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細胞生物學定義范文1
生物體不一定都是由細胞構成的,比如病毒。細胞并沒有統一的定義,比較普遍的提法是:細胞是生物體基本的結構和功能單位。已知除病毒之外的所有生物均由細胞所組成,但病毒生命活動也必須在細胞中才能體現。
細菌等絕大部分微生物以及原生動物由一個細胞組成,即單細胞生物,高等植物與高等動物則是多細胞生物。細胞可分為原核細胞、真核細胞兩類,但也有人提出應分為三類,即把原屬于原核細胞的古核細胞獨立出來作為與之并列的一類。研究細胞的學科稱為細胞生物學。
(來源:文章屋網 )
細胞生物學定義范文2
Biomaterials and
Regenerative Medicine
2015
ISBN9781107012097
生物醫用材料是指以醫療為目的,用于診斷、治療、修復或替換人體組織器官或增進其功能的材料。再生醫學是從20世紀80年代后期興起并逐步發展起來的,但一直缺乏一個明確的定義。到90年代后期由于干細胞技術方面的突破,才把干細胞、組織工程、組織器官代用品等納入到再生醫學里面來。就再生醫學本身而言,國際上還未被明確界定,且存在一些不同的看法,從廣義上來講,再生醫學是利用人類的自然治愈能力,使受到巨大創傷的機體組織或器官獲得自己再生能力為目的的醫學。目前,再生醫學所包含的內容主要為以下4大模塊:干細胞與克隆技術、組織工程、組織器官代用品、異種器官移植。目前該領域已經成為一個多學科交叉并迅速發展的領域。
本書是由Peter X.Ma領銜的專家團隊關于生物材料及再生醫學領域的研究論文匯編,主要集中討論了生物材料在干細胞研究和再生醫學中的作用,著重分析了基礎理論和方法,內容覆蓋干細胞領域、合成技術、材料設計原則、材料物理特性、生物工程技術等領域。
全書共分5章:1.干細胞和再生醫學的研究成果,包括胚胎干細胞、IPS細胞等;2. 用于再生醫學的多孔支架材料研究,包括生物聚合物、生物陶瓷、微米和納米纖維等;3. 用于再生醫學的氫支架材料相關研究;4.生物因子傳遞研究,包括尖端的藥物轉移系統及基因治療技術等內容;5. 動物模型和臨床應用方面的研究成果,在心血管系統方面的應用、有機再生方面的內容。
書中詳細介紹了生物高分子材料的結構和功能分類,從分子水平、納米尺度分析了生物仿生材料的結構及生物分子設計,以及生物功能材料的應用。
Peter X. Ma是密執安大學教授,曾獲得2013克萊門森獎、杰出科學家獎等多項殊榮。他是再生醫學領域的世界級的材料專家,在生物材料的設計與合成研究領域處于非常領先的地位。
本書適合生物材料、干細胞生物學、干細胞工程、組織工程學、再生醫學等專業的學生閱讀,對于從事干細胞工程、生物醫學材料、再生醫學領域理論以及應用領域的研究生、學者來說,這本書非常有參考價值。
彭金平,博士生
(國家納米科學中心)
Peng Jinping, Ph.D
細胞生物學定義范文3
【關鍵詞】因襲;錯誤;影響;改進
醫學高職高專教材建設經過十余年的發展,有了長足的進步,但仍然存在令人擔憂的地方,特別是近年來新版的著作,依然有不少或大或小的錯誤(尚不包括印刷錯誤),不得不引起警惕。例如關于以人的身高為例講述多基因性狀的形成時,往往采用如下的敘述方式:
“設等位基因A與A',B與B',C與C'控制身高的變異,其中A、B、C可以使身高增加5cm;而A'、B'、C'可以使身高減少5cm。人平均身高為165cm,基因型是AA’BB’CC’;身高極高的為180 cm,基因型是AABBCC;身高極矮的為150 cm,基因型是A'A'B'B'C'C'。假如一個身高極高的個體(AABBCC)和一個身高極矮的個體(A'A'B'B'C'C')婚配,F1代都具有雜合基因型(AA'BB'CC'),從理論上都應為平均身高,然而,由于環境因素的影響,F1代個體間在身高上仍然會有一定的差異,這種差異完全是因為環境因素的結果。如果F1代的不同個體間進行婚配,F2代的大部分個體仍將具有中等身高,但是變異范圍更廣,將會出現一些極端類型的個體。”
“多基因遺傳性狀的變異在群體中的分布是連續的,有一個峰,即平均值。不同個體間的差異只是量的變異,因此又稱為數量性狀(quantitative character)。例如,人的身高、智能、血壓等,如果隨機調查任何一個群體的身高,則極矮和極高的個體只占少數,大部分個體接均身高,而且呈現由矮向高逐漸過渡,將此身高變異分布繪成曲線,這種變異呈正態分布(圖14-2)”。
(《細胞生物學和醫學遺傳學》. 第五版. 王洪波 張明亮主編. 人民衛生出版社,2014,170頁)
1.人的身高范圍應在130cm(排除侏儒癥)~230 cm(排除巨人癥)之間變動,方能符合人類身高的實際情況。
2.一個使身高降低的基因被一個使身高增高的基因替換后,身高應變動10cm,因為5-(-5)=10!
3.“多基因性狀是連續的”,身高不應該大幅度跳躍,事實上,在身高范圍內,任意身高都是客觀存在的,例如165、166、167cm……,只有這樣,才稱得上“多基因性狀是連續的”,而不是“形狀變異的分布呈正態分布”才算“多基因性狀連續”。
4.人類身高的控制基因大約有12對。
5.圖14-2反應的不是基因與性狀的關系,自然看不出性狀(身高)由矮向高逐漸過渡的關系。問題出在圖的橫坐標是身高,縱坐標是變異人員數!
“身高”是性狀,變異分布是人數,二者不能等同。
數量性狀應該這樣定義:多對等位基因決定一個性狀,每一對等位基因可有正向基因與逆向基因之分,性狀隨正向基因數量的增多而加強,所以稱為數量性狀。例如身高,正向基因越多,身材越高。以身高為例,模擬數學函數式可表示為:H=2kx+b,式中x是正向基因的數量;k為常數(每個正向基因的作用值),2k是由于每增加一個正向基因的同時必然減少一個逆向基因,k-(- k)=2k,作用效果是k的2倍;b為基本身高,等于全是逆向基因的個體即極矮的個體的身高。
假設人的身高由三對等位基因決定,身高與基因的關系如下圖。
從圖中看出,身高以10厘米的幅度跳躍,尚不能說明“連續”,看來,決定身高的基因遠大于3對,約有12對,身高方可“連續”。“假設人的身高由三對等位基因決定”,沒有任何實際意義。
從實際情況推斷,如果人類的身高在140厘米到220厘米的范圍內變動,則至少由12對等位基因控制!每個微效基因的作用只有1、2厘米而已!大部分編者不會應用二項式定理,只會列表、數數,得出3對等位基因有7種基因型。若舉10對等位基因,則可形成1024種雌配子和1024種雄配子,配子間自由組合,有上百萬種可能性,最終無法“數出”有多少種基因型!
若身高由12對等位基因控制,則形成雌、雄配子的幾率各為212=4000,根據自由組合規律,基因型總數約為16000000種,兩種極端變異類型的概率約為1/16000000,全世界兩種極端變異類型的人數約各為300人左右,比較接近實際。而12對等位基因可形成25類基因型,人類的身高若在140厘米到220厘米的范圍內變動的話,每一類基因型的人的身高將在3厘米左右的范圍內變動,即人的身高以厘米為單位測量時,恰好各個數值都可能出現,由低到高呈線性分布,說明“人的身高變化是連續的”,而不是“人數分布的頻數呈正態分布說明多基因性狀(身高)變異的分布是連續的” !
作者簡介:要學棣(1957-),男,甘肅省平涼市人,碩士,畢業于西北師范大學,現任甘肅醫學院副教授,研究方向為數量遺傳。
參考文獻:
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[2]黃健.醫學遺傳學基礎[M].第1版.西安:第四軍醫大學出版社,2006.
細胞生物學定義范文4
[關鍵詞] 系統生物學;基因組學;蛋白質組學;計算生物學
[中圖分類號] R34 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-7210(2008)09(b)-020-03
近代生物學研究主要是以分子生物學和細胞生物學研究為主。研究方法皆采用典型的還原論方法。目前為止,還原論的研究已經取得了大量的成就,在細胞甚至在分子層次對生物體都有了很具體的了解,但對生物體整體的行為卻很難給出系統、圓滿的解釋。生物科學還停留在實驗科學的階段,沒有形成一套完整的理論來描述生物體如何在整體上實現其功能行為,這實際上是還停留在牛頓力學思想體系的簡單系統的研究階段。但是生物體系統具有紛繁的復雜性[1,2]。盡管對一個復雜的生物系統來說,研究基因和蛋白質是非常重要的,而且它將是我們系統生物學的基礎,但是僅僅這些尚不能充分揭示一個生物系統的全部信息。這種研究結果只限于解釋生物系統的微觀或局部現象,并不能解釋系統整體整合功能的來源,不能充分揭示一個生物系統的信息,且忽略了系統中各個層面的交互、支持、整合等作用,限制了生物學研究的發展。在這種現狀下,20世紀末人類基因組計劃完成后,生物學領域的科學家都在考慮一個問題:未來生物學研究的方向在哪里?為此學術界也不乏辯論。得出的共識是:生物學的發展未來主要面對如下問題:(1)如何弄清楚單一生物反應網絡,包括反應分子之間的關系、反應方式等;(2)如何研究生物反應網絡之間的關系,包括量化生物學反應及生物反應網絡;(3)如何利用計算機信息及生物工程技術進行生物反應,生物反應網絡,乃至器官及生物體的重建。
早在1969年,Bertalanfy LV就提出了一般系統理論(general systems theory),他在文章中指出生物體是一個開放系統,對其組成及生物學功能的深入研究最終需要借助于計算機和工程學等其他分支學科才能完成[3]。1999年,由Leroy Hood創立的系統生物學(systems biology)則是在以還原論為主流的現代生物學中反其道而行之,把這種以整體為研究對象的概念重新提出。他給系統生物學賦予了這樣的定義,系統生物學(systems biology)是研究一個生物系統中所有組成成分(基因、mRNA、蛋白質等)的構成,以及在特定條件下這些組分間的相互關系的學科。換言之,以往的實驗生物學僅關心基因和蛋白質的個案,而系統生物學則要研究所有的基因、所有的蛋白質、組分間的所有相互關系。顯然,系統生物學是以整體性研究為特征的一種大科學,是生物學領域革命性的方法論。以胡德的觀點,基因、蛋白質以及環境之間不同層次的交互作用共同架構了整個系統的完整功能。因此,用系統的方法來理解一個生物系統應當成為并正在成為生物學研究方法的主流。利用系統的方法對其進行解析,綜合分析觀察實驗的數據來進行系統分析。具體通過建立一定的數學模型,并利用其對真實生物系統進行預測來驗證模型的有效性,從而揭示出生物體系所蘊涵的奧秘,這正是生物學研究方法的關鍵所在。
1 系統生物學的主要研究內容
系統生物學主要研究實體系統(如生物個體、器官、組織和細胞)的建模與仿真、生化代謝途徑的動態分析、各種信號轉導途徑的相互作用、基因調控網絡以及疾病機制等[4,5]。
系統生物學的首要任務是對系統狀態和結構進行描述,即致力于對系統的分析與模式識別,包括對系統的元素與系統所處環境的定義,以及對系統元素之間的相互作用關系和環境與系統之間的相互作用的深入分析。具體如生物反應中反應成分之間的量的關系,空間位置,時間次序,反應成分之間的因果關系,特別是反饋調節和變量控制等有關整個反應體系的問題等。其次要對系統的演化進行動態分析,包括對系統的穩態特征、分岔行為、相圖等的分析。掌握了系統的基本演化機制,使系統具有目標性和可操作性,使之按照我們所期望的方向演化,也有助于我們重新構建或修復系統,為組織工程學的組織設計提供指導。另外,系統科學對生物系統狀態的描述是分層次的,對不同層次進行的描述可能是完全不同的;系統科學對系統演化機制的分析更強調整體與局部的關系,要分析子系統之間的作用如何形成系統整體的表現、功能,而且對系統整體的每一行為都要找出其與微觀層次的聯系。
系統生物學的研究包括兩方面的內容。首先是實驗數據的取得,這主要包括提供生物數據的各種組學技術平臺,其次是利用計算生物學建立生物模型。因此科學家把系統生物學分為“濕”的實驗部分(實驗室內的研究)和“干”的實驗部分(計算機模擬和理論分析)?!皾瘛薄ⅰ案伞睂嶒灥耐昝勒喜攀钦嬲南到y生物學。
系統生物學的技術平臺主要為各種組學研究。這些高通量的組學實驗構成了系統生物學的技術平臺。提供建立模型所需的數據,并辨識出系統的結構。其中包括基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學、相互作用組學和表型組學計算生物學通過建模和理論探索??梢詾樯锵到y的闡明和定量預測提供強有力的基礎。計算生物學包括數據開采和模擬分析。數據開采是從各實驗平臺產生的大量數據和信息中抽取隱含其內的規律并形成假說。模擬分析是用計算機驗證所形成的假說,并對擬進行的體內、體外生物學實驗進行預測,最終形成可用于各種生物學研究和預測的虛擬系統。計算生物學涉及一些新的數學原理和運算規則,需要物理和數學來研究生物學的最基本的原理,也需要計算科學、信息學、工程學等進行生物工程重建和生物信息傳遞的研究。
2 系統生物學的研究思路及特點
系統生物學識別目標生物系統中的各種因素,然后構架一個系統模型,在其中賦予這個生物系統能動性。在此模型中研究細胞、組織、器官和生物體整體水平,研究結構和功能各異的各種分子及其相互作用,并通過計算生物學來定量描述和預測生物功能、表型和行為。系統生物學最大的特點即整合。這里的整合主要包括三重含義。首先,把系統內不同性質的構成要素(DNA、mRNA、蛋白質、生物小分子等)整合在一起進行研究;其次,對于多細胞生物,系統生物學要實現從基因到細胞、到器官、到組織甚至是個體的各個層次的整合。第三,研究思路和方法的整合。經典的分子生物學研究是一種垂直型的研究,即采用多種手段研究個別的基因和蛋白質。而基因組學、蛋白質組學和其他各種“組學”則是水平型研究,即以單一的手段同時研究成千上萬個基因或蛋白質。而系統生物學的特點,則是要把水平型研究和垂直型研究整合起來,成為一種“三維”的研究[6]。
3 系統生物學的研究方法
系統生物學最重要的研究手段是干涉(perturbation)。系統生物學的發展正是由于對生物系統的干擾手段不斷進步促成的。干涉主要分為從上到下(top-down)或從下到上(bottom-up)兩種。從上到下,即由外至里,主要指在系統內添加新的元素,觀察系統變化。例如,在系統中增加一個新的分子以阻斷某一反應通路。而從下到上,即由內到外,主要是改變系統內部結構的某些特征,從而改變整個系統,如利用基因敲除,改變在信號傳導通路中起重要作用的蛋白質的轉錄和翻譯水平[7]。
目前國際上系統生物學的研究方法根據所使用研究工具的不同可分為兩類:一類是實驗性方法,一類是數學建模方法。實驗性方法主要是通過進行控制性的反復實驗來理解系統[8,9]。首先明確要研究的系統以及所關注的系統現象或功能,鑒別系統中的所有主要元素,如DNA、mRNA、蛋白質等,并收集所有可用的實驗數據,建立一個描述性的初級模型(比如圖形的),用以解釋系統是如何通過這些元素及其之間的相互作用實現自身功能的。其次在控制其他條件不變的情況下,干擾系統中的某個元素,由此得到這種干擾情況下系統各種層次水平的一些數據,同時收集系統狀態隨時變化的數據,整合這些數據并與初級模型進行比較,對模型與實際之間的不符之處通過提出各種假設來進行解釋,同時修正模型。再設計不同的干擾,重復上面的步驟,直到實驗數據與模型相一致為止。
數學建模[10,11]方法在根據系統內在機制對系統建立動力學模型,來定量描述系統各元素之間的相互作用,進而預測系統的動態演化結果。首先選定要研究的系統,確定描述系統狀態的主要變量,以及系統內部和外部環境中所有影響這些變量的重要因素。然后深入分析這些因素與狀態變量之間的因果關系,以及變量之間的相互作用方式,建立狀態變量的動態演化模型。再利用數學工具對模型進行求解或者定性定量分析,充分挖掘數學模型所反映系統的動態演化性質,給出可能的演化結果,從而對系統行為進行預測。
4 當代系統生物學研究熱點
基因表達、基因轉換開關、信號轉導途徑,以及系統出現疾病的機制分析等四個方面是目前系統生物學研究的主要陣地。
基因組醫學(genomic medicine)是以人類基因組為基礎的生命科學和臨床醫學的革命。生命科學和臨床醫學結合,將人類基因組研究成果轉化應用到臨床實踐中,是后基因組時代最重要的研究方向之一。人類基因組計劃從完成和多種疾病相關的基因研究發現,迅速進入到蛋白質組學、染色體組和人類疾病基因的研究,通過單基因或復雜多基因疾病的相關基因研究和疾病易感因素分析,達到揭示基因與疾病的關系之目的;遺傳背景與環境因素綜合作用對疾病發生發展的影響;為疾病的診斷、預防和治療、預后和風險預測提供依據?;蚪M醫學將大大提高我們對健康和疾病狀態的分子基礎的認識,增強研制有效干預方法的能力。
后基因組(post-genome)的交叉學科研究是目前生命科學研究的前沿。交叉學科是一個新的研究領域,范圍非常廣闊,如基因組、蛋白質組、轉錄組等等,從而出現許多新的交叉學科。
細胞信號轉導(signal transduction)的研究是當前細胞生命活動研究的重要課題。細胞信號轉導蛋白質組學是功能蛋白質組學的重要組成部分。系統地研究多條信號轉導通路中蛋白質及蛋白質間相互關系及其作用規律,細胞信號轉導通路網絡化,其作用模式、通路、功能機制、調控多樣化,細胞信號轉導結構、功能、途徑的異常在癌癥、心血管疾病、糖尿病和大多數疾病中起重要作用。對細胞信號轉導機制的了解,已成為創新藥物、防病治病的關鍵。細胞信號轉導不是一門單一學科,而是多種學科,如細胞學、生物化學、生物物理學和藥理學等多學科的交叉學科。
5 現階段系統生物學存在的問題
目前的系統生物學研究還只是初步使用動力學建模方法來定量描述系統的動態演化行為,這種方法對簡單巨系統是適用的,但是在運用到復雜適應性系統時就會表現出很多的局限性,有很多問題就不能解決。生物體系統的復雜程度超乎我們的想象,現階段不宜研究整個生物體系統,可以從研究“小系統”(生物體中具有一定功能、相對獨立的部分,將其看成一個“系統”)開始,當然如何正確地分析這個小系統本身也不是件易事。
5.1現有技術水平的限制
著眼于整體的系統生物學對技術、儀器的依賴性大大超過傳統的分子生物學。高通量、大規模的基因組及蛋白質組等的發展都是建立于新技術、新儀器出現基礎之上。就目前的技術水平來講,距系統生物學所要求達到的理想水平還相差很遠。由于技術發展的不均衡造成了系統中各個水平上的研究不均衡?;蚪M和基因表達方面的研究已經比較成熟,而在其他水平如蛋白質、小分子代謝物等的研究仍處于起步階段。各種蛋白質在數量上的巨大差異是全面分析低豐度蛋白質的一大障礙。而低豐度蛋白往往是最重要的生物調節分子,如何加強對低豐度蛋白的高通量研究,將是對蛋白質組應用前景的重要保障。同樣,如何研究系統內存在的非遺傳性分子即細胞中存在的成百上千的獨立的代謝底物及其他各種類型的大小分子,它們在基因表達、酶的構象形成等方面有著重要作用。建立適當的方法來系統檢測這些分子的變化是系統生物學能否發展的關鍵。
5.2分析水平的限制
系統的復雜性決定了全面分析的復雜性。人類基因組計劃的實施提供了龐大的信息資源,已讓人眼花繚亂,而對于較核苷酸復雜得多的蛋白質及代謝物等的分析將是更大的挑戰。如何系統而詳盡地為公共數據庫中的信息加上注解,對這些復雜數據進行儲存和分析將成為系統生物學發展的瓶頸。
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細胞生物學定義范文5
關鍵詞:醫學遺傳學;遺傳咨詢;情景模擬
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)46-0225-03
醫學遺傳學是醫學與遺傳學相結合、并互相滲透的一門綜合性學科。醫學遺傳學理論學習中主要針對人類遺傳性疾病的發生機制、傳遞規律、診斷方法以及治療和預后進行系統學習。在此基礎上開設實驗課,將理論應用于實踐,通過遺傳咨詢估算再發風險和制定應對對策和措施,有效預防遺傳病的發生,從而達到降低遺傳病發病率的目的[1]。根據現代醫學的發展,我國將面臨極具缺乏醫學遺傳學醫師這一職業。目前,大多數醫院無專門的遺傳咨詢門診,使醫學生沒有機會接觸到遺傳病病例,學生對遺傳性疾病的掌握只限于書本而無臨床實踐機會,這將會導致臨床醫生缺乏對遺傳病的認知能力。因此,我校從2007年開始對五年制臨床醫學、檢驗等本科專業開展醫學遺傳學實驗教學,其中開設了遺傳咨詢教學內容。通過多年教學實踐探索和改進,發現利用情景模擬教學法進行遺傳咨詢知識點的傳授可以更好地調動學生學習的積極性,更好地理解遺傳咨詢的理論基礎及臨床意義,培養學生綜合運用知識的能力。
一、教學設計
1.明確教學目的。遺傳咨詢情景模擬教學法是模擬臨床遺傳咨詢的情景進行教學的方法。它是針對臨床醫學、檢驗等專業本科醫學生在學習過染色體標本的制備與人類非顯帶染色體核型分析兩次實驗課的基礎上來開展的。通過此次課的學習,使醫學生能夠充分掌握系譜及系譜分析的理論知識,掌握系譜分析的過程及系譜的繪制方法,熟悉遺傳咨詢的一般步驟和原則,并能推測系譜中各成員的基因型,計算再發風險,了解系譜分析和遺傳咨詢的臨床意義。在此過程中,培養學生獨立思考分析問題解決問題的能力,表達能力,促進高素質醫學生的培養。
2.教學內容。情景模擬教學法的主要內容是模擬遺傳咨詢過程、講授和熟悉遺傳咨詢的概念、對象、時機、步驟等。作為醫學生首先要讓他們明確知道什么是遺傳咨詢。遺傳咨詢是由醫學遺傳學專業人員或遺傳咨詢醫師(或稱咨詢醫師、醫學遺傳學醫師),應用醫學和遺傳學基本原理,對咨詢者提出的家庭中遺傳病的發病原因、遺傳方式、診斷、治療和預后、一級患者同胞和子女再患此病風險等問題進行交談和討論,并就咨詢者提出的婚育等問題提出可供咨詢者選擇的建議或具體指導措施的過程[2]。遺傳咨詢的時機和對象是一個人在婚姻或生育方面遇到問題,意識到可能面臨患遺傳病的風險,或者本人或子女已患有遺傳病等情況下的人群。其次,傳授和強調進行遺傳咨詢的一般步驟包括遺傳病的明確診斷、繪制系譜并確定遺傳方式、估計再發風險、提出對策和措施。遺傳病的診斷是一個復雜的過程,包括臨床層次、細胞水平、蛋白質水平、基因水平(基因診斷)等四個水平層次的診斷;繪制系譜并確定遺傳方式以及估計再發風險需要遺傳學理論知識做基礎,要求學生在本科醫學遺傳學中作為掌握的內容加以理解和熟悉后計算再發風險;提出的對策和措施更進一步要求在學生掌握各層次的分子生物學和分子遺傳學的系統的理論知識后,給咨詢者提出合適的意見和措施。最后,重點強調醫生給咨詢者提出意見和措施時,要遵循非指令性遺傳咨詢的原則。作為醫生只提出可供咨詢者選擇的若干方案,并陳述各種方案的利弊提供咨詢者選擇,咨詢醫師不應代替咨詢者做決定。
3.教學案例的準備。教學案例的好壞直接影響教學效果。任課教師需要注意從多渠道深入開展病案搜尋工作,從病案中挑選診斷明確、典型的遺傳病案例,除了教材中給出的常見多發遺傳病病例外,也需經常瀏覽OMIM(OnLine Mendelian Inheritence)及等互聯網址,了解重要的有關臨床遺傳學最新診斷技術及進展情況。案例挑選出來后,需要進行加工提煉、細心分析、集體討論,按臨床思維進行教學方案的設計。案例設計原則既要傳授理論知識,又與臨床需要結合,既有利于學生分析,于利于學生演練。
對于案例的教學準備,不但要求任課教師要熟悉案例遺傳病的臨床表現、發病機理,特別要熟悉遺傳病的傳遞規律、傳遞方式、診斷方法、治療方法和預后等方面的相關進展資料,還要要求教師對這些資料的深刻理解和透徹分析,以便針對學生演練過程中出現的各種不準確的表達或者錯誤的理解進行有效的指導。根據遺傳咨詢的復雜性,則需要教師具有深厚的理論知識基礎,才能提高在模擬遺傳咨詢教學中的指導能力。因此,在案例準備時,要求任課教師要做好充足的教學準備,以應變課堂中隨時出現的問題。
4.教學組織。做好充分的準備后,就進入了模擬遺傳咨詢情景課階段,即開始遺傳咨詢情景模擬教學。由于課堂教學組織難度較大,需要教師在做好充分的案例準備基礎上隨機應變、深入淺出、因材施教。
教師組織教學的基本過程包括:第一步,教師詳細講解遺傳咨詢的定義、步驟、方法、意義;第二步,學生選擇教師準備好的案例分組討論,編寫案例遺傳咨詢的對話,并要求學生在課結束后將所編寫的對話上交作為課堂作業;第三步,學生兩人一組,在45分鐘左右的時間內討論并編寫對話,根據臨床可能的情景,模擬演練遺傳咨詢的過程;第四步,當學生模擬演練完成遺傳咨詢的整個過程后,教師針對學生存在的問題一一進行分析和講解。在肯定學生正確的理解和表達的基礎上指出不當的或者不準確的或者錯誤的表達。
隨著學生不同組別的模擬演練的進行,教師要注意始終引導學生圍繞遺傳咨詢進行交談,其詢問和交談的內容包括對遺傳病的臨床表現、發病原因、遺傳方式、診斷等情況的了解,詢問內容還包括病史、發育史、婚姻史和生育史、家族史,查閱和比對資料進行系譜分析,對咨詢者提出的治療和預后等問題一一作答,并且對患者同胞、子女再患此病的風險提出參考意見。教師始終在一旁提醒、引導和輔佐,并注意把控住整個課堂紀律,使每位學生積極參與到課堂中來,制造出學生在臨床實踐的氣氛,提高學生課堂活躍度。
5.課堂總結。教師根據學生在課堂中的討論、模擬遺傳咨詢的情況進行小結,聯系理論知識肯定學生在討論過程中表現好的地方,指出錯誤或忽視的地方,加深對理論知識的理解和記憶,加深學生對遺傳咨詢在臨床工作的重要性和必要性的理解。最后根據學生在課堂中的表現進行評價,包括學生對案例的分析能力、理論知識的掌握、表達能力、臨床綜合分析能力、團隊合作能力、創新能力等等方面。
二、教學思考與討論
1.遺傳咨詢情景模擬教學法的優點和意義。經過多年的教學發現,大多數學生對于應用情景模擬方法進行遺傳咨詢都非常感興趣,整個課堂氣氛活躍,學生參與度高。整個教學活動中,一直圍繞只有真實生活中才存在的病例來進行,組織學生分組開展討論,教師從旁指導,真正做到以學生為中心,最大限度的激發學生的學習興趣,取得了較好的教學效果。此教學法解決了以往醫學遺傳學理論教學與臨床脫節,理論教學內容的枯燥難懂,教學手段落后等問題,有效地提高了學生對醫學遺傳學的學習效果及興趣,是一種積極有效的教學方法。學生普遍認為通過情景模擬教學,對遺傳性疾病的認識更加深刻和形象,他們所學習的內容不再是枯燥乏味的知識,而是在實際臨床工作中切切實實需要解決的問題,極大的激發了學生對于學習《醫學遺傳學》的興趣。
傳統的遺傳咨詢教學主要以灌輸式為主,要求學生大量記憶枯燥無味的基礎知識,在這種模式下的教學不利于學生綜合能力的提高。相反,經過實踐證明,利用情景模擬教學進行遺傳咨詢,將所學理論知識與實際運用緊密結合,將理論課知識運用于實際臨床當中,極大的激發了學生對于學習醫學遺傳學的興趣,使學生整堂課都能夠融入到課堂教學過程中,使學生將講臺變為他們自由發揮的舞臺,而教師課堂中僅僅起到引導作用。在此過程中,學生從被動的接受知識向主動學習轉變,既加深了對理論知識的記憶,又培養了學生獨立思考分析問題的能力,訓練了學生獨立思考分析問題的能力。
近年來醫患關系逐漸緊張,患者的維權意識也越來越強,如何緩解醫患關系也是醫學院校在培養學生時需要解決的一大難題。通過臨床情景模擬教學的方法,讓學生扮演患者有助于建立和諧的醫患關系。學生通過扮演患者,能夠充分的體會患者的心理和情緒上的變化,站在患者的角度看待就醫過程,起到了換位思考的作用。另一方面,學生站在醫生的角度學會處理醫生和患者之間的矛盾,可以縮短學校與社會實踐的差距,幫助學生建立醫生角色,為學生將來走向社會處理醫患關系奠定基礎。
值得一提的是,遺傳咨詢師在我國醫學領域缺乏大量的人才,是一個有待新增的職業。而在美國,絕大多數的醫療用人單位都要求他們的醫生通過全美醫學遺傳學會的考試和資格認證[3]。所以,教師可借此課程向學生宣講國際國內外醫學遺傳學理論、臨床遺傳學的發展的趨勢和中國醫學發展的所面臨機遇和挑戰。向學生說明遺傳咨詢是一項極具挑戰的醫療活動,希望有更多的醫學志愿者加入這項醫療事業中來。
2.遺傳咨詢情景模擬教學法的欠缺之處。首先,情景模擬與實際臨床有一定的差別,學生由于缺少臨床經驗,在進行扮演患者的過程中,很容易用到所學的專業術語,與真正臨床中所遇到的實際病例有較大的差別,沒有達到角色交換的目的。其次,在提出對策和措施時,由于缺乏各層次的分子細胞生物學和分子遺傳學的系統的理論知識,并且對所學醫學遺傳學知識不能靈活運用,只能提出供咨詢者選擇一到兩種方案,沒有真正提供可供咨詢者選擇的若干方案,且無法做到非指令性原則。最后,在教學實施的過程中,由于每位學生學習水平參差不齊,不愿意作為學習的主體,導致過分依賴老師,影響教學效果。目前看來,要使學生都能積極參與到教學活動中,最好的方法是讓學生參與真正的臨床實踐,使學生體會到遺傳咨詢過程的復雜性。
通過7年的教學效果來看,情景模擬教學極大地調動了學生學習的積極性,真正實現了對醫學生綜合素質能力的培養,是一個值得推薦的好方法。
參考文獻:
[1]蔡紹京,李學英.醫學遺傳學[M].北京:人民衛生出版社,2009.
[2]章遠志,Nanbert ZHONG.中國目前的遺傳咨詢(英文)[J].北京大學學報(醫學版),2006,(01).
[3]趙會全.美國臨床醫學進展[J].國外遺傳學雜志,2007,30(2).
基金項目:遵義醫學院教學改革計劃項目2013(j-2-7)。
細胞生物學定義范文6
作為一門交叉學科,生物化學主要應用化學的理論和方法來研究生命現象,在分子水平上闡明生命現象的化學本質,即研究生物體的化學組成及化學變化的規律。生物化學為其他醫學基礎課程和臨床醫學課程提供了必要的理論基礎,因此是醫學各有關專業的必修課。本次,本報主要推薦了北京大學生命科學學院王鏡巖教授主編的教材《生物化學》和普通高等教育“十一五”國家級規劃教材《生物化學》(第6版),從不同角度分析了教材和教學的經驗得失
以易于接受的方式講述生物化學的核心內容評《生物化學》(第三版)
王鏡巖
生命科學、信息科學等的進展,正值騰飛時期,人類在認識和改造自然的漫長歲月里,今日正步近一重大的里程碑。本人在大學從事生物化學教學、科研已近半個世紀,1980年主編了《生物化學》教科書(高等教育出版社),面對學科發展,不得不在1989年,改寫第二版,又過了10年,我又主持改寫第三版。在這兩次改寫中,環顧幾本國際上著名教科書,它們正不斷更新換代,為了寫進重大最新成就,又受篇幅限制,就盡量縮小或刪除基本的入門內容,但仍都達千頁以上。面對如此巨大篇幅,我們寫教科書的人,都有點步履艱難之感,何況對我國初習生物化學的學人,更難于適應。
1998年秋天,在國際書展中,我發現了這本Instant Notesin Biochemistry。入手細讀,感到這是一本名副其實的“精要,速覽”的生物化學教科書。它言簡意賅,內容新,編排、寫法利于記憶。它十分重視基本知識、基本理論,又簡明扼要介紹了最新成就,經過精選,指出重點。對于想了解、記憶和掌握現代生物化學的初學者,無疑是一本好書。書中內容深入擴展,相互參照,相得益彰,必能取得更好的學習效果,為此,我向科學出版社作了推薦。他們經過了解研究,作出了“速譯、出版”的決定。我為青年學子們得到出版者的慧眼感到十分高興。出自這樣的心情,我擔起了主譯的責任,組織了幾位能者,用較短時間共同譯出,以饗讀者。
當前,分子生物學正值熱點中的熱點,其中,人類基因組DNA全序列測定無疑是重中之重,這個巨大項目即將完成。為闡明生命活動的真諦,“后基因組”研究,即“蛋白質組”研究(基因組表達的全部蛋白的整體研究)的時代即將到來,它將是21世紀整體細胞生物學的最重要的內容。在此時刻,我們必須向前看,否則必將永遠落后。
Instants Notes叢書總主編、英國利茲大學生化與分子生物學院教授指出,當我們看到一年級新生辛辛苦苦地啃完大量用小字體印刷的生物化學課本時,我們就相信,肯定有一種更好的方式,那就是以一種更易于接受的方式來講述其核心內容――《生物化學》(Instant Notesin Biochemistry)因此應運而生。本書的巨大成功證明了這一理念的正確性!
然而,我們的初次嘗試并沒有使各方面的內容都處理到位。例如,學生讀者和教員告訴我們,基因表達部分所涉及的內容相對匱乏,還應有許多其他較小的重要知識點。我們在新版中涉及了所有這些內容。主要擴寫了基因轉錄及其在真核生物和原核生物中的調控,以及RNA的加工和蛋白質合成。我們還根據反饋意見增加或重寫了許多其他主題,包括酸和堿、pH、氨基酸的離子化、熱力學、蛋白質的穩定性、蛋白質的折疊、蛋白質的結構測定、流式細胞術、以及肽的合成。我們在編撰新版時,還重新考慮了每一幅插圖,并作了必要的修改,以便使學生讀者獲得更加清晰的印象。我們還增加了許多新插圖。所有這些工作必然導致本書篇幅的增加。然而,無論如何,不管是從正文看還是從插圖看,我們都盡力設法使本書僅包括我們認為對理解本門課程來說是重要的那些內容。
因此,新版的特色就是保留了與前一版相同的特征――以一種易于接受的方式來講述生物化學的核心內容,該方式有利于學生的理解,并且在可怕的考試來臨時也適于復習!非常希望修訂版也會起到同樣的作用。
(本文作者為北京大學生命科學學院教授)
《生物化學》(第三版),科學出版社2009年8月,定價:55.00元
內容豐富 圖文并茂
評《生物化學》
王曦
相信王鏡巖的《生物化學》一書對生物專業的同學來說已經不存在是否值得推薦的問題了,因為這是很多院??佳械闹付ń滩?。
以前上課的時候沒認真聽過生化學,而且我是想考動物學,對生化不感興趣,所以學起來特別痛苦。在考研的那段時候每天都在復習,簡直是痛不欲生,1300多頁的書讓我不知從何入手。但是我要強調的是,盡管我學起來很困難,但這的確是一本寫得很好的書。
這本教材吸收了國內外生物化學領域的最新進展,內容豐富,圖文并茂;章節仍按先“靜態”后“動態”組織編排,符合我國生物化學的教學習慣,便于教師教學和學生自學。但是教材中有些概念有待商榷,如酶的競爭性抑制、不可逆抑制的定義,多酶體系與多酶復合體的定義。另外,它的覆蓋知識點全面,內容包括糖類、脂質、蛋白質、核酸、酶、維生素和輔酶、抗生素、激素和生物膜等,有一定深度,便于學生深入學習生物化學知識。每章都附有提要和習題,但是缺少相關解答。
本書在同類教材中是比較好的一本,能較詳細介紹各方面的知識,較系統完善,總體上對于所有生物專業的學生來說,都是很好的參考書。
《生物化學》(第二版),王鏡巖編,高等教育出版社2003年6月,定價:56.00元(上)62.00元(下)
推薦教材
《生物化學》(第6版)
由吳梧桐主編,人民衛生出版社出版的《生物化學》(第6版)一書是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。根據全國高等醫藥院校藥學專業教材主編會議的精神,本版教材要能適應當前我國高等教育的改革與發展的需要,較好地體現本學科的進展與我國醫藥現代化的發展趨勢。為此,教材在第5版的基礎上,對部分內容進行了適當調整,增加了第三篇遺傳信息的傳遞和第三章維生素與微量元素。
教材重點闡述了現代生物化學的基礎理論、基本知識和基本技能,并盡可能反映生命科學與化學相結合的現代藥學研究模式的特點,突出了生物化學的基礎理論與現代生物技術的進展及其在現代藥學研究中的地位與作用。
本版教材還加強了遺傳信息傳遞和結構分子生物學的內容,以及基因組學、蛋白質組學和系統生物學的研究進展;充實了維生素與微量元素,物質代謝、代謝調控與基因表達調控的內容;擴充了生物藥物的近代概念,介紹了生物藥物研究的最新進展;書末附有生物化學專業名詞英語注解等。
本書作者吳梧桐是我國生物技術與生化藥學專家,中國藥科大學教授。他長期倡導生命科學與化學相結合的現代藥學教育模式,建立了以生物化學和分子生物學為基礎,工業微生物學與現代藥學相結合的綜合性生物制藥學科體系,主持創辦了生物制藥專業和生物制藥學院。其權威地位也保證了本教材的高水平呈現。
《生物化學簡明教程》(第三版)
由羅紀盛等修訂,高等教育出版社出版的《生物化學簡明教程》一書是根據教育部1980年6月在武漢召開的高等學校理科生物學教材編審委員會擴大會議上制訂的高等師范院校生物專業《生物化學》教學大綱編寫的。教材第一版和第二版10多年在各級各類學校使用,廣大教師和學生普遍認為本書是一本適用面廣,實用性強,內容簡明扼要,概念嚴密準確,科學性強,文字精練,層次清楚的教科書。為適應學科發展,滿足基礎教學的需要,1996年12月在上海召開本書的修訂小組編委會,確定了修訂原則和各章修訂細則。
第3版主要進行了以下修訂工作:
1.蛋白質一章增加了超二級結構、結構域,蛋白質功能分類等內容,充實了氨基酸化學反應和生理活性肽等內容;
2.重新編寫了核酸一章,增加了核酸變性復性的影響因素、分子雜交、各類RNA的結構和功能、核酸序列測定等內容。改寫了核苷酸、DNA構象類型、超螺旋結構等內容;
3.充實了糖類、脂類和生物膜生物學功能方面的內容;
4.酶學一章補充了核酶、抗體酶、酶工程,底物過渡態等新概念;
5.物質代謝部分增寫了“代謝總論”一節,與“生物氧化”合為一章,在糖代謝之前增加了代謝研究方法、各條代謝途徑的調控、個別氨基酸分解和合成代謝概況、蘋果酸穿梭、檸檬酸穿梭等內容;
6.核酸和蛋白質生物合成部分增加了真核生物DNA、RNA、蛋白質生物合成、PCR原理、第二套密碼系統、多肽鏈折疊的輔助蛋白(分子伴侶)等內容,改寫了RNA剪接、反轉錄作用、核糖體結構等內容;
7.代謝調控部分增加了色氨酸操縱子、真核生物基因表達調控等內容;