分子生物学论文范文

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1.2实验材料

1.2.1蜱的来源2013年4－5月，从伊宁县的2个采集点、2个绵羊群，每群＞30只，均未药浴，采集其体表寄生蜱，共获得硬蜱324只，放置于潮湿阴暗处，以保持其存活。

1.2.2主要试剂PCR所用试剂均购自上海生工生物工程技术服务有限公司；DNA提取试剂盒（DNeasyBloodTissueKit）购自德国Qiagen公司；其他试剂均为分析纯。

1.3实验方法

1.3.1蜱种鉴定参照《中国经济昆虫志》［9］，用普通解剖显微镜将324只蜱进行形态学鉴定，初步分类后，从中选取50只用配备数码照相功能的解剖显微镜（LEICAM165C）拍摄图片，对蜱的盾板、假头、假头基、肛侧板、气门板、第一缘垛、孔区（雌蜱）等形态进行对比观察并测量［11］。1.3.2蜱的处理和DNA提取将蜱标本分别依次用浓度为70%、50%、30%、10%的乙醇溶液于37℃摇床中振荡冲洗1h，再用超纯水反复冲洗，干燥。最后置于消毒灭菌的1.5mlEP管中。按照DNA提取试剂盒使用说明书提取虫体基因组DNA，置-20℃保存备用。

1.3.3基因扩增用上游引物5′-CTGCTCAATGATTTTTTAAATTGCTGTGG-3′，下游引物5′-CCGGTCTGAACTCAGATCAAGT-3′扩增线粒体16SrRNA序列［12］；上游引物5′-CAAAAWCCTGGTAAAATTAAA-3′和下游引物5′-GCACTATCAAGCAACACGACT-3′扩增COⅠ序列［10］。25μlPCR反应体系：模板1.5μl（约50ng），上游和下游引物各0.75μl（75pmol），50mmol/LKCl，10mmol/LTris⁃HCl（pH8.3），1.5mmol/LMgCl2，1单位TaqDNA聚合酶。PCR反应循环参数为：①16SrRNA为94℃预变性5min，92℃变性30s，54℃退火30s，72℃延伸30s，共38个循环，72℃终延伸8min。②COⅠ为94℃预变性5min，92℃变性30s，50℃退火30s，72℃延伸60s，共38个循环，72℃终延伸8min。扩增片段后送上海生工生物工程技术服务有限公司测序。1.3.4序列分析及系统进化树构建结合GenBank登录的图兰扇头蜱的16SrRNA和COⅠ参考序列，将本实验PCR扩增的6条16SrRNA及6条COⅠ序列测序结果与参考序列比对，运用Mega5.0软件的ClustalX程序分析，计算遗传距离并构建遗传进化树。

2结果

2.1蜱种鉴定所鉴定蜱共324只（168、156），虫体体型较小，雌虫体长3.2～5.5mm，雄虫体长2.9～3.6mm，呈褐色，背腹扁平似卵圆形，芝麻至米粒大，雌蜱饱血后可膨胀达蓖麻籽大。体分为假头和躯体两个主要部分（图1A）。假头基呈六角形，侧角明显，后缘微凹（图1B）。雄蜱盾板覆盖整个背部，雌蜱盾板覆盖背前部，前部较窄，后部圆钝，盾板遍布刻点，以细刻点居多，粗刻点少而零散（图1C）。眼卵圆，靠近盾板前部边缘。须肢粗短，中部最宽，前端稍窄。雄蜱气门板长卵形（图1D）。体端有缘垛，中垛大于边垛，常有尾突（图1E）。有肛沟，雄性肛侧板后缘内斜明显，内缘具角突，长约为宽的2.5～3.0倍，内缘中部稍凹，后缘向内显著倾斜，其后方凸角明显（图1F）。结合有关文献［9，13］认为伊宁县的蜱具有硬蜱科扇头蜱属图兰扇头蜱的特征。但由于吸血、饱血雌蜱及部分未成熟或形态变异的雄蜱，仅用传统形态学分类方法不能准确区分。因此，从324只中选出6只雌雄分别具有形态差异的蜱（4、2），根据采集地点分别将其命名为YN-1、YN-2、YN-3、YN-4、YN-5和YN-6。YN-1为当地典型雄性图兰扇头蜱；YN-2和YN-3为半饱血雌蜱，因其腹部吸血膨胀已无法观察缘垛，肛侧板和副肛侧板难以区分形态且边界不清；YN-4、YN-5和YN-6为部分形态特征改变雄蜱，YN4和YN5体端较宽似倒置三角形与典型的图兰扇头蜱卵圆形体端不同，且YN5气门板呈长逗点形与血红扇头蜱气门板相似；YN6肛侧板后缘圆钝，凸角不明显。因此对这6只蜱采用分子生物学方法进一步分析，对上述形态学鉴定结果进一步验证。

2.2分子生物学鉴定

2.2.1PCR扩增通过PCR扩增上述形态学差异较大的6只图兰扇头蜱线粒体DNA，产物经1%琼脂糖凝胶电泳分析，均获得特异性很好的PCR产物，与预期目的片段一致（16SrRNA约为460bp，COⅠ约为760bp）。

2.2.2图兰扇头蜱16SrRNA和COⅠ基因片段组成利用Mega5.0软件计算6只图兰扇头蜱的16SrRNA和COⅠ基因片段碱基组成。16SrRNA基因片段A、T、C、G的平均碱基含量分别为36.68%、37.12%、10.7%和15.5%，碱基A＋T平均含量是73.78%。COⅠ基因片段A、T、C、G的平均碱基含量分别为38.56%、31.78%、14.12%和15.54%，碱基A＋T平均含量是70.34%。

2.2.3图兰扇头蜱基因序列比对及系统进化树运用Mega5.0软件的ClustalX程序进行多重序列比对后，16SrRNA获得2种不同序列，并登录GenBank，登录号分别为KF547987和KF547989；COⅠ获得3种不同序列，登录号分别为KF688136、KF688137和KF688138。各结合GenBank登录的3种扇头蜱的参考序列构建系统进化树。6只图兰扇头蜱16SrRNA基因片段的遗传变异很小，共检测出2个单倍型，1个变异位点。其中YN-2、YN-3、YN-4和YN-5序列相同，为一种单倍型；YN-1、YN-6在216位点处为转换位点（T-C），为一种单倍型。基因序列比较结果显示同源性均在99.5%以上，遗传距离为0.3%～0.5%。而上述6只图兰扇头蜱的COⅠ基因片段序列变异较大，共检测出3个单倍型，4个变异位点。YN-1、YN-2和YN-6序列相同，为一种单倍型；YN-3和YN-5检测到3个变异位点，均为转换位点（A-G），无插入/缺失和颠换现象；YN-4在上述变异基础上，于574位点处发生转换（A-G）。基因序列比较结果显示同源性均在98.6%以上，遗传距离为0.3%～1.9%。

篇2

1.利用APAGE、荧光原位杂交技术（FISH）、PCR和RFLP标记，对导入黑麦多小穗等性状创制的小麦新种质‘10-A’进行了分子检测。APAGE分析发现，‘10-A’与其他T1BL.1RS易位系一样，含有黑麦1RS的醇溶蛋白标记位点Gld1B3。用黑麦1RS的特异性PCR引物对‘10-A’的基因组DNA进行扩增，发现其也具有黑麦的1RS染色体。以黑麦基因组总DNA作探针，用中国春基因组DNA做封阻，与‘10-A’根尖细胞有丝分裂染色体进行荧光原位杂交，结果表明黑麦1R染色体的整个短臂（1RS）易位到‘10-A’中。用25个RFLP标记进行Southern分析，进一步发现10-A的1特异性限制片段发生丢失，代之以黑麦1RS的特异性限制片段，而位于其他染色体上的特异性限制片段未发生缺失。FISH和RFLP标记同时表明，‘10-A’中没有小麦4A-黑麦4R染色体易位。据此认为，多小穗小麦新种质‘10-A’属于T1BL.1RS易位系。同时，本研究还对‘10-A’的多小穗改良系进行了分子检测，发现他们均具有T1BL.1RS易位染色体。

2.对几种鉴定小麦背景中的T1BL.1RS易位染色体的常规方法和分子标记方法进行比较发现，APAGE方法是一种快速有效的方法，最易于在小麦育种选择中应用。

3.以来源于多小穗小麦新种质‘10-A’、普通穗型小麦品系88-1643和川育12号组配的三交组合‘10-A’/88-1643//川育12号的重组系为供试材料，选用4个RFLP标记和1个醇溶蛋白标记Gld1B3分析了T1BL.1RS易位染色体对农艺性状和籽粒蛋白质含量、及其性状间的简单相关和偏相关的影响。结果表明，T1BL.1RS易位[文秘站:]染色体对小麦小穗数、每小穗结实粒数、千粒重、穗粒重、株高和籽粒蛋白质含量等几个性状具有显著的影响，而对穗粒数和抽穗期的影响不大。T1BL.1RS易位系的平均小穗数、千粒重、穗粒重、株高和籽粒蛋白质含量分别比非易位系高5.0、4.6、6.4、5.7和6.8，而平均每小穗结实粒数则低6.9。从农艺性状间的简单相关和偏相关系数来看，一些性状间的显著简单或偏相关关系仅T1BL.1RS易位系群体中检测到，而另一些性状间的显著简单或偏相关关系仅在非易位系群体间检测到。同时，一些性状间的简单相关系数在易位系和非易位系群体间的差异性达到显著或极显著水平。这些结果表明，T1BL.1RS易位染色体不仅对小麦农艺性状和籽粒蛋白质含量具有显著的效应，而且对性状间简单相关和偏相关的程度和性质均有一定的影响。

4.利用APAGE和SDS-PAGE技术对四川白麦子地方品种、云南铁壳麦、半野生小麦和新疆稻麦的醇溶蛋白和高分子谷蛋白亚基进行了分析。结果发现，在89份四川白麦子地方品种中，共出现35种醇溶蛋白带型和3种高分子谷蛋白亚基组合，其中2份小麦地方品种的醇溶蛋白带型和87份小麦地方品种的高分子谷蛋白亚基组合与‘中国春’一致。在14份云南铁壳麦中，出现了8种醇溶蛋白带型和3种高分子谷蛋白亚基组合。在9份半野生小麦中，出现了9种醇溶蛋白带型和4种高分子谷蛋白亚基组合。在9份新疆稻麦中，出现9种醇溶蛋白带型和5种高分子谷蛋白亚基，其中1份材料具有Glu-D1编码的新亚基2.1 10.1。从醇溶蛋白和高分子谷蛋白亚基表型来看，新疆稻麦和半野生小麦的醇溶蛋白和高分子谷蛋白亚基变异最高，其次为云南铁壳麦，而四川白麦子小麦地方品种的醇溶蛋白和高分子谷蛋白亚基变异则最低。

5.根据醇溶蛋白APAGE图谱和高分子谷蛋白亚基SDS-PAGE图谱，研究了四川白麦子地方品种、云南铁壳麦、半野生小麦和新疆稻麦的Gli-1、Gli-2和Glu-1位点的等位基因变异频率。在89份四川白麦子地方品种、14份云南铁壳麦、9份半野生小麦和9份新疆稻麦的Gli-1位点上，分别发现14、10、14和11个等位基因；在Gli-2位点上，分别发现15、9、13和12个等位基因；而在Glu-D1位点上，则分别出现了5、5、6和8个等位基因。从等位基因出现的频率来看，新疆稻麦和半野生小麦的等位基因变异频率远远高于云南铁壳麦和四川白麦子。从不同基因位点来看，Glu-1位点的等位变异又低于Gli-1和Gli-2位点的等位变异。

6.根据Gli-1、Gli-2和Glu-1位点的等位变异频率计算四种小麦地方品种群体内的Nei’s遗传变异系数。在四川白麦子、云南铁壳麦、半野生小麦和新疆稻麦的平均Nei’s遗传变异系数分别为0.3706、0.3798、0.5543和0.5693，表明半野生小麦和新疆稻麦的种子贮藏蛋白基因的遗传多样性高于四川白麦子和云南铁壳麦。从醇溶蛋白位点和高分子谷蛋白位点的遗传多样性来看，这4种小麦地方品种的Gli-1和Gli-2位点的平均遗传变异系数分别为0.5486、0.6632、0.7161和0.6770，而Glu-1位点的平均遗传变异系数则分别为0.0148、0.1777、0.2305和0.3540，远远低于前者，说明醇溶蛋白位点的遗传多样性远远高于高分子谷蛋白位点的遗传多样性。从染色体组来看，位于B染色体组的Gli-B1、Gli-B2和Glu-B1位点的遗传变异系数又高于A、D染色体组相应位点的遗传变异系数，表明B染色体组的遗传变异高于A、D染色体组。

7.利用Glu-Ax、Glu-Bx、Glu-A3、Glu-B3和Glu-1Dx5的特异性PCR引物，和位于1染色体上的γ-醇溶蛋白和低分子谷蛋白2对R标记，通过PCR的方法研究了8份四川白麦子、14份云南铁壳麦、9份半野生小麦和9份新疆稻麦贮藏蛋白基因的遗传多样性。结果表明，Glu-Ax、Glu-Bx、Glu-A3和Glu-B3等4个位点的遗传多样性较低，而γ-醇溶蛋白和低分子谷蛋白2个R位点的遗传多样性较高。所有40份供试材料均未扩增出Glu-1Dx5基因的特异DN段，说明这些小麦地方品种不含5亚基的编码基因。

8.利用14个STS-PCR的28种引物-酶组合和24个R标记对四川白麦子、云南铁壳麦、半野生小麦和新疆稻等4种中国特有小麦地方品种群体间和群体内的遗传多样性进行了研究。在供试的40份材料中，11对STS-PCR引物（78.6）的16种引物-酶组合（57.1）能揭示材料间的遗传多样性。在28种STS引物-酶组合中，共获得121条扩增DN段，其中32.7的片段具有多态性。在24个R位点上，21个位点（87.5 ）能够揭示材料间的多态性。在40份材料中，共检测到83个R等位变异，平均每个位点为3.46个等位变异。

9.根据STS-PCR和R标记的多态性，计算了材料间的Nei’s遗传相似系数，并采用UPGMA方法对其进行遗传聚类。结果发现，STS-PCR和R标记揭示的4种特有小麦地方品种群体内的遗传相似性均一致地表明四川白麦子和云南铁壳麦的群体内遗传相似性较高，而半野生小麦和新疆稻麦群体内的遗传相似性较低。这说明新疆稻麦和半野生小麦群体内的遗传多样性较高，而四川白麦子和云南铁壳麦群体内的遗传多样性较低。同时，STS-PCR和R标记均能将所有40份材料相互区分开。从4种小麦地方品种间的遗传关系来看，新疆稻麦与其它3种小麦地方品种间遗传分化较大，单独聚为1类；而四川白麦子和云南铁壳麦间的遗传关系较近，但部分半野生小麦也与云南铁壳麦间具有较近的遗传关系。从R标记和STS-PCR标记揭示的群体间和群体内遗传相似系数的大小来看，与STS-PCR标记相比，R标记在材料间的多态性更高，能够揭示更多的遗传差异。

10.在本研究中，从种子贮藏蛋白来看，‘中国春’与‘成都光头’的醇溶蛋白带型和高分子谷蛋白亚基组合完全一致。从STS-PCR和R标记揭示的遗传关系来看，‘中国春’与‘成都光头’间的遗传相似性最高。这些结果进一步证实‘中国春’是‘成都光头’的一个选系。

11.利用R标记对来源于贵州、云南和四川的8份高抗赤霉病小麦地方品种和4份高感赤霉病小麦材料间的遗传多样性进行了研究。在小麦21条染色体的25个R位点上，共检测到74个等位变异，平均2.96个；其中21个位点（84）能够揭示材料间的多态性。根据R标记揭示的遗传相似性来看，虽然高抗赤霉病小麦地方品种间以及它们与高感材料‘中国春’间的遗传相似性较高、遗传多样性低，但是它们与高感赤霉病的人工合成双二倍体‘R’和意大利小麦品种‘阿勃’间具有相当高的遗传多样性。这些结果表明，可利用高抗赤霉病的小麦地方品种与高感赤霉病的人工合成双二倍体‘R’或意大利小麦品种‘阿勃’之间杂交，构建分子标记遗传分析群体，以标记其中的抗赤霉病基因。

关键词：小麦，黑麦，地方品种，赤霉病，多小穗，农艺性状，蛋白质，遗传多样性，APAGE，SDS-PAGE，FISH，RFLP，STS-PCR，R

TheMolecularBiologyofSomeecialWheatGermplasms

Atract

Wheat(TriticumasetivumL.)isoneofthemostimportantcroinworld.Astheothercrop,thegeneticdiversityofcultivatedwheathasbeengreatlyerodedbythefrequentuseofsameparentalgenotypesforbreedingcultivars.Geneticerosionnotonlylimitsthefurtherimprovementofyieldandqualitybutalsomakeswheatincreasinglyvulnerabletobiologicalandenvironmentalstre.Althoughtherearemanygoodgenesfortheimprovementofwheatintherelatedwildecies,theintroductionofthesegenesfromwildicestocultivatedwheatneedsomeecialcytogeneticmanipulatio.Themoderncultivarsandlandracesaretheprimarygenepoolofcultivatedwheat.Therealsohadmanygoodgenesforwheatimprovementintheprimarygenepool,andnoecialcytogeneticmanipulationwasnecearytotrafergenesfromtheprimarygenepooltocultivatedwheat.Thus,itisanimportantworktoevaluatethegeneticdiversityoftheseresources.Themolecularbiologytechniquesmakeitispoibletoevaluatethegeneticdiversityamongthewheatgermplsmsindetail.Theobjectivesofthisstudyweretodetecttheryechromatininthebackgroundofanewmultiikeletwheatgermplasm10-Aandtheeffectsofthisryechromatinontheperformanceofagronomiccharacters,todescribethegeneticvariatioofseedstorageproteingenesintheChineseendemicwheatlandraces,toevaluatethegeneticdiversityandgeneticrelatiohiamongtheChineseendemicwheatlandraces,andtoinvestigatethegeneticdiversityamongsomeChineselandraceshighlyresistanttoheadscabbyusingAPAGE,SDS-PAGE,FISH,RFLP,STS-PCRandRmarkers.Themainresultsweredescribedasfollowings:

1.UsingAPAGE,FISH,PCRandRFLPmarkers,theryechromatininthebackgroundofanewmultiikeletwheatgermplasm10-Awasdetected.APAGEanalysisindicatedthatthe10-ApoeedthegliadinmarkersGld1B3of1RS.PCRanalysisindicatedthatthe10-Aalsopoeedthe1RSofrye.UsingfluorescencelabeledtotalgenomicDNAofryeasprobesandcommonwheatgenomicDNAofChineseringforblocking,insituhybridizationshowedthatthe1RSofryewastraferredtomultisikeletwheatline10-A.Therestrictionfragmentslocatedontheshortarmofchromosome1Bweremiingandtherestrictionfragmentsof1RSwerepresentwhentheprobes,whichhavebeenidentifiedontheshortarmofthehomologousgroup1,wereusedinRFLPanalysis.FISHandRFLPanalysisindicatedthe10-Adidnotpoethe4A-4Rwheat-ryetralocationchromosome.Theseresultssuggestedthatthemultiikeletwheatline10-AcarriedtheT1BL.1RSwheat-ryetralocationchromosome.Inthisstudy,somerecombinantswithmultiikeletderivedfromatriplecro,10-A/88-1643//Chuanyu12,werealsodetected.AllofthemalsopoetheT1Bl.1RStralocationchromosome.

2.AcomparisonofsomenormalandmolecularmethodsforidentifyingandsurveyingthepresenceofT1BL.1RStralocationinwheatwasconducted.TheresultindicatedthatAPAGEistheeasiestan doftenfasterforscreeningpurposesinwheatbreeding.

3.TheeffectsofT1BL.1RStralocationchromosomeontheperformanceofagronomiccharacters,thegrainproteincontent,andthesimpleandpartialcorrelationcoefficientsamongcharacterswereinvestigatedwith4RFLPmarkersand1gliadinlocusGld1B3inrecombinantsderivedfromatriplecro,10-A/88-1643//Chanyu12.TheT1BL.1RStralocationchromosomehadsignificenteffectsonikeletnumberperike,graiperikelet,1000-grainweight,graiweightperike,plantheightandgrainproteincontent,whilenosignificenteffectsongraiperikeandheadingdatewasdetected.TheT1BL.1RStralocationlinesresultedin5.0,4.6,6.4,5.7and6.8increaseinikeletnumber,1000-grainweight,graiweightperike,plantheightandgrainproteincontentthanthenon-T1BL.1RStralocationlines,reectively.AndtheT1BL.1RStralocationlinesresultedina6.9decreaseingraiperikeletthan1Bgenotypes.SomesignificentsimpleandpartialcorrelationcoefficientswereonlydetectedwithintheT1BL.1RStralocationgrou,whilesomesignificentrelatiohiwereonlydetectedwithinthenon-T1BL.1RStralocationgrou.AndthesignificantdifferencesofsomesimplecoefficientsweredetectedbetweentheT1BL.1RSand1Bclaes.TheseresultssuggestedthattheT1BL.1RStralocationchromosomenotonlyhadeffectsontheperformanceofagronomiccharactersandgrainproteincontentbutalsohadimpactonthesimpleandpartialcorrelationcoefficientsamongcharacters.

4.UsingAPAGEandSDS-PAGEmethods,thegliadinandHMW-gluteninsubunitsvariatiowereevaluatedinSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat.In89landracesofSichuanWhiteWheat,atotalof35gliadinpatterand3HMW-gluteninsubunitscombinatiowerefounded.Intheselandraces,2landraceshadidenticalgliadinpartternwith’Chinesering’,and87outof89landraceshadthesameHMW-gluteninsubunitscombinationwith’Chinesering’.In14acceioofYuanHulledWheat,8gliadinpatterand3HMW-gluteninsubunitscombinatiowereaeared.In9acceioofTibetanWeedrace,eachacceionhaduniquegliadinpattern,and4HMW-gluteninsubunitscombinatiowerefoundedintheseacceio.Atotalof9gliadinpatterand5HMW-gluteninsubunitscombinatioweredetectedin9XinjiangRiceWheat.TheseresultsindicatedthatmoregliadinandHMW-gluteninvariatiopresentedinTibatanWeedraceandXinjiangRiceWheatthanSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.

5.TheallelicvariatioatGli-1,Gli-2andGlu-1lociin89SichuanWhiteWheatlandraces,14YuanHulledWheatacceio,9TibetanWeedraceand9XinjiangRiceWheatacceiowerestudiedbasedontheAPAGEandSDS-PAGEpatter.Therewere14,10,14and11allelesatGli-1inSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat,reectively.Intotal,15,9,13and12alleleswereidentifiedatGli-2inabovegrou,reectively.Only5,5,6and8alleleswerecharacterizedatGlu-1inabovegrou,reectively.Fromthefrequencyofaparticularalleleateachlocus,itindicatedthatmoreallelicvariatiopresentedinTibatanWeedraceandXinjiangRiceWheatthanSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.AndtheallelicvariatioatGlu-1werelowerthanGli-1andGli-2.

6.BasedontheallelicvariatioatGli-1,Gli-2andGlu-1loci,thegeneticdiversityateachlociwasinvestigatedinSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat.TheNei’sgeneticvariationindexes(H)amongabove4grouwere0.3706,0.3798,0.5543and0.5693,reectively.ItindicatedthatthegeneticdiversityofstorageproteingenesamongTibatanWeedraceandXinjiangRiceWheatwerehigherthanthatofSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.AtGli(Gli-1andGli-2)loci,theNei’sgeneticvariationindexes(H)amongabovegrouwere0.5486,0.6632,0.7161and0.6770,reectively.ButatGlu-1loci,theNei’sgeneticvariationindexes(H)were0.0148,0.1777,0.2305and0.3540,reectively.AndtheNei’sgeneticvariationindexes(H)atGli-B1,Gli-B2andGlu-B1locilocatedonB-genomewerehigherthanthoseofrelativelocionA-and D-genomes.TheseresultssuggestedthatthegeneticdiversityatGliwashigherthanthatofGlu-1,andthegeneticdiversityofstorageproteingenesonB-genomewashigherthanthatofA-andD-genomes.

7.FiveecialPCRprimersforGlu-Ax,Glu-Bx,Glu-A3,Glu-B3andGlu-1Dx5,and2Rprimersforγ-gliadinandLMW-gluteninwereusedtoinvestigatedthestorageproteingenevariatioamong8SichuanWhiteWheatlandraces,14YuanHulledWheatacceio,9TibetanWeedraceand9XinjiangRiceWheatacceio.ThePCRanalysisindicatedthatlowlevelgeneticdiversitywerefoundatGlu-Ax,Glu-Bx,Glu-A3andGlu-B3,whilehighlevelgeneticdiversitywerefoundedattheRlociofγ-gliadinandLMW-glutenin.TheecialDNAfragmentofGlu-1Dx5wasnotdetectedamongall40acceio.Itindicatedthattheredidnothavesubunit5encodedbyGlu-D1intheseacceio.

8.Using28primerset-enzymecombinatioof14STS-PCRmarkersand24Rmarkers,thegeneticvariatioamongSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheatwereinvestigated.Elevenoutof14STS-PCRprimersets(78.6)and16outof28primerset-enzymecombinatio(57.1)werepolymorphic,producingatotalof121fragmentswithanaverageof4.3fragmentsperprimerset-enzymecombinatio.At24Rloci,21Rloci(87.5)werepolymorphic,detectingatotalof83alleleswithanaverageof3.5allelesperRloci.

篇3

分子生物学是从分子水平上研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学,是当前生命科学中发展最快并与其他学科交叉渗透最广泛的前沿学科之一.进入21世纪,分子生物学的实验技术与方法已经应用到了生物学各个分支学科的研究中[1].研究生教育是培养具有科学精神和创新能力高层次人才的主要方式,培养硕士研究生创新思维和科学研究能力,将是作为研究生阶段的研究工作和将来作为科研人员所必备的素质.近年来,很多高校在研究生的培养上采取了重大举措,如浙江大学、中国科技大学、西安交通大学、中国农业大学等,实现了研究生的理论教学、实验教学和学位论文研究三阶段的培养模式[2].在加强研究生理论教学和学位论文研究的同时,注重研究生实践能力的培养,增加了实验教学环节,实现研究生实践能力的宽领域培养,再通过学位论文的研究,形成研究生实践能力的立体全方位培养.作为一个生物学研究生,把本科所学的基础知识与科学研究的最新进展联系起来,学好、学通分子生物学是必需的一步.基于此,2012年起我校在生物学科研究生学位课中设置“分子生物学实验”课,3年来虽然取得了明显的成效,得到了研究生与指导教师的认可,但在实际运行过程中也发现了一些问题,还需要通过不断的改革和实践,使生物学科的研究生更系统、更全面地掌握分子生物学的实验技术和技能,为后续的研究性实验工作和今后走上工作岗位提高科研水平打好一个坚实的基础.

1课程定位及理念

分子生物学在20世纪取得了理论和技术的飞速发展.分子生物学技术越来越广泛地应用于生命科学的各个研究领域当中.随着越来越多的理论突破,分子生物学技术也日新月异.在高等院校的生物相关学科的研究生教学中,越来越广泛地注重分子生物学的教学.分子生物学理论课教学内容多,范围广,有一定深度,学生很难透彻理解和掌握,如果不做实验,只学习理论,往往会事倍功半,理不出头绪.分子生物学实验课能给学生亲自动手参与实验全过程的机会,便于学生加深对相关理论的理解[3].研究生来自不同的院校,由于各院校课程设置不同,研究生接受的本科阶段的教育差别很大,这种差别在实验操作能力上体现最为明显.对于已经进入分子时代的生命科学来说,不熟练分子生物学实验操作的学生就很难快速适应课题研究的科研工作.在研究生学位课中设置分子生物学实验课,合理安排实验课内容,建立常规操作与科研课题相结合的实验课程体系,是提升研究生实践能力的重要途径,同时也能为学生完成硕士学位论文及将来从事科研工作打下良好基础.内蒙古科技大学生物学硕士研究生学位点于2006年经批准设立,2007年起招收首批硕士研究生,近10年来,已为及全国输送了一批从事生物学研究与开发的优秀人才.“加强专业技术教学、紧跟学科发展前沿、全面提升研究生培养质量”一直是本学科研究生培养工作的重点和目标.为适应新形势下高等院校研究生教育与创新型人才培养的目标,对研究生分子生物学教学的改革势在必行.2012年以来,我们通过在研究生学位课中设置“分子生物学实验”课,不仅显著地提高了研究生对分子生物学课程的学习热情,而且明显提升了研究生的科研能力.

2课程建设及特色

2．1课程建设的过程与方法

每学年的秋学期初新录取的研究生入学,根据对新生分子生物学知识背景和实验动手能力的详细调研合理安排实验课内容,建立常规操作与科研课题相结合的实验课程体系,并根据学科发展不断更新和完善,力求促进研究生科研工作的顺利开展.研究生分子生物学实验教学的改革分为3个阶段进行.

2．1．1准备阶段

组织相关人员成立课题小组,对小组人员进行具体分工,以2015年新入学的硕士研究生为研究对象,采用问卷调查方式对他们的分子生物学基础知识与实验操作能力进行摸底,撰写调查报告[4].

2．1．2实施阶段

(1)制定教学大纲.根据准备阶段的调查结果讨论研究生分子生物学实验课教学大纲,实验项目实行多层次、模块化管理,分为基础性、综合设计性、创新性3个模块.基础性实验项目以基本的分子生物学操作技术为主,如:质粒DNA的提取、限制性内切酶酶切DNA分子、琼脂糖凝胶电泳分离DN段、大肠杆菌感受态细胞的制备、重组DNA分子的构建与转化等、PCR扩增目的基因等.对没有任何分子生物学常规操作基础的研究生要逐个开出;对本科阶段已经接触并熟悉这些基础性实验的研究生可直接开出综合设计性实验,如:多种方法获得目的基因、动植物中某关键基因的克隆、重组质粒的构建等.创新性实验项目全部由本学科教师承担的科研课题转化而来,研究生可根据自己的研究方向与兴趣爱好选择项目完成,包括植物细胞中MYB类转录因子的筛选、与人类遗传病相关的核苷酸重复序列的克隆等.

(2)学生选课.将全部实验教学内容及具体开出安排提前公布,学生根据实际情况与自己的研究方向进行实验内容的选择,这一环节须由指导教师协助完成.选课结束后根据每个项目的选课情况准备实验,包括学生分组、准备实验材料、仪器设备、耗材试剂和实验讲义与实验报告册分发等.

(3)预实验.指导教师根据学生分组情况,每组安排组长一名,副组长一名,在实验开出前协助指导教师完成预实验.

(4)实验课开出.按计划认真组织研究生开出实验.实验操作阶段,要求学生熟练掌握实验操作流程,严格按规范进行操作.同时指导教师要充分调动学生的学习积极性和主动性,增强学生独立完成实验的能力和实际动手能力,使学生能够尽可能主动地、独立地完成实验的整个过程,为以后独立从事科研设计和科学实验打下良好的基础.

(5)课程考核.实验课结束后进行成绩考核,综合学生的预习报告、实验操作、实验结果与实验报告撰写情况给出实验课成绩.

(6)编写研究生实验教材.基于教学实践的积累,编写研究生实验教材“研究生现代分子生物学实验”,重点面向研究生的实验教学,将分子生物学基本实验技术和近年来发展起来的新技术、新方法有机融合.

2．1．3总结阶段

跟踪调查,了解研究生在分子生物学实验课结束进入课题研究后的情况,掌握他们在分子操作各个环节上的操作熟练程度,对取得的研究资料做全面的整理分析.在学科内部推出“研究生分子生物学实验”示范课,并完成相应的资料库与光盘制作,并进一步在全校范围内推广.同时课程改革小组的成员要不断讨论项目实施过程中存在的问题,并及时与兄弟院校沟通学习,提出切实可行的办法[5].

2．2指导教师队伍建设

自2012年生物学科硕士研究生开设分子生物学实验课以来,该课程的教学任务一直由我校外聘的留美分子生物学专家王建英教授负责,另配2名讲师作为助手.经过3年来的教学实践体会,加上学生与研究生导师的意见反馈,我们发现这种单一的指导教师模式是需要改进的,需要建设一支由长期工作在科研、教学一线教师组成的研究生实验课教学团队.教学任务分配上,根据团队内每位教师主要从事的科研领域和专业特长,分配相应的实验教学内容,每个项目安排2名指导教师,他们不仅熟悉所指导实验的技术要点,及时解决实验过程中出现的各种问题,还能将本领域相关的科研前沿、热点问题介绍给学生,以开阔学生视野,使每次实验均能获得预期结果.同时,指导教师在教学实践过程中也不断发现和审视自己,包括对自身专业知识的把握与实验技能熟练程度的反思,这样也能促使他们紧密跟踪学科发展前沿不断提高[6].本课程经各方面协调讨论,现已逐渐组建了一支人员稳定、业务基础全面、具有团结协作精神的教学团队.其中教授3人、副教授2人、讲师2人.其中大多数教师承担国家自然科学基金、内蒙古自然科学基金、内蒙古高校基金等科研项目,在努力完成这些科研任务的同时,有意识地将许多科研工作中的思路和先进的技术转化到研究生分子生物学实验的教学实践中.实验课教学团队的建设极大地提高了研究生实验教学质量,并申请得到了我校研究生教学改革项目建设立项资助.

2．3实验课成绩考核与结果评价

经过教学团队的调研讨论,针对分子生物学实验考核形式的问题,提出实验课评价体系多层次评价的管理制度,包含预习报告、平时考勤、实验操作、实验结果与实验报告撰写情况5个部分,分别所占比例为1∶2∶4∶1∶2;针对设计性与创新性实验,要加上实验方案制定与实验论文撰写环节.针对研究生各实验组人数较少、时间较灵活、学生专业多样化等特点,在考核中更加注重实验的具体操作过程.在课程开课初要将考核方案告知学生,让他们明确各环节的评分标准,在实际考核过程中如实记录作为评价依据.实验课结束后,通过“问卷调查与后期跟踪相结合”的模式及时对教学效果进行评价[7].通过发放问卷调查表的方式综合调查研究生对本门实验课的内容设置、教学方法及授课教师的教学效果等信息的评价.另外,在实验课结束一个学期后,我们对研究生指导教师进行问卷调查,对上一年度的实验教学效果进行了后期跟踪评价,对研究生进入到各自实验室工作后的科研思维、实验设计、操作能力等进行调研,综合评价实验教学效果[8].

3结语

分子生物学实验技术是生物学各分支学科科学研究必备的手段,在研究生入学后进入课题研究之前开设“分子生物学实验”课,熟练掌握基本的分子生物学操作技术,这是生物学研究生快速进入科研课题与顺利完成硕士学业的基本保证[9].研究生经过基本实验技能培训、全面综合实验及自主设计实验的锻炼及创新实验平台的全方位提升,科研能力得到大幅度提高.学生普遍反映研究生分子生物学实验为他们顺利进行课题研究、完成学位论文和未来的科研工作奠定了良好基础,一部分学生在硕士期间就发表了高水平的SCI论文.为生物学研究生开设分子生物学综合实验,在内蒙区内外兄弟院校进行此类设置的尚不多见,需要我们更加努力创立并逐步完善研究生实验教学平台,全面提升我校硕士研究生培养水平[10G12],及时将教师的科研成果提炼引入实验教学,提高指导教师的教学能力,使实验内容不断更新,为研究生进行课题研究及毕业以后从事相关的科研工作打下坚实的基础.

参考文献(References)

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[3]文莹,李大伟,李颖．微生物专业研究生实验课设计思路与特色[J]．微生物学通报,2011,38(1):123G126．

[4]郭淑贞,李丽娜,张前,等．基于问卷调查的中医院校研究生分子生物学实验课程改革探索[J]．内蒙古中医药,2014(12):138G139．

[5]杜联峰,孙万邦,夏嫱,等．研究生免疫学实验教学改革与探索[J]．教育教学论坛,2015,16(4):263G264．

[6]郑源强,包玉龙,丁枫．研究生医学免疫学实验教学改革与探索[J]．中国免疫学杂志,2015,31(4):548G550．

[7]宁启兰,马捷,李冬民,等．研究生实验教学改革中的分子生物学教学实验设计[J]．西北医学教育,2009,17(4):693G694．

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[9]于振江,严国光,郑维洁．进一步加强教学实验室的建设与管理[J]．实验技术与管理,1998,15(4):34G37．

[10]王雅梅,李宝红,于培兰,等．医学研究生分子生物学实验教学体会[J]．医学教育探索,2008,7(2):173G174．

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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。

5 参考文献

[1] 胡晓燕，于清水，吴伟芳.生化与分子生物学实验课考核方法的探索[J].高校实验室工作研究，2009，100（2）：55-56.

[2] 袁继红，李香花，朱意.分子生物学综合性实验教学的探讨与实践[J].生物学杂志，2011，28（3）：99-102.

[3] 姜立春，李俊刚，阎秋洁，等.分子生物学综合性实验创新教学改革与探索[J].实验室科学，2011，14（3）：56-58.

[4] 刘文，胡巍.分子生物学实验教学改革及综合性实验教学项目设计[J].教育教学论坛，2013（3）：226-227.

（下转第338页）

（上接第333页）

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【医学分子生物学主要栏目】专家述评、论著、综述、研究快报。

获奖情况：1990年《国外医学》系列第一次质量评比中获三等奖

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（一）实施课堂演讲依托的是“输出式”知识获取理论

目前，我国高校的大部分课程均是单纯的“输入式”教学，而彻底缺失了“输出式”教学。教育家Swain的“输出理论（outputhypothesis）”认为：“输出”可大大提高学习者特别是语言学习者的学习意识，对提高学习者的交际能力起着不可替代的作用；事实上，成功的专业知识和二语习得既需要大量“可理解输入（comprehensiblein-put）”，又需要有效“可理解输出（comprehensibleout-put）”。对学生而言，在农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲正是一种专业知识和英语的双重“强迫性输出（pushedoutput）”，是一种以任务为导向将学生置于真实“输出”环境的“任务型教学”。在完成演讲任务中，学生须经过重构在分子生物学和英语两方面将陈述性知识转化为程序性知识，并以富于情感的演讲来实现分子和英语知识的同时强化。

（二）实施课堂演讲体现的是“研究型学习”理念

“研究型学习”是指学生在教师指导下以类似科研的方法获得知识。农业院校研究生分子生物学双语教学的目标之一就是要强化学生的研究能力，课堂演讲正是磨炼学生研究能力的有效方式。这是因为，课堂演讲过程包括选题、准备、演讲和评价等环节，学生应对每个环节时都可模拟研究来开展。在认定题目时，学生须客观评价自身的知识基础和未来研究需要，这类似于科研中的“选题”；在准备演讲稿时，学生须大量收集、快速甄别资料，这等同于科研中的“文献检索”与“立论”，该过程锤炼的总结与写作技巧还能有效运用到学生的论文写作中；在制作PPT和上台演讲时，学生须理清逻辑、谋篇布局、旁征博引，该过程等同于科研中的“结题汇报”或“论文答辩”。可见，课堂演讲的实施正是契合了研究生课程的“面向研究”的属性，体现的是“研究型学习”理念。

二、我国农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲的主要操作环节

（一）学生动员

在首次课中，教师一方面要向学生说明课程的设计理念，强调课堂演讲的实施是顺应时代的发展，以敦促学生感悟教师的良苦用心，积极应对；另一方面，要说明课堂演讲的实施方案和评价方式（见表1），规定每位学生都要演讲一次，成绩将被纳入其“形成性评价体系”，并占课程总成绩的40％，促使学生高度重视、严肃对待。实践发现，少数分子基础知识扎实、英语口语功底好的学生对课堂演讲的兴趣较高，但大部分学生因分子基础知识薄弱、英语口语能力低下而对演讲产生焦虑感，故动员环节的核心是消除这些学生的畏难情绪，鼓励其勇敢面对。

（二）演讲题目确定

演讲题目按“一人一题”的原则并根据分子生物学内容和学生水平确定。就学科内容而言，题目须立足学生的研究需要，以分子技术的基本操作、新进展为重点，同时兼顾基本概念，做到深与浅、经典与现代的和谐统一。就学生实际而言，首先须照顾学生的知识背景，如学生的分子基础知识极其薄弱，则为其设计基础性的题目，并推荐中文材料；如学生已拥有较扎实的分子基础知识，则鼓励其选择较尖端的新命题。其次，须考虑学生在研究生阶段甚至在就业后的研究方向，如学生在研究中将不涉及或很少涉及分子问题，则让其选择“入门”型的题目；如学生研究涉及大量分子手段，则让其与导师沟通，使所选题目能贴近其研究细节或就是其研究的关键环节，即让演讲成为该学生准备研究的有机组成部分。在长期教学中，笔者已建成了课堂演讲的“题目库”，供每轮教学更新、使用。

（三）演讲PPT制作与审定

学生须提前准备好演讲PPT。演讲内容应紧扣题目，支撑材料可来自指定的原版教材、国际分子生物学相关网站或英语期刊。内容的组织应重点突出、结构严谨、逻辑清晰。PPT须用全英语完成，并讲究科技论文写作的规范和专业词汇翻译的准确度。PPT应长短适宜，背景美观，字体、字号恰当，图、表和视频等精美、合适。学生演讲前，教师及时审阅其PPT，指导其在分子内容和英语运用方面进行反复推敲，特别是要杜绝抄袭与剽窃现象。

（四）正式演讲前的演习

在正式演讲前，教师指导学生利用宿舍、实验室或自习室等场合反复演习，以熟悉PPT、控制时限、推敲演讲中构思与布局的科学性，并设计必要的肢体语言。教师可提供经典英语演讲稿供学生欣赏，让其领略英语演讲中的换气、连续、重音和停顿等用声特征。

（五）“上台”演讲

在规定时间，学生上讲台在10-15min内完成演讲，并预留提问时间1-2min，演讲顺序可按学生学号也可由学生自主决定。学生演讲时须先说或读英语，再汉译关键词或句。教师负责为学生营造一个宽松而庄严的环境，要求学生郑重进入演讲状态，并敦促其他学生尊重演讲者；学生演讲结束后，教师随机请学生对演讲者进行点评或提问。在学生演讲过程中，教师要宽容对待其失误或错误，及时给予总结或鼓励。条件允许时，教师可对演讲过程进行录音或录像，再在课堂上回放点评，这样可大大增加课堂的趣味性与互动效果。

（六）成绩评定与期末试题设计

演讲结束后，教师参考学生对演讲者的点评对演讲者进行评分（表1）。同时，教师在演讲结束后的提问时段，从演讲内容中快速精选部分知识点设计为期末考试题，并当场对全体学生说明，即本课程的期末考题全部来自学生的演讲内容，每个学生的演讲内容都有可能出现在期末试卷中，这样一来每轮课的期末试题均不同，可杜绝“师弟”、“师妹”向“师兄”、“师姐”打探期末考题、弄虚作假应对考试的弊端，从而促使全体学生专心听每一个演讲者的演讲，积极应对期末考试。

三、我国农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲的主要意义

（一）有助于强化研究生的分子生物学知识和综合运用英语的能力

农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲可从“源头”强化学生的分子知识。在学生为演讲做准备的过程中，教师引导学生熟悉国际上分子生物学的主要网站、著名期刊和经典名著，学生从中积累了大量的分子生物学专业词汇。随着阅读量的扩大，学生将逐步掌握分子基础知识、技术方法的英语表达方式，以实现对分子理论和技术的准确认知。同时，学生可熟悉部分分子生物学英语期刊的办刊宗旨和收录范围，从而为今后的英语打下初步基础。另一方面，实施课堂演讲可大大提升学生综合运用英语的能力。课堂演讲实施中，英语文献检索与阅读、英语科技论文的写作和英语口语演练等环节可系统地促使学生自主强化其综合运用英语的能力，教师则引导学生感悟英语的遣词造句、基本语法和科技论文惯用语等诸多细节，使学生运用英语时在词、句、段和篇各层次均力求地道，从而提高英语思维、锤炼英语思辨能力。其中，“上台演讲”环节可在近似正式交流的层次为学生创造说、讲、读和听英语的宝贵平台，可有效帮助学生在英语运用中认识到地道、优美语音语调的魅力和连贯、流畅表达的重要性。

（二）有助于强化研究生的心理素质

农业院校的研究生因英语较差而对演讲产生严重的畏难情绪，但仍被分子生物学双语教学中的课堂演讲“逼”上讲台。教师应正视学生的焦虑情绪，依托完善的演讲内容准备和基本演讲技能指导来帮助学生消除理解恐惧，调整期望值，临场时冷静、自制。实践证明，学生按平等机会轮流上台能有效帮助学生克服怯场心理，后上台者越发镇定自若，台下的提问者也逐渐活跃，在这种充满善意、激情的氛围中，学生运用英语的兴趣被激发，在公众场合展示自我的勇气得以增强，害羞、怯场等不良心理逐渐被克服。

（三）有助于强化研究生以信息收集与甄别为核心的思辨能力

我国长期的“填鸭式”教学使学生思辨能力低下，面对海量信息时，学生们往往无所适从。研究生参与课堂演讲时尝试以语言综合认知和运用为基础的跨文化交际，在应对演讲的各环节时都须调动、运用分析、综合、判断和推理等思辨能力。其中，学生浏览网站和阅读国内外参考文献时，须做到广泛涉猎、海量收集和快速甄别。面对庞大的信息群时，学生须以评判性思维、紧扣自身目标来辨析信息与目标的“关联度”，在有限的时空内快速决定材料的取舍和“取”的程度，该过程与科研项目申报中的立论依据梳理和研究假说凝练过程极其相似。可见，课堂演讲可培养学生良好的以信息收集与甄别为核心的思辨能力，这对学生研究工作的开展具有特别重要的意义。

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1全面把握教材，认真备课

分子生物学是一门新兴学科，整个教材反映了内容新颖性、理论抽象性和实验条件要求苛刻性。教师在接受教学任务后，要在课前做好充分准备，除“吃透”教材上的主要内容外，还要抓住章节重难点，根据专业特色，找到分子生物学与中医学专业的结合点。翻阅大量与授课内容有关的参考资料,掌握学科发展新动态，写出详细讲稿，制作简单易懂的幻灯片，配备典型的标本，展示典型照片和挂图等，合理安排课件内容和各教学环节时间，在每次上课前列出提纲，使每一次课的内容安排井然有序，突出重点和难点,体现科学性、专业性、生动性和易懂性。

2探索教学规律，讲究教学互动

教学是一个知识综合展现的过程，要不断探索教学规律，教学是一个不断发展的过程，要不断把新的教学手段、思想和理念贯穿到教学中;教学是一个多技巧并用的过程，要以学生为主体，激发学生的兴趣，引导学生学会主动学习，变强制接受为自觉接收，变被动学习为主动学习，变乏味学习为兴趣学习，变灌输为启发，变督促为引导，从“让我学”变为“我要学”。在教学过程中学会当一名演员，用诚恳的态度、饱满的热情投入每一次课，语言要通俗、生动、形象，声音要洪亮,语气要抑扬顿挫；在教学过程中学会当一名指挥官，要统筹全局，精心设计课堂教学，预可能出现的情况，从容驾驭课堂教学进程；在教学过程中学会当一名艺术家,随时洞察学生思维变化的态势，善于激起学生的兴趣和热情，把教学艺术渗透于教学的每个环节；在教学过程中学会当一名引路人，不断把科研中取得的新成果与课程内容衔接起来，使学生在学习中了解科研前沿与所学专业知识之间的联系,感悟出科学创造的技巧和着眼点,激发自身思想创新、知识创新。例如，在分子生物学教学过程中，讲到DNA双螺旋结构时让学生联想麻花,在讲到蛋白无规则卷曲时让学生联想厨房使用的钢丝球。同时,给学生提出问题:中西医结合有什么意义？中医五行理论与基因表达调控的时间性和空间性有什么联系？分子生物学技术与中医诊断技术的互补性在哪里？尽可能让学生结合专业，联系实际，拓宽思路。

3改革教学方法，提高教学效果

打破传统的教学方式，采取多种授课形式。例如，选取合适的内容让学生试讲,其余学生提问，教师点评;让学生根据已学内容写小论文，总结内容之间的联系，并结合专业阐述这些理论的实际应用；围绕授课内容提出热点问题，开展课堂讨论，让学生利用图书馆、网络等资源查找资料,提高学生学习的能力，例如可提出以下问题:转录和翻译的关系？中药对生物信号传递影响的路径和关系？中药多靶点、多路径和多方位作用与信号传递的关系？

讲授过程中密切关注学生的思维变化，用积极的心态精心设计每次课，提高教学效果。

4将科研体会与学术报告融入课堂

分子生物学是一门实验性很强的学科，理论和实验操作之间有密切联系，许多理论来源于实践。结合科研过程中的PCR技术、回收、转化、蓝白斑筛选等,给学生阐述核酸结构、DNA复制、RNA转录、蛋白翻译、细胞信号传递等,会使学生对相应的理论知识掌握得更牢固，理解得更深刻。

在教学过程中抽出几个学时，采用讲座的形式将分子生物学一些前沿知识介绍给学生,如“糖尿病的发生分子机制与中医疗法”、“PCR真的是魔鬼吗？”等，开阔学生的专业视野，激发学生对分子生物学的学习兴趣。

5考核要全面,评估要综合

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摘 要：本文提出基于创新能力培养的分子生物学课程教学改革的实践和思考，重点针对系统性、先进性和科学合理的理论教学体系和合理的教学评价体系.着重对大学生进行创新意识和创新能力的培养，从而塑造具有一定实践操作能力，具有独立思考、独立解决问题能力的专业型生物技术人才.

关键词 ：创新能力；分子生物学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2015）04-0239-02

现今，分子生物学作为生命科学发展的领军学科迅猛发展，为人类认识生命现象以及利用改造生物带来了前所未有的机会.当今高校的人才培养和教育目标能够归结为一点，即如何充分体现大学教育的内在价值和培养导向，将培养具有创新思维、学识素养、人格品质的高级生物学人才作为高校生物技术人才培养的主要目标和改革方向[1].在这一指导方向下，“分子生物学”课程的教学过程应着重对大学生进行创新意识和创新能力的培养，塑造具有独立思考、独立解决问题能力的专业型生物技术人才.

目前，大多数高校的分子生物学课程教学中普遍存在以下问题：（1）分子生物学课程高深莫测、专业词汇多且与实际联系不够紧密；（2）分子生物学课程具有的微观特征，使得学生对生物体内发生的生物学过程无法形成立体的感官印象；（3）课程知识内容更新快，实验技术发展速度快[2].笔者通过近年的教学研究和实践，结合生物技术类专业分子生物学教学存在的上述问题，同时也是分子生物学教学工作者为之头痛且急需解决的问题，探索出基于创新能力培养的“分子生物学”课程教学改革经验，现分析如下（图1）.

1 更新教学内容，紧跟学科发展前沿，为创新型人才培养奠定理论基础

1.1 系统性的课堂教学设计

高校创新人才培养是一项复杂的系统工程，创新教育的实施则需要通过课程教学来体现，而高质量的课程教学主要取决于课程设计和实施质量.由于生物学学科发展迅速，分子生物学理论体系持续处于一个不断发展和完善的阶段，新知识和新技术层出不穷.对学生而言，这种知识体系的更新往往使其感觉力不从心，然而创新比知识追赶更为重要，构建完整的知识体系才能是创新成为可能，而创新的前提则是学生对这门课程的兴趣度和认知指数.因此如何从课程开始授课就激发学生学习的兴趣是教师解决的首要问题.以课程绪论的讲述为例，可以提及一年一度的诺贝尔生理或医学奖以及化学奖，这些杰出的研究成果几乎都与分子生物学领域有关，而年代的由远及近，就是一部很好的分子生物学发展简史，尤其强调近三年的诺贝尔成果，这样在课程学习的开始就激起了学生学习的热情，让学生们感悟到学习这门课程有着极其重要的意义.同时在讲述分子生物学的授课内容时，按照“中心法则”这一知识主线展开，让学生一开始就感觉到课程的条理性.最后应用类似Nature和Science的国际性刊物上发表的一些有趣的研究结果或者一些生物学网站上有趣的研究报道，如“在电脑芯片上孕育生命”，“science—蚂蚁通过声音进行交谈“，“基因决定我们的身材是梨型还是苹果型”等，这些教学设计都能够极大的激发学生学习的积极性和热情度，从一开始就预防学生对这门课程有”晦涩难懂“这一先入为主的认识.同时在理论学习过程中应重视原理的发现和证明过程，如遗传密码这一知识点，不仅仅掌握密码子的基本特性和概念，更应该让学生了解在当时的分子生物学发展背景下，科学家是如何巧妙的设计实验思路和试验方法，解决了密码子的破译问题.使学生在学习的同时也了解了科学思维的创造过程.

1.2 多元化的知识获取途径

在知识输送的过程中更注重多元化的方式，如采用小组讨论的形式开展专题汇报，每小组8人，最终通过个人在专题研讨活动中的贡献对学生进行评价.这种方式为学生提供了一个通过集体知识体系完善和学习交流的学习方式，例如对“原核生物基因表达调控”这一部分的讲授，可以选自国际顶尖期刊Science、Nature或Cell的研究论文，进行集体阅读，提炼论文精要和基于理论知识的新的实验方法和原理，促使学生形成对不断发展的分子生物学知识多方位和丰富的理解，自主建构可持续发展的知识体系.此外，课程论文的撰写也是学生科研能力和创新能力培养的重要途径，例如课程讲授至“RNAi技术”，进行简单的课堂讲授后让学生进行“RNAi技术的应用及发展展望”，学生通过查阅大量的文献资料，结合自己专业特点总结近年来本专业通过RNAi技术产生的新成果，这种以“课程综述”的形式使学生对分子生物学学科的意义有了新的诠释，有效激发学生的学习积极性.同时需要将课堂讲授知识进行课后拓展，鼓励学生阅读多种课外资料，介绍一些专业的生物学网站如“丁香园“、“小木虫”、“生物秀”等，鼓励学生进入网站论坛和其他高校同学多交流专业问题，此外我们选取一些优秀的国外学术期刊供学生课外阅读，并要求学生总结阅读过程中的专业词汇、撰写阅读心得，在增加知识积累的同时，给学生提供尽快掌握学科专业知识及其相对应外语词汇的机会（图2）.

1.3 优化教学手段，传统与现代教学相结合

针对分子生物学课程的微观特征，教学团队的教师在课程讲授过程中充分利用现代多媒体技术尽量多的引入一些视频，来增加学生对生物体内发生的生物学过程的感官印象，并上传至网络教学平台，便于学生理解抽象问题；如“DNA的复制、RNA的转录合成过程和蛋白质的生物合成过程“都可以利用生动形象的动画让学生直观了解起始、延伸以及终止的全过程，通过观看动画让学生观察基因表达发生的空间位置、各种蛋白质因子与起始位点相结合的顺序，以及起始复合物的形成过程.然后将视频中转录的发生过程作为主线与理论教学内容紧密结合起来，突出重点，层层深入.又如对于“原核生物基因表达调控的基本单位——操纵子“，通过动画了解乳糖操纵子的作用机制等.最后本章内容讲授完毕后，要求学生再一次根据视频对本章进行一次回顾，找出相应的知识点并及时解决有疑问的地方.

网络教学平台是课程授课的第二“阵地”，本课程已获得甘肃省精品课程，因此对课程网站的建设持续进行（jwjpkc.gsau.edu.cn/2013/fzswx/index.html）.鼓励学生参与提出问题并解决问题，或展开进一步的讨论.学生实在不能解决的问题由老师在网页上或课堂上解决.通过这种途径使真正优秀的学生有自己的发展空间并培养所有学生主动学习的热情，培养学生相互帮助的优秀品格并享受帮助别人的喜悦.

2 建立健全教学评价方式

创新性培养成效的体现需通过科学的评价方式进行，一方面是对教师教学效果的评估，更重要的是为创新性能力培养的学生起到激励的导向作用.因此，合理的教学评价体系也是创新性教学体系的重要组成部分，是实现教学质量监控的重要手段.Bloom.A.认为教育认识目标应概括为一门好的课程应该覆盖到记忆、分析、综合、判断和运用，并对以上各层次目标发展起促进作用[3].因此，我们改变传统“平时+期末”的评价模式，学生的总成绩由四部分组成：基础知识占50%（考核方式为期中考试+期末闭卷+测试小考），学术前沿认知占15%（小组专题汇报和个人在专题研讨活动中的贡献），独立研究和实践能力占25%（实践操作），探究学习能力占10%（课程论文）（表1）.通过采取上述过程化的评价体系，我们有重点的对2009-2012级学生进行调研发现，学生的学习积极性、实践操作和创新能力有了较大的提高，在近年硕士研究生的分子生物学专业课考试中通过率高达83%，学生普遍反映在复试环节的表达更加可圈可点.

3 结束语

综上所述，通过我们近年的教学实践发现：系统性、先进性和科学合理的理论教学体系是创新型人才培养的前提条件，探究性的课后学术能力拓展是创新型人才培养的重要途径，合理的教学评价体系是创新型人才培养的客观体现，最后教师对课程各环节的职业素质和修养则是促进创新型人才成长的重要保证.然而，我们也深知甘肃农业大学作为西北地区一所农业院校，在科研条件、办学力量和学生素质方面与发达地区尚存在较大差距，因此如何学习先进院校优秀的教学手段和方法，并力争缩小这一差距仍需要我们做出更大的努力.

参考文献：

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）31-0176-02

分子生物学主要研究DNA的复制、转录、蛋白质的翻译及其相关调控规律的学科，它是高等学校生物相关专业开设的核心课程之一。虽然分子生物学是近二十年才被写入高校生物类及相关专业本科及研究生培养大纲，但是分子生物学已成为生物类等很多专业的核心专业课程之一。分子生物学理论和实验结合最紧密的课程之一，不但是生物科学和其他生物技术专业的基础课，而且广泛应用于生命科学实验的各个领域。分子生物学这门课程内容繁杂，微观概念繁多，并且其理论体系演变发展很快，也对其课程教学带来了巨大的挑战。

笔者长期从事分子生物学课程的理论和实验技术的教学工作。在教学过程中，结合该课程微观概念繁多、抽象性强等特点，从教材的选用、内容、以及教学方法等几个方面进行了探索研究，并取得了一些成效。以下对教学改革的几点措施以及体会和认识进行具体的描述。

一、精心选择有关教材和参考书

教材是学生“学”和教师“教”的过程中的基本资料，市面上关于分子生物学的教材十分多。由于分子生物学所包涵的知识面十分广，在编写教材时有不同的侧重点，因此选用一本合适的教材十分重要。通常要求教材既能涵盖分子生物学基本概念与基础知识，同时又能反映学科的发展动态，体现学校的办学特色。分子生物学是我校较早实行双语教学的课程之一，根据学生的实际水平选择了科学出版社影印出版的英国经典分子生物学教材《Molecular Biology》（Turner）。本教材按主题，采用言简意赅的语言和简明清晰的图表，系统概括了分子生物学的核心内容、主要技术及前沿动态。而且，此教材有中文译本，可以帮助学生快速准确获得信息，十分适合作为双语课程的教材。

二、优化教学内容

由于目前大多数生物学课程，如遗传学、生物化学、细胞生物学等都进入了微观分子时代，因此均增加了蛋白质、核酸、基因表达调控等基础知识的讲解。这使得学生对开设在高年级的分子生物学有一些似曾相识的感觉。这虽然有助于学生对分子生物学的理解，但是也会使学生感觉好多内容是对前面的复习，出现厌学情绪。针对这种情况，我们邀请遗传学、生物化学、细胞生物学等可能涉及分子生物学内容课程的主要负责人，认真讨论，优化了各自的教学大纲，在保证课程内容完整性的前提下，尽量压缩分子生物学的相关内容。对于教学过程中，生物化学、遗传学和遗传学中必须出现的分子生物学内容，如蛋白质核酸的结构与组成，采用分组讨论的方式进行自学，调动学生的学习积极性，因势利导，使学生对所学知识能够更加理解，对所学知识的记忆和理解能够进一步加深，为以后对相关知识点的学习打下良好基础。与此同时，这既节约了教学时间，又不会再出现与遗传学和生物化学有相同内容的重复教学问题。这样，一方面对分子生物学的教学重点进行了明确，另一方面又突出了分子生物学的教学特点，即以遗传学和分子生物学为基础，保证了教学课程的系统性和完整性。

三、合理使用多媒体课件

分子生物学理论课教学内容多，而且抽象，因此学生很难熟练掌握和理解。另外，分子生物学又有着很强的技术性。其原理十分复杂、难度高，很难进行试验操作且成本很高，这样可以利用教学课件中的相关图像及动画来进行演示，提高学生的学习兴趣。教师还可根据学生的个性特点以及接受能力来选择合适的多媒体课件配合内容的讲解，文、声、图、像并茂的新闻课件能够从多个角度分层次地展现教学内容，使学生更加容易理解相关知识，从而提高教学质量。美观清晰的多媒体界面，逼真的动画模拟更加方便教师在教学过程中的使用。通过多媒体向学生提供信息，是对学生进行多种感官的综合刺激，在获取信息的过程中，学生通过听觉、视觉等多方面的并用，更加容易使学生在学习中进行想象和创新，提高学生的学习积极性和创新能力。

但是，在教学过程中使用多媒体时，应注意它只是一种教学手段，是为教师的教和学生的学服务的。教师不能一味地让学生时刻跟着多媒体，只是做一个多媒体的操作员。所以，在多媒体教学过程中，教师要把多媒体当一种教学辅助手段，同时要注意给学生思考和讨论的机会和时间，培养学生的创新思维，重视学生的主体地位。

四、剖析经典实验

分子生物学是所有生物学学科相关课程中，最注重实验研究的课程之一。目前，现代分子生物学的理论发展的过程，实际上是前人大量实验发现的科学阐述集合，比如转座子的发现、RNA干扰现象及其机制的发现等。这些设计巧妙的实验，有着严谨的论述，其中的一些研究方法如今仍然在分子生物学的研究中广泛应用，如RNA干扰。这些经典实验过程本身就是一个科学故事，在很大程度上提高学生对相关领域的兴趣，其实验设计可以启发学生寻找解决问题的方法，也可以帮助学生在专业课程的学习中了解研究方法，从而加深对相关理论知识的理解和掌握。

同时，分子生物学本身仍在不断地完善当中。相关的知识内容、发现和研究方式方法日新月异。如对非编码RNA的研究已经成为目前对分子生物学进行研究的特点。将用故事的相识对非编码RNA的研究历史进行讲述，进而采用启发的方式对学生进行引导，讨论在研究中对这一作用的应用。这样的起发过程，可以增加学生对现代生物学研究中理论与技术相互促进发展的理解，激励他们对已学知识的充分思考，建立基础研究与社会应用之间的联系，提高学生的创新能力和学习积极性。

五、利用科研实例剖析重点难点问题

分子生物学虽然理论很高深，但是它却被广泛应用于各种领域。特别值得一提的，如今各高校的教师有着较高的学历和丰富的科研经历，能够在教学过程中融入实际的科研案例。在教学中对书本知识进行传授的同时，为学生讲解讲授一些在实际工作中应用理论知识的实例，对学生知识的灵活运用能力的提高有很大帮助，可以为他们今后的工作和实践奠定基础。从课堂教学效果来说，有助于激发学生的学习积极性，并增强他们对重点知识的掌握理解。除此之外，也有助于提高学生对所学知识的应用能力，为以后的工作和实践奠定基础。

如可能的话，教师可以介绍自己研究团队的一些有趣的研究。比如笔者所在的团队，是搞泌乳调控机制的研究的。首先，向学生简单介绍研究泌乳调控机制的背景（泌乳对母亲和婴儿的重要作用）。我们在研究过程中发现一个小RNA对泌乳调控有重要作用，它可以影响乳蛋白的合成。进一步向学生介绍这个实验的设计思路，研究过程中所采用的试验方法。这种讲解，可以使学生对小RNA有深刻的印象，大大激发他们的科研兴趣。

六、实行双语教学

分子生物学，可以说是发展最快的生物学领域，因此分子生物学课程内容相应地也在迅速更新。大多数分子生物学的新发现，主要以英文论文形式发表在各种期刊杂志及其他媒体上。这要求教师不光要给学生讲授分子生物学的理论内容，同时还要培养学生通过英文杂志媒体了解、掌握分子生物学的前沿进展。双语教学在分子生物学教学过程中体现了很大的优势。我校分子生物学课程组自2004年起开始了双语教学的尝试，积累了一些经验。首先，在教材方面，我们选用了内容简洁的英国经典分子生物学教材《Molecular Biology》（Turner）。该教材涵盖了分子生物学绝大多数的基本知识点，且篇幅较短，特别适合本科生使用。第二，在教学方法方面，采用循序渐进、分步实施的办法。即开始是中英文对照，逐渐改为全英文，让学生逐步适应，减少因畏惧产生厌学。教学过程中，采用多媒体教学手段，教学课件中尽量多选用形象、精美的图片，将高深的抽象概念转变成直观的图像、动画，调动学生的学习积极性。注意搜集国外分子生物学视频，特别是一些标准英文配音的动画视频。这些动画视频形象地把一些分子生物学过程展示给同学，极大引起学生的兴趣。视频所配的标准英文介绍，可以帮助学生纠正一些专业词汇的正确读音，演示后，教师加以中文解释可进一步加深学生对相关知识的理解。

参考文献：

[1]王子健，张超，刘群红.生物化学和分子生物学课程整合的教学探索[J].基础医学教育，2011，13（12）：1061-1063.

[2]Weaver.R.F.分子生物学[M].郑用琏，译.北京：科学出版社，2010.

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中图分类号：Q7文献标识码：A

1 分子生物学为儿科的发展提供了新的驱动力

儿科这种称谓源自于欧洲，在15至16世纪之后，受到欧洲文艺复兴运动的影响，整个科学技术获得了极大的发展，医学也不例外，但是这一时期的儿科是包含在产科以及内科里的，产科与内科依据病儿的年龄分别诊断，也就是说这一时期，儿科并没有获得独立的研究与发展。世界上第一个儿童医院于1820年在法国巴黎诞生，14年之后的1834年俄国建立了世界上第二个儿童医院。此后，儿科作为一个独立学科进入人们的研究视野。早期的儿科研究内容主要针对的是小儿疾病的诊治。儿科疾病的诊治也主要是依据成人疾病诊治。对于儿童不同年龄所不同的生理、病理现象及其特点认识不足，对于儿童成长的环境、膳食、营养、卫生、保健等影响因素的认识也并不多。此后随着营养学、免疫学、细菌学等一些学科的快速发展，学术界对于上述问题也有进一步的认识。到了21世纪，物质代谢、免疫学等学科以前所未有的速度发展，抗菌素、激素、预防接种等获得极大发展，儿科领域的研究也突飞猛进，儿童的营养性以及感染性疾病有了新的控制方法，发病率与死亡率不断下降。尤其值得一提的是，以费明翰调查作为典型的第二次流行学革命对于学者们研究儿童的生活方式、心理－行为对疾病模式的意义产生了极大影响，甚至可以说是革命性的，这也是儿科首次对医学革命做出的巨大贡献。

不可否认的是，在分子生物学出现之前，儿科的研究基本上都局限在传统的疾病诊治的经验桎梏中。分子生物学虽然在20世纪50年代产生之后就是生物学研究的前沿，其深度和广度是人类有史以来从未达到过的。分子生物学的成果给儿科医学的发展提供了极其广阔的空间。在传统儿科研究的主要驱动力中主要包括三个驱动力，也即科学驱动、技术驱动与技巧驱动。在分子生物学产生以前，这些驱动力是分割的，但是分子生物学产生之后为儿科研究的这些驱动力进行了整合，分子生物学在针对儿科研究里的发现、分析以及解决问题等方面都展现出强劲的展动力。可以说在很大程度上，分子生物学为解决儿科发展所遇到的一些特殊性、个案性、疑难性问题时提供了清晰的思路、犀利的灵感以及独特的视角，为儿科的发展提供了全新的驱动力，从而大大促进了儿科的发展。

2 分子生物学拓展了儿科研究范围提高了发展质量

分子生物学理论主要包括DNA结构、中心法则、基因调控等方面的研究，分子生物学里基因工程的发展对于传统的病毒学、生物学以及遗传学都产生了革命性影响。众多常见儿科疾病的病原学诊断也获得了极大的发展。举例而言，目前已分离出的呼吸道病毒已超过百种、肠道病毒近百种。这些病毒参与了从呼吸道到消化道以及神经系统疾病的发生。疫苗和化学治疗的发展使过去的难治性疾病得到了较好的控制。有关遗传性疾病（染色体疾病、遗传代谢性疾病）诊断和治疗的理论、方法和技术使从前无法认识和处理的上百种疾病有了正确的解释与治疗手段。分子生物学的诊断方法以令人眩晕的速度遍及儿科各个疾病。分子生物学研究所带来的各种变化极大拓展了传统儿科学的研究领域，对于儿科学知识的丰富也起了很大作用，尤其是在阿波罗登月以及人类基因组计划等活动之后，分子生物学的发展也明显加速。这也使得人们更进一步的对儿科的疾病、健康以及生命现象本质的研究上达到的一个高峰。人们不再像传统的儿科研究，只关注儿童疾病的诊治了，对于儿童的健康以及生命质量也作为关注的重中之重。对于儿童成长的环境，研究已经不仅仅局限于自然物质环境，对于儿童成长的心理精神环境关注增多。分子生物学的产生及其发展，在很大程度上使得新一代的儿科研究工作者们所面临的任务、机遇以及（下转第53页）（上接第11页）挑战与前辈们发生了改变，前辈儿科研究工作者的重点在于通过儿童疾病诊治降低儿童死亡率和发病率，当前的研究者重点在于保持这一局面并提高儿童生活和生命的质量。如传统的研究对于儿童的孤独症抑郁症关注不够，但是分子生物学产生之后，人们的关注明显提高了，如北京大学医学遗传中心的钟南、张茜医生在其《儿童孤独症的分子生物学研究进展》中专门论述了分子生物学对儿童孤独症的影响。分子生物学的产生与发展也在很大程度上拓展了儿科研究的范围，大大提高了研究的质量，这种质量的提高主要是通过提供新的途径与方法来实现的，如朱汝南、钱渊、王芳、刘成贵等人的《分子生物学方法在儿童流行性感冒监测中的应用》一问中就认为流行性感冒（流感）病毒是引起急性呼吸道感染的重要病原，它可在短期内突然发生，起病急，蔓延快，往往造成不同程度的流行，甚至造成世界性大流行。儿科呼吸道感染病人的突然大量增加往往是流感流行的晴雨表，因此儿童中的流感监测有着特殊重要的意义。在他们的研究中，充分利用了经典病毒学方法（病毒分离和血凝 （HA）试验）对儿童中流感流行情况进行监测的同时，还建立了分子生物学方法检测和鉴定流感病毒，并对近年A3型流感病毒分离株的血凝素基因进行了序列分析。又如，著名遗传学家吴希如在20世纪90年代就逐步建立并开展了儿科分子生物学及分子遗传学研究。对于分子生物学在小儿惊厥、癫痫及其相关遗传病机制等领域的影响与作用进行了大量的研究，并取得了丰富的成果。

参考文献

[1]钟南,张茜.儿童孤独症的分子生物学研究进展[J].中国实用儿科杂志,2008(3).

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）18-0146-02

进入21世纪后，分子生物学的发展迅猛，新技术新手段层出不穷并已渗透到各个学科；分子生物学理论与技术已经成为人们认识生命本质和改造生物特性的有力武器。然而，我们在指导大学生科技创新活动中发现：大多数学生（即使考试成绩很好的学生）很难能应用所学的分子生物学理论与技术设计出科学研究的实验方案；我们调查也发现：很多硕士研究生在利用分子生物学理论与技术设计科学研究实验方案时仍困难重重，这说明我们传统的“老师讲、学生听、再考试”按部就班的生物化学与分子生物学教学模式已经很难实现“培养高素质创新性人才”的目标。那么，如何在教学中引导学生进行科技创新？

随着近年来分子生物学的飞速发展，给生物化学与分子生物学教学带来一些问题，主要体现为：教学学时的不足与教学内容的扩增；学生理论知识的学习与科学研究实验环节的严重脱离，这是造成分子生物学知识在应用中“困难重重”的主要原因。

研究型教学也称主题研究，是在美国布鲁纳的“发现式学习模式”和瑞士皮杰的“认知发展学说”基础上构建的教学模式[1]，是在老师指导下有目的地相对独立地对教学内容相关的实际问题进行探索研究，从而提高学生运用知识解决实际问题的能力，从而培养出具有独立思考研究能力的创新型及应用型人才。

“开展大学生创新教育、培养高素质创新性人才”是高等教育改革与持续发展的一个重要主题。为坚持“教学以学生为本”的原则，以培养“实践能力强、综合素质高”的创新型医学人才为中心，我们以“肿瘤微环境与免疫治疗湖北省重点实验室”为平台，以教师承担的科研项目为引导，在生物化学与分子生物学理论及实验教学中探索并实践“研究型教学”模式。

1.优化和整合理论教学内容，夯实学生创新基础。生物化学与分子生物学发展快速，新技术、新方法、新成果不断涌现。我们根据教学大纲要求，优化、整合教学内容：删除淘汰的内容，合并重复的内容，增加新出现的内容。在课堂讲授中，将国内外一些最新分子生物学研究成果、发展动态及科学前沿知识充实到教学内容中；介绍分子生物学新技术在疾病诊断、治疗、预防中的最新进展，使学生明白生物化学与分子生物学在医学中的重要性。

2.利用多种现代化教学方法和手段，激发学生科技创新兴趣。生物化学与分子生物学课堂内容丰富、信息量大，而教学课时少。因此，我们在理论教学中将教学内容分为讲授和自学两部分：在讲授中，利用多媒体等多种现代化教学手段，将难点和抽象的内容以动画的形式反应出来，使教学内容直观化，增加学生对知识的掌握；在自学中，充分利用网络教学平台实现师生之间、生生之间的交流互动；同时将教师承担的科研课题设置成科研专题，让学生带着科研专题的问题开展学习。

3.加强实践教学，培养学生科技创新能力。我们在重视理论知识教学的基础上，加强实践教学与理论教学相结合。我们重新组合实验内容，实行“三型实验原则”（即将实验分为验证型实验、综合型实验、研究型实验）：减少基础性验证型实验、增加设计性综合型实验、开展创新性研究型实验。

在课堂内的基础性实验部分：减少传统的验证性及临床生化指标测定的实验项目及学时数，使实验项目主要集中于基本操作、比色技术、离心技术、层析技术及电泳技术等方面的实验；对基本的规范化实验操作方法及常规实验技术（如比色、离心、层析、电泳等技术）操作流程录像后上传到课程网站中以便学生对照学习。

在课堂内的设计性综合型实验部分：我们组织学生针对教学中遇到的问题设计研究方案。例如，在肝脏生物化学中提到：白蛋白主要是由肝脏合成，而白蛋白又是临床医疗和科研中常用制剂，如何提取出有活性的白蛋白？如何利用生物技术大量生产白蛋白？通过讨论，使学生了解解决这一问题所依据的蛋白质理化性质和分离纯化、基因表达、基因重组、PCR等理论知识。通过设计白蛋白分离纯化与鉴定实验，在对蛋白质理化性质加深理解的同时，使学生掌握合理运用盐析沉淀、离子交换层析等技术操作流程；在此基础上，启发学生运用基因重组、RT-PCR等分子生物学技术设计重组表达白蛋白的实验方案。指导教师对学生设计的研究方案可行性和合理性进行点评及修改，学生在老师指导下，在课堂内开展上述设计性综合型实验。

4.在课堂外的创新性研究型实验部分：学生组成多个研究小组（3～5人/组）对教师承担的科研课题（已设置成多个科研专题）查阅文献和资料后进行创新性科研专题申请书的撰写；指导老师根据申请书质量及个人兴趣爱好挑选部分研究小组开展科研专题的实验研究；在此过程中，学生利用课余时间在老师指导下开展创新性实验研究，从而进一步培养科技创新能力。

5.研究型教学模式在生物化学与分子生物学教学中的效果：通过研究型教学模式在三峡大学医学院临床医学专业的生物化学与分子生物学教学中的探索与实践，我们发现学生的考试成绩显著高于未经过研究型教学模式的班级；学生的动手操作能力也显著高于未经过研究型教学模式训练的学生。通过研究型教学模式，学生的科研素质和创新能力得到提高，激发了学生对生物化学与分子生物学的学习兴趣，极大调动了学生的学习积极性。通过学生课外完成的科研专题研究，学生以第一作者在CSCD核心期刊发表研究论文7篇；指导老师在指导大学生科研专题的同时，圆满完成了自己所承担的科研课题的研究；同时老师通过完成科研课题，促进自己的教学水平。

篇12

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）37-0073-02

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确提出，要开展多层次、宽领域的教育交流与合作，提高我国研究生教育国际化水平。必须承认，我国目前在生命科学学生教育方面，无论是本科生还是研究生，与国外学生的教育国家化发展模式和效果还存在巨大差异，因此以国外生命科学学生的教育国际化的发展经验为参考，构建适合中国国情的国际化培养模式，对于提升我国生命科学学生的教育水平和层次具有非常重要的现实意义。目前，生命科学已经成为世界科学前沿最活跃的学科，是代表科学发展方向的学科之一。目前在世界范围内逐渐形成了这样的共识：生物技术将成为21世纪主导社会发展的主要支柱产业之一。人类正在进入生物学时代，生物学正在越来越多地被应用于解决医药领域问题、科技制造业、绿色能源以及农业和环境保护等很多重大方面。而美国白宫也在2012年了“国家生物经济”蓝图，提出未来美国政府在生物经济方面的战略性使命。在这一新形势下，把培养具备国际竞争能力的以及一定自主创新能力的高素质的创新型人才作为生命科学学生培养的目标，并在构建生命科学学科学生的国际化培养的新模式方面进行有益的尝试将变得异常重要。有很多学者发表关于哈佛大学和麻省理工学院人才培养模式的论文，如乔敏等的《学习哈佛经验建立基础医学整合课程体系的实践》、袁力的《中美大学本科课程体系比较及启示》、于歆杰的《麻省理工学院教育教学考察报告（二）――培养方案与课程设置篇》、蒋景华《麻省理工学院培养创新人才特色做法的分析研究》等，但关于国外生命科学人才培养模式的文章很少，只检索到肖尊安的《浅析国外大学生物科学人才的培养》和夏薇的《麻省理工学院和清华大学生物学专业课程设置比较》等。近年来我国的高等生命科学人才培养已加快了改革和调整的步伐并取得了一些成果。清华大学、北京大学生命科学人才培养与科学研究改革试点已经考试启动，其总目标是：在清华大学生命科学中心和北京大学生命科学中心的基础上，建立生命科学人才培养与科学研究改革试点（简称改革试点），两个中心研究方向各有侧重，优势互补，资源共用，统一实施和管理，并为实现该目标制定了明确的改革措施。吉林大学、浙江大学、武汉大学等国内一流大学已经纷纷开始进行生命科学学生国际化培养模式的改革。而分子生物学做为现代生命科学的基础学科，发展异常迅猛，以分子生物学课程为探索国际化培养模式的试点非常必要。因此，我们在辽宁大学生命科学院以中英双语教学课程分子生物学课程为例，进行了一系列的改革措施，借以探索生命科学本科学生的国际化培养模式。

一、改革的目标及具体改革内容

以分子生物学课程的国际化实践为试点，为进行辽宁大学生命科学院现代生命科学国际化人才培养模式的探讨提供参考。

1.教学理念方面的改革：分子生物学课程是一门崭新的课程，作为现代生命科学的基础学科，发展异常迅猛。这就要求分子生物课程的教学理念也要符合其发展特点。在教学理念上破除陈旧的照本宣科和一成不变的教学模式，发挥教师的主动性和创新性，鼓励教师从自己的学术科研实践出发，把前沿的学科发展动态同教材内容相结合，拓宽专业教育范围，把培养国际型实用人才做为教学理念贯穿整个教学过程。

2.教学内容方面的改革：分子生物学的前沿发展非常深入和迅速，这就要求分子生物学教学内容设置的最重要的标准必须是强调教材内容的先进性，这样才能保证所传授的内容不落伍。改变之前所用传统分子生物学的中文教材，通过使用与国际接轨的先进教材《Molecular Biology of the Gene》（科学出版社，J.D.，沃森等编著，杨焕明等译），以及自制的以该教材英文版为参考的全英文PPT课件，使教学的内容始终保持与学科的前沿发展契合（图1）。同时在每学期的教学中都根据学科发展的现状，合理并及时运用该教材编撰者在冷泉港实验室随时更新的最新的分子生物学教学动画及其他教学材料（图2），以及哈佛大学或麻省理工学院相关课程的教学辅助参考资料，这样做到随时进行知识更新，以跟进教材更新和修订周期中的学科发展动态，激发学生的学习积极性。

3.教学方法方面的改革：分子生物学是一门理论和教学结合非常紧密的学科。任何一个知识点都从具体的实验数据得来，而学术和实验能力是分子生物学教学的一个重要指标。在教学实践中理论部分利用研究式、讨论式（如第三四五章分子间的弱相互作用重要性的讨论，为分子生物学相关化学基础知识，由讨论课形式完成）、启发式、等教学方法，以解决问题为出发点，将某些相关的理论形成过程分析出来，并就形成过程中的一些关键知识点提出问题，促进学生思考，培养学生的学术研究精神。另外，开展多彩多样的课外活动，包括小型研究课题、实验技术训练和知识拓展讲座等。同时，开展“本科生导师制”工作，鼓励学生参与任课教师的学术科研实践，以实现教学与科研相互促进的目标。

4.考核标准改革：改变原考试只重视期末考试卷面成绩的做法，分子生物学考试改革改为出勤率、平时学术小论文报告、课堂讨论及发表并结合期末卷面成绩的做法，监督和培养学生平时夯实学习基础知识的好习惯，并激发学生的创新思维能力的培养。

二、具体实施方案

1.建立国际化的教学队伍与科学、公正的评价制度：引进具有国际化背景的分子生物学专业的教师承担部分教学任务，通过开展广泛的讨论与监督，评价学生对该学科的学习成果。

2.寓教于研，建立国际化的拔尖创新人才的培养体系：以辽宁大学本科生导师制度为依托，吸引优秀的本科学生参与到任课教师的学术实践中。通过课题中子课题任务的承担和参与，强化其对分子生物学课程的理解，提高其兴趣。

3.制定国际化的分子生物学课程教学指导方案。构建国际化的本科生培养方案，将为提高研究生的国际竞争能力奠定坚实的基础。通过借鉴国外高水平生命科学学科的课程体系，进一步优化了课程结构，制定符合自身特色的本科生国际化培养方案。

4.开展多种形式的国际化学术交流活动。辽宁大学生命科学院的承担分子生物学及相关课程如基因工程、分子遗传学、细胞生物学以及细胞信号转导等专业的任课教师绝大多数都有海外工作或者留学经历，并且与国外保持着密切的联系。分子生物学教研室充分利用这些教师资源，利用辽宁大学的“暑假小学期”制度，定期邀请国内外分子生物学相关领域的专家及学者来院讲学及交流，为学生开设各种形式的前沿讲座和报告。这些措施使学生能够与外籍专家近距离的交流和学习，让学生能深刻体会到国外先进的教育理念和教学方式，感受国外先进的教育理念和教学方式，领略国际一流学者的风度和学识，从而激发学生的求知欲，为他们在国际学术舞台上展现自己的渴望增加了助力。

通过以上改革，学生对分子生物学课程学习的兴趣显著提升，课堂出勤率显著增加，学习成绩也有大幅度提高。同时，通过对分子生物学课程学习的引导，学生对分子生物学相关学科如细胞生物学、分子遗传学等以及其他生命科学学科产生了浓厚的兴趣，对提振生命科学本科学生的学习风气起到了积极的促进作用。学生的国际化视野得到了拓展，用英语讨论分子生物学学术研究热点的能力得到了锻炼，对国际学术环境有了较为整体的了解，而这些也使得本院本科生在联系国际知名大学继续求学深造的过程中竞争力大大提高，并且陆续获得了美国和日本等国际知名大学的录取。通过以上实践，希望我们的分子生物学课程教学改革对生命科学国际化人才培养模式能有所参考。