開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇分子生物學(xué)研究，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

第1篇

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；多媒體；優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)

分子生物學(xué)（MolecularBiology）是研究核酸等生物大分子的功能、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及重要性和規(guī)律性的科學(xué)，是人類從分子水平上真正揭開生物世界的奧秘，由被動(dòng)的適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動(dòng)地改造和重組自然界的基礎(chǔ)學(xué)科[1]。分子生物學(xué)這門學(xué)科一誕生就預(yù)示著它將成為生命科學(xué)的帶頭學(xué)科，成為生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科。隨著人類基因組測(cè)序工作的完成，后基因時(shí)代的到來必將推動(dòng)分子生物學(xué)的發(fā)展[2]。要培養(yǎng)適應(yīng)21世紀(jì)生命科學(xué)的合格人才，分子生物學(xué)知識(shí)必不可少。多媒體技術(shù)又稱計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，是利用計(jì)算機(jī)將文本、圖像、圖形、動(dòng)畫、聲音等多種信息進(jìn)行處理和控制，使用戶和計(jì)算機(jī)間可進(jìn)行一系列實(shí)時(shí)信息交互的技術(shù)[3]。由于它具有科學(xué)性、先進(jìn)性、可視性強(qiáng)、直觀、生動(dòng)、信息儲(chǔ)備豐富等特點(diǎn)，因此，多媒體技術(shù)被廣泛應(yīng)用于教學(xué)環(huán)節(jié)中。

1多媒體教學(xué)在分子生物學(xué)教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)

1.1有利于提高教學(xué)效果、教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量

首先，分子生物學(xué)課程內(nèi)容相對(duì)抽象，運(yùn)用板書難以將抽象的授課內(nèi)容形象化，即使運(yùn)用掛圖或當(dāng)場(chǎng)繪圖的教學(xué)形式也比較難以理解。例如，DNA的復(fù)制過程涉及到多種酶、蛋白的結(jié)合及解離。傳統(tǒng)授課方法中，教師只能憑借敘述、掛圖進(jìn)行講解，學(xué)生理解差，課堂教學(xué)效果不盡人意。而利用多媒體教學(xué)方法，采用圖片、動(dòng)畫相結(jié)合的手段，可以形象地展示DNA復(fù)制過程，便于教師教授和學(xué)生的理解。其次，運(yùn)用多媒體教學(xué)，教師可將教學(xué)內(nèi)容預(yù)置于計(jì)算機(jī)內(nèi)，減少教師書寫板書時(shí)間，增加教師講解及學(xué)生理解授課內(nèi)容的時(shí)間，提高教學(xué)效率。最后，多媒體課件的制作及應(yīng)用過程，有利于教師更充分地發(fā)揮想象力，調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感觀，使學(xué)生學(xué)習(xí)能力得到進(jìn)一步增強(qiáng)，勢(shì)必會(huì)提高教學(xué)質(zhì)量。

1.2有利于解決教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)

在傳統(tǒng)教學(xué)中，對(duì)于教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)只能通過教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)解決。但是由于學(xué)生理解能力的差異，勢(shì)必導(dǎo)致其對(duì)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容理解的偏頗。但是通過多媒體教學(xué)直觀可視化的特點(diǎn)，可以解決上述問題，達(dá)到良好的教學(xué)效果。在原核生物表達(dá)調(diào)控中操縱子是一個(gè)重點(diǎn)，教師可將該標(biāo)題制作為放大、變色、閃爍或聲音等不同的效果，以引起學(xué)生對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)更多的注意。利用多媒體教學(xué)還可以解決教學(xué)難點(diǎn)內(nèi)容。同樣，教師可以利用標(biāo)題放大、變色、閃爍或聲音等不同的效果，引起學(xué)生的注意；再通過圖片、動(dòng)畫、視頻等方式直觀形象地講授抽象難懂的難點(diǎn)內(nèi)容。翻譯過程是分子生物學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容之一，過去在傳統(tǒng)教學(xué)中，即使教師通過掛圖等手段，也不能解決學(xué)生對(duì)該難點(diǎn)理解的不足。但是通過多媒體教學(xué)，教師利用圖片和動(dòng)畫等輔助手段，使學(xué)生直觀的了解翻譯過程。此外，教師還可以預(yù)先在重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)處用特殊符號(hào)標(biāo)出，便于學(xué)生課堂記憶和課后復(fù)習(xí)。

1.3有利于教師更新知識(shí)儲(chǔ)備

分子生物學(xué)誕生雖然只有短短的幾十年，但其發(fā)展極其迅速。與此相比，教材更新周期長(zhǎng)。單純的依靠課本，就會(huì)造成教師知識(shí)儲(chǔ)備滯后的現(xiàn)象。應(yīng)用多媒體教學(xué)，教師在備課過程中，不再單純的以教材為基礎(chǔ)，還可以靈活的結(jié)合分子生物學(xué)最新的實(shí)驗(yàn)發(fā)展前沿，及時(shí)更新知識(shí)儲(chǔ)備，從而為更好的教學(xué)做準(zhǔn)備。

1.4有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和能動(dòng)作用

在分子生物學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)中，教學(xué)過程以教師的講授為主，這樣可充分發(fā)揮教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用。但是上述教學(xué)方式忽視了學(xué)生的主體作用，使學(xué)生在傳統(tǒng)授課中只能被動(dòng)接受，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和能動(dòng)作用發(fā)揮不足。利用多媒體進(jìn)行分子生物學(xué)的教學(xué)，通過多媒體中的文字顏色、大小、出現(xiàn)方式的變化結(jié)合圖像、影音等手段，可以多角度刺激學(xué)生的感官，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2多媒體教學(xué)在分子生物學(xué)教學(xué)應(yīng)用中的不足和解決辦法

2.1課件制作水平較低

分子生物學(xué)授課教師多是生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè)出身，專業(yè)制圖或Flash功底相對(duì)薄弱。因此其獨(dú)立制作的課件內(nèi)容相對(duì)單一，動(dòng)畫效果差，不能圖文并茂的展示授課內(nèi)容。針對(duì)此問題，教師可通過自身計(jì)算機(jī)功底的提高或充分利用網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有動(dòng)畫等視頻資源解決。

2.2課件信息量過大，不利于學(xué)生理解

有些教師為了在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)盡可能多地講授知識(shí)點(diǎn)，往往將大量教學(xué)內(nèi)容加入到課件中。雖然教師的初衷是為了提高授課效率，但卻事與愿違，造成部分學(xué)生課堂聽課效果的下降，不利于學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)。針對(duì)上述問題，教師應(yīng)充分考慮學(xué)生的個(gè)體差異，在課件制作及備課過程中，詳略得當(dāng)?shù)倪M(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的布局，并根據(jù)課堂效果優(yōu)化課件涉及的知識(shí)點(diǎn)。

2.3課件與教材相關(guān)性不足，不利于學(xué)生課后復(fù)習(xí)

正如前文所述，分子生物學(xué)發(fā)展迅速，但教材更新相對(duì)滯后，這勢(shì)必引起一些關(guān)注科技前沿的教師在課件制作中過度注意前沿知識(shí)的引入，而忽視了課件與教材的相關(guān)性。針對(duì)這一問題，教師應(yīng)在教材選擇和課件制作間進(jìn)行仔細(xì)的斟酌，使課件、教材相呼應(yīng)，更好的提高教學(xué)效果。此外，還有一些教師存在惰性，更換教材后，不修改課件，導(dǎo)致課件和教材順序、內(nèi)容的不一致，學(xué)生課后復(fù)習(xí)困難。針對(duì)這種情況，只能通過加強(qiáng)教師師德培養(yǎng)，提高責(zé)任意識(shí)來解決。

2.4教師過度依賴課件，忽視板書，降低教學(xué)效果

多媒體課件可以解決傳統(tǒng)板書教學(xué)所不能解決的問題，這就導(dǎo)致教師對(duì)板書教學(xué)的忽視。在過去的板書教學(xué)中，教師會(huì)將授課內(nèi)容已提綱的形式保留在黑板上，教學(xué)緊湊、條理性清晰、連貫性好。而多媒體教學(xué)中，教學(xué)提綱和教學(xué)內(nèi)容是連續(xù)出現(xiàn)的，不能保留教學(xué)提綱，導(dǎo)致學(xué)生筆記記錄及課后復(fù)習(xí)的困難。針對(duì)上述問題，教師應(yīng)將多媒體教學(xué)和板書教學(xué)相結(jié)合，將每次課的提綱以板書形式保留在黑板上，使學(xué)生能清楚的了解授課進(jìn)度和授課內(nèi)容。

2.5學(xué)生不會(huì)正確利用多媒體課件，影響教學(xué)效果

由于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的差異，導(dǎo)致其對(duì)多媒體課件的利用率不同。有些學(xué)生能很好的利用多媒體課件，取得良好的聽課效果；而有些學(xué)生還局限在課堂記筆記的學(xué)習(xí)方法，只會(huì)一味的照抄多媒體課件，不用心理解教師的授課內(nèi)容，降低多媒體的教學(xué)效率。對(duì)此，教師應(yīng)該積極引導(dǎo)學(xué)生改變課堂一味記筆記的學(xué)習(xí)習(xí)慣，使其能充分利用多媒體課件理解教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，教師可在課后將課件傳給學(xué)生，以減少學(xué)生課堂盲目記筆記的情況，提高多媒體的教學(xué)效果。分子生物學(xué)作為生命科學(xué)類的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有知識(shí)點(diǎn)更新快，涉及面廣等特點(diǎn)。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，由于該門課程抽象性強(qiáng)，不利于學(xué)生理解，影響教學(xué)效果。多媒體課件由于具有形象、直觀、圖文并茂等特點(diǎn)，不但可以解決傳統(tǒng)教學(xué)過程中的不足，提高了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，而且還有利于教師更新知識(shí)儲(chǔ)備，此外，利用多媒體教學(xué)還可以發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和能動(dòng)作用。但由于教師、學(xué)生的個(gè)體差異，多媒體教學(xué)中還存在著一定不足。對(duì)此，我們應(yīng)該正確認(rèn)識(shí)多媒體教學(xué)在授課中的作用，積極發(fā)揚(yáng)其優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)不足，將傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)手段相結(jié)合，提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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[2]趙亞華．基礎(chǔ)分子生物學(xué)教程[M]．北京：科學(xué)出版社，2007：7-15.

第2篇

Abstract: The animal protects own one driving way to ambient temperature's adaptation, displays in the duplication and the expression pattern change of the cell and presents the new gene open and the new protein factor synthesis. The gene level, the protein level, the cell membrane level and so on three aspects has carried on the summary about the research survey of animal which adapts to the ambient temperature, and discussed the molecular biology mechanism as well as in evolution significance which animal adapts to the ambient temperature.

關(guān)鍵詞： 動(dòng)物；溫度；基因；蛋白質(zhì)；細(xì)胞膜

Key words: animal；temperature；gene；protein；cell membrane

中圖分類號(hào)：Q291文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2011）25-0324-02

0 引言

動(dòng)物的一切生命活動(dòng)（生長(zhǎng)、發(fā)育和生殖等）都是在一定的環(huán)境溫度中進(jìn)行的。一般說來，變溫動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育所要求的溫度條件在 6-36℃范圍內(nèi)；恒溫動(dòng)物由于自身有調(diào)節(jié)體溫的能力，對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)范圍廣些[1]。當(dāng)環(huán)境溫度在最低和最適溫度之間時(shí)，動(dòng)物體內(nèi)的生理生化反應(yīng)會(huì)隨著溫度的升高而加快，代謝活動(dòng)加強(qiáng)，從而加快生長(zhǎng)發(fā)育速度；當(dāng)溫度高于最適溫度后，參與生理生化反應(yīng)的酶系統(tǒng)受到影響，代謝活動(dòng)受阻，勢(shì)必影響到動(dòng)物正常的生長(zhǎng)發(fā)育。環(huán)境溫度若超出動(dòng)物所要求的范圍，動(dòng)物的生命活動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)停滯；溫度過高或過低會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物體死亡[2]。近年來關(guān)于動(dòng)物對(duì)外界環(huán)境溫度適應(yīng)的分子生物學(xué)研究主要集中在基因水平、蛋白質(zhì)水平和細(xì)胞膜水平三個(gè)方面。

1 基因水平上的溫度

動(dòng)物對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)，會(huì)使自身的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄和表達(dá)模式發(fā)成變化，以適合環(huán)境的變化，此時(shí)它會(huì)出現(xiàn)新的基因開放和新蛋白因子的合成，這總的來說是動(dòng)物對(duì)自身的一種保護(hù)方式。

外界環(huán)境溫度的改變可以誘導(dǎo)動(dòng)物體內(nèi)熱激蛋白家族基因的大量表達(dá)，從而調(diào)整動(dòng)物有機(jī)體對(duì)外界環(huán)境溫度的適應(yīng)。

盡管熱激蛋白家族基因序列保守，編碼序列變異較低，但是，由于目前動(dòng)物種類逐漸增多，熱激蛋白基因序列和拷貝數(shù)等也在逐步顯示出不同的趨勢(shì)。

適應(yīng)不同溫度的果蠅居群，其熱激蛋白70基因內(nèi)存在兩個(gè)顯著的差異[4]，一個(gè)大的插入/缺失（indel）多態(tài)位點(diǎn)（56H8/122）和一個(gè)單核苷酸多態(tài)位點(diǎn)差異；對(duì)于來自澳大利亞東部不同緯度的11個(gè)居群，插入/缺失位點(diǎn)的頻率與緯度呈正相關(guān)，由于緯度與溫度最大（小）值和平均值呈負(fù)相關(guān)，提示溫度和熱值變化可能對(duì)Hsp70基因的這一變異頻率產(chǎn)生了影響，Anderson[5]等也發(fā)現(xiàn)黑腹果蠅3號(hào)染色體右臂上hsr-omega基因的8bp缺失作為一個(gè)遺傳標(biāo)記與緯度及最高溫（最熱月）呈正相關(guān)，另一個(gè)3端重復(fù)的標(biāo)記則多出現(xiàn)于溫帶群體中，與冷適應(yīng)性相關(guān)。適應(yīng)于較低緯度的Drosophila lummei有7個(gè)Hsp70基因拷貝，其熱脅迫抗性高于具有5個(gè)拷貝的Drosophila lummei，后者在分布上處于較高的緯度，提示Hsp70基因結(jié)構(gòu)與果蠅的適應(yīng)緯度有相關(guān)性[6]。

果蠅體內(nèi)一個(gè)名為“DmDG”的基因活性一旦下降，果蠅就會(huì)“怕熱”，從而喜歡向溫度更低的地方轉(zhuǎn)移，其喜好的環(huán)境溫度要比正常情況下低5攝氏度[7]。“DmDG”基因可能與果蠅的代謝功能相關(guān)。這個(gè)基因活性下降后，果蠅體內(nèi)能量代謝就會(huì)活躍，于是就會(huì)更喜歡低溫環(huán)境。動(dòng)物體內(nèi)利用基因調(diào)節(jié)溫度適應(yīng)性的機(jī)制普遍存在，這可以使動(dòng)物適應(yīng)很大的溫度變化。

克隆斑潛蠅（Liriomyza sativae）3種小分子Hsp（Hsp19.5、Hsp20.8和Hsp21.7）和2種Hsp60（TCP1α，TCP1ζ），定量PCR分析表明，3種小分子Hsp均能被低溫所誘導(dǎo)表達(dá)，而且Hsp20.8對(duì)低溫更敏感，這意味著不同的小分子Hsp可能響應(yīng)不同強(qiáng)度的低溫脅迫。6種Hsp基因（Hsp19.5、Hsp20.8、Hsp21.7、TCP1α、TCP1ζ和Hsp90）的相對(duì)表達(dá)量在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段差異顯著。總的表達(dá)趨勢(shì)是：小分子Hsp（Hsp19.5、Hsp20.8、Hsp21.7）在蛹期表達(dá)量最高，而大分子Hsp（TCP1α、TCP1ζ、Hsp90）的表達(dá)量則隨著生長(zhǎng)發(fā)育而遞增[8]。這意味著除響應(yīng)溫度脅迫外，熱激蛋白基因可能還在昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育中起著一定的作用。

2 蛋白質(zhì)水平上的溫度適應(yīng)

熱激蛋白（Hsps）是生物適應(yīng)環(huán)境溫度變化的一個(gè)重要媒介分子。受到熱脅迫刺激后，動(dòng)物有機(jī)體對(duì)熱的脅迫抗性提高與熱激蛋白表達(dá)量普遍成正相關(guān)[9]。

熱激蛋白存在于所有動(dòng)物細(xì)胞中，是動(dòng)物受到應(yīng)激原刺激后誘導(dǎo)產(chǎn)生的一組應(yīng)激蛋白，與機(jī)體的應(yīng)激關(guān)系密切，在進(jìn)化上高度保守。對(duì)滯育的吉普賽蛾（Lymantria dispar）幼蟲給以37-41℃的熱激可以誘發(fā)合成7種Hsps（分子量分別為90，75，73，60，42，29和22ku），-10--20℃的冷休克導(dǎo)致其產(chǎn)生2種Hsps（90和75ku），當(dāng)在25℃下恢復(fù)時(shí)另外又合成分子量29ku的熱激蛋白[10]。斑馬魚在熱脅迫（28-37℃）和冷脅迫（20-28℃）下的熱激蛋白表達(dá)模式存在差異，在熱脅迫條件下，Hsp70呈上調(diào)表達(dá)，而冷脅迫下Hsp70則顯穩(wěn)定表達(dá)[11]。將新月魚的成纖維細(xì)胞系的培養(yǎng)溫度從28℃調(diào)節(jié)到37℃時(shí)誘導(dǎo)產(chǎn)生3種不同的熱休克蛋白[12]。

較緩和的高溫對(duì)B型煙粉虱Hsp70表達(dá)具有誘導(dǎo)作用，極端高溫會(huì)抑制Hsp70表達(dá)。在37-41℃范圍內(nèi)，Hsp70的表達(dá)量隨著溫度的升高而升高，在41℃時(shí)達(dá)到最高峰；當(dāng)溫度升高到43℃和45℃，B型煙粉虱Hsp70的表達(dá)量迅速降低。B型煙粉虱溫室種群體內(nèi)的Hsp70表達(dá)量與溫室內(nèi)的溫度有關(guān)：上午到中午隨著氣溫的升高，B型煙粉虱體內(nèi)Hsp70表達(dá)量隨之上升；傍晚氣溫降低時(shí)，Hsp70表達(dá)量也隨之下降[13]。Kimura（1998）比較過3個(gè)果蠅近緣種熱休克蛋白基因的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)在冷激條件下，亞熱帶低海拔種（Drosophila watanabe）誘導(dǎo)熱休克蛋白表達(dá)的閾溫度要比溫帶種（D．traurara）和亞熱帶高海拔種（D．trapezifrons）高，而亞熱帶低海拔種的耐寒性卻最低，說明在果蠅中熱休克蛋白基因表達(dá)和耐寒性呈負(fù)相關(guān)[14]。Sorensen et al（2001）研究果蠅（D．huzzatii）不同自然種群間HSP70基因表達(dá)后，發(fā)現(xiàn)在冷激下寒溫帶種群誘導(dǎo)熱休克蛋白基因表達(dá)的閾溫度要明顯低于熱帶種群[15]。

3 細(xì)胞膜水平上的溫度適應(yīng)

在正常生理溫度下，細(xì)胞膜的主動(dòng)運(yùn)輸、酶的活性、胞外分泌等機(jī)能才能正常進(jìn)行[16]。細(xì)胞的膜脂在不同溫度下具有不同的酰基鏈和鏈長(zhǎng)度[16]。細(xì)胞膜化學(xué)成分改變可能是對(duì)溫度適應(yīng)的最普遍模式[16]。低溫通過影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性而影響細(xì)胞正常的機(jī)能，對(duì)低溫的適應(yīng)不可避免地會(huì)涉及到細(xì)胞膜化學(xué)成分的改變。膽固醇能夠促使細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的有序化，從而增加細(xì)胞膜的流動(dòng)性。魚類通過改變脂肪酸中不飽和成分含量和極性磷脂頭部組分，減少細(xì)胞膜中甾醇/磷脂比率來改變膜的流動(dòng)性使魚類更加適應(yīng)寒冷的外界環(huán)境[17]。通過對(duì)不同溫度適應(yīng)下虹鱒魚（rainbow trout）的肝、腎、腮等組織細(xì)胞細(xì)胞膜中膽固醇（C）與磷脂（P）含量的研究發(fā)現(xiàn)，5℃適應(yīng)組細(xì)胞膜的C/P 值顯著低于20℃適應(yīng)組[3]。把魚體暴露于低溫下會(huì)導(dǎo)致的極性磷脂中非飽和脂肪酸/飽和脂肪酸比例增高，有利于在低溫下維持細(xì)胞膜流動(dòng)性，使魚體更能抵抗低溫?fù)p害[18]。低溫還誘導(dǎo)細(xì)胞脂肪酸氧化酶的生成，由于它可以提高細(xì)胞膜中不飽和脂肪酸的含量，從而提高了細(xì)胞膜在低溫條件下的流動(dòng)性[19]。

在動(dòng)物對(duì)溫度的適應(yīng)過程中，動(dòng)物細(xì)胞還通過膜上各種離子通道數(shù)量及分布的改變使細(xì)胞內(nèi)離子的成分和濃度發(fā)生相應(yīng)的改變。研究表明，在北極生活的兩種魚類：Trematomus bernacchii和Trematomus newnesi在適應(yīng)較高溫度過程中，腮和腎等滲透壓調(diào)節(jié)器官細(xì)胞膜上的Na/K+-ATP酶活性升高，將細(xì)胞內(nèi)鈉的、氯離子快速泵出體外，從而使得血清中滲透壓明顯降低，與海水間的滲透壓差增大。研究結(jié)果表明，在冷環(huán)境中，魚類靠升高體液離子濃度及滲透壓來縮小與外界海水之間的差異，從而減少能量損耗[3]。鴨子對(duì)冷適應(yīng)表現(xiàn)為肌漿網(wǎng)或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上Ca2+-ATPase活性及Ca2+釋放通道數(shù)量上的改變時(shí)相與非寒顫產(chǎn)熱的發(fā)生相一致[20]。

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第3篇

摘要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和考核方式等方面介紹了研究生細(xì)胞分子生物學(xué)課程的教學(xué)開展與體會(huì)，為適應(yīng)多研究方向的研究生培養(yǎng)要求、提高教學(xué)效果提供參考。

關(guān)鍵詞研究生;細(xì)胞分子生物學(xué);教學(xué);內(nèi)容;考核

揚(yáng)州大學(xué)碩士研究生培養(yǎng)方案課程設(shè)置將細(xì)胞分子生物學(xué)作為生物學(xué)一級(jí)學(xué)科的學(xué)位課程，包含植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、生理學(xué)、水生生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、生物物理學(xué)、生態(tài)學(xué)等11個(gè)生物學(xué)二級(jí)學(xué)科。揚(yáng)州大學(xué)是江蘇省屬重點(diǎn)綜合性大學(xué)，目前設(shè)有27個(gè)學(xué)院，11個(gè)生物學(xué)二級(jí)學(xué)科分散在生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、農(nóng)學(xué)院、獸醫(yī)學(xué)院、醫(yī)學(xué)院，各二級(jí)學(xué)科的研究方向也較廣泛，如何適應(yīng)這種多學(xué)院、多學(xué)科和多研究方向的碩士研究生培養(yǎng)要求，提高教學(xué)效果，揚(yáng)州大學(xué)不斷進(jìn)行嘗試、改革，構(gòu)建了適合各二級(jí)學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)要求的細(xì)胞分子生物學(xué)教學(xué)體系，現(xiàn)將這門課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和考核方式介紹如下。

1細(xì)胞分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容

細(xì)胞分子生物學(xué)是隨著細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)發(fā)展而興起的一門較新的學(xué)科，是一門在分子水平上研究基因?qū)?xì)胞活動(dòng)調(diào)控以及各種細(xì)胞結(jié)構(gòu)的形成和功能執(zhí)行的科學(xué)[1]。對(duì)生物學(xué)專業(yè)的研究生來講，本科階段都學(xué)過細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)這2門課程，因此研究生所開設(shè)的細(xì)胞分子生物學(xué)課程體系應(yīng)該和本科生的課程體系有所區(qū)別。由于傳統(tǒng)的細(xì)胞分子生物學(xué)教材與細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)在內(nèi)容上有很多雷同，若采用這些教材，很容易使研究生對(duì)該門課程失去興趣。揚(yáng)州大學(xué)將該門課程的教學(xué)內(nèi)容分為4個(gè)部分:細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞遺傳、細(xì)胞代謝與調(diào)控、細(xì)胞發(fā)育，該校沒有選擇任何固定教材，僅僅指定少數(shù)最新出版的教材作為參考書，如韓貽仁主編的分子細(xì)胞生物學(xué)[2]、Gerald Karp主編的Cell and Molecular Biology:Concepts and Experi-ments等[3]。

2細(xì)胞分子生物學(xué)的教學(xué)過程

揚(yáng)州大學(xué)細(xì)胞分子生物學(xué)的授課對(duì)象差異比較大，學(xué)生的來源和專業(yè)背景也不同，在教學(xué)過程中，筆者嘗試使用開放式教師、開放式教學(xué)和開放式課堂的教學(xué)方法。

2.1開放式教師

以往的研究生課程都是由固定的教師一上到底，由于教師的精力有限，不可能對(duì)細(xì)胞生物學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的前沿知識(shí)都熟悉。為了解決這一問題，揚(yáng)州大學(xué)采用不固定教師上課的制度，跨學(xué)科跨學(xué)院請(qǐng)資深教師進(jìn)行授課，確保學(xué)生能夠了解該領(lǐng)域的基本知識(shí)與前沿動(dòng)態(tài)。設(shè)置的4個(gè)部分教學(xué)內(nèi)容中，每一部分由1~2位專業(yè)教師負(fù)責(zé)主講，教師可結(jié)合自己的專業(yè)背景，根據(jù)不同教學(xué)模塊，設(shè)置具體的教學(xué)內(nèi)容，不拘泥于任何教科書進(jìn)行授課。有些教師的研究方向是植物，對(duì)植物細(xì)胞分子生物學(xué)的研究進(jìn)展和前沿動(dòng)態(tài)比較熟悉，講授植物細(xì)胞分子生物學(xué)可以做到深入淺出，而對(duì)動(dòng)物細(xì)胞分子生物學(xué)的講授效果會(huì)比較差，因此主講教師可選擇來自植物、動(dòng)物、微生物、病毒等研究方向的老師。對(duì)于學(xué)生，有些是來源于農(nóng)學(xué)院，其背景知識(shí)和興趣側(cè)重在植物方面，而有些來源于醫(yī)學(xué)院或獸醫(yī)學(xué)院，其背景知識(shí)和興趣側(cè)重在動(dòng)物方面，這就要求選擇具有不同學(xué)科背景的教師。開展開放式的教學(xué)方式，滿足不同學(xué)生的要求。

2.2開放式教學(xué)

由于細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的前沿學(xué)科之一，因此在把握現(xiàn)有教材和參考資料的基礎(chǔ)上，教學(xué)過程中要結(jié)合實(shí)際將細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的新進(jìn)展、新知識(shí)、新方法介紹給學(xué)生，拓寬學(xué)生知識(shí)的深度、廣度，培養(yǎng)其對(duì)未來工作的適應(yīng)能力。

在每一個(gè)教學(xué)模塊中，教師可通過不同的教學(xué)方式講解不同側(cè)重點(diǎn)的專題。如細(xì)胞結(jié)構(gòu)部分包括講了2個(gè)專題，一個(gè)是細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng):結(jié)構(gòu)、功能、蛋白質(zhì)分選和膜泡運(yùn)輸，另一個(gè)是細(xì)胞骨架與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。內(nèi)膜系統(tǒng)一般是指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞核、溶酶體和液泡(包括內(nèi)體和分泌泡)5類細(xì)胞器膜的總稱，而廣義的內(nèi)膜系統(tǒng)概念也包括線粒體、葉綠體、過氧化物酶體、細(xì)胞核等細(xì)胞內(nèi)所有細(xì)胞器膜的總稱。在本科細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)過程中，這些細(xì)胞器的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)生是分別獨(dú)立介紹。雖然這些細(xì)胞器具有各自獨(dú)立的結(jié)構(gòu)和功能[4]，但它們又是密切相關(guān)的，尤其是它們的膜結(jié)構(gòu)是可以相互轉(zhuǎn)換的，轉(zhuǎn)換的機(jī)制則是通過蛋白質(zhì)分選和膜泡運(yùn)輸來實(shí)現(xiàn)的。在講授內(nèi)膜系統(tǒng)時(shí)，可通過蛋白質(zhì)合成這條線將這些相關(guān)內(nèi)容串聯(lián)起來講述。由于核糖體在蛋白質(zhì)合成上與內(nèi)膜系統(tǒng)互為一體，因此將核糖體也加入進(jìn)來，同時(shí)向上講可以提及細(xì)胞核中核糖體大小亞基及mRNA的合成，向下還可講述細(xì)胞膜上的蛋白功能，從而用蛋白質(zhì)合成一條線將細(xì)胞的三大結(jié)構(gòu)即細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核聯(lián)系了起來。同時(shí)，也啟迪研究生自己去找線索，找出一根主干，將盡可能多的內(nèi)容串起來。又如細(xì)胞骨架對(duì)于維持細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性以及在細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞和細(xì)胞分化分裂等一系列方面起重要作用，因此對(duì)細(xì)胞骨架的研究是近代生命科學(xué)中最活躍的研究領(lǐng)域之一，它的快速發(fā)展主要得益于大型分析儀器的應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)方法技術(shù)的改進(jìn)。在這一部分內(nèi)容的教學(xué)中，可重點(diǎn)向?qū)W生講解細(xì)胞骨架的研究方法，包括每種方法的原理、基本過程和結(jié)果分析，以最新的國(guó)外權(quán)威期刊上發(fā)表的細(xì)胞骨架方面的論文為例，向?qū)W生介紹細(xì)胞骨架的研究是如何開展的。

2.3開放式課堂

研究生課堂和本科生課堂相比，講授內(nèi)容量非常大。筆者一般會(huì)在課后將課件提供給學(xué)生，使他們?cè)谡n堂上不用花太多精力記筆記，而是將主要精力集中到聽課上，跟著教師的引導(dǎo)考慮問題，這樣使其思維保持很高的興奮度，且感到疲勞。在嚴(yán)格遵守課堂紀(jì)律的前提下，在上課時(shí)要盡量調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，以開拓學(xué)生的思維，培養(yǎng)創(chuàng)造性。課后要讓學(xué)生自己閱讀指定或推薦的原始文獻(xiàn)，或者讓他們自己到網(wǎng)上查閱自己感興趣的問題，以此可培養(yǎng)學(xué)生閱讀文獻(xiàn)、查找資料、進(jìn)行科研的能力。

3細(xì)胞分子生物學(xué)的考核方式

作為生物學(xué)一級(jí)學(xué)科碩士研究生的學(xué)位課程，細(xì)胞分子生物學(xué)的考核以考試為主，考慮到研究生學(xué)習(xí)細(xì)胞分子生物學(xué)課的目的主要是為了提高學(xué)生利用學(xué)到的細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)解決課題研究中的問題，實(shí)用性較強(qiáng)，因此筆者選用開卷考試的形式，所出的試題都是綜合性的分析題，在考場(chǎng)內(nèi)學(xué)生可以查閱任何參考資料，但參考資料中沒有現(xiàn)成的答案，促使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，通過仔細(xì)分析才能得出答案。這種考核方式一方面提高了學(xué)生獨(dú)立思考問題和解決問題的能力，另一方面也使教師了解了學(xué)生對(duì)這門課程的掌握情況，檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，很大程度上促進(jìn)了以后教學(xué)的開展。

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第4篇

[關(guān)鍵詞] 分化型甲狀腺癌；分子生物學(xué)；進(jìn)展

[中圖分類號(hào)] R736.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-4721（2013）09（b）-0019-03

甲狀腺癌主要組織病理學(xué)類型包括狀癌（PTC）、濾泡狀癌（FTC）、髓樣癌（MTC）以及未分化癌（ATC）。前兩者統(tǒng)稱分化型甲狀腺癌（DTC），共占甲狀腺癌的90%以上，占頭頸部惡性腫瘤的首位，占所有惡性腫瘤的3%，女性發(fā)病率較高。近20年來，我國(guó)甲狀腺癌發(fā)病率呈明顯上升趨勢(shì)，由約1/10萬上升到（3～4）/10萬。DTC確切的致病因素尚不清楚，幼年時(shí)過量射線照射是目前唯一確定的致癌機(jī)制[1-2]。近年來分子生物學(xué)技術(shù)研究使人們對(duì)甲狀腺癌的分子機(jī)制有了更深入的了解，這對(duì)于指導(dǎo)甲狀腺癌的診斷治療及療效評(píng)價(jià)有非常重要的意義，本文就DTC相關(guān)基因研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 BRAF基因

BRAF基因最早是在人類尤文肉瘤中發(fā)現(xiàn)的高度表達(dá)變異的癌基因，在極少數(shù)的胃腸癌、肺癌、卵巢癌以及甲狀腺癌等多種腫瘤中都有表達(dá)[3]。BRAF又名鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌同源體B1，該基因位于第7號(hào)染色體，為RAF基因家族成員之一，是RET和RAS的下游信號(hào)分子。目前認(rèn)為，BRAF基因突變是甲狀腺癌最常見的基因變異之一，約49%的PTC和25%的ATC會(huì)出現(xiàn)該基因的表達(dá)[4]。其發(fā)生機(jī)制為BRAF基因錯(cuò)義突變的15外顯子堿基，致使翻譯蛋白質(zhì)600位密碼子將對(duì)應(yīng)的纈氨酸 （V600E）替代為谷氨酸，可活化蛋白激酶，并進(jìn)一步激活ERK激酶，向MAPK信號(hào)通路下游傳遞細(xì)胞有絲分裂信號(hào)，致使甲狀腺細(xì)胞腫瘤形成并向惡性轉(zhuǎn)化[5]。

BRAF基因突變是近年來甲狀腺癌基因領(lǐng)域的重要研究進(jìn)展，也是目前針對(duì)DTC發(fā)生機(jī)制研究最多的突變類型之一。最近研究顯示導(dǎo)致激酶激活突變的因素有多種，包括點(diǎn)突變框內(nèi)插入或框內(nèi)缺失、放射線暴露等，盡管其發(fā)生率較低。由于BRAF基因突變?cè)贒TC中發(fā)生率較高，而在甲狀腺良性病變中檢測(cè)不到，因此該突變可以作為特異性較強(qiáng)的DTC診斷指標(biāo)。該突變與低分化的甲狀腺癌及ATC的變異性也有較強(qiáng)關(guān)聯(lián)性，在高細(xì)胞及經(jīng)典亞型的PTC中更為常見。還有研究顯示該突變的存在似乎與腫瘤的侵襲性特征有關(guān)，此突變可使腫瘤更易去分化，因?yàn)榇送蛔兛梢娪陂g變性轉(zhuǎn)化，如甲狀腺包膜外侵犯、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和腫瘤復(fù)發(fā)，而這類因素往往代表著較高的腫瘤相關(guān)死亡率。一些大樣本臨床研究證實(shí)，腺體外浸潤(rùn)、區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期（Ⅲ/Ⅳ期）均與BRAF突變呈正相關(guān)[6]。有研究對(duì)PTC患者隨訪顯示高達(dá)80%～85%的復(fù)發(fā)PTC伴有BRAF突變，這證明對(duì)于PTC復(fù)發(fā)，BRAF突變有很強(qiáng)的預(yù)測(cè)作用。

以BRAF以及其下游激酶為靶點(diǎn)的分子靶向藥物治療已成為目前DTC治療研究的又一熱點(diǎn)。近年來研究顯示多靶點(diǎn)激酶抑制劑索拉非尼（sorafenib）能抑制BRAF突變基因型的甲狀腺腫瘤細(xì)胞和甲癌腫瘤模型的增殖和生長(zhǎng)，但目前國(guó)內(nèi)尚未見該藥用于甲狀腺癌治療的報(bào)道[7]。

2 RET/PTC重排基因

RET基因于1985年首次發(fā)現(xiàn)于小鼠轉(zhuǎn)化的NIH3T3細(xì)胞中，因其同樣具有與其他基因重排及活化的特征，故又稱為RET原癌基因。RET原癌基因經(jīng)重排后被稱為RET/PTC癌基因，屬于酪氨酸蛋白激酶受體家族。在這些RET/PTC重排中，RET基因的跨膜區(qū)和細(xì)胞外區(qū)丟失，取而代之的是不同基因來源的5′末端，例如RET與H4融合形成RET/PTC1嵌合體，與RIalpha融合形成RET/PTC2嵌合體等。其產(chǎn)生的嵌合體使RET原癌基因編碼的酪氨酸蛋白激酶發(fā)生激活，通過下游信號(hào)的傳導(dǎo)使甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化[8]。目前研究指出，甲狀腺的免疫功能通過RET/PTC1下調(diào)，可間接促進(jìn)PTC的發(fā)生。提示癌基因、免疫、炎癥及惡性腫瘤生物學(xué)特性之間存在一定聯(lián)系，在甲狀腺癌發(fā)病機(jī)制中RET/PTC基因重排有較重要的作用。

在PTC細(xì)胞中RET/PTC基因重排普遍存在，而在正常甲狀腺組織及良性甲狀腺病變中不表達(dá)或基本不表達(dá)[9]，所以RET/PTC重排可以作為診斷PTC較特異的指標(biāo)。但PTC中RET/PTC的表達(dá)率報(bào)道不一，所以其陰性結(jié)果并不能完全除外PTC。此外，國(guó)外研究還發(fā)現(xiàn)放射性暴露史能引起RET/PTC基因重排并進(jìn)一步促使甲狀腺癌的發(fā)生。國(guó)外學(xué)者報(bào)道幼年時(shí)曾有放射線暴露史的PTC患者的RET/PTC重排發(fā)生率明顯高于無此經(jīng)歷的PTC患者[10]。還有作者對(duì)在切爾諾貝利核泄露事故中受過量射線照射所致的狀甲狀腺癌患者進(jìn)行分子生物學(xué)分析也發(fā)現(xiàn)上述特點(diǎn)。

對(duì)于有無RET/PTC重排及與PTC的臨床特征之間的關(guān)系，目前臨床認(rèn)為存在RET/PTC重排的PTC患者的TNM分期更晚，也更易表現(xiàn)出甲狀腺被膜外侵犯，也更易復(fù)發(fā)。但由于采集病例數(shù)較少以及所采用的免疫方法不同，在不同的國(guó)家和地區(qū)，其陽(yáng)性率相差也比較大，為2.5%～53.5%。還有證據(jù)顯示是否存在RET/PTC重排與甲狀腺狀癌的不同生物學(xué)行為特點(diǎn)有關(guān)，有RET/PTC2重排的分化型甲狀腺癌往往具有高度的侵襲性和去分化能力[11]。國(guó)外Zafon等[12]報(bào)道 RET/PTC表達(dá)陽(yáng)性的甲狀腺狀癌患者更易發(fā)生局部浸潤(rùn)及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P

舒尼替尼（sunitinib）為近年研制的一種多靶點(diǎn)受體拮抗劑，可以明顯抑制RET/PTC酪氨酸激酶[13]。在另一項(xiàng)研究中，舒尼替尼可抑制具有RET/PTC1重組的PTC增殖和生長(zhǎng)，但目前國(guó)內(nèi)亦尚未用于甲狀腺癌的臨床治療。

3 RAS原癌基因

RAS是一種原癌基因，廣泛存在于人和動(dòng)物細(xì)胞中，為人類多種腫瘤最常見的基因異常。RAS基因包括K-RAS、H-RAS和N-RAS 3種類型，這三種基因內(nèi)結(jié)構(gòu)分別很大，但都編碼一種結(jié)構(gòu)相似的G蛋白質(zhì)，分子量為21 kD，故統(tǒng)稱為P21-RAS[14]。分子生物學(xué)及遺傳學(xué)研究提示，RAS基因是存在于細(xì)胞膜上一種鳥嘌呤核苷酸的結(jié)合蛋白，為多種酪氨酸激酶受體的感受器，并細(xì)胞的生長(zhǎng)及分化起調(diào)解作用。該基因一般有兩種存在方式，即與GDP結(jié)合時(shí)的失活狀態(tài)以及與GTP結(jié)合時(shí)的活化狀態(tài)。突變的RAS蛋白降低了自身內(nèi)源性鳥苷酸三磷酸酶（GTP）的活性，其結(jié)果是致使GTP與RAS蛋白的持續(xù)結(jié)合并具有了促使細(xì)胞生長(zhǎng)的作用，致使RAS處于一種持續(xù)激活的狀態(tài)中。由于酪氨酸激酶受體等多種信號(hào)傳導(dǎo)通道的傳感器都受該基因編碼聯(lián)系，并可激活多個(gè)不同信號(hào)傳導(dǎo)通道，其結(jié)局會(huì)導(dǎo)致甲狀腺組織細(xì)胞轉(zhuǎn)化為惡性。

RAS突變常在特定腫瘤中出現(xiàn)，如RAS突變可見于95%的胰腺癌中。它也是DTC中檢測(cè)到的最常見的突變之一。不同的腫瘤有不同的RAS基因突變類型，如K-RAS突變與肺癌有關(guān)等。DTC中已經(jīng)檢測(cè)到多種RAS基因突變?nèi)鏝-RAS、K-RAS、H-RAS，但在MTC組織中幾乎從未檢測(cè)出該基因突變。該基因突變主要存在于濾泡型PTC及濾泡性腺瘤中，但FTC少見[15-16]，該基因突變還對(duì)濾泡性腺瘤能否進(jìn)一步發(fā)展為腺癌或者未分化癌具有一定的預(yù)測(cè)意義，為RAS陽(yáng)性的腺瘤積極手術(shù)切除提供依據(jù)。大約10%的FTC可見RAS基因的點(diǎn)突變，并且似乎僅與濾泡亞型FTC有關(guān)。RAS點(diǎn)突變型FTC往往伴有濾泡變異型組織學(xué)的特性，表現(xiàn)為腫瘤外侵、腫瘤的失分化和出現(xiàn)轉(zhuǎn)移，這在存在骨轉(zhuǎn)移的病例中表現(xiàn)尤為明顯[17]。而在低分化DTC組織中往往RAS突變檢出率較高，表明該突變會(huì)導(dǎo)致DTC更強(qiáng)的侵襲能力。

RAS突變是在DTC中比較多見的事件，具有較高的特異性和敏感性。RAS突變和這些腫瘤的預(yù)后及臨床特征密切相關(guān)，作為一種DTC的診斷學(xué)標(biāo)志具有較廣闊的發(fā)展前景。RAS抑制劑洛伐他汀已被證實(shí)在RAS突變的的甲狀腺腫瘤的體內(nèi)具有抗腫瘤效果[18]，為RAS突變表達(dá)的DTC提供了新的治療方法，可能對(duì)限制腫瘤的播散有作用，這還需要臨床進(jìn)一步研究。

綜上所述，多種免疫組化結(jié)果與DTC的發(fā)生、發(fā)展、預(yù)后和轉(zhuǎn)歸有密切關(guān)系，而且，每種基因的作用均有所不同。甲狀腺標(biāo)本檢測(cè)P21-RAS有助于分化型甲狀腺癌的診斷，而進(jìn)行RET/PTC及BRAF檢測(cè)，不但可以有助于診斷PTC，而且可更好地估計(jì)腫瘤的侵襲性及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移特點(diǎn)，對(duì)于腫瘤的后續(xù)治療方案（如分子靶向治療等）及判斷預(yù)后有重要價(jià)值。

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第5篇

關(guān)鍵詞：研究生培養(yǎng)；實(shí)際需求；分子生物學(xué)；探索

中圖分類號(hào)：G643.2 ？搖文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）03-0046-02

隨著生物科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，生命科學(xué)各學(xué)科之間的交叉滲透日益顯著，而在生命科學(xué)領(lǐng)域的各項(xiàng)核心課程之中，分子生物學(xué)已逐漸成為聯(lián)系其他學(xué)科的樞紐性課程和眾多新興學(xué)科的基礎(chǔ)性課程。生命科學(xué)各專業(yè)的研究生，對(duì)分子生物學(xué)知識(shí)的理解和掌握程度，直接關(guān)系著后續(xù)開展研究生課題設(shè)計(jì)及進(jìn)行畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)研究的質(zhì)量與水平，因此，如何讓學(xué)生真正做到學(xué)以致用，讓分子生物學(xué)的理論和實(shí)踐知識(shí)為研究生課題設(shè)計(jì)服務(wù)，已成為判斷該課程教學(xué)效果好壞的關(guān)鍵問題[1]。分子生物學(xué)是從生物化學(xué)這門課程中獨(dú)立出來的一門課程，它的核心內(nèi)容是基因的表達(dá)與調(diào)控，這構(gòu)成了整個(gè)課程的主干部分，與此相關(guān)的眾多內(nèi)容組成了課程的枝葉部分，傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往注重分子生物學(xué)理論機(jī)制的講解，而將實(shí)驗(yàn)教學(xué)獨(dú)立開來，這種教學(xué)模式對(duì)即將進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展課題設(shè)計(jì)和研究工作的研究生來講，存在明顯的缺陷。原因有以下三點(diǎn)：首先，生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的研究生與本科生相比，已具有一定的分子生物學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，其理解能力也更強(qiáng)；其次，研究生與本科生對(duì)于課程的預(yù)期不同，研究生馬上面臨獨(dú)立地開展學(xué)位論文的課題設(shè)計(jì)，對(duì)課程學(xué)以致用的要求會(huì)更高一些；再次，由于研究生的本科背景及自己所學(xué)專業(yè)等方面存在著較大的差別，其學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)參差不齊，因此每個(gè)人對(duì)課程的要求也不同。因此，分子生物學(xué)的研究生教學(xué)工作需要更多地考慮研究生的實(shí)際特點(diǎn)，針對(duì)性地開展教學(xué)模式和教學(xué)方法改革。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)，注重從研究生教育的實(shí)際需求出發(fā)，通過幾年的實(shí)踐探索，已初步構(gòu)建好研究生分子生物學(xué)的課程體系，并在教學(xué)工作中不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，有力地促進(jìn)研究生專業(yè)能力的培養(yǎng)，下面就已經(jīng)開展的教學(xué)新探索加以介紹。

一、教材的選擇與課程內(nèi)容設(shè)置的探索

我們沒有指定某一本書作為課堂教材，而是向?qū)W生介紹了幾本分子生物學(xué)領(lǐng)域的經(jīng)典著作，其中包括《現(xiàn)代分子生物學(xué)》、《醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)》、《基因的分子生物學(xué)》、《基因VIII》及《分子克隆實(shí)驗(yàn)指南》等，希望學(xué)生能盡可能地閱讀并參考這些著作來學(xué)習(xí)。這樣有助于學(xué)生從不同的專著中獲取知識(shí)，通過不同作者的講解與敘述，增加對(duì)分子生物學(xué)的全面思考和認(rèn)識(shí)。

我們通過深入了解每位學(xué)生在本科階段的相關(guān)學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)由于專業(yè)背景差別較大，很多學(xué)生即使學(xué)過了相關(guān)課程內(nèi)容，對(duì)分子生物學(xué)知識(shí)的理解仍處于較淺水平。因此，在課程內(nèi)容的設(shè)置上我們進(jìn)行了改革，最終確認(rèn)了“一條主線，三個(gè)基本點(diǎn)”的格局，主線就是分子生物學(xué)的核心：基因的表達(dá)與調(diào)控，三個(gè)基本點(diǎn)即三大基本過程：復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯。在課程設(shè)置上，我們也分為三大塊，即分子生物學(xué)基本理論與知識(shí)、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和分子生物學(xué)專題知識(shí)，第一部分是課程的重點(diǎn)部分，包含了三個(gè)基本點(diǎn)的內(nèi)容；后兩部分是在第一部分內(nèi)容上的進(jìn)展和深入，基因的表達(dá)與調(diào)控成為貫穿三部分的一條主線，每一部分都緊密聯(lián)系該主題。因此，理論課與實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)都是圍繞主線與基本點(diǎn)展開，使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，在腦海中形成分子生物學(xué)的最基本理論體系，奠定良好的分子生物學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)。

二、了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，使教學(xué)更加貼近實(shí)際

針對(duì)本課程結(jié)束后，學(xué)生馬上就要進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展課題研究的現(xiàn)狀，在開課初期給學(xué)生布置了一道課外作業(yè)題，即“與導(dǎo)師交流，了解自己研究生論文的課題方向和內(nèi)容，提出你想通過分子生物學(xué)課程學(xué)習(xí)到的內(nèi)容有哪些”。因?yàn)樯婕暗轿磥碜约旱恼n題及論文，每位學(xué)生都積極參與并完成了該項(xiàng)作業(yè)，總結(jié)學(xué)生的作業(yè)情況，我們發(fā)現(xiàn)不同專業(yè)研究生對(duì)本課程的需求存在著異同點(diǎn)，例如，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的研究生對(duì)分子生物學(xué)新發(fā)現(xiàn)和新知識(shí)方面的要求較多，而藥學(xué)專業(yè)的研究生更希望對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面了解更多一些。根據(jù)這些反饋回來的情況，我們授課老師了解到了學(xué)生以后從事專業(yè)課題研究的基本信息，因此在后續(xù)的課程設(shè)計(jì)上根據(jù)各專業(yè)特點(diǎn)，有選擇性地安排一些專題性質(zhì)的課程內(nèi)容，例如，增加了RNAi專題討論課等，這樣使我們的教學(xué)可以更加貼近學(xué)生的實(shí)際需求，受到了學(xué)生的廣泛好評(píng)。

三、每節(jié)課都要有亮點(diǎn)

分子生物學(xué)與其他生物醫(yī)學(xué)類理科課程類似，理論課教學(xué)中都涉及到很多比較枯燥的概念和復(fù)雜機(jī)制過程的講解，如何保證學(xué)生在課堂上的專注力是能否獲得好的教學(xué)效果的關(guān)鍵因素之一。為解決上述問題，通過集體備課我們對(duì)每節(jié)課的授課內(nèi)容進(jìn)行細(xì)致的分析討論，一致認(rèn)為除了進(jìn)行傳統(tǒng)的教學(xué)講解以外，每節(jié)課都必須在內(nèi)容上體現(xiàn)出兩個(gè)以上的能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的亮點(diǎn)內(nèi)容，這些亮點(diǎn)與當(dāng)堂課的核心內(nèi)容有密切關(guān)系，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)還能幫助對(duì)核心內(nèi)容的加深理解。例如，在講DNA復(fù)制這節(jié)課的內(nèi)容時(shí)，我們選取了發(fā)現(xiàn)半保留復(fù)制機(jī)制和發(fā)現(xiàn)岡崎片段兩個(gè)著名實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家故事作為亮點(diǎn)，教導(dǎo)學(xué)生如何激發(fā)自我的創(chuàng)造性思維；在講解PCR技術(shù)的理論章節(jié)時(shí)，選取了授課教師自己做PCR實(shí)驗(yàn)中遇到的幾個(gè)問題作為亮點(diǎn)，將理論課程與實(shí)際操作結(jié)合起來，通過提出問題、分析問題和解決問題的講授方式，使學(xué)生對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的理解更加深入。

四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)著重鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)踐操作能力

本課程還包括了分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，本著為研究生提供一個(gè)連續(xù)性鍛煉動(dòng)手操作機(jī)會(huì)的目的，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)涉及分子生物學(xué)最根本也是最重要內(nèi)容的綜合性實(shí)驗(yàn)，即目的基因的克隆及鑒定。首先在理論課教學(xué)中采用討論式教學(xué)方法，讓學(xué)生對(duì)基因克隆的基本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作流程有了初步的認(rèn)識(shí)，然后采用連續(xù)不間斷的時(shí)間安排，利用晚上及周末時(shí)間，讓學(xué)生親自動(dòng)手完成樣本制備，RNA提取，RT-PCR，目的基因片段的酶切、回收及連接，感受態(tài)細(xì)胞制備，轉(zhuǎn)化重組子及篩選鑒定的各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行課堂討論和分析，進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)的理解和認(rèn)識(shí)，也培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思維，對(duì)其后續(xù)研究生課題的開展起到了很好的促進(jìn)作用[2]。

五、引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)良好的科研思維能力

鍛煉好的科研思維能力是以后從事科研工作的根本所在，在分子生物學(xué)的課堂上，我們也采取了形式多樣的教學(xué)方法努力引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)自己的科研思維能力。例如，老師在講授完基本理論知識(shí)后，提出一些有爭(zhēng)議性的專業(yè)知識(shí)問題，讓學(xué)生分組討論，并拿出自己的觀點(diǎn)，然后進(jìn)行課堂辯論會(huì)，通過這種方式促使學(xué)生開動(dòng)腦筋運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決存在的問題，有利于學(xué)生科研思維能力的鍛煉；我們還開展了課堂seminar活動(dòng)，讓學(xué)生根據(jù)自己專業(yè)及今后課題研究的特點(diǎn)，選取涉及到分子生物課堂知識(shí)的高水平SCI文章，通過自己的閱讀理解，制作講演PPT上講臺(tái)進(jìn)行講解，通過這個(gè)活動(dòng)提高了學(xué)生查閱和分析外文文獻(xiàn)的能力，對(duì)今后的課題設(shè)計(jì)也是大有裨益的[3]。

本著能讓學(xué)生能夠?qū)W以致用的原則，分子生物學(xué)課程教學(xué)緊緊抓住研究生培養(yǎng)和教育的特點(diǎn)，在教授基本理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)知識(shí)的同時(shí)，從研究生未來課題設(shè)計(jì)的實(shí)際出發(fā)，對(duì)授課內(nèi)容、課程體系及構(gòu)架等做了新的探索和嘗試，已獲得了初步的教學(xué)成果，但仍然還有許多地方有待改進(jìn)和完善，相信通過不斷的努力，分子生物學(xué)能成為一門助力生命科學(xué)各專業(yè)研究生教育的必備課程。

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第6篇

關(guān)鍵詞：分子生理學(xué)；實(shí)驗(yàn)室；安全管理

作者簡(jiǎn)介：梁宏偉（1976-），男，蒙古族，內(nèi)蒙古赤峰人，三峽大學(xué)生物技術(shù)研究中心，講師；王玉兵（1977-），男，湖北恩施人，三峽大學(xué)生物技術(shù)研究中心，講師。（湖北宜昌443002）

基金項(xiàng)目：本文系“地方綜合性高校生物類專業(yè)實(shí)用創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建與實(shí)踐”項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2009192）資助的研究成果。

中圖分類號(hào)：G482     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-0079（2012）07-0092-02

隨著生命科學(xué)的迅速發(fā)展，越來越多的科研機(jī)構(gòu)和高校設(shè)立分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室及進(jìn)行這方面的研究工作，它已經(jīng)成為生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的重要實(shí)驗(yàn)基地。分子生物學(xué)是一門非常強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和技能的學(xué)科，以大量的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，涉及的貴重儀器設(shè)備和有毒有害生化試劑種類繁多。目前，大部分分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室都缺乏專職的技術(shù)人員進(jìn)行管理、維護(hù)，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全問題已經(jīng)迫切地?cái)[在人們面前。加強(qiáng)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全管理以及充分發(fā)揮研究生在其中的作用對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的可持續(xù)發(fā)展、科研工作的順利開展都是十分必要和重要的。

一、實(shí)驗(yàn)室安全管理的必要性

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室作為高校生命科學(xué)人才培養(yǎng)和現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的孵化器，其安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)與否直接關(guān)系到教師、學(xué)生的生命安全和學(xué)校的公共財(cái)產(chǎn)安全。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全管理與教育培訓(xùn)是分子生物學(xué)學(xué)科健康發(fā)展的重要保證之一。近年來，隨著我國(guó)高校辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大及生命科學(xué)研究的蓬勃發(fā)展，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)外開放力度的加大，實(shí)驗(yàn)室的使用、人員流動(dòng)和內(nèi)部管理都產(chǎn)生了許多新情況，這些都要求我們認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)室安全管理的新形勢(shì)，預(yù)防安全事故的發(fā)生。國(guó)外一些著名高校和研究機(jī)構(gòu)在多年前就制定了嚴(yán)格規(guī)范的生物安全制度和相應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)。世界衛(wèi)生組織早在1983年第一版《實(shí)驗(yàn)室生物安全手冊(cè)》，對(duì)實(shí)驗(yàn)室生物安全、儀器設(shè)備安全使用及生化試劑、水電安全進(jìn)行詳細(xì)闡述，隨后在新版本中不斷進(jìn)行補(bǔ)充和完善更新。為加強(qiáng)我國(guó)實(shí)驗(yàn)室的生物安全管理，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)在2009年7月1日開始實(shí)施新版《實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求》（GB19489-2008），該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室生物安全設(shè)施、設(shè)備等硬件和安全管理體系、組織、文件等軟件管理做出通用性強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這一法規(guī)性文件的實(shí)施對(duì)實(shí)驗(yàn)室生物安全的認(rèn)可和生物安全管理工作的開展將發(fā)揮重要的指導(dǎo)和規(guī)范作用。

盡管高校實(shí)驗(yàn)室安全管理一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)，隨著一系列政策法規(guī)的出臺(tái)，人們的環(huán)保和安全意識(shí)也在不斷增強(qiáng)，但仍有很多問題存在。如有些師生實(shí)驗(yàn)室安全意識(shí)薄弱、規(guī)章制度未能獲得有效執(zhí)行、實(shí)驗(yàn)垃圾和生活垃圾混放、將食物帶進(jìn)實(shí)驗(yàn)室等。再者實(shí)驗(yàn)室生物安全管理基礎(chǔ)建設(shè)投入不足，很多高校尚未對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行無害化處理，甚至對(duì)于產(chǎn)生的廢棄物不知該如何處理而丟入普通垃圾桶或傾倒入下水道。就此我們提出了一些關(guān)于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理措施來和大家共同探討，使其能夠安全、高效地為生命科學(xué)的教學(xué)和科研工作提供服務(wù)。

二、分子生物實(shí)驗(yàn)室存在的安全問題及對(duì)策

1.有毒有害生化試劑的使用及廢棄處理

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室所用到的生化試劑大多具有揮發(fā)性、強(qiáng)毒性、腐蝕性、致癌性等，如氯仿（CHCl3）、十二烷基硫酸鈉（SDS）、溴化乙錠（EB）、丙烯酰胺、NN-亞甲雙丙烯酰胺、焦碳酸二乙酯（DEPC）、IPTG、Trizol、二甲基亞砜（DMSO）、二硫蘇糖醇（DTT）、四甲基乙二胺（TEMED）、苯甲基磺酰氟（PMSF）、過硫酸銨等。這類物品不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)操作人員毒性大、危險(xiǎn)性高，而且對(duì)環(huán)境的危害和影響也極大。在取用這類生化試劑時(shí)應(yīng)佩戴合適的手套、口罩、護(hù)目鏡等個(gè)人防護(hù)裝備，在化學(xué)通風(fēng)櫥內(nèi)完成相關(guān)操作，防止試劑溢灑并接觸皮膚，防止揮發(fā)性、粉末試劑吸入呼吸道及對(duì)眼睛黏膜造成毒害。對(duì)用完和廢棄的有毒有害試劑要及時(shí)進(jìn)行無害化或凈化處理，然后使用專用容器盛放并做醒目標(biāo)識(shí)，防止對(duì)他人造成毒害和環(huán)境污染。如溴化乙錠（EB）是強(qiáng)誘變劑，具有高致癌性，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)對(duì)含EB的溶液進(jìn)行凈化處理再行棄置。對(duì)于EB含量大于0.5mg/ml的溶液，先用水稀釋至濃度低于0.5mg/ml，加入一倍體積的0.5mol/L KMnO4，小心混勻后再加入等量的2.5mol/L HCl，混勻后置室溫?cái)?shù)小時(shí)，再加入一倍體積的2.5mol/L NaOH，小心混勻后可丟棄。[1]DMSO存在嚴(yán)重的毒性，使用時(shí)要避免其揮發(fā)，皮膚沾上之后要用大量的水洗以及1%～5%稀氨水洗滌。丙烯酰胺和NN-亞甲雙丙烯酰胺具神經(jīng)毒性，操作時(shí)戴手套在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行，聚合后的聚丙烯酰胺凝膠沒有毒性，可隨普通垃圾一起扔掉。

2.生物安全及其防護(hù)

在實(shí)驗(yàn)室安全管理中人們通常只關(guān)注到有毒有害生化藥品、防火及水電安全，往往忽視生物安全的管理。這是因?yàn)槿藗兤毡檎J(rèn)為實(shí)驗(yàn)室不太可能發(fā)生感染，即使感染也沒有很嚴(yán)重的后果。雖然從事高致病性病原微生物研究的實(shí)驗(yàn)室不多，但實(shí)驗(yàn)室感染是客觀存在的現(xiàn)象。尤其是從事致病性或高致病性病原微生物的實(shí)驗(yàn)室和研究人員，本身就存在很大的風(fēng)險(xiǎn)。如2004年4月中國(guó)疾病預(yù)防控制中心病毒所實(shí)驗(yàn)室由SARS冠狀病毒引起實(shí)驗(yàn)人員的感染；近期報(bào)道的2010年?yáng)|北農(nóng)業(yè)大學(xué)28名師生因活體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)而被布魯氏桿菌感染等。從事致病性或高致病性病原微生物研究的實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)經(jīng)專項(xiàng)培訓(xùn)，建立健康監(jiān)測(cè)制度，配備適當(dāng)水平的個(gè)人防護(hù)裝備；對(duì)此類實(shí)驗(yàn)室建立相應(yīng)的生物安全防護(hù)等級(jí)，配備相應(yīng)級(jí)別的生物安全柜等專用設(shè)備，并按照正確的程序和方法進(jìn)行操作。普通分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中常用的菌株往往具有抗生素抗性，在藥物存在的情況下也能正常生長(zhǎng)。在微生物相關(guān)試驗(yàn)中首先要做好個(gè)人的安全防護(hù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要及時(shí)對(duì)菌體進(jìn)行滅活處理，防止對(duì)人身造成感染及環(huán)境污染。試驗(yàn)中用到的動(dòng)植物材料也可能攜帶致病源，在實(shí)驗(yàn)完成后要及時(shí)進(jìn)行妥善處理，否則可能會(huì)造成病菌和疾病的傳播。對(duì)于轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物材料應(yīng)嚴(yán)格控制其栽培或養(yǎng)殖環(huán)境，防止基因飄移擴(kuò)散對(duì)生態(tài)環(huán)境造成潛在危害。

3.儀器設(shè)備的安全使用及水火電的安全

在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用到高速離心機(jī)、高溫高壓滅菌容器、紫外光源、烘箱、微波爐、超聲波處理器等儀器設(shè)備。首先要保證不同規(guī)格型號(hào)儀器的用電安全性、線路荷載承受能力；其次要經(jīng)常檢查各種儀器的自動(dòng)控制裝置是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。如對(duì)高速離心機(jī)的使用一定要確保轉(zhuǎn)子上離心管的配平，否則會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至轉(zhuǎn)子飛出傷人；對(duì)高溫高壓滅菌容器應(yīng)定期檢查其壓力和溫度控制、定時(shí)裝置是否正常，對(duì)非全自動(dòng)壓力滅菌容器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)全程看護(hù)；對(duì)烘箱除確認(rèn)自動(dòng)控溫裝置是否可靠，同時(shí)還需要人工檢測(cè)溫度，以免溫度過高，在使用時(shí)嚴(yán)禁把易燃易爆溶劑及物品送入烘箱或微波爐中。紫外光或紫外線可損傷眼視網(wǎng)膜，皮膚過度暴露在紫外線下導(dǎo)致?lián)p傷及誘發(fā)皮膚癌，切勿用裸眼觀察和使用沒有防護(hù)裝置的紫外光源，在紫外光下操作時(shí)要戴合適的防護(hù)性手套。對(duì)經(jīng)常接觸有毒有害生化試劑的儀器設(shè)備（如凝膠電泳系統(tǒng)）應(yīng)劃定專用操作區(qū)，同時(shí)還要防止在操作觀察中與其他設(shè)備的交叉污染。

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室在設(shè)立之初應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)劃設(shè)計(jì)，遵照國(guó)際通用及國(guó)家對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全管理通用要求進(jìn)行合理的布局安排。尤其應(yīng)當(dāng)注意的是，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)嚴(yán)禁亂接電線、電源，動(dòng)力電源和普通照明電源分開使用。要經(jīng)常檢修、維護(hù)線路以及通風(fēng)、防火設(shè)備等；在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，要及時(shí)切斷電源、火源、水源等。

4.個(gè)人防護(hù)裝備及求助對(duì)象

個(gè)人防護(hù)裝備（Personal protective equipment，PPE）是指用于防止工作人員受到物理、化學(xué)和生物等有害因子傷害的器材和用品。在生物安全實(shí)驗(yàn)室中，這些器材和用品主要是保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員免于暴露于生物危害物質(zhì)（氣溶膠、噴濺物以及意外接種等），避免實(shí)驗(yàn)室相關(guān)感染。[2]有毒有害試劑及感染性材料在實(shí)驗(yàn)操作過程中難免溢灑，從而可能發(fā)生身體接觸，此時(shí)個(gè)人防護(hù)就是保證安全的關(guān)鍵所在。需要注意的是，任何物理防護(hù)設(shè)備的保護(hù)功能都有一定限度，都不是絕對(duì)的。

需要防護(hù)的身體部位主要包括眼睛、頭面部、呼吸道、手、軀體、耳（聽力）等。對(duì)于眼睛的防護(hù)采用護(hù)目鏡，實(shí)驗(yàn)室配備的洗眼裝置應(yīng)安裝在明顯和易取的地方，并保持洗眼水管的通暢，便于工作人員緊急時(shí)使用。對(duì)頭面部及呼吸道保護(hù)主要是口罩、防毒面罩及帽子，裝有過濾器的防毒面具可以保護(hù)佩戴者免受氣體、蒸汽、顆粒和微生物以及氣溶膠損害的影響。[3]對(duì)軀體的保護(hù)采用實(shí)驗(yàn)服、防護(hù)服，對(duì)手部的保護(hù)需要配備手套等，如取用有毒試劑的一次性手套、高溫高壓滅菌器及焚燒爐上卸載物品的隔熱手套等。對(duì)耳的保護(hù)主要采用聽力保護(hù)器，如對(duì)超聲波處理時(shí)產(chǎn)生的分頻諧波對(duì)聽力的傷害。

此外，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)配備國(guó)際通用的急救箱和急救手冊(cè)，在醒目的位置標(biāo)明就近的急救中心位置及聯(lián)系方式。

三、研究生在實(shí)驗(yàn)安全管理中的作用

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理最終要落實(shí)到具體的實(shí)驗(yàn)操作人員上，而研究生作為實(shí)驗(yàn)室的重要組成部分，在實(shí)驗(yàn)室安全管理中可以發(fā)揮重要的作用。研究生的畢業(yè)論文都在實(shí)驗(yàn)室完成，日常的學(xué)習(xí)和科學(xué)研究活動(dòng)當(dāng)中要使用實(shí)驗(yàn)室的各種生化試劑和儀器設(shè)備，其對(duì)實(shí)驗(yàn)室的了解程度和待在實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間在一定程度上都超過了教師。如果他們?nèi)狈Ω叨鹊陌踩婪兑庾R(shí)和責(zé)任意識(shí)，不能正確使用儀器設(shè)備與生化藥品，這些儀器設(shè)備與藥品的潛在危險(xiǎn)性將會(huì)被誘發(fā)出來，并有可能導(dǎo)致安全事故。因此，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)制訂合理的研究生安全管理體制，充分調(diào)動(dòng)研究生參與安全管理的積極性，從而確保實(shí)驗(yàn)室安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.安全組織和培訓(xùn)

在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)定期舉辦安全知識(shí)和生物防護(hù)培訓(xùn)演練，提高師生的安全防范意識(shí)。包括對(duì)實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求、實(shí)驗(yàn)室生物安全手冊(cè)、實(shí)驗(yàn)室安全管理的各項(xiàng)規(guī)章制度、各類儀器設(shè)備操作手冊(cè)的學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)室安全緊急狀況的處理和應(yīng)急程序的演練，如洗眼裝置的正確使用、緊急逃生能力等，創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)室的安全文化。只有師生的安全防護(hù)意識(shí)得到提高才能更有效地避免實(shí)驗(yàn)室安全事故的發(fā)生。要確保每一名進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)和開展科研工作的學(xué)生受到良好的安全意識(shí)培訓(xùn)。實(shí)驗(yàn)室中還應(yīng)定期組織實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn)、儀器設(shè)備的安全正確的操作及有毒有害試劑的取用等方面的培訓(xùn)。熟練的操作技能和正確的操作方法也是避免安全事故發(fā)生的有效手段。

2.建立制度約束、利益基礎(chǔ)的安全管理制度

研究生可以協(xié)助導(dǎo)師對(duì)實(shí)驗(yàn)室的各種儀器設(shè)備、生化試劑及水電暖等設(shè)備進(jìn)行日常管理和隱患排查。針對(duì)實(shí)驗(yàn)室的具體情況建立切實(shí)可行的研究生安全管理制度，根據(jù)不同研究生的研究方向側(cè)重點(diǎn)和不同的工作階段，可以指定一名研究生對(duì)特定儀器設(shè)備等進(jìn)行具體的管理和維護(hù)，這樣將實(shí)驗(yàn)室的各種儀器設(shè)備、有毒有害試劑以及水火電的安全管理分別委派到具體的研究生。遵循誰主管誰負(fù)責(zé)的原則，具體的負(fù)責(zé)人應(yīng)熟悉該儀器設(shè)備或試劑的操作方法及銷售維修人員的聯(lián)系方式，其他研究生在進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)前都必須找該負(fù)責(zé)人進(jìn)行登記和咨詢。此外，還要充分發(fā)揮高年級(jí)研究生對(duì)低年級(jí)研究生的“傳幫帶”作用，幫助導(dǎo)師指導(dǎo)、監(jiān)督師弟師妹的學(xué)習(xí)和科研工作。

研究生參與到實(shí)驗(yàn)室的安全管理中無疑增加了他們的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，為使研究生的管理作用得以充分的發(fā)揮，激勵(lì)措施是不可或缺的手段。院系可以在實(shí)驗(yàn)室設(shè)立研究生助管崗位，提供一定的經(jīng)費(fèi)作為其勞動(dòng)報(bào)酬，以充分尊重學(xué)生的勞動(dòng)付出。[4]導(dǎo)師也應(yīng)對(duì)參與實(shí)驗(yàn)室安全管理的研究生給予一定的補(bǔ)助，以提高其工作積極性。還應(yīng)把物質(zhì)激勵(lì)和精神激勵(lì)相結(jié)合，對(duì)工作出色的研究生在評(píng)優(yōu)過程中予以加分，從而充分調(diào)動(dòng)他們的主觀能動(dòng)性和工作積極性，做好實(shí)驗(yàn)室安全管理工作。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，實(shí)驗(yàn)室的安全管理是高校的一項(xiàng)重要工作，對(duì)整個(gè)高校的安全和穩(wěn)定至關(guān)重要。要針對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全特點(diǎn)和現(xiàn)狀來制訂切實(shí)可行的安全管理制度，并嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真地遵照?qǐng)?zhí)行，就一定能做好實(shí)驗(yàn)室的安全管理工作，確保研究生科研工作的順利開展。

參考文獻(xiàn)：

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第7篇

摘要 瑞氏木霉是自然界中普遍存在并有重要經(jīng)濟(jì)意義的一種絲狀真菌，作為工業(yè)生產(chǎn)菌株生產(chǎn)多種水解酶類已有多年歷史。本文報(bào)道了用基因工程手段對(duì)瑞氏木霉進(jìn)行遺傳改造，構(gòu)造具新性狀的重組菌株，用以過量產(chǎn)生同源和異源蛋白類物質(zhì)的分子生物學(xué)研究進(jìn)展。包括利用CBHI基因的強(qiáng)啟動(dòng)子在瑞氏木霉中過量表達(dá)瑞氏木霉內(nèi)切葡聚糖酶、小牛凝乳蛋白酶、人抗體片段、哈茨木霉幾丁質(zhì)酶、Hormoconis葡萄糖淀粉酶等同源和異源蛋白以及利用在葡萄糖上強(qiáng)表達(dá)的啟動(dòng)子生產(chǎn)纖維素酶等遺傳工程進(jìn)行情況。

關(guān)鍵詞瑞氏木霉；遺傳改造；基因定位置換整合；重組蛋白

1 前言

多年以來，絲狀真菌及其產(chǎn)生的酶類已廣泛用于食品和食品加工業(yè)。由于其在工業(yè)上的巨大應(yīng)用潛力，促進(jìn)了大規(guī)模發(fā)酵工程、下游加工工程和對(duì)菌株的遺傳改造的發(fā)展，其結(jié)果有助于將絲狀真菌進(jìn)一步應(yīng)用于當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)。大多數(shù)情況下，自然發(fā)生的菌株產(chǎn)生我們所需蛋白的水平很低，以至不能在商業(yè)上加以利用。因此，為了得到所需的目的蛋白，需對(duì)自發(fā)菌株進(jìn)行遺傳改造。隨著分子遺傳技術(shù)和真菌基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的發(fā)展，利用基因工程方法對(duì)絲狀真菌進(jìn)行有目的的遺傳改造，已以成為可能。

絲狀真菌瑞氏木霉（Trichoderma reesei）是多細(xì)胞的真核微生物，其作為工業(yè)菌株用于生產(chǎn)分解不同植物材料的酶類，包括纖維素酶、半纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶等，已有多年歷史。瑞氏木霉所產(chǎn)生的一種主要的纖維酶一纖維二糖水解酶I（cellobiohydrolase1），由單拷貝基因編碼，其產(chǎn)量可達(dá)瑞氏木霉胞外分泌性蛋白總量的50%[1]。由此可見，cbh1啟動(dòng)子是很強(qiáng)的啟動(dòng)子。因此在對(duì)瑞氏木霉的遺傳改造中，常利用cbh1的啟動(dòng)子與終止子序列構(gòu)建載體，并利用cbh1的前導(dǎo)肽序列引導(dǎo)重組蛋白進(jìn)行分泌性表達(dá)。瑞氏木霉具有極好的合成蛋白和分泌蛋白的能力；并具有真核的分泌機(jī)制，很可能還具有與哺乳動(dòng)物系統(tǒng)相似的蛋白修飾性能，如：高甘露糖型和N-糖基化[2]等。由于瑞氏木霉具有以上優(yōu)良性能，再加之其工業(yè)化規(guī)模發(fā)酵條件已比較成熟，這些都促進(jìn)了對(duì)瑞氏木霉的遺傳改造，為同源或異源分泌性蛋白的產(chǎn)生提供了一條行之有效的途徑。

瑞氏木霉不僅具有適于蛋白生產(chǎn)的諸多優(yōu)點(diǎn)，且對(duì)人沒有毒性，在產(chǎn)酶條件下也不產(chǎn)生真菌毒素和抗生素。近年來的實(shí)踐表明，經(jīng)過基因工程手術(shù)改造的瑞氏木霉重組菌株是安全無害的[3]。

2 過量生產(chǎn)同源蛋白一纖維素酶與木聚糖酶的生產(chǎn)

纖維素酶廣泛用于淀粉加工、谷物酒精發(fā)酵、麥芽制備和釀造、動(dòng)物飼養(yǎng)以及青貯飲料加工、果汁和蔬菜汁的提取等諸多方面，近年來被應(yīng)用于紡織、造紙、制漿等工業(yè)。由于纖維素酶應(yīng)用范圍極其廣泛，使得開發(fā)和改造纖維素酶生產(chǎn)菌株具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。瑞氏木霉具有降解纖維素的完全酶系，所分泌的纖維素酶混合物通常包括內(nèi)切葡聚糖酶等多種酶活力。

1990年，Harkki等報(bào)道，通過基因定位置換整合使編碼CBHI的基因失活，結(jié)果EGI的產(chǎn)量提高，不再產(chǎn)生CBHI[4]（見圖1）。1993年，Karhunen等報(bào)道，將編碼EGI的基因置于強(qiáng)啟動(dòng)子cbh1的控制之下，用此表達(dá)盒替換染色體的cbh1位點(diǎn)之后，EGI的產(chǎn)量是通常強(qiáng)纖維素分解菌所得CBHI量的2倍或者與其一樣多[5]。其他人也曾報(bào)道過類似的情況。瑞氏木霉的一個(gè)或幾個(gè)纖維素酶基因經(jīng)基因位定位置換整合而失活[6，7]。這些菌株提供了一系列令人感興趣的新酶混合物，即可用于工業(yè)生產(chǎn)，又可用于研究不同酶組分對(duì)各種纖維底物的分解作用。

但是，基因失活和基因置換的方法，可能不適用于需極高特異和必須去除非必需酶活力的酶制劑。這是因?yàn)橛糜诿干a(chǎn)的培養(yǎng)基，可能會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生大量其它水解酶類。而要使編碼這些酶的基因都失活，在實(shí)際當(dāng)中幾乎是不可能的。為了防止這類問題的產(chǎn)生，Goldman(1992)、Schindler（1993）Nakari(1995)等人先后報(bào)道從瑞氏木霉中分離了非纖維素酶基因的啟動(dòng)子，包括pgk啟動(dòng)子、pkiA啟動(dòng)子、tefl啟動(dòng)子和一個(gè)在葡萄糖培養(yǎng)基上強(qiáng)表達(dá)但未知的cDNA1的啟動(dòng)子，這些啟動(dòng)子可以在葡萄糖培養(yǎng)基上啟動(dòng)合成所需要的纖維素酶，產(chǎn)生的酶制劑基本上沒有其它纖維素酶活力。在cDNA1啟動(dòng)子控制下所合成的纖維二糖水解酶和內(nèi)切葡聚酶產(chǎn)量最高可達(dá)50-100mg/L，占分泌蛋白總量50%以上[8]。1996年，Kurzatkowski等構(gòu)建了能在葡萄糖培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的瑞氏木霉的重組菌株，其攜帶的木霉糖酶Ⅰ或木霉糖酶Ⅱ結(jié)構(gòu)基因是在內(nèi)源丙酮酸激酶基因（pkil）表達(dá)信號(hào)的控制之下表達(dá)。通過SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳和免疫染色，發(fā)現(xiàn)這兩種類型的轉(zhuǎn)化體在葡萄糖培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)，能分別分泌出木霉糖酶Ⅰ和木霉糖酶Ⅱ。對(duì)于木霉糖酶來說，最好的轉(zhuǎn)化體產(chǎn)生的特異性酶活力為76U/mg；而對(duì)于木霉糖酶Ⅱ來說，則為145U/mg；都大大高出于自發(fā)菌株所產(chǎn)生的26U/mg[9]。

3 異源蛋白的生產(chǎn)

3.1真菌酶蛋白類

將Trichoderma harzianum P1染色體上的內(nèi)切幾丁質(zhì)酶基因分離，導(dǎo)入絲狀真菌瑞氏木霉，并在cbh1啟動(dòng)子過量表達(dá)。出發(fā)菌株瑞氏木霉RutC-30不具有任何內(nèi)切幾丁質(zhì)酶活力。T·harzianum內(nèi)切幾丁質(zhì)酶基因編碼區(qū)前的區(qū)段的瑞氏木霉中能正確發(fā)揮功能。搖瓶培養(yǎng)產(chǎn)生130mg/L有活力的幾丁質(zhì)酶，比T·harzianum產(chǎn)生的內(nèi)切幾丁質(zhì)酶活力提高大約20倍。瑞氏木霉RutC-30似乎能忍受內(nèi)切幾丁質(zhì)酶具有抗植物病原真菌的活力[10]，已被用于植物病源真菌的生物防治。另?yè)?jù)B.Cubero等（1997）報(bào)道，在瑞氏木霉組成型啟動(dòng)子ki和cbh2終止子的控制之下構(gòu)建了兩種載體，分別含有T·harzianum的基因chit33和bgn16.2的開放閱讀框（chit33編碼一種內(nèi)切幾丁質(zhì)酶，bgn16.2編碼一種外切葡萄糖淀粉酶），并獲得了穩(wěn)定的拷貝轉(zhuǎn)化體。對(duì)轉(zhuǎn)化體bng16.2來說，整合到基因組中的基因拷貝數(shù)與mRNA和蛋白質(zhì)的積累量和在葡萄糖阻遏或幾丁質(zhì)酶誘導(dǎo)條件下的胞外牧特性酶活力之間均呈正相關(guān)。該菌株比野生型菌株能更迅速地抑制病原真菌的生長(zhǎng)。對(duì)轉(zhuǎn)化體chit33來說，在葡萄糖阻遏的條件下。對(duì)轉(zhuǎn)化體chit33來說，在葡萄糖阻遏的條件下，其產(chǎn)生的胞外幾丁質(zhì)酶活力是野生菌株的10倍[11]。

Joutsjoki VV(1994)報(bào)道，構(gòu)建了兩種一步基因置換載體。一種載體含有Hormoconis resinae葡萄糖淀粉酶P的基因組基因（gamP），另一種含有相應(yīng)的cDNA，都在瑞氏木霉cbh1啟動(dòng)子控制下表達(dá)。這些載體經(jīng)轉(zhuǎn)化后置換瑞氏木霉的cbh1基因。在這兩種載體中，cbh1啟動(dòng)子都能精確地連接到gamP蛋白質(zhì)編碼區(qū)上游，指導(dǎo)瑞氏木霉分泌出有活力的葡萄糖淀粉酶P（GAMP）。這表明gamP基因中內(nèi)含子序列在瑞氏木霉中得到了正確的加工。研究結(jié)果表明，含有g(shù)amP cDNA的最優(yōu)轉(zhuǎn)化體能分泌大約700mg/L有活力的GAMP，是在H.resinae中產(chǎn)量的20倍[12]，但chb1基因被gamP基因組基因置換的瑞氏木霉轉(zhuǎn)化體，所分泌的有活性的GAMP要多于含有3拷貝cDNA的轉(zhuǎn)化體。對(duì)瑞氏木霉分泌H.nisresinae葡萄糖淀粉酶P的研究結(jié)果表明，自然狀態(tài)未成熟GAMP的N端延伸部分可以在瑞氏木霉中作為一種有效的分泌信號(hào)，所產(chǎn)生的胞外葡萄糖淀粉酶活力高于以CBHI信號(hào)肽作為分泌信號(hào)時(shí)的情況[13]。

酵母基因在瑞氏木霉中表達(dá)的一例是：釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）DPM1基因（編碼甘露糖基磷酸多萜醇合成酶）的編碼區(qū)插入到pLMRS3質(zhì)粒中，在瑞氏木霉pki啟動(dòng)子和cbh2終止子控制下表達(dá)。在pFG1質(zhì)粒（含有瑞氏木霉pyr4基因）存在下，與pLMRS3質(zhì)粒一起對(duì)瑞氏木霉的一種pyr4陰性突變株TU-6進(jìn)行共轉(zhuǎn)化。然后篩選pyr4陽(yáng)性轉(zhuǎn)化子，得到4株多拷貝DPM1基因串聯(lián)整合的穩(wěn)定轉(zhuǎn)化子。與受體菌株TU-6相比，轉(zhuǎn)化子的甘露糖基磷酸多萜醇合成酶活力提高了15-19倍，分泌的蛋白總量也提高了4倍[14]。

除以上蛋白外，被表達(dá)的真菌蛋白還包括肌醇六磷酸酶等。這些酶都是在cbh1啟動(dòng)子下表達(dá)，搖瓶培養(yǎng)產(chǎn)量達(dá)100mg/L水平。發(fā)酵培養(yǎng)中，產(chǎn)量為每升幾克。在cbh1啟動(dòng)子的控制之下，來自擔(dān)子菌綱的真菌Phlebia radiate的氧化還原酶（如：漆酶）的產(chǎn)量也達(dá)到中等水平

3.2哺乳動(dòng)物蛋白

瑞氏木霉已被用于牛凝乳蛋白酶的生產(chǎn)。利用cbh1啟動(dòng)子和終止子，通過共轉(zhuǎn)化外源基因與來自構(gòu)巢曲霉（Asp.nidulans）的amdS基因一起引入乙酰胺非利用型菌株。測(cè)量到的凝乳酶mRNA和分泌出的凝乳酶的量要比相應(yīng)的cbh1 mRNA和CBHI的量低1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。這表明牛凝乳蛋白酶在瑞氏木霉中的表達(dá)受到了轉(zhuǎn)錄限制。但是，所獲得的40mg/L的水平，與典型的在構(gòu)巢曲霉素中的2-10mg/L的最初水平相比，還是一個(gè)可喜的進(jìn)步[15，16]。

另外，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，利用其它絲狀真菌生產(chǎn)的幾種人體蛋白是：表皮生長(zhǎng)因子（hEGF），生產(chǎn)激素（hGH），白細(xì)胞介素6，組織血纖維蛋白溶酶原激活因子（htPA）等。

Fab分子是由抗體完整的輕鏈和重鏈的Fd部分，由鏈間二硫鏈連接在一起。這種分子曾由木霉成功地生產(chǎn)出來，并用于研究其分泌過程。利用cbh1啟動(dòng)子和信號(hào)序列，分別構(gòu)建了表達(dá)輕鏈和重鏈的表達(dá)盒。首先構(gòu)建的是只產(chǎn)生輕鏈的菌株，然后用2種不同的重鏈表達(dá)載體進(jìn)行再轉(zhuǎn)化。這兩種載體分別指導(dǎo)Fd鏈或者與CBHI核心-連接區(qū)融合在Fd鏈的表達(dá)。只產(chǎn)生輕鏈的菌株分泌的輕鏈水平很低（0.2mg/L）。對(duì)前一種重鏈載體的轉(zhuǎn)化體來說，在搖瓶培養(yǎng)中，分泌的有可能的Fab分子為1mg/L。在具有cbh1-Fd融合結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化體菌株中，觀察到產(chǎn)量有顯著增長(zhǎng)。最優(yōu)菌株能分泌40mg/L具有免疫活力的CHBI-Fab融合蛋白。在發(fā)酵培養(yǎng)中，水平增長(zhǎng)到150mg/L.然而，沒有融合到CBHI上的Fab分子，水平仍為1mg/L。有趣的是，一種未知的木霉蛋白酶在CBHI-Fab融合蛋白的N-端特異去除2個(gè)氨基酸，能產(chǎn)生少量的Fab分子。釋放的Fab分子表現(xiàn)出免疫活性和對(duì)抗原的親和性，而CBHI-Fab分子的免疫活性要低5-12倍。對(duì)分離到的抗體鏈進(jìn)行定量測(cè)定表明，分泌出的所有輕鏈都和重鏈組裝在一起。CBHI-Fab產(chǎn)物的上清液中，含有顯著數(shù)量（800mg/L）的CBHI核心-連接區(qū)肽，它們來自CBHI-Fd融合分子。這樣，CBHI-Fd的產(chǎn)生是非常有效的（大于800mg/L），但其中只有少量（40mg/L）裝配成有功能的CBHI-Fab分子（或者，釋放的Fab分子）。這表明輕鏈的產(chǎn)生可能是限制性因素[17，18]。

4 總結(jié)

絲狀真菌瑞氏木霉已被成功地用于生產(chǎn)同源和異源蛋白。利用基因工程構(gòu)建具新生狀的菌株，在蛋白類物質(zhì)的生產(chǎn)方面已取得重要進(jìn)展。其中，在提高絲狀真菌異原蛋白產(chǎn)量的過程中，基因融合的方法特別值得注意。典型作法是，將編碼有目的蛋白的基因融合到自然情況下分泌性良好的內(nèi)源蛋白基因如葡萄糖淀粉酶、纖維二糖水解酶基因的下游。這種方法已在由Asp.awamori分泌牛凝乳蛋白酶（Ward等，1990），Asp.nidulans分泌白細(xì)胞介素6的過程中，被證明有效的（Contreras等，1991）。有趣的是，當(dāng)外源蛋白整合到CBHI核心-連接區(qū)上時(shí)，產(chǎn)量能夠提高。在牛凝乳蛋白酶的例子中，產(chǎn)量提高3-5倍；就抗體片段而言，產(chǎn)量提高50多倍（Nyysonen等地993）。

由上可見，在瑞氏木霉中已發(fā)現(xiàn)出多種分子系統(tǒng)，采用不同的策略用于同源和異源蛋白的生產(chǎn)。為了提高產(chǎn)量，使用強(qiáng)表達(dá)和有效分泌纖維素酶CBHI基因的不同部分，已被證明是一種有效的方法。雖然在基因組的分區(qū)段也可獲得外源基因的有效表達(dá)，但cbh1啟動(dòng)子很強(qiáng)，而且cbh1位點(diǎn)對(duì)于表達(dá)似乎也有益。將外源蛋白融合到CBHI的核心-連接區(qū)，能夠恢復(fù)對(duì)高水平表達(dá)起重要作用的區(qū)段，如：翻譯起始位點(diǎn)、信號(hào)肽序列及其作用位點(diǎn)。通過基因工程和發(fā)醇培養(yǎng)生產(chǎn)同源和異源蛋白，需要進(jìn)一步地改進(jìn)。對(duì)于不同的培養(yǎng)條件，包括含葡萄糖的培養(yǎng)基，應(yīng)該發(fā)展出不同的生產(chǎn)策略，策略和技術(shù)的發(fā)展將會(huì)拓寬瑞氏木霉生產(chǎn)重組蛋白的范圍。由于瑞氏木霉在大規(guī)模生產(chǎn)條件中（高達(dá)360m2發(fā)酵液）的良好表現(xiàn)，所以它特別適于所需大量蛋白的生產(chǎn)[19]。遺憾的是，目前國(guó)內(nèi)在這方面的研究尚未見報(bào)導(dǎo)。山東大學(xué)微生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室正在開展對(duì)于瑞氏木霉的分子生物學(xué)研究，已克隆到瑞氏木霉進(jìn)行菌株改造，通過基因定位置換整合，破壞其木糖醇脫氫酶基因，從而構(gòu)建木糖醇生產(chǎn)菌。

隨著瑞氏木霉分子生物學(xué)研究的開展及基因工程的瑞氏木霉的應(yīng)用，使我們構(gòu)建多種具有良好商業(yè)潛力的菌株成為可能。我們相信利用木霉大量生產(chǎn)多種酶和藥用產(chǎn)品，將不斷被證明是行之有效的。

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第8篇

【關(guān)鍵詞】 肺癌 流行病學(xué) 女性

吸煙已被證實(shí)為肺癌發(fā)病的主要原因，西方國(guó)家統(tǒng)計(jì)80%的肺癌與吸煙有關(guān)，男性發(fā)病顯著高于女性。近年來，大量的統(tǒng)計(jì)資料顯示，20世紀(jì)90年代開始西方發(fā)達(dá)國(guó)家男性肺癌的發(fā)病率和死亡率正緩慢下降，而女性肺癌的發(fā)病率和死亡率仍在持續(xù)上升，女性肺癌的危害日益引起關(guān)注[1]。

1 女性肺癌的流行狀況

美國(guó)女性肺癌死亡率從1930年到1997年上升了600%，1987年首次超過乳腺癌，成為美國(guó)女性惡性腫瘤的首位死因，2004年占所有女性腫瘤死亡的25%[2]。我國(guó)天津報(bào)道了過去20年該市區(qū)男性肺癌的發(fā)病率呈現(xiàn)先揚(yáng)后抑，從20世紀(jì)90年代起略有下降趨勢(shì)，而女性肺癌的發(fā)病仍保持穩(wěn)定[3]。上海胸科醫(yī)院分析了1972年以來上海市區(qū)的肺癌標(biāo)化發(fā)病率男性呈下降趨勢(shì)，而女性持續(xù)穩(wěn)定，時(shí)間趨勢(shì)有上升可能[4]。隨著女性肺癌相關(guān)發(fā)病率和死亡率的增加與之伴隨的男性肺癌發(fā)病率和死亡率的下降，顯著改變了肺癌患者的男女性別比例，同時(shí)肺癌病理類型在過去20年中也發(fā)生了改變，男性肺癌中腺癌的比例正在上升，而女性肺癌中鱗癌和小細(xì)胞肺癌的比例上升，這在很大程度歸因于煙草使用模式的變化[5]。與1960年煙草消費(fèi)的高峰時(shí)期比較，男性吸煙已下降了一半，但是女性煙草消費(fèi)只下降了25%[6]，美國(guó)仍有1/4的婦女吸煙，并有13%~22%的婦女在懷孕期吸煙[7]。吸煙婦女中非洲和亞洲人的比例明顯增多，估計(jì)從1990年起2 000萬中國(guó)婦女開始吸煙，在日本從1986~1991年吸煙婦女成倍增加，從9%上升到18%，因此有高吸煙特點(diǎn)的女性尚未達(dá)到肺癌高風(fēng)險(xiǎn)的年齡。隨著吸煙人群的增多，女性肺癌的發(fā)病率和死亡率可能會(huì)進(jìn)一步增高。

2 女性肺癌的危險(xiǎn)因素

吸煙是被公認(rèn)為肺癌的最主要致病因素，吸煙同樣增加了女性患肺癌的風(fēng)險(xiǎn)。Aqudo等[8]報(bào)道了一項(xiàng)在歐洲6個(gè)國(guó)家9個(gè)腫瘤中心進(jìn)行的一項(xiàng)病例對(duì)照研究，該研究入組了1 556例年齡小于75歲的明確診斷的女性原發(fā)性肺癌患者，與2 450例相同年齡分布的非腫瘤女性對(duì)照，發(fā)現(xiàn)既往有吸煙史的女性增加了肺癌的發(fā)病率，OR為5.21，95%CI：4.49~6.05，而仍在吸煙的女性其肺癌的發(fā)生率更高，OR為8.90，95%CI：7.54~10.6。肺癌的發(fā)病與吸煙呈劑量正相關(guān)，每年10包可增加70%的肺癌風(fēng)險(xiǎn)，戒煙10年后，肺癌的風(fēng)險(xiǎn)下降20%。與吸煙最密切的病理類型為小細(xì)胞肺癌，其次是鱗癌。

與男性相比，女性吸煙的人群要明顯低于男性，女性是否對(duì)煙草致癌更為敏感，長(zhǎng)期以來一直存在爭(zhēng)議。一個(gè)以醫(yī)院為基礎(chǔ)的病例對(duì)照研究，包括1981年到1994年新診斷肺癌病人1 889例，對(duì)照組為與吸煙無關(guān)的其他疾病2 070例，發(fā)現(xiàn)男性吸煙年齡要早于女性，每天吸煙支數(shù)及深吸煙要明顯多于女性，然而女性肺癌在各組織類型的危險(xiǎn)比男性高1.2~1.7倍，對(duì)年齡、體重、身高進(jìn)行調(diào)整后，這種高危險(xiǎn)仍然沒有變化。Henschke等[9]調(diào)查了北美地區(qū)1993年到2005年近1.7萬名無癥狀煙民，其吸煙至少10包/年，持續(xù)40年，基線時(shí)開始CT篩選，7 498名吸煙女性中156人發(fā)生肺癌，肺癌發(fā)病率為2.1%。而9 427名男性吸煙患者中，113人發(fā)生肺癌，肺癌發(fā)病率為1.2%，與男性相比，女性發(fā)生肺癌的風(fēng)險(xiǎn)為1.9倍，95%CI：1.5~2.5，女性煙民發(fā)生肺癌的可能性是男性煙民的2倍，這表明女性對(duì)煙草致癌的敏感性更強(qiáng)。

另一方面，多中心的隊(duì)列研究早已認(rèn)定，女性對(duì)煙草致癌的敏感性與男性相同。美國(guó)癌癥科學(xué)預(yù)防研究Ⅰ，一項(xiàng)入組超過百萬隨訪12年的多中心前瞻研究，證實(shí)吸煙患肺癌的相對(duì)危險(xiǎn)，男女性別比為9.4。Bain 等[10]前瞻性研究了60 296例女性和25 397例男性曾有吸煙或正在吸煙的人群，在女性中檢出955例原發(fā)性肺癌，而男性311例，無論是曾經(jīng)吸煙還是仍在吸煙，男女性別上肺癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)沒有差異。

環(huán)境中的煙草煙霧也是引起女性肺癌的主要危險(xiǎn)因素，環(huán)境中的煙草煙霧（ETS）與主動(dòng)吸煙吸入的煙霧在組成成分上有顯著的不同，一些致癌物如：苯并芘、亞硝胺等在環(huán)境煙草煙霧中的濃度要高于吸煙者吸入煙霧中的濃度，而ETS目前已被認(rèn)為是A級(jí)致癌物，美國(guó)國(guó)家癌癥研究委員會(huì)估計(jì)ETS導(dǎo)致了20%的非吸煙人群發(fā)生肺癌[11]。有研究調(diào)查了亞洲國(guó)家生產(chǎn)的香煙，其煙霧中各種致癌物的濃度要普遍高于歐美國(guó)家的香煙，對(duì)東方女性其危害程度超過了主動(dòng)吸煙，工作環(huán)境和社交中煙草煙霧暴露的危害更顯著于配偶。一項(xiàng)集中了37項(xiàng)流行病學(xué)研究[12]共4 626例病人的薈萃分析顯示，配偶使用煙草的非吸煙女性發(fā)生肺癌的危險(xiǎn)增加24%(P＜0.001)，并且這種危險(xiǎn)性隨暴露水平和暴露的持續(xù)時(shí)間升高而增高。另外最新的來自亞洲的報(bào)道證實(shí)，在兒童期暴露于父親吸煙煙霧的婦女，其患肺癌的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。Zhang L調(diào)查中國(guó)上海女性肺癌的流行病學(xué)發(fā)現(xiàn)，丈夫吸煙的非吸煙中國(guó)女性的肺癌危險(xiǎn)度是1.1（0.8~1.5），而暴露于工作環(huán)境中的煙草煙霧，其危險(xiǎn)度為1.7（1.3~23），并隨著工作環(huán)境中吸煙人數(shù)增多，吸煙時(shí)間的延長(zhǎng)而危險(xiǎn)度增加。Wen[13]也有類似的報(bào)道，工作環(huán)境中有煙草煙霧暴露的中國(guó)非吸煙女性，增加了腫瘤的相關(guān)死亡率（OR=1.19，95%CI：0.94~1.50）特別是肺癌的死亡率（OR=1.79，95%CI：1.09~2.93）。

另一顯著的環(huán)境因素是室內(nèi)污染，包括烹調(diào)產(chǎn)生的高溫油煙和室內(nèi)燃煤產(chǎn)生的煙霧均增加了肺癌的風(fēng)險(xiǎn)，這在中國(guó)女性尤為突出。一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)5年的肺癌流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中國(guó)女性肺癌大于60%的病人有長(zhǎng)期接觸廚房油煙史，經(jīng)常接觸廚房和經(jīng)常吸煙兩者患肺癌的概率幾乎對(duì)等。在中國(guó)邊炒邊攪拌和高溫煎炒非常普遍，粗制的油菜籽油、大豆油以及玉米油產(chǎn)生的高溫油煙所含的揮發(fā)性物質(zhì)，氧化后成為熱解物，高溫油煙中的苯并芘、丁二烯、苯酚等都已被證實(shí)為致突變物和致癌物，廚房油煙的暴露增加了1.4~3.8倍的肺癌危險(xiǎn)。來自中國(guó)臺(tái)灣的一項(xiàng)研究[14]認(rèn)為，烹調(diào)中不使用排風(fēng)裝置的婦女增加肺癌風(fēng)險(xiǎn)3.2~12.2倍。

中國(guó)農(nóng)村地區(qū)在無通風(fēng)條件下室內(nèi)燃煤，不完全燃燒所產(chǎn)生的煙霧含有大量多環(huán)芳香烴類致癌和致突變物質(zhì)。云南宣威婦女主動(dòng)吸煙率僅0.1%，然而其肺癌的發(fā)病率和死亡率卻居高不下，在宣威的流行病學(xué)調(diào)查研究顯示，室內(nèi)燃煤加之婦女大多數(shù)時(shí)間均在家中，顯著增加了肺癌的危險(xiǎn)，采集室內(nèi)氣體進(jìn)行放射測(cè)定，發(fā)現(xiàn)烷基化的多環(huán)芳香烴化合物是主要的致癌物。室內(nèi)燃煤估計(jì)與16%~20%的肺癌有關(guān)。

流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)女性肺癌患者家族中癌癥患者要高于對(duì)照組，來自英國(guó)的一項(xiàng)病例對(duì)照研究[15]，共入組了1 482例女性非吸煙肺癌患者，與1 079例健康者對(duì)照，發(fā)現(xiàn)一級(jí)親屬中患肺癌的女性，其肺癌的危險(xiǎn)度1.49(1.13~1.96)，年齡小于60歲危險(xiǎn)度高達(dá)2.02(1.22~3.24)，有兩個(gè)或更多親屬患肺癌則危險(xiǎn)度進(jìn)一步提高達(dá)2.68(1.29~5.55)，危險(xiǎn)度隨著親屬腫瘤病史呈現(xiàn)一個(gè)有意義的增高趨勢(shì)（P=0.001）。

女性肺癌的發(fā)病相關(guān)因素可能與飲食有關(guān)，腌肉、油煎食物和辣椒則會(huì)增加患肺癌的風(fēng)險(xiǎn)。而水果、綠葉蔬菜、胡蘿卜、維生素A是保護(hù)性因素女性的這一飲食關(guān)聯(lián)比男性更明顯[16]。結(jié)核、人狀瘤病毒（HPV16/18）和犬屬小孢子菌的感染也可能增加了女性肺癌的風(fēng)險(xiǎn)[17]。

3 女性肺癌的分子生物學(xué)特點(diǎn)

環(huán)境中的煙草煙霧被認(rèn)為是肺癌最主要的危險(xiǎn)因素，它包含了100多種致突變和致癌物，包括多環(huán)芳香烴類，N-硝基胺類和芳香胺類。在煙草致癌物代謝過程中有兩類酶發(fā)揮了關(guān)鍵作用，Ⅰ和Ⅱ期解毒酶，Ⅰ期酶為細(xì)胞色素p450酶（CYP1A1酶），是致癌的多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔锎x酶，由CYP1A1基因編碼。活化的多環(huán)芳香化合物在CYP1A1酶的作用下反應(yīng)性增高，它們結(jié)合在DNA上，形成DNA加合物，Ⅱ期酶可轉(zhuǎn)化這些活性中間產(chǎn)物成為無活性的水溶性化合物，使其易于排出。已經(jīng)證實(shí)[18，19]，女性產(chǎn)生的這種DNA加合物水平比男性高，DNA加合物水平與細(xì)胞色素p4501A1基因的表達(dá)有關(guān)。對(duì)159例肺癌患者的無癌變肺組織進(jìn)行分析，無論男性和女性吸煙者，其DNA加合物水平均高于非吸煙者。盡管女性吸煙者的包—年數(shù)和吸煙持續(xù)時(shí)間低于男性，但其DNA加合物水平卻更高，女性的CYP1A1mRNA量也顯著高于男性[20]。

Ⅱ期解毒酶的常見基因多態(tài)型是谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶M1（GSTM1），由于基因缺失，總的人群中40%~60%表現(xiàn)為無效型，GSTM1無效表型與暴露于環(huán)境煙草煙霧（EST）的不吸煙女性患肺癌危險(xiǎn)性增高有關(guān)，有EST且無GSTM1表達(dá)的女性與有GSTM1表達(dá)的女性相比，其OR為2.6，危險(xiǎn)度隨EST暴露的水平而增高，CYP1A1高表達(dá)和GSTM1基因無效表型和基因缺失與女性肺癌的危險(xiǎn)增加有關(guān)[21，22]。

經(jīng)典的雌激素受體α被認(rèn)為是與雌激素依賴的腫瘤如乳腺癌和子宮內(nèi)膜癌有關(guān)的一種配子激活的轉(zhuǎn)錄因子。盡管一些研究者報(bào)道，雌激素受體α在人類肺癌中存在，但其免疫組化的表達(dá)率在7%~97%，無確切的臨床意義。已證實(shí)雌激素具有誘導(dǎo)肺分化和成熟的作用，這可能與位于14號(hào)染色體上的雌激素受體β有關(guān)，研究表明在人的正常肺組織細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、肺癌細(xì)胞中雌激素受體βmRNA以及相應(yīng)的蛋白均有較高水平的表達(dá)，在體外實(shí)驗(yàn)中，β-雌二醇對(duì)肺癌細(xì)胞株和正常肺纖維細(xì)胞均有增殖效應(yīng)，用雌二醇進(jìn)行孵育，正常肺成纖維細(xì)胞增殖增加僅3.8倍，而肺癌傳代細(xì)胞株增殖增加17倍，在裸鼠體內(nèi)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)β-雌二醇刺激腫瘤細(xì)胞增殖是正常細(xì)胞的1.2倍，而此作用能被抗雌激素藥物所阻斷。Taioli和Wynder用病例對(duì)照的方法，發(fā)現(xiàn)早期絕經(jīng)的婦女肺腺癌的風(fēng)險(xiǎn)下降，而雌激素替代治療的患者肺癌風(fēng)險(xiǎn)明顯升高，且雌激素替代、吸煙和肺腺癌發(fā)生存在交叉影響。Moore等分析了絕經(jīng)前后女性肺癌，并與同年齡組的男性肺癌對(duì)比，發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)前女性比絕經(jīng)后女性更易患廣泛性的病變和腺癌，絕經(jīng)前女性肺癌相關(guān)死亡率與年輕男性相似，而絕經(jīng)后女性肺癌死亡率低于老年男性。β雌激素在肺癌中的確切作用并不清楚，雌激素可能是CYP1A1表達(dá)水平增高的誘因，Thomsem等已經(jīng)在乳腺癌MDA-MB-2131細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)，雌激素受體和芳香碳?xì)浠衔锸荏w有交叉表達(dá)，雌激素可能調(diào)節(jié)了多環(huán)芳香化合物代謝酶，特別是CYP1A1酶。β-雌二醇還增強(qiáng)了H23、784T肺癌細(xì)胞株中雌激素反應(yīng)元件（estrogen responsive element，ERE）的轉(zhuǎn)錄，這種轉(zhuǎn)錄比起在乳腺癌MCF-7細(xì)胞株中要弱，但與對(duì)照組相比仍達(dá)到了顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，并顯示出了劑量依賴效應(yīng)，提示雌激素受體可能與ERE結(jié)合，并激活了基因的轉(zhuǎn)錄。研究[23~25]顯示雌激素能刺激肺成纖維細(xì)胞分泌肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（HGF），與空白對(duì)照組比較這一作用增加了1倍。HGF已知是支氣管黏膜下層的間質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的旁分泌生長(zhǎng)因子，它們作用于正常細(xì)胞和新生物的上皮細(xì)胞，促進(jìn)其有絲分裂。HGF基因包含了兩個(gè)ERE，一個(gè)在它的啟動(dòng)因子的區(qū)域，另一個(gè)在它的第一內(nèi)含子上。因此，HGF基因?yàn)榇萍に氐南掠位颍c雌激素受體β結(jié)合，引發(fā)核內(nèi)信號(hào)的傳導(dǎo)，導(dǎo)致成纖維細(xì)胞增殖。

女性可能還有其他潛在的致癌的因素，一些研究顯示[26]，胃泌素多肽（GRP）一種存在于小細(xì)胞肺癌和非小細(xì)胞肺癌中的自分泌生長(zhǎng)因子，通過與GRP受體互相作用，刺激支氣管細(xì)胞生長(zhǎng)，可能為肺發(fā)育的調(diào)節(jié)劑，并能通過刺激細(xì)胞增殖而促進(jìn)惡性腫瘤生長(zhǎng)。GRP受體的基因位于X染色體上，女性與男性比較有2個(gè)活化的GRPR基因的遺傳因子。Shriver報(bào)道[27]，GRPRmRNA在不吸煙女性中的表達(dá)占55%，但是在不吸煙男性中表達(dá)僅為20%，當(dāng)人的氣道上皮細(xì)胞暴露于雌激素中，GRPR的表達(dá)水平增高。Seigfried[28]也證實(shí)在肺纖維母細(xì)胞中，GRPRmRNA的表達(dá)是隨著尼古丁的暴露程度而增高，且有學(xué)者認(rèn)為，GRPRmRNA的表達(dá)使女性對(duì)致癌尼古丁的敏感性增加。

化學(xué)致癌物誘發(fā)的DNA堿基損傷和DNA鏈斷裂，是導(dǎo)致細(xì)胞癌變和癌變發(fā)展的重要分子事件，DNA修復(fù)基因在防止機(jī)體受致癌作用的過程中起了重要作用，婦女可能比男性呈現(xiàn)出較低的DNA修復(fù)能力（DRC）。Wei等用淋巴細(xì)胞和煙草衍生致癌物一起培養(yǎng)檢測(cè)DRC水平，采用病例對(duì)照的方法，肺癌組764例，對(duì)照組677例，兩組各種特征均相似。他們發(fā)現(xiàn)調(diào)整了年齡、性別和吸煙的因素，肺癌組的DRC顯著低于對(duì)照組，OR為1.5（1.2~1.9），并隨著DRC的下降，肺癌的風(fēng)險(xiǎn)逐漸增大（P＜0.001），女性與男性相比，DRC水平明顯降低，患肺癌的危險(xiǎn)更高（P＜0.001）[29，30]。

現(xiàn)有的大量研究提示女性肺癌可能更易發(fā)生分子的變異。Kure等發(fā)現(xiàn)，盡管女性病人煙草暴露水平低于男性（平均23包/年vs.39包/年），但DNA加合物平均水平和肺癌細(xì)胞中p53基因發(fā)生G/C到T/A的特異突變的頻度，與男性相似。Toyooka等[31]檢測(cè)了705例肺癌病人的p53突變，發(fā)現(xiàn)吸煙的女性患者這種突變的發(fā)生明顯高于非吸煙的女性和吸煙的男性。p53蛋白的高表達(dá)顯著發(fā)生在有室內(nèi)燃煤污染的女性肺癌中[32]。原癌基因K-ras突變同樣在女性吸煙者多于男性吸煙者，并多與腺癌的發(fā)生相關(guān)，可能提示預(yù)后不良，但是在非吸煙的女性肺癌中，K-ras卻幾乎無表達(dá)，CYP1A1的高表達(dá)和GSTM1的無效表型增加了K-ras突變的危險(xiǎn)[33]。表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）的突變多發(fā)生在東方人種、女性病人、肺泡細(xì)胞癌或包含肺泡細(xì)胞癌的腺癌和非吸煙者，并預(yù)示表皮生長(zhǎng)因子受體酪胺酸酶激酶抑制劑治療有效[34~36]。ERBB2（HER-2/new）的突變?cè)贜SCLC中非常罕見，僅見于腺癌，在東方人種、女性、非吸煙者中有較高的突變率。這些都提示在不同性別、吸煙與不吸煙之間，肺癌的發(fā)生可能有不同的途徑，在臨床上有不同的特點(diǎn)[37]。

綜上，女性肺癌在基因、代謝和激素水平上與男性肺癌存在顯著差異，其流行和臨床特點(diǎn)及對(duì)治療的反應(yīng)均不同于男性。在肺癌的預(yù)防、篩查、研究和臨床治療中需要充分考慮這些因素。

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第9篇

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)；生物科學(xué)師范專業(yè)；實(shí)踐周教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.423文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1674-9324（2018）12-0268-03

生物科學(xué)是21世紀(jì)的領(lǐng)先學(xué)科，大多數(shù)高校都設(shè)有生物科學(xué)學(xué)科，該學(xué)科的基本理論是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建構(gòu)起來的，理論與實(shí)踐緊密結(jié)合。而作為生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》是一門應(yīng)用廣泛的學(xué)科，涵蓋生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)乃至藥學(xué)，是從事生命科學(xué)研究的必備研究技能。分子生物學(xué)是在分子水平上研究生命現(xiàn)象的科學(xué)，通過研究生物大分子（核酸、蛋白質(zhì)）的結(jié)構(gòu)、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現(xiàn)象的本質(zhì)。《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》是生命科學(xué)研究領(lǐng)域中融技術(shù)前沿性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性于一體的大型專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，是學(xué)生直接接受分子生物學(xué)基本技能和前沿技術(shù)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生科研技能、科研思維，進(jìn)而提升學(xué)生研究素質(zhì)。《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》是生物科學(xué)專業(yè)的一門重要專業(yè)能力實(shí)踐課，為必修課程。為了使生物科學(xué)專業(yè)人才能夠更好地掌握分子生物學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作能力，長(zhǎng)江師范學(xué)院生物科學(xué)專業(yè)在很早就開展了《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程，教學(xué)內(nèi)容也隨著學(xué)科發(fā)展不斷進(jìn)行改進(jìn)，但隨著分子生物學(xué)的快速發(fā)展以及硬件設(shè)施的不斷改進(jìn)，傳統(tǒng)的《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)產(chǎn)生了不少問題急需解決。為此，本文以長(zhǎng)江師范學(xué)院生物科學(xué)師范專業(yè)為例，針對(duì)《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)實(shí)踐中存在的不足，根據(jù)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)和課時(shí)要求，對(duì)高校《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)進(jìn)行改革，將課程教學(xué)改為實(shí)踐教學(xué)周，以提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)師范生的綜合素質(zhì)。

一、生物科學(xué)師范專業(yè)《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》實(shí)踐周教學(xué)特色

生物科學(xué)師范專業(yè)《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程特色。分子生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)自開設(shè)以來，成為當(dāng)今研究生命科學(xué)各學(xué)科和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中重要的研究工具，緊跟科學(xué)前沿，在分子生物學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)占有舉足輕重的地位。為了使生物科學(xué)專業(yè)人才能夠更好地掌握分子生物學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作能力，我校生物科學(xué)專業(yè)在很早就開展了“分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程，教學(xué)內(nèi)容也隨著生物科學(xué)的發(fā)展而進(jìn)行創(chuàng)新與改革。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從起初的幾個(gè)相互獨(dú)立的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，逐步演變成綜合性分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。目前的課程內(nèi)容是依據(jù)遺傳信息傳遞的規(guī)律及教師的科研內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，并進(jìn)一步整合成為系統(tǒng)的綜合性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括基因克隆、遺傳多樣性檢測(cè)、分子標(biāo)記、DNA指紋圖譜構(gòu)建、基因功能驗(yàn)證等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。因此課程實(shí)驗(yàn)所需儀器比較昂貴，實(shí)驗(yàn)周期也相對(duì)較長(zhǎng)。通過本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得核酸物質(zhì)的提取、分離、純化與鑒定、電泳技術(shù)、引物設(shè)計(jì)、PCR擴(kuò)增、分子標(biāo)記、基因克隆等方面的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蚵殬I(yè)技能。強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新思維、獨(dú)立解決問題的能力和分子生物學(xué)領(lǐng)域基本操作技能，提高學(xué)生在分子生物學(xué)領(lǐng)域綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)技能或職業(yè)技能分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的創(chuàng)新精神。通過學(xué)習(xí)本課程使學(xué)生從分子水平認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象和生物學(xué)規(guī)律，能夠?qū)W(xué)生的畢業(yè)課題研究設(shè)計(jì)和今后的科研生涯提供極大的幫助，為今后從事相關(guān)專業(yè)的研究、教學(xué)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、生物科學(xué)師范專業(yè)《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中存在的主要問題

（一）實(shí)驗(yàn)條件差，實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)不足

由于《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》相關(guān)儀器和藥品都較昂貴，儀器設(shè)備往往有限。而經(jīng)費(fèi)是限制《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)的重要因素，缺乏經(jīng)費(fèi)直接導(dǎo)致設(shè)備套數(shù)、藥品、耗材數(shù)量不足，學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)減少。上課人數(shù)較多，但儀器設(shè)備等有限，必定影響預(yù)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，如多組學(xué)生共用一套移液器，有的學(xué)生上完《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》，連移液器都不能正確使用。另外，由于缺乏計(jì)算機(jī)機(jī)房，《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》中生物信息學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)無法開展。

（二）教學(xué)方式單一、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高

傳統(tǒng)的教學(xué)老師講原理和步驟，學(xué)生按老師指導(dǎo)進(jìn)行操作，學(xué)生思考和主動(dòng)參與的過程就被省略了，動(dòng)手完全與動(dòng)腦脫節(jié)。動(dòng)手能力的培養(yǎng)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容，但不經(jīng)思考地完成實(shí)驗(yàn)根本談不上能力的培養(yǎng)。另外，實(shí)驗(yàn)室缺乏多媒體設(shè)備，許多教學(xué)圖片及視頻無法展示。由于被動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)、為了混學(xué)分或?qū)Ψ肿由飳W(xué)較陌生，多數(shù)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性不高，甚至有的在一旁觀看別人操作自己根本就不動(dòng)手，最后照抄別人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排、管理不合理

一是，課時(shí)安排少，隨著課程改革及新培養(yǎng)方案的實(shí)施，長(zhǎng)江師范學(xué)院《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程只有18個(gè)學(xué)時(shí)，如此少的課時(shí)要學(xué)生學(xué)習(xí)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，給課程教學(xué)帶來了新的挑戰(zhàn)。二是，《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》項(xiàng)目所需實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)，有時(shí)需要較長(zhǎng)時(shí)間的等待，如PCR擴(kuò)增，需要3—4小時(shí)，而許多實(shí)驗(yàn)可以連續(xù)做完。傳統(tǒng)《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)按周和學(xué)時(shí)劃分實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)連貫性差，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不知道做的實(shí)驗(yàn)有什么用。而老師為了在規(guī)定時(shí)間或更短時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)，往往選擇簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，或一些實(shí)驗(yàn)過程老師只向?qū)W生進(jìn)行講解，不要求學(xué)生進(jìn)行操作，學(xué)生不參與實(shí)驗(yàn)的全部過程，導(dǎo)致學(xué)生只知其一、不知其二。三是，實(shí)驗(yàn)分組不合理，一般4—5個(gè)人一組共同完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)，而實(shí)驗(yàn)儀器相對(duì)較少，有些儀器或?qū)嶒?yàn)只有部分同學(xué)進(jìn)行操作，其他學(xué)生只能觀望，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)的效果。

（四）課程考核單一

教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求較低，考核方式一般是通過學(xué)生的平時(shí)成績(jī)結(jié)合期末實(shí)驗(yàn)理論及操作考試進(jìn)行考核。其中，平時(shí)成績(jī)包括：驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、原始記錄和實(shí)驗(yàn)態(tài)度；實(shí)驗(yàn)技能；實(shí)驗(yàn)報(bào)告。各部分成績(jī)的比例如下：實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、原始記錄、實(shí)驗(yàn)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)技能占20%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占40%，實(shí)驗(yàn)理論及操作考試占40%。這種單一的考核方式不易調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，靠抄取他人實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告、臨時(shí)反復(fù)操作儀器和背誦實(shí)驗(yàn)原理，一樣可以取得較好的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，使實(shí)驗(yàn)課程在促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展方面的作用有限。

三、生物科學(xué)師范專業(yè)《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》實(shí)踐周教學(xué)建設(shè)與改革

（一）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，增加實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)

實(shí)驗(yàn)室依托中央與地方共建特色優(yōu)勢(shì)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室——作物遺傳育種實(shí)驗(yàn)室、武陵山特色植物資源保護(hù)與利用重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及武陵山片區(qū)綠色發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心的建設(shè)，購(gòu)置了大量分子生物學(xué)儀器設(shè)備，教學(xué)與科研共用相關(guān)儀器設(shè)備，以科研促進(jìn)教學(xué)的提升，如購(gòu)置50套移液器，保證上課時(shí)每位學(xué)生人手一套移液器。建立生物科學(xué)專用機(jī)房、在實(shí)驗(yàn)室安裝多媒體設(shè)備，可以進(jìn)行生物信息學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)課多媒體教學(xué)。同時(shí)向?qū)W校申請(qǐng)《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》實(shí)踐周專用經(jīng)費(fèi)，保證實(shí)驗(yàn)相關(guān)藥品的購(gòu)置。

（二）多元化教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)以大組單位，每大組人數(shù)不超過30人，將學(xué)生分成1人1小組，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)操作、多媒體課件教學(xué)、專題講座、專題討論及機(jī)房上機(jī)的方式。第一次上課時(shí)可以組織學(xué)生觀看相關(guān)科幻電影或進(jìn)行專題講座，以提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)驗(yàn)中等待的過程可以組織學(xué)生就大家關(guān)心的分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行討論，如轉(zhuǎn)基因及安全性、你能否接受克隆人和生物武器等。“任務(wù)驅(qū)動(dòng)和問題導(dǎo)向”，鼓勵(lì)學(xué)生自主進(jìn)行課前學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考，發(fā)現(xiàn)問題，積極解決問題，再通過課堂與教師交流，完成知識(shí)的內(nèi)化。并且全天候開放實(shí)驗(yàn)室，作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課外延伸，增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想時(shí)，也有機(jī)會(huì)利用課外時(shí)間快速重做，提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，提高教學(xué)質(zhì)量。實(shí)施教學(xué)科研一體化，將教師最新的課題研究?jī)?nèi)容引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。同時(shí)鼓勵(lì)部分優(yōu)秀學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目，教師指導(dǎo)學(xué)生開展分子生物學(xué)方面的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目和科研項(xiàng)目。

（三）實(shí)踐周教學(xué)，提升實(shí)驗(yàn)的連貫性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改為實(shí)踐周，實(shí)驗(yàn)共40個(gè)學(xué)時(shí)，在一周之內(nèi)完成一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，如“玉米rDNAITS序列克隆及分析”、“胭脂蘿卜花青素生物合成結(jié)構(gòu)基因克隆”、“榨菜種質(zhì)資源遺傳多樣性的SSR分子標(biāo)記檢測(cè)”、“胭脂蘿卜新品種DNA指紋圖譜構(gòu)建”、“胭脂蘿卜DFR基因過量表達(dá)效應(yīng)分析”和“參與調(diào)控胭脂蘿卜花青素生物合成轉(zhuǎn)錄因子MYB的篩選”等來源于教師科研的實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)的連貫性和教學(xué)質(zhì)量。每學(xué)期開學(xué)之前相關(guān)老師必須討論制定好詳細(xì)的分子生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐周的實(shí)施方案。

（四）加強(qiáng)教師指導(dǎo)和課程考核，提高教學(xué)質(zhì)量

教學(xué)需要4—5名相關(guān)教師，將學(xué)生分成兩大組交叉進(jìn)行相關(guān)教學(xué)。1人一個(gè)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，多環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的過程，注重實(shí)驗(yàn)基本操作能力的評(píng)價(jià)。考核內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)及原始記錄、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)態(tài)度和學(xué)術(shù)報(bào)告5個(gè)部分，其中實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)及原始記錄占10%，實(shí)驗(yàn)操作占30%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占30%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果占20%，學(xué)術(shù)報(bào)告占10%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)總分100分。新的考核方式更注重實(shí)驗(yàn)過程的考核，能有效地保證教學(xué)的質(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

第10篇

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；分子影像學(xué)；醫(yī)師；學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）41-0186-02

分子生物學(xué)的誕生拓展了人們對(duì)于疾病的認(rèn)識(shí)，分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容涉及到生命的本質(zhì)，它的出現(xiàn)對(duì)生命科學(xué)有著巨大的沖擊，尤其是對(duì)醫(yī)學(xué)有著重要的影響[1，2]。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)條件下，從分子水平認(rèn)識(shí)疾病并尋找對(duì)策已成為醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要途徑之一。分子生物學(xué)的方法和技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于影像醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)和臨床研究中，與之交叉產(chǎn)生的新興學(xué)科――分子影像學(xué)，已然成為影像醫(yī)學(xué)的前沿與熱點(diǎn)[3，4]，學(xué)習(xí)和利用分子生物學(xué)的知識(shí)對(duì)于廣大醫(yī)生，特別是影像科醫(yī)生來說有重要的意義，有助于我們了解行業(yè)研究的前沿和熱點(diǎn)，提高科學(xué)研究和臨床診療水平。然而廣大醫(yī)生，特別是影像科醫(yī)師在實(shí)際工作中常常面臨知識(shí)缺乏或老化的問題，原來掌握的理論和技能在疾病診斷、發(fā)病機(jī)制的研究、療效的跟蹤和評(píng)估等方面越來越受到制約。因此，隨著分子影像學(xué)的出現(xiàn)和醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的交叉與發(fā)展，今后的影像臨床和科研中要求影像醫(yī)師能夠掌握與其工作相關(guān)的理論知識(shí)和技能，從而有效地為臨床工作及科學(xué)研究服務(wù)。

一、分子生物學(xué)在影像醫(yī)學(xué)發(fā)展中的意義

近20年來，分子生物學(xué)在理論和應(yīng)用上都取得了重要進(jìn)展，其理論與技術(shù)已滲透到生命科學(xué)的諸多領(lǐng)域，而影像醫(yī)學(xué)與其結(jié)合產(chǎn)生的新型學(xué)科――分子影像學(xué)更是走在影像醫(yī)學(xué)發(fā)展的最前沿。分子影像學(xué)的出現(xiàn)和發(fā)展將從根本上改變未來的醫(yī)學(xué)模式，引領(lǐng)整個(gè)醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展的方向[5]。與傳統(tǒng)的影像診斷學(xué)不同，分子影像學(xué)借助于分子探針應(yīng)用醫(yī)學(xué)影像成像設(shè)備非侵入性地對(duì)活體的生理病理過程進(jìn)行觀察，其優(yōu)點(diǎn)是在器官或組織結(jié)構(gòu)的形態(tài)變化之前，從分子水平進(jìn)行定量或定性的可視化觀察[6]。例如通過標(biāo)記腫瘤產(chǎn)生過程的關(guān)鍵分子然后進(jìn)行影像學(xué)檢查，既可以顯示出腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的解剖改變，也可以追蹤觀察疾病發(fā)生、發(fā)展過程中的病理生理變化，有助于疾病的早期明確診斷和發(fā)生機(jī)制等的研究。在藥物開發(fā)和作用機(jī)制研究中，通過標(biāo)記藥物本身或者其作用靶點(diǎn)可以直接顯示藥物在體內(nèi)的變化或靶點(diǎn)的改變，從而為藥物的篩選和作用機(jī)制的研究提供直觀的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。分子影像學(xué)技術(shù)不僅為生命科學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)研究提供了重要方法，而且也在臨床研究和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中發(fā)揮重要的作用[7]。在未來的個(gè)體化醫(yī)學(xué)模式中，分子成像技術(shù)可能會(huì)同時(shí)融合疾病的分子診斷和治療跟蹤系統(tǒng)，在早期診斷疾病的同時(shí)進(jìn)行治療并跟蹤其治療后的變化，從而實(shí)現(xiàn)疾病診療的一體化。

二、影像醫(yī)師學(xué)習(xí)分子生物學(xué)知識(shí)的必要性

分子影像學(xué)是分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)影像技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，分子影像學(xué)利用現(xiàn)有的一些醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，如核醫(yī)學(xué)、核磁共振和光學(xué)成像方法等，通過特異性的分子探針的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，能夠?qū)θ梭w內(nèi)部的生理或病理過程中在分子水平上發(fā)生的變化進(jìn)行在體成像，安全無創(chuàng)，可重復(fù)行強(qiáng)，在疾病的診斷、治療以及療效評(píng)價(jià)、發(fā)病機(jī)制等的方面發(fā)揮著不可估量的作用。分子影像學(xué)是一門新的交叉學(xué)科，作為影像醫(yī)師要想掌握并應(yīng)用好，除了原有的影像學(xué)知識(shí)外，還要學(xué)習(xí)和掌握分子探針的制備原理和技術(shù)、信號(hào)通道及相關(guān)機(jī)制、腫瘤靶點(diǎn)的篩選和定位等相關(guān)知識(shí)和技術(shù)，而這些都屬于分子生物學(xué)的范疇。分子影像學(xué)使影像檢查從原來單純觀察解剖結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向功能性分析，從主觀診斷轉(zhuǎn)向客觀的定量分析，因此影像醫(yī)生必然要整合分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)或合成化學(xué)等方面的知識(shí)，在研發(fā)分子探針、篩選基因靶點(diǎn)等方面不斷努力，借助于先進(jìn)的影像學(xué)成像手段早期、直觀的顯示疾病的發(fā)生發(fā)展、治療效果及轉(zhuǎn)歸等，實(shí)現(xiàn)分子影像學(xué)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。而且隨著相關(guān)技術(shù)的興起，分子影像學(xué)越來越注重對(duì)個(gè)體化表型差異的分析，這也為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療，即精準(zhǔn)醫(yī)療，提供了重要的條件。未來，分子影像學(xué)將推進(jìn)個(gè)體化治療的發(fā)展進(jìn)程，例如許多腫瘤的診斷靶點(diǎn)，也可作為治療靶點(diǎn)，通過篩選關(guān)鍵靶點(diǎn)，定制對(duì)應(yīng)的特異性分子探針，應(yīng)用分子影像的個(gè)體化分析為病人“量身定做”最佳治療方案，并能予以跟蹤、評(píng)價(jià)，從而實(shí)現(xiàn)診斷治療的一體化。總之，掌握分子生物學(xué)知識(shí)對(duì)提高影像科醫(yī)師綜合診療水平具有極大的指導(dǎo)意義。目前我國(guó)普通高等醫(yī)學(xué)院校都已開設(shè)了分子生物學(xué)課程及其相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也有相應(yīng)的規(guī)劃教材和實(shí)驗(yàn)教材，因此畢業(yè)于醫(yī)學(xué)院的影像醫(yī)師大多具備了一定的醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，但分子生物學(xué)的理論和技術(shù)不斷地更新，這就迫使影像醫(yī)師仍需要不斷地學(xué)習(xí)，以便了解分子生物學(xué)的最新進(jìn)展。而對(duì)于沒有學(xué)校學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的高年資醫(yī)師而言，分子生物學(xué)是個(gè)嶄新的領(lǐng)域，需在重新學(xué)習(xí)[8]。

三、影像醫(yī)師加強(qiáng)分子生物學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的途徑

影像醫(yī)師應(yīng)認(rèn)識(shí)到加強(qiáng)分子生物學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的重要性，并積極主動(dòng)地加強(qiáng)分子生物學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。除了醫(yī)院、學(xué)科或科室有組織的進(jìn)行學(xué)習(xí)外，更重要的方法還是自主學(xué)習(xí)，通過有效地繼續(xù)教育獲取必要的理論及技能。在繼續(xù)教育的過程中，影像醫(yī)師應(yīng)根據(jù)自身的需要選擇學(xué)習(xí)的深度和廣度。如實(shí)際工作中需要對(duì)疾病的發(fā)病機(jī)制、藥物作用機(jī)制、療效評(píng)估等研究較多，還必須全面地學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的最新理論和相關(guān)技術(shù)，才能更好服務(wù)于實(shí)際工作中。影像醫(yī)師獲取分子生物學(xué)知識(shí)的途徑有很多：

1.全面系統(tǒng)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)。影像醫(yī)師應(yīng)根據(jù)自身的基礎(chǔ)選擇相應(yīng)的教科書或參考資料，可以優(yōu)先選擇國(guó)家規(guī)劃教材，以便由淺入深的掌握分子生物學(xué)的理論，明晰各種常用名詞、術(shù)語(yǔ)，了解分子生物學(xué)涉及的研究領(lǐng)域。近年來大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)公開課程建設(shè)日趨完善，還可以通過慕課等進(jìn)行在線的視聽學(xué)習(xí)[9]，有助于知識(shí)的理解與掌握。在有一定基礎(chǔ)的前提下，再通過專業(yè)雜志和文獻(xiàn)，了解最新的進(jìn)展和研究動(dòng)態(tài)。

2.明確方向，學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)技術(shù)。分子影像學(xué)的研究涉及到多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，因此在學(xué)習(xí)中，影像醫(yī)師應(yīng)明確自身的研究方向，有針對(duì)性的學(xué)習(xí)。應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)操作簡(jiǎn)單、便捷，易于被廣大醫(yī)生接受，而且其內(nèi)容全面、檢索便捷等優(yōu)勢(shì)也已在醫(yī)學(xué)繼續(xù)教育中發(fā)揮著不可替代的重要作用。可以通過維普、知網(wǎng)、同方等專業(yè)網(wǎng)站，有針對(duì)性的篩選文獻(xiàn)和資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。另外和可以進(jìn)入到分子生物學(xué)的網(wǎng)站、論壇等進(jìn)行瀏覽、搜索等，既能緊跟前沿動(dòng)態(tài)，還可以與他人互動(dòng)交流、進(jìn)行討論。

3.注重學(xué)術(shù)交流與合作研究。參加專題學(xué)術(shù)講座或會(huì)議，尤其是國(guó)家級(jí)或國(guó)際性學(xué)術(shù)交流活動(dòng)是十分必要的。通過學(xué)術(shù)交流，可以較快的了解分子生物學(xué)在影像醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用和最新動(dòng)態(tài)，而且在交流過程中，可以與同行及專家進(jìn)行直接的溝通，交流并獲得必要的指導(dǎo)和幫助[10]。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，單單依靠影像科醫(yī)師無法發(fā)展分子影像學(xué)，唯有與分子生物學(xué)等交叉學(xué)科的專家精誠(chéng)合作，才能更好的推動(dòng)分子影像學(xué)的發(fā)展和臨床應(yīng)用。哈佛大學(xué)分子影像中心Weissleder教授曾指出影像醫(yī)師應(yīng)該切實(shí)肩負(fù)起開展分子影像研究工作的任務(wù)，要與基礎(chǔ)學(xué)科相互溝通，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，協(xié)同合作。因此加強(qiáng)合作與交流能夠更好地解決分子影像學(xué)發(fā)展中所涉及的問題，有效的促進(jìn)影像醫(yī)師分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)和研究。

總之，分子生物學(xué)是目前公認(rèn)的最具活力的醫(yī)學(xué)帶頭學(xué)科。分子影像學(xué)的出現(xiàn)是分子生物學(xué)的理論和技術(shù)推動(dòng)影像醫(yī)學(xué)發(fā)展的直接表現(xiàn)。作為新時(shí)代的影像醫(yī)師，必須重視分子影像學(xué)的研究，學(xué)習(xí)和應(yīng)用好與之相關(guān)的分子生物學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)，才能適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的需要，更好的服務(wù)于科研與臨床醫(yī)療工作。

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第11篇

關(guān)鍵詞：高等師范院校；分子生物學(xué)；課程改革

作者簡(jiǎn)介：梁衛(wèi)紅（1968-），女，山西祁縣人，河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，副教授；楊獻(xiàn)光（1980-），男，河北邯鄲人，河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，講師。（河南 新鄉(xiāng) 453007）

基金項(xiàng)目：本文系河南省高等教育教學(xué)改革研究省級(jí)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2012SJGLX134）、河南師范大學(xué)教學(xué)研究基金重點(diǎn)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：521751）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）01-0110-02

分子生物學(xué)是一門從分子水平研究生命現(xiàn)象、生命本質(zhì)及其規(guī)律的科學(xué)，以1953年Watson和Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型為標(biāo)志，分子生物學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科誕生。該學(xué)科的最大特點(diǎn)是發(fā)展迅速，并在生命科學(xué)領(lǐng)域與其他學(xué)科融合交叉，對(duì)現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展的影響越來越廣泛和深刻，因此分子生物學(xué)在生物學(xué)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)中占有重要地位。目前很多高校的生物科學(xué)、生物技術(shù)、生物制藥、生物工程、藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)，都將“分子生物學(xué)”作為本科生的必修專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)主干課，重視“分子生物學(xué)”教學(xué)已成為生物專業(yè)廣大師生的共識(shí)。本文結(jié)合近年來河南師范大學(xué)本科分子生物學(xué)的教學(xué)實(shí)踐，就分子生物學(xué)的課程體系安排、教學(xué)模式等方面進(jìn)行了探索和分析。

一、課程教學(xué)內(nèi)容體系改革

“分子生物學(xué)”的主要內(nèi)容包括生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能、基因表達(dá)與調(diào)控以及技術(shù)方法等。通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能，理解遺傳物質(zhì)的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程及其分子機(jī)制、基因表達(dá)調(diào)控的基本模式、遺傳物質(zhì)突變、修復(fù)和重組的機(jī)理，了解分子生物學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)原理和應(yīng)用。為在有限的學(xué)時(shí)和條件下，使學(xué)生理解抽象的分子生物學(xué)理論和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)原理，筆者從以下方面進(jìn)行了改革和嘗試：

1.課程在培養(yǎng)方案中的定位

從學(xué)科角度來講，分子生物學(xué)涵蓋面廣、學(xué)科內(nèi)容更新快，與“細(xì)胞生物學(xué)”、“生物化學(xué)”和“遺傳學(xué)”等生命科學(xué)主干課程有一些交叉，所以在開設(shè)該課程時(shí)，需要充分考慮學(xué)生的接受能力。在本校生物專業(yè)2005年的本科生培養(yǎng)方案中，該課程為36學(xué)時(shí)，在大四第一學(xué)期開設(shè)，設(shè)定為生物技術(shù)和生物科學(xué)專業(yè)的必修課，水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的選修課，實(shí)際開設(shè)時(shí)間是在學(xué)生教育實(shí)習(xí)之后11月到來年的1月，共9周，每周4學(xué)時(shí)。在教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)雖然在大四開設(shè)時(shí)，學(xué)生已經(jīng)具備了預(yù)修課程的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，但是由于95%以上的大四學(xué)生在這學(xué)期復(fù)習(xí)考研，而“分子生物學(xué)”又是許多生物專業(yè)碩士生入學(xué)考試的必修課，學(xué)生普遍反映該課程開設(shè)晚，學(xué)起來感覺時(shí)間緊、壓力大。鑒于此，在2010年的本科生培養(yǎng)方案中，分子生物學(xué)改在大三第一學(xué)期，以每周2學(xué)時(shí)的方式面向生物科學(xué)、生物技術(shù)和水產(chǎn)養(yǎng)殖三個(gè)專業(yè)開設(shè)，這樣學(xué)生可以在一個(gè)完整的學(xué)期內(nèi)學(xué)習(xí)這門課，擁有了較為充裕的時(shí)間，系統(tǒng)掌握“分子生物學(xué)”基礎(chǔ)理論，從反饋意見上看，學(xué)生非常認(rèn)同這樣的改革。

2.課程體系的制定和完善

本校生物專業(yè)本科“分子生物學(xué)”的教學(xué)體系自2005年以來進(jìn)行了三次調(diào)整，第一次是從2005年起，采用了雙語(yǔ)教學(xué)的模式，主要原因是當(dāng)年本校面臨本科教學(xué)評(píng)估，雙語(yǔ)教學(xué)已經(jīng)列為本科教學(xué)質(zhì)量評(píng)估的觀測(cè)指標(biāo)之一，為使生物技術(shù)專業(yè)的課程的雙語(yǔ)教學(xué)授課率達(dá)到15%，綜合各方面因素，“分子生物學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)成為一個(gè)試點(diǎn)。為開展人才培養(yǎng)模式的改革創(chuàng)新，“分子生物學(xué)”課程嘗試采用雙語(yǔ)授課形式，旨在提高大學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)水平和直接使用英語(yǔ)從事科研的能力。但是當(dāng)時(shí)適合高等師范院校本科生使用的原版分子生物學(xué)教材很少，幾經(jīng)篩選，本校最終將《Instant Notes in Molecular Biology》作為學(xué)生的教材。該書以24個(gè)專題的形式講述細(xì)胞與大分子，蛋白質(zhì)和核酸的特點(diǎn)，染色體結(jié)構(gòu)，DNA的復(fù)制、損傷修復(fù)和重組，基因表達(dá)調(diào)控，分子生物學(xué)常規(guī)技術(shù)，每個(gè)專題相對(duì)獨(dú)立，簡(jiǎn)潔易懂，但是系統(tǒng)性和深度尚有欠缺，難以適應(yīng)學(xué)生考研的需求，所以在教學(xué)中，教師需要補(bǔ)充大量?jī)?nèi)容，因此無論教還是學(xué)，這本教材在使用中的缺陷都比較明顯。鑒于此，自2009年起，本院選擇了《現(xiàn)代分子生物學(xué)》作為教材，首先考慮該書由著名學(xué)者朱玉賢等編寫，是“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，其次該書也是多所學(xué)校分子生物學(xué)考研復(fù)習(xí)的推薦參考書。該書在編排上分11章，從染色體與DNA，生物信息的傳遞，分子生物學(xué)方法，基因表達(dá)調(diào)控，疾病與人類健康，基因與發(fā)育，基因組與比較基因組學(xué)等方面介紹分子生物學(xué)基礎(chǔ)理論和技術(shù)，在教學(xué)中，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，筆者并未完全按照該書的內(nèi)容講授，有些與生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)重疊的內(nèi)容采用略講方式，而有些內(nèi)容則在教學(xué)中進(jìn)行了補(bǔ)充或刪減，例如：本教材中DNA修復(fù)和轉(zhuǎn)座部分的內(nèi)容薄弱，脈絡(luò)不清晰，筆者主要依據(jù)《基因的分子生物學(xué)》進(jìn)行了補(bǔ)充，而該書中一些與分子生物學(xué)主線關(guān)聯(lián)不緊密的部分，則進(jìn)行了刪減，2012年，本校在多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上，結(jié)合本科生的特點(diǎn)，出版了《普通分子生物學(xué)》一書，以易教易學(xué)作為編書的出發(fā)點(diǎn)，參考了多部目前國(guó)內(nèi)外主流的分子生物學(xué)教材，構(gòu)建了一個(gè)重在基礎(chǔ)、兼顧前沿、簡(jiǎn)潔明了的體系，全書分6章，介紹了DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制，RNA的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)的生物合成，基因表達(dá)的調(diào)控，分子生物學(xué)研究方法。該書在結(jié)構(gòu)上分為三個(gè)模塊，即基因組的維持、基因組的表達(dá)和調(diào)控、分子生物學(xué)技術(shù)，方便學(xué)生對(duì)學(xué)科體系的整體認(rèn)識(shí)。

3.課程內(nèi)容的優(yōu)化

分子生物學(xué)是從生物化學(xué)分化延伸出來的一門獨(dú)立的學(xué)科，一些內(nèi)容和生物化學(xué)有較多的聯(lián)系或重疊。但是分子生物學(xué)有自身的學(xué)科特點(diǎn)，突出對(duì)生命現(xiàn)象分子本質(zhì)的解析。由于本校生物專業(yè)的“分子生物學(xué)”課程是在“生物化學(xué)”之后開設(shè)的，在課程教學(xué)中，任課教師通過討論，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了分析，確定了兩門課的側(cè)重內(nèi)容，在注意系統(tǒng)性的前提下，著重講解教材的重點(diǎn)與難點(diǎn)，例如：在“生物化學(xué)”中已經(jīng)有較大的篇幅講述生物大分子的結(jié)構(gòu)，在“分子生物學(xué)”課程中將略講，教師在講解復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等過程分子機(jī)制時(shí)，以溫故知新的方式，將基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念進(jìn)行要點(diǎn)概括，借此為下一步的教學(xué)做鋪墊，并檢測(cè)學(xué)生的背景知識(shí)掌握情況，這種教學(xué)方法不僅得到了學(xué)生的廣泛好評(píng)，而且使學(xué)科特點(diǎn)在教學(xué)中更加突出，專業(yè)課教學(xué)學(xué)時(shí)分配更加合理，起到了引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)關(guān)聯(lián)性的作用。

4.課程設(shè)置的調(diào)整

鑒于本校生物專業(yè)學(xué)生普遍有考研的需求，學(xué)生對(duì)“分子生物學(xué)”的教學(xué)要求高，希望能更貼近考研的要求，所以在2010年的培養(yǎng)方案中，分子生物學(xué)采取了分級(jí)、分段開設(shè)的方法，在大三面向所有專業(yè)開設(shè)的“分子生物學(xué)”，教學(xué)重點(diǎn)放在系統(tǒng)性和基礎(chǔ)性上；在大四以選修課的形式開設(shè)的“高級(jí)分子生物學(xué)”，旨在通過教學(xué)促進(jìn)學(xué)生提高專業(yè)基礎(chǔ)理論的綜合能力，在學(xué)科的深度和廣度上做進(jìn)一步的擴(kuò)展，不僅補(bǔ)充了最新的國(guó)內(nèi)外分子生物學(xué)前沿和熱點(diǎn)內(nèi)容，而且選擇一些重點(diǎn)科研院所的考研真題進(jìn)行剖析，引導(dǎo)學(xué)生完成拓展和提高。調(diào)查顯示，學(xué)生普遍贊同這一課程改革方式。

二、課程實(shí)踐環(huán)節(jié)與理論環(huán)節(jié)的有效銜接

實(shí)踐教學(xué)是“分子生物學(xué)”課程的重要部分，但是由于條件所限，目前本校生物專業(yè)的“分子生物學(xué)”課程僅開設(shè)了理論課，實(shí)驗(yàn)課尚未開設(shè)。為解決這一問題，在理論教學(xué)中通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的分析，盡最大可能的將基礎(chǔ)理論的講授和分子生物學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，堅(jiān)持既要使教學(xué)沿著課程的主線進(jìn)行，又要努力使實(shí)驗(yàn)技術(shù)的介紹與理論課教學(xué)合理的銜接的原則，一定程度上彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，旨在通過課堂教學(xué)，使理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)融為一個(gè)有機(jī)的整體，一些代表性的分子生物學(xué)技術(shù)的原理和方法按照表1所示的安排在基礎(chǔ)理論部分的講解中進(jìn)行了介紹。

作為任課教師，要使課堂教學(xué)精彩，還應(yīng)深入科研第一線，這樣才能利用科研和生產(chǎn)實(shí)踐中的例子豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。[1]尤其是分子生物學(xué)這樣更新快的學(xué)科，教師必須了解和準(zhǔn)確把握學(xué)科發(fā)展方向和前沿?zé)狳c(diǎn)，將自身科研實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)、體會(huì)和感悟傳遞給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的對(duì)科學(xué)研究的熱情，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。值得注意的是，專業(yè)課教學(xué)要充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體作用，努力提高他們的分析能力、綜合能力和創(chuàng)新能力，引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)內(nèi)容有效的融合，在教學(xué)中采用了一些方法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，例如：每節(jié)課之后有要點(diǎn)回顧和知識(shí)鏈接提示，留給學(xué)生較為寬松的時(shí)間進(jìn)行復(fù)習(xí)和延伸學(xué)習(xí)；設(shè)置一些與本節(jié)課內(nèi)容有關(guān)的基礎(chǔ)題、提高題、實(shí)驗(yàn)分析題，安排學(xué)生課下自行選擇完成，以便學(xué)生檢測(cè)學(xué)習(xí)掌握的情況，及時(shí)將知識(shí)梳理歸納，增加了學(xué)習(xí)過程的開放性和自主性。

三、教學(xué)模式的探索和實(shí)踐

雙語(yǔ)教學(xué)作為一種的新的教學(xué)模式，順應(yīng)了國(guó)家培養(yǎng)復(fù)合型人才的要求，也是考評(píng)學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和水平的一個(gè)重要指標(biāo)。[2]2005年本校生物專業(yè)的“分子生物學(xué)”課程作為第一批教學(xué)模式改革的課程，率先采用了雙語(yǔ)教學(xué)形式授課，一方面是出于本科教學(xué)評(píng)估的要求，另一方面也是專業(yè)課教學(xué)模式的一種嘗試和探索。從2005至2008年的實(shí)踐和學(xué)生反饋意見上看，雙語(yǔ)教學(xué)作為教學(xué)改革的一種探索是值得肯定的，調(diào)查顯示，92%的學(xué)生認(rèn)同和贊成雙語(yǔ)教學(xué)，認(rèn)為通過使用原版英文教材和全英文課件，感覺學(xué)習(xí)“分子生物學(xué)”并沒有開課前想象中的那么困難，通過學(xué)習(xí)，理解和掌握了學(xué)科知識(shí)體系，專業(yè)英文的閱讀能力得到較大的提高，對(duì)專業(yè)詞匯有一定的積累，很有成就感，對(duì)這門課更有興趣了。從任課教師的反饋意見上看，由于難以找到合適的教材，所以在備課上需要下更大的力氣，充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，不少教師在教學(xué)中信心不足，擔(dān)心由于缺乏專業(yè)英文口語(yǔ)訓(xùn)練，造成專業(yè)術(shù)語(yǔ)的發(fā)音錯(cuò)誤等問題。所以實(shí)際上，本校生物專業(yè)分子生物學(xué)開設(shè)的動(dòng)因主要來自學(xué)校本科教學(xué)評(píng)估的要求。[3]筆者認(rèn)為，雙語(yǔ)教學(xué)的有效實(shí)施尚需從課程體系、師資培訓(xùn)、評(píng)價(jià)機(jī)制等多方面予以保證。[4]雙語(yǔ)教學(xué)并沒有固定的模式可循，需要從實(shí)際出發(fā)。

鑒于目前雙語(yǔ)教學(xué)可用教材有限，選擇適合的原版教材存在較大的困難，而分子生物學(xué)課程內(nèi)容更新快，內(nèi)容多，為適應(yīng)絕大多數(shù)學(xué)生的考研難度需要，2009年以來，本校生物專業(yè)“分子生物學(xué)”選擇了中文教材授課，將教學(xué)的重點(diǎn)放在系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性和前瞻性上，每年的授課內(nèi)容至少更新30%，從學(xué)生的反饋意見上看，這一調(diào)整更加貼近學(xué)生的需要。這些年來的“分子生物學(xué)”課程改革實(shí)踐也使本校認(rèn)識(shí)到無論是常規(guī)教學(xué)還是雙語(yǔ)教學(xué)形式，從學(xué)科特點(diǎn)、學(xué)生基礎(chǔ)、師資條件等因素出發(fā)，制定合理的教學(xué)方案，提高教學(xué)質(zhì)量，服務(wù)于人才培養(yǎng)這一目標(biāo)才是課程改革的出發(fā)點(diǎn)和最終歸宿。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭用璉.課堂的“磁力”來自哪里[J].中國(guó)高等教育，2004，（8）：36-38.

[2]教育部“關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見”[Z].2007.

第12篇

運(yùn)用分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)探索生命科學(xué)的奧秘，構(gòu)建完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是分子生物實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要配合實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)以及實(shí)驗(yàn)資源的配置情況，既缺乏有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，又沒有形成獨(dú)立的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率也產(chǎn)生了較大的影響，所以需要通過有效的途徑促進(jìn)分子生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的完善，促進(jìn)其教學(xué)效率的提升。

一、分子生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

1.實(shí)驗(yàn)室以及實(shí)驗(yàn)資源有限

分子生物學(xué)是一門新興學(xué)科，因此在高校教育活動(dòng)的開展方面仍然會(huì)受到諸多因素的影響，其中最重要的就是資金的投入。當(dāng)前，高校在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)方面投入的資金十分有限，與其他經(jīng)典學(xué)科相比顯然更少，但是分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于實(shí)驗(yàn)室以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備都有較高的要求，很多設(shè)備都需要從國(guó)外進(jìn)口，價(jià)格十分昂貴，很多高校在資金的負(fù)擔(dān)方面都有很大的壓力，因此也影響了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。

2.缺乏足夠的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員

分子生物學(xué)在我國(guó)教育體系中的起步時(shí)間相對(duì)較晚，所以相關(guān)的教學(xué)人員和技術(shù)人員的數(shù)量十分有限，很多高校在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面都需要聘請(qǐng)專門的技術(shù)人員，而人員的缺乏也成為了限制分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的另一個(gè)重要因素。雖然我國(guó)教育機(jī)構(gòu)也在積極培養(yǎng)分子生物學(xué)的專業(yè)技術(shù)人員，但是人員的數(shù)量以及其成長(zhǎng)速度，都無法滿足當(dāng)前分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求，不能保證分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展。

3.教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置缺乏科學(xué)性

分子生物學(xué)是一門跨學(xué)科的綜合性教育課程，因此其教學(xué)內(nèi)容涉及到生物、醫(yī)學(xué)以及藥學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，這就涉及到知識(shí)的連接性與滲透性，因此在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容設(shè)置方面，需要考慮其綜合性。但是從當(dāng)前分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容設(shè)置方面來看，顯得較為單一，往往只是集中在某個(gè)領(lǐng)域，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的考慮，而且沒有形成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系，對(duì)于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果無法做出準(zhǔn)確、科學(xué)的評(píng)價(jià)，無法為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的開展提供必要的依據(jù)。

二、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)策略

1.加大實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的資金投入

高校現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和資源無法滿足分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求，因此需要加大實(shí)驗(yàn)室以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的資金投入，積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)性，才能提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。同時(shí)，為了保證分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展，需要加大相關(guān)技術(shù)人員和實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的素質(zhì)培養(yǎng)，為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展提供足夠保障。

2.完善分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容

根據(jù)分子生物學(xué)的特點(diǎn)以及教學(xué)大綱的要求，在注重分子生物學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，適當(dāng)加入更多可以凸顯專業(yè)特色的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，如大腸桿菌活化、質(zhì)粒DNA提取等，注重分子生物學(xué)與其他相關(guān)學(xué)科的結(jié)合。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的選取方面，要考慮到學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度，由淺入深、循序漸進(jìn)，使學(xué)生可以參與到實(shí)驗(yàn)中，并且感受分子生物學(xué)的神奇，才能激發(fā)學(xué)生求知的欲望，獲得良好的學(xué)習(xí)效果。

3.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

為了提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，需要改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)方法。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中包含很多復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生理解和記憶的難度都較大，如果教師僅僅采用示范和講解的方法，顯然無法給學(xué)生留下深刻的記憶，因此要對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行必要的調(diào)整，使每個(gè)學(xué)生都可以參與到實(shí)驗(yàn)中，親自操作和演示，也可以在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，這種方法可以激發(fā)學(xué)生的興趣，同時(shí)也有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和研究能力，對(duì)于提高學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ休^大的幫助。

4.構(gòu)建科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系

對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)果做出準(zhǔn)確、客觀的評(píng)價(jià)，可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況以及對(duì)知識(shí)的掌握情況，同時(shí)也可以為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的調(diào)整提供必要的依據(jù)，有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的針對(duì)性和可操作性，促進(jìn)分子生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的不斷深化。