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分子生物学方法范文1
doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2013.09.612 文章编号：1004-7484（2013）-09-5287-02
传统的病原体分析方法为先进行分离培养，再通过其形态、理化特性、血清学反应等来进行鉴定，侧重病原体的表型特征；分子生物学方法从基因水平检测病原体专属保守或致病的核酸片段来间接指示病原体的存在或分型，侧重病原体的基因型。
首先，传统方法有它独特的优势——获得病原体的纯种。病原体的纯种可用于①全面了解其生物学特性，例如形态、染色、基因组、生化反应等特征；②了解病原体的致病物以及致病机制，例如用动物实验来进行检测；③预防性疫苗的研究，例如麻疹减毒活疫苗、甲型肝炎减毒活疫苗、乙型脑炎减毒活疫苗、口服脊髓灰质炎减毒活疫苗、口服狂犬病减毒活疫苗等都是通过获得纯种病原体，通过特殊处理获得的；④治疗性药物及其耐药性的研究，分子生物学的方法可以检测其耐药基因，但欲准确掌握其耐药程度，必须依靠传统方法来进行测定；⑤建立分子生物学方法所用的数据库，PFGE、质粒图谱所用的数据库都是由分离得到的纯种所建立起来的。这些优势是分子生物学方法所不能替代的。
同时，传统方法又有其不足之处，在细菌培养中，营养要求高（血平板、巧克力平板）和需要特殊的培养条件（温度、pH、气体条件）细菌不易培养，麻风分枝杆菌无法人工培养；在病毒培养中，无敏感细胞（乙肝病毒）、不产生明显的CPE的病毒（披膜病毒）难于培养识别，尤其是对于新发疾病的病原体，其培养特性，形态特征，生化反应一无所知，此时必须借助分子生物学的方法，分子生物学基于基因型，无需分离到病原体，直接对标本进行检测。
两种方法各有侧重，各有优劣，下面主要就两个方法的特异度、敏感性、准确度等方面来进行评价。
1 特异性
从特异性的角度来说，二者各有优势。分子生物学方法碱基互补配对的准确，目的基因的保守共同决定方法的特异性，例如在检测腺病毒时，采用了六邻体为其目的基因；传统方法从生物学特性的多角度，多方面进行鉴定，利用多个生化反应使最终的检测结果也指向唯一的病原，表型不如基因型稳定，但多角度的鉴定方法保证了单个变异不影响最终的结果，在对沙门菌的检测中，选择培养基，镜检特征，多项生化反应，血清学检验的多项检测结果均符合，才可判定为检出XX型沙门菌。
2 敏感性
分子生物学的方法较为灵敏，如PCR能从100万个细胞中检出一个靶细胞，在病毒检测中，PCR的灵敏度可达3个空斑形成单位，在细菌学中最小检出量为3个细菌。同时也该看到其相对性，正因为分子生物学方法过于灵敏，标本中可能只是存在一段同源基因，而并非病原体，则会导致较高的假阳性率，且分子生物学方法立足基因，对于病原体的存活与否检测不出，目前已有文献显示先增菌再检测的方法或可改善这样的不足。
3 准确度
传统的病原体分析方法分离培养至进行血清学鉴定只能确定病原体的血清型，这对于疾病诊断、治疗、指导用药来说已经足够，但对于流行病学调查却远远不足。追踪传染源、对病原体进行精细的型别鉴定、追溯病原的进化等这些工作传统方法无法完成；蛋白的非抗原性变异，血清学/免疫学方法均无法检出，分子生物学立足基因型，关注变异，对溯源工作的开展提供有力保障，而溯源对于疾病的预防和控制有重要意义。
超级淋球菌对治疗普通淋球菌的一线药物显示出抗药性，分子分型提示新型H041株与ST7393株相关，经过PFGE等三种分子生物学方法检测显示，H041株可能来源于ST7393株，具体的耐药机制仍需对基因进行进一步分析；H7N9疫情发生以来，卫生部门积极追踪传染源，绘制了编码H7、N9蛋白基因的进化树图，追踪到基因的起源，甚至对几个氨基酸位点的变异都可以进行准确的分析，突显了分子生物学方法的准确性。
4 快速性
在突发公共卫生事件中，传统方法不能满足医院感染和流行病学的需要，及时的判定感染的爆发，确定传染源是控制流行和交叉感染的必要手段。
在对口蹄疫病毒的检测中，常规检测方法需采集标本、运输带回实验室进行检测，病毒分离费时，有的需数周时间，这些方法难于满足口岸动植物检疫部门及基层兽医检疫部门对进出口动物产品、痊愈动物带毒及亚临床感染的监测，RT-PCR检测仅需8小时，且对已知阳性样品检出率为100%，快速简便。但是也不可一概而论，对于PFGE等方法，需要48小时才可出现结果，故快速也是相对的。
分子生物学技术的快速还可用于初筛，与传统方法联合应用，为致病菌的检测提供新思路。
综上所述，单独一种方法都有明显的劣势和优势，所以，在实际工作中，需根据检测要求目的以及条件的限制选择合适的分析方法，对疾病的预防控制、检测及治疗都有重大意义。
参考文献
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分子生物学方法范文2
关键词：生物工程专业；分子生物学；双语教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）38-0181-02
在生物学领域推广双语教学，这是面对日趋激烈的国际竞争和教育全球化趋势、提高我国高等教育竞争力和全面提升素质教育的必然要求，也是贯彻科教兴国战略和培养具有国际竞争力的创新性生物学人才的客观需要。为了适应这一新形势的需要，我们近年来在生物工程专业开展了分子生物学双语教学的探索，取得了一些成绩，并积累了一定的双语教学经验。
一、分子生物学适合开展双语教学
目前，普通院校的多媒体等教学条件有了较大改善，网络教学资源也变得日渐丰富，这些都为分子生物学的双语教学提供了有力的硬件支持。同时，随着生物学的快速发展，越来越多的高层次生物学人才走上了普通院校的讲台，一定程度上为普通院校分子生物学的双语教学提供了师资保障。
根据教学大纲的要求，我校《分子生物学》课程的双语教学开设时间为大三第二学期，但统计表明此前仅50%的学生通过国家大学英语四级考试，学生总体英语水平偏低，尚未满足全英文教学的要求。如果这时对《分子生物学》课程进行全英文教学，会让相当一部分学生难以接受复杂的分子生物学知识，使得学生不仅英语没长进，专业知识也是一知半解，最终导致全英文课堂教学流于形式而达不到应有的教学效果。
采用全中文讲授分子生物学课程显然不能满足当今社会对分子生物学尖端人才的要求。试想，在分子生物学飞速发展的今天，如果学习者只懂母语而不懂英语报道的学科发展、学术成果等，又如何跟踪学科的最新进展呢？总的来说，教学师资、学生的英语水平以及分子生物学发展的需要，都决定了《分子生物学》课程符合开展双语教学的学科和课程特征。
二、分子生物学双语教学的初步实践
我校生物工程专业是湖南省重点资助专业，笔者自2012年开始对本专业的分子生物学进行了双语教学尝试，现将初步教学实践分述如下：
1.教学大纲的调整和教材的选用。鉴于分子生物学双语教学与全中文授课的差异，我们首先重新修订了《分子生物学》双语教学大纲，并对教学内容和教学进度做了适当调整。在绪论中增加了分子生物学常用专业英语词汇介绍，以弥补学生专业英语词汇量的不足。同时，分子生物学双语教学的关键问题之一是要选用一本合适的英文版教材，因为原版英文分子生物学教材常常令学生感到晦涩难懂。因此，笔者编写了对原版教材加以注释的讲义，以保持英文的“原汁原味”，兼容中英文教材的优点，对分子生物学专业术语和词汇增加中文注释，书后辅以中英文词汇对照表，每章开始部分增加中文概要，以方便学生理解和掌握教学要点。从多年的分子生物学双语教学实践来看，使用效果比较理想。
2.循序渐进的教学过程和多样化的教学方法相结合。在进行分子生物学双语教学过程中，鉴于刚开始时大部分学生都感觉有一定的难度，我们在最先常采用英文板书与中文讲授为主相结合的方法，用英文讲授那些较为浅显易懂的内容，而重点和难点以及那些用英语解释太复杂而汉语解释又显得简洁明了的内容，则用中文讲解。当学生的专业词汇量逐渐扩大和英语水平慢慢提高，尤其是待学生逐步适应以后，再不断提高英语讲授的比重，最后过渡到以英文教学为主。对于分子生物学的一些实验技术等案例教学一般也采用中文的方式。通过循序渐进的教学过程和多样化的教学方法，能有效提高分子生物学双语教学的实际效果，进而避免双语教学流于形式。
3.运用多媒体等现代教学手段加大课堂信息量。我校《分子生物学》总共56学时，采用双语教学后并没有增加学时，全英文版的书面材料和中英文双语讲授使得教学进度缓慢，不仅让教师的课堂授课量受到影响，难以按时完成教学任务，也常常让学生接受的信息量偏少。对此，本人在钻研教材和相关教学参考资料的基础上，精心制作好多媒体英文课件，课堂上借助于PPT的使用，不仅让课堂教学内容变得丰富与生动，也可大大增加课堂教学的信息量；同时，还可以节省大量的板书时间，适当加快课堂教学节奏，保证按时完成教学进度和教学任务。课后将PPT课件及时传到班级QQ群共享，以方便学生课后学习使用。
4.注重课后双语练习，改革考核方式。分子生物学双语教学实践既是对教师的挑战，要敢于担当，同样对学生亦是一种挑战，要勇于面对。由于受教学大纲的要求限制了双语教学的课堂教学时数，这必然要求师生在课内外都要多花时间和精力。一方面教师课后要精心备课答疑，构建习题库上传到班级QQ群，供学生课后复习交流使用；另一方面学生课后要及时预习、复习巩固课堂所学知识。我们经常要求学生课后阅读或翻译教师指定的英文参考资料来巩固复习专业术语以及一些相关的专业知识。每次上课前，教师安排一定时间对上次作业情况进行检查点评，由复习旧课要点导入新课的教学内容。我们不仅注重课内外的双语练习，还结合分子生物学双语教学的特点调整了课程考试形式，如采用中英文结合制定期考试卷（英文占40%以上），其中，填空、名词解释及选择等题型部分用英文制卷，并要求部分题目用英文解答。
三、加强分子生物学双语教学的有效措施
综上所述，目前分子生物学双语教学中普遍存在的问题主要表现在：高素质双语教学师资队伍欠缺，教学方法陈旧；学生对双语教学方式的兴趣不浓厚，不及时熟悉英文教材；双语教学管理欠科学、教学考核手段传统单一。总之，分子生物学双语教学的质量有待进一步提高，具体措施如下：
1.加强分子生物学双语教学师资队伍建设，不断提高授课教师英语水平。要想取得分子生物学双语教学的预期教学效果，首先就要有一支专业能力和英语水平都较强的教师队伍。为了分子生物学双语教学教师的英语水平，一方面现有双语教学主讲教师要积极主动参与外语培训，可以由学校有计划地安排相关教师到双语教学经验丰富的学校参加教学观摩，或分批选派双语教学教师到相关外语学院进修，或聘请教学经验丰富的外语教师进行口语训练，有条件的学校还可以把教师送到国外培训，以提高其英语授课水平。另一方面学校要积极创造条件引进双语教学师资，如采取相对优惠的政策以吸引国外留学人员来校任教，或邀请相关国外专家学者承担部分双语教学课程，如我校在2013年邀请湖南省海外名师、美国卫生研究院研究员肖调江教授为生物工程专业2010级本科生讲授遗传学课程，相关双语教学教师通过全程观摩教学，较大地提高了双语教学能力。
2.加强分子生物学双语教学用教材的管理，保障双语教学因材施教。针对普通院校目前双语教学存在的主要问题，分子生物学主讲教师应该尽可能选择通俗易懂与国际同步的最新教材，条件允许的尽可能结合学生实际编写双语配套教材，如与原版英文教材配套的讲义，辅以相应习题讲解，并上传至班级QQ群以及教师教学空间，以方便学生课后随时参考和学习。同时，针对地方本科院校学生英语基础普遍较差的现象，主讲教师还可以制作授课视频和收集相关音像资料等辅助教学材料，并将课题组成员的上课过程进行录像，方便学生课后自学，进一步提高学生的英语听说能力。
3.改革传统教学方法，实现分子生物学双语教学手段的多样化。同母语教学一样，教学方法和手段也是实现分子生物学双语教学教学目的的重要保障。教学方法的发展变化主要体现在教学方法的综合化、教学手段的媒体化和主体化。鉴于目前分子生物学双语教学的课时严重不足，一方面，双语教学的主讲老师要努力提高传统课堂教学的效果，如及时与学生交流、沟通，了解他们的学习兴趣、效果以及学习过程中所遇到的主要困难和相关要求，以提高双语教学效果。另一方面，主讲老师还应该充分利用QQ、微信等网络资源，与学生及时开展网络答疑等教学互动，这样既可以及时掌握学生的课堂学习效果，也有利于教师及时把握教学方法，对于教学过程中的共性问题进行分析总结，进一步提高双语教学效果。
4.加强分子生物学双语教学的管理与支持，为双语教学提供制度保障。为有效提高分子生物学双语教学的教学效果，普通院校尽管师资等多方面条件受到一定限制，也应该创造条件保障双语教学的顺利开展。首先，加强双语教学管理，制定切实可行的教学制度，及时检查督促双语教学主讲教师按双语教学大纲完成相关教学任务，教学过程不“缩水”，不流于形式；其次，适当加大双语教学课程学时，保障双语教学主讲教师有相对充裕的时间完成教学任务；再次，建立激励机制，如适当提高双语教学的工作量、支持和鼓励制作双语教学多媒体英文课件、在业绩考核等方面给予政策倾斜、加强对双语教学教师的调查评估与沟通，以充分调动双语教学教师的积极性。
提高普通院校生物工程专业分子生物学双语教学任重而道远，我们将通过不断学习提高自身的理论认知水平、掌握新的知识和教学方法，为学生提供更好的教材，在学校与系部的大力支持和鼓励下，在教学实践中不断改进课程教学体系，进一步提高分子生物学双语教学质量。
参考文献：
[1]教育部.关于印发《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》的通知（教高[2001]4号）[S].
[2]潘家祯.“双语教学”的内涵及其思考[J].化工高等教育，2003，（3）：48.
分子生物学方法范文3
关键词 农业院校；分子生物学；综合性实验；教学改革；成效
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）21-0332-02
分子生物学是目前农林院校生物专业及涉农专业的主干课程，是从分子水平研究生命本质的一门新兴学科。它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为主要研究内容，在当前生命科学中发展较快，并正在与其他学科广泛交叉与渗透。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。学好分子生物学，学会运用基本的实验技术对遗传物质进行实验操作，对于培养和训练学生的研究性思维很有帮助[1-2]。目前，各个院校生物专业均开设了分子生物学与分子生物学实验课，分子生物学实验课程是一门年轻的课程，从20世纪90年代初期开始，随着分子生物学日新月异的发展，分子生物学实验技术已逐渐成为生命科学各学科重要的研究工具。但是目前分子生物学实验课存在着知识更新慢，实验内容单一[3]，实验内容更新速度慢等问题，难以满足分子生物学发展的需要。本文针对目前分子生物学实验课现状，结合笔者自身体会，提出综合性实验的内容和可行性，进行实验课的改革和创新。安徽农业大学生命科学学院实验教学中心把科学研究中较成熟的科研项目逐步运用于实验教学中，通过开展综合性、设计性实验的探索，取得了理想的效果。
1 农业院校分子生物学实验课程现状
目前各个高校均开设了分子生物学实验课，从20学时至60学时都有。但是目前各个高校的分子生物学实验内容大同小异，验证性实验多，知识点少，综合性不强。主要内容一般包括基因组DNA提取、琼脂糖凝胶电泳、PCR反应、质粒DNA提取、感受态细胞制备、DNA的分子杂交等[4-5]，目前分子生物学实验课的开设基本采用集中教学的方法，因为分子生物学实验一般需要的时间较长，一个实验项目短则连续1 d完成，长则连续3 d完成。但是在目前分子生物学的实验课程安排上每个项目基本是单独存在的，而且基本是一些验证性的实验。但目前分子生物学技术往往实际使用的是连贯的技术体系，目前的分子生物学实验课只能训练学生的基本技能，无法进行综合能力的培养[6]。学生学习了实验课内容后，记忆不强，印象不深，且在毕业论文及以后学习中，难以综合应用分子生物学实验技术。但在实际应用中分子生物学需要与其他学科相交叉，才能更好地发挥作用。基于分子生物学实验课程现状分析，提出了合理确定课程内容，培养学生创新能力，训练扎实的基本功，利用现代化教学手段使实验内容更加生动形象、丰富多彩，并严格要求，以科研促进实验教学改革，自主设计综合性实验以及实行开放式教学等若干合理对策。
2 综合性实验实施案例
综合性实验重点体现“综合”二字，本综合性实验名称为《水稻愈伤组织诱导及转GUS基因鉴定》，涉及的实验技术比较多，而且每个环节都有联系，最终达到一个实验目的，解决一个问题。本实验以水稻种子为材料，从愈伤组织诱导、农杆菌的培养、GUS基因载体的转化、GUS基因的染色等方面，学习农杆菌导入方法，熟悉水稻转基因的全部流程，掌握GUS基因作为标记基因的优点，从而掌握植物转基因的各个环节，为以后的功能基因组学研究打下基础。实验目的为使学生明确实验流程（图1），熟悉科研课题的设计，并且训练学生的科研素养。实验内容主要包括：①水稻胚性愈伤组织诱导；②农杆菌感受态细胞的制备；③液氮冻融法把重组子导入农杆菌；④农杆菌与水稻愈伤组织的共培养和筛选；⑤水稻转基因抗性植株的获得和鉴定；⑥水稻愈伤组织和叶片的GUS染色[7-8]。然后根据实验内容撰写论文，论文的格式同格式，要求图文并茂。
水稻愈伤组织诱导实验需要学生结合前期组织培养技术的学习，回顾学过的实验技术。农杆菌感受态细胞的制备也是分子生物学实验中的内容，同时结合了微生物培养的实验技术[9]。液氮冻融法把重组子导入农杆菌是植物转基因中常用的实验技术，与上一个内容相连接，同时对阳性菌株的检验又会使用质粒提取、PCR等技术。农杆菌与水稻愈伤组织的共培养和筛选综合运用了植物转基因的知识，使学生认识到植物转基因的步骤和原理[10]。水稻转基因抗性植株的获得和鉴定又结合了植物基因组提取、PCR等分子生物学实验技术。水稻愈伤组织和叶片的GUS染色实验使学生熟悉了标记基因在转基因中的应用，基本实验过程见图2。总之在本综合性实验技术中，不仅包含了普通分子生物学实验中大部分实验技术，且与其他学科实验技术融会贯通，更重要的是整个实验室成为一个有机的整体，有一个明确的实验目的。学生在实验中不仅要观察实验现象，进行拍照，同时要进行数据统计，优化实验参数。
3 综合性实验实施效果分析
3.1 实验时间灵活，周期长
根据分子生物学实验的特点和各校教学时间设计情况，在时间上对分子生物学实验进行灵活而又合理的安排。该综合实验持续2～3个月的时间，学生可利用空余时间进行实验，而不一定要在固定时间进行，且实验周期长，学生能学会更多知识内容。
3.2 实验内容丰富，综合性知识多
该实验不仅涉及到分子生物学的实验技术，细胞学、微生物学等实验技术也有涉及，起到了综合运用多种实验技术的目的，同时也是对原来实验技术的复习和回顾。比如本实验中使用了组织培养技术，属于细胞工程实验的内容，农杆菌培养属于微生物学实验内容，再结合分子生物学实验内容，体现了该实验的综合性。
3.3 考核方式灵活，重过程，轻结果
以往的分子生物学实验报告，每位同学的报告内容基本相同，抄袭现象严重，因为每位同学的实验步骤、方法，甚至结果都基本相同。综合性实验要求按照科研论文的形式上交，每位同学都要收集图片、统计数据，因此每个人的实验图表各不相同，通过图和表以及文字的叙述来衡量学生的技能掌握情况，比用单纯的实验报告效果更好。
3.4 培养了学生的动手能力，教师起到辅导作用
以往的实验课中教师授课时间基本占1/3，学生按照固定的模式去做实验，基本都是一些重复性的结果，学生往往是机械性地操作，实验内容枯燥乏味。综合性实验教师起到的是导师作用，进行实验的指导，学生往往需要自己查阅文献、配制试剂，并把实验作为一个课题来研究，提高了学生的思考意识和能力。此外，安排研究生进行助教工作，将综合性实验与研究生实验进行有效结合[11]。同时也减少了实验教师的工作量，从传统机械性的教学模式转变为实验性的辅导。
4 结语
农业院校生物学专业必须结合实际要求，植物转基因和基因工程是生物专业必须要了解的知识。但是目前分子生物学实验教学中，往往进行的都是分子生物学基本技能的培养，缺乏深层次和系统性的实验，学生学习兴趣不大。本文从多方面阐述了综合性实验在分子生物学实验教学中的必要性，同时以《水稻愈伤组织诱导及转GUS基因鉴定》综合性实验为例，列举了该实验集合了多项实验技能，能够通过这样的实验项目锻炼学生的实验技能，同时进行了科研能力的训练，在今后农业院校分子生物学实验教学中应该多采用综合性实验教学的模式。
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分子生物学方法范文4
课程体系的制定和完善本校生物专业本科“分子生物学”的教学体系自2005年以来进行了三次调整，第一次是从2005年起，采用了双语教学的模式，主要原因是当年本校面临本科教学评估，双语教学已经列为本科教学质量评估的观测指标之一，为使生物技术专业的课程的双语教学授课率达到15%，综合各方面因素，“分子生物学”双语教学成为一个试点。为开展人才培养模式的改革创新，“分子生物学”课程尝试采用双语授课形式，旨在提高大学生专业英语水平和直接使用英语从事科研的能力。但是当时适合高等师范院校本科生使用的原版分子生物学教材很少，几经筛选，本校最终将《InstantNotesinMolecularBiology》作为学生的教材。该书以24个专题的形式讲述细胞与大分子，蛋白质和核酸的特点，染色体结构，DNA的复制、损伤修复和重组，基因表达调控，分子生物学常规技术，每个专题相对独立，简洁易懂，但是系统性和深度尚有欠缺，难以适应学生考研的需求，所以在教学中，教师需要补充大量内容，因此无论教还是学，这本教材在使用中的缺陷都比较明显。鉴于此，自2009年起，本院选择了《现代分子生物学》作为教材，首先考虑该书由著名学者朱玉贤等编写，是“十一五”国家级规划教材，其次该书也是多所学校分子生物学考研复习的推荐参考书。该书在编排上分11章，从染色体与DNA，生物信息的传递，分子生物学方法，基因表达调控，疾病与人类健康，基因与发育，基因组与比较基因组学等方面介绍分子生物学基础理论和技术，在教学中，结合学生的实际情况，笔者并未完全按照该书的内容讲授，有些与生物化学、细胞生物学重叠的内容采用略讲方式，而有些内容则在教学中进行了补充或删减，例如：本教材中DNA修复和转座部分的内容薄弱，脉络不清晰，笔者主要依据《基因的分子生物学》进行了补充，而该书中一些与分子生物学主线关联不紧密的部分，则进行了删减，2012年，本校在多年教学经验积累的基础上，结合本科生的特点，出版了《普通分子生物学》一书，以易教易学作为编书的出发点，参考了多部目前国内外主流的分子生物学教材，构建了一个重在基础、兼顾前沿、简洁明了的体系，全书分6章，介绍了DNA的结构和复制，RNA的结构和转录，蛋白质的生物合成，基因表达的调控，分子生物学研究方法。该书在结构上分为三个模块，即基因组的维持、基因组的表达和调控、分子生物学技术，方便学生对学科体系的整体认识。
课程内容的优化分子生物学是从生物化学分化延伸出来的一门独立的学科，一些内容和生物化学有较多的联系或重叠。但是分子生物学有自身的学科特点，突出对生命现象分子本质的解析。由于本校生物专业的“分子生物学”课程是在“生物化学”之后开设的，在课程教学中，任课教师通过讨论，对教学内容进行了分析，确定了两门课的侧重内容，在注意系统性的前提下，着重讲解教材的重点与难点，例如：在“生物化学”中已经有较大的篇幅讲述生物大分子的结构，在“分子生物学”课程中将略讲，教师在讲解复制、转录和翻译等过程分子机制时，以温故知新的方式，将基础知识和基本概念进行要点概括，借此为下一步的教学做铺垫，并检测学生的背景知识掌握情况，这种教学方法不仅得到了学生的广泛好评，而且使学科特点在教学中更加突出，专业课教学学时分配更加合理，起到了引导学生关注专业基础知识关联性的作用。
课程设置的调整鉴于本校生物专业学生普遍有考研的需求，学生对“分子生物学”的教学要求高，希望能更贴近考研的要求，所以在2010年的培养方案中，分子生物学采取了分级、分段开设的方法，在大三面向所有专业开设的“分子生物学”，教学重点放在系统性和基础性上；在大四以选修课的形式开设的“高级分子生物学”，旨在通过教学促进学生提高专业基础理论的综合能力，在学科的深度和广度上做进一步的扩展，不仅补充了最新的国内外分子生物学前沿和热点内容，而且选择一些重点科研院所的考研真题进行剖析，引导学生完成拓展和提高。调查显示，学生普遍赞同这一课程改革方式。
课程实践环节与理论环节的有效衔接
实践教学是“分子生物学”课程的重要部分，但是由于条件所限，目前本校生物专业的“分子生物学”课程仅开设了理论课，实验课尚未开设。为解决这一问题，在理论教学中通过对教学内容的分析，尽最大可能的将基础理论的讲授和分子生物学基础实验相结合，坚持既要使教学沿着课程的主线进行，又要努力使实验技术的介绍与理论课教学合理的衔接的原则，一定程度上弥补了实验教学的不足，旨在通过课堂教学，使理论和实验教学融为一个有机的整体，一些代表性的分子生物学技术的原理和方法按照表1所示的安排在基础理论部分的讲解中进行了介绍。作为任课教师，要使课堂教学精彩，还应深入科研第一线，这样才能利用科研和生产实践中的例子丰富课堂教学内容。[1]尤其是分子生物学这样更新快的学科，教师必须了解和准确把握学科发展方向和前沿热点，将自身科研实践中的经验、体会和感悟传递给学生，激发学生的对科学研究的热情，调动学生学习积极性。值得注意的是，专业课教学要充分发挥学生在学习过程中的主体作用，努力提高他们的分析能力、综合能力和创新能力，引导学生将理论知识和实验技术内容有效的融合，在教学中采用了一些方法来激发学生的学习兴趣和主动性，例如：每节课之后有要点回顾和知识链接提示，留给学生较为宽松的时间进行复习和延伸学习；设置一些与本节课内容有关的基础题、提高题、实验分析题，安排学生课下自行选择完成，以便学生检测学习掌握的情况，及时将知识梳理归纳，增加了学习过程的开放性和自主性。
教学模式的探索和实践
双语教学作为一种的新的教学模式，顺应了国家培养复合型人才的要求，也是考评学校教学质量和水平的一个重要指标。[2]2005年本校生物专业的“分子生物学”课程作为第一批教学模式改革的课程，率先采用了双语教学形式授课，一方面是出于本科教学评估的要求，另一方面也是专业课教学模式的一种尝试和探索。从2005至2008年的实践和学生反馈意见上看，双语教学作为教学改革的一种探索是值得肯定的，调查显示，92%的学生认同和赞成双语教学，认为通过使用原版英文教材和全英文课件，感觉学习“分子生物学”并没有开课前想象中的那么困难，通过学习，理解和掌握了学科知识体系，专业英文的阅读能力得到较大的提高，对专业词汇有一定的积累，很有成就感，对这门课更有兴趣了。从任课教师的反馈意见上看，由于难以找到合适的教材，所以在备课上需要下更大的力气，充实教学内容，不少教师在教学中信心不足，担心由于缺乏专业英文口语训练，造成专业术语的发音错误等问题。所以实际上，本校生物专业分子生物学开设的动因主要来自学校本科教学评估的要求。
分子生物学方法范文5
关键词：分子生物学；分子影像学；医师；学习
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）41-0186-02
分子生物学的诞生拓展了人们对于疾病的认识，分子生物学的研究内容涉及到生命的本质，它的出现对生命科学有着巨大的冲击，尤其是对医学有着重要的影响[1，2]。现代医学条件下，从分子水平认识疾病并寻找对策已成为医学发展的重要途径之一。分子生物学的方法和技术被广泛的应用于影像医学的基础和临床研究中，与之交叉产生的新兴学科――分子影像学，已然成为影像医学的前沿与热点[3，4]，学习和利用分子生物学的知识对于广大医生，特别是影像科医生来说有重要的意义，有助于我们了解行业研究的前沿和热点，提高科学研究和临床诊疗水平。然而广大医生，特别是影像科医师在实际工作中常常面临知识缺乏或老化的问题，原来掌握的理论和技能在疾病诊断、发病机制的研究、疗效的跟踪和评估等方面越来越受到制约。因此，随着分子影像学的出现和医学分子生物学的交叉与发展，今后的影像临床和科研中要求影像医师能够掌握与其工作相关的理论知识和技能，从而有效地为临床工作及科学研究服务。
一、分子生物学在影像医学发展中的意义
近20年来，分子生物学在理论和应用上都取得了重要进展，其理论与技术已渗透到生命科学的诸多领域，而影像医学与其结合产生的新型学科――分子影像学更是走在影像医学发展的最前沿。分子影像学的出现和发展将从根本上改变未来的医学模式，引领整个医学影像学发展的方向[5]。与传统的影像诊断学不同，分子影像学借助于分子探针应用医学影像成像设备非侵入性地对活体的生理病理过程进行观察，其优点是在器官或组织结构的形态变化之前，从分子水平进行定量或定性的可视化观察[6]。例如通过标记肿瘤产生过程的关键分子然后进行影像学检查，既可以显示出肿瘤发生发展过程中的解剖改变，也可以追踪观察疾病发生、发展过程中的病理生理变化，有助于疾病的早期明确诊断和发生机制等的研究。在药物开发和作用机制研究中，通过标记药物本身或者其作用靶点可以直接显示药物在体内的变化或靶点的改变，从而为药物的筛选和作用机制的研究提供直观的实验依据。分子影像学技术不仅为生命科学相关的基础研究提供了重要方法，而且也在临床研究和转化医学等领域中发挥重要的作用[7]。在未来的个体化医学模式中，分子成像技术可能会同时融合疾病的分子诊断和治疗跟踪系统，在早期诊断疾病的同时进行治疗并跟踪其治疗后的变化，从而实现疾病诊疗的一体化。
二、影像医师学习分子生物学知识的必要性
分子影像学是分子生物学和医学影像技术相结合的产物，分子影像学利用现有的一些医学影像技术，如核医学、核磁共振和光学成像方法等，通过特异性的分子探针的设计和应用，能够对人体内部的生理或病理过程中在分子水平上发生的变化进行在体成像，安全无创，可重复行强，在疾病的诊断、治疗以及疗效评价、发病机制等的方面发挥着不可估量的作用。分子影像学是一门新的交叉学科，作为影像医师要想掌握并应用好，除了原有的影像学知识外，还要学习和掌握分子探针的制备原理和技术、信号通道及相关机制、肿瘤靶点的筛选和定位等相关知识和技术，而这些都属于分子生物学的范畴。分子影像学使影像检查从原来单纯观察解剖结构转向功能性分析，从主观诊断转向客观的定量分析，因此影像医生必然要整合分子生物学、细胞生物学或合成化学等方面的知识，在研发分子探针、筛选基因靶点等方面不断努力，借助于先进的影像学成像手段早期、直观的显示疾病的发生发展、治疗效果及转归等，实现分子影像学的长远发展。而且随着相关技术的兴起，分子影像学越来越注重对个体化表型差异的分析，这也为实现个性化医疗，即精准医疗，提供了重要的条件。未来，分子影像学将推进个体化治疗的发展进程，例如许多肿瘤的诊断靶点，也可作为治疗靶点，通过筛选关键靶点，定制对应的特异性分子探针，应用分子影像的个体化分析为病人“量身定做”最佳治疗方案，并能予以跟踪、评价，从而实现诊断治疗的一体化。总之，掌握分子生物学知识对提高影像科医师综合诊疗水平具有极大的指导意义。目前我国普通高等医学院校都已开设了分子生物学课程及其相关的实验教学，也有相应的规划教材和实验教材，因此毕业于医学院的影像医师大多具备了一定的医学分子生物学知识基础，但分子生物学的理论和技术不断地更新，这就迫使影像医师仍需要不断地学习，以便了解分子生物学的最新进展。而对于没有学校学习基础的高年资医师而言，分子生物学是个崭新的领域，需在重新学习[8]。
三、影像医师加强分子生物学知识学习的途径
影像医师应认识到加强分子生物学知识学习的重要性，并积极主动地加强分子生物学知识的学习。除了医院、学科或科室有组织的进行学习外，更重要的方法还是自主学习，通过有效地继续教育获取必要的理论及技能。在继续教育的过程中，影像医师应根据自身的需要选择学习的深度和广度。如实际工作中需要对疾病的发病机制、药物作用机制、疗效评估等研究较多，还必须全面地学习医学分子生物学的最新理论和相关技术，才能更好服务于实际工作中。影像医师获取分子生物学知识的途径有很多：
1.全面系统的学习基础知识。影像医师应根据自身的基础选择相应的教科书或参考资料，可以优先选择国家规划教材，以便由浅入深的掌握分子生物学的理论，明晰各种常用名词、术语，了解分子生物学涉及的研究领域。近年来大学的网络公开课程建设日趋完善，还可以通过慕课等进行在线的视听学习[9]，有助于知识的理解与掌握。在有一定基础的前提下，再通过专业杂志和文献，了解最新的进展和研究动态。
2.明确方向，学习相关的专业技术。分子影像学的研究涉及到多个学科的知识，因此在学习中，影像医师应明确自身的研究方向，有针对性的学习。应用互联网学习操作简单、便捷，易于被广大医生接受，而且其内容全面、检索便捷等优势也已在医学继续教育中发挥着不可替代的重要作用。可以通过维普、知网、同方等专业网站，有针对性的筛选文献和资源进行学习。另外和可以进入到分子生物学的网站、论坛等进行浏览、搜索等，既能紧跟前沿动态，还可以与他人互动交流、进行讨论。
3.注重学术交流与合作研究。参加专题学术讲座或会议，尤其是国家级或国际性学术交流活动是十分必要的。通过学术交流，可以较快的了解分子生物学在影像医学中的应用和最新动态，而且在交流过程中，可以与同行及专家进行直接的沟通，交流并获得必要的指导和帮助[10]。在科学技术飞速发展的今天，单单依靠影像科医师无法发展分子影像学，唯有与分子生物学等交叉学科的专家精诚合作，才能更好的推动分子影像学的发展和临床应用。哈佛大学分子影像中心Weissleder教授曾指出影像医师应该切实肩负起开展分子影像研究工作的任务，要与基础学科相互沟通，发挥各自的优势，协同合作。因此加强合作与交流能够更好地解决分子影像学发展中所涉及的问题，有效的促进影像医师分子生物学的学习和研究。
总之，分子生物学是目前公认的最具活力的医学带头学科。分子影像学的出现是分子生物学的理论和技术推动影像医学发展的直接表现。作为新时代的影像医师，必须重视分子影像学的研究，学习和应用好与之相关的分子生物学等基础知识和技术，才能适应现代医学发展的需要，更好的服务于科研与临床医疗工作。
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分子生物学方法范文6
关键词：分子生物学实验；教学改革；教学手段
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）37-0272-03
分子生物学课程是现代生物科学的前沿和交叉学科。分子生物学实验是分子生物学研究的重要手段和组成部分，是分子生物学教学的有力补充，学好分子生物学实验课程对于培养学生的动手能力，强化理论教学效果具有重要作用。分子生物学与其他学科的交叉也主要体现为分子生物学实验技术的应用[1]。分子生物学实验技术涉及很多现代生物技术中的核心技术，掌握分子生物学实验技术已成为农学、林学、医学、生物学等各学科的基本需要[2-5]，因此各个高校一般都将分子生物学实验课程作为生物类专业学生的专业基础课，紧抓教学质量，以期培养出更适应社会需求的人才。我国也早在2007年1月，由教育部财政部下发了教高[2007]1号《关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》、教高[2007]2号《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》等相关文件，明确提出要高度重视实践环节，提高学生实践能力，加强实验、实习等教学环节，着力培养学生创新精神和创新能力[6]。四川大学作为全国最早开设分子生物学实验课程的学校之一，对该课程一直非常重视，每年投入大量的经费
改善实验室的教学条件，为了适应新时代的需求，经过多年的教学实践，分子生物学实验课程也不断在教学内容，教学方法、考核方式等方面进行大力的改革。
一、分子生物学实验教学改革前现状分析
（一）教学内容系统性、完整性不够强
分子生物学实验课程改革前实验教学内容多为验证性实验，如：植物基因组DNA、总RNA及质粒的提取、琼脂糖凝胶电泳、目的基因的PCR扩增、目的基因的酶切及与载体的连接、感受态细胞的制备、重组子的转化与鉴定等实验，实验内容虽然都是现代生物前沿基础技术，而且具有一定的连贯性，但每次实验都是单独授课，学生只需按照步骤完成实验即可。这样授课的弊端就是学生上完课后并不能把理论知识与实验技术有机结合，缺乏思考，遇到实际科研问题时不能运用所学技能解决，缺乏拓展性、创新性思维的训练。
（二）教学手段简单，学生学习积极性差，教学效果不明显
改革前实验课程采用的教学形式单一，很难调动学生学习的积极性。一般是教师确定实验的目的和方案，实验员准备好实验所需试剂和仪器，学生只需在规定的时间内进行操作，完成实验方案，上交实验报告。这种程序化、被动式的教学导致学生对分子生物学实验课程教学目的不明、学习兴趣不高，产生学习上的倦怠心理。
分子生物实验课程开设在本科二年级下学期，实验操作中用到的仪器精密度较高，价格昂贵，实验试剂加入的量均为微量级别，这与学生在此之前所做的实验完全不同。虽然在上课时教师反复强调实验的操作步骤和注意事项等方面，但很多细节学生不能及时掌握，实验中容易出现试剂种类加错，试剂加入量不准确或错误操作仪器等，导致实验失败甚至仪器损坏等问题。此外，实验课程一般设置是每周一次或隔周一次，学生不能经常练习，巩固加深实验技术，有些知识刚学会，还没完全掌握，到下一次实验时已记不清如何操作，导致教学效果不明显。
（三）考核方式相对单一，不能全面反映学生学习的真实情况。
改革前该课程的学生学习成绩的评定标准为课堂上实验操作考核只占总成绩的20%，考勤占10%，实验报告占70%。但教师在对学生成绩评定过程的研究中发现由于分子生物学实验课程是生命科学学院全体学生的专业必修课，开设的班级多，每次课学生人数较多，课堂上老师并不能关注到每个学生，学生成绩的评定主要还是根据实验报告中结果的好坏与报告的质量来定，以至于学生中形成一种思维：只要实验报告写的页数多，图片精美，讨论深刻就能得高分，实验过程中操作是否规范，是否动作标准并不重要。这使得很多学生对实验技术的学习流于应付，不能达到学习该课程的目的。
这些问题严重影响了分子生物学实验课程的教学质量，也使得学生忽视实验技能的提高，思维趋于懒惰，缺乏科研的自主性、创新性。分子生物学实验课程作为一门实践性的专业基础学科，教师不只要注重学生动手能力的锻炼，也要培养学生勤于思考的习惯和分析处理问题的能力。
二、分子生物学实验教学改革方式
为了改变以上的缺点，改进教学模式，提升教学质量，提高学生学习的积极性、主动性和创造性，达到分子生物学实验课程的学习目的，在学校及学院的支持下我院分子生物学实验课程组对本门课程进行了全面改革，以学生为本，开发多样化学习方式[7]，学生由被动式学习转为自主探究性学习[8]，改进课程考核方式等。经过近两年的试验，效果明显。实验课程的主要改革内容如下：
（一）学校加强经费投入和师资力量建设，提高教师教学能力
四川大学生命科学学院历来重视实验中心的建设，目前分子生物学实验室设备固定资产达到300多万元，实验教师均具有博士学位，教辅人员的学历也在硕士研究生及以上。学院鼓励教师积极参加国际、国内各种教学研讨会，与全国的同行进行教学交流，学习其他兄弟院校的先进经验，提高教学能力。此外，该课程每年还给教师配备了研究生助教，多人同时在课堂上进行指导，及时发现并纠正学生实验操作中的错误，帮助其形成良好的实验习惯，掌握正确的实验操作方式。
（二）拍摄实验操作视频，便于学生课前课后反复学习
为了让学生更清楚实验操作的方式及仪器的正确使用方法，教师将分子生物学实验中涉及的实验内容和仪器使用按照模块化的方式分别进行视频拍摄，并结合多年教学经验，在视频中增加了学生实验中易错环节的提示，对初学者进行指导。学生在上课前就能清楚知道每个实验的正确操作方法及注意事项，上课时有意识地加强学习，降低实验失败率，提高课程训练效率。
（三）建立课程网站和虚拟实验室，加强师生间及学生间的联系，提高学习的积极性
为了有效整合教学资源，拓展教师的教学方式、教学空间，提升教学质量，提高学生的学习兴趣和自主学习能力，培养学生的独立能力及科研素质，加强师生之间的互动，使课程教学内容与教学活动完整呈现，我们建立了分子生物学实验的课程网站，将实验操作视频、动画、图片、PPT等资料放置其上，供学生自由学习。此外，我们还注重师生间课后的联系与互动，利用网络平台收集和批改学生作业，对学生学习中遇到的问题及时在网上作答，方便学生的学习，促进其对相关知识的理解与把握。
随着社会新形势的发展对人才要求的提高，传统的实验教学受课程开设的时间、地点、人力和财力等问题的限制，不能显著提高教学质量，设计型和探究型实验更难以开展。为解除此类限制课程教师还建立了虚拟实验室，提供可操作的虚拟实验仪器和试剂，学生既可通过实验仿真平台动手操作，又可自己设计实验，利于培养学生的实验设计能力，分析解决问题的能力，科学探究精神和创新意识，学生对于科学知识的学习、探究、运用更有自主性[9，10]。
（四）重视实验内容的系统性，提高大学生的创新能力
教学内容上整合原有的分子生物学课堂小实验，创建系统分子生物学综合大实验[11]，给定选择题目后由学生自行选择并设计综合大实验流程。第一次上课教师只需要讲解进入实验室的要求与注意事项，给定几个备选大实验题目，提供模块化实验视频，由学生课后学习视频，自行选择题目并设计大实验流程。第二次课程为实验设计的展示，学生分别用PPT展示、讲解自己的设计，由其他同学对其设计的流程进行提问，讨论其设计是否合理，是否能继续优化，最后确定最终流程。第三次课程开始动手能力的培养，是前期课程知识的应用与实践。对于实验中出现的问题，首先要学生自己设法提出解决方案，并于实验完成后师生共同讨论实验中的得失与感悟。实验内容的系统化后整个过程学生都参与其中，将学到的理论知识运用到实际的科研问题中，充分强调学生在实验中的主体地位，不仅使学生养成总结和反思的习惯，也大大提高学生的创新能力。因此，综合大实验能够充分挖掘学生的潜能，对培养学生独立思考能力，实验动手能力以及解决实际问题的能力具有重要的意义。
（五）加强课程考核方式改革，提高学习积极性，科学检验学习效果
实验课程中提高学生的主动性和积极性，不仅需要教学内容和手段的提高，还要有科学合理的考核方式的配合[12]。为了充分检验学生的学习效果，改变学生“轻操作重报告”的观念，避免出现“高分低能”的现象，我们将课程考核方式变为：实验流程设计占总成绩的30%，实验操作占40%，实验结果占10%，实验报告占20%。实验流程的设计充分考核了学生对实验目的，原理等的认识及对整个课程系统性的把握，能正确地将分子生物学实验涉及的方法有机结合，真正达到课前自学的目的。这部分内容是作为作业在第二次上课讨论各自的实验设计前上交，教师及时评定成绩。讨论后学生便清楚自己所获得的分数，督促其后续工作认真努力，也有利于教师及时了解学生自学情况和对实验整体的把握情况，可以有针对性地对学生进行辅导。
在实验操作课程中，由于学生在课余时间自学教学视频，因此在课堂上教师的主要角色由知识的传授者转变为实验操作过程的监督者，实验的讲授时间缩短，有针对性地增加实验技能的指导时间。为了公平评价每个学生，在实验中教师为学生准备了胸牌，上面清楚地记录了每个学生的姓名及学号，方便教师监督其操作过程是否符合规范，及时纠正错误。该过程成绩由于在总成绩中所占比例较重，激发了学生在课前的学习热情，提高了学习效果。
在实验完成后，分子生物学实验课程还增设了实验内容相关问题的讨论和抢答环节，鼓励学生积极思考，提升了学习的趣味性，巩固学习效果。
三、分子生物学实验教学改革效果
经过两届学生的实验教学，分子生物学实验教师对两个年级349名学生进行了调查，学生的实验技能与实验素质普遍提高，科研能力明显增强。学生普遍认为新的课程形式更能调动其实验积极性，锻炼其科研思维能力，提高实验操作的动手能力，并改变其“做的好不如写的好”的错误观念，全面客观体现学生的学习效果，学生在课程中收获较多。
四、结束语
高等教育肩负着培养数以万计的高素质专门人才和一大批拔尖创新人才的重要使命。提高高等教育质量，既是高等教育自身发展规律的需要，也是办好让人民满意的高等教育、提高学生就业能力和创业能力的需要，更是建设创新型国家，构建社会主义和谐社会的需要。分子生物学发展迅速，为了培养高素质人才，适应社会需求，实验课程的教学方法应不断更新。改革是一个需要不断摸索与改进的过程，希望在此基础上我们不断总结工作中的得失，开创新的方法，培养更多具备创新精神、科学思维及实践动手能力的人才。
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