分子生物学定义范例6篇

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分子生物学定义

分子生物学定义范文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.

分子生物学定义范文2

[关键词]分子生物学 网络 建构主义 探究式课堂教学

[中图分类号] G642.421 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)19-0063-03

随着网络技术的迅猛发展,当今世界已经进入了以信息技术为标志的知识经济时代。知识的获取来自教育,现在信息传播的主要途径是网络。教育与网络是现代知识经济的两大重要组成要素。把网络技术应用于教育领域,必将使教育教学发生新的变革。[1]如何在具体教学活动中合理利用网络资源,也成为当前教学研究的热点之一。

现在,对网络环境下的教学研究主要集中在如何建设学校的网络硬件环境、如何利用网络实现与学生的即时交流和教学互动、如何建立专业教学网站并将其应用于教学方面等。这些教学研究工作是重要的和必须的。目前,多数高等学校的网络教学硬件条件日臻完善,网络上的教学资源得到了极大的丰富,但也出现了大量内容重复的教学网站,这无疑造成了教育资源的很大浪费。广大教学第一线的教师目前面临的主要问题是如何把现有的网络资源应用于教学中。基于这个前提,现把我们合理利用网络进行《分子生物学》课程教学的实践总结成文,与同行商榷。

一、网络对现代教学的影响分析

(一)网络对教学的积极影响

在传统教学中教师是中心,占主体地位,学生被迫学习。现代信息技术的发展给我们提供了时间和空间上的诸多便利,互联网的发展打破了传统的封闭式课堂教学模式。网上有一些优秀教师的讲课视频、图像和文字及他们的丰富的教学经验和见解,让学生可以在课外去参考这些网上资料,补充和完善自己的知识。教师可利用网络,将教学延伸到课堂之外。另外,教师还可以通过网络与学生进行互动交流。[2]

1.网络对教学的消极影响

网络是进行教学的一种现代工具,具有开放性,方便交流和合作。但网络又是一把双刃剑,使用不当就很容易误伤。首先,海量的网络信息存在多而杂的特点,存在大量片面的、不完整的甚至是错误的信息。这就要求教师必须起到引导作用,引导学生正确使用网络上的专业信息。教师应该科学合理地对待网络,不能盲目崇拜,要善于准确有效地应用网络组织教学。[3]

2.网络对教与学的影响

“师者,所以传道授业解惑也”是古代对教师的一种定义。在网络社会中,所有有能力、有经验的人都可以通过网络展示自己的技能、经验,成为一名施教者。知识总量的迅猛增长也迫使人们必须去学习更多新的知识,而传统的学校教育则无法满足人们的学习需求。网络的出现,使越来越多的人加入学习的队伍,他们一边工作,一边通过网络学习自己所需的知识,他们既是学习者同时也是施教者。根据中国社会科学院2011年《社会蓝皮书》的统计,截至2010年6月30日,中国的网民已经达到4.2亿人,互联网普及率达31.8%,超过世界平均水平。上网条件的便利使得人们乐于在网络中获取知识,享受学习所带来的乐趣。网络环境下的施教者和受教者已由学校扩展到全社会,所有社会人都可以利用网络学习知识并传播、传授知识,网络环境下的师生关系由传统的一个对多个变成了多边互利的关系,师生的界限也变得越来越模糊。

3.网络与课堂教学

课堂教学是高校教学的基本组织形式,是“教育者把年龄和知识程度相同或相近的学生,编成固定人数的班级集体,按各门学科教学大纲规定的内容,组织教材和选择适当的教学方法,并根据固定的时间表,向全班学生进行授课的教学组织形式,也称班级授课制”。[4]尽管有报道称“亚洲各国(主要是中国和印度)政府因为认识到创新教育的重要性,正在改变集中地教学课程和改革教学组织形式”,[5]但班级授课制仍然是我国高校最主要的教学组织形式。

将丰富的网络资源与课堂教学相结合,为学生在教师指导下的自主学习提供了各种有利的学习环境。计算机虚拟实验可以部分地弥补课堂教学的不足,网络互动也使课堂教学时间能被更加有效地利用。在此方面已经有较多的教学改革实践和研究成果。

二、网络环境下分子生物学教学实践

(一) 探究式教学模式是分子生物学实验教学改革的指导思想

探究式教学模式的教学理论是布鲁纳(Jerome Seymour Bruner)倡导的,布鲁纳主张采用“探究学习”,即主张学生自己去发现教材结构。[6]“探究法教学基于建构主义,相信只要透过学生之间的互动讨论及探索,无须老师太多的干预及控制”。[7]探究式实验教学模式改变了以教师为中心的传统实验教学,学生成为实验教学的主体,促使其由被动接受知识的学习变为主动的探索性学习,培养了学生运用所学知识发现问题、分析问题、解决问题的综合能力,严谨的工作作风和勇于探索的科学精神。有文献报道,“对中国学生,探究式教学较之于直接讲授教学对提升学生的批判性思维能力更有效”。[8]现在,在国内高校有越来越多的教师尝试在教学中使用探究式学习教学方法。我们在分子生物学教学实践中把这种科学的探究式教学模式作为指导思想。

(二) 网络环境下探究式分子生物学课堂教学组织策略

分子生物学是高等院校生物工程专业开设的重要专业课程之一。如何为学生构建脉络清晰、系统性强的分子生物学知识体系,同时培养学生创造性思维,已经成为培养生命科学创新型人才的关键。本文设计一种基于网络环境的探究式分子生物学课堂教学模式,目的是在分子生物学课程教学过程中合理利用网路资源,培养学生创新性思维,使学生在整个课程学习过程中,将学习学科知识与提高创造性思维能力结合在一起。

1. 建立师生平等的民主教学氛围

传统的课堂教学一直把教师看做是知识的权威和真理的化身、 学生学习结果的裁判员。在这样的课堂学习氛围中,学生学习处于一种被动的状态;学生视学习为负担,缺乏创新欲望。我们知道创造性思维来自于民主、平等、宽容、和谐的环境和氛围。著名教育家陶行知先生说过:“创造力最能发挥的条件是民主,只有民主才能解放最大多数人的创造力, 并且使大多数人之创造力发挥到最高峰。”因此营造学生勇于表达, 师生间、同学间相互尊重和接纳的热烈课堂教学气氛是创造性思维教学的起点。在这方面已经有了初步的尝试,关于课堂的民主教学氛围的重要性和营造方法已有多篇文献见诸报道。

2. 依据教学内容,合理运用不同教学方法,合理利用网络环境

建构主义强调让学生探索及体验,在各国的教育改革中备受重视,但这种方法往往忽视知识结构。用问题探究法时,学生必须有足够的基础知识储备,这样才能够从探索活动中获益。现代教学模式有很多种, 常见的如启发发现法、类比研究法、探究法、自学辅导法、目标掌握法等多种方法;而真实的日常教学必然是多种教学法的混合体。根据不同的教学内容,合理应用教学方法,将探究式学习自然渗透到课堂教学中,是目前班级授课制下最合理有效的方式。

对于理论课程的基本知识教学,主要目的是让学生掌握学科基本知识和基础理论,这时宜采用改进的传统模式进行教学。教师提前布置学生根据教学指导进行预习的任务,让学生通过网络进行调查研究,熟悉教学内容。在这个环节,教师在布置任务时要注意时间的提前量,通常在每次上课结束时布置下一次上课教学内容的网络调研任务。网络上的分子生物学相关内容非常丰富,与本科阶段的实验内容相关的文字、视频及图片几乎都可以在网络上查到,这为我们利用网络的相关知识来进行教学提供了极大的便利。通过网络对相关知识的查询,可以有效地利用网络的现有资源。课上以讲重点、难点为主,循序渐进地进行系统讲解。教学中将探究式学习合理穿插于讲授法之中,在教授知识的同时,培养学生思维的逻辑性、流畅性和对事物深入分析的意识。在教学过程中,以讲解学科中重大科学理论发现为契机,设置问题情境,带领学生进行思维的“时空穿越”,教育学生合理把握科学发展趋势,培养学生发现问题的能力,进而激发他们探究的强烈愿望。在讲解学习内容时,先就已经学过的知识,介绍相关知识被发现年代的研究形势,那时人们已经知道哪些,在这种形势下,如果你“穿越”成为一个生活在那个年代的科学研究工作者,你对什么感兴趣,你如何确定你的研究课题,你会必然性地思考这个问题吗?通过这些设问培养学生对科学发展趋势把握的敏感度。

发起讨论也是重要的探究式教学方式。在教学中,教师可以通过发起对分子生物学重大发现的成功原因的分析讨论,来培养学生的批判性思维。“高素质的教育必须包括指导学生学习批判性思考”。网络为教学的协作与会话提供了另一种选择,网络讨论也突破了时间和空间的限制,可以将讨论延伸到课堂教学以外。为了方便学生的讨论,教师可以在教学网站上建立班级的BBS供学生讨论用。如果教师因网络知识或硬件条件所限无法建立专用的BBS,也可以申请各大网站提供的微博作为班级的讨论空间,让每个学生都可以看到别人的意见。在学生讨论环节,教师的参与非常重要。教师在讨论中要扮演参与者与引导者的角色,作为学生建构意义上的帮助者与促进者。教师在备课时要充分调研网络上的专业信息内容,在讨论时及时推荐给学生;同时学生也可以将在网络上找到的有用的信息及时反馈给教师。在这个相互交换信息的过程中,教师的教学资源得到了进一步的补充和丰富,积累的这些教学资源,又能应用于以后的教学,教学相长。

三、展望与反思

分子生物学教学改革的效果通过我们对学生的考查结果来看,学生的思考能力、收集处理信息的能力、科学探索精神和知识整合能力、科学思维能力、实验设计能力以及发现问题的能力、分析和解决问题的能力、课外自学的能力、总结归纳能力都有所提高。但对如何提高个别学生网络讨论的参与度还需要进行研究。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 白素兰.网络环境下的教学模式研究[J].教育与职业,2011(6):172-173.

[2] 梁华.基于网络环境教学模式探讨[J].文史博览,2006(2):54-55.

[3] 张国权,吕少文,李红等.网络环境下组胚实验课教学探讨[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2007(2):202-203.

[4] 胡碧.浅析高校课堂教学应注意的几个问题[J].鄂州大学学报,2011(6):55-57.

[5] Lim W K. Asian education must change to promote innovative thinking.[J]. Nature (London, U. K.),2010(7295):157.

[6] Herron M D. The nature of scientific enquiry[J]. Educational Psychologist,1971(2): 171-212.

分子生物学定义范文3

关键词:分子生态学;教学方法;研究生课程

一讲授法

讲授法,是一种“填鸭式”的教学模式,即指通过老师系统的讲解,让学生获取知识的一种教学方法。在这种教学模式中,教师是主体,学生是被动接收知识的受体,这在某些情况下也是一种可被接收的教学模式。以分子生态学绪论为例,老师可以充分发挥讲授法的优势,除了讲解分子生态学的学科形成来由,其发展历程及研究范畴外,还要增加学生关心或无法了解的当前分子生态学研究热点的内容,最新发展与动向,使学生对分子生态学有一定的感性认识。在讲述分子生态学中“分子标记在生态学中的应用”这一章之前,首先要补充讲解分子生物学的一些内容,如核酸和蛋白质的结构、PCR技术、测序技术等基本概念,提升学生对分子生态学基础知识的认知水平,充实学生对分子生态学问题解决方法的理解。讲授法老师可以按照自己的方式,在有限的课时条件下传授大量知识,结合这一优势,采用其它教学法,充分调动学生的主动学习性和积极性。

二Seminar教学法

德语“Seminar”,源于早期的德国大学,中文含义为研讨会,又称“研讨式”教学法或文献阅读式教学法,现已成为西方发达国家高校中的一种主要教学方法[1]。Seminar是指导一组学生为某一预设论题与带教老师共同讨论的一种紧密互动交流的教学方法[2]。目前国内对“研讨式”教学法还没有明确定义。文献阅读是分子生态学教学中极为可取的一种教学方法,也是研究生主动获取知识的一条重要途径。旨在以问题为载体,培养学生阅读文献,主动独立思考、分析和解决问题的能力。例如,在“分子标记在生态学中的应用”这一章中,将内容分解如下:什么是分子标记,分子标记如何评价生物遗传多样性,分子标记如何对遗传结构解析,分子标记在生物进化研究中的作用,等等。围绕这些内容,展开独立思考和探索,通过广泛深入的文献研读,研究生可以从中学习到规范的研究方法,严谨的研究设计、完善的知识体系,最终提高学生凝练科学问题的能力、开拓学生的学术视野,提升其科研能力。在“文献研讨式”教学法实施过程中,要注重学生的主体地位,由学生组成研究小组,围绕共同关注的问题,集中讨论,形成分析问题、解决问题的能力。在这种教学模式下,师生“学为主体,教为主导”的角色互换。老师不再是传统的知识灌输者,其主要作用是引导学生掌握文献阅读的方法和提高科研思维能力,旨在培养研究生自主学习的能力。“文献研讨式”教学模式的主要优势表现为,以解决问题为中心,学生为主,教师为辅,师生共同探索问题,通过问题研究和问题探讨,让学生掌握知识。然而在具体实施过程中,这种教学模式也会出现一些问题:比如,学生在文献汇报之前,要花大量时间查阅文献,发现问题、提出问题并解决问题,有些学生不愿花时间做充足的准备,只想获取答案而不愿参与讨论;另外,对老师来说,除了自身要重视文献积累、紧跟学科前沿的学术动态、把握学科发展方向外,还必须加强自己的知识贮备和思辨能力,并能针对学生的汇报即时做出准确的点评和思路拓展,从而不断提出新问题,提高文献研讨质量[1]。

三讨论式教学法

讨论式教学法是是国内外大学常用的一种教学方法。体现的是“教师为主导,学生为主体”的教学思想,通过讨论来解决学习中遇到的问题。该方法强调针对不同的教学目的和任务要求,教师组织和引导学生围绕教学中的重难点问题展开讨论,通过预先的设计与组织,启发学生就特定问题发表自己的见解,以培养学生的独立思考能力和创新精神[3]。在“分子生态学”的课程教学实施过程中确保讨论教学法顺利进行,老师首先对问题要进行精心准确的设计好,学生合理分组,参与度要高;其次,在讨论过程中,老师要适当参与其中,利于讨论顺利进行;再次,学生分工要明确,在讨论之前,学生分析课程相关内容,查阅大量的资料,形成自己的课题分析方案和见解[3]。以“保护生物学”这一内容为例,问题可以是生物多样性的危机,生物多样性的遗传与进化,生物多样性的价值评价等,学生围绕这些问题,主动查阅书本,寻找所学内容,学会独立思考,积极参与讨论,深入理解和掌握保护生物学的知识,取得良好的教学效果。

四Presentation教学法

Presentation中文译为报告、展示或陈述等。主要通过PPT等演示工具,通过语言、动作等进行介绍或展示。它是指以个人或小组形式针对某一问题或专题向教师和全体学生作课堂报告和讲解,并回答教师和学生提出的问题。这种教学方法被美国学者埃德加戴尔(EdgarDale)的“学习金字塔”(ConeofLearning)理论证明是提高学习效果的有效方式[4]。Presentation教学法避免了单向灌输的传统模式,充分发挥学生的主观能动作用,不仅提高了学生对专业英语的兴趣,锻炼学生的口头表达能力,还充分体现了学生对知识的整理和组织能力。为了让学生真正领悟到新物种形成的过程,分子生态学在种群遗传学这一章,可以让学生主动准备如下主题报告:①对种群遗传和分化的影响因素、机制进行研究;②研究环境变化(如气候变暖、环境污染、地理变迁等)与物种进化的关系;③对濒危物种进行保护,如对大熊猫、银杏等物种致濒因素的探索与保护策略的研究;④对物种形成的机制进行研究;⑤对物种进行鉴定与分类,尤其是形态相似的物种间的区分等。学生们在搜集信息的过程中,能够产生“刺激效应”和“示范效应”,获得启发和领悟,从而更好的掌握学习内容。

分子生物学定义范文4

关键词:生物技术 发展 人类

一、引言

1917年匈牙利工程师K.Ereky首次使用“生物技术”这一名词时,其原意是指用甜菜作为饲料进行大规模养猪,即把生物原料转变成产品。

1982年国际经济合作及发展组织提出的生物技术定义为:“生物技术是应用自然科学及工程学原理,依靠生物作用剂的作用将物料加工以提供提品为社会服务的技术”。这里所谓的“生物作用剂”是指酶,整体细胞或生物体,一般也称生物催化剂。1997年加拿大提出的定义:“生物技术是指自然或人工状态下,直接或间接地将科学和工程学方法应用鱼有机体的活体或部分组织,以实现对生产和服务过程进行创新或改进现状的目的”。2001年美国认为:生物技术是应用分子和生物细胞的工艺来解决问题、进行研究、生产产品并提供服务。

总之,生物技术是一门多学科、综合性的技术科学,最终目的是建立生产过程或为社会服务。其中涉及到的学科包括生物学、化学、工程学、医学、药学和农学等。

二、生物技术在食品工业的应用

应用于食品工业的主要生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程4个方面内容。

基因工程又称为DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。它是现代生物技术的核心内容,可以将此技术应用于食品包装、食品保藏、贮运等中,以改变包装材料,降低生产成本;延长食物的贮藏期,改变传统的贮运方式。如通过转基因技术生产的延熟番茄,主要通过乙烯合成途径调控,抑制乙烯合成,从而达到延迟成熟、耐贮藏的目的。

细胞工程是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法,按照人们的需要和设计,在细胞水平上的遗传操作,重组细胞的结构和内含物,以改变生物的结构和功能,即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法,快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。细胞工程作为科学研究的一种手段,已经渗入到生物工程的各个方面,成为必不可少的配套技术。在食品等领域中,细胞工程正在为人类做出巨大的贡献。罗自生等报道,在摇床转速160r/min、pH为4.5、温度为25℃时,固定化醋酸杆菌细胞能有效地脱除柑桔汁中由柠碱所引起的苦味,并且固定化细胞的热稳定性比游离细胞好。

酶工程是生物技术的一个重要组成部分,指在一定的生物反应器内,利用酶的催化作用,进行物质转化的技术,可应用于食品生产过程中物质的转化,如纤维素酶在果汁生产、蔬菜汁生产、速溶茶生产、酱油酿造、制酒等食品工业中应用。

发酵工程是生物工程技术的重要组成部分,是生物技术产业的重要环节,是通过现代工程技术手段,利用微生物的某种特定功能,产生有用的物质或使微生物直接参与控制某些生产过程的技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精;利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现酵工程阶段。现酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。

三、当今中国的前沿生物技术

在纳米药物载体、纳米生物材料、纳米生物传感器等的研究和应用方面取得了重要的进展。多项高靶向、缓解纳米以药制剂进入临床研究。3项纳米药物制剂完成临床前研究,已经申报临床批件的纳米药物制剂。自主研发了多项纳米生物材料产品,主要包括胆道支架、骨修复用纳米生物材料、心血管修复用纳米生物材料等。在纳米生物器件研发方面也取得了重大突破。

DNA受损细胞自我清除的内在机理研究取得种重要进展;在抗病毒天然免疫信号转导分子机制领域取得重要原创新突破;在神经营养因子和受体复合物结构研究方面取得重要进展;高发及突发传染病重要病原微生物蛋白质三维结构研究取得重大突破。

癌症基因组研究发现多个潜在的药物靶点;全基因组功能区DNA甲基化监测方法大幅度降低成本;开发出新一代磷酸化多肽高选择性富集技术;蛋白质相互作用技术研究取得重大进展;建立了先进的时间分辨免疫学检测技术平台及抗体制备平台技术。

开发蛋白质鉴定软件性能达到世界先进水平。中国科学院计算机技术研究所对一系列质谱数据分析和蛋白质及其修饰鉴定核心算法研究,实现了多种蛋白质库检索关键技术,在此基础上开发了稳定可靠的蛋白质鉴定软件PFind单机版和并行版。

完成工业生物过程生物信息数据库设计,提出阿维链霉菌胞内蛋白酶谱研究方法,解决了阿维菌素生产的瓶颈;运用计算机导向药物分子设计,发现离子通道阻断剂;开展多囊肾病治疗药物先导化合物的设计,确定5种优选化合物,并完成了化合物的放大合成,为后续研究奠定了基础;研发一批用于重大疾病临床诊断、治疗及预后判断的试剂盒、生物芯片和预测模型;肺癌的分子分型基础上的个体化治疗研究取得显著进展。

分子生物学定义范文5

关键词:生物化学;绪论;学习兴趣

1注重绪论教学,充分做好教学准备工作

一般院校对于生物化学课程通常至少安排40~50个课时,鉴于生物化学课程知识点繁多,学习难度较大,课时安排时间有限,又要在规定时间内完成教学内容,有些老师甚至直接忽略绪论部分的讲解,这么做是非常不好的。绪论这一章节,不仅具有知识性、科学性,还集趣味与育人为一体,对整门课程来说,有着提纲挈领的重要作用。要想把绪论讲好并非易事,需要教师整体把握教材和知识体系,也需要多年专业教学经验的积累。教师在授课前,要做好充分的准备,包括教材的通读和钻研,最新文献资料的查阅以及课件的用心制作。这样,对于绪论的讲解才能生动清晰起来,才能使学生树立学好学会生物化学的信心。

2由浅入深介绍生物化学定义,让学生理解学科特点性质

许多学生上完了生物化学课程,还不理解这么课程到底是讲的什么,所以说对于生物化学的概念讲解至关重要。把“生物化学”的概念讲清楚了,学生就能很清楚地理解本门学科的特点和性质。笔者在教学过程中先引出生物化学的基本概念:生物化学是运用化学的原理和方法,研究生物体内化学分子与化学反应的科学,是从分子水平来探讨生命现象本质的一门学科,又称生命的化学。然后再从概念为出发点提出几个问题,如生物化学的研究对象是哪些?是运用什么原理和方法、在哪个水平研究生命现象的?生物化学课程和我们学习过的生理学、解剖学的研究角度有何不一样?什么叫做生命?生物化学为什么又被叫做生命的化学?最后让学生经过讨论、发言回答,教师解答,从多层次和多角度,由浅入深的介绍生物化学的概念,这样学生就容易明白生物化学究竟是以什么为研究对象的学科。

3介绍生物化学发展历程,提高学生学习兴趣

生物化学的发展历程总体可被划分为三个主要阶段,一是叙述阶段,研究对象主要是生物大分子的结构和功能:第二阶段是动态生物化学阶段,研究对象主要是各种物质代谢途径以及相关调控;第三个阶段就是分子生物学阶段,这个阶段主要研究对象是基因遗传信息的传递和其相关调控。总而言之,生物化学的研究内容分为三大部分:生物大分子的结构功能和物质代谢调控,以及基因遗传信息的传递及其调控。讲述生物化学的发展史,要密切围绕这部分学习内容,并且尽多地融入相关科学家的事迹介绍,把他们去的这些科学成果的经过、趣闻给予介绍,集知识性、趣味性融为一体,这样比起蜻蜓点水式枯燥讲解课本内容,会更加容易激发学生的兴趣,从而达到良好的教学效果。

4介绍生物化学的学习方法

生物化学课理论课程具有抽象难懂、反应复杂等特点,学生普遍反应比较难学。所以,给学生介绍一些本门课程的学习方法是很必要的。生物化学学习方法一般有目录法、图示法、比喻法等。例如在糖的代谢这一章节,利用图示法讲解效果很不错,对于代谢过程,列表法很清晰的对比出三条途径的代谢起始物、中间产物和终产物、其中的关键反应步骤和关键酶、反应前后的能量变化、代谢分支点以及调节因素。人体8种必须氨基酸的记忆可以通过编顺口溜“一两色素本来淡些”。用“一、二、三、四”来总结三羧酸循环的反应特点,也就是“一次底物水平磷酸化,二次脱羧,三个不可逆反应及其对应的三个关键酶,四次脱氢”。在实际的教学中,老师可以对学生进行启发,学生也应该结合自身的实际情况,对课本知识进行归纳和总结,这样运用好的学习方法,就能尽可能避免走弯路,使学习效果事半功倍。

5重视并积极改进绪论教学

绪论部分不仅要介绍给学生生物化学的学科特点、主要研究对象,还要简述学科发展历史,让学生通过了解科学发展道路的曲折,而激起学习兴趣和爱国主义情怀。总之,绪论这一章节,不仅具有知识性、科学性,还集趣味与育人为一体,对整门课程来说,有着提纲挈领的重要作用。要想把绪论讲好并非易事,需要教师对知识进行宏观把握和微观调控,与此同时,也要运用合适的讲课技巧,这样传授知识的时候才能够有的放矢、得心应手;才能更加吸引和打动学生;才可以去的良好的教学效果。通过绪论课的学习使学生明确生物化学概念、特点、学习方法等,学好生物化学课程,为其他相关学科的学习打下坚实的基础。

参考文献:

[1]张艳芳,张俊河,张煜.详尽与简略讲授绪论对生物化学教学效果的影响[J].新乡医学院学报,2010,27(5):529-530.

[2]严冬梅,李敏军.医学院校生物化学绪论教学中的几点体会[J].现代医药卫生,2011,27(6):948-949.

[3]姜立,马文丽.浅谈生物化学与分子生物学课程教学改革[J].中国高等医学教育,2002,(5):52.

分子生物学定义范文6

关键词:生物技术 发展现状 发展趋势

一、前言

我国的生化工程学科是在20世纪80年代初开始建立的,20多年来我国经历了将化工技术用生物技术和融合生物技术知识发展生化工程的2个阶段。[1]生物技术服务的领域主要包括医药、农业、食品、化工、冶金、能源等方面。在与人类健康有关的重要领域,已能设计和制造脏器、诊断试剂以及治疗药物;在农业上,能够制造兽药,培养植物细胞、利用基因工程和细胞工程技术获得抗病毒、抗虫、抗除萎剂、抗冻、抗旱、抗盐、保鲜、高蛋白、高养分的植物新品种和良种家禽、家畜;在化工方面,生产氨基酸、生物大分子及基本有机化工产品,如乙醇、丁醇、丙酮等,利用基因工程技术和细胞融合得到高产工程菌,为化工生产提供高效、低成本的新途径;另外在“三废”处理、低品位金属提取、生物能源、煤的气化和液化等方面都有不同进展。这些技术的丰富交叉引起了世界各国的强烈兴趣,生物技术商品化的竞争已经到来。

二、生物技术定义

所谓生物技术,即为应用生命科学研究成果,以人们意志设计,对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术,可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。20世纪30年代生物技术以发酵产品为主干,40年代抗生素工业成为生物技术产业的支柱产业,50年代氨基酸发酵和60年代酶制剂工程相继出现,到70年代DNA重组技术使生物技术得到了突飞猛进的发展,并与信息技术、材料技术及能源技术共同构成了人类新的技术革命的基础。[2]

生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物,其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程,还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。

三、生物技术的发展现状

近些年来,以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛,并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术(Biotechnology)是指“用活的生物体(或生物体的物质)来改进产品、改良植物和动物,或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称,是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合,来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种,以工业规模利用现有生物体系,以生物化学过程来制造工业产品。简言之,就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。

鉴于世界上技术先进,经济发达国家对生物技术的高度重视,面对世界新技术革命的挑战,我国“863”高科技发展计划把发展生物技术放在首位,结合我国国情,以解决发展我国农业、医药中存在的关键技术为重点,确定了三个主题:一是高产优质抗逆的动植物新品种、二是新型药物、疫苗和基因治疗、三是蛋白质工程。

四、生物技术的发展趋势

(一)生物技术在农业中的发展趋势

充分利用我国丰富的和特有的遗传资源,分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓,以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。重视转基因植物的环境安全性评估,借鉴国外的成功经验,防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡,研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此,在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟,必将与基因组研究互相补充,给农业生物技术带来革命性改变。建立一支专门的农业生物技术队伍,尤其是基因工程专业队伍,杜绝一哄而上,避免人财物的无谓浪费,把有限的资金用在刀刃上。

(二)生物技术在环境中的发展趋势

在污染的处理过程中,传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染,且运行费用高,处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解和转化因此,生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势,是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。[3]

生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展,研究高效快速的工艺流程。

(三)生物技术在工业中的发展趋势

工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力,即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展,使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术,可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。

四、结语

生物技术是2l世纪改变人们生活方式最重要的科技手段。发展生物技术,实现产业化,将为国民经济培育新的增长点。大力发展生物技术和生物技术产业,需要有高水平的专业技术人才,只有高水平的专业技术人才才能掌握现代生物技术,为实现和发展生物技术产业作出应有的贡献。

参考文献:

[1]欧阳藩.生物技术发展现状及发展战略[J].现代化工,2004(6):1-7.

[2]瞿礼嘉,顾红雅,胡苹等.现代生物技术导论[M].北京:高等教育出版社,1998.

[3]沈齐英,葛明兰.环境生物技术的发展和现状[J].北京石油化工学院学报, 2001(2):33-36.