)題式學(xué)習(xí))教學(xué)法于1969年由美國(guó)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(wèn)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(wèn)題,學(xué)生作為主體進(jìn)行分組討論,學(xué)生解決問(wèn)題。[3]在PBL教學(xué)過(guò)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(guò)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(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)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(lè),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(guò)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(guò)程中,PBL教學(xué)可分為四個(gè)階段:(1)提出問(wèn)題。開(kāi)展PBL教學(xué)的時(shí)間不宜在課程開(kāi)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(kāi)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(guò)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(guò)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(wèn)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(wèn)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?yè)P(yáng);對(duì)存在問(wèn)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(wèn)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(kāi)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(wèn)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(jiàn)。[5](4)考核評(píng)分。考核評(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(huà)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(wèn)題時(shí)中肯全面。
2.2提倡分組討論,開(kāi)展小班教學(xué)
在討論課開(kāi)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(wèn)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(guò)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(guò)程,大多數(shù)是看不見(jiàn)摸不著的微觀世界,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)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(guò)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(kāi)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(guò)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(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的生物網(wǎng)站、資源庫(kù)、期刊、論壇等,鼓勵(lì)學(xué)生積極開(kāi)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(wèn)題、解決問(wèn)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(lái)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(guò)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(wèn),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(guò)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(guò)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(kāi)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(wèn)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(wèn)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(kāi)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(guò)程和細(xì)節(jié),對(duì)共性問(wèn)題,要及時(shí)統(tǒng)一糾正,對(duì)個(gè)別同學(xué)的個(gè)性問(wèn)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(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)教學(xué)情況。
3結(jié)語(yǔ)
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(guó)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.
分子生物學(xué)技術(shù)范文2
【關(guān)鍵詞】 分子生物學(xué);相關(guān)檢查技術(shù);霍亂弧菌
霍亂是由霍亂弧菌感染引發(fā)的一種流行廣泛的甲類傳染病[1]。霍亂弧菌是腸道傳染病霍亂的病原體[2]。人類是霍亂弧菌的唯一易感者[3]。被感染者,往往表現(xiàn)為腹瀉、劇烈嘔吐、脫水、甚至死亡。從1817年至今,人類累計(jì)經(jīng)歷了7次大規(guī)模流行的霍亂。霍亂,它具有起病急驟、傳播迅速、波及廣泛、病死率高等特點(diǎn),霍亂弧菌廣泛的分布自然界中,可以通過(guò)污染水源及食物而引發(fā)疾病。對(duì)于霍亂的預(yù)防及治療的關(guān)鍵在于,及時(shí)監(jiān)測(cè)疫區(qū)外環(huán)境標(biāo)本。對(duì)霍亂弧菌做出迅速、準(zhǔn)確的檢測(cè)是霍亂防治的重要方法。傳統(tǒng)的分離培養(yǎng)方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力,不能適應(yīng)疾病的快速發(fā)展,將分子生物學(xué)的相關(guān)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于對(duì)霍亂弧菌的檢測(cè),可精準(zhǔn)、快速的進(jìn)行檢測(cè),為疫情的處理,臨床診斷提供了及時(shí)可靠的依據(jù),同時(shí)也可有效追蹤傳染源,確定霍亂菌株類型,預(yù)測(cè)霍亂的流行趨勢(shì)。本文將對(duì)幾種用于霍亂弧菌分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù),作簡(jiǎn)單的介紹。
1 PCR
PCR技術(shù)主要包括:普通PCR、熒光PCR、套式PCR、多重PCR等。
1.1 普通PCR 普通PCR是通過(guò)檢測(cè)出霍亂弧菌0139和01菌群的ctxA、ctxB基因,繼而檢測(cè)屬于霍亂弧菌并檢測(cè)出其毒力基因的常規(guī)方法。Shirai[4]依據(jù)LT和CT的高度同源性,建立了基于ctx基因的特異的PCR檢測(cè)方法,它檢測(cè)細(xì)菌染色體的靈敏度很高,能檢出僅含三個(gè)活菌的樣本。
1.2 熒光PCR 熒光定量PCR,它是通過(guò)熒光或者熒光燃料標(biāo)記的特異探針,對(duì)PCR的產(chǎn)物進(jìn)行跟蹤標(biāo)記。它具有無(wú)需電泳、快速定量、無(wú)交叉污染等諸多優(yōu)點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用于臨床。應(yīng)用熒光PCR可快速有效的檢測(cè)出霍亂弧菌0139群、01群、非0139群、非01群毒素的相關(guān)基因。
1.3 套式PCR 套式PCR,也可稱為巢式PCR,即使用兩對(duì)PRC引物來(lái)擴(kuò)增完整的片段。套式PCR中,第一對(duì)引物擴(kuò)增片段的方式與普通PCR極為相似,第二對(duì)引物也叫做巢式引物,他們往往結(jié)合在第一次PCR產(chǎn)物的內(nèi)部,這就導(dǎo)致第二次PCR擴(kuò)增的片段會(huì)短于第一次。巢式PCR,它具有非常高的特異性。Susanna等依據(jù)0139群O抗原合成相關(guān)基因片段建立的套式PCR可用于0139群霍亂弧菌的特異檢測(cè)[5]。
1.4 多重PCR 多重PCR,也可稱為復(fù)合PCR或者多重引物PCR,它是在同一個(gè)PCR反應(yīng)體系中加入兩對(duì)及以上的引物,在同一時(shí)段,擴(kuò)增出許多的核酸片段,它具有高效性、系統(tǒng)性、經(jīng)濟(jì)便捷性等諸多優(yōu)點(diǎn)。
2 AFLP
AFLP(擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性)是一項(xiàng)新型的分子標(biāo)記技術(shù),是由荷蘭的Pieter Vos 等在1993年發(fā)展起來(lái)的一種多態(tài)性DNA檢測(cè)新方法,它具分析需要DNA含量少,可重復(fù)性好,多態(tài)性強(qiáng),分辨率高,無(wú)放射線損害,適用性廣,穩(wěn)定性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。AFLP技術(shù)的原理:對(duì)基因組酶切后的片段,進(jìn)行選擇性擴(kuò)增,已獲取的擴(kuò)增片段經(jīng)電泳檢測(cè),繼而檢測(cè)出獲得的不同長(zhǎng)度的擴(kuò)增片段。Jiang[6]采用AFLP技術(shù)分析不同環(huán)境,不同地點(diǎn)的臨床分離的霍亂弧菌多態(tài)性,結(jié)果顯示分離的臨床0139菌株及01菌株在遺傳學(xué)關(guān)系上要比環(huán)境中的0139菌株及01菌株更為緊密。AFLP分析與PFGE、RFLP、RAPD、Rep-PCR等適應(yīng)范圍相似,并兼?zhèn)湟陨细鞣N方法的優(yōu)點(diǎn),且分辨率極高,穩(wěn)定性強(qiáng),可為臨床工作提供豐富信息。
3 PFGE
PFGE(脈沖場(chǎng)凝膠電泳)是一種常用的分離大分子核酸的方法。用脈沖場(chǎng)凝膠電泳對(duì)霍亂弧菌進(jìn)行分型,其分辨力更高,可為霍亂弧菌分離株間進(jìn)行同源性分析、遺傳相關(guān)性分析、追蹤傳染源、預(yù)測(cè)疫情變化、防治措施的制定提供可靠依據(jù)。脈沖場(chǎng)凝膠電泳分辨力高,重復(fù)性好,即使在不同實(shí)驗(yàn)室,所得結(jié)果仍具可比性。
4 MLST和MLEE
MLEE(多位點(diǎn)酶電泳法),它以一個(gè)基因一種酶學(xué)說(shuō)為依據(jù),通過(guò)監(jiān)測(cè)酶電荷及分子量的變化情況,來(lái)推算對(duì)應(yīng)位點(diǎn)的多態(tài)性,然后進(jìn)行綜合分析,從而獲悉細(xì)菌的具體分型及遺傳學(xué)特點(diǎn)。但是,不同實(shí)驗(yàn)室間結(jié)果不可進(jìn)行比較。
MLST(多位點(diǎn)序列分析),是一種新型的細(xì)菌分型技術(shù),它由MLEE改良而來(lái),它比PFGE的分辨力更高。
5 MLVA
MLVA(多位點(diǎn)可變數(shù)目串聯(lián)重復(fù)序列),是在PCR基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型技術(shù),具有高度多態(tài)性的特點(diǎn)。對(duì)DNA的純度要求不高,特異性高,重復(fù)性好,可得到數(shù)字化的結(jié)果,可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室間比對(duì),且可在短時(shí)間內(nèi)大量的處理樣品。
6 討 論
PCR技術(shù)具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、檢測(cè)快速、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn),但是,在菌株遺傳關(guān)系分析及菌株分型方面不如其他的分子生物學(xué)檢測(cè)手段,所以,PCR技術(shù)在臨床主要被應(yīng)用于早期對(duì)菌株的篩查。AFLP技術(shù)是以PCR技術(shù)為基礎(chǔ)的新型技術(shù),它繼承了PCR的優(yōu)勢(shì),但更加的可靠,與PCR相比,它可同時(shí)檢測(cè)出大量不同的核酸片段,一次擴(kuò)增就能分析比較幾十個(gè)甚至百個(gè)基因位點(diǎn),且不需制備探針,不需預(yù)知基因的序列特點(diǎn)。但,AFLP技術(shù)價(jià)格昂貴,對(duì)DNA純度,內(nèi)切酶質(zhì)量有很高的要求,模板反應(yīng)往往遲鈍,還可能發(fā)生缺失或錯(cuò)配的現(xiàn)象。與AFLP技術(shù)相比PFGE是一種操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性好、分辨力高的方法。PFGE已經(jīng)被公認(rèn)為多種細(xì)菌基因分型的標(biāo)準(zhǔn),是目前較為成熟的基因分型方法。但,PFGE技術(shù)也具有一定的局限性,如耗時(shí)久,未形成國(guó)際同一標(biāo)準(zhǔn),不利于實(shí)驗(yàn)室間比較等。PFGE技術(shù)與MLST相比,MLST建立有大型的國(guó)際化數(shù)據(jù)庫(kù),可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室間的比對(duì),也可作為國(guó)際流行病研究的依據(jù)。但MLST技術(shù)費(fèi)用高,工作量大,技術(shù)要求極為嚴(yán)格,設(shè)備昂貴,所以并不適用于暴發(fā)流行的常規(guī)檢測(cè)。MLVA是以PCR為基礎(chǔ)的新型分型方法,它對(duì)DNA的純度要求不高,特異性高,重復(fù)性好,可得到數(shù)字化的結(jié)果,可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室間比對(duì),且可在短時(shí)間內(nèi)大量的處理樣品。
綜上所述,各種分子生物學(xué)檢測(cè)手法各有千秋,可以互相取長(zhǎng)補(bǔ)短,我們可以根據(jù)檢測(cè)的目的以及實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有設(shè)備選取合適的方法,用于臨床診斷及研究。
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分子生物學(xué)技術(shù)范文3
生物技術(shù)專業(yè) 分子生物學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改革
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),是分子生物學(xué)理論的實(shí)踐環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑,不僅在研究生教學(xué)中受到普遍重視,在本科生教學(xué)中也受到高度重視。但由于客觀條件的限制,生物技術(shù)專業(yè)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在諸多問(wèn)題,比如現(xiàn)有教材不適合于本科教學(xué)、實(shí)驗(yàn)缺乏設(shè)計(jì)性和綜合性等,嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。因此,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革勢(shì)在必行。
一、完善實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)
近年來(lái),隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和出版業(yè)的發(fā)展,市場(chǎng)上涌現(xiàn)出大量相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教材,但往往偏重于對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的編寫(xiě),或者所選的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過(guò)于專業(yè)化,不適合在本科教學(xué)中運(yùn)用。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師應(yīng)不斷完善實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè),使之既適應(yīng)于本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),又注重與基因工程、酶工程、發(fā)酵工程等課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的銜接,充分體現(xiàn)生物技術(shù)專業(yè)核心課程的關(guān)聯(lián)性。在編寫(xiě)教材時(shí),還要盡量做到圖文并茂,通俗易懂,特別是要注重對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的闡述。
二、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)性和綜合性
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程主要圍繞“DNA重組技術(shù)”展開(kāi),各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目既具有一定的獨(dú)立性,又具有很強(qiáng)的連貫性,這種連貫性表明,這一系列的實(shí)驗(yàn)在操作之前就帶有較強(qiáng)的設(shè)計(jì)性,在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)教程之前,可以此作為范例,介紹DNA重組實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路和關(guān)鍵問(wèn)題,積極引導(dǎo)學(xué)生查閱資料,獨(dú)立設(shè)計(jì)全部或部分實(shí)驗(yàn)方案,并對(duì)這些設(shè)計(jì)進(jìn)行剖析和點(diǎn)評(píng)。實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)通,能夠更好地發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能,為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)提供了極大的便利。比如,可以利用在線軟件分析目的基因的酶切位點(diǎn),或利用相關(guān)軟件設(shè)計(jì)PCR引物等。綜合性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作能力和綜合應(yīng)用能力的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)“質(zhì)粒DNA的提取和檢測(cè)”、“質(zhì)粒的酶切分析”等實(shí)驗(yàn),學(xué)生已基本掌握了相關(guān)原理和技術(shù),而隨后的“重組子的篩選與鑒定”實(shí)驗(yàn),仍然需要使用質(zhì)粒DNA提取、酶切、電泳等技術(shù),帶有很強(qiáng)的綜合性,可借以培養(yǎng)和考核學(xué)生獨(dú)立操作、綜合應(yīng)用的能力。此外,篩選和鑒定重組子又有多種方法,可設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案。因此,該實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中又可作為一個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),只要學(xué)生設(shè)計(jì)的方案具有可行性,就應(yīng)當(dāng)盡量提供條件,讓學(xué)生按照自己設(shè)計(jì)的方案完成實(shí)驗(yàn)。
三、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
“教無(wú)定法,貴在得法”,但這“法”首先因立足于學(xué)科特點(diǎn),并在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索和優(yōu)化。筆者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法作初步探討。
1.集中時(shí)間,小班開(kāi)課
“DNA重組技術(shù)”的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)相對(duì)獨(dú)立,但無(wú)論在邏輯上還是在時(shí)間上,前后都是緊密關(guān)聯(lián)的,如果像其他課程的實(shí)驗(yàn)?zāi)菢用恐茏鲆粋€(gè)的話,很難取得理想的結(jié)果。因此,較為合理的安排就是集中時(shí)間授課,在兩周內(nèi)完成整個(gè)DNA重組實(shí)驗(yàn)。這種安排既使學(xué)生在操作時(shí)目標(biāo)明確,也因其符合科研的節(jié)奏而使學(xué)生能更好地體驗(yàn)科研的氛圍和樂(lè)趣。在本科生的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,普遍面臨著儀器臺(tái)套數(shù)有限、指導(dǎo)教師少、學(xué)生人數(shù)多等突出問(wèn)題,小班開(kāi)課可有效緩解眾多學(xué)生與有限的教學(xué)資源之間的矛盾,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。小班開(kāi)課時(shí),每批以10個(gè)左右學(xué)生為宜。
2.集中講解,個(gè)別指導(dǎo)
在每次實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)集中講解實(shí)驗(yàn)原理,把本質(zhì)問(wèn)題講解透徹,也應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)步驟,并針對(duì)關(guān)鍵操作、技術(shù)難點(diǎn)或容易誤解之處進(jìn)行演示,使學(xué)生能更好地掌握實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù),并在實(shí)驗(yàn)前做到“胸有成竹”。盡管按照同樣的實(shí)驗(yàn)手冊(cè)操作,但每個(gè)學(xué)生可能會(huì)遇到不同的問(wèn)題,這時(shí)指導(dǎo)教師應(yīng)隨時(shí)關(guān)注每個(gè)學(xué)生的狀態(tài),及時(shí)解答學(xué)生的疑問(wèn),或及時(shí)指出其錯(cuò)誤的或不規(guī)范的操作,并予以糾正。上文所說(shuō)的小班開(kāi)課,可保證指導(dǎo)教師有足夠的時(shí)間和精力來(lái)實(shí)現(xiàn)個(gè)別指導(dǎo)。
3.落實(shí)預(yù)習(xí),及時(shí)總結(jié)
如果不作強(qiáng)調(diào),學(xué)生很容易忽視實(shí)驗(yàn)課程的預(yù)習(xí),在動(dòng)手操作時(shí)看一步做一步,這樣既容易出錯(cuò),又看不到各個(gè)步驟之間的銜接,看不到實(shí)驗(yàn)的整體和精髓,致使實(shí)驗(yàn)結(jié)果和教學(xué)效果均不理想。因此,在每次實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)布置具體的預(yù)習(xí)任務(wù),包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)等,并在實(shí)驗(yàn)講解時(shí)隨時(shí)提問(wèn),以檢查預(yù)習(xí)效果,確保學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前就熟悉相關(guān)內(nèi)容,特別是應(yīng)明確本次實(shí)驗(yàn)要做什么,明確本次實(shí)驗(yàn)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教程中所處的地位。在重視實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的同時(shí),也要重視實(shí)驗(yàn)總結(jié)。實(shí)驗(yàn)的總結(jié)可安排在實(shí)驗(yàn)間隙,也可安排在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后,宜采用討論的方式。可先由學(xué)生自己總結(jié)經(jīng)驗(yàn),提出實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題并進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上再由指導(dǎo)教師進(jìn)行概括和補(bǔ)充,分析實(shí)驗(yàn)中存在的普遍問(wèn)題、特殊問(wèn)題及其成因,以促進(jìn)學(xué)生分析和解決問(wèn)題能力的提高。此外,指導(dǎo)教師還應(yīng)及時(shí)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果,以期在下次開(kāi)課時(shí)進(jìn)一步完善。
4.拓寬思路,廣開(kāi)渠道
Southern雜交、DNA測(cè)序等技術(shù),對(duì)設(shè)備要求高,實(shí)驗(yàn)流程長(zhǎng),難以作為本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容,但是作為生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生,又有必要對(duì)這些重要技術(shù)有較為深刻的認(rèn)識(shí)。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)拓寬思路,綜合利用多種渠道,直接或間接地傳授這些技術(shù)。多媒體是拓寬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要手段,可用于演示那些重要的但不能開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn),拓寬學(xué)生的知識(shí)面。如果能參觀本校或兄弟院校的實(shí)驗(yàn)室,并在現(xiàn)場(chǎng)講解或演示實(shí)驗(yàn),則可使學(xué)生形成更為直觀的認(rèn)識(shí)。此外,對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生,還需因材施教,積極引導(dǎo),重點(diǎn)提拔,鼓勵(lì)他們參與預(yù)實(shí)驗(yàn),觀摩教師的科研工作,或指導(dǎo)他們參與大學(xué)生科研立項(xiàng),也即引導(dǎo)他們從課堂實(shí)驗(yàn)走向科學(xué)研究,為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
四、完善實(shí)驗(yàn)考核體系
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核是客觀評(píng)價(jià)學(xué)生所掌握的理論和技能的重要手段,也是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效措施。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)注重全面考查學(xué)生的素質(zhì),不僅要考查學(xué)生所掌握的基本知識(shí)和技能,還要考查學(xué)生獨(dú)立思考和綜合運(yùn)用的能力,以及在實(shí)驗(yàn)操作中表現(xiàn)出來(lái)的認(rèn)真的態(tài)度,實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)和團(tuán)隊(duì)合作精神等。因此,在教學(xué)中應(yīng)以“公平、公正”為原則,不斷探索和完善實(shí)驗(yàn)考核體系。
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分子生物學(xué)技術(shù)范文4
新生兒溶血病(heamolytic disease of the fetus and the newborn, HDN)是發(fā)生在胎兒和早期新生兒的一種自限性免疫溶血性疾病,該病由母嬰血型不合引起,常導(dǎo)致胎兒早期流產(chǎn)或新生兒出現(xiàn)貧血、水腫、肝脾腫大甚至造成新生兒死亡等嚴(yán)重后果。由于我國(guó)RhD(-)人群僅占0.24%,大大低于白種人的15%,因而在我國(guó)Rh血型不合引起的HDN較ABO為少見(jiàn),而Rh血型D抗原卻又是引起中度和重度HDN的最常見(jiàn)原因[1]。目前,血型血清學(xué)與分子生物學(xué)技術(shù)是臨床進(jìn)行新生兒產(chǎn)前診斷最簡(jiǎn)便常見(jiàn)、實(shí)用有效的方法,正確運(yùn)用血清學(xué)與分子生物學(xué)技術(shù),可以為HDN預(yù)防及診斷提供有價(jià)值的依據(jù),從而指導(dǎo)臨床采取相應(yīng)措施,防止HDN的發(fā)生。
1 血型血清學(xué)方法
為預(yù)防及避免HDN的發(fā)生,妊娠婦女除行常規(guī)的產(chǎn)前檢查外,還應(yīng)包括妊娠史、流產(chǎn)史、HDN史及夫妻雙方的ABO和Rh血型的鑒定、不規(guī)則抗體篩選。如RhD為陰性時(shí),應(yīng)做弱D檢測(cè),以避免漏檢。一般應(yīng)在孕16周、28周、36周時(shí)各進(jìn)行1次抗體篩選,當(dāng)檢測(cè)到有臨床意義的同種抗體時(shí),應(yīng)測(cè)定IAT(indirect antibody test)滴度,以評(píng)估抗體水平并動(dòng)態(tài)監(jiān)控其變化。盡管有研究表明,HDN的發(fā)病率隨母體內(nèi)抗-A/B或抗-RhD水平的升高而遞增,但仍有一些高抗體水平的個(gè)體并沒(méi)有發(fā)生HDN而一些低抗體水平的個(gè)體發(fā)生了中至重度的HDN[2,3]。對(duì)那些有過(guò)流產(chǎn)史、HDN史的孕婦,應(yīng)該密切注意其體內(nèi)的血清抗體水平。
如免疫性ABO抗體效價(jià)≥64,且無(wú)流產(chǎn)史及HDN史時(shí),可每4周檢查一次抗體濃度;如ABO抗體效價(jià)≥256,為可疑HDN;ABO抗體效價(jià)≥512者,為高度可疑;如既往有HDN史且本次ABO抗體效價(jià)≥512時(shí),建議換血治療。
如Rh抗體效價(jià)≥8時(shí),為可疑HDN,建議復(fù)查,≥16時(shí)可行羊膜穿刺術(shù)進(jìn)一步檢測(cè)其羊水膽紅素含量,因?yàn)榇藭r(shí)胎兒可能已經(jīng)發(fā)生中度貧血[4,5],必要時(shí)換血。
血清學(xué)方法可用于孕婦在懷孕早期的弱抗體檢測(cè),具有較好的靈敏度,但其局限性在于實(shí)驗(yàn)須在標(biāo)準(zhǔn)化條件下進(jìn)行,且檢測(cè)出來(lái)的抗體滴度與HDN疾病嚴(yán)重程度之間的相關(guān)關(guān)系仍然欠缺。
2 分子生物學(xué)方法
運(yùn)用PCR-序列特異性引物(sequence specific primer,SSP)、PCR-限制片段長(zhǎng)度多態(tài)性(restriction fragment length polymorphisms, RFLP)等分子生物學(xué)技術(shù)可從懷孕16周的孕婦羊水細(xì)胞中檢測(cè)出胎兒的血型基因,此技術(shù)已常規(guī)運(yùn)用于臨床檢測(cè)胎兒RhD、RhCE、KEL、Fy等基因[6,7]。對(duì)于有HDN史或流產(chǎn)史的婦女,且其丈夫基因?yàn)殡s合型者,該技術(shù)可以更早、更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)胎兒的血型基因型,可選擇性地終止RhD陽(yáng)性胎兒的妊娠,避免對(duì)RhD陰性胎兒的一些侵入性損害檢查。在ABO溶血病的預(yù)測(cè)中,如母為O型,父為AO/BO型的夫婦,檢測(cè)其胎兒ABO血型基因型,如胎兒為O型,則完全可以排除HDN發(fā)生的可能,避免其他不必要的檢測(cè);如胎兒為AO/BO基因型,則提示有發(fā)生HDN的可能,從而指導(dǎo)臨床在必要時(shí)進(jìn)行其他檢測(cè)。
3 綜合診斷及評(píng)價(jià)
評(píng)估HDN的發(fā)生,如結(jié)合妊娠史及HDN史、孕婦同種抗體動(dòng)態(tài)水平、胎兒血型基因型預(yù)測(cè)、抗體功能活性測(cè)定等進(jìn)行綜合判斷,可將HDN預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性提高到95%[8]。綜合診斷及評(píng)價(jià)方法為(1)流產(chǎn)史、HDN史;(2)母血型為O/RhD(-),父為A或B或AB/RhD(+);(3)孕婦妊娠期抗-A/B或抗-D水平的變化:①ABO抗體效價(jià)≥64時(shí),建議復(fù)查;≥256時(shí),可疑HDN;≥512時(shí),高度懷疑HDN;既往HDN史且本次≥512時(shí),建議換血。②RhD抗體效價(jià)≥8時(shí),會(huì)有中度HDN風(fēng)險(xiǎn);≥16時(shí),很危險(xiǎn),可考慮換血;③高危病例可采集羊水用PCR方法進(jìn)行早期基因定型。
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分子生物學(xué)技術(shù)范文5
[關(guān)鍵詞] 中藥學(xué)研究生;分子生物技術(shù);知識(shí)結(jié)構(gòu);醫(yī)學(xué)教育
[中圖分類號(hào)] G643 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] C [文章編號(hào)] 1674-4721(2012)02(c)-0153-02
Improve the knowledge structure of graduates by strengthening the study of molecular biotechnology
WANG Lili DAI Liping CHEN Suiqing
Pharmacy College of Henan University of TCM, Zhengzhou 450008, China
[Abstract] In order to improve the knowledge structure, research and innovation ability of graduates who major in traditional Chinese medicine, a variety of ways and means were performed to enhance their study in molecular biotechnology, these ways include basic theory strengthening, experimental ability training, cooperation with enterprise etc..
[Key words] Graduate; Molecular biotechnology; Knowledge structure; Medical education
幾千年來(lái),中醫(yī)藥已形成獨(dú)特的、系統(tǒng)的醫(yī)藥學(xué)理論,其中,中藥學(xué)傳統(tǒng)理論是中藥體系中不可或缺的重要組成部分,是中藥學(xué)教育的核心體系。但是如果我國(guó)的醫(yī)藥教育尤其是中藥研究生教育仍停留在傳統(tǒng)的中藥學(xué)知識(shí)教育的層面上,將會(huì)面臨知識(shí)結(jié)構(gòu)落伍的困境。目前,大量在讀碩士研究生已逐漸成為中藥科技創(chuàng)新體系中的生力軍,因此,研究生教育關(guān)系到國(guó)家自主創(chuàng)新能力的提升,意義重大[1]。當(dāng)今分子生物技術(shù)、基因工程技術(shù)的發(fā)展日新月異,為中藥的發(fā)展增添了新的驅(qū)動(dòng)力。以中藥材為例,分子生物技術(shù)在中藥栽培、育種,建立動(dòng)植物基因庫(kù),稀缺天然成分的轉(zhuǎn)化,貴重藥材的分子鑒別,藥材的種質(zhì)資源研究等方面取得了重大進(jìn)展。因此,加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的研究,從基因水平上對(duì)中藥材進(jìn)行分析和鑒別,是現(xiàn)代研究生需要掌握的一項(xiàng)基本技能。在《中國(guó)藥典》2010年版中已經(jīng)收載了蘄蛇和烏梢蛇的聚合酶鏈?zhǔn)剑≒CR)的鑒別方法[2],由此可見(jiàn),生物技術(shù)已經(jīng)成為中藥研究生教育的必修課。為了培養(yǎng)和促進(jìn)研究生對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)的掌握,本研究室為中藥學(xué)專業(yè)研究生開(kāi)辟了多條途徑,以期能夠完善其知識(shí)結(jié)構(gòu),提高其科研能力和水平。
1 加強(qiáng)基礎(chǔ)生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)
由長(zhǎng)期在科研和教學(xué)一線工作的教師來(lái)進(jìn)行《現(xiàn)代生物技術(shù)》、《分子生藥學(xué)》和《生物工程技術(shù)概論》等基礎(chǔ)課程的講授,注重基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本理論的講解。由于生物技術(shù)發(fā)展迅速,時(shí)效性較強(qiáng),任課教師應(yīng)及時(shí)查閱國(guó)內(nèi)外該學(xué)科的新進(jìn)展、新技術(shù)、新方法,并對(duì)這些新技術(shù)、新方法進(jìn)行大致分析與介紹,突出其在中藥研究中的意義,盡可能使課程內(nèi)容與最新的前沿研究同步,使研究生盡可能接觸最新的研究進(jìn)展,拓寬科研思路。同時(shí),本學(xué)科的發(fā)展和分子生物技術(shù)的結(jié)合應(yīng)該作為重點(diǎn)內(nèi)容來(lái)講述。以中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為例,分子生物學(xué)手段特別是DNA分子遺傳標(biāo)記技術(shù),可從分子水平鑒別藥材主流品種及其種下等級(jí)的遺傳背景差異,為生藥品種標(biāo)準(zhǔn)化提供先進(jìn)可行的方法和穩(wěn)定可靠的標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而為中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。近年分子診斷技術(shù)也廣泛應(yīng)用于生藥的鑒別中,限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(RFLP)分析、隨機(jī)擴(kuò)展多態(tài)性DNA(RAPD)分析、擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性(AFLP)技術(shù)等的出現(xiàn),為生藥的鑒別特別是貴重藥材的鑒別提供了分子水平的依據(jù)。與此同時(shí),應(yīng)該培養(yǎng)研究生的閱讀能力,為其介紹國(guó)內(nèi)外一流的分子醫(yī)藥學(xué)期刊及網(wǎng)站,加強(qiáng)其文獻(xiàn)檢索的能力,擴(kuò)大其眼界和知識(shí)面。
2 通過(guò)多種途徑,培養(yǎng)研究生的動(dòng)手能力
動(dòng)手能力是科研能力的重要保證之一,是實(shí)驗(yàn)研究能力和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。為了提高研究生的實(shí)際操作能力,使研究生在理論學(xué)習(xí)階段提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作訓(xùn)練。本校中藥學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了分子中藥鑒定、細(xì)胞培養(yǎng)等多個(gè)方向的研究生課題,使研究生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí),了解PCR擴(kuò)增、蛋白質(zhì)電泳、植物愈傷組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)等的基本原理和操作規(guī)程,從而提高理論和實(shí)際動(dòng)手能力,在實(shí)際操作中,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,提高科研能力和水平。以PCR擴(kuò)增為例,首先需要了解微量移液器、PCR擴(kuò)增儀等儀器的使用方法,該實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作過(guò)程繁瑣,試劑種類較多,試劑量是以微升進(jìn)行計(jì)量,加入量有時(shí)肉眼難以看到,對(duì)操作者要求較高。因此,必須對(duì)研究生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程和技能的訓(xùn)練,培養(yǎng)其觀察和分析問(wèn)題的能力,使其能夠獨(dú)立解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象和問(wèn)題,增強(qiáng)科研實(shí)踐和創(chuàng)新能力。
3 加強(qiáng)與外單位科研院所合作交流
定期選派研究生赴中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院等合作單位進(jìn)行中藥生物工程技術(shù)方面的學(xué)習(xí)與交流,鼓勵(lì)和支持研究生參加高水平學(xué)術(shù)交流活動(dòng),為研究生提供更多更優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新平臺(tái)與機(jī)會(huì)。充分利用校外優(yōu)質(zhì)資源, 擴(kuò)大學(xué)校與政府、科研院所、企事業(yè)單位的研究生聯(lián)合培養(yǎng),加強(qiáng)教育科研資源的整合,科學(xué)發(fā)揮科研中心的高層次教育功能,加強(qiáng)與生物醫(yī)藥公司的合作,形成產(chǎn)、學(xué)、研一條龍,共同培養(yǎng)中藥行業(yè)需求的高層次應(yīng)用型、復(fù)合型人才。
4 組織研究生到生物制藥企業(yè)、農(nóng)業(yè)生物園區(qū)等參觀見(jiàn)習(xí)
為了使研究生加深對(duì)生物藥品生產(chǎn)過(guò)程的了解,應(yīng)該組織研究生到生物制藥企業(yè)進(jìn)行參觀見(jiàn)習(xí),提供企業(yè)和研究生深層次交流的機(jī)會(huì)。通過(guò)這樣的交流,研究生可以更多的了解企業(yè)需求,針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中需要的知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)調(diào)整,使研究生明確如何適應(yīng)企業(yè)要求找到適合自己的崗位,為以后順利就業(yè)打下基礎(chǔ)。企業(yè)也可以把技術(shù)革新等方面的需求反映給研究生,增強(qiáng)研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力,為其研究思路指明方向。通過(guò)參觀學(xué)習(xí),可以開(kāi)拓研究生的思維,刺激其學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)其在實(shí)用技術(shù)方面創(chuàng)新的能力。這樣既增加研究生的就業(yè)機(jī)會(huì),也使企業(yè)得到充足的人才儲(chǔ)備,達(dá)到校企雙贏。
研究生學(xué)習(xí)階段的一個(gè)重要任務(wù)就是拓寬研究視野,結(jié)合自己的研究方向及時(shí)更新和調(diào)整知識(shí)結(jié)構(gòu),及時(shí)把握本學(xué)科發(fā)展的大致方向與研究方法。隨著現(xiàn)代生物工程技術(shù)的發(fā)展,一批新興的交叉學(xué)科應(yīng)運(yùn)而生,中藥的研究也面臨著諸多挑戰(zhàn)[3-4],生物工程技術(shù)發(fā)展使中藥栽培、中藥鑒別等達(dá)到了分子及細(xì)胞水平,因此,加強(qiáng)分子生物技術(shù)的學(xué)習(xí),對(duì)中藥學(xué)研究生知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建有著重大意義。
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分子生物學(xué)技術(shù)范文6
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);教學(xué)改革;經(jīng)驗(yàn)介紹
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)31-0176-02
分子生物學(xué)主要研究DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的翻譯及其相關(guān)調(diào)控規(guī)律的學(xué)科,它是高等學(xué)校生物相關(guān)專業(yè)開(kāi)設(shè)的核心課程之一。雖然分子生物學(xué)是近二十年才被寫(xiě)入高校生物類及相關(guān)專業(yè)本科及研究生培養(yǎng)大綱,但是分子生物學(xué)已成為生物類等很多專業(yè)的核心專業(yè)課程之一。分子生物學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合最緊密的課程之一,不但是生物科學(xué)和其他生物技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課,而且廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)領(lǐng)域。分子生物學(xué)這門課程內(nèi)容繁雜,微觀概念繁多,并且其理論體系演變發(fā)展很快,也對(duì)其課程教學(xué)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。
筆者長(zhǎng)期從事分子生物學(xué)課程的理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的教學(xué)工作。在教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合該課程微觀概念繁多、抽象性強(qiáng)等特點(diǎn),從教材的選用、內(nèi)容、以及教學(xué)方法等幾個(gè)方面進(jìn)行了探索研究,并取得了一些成效。以下對(duì)教學(xué)改革的幾點(diǎn)措施以及體會(huì)和認(rèn)識(shí)進(jìn)行具體的描述。
一、精心選擇有關(guān)教材和參考書(shū)
教材是學(xué)生“學(xué)”和教師“教”的過(guò)程中的基本資料,市面上關(guān)于分子生物學(xué)的教材十分多。由于分子生物學(xué)所包涵的知識(shí)面十分廣,在編寫(xiě)教材時(shí)有不同的側(cè)重點(diǎn),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(xué)基本概念與基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)又能反映學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài),體現(xiàn)學(xué)校的辦學(xué)特色。分子生物學(xué)是我校較早實(shí)行雙語(yǔ)教學(xué)的課程之一,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平選擇了科學(xué)出版社影印出版的英國(guó)經(jīng)典分子生物學(xué)教材《Molecular Biology》(Turner)。本教材按主題,采用言簡(jiǎn)意賅的語(yǔ)言和簡(jiǎn)明清晰的圖表,系統(tǒng)概括了分子生物學(xué)的核心內(nèi)容、主要技術(shù)及前沿動(dòng)態(tài)。而且,此教材有中文譯本,可以幫助學(xué)生快速準(zhǔn)確獲得信息,十分適合作為雙語(yǔ)課程的教材。
二、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
由于目前大多數(shù)生物學(xué)課程,如遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等都進(jìn)入了微觀分子時(shí)代,因此均增加了蛋白質(zhì)、核酸、基因表達(dá)調(diào)控等基礎(chǔ)知識(shí)的講解。這使得學(xué)生對(duì)開(kāi)設(shè)在高年級(jí)的分子生物學(xué)有一些似曾相識(shí)的感覺(jué)。這雖然有助于學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)的理解,但是也會(huì)使學(xué)生感覺(jué)好多內(nèi)容是對(duì)前面的復(fù)習(xí),出現(xiàn)厭學(xué)情緒。針對(duì)這種情況,我們邀請(qǐng)遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等可能涉及分子生物學(xué)內(nèi)容課程的主要負(fù)責(zé)人,認(rèn)真討論,優(yōu)化了各自的教學(xué)大綱,在保證課程內(nèi)容完整性的前提下,盡量壓縮分子生物學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。對(duì)于教學(xué)過(guò)程中,生物化學(xué)、遺傳學(xué)和遺傳學(xué)中必須出現(xiàn)的分子生物學(xué)內(nèi)容,如蛋白質(zhì)核酸的結(jié)構(gòu)與組成,采用分組討論的方式進(jìn)行自學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,因勢(shì)利導(dǎo),使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)能夠更加理解,對(duì)所學(xué)知識(shí)的記憶和理解能夠進(jìn)一步加深,為以后對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。與此同時(shí),這既節(jié)約了教學(xué)時(shí)間,又不會(huì)再出現(xiàn)與遺傳學(xué)和生物化學(xué)有相同內(nèi)容的重復(fù)教學(xué)問(wèn)題。這樣,一方面對(duì)分子生物學(xué)的教學(xué)重點(diǎn)進(jìn)行了明確,另一方面又突出了分子生物學(xué)的教學(xué)特點(diǎn),即以遺傳學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ),保證了教學(xué)課程的系統(tǒng)性和完整性。
三、合理使用多媒體課件
分子生物學(xué)理論課教學(xué)內(nèi)容多,而且抽象,因此學(xué)生很難熟練掌握和理解。另外,分子生物學(xué)又有著很強(qiáng)的技術(shù)性。其原理十分復(fù)雜、難度高,很難進(jìn)行試驗(yàn)操作且成本很高,這樣可以利用教學(xué)課件中的相關(guān)圖像及動(dòng)畫(huà)來(lái)進(jìn)行演示,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師還可根據(jù)學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)以及接受能力來(lái)選擇合適的多媒體課件配合內(nèi)容的講解,文、聲、圖、像并茂的新聞?wù)n件能夠從多個(gè)角度分層次地展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生更加容易理解相關(guān)知識(shí),從而提高教學(xué)質(zhì)量。美觀清晰的多媒體界面,逼真的動(dòng)畫(huà)模擬更加方便教師在教學(xué)過(guò)程中的使用。通過(guò)多媒體向?qū)W生提供信息,是對(duì)學(xué)生進(jìn)行多種感官的綜合刺激,在獲取信息的過(guò)程中,學(xué)生通過(guò)聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)等多方面的并用,更加容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)中進(jìn)行想象和創(chuàng)新,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力。
但是,在教學(xué)過(guò)程中使用多媒體時(shí),應(yīng)注意它只是一種教學(xué)手段,是為教師的教和學(xué)生的學(xué)服務(wù)的。教師不能一味地讓學(xué)生時(shí)刻跟著多媒體,只是做一個(gè)多媒體的操作員。所以,在多媒體教學(xué)過(guò)程中,教師要把多媒體當(dāng)一種教學(xué)輔助手段,同時(shí)要注意給學(xué)生思考和討論的機(jī)會(huì)和時(shí)間,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,重視學(xué)生的主體地位。
四、剖析經(jīng)典實(shí)驗(yàn)
分子生物學(xué)是所有生物學(xué)學(xué)科相關(guān)課程中,最注重實(shí)驗(yàn)研究的課程之一。目前,現(xiàn)代分子生物學(xué)的理論發(fā)展的過(guò)程,實(shí)際上是前人大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的科學(xué)闡述集合,比如轉(zhuǎn)座子的發(fā)現(xiàn)、RNA干擾現(xiàn)象及其機(jī)制的發(fā)現(xiàn)等。這些設(shè)計(jì)巧妙的實(shí)驗(yàn),有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撌觯渲械囊恍┭芯糠椒ㄈ缃袢匀辉诜肿由飳W(xué)的研究中廣泛應(yīng)用,如RNA干擾。這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)過(guò)程本身就是一個(gè)科學(xué)故事,在很大程度上提高學(xué)生對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的興趣,其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以啟發(fā)學(xué)生尋找解決問(wèn)題的方法,也可以幫助學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中了解研究方法,從而加深對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的理解和掌握。
同時(shí),分子生物學(xué)本身仍在不斷地完善當(dāng)中。相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容、發(fā)現(xiàn)和研究方式方法日新月異。如對(duì)非編碼RNA的研究已經(jīng)成為目前對(duì)分子生物學(xué)進(jìn)行研究的特點(diǎn)。將用故事的相識(shí)對(duì)非編碼RNA的研究歷史進(jìn)行講述,進(jìn)而采用啟發(fā)的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),討論在研究中對(duì)這一作用的應(yīng)用。這樣的起發(fā)過(guò)程,可以增加學(xué)生對(duì)現(xiàn)代生物學(xué)研究中理論與技術(shù)相互促進(jìn)發(fā)展的理解,激勵(lì)他們對(duì)已學(xué)知識(shí)的充分思考,建立基礎(chǔ)研究與社會(huì)應(yīng)用之間的聯(lián)系,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)積極性。
五、利用科研實(shí)例剖析重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題
分子生物學(xué)雖然理論很高深,但是它卻被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。特別值得一提的,如今各高校的教師有著較高的學(xué)歷和豐富的科研經(jīng)歷,能夠在教學(xué)過(guò)程中融入實(shí)際的科研案例。在教學(xué)中對(duì)書(shū)本知識(shí)進(jìn)行傳授的同時(shí),為學(xué)生講解講授一些在實(shí)際工作中應(yīng)用理論知識(shí)的實(shí)例,對(duì)學(xué)生知識(shí)的靈活運(yùn)用能力的提高有很大幫助,可以為他們今后的工作和實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。從課堂教學(xué)效果來(lái)說(shuō),有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并增強(qiáng)他們對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的掌握理解。除此之外,也有助于提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力,為以后的工作和實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。
如可能的話,教師可以介紹自己研究團(tuán)隊(duì)的一些有趣的研究。比如筆者所在的團(tuán)隊(duì),是搞泌乳調(diào)控機(jī)制的研究的。首先,向?qū)W生簡(jiǎn)單介紹研究泌乳調(diào)控機(jī)制的背景(泌乳對(duì)母親和嬰兒的重要作用)。我們?cè)谘芯窟^(guò)程中發(fā)現(xiàn)一個(gè)小RNA對(duì)泌乳調(diào)控有重要作用,它可以影響乳蛋白的合成。進(jìn)一步向?qū)W生介紹這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路,研究過(guò)程中所采用的試驗(yàn)方法。這種講解,可以使學(xué)生對(duì)小RNA有深刻的印象,大大激發(fā)他們的科研興趣。
六、實(shí)行雙語(yǔ)教學(xué)
分子生物學(xué),可以說(shuō)是發(fā)展最快的生物學(xué)領(lǐng)域,因此分子生物學(xué)課程內(nèi)容相應(yīng)地也在迅速更新。大多數(shù)分子生物學(xué)的新發(fā)現(xiàn),主要以英文論文形式發(fā)表在各種期刊雜志及其他媒體上。這要求教師不光要給學(xué)生講授分子生物學(xué)的理論內(nèi)容,同時(shí)還要培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)英文雜志媒體了解、掌握分子生物學(xué)的前沿進(jìn)展。雙語(yǔ)教學(xué)在分子生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中體現(xiàn)了很大的優(yōu)勢(shì)。我校分子生物學(xué)課程組自2004年起開(kāi)始了雙語(yǔ)教學(xué)的嘗試,積累了一些經(jīng)驗(yàn)。首先,在教材方面,我們選用了內(nèi)容簡(jiǎn)潔的英國(guó)經(jīng)典分子生物學(xué)教材《Molecular Biology》(Turner)。該教材涵蓋了分子生物學(xué)絕大多數(shù)的基本知識(shí)點(diǎn),且篇幅較短,特別適合本科生使用。第二,在教學(xué)方法方面,采用循序漸進(jìn)、分步實(shí)施的辦法。即開(kāi)始是中英文對(duì)照,逐漸改為全英文,讓學(xué)生逐步適應(yīng),減少因畏懼產(chǎn)生厭學(xué)。教學(xué)過(guò)程中,采用多媒體教學(xué)手段,教學(xué)課件中盡量多選用形象、精美的圖片,將高深的抽象概念轉(zhuǎn)變成直觀的圖像、動(dòng)畫(huà),調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。注意搜集國(guó)外分子生物學(xué)視頻,特別是一些標(biāo)準(zhǔn)英文配音的動(dòng)畫(huà)視頻。這些動(dòng)畫(huà)視頻形象地把一些分子生物學(xué)過(guò)程展示給同學(xué),極大引起學(xué)生的興趣。視頻所配的標(biāo)準(zhǔn)英文介紹,可以幫助學(xué)生糾正一些專業(yè)詞匯的正確讀音,演示后,教師加以中文解釋可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。
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