分子生物學(xué)的應(yīng)用精選(九篇)
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第1篇：分子生物學(xué)的應(yīng)用范文
【關(guān)鍵詞】苔蘚植物；分子生物學(xué)；DNA序列
苔蘚是目前存在于地球表面較為低等的一種植物且分布廣泛，被人們所認識的苔蘚植物約有2萬多種[1]。苔蘚植物作為一種耐干旱鹽堿脅迫的植物常常被用來荒漠治理中的先鋒植物[2]，隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，分子生物學(xué)技術(shù)也逐漸發(fā)展到苔蘚植物的研究中。但是由于苔蘚不像其他植物試驗樣品容易且可持續(xù)獲得，對苔蘚植物分類學(xué)的研究一直處于形態(tài)學(xué)方面，在分子及生理生化角度來研究苔蘚植物的進展則較為緩慢[3，4]。關(guān)于苔蘚植物分子生物學(xué)的研究主要集中在分子系統(tǒng)學(xué)、分子遺傳、物種的分類鑒定以及資源的拓展及創(chuàng)新方面。
1.苔蘚植物分子系統(tǒng)學(xué)的研究
苔蘚植物的起源和演化在植物界中一直存在著一定的爭議，特別是傳統(tǒng)分類學(xué)在苔蘚植物上的界定[5]，分子系統(tǒng)學(xué)的逐步發(fā)展成為苔蘚分類新的道路。常用在苔蘚分子系統(tǒng)上的研究手段主要有：隨機擴增多態(tài)性DNA（RAPD）、限制性片段長度多態(tài)性（RFLP）、擴增片段長度多態(tài)性（AFLP）、序列特征擴增區(qū)域（SCAR）、微衛(wèi)星（SSR）、DNA序列測定以及同工酶分析技術(shù)[6]。苔蘚植物在分子水平上進行系統(tǒng)的研究起始于90年代初，對于植物分子系統(tǒng)學(xué)水平的研究大多起始于植物DNA序列，而苔蘚植物在當(dāng)時缺少DNA序列的研究[7，8]。直到1995年以后，關(guān)于苔蘚植物分子DNA序列發(fā)展至1000個，包含250個類別[9]。
苔蘚植物DNA探索是從葉綠體基因組、線粒體基因組以及核糖體基因組開始進行的。葉綠體基因組中，已經(jīng)較成熟運用的基因片段為rbcL、trnL-F、rps4、trnL-trnF等，nad5、nad1、trnS和18S、ITS2等分別為線粒體和核糖體基因片段較為常用檢測基因[10]。1999年，Beckert對苔蘚植物門進行了大系統(tǒng)進化的分析，分析了47種苔蘚植物中nad5基因內(nèi)含子，研究結(jié)果支持將Hypnanae與Dictananae亞綱重組[11]。2009年，Miwa在蛇苔屬（Conocephalum）對于環(huán)境的適應(yīng)并且隨之進化能力的研究中，將小蛇苔（Conocephalum japonicum （Thumb.） Grolle）樣本中的rbcL基因擴增并測序，比對后結(jié)合其他結(jié)論，說明了小蛇苔中發(fā)現(xiàn)了三種不同類型的rbcL基因，認為可將其作為系統(tǒng)進化和物種鑒定的重要手段[12]。2010年，Kathrin Feldberg通過對rbcL， psbA， trnL-trnF region， atpB-rbcL spacer， nrITS1-5.8S-ITS2標(biāo)記基因在108個隱葫苔科新增成員的分析研究，研究結(jié)果支持將隱葫苔科分為Adelanthoideae 和Jamesonielloideae兩個亞科，亞科Adelanthoideae包括Adelanthus屬、Pseudomarsupidium屬、及Wettsteinia屬，然而分子數(shù)據(jù)并不支持現(xiàn)代形態(tài)學(xué)體系對于Jamesonielloideae的劃分，基于分子系統(tǒng)進化結(jié)果分析，F(xiàn)eldberg提出了Jamesonielloideae包括了在五個主要的進化枝中具有代表性的Anomacaulis屬、Cryptochila屬、Cuspidatula屬、Jamesoniella屬和Syzygiella屬[13]。細鱗苔科（Lejeuneaceae）是苔類植物中的大科，它囊括了約90屬，1000余種，Wilson利用134個細鱗苔科樣品中的四種標(biāo)記基因rbcL、psbA、源自cpDNA的trnL-trnF以及nrITS，運用最大似然貝葉斯分析法（即最大簡約法）進行分析，分析數(shù)據(jù)支持將細鱗苔科分為兩個亞科Ptychanthoideae亞科和Lejeuneoidea e亞科，而把Lejeuneoideae亞科又分為Lejeuneeae屬、Brachiolejeuneeae屬和Symbiezidium屬，然而根據(jù)形態(tài)分類并不符合以上Lejeuneoideae的分類，故需要更多實驗進一步驗證[14]。
2.苔蘚植物分子遺傳學(xué)多樣性的研究
對于苔蘚植物遺傳多樣性的研究從開始的形態(tài)學(xué)水平到細胞學(xué)水平，逐漸發(fā)展到現(xiàn)在的分子水平。分子水平研究遺傳多樣性分為生化和DNA水平，生化水平多使用酶學(xué)研究方法，利用同工酶或者等位酶方法。近年來，分子水平上對于苔蘚植物遺傳研究一般運用分子標(biāo)記法，常用手段包括RAPD、SSR、AFLP、SRAP等。張安世等對11種苔蘚植物的親緣關(guān)系做了RAPD和SRAP的分析，結(jié)果顯示RAPD多態(tài)性比率為100%，SRAP多態(tài)性比率為96.9%，對數(shù)據(jù)進行Average Linkage法建立聚類樹狀圖分析表示，兩種方式均可將11種苔蘚分為3類且牛角蘚單獨一類，與形態(tài)學(xué)分類一致，但是在3類中具體劃分歸屬科以上單位RAPD、SRAP和形態(tài)學(xué)分類存在差異，此外，RAPD與SRAP在對大葉鳳尾蘚和小牛舌蘚全緣亞種的劃分上也存在差異[15]。墻蘚（Tortula muralis）是一個世界性分布的苔蘚種類，Werner依據(jù)對49個墻蘚新成員中葉綠體rps4基因序列數(shù)據(jù)分析后，表示18.53%序列符合區(qū)域間差異，81.43%認為是區(qū)域內(nèi)差異，只有在日本區(qū)域內(nèi)采集樣本完全區(qū)別于其他區(qū)域，通過生物地理學(xué)系統(tǒng)發(fā)生分析表明，墻蘚可能是一個并系，不確定的是墻蘚中不同的進化枝是繼續(xù)進化還是一個隱藏物種的典例[16].李晶采取20種東北地區(qū)的蘚類植物對其進行RAPD分析，遺傳多態(tài)性約占96.34%，同時利用數(shù)據(jù)分析建立UPGMA聚類圖，結(jié)果顯示遺傳相似性系數(shù)為0.27可將樣品分為泥炭蘚類和真蘚類；遺傳相似性系數(shù)為0.42則可將樣品分為四類，而聚類圖的分類情況與苔蘚植物經(jīng)典分類系統(tǒng)表示結(jié)果一致[17].2002年，Skotnicki對黃瓜絲蘚（Pohlia nutans）中核糖體RNA18S-26S ITS進行RAPD研究，研究結(jié)果表示黃瓜絲蘚像梨蒴曲柄蘚（Campylopus pyriformis）一樣，表現(xiàn)出低遺傳多樣性[18]。魏海英等對采用鄰接法和最大似然法對中國羽蘚科12屬25種植物rbcL和rps4建立了系統(tǒng)樹，并結(jié)合DNA序列分析和形態(tài)學(xué)特征分析支持將牛舌蘚科獨立成科，山羽蘚屬歸為羽蘚亞科，不支持沼羽蘚亞科獨立成科[19]。
3. DNA條形碼技術(shù)在苔蘚植物物種鑒定的應(yīng)用
苔蘚植物分子水平的物種鑒定主要應(yīng)用DNA條形碼技術(shù)。DNA條形碼技術(shù)主要是從樣本材料基因組DNA中擴增適合的目的基因并且基因片段純化后進行測序，提交到Genbank方便物種的鑒定和分類[20].本項技術(shù)在動物中已經(jīng)得以使用并獲得成效，少數(shù)高等植物中也有了一定的研究進展，而在苔蘚植物鑒定中還需要大量實驗工作。
DNA條形碼中需要確定一個通用片段作為鑒定探針。動物的CO1已經(jīng)較為成熟應(yīng)用[21-22]，而在苔蘚植物中，rbcL、rpoC1、rps4、trnH-psbA、trnL-trnF有很強的特異性且易獲得，而被認為可以應(yīng)用的苔蘚植物DNA條形碼[23-25]，但是在近年來對上述基因片段的遺傳分辨率以及在鑒別親緣關(guān)系較近的苔蘚物種之間有一定的爭論。其中的rpoC1基因，在植物物種鑒別中效率較低，而由Hollingsworth[26]在2009年發(fā)表的文章中表示，rpoC1基因進化速度較快，可以作為陸生植物的DNA條形碼，在科級水平的鑒別中有很好的表現(xiàn)。
DNA條形碼技術(shù)作為新興物種鑒別技術(shù)，優(yōu)勢很明顯，雖然已經(jīng)在大部分苔蘚植物基因中得以應(yīng)用，但是因為缺乏親緣關(guān)系較近的樣本的鑒定和研究，所以在物種鑒別時用于親緣關(guān)系近的樣品的應(yīng)用就有一定的誤差。今后對于物種鑒別研究中，可致力于DNA條形碼技術(shù)在近親物種鑒別的研究和改進中。
4.總結(jié)
苔蘚植物對環(huán)境有很強的適應(yīng)性，耐旱抗寒，我國苔蘚植物物種豐富，以上條件為我們更好的研究苔蘚植物的系統(tǒng)發(fā)育及演化，以及遺傳鑒定提供了基礎(chǔ)，但是我國苔蘚分子水平研究起步較晚，在這方面的研究與國外相比還較為落后。我們需要發(fā)展壯大苔蘚植物分子研究的隊伍，把更多分子手段運用到苔蘚植物系統(tǒng)、遺傳以及鑒定，有很大的發(fā)展空間，將會有更多可利用的研究價值。
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作者簡介：
第2篇：分子生物學(xué)的應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；技術(shù)；昆蟲生態(tài)學(xué)
分子生態(tài)學(xué)是應(yīng)用分子進化和群體遺傳學(xué)的理論、分子生物學(xué)的技術(shù)手段、系統(tǒng)發(fā)生學(xué)和數(shù)學(xué)的分析方法及其他學(xué)科的知識（如地理學(xué)、古氣候?qū)W等）去研究種群、進化、生態(tài)、行為、分類、生物地理演化、生物保護等學(xué)科領(lǐng)域的各種問題。它主要通過大量使用分子生物學(xué)先進的技術(shù)和方法，在分子水平上研究生態(tài)現(xiàn)象，闡明生態(tài)現(xiàn)象的分子機制。昆蟲分子生態(tài)學(xué)就是以昆蟲作為研究對象，應(yīng)用分子生態(tài)學(xué)的原理與方法研究昆蟲進化和適應(yīng)機制的一門科學(xué)。它主要通過分子生物學(xué)的方法檢查昆蟲種群或個體的遺傳變異，分析和解釋遺傳變異的特點與規(guī)律，揭示遺傳變異所反應(yīng)的規(guī)律性的東西，從而進一步闡明昆蟲之間一級昆蟲與環(huán)境之間的相互作用關(guān)系。其研究的最典型特色是運用分子遺傳標(biāo)記來檢測研究對象的遺傳變異特征，揭示昆蟲的演化規(guī)律。在昆蟲分子生態(tài)學(xué)研究中應(yīng)用較多的分子生物學(xué)標(biāo)記技術(shù)有：同工酶（蛋白質(zhì)電泳）方法、限制性片段長度多態(tài)性（RFLP）方法、隨機擴增DNA多態(tài)性（RAPD）方法、擴增片段長度多態(tài)性（AFLP）及微衛(wèi)星標(biāo)記方法（SSR）及單核苷酸多態(tài)性(SNP)。其中，目前應(yīng)用最多，最簡便的是SSR和SNP技術(shù)。下面我們主要介紹在昆蟲生態(tài)學(xué)研究中幾種常用分子標(biāo)記方法。
1.同工酶方法的應(yīng)用
同工酶是指具有相同或相似催化功能而分子結(jié)構(gòu)不同的一類酶。自從Hunter和Markert創(chuàng)立同工酶酶譜技術(shù)后，同工酶譜的變化即可作為鑒定物種、研究分類與進化、遺傳與變異的重要指標(biāo)。在昆蟲分子生態(tài)學(xué)發(fā)展之初，同工酶被廣泛應(yīng)用與昆蟲的分類、種群間抗性的遺傳變異等方面，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，同工酶技術(shù)已慢慢被淘汰。
2.RFLP技術(shù)的應(yīng)用
RFLP又叫作RestrictionFragmentLengthPolymorphism.即我們所說的限制性內(nèi)切酶片段長度多態(tài)性，而且他作為第一代的生物分子類標(biāo)記技術(shù)，這種技術(shù)是指通過已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的限制性內(nèi)切酶來處理不同生物個體的DNA，通過利用限制性內(nèi)切酶的多種特異性來達到獲得不同的DN段的目的，這種技術(shù)一般是被應(yīng)用于分子雜交，放射性同位素的顯微技術(shù)中，而且也只是主要用于研究生物遺傳的研究中，自問世以來已廣泛運用于多門生物學(xué)科研究中。在昆蟲生態(tài)學(xué)研究中可以用于昆蟲遺傳譜圖的分析、遺傳連鎖圖的構(gòu)建及數(shù)量遺傳性狀等方面的研究。
3.RAPD技術(shù)的應(yīng)用
RAPD，俗名是隨機擴增多態(tài)性DNA技術(shù)，它是由兩位美國科學(xué)家Wiliams和Welsh在1990年提出的，而且他們并不是研究的合作者，而是分開研究的，這種技術(shù)又被稱作任意引物PCR。對于RAPD來說，它所使用的物質(zhì)是十分不相同的，但是對于現(xiàn)存的所有引發(fā)物來說，他對于在DNA序列堿基序列上的特定結(jié)合位點來說，一旦這些特異性DNA位點達到了基因組分布的擴增條件，他就會根據(jù)DNA堿基對的配位原則，完成DNA另一條鏈的合成。
4.AFLP技術(shù)的應(yīng)用
植物基因組的AFLP中的酶切，連接和pcr問題，只要酶切出來能看到些許彌散，pcr就應(yīng)該能看出結(jié)果才對，AFLP技術(shù)的關(guān)鍵就是把握體系的問題，每一個實驗室應(yīng)該有自己的一套體系，照著做一般沒有問題，分子標(biāo)記，就是純體力勞動，做得很多一般就會有結(jié)果的，這是量變到質(zhì)變的過程。做AFLP需要用到試劑盒，但試劑盒不如自己做省事，也沒必要。除非你做的量少。但是分子標(biāo)記要的就是大量重復(fù)性的勞動。因此，試劑盒不如自己做省事，也沒必要，并且試劑盒中很重要的酶往往量不夠用，比如T4連接酶和內(nèi)切酶EcoRI，除非你做的量很少，且不需要摸索體系。酶切出來能看到些許彌散，pcr就應(yīng)該能看出結(jié)果，也不一定。接頭制作和連接體系也很重要，連接時間一般影響不是很大。
5.微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)在昆蟲生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用
微衛(wèi)星標(biāo)記ms是一類由幾個（多為1-5個）堿基組成的基序串聯(lián)重復(fù)而成的DNA序列,其長度一般較短,廣泛分布于基因組的不同位置,如（CA）n、（AT）n、（GGC）n等重復(fù)。自1981年Spritz首先在珠蛋白中發(fā)現(xiàn)微衛(wèi)星序列到今天微衛(wèi)星序列在生物學(xué)中的廣泛應(yīng)用,微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)走過了近30多年的發(fā)展變化。其中，20世紀80、90年代是微衛(wèi)星技術(shù)從開始到逐漸成熟的關(guān)鍵階段。1982年Hamada等在研究真核生物基因組中Z-DNA形成時發(fā)現(xiàn)了一種新的重復(fù)因素——選擇性的嘌呤-嘧啶聚合物。Jeffreys等通過對小衛(wèi)星(minisatellite)的DNA指紋圖譜鑒定證明了串聯(lián)重復(fù)的DNA具有很高的長度差異性。與此同時，Tautz等的研究表明，這種“神秘而簡單冶的DNA序列是遺傳變異的重要來源。1989年Tautz首次應(yīng)用了基于PCR的微衛(wèi)星分型技術(shù)。隨著微衛(wèi)星分子標(biāo)記的廣泛使用，科研工作者對其進化、功能及在基因組中的分布等研究的了解迅速增加。近年來，微衛(wèi)星分子標(biāo)記也被廣泛應(yīng)用于昆蟲學(xué)研究的各個領(lǐng)域。截至2012年6月，共有16396個昆蟲上微衛(wèi)星位點在NCBI中記錄，其中雙翅目、鱗翅目和膜翅目昆蟲的微衛(wèi)星登錄數(shù)量最多，占75%。這些微衛(wèi)星被廣泛應(yīng)用于昆蟲遺傳作圖、種群遺傳學(xué)研究、個體親緣關(guān)系鑒定等方面。
6.SNP在昆蟲分子生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用
SNP(SingleNucleotidePolymorphism)即單核苷酸多態(tài)性標(biāo)記，又稱單核苷酸多態(tài)性，指DNA序列中單個堿基的差別，堿基對由于排列方式不同，結(jié)合不同脫氧核苷酸對，這些核苷酸對構(gòu)成密碼子，密碼子則以不同的排列順序編碼蛋白質(zhì)，從而形成自然界多種多樣的生命。SNP在基因組可以劃分為兩種形式：一是基因編碼區(qū)的功能性突變，主要分布在基因編碼區(qū)，故又稱為cSNP，這類SNP較少，其變異率僅占周圍序列的1/5，但因其在遺傳疾病研究中具有重要意義而備受關(guān)注；二是遍布于基因組的大量堿基變異。就現(xiàn)在來說，SNP技術(shù)已經(jīng)開始廣泛用于昆蟲分子生態(tài)學(xué)，包括昆蟲種間鑒定，遺傳圖譜的分析、入侵害蟲種群間親緣關(guān)系的區(qū)分等研究。生態(tài)學(xué)的發(fā)展，SNP技術(shù)的萌芽是古人生態(tài)意識的總和，在古時，古人并不了解整個自然界，但是他們通過長期的打魚，農(nóng)牧以及狩獵積累了大量的樸素的生態(tài)學(xué)知識，比如說農(nóng)作物的生長與季候的關(guān)系、常見的動物有哪些習(xí)性等等，在公園前四世紀時，希臘學(xué)者亞里士多德就曾經(jīng)粗略的描述了動物有種不同的棲息地，還根據(jù)動物生活棲息地的特點將其分為了水棲和路棲，根據(jù)它的食性分成肉食和草食，還有雜食動物等等。隨著人類社會的發(fā)展，人們對于生態(tài)的認識不再僅僅局限于以往的知識積累，人們通過自己的主動探究從而能夠獲得有關(guān)于自然界的種種知識，最后能夠形成一個全面的生態(tài)學(xué)理念極其生態(tài)學(xué)系統(tǒng)的認知應(yīng)用。本文通過描述幾種技術(shù)在昆蟲生態(tài)系統(tǒng)的運用從而得到現(xiàn)在科技在生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用等等相關(guān)關(guān)系，這種應(yīng)用不僅使各種技術(shù)得到提高，還對我們生態(tài)系統(tǒng)的探索起著極大的作用。
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第3篇：分子生物學(xué)的應(yīng)用范文
【關(guān)鍵詞】 鼠疫監(jiān)測；分子生物學(xué)技術(shù)；推廣和應(yīng)用；意義探析
鼠疫又被稱為黑死病，是由鼠疫耶爾森菌所引起的自然疫源性疾病。鼠疫耶爾森菌嚴重危害了人類的生命安全，因而鼠疫監(jiān)測與防治工作顯得尤為重要。鼠疫是在野生啃齒動物之間流行的疾病，鼠是一種重要的傳染源。而人類主要是通過鼠、蚤等媒介，經(jīng)過皮膚傳入從而引起腺鼠疫，經(jīng)過呼吸道的傳入誘發(fā)肺鼠疫。在臨床當(dāng)中，鼠疫患者主要有肺炎、淋巴結(jié)腫大、嚴重性毒血癥狀以及發(fā)熱、出傾向血等癥狀，進一步發(fā)展成為敗血癥。鼠疫傳染性非常高，而且致死率也極高，是世界上對人類的危害最為嚴重的一種烈性傳染疾病，屬于國際性檢疫傳染病。在我國當(dāng)中，則將鼠疫列為甲類的傳染病之首［1］。滿洲里位于中、蒙、俄三國交界的地方，是我國目前最大的陸運岸口，也是動物鼠疫的活動性疫源地。在滿洲里口岸范圍內(nèi)分部的嚙齒動物主要包括黑線毛足鼠、達烏爾黃鼠、狹顱田鼠、黑線倉鼠、小家鼠、達烏爾鼠兔、長爪沙鼠、五趾跳鼠、蒙古旱獺等。在多年的監(jiān)測工作中，由傳統(tǒng)的實驗室檢測方法，向分子生物學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)變。1 開展分子生物學(xué)技術(shù)鼠疫監(jiān)測的必要性
1.1 我國鼠疫監(jiān)測現(xiàn)狀 到目前為止，我國全國性的鼠疫監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建立比較完善，每年當(dāng)中有400多個縣市開展了鼠疫監(jiān)測工作，被剖檢的嚙齒類動物多達十幾萬只，監(jiān)測的規(guī)模與工作量均位于世界前列。雖然建立了全國性的鼠疫監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，但是仍然出現(xiàn)了沒有發(fā)現(xiàn)動物鼠疫情況下突然發(fā)生的鼠疫事件，給人們的生產(chǎn)與生活帶來了嚴重的損失。因為這些患者多數(shù)是發(fā)生在鼠疫自然疫源地未知以及沒有開展鼠疫監(jiān)測地區(qū)，導(dǎo)致鼠疫診斷存在較大困難。由于檢測技術(shù)上的落后，使我國鼠疫監(jiān)測所需要的工作量與檢測時間更大、更長，這就加劇了由于監(jiān)測面積不足而不足應(yīng)應(yīng)付突發(fā)的鼠疫事件。
1.2 鼠疫監(jiān)測技術(shù)比較落后 雖然我國的鼠疫監(jiān)測工作開展的比較早，監(jiān)測的規(guī)模與工作量均位于世界前列，但是采取的監(jiān)測技術(shù)卻是相對于發(fā)達國家比較落后。目前仍然在使用的“四步檢驗法”，早就在20世紀40年代左右即已形成，而且也一直使用到了現(xiàn)在。在鼠疫監(jiān)測當(dāng)中所使用抗體檢測技術(shù)，是世界衛(wèi)生組織于1974年所推薦的間接性的血凝方法。而在當(dāng)今世界上，一些開展鼠疫監(jiān)測工作相對較晚的國家，在國際組織的支持之下也已經(jīng)開始采取免疫熒光技術(shù)等新檢測技術(shù)。而由于這些技術(shù)目前仍然能夠使用，導(dǎo)致新的監(jiān)測技術(shù)在我國的推廣相對比較滯后，造成我國的鼠疫監(jiān)測技術(shù)比較落后［2］。2 鼠疫監(jiān)測中推廣和應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)的意義
2.1 縮短了檢測時間 傳統(tǒng)的“四步檢驗法”雖然技術(shù)比較成熟，但是檢測時間較長，容易延誤對鼠疫的診斷與治療。通過分子生物學(xué)技術(shù)，大大縮短了發(fā)現(xiàn)鼠疫的時間，能夠快速地檢測出鼠疫茵特異核酸以及抗原，為臨床治療贏得了時間。例如，紙條法金標(biāo)記的抗體檢測技術(shù)，這一技術(shù)使用起來快速簡單，往往在30min之內(nèi)就可以得出檢測結(jié)果，非常適合在現(xiàn)場進行檢測，以及一些條件欠發(fā)地區(qū)開展應(yīng)用。在2006年的時候，我國已經(jīng)成功將紙條法金標(biāo)記的抗體檢測技術(shù)開發(fā)為商品化標(biāo)準(zhǔn)檢驗試劑，這為鼠疫監(jiān)測工作奠定了一個堅實的基礎(chǔ)。
2.2 提高了樣本檢測的可靠性 由于鼠疫茵生長需要大量的時間，從提高鼠疫菌的生長速度來講，已經(jīng)沒有了太多的余地。因此，在監(jiān)測工作當(dāng)中，要提高檢測樣本的可靠性，積極發(fā)展不依賴于細菌培養(yǎng)抗原或者是基因檢測的方法，才有可能實現(xiàn)縮短鼠疫診斷時間的目的。到目前為止，免疫熒光技術(shù)已經(jīng)成為國外鼠疫檢測技術(shù)的一項主力技術(shù)。這一項技術(shù)的主要優(yōu)點就是可靠性極高。因為它可以同時觀察到鼠疫茵形態(tài)以及抗原特異性，所以從一般意義上來講，不用再等到細茵培養(yǎng)結(jié)果出來，可以根據(jù)觀察結(jié)果直接作出判斷。雙抗夾心酶聯(lián)免疫吸附實驗是一種專門用于測定抗原的實驗，它的可靠性要高于現(xiàn)在所應(yīng)用的反相間接性血凝實驗。一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)，PCR技術(shù)不能夠判斷出鼠疫茵的存活狀態(tài)。因此，PCR技術(shù)還是無法全部取代鼠疫茵分離的技術(shù)［3］。在鼠疫監(jiān)測的過程當(dāng)中，根據(jù)PCR等一些快速檢測技術(shù)發(fā)現(xiàn)鼠疫線索，再輔以傳統(tǒng)細菌的分離培養(yǎng)，實現(xiàn)二者之間的優(yōu)勢互補，將二者進行有效的技術(shù)結(jié)合，不斷提高提高樣本檢測的可靠性。3 討 論
分子生物學(xué)是從分子水平上來研究生命現(xiàn)象物質(zhì)基礎(chǔ)的一門學(xué)科，研究細胞成分化學(xué)、物力性質(zhì)以及這些性質(zhì)之間的變化與生命現(xiàn)象之間的關(guān)系，例如基因復(fù)制、翻譯、表達產(chǎn)物、轉(zhuǎn)錄、表達調(diào)控等生理功能，遺傳信息傳遞，基因結(jié)構(gòu)等。隨著人們對鼠疫菌研究的不斷深入，對它的毒力因子、生化特征、結(jié)構(gòu)形態(tài)、毒力以及免疫學(xué)特性有了深入的了解，在鼠疫監(jiān)測方面逐漸發(fā)展起病原學(xué)以及血清學(xué)的檢測方法。近幾年以來，伴隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們開始逐漸將生物芯片的技術(shù)、蛋白質(zhì)組學(xué)研究以及基因技術(shù)等生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用到了鼠疫科研、監(jiān)測、鑒定以及診斷等方面，使鼠疫監(jiān)測工作發(fā)生了翻天覆地的變化，在檢測技術(shù)方面取得了突破性的進展。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷成熟，在鼠疫的分子流行病學(xué)方面得到了快速地發(fā)展，而且在分型診斷等方面表現(xiàn)出了極高的臨床實用價值。分子生物學(xué)技術(shù)具有程序簡便、快速靈敏等特點，大大縮短了鼠疫實驗室的檢測時間，為疫情早期診斷與控制提供了強有力的支持［4］。尤其是在鼠疫茵的突變導(dǎo)致毒力增強方面，分子生物學(xué)技術(shù)起到了關(guān)鍵的作用。
參考文獻
［1］ 夏冠斌，沈一鳴，俞愛芬，陳靜.我國鼠疫監(jiān)測中推廣和應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)的意義［J］.上海預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2010，06（11）：1220-1221.
［2］ 宋潤珞，張雁冰，魏風(fēng)輝，張芳.分子流行病學(xué)在鼠疫監(jiān)測中的應(yīng)用［J］.中國地方病防治雜志，2011，15（05）：306-308.
第4篇：分子生物學(xué)的應(yīng)用范文
【關(guān)鍵詞】 纖維素酶；生物學(xué)研究；生物學(xué)應(yīng)用進展
doi：10.3969/j.issn.1004—7484（x）.2012.10.659 文章編號：1004—7484（2012）—10—4174—02
纖維素酶由多種水解酶組成，既能在大自然中合成，也是我國四大工業(yè)酶種工業(yè)合成的重要組成部分，它是一種可再生的、可持續(xù)發(fā)展的酶，它的主要作用就是催化纖維素轉(zhuǎn)化成葡萄糖，纖維素酶普遍存在于大自然中，很多真菌能夠分泌，纖維素酶多年來也廣泛的應(yīng)用于我國的食品工業(yè)、制酒工業(yè)以及紡織工業(yè)中，對我國發(fā)展具有極大的促進作用。近年來，隨著生物工程的發(fā)展，對于纖維素酶分離純化、克隆以及其結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)成為人們研究的熱點以及要解決的難點問題。本文主要分析了纖維素酶組分、基因結(jié)構(gòu)、克隆及表達、作用機理、纖維素酶生活中應(yīng)用以及進展研究。
1 纖維素酶組分
竇全林1等對于不同真菌產(chǎn)生的纖維素酶性質(zhì)以及種類做了研究，狹義上一般分成纖維二糖水解酶、內(nèi)切葡聚糖酶以及β葡糖苷酶，內(nèi)切葡聚糖酶是最初破壞纖維素鏈并且起作用的酶，纖維二糖水解酶經(jīng)內(nèi)切葡聚糖酶激活之后的酶，β葡糖苷酶可以分解纖維二糖，使之成為葡萄糖。通過三種酶的共同作用，能夠成功時的纖維素分解，變成葡萄糖，三者稱為完全纖維素酶系。
2 纖維素酶基因結(jié)構(gòu)
真菌編碼纖維素酶的基因主要在染色體上面，并且隨機分布，形成基因簇，各具備自己的轉(zhuǎn)錄以及調(diào)節(jié)相應(yīng)的單位，轉(zhuǎn)錄單位叫做轉(zhuǎn)錄終止子，但是目前纖維素酶基因結(jié)構(gòu)上的主要啟動因子還不是很明了，值得進行進一步研究。
3 纖維素酶克隆及表達
陳小堅等對纖維素酶克隆及表達進行了研究，纖維素酶克隆及表達主要包括獲得高產(chǎn)菌株以及基因、選擇宿主、構(gòu)建表達載體、進行轉(zhuǎn)化等四大階段。首先是獲得高產(chǎn)菌株以及基因，對微生物進行篩選，選出高產(chǎn)菌株，實施誘變措施進行誘變，然后是獲得基因，如果已知基因序列的情況下，可以從基因組中調(diào)出，未知的情況下，可以從自然界中進行微生物分離以及培養(yǎng)，選擇基因進行克隆。其次，真菌是比較好的表達宿主，可以達到分泌蛋白量，進行乙?；约疤腔?，獲得纖維素酶的正確表達，獲得很高的蛋白產(chǎn)量。再者是構(gòu)建表達載體，對篩選方式、轉(zhuǎn)化以及表達的方式以及載體進行構(gòu)建，爭取能夠啟動強啟動子，實現(xiàn)基因轉(zhuǎn)錄，提高啟動子效率，表達目標(biāo)蛋白，提高目標(biāo)蛋白產(chǎn)量。最后是進行轉(zhuǎn)化，主要的轉(zhuǎn)化方式有氯化鋰、原生質(zhì)以及農(nóng)桿菌等轉(zhuǎn)化方式，有效提高轉(zhuǎn)化率。
4 纖維素酶作用機理
陳燕勤2等對纖維素酶作用機理進行了探討，在1954年，GiIIigan等學(xué)者提出了纖維素酶能夠有效的促進纖維素酶的分解的觀點，并且復(fù)合分解的效果大于單獨分解的效果。此后年間，更過的學(xué)者對于這種作用進行了證明，證明方法包括電子顯微鏡以及多種菌種的纖維素酶的應(yīng)用。隨后，F(xiàn)aterstam等發(fā)現(xiàn)，纖維二糖水解酶的分解作用是一般的單組酶的兩倍之多，并且分解的時候，與內(nèi)切葡聚糖酶具有協(xié)同的作用，隨后更多的學(xué)者證明了這種理論，目前，專家以及學(xué)者們對于這種協(xié)同作用理論也大多呈認可或者不反對狀態(tài)，具體還要做進一步研究。
5 纖維素酶生活中應(yīng)用
李燕紅3等已經(jīng)對目前纖維素酶生活中應(yīng)用做了一個比較系統(tǒng)的研究，從1995到2005年，2005年工業(yè)上酶使用已經(jīng)為1995年的三倍，主要來源為美國以及日本，這兩個國家是纖維素酶應(yīng)用的兩大巨頭，目前纖維素酶以及被廣泛的應(yīng)用于我國的制酒、紡織、飼料以及食品業(yè)中，并且對于我國工業(yè)起到了極大的推動作用，首先在食品工業(yè)中，一方面，主要是進行橄欖油以及果蔬汁的榨取，去除掉果汁以及蔬菜汁的沉淀物，促進谷物水分吸收，去除豆子中的豆衣，實現(xiàn)谷物蛋白以及淀粉的成功分離等。另一方面，纖維素酶可以用于提取纖維寡糖等可溶性糖，脫離細胞壁，取出有用的蛋白等。
其次在制酒工業(yè)中，主要有力于葡萄酒以及啤酒的制造，利用纖維素酶，能夠促進水解制酒過程中葡萄汁以及大麥汁，有效的分解沉淀物，提高過濾的效率，增加酒香，提高釀酒的效率，促進釀酒業(yè)的發(fā)展。
再者是在紡織行業(yè)中，紡織行業(yè)纖維素酶的應(yīng)用仍然屬于比較新興的應(yīng)用，主要用于拋光以及打磨兩個階段，日常應(yīng)用范圍也比較廣，主要是能夠有效的取出衣物表面存在的碎纖維，方便家庭日常的洗滌工作，通過拋光以及打磨兩個階段，提高衣物光澤。
最后是飼料行業(yè)。這個行業(yè)我我國農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，是保證滿足16億人口大國溫飽的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而纖維素酶又是其中的重點問題，纖維素酶加入到飼料當(dāng)中，能夠起到很好的補充作用，增強動物體能，防止動物反芻事件發(fā)生。除此以外，還能通過應(yīng)用在纖維素物質(zhì)如去掉谷物殼等中，有效提高動物消化的效率，并且分泌相應(yīng)的物質(zhì)，促進動物體內(nèi)的粗糙糧食得到消化以及吸收。
當(dāng)前，無論是能源問題還是食品問題都是建設(shè)中要解決的重點以及難點問題，纖維素酶作為一種生物工程主要建設(shè)工業(yè)酶，其成功的提取以及應(yīng)用，對于保證我國解決能源以及食品問題，促進我國農(nóng)業(yè)發(fā)展有著空前意義，纖維素酶憑借其價格以及成本低廉、應(yīng)用廣泛、使用方便等特點，已經(jīng)成為人們關(guān)注的熱點話題之一，只有加強對纖維素酶組分、基因結(jié)構(gòu)、克隆及表達、作用機理、纖維素酶生活中應(yīng)用以及進展進行研究，才能使得各環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題得到很好的改善，促進各個環(huán)節(jié)的完善，使得纖維素酶克隆及表達順利，實現(xiàn)成功的合成，并且利用纖維素酶，為我國的農(nóng)業(yè)、紡織業(yè)、制酒業(yè)以及飼料行業(yè)做出貢獻，隨著發(fā)展的深入，擴展纖維素酶使用的范圍，促進纖維素酶的發(fā)展，使其使用范圍深入到我們生活的各個方面，為我們生活做出貢獻。
參考文獻
[1] 竇全林，陳剛.纖維素酶的研究進展及應(yīng)用前景.畜牧與飼料科學(xué)，2006，27（5）：57—61.
第5篇：分子生物學(xué)的應(yīng)用范文
本書是第二卷，由四部分組成，共25章：第一部分是“歷史的綜述”，含第1章：1. Aimé Cotton在1895年發(fā)現(xiàn)CD和ORD后的第一個十年；第二部分是“有機立體化學(xué)”，含2-12章：2. 一些天然的手性發(fā)色團――經(jīng)驗規(guī)則和量子化學(xué)計算；3. 用于測定苯和其它芳香族發(fā)色團絕對構(gòu)型的電子CD；4. 電子CD激子手性方法：原理和應(yīng)用；5. 手性擴展p-電子化合物的CD光譜：絕對立體化學(xué)和實驗驗證的理論確定；6. 利用固態(tài)電子圓二色性和量子力學(xué)計算來編配天然產(chǎn)物的絕對構(gòu)型；7. 金屬有機化合物的動態(tài)立體化學(xué)和旋光光譜學(xué)；8. 動態(tài)系統(tǒng)的圓二色性：開關(guān)分子及超分子的手性；9. 超分子系統(tǒng)的電子圓二色性；10. 利用有量子計算功能的HPLCECD進行手性化合物的在線立體化學(xué)分析；11. 用振動圓二色性進行手性天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)測定；12. 分子絕對構(gòu)型的測定：選擇適當(dāng)旋光法的準(zhǔn)則。第三部分是“無機立體化學(xué)”，含第13章：13. 電子圓二色性在無機立體化學(xué)中的應(yīng)用。第四部分是“生物分子”，含第14-25章：14. 蛋白質(zhì)的電子圓二色性；15. 肽的電子圓二色性；16. 擬肽的電子圓二色性；17. 核酸的電子圓二色性；18. 肽核酸及其類似物的電子圓二色性；19. 蛋白質(zhì)與核酸相互作用的圓二色性；20. 用電子圓二色性來分析捆綁在核酸上的藥物或天然產(chǎn)物；21. 用電子圓二色性來探索HSA和AGP藥物捆綁位置；22. 生物高聚物、肽、蛋白質(zhì)和核酸的構(gòu)象研究――振動圓二色性的作用；23. 從拉曼光學(xué)活性來看生物分子的結(jié)構(gòu)和行為；24. 糖類和復(fù)合糖的旋光、電子圓二色性以及振動圓二色性；25. 通過電子圓二色性來發(fā)現(xiàn)藥物。本書以紀念已故的Carlo Rosini教授的短文開頭。每章的結(jié)尾有參考書目，目錄的前面有各章作者簡介，結(jié)尾有主題索引。
本書第一編著貝羅娃博士是美國紐約哥倫比亞大學(xué)化學(xué)系的研究員。1998年以來，她一直是《手性》雜志的編委會成員。
本書可用做大學(xué)生或研究生的教科書，或?qū)W術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域的研究工作者的參考書。
第6篇：分子生物學(xué)的應(yīng)用范文
分子生物學(xué)是一門在分子水平研究核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、遺傳信息傳遞規(guī)律及基因表達調(diào)控的科學(xué)。它是21世紀生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最迅速的學(xué)科之一，極大地推動著整個生命科學(xué)的發(fā)展[1]。目前，分子生物學(xué)是我國高等院校生物、醫(yī)學(xué)類學(xué)生的專業(yè)必修課，也是化學(xué)、物理、材料等專業(yè)的選修課。
然而，從中國西部高?！锬敬髮W(xué)生物類專業(yè)學(xué)生的分子生物學(xué)成績，以及每年報考研究生的考試科目選擇看，學(xué)生對分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量并不好。該校生物類專業(yè)學(xué)生每年分子生物學(xué)平均成績均在70分左右，在他們報考研究生時，無論是否選擇分子生物學(xué)相關(guān)專業(yè)，常常避開分子生物學(xué)考試科目。這對學(xué)生今后無論是在生物領(lǐng)域進一步深造，或在工作崗位應(yīng)用分子生物學(xué)知識解決實際問題，都帶來了極大的問題和困難。
因此，為了解導(dǎo)致塔里木大學(xué)本科生物類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)分子生物學(xué)效果差的原因，也為今后教師更好地開展分子生物學(xué)教學(xué)工作和提高教學(xué)質(zhì)量，本論文采用調(diào)查問卷的形式，對學(xué)生分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)動機、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)主動性、學(xué)習(xí)方式以及教學(xué)內(nèi)容和方式等問題進行調(diào)查，在分析調(diào)查結(jié)果的基礎(chǔ)上，為更好地進行分子生物學(xué)課程的教育教學(xué)改革提供有益思路和借鑒。
塔里木大學(xué)是一所偏重農(nóng)業(yè)的綜合性大學(xué)，分子生物學(xué)是該校生物技術(shù)和應(yīng)用生物科學(xué)本科專業(yè)學(xué)生的必修課程，在第三學(xué)年第一學(xué)期開設(shè)，總學(xué)時為60學(xué)時，教學(xué)周期為16周，每周上4節(jié)課。此前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了分子生物學(xué)的先導(dǎo)課程—生物化學(xué)、細胞生物學(xué)和遺傳學(xué)，對核酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具備一定的知識基礎(chǔ)。本次問卷調(diào)查采用不記名方式，對象為塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)(簡稱生技)和應(yīng)用生物科學(xué)專業(yè)(簡稱生科)2014屆本科生，共4個班級97人。其中生技2個班，共51人，男生占64.7%，女生占35.3%，新疆生源占60%，疆外生源占40%;生科2個班，共46人，男生占52.2%，女生占47.8%，新疆生源占70%，疆外生源占30%。
一、學(xué)習(xí)動機
學(xué)習(xí)動機作為一種非智力因素，是引發(fā)和維持個體學(xué)習(xí)活動，并將學(xué)習(xí)活動引向一定學(xué)習(xí)目標(biāo)的動力機制，通過學(xué)習(xí)興趣和態(tài)度等間接地影響學(xué)習(xí)效果和學(xué)業(yè)成就[2]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在對分子生物學(xué)重要性的認識方面，分別有97.1%和95.6%生技和生科的學(xué)生認為該課程對本專業(yè)重要或非常重要，分別只有2.9%和4.4%認為不重要?？梢钥闯觯@兩個專業(yè)的絕大多數(shù)學(xué)生在學(xué)完分子生物學(xué)的先導(dǎo)課程后，對開設(shè)分子生物學(xué)的重要性有足夠認識，說明他們具備學(xué)好分子生物學(xué)的潛質(zhì)和基礎(chǔ)，這為他們提供潛在的學(xué)習(xí)動力，只是由于其他因素這種動力尚未被激發(fā)出來。此外，個別學(xué)生對分子生物學(xué)的重要性認識尚有不足，這必然會導(dǎo)致他們學(xué)習(xí)動力的缺乏。因此，需要教師在開始講授分子生物學(xué)緒論時，通過課程介紹以及列舉實例等形式，詳細講述這門學(xué)科對整個生命科學(xué)的發(fā)展、生命奧秘的揭示、前沿技術(shù)的研發(fā)以及現(xiàn)代社會的影響，提高學(xué)生對分子生物學(xué)重要性的認識。由此看來，絕大多數(shù)生技和生科專業(yè)的學(xué)生雖然肯定了分子生物學(xué)課程的重要性，但總體成績?nèi)匀惠^差，或不愿選擇其作為自己喜好學(xué)科，說明對分子生物學(xué)重要性的認識并不是導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果差的主要原因。
二、學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的導(dǎo)師，是一種積極探究的傾向，也是創(chuàng)新能力的源泉[3]。學(xué)生對某一學(xué)科感興趣，就會持之以恒地專心致志鉆研它，也會提高學(xué)習(xí)效果。調(diào)查顯示，生技和生科對分子生物學(xué)感興趣的學(xué)生分別占44.1%和42.3%，而超過一半的學(xué)生則沒興趣或不喜歡。進一步探究其不感興趣的原因，兩個專業(yè)分別有21.7%和22.1%的學(xué)生認為內(nèi)容枯燥，28.3%和25.2%認為記憶內(nèi)容多，21.7%和23.3%不知道如何學(xué)習(xí)，還有28.3%和29.4%覺得自己基礎(chǔ)差，學(xué)不會。由此看出，沒有興趣是塔里木大學(xué)生技和生科專業(yè)學(xué)生對分子生物學(xué)學(xué)習(xí)效果差的主要原因，而該課程本身的內(nèi)容枯燥、理論抽象、龐雜、不易記憶等特點是導(dǎo)致學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣的一個主要因素。興趣是學(xué)習(xí)過程中最積極的因素，也是學(xué)生走向成才之路的最有效方法。然而分子生物學(xué)除上述特點外，隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，其新理論和新技術(shù)還在層出不窮，容易使學(xué)生產(chǎn)生畏懼心理，難以接受和掌握微觀和抽象知識。另外，這門課程不但自身邏輯性很強，而且與其先導(dǎo)課程的連貫性也很強。若其先導(dǎo)課程沒有學(xué)好，直接影響后續(xù)課程知識的理解和掌握。例如，如果對生物化學(xué)中DNA和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)沒有理解的話，學(xué)生就很難掌握分子生物學(xué)中生物體如何通過DNA-蛋白質(zhì)互作方式調(diào)控基因的表達，并由此產(chǎn)生惡性循環(huán)，久而久之最終導(dǎo)致學(xué)生對該課程喪失學(xué)習(xí)興趣，甚至達到放任自流的程度。因此，想要學(xué)生學(xué)好分子生物學(xué)，就要充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，建立其自信心是關(guān)鍵，這也是提高分子生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。教師可在講好緒論、采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和注重理論與實踐等方面，在今后的教學(xué)中充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)分子生物學(xué)的興趣和積極性。
三、學(xué)習(xí)主動性
學(xué)習(xí)主動性是影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果和教師教學(xué)質(zhì)量的另一關(guān)鍵因素[4]。本次調(diào)查學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性包括學(xué)習(xí)習(xí)慣和作業(yè)處理兩個方面。在學(xué)習(xí)習(xí)慣調(diào)查中，生技有22.8%的學(xué)生能主動自學(xué)(其中17.1%為看書學(xué)習(xí)，5.7%為上網(wǎng)學(xué)習(xí))，40%是自學(xué)結(jié)合教師授課，37.1%只聽教師授課;生科有19.9%能主動自學(xué)(其中15.7%為看書學(xué)習(xí)，4.2%為上網(wǎng)學(xué)習(xí))，37.3%為自學(xué)結(jié)合教師授課，42.8%只聽教師授課。
調(diào)查結(jié)果說明這兩個專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣均較差，大部分學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意識不強，仍然依賴中學(xué)階段教師授課為主的學(xué)習(xí)習(xí)慣，其中生科的學(xué)生主動學(xué)習(xí)意識更差。在對待不會做的作業(yè)時，生技有27.8%的學(xué)生通過自己看書解決，52.8%是向其他同學(xué)請教和討論，13.9%則是抄襲他人的作業(yè)，5.6%是請教老師;生科專業(yè)學(xué)生的上述比例依次為25.2%、48.1%、23.4%和3.3%。顯然，當(dāng)遇到不會的作業(yè)時，兩個專業(yè)的大多數(shù)學(xué)生主要是與同學(xué)討論甚至抄襲作業(yè)方式解決，只有少數(shù)是通過自己看書或請教老師方式解決，說明大多數(shù)學(xué)生對待作業(yè)抱著消極和應(yīng)付的態(tài)度，沒有很好地利用作業(yè)對知識進行及時復(fù)習(xí)和鞏固，日積月累，不會的問題越積越多，最終導(dǎo)致學(xué)生對該課程喪失信心、興趣和學(xué)好的勇氣，這是導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)成績差的一個重要因素。
一般來講，如果學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容感興趣，就會興致勃勃地學(xué)習(xí)，當(dāng)遇到困難時表現(xiàn)出頑強的鉆研精神。否則，只是表面地、形式地去應(yīng)付所學(xué)知識，一旦遇到困難則往往會喪失信心，不能堅持學(xué)習(xí)。因此，要使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，就必須激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改變學(xué)習(xí)習(xí)慣，這是學(xué)好分子生物學(xué)和提高學(xué)習(xí)成績的可靠保障。
四、學(xué)習(xí)方式
學(xué)習(xí)方式是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中為完成學(xué)習(xí)任務(wù)，達到學(xué)習(xí)目標(biāo)采取的方法、策略和途徑的總稱，直接影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和成績[5]。本次調(diào)查學(xué)生的學(xué)習(xí)方式包括課堂筆記、課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)三個方面。在課堂筆記調(diào)查中，生技和生科分別有73.5%和70.2%的學(xué)生能主動記下教師授課要點，11.8%和12.7%是記下教師授課的部分內(nèi)容，14.7%和17.1%是教師讓記就記或從不記筆記。說明兩個專業(yè)的大部分學(xué)生在課堂中均能做好筆記，其中生技學(xué)生記筆記的主動性高于生科專業(yè)學(xué)生。在對課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)的調(diào)查中，生技和生科分別有7.4%和6.1%的學(xué)生能進行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，60.3%和57.2%偶爾會進行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，26.5和31.8%%則從不預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，5.9%和4.9%在教師要求時會進行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。表明兩個專業(yè)僅有少數(shù)學(xué)生能夠積極進行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，而絕大多數(shù)學(xué)生則缺乏這種學(xué)習(xí)方式。
然而進一步調(diào)查顯示，兩個專業(yè)都又有超過53%的學(xué)生認為“課前預(yù)習(xí)—課堂學(xué)習(xí)—課后復(fù)習(xí)”的學(xué)習(xí)方式更有利于對知識的掌握，學(xué)生在課前進行預(yù)習(xí)，帶著問題課堂聽教師講解，逐漸使問題得到解決，再通過課后復(fù)習(xí)來鞏固學(xué)習(xí)成果。但這與學(xué)生實際在分子生物學(xué)學(xué)習(xí)中的做法自相矛盾，原因可能由于學(xué)生對本課程不感興趣，不愿意或不主動以這種方式學(xué)習(xí)。因此，培養(yǎng)和增強學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)興趣或許是提高學(xué)習(xí)成績和學(xué)習(xí)效果的根本途徑。
五、教學(xué)內(nèi)容
分子生物學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科，除理論教學(xué)外，實驗課程也占有重要的地位。在教學(xué)內(nèi)容調(diào)查中，生技和生科都有超過68%的學(xué)生認為分子生物學(xué)的理論課和實驗課應(yīng)緊密結(jié)合，希望通過實際動手操作來驗證和鞏固理論知識。而塔里木大學(xué)分子生物學(xué)的理論課和實驗課被安排在不同學(xué)期進行，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識后，不能及時通過實驗課的實踐環(huán)節(jié)進行驗證和鞏固，只能靠死記硬背來記憶枯燥的概念和原理，學(xué)習(xí)效果自然不好。
因此，在制定教學(xué)大綱時，應(yīng)盡可能安排分子生物學(xué)的理論課和實驗課同步進行，或使學(xué)生進入實驗室進行科研鍛煉，這樣不僅使其從枯燥的理論學(xué)習(xí)中解脫出來，在實驗中的新發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新大大提高他們對本課程的學(xué)習(xí)興趣，而且學(xué)生在獲得一定技能后也能增強其將來走上社會的自信心，這種措施不失為提高學(xué)生對分子生物學(xué)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果的最簡單途徑。另外，目前國內(nèi)大多數(shù)高校所使用的分子生物學(xué)教材內(nèi)容與其先導(dǎo)課程重復(fù)性較大，如DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)翻譯等，這些重復(fù)內(nèi)容占用了分子生物學(xué)很多教學(xué)課時，導(dǎo)致其最精華和最核心的內(nèi)容(如基因表達調(diào)控等)課時較少。因此，在教學(xué)大綱修訂時，還應(yīng)對課程體系進行優(yōu)化[6]，強調(diào)重復(fù)內(nèi)容在分子生物學(xué)和其先導(dǎo)課程各自的教學(xué)重點，這樣既可有效避免課程間內(nèi)容的重復(fù)，又可使課程體系間建立有機銜接，從而有效地突出了分子生物學(xué)的教學(xué)重點。
六、教學(xué)方式
合理的教學(xué)方式有利于促進學(xué)生的良好發(fā)展，是提高課堂實效性的關(guān)鍵，在學(xué)生獲得知識、提高能力、獲取學(xué)習(xí)方法的過程中，教師采用的教學(xué)方式直接影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果[7]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，生技和生科分別有67.6%和72.5%的學(xué)生希望每章講完后教師能幫其進行歸納和總結(jié)，便于他們理解和記憶。表明學(xué)生對教師的依賴很強，對所學(xué)知識梳理和總結(jié)的主動性和積極性不高。為此，教師在今后教學(xué)過程中應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生自己及時對知識進行歸納和總結(jié)，必要時應(yīng)教會他們歸納和總結(jié)的方法，如思維導(dǎo)圖法[8]，這樣一方面使學(xué)生對所學(xué)知識加深記憶和鞏固，另一方面他們養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，成為走上社會的一項潛在本領(lǐng)。另外，生技和生科分別有47%和41.6%的學(xué)生希望教師上課時引入課堂討論。
課堂討論是一種很好的教學(xué)組織形式，學(xué)生可以在輕松的氛圍中達到對知識的理解和掌握[9]。對此，教師在今后的教學(xué)中可采用恰當(dāng)?shù)挠懻摲绞剑纭叭髦巍苯虒W(xué)模式[10]，這樣一方面可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果，另一方面使學(xué)生在討論中不但可以鍛煉自己的口才，發(fā)揮個人魅力，而且學(xué)會尊重別人意見，接受別人批評，培養(yǎng)他們的團隊合作精神。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，生技和生科分別有50.1%和69.3%的學(xué)生希望能結(jié)合生產(chǎn)生活，多舉實例。說明多數(shù)學(xué)生希望通過實際生活的例子形象地理解和掌握抽象的分子生物學(xué)知識，特別是生科專業(yè)的學(xué)生，由于這部分學(xué)生大多來自于新疆本地，更希望通過聯(lián)系當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活的實際，以便將來應(yīng)用分子生物學(xué)知識和技術(shù)為本地發(fā)展服務(wù)。
總之，上述調(diào)查問卷說明，處于我國西部邊陲的塔里木大學(xué)的分子生物學(xué)教學(xué)目前仍然面臨著許多問題，如學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高、主動性積和極性較低、學(xué)習(xí)方式不當(dāng)?shù)?。造成這些問題的原因一方面是分子生物學(xué)本身知識枯燥難懂，學(xué)生難以理解和掌握，另一方面也可能與生源有關(guān)，生技和生科兩個專業(yè)的學(xué)生大部分來自于新疆本地，中學(xué)階段的整體教育水平低于疆外地區(qū)，造成學(xué)生的知識基礎(chǔ)較差，這對需要具備雄厚知識基礎(chǔ)的分子生物學(xué)來說更為困難。如何教好分子生物學(xué)，如何提高學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，是擺在所有分子生物學(xué)課程教師面前的一個共同問題[11]。
針對這種現(xiàn)狀，必需進行分子生物學(xué)教學(xué)改革，教師在實際教學(xué)工作中，針對學(xué)生的特點和興趣，結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活實際，運用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生及時總結(jié)和整理知識，同步配以相應(yīng)的實驗課，相信這樣不僅能極大提高學(xué)生對分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)熱情和興趣，而且也能使學(xué)生把該課程真正運用到以后的科研、生產(chǎn)和生活實際，為國家和新疆地方發(fā)展培養(yǎng)更多、更高素質(zhì)的高級應(yīng)用型人才。
第7篇：分子生物學(xué)的應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；教學(xué)；實效性
中圖分類號：G642.41 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）28-0204-03
課堂質(zhì)量和課堂效率是提高課堂教學(xué)的實效性的兩大關(guān)鍵因素。課堂質(zhì)量包括教師教的質(zhì)量和學(xué)生學(xué)的質(zhì)量；課堂效率是指教師能否在單位時間里高效完成教學(xué)任務(wù)。“教”主要體現(xiàn)在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)活動等是否能調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性等；“學(xué)”主要體現(xiàn)在學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握情況、學(xué)習(xí)能力的提升狀況、學(xué)科思想、方法與策略的獲得、學(xué)習(xí)樂趣的有無、是否有了探索知識的欲望[1]。因此具有實效性的課堂，講求的是高質(zhì)量的教與學(xué)的過程。
分子生物學(xué)是高等院校生物學(xué)相關(guān)專業(yè)開設(shè)的主干課程之一，也是生物學(xué)科中發(fā)展較快的前沿學(xué)科之一，該課程的理論性很強，所涉及的內(nèi)容都是在分子水平上的研究成果和研究方法。因此，無論是教師還是學(xué)生，對于初學(xué)者來說，確實有一定的難度。筆者根據(jù)自己多年來從事分子生物學(xué)的教學(xué)實踐，對如何提高分子生物學(xué)課堂教學(xué)實效性的一些關(guān)鍵的問題進行了歸納和分析。
影響分子生物學(xué)課堂教學(xué)實效性的因素有很多，如教材的選擇、教學(xué)目標(biāo)的確定、教學(xué)手段和方法運用、教師的綜合素質(zhì)以及學(xué)生的自身因素等，但是，最主要的因素是教師的綜合素質(zhì)和學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。筆者根據(jù)對分子生物學(xué)教學(xué)的經(jīng)歷，從教材的選擇和利用、教師的素質(zhì)和學(xué)生等方面進行簡要闡述。
一、教材的選擇和利用是提高分子生物學(xué)課堂實效性的重要基礎(chǔ)
分子生物學(xué)較難，因此選擇合適的教材很重要，要選擇結(jié)構(gòu)編排清晰的中文教材，這樣會使學(xué)生對分子生物學(xué)有一個整體的清晰地認識，不至于對該課程產(chǎn)生厭倦的情緒。選擇主要教材固然很重要，但是選擇合適的參考書也不容忽視，這些參考書要以教材為中心，從不同方面對分子生物學(xué)的某些章節(jié)進行了詳細闡述，這樣可以使學(xué)生對不太清楚的知識點進行自學(xué)和更詳細的把握。
在分子生物學(xué)教學(xué)中，要以教材為中心，通過查閱大量文獻，靈活地使用教材。比如在緒論中介紹分子生物學(xué)發(fā)展史時，里面涉及的許多分子生物學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)，是獲得了諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎或者化學(xué)獎的成果，光講這些理論成果比較枯燥，如果穿插介紹一些科學(xué)家發(fā)現(xiàn)理論的一些有趣的生活小故事等，就可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
一個優(yōu)秀的分子生物學(xué)教師必須能靈活地處理和利用教材，在不打破知識結(jié)構(gòu)順序的前提下，可以打破所選教材的編排順序，按照自己的教學(xué)思路，因材施教。在教材的選擇方面筆者認為，以國內(nèi)的優(yōu)秀教材為主，把國外的一些優(yōu)秀教材的相關(guān)內(nèi)容的實驗證據(jù)翻譯成漢語制成課件或動畫，讓學(xué)生通過對實驗證據(jù)的理解更進一步鞏固加深。同時給學(xué)生提供一些國內(nèi)外優(yōu)秀的分子生物學(xué)參考書和高校精品課程網(wǎng)站，以利于學(xué)生更好地掌握和鞏固分子生物學(xué)中難理解的知識。
二、教師的知識儲備和綜合素質(zhì)是提高分子生物學(xué)課堂實效性的核心
1.教師的知識儲備與分子生物學(xué)的課堂實效性的提高。分子生物學(xué)是一門綜合性的學(xué)科，它以經(jīng)典遺傳學(xué)為基礎(chǔ)、與微生物學(xué)、細胞生物學(xué)相互交叉，與生物化學(xué)同處在一個二級學(xué)科下，所以一個好的分子生物學(xué)教師，應(yīng)該具備生物學(xué)領(lǐng)域中上述四大課程的扎實的理論知識和實踐知識結(jié)構(gòu)，同時還要具備該領(lǐng)域創(chuàng)新活動所必需的知識結(jié)構(gòu)。盡量做到課程之間的聯(lián)系和知識的遷移。
分子生物學(xué)的專業(yè)知識和技術(shù)是分子生物教師知識中的特色部分。當(dāng)然分子生物學(xué)實踐知識在該課程教學(xué)中至關(guān)重要。分子生物學(xué)的一些理論和規(guī)律是通過實驗得出來的，所以教師對相關(guān)實驗證據(jù)的理解和掌握要全面透徹。而分子生物學(xué)的發(fā)展國外要快于國內(nèi)，因此教師掌握英語，使自己具有查閱國際先進技術(shù)信息和進行信息處理以及國際技術(shù)交流的能力很重要。因此只有儲備廣泛的學(xué)科知識，才能將分子生物學(xué)知識融會貫通，從而達到較好的教學(xué)效果。除此以外，一個優(yōu)秀的分子生物學(xué)教師還應(yīng)該掌握現(xiàn)代教育理論和技術(shù)，這樣才能將專業(yè)知識的講授和教育技術(shù)的利用有機結(jié)合起來，教學(xué)效果會更好。
2.教師的綜合素質(zhì)與分子生物學(xué)課堂實效性的提高。教師的思維能力直接影響學(xué)生的課堂聯(lián)想能力。教師應(yīng)在分子生物學(xué)課堂教學(xué)中，用聲情并茂的語言傳授知識，對知識進行多方位的聯(lián)想、分析，使學(xué)生掌握知識結(jié)構(gòu)的內(nèi)在規(guī)律，激活學(xué)生知識遷移的本領(lǐng)，獲得有價值的活知識。分子生物學(xué)是一門綜合性的學(xué)科，幾乎每一個知識點都涉及幾門學(xué)科的知識，因此以問題的形式啟發(fā)學(xué)生回憶聯(lián)想相關(guān)知識，將不同學(xué)科的知識點加以整合，利于提高學(xué)生的聯(lián)想能力。
教師的觀察能力是教師在分子生物學(xué)教學(xué)過程中必須具備的能力。教師能否有效地引導(dǎo)學(xué)生進入知識的殿堂，主要取決于教師是否具有準(zhǔn)確的洞察力和及時反饋獲取瞬間信息的能力。在分子生物學(xué)教學(xué)過程中，遇到難理解的問題時，學(xué)生會皺眉頭或者瞪大眼睛，這時教師應(yīng)該將該知識點所涉及的內(nèi)容清楚講解，便于學(xué)生消化吸收后面的內(nèi)容。
教師的科研能力也是教師教育所必備的能力。一名優(yōu)秀的大學(xué)教師除了具備以上所談到的能力外，還要具備較強的科研能力。分子生物學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域里發(fā)展較快的一門學(xué)科，新的技術(shù)和方法層出不窮。分子生物學(xué)教師必須以研究者的姿態(tài)進行教育教學(xué)，并在不斷的研究與探索中，有所發(fā)現(xiàn)，有所創(chuàng)造，才能緊跟分子生物學(xué)的發(fā)展，把新的發(fā)現(xiàn)貫穿到教學(xué)當(dāng)中，使學(xué)生了解分子生物學(xué)的發(fā)展熱點和趨勢，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，教學(xué)過程中，將自己的科研成果與教材上的知識相結(jié)合講解，更能激發(fā)學(xué)生的積極性。
教師的溝通能力有助于分子生物學(xué)課堂實效性的提高。教師的教育對象是學(xué)生，課堂上，需要教師與學(xué)生之間進行精神的溝通，情感的交流，引導(dǎo)學(xué)生積極上好每一節(jié)課，教師由教學(xué)活動的主角轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和配合者。課堂上，教師的視線不要離開學(xué)生，一定要捕捉學(xué)生對所講內(nèi)容的反應(yīng)，哪怕是一點點細微的表情，比如眼神、皺眉、點頭、搖頭以及微笑和迷惑的表情，隨時靈活改變教學(xué)方法和表達的方式，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人而不是知識的奴隸。在課堂教學(xué)中，給學(xué)生提供一些學(xué)習(xí)資源，告訴學(xué)生如何利用這些資源，要善于捕捉和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的靈感，發(fā)現(xiàn)和挖掘?qū)W生發(fā)展的潛能。同時對自己的教學(xué)過程，不定期進行問卷調(diào)查或者讓學(xué)生以匿名的方式寫出自己的意見和見解，從而不斷提高和改進教師的教學(xué)技能和教學(xué)方法。
三、教學(xué)方法和手段是提高分子生物課堂實效性的關(guān)鍵
1.教學(xué)方法的靈活運用可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在分子生物學(xué)理論課程的教學(xué)上，采用啟發(fā)式、互動式、對比式、小結(jié)式、開放式和研究式等多種教學(xué)方法的靈活使用，有利于提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，活躍教學(xué)氣氛，增進師生交流。
分子生物學(xué)是一門很難的課程，必須采用豐富多樣的課堂教學(xué)模式，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，即在分子生物學(xué)的教學(xué)中鼓勵學(xué)生提問、討論與交流，采用啟發(fā)提問、討論的方式，努力去創(chuàng)造有利于學(xué)生獨立思考問題的情境，激發(fā)學(xué)生活躍的思維。引導(dǎo)學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生全方位、多角度獨立思考，大膽提問，使其學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，這樣才能把學(xué)生的思維引入到活躍的課堂氛圍中，以此培養(yǎng)學(xué)生的課堂積極性和激發(fā)創(chuàng)造性思維能力。
2.適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段可有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)手段方面，目前我們的分子生物學(xué)教學(xué)主要應(yīng)用多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)利用動態(tài)畫面展示知識點，利用它的圖畫特性將抽象的、理論的東西形象化，將空間、難以想象的內(nèi)容具體化，還可以在課件中展示自然界的直觀現(xiàn)象、模擬實踐過程和再現(xiàn)研究過程，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受到樂趣[2，3]。在多媒體教學(xué)中，我們應(yīng)用了大量的動畫來展示分子生物學(xué)核心內(nèi)容，比如PCR原理，可以從網(wǎng)上下載動畫素材，讓學(xué)生從感官上認識PCR反應(yīng)的具體過程，生動、形象、直觀，節(jié)省時間，很容易接受，還可以進一步加深學(xué)生對理論的理解。
教學(xué)語言最好用漢語（母語），一些名詞術(shù)語可以標(biāo)注英語，因為我們的學(xué)生英語水平有限，分子生物學(xué)的知識本身就很難理解，如果用英語講課無形中又增加了難度。所以用漢語講效果會更好。
四、學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)興趣是提高分子生物學(xué)課堂效率的主要因素
教固然是影響課堂實效性的主要因素，但學(xué)也同樣是一個非常關(guān)鍵的因素。學(xué)生首先要學(xué)會在做好預(yù)習(xí)，教師課前布置預(yù)習(xí)任務(wù)，以問題的形式讓學(xué)生去預(yù)習(xí)下一次課的內(nèi)容，這樣學(xué)生聽課就容易多了，接受知識也就輕松多了，只要能聽懂，興趣自然也就有了。于是，聽課的過程中，學(xué)生就會提出一些問題，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生自己分析問題和解決問題，自然課堂效率會得到提高。
其次，在課堂上要聚精會神地聽課，而不要光盲目地記筆記，最好提前把老師的課件拷貝打印出來，在聽課的過程當(dāng)中把難點記下來，以便課后向老師求教。分子生物學(xué)比較難，如果沒有教師的細心講授和指導(dǎo)，學(xué)生學(xué)起來也很吃力，所以每講完一節(jié)課，教師要有目的地布置作業(yè)，對于記憶性的知識，讓學(xué)生課后復(fù)習(xí)即可，而一些難理解的知識點，布置一些查閱文獻的作業(yè)，讓學(xué)生通過大量查閱文獻對這些知識加以理解和掌握，這樣理解更深刻透徹，就更容易掌握。
再者，我們可以找一些難度適中的章節(jié)讓學(xué)生自己設(shè)計編寫教案，然后講給大家聽，這樣也可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和探索的興趣。
綜上所述，要提高分子生物學(xué)課堂效率和教學(xué)質(zhì)量，教師必須具備扎實雄厚的分子生物學(xué)知識、較強的學(xué)習(xí)能力和巧妙運用教育技術(shù)的能力。除此以外，一名優(yōu)秀的分子生物學(xué)教師在走上講臺前，一定要旁聽相關(guān)課程教師的課，尤其是旁聽有經(jīng)驗的教師的課，這樣從中可以細致地品味怎樣才能讓學(xué)生喜歡這門課。筆者在講分子生物學(xué)課之前，曾經(jīng)在不同的學(xué)校旁聽了分子生物學(xué)及相關(guān)課程的不同優(yōu)秀教師的課程達三年，既有研究生的課也有本科生的課，發(fā)現(xiàn)不同的教師在講課時具備不同的風(fēng)格，有的由淺入深娓娓道來，有的旁征博引激情活潑，有的邊講邊討論互動，無論哪種形式，都是主次分明層次清晰，最后高度概括和歸納，由點到面，再由面到點，學(xué)生的課堂積極性很高，因此課堂效率也很高。由此看來，總結(jié)經(jīng)驗取長補短，先當(dāng)好“學(xué)生”，而后再當(dāng)教師，這樣才能勝任該課程。
因此，在分子生物學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)該以雄厚的分子生物學(xué)理論和教育技術(shù)為指導(dǎo)，建立一個以學(xué)生為中心的動態(tài)課堂教學(xué)模式，即實行教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，互相交流，共同參與的“雙向溝通”教學(xué)模式，從而提高教師的課堂教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率。
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第8篇：分子生物學(xué)的應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；教學(xué)改革；實驗教改
中圖分類號： G642.0 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1674-0432（2013）-08-92-2
引言
分子生物學(xué)是在分子水平研究生命現(xiàn)象本質(zhì)及其規(guī)律的一門新興學(xué)科，它是研究核酸等生物大分子功能、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及其重要性和規(guī)律性的學(xué)科，是人類從生物分子水平上真正揭開生物世界奧秘，由被動適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動地改造和重組自然界的學(xué)科[1]。近些年來分子生物學(xué)已日益滲透到生物學(xué)的各個領(lǐng)域之中，并產(chǎn)生了巨大的影響。而分子生物學(xué)實驗技術(shù)也已成為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)等學(xué)科站在新的高度和角度揭示生命奧秘的重要手段。分子生物學(xué)的理論掌握和實驗操作是掌握分子生物學(xué)精髓的重要途徑。因此，從培養(yǎng)學(xué)生能力出發(fā)科學(xué)地創(chuàng)建分子生物學(xué)理論和實驗體系、選擇適當(dāng)?shù)膶嶒灲虒W(xué)方法及客觀地評定學(xué)生實驗課成績，會對分子生物學(xué)理論課理解和實驗教學(xué)的效果產(chǎn)生重要的影響。高等學(xué)校傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實驗教學(xué)[2]往往只是結(jié)合各自的實驗室條件開展有局限的分子生物學(xué)實驗教學(xué)，缺乏科學(xué)的實驗體系，忽略合適實驗方法的選擇，缺少對實驗教學(xué)效果全面、客觀、系統(tǒng)的評估，這些都不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而高校是孕育和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的搖籃。實驗教學(xué)作為高校教學(xué)體系的一個重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)新意識的重要途徑[3]。本文就分子生物學(xué)課程教學(xué)的改革闡述一些觀點和體會，以期為提高分子生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量及培養(yǎng)創(chuàng)新型和素質(zhì)型人才提供一定的參考。
1 分子生物學(xué)教學(xué)改革具體的措施
1.1 教學(xué)體系的優(yōu)化
分子生物學(xué)是在生物化學(xué)和遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來[4]。隨著分子生物學(xué)研究的快速發(fā)展，分子生物學(xué)已經(jīng)成為一門獨立的學(xué)科。很多分子生物學(xué)教材的內(nèi)容與生物化學(xué)、細胞生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、遺傳學(xué)等課程重復(fù)較多，例如DNA 和染色體的結(jié)構(gòu)，RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)翻譯等課程內(nèi)容在分子生物學(xué)、生物化學(xué)和分子遺傳學(xué)方面都有一定篇幅的介紹，重復(fù)的課程內(nèi)容占用了大量的教學(xué)課時。因此，為了避免課程教學(xué)的重復(fù)，通過與生物化學(xué)、遺傳學(xué)，細胞生物學(xué)，分子遺傳學(xué)等課程的教師交流與研討，對相關(guān)課程內(nèi)容進行了具體而系統(tǒng)的優(yōu)化，明確課程之間的有機銜接，突出了分子生物學(xué)的教學(xué)重點。在“RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)翻譯”這部分的教學(xué)內(nèi)容中進行了相應(yīng)的優(yōu)化，生物化學(xué)注重講述轉(zhuǎn)錄和翻譯的基本過程、而分子生物學(xué)則注重介紹具體的分子機制，又如原核和真核轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成過程及分子機制的教學(xué)內(nèi)容生物化學(xué)和分子生物學(xué)也進行了相應(yīng)的側(cè)重。
1.2教材的優(yōu)化選擇
通過多年的教學(xué)實踐過程，選取適合本科生學(xué)習(xí)的分子生物學(xué)教材，對于學(xué)生系統(tǒng)的掌握本課程的理論知識及最新研究動態(tài)至關(guān)重要。課程設(shè)置之初選取閻隆飛主編的《分子生物學(xué)》第二版，之后開始側(cè)重理論課與實驗課的有機結(jié)合，選用朱玉賢等主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》，它的知識體系較為完整，內(nèi)容較前沿，尤其是第三版將分子生物學(xué)研究法分為了兩章，分別講述了DNA、RNA及蛋白質(zhì)操作技術(shù)和基因功能研究技術(shù)，突出強調(diào)了分子生物學(xué)實驗技術(shù)和原理，同時對基因組與比較基因組學(xué)也做了較大幅度的修改和充實[5]。這些內(nèi)容均體現(xiàn)分子生物學(xué)的最新技術(shù)和研究成果，同時也滿足學(xué)生了解分子生物學(xué)最新進展和考研的需要。為避免教材單一的局限性，還為學(xué)生推薦閻隆飛編著的《分子生物學(xué)》（第二版），LewinB主編的《Gene Ⅷ》，吳乃虎主編的《基因工程原理》（第二版）等書籍作為參考教材，并在教師的指導(dǎo)下有針對性地學(xué)習(xí)，這樣不僅滿足了大多數(shù)學(xué)生考研的需求，同時也加深了學(xué)生對分子生物學(xué)學(xué)習(xí)的興趣及教學(xué)難點和重點的理解，取得了較好的教學(xué)效果。
1.3教學(xué)方法與教學(xué)手段的改善
在教學(xué)方法上，除了采用傳統(tǒng)的教師講授方法之外，為發(fā)揮學(xué)生作為教學(xué)主體的能動性，根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容安排啟發(fā)式，討論式等多種教學(xué)方法，讓學(xué)生參與到教學(xué)過程中。如在講授分子生物學(xué)研究法時，在班級內(nèi)以各個學(xué)習(xí)小組為單位進行研究討論會，以學(xué)生為主體討論他們感興趣的分子生物學(xué)實驗技術(shù)，鼓勵學(xué)生主動思考，自由發(fā)表他們的觀點，通過討論的方式測試相應(yīng)的知識，以學(xué)生樂于接受的方式完成對知識的學(xué)習(xí)。本課程通過多種教學(xué)方法的有機結(jié)合，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，分子生物學(xué)課程也因此受到學(xué)生的好評。近幾年來學(xué)生考研選擇生物化學(xué)及分子生物學(xué)作為專業(yè)課的人數(shù)日益增加并且考研專業(yè)課成績逐年上升。
在教學(xué)手段上，采用傳統(tǒng)教學(xué)與計算機輔助教學(xué) CAI相結(jié)合的方法。計算機輔助教學(xué) CAI 應(yīng)用于高等學(xué)校教育已成為主流趨勢，它的優(yōu)勢在于可以通過文本、圖形、動畫、音頻、視頻、仿真軟件等多種媒體最大限度地整合教學(xué)資源，形象直觀地進行教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)[6]，使學(xué)生通過多種展示方法理解并掌握課程的難點。如在“DNA高級結(jié)構(gòu)” 這部分教學(xué)內(nèi)容中，學(xué)生對DNA的分子結(jié)構(gòu)感覺很抽象，在教學(xué)過程中通過圖片和視頻等手段使學(xué)生對此結(jié)構(gòu)有了具體的感知。又如在“DNA復(fù)制，RNA轉(zhuǎn)錄，翻譯和真核和原核生物的基因表達調(diào)控”的教學(xué)內(nèi)容中，僅通過傳統(tǒng)課堂講解，學(xué)生無法理解，通過多媒體的方法，利用動畫、視頻和圖片對其涉及的微觀機制進行相應(yīng)的演示，使學(xué)生理解其具體過程和分子機制，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
2 分子生物學(xué)實驗教學(xué)的改革措施
2.1加強實驗教學(xué)條件建設(shè)，構(gòu)建良好的實驗教學(xué)平臺
分子生物學(xué)是20世紀中期隨著核酸的發(fā)現(xiàn)及結(jié)構(gòu)和功能的研究發(fā)展起來的新興學(xué)科，研究基礎(chǔ)較為薄弱。我校前身是師范類院校，對物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機等傳統(tǒng)學(xué)科側(cè)重較多。自2004年我校升級為本科院校，由師范類院校轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合類院校，學(xué)校增加了對各學(xué)科的實驗教學(xué)投入。分子生物學(xué)實驗室先后配備了Eppendorf PCR擴增儀、Eppendorf梯度PCR擴增儀、高效制冰機、UVP凝膠成像系統(tǒng)、Millipore超純水系統(tǒng)、Eppendorf臺式高速離心機、sigma大型高速冷凍離心機、日本三洋超低溫冰箱、分子雜交儀等先進儀器，滿足了分子生物學(xué)基礎(chǔ)實驗和綜合性實驗課程的開設(shè)要求，為學(xué)生的實驗教學(xué)與科研構(gòu)建了一個良好的平臺，為我院分子生物學(xué)實驗課教學(xué)改革提供了有力的支持。通過上述平臺由我院學(xué)生參與的分子生物學(xué)方向科研實驗在國家級挑戰(zhàn)杯競賽中取得了良好的成績。
2.2 實驗教學(xué)體系的優(yōu)化
之前由于實驗條件的限制，我院分子生物學(xué)實驗教學(xué)主要以基礎(chǔ)性和驗證性實驗為主。隨著實驗條件的改善，逐步在實驗設(shè)計上加大綜合性、設(shè)計性實驗、所占的比例。實驗內(nèi)容的選取也根據(jù)生物科學(xué)、生物技術(shù)專業(yè)的不同專業(yè)特點設(shè)置相應(yīng)的實驗教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)生物科學(xué)師范類專業(yè)的特點，在注重分子生物學(xué)基礎(chǔ)驗證實驗的同時開設(shè)與分子生物學(xué)快速發(fā)展相結(jié)合的綜合性實驗。在生物技術(shù)專業(yè)的實驗教學(xué)上則注重選取以實踐操作為主的操作性和設(shè)計性實驗。
在實驗教學(xué)體系的優(yōu)化中應(yīng)注意各個實驗內(nèi)容之間的銜接與關(guān)聯(lián)[7]。實驗教學(xué)內(nèi)容中建立好各實驗之間的銜接對學(xué)生系統(tǒng)思維的培養(yǎng)具有重要意義，有利于學(xué)生對所學(xué)實驗操作內(nèi)容的理解和熟練掌握以及實驗技術(shù)邏輯體系的建立。我院在實驗課內(nèi)容開設(shè)的順序為基因組DNA的提取，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)獲得目的片段，電泳檢測，大腸桿菌活化、感受態(tài)細胞的制備，質(zhì)粒 DNA 提取，DNA 片斷酶切，目的片段與載體的連接，轉(zhuǎn)化等，當(dāng)學(xué)生預(yù)習(xí)實驗時，會注意到各實驗內(nèi)容之間彼此承接與關(guān)聯(lián)。前面實驗效果的好壞直接影響到下一個實驗的正常進行，以此來培養(yǎng)學(xué)生在分子生物學(xué)實驗操作過程中的系統(tǒng)性與邏輯性。
2.3分子生物學(xué)實驗教學(xué)方法的探索
合理的實驗教學(xué)方法可以使實驗內(nèi)容取得預(yù)期的實驗效果，在實驗教學(xué)方法上注重深入淺出的闡述原理，重點在實驗環(huán)節(jié)的解析。針對學(xué)生的興趣特點在教學(xué)方法上做了以下幾點改進。一、把學(xué)生分成多個實驗小組，每組選出一人輔助實驗教師完成實驗的準(zhǔn)備工作。在學(xué)生準(zhǔn)備實驗的過程中發(fā)現(xiàn)問題。二、發(fā)現(xiàn)問題后，在實驗課講授的過程中，教師對問題有針對的講解與演示，強調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的操作方法及實驗中各環(huán)節(jié)的注意事項。并將實驗過程做成電子課件指導(dǎo)學(xué)生正確操作。三、在實驗過程中注意實驗操作主體的差異性指導(dǎo)。教師在實驗課講授和演示結(jié)束后，注意觀察學(xué)生的操作過程，針對學(xué)生存在的普遍問題，給予及時糾正和指導(dǎo)；對于少數(shù)同學(xué)存在的個別問題個別指導(dǎo)。這樣既保證學(xué)生實驗操作的準(zhǔn)確性，又達到在有限的時間內(nèi)完成實驗教學(xué)任務(wù)的要求。
2.4分子生物學(xué)實驗課成績評定方式的改進
科學(xué)、有效評價學(xué)生實驗理論及操作技能是提高實驗教學(xué)質(zhì)量強有力的措施[8]。在分子生物學(xué)實驗成績評定中采用多樣化考核手段，主要從兩個方面評定：一、實驗理論的評定，主要通過實驗報告考察學(xué)生對實驗原理和步驟的掌握和理解。通過結(jié)果分析考查學(xué)生對整個實驗的理解與掌握。二、實驗操作技能的評定。在實驗過程中，各實驗小組不同學(xué)生實驗態(tài)度以及對實驗教學(xué)內(nèi)容的理解思考差異很大。鼓勵那些大膽對實驗步驟提出疑問的同學(xué)，同時激勵其他的同學(xué)，在成績評定中不同學(xué)生的評定會有所區(qū)別。
3 結(jié)語
如何教好分子生物學(xué)課程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改變學(xué)生為了考試而學(xué)習(xí)的觀念，提高教學(xué)效果，是擺在所有分子生物學(xué)理論及實驗教學(xué)工作者面前的一個共同問題[9-10]。通過以上的改革和探索。無論及教學(xué)，考研，科研還是就業(yè)都取得了一定的成效。為了更好地提高分子生物學(xué)的教學(xué)效果，希望能夠與各高校的分子生物教師進行交流和合作，進一步優(yōu)化分子生物學(xué)理論和實驗教學(xué)的課程體系及教學(xué)方法和手段。從學(xué)生作為教學(xué)主體出發(fā)，發(fā)揮學(xué)生的主動性和能動性，以期培養(yǎng)出更高質(zhì)量的高校畢業(yè)生。
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[9] 張寶珠， 陳德福. 培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰Α胺肿由飳W(xué)實驗”課程體系的建立[J]. 高等理科教育， 2005， 4（62）：90-92.
第9篇：分子生物學(xué)的應(yīng)用范文
1交互式多媒體教學(xué)的發(fā)展歷程和理論基礎(chǔ)
交互式多媒體教學(xué)模式是在交互理論、三元交互法和互動假說三大理論基礎(chǔ)上，結(jié)合多媒體這一計算機網(wǎng)絡(luò)平臺技術(shù)發(fā)展而來。20世紀30年代，米德首次提出了“符號互動學(xué)說”，而后布魯默等進一步加以完善和發(fā)展。作為社會學(xué)理論之一的三元交互法在20世紀60年代由美國心理學(xué)家阿伯特•班杜拉首次提出，認為學(xué)習(xí)是一種社會，主要由三元交互決定學(xué)說、觀察學(xué)習(xí)學(xué)說和社會認知學(xué)說三部分組成。直至20世紀80年代，郎恩提出語言材料經(jīng)過轉(zhuǎn)化為輸入方式，并成為學(xué)習(xí)人語言能力的一個部分，這就是所謂的互動假說。由此，交互式多媒體教學(xué)模式已經(jīng)初見端倪，通過這種人機互動，可以創(chuàng)造一個全新的學(xué)習(xí)方式。1998年美國首次提出交互式多媒體教學(xué)（interactivemultimediainstruction）這一概念并進一步應(yīng)用在美國教育體系中，2007年美國阿羅約中心進一步完善此學(xué)習(xí)模式，目前已經(jīng)在世界上許多國家高校廣泛推廣。我國大約在2003年開始應(yīng)用此學(xué)習(xí)模式，成為傳統(tǒng)教學(xué)的輔助方式。
2目前生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀
生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗作為醫(yī)學(xué)院校的一門重要基礎(chǔ)課程，無論是其課程的理論知識基本機制，還是常見的實驗都是以實踐為基礎(chǔ)建立完善的系統(tǒng)。目前國內(nèi)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗的教學(xué)方法一直是以教師理論講授、常規(guī)基本技術(shù)示范加學(xué)生實際操作的模式開展，這一傳統(tǒng)的教學(xué)模式與授課教師的實驗操作方法的標(biāo)準(zhǔn)程度密切相關(guān)。傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式往往重視教師在課堂上理論知識的“填鴨式”講解和學(xué)生的實驗完成結(jié)果，而作為實驗課最重要的操作技能反而被忽視；其次，教學(xué)過程中學(xué)生的“學(xué)”被教師的“教”所取締，實驗教學(xué)中的教師與學(xué)生互動基本喪失。由于前文提到的醫(yī)學(xué)院校的擴招問題，每名教師在課堂上負責(zé)的學(xué)生人數(shù)不斷增加，而每名學(xué)生的基礎(chǔ)不同，理解和操作能力都不同，所以在實驗課程中對基礎(chǔ)知識的理解、實驗基本操作技能均不一樣，如何解決這個問題非常迫切。
3交互式多媒體生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)模式的特點和優(yōu)勢
至今交互式多媒體教學(xué)模式用于生物化學(xué)與分子生物學(xué)課程尚屬起步階段。但是在診斷學(xué)、內(nèi)科、外科、英語等學(xué)科中應(yīng)用已經(jīng)越來越廣。交互式多媒體生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)模式是指通過各種多媒體和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合利用，對生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗課程涉及的信息進行加工、儲存、輸出、人機交互等，從而達到學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺“身臨其境”進行生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗的最佳效果。因為交互式多媒體教學(xué)是一種音頻、視頻、網(wǎng)絡(luò)平臺密切結(jié)合的一種先進的實驗室系統(tǒng)，其可以通過主教室現(xiàn)場聲音圖像教學(xué)通過多媒體交互式系統(tǒng)，實現(xiàn)多個教室的實時同步教學(xué)。同時對多個教室學(xué)生的提問進行解答，及時反饋教學(xué)問題。這樣能具體解決學(xué)生的具體問題，提高學(xué)生在實驗課程中的實際操作技能和對基礎(chǔ)原理的理解。應(yīng)用交互式多媒體模式應(yīng)用于生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗課程，有利于規(guī)范實驗標(biāo)準(zhǔn)操作，使實驗技術(shù)方法和程序更加準(zhǔn)確統(tǒng)一，提高學(xué)生操作技能的理論基礎(chǔ)和實操技巧；有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有助于激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)的愛好，使學(xué)生更加專注于生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗這門“枯燥”課程；有助于學(xué)生在課堂上與教師交互學(xué)習(xí)，甚至課后通過網(wǎng)絡(luò)教室反復(fù)針對自己不足的地方復(fù)習(xí)。
4完善交互式多媒體模式生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗教學(xué)的相應(yīng)對策
