分子生物學的定義范例6篇

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分子生物學的定義

分子生物學的定義范文1

關鍵詞:分子生物學;教學改革;PPT課件;動畫教學;雙向互動教學

目前,分子生物學相關理論和技術已廣泛應用于農林牧漁的科研和生產領域,為了有利于本科生后期專業課的深入展開和研究生科研項目的順利進行,近年來,分子生物學課程已成為了我校動物科技學院、生命科學學院等7個學院的必修基礎課。因此,完善這門課程教學規劃,幫助學生建立系統、整體的分子生物學知識體系,對培養高素質的農學專業人才具有重要意義。

1分子生物學課程教學存在問題

隨著高校教育教學改革和學科建設的不斷發展,分子生物學課程的學時進一步被壓縮,而隨著生命科學領域研究的不斷深入進行,該學科的新知識、新技術呈現出爆發性增長態勢。在這樣的情況下,如果利用有限的課程學時,使學生既掌握分子生物學的基礎理論和技術,又熟悉學科前沿,從而保證或者進一步提高教學質量,是目前亟需解決的一個重要問題。另外,由于很難通過眼睛直接觀察分子生物學的研究對象,要求學生具備扎實的專業基礎和良好的抽象能力,也因此造成學生普遍形成分子生物學“難學”的恐課情緒,反過來進一步增加了教學難度。如何幫助學生摒棄對本門課程的錯誤認識,讓他們認為分子生物學“有趣、易學”,也是教師們需要重點關注的問題。目前,我國很多單位均開展了分子生物學教學改革,也取得了一系列具有建設性的改革成果。我們根據本院學生的情況,結合兄弟院校已有經驗,從教學內容教學方法等方面進行了一些改革嘗試。

2教學改革方案

2.1合理安排

PPT教學內容PPT教學圖文并茂、聲像結合,不僅顯著提高了教學效率,而且激發了學生的形象思維,對提高學生對分子生物學知識的理解具有積極意義。但是,PPT教學也存在明顯不足。調查表明,43%的學生認為PPT容易導致疲倦,33%的學生認為不便于作筆記和知識記憶,部分學生認為PPT教學“看不到教師的思維過程”、“互動效果差”。造成這種現象的根本原因之一就在于PPT課件信息量過大。教師在講授擁有巨大信息量的PPT課件時,往往為了追求知識點的全面性而忽視了其邏輯性,重點不突出,導致學生聽的時候眉頭緊皺,聽完之后腦袋空空。所以,控制、減少PPT信息量,降低講課節奏,讓學生從“來不及看、來不及寫”變成“有時間想、有時間問”。在控制授課信息量的同時,教師需要花更多的時間用眼神、肢體語言和學生交流,細心觀察學生的肢體語言信息反饋并及時作出調整,對于提高授課效率具有重要意義。

2.2教學實踐與科研進展緊密結合

學生在學習分子生物學課程時,往往強調了記憶而忽視了理解,沒有將所學知識融會貫通,導致在碰到真正的科研問題時仍無從下手,無法將所學理論應用于實際科學問題的解決,進而形成“上課無用論”,產生了厭學情緒。因此,教師在講授完基礎理論的定義、原理、發現過程等內容后,需要舉例講授如何將所學知識用于科學實驗結果的分析,解決本科教學到實際科研的最后一公里問題。比如,在講授“乳糖操縱子”一節內容時,我們除了講述乳糖操縱子的序列結構、調控過程和生理意義等之外,還以超級細菌耐甲氧西林金黃色葡萄球菌為例,用操縱子理論闡述了甲氧西林抗性基因表達調控的機制,并和學生分享、討論了該研究的意義、熱點與難點。這種講授方式實現了本科生們和科研的零接觸,提高了他們的學習熱情和信心,有利于他們深入理解和掌握相關知識點。

2.3開展現代網絡化教學

隨著我國信息技術的快速發展,智能手機已經成為了學生們的基本配置,而學生對手機的沉迷程度越來越大,嚴重影響了他們的學習和身體健康。但是微信、QQ群等手機應用軟件的普及,也很有利于人們之間信息的交流。為了將現代信息技術的發展成果應用于教學過程,我們建立了班級學生微信群。一方面,教師可以將最先進的科研技術與發現分享給班級學生,并引導他們討論該項研究的意義、實驗設計思路和相關實驗技術等;另一方面,教師還可以在微信群中回答學生的問題,并且這種答疑方式給了學生充足的思考時間,有利于老師充分認識學生的思考盲點,加強了師生對問題的理解。當然,打鐵還需自身硬。在這個學習和交流的過程中,要求教師們多方面閱讀分子生物學教材書籍和有關文獻,加強自身理論和技術水平。

2.4合理利用科研動畫教學

目前,美國等西方發達國家不但在科研總體發展上領先于我國,他們在科研動畫開發方面的投入也優于我們。美英日等國家的知名高校及Nature、Science等知名出版集團,均制作了很多畫質優良、邏輯嚴謹、結構清晰、簡單易懂并免費的科研動畫。將這些動畫用于相應知識單元的教學實踐中,不但能提高學生對相關知識的理解,還能幫助學生形成更寬廣的學術視野。同時,由于這些動畫均為英文解說,而大部分學生的專業英文能力不足,需要教師熟悉整個動畫所講述的內容,在授課過程中將動畫分解并逐段講解,否則這些科研動畫在教學中的實際效果將大打折扣。

2.5積極組織雙向互動式教學

我國傳統的授課方式造成大部分學生上課時懶于思考,更不會主動提問發言,而良好的互動對于提高學生的學習興趣、課堂注意力等具有積極意義。因此,在整個教學過程中,鼓勵學生展現主管能動性,引導他們積極思考、提問;同時,定期聽取學生對教學方法的意見,掌握學生專業知識水平的差異,并及時調整教學方法和課程設計,這些雙向互動措施都有利于實現課堂學習效率的最大化。

參考文獻:

[1]朱玉賢,李毅,鄭曉峰,郭紅衛.現代分子生物學[M].北京:高等教育出版社,2013.

[2]徐林強,肖慶國.大學PPT教學的調查與反思[J].高等工程教育研究,2010,S1:200-202.

[3]汪妤,李紅霞,李海峰,劉熠.農學專業分子生物學本科教學改革初探[J].高等教育,2015,34:115.

[4]李虹儀,張茂,馬景蕃.動物科學專業《分子生物學》教學改革的探索[J].長江大學學報(自然科學版),2014,11(29):95-97.

[5]遲彥,季長清.《分子生物學》教學改革初探[J].科技教育創新,2009,17:207-208.

[6]陳國順,隨亞楠.動物科學專業課程教學中理論和實踐結合的探索與研究[J].畜牧獸醫雜志,2014,33(6):145-148.

分子生物學的定義范文2

關鍵詞:lackboard;生物化學;試題庫;教學改革

生物化學與分子生物學是生命科學的前沿學科,在分子水平探討生命的本質。該課程對于醫學本科生是基礎必修課,可以培養學生觀察、理解、分析和解決問題的能力,而且是學生后續專業課程的基礎,對于科研能力的培養更是具有深遠的影響。但該課程內容系統性、聯系性強,知識點較抽象性,難度較大[1]。

隨著計算機網絡技術的飛速發展,利用網絡進行教學和輔導教學已經成為當前教育技術和教學活動中的一種重要形式[2]。為了加強教學管理,提高教學質量,特別是針對獨立學院大部分學生,他們入學分數較低,學習能力和主動性比一本、二本學生要差,我們對于獨立學院學生學習生物化學與分子生物學,采用了多媒體教學和隨堂測驗相結合的教學模式[1]。上課時間的有限性使我們萌生了建立網絡教學題庫,讓學生隨時隨地可以使用并且和老師交流想法,隨后在已有的教學模式上,我們進一步著手建設完整網絡試題庫,并在教學中使用,效果良好。

1 BB網絡平臺介紹

"BB"平臺 (Blackboard Learning System MLTM,簡稱 Blackboard或BB)作為一個界面非常友好的教學管理系統軟件平臺, 教師可以用它創建、和管理課程的網絡內容, 為傳統教學的課程增加在線內容,甚至可以開發基本或完全沒有面授環節的網絡課程[3]。BB網絡教學平臺的使用,在全球范圍內已經有超過2800所大學及其他教育機構,其中包括著名的美國普林斯頓大學、哈佛大學、斯坦福大學、西北大學、杜克大學等,我國也有200多所大學使用該平臺。該網絡教學平臺具備以下4個獨立的功能模塊:內容資源管理模塊、在線交流模塊、考核管理模塊和系統管理模塊。

2題庫建設

依托BB平臺的考核管理模塊,我們建立了完整的總試題庫,在總體庫的基礎上又分立了預習題庫、復習題庫、以及測試題庫。

2.1題庫的選題要求 以嚴格的遵循教學大綱和指定的教材為基本原則選擇收集試題;即將入選試題庫的試題要經過細致的篩選和更正,生物化學的學科進展快,很多的內容又經過了重新的界定:酶的新名稱、呼吸鏈產生ATP的數量改變、新定義的概念等等,按照現有教材的內容更改試題的術語,刪除更改模棱兩可的答案,根據一定的質量指標篩選;入總題庫的試題量要足夠大,題量不足,難以按照教學需求篩選組成所需小題庫,也難以自動生成不同難度層次的測試試卷;各類小題庫選題時要考慮各個章節的重點和難點試題比例適中。

2.2試題的選擇 首先參考本教研室老師編寫的"生物化學實戰考試題解",這本習題2005年由人民軍醫出版社出版,學生使用至今,由于封面主色調為綠色,俗稱"綠皮書"。根據歷屆學生使用情況,從中選擇典型的、足以考察各個知識點的試題,重新整理歸納,以星號數量標記難易程度:無星號表示基礎題、一顆星號表示難、兩顆星號表示較難,當然這也意為著基礎題是所有專業必須掌握,二本以上要求做有星號的題目,將來有研究生學習要求的學生去測試兩顆星號的題目。其次是每年使用過的試卷,由于這些試卷在一本、二本、三本不同層次、不同專業考試中反復測試使用過,對每題都有分析記錄,如該題的答題正確率、問答題的得分率等,為選題提供了必要的依據,通過統計分析,確認難度系數,統一放入總題庫后,篩選適當的試題入小題庫。還可借鑒各兄弟院校和西醫綜合考試中的試卷及習題集,以滿足試卷庫廣度的需要。最后由于生物化學與分子生物學是一門發展迅速的學科,每兩年就會出引進學科最新進展出版新教材,針對這些知識還可以由出題經驗豐富的老教師,根據具體教學的實際情況,結合大綱要求出題,以彌補現成試題的不足之處,完善試卷庫。

2.3總試題庫建設操作 進入課程的"控制面板",點擊"測試"區的"題庫管理器",再點擊"添加題庫"按鈕,在界面輸入題庫名稱和說明,我們按照總試題庫的原則,依次以章節名稱命名(第一章蛋白質、第二章酶等)進行題庫的添加。本科生的醫學試題主要是名詞解釋、單選題、填空題和問答題四類,按題目類型和題目難度分別建立子題庫,接下來就可以將對應的題目添加入題庫中去。

以"單選題"為例,按"單選題"按鈕,就會出現添加單選題的界面。題干輸入"問題文本"框里。在"答案"區設置答案數為5,在出現的5個選答案框內依次輸入相應的答案。點擊正確答案之前的圓框,填上實心表示該選項是正確答案。對于單選題,只能選一個正確答案,如果是多選題可以點擊多個圓框。在"類別和難度"中添加相應星號數量,填完各項后就"提交",返回到"題庫"界面。填空題和單選題添加方法相類似:在"問題文本"框里輸入題干,在"答案"區設置答案數,在出現的相應數量答案框內依次輸入相應的答案,在"類別和難度"中添加相應星號數量,填完后"提交",返回到"題庫"界面。名詞解釋是作為"簡答題"添加,添加方法也類似:進入添加簡答題的界面,在"問題文本"框里輸入題目,在"答案"區輸入答案,在"類別和難度"中添加相應星號數量即可點擊"提交"。問答題是以"論述題"的方式添加,添加方法和簡答題完全相同。

最后每個相應的庫中會出現所有添加的題目。對于每個題目都可以進行"修改"或"刪除",注意最后按"確定"進行確認,最終還可以對該題庫進行"導出"存盤,或"修改"或"刪除"。

2.4各級子庫的建立 根據學習的目的不同,分別建立上課前的預習題庫、上課結束后的復習題庫、以及階段性的測試題庫。課程預習往往是盲目,學生隨意翻翻不如不看,上課前的預習題庫主要是以基礎概念為主的名稱解釋和選擇題,使學生快速瀏覽預習的過程中掌握最簡單的知識點,有效節省了預習時間。平時沒有考試壓力,學生在上課結束后就不及時記憶知識點,到真正考試時,往往已經遺忘,考試時時間緊、壓力大,學生為了考試過關,以押題、押重點的形式復習,考完既忘,沒有達到學習的目的,復習題庫主要以單選題和填空題為主,并且設置使用時間,記錄學生使用頻率,計入學生平時成績,督促學生課后及時復習。生物化學與分子生物學的學習分為四個部分:生物大分子結構和功能、物質代謝與調控、生命信息的傳遞與調控和分子生物學技術與應用。每學完一部分內容,利用測試題庫讓學生進行階段性測試。測試題庫主要以名稱解釋、選擇題和問答題為主,讓學生加強知識記憶,并且融會貫通。

進入"控制面板"界面,點擊"測試"區內的"測試管理器",進行"添加測試",然后測試取一個名字,比如"預習第一章蛋白質",然后提交。提交后會出現"測試編輯器"界面,在"添加"菜單里面"取自題庫"選擇相應題型,在"創建設置"中設置題目的分值。若需選擇某題,就在某題前面打勾;若想全不選用,可點擊界面上方的全選框。選完題目后"提交",單擊"確定",測試建立就完成了。

3子試題庫的應用

3.1測試題的 進入"控制面板"界面,點擊"內容區"的"創建內容",名稱命名為預習、復習、測試三部分,每部分添加測試,此時"添加測試"框會出現已經建立的測試。選擇你要添加的測試(比如"預習第一章蛋白質"),然后"提交"-"確定"-"修改"測試界面。進入"修改測試"修改每道題的分值;點擊"修改測試選項" 點擊"測試可用性",其中"將鏈接設置為可用"必須選擇是,否則測試不能用;為測試添加通知可選"為此測試添加新通知"。課后復習設置"不限次嘗試",并且不限制答題時間;預習和階段性測試設置"有限次嘗試"3次,在"設置計時鐘"設置答題時間。設置"顯示開始時間",學生在特定時間看到試題。"自我評估選項"區,則選擇復習和階段性測試包括在平時成績簿中。"測試反饋"區選擇在測試完成后向學生反饋此次測試的 "分數",以及學生自己提交的"答案"及"正確答案"等。在"測試顯示"區選擇將所有的題目都同時顯示出來。"隨機排列問題"選項中,除預習是隨機選擇問題出現次序,其他是按照測試中題目的順序出現。設置完了后"提交","確認"后就返回到"作業"界面,在該測試旁點擊"管理",隨后出現"管理該測試"界面點擊"選擇性",設置時間,選擇"所有用戶小組",點擊"提交"后完成設置。

3.2測試的應用 老師把學生的信息以Excel表格的形式交給BB平臺的管理員,導入BB平臺的相應課程中,學生以學號登入BB平臺,就可以選擇進入相應的課程,在作業區中看到相應的測試。測試完成后一定要"提交"否則沒有成績。通過BB平臺,對于客觀題(選擇題)可以自動判分,學生可及時看到成績,而主觀題由老師進行給分。實時的測試可以提高學生的學習興趣,體會成功的喜悅。老師可以點擊"控制面板"的"測試"區進入成績查看、管理成績,也可點擊"下載成績",以Excel表格形式保存。老師可以通過實時的測試結果,檢查學生學習的效果,及時調整教學進度,收集學生錯誤率高的題目,上課及時解答學生問題。

4總結

BB網絡平臺的出現,在空間上提供遠距離的學習機會,拓展了課堂學習的空間;在時間上提供在不同時候進行學習的機會,增加了課堂外學習的時間。BB網絡平臺的醫學生物化學與分子生物學教學題庫建立,使得試題一次錄入可多次重復使用,減少了教師教學出題的負擔,實時的測試以及電子成績單的使用可以讓教師隨時了解學生的學習情況,在教學中具有較明顯的優勢,適合實際教學,在本科階段教學中取得良好的教學效果。

參考文獻:

[1]吳娟娟,朱蕙霞,賈辛.生物化學與分子生物學教學模式對比研究[J].生物學雜志,2014,29(2):106-107.

分子生物學的定義范文3

農業的出現,是人類發展史上的第一次革命,也是區分新、舊石器時代的重要標志之一,它為人類社會從蒙昧、野蠻邁向文明奠定了堅實的基礎。一般說來,農業革命主要包括栽培作物的產生和馴化動物的起源。系統探索家畜的起源,對于了解家畜發展史、揭示家畜對人類生活方式的影響至關重要。

眾所周知,家豬Sus Scrofa Domesticus緣自野豬的馴化。目前,野豬主要分布在歐亞大陸的南部,即分布于歐洲、北非和亞洲中部天山山脈的歐洲野豬,分布于中國大陸、臺灣、爪哇、蘇門答臘和新幾內亞的亞洲野豬。相比之下,家豬的分布范圍要大得多,幾乎遍及全世界,其品種也千差萬別、多種多樣。家豬與野豬在形態和習性上的差別明顯,家豬的下頜骨、頭骨和淚骨較短,犬齒退化,鼻部上移,顏面凹陷,面部加寬,后軀加長,體重增大,體幅變寬,胃腸發達,腹圍增大。它們一般白天活動,黑夜休息,性情也頗為溫順。人們不禁要問,兇猛的野豬是如何馴化為形態、習性迥然不同的家豬呢?家豬起源于何時、何地?系單一起源,抑或多個起源呢?諸如此類,皆為學術界長期關注的問題。多年來,國內外學者從不同角度,孜孜以求地探索家豬的起源與馴化,業已取得頗為豐碩的成果,然而,諸如馴化之初,鑒別家豬和野豬等關鍵問題,至今仍茫然無緒。本文在評述前人工作的基礎上,著重探討上述關鍵問題,嘗試提出新的思路,希望能有助于研究的深入。

動物考古學的證據

考古學誕生以來,發掘成果日新月異、層出不窮,為探索家畜起源提供了頗為翔實的實物資料。當前,探索家畜起源主要借助于動物考古學的研究成果。一般說來,判斷考古遺址出土的動物骨骼是否為家畜,主要依據以下三個原則:1、基于骨骼形態學的判斷,即通過觀察和測量,比較骨骼、牙齒的尺寸、形狀等特征信息,以區分家養動物和野生動物。2、考古遺址中某些動物經過了古代人類有意識的處理,可認為屬于家養動物。3、把動物的年齡結構及骨骼形態上的反?,F象與考古學分析有機地結合在一起進行判斷。

據報道,世界上最早的家豬發現于安那托利亞東南部的Cayonu遺址土耳其之亞洲部分,其年代約距今9000年。我國迄今發現的最早家豬,一般認為是距今約8000年的河北省武安縣磁山遺址。這一認識的根據如下:即1、該遺址窖穴中發現有完整豬骨,在其上面堆積著小米;2、絕大多數豬的年齡介于1-2歲間;3、豬上下臼齒的測量數據,與新石器后期遺址出土豬的數據相近;4、穩定碳同位素的分析表明,豬以C4類植物為主要食物,表明與飼養相關。

關于新石器時代家豬飼養的前提條件,袁靖先生認為有以下三條:1、傳統狩獵獲得的肉食已顯不足,需要尋求新的肉食資源;2、居住環境周圍存在著一定量的野豬,容易獲得馴化對象;3、農產品有了一定的剩余,為家豬飼養提供了足夠的飼料。由此可見,出土了許多豬骨的廣西甑皮巖遺址距今約10000年,因不滿足上述條件,故不能認為是家豬的發源地。與此同時,有關專家正在積極探討河南舞陽賈湖遺址距今約9000年的出土豬骨,不久應有明確結論。

分子生物學的證據

借助分子生物學方法,是研究家豬起源的另一重要途徑。分子生物學理論指出,長期的進化道路上,生物的DNA分子既保持著基本穩定的遺傳,又容忍偶然變異的產生。顯然,DNA分子的遺傳穩定性,保證了親代與子代之間的遺傳連續性;而DNA的變異,又使得子代與親代出現差異,導致了物種的進化。研究表明:突變導致的DNA中核苷酸序列的改變,與時間的累積成正比,即時間越長,DNA中核苷酸序列的改變越大。這種變化的速率是恒定的,兩種生物分離的時間越長,其分子的差異則越大,這就是所謂的“分子鐘”(molecular clock。這樣,若探明現存物種DNA的核苷酸序列,便可望估計它們共同祖先的分離時間,即其物種的起源。由于動物體內的線粒體DNAmitochondrial DNA,簡寫為mtDNA具有母系遺傳、變異速率快、拷貝數目多的特點,故常將其作為研究物種系統進化的首選。

Watanabe等首先利用限制性片斷長度多態性restriction fragment length polymorphism,簡稱RFLP分析了家豬包括亞洲豬和歐洲豬、日本野豬的mtDNA限制性酶切圖譜,結果發現亞洲豬和歐洲豬存在著很大的遺傳差異,表明兩者應有獨立的起源。Huang等對29個中國地方豬種、1個歐洲豬種以及野豬的mtDNA也進行了RFLP分析,除證實了Watanabe的研究成果之外,還發現中國野豬與中國家豬更為接近,暗示著中國地方豬可能只有一個單一起源。Giuffra等測定了來自歐洲和亞洲野豬、家豬中mtDNA細胞色素b的全編碼序列、mtDNA控制區的440堿基序列和三個核基因堿基序列,經系統發育分析后發現,一些家豬的mtDNA序列與歐洲野豬密切相關,而另外一些則與亞洲野豬密切相關,表明家豬應分別緣自歐洲和亞洲野豬的馴化。之后,蔣思文等對中國9個品種的140頭豬的線粒體控制區440bp和細胞色素b基因798bp的作了系統發育分析,而Kijas等對中國梅山豬、瑞典長白豬以及兩個歐洲野豬的mtDNA作了近全序列分析,其結果均證實了歐洲家豬和亞洲家豬分別起源于亞洲野豬和歐洲野豬,即現代家豬有著兩個母系起源。

此外,各學者還利用“分子鐘”理論估算了家豬的起源時間。Huang等首先根據哺乳類動物mtDNA每百萬年2%的進化速率,估算出歐洲家豬和中國家豬可能在280000年前來自同一祖先。Giuffra等則認為兩者分離的時間大約為500000年前。Jiang等的研究成果揭示了中國地方豬種和歐洲野豬的mtDNA序列變異發生在413000-875000年前,亞洲野豬的變異發生在7000-15600年以前,即亞洲家豬的馴化發生在7000-15600年前。Kijas等估計亞洲家豬與歐洲家豬的分離時間為90000年前。從以上數據可以看出,利用分子生物學推斷出家豬的起源時間絕大多數遠早于考古實物資料,其原因尚需進一步研究。需要指出的是,各項研究估算家豬起源時間的顯著差異,與分子標記及核苷酸序列的不同選擇密切相關。

中國國土遼闊,養豬歷史悠久,各地氣候和自然環境差異很大,形成了眾多的中國豬種。研究指出,若按自然地理環境條件、社會經濟條件以及外形、生態特點來考慮,中國家豬可以分為:華北型、華南型、華中型、江海型、西南型和高原型等六大類型。至于中國家豬的起源問題,蘭宏等利用RFLP技術,分析了我國西南地區家豬和野豬的mtDNA,發現西南地區的家豬與當地野豬極為相近。而常青等對華東地區家豬和野豬的隨機擴增多態DNARandom Amplified Polymophism DNA,簡稱RAPD作了分析,結果表明:長江下游江蘇地區家豬的品種或類群內,變異幅度相對較小,群體的遺傳趨異程度處于較低水平;而華東地區的家豬和野豬可能起源于一個共同的祖先。之后,Huang等和Jiang等的研究成果,均證實中國豬種的遺傳資源缺乏,其暗示著中國家豬的單一起源,而各地豬種的不同表型應為人工長期選擇的結果。

聚合酶鏈式反應polymerise Chain Reaction,簡稱PCR技術的出現和成熟,使人們可望通過古代豬骨DNA的分析,更直接地探索家豬的起源與進化。2002年,Watanobe等根據mtDNA控制區域的核苷酸序列分析,復原了日本沖繩島考古遺址出土豬骨的DNA,并對其與現代野豬、琉球群島、日本島、亞洲大陸等地家豬之間的關系進行了探討。他們指出,古代豬系東亞家豬血統,與琉球群島的本地野豬相關;清水貝丘(shellmidden)遺址彌生-和平時代,Yayoi-Heian Period出土的豬,出現一個獨特核苷酸的插入現象,表明其與琉球群島的現代野豬有所不同,反映了在彌生-和平時代早期或更早一些時候,亞洲大陸的家豬已被引入到沖繩島。綜上所述,不難預見,隨著分子生物學理論和技術的不斷成熟,利用古代DNA技術,探索家畜起源及發展的工作必將日益增多。 轉貼于

存在問題

無疑,家豬起源的研究業已取得了顯著的成就,然而,隨著研究的深入,新的問題也不斷出現,需要進一步思考和探索。眾所周知,野豬經馴化演變為家豬,其過程極其緩慢。而在馴化初期,家豬和野豬間,形態上幾乎沒有差別,甚至完全沒有差別。欲鑒別這一時期的家豬和野豬,主要依賴于形態學研究的動物考古學顯得無能為力。即便利用古代DNA技術,原則上也同樣難顯其能。這一點是最令人困惑的。此外,就目前而言,分子生物學的工作還主要集中在mtDNA方面。而mtDNA是一個單位點的分子標記,具有一定的片面性,難以揭示父系血統對后代基因的作用和影響。實際上,已有不少學者對此提出了質疑。

思 考

袁靖先生認為,人類獲取肉食的模式,按時間先后可分為三種,即依賴型、初級開發型和開發型。早期,漁獵是肉食的主要來源,肉食的豐富程度與獲取的難易,完全受環境資源的制約,這種獲取肉食的模式稱為依賴型。之后,除漁獵外,人們學會了某些動物的馴化,開拓了獲取肉食的新資源。此時,肉食資源還主要以漁獵為主,原始畜牧業仍然居于輔助地位。這種模式被稱為初級開發型。隨著畜牧業的發展,漁獵的比例逐漸下降,人們的肉食來源發生了質的飛躍,即肉類的大部分來源于某種馴化家畜,周圍環境野生動物已下降成為肉食的次要來源,人們將這種模式稱為開發型。顯而易見,家豬的起源應當發生在初級開發型階段,即馴化的開始階段。

Price認為,所謂馴化,就是經過不同世代的變異積累和環境誘發產生的發育變異之后,一大群動物逐步適應人類需求和封閉環境的過程。Bruford等的馴化定義為:改變動物或植物的遺傳特征,使之更符合人類需求的過程。Diamond則認為,野生動物的馴化,需要滿足以下條件:1、固定的食物來源;2、生長相當迅速;3、在封閉環境中繁殖;4、 性格柔順;5、不易驚慌等。以上學者的意見,可將家畜的馴化條件歸納如下:1、動物在人類的干預下經過世代的積累;2、動物與人類的關系極為密切,其食物主要來自人類的供給。顯然,如何采用科學方法判斷這兩個條件是否形成,當是探索家畜起源的關鍵所在。具體說來,有如下四種方法:

1、食性分析。相對而言,家豬的棲息環境較為狹窄,其食物的來源也十分穩定,并與飼養者的食物基本一致。因此,若以考古遺址出土豬骨為對象,分析它們的穩定同位素C、N和微量元素,了解它們的食性及其變化,并與先民們的食譜相比較,探討兩者之間的關系,可為家豬的起源提供重要的信息。

2、古代DNA研究。馴化初期,交通極為不便,文化交流頗為困難,豬只能近交繁殖。這樣,利用RAPD、微衛星等多位點分子標記,可望捋清古代豬個體間的親緣關系,進而探明它們的世代和譜系關系。無疑,若發現有三代關系,即可推斷豬已馴化。

分子生物學的定義范文4

教材中的緒論分為四節來介紹,面向學生講授時要按照教學大綱及標準教案要求進行,不宜做大幅度調整,但可以在某些環節自然地引出學習方法和課堂要求,使學生在初入門時有切入點,能夠了解單純的背書而不真正理解是無法學好這門課的。通過調查發現,經過4學期連續試用這種方法,學生能帶著明確的學習目的和正確的學習動機,更快地進入學習狀態,并且無論是一百人以上的合班,還是小班,都能很快形成良好的學習氛圍。例如在介紹開篇導學內容時,一方面強調后續各章導學都分為掌握、熟悉、了解三個層次,可以同時說明這三方面內容在期末測試中分別所占比例,明確期末理論成績與實驗成績具體構成,使學生知道總成績不僅僅是靠一張期末考卷,而是包括平時出勤、提問、操作、期中測試等多方面的綜合量化得分。對平時要求的細化雖然一定程度上增加了任課教師的負擔,但無規矩不成方圓。這種規則的提出是自然而然的,不是生硬的,學生容易接受,通過試行發現學生整體上能夠較快進入學習狀態。

2明確知識結構,激發學習興趣

按照教材編排,在提出生物化學的定義后即介紹生物體的物質組成及物質與能量代謝等內容,醫藥類學生多認為生物化學只在實驗室中能用到,學習只是為了考試;而高護類學生由于文科生比例較高,幾乎無相關化學基礎,這些不利條件無疑嚴重影響了知識接受。如何改變這種狀態,使學生內心產生“學習需求”?“學習需求”是學生追求所學知識與技能有所成就的一種心理動機。良好學習需求的建立是產生正確學習動機的基礎,也是促進學生積極參與學習活動的內部驅動力?!靶枨蟆笔侵甘挛锬壳暗臓顟B和被希望達到的狀態之間的差距。而“學習需求”是指當前在學習方面的狀態與所期望達到的狀態之間的差距。學習需求分析在教學設計過程不可或缺,這種需求分析和這一過程的教學策略、內容分析等其他元素相互聯系,密不可分,是教學設計過程中的重要開端。在實施過程中,可以結合這部分內容適時引出教材的知識結構安排,比如三養素、酶、維生素等章節屬于靜態生物化學,而三養素代謝等屬于動態生物化學。同時,筆者認為有必要向學生說明各章的計劃分學時數,雖然學期教學進度主要由教師掌握,但在緒論中明確各章節學時數可使學生對教材的知識安排有一個整體認識,了解到將要學習哪些主要內容。并且在此基礎上,可以精心選取能夠代表各章內容的一些生活實例來激發學生的學習需求。因為實例來源于生活,具有親切感;實例要有新意,能引起學習熱情;實例要與專業相關,具有實用性;不要單純講實例,而要和相關理論知識建立聯系,為后續各章節的深入作鋪墊。比如通過提出問題“無糖飲料為什么有甜味?”這個看似簡單的問題可以激發學生積極思考,非常容易說出因為其中有甜味劑,所以學生自己就能得出“有甜味的不一定就是糖”;接著教師可以反問“沒有甜味的一定不是糖嗎?”引導學生發散思維,但不一定馬上給出答案。然后還可以針對甜味劑發問,“飲料中的甜味劑被人攝入后會引起發胖嗎?”學生對于這個問題一般會出現意見分歧,并急于得到正確答案,這時“學習需求”已被初步激發出來。授課者可以據此簡要介紹脂類及蛋白質的有關知識,說明這三類物質在體內都可以經代謝產生能量,而且物質代謝與能量代謝同時進行過程中,酶的作用必不可少,生活中我們也常用到:家用洗衣粉中多添加增強洗凈力的生物酶;護膚品中有的含有超氧化物歧化酶等。那這些物質共同作用產生能量的場所在哪里?引導學生帶著問題學習線粒體的結構圖,為后期代謝部分的內容打基礎。通過采用這種以生活化的實例作為切入點,使學生由這種常見的日常事物逐漸過渡到相關的生物化學理論知識,可以克服畏難情緒,增加學習動力,內心認識到生物化學理論知識不是紙上談兵,而對日常的生產生活實踐有很強的指導意義,對今后的理論講授充滿期待。

3依據專業特點,選取相關實例

生物化學研究始于18世紀,經過多年來快速發展,其理論與技術手段已滲透到眾多領域,如基礎醫學、臨床醫學、生物藥學等,產生了分子生物學,并進一步產生了分子免疫學、分子病理學、分子遺傳學、分子藥理學等新興交叉學科[1]。雖然醫類、藥類、高護等專業都開設了生物化學,但由于專業不同,學習動機也不完全一致,這就要求授課者根據不同學生的專業要求,選取相關的應用范例,來引發其學習興趣,從而獲得良好的學習效果。從教育心理學角度來講,“學習興趣”是指某一個體想認識或者通過研究獲得某種知識的心理狀態,這種狀態是可以推動這一個體求知的內在力量。如果學生對某一學科產生了濃厚的興趣,就會持續地、專心致志地學習、掌握它,從而能夠極大地提高學習效果,因此可以說,興趣可成為學習的動機。因為在學習過程中能夠產生新的興趣并且能夠提高原有興趣,興趣是可以在學習進行中產生的,可以作為學習的動力?!皩W習興趣”可分為“情境興趣”與“個體興趣”兩種類型:“情境興趣”是指發生在環境中的某些事件具有吸引力并被個體所認識;“個體興趣”是一種伴隨時間不斷發展的、相對穩定且與某一特定領域有關的個人傾向或偏好。為了滿足不同專業學生對掌握本專業相關知識的興趣,授課教師有必要選取一些貼近專業內容、容易引起學習興趣的課外實例,以此說明生物化學是一門橋梁學科。針對醫類專業學生,可以從疾病的預防、診斷、病機、治療等多方面說明與生物化學的密切關系。如從疾病預防方面:早期疫苗多為減毒疫苗,少量注入人體后刺激機體產生抗體,達到防病的作用,但有一定的致病風險。而現在采用生物化學技術能夠人工合成某些病毒的蛋白外殼,因為其內部不含有核酸,大大降低了注射后的致病風險。而對于藥類專業的學生,可以提出一些問題供其拓展思路,如“我們都知道中國枸杞寧夏所產的品質最好,是我國道地藥材的一種,為什么道地藥材藥效好?與其他品種、其他產地的藥材在基因上有什么不同?可以用生物化學與分子生物學相關技術進一步研究”。幫助學生認識學習本學科的實際社會意義及與個人的密切關系。新學習興趣的產生一般不會憑空出現,而多為已有學習興趣的衍生品,因此,多方了解學生,掌握他們已有的學習興趣,就有了擴展和提高其學習興趣的可能。

分子生物學的定義范文5

1方法

1.1基于RA熱證的對證中藥定向文本挖掘文本挖掘分為文本數據收集、處理、結構化分析、可視化以及評價5個步驟[6]。首先,登錄中國生物醫學文獻數據庫,檢索關鍵詞“類風濕關節炎OR類風濕性關節炎”。文獻14435篇(檢索日期:2011年9月15日)。將收集來的數據,以ANSI編碼格式保存。利用文本提取工具,對下載的非結構化的TXT文本數據進行信息提取,保存成格式化的、便于數據庫(Access)和大型數據庫(MicrosoftSQLServer,SQL)處理的格式。通過關鍵詞對構造算法[7]進行數據清洗工作。然后結合專業知識進行解析,繼續按關鍵詞對構造算法進行噪音清洗,直到噪音降到滿意為止。然后,結合中醫證候要素特點進行定向文本挖掘,在RA數據集內,按照“熱”為關鍵詞對文獻的主題詞進行檢索,將數據集定義為“熱”子集。然后,針對這個數據子集,分別執行后續的計算[7]。經過計算,可以得到中醫治療RA熱證要素的中藥用藥規律。用可視化軟件Cytoscape2.8.2進行可視化處理,并以網絡圖的形式展現出來。

1.2PubChem數據庫搜索藥物靶蛋白將定向文本挖掘出的對證治療RA熱證的中藥分別輸入PubChem數據庫[8]檢索,找到每種有效成分的人類活性靶蛋白。

1.3基因芯片分析典型RA熱證與正常人外周血CD4+T細胞差異基因中日友好醫院門診病人中,隨機選取符合納入標準的早期RA女性患者,RA證候問卷表采集患者各項證候信息,參照相應標準進行寒、熱證候判斷,篩選出符合納入標準的RA女性熱證患者12名。同時按照排除標準選取中國中醫科學院12名健康志愿者(年齡在18歲至70歲之間)作為對照組。采集RA熱證患者及健康人空腹靜脈血,分離純化得到CD4+T淋巴細胞,用于基因表達譜芯片分析。比較RA熱證與正常人差異基因,選取1.4倍以上的上調及下調的差異基因分析,具體分析步驟見本課題組前期研究報道[9]。

1.4分別構建RA熱證對證中藥靶標網絡及RA熱證生物學網絡并進行對應分析利用IPA(IngenuityPathwayAnalysis)生物分析軟件,在線提交定向文本挖掘出的基于RA熱證對證藥物的靶蛋白列表及RA熱證與正常人差異基因列表。分別構建基于RA熱證對證中藥靶標蛋白的相互作用網絡以及基于RA熱證與正常人比較差異基因的相互作用網絡。利用軟件中的Network、CanonicalPathway、Functions及Comparison等功能模塊進行分析,獲得藥物靶標網絡功能及重要生物學通路。同時,比較藥物靶標網絡和RA熱證分子網絡,尋找和分析二者的生物學通路的異同。

2結果

2.1RA熱證定向文本挖掘結果通過定向文本挖掘,篩選出治療RA熱證的4個常用中藥:黃柏、知母、蒼術及牛膝,將其作為研究的對象,見圖1。

2.2RA熱證對證中藥靶蛋白及靶標網絡通過檢索PubChem數據庫,分別找到RA熱證的對證中藥:黃柏、知母、蒼術及牛膝4味中藥共有靶蛋白123個(略)。通過IPA軟件將這些靶蛋白構建RA熱證的對證中藥靶蛋白的相互作用網絡,見圖2A所示。經IPA分析,該網絡排名前5位的生物學功能見表1。

2.3RA熱證與正常人差異基因生物學網絡及功能RA熱證與正常人CD4+T淋巴細胞的差異基因中,上調基因15個,下調基因6個,詳見本課題組前期研究報道[9]?;谏鲜霾町惢蚝虸PA構建的蛋白質相互作用網絡見圖2B。經IPA分析,該網絡主要生物學功能見表2。

2.4RA熱證差異基因及其對證中藥靶蛋白的共同生物學通路在IPA系統的Comparison功能中,比較RA熱證差異基因及其對證中藥靶蛋白的共同生物學通路,發現在細胞免疫反應相關的信號通路中,二者都參與了共同的生物學通路:GM-CSF信號通路,CTLA4信號通路,T細胞受體信號通路及輔助T細胞中的CD28信號通路,如圖3~4所示。在圖4中,我們可以看到,這4條生物學通路中,RA熱證差異基因及其對證中藥靶蛋白都有參與,但作用的靶點并不盡相同。在GM-CSF信號通路中(圖4,A),RA熱證與正常人比較,BCL2A1(Bfl-1)基因表達上調,而RA熱證對證藥靶點為GM-CSF信號通路中的AKT和Bcl-xL,這些分子最終共同干預細胞的存活及增殖。在細胞毒性的T淋巴細胞中CTLA4信號通路(圖4,B)、T細胞受體信號通路(圖4,C)及輔助T細胞中的CD28信號通路(圖4,D)中,RA熱證與正常人比較,上調了通路中的CTLA4基因,而對證中藥靶點為AKT和NF-κB,都通過信號通路的網絡影響到整個通路的生物學功能。

3討論

文本挖掘技術能以線性和非線性方式解析數據,且能進行高層次的知識整合,又善于處理模糊和非量化數據[10]。大量的中醫藥臨床報道積累了豐富的文本數據,為文本挖掘提供了充分的數據條件[7,11]。蛋白質相互作用網絡(Protein-proteinInteractionNetwork)是研究生物功能或病理變化分子基礎的新途徑和新方法,也是目前國際上生物信息學研究的熱點之一[12,13]。發現并建立與疾病相關的分子作用網絡,對于認識復雜疾病至關重要,也是現代生物醫學研究所面臨的重大挑戰[14]。網絡藥理學基本思路是理解疾病“表型-基因-靶點-藥物”相互作用網絡特征,通過網絡分析,觀察藥物對疾病網絡的干預與影響,尋找可能的組合藥物靶標,預測最優化的組合藥物[15]。

分子生物學的定義范文6

1雙語教學的定義

雙語教學是指用漢語以外的一門外語作為課堂主要用語,進行非語言學科的教學。在我國,雙語教學多采用漢語、英語兩種語言模式,通過雙語教學可使學生在學習掌握專業課程知識的同時,加強和提高英語水平。2004年,教育部在《普通高等學校本科教學工作水平評估方案》中明確表示,“雙語授課課程指采用了外文教材并且外語授課課時達到該課程課時的50%及以上的課程”[1]。

2醫學檢驗專業雙語教學的重要性

作為一門工具語言,英語在國際中的地位是無可匹敵的。隨著我國改革和對外交流的蓬勃發展,醫學界的國際間交流與合作也日益頻繁。為了更好地與國際社會接軌,要把英語作為一門戰略性的交流工具來使用。

醫學雙語教學是培養具有扎實醫學專業知識、國際合作意識、國際交流和競爭能力的復合型人才的重要手段。推廣雙語教學,有助于醫學生以英語為工具,更全面、準確、快速地獲取國內外最新的專業信息,為今后的工作、學習、科研打下堅實的基礎。對于醫學檢驗工作人員來說,不僅要掌握常規檢驗技術與方法,更要學習和掌握本學科領域最新的科研研究動態和先進的技術。在日常工作中,許多高端的醫療檢驗儀器的操作說明書及控制面板皆為英文編寫,如果不懂專業術語以及專業詞匯的英文縮寫,將無法正確操作儀器,也難以對檢測結果進行正確的解釋和說明。除此之外,處于生物技術及醫學教育前沿的多是發達國家,大多數專業期刊、專業書籍都為英文編撰,醫學檢驗工作者獲取專業文獻、資料,推廣專利成果等都要依賴于良好的專業知識及英語語言交流能力。因此,作為醫學檢驗專業的專任教師,如何在傳授專業知識的同時進一步普及英文專業詞匯以及常用檢測技術、方法的英文譯文,是醫學檢驗專業教學改革的方向之一。

3分子病毒學課程教學特點

分子病毒學是醫學檢驗專業的一門專業基礎課程,是病毒學與分子生物學相互滲透融合而形成的一門學科。其內容融合了病毒學的基本原理與方法,以及分子生物學的基本知識與技能,將病毒基因組復制、基因表達及其調控機制作為研究重點,提示病毒感染、致病的分子本質,為病毒基因工程疫苗和抗病毒藥物的研制以及病毒病的診斷、預防和治療提供理論基礎及依據。

作為一門交叉學科,分子病毒學教材內容不斷推陳出新,將最新的分子生物學檢驗技術應用到病毒學的分類、致病機理、臨床監測等方方面面。目前使用的分子病毒學教材,都部分引用了英文文獻,甚至有的章節是英文譯著。全英文的教材也有不同的版本,以適用于本科、研究生教育。這就為實施雙語教學奠定了基礎。

4分子病毒學雙語教學改革的實施

分子病毒學雙語教學的目標應定位為:在學科知識水平提高的基礎上,提高專業英文水平。通過雙語教學,使學生能夠掌握常見專業詞匯的釋義與縮寫,能夠較為順暢地閱讀專業文獻。

雙語課程開設時間及教材選擇從我國教育現狀來看,大部分省、市、自治區的小學、初中、高中已經開始英語的普及教育,這為步入大學的醫學生提供了一定的語言基礎。相對于日??谡Z會話、新聞性的短篇閱讀理解來說,醫學檢驗專業英語的特點是醫學詞匯繁多,單詞冗長,專業技術方法表述復雜,難以理解和掌握。因此,通盤考慮,決定將分子病毒學(雙語教學)這門課程安排在第5/6學期進行。學生通過大一、大二的基礎醫學的學習,掌握了基礎醫學知識以及相關的醫學專業英文詞匯(如解剖學中組織器官的英文名稱,病理學中疾病的英文名稱,病原學中微生物的英文名稱及檢測方法等),而且大多數通過了大學英語四級考核,在專業英語的閱讀和交流上具備了一定的基礎。

雙語教學教材的選取是否適當,對教學效果有著直接的影響。若直接拿來外文原著,雖然專業性強,可專業詞匯量過大、難度高,難以引發學生學習的積極性。因此,在大量調研的基礎上,決定選擇重點章節的英文資料,將其進行匯總編撰。授課過程中,教師在基礎教學內容講述的基礎上,對重點篇章進行雙語教學,便于學生理解、掌握分子病毒學專業詞匯及專用術語,以達到循序漸進,由淺入深的教學目的。

采用靈活的教學手段英語作為獲取國內外醫學新知識、新技術的必備工具,是未來知識結構的重要組成部分。作為二本院校,河南科技大學在校學生水平尚未達到可使用全英文教授專業課程的程度。若盲目使用全英文教學,學生需耗費大量的時間與精力去記憶晦澀、繁雜的專業醫學單詞,勢必會影響到對專業知識的學習,喪失對雙語教學的興趣[2]。

分子病毒學雙語教學的改革必須采用靈活的教學手段,正確理解、認識英語與專業課的關系,以激發學生學習積極性為目的,方能達到良好的教學效果。比如在講解專有名詞定義、概念、臨床表現、實驗室診斷時,使用英語教材來講解,中間穿插用漢語講解;在進行致病機制等較為抽象內容講解時,先用中文進行講解,在學生理解的基礎上,穿插補充英文資料,將分子病毒學專業知識的傳授與英文專業詞匯、句式的傳授進行有機結合,互為補充。

提高師資力量雙語教學在要求以英語為載體授課的同時,更要求教師以傳授知識為重。在此模式下,教師對專業課程的熟練程度以及英語口語水平對教學效果的影響至關重大[3-4]。

為了能夠達到良好的教學效果,醫學檢驗教研室通過采取一系列措施來提高授課人員的專業知識能力以及英文表述水平。

首先,定期舉辦英語口語培訓班。利用本科教學平臺,聘請國際教育學院的英語外教,對分子病毒學專業課教師進行英文口語技能的培訓。

其次,加強專業英語的學習。分子病毒學的雙語教學涉及專業英文詞匯及表述,通過定期舉行醫學檢驗專業英語詞匯及英文原文翻譯的知識競賽,來提高專任教師的學習興趣和專業英文識記能力。

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