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分子生物學研究方法范文1
非酒精性脂肪性肝病 (nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD)是以無過量飲酒史(酒精攝入量＜20 g/d)以及肝細胞脂肪變性、氣球樣變、彌散性肝小葉輕度炎癥和(或)肝中央靜脈、肝竇周圍膠原沉積等為臨床病理特點的慢性肝臟疾病［1］，它包括單純性脂肪肝 (nonalcoholic fatty liver，NAFL)、脂肪性肝炎(nonalcohlic steatohepatitis，NASH)、脂肪性肝硬化(fatty liver cirrhosis，FLC)三種類型。NAFLD已成為導致轉氨酶異常的首要病因，并且有部分患者進展到終末期肝病，部分患者甚至與肝臟腫瘤有關。目前我地區NAFLD的發病正在逐漸上升［2］，本病的發病原因尚不完全清楚，認為其發生與胰島素抵抗、氧應激反應和脂質過氧化物質的代謝失衡有關［3］。本文就該病近幾年來其分子生物學方面的一些研究進展綜述如下。
1.氧自由基對肝細胞的損害作用
患者由于甘油三脂在肝細胞內蓄積，大量的游離脂肪酸（FFA）在線粒體內氧化，產生了過多的超氧陰離子和活性氧物質 (reactive oxygen species，ROS)，使抗氧化物質耗竭，過量的過氧化氫 (H2O2)和氫氧根離子 (OH)損傷肝臟細胞的線粒體和細胞膜，使肝細胞正常生長停滯，炎癥變性，最終導致肝細胞變性壞死而引起臨床癥狀［4］。氧是生物維持活性的必要元素，但其在代謝過程中形成的中間產物ROS，與生物膜的磷脂、酶和膜受體相關的多價不飽和脂肪酸及核酸等大分子物質發生脂質過氧化反應，結果使細胞膜的流動性和通透性發生障礙，引起細胞功能失調甚至破裂、死亡。機體在正常生理狀態下，具有完善的抗氧化機制，包括超氧化物歧化酶(SOD)等酶類和谷胱甘肽(GSH)等非酶類活性氧清除劑?，F代研究認為，活性氧增多和活性氧清除劑減少是NAFLD的重要發病機制［5］。線粒體是脂肪酸進行β氧化和三羧酸循環、ATP合成和ROS形成的主要場所，線粒體在氧化脂肪和其他燃料供給大多數細胞 ATP時，快速形成 ROS，盡管在這一過程中部分電子可與呼吸鏈上的半醌自由基反應形成超氧陰離子(O2)、過氧化氫 (H2O2 )和氫氧根離子 (OH)等氧自由基，其中超氧陰離子是最重要的毒性氧類產物，但細胞內的抗氧化劑可以清除之，避免其所致的氧化應激和脂質過氧化［7］。線粒體是 ROS形成的主要部位，線粒體電子轉運系統可消耗細胞90％的氧。大量的ROS可直接或間接通過改變線粒體膜通透性轉變孔 (MPTP)的開關，導致細胞凋亡和壞死［8］。 ROS可氧化不飽和脂肪酸導致脂質過氧化，所形成的脂質過氧化物 (LPO)可使部分非酒精性脂肪性肝炎(NASH)患者發生 mtRNA缺失、復制錯誤、修復障礙和斷裂，并造成其呼吸鏈復合物活性降低［4］。DNA對氧應激很敏感，線粒體的DNA(mtRNA)的氧化損傷敏感性比核DNA高達10～16倍，這是由于mtRNA缺乏組蛋白保護、線粒體修復程序不完整以及 mtRNA相似呼吸鏈(該鏈是細胞內 ROS的主要來源)的缺乏［6］。研究發現，大部分NAFLD患者的大部分肝臟 mtRNA均有缺損，造成呼吸鏈復合物活性降低，同時，線粒體缺乏過氧化氫酶，該酶是唯一作用于GSH過氧化氫毒性作用的酶，線粒體不僅是氧應激的源頭，而且是 ROS作用的靶，大量的ROS促成線粒體功能障礙［8］。LPO還可與線粒體蛋白反應形成復合物，抑制電子沿著呼吸鏈的傳遞，使氧自由基形成顯著增多，進而加重線粒體損傷［6］。
2.腫瘤壞死因子(TNFα) 與NAFLD
機體的氧應激反應產生過多的TNFα可以誘導肝臟成纖維細胞、平滑肌細胞、血管內皮細胞、粒細胞和巨噬細胞產生集落刺激因子(GMCSF)，從而影響機體的炎癥反應和脂質代謝［9］。TNFα與早期非酒精性脂肪性肝病損傷有密切關系。有報道，NAFLD患者循環中TNFα水平增高，且TNFα與肝臟損傷的生化指數相關［10］。人們應用逆轉錄聚合酶鏈反應在大鼠非酒精性肝病模型的研究中發現，肝內TNFα mRNA增高的水平與肝臟病理損傷的程度相關，同時發現，抗TNFα抗體可以明顯減輕非酒精性脂肪性肝病大鼠的肝臟炎癥和肝細胞壞死病變，但對肝脂肪變性無影響［11］。對離體人肝胚細胞瘤細胞進行細胞毒性實驗發現，TNFα可以使該細胞生存力下降，這種作用與TNFα抗體引起細胞凋亡有關，抗TNFα抗體可以減輕TNFα的細胞毒性作用［12］。以上研究說明，TNFα在NAFLD的發病中起一定作用。
3.白介素(Interleuldn，IL) 與NAFLD
近年來有研究表明，不同的枯否氏細胞的功能狀態可加重或減輕NAFLD的肝損傷，因此認為其在NAFLD的發病中起重要作用，為此，枯否氏細胞的功能狀態在NASH發病機制中的作用也日益受到關注。人們發現NAFLD不但循環中 ILla和 IL6水平顯著增高，而且兩者的濃度與肝臟損傷的嚴重程度呈高度相關趨勢［13］。采用逆轉錄聚合酶鏈反應研究發現，給大鼠過量的脂肪灌胃2周或 4周，其肝臟內 ILla mRNA水平增高。喂飼過量的脂肪16周的大鼠肝內枯否氏細胞產生的 IL6 mRNA水平較對照組增加4倍。因此認為NAFLD中ILla和IL6的增高可能與 ILla、IL6轉錄水平增高有關［14］。IL6可以刺激培養的人皮膚纖維母細胞合成膠原。有人發現，枯否氏細胞 IL6 mRNA表達的增高與NAFLD纖維化形成有關，提示NAFLD中枯否氏細胞起源程序 IL6可能有促進膠原形成的作用［13］。另外，離體的 ILla、IL6細胞毒性實驗發現，單獨或聯合將 ILla或(和)IL6作用于肝炎細胞不會引起細胞毒性反應［14］。目前，關于 ILla、IL6在NAFLD發病中的作用途徑還在研究中。
4.轉化生長因子β(TGFβ)與NAFLD
TGFβ廣泛存在于哺育動物所有組織中，以血小板和骨組織中表達水平最高。在人體內存在 TGFβ1、2、3三種異構體。TGFβ起著調節細胞生長和分化的作用［15］。NAFLD患者，肝內TGFβ主要來源于枯否氏細胞。目前認為，TGFβ在NAFLD的主要作用是通過誘導細胞外基質的形成，抑制細胞外基質降解，導致肝纖維化形成［16］。從脂肪性肝纖維化大鼠肝臟分離得到的枯否氏細胞作用于肝星狀細胞，可以發現肝星狀細胞產生膠原。為了進一步證實TGFβ的作用，將抗TGFβ IgG預先與枯否氏細胞一起培養，然后去除多余的IgG，此時枯否氏細胞刺激肝星狀細胞產生膠原的作用被抑制，表明脂肪性肝損傷中枯否細胞產生TGFβ是促進膠原形成的重要細胞因子［17］。另外，離體培養的肝竇內皮細胞上的受體可與TGFβ快速結合。肝竇內皮細胞上這種高親和力受體的存在可能是TGFβ作用的重要途徑［18］。研究顯示，增殖細胞核抗原(PCNA)單克隆抗體，停滯于G1／S期的肝竇內皮細胞數量與NAFLD的嚴重程度明顯相關。TGFβ通過與肝竇內皮細胞受體結合抑制其增殖，使其分化為平滑肌樣細胞，后者在肝纖維化中起一定的作用。肝竇內皮細胞增殖抑制還可能通過產生另一些中間介質刺激肝星狀細胞分泌細胞外基質。人體內三種形式的TGFβ在NAFLD中均增高，并且隨病變嚴重程度而增加，其mRNA表達水平明顯增高。肝內TGFβ二聚體具有生物活性，還原劑可使二聚體分離，活性完全喪失，酸性微環境對于激活TGFβ有著重要意義?？莘袷霞毎赡苁紫确置诜腔钚訲GFβ，后者在細胞外或靶細胞表面激活，轉化為活性形式的TGFβ而發揮作用［19］。
此外，本病還受遺傳、環境、免疫和藥物等因素影響，總之，NAFLD的發病機制具有多樣性，仍有廣闊的研究空間。我們堅信隨著對本病研究的不斷深入，其發病機制將會得到進一步的闡明，并為其有效的防治提供措施。
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分子生物學研究方法范文2
【關鍵詞】醫學；高等院校；中醫專業；醫學分子生物學；教學；實踐
1教材的選擇
教材是體現教學內容和教學方法的知識載體，也是教師授課的重要依據和學生學習知識的工具，因此選擇合適的教材是教學過程中非常重要的環節。在開設中醫學專業醫學分子生物學課程時，我們選擇了供中醫藥類專業使用，由唐炳華，王繼峰主編，中國中醫藥出版社出版的《醫學分子生物學》作為教材。該教材承接醫學院校生物化學的教學內容，深入和系統地介紹分子生物學的理論、技術和應用，注重與基礎醫學和臨床醫學的結合，符合中醫學專業學生醫學分子生物學教學的實際情況，增強了教學效果。分子生物學是一門現代生命科學領域中的前沿性學科，新知識、新理論、新技術層出不窮，發展成果日新月異。因此如何借助現代化的教學設施將基礎性的教材內容與最新研究成果的補充增添內容融為一體，是教學改革的主要內容[5]。近年來，以新一代基因測序技術為代表的高通量分析技術，極大地推動了分子生物學的發展，組學以及大數據分析的技術手段為分子生物學的研究提供了更豐富的信息和更廣闊的視野。這使得現有的教材出現了一定的滯后性，我們根據長期教學和科研工作的經驗體會，編寫了針對高等醫學院校學生醫學分子生物學的專業授課為明確對象的《醫學分子生物學》教材。本教材在突出前沿和實用為原則的前提下，縮減了同類教材中普遍出現的與技術細節相關的大篇幅內容，而對理論和原理部分進行了擴展與強化；注重討論與疾病和臨床案例或相關問題的聯系；根據對分子生物學發展趨勢的把握，嘗試了對系統生物學等前沿領域的介紹[1]。目前，該教材已經在本校醫學各專業使用了近1年，取得了良好的教學效果。
2教學內容的優化
醫學分子生物學課程的概念抽象，內容繁多、新概念、新技術及新進展不斷涌現。在有限的學時內，合理安排教學內容、根據學生專業的特點優化教學內容、注重理論知識及技術相互滲透，并兼顧新知識的傳授，是取得良好教學效果的關鍵。配合新教材的內容，重新修訂了大綱和教案，精選了7個專題，以“基因與基因組”，“基因組穩定性與DNA損傷修復”，“基因表達的表觀遺傳調控”作為學生學習分子生物學理論知識的基礎；隨后通過“基因結構分析的基本方法”，“基因克隆與基因體外表達”介紹多項分子生物學中重要的實驗技術；與醫學緊密聯系的“腫瘤分子生物學”；包含近年來分子生物學前沿知識的“生物組學與研究方法”。確保課程內容既豐富全面，涵蓋基本理論與基本技術，又避免重復，還具有前沿性。
3教學方法的多樣性
醫學分子生物學課程的特點決定了必須采用靈活多樣的教學方法才能達到良好的教學效果。
3.1利用多媒體教學的優勢
醫學分子生物學課程中有很多需要掌握的概念、原理和技術，傳統教學模式會導致學生感覺學習枯燥，不能深刻理解概念，缺乏學習興趣。相較于以往傳統的板書教學，多媒體形式更靈活、內容含量更豐富，可以通過幻燈片、動畫、視頻等更加直觀形象地呈現，利于學生在有限的時間內獲得更多的信息量[6]。例如在講授聚合酶鏈式反應（PCR）技術的基本原理時，僅有文字描述，甚至示意圖都不能讓學生很好的理解PCR技術是如何把目的基因擴增至100萬倍的，在講解原理后配合PCR擴增的多媒體動畫，生動形象的展示PCR在每一輪循環中DNA新鏈合成的過程，數目變化，最終是如何達到100萬倍的。這樣就使抽象的理論知識變得具體化，加深了學生對概念的理解和記憶，提高了學習興趣。
3.2注重學生知識體系的建立
分子生物學的理論知識與基礎醫學各個學科如生理學、微生物學、免疫學、病理學、藥理學以及臨床各學科都有廣泛的聯系，相互交叉與滲透。所以要透徹理解分子生物學的理論精髓，必須將這些相關學科的基本原理有機地貫穿到相應的原理和概念中去。在醫學分子生物學教學過程中注重之間的相互聯系，例如核酸分子雜交技術涉及生物化學課程中講過的核酸分子重要的特性即：核酸的變性和復性。我們在講授核酸分子雜交技術之前會帶著學生復習核酸分子變性和復性的概念，然后引出核酸分子雜交的概念，再進入核酸分子雜交技術的介紹。這樣既鞏固了學生已有的知識，又由淺入深地理解和掌握了新知識，使學生的知識體系跨越學科的界限相互聯系在一起。
3.3突出分子生物學技術在中醫藥學研究中的應用
近年來，運用分子生物學相關知識與技術研究中醫學已經在國內外廣泛開展，目前的研究成果多集中在中醫基礎理論、中醫辨證論治學說、中藥臨床應用、中醫臨床研究等方面，對推動中醫理論向現代化邁進有著重要的意義[7]。中醫藥專業學生的生物學知識背景相對薄弱，因此在教學過程中需要考慮到學生的知識體系、興趣以及中醫藥專業人才的培養需求，針對性的進行講授[8]。在給中醫專業的學生講授醫學分子生物學課程的過程中，我們注意在醫學分子生物學理論和實驗技術的講解過程中穿插中醫藥研究中實際案例，如在講解限制性長度多態性（RFLP）技術時，引入科學家利用PCR和RFLP技術作為分析手段對黃芪亞族和甘草亞族親緣關系的研究。在講解人類基因組學和蛋白質組學的研究成果時，介紹利用蛋白芯片技術來鑒定中藥品質、分析中藥成分；利用基因芯片技術研究中藥治療前后疾病相關基因位點的變化，篩選中藥作用靶點。一方面激發學生的學習興趣，開拓了視野，另一方面讓學生認識到學習和掌握分子生物學理論和技術的重要性。
4提高學生的綜合素質
時代的發展對分子生物學教學不斷提出新要求，對專業人才知識結構和能力素質也提出了新標準，迫切需要培養創新型高素質人才[9]。因此，針對當前中醫專業學生的特點，培養學生在基礎研究、臨床實踐中應用醫學分子生物學知識分析問題、解決問題的能力，可以為今后學生科研選題或從事這方面的工作打下良好基礎。此外，我們還鼓勵有能力的學生閱讀相關英文專業書籍、和專業文獻；參加海內外相關領域專家所做的學術報告，增加學習興趣和熱情。
分子生物學研究方法范文3
關鍵詞：生物工程專業；分子生物學；雙語教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）38-0181-02
在生物學領域推廣雙語教學，這是面對日趨激烈的國際競爭和教育全球化趨勢、提高我國高等教育競爭力和全面提升素質教育的必然要求，也是貫徹科教興國戰略和培養具有國際競爭力的創新性生物學人才的客觀需要。為了適應這一新形勢的需要，我們近年來在生物工程專業開展了分子生物學雙語教學的探索，取得了一些成績，并積累了一定的雙語教學經驗。
一、分子生物學適合開展雙語教學
目前，普通院校的多媒體等教學條件有了較大改善，網絡教學資源也變得日漸豐富，這些都為分子生物學的雙語教學提供了有力的硬件支持。同時，隨著生物學的快速發展，越來越多的高層次生物學人才走上了普通院校的講臺，一定程度上為普通院校分子生物學的雙語教學提供了師資保障。
根據教學大綱的要求，我?！斗肿由飳W》課程的雙語教學開設時間為大三第二學期，但統計表明此前僅50%的學生通過國家大學英語四級考試，學生總體英語水平偏低，尚未滿足全英文教學的要求。如果這時對《分子生物學》課程進行全英文教學，會讓相當一部分學生難以接受復雜的分子生物學知識，使得學生不僅英語沒長進，專業知識也是一知半解，最終導致全英文課堂教學流于形式而達不到應有的教學效果。
采用全中文講授分子生物學課程顯然不能滿足當今社會對分子生物學尖端人才的要求。試想，在分子生物學飛速發展的今天，如果學習者只懂母語而不懂英語報道的學科發展、學術成果等，又如何跟蹤學科的最新進展呢？總的來說，教學師資、學生的英語水平以及分子生物學發展的需要，都決定了《分子生物學》課程符合開展雙語教學的學科和課程特征。
二、分子生物學雙語教學的初步實踐
我校生物工程專業是湖南省重點資助專業，筆者自2012年開始對本專業的分子生物學進行了雙語教學嘗試，現將初步教學實踐分述如下：
1.教學大綱的調整和教材的選用。鑒于分子生物學雙語教學與全中文授課的差異，我們首先重新修訂了《分子生物學》雙語教學大綱，并對教學內容和教學進度做了適當調整。在緒論中增加了分子生物學常用專業英語詞匯介紹，以彌補學生專業英語詞匯量的不足。同時，分子生物學雙語教學的關鍵問題之一是要選用一本合適的英文版教材，因為原版英文分子生物學教材常常令學生感到晦澀難懂。因此，筆者編寫了對原版教材加以注釋的講義，以保持英文的“原汁原味”，兼容中英文教材的優點，對分子生物學專業術語和詞匯增加中文注釋，書后輔以中英文詞匯對照表，每章開始部分增加中文概要，以方便學生理解和掌握教學要點。從多年的分子生物學雙語教學實踐來看，使用效果比較理想。
2.循序漸進的教學過程和多樣化的教學方法相結合。在進行分子生物學雙語教學過程中，鑒于剛開始時大部分學生都感覺有一定的難度，我們在最先常采用英文板書與中文講授為主相結合的方法，用英文講授那些較為淺顯易懂的內容，而重點和難點以及那些用英語解釋太復雜而漢語解釋又顯得簡潔明了的內容，則用中文講解。當學生的專業詞匯量逐漸擴大和英語水平慢慢提高，尤其是待學生逐步適應以后，再不斷提高英語講授的比重，最后過渡到以英文教學為主。對于分子生物學的一些實驗技術等案例教學一般也采用中文的方式。通過循序漸進的教學過程和多樣化的教學方法，能有效提高分子生物學雙語教學的實際效果，進而避免雙語教學流于形式。
3.運用多媒體等現代教學手段加大課堂信息量。我?！斗肿由飳W》總共56學時，采用雙語教學后并沒有增加學時，全英文版的書面材料和中英文雙語講授使得教學進度緩慢，不僅讓教師的課堂授課量受到影響，難以按時完成教學任務，也常常讓學生接受的信息量偏少。對此，本人在鉆研教材和相關教學參考資料的基礎上，精心制作好多媒體英文課件，課堂上借助于PPT的使用，不僅讓課堂教學內容變得豐富與生動，也可大大增加課堂教學的信息量；同時，還可以節省大量的板書時間，適當加快課堂教學節奏，保證按時完成教學進度和教學任務。課后將PPT課件及時傳到班級QQ群共享，以方便學生課后學習使用。
4.注重課后雙語練習，改革考核方式。分子生物學雙語教學實踐既是對教師的挑戰，要敢于擔當，同樣對學生亦是一種挑戰，要勇于面對。由于受教學大綱的要求限制了雙語教學的課堂教學時數，這必然要求師生在課內外都要多花時間和精力。一方面教師課后要精心備課答疑，構建習題庫上傳到班級QQ群，供學生課后復習交流使用；另一方面學生課后要及時預習、復習鞏固課堂所學知識。我們經常要求學生課后閱讀或翻譯教師指定的英文參考資料來鞏固復習專業術語以及一些相關的專業知識。每次上課前，教師安排一定時間對上次作業情況進行檢查點評，由復習舊課要點導入新課的教學內容。我們不僅注重課內外的雙語練習，還結合分子生物學雙語教學的特點調整了課程考試形式，如采用中英文結合制定期考試卷（英文占40%以上），其中，填空、名詞解釋及選擇等題型部分用英文制卷，并要求部分題目用英文解答。
三、加強分子生物學雙語教學的有效措施
綜上所述，目前分子生物學雙語教學中普遍存在的問題主要表現在：高素質雙語教學師資隊伍欠缺，教學方法陳舊；學生對雙語教學方式的興趣不濃厚，不及時熟悉英文教材；雙語教學管理欠科學、教學考核手段傳統單一?？傊?，分子生物學雙語教學的質量有待進一步提高，具體措施如下：
1.加強分子生物學雙語教學師資隊伍建設，不斷提高授課教師英語水平。要想取得分子生物學雙語教學的預期教學效果，首先就要有一支專業能力和英語水平都較強的教師隊伍。為了分子生物學雙語教學教師的英語水平，一方面現有雙語教學主講教師要積極主動參與外語培訓，可以由學校有計劃地安排相關教師到雙語教學經驗豐富的學校參加教學觀摩，或分批選派雙語教學教師到相關外語學院進修，或聘請教學經驗豐富的外語教師進行口語訓練，有條件的學校還可以把教師送到國外培訓，以提高其英語授課水平。另一方面學校要積極創造條件引進雙語教學師資，如采取相對優惠的政策以吸引國外留學人員來校任教，或邀請相關國外專家學者承擔部分雙語教學課程，如我校在2013年邀請湖南省海外名師、美國衛生研究院研究員肖調江教授為生物工程專業2010級本科生講授遺傳學課程，相關雙語教學教師通過全程觀摩教學，較大地提高了雙語教學能力。
2.加強分子生物學雙語教學用教材的管理，保障雙語教學因材施教。針對普通院校目前雙語教學存在的主要問題，分子生物學主講教師應該盡可能選擇通俗易懂與國際同步的最新教材，條件允許的盡可能結合學生實際編寫雙語配套教材，如與原版英文教材配套的講義，輔以相應習題講解，并上傳至班級QQ群以及教師教學空間，以方便學生課后隨時參考和學習。同時，針對地方本科院校學生英語基礎普遍較差的現象，主講教師還可以制作授課視頻和收集相關音像資料等輔助教學材料，并將課題組成員的上課過程進行錄像，方便學生課后自學，進一步提高學生的英語聽說能力。
3.改革傳統教學方法，實現分子生物學雙語教學手段的多樣化。同母語教學一樣，教學方法和手段也是實現分子生物學雙語教學教學目的的重要保障。教學方法的發展變化主要體現在教學方法的綜合化、教學手段的媒體化和主體化。鑒于目前分子生物學雙語教學的課時嚴重不足，一方面，雙語教學的主講老師要努力提高傳統課堂教學的效果，如及時與學生交流、溝通，了解他們的學習興趣、效果以及學習過程中所遇到的主要困難和相關要求，以提高雙語教學效果。另一方面，主講老師還應該充分利用QQ、微信等網絡資源，與學生及時開展網絡答疑等教學互動，這樣既可以及時掌握學生的課堂學習效果，也有利于教師及時把握教學方法，對于教學過程中的共性問題進行分析總結，進一步提高雙語教學效果。
4.加強分子生物學雙語教學的管理與支持，為雙語教學提供制度保障。為有效提高分子生物學雙語教學的教學效果，普通院校盡管師資等多方面條件受到一定限制，也應該創造條件保障雙語教學的順利開展。首先，加強雙語教學管理，制定切實可行的教學制度，及時檢查督促雙語教學主講教師按雙語教學大綱完成相關教學任務，教學過程不“縮水”，不流于形式；其次，適當加大雙語教學課程學時，保障雙語教學主講教師有相對充裕的時間完成教學任務；再次，建立激勵機制，如適當提高雙語教學的工作量、支持和鼓勵制作雙語教學多媒體英文課件、在業績考核等方面給予政策傾斜、加強對雙語教學教師的調查評估與溝通，以充分調動雙語教學教師的積極性。
提高普通院校生物工程專業分子生物學雙語教學任重而道遠，我們將通過不斷學習提高自身的理論認知水平、掌握新的知識和教學方法，為學生提供更好的教材，在學校與系部的大力支持和鼓勵下，在教學實踐中不斷改進課程教學體系，進一步提高分子生物學雙語教學質量。
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分子生物學研究方法范文4
一、“分子生物學”教學內容
“分子生物學”(Molecular Biology)是從分子水平研究生命現象、生命本質、生命活動及其規律的科學。隨著科學技術的發展，知識與信息日新月異，分子生物學的發展也隨之突飛猛進，各種新技術不斷被建立、各種新理論不斷被提出。分子生物學涵蓋面也非常廣，與生物化學和細胞生物學等生命科學主干課程有一些交叉。為了避免重復，我們將學習內容主要集中在從生物大分子的水平來闡述從DNA到RNA到蛋白質的基因表達的重要生命過程，以及研究這些重要生命過程所使用的最基本最常用的分子生物學技術。
二、選擇《分子生物學》教材
目前，國內高校《分子生物學》教材包括英文原版教材和各類醫學院所使用的教材在內共有幾十種之多，各高校因地制宜，因人制宜選擇適合自己的教材。武漢大學生命科學學院分子生物學課程自1986年開設，1990年成為武漢大學專業基礎課主干課程，自1995年開始實行雙語教學至2001年，其間所使用的教材為郜金榮、葉林柏主編的《分子生物學》。
從2001年開始，我們組織了新的分子生物學教學小組，以創新教育理念為指導思想，充分考慮到學生們所面臨的國際競爭形勢，對“分子生物學”教學進行大膽改革。因此，2002年采用全英文教學法來講授“分子生物學”本科課程，選用了英國利物浦大學的英文教材Instant Notes in Molecular Biology(Turner etal．)《分子生物學》精要速覽。該教材具有條理清晰，非常簡明，容易理解的特點，而且該教材有中文譯本，可以幫助學生快速準確獲得生字信息而省去了翻字典的麻煩，這對英文功底一般的學生無疑是一個極大的幫助。中文譯本也是目前為止七校聯合班所使用的主要教材。2005年，我們分子生物學教學組對教材進行又一次更新，選用了英文原版教材Molecular Biologyof the Gene(Watson et al)基因的分子生物學。此教材也有中文譯本。該教材內容豐富全面，編入了當代分子生物學研究的最新研究成果，而且附有光盤，用彩色動畫的方式細致地描述了每一章節中的學習重點和難點。是一本重點大學生命科學院較為理想的教材。
三、七校聯合班教學的特殊性與挑戰
武漢大學生命科學學院的“分子生物學”課程除了針對生命科學學院的本科生英文教學外，還有針對其他學院和大學的雙語教學。如武漢大學藥學院、武漢大學東湖分校，七校聯合班包括來自華中科技大學、武漢理工大學、中南財經大學、華中師范大學、中國地質大學、華中農業大學，武漢大學化學與分子學院、醫學院、水電學院等雙學位本科生，影響范圍覆蓋整個武漢地區的高校，每年有400多人接受教育。
在七校聯合班教學過程中，由于各校學生的學習基礎和綜合實力相差甚遠，專業背景也各不相同，因此，給教學工作帶來了極大的困難和挑戰，所選的教材既不能太難，又不能過于簡單，太難，很大一部分學生學習會跟不上，過于簡單往往不能覆蓋學科前沿知識。我們的解決辦法是以《分子生物學》精要速覽為主，以《基因的分子生物學》為輔。這樣能兼顧大多數同學的需要。新教材中有許多知識點是其他教材所沒有的，如介紹小分子干擾RNA(SiRNA)產生的原理和應用；描述mRNA的結構，新研究發現mRNA在細胞中大部分時間應該是環狀的，而大多數教材將其錯誤地描述成線性結構。此外，我們也為七校聯合班制定了一套行之有效的教學方法。
四、七校聯合班教學方法
1．多媒體教學。因多媒體教學內容豐富、信息量大、有課堂教學中圖文聲并茂等優勢，是目前高校教學所使用的主要方式，也是“分子生物學”多年來一直使用的主要教學手段。多媒體教學中所播放的動畫和小電影能取得很好的教學效果，激發學生的聽課興趣和注意力，所學知識容易記得牢。
2．為七校聯合班開辟專用《分子生物學》網盤。由于學生分別來自七個不同的學校，課件傳遞和課外交流不如本校學生方便，開辟專用網盤是目前為止比較有效的方法，網盤與網頁不同，不需要人制作和維護，只要輸入密碼，老師和學生都可以登陸。老師將課件上傳，學生能方便地下載。網盤也可以用于通知和不同學校間學生的交流。
3．教學互動。新教材帶有電腦使用光盤，以彩色動畫的方式細致地描述了每一章節中的學習重點和難點，緊接著有兩種類型的知識應用題(Apply yourknowledge)，用于考查學生對所學知識的理解程度和應用。共有兩種題型：傳統問答題(Questions)，和游戲題(Games)，都是由文字和圖畫組成，寓教于樂，學生們都很喜歡。每次下課前，預留10分鐘請兩位同學上臺作應用題，一位負責講解，一位負責電腦操作。這樣可以提高學生的學習興趣。
分子生物學研究方法范文5
關鍵詞： 分子生物學實驗教學 教學模式 實驗內容 評價體系
21世紀是生命科學的時代，分子生物學理論與基本技術滲透到生命科學的各個領域，成為生命科學中最具活力的學科，并且得到越來越廣泛的發展和應用，呈現出生機勃勃的發展趨勢[1]。
分子生物學實驗是一門集分子生物學和基因工程理論為一體的操作性極強的實驗性課程。因此，對實驗教學內容的設置會影響學生對分子生物學和基因工程的學習和理解，合理地設置分子生物學實驗教學內容對于培養學生的科學作風和科學思維能力，形成研究問題的科學方法和實際動手操作能力都具有十分重要的意義。
由于分子生物學實驗對操作技能和實驗條件要求較高，同時本科教學又具有學時少和學生人數多等特點，給分子生物學實驗教學帶來了極大的挑戰[2]。針對我院學生的特點，我們也在不斷思考，在實踐中總結經驗，以期更好地利用分子生物學實驗教學讓學生掌握其基本實驗技術和規范化操作，為進一步深入學習打下基礎。本文就此課程的實驗教學進行了探討。
1.教學模式
1.1從基本操作入手，培養基本技能。
在實驗課中對每個儀器設備使用方法都給學生清晰地講述，并多做示范動作，每個儀器上都簡明扼要地給出儀器使用操作步驟和方法，保證儀器的安全使用，尤其是微量移液器的使用及保養。在學生動手操作過程中及時指出不規范的地方，并予以糾正。實驗空隙給學生集中講解學生提出的問題，對實驗中的學生多提問幾個為什么，讓他們思考和回答，既活躍了課堂氣氛，又奠定了做好實驗的理論基礎。
1.2學生自主動手，培養實驗興趣。
為提高學生操作技能，對實驗的前期準備工作，如分子生物學實驗試劑配制、器皿清洗和滅菌等工作，在教師指導下由學生完成。帶領參與準備實驗的學生完成預備實驗，全程監督，嚴格要求，在具體操作方面，從試劑的配制、分裝到保存，儀器的使用及養護等都給予精心指導，實驗過程中出現的問題給予分析和指導。通過學生參與實驗準備，有助于理解和掌握整個實驗，同時可激發學生參與實驗的興趣和欲望。
1.3向學生開放實驗室。
實驗室的開放不僅是指儀器設備與時間概念上的開放，是實驗課程、實驗項目的開放，更重要的是讓學生投入到教師的研究課題中，讓學生在實際科研活動中得到鍛煉。承擔科研項目的教師鼓勵學生參與老師的科研活動并有計劃地安排實驗，根據學生的實際情況，分配給學生適當的實驗任務，在科研活動中鍛煉學生獨立完成實驗的能力，大大提高實驗技能。
2.依據能力培養，制定實驗內容
2.1精選實驗內容。
我院分子生物學實驗相對課時較少，本科生物技術和生物科學專業實驗課僅為18學時，在有限的學時內，我們選擇實驗內容時應盡量避免重復，還要兼顧實驗方法的完整性，充分體現分子生物學實驗與其他實驗的異同。我們選擇了大腸桿菌質粒DNA的提取、瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA、分光光度計檢測DNA的濃度和純度、大腸桿菌質粒DNA的轉化及聚合酶鏈式反應。通過對質粒DNA的提取、檢測、轉化、擴增使學生掌握分子生物學的基本操作。我們選用北京師范大學魏群教授主編的《分子生物學實驗指導》教材，由于實驗材料不同，有關老師共同編制了每一個實驗的方法步驟，簡明清晰，增強可操作性，盡量保證每個實驗都有實驗結果，讓學生觀察到自己所做的實驗結果，增強學生對實驗的信心。同時對我們無法開設的實驗，學生也可通過實驗教材的學習有一定的了解和認識。
2.2適當補充創新性實驗。
在實驗教學中，一定要重視培養學生自身的創新精神和科研能力[3]。學生可以選擇相應的指導教師，由學生選擇研究題目作為自己的課題，除了分子生物學基礎實驗以外，對于學生還要求系統學習創新實驗或生物技術綜合實驗，探索分子生物學實驗的多樣性，為培養不同層次的人才提供實驗教學模式的多樣性。
在實驗的開設上要注意實驗內容與專業相結合，使學生學到的實驗技術對今后的工作產生實質性幫助，這樣的實驗既符合本科教育的目標，又有利于激發學生學習的興趣。
3.建立科學、有效的評價體系
客觀公正地評價學生的學習效果是教學過程的一個重要環節。我們在分子生物學實驗成績的評定中，主要采用實驗考核包括平時考核和期末考核兩部分。平時考核的內容包括實驗預習、實驗操作、實驗報告等環節，各環節考核分數比例為：預習報告10%、實驗操作40%、實驗報告50%，這部分成績占該實驗課總成績的80%；期末考試（包括實驗操作、技能、實驗理論等）占該實驗課總成績的20%。
4.結語
分子生物學實驗課經過幾年的教學探索，取得了一定的成效，使學生認識到了本課程的重要性，激發了學生上好實驗課的熱情，牢固地掌握了分子生物學基本方法和規范化的操作，為后續相關課程的學習提供了有力保障。但也存在一些問題，如教學體系需要不斷進行適時的調整與更新，注意與相關學科的銜接。此外實驗室開放大大增加了教師的工作量，各種試劑、耗材增加；儀器設備的規范管理和使用等都有待完善和解決。
參考文獻：
[1]李林，張宇輝，李云峰.構建新的生物化學與分子生物學實驗教學模式[J].山西醫科大學學報：基礎醫學教育版，2004，6（6）：630-631.
分子生物學研究方法范文6
關鍵詞：生物工程類 分子生物學教學 改革初探
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）02（a）-0053-02
在現代生物學領域，生物技術作為一種新型學科和技術得到了飛速發展并為人類社會帶來了巨大影響。作為生物技術的核心學科，分子生物學，是研究核酸、蛋白質等生物大分子的結構與功能，并從分子水平上闡述這些大分子之間相互作用的關系及其基因表達提供機理的科學。
分子生物學是在多個學科的基礎上發展起來的，特別是生物化學和遺傳學，目前已逐漸滲透到生物學科的各個領域之中，改變了或正在改變著整個生物學的面貌，被認為是現代生命科學的三大前言學科之一，也是目前高校生物類專業的重要必修專業課之一。分子生物學是一門新興學科，在迅速發展的過程中會逐漸建立一系列新的理論和方法，知識點具有繁雜、更新快、抽象、難以掌握等特點，因此，在實際教學中必須根據專業情況做出調整，在教學內容和教學方法等方面進行改革，以突出重點，強化理論與實驗的結合，幫助學生理解并掌握分子生物學的核心理論體系和實驗技術方法。本文針對生物工程類專業的培養方向和教學重點，對分子生物學的教學改革進行了初步探索。
1 教學改革的基本原則和思路
我們開展分子生物學教學改革遵循兩條基本原則：一是適應普通高等教學需求的基本原則；二是適應本學科發展和人才培養需要的基本原則。在堅持兩個基本原則基礎之上，我們提出三條改革思路：一是針對生物工程類專業特點，突出分子生物學在現代工業微生物研究和改良中的應用趨勢和途徑，加強學生對專業的理解和本學科的認識；二是遵循高等院校教學特點，從教學方法和教學內容等方面進行改革和探索，建立一套能夠培養理論素養與實驗能力并重的工程化人才的分子生物學教學體系；三是加強理論知識與實際應用實例相結合的教學方式，在理論中強調應用，在應用中引出理論，使學生在有限的教學課時內消化理論知識的同時拓展視野并加強對本學科的理解。
2 教學改革具體內容
2.1 優化教學內容
我們在進行分子生物學課程的授學時，首先針對生物工程類專業特點選擇合適的教材并制定教學大綱。經過比較和分析，我們選擇趙亞華編著的《分子生物學教程》（第三版）（普通高等教育“十一五”國家級規劃教材）作為基礎教材，該教材主要闡述的是狹義分子生物學所涵蓋的范疇，編寫內容具有條理清晰，語言簡練，信息量大，實例豐富等特點，并且全書系統地在重要的知識點后附有簡要小結，便于學生在學習和復習過程中從繁雜的信息中快速的查找和理解重點內容，比較適合于普通高校生物工程類專業教學使用。
分子生物學課時少而內容繁雜，在有限的課時之內不可能按教材內容全部講授，學生也不可能全部能夠接受。因此，在實際教學過程中，我們必須結合專業特點，對教科書內容進行取舍，并根據專業的培養目標進行補充，突出專業領域涉及的重點和難點。因此，選定教材之后，我們根據生物工程類專業特點對教學內容進行了優化：（1）弱化學科交叉重復部分，分子生物學是在多個學科的基礎上發展起來的，也決定了分子生物學中有很多理論知識與其它學科具有交叉和重復，如生物化學、遺傳學、酶學和微生物學等，我們在分子生物學的實際教學過程中對已經學習過的交叉部分的知識點采用復習的方式快速進行；（2）強化對與專業相關的理論知識講解，例如DNA的重組、真核生物與原核生物基因的轉錄和表達調控等內容；（3）引導介紹與本專業相關性不強的知識點，學生如有興趣可以利用課外時間進行學習，以滿足求知欲望較為強烈的學生的學習要求，如噬菌體基因的表達調控、病毒的分子生物學等；（4）結合專業方向補充教學內容，加大應用實例講解，促進學生對理論知識的理解，例如講解特異位點重組內容時，可以結合目前研究領域應用較多的Xer/dif重組系統進行講解，讓學生理解了特異位點重組概念和過程的同時，又學習了該重組理論最新研究進展及其在微生物代謝途徑工程中的應用，從而實現教學內容的理論性、專業性、實用性、學術性和前沿性并舉。
2.2 改革教學方法
對大學生而言，分子生物學是一門及其抽象的學科，其中涉及的理論體系和生物過程復雜而又晦澀難懂，極其難以掌握，采用傳統的填鴨式教學，學生的學習興趣不高，學習效率有限，因此創新教學方法，改變授課方式，使抽象化的概念能夠直觀地呈現在學生面前，對提高學生的學習興趣并提升學習效率尤為重要。
我們在實際教學中，對教學方法做了以下四項改革：（1）采用多媒體教學，結合大量精美圖片、動畫和視頻，將抽象的、理論的生物過程或概念中涵蓋的大量信息有效、生動、形象化地展現給學生，例如，蛋白質合成過程中涉及的起始、延生和終止三個過程以及延生過程中涉及的進位、轉肽和轉位三個反應實際上是一個連續的動態過程，中間涉及的概念和因子很多，通過板書無法有效地進行形象化演示和解釋，而在多媒體教學方式下，借助大量圖片和動畫實現靜態和動態相結合的方式講授該生物過程，可使學生有效地理解并掌握該部分內容；（2）大力利用網絡資源，搜尋與講授內容相關的精美圖片和科教視頻，補充教材內容的不足，從不同視角、不同階段對重點內容進行闡釋，幫助學生對難點的理解和掌握，例如，RNA干擾技術是一個比較抽象的概念和過程，課堂調查中發現學生很難理解雙鏈RNA的產生、水解以及Dicer蛋白的作用過程等概念，在我們的實際教學過程中選用一段網絡公開視頻（Nature系列）通過三維動畫模擬，使學生輕松地“看到了”生物體內RNA干擾過程，極大地幫助了學生對相關過程的認識和理解；（3）利用生物學分析軟件演示促進學生理解，在現代分子生物學研究領域，無論是簡單基因的比對分析還是復雜的蛋白質定向進化模擬都離不開專業的生物學分析軟件，在教學方面利用生物學分析軟件也可以達到事半功倍的效果，例如，在講授蛋白質的編碼基因序列（CDS）和開放閱讀框（ORF）兩個概念的時候，學生短時間之內無法深刻理解，如果使用生物學分析軟件對一條基因進行分析演示，學生可以一目了然地“看到”CDS與ORF之間的聯系與區別；（4）結合實例對重點理論進行剖析，例如基因表達調控部分內容，在目前的科學研究領域和實際工業化應用領域研究都極為廣泛，但在實際教學時，由于知識點多，過程復雜，學生在學習過程中往往感覺到枯燥而不知所以然，此時即可在教學過程中結合某個具體的相關研究項目（例如碩士研究論文、博士研究論文或科研基金研究項目）的目的、意義和方法等進行講解，達到理論學習與實際應用相結合，在實例中引出理論概念和過程。通過大量實例的講解，不僅促進了學生對理論知識的理解和掌握，同時加深了學生對本學科的認識，拓展了學生的視野，培養了學生在實際應用中解決問題的思維能力。
2.3 強化實驗教學
分子生物學是在實驗論證的基礎之上建立并發展起來的對實驗技能要求很強的一門實驗性學科，因此，分子生物學的教學也必須有實驗教學作為支撐，只有在理論教學和實驗教學相結合的模式下才能使學生學以致用，達到真正理解并掌握分子生物學的教學目的。對工科的生物工程類專業，實驗教學具有舉足輕重、不可替代的作用，是培養學生動手能力和創新能力的基礎。在我們的實驗教學改革中，將每個班分為10組，每組3～4人，每個學生可以且必須單獨完成實驗操作，掌握本專業應用最為廣泛的基因工程操作技術中常用的經典方法。實驗教學時間與課堂教學時間比例設置為1∶2，保障有1/3的教學時間用于實驗教學。實驗內容主要圍繞基因工程操作技術經典的四個步驟進行，即目的基因的獲取、重組載體的構建（克隆載體）、受體細胞（大腸桿菌）轉化、結果驗證（限制性酶切和PCR），在此過程中連續進行染色體提取、PCR技術、連接、大腸桿菌感受態細胞制備、轉化、質粒提取、限制性酶切以及瓊脂糖凝膠電泳檢測等基本操作，使學生掌握DNA體外重組過程中使用的基本操作方法和技術原理。在上述實驗過程中，多數實驗步驟中都是微升級反應體系，對學生的動手能力和分析能力要求極高，因此，通過分子生物學實驗教學可以培養并強化學生的“精細化”實驗操作能力，為培養動手能力強，專業素質過硬，分析能力嚴謹的合格大學畢業生做出貢獻。
3 結語
綜上所述，我們分別從教學內容、教學方法和實踐教學等三個方面對分子生物學進行了教學改革和探索，在初步改革的教學過程中學生不再感覺到枯燥和晦澀難懂，學生的學習興趣也得到了顯著提高。但是，教學改革是一項需要持續進行的復雜而重要的工程，我們需要繼續在教學實踐中不斷地進行探索并總結經驗，在經驗總結的基礎上進行改革，在改革實踐中總結經驗，以期構建一套與時俱進的教學體系，為社會培養和輸送高素質的合格人才做出貢獻。
