分子生物学的定义范例6篇

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分子生物学的定义

分子生物学的定义范文1

关键词:分子生物学;教学改革;PPT课件;动画教学;双向互动教学

目前,分子生物学相关理论和技术已广泛应用于农林牧渔的科研和生产领域,为了有利于本科生后期专业课的深入展开和研究生科研项目的顺利进行,近年来,分子生物学课程已成为了我校动物科技学院、生命科学学院等7个学院的必修基础课。因此,完善这门课程教学规划,帮助学生建立系统、整体的分子生物学知识体系,对培养高素质的农学专业人才具有重要意义。

1分子生物学课程教学存在问题

随着高校教育教学改革和学科建设的不断发展,分子生物学课程的学时进一步被压缩,而随着生命科学领域研究的不断深入进行,该学科的新知识、新技术呈现出爆发性增长态势。在这样的情况下,如果利用有限的课程学时,使学生既掌握分子生物学的基础理论和技术,又熟悉学科前沿,从而保证或者进一步提高教学质量,是目前亟需解决的一个重要问题。另外,由于很难通过眼睛直接观察分子生物学的研究对象,要求学生具备扎实的专业基础和良好的抽象能力,也因此造成学生普遍形成分子生物学“难学”的恐课情绪,反过来进一步增加了教学难度。如何帮助学生摒弃对本门课程的错误认识,让他们认为分子生物学“有趣、易学”,也是教师们需要重点关注的问题。目前,我国很多单位均开展了分子生物学教学改革,也取得了一系列具有建设性的改革成果。我们根据本院学生的情况,结合兄弟院校已有经验,从教学内容教学方法等方面进行了一些改革尝试。

2教学改革方案

2.1合理安排

PPT教学内容PPT教学图文并茂、声像结合,不仅显著提高了教学效率,而且激发了学生的形象思维,对提高学生对分子生物学知识的理解具有积极意义。但是,PPT教学也存在明显不足。调查表明,43%的学生认为PPT容易导致疲倦,33%的学生认为不便于作笔记和知识记忆,部分学生认为PPT教学“看不到教师的思维过程”、“互动效果差”。造成这种现象的根本原因之一就在于PPT课件信息量过大。教师在讲授拥有巨大信息量的PPT课件时,往往为了追求知识点的全面性而忽视了其逻辑性,重点不突出,导致学生听的时候眉头紧皱,听完之后脑袋空空。所以,控制、减少PPT信息量,降低讲课节奏,让学生从“来不及看、来不及写”变成“有时间想、有时间问”。在控制授课信息量的同时,教师需要花更多的时间用眼神、肢体语言和学生交流,细心观察学生的肢体语言信息反馈并及时作出调整,对于提高授课效率具有重要意义。

2.2教学实践与科研进展紧密结合

学生在学习分子生物学课程时,往往强调了记忆而忽视了理解,没有将所学知识融会贯通,导致在碰到真正的科研问题时仍无从下手,无法将所学理论应用于实际科学问题的解决,进而形成“上课无用论”,产生了厌学情绪。因此,教师在讲授完基础理论的定义、原理、发现过程等内容后,需要举例讲授如何将所学知识用于科学实验结果的分析,解决本科教学到实际科研的最后一公里问题。比如,在讲授“乳糖操纵子”一节内容时,我们除了讲述乳糖操纵子的序列结构、调控过程和生理意义等之外,还以超级细菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌为例,用操纵子理论阐述了甲氧西林抗性基因表达调控的机制,并和学生分享、讨论了该研究的意义、热点与难点。这种讲授方式实现了本科生们和科研的零接触,提高了他们的学习热情和信心,有利于他们深入理解和掌握相关知识点。

2.3开展现代网络化教学

随着我国信息技术的快速发展,智能手机已经成为了学生们的基本配置,而学生对手机的沉迷程度越来越大,严重影响了他们的学习和身体健康。但是微信、QQ群等手机应用软件的普及,也很有利于人们之间信息的交流。为了将现代信息技术的发展成果应用于教学过程,我们建立了班级学生微信群。一方面,教师可以将最先进的科研技术与发现分享给班级学生,并引导他们讨论该项研究的意义、实验设计思路和相关实验技术等;另一方面,教师还可以在微信群中回答学生的问题,并且这种答疑方式给了学生充足的思考时间,有利于老师充分认识学生的思考盲点,加强了师生对问题的理解。当然,打铁还需自身硬。在这个学习和交流的过程中,要求教师们多方面阅读分子生物学教材书籍和有关文献,加强自身理论和技术水平。

2.4合理利用科研动画教学

目前,美国等西方发达国家不但在科研总体发展上领先于我国,他们在科研动画开发方面的投入也优于我们。美英日等国家的知名高校及Nature、Science等知名出版集团,均制作了很多画质优良、逻辑严谨、结构清晰、简单易懂并免费的科研动画。将这些动画用于相应知识单元的教学实践中,不但能提高学生对相关知识的理解,还能帮助学生形成更宽广的学术视野。同时,由于这些动画均为英文解说,而大部分学生的专业英文能力不足,需要教师熟悉整个动画所讲述的内容,在授课过程中将动画分解并逐段讲解,否则这些科研动画在教学中的实际效果将大打折扣。

2.5积极组织双向互动式教学

我国传统的授课方式造成大部分学生上课时懒于思考,更不会主动提问发言,而良好的互动对于提高学生的学习兴趣、课堂注意力等具有积极意义。因此,在整个教学过程中,鼓励学生展现主管能动性,引导他们积极思考、提问;同时,定期听取学生对教学方法的意见,掌握学生专业知识水平的差异,并及时调整教学方法和课程设计,这些双向互动措施都有利于实现课堂学习效率的最大化。

参考文献:

[1]朱玉贤,李毅,郑晓峰,郭红卫.现代分子生物学[M].北京:高等教育出版社,2013.

[2]徐林强,肖庆国.大学PPT教学的调查与反思[J].高等工程教育研究,2010,S1:200-202.

[3]汪妤,李红霞,李海峰,刘熠.农学专业分子生物学本科教学改革初探[J].高等教育,2015,34:115.

[4]李虹仪,张茂,马景蕃.动物科学专业《分子生物学》教学改革的探索[J].长江大学学报(自然科学版),2014,11(29):95-97.

[5]迟彦,季长清.《分子生物学》教学改革初探[J].科技教育创新,2009,17:207-208.

[6]陈国顺,随亚楠.动物科学专业课程教学中理论和实践结合的探索与研究[J].畜牧兽医杂志,2014,33(6):145-148.

分子生物学的定义范文2

关键词:lackboard;生物化学;试题库;教学改革

生物化学与分子生物学是生命科学的前沿学科,在分子水平探讨生命的本质。该课程对于医学本科生是基础必修课,可以培养学生观察、理解、分析和解决问题的能力,而且是学生后续专业课程的基础,对于科研能力的培养更是具有深远的影响。但该课程内容系统性、联系性强,知识点较抽象性,难度较大[1]。

随着计算机网络技术的飞速发展,利用网络进行教学和辅导教学已经成为当前教育技术和教学活动中的一种重要形式[2]。为了加强教学管理,提高教学质量,特别是针对独立学院大部分学生,他们入学分数较低,学习能力和主动性比一本、二本学生要差,我们对于独立学院学生学习生物化学与分子生物学,采用了多媒体教学和随堂测验相结合的教学模式[1]。上课时间的有限性使我们萌生了建立网络教学题库,让学生随时随地可以使用并且和老师交流想法,随后在已有的教学模式上,我们进一步着手建设完整网络试题库,并在教学中使用,效果良好。

1 BB网络平台介绍

"BB"平台 (Blackboard Learning System MLTM,简称 Blackboard或BB)作为一个界面非常友好的教学管理系统软件平台, 教师可以用它创建、和管理课程的网络内容, 为传统教学的课程增加在线内容,甚至可以开发基本或完全没有面授环节的网络课程[3]。BB网络教学平台的使用,在全球范围内已经有超过2800所大学及其他教育机构,其中包括著名的美国普林斯顿大学、哈佛大学、斯坦福大学、西北大学、杜克大学等,我国也有200多所大学使用该平台。该网络教学平台具备以下4个独立的功能模块:内容资源管理模块、在线交流模块、考核管理模块和系统管理模块。

2题库建设

依托BB平台的考核管理模块,我们建立了完整的总试题库,在总体库的基础上又分立了预习题库、复习题库、以及测试题库。

2.1题库的选题要求 以严格的遵循教学大纲和指定的教材为基本原则选择收集试题;即将入选试题库的试题要经过细致的筛选和更正,生物化学的学科进展快,很多的内容又经过了重新的界定:酶的新名称、呼吸链产生ATP的数量改变、新定义的概念等等,按照现有教材的内容更改试题的术语,删除更改模棱两可的答案,根据一定的质量指标筛选;入总题库的试题量要足够大,题量不足,难以按照教学需求筛选组成所需小题库,也难以自动生成不同难度层次的测试试卷;各类小题库选题时要考虑各个章节的重点和难点试题比例适中。

2.2试题的选择 首先参考本教研室老师编写的"生物化学实战考试题解",这本习题2005年由人民军医出版社出版,学生使用至今,由于封面主色调为绿色,俗称"绿皮书"。根据历届学生使用情况,从中选择典型的、足以考察各个知识点的试题,重新整理归纳,以星号数量标记难易程度:无星号表示基础题、一颗星号表示难、两颗星号表示较难,当然这也意为着基础题是所有专业必须掌握,二本以上要求做有星号的题目,将来有研究生学习要求的学生去测试两颗星号的题目。其次是每年使用过的试卷,由于这些试卷在一本、二本、三本不同层次、不同专业考试中反复测试使用过,对每题都有分析记录,如该题的答题正确率、问答题的得分率等,为选题提供了必要的依据,通过统计分析,确认难度系数,统一放入总题库后,筛选适当的试题入小题库。还可借鉴各兄弟院校和西医综合考试中的试卷及习题集,以满足试卷库广度的需要。最后由于生物化学与分子生物学是一门发展迅速的学科,每两年就会出引进学科最新进展出版新教材,针对这些知识还可以由出题经验丰富的老教师,根据具体教学的实际情况,结合大纲要求出题,以弥补现成试题的不足之处,完善试卷库。

2.3总试题库建设操作 进入课程的"控制面板",点击"测试"区的"题库管理器",再点击"添加题库"按钮,在界面输入题库名称和说明,我们按照总试题库的原则,依次以章节名称命名(第一章蛋白质、第二章酶等)进行题库的添加。本科生的医学试题主要是名词解释、单选题、填空题和问答题四类,按题目类型和题目难度分别建立子题库,接下来就可以将对应的题目添加入题库中去。

以"单选题"为例,按"单选题"按钮,就会出现添加单选题的界面。题干输入"问题文本"框里。在"答案"区设置答案数为5,在出现的5个选答案框内依次输入相应的答案。点击正确答案之前的圆框,填上实心表示该选项是正确答案。对于单选题,只能选一个正确答案,如果是多选题可以点击多个圆框。在"类别和难度"中添加相应星号数量,填完各项后就"提交",返回到"题库"界面。填空题和单选题添加方法相类似:在"问题文本"框里输入题干,在"答案"区设置答案数,在出现的相应数量答案框内依次输入相应的答案,在"类别和难度"中添加相应星号数量,填完后"提交",返回到"题库"界面。名词解释是作为"简答题"添加,添加方法也类似:进入添加简答题的界面,在"问题文本"框里输入题目,在"答案"区输入答案,在"类别和难度"中添加相应星号数量即可点击"提交"。问答题是以"论述题"的方式添加,添加方法和简答题完全相同。

最后每个相应的库中会出现所有添加的题目。对于每个题目都可以进行"修改"或"删除",注意最后按"确定"进行确认,最终还可以对该题库进行"导出"存盘,或"修改"或"删除"。

2.4各级子库的建立 根据学习的目的不同,分别建立上课前的预习题库、上课结束后的复习题库、以及阶段性的测试题库。课程预习往往是盲目,学生随意翻翻不如不看,上课前的预习题库主要是以基础概念为主的名称解释和选择题,使学生快速浏览预习的过程中掌握最简单的知识点,有效节省了预习时间。平时没有考试压力,学生在上课结束后就不及时记忆知识点,到真正考试时,往往已经遗忘,考试时时间紧、压力大,学生为了考试过关,以押题、押重点的形式复习,考完既忘,没有达到学习的目的,复习题库主要以单选题和填空题为主,并且设置使用时间,记录学生使用频率,计入学生平时成绩,督促学生课后及时复习。生物化学与分子生物学的学习分为四个部分:生物大分子结构和功能、物质代谢与调控、生命信息的传递与调控和分子生物学技术与应用。每学完一部分内容,利用测试题库让学生进行阶段性测试。测试题库主要以名称解释、选择题和问答题为主,让学生加强知识记忆,并且融会贯通。

进入"控制面板"界面,点击"测试"区内的"测试管理器",进行"添加测试",然后测试取一个名字,比如"预习第一章蛋白质",然后提交。提交后会出现"测试编辑器"界面,在"添加"菜单里面"取自题库"选择相应题型,在"创建设置"中设置题目的分值。若需选择某题,就在某题前面打勾;若想全不选用,可点击界面上方的全选框。选完题目后"提交",单击"确定",测试建立就完成了。

3子试题库的应用

3.1测试题的 进入"控制面板"界面,点击"内容区"的"创建内容",名称命名为预习、复习、测试三部分,每部分添加测试,此时"添加测试"框会出现已经建立的测试。选择你要添加的测试(比如"预习第一章蛋白质"),然后"提交"-"确定"-"修改"测试界面。进入"修改测试"修改每道题的分值;点击"修改测试选项" 点击"测试可用性",其中"将链接设置为可用"必须选择是,否则测试不能用;为测试添加通知可选"为此测试添加新通知"。课后复习设置"不限次尝试",并且不限制答题时间;预习和阶段性测试设置"有限次尝试"3次,在"设置计时钟"设置答题时间。设置"显示开始时间",学生在特定时间看到试题。"自我评估选项"区,则选择复习和阶段性测试包括在平时成绩簿中。"测试反馈"区选择在测试完成后向学生反馈此次测试的 "分数",以及学生自己提交的"答案"及"正确答案"等。在"测试显示"区选择将所有的题目都同时显示出来。"随机排列问题"选项中,除预习是随机选择问题出现次序,其他是按照测试中题目的顺序出现。设置完了后"提交","确认"后就返回到"作业"界面,在该测试旁点击"管理",随后出现"管理该测试"界面点击"选择性",设置时间,选择"所有用户小组",点击"提交"后完成设置。

3.2测试的应用 老师把学生的信息以Excel表格的形式交给BB平台的管理员,导入BB平台的相应课程中,学生以学号登入BB平台,就可以选择进入相应的课程,在作业区中看到相应的测试。测试完成后一定要"提交"否则没有成绩。通过BB平台,对于客观题(选择题)可以自动判分,学生可及时看到成绩,而主观题由老师进行给分。实时的测试可以提高学生的学习兴趣,体会成功的喜悦。老师可以点击"控制面板"的"测试"区进入成绩查看、管理成绩,也可点击"下载成绩",以Excel表格形式保存。老师可以通过实时的测试结果,检查学生学习的效果,及时调整教学进度,收集学生错误率高的题目,上课及时解答学生问题。

4总结

BB网络平台的出现,在空间上提供远距离的学习机会,拓展了课堂学习的空间;在时间上提供在不同时候进行学习的机会,增加了课堂外学习的时间。BB网络平台的医学生物化学与分子生物学教学题库建立,使得试题一次录入可多次重复使用,减少了教师教学出题的负担,实时的测试以及电子成绩单的使用可以让教师随时了解学生的学习情况,在教学中具有较明显的优势,适合实际教学,在本科阶段教学中取得良好的教学效果。

参考文献:

[1]吴娟娟,朱蕙霞,贾辛.生物化学与分子生物学教学模式对比研究[J].生物学杂志,2014,29(2):106-107.

分子生物学的定义范文3

农业的出现,是人类发展史上的第一次革命,也是区分新、旧石器时代的重要标志之一,它为人类社会从蒙昧、野蛮迈向文明奠定了坚实的基础。一般说来,农业革命主要包括栽培作物的产生和驯化动物的起源。系统探索家畜的起源,对于了解家畜发展史、揭示家畜对人类生活方式的影响至关重要。

众所周知,家猪Sus Scrofa Domesticus缘自野猪的驯化。目前,野猪主要分布在欧亚大陆的南部,即分布于欧洲、北非和亚洲中部天山山脉的欧洲野猪,分布于中国大陆、台湾、爪哇、苏门答腊和新几内亚的亚洲野猪。相比之下,家猪的分布范围要大得多,几乎遍及全世界,其品种也千差万别、多种多样。家猪与野猪在形态和习性上的差别明显,家猪的下颌骨、头骨和泪骨较短,犬齿退化,鼻部上移,颜面凹陷,面部加宽,后躯加长,体重增大,体幅变宽,胃肠发达,腹围增大。它们一般白天活动,黑夜休息,性情也颇为温顺。人们不禁要问,凶猛的野猪是如何驯化为形态、习性迥然不同的家猪呢?家猪起源于何时、何地?系单一起源,抑或多个起源呢?诸如此类,皆为学术界长期关注的问题。多年来,国内外学者从不同角度,孜孜以求地探索家猪的起源与驯化,业已取得颇为丰硕的成果,然而,诸如驯化之初,鉴别家猪和野猪等关键问题,至今仍茫然无绪。本文在评述前人工作的基础上,着重探讨上述关键问题,尝试提出新的思路,希望能有助于研究的深入。

动物考古学的证据

考古学诞生以来,发掘成果日新月异、层出不穷,为探索家畜起源提供了颇为翔实的实物资料。当前,探索家畜起源主要借助于动物考古学的研究成果。一般说来,判断考古遗址出土的动物骨骼是否为家畜,主要依据以下三个原则:1、基于骨骼形态学的判断,即通过观察和测量,比较骨骼、牙齿的尺寸、形状等特征信息,以区分家养动物和野生动物。2、考古遗址中某些动物经过了古代人类有意识的处理,可认为属于家养动物。3、把动物的年龄结构及骨骼形态上的反常现象与考古学分析有机地结合在一起进行判断。

据报道,世界上最早的家猪发现于安那托利亚东南部的Cayonu遗址土耳其之亚洲部分,其年代约距今9000年。我国迄今发现的最早家猪,一般认为是距今约8000年的河北省武安县磁山遗址。这一认识的根据如下:即1、该遗址窖穴中发现有完整猪骨,在其上面堆积着小米;2、绝大多数猪的年龄介于1-2岁间;3、猪上下臼齿的测量数据,与新石器后期遗址出土猪的数据相近;4、稳定碳同位素的分析表明,猪以C4类植物为主要食物,表明与饲养相关。

关于新石器时代家猪饲养的前提条件,袁靖先生认为有以下三条:1、传统狩猎获得的肉食已显不足,需要寻求新的肉食资源;2、居住环境周围存在着一定量的野猪,容易获得驯化对象;3、农产品有了一定的剩余,为家猪饲养提供了足够的饲料。由此可见,出土了许多猪骨的广西甑皮岩遗址距今约10000年,因不满足上述条件,故不能认为是家猪的发源地。与此同时,有关专家正在积极探讨河南舞阳贾湖遗址距今约9000年的出土猪骨,不久应有明确结论。

分子生物学的证据

借助分子生物学方法,是研究家猪起源的另一重要途径。分子生物学理论指出,长期的进化道路上,生物的DNA分子既保持着基本稳定的遗传,又容忍偶然变异的产生。显然,DNA分子的遗传稳定性,保证了亲代与子代之间的遗传连续性;而DNA的变异,又使得子代与亲代出现差异,导致了物种的进化。研究表明:突变导致的DNA中核苷酸序列的改变,与时间的累积成正比,即时间越长,DNA中核苷酸序列的改变越大。这种变化的速率是恒定的,两种生物分离的时间越长,其分子的差异则越大,这就是所谓的“分子钟”(molecular clock。这样,若探明现存物种DNA的核苷酸序列,便可望估计它们共同祖先的分离时间,即其物种的起源。由于动物体内的线粒体DNAmitochondrial DNA,简写为mtDNA具有母系遗传、变异速率快、拷贝数目多的特点,故常将其作为研究物种系统进化的首选。

Watanabe等首先利用限制性片断长度多态性restriction fragment length polymorphism,简称RFLP分析了家猪包括亚洲猪和欧洲猪、日本野猪的mtDNA限制性酶切图谱,结果发现亚洲猪和欧洲猪存在着很大的遗传差异,表明两者应有独立的起源。Huang等对29个中国地方猪种、1个欧洲猪种以及野猪的mtDNA也进行了RFLP分析,除证实了Watanabe的研究成果之外,还发现中国野猪与中国家猪更为接近,暗示着中国地方猪可能只有一个单一起源。Giuffra等测定了来自欧洲和亚洲野猪、家猪中mtDNA细胞色素b的全编码序列、mtDNA控制区的440碱基序列和三个核基因碱基序列,经系统发育分析后发现,一些家猪的mtDNA序列与欧洲野猪密切相关,而另外一些则与亚洲野猪密切相关,表明家猪应分别缘自欧洲和亚洲野猪的驯化。之后,蒋思文等对中国9个品种的140头猪的线粒体控制区440bp和细胞色素b基因798bp的作了系统发育分析,而Kijas等对中国梅山猪、瑞典长白猪以及两个欧洲野猪的mtDNA作了近全序列分析,其结果均证实了欧洲家猪和亚洲家猪分别起源于亚洲野猪和欧洲野猪,即现代家猪有着两个母系起源。

此外,各学者还利用“分子钟”理论估算了家猪的起源时间。Huang等首先根据哺乳类动物mtDNA每百万年2%的进化速率,估算出欧洲家猪和中国家猪可能在280000年前来自同一祖先。Giuffra等则认为两者分离的时间大约为500000年前。Jiang等的研究成果揭示了中国地方猪种和欧洲野猪的mtDNA序列变异发生在413000-875000年前,亚洲野猪的变异发生在7000-15600年以前,即亚洲家猪的驯化发生在7000-15600年前。Kijas等估计亚洲家猪与欧洲家猪的分离时间为90000年前。从以上数据可以看出,利用分子生物学推断出家猪的起源时间绝大多数远早于考古实物资料,其原因尚需进一步研究。需要指出的是,各项研究估算家猪起源时间的显著差异,与分子标记及核苷酸序列的不同选择密切相关。

中国国土辽阔,养猪历史悠久,各地气候和自然环境差异很大,形成了众多的中国猪种。研究指出,若按自然地理环境条件、社会经济条件以及外形、生态特点来考虑,中国家猪可以分为:华北型、华南型、华中型、江海型、西南型和高原型等六大类型。至于中国家猪的起源问题,兰宏等利用RFLP技术,分析了我国西南地区家猪和野猪的mtDNA,发现西南地区的家猪与当地野猪极为相近。而常青等对华东地区家猪和野猪的随机扩增多态DNARandom Amplified Polymophism DNA,简称RAPD作了分析,结果表明:长江下游江苏地区家猪的品种或类群内,变异幅度相对较小,群体的遗传趋异程度处于较低水平;而华东地区的家猪和野猪可能起源于一个共同的祖先。之后,Huang等和Jiang等的研究成果,均证实中国猪种的遗传资源缺乏,其暗示着中国家猪的单一起源,而各地猪种的不同表型应为人工长期选择的结果。

聚合酶链式反应polymerise Chain Reaction,简称PCR技术的出现和成熟,使人们可望通过古代猪骨DNA的分析,更直接地探索家猪的起源与进化。2002年,Watanobe等根据mtDNA控制区域的核苷酸序列分析,复原了日本冲绳岛考古遗址出土猪骨的DNA,并对其与现代野猪、琉球群岛、日本岛、亚洲大陆等地家猪之间的关系进行了探讨。他们指出,古代猪系东亚家猪血统,与琉球群岛的本地野猪相关;清水贝丘(shellmidden)遗址弥生-和平时代,Yayoi-Heian Period出土的猪,出现一个独特核苷酸的插入现象,表明其与琉球群岛的现代野猪有所不同,反映了在弥生-和平时代早期或更早一些时候,亚洲大陆的家猪已被引入到冲绳岛。综上所述,不难预见,随着分子生物学理论和技术的不断成熟,利用古代DNA技术,探索家畜起源及发展的工作必将日益增多。 转贴于

存在问题

无疑,家猪起源的研究业已取得了显著的成就,然而,随着研究的深入,新的问题也不断出现,需要进一步思考和探索。众所周知,野猪经驯化演变为家猪,其过程极其缓慢。而在驯化初期,家猪和野猪间,形态上几乎没有差别,甚至完全没有差别。欲鉴别这一时期的家猪和野猪,主要依赖于形态学研究的动物考古学显得无能为力。即便利用古代DNA技术,原则上也同样难显其能。这一点是最令人困惑的。此外,就目前而言,分子生物学的工作还主要集中在mtDNA方面。而mtDNA是一个单位点的分子标记,具有一定的片面性,难以揭示父系血统对后代基因的作用和影响。实际上,已有不少学者对此提出了质疑。

思 考

袁靖先生认为,人类获取肉食的模式,按时间先后可分为三种,即依赖型、初级开发型和开发型。早期,渔猎是肉食的主要来源,肉食的丰富程度与获取的难易,完全受环境资源的制约,这种获取肉食的模式称为依赖型。之后,除渔猎外,人们学会了某些动物的驯化,开拓了获取肉食的新资源。此时,肉食资源还主要以渔猎为主,原始畜牧业仍然居于辅助地位。这种模式被称为初级开发型。随着畜牧业的发展,渔猎的比例逐渐下降,人们的肉食来源发生了质的飞跃,即肉类的大部分来源于某种驯化家畜,周围环境野生动物已下降成为肉食的次要来源,人们将这种模式称为开发型。显而易见,家猪的起源应当发生在初级开发型阶段,即驯化的开始阶段。

Price认为,所谓驯化,就是经过不同世代的变异积累和环境诱发产生的发育变异之后,一大群动物逐步适应人类需求和封闭环境的过程。Bruford等的驯化定义为:改变动物或植物的遗传特征,使之更符合人类需求的过程。Diamond则认为,野生动物的驯化,需要满足以下条件:1、固定的食物来源;2、生长相当迅速;3、在封闭环境中繁殖;4、 性格柔顺;5、不易惊慌等。以上学者的意见,可将家畜的驯化条件归纳如下:1、动物在人类的干预下经过世代的积累;2、动物与人类的关系极为密切,其食物主要来自人类的供给。显然,如何采用科学方法判断这两个条件是否形成,当是探索家畜起源的关键所在。具体说来,有如下四种方法:

1、食性分析。相对而言,家猪的栖息环境较为狭窄,其食物的来源也十分稳定,并与饲养者的食物基本一致。因此,若以考古遗址出土猪骨为对象,分析它们的稳定同位素C、N和微量元素,了解它们的食性及其变化,并与先民们的食谱相比较,探讨两者之间的关系,可为家猪的起源提供重要的信息。

2、古代DNA研究。驯化初期,交通极为不便,文化交流颇为困难,猪只能近交繁殖。这样,利用RAPD、微卫星等多位点分子标记,可望捋清古代猪个体间的亲缘关系,进而探明它们的世代和谱系关系。无疑,若发现有三代关系,即可推断猪已驯化。

分子生物学的定义范文4

教材中的绪论分为四节来介绍,面向学生讲授时要按照教学大纲及标准教案要求进行,不宜做大幅度调整,但可以在某些环节自然地引出学习方法和课堂要求,使学生在初入门时有切入点,能够了解单纯的背书而不真正理解是无法学好这门课的。通过调查发现,经过4学期连续试用这种方法,学生能带着明确的学习目的和正确的学习动机,更快地进入学习状态,并且无论是一百人以上的合班,还是小班,都能很快形成良好的学习氛围。例如在介绍开篇导学内容时,一方面强调后续各章导学都分为掌握、熟悉、了解三个层次,可以同时说明这三方面内容在期末测试中分别所占比例,明确期末理论成绩与实验成绩具体构成,使学生知道总成绩不仅仅是靠一张期末考卷,而是包括平时出勤、提问、操作、期中测试等多方面的综合量化得分。对平时要求的细化虽然一定程度上增加了任课教师的负担,但无规矩不成方圆。这种规则的提出是自然而然的,不是生硬的,学生容易接受,通过试行发现学生整体上能够较快进入学习状态。

2明确知识结构,激发学习兴趣

按照教材编排,在提出生物化学的定义后即介绍生物体的物质组成及物质与能量代谢等内容,医药类学生多认为生物化学只在实验室中能用到,学习只是为了考试;而高护类学生由于文科生比例较高,几乎无相关化学基础,这些不利条件无疑严重影响了知识接受。如何改变这种状态,使学生内心产生“学习需求”?“学习需求”是学生追求所学知识与技能有所成就的一种心理动机。良好学习需求的建立是产生正确学习动机的基础,也是促进学生积极参与学习活动的内部驱动力。“需求”是指事物目前的状态和被希望达到的状态之间的差距。而“学习需求”是指当前在学习方面的状态与所期望达到的状态之间的差距。学习需求分析在教学设计过程不可或缺,这种需求分析和这一过程的教学策略、内容分析等其他元素相互联系,密不可分,是教学设计过程中的重要开端。在实施过程中,可以结合这部分内容适时引出教材的知识结构安排,比如三养素、酶、维生素等章节属于静态生物化学,而三养素代谢等属于动态生物化学。同时,笔者认为有必要向学生说明各章的计划分学时数,虽然学期教学进度主要由教师掌握,但在绪论中明确各章节学时数可使学生对教材的知识安排有一个整体认识,了解到将要学习哪些主要内容。并且在此基础上,可以精心选取能够代表各章内容的一些生活实例来激发学生的学习需求。因为实例来源于生活,具有亲切感;实例要有新意,能引起学习热情;实例要与专业相关,具有实用性;不要单纯讲实例,而要和相关理论知识建立联系,为后续各章节的深入作铺垫。比如通过提出问题“无糖饮料为什么有甜味?”这个看似简单的问题可以激发学生积极思考,非常容易说出因为其中有甜味剂,所以学生自己就能得出“有甜味的不一定就是糖”;接着教师可以反问“没有甜味的一定不是糖吗?”引导学生发散思维,但不一定马上给出答案。然后还可以针对甜味剂发问,“饮料中的甜味剂被人摄入后会引起发胖吗?”学生对于这个问题一般会出现意见分歧,并急于得到正确答案,这时“学习需求”已被初步激发出来。授课者可以据此简要介绍脂类及蛋白质的有关知识,说明这三类物质在体内都可以经代谢产生能量,而且物质代谢与能量代谢同时进行过程中,酶的作用必不可少,生活中我们也常用到:家用洗衣粉中多添加增强洗净力的生物酶;护肤品中有的含有超氧化物歧化酶等。那这些物质共同作用产生能量的场所在哪里?引导学生带着问题学习线粒体的结构图,为后期代谢部分的内容打基础。通过采用这种以生活化的实例作为切入点,使学生由这种常见的日常事物逐渐过渡到相关的生物化学理论知识,可以克服畏难情绪,增加学习动力,内心认识到生物化学理论知识不是纸上谈兵,而对日常的生产生活实践有很强的指导意义,对今后的理论讲授充满期待。

3依据专业特点,选取相关实例

生物化学研究始于18世纪,经过多年来快速发展,其理论与技术手段已渗透到众多领域,如基础医学、临床医学、生物药学等,产生了分子生物学,并进一步产生了分子免疫学、分子病理学、分子遗传学、分子药理学等新兴交叉学科[1]。虽然医类、药类、高护等专业都开设了生物化学,但由于专业不同,学习动机也不完全一致,这就要求授课者根据不同学生的专业要求,选取相关的应用范例,来引发其学习兴趣,从而获得良好的学习效果。从教育心理学角度来讲,“学习兴趣”是指某一个体想认识或者通过研究获得某种知识的心理状态,这种状态是可以推动这一个体求知的内在力量。如果学生对某一学科产生了浓厚的兴趣,就会持续地、专心致志地学习、掌握它,从而能够极大地提高学习效果,因此可以说,兴趣可成为学习的动机。因为在学习过程中能够产生新的兴趣并且能够提高原有兴趣,兴趣是可以在学习进行中产生的,可以作为学习的动力。“学习兴趣”可分为“情境兴趣”与“个体兴趣”两种类型:“情境兴趣”是指发生在环境中的某些事件具有吸引力并被个体所认识;“个体兴趣”是一种伴随时间不断发展的、相对稳定且与某一特定领域有关的个人倾向或偏好。为了满足不同专业学生对掌握本专业相关知识的兴趣,授课教师有必要选取一些贴近专业内容、容易引起学习兴趣的课外实例,以此说明生物化学是一门桥梁学科。针对医类专业学生,可以从疾病的预防、诊断、病机、治疗等多方面说明与生物化学的密切关系。如从疾病预防方面:早期疫苗多为减毒疫苗,少量注入人体后刺激机体产生抗体,达到防病的作用,但有一定的致病风险。而现在采用生物化学技术能够人工合成某些病毒的蛋白外壳,因为其内部不含有核酸,大大降低了注射后的致病风险。而对于药类专业的学生,可以提出一些问题供其拓展思路,如“我们都知道中国枸杞宁夏所产的品质最好,是我国道地药材的一种,为什么道地药材药效好?与其他品种、其他产地的药材在基因上有什么不同?可以用生物化学与分子生物学相关技术进一步研究”。帮助学生认识学习本学科的实际社会意义及与个人的密切关系。新学习兴趣的产生一般不会凭空出现,而多为已有学习兴趣的衍生品,因此,多方了解学生,掌握他们已有的学习兴趣,就有了扩展和提高其学习兴趣的可能。

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1方法

1.1基于RA热证的对证中药定向文本挖掘文本挖掘分为文本数据收集、处理、结构化分析、可视化以及评价5个步骤[6]。首先,登录中国生物医学文献数据库,检索关键词“类风湿关节炎OR类风湿性关节炎”。文献14435篇(检索日期:2011年9月15日)。将收集来的数据,以ANSI编码格式保存。利用文本提取工具,对下载的非结构化的TXT文本数据进行信息提取,保存成格式化的、便于数据库(Access)和大型数据库(MicrosoftSQLServer,SQL)处理的格式。通过关键词对构造算法[7]进行数据清洗工作。然后结合专业知识进行解析,继续按关键词对构造算法进行噪音清洗,直到噪音降到满意为止。然后,结合中医证候要素特点进行定向文本挖掘,在RA数据集内,按照“热”为关键词对文献的主题词进行检索,将数据集定义为“热”子集。然后,针对这个数据子集,分别执行后续的计算[7]。经过计算,可以得到中医治疗RA热证要素的中药用药规律。用可视化软件Cytoscape2.8.2进行可视化处理,并以网络图的形式展现出来。

1.2PubChem数据库搜索药物靶蛋白将定向文本挖掘出的对证治疗RA热证的中药分别输入PubChem数据库[8]检索,找到每种有效成分的人类活性靶蛋白。

1.3基因芯片分析典型RA热证与正常人外周血CD4+T细胞差异基因中日友好医院门诊病人中,随机选取符合纳入标准的早期RA女性患者,RA证候问卷表采集患者各项证候信息,参照相应标准进行寒、热证候判断,筛选出符合纳入标准的RA女性热证患者12名。同时按照排除标准选取中国中医科学院12名健康志愿者(年龄在18岁至70岁之间)作为对照组。采集RA热证患者及健康人空腹静脉血,分离纯化得到CD4+T淋巴细胞,用于基因表达谱芯片分析。比较RA热证与正常人差异基因,选取1.4倍以上的上调及下调的差异基因分析,具体分析步骤见本课题组前期研究报道[9]。

1.4分别构建RA热证对证中药靶标网络及RA热证生物学网络并进行对应分析利用IPA(IngenuityPathwayAnalysis)生物分析软件,在线提交定向文本挖掘出的基于RA热证对证药物的靶蛋白列表及RA热证与正常人差异基因列表。分别构建基于RA热证对证中药靶标蛋白的相互作用网络以及基于RA热证与正常人比较差异基因的相互作用网络。利用软件中的Network、CanonicalPathway、Functions及Comparison等功能模块进行分析,获得药物靶标网络功能及重要生物学通路。同时,比较药物靶标网络和RA热证分子网络,寻找和分析二者的生物学通路的异同。

2结果

2.1RA热证定向文本挖掘结果通过定向文本挖掘,筛选出治疗RA热证的4个常用中药:黄柏、知母、苍术及牛膝,将其作为研究的对象,见图1。

2.2RA热证对证中药靶蛋白及靶标网络通过检索PubChem数据库,分别找到RA热证的对证中药:黄柏、知母、苍术及牛膝4味中药共有靶蛋白123个(略)。通过IPA软件将这些靶蛋白构建RA热证的对证中药靶蛋白的相互作用网络,见图2A所示。经IPA分析,该网络排名前5位的生物学功能见表1。

2.3RA热证与正常人差异基因生物学网络及功能RA热证与正常人CD4+T淋巴细胞的差异基因中,上调基因15个,下调基因6个,详见本课题组前期研究报道[9]。基于上述差异基因和IPA构建的蛋白质相互作用网络见图2B。经IPA分析,该网络主要生物学功能见表2。

2.4RA热证差异基因及其对证中药靶蛋白的共同生物学通路在IPA系统的Comparison功能中,比较RA热证差异基因及其对证中药靶蛋白的共同生物学通路,发现在细胞免疫反应相关的信号通路中,二者都参与了共同的生物学通路:GM-CSF信号通路,CTLA4信号通路,T细胞受体信号通路及辅助T细胞中的CD28信号通路,如图3~4所示。在图4中,我们可以看到,这4条生物学通路中,RA热证差异基因及其对证中药靶蛋白都有参与,但作用的靶点并不尽相同。在GM-CSF信号通路中(图4,A),RA热证与正常人比较,BCL2A1(Bfl-1)基因表达上调,而RA热证对证药靶点为GM-CSF信号通路中的AKT和Bcl-xL,这些分子最终共同干预细胞的存活及增殖。在细胞毒性的T淋巴细胞中CTLA4信号通路(图4,B)、T细胞受体信号通路(图4,C)及辅助T细胞中的CD28信号通路(图4,D)中,RA热证与正常人比较,上调了通路中的CTLA4基因,而对证中药靶点为AKT和NF-κB,都通过信号通路的网络影响到整个通路的生物学功能。

3讨论

文本挖掘技术能以线性和非线性方式解析数据,且能进行高层次的知识整合,又善于处理模糊和非量化数据[10]。大量的中医药临床报道积累了丰富的文本数据,为文本挖掘提供了充分的数据条件[7,11]。蛋白质相互作用网络(Protein-proteinInteractionNetwork)是研究生物功能或病理变化分子基础的新途径和新方法,也是目前国际上生物信息学研究的热点之一[12,13]。发现并建立与疾病相关的分子作用网络,对于认识复杂疾病至关重要,也是现代生物医学研究所面临的重大挑战[14]。网络药理学基本思路是理解疾病“表型-基因-靶点-药物”相互作用网络特征,通过网络分析,观察药物对疾病网络的干预与影响,寻找可能的组合药物靶标,预测最优化的组合药物[15]。

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1双语教学的定义

双语教学是指用汉语以外的一门外语作为课堂主要用语,进行非语言学科的教学。在我国,双语教学多采用汉语、英语两种语言模式,通过双语教学可使学生在学习掌握专业课程知识的同时,加强和提高英语水平。2004年,教育部在《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中明确表示,“双语授课课程指采用了外文教材并且外语授课课时达到该课程课时的50%及以上的课程”[1]。

2医学检验专业双语教学的重要性

作为一门工具语言,英语在国际中的地位是无可匹敌的。随着我国改革和对外交流的蓬勃发展,医学界的国际间交流与合作也日益频繁。为了更好地与国际社会接轨,要把英语作为一门战略性的交流工具来使用。

医学双语教学是培养具有扎实医学专业知识、国际合作意识、国际交流和竞争能力的复合型人才的重要手段。推广双语教学,有助于医学生以英语为工具,更全面、准确、快速地获取国内外最新的专业信息,为今后的工作、学习、科研打下坚实的基础。对于医学检验工作人员来说,不仅要掌握常规检验技术与方法,更要学习和掌握本学科领域最新的科研研究动态和先进的技术。在日常工作中,许多高端的医疗检验仪器的操作说明书及控制面板皆为英文编写,如果不懂专业术语以及专业词汇的英文缩写,将无法正确操作仪器,也难以对检测结果进行正确的解释和说明。除此之外,处于生物技术及医学教育前沿的多是发达国家,大多数专业期刊、专业书籍都为英文编撰,医学检验工作者获取专业文献、资料,推广专利成果等都要依赖于良好的专业知识及英语语言交流能力。因此,作为医学检验专业的专任教师,如何在传授专业知识的同时进一步普及英文专业词汇以及常用检测技术、方法的英文译文,是医学检验专业教学改革的方向之一。

3分子病毒学课程教学特点

分子病毒学是医学检验专业的一门专业基础课程,是病毒学与分子生物学相互渗透融合而形成的一门学科。其内容融合了病毒学的基本原理与方法,以及分子生物学的基本知识与技能,将病毒基因组复制、基因表达及其调控机制作为研究重点,提示病毒感染、致病的分子本质,为病毒基因工程疫苗和抗病毒药物的研制以及病毒病的诊断、预防和治疗提供理论基础及依据。

作为一门交叉学科,分子病毒学教材内容不断推陈出新,将最新的分子生物学检验技术应用到病毒学的分类、致病机理、临床监测等方方面面。目前使用的分子病毒学教材,都部分引用了英文文献,甚至有的章节是英文译著。全英文的教材也有不同的版本,以适用于本科、研究生教育。这就为实施双语教学奠定了基础。

4分子病毒学双语教学改革的实施

分子病毒学双语教学的目标应定位为:在学科知识水平提高的基础上,提高专业英文水平。通过双语教学,使学生能够掌握常见专业词汇的释义与缩写,能够较为顺畅地阅读专业文献。

双语课程开设时间及教材选择从我国教育现状来看,大部分省、市、自治区的小学、初中、高中已经开始英语的普及教育,这为步入大学的医学生提供了一定的语言基础。相对于日常口语会话、新闻性的短篇阅读理解来说,医学检验专业英语的特点是医学词汇繁多,单词冗长,专业技术方法表述复杂,难以理解和掌握。因此,通盘考虑,决定将分子病毒学(双语教学)这门课程安排在第5/6学期进行。学生通过大一、大二的基础医学的学习,掌握了基础医学知识以及相关的医学专业英文词汇(如解剖学中组织器官的英文名称,病理学中疾病的英文名称,病原学中微生物的英文名称及检测方法等),而且大多数通过了大学英语四级考核,在专业英语的阅读和交流上具备了一定的基础。

双语教学教材的选取是否适当,对教学效果有着直接的影响。若直接拿来外文原著,虽然专业性强,可专业词汇量过大、难度高,难以引发学生学习的积极性。因此,在大量调研的基础上,决定选择重点章节的英文资料,将其进行汇总编撰。授课过程中,教师在基础教学内容讲述的基础上,对重点篇章进行双语教学,便于学生理解、掌握分子病毒学专业词汇及专用术语,以达到循序渐进,由浅入深的教学目的。

采用灵活的教学手段英语作为获取国内外医学新知识、新技术的必备工具,是未来知识结构的重要组成部分。作为二本院校,河南科技大学在校学生水平尚未达到可使用全英文教授专业课程的程度。若盲目使用全英文教学,学生需耗费大量的时间与精力去记忆晦涩、繁杂的专业医学单词,势必会影响到对专业知识的学习,丧失对双语教学的兴趣[2]。

分子病毒学双语教学的改革必须采用灵活的教学手段,正确理解、认识英语与专业课的关系,以激发学生学习积极性为目的,方能达到良好的教学效果。比如在讲解专有名词定义、概念、临床表现、实验室诊断时,使用英语教材来讲解,中间穿插用汉语讲解;在进行致病机制等较为抽象内容讲解时,先用中文进行讲解,在学生理解的基础上,穿插补充英文资料,将分子病毒学专业知识的传授与英文专业词汇、句式的传授进行有机结合,互为补充。

提高师资力量双语教学在要求以英语为载体授课的同时,更要求教师以传授知识为重。在此模式下,教师对专业课程的熟练程度以及英语口语水平对教学效果的影响至关重大[3-4]。

为了能够达到良好的教学效果,医学检验教研室通过采取一系列措施来提高授课人员的专业知识能力以及英文表述水平。

首先,定期举办英语口语培训班。利用本科教学平台,聘请国际教育学院的英语外教,对分子病毒学专业课教师进行英文口语技能的培训。

其次,加强专业英语的学习。分子病毒学的双语教学涉及专业英文词汇及表述,通过定期举行医学检验专业英语词汇及英文原文翻译的知识竞赛,来提高专任教师的学习兴趣和专业英文识记能力。