引論：我們?yōu)槟砹?3篇分子生物學(xué)概述范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

所謂在分子水平上研究生命的本質(zhì)主要是指對遺傳、生殖、生長和發(fā)育等生命基本特征的分子機(jī)理的闡明，從而為利用和改造生物奠定理論基礎(chǔ)和提供新的手段。這里的分子水平指的是那些攜帶遺傳信息的核酸和在遺傳信息傳遞及細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞間通訊過程中發(fā)揮著重要作用的蛋白質(zhì)等生物大分子。這些生物大分子均具有較大的分子量，由簡單的小分子核苷酸或氨基酸排列組合以蘊(yùn)藏各種信息，并且具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)以形成精確的相互作用系統(tǒng)，由此構(gòu)成生物的多樣化和生物個(gè)體精確的生長發(fā)育和代謝調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。闡明這些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系是分子生物學(xué)的主要任務(wù)。 

  

發(fā)展歷史： 

  

一、準(zhǔn)備和醞釀階段 

  

19世紀(jì)后期到20世紀(jì)50年代初，是現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的準(zhǔn)備和醞釀階段。在這一階段產(chǎn)生了兩點(diǎn)對生命本質(zhì)的認(rèn)識上的重大突破：  

  

確定了蛋白質(zhì)是生命的主要基礎(chǔ)物質(zhì) 

 

19世紀(jì)末buchner兄弟證明酵母無細(xì)胞提取液能使糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精，第一次提出酶（enzyme）的名稱，酶是生物催化劑。20世紀(jì)20-40年代提純和結(jié)晶了一些酶（包括尿素酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、黃酶、細(xì)胞色素c、肌動蛋白等），證明酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。隨后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)生命的許多基本現(xiàn)象（物質(zhì)代謝、能量代謝、消化、呼吸、運(yùn)動等）都與酶和蛋白質(zhì)相聯(lián)系，可以用提純的酶或蛋白質(zhì)在體外實(shí)驗(yàn)中重復(fù)出來。在此期間對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識也有較大的進(jìn)步。1902年emilfisher證明蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)是多肽；40年代末，sanger創(chuàng)立二硝基氟苯（dnfb）法、edman發(fā)展異硫氰酸苯酯法分析肽鏈n端氨基酸；1953年sanger和thompson完成了第一個(gè)多肽分子--胰島素a鏈和b鏈的氨基全序列分析。由于結(jié)晶x-線衍射分析技術(shù)的發(fā)展，1950年pauling和corey提出了α-角蛋白的α-螺旋結(jié)構(gòu)模型。所以在這階段對蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)都有了認(rèn)識。 

  

確定了生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是dna 

  

雖然1868年f.miescher就發(fā)現(xiàn)了核素（nuclein），但是在此后的半個(gè)多世紀(jì)中并未引起重視。20世紀(jì)20-30年代已確認(rèn)自然界有dna和rna兩類核酸，并闡明了核苷酸的組成。由于當(dāng)時(shí)對核苷酸和鹼基的定量分析不夠精確，得出dna中a、g、c、t含量是大致相等的結(jié)果，因而曾長期認(rèn)為dna結(jié)構(gòu)只是“四核苷酸”單位的重復(fù)，不具有多樣性，不能攜帶更多的信息，當(dāng)時(shí)對攜帶遺傳信息的侯選分子更多的是考慮蛋白質(zhì)。40年代以后實(shí)驗(yàn)的事實(shí)使人們對酸的功能和結(jié)構(gòu)兩方面的認(rèn)識都有了長足的進(jìn)步。1944年o.t.avery等證明了肺炎球菌轉(zhuǎn)化因子是dna；1952年a.d.hershey和m.cha-se用dna35s和32p分別標(biāo)記t2噬菌體的蛋白質(zhì)和核酸，感染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明了是遺傳物質(zhì)。在對dna結(jié)構(gòu)的研究上，1949-52年s.furbery等的x-線衍射分析闡明了核苷酸并非平面的空間構(gòu)像，提出了dna是螺旋結(jié)構(gòu)；1948-1953年chargaff等用新的層析和電泳技術(shù)分析組成dna的鹼基和核苷酸量，積累了大量的數(shù)據(jù)，提出了dna鹼基組成a=t、g=c的chargaff規(guī)則，為鹼基配對的dna結(jié)構(gòu)認(rèn)識打下了基礎(chǔ)。

二、現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段 

  

 　這一階段是從50年代初到70年代初，以1953年watson和crick提出的dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型作為現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的里程碑開創(chuàng)了分子遺傳學(xué)基本理論建立和發(fā)展的黃金時(shí)代。dna雙螺旋發(fā)現(xiàn)的最深刻意義在于：確立了核酸作為信息分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);提出了鹼基配對是核酸復(fù)制、遺傳信息傳遞的基本方式；從而最后確定了核酸是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，為認(rèn)識核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系及其在生命中的作用打下了最重要的基礎(chǔ)。在此期間的主要進(jìn)展包括： 

  

遺傳信息傳遞中心法則的建立 

  

在發(fā)現(xiàn)dna雙螺旋結(jié)構(gòu)同時(shí)，watson和crick就提出dna復(fù)制的可能模型。其后在1956年a.kornbery首先發(fā)現(xiàn)dna聚合酶；1958年meselson及stahl用同位素標(biāo)記和超速離心分離實(shí)驗(yàn)為dna半保留模型提出了證明；1968年okazaki（岡畸）提出dna不連續(xù)復(fù)制模型；1972年證實(shí)了dna復(fù)制開始需要rna作為引物；70年代初獲得dna拓?fù)洚悩?gòu)酶，并對真核dna聚合酶特性做了分析研究；這些都逐漸完善了對dna復(fù)制機(jī)理的認(rèn)識。 

  

在發(fā)現(xiàn)dna雙螺旋結(jié)構(gòu)同時(shí)，watson和crick就提出dna復(fù)制的可能模型。其后在1956年a.kornbery首先發(fā)現(xiàn)dna聚合酶；1958年meselson及stahl用同位素標(biāo)記和超速離心分離實(shí)驗(yàn)為dna半保留模型提出了證明；1968年okazaki（岡畸）提出dna不連續(xù)復(fù)制模型；1972年證實(shí)了dna復(fù)制開始需要rna作為引物；70年代初獲得dna拓?fù)洚悩?gòu)酶，并對真核dna聚合酶特性做了分析研究；這些都逐漸完善了對dna復(fù)制機(jī)理的認(rèn)識。 

  

在研究dna復(fù)制將遺傳信息傳給子代的同時(shí)，提出了rna在遺傳信息傳到蛋白質(zhì)過程中起著中介作用的假說。1958年weiss及hurwitz等發(fā)現(xiàn)依賴于dna的rna聚合酶；1961年hall和spiege-lman用rna-dna雜交證明mrna與dna序列互補(bǔ)；逐步闡明了rna轉(zhuǎn)錄合成的機(jī)理。

 

在此同時(shí)認(rèn)識到蛋白質(zhì)是接受rna的遺傳信息而合成的。50年代初zamecnik等在形態(tài)學(xué)和分離的亞細(xì)胞組分實(shí)驗(yàn)中已發(fā)現(xiàn)微粒體（microsome）是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的部位；1957年hoagland、zamecnik及stephenson等分離出trna并對它們在合成蛋白質(zhì)中轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的功能提出了假設(shè)；1961年brenner及gross等觀察了在蛋白質(zhì)合成過程中mrna與核糖體的結(jié)合；1965年holley首次測出了酵母丙氨酸t(yī)rna的一級結(jié)構(gòu)；特別是在60年代nirenberg、ochoa以及khorana等幾組科學(xué)家的共同努力破譯了rna上編碼合成蛋白質(zhì)的遺傳密碼，隨后研究表明這套遺傳密碼在生物界具有通用性，從而認(rèn)識了蛋白質(zhì)翻譯合成的基本過程。 

  

上述重要發(fā)現(xiàn)共同建立了以中心法則為基礎(chǔ)的分子遺傳學(xué)基本理論體系。1970年temin和baltimore又同時(shí)從雞肉瘤病毒顆粒中發(fā)現(xiàn)以rna為模板合成dna的反轉(zhuǎn)錄酶，又進(jìn)一步補(bǔ)充和完善了遺傳信息傳遞的中心法則。 

篇2

一、完善實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)

近年來，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和出版業(yè)的發(fā)展，市場上涌現(xiàn)出大量相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教材，但往往偏重于對實(shí)驗(yàn)步驟的編寫，或者所選的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過于專業(yè)化，不適合在本科教學(xué)中運(yùn)用。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師應(yīng)不斷完善實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè)，使之既適應(yīng)于本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，又注重與基因工程、酶工程、發(fā)酵工程等課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的銜接，充分體現(xiàn)生物技術(shù)專業(yè)核心課程的關(guān)聯(lián)性。在編寫教材時(shí)，還要盡量做到圖文并茂，通俗易懂，特別是要注重對實(shí)驗(yàn)原理的闡述。

二、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)性和綜合性

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程主要圍繞“DNA重組技術(shù)”展開，各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目既具有一定的獨(dú)立性，又具有很強(qiáng)的連貫性，這種連貫性表明，這一系列的實(shí)驗(yàn)在操作之前就帶有較強(qiáng)的設(shè)計(jì)性，在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)教程之前，可以此作為范例，介紹DNA重組實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路和關(guān)鍵問題，積極引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，獨(dú)立設(shè)計(jì)全部或部分實(shí)驗(yàn)方案，并對這些設(shè)計(jì)進(jìn)行剖析和點(diǎn)評。實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)的開通，能夠更好地發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)提供了極大的便利。比如，可以利用在線軟件分析目的基因的酶切位點(diǎn)，或利用相關(guān)軟件設(shè)計(jì)PCR引物等。綜合性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作能力和綜合應(yīng)用能力的重要環(huán)節(jié)。通過“質(zhì)粒DNA的提取和檢測”、“質(zhì)粒的酶切分析”等實(shí)驗(yàn)，學(xué)生已基本掌握了相關(guān)原理和技術(shù)，而隨后的“重組子的篩選與鑒定”實(shí)驗(yàn)，仍然需要使用質(zhì)粒DNA提取、酶切、電泳等技術(shù)，帶有很強(qiáng)的綜合性，可借以培養(yǎng)和考核學(xué)生獨(dú)立操作、綜合應(yīng)用的能力。此外，篩選和鑒定重組子又有多種方法，可設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案。因此，該實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中又可作為一個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，只要學(xué)生設(shè)計(jì)的方案具有可行性，就應(yīng)當(dāng)盡量提供條件，讓學(xué)生按照自己設(shè)計(jì)的方案完成實(shí)驗(yàn)。

三、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

“教無定法，貴在得法”，但這“法”首先因立足于學(xué)科特點(diǎn)，并在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索和優(yōu)化。筆者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法作初步探討。

1.集中時(shí)間，小班開課

“DNA重組技術(shù)”的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)相對獨(dú)立，但無論在邏輯上還是在時(shí)間上，前后都是緊密關(guān)聯(lián)的，如果像其他課程的實(shí)驗(yàn)?zāi)菢用恐茏鲆粋€(gè)的話，很難取得理想的結(jié)果。因此，較為合理的安排就是集中時(shí)間授課，在兩周內(nèi)完成整個(gè)DNA重組實(shí)驗(yàn)。這種安排既使學(xué)生在操作時(shí)目標(biāo)明確，也因其符合科研的節(jié)奏而使學(xué)生能更好地體驗(yàn)科研的氛圍和樂趣。在本科生的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，普遍面臨著儀器臺套數(shù)有限、指導(dǎo)教師少、學(xué)生人數(shù)多等突出問題，小班開課可有效緩解眾多學(xué)生與有限的教學(xué)資源之間的矛盾，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。小班開課時(shí)，每批以10個(gè)左右學(xué)生為宜。

2.集中講解，個(gè)別指導(dǎo)

在每次實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)集中講解實(shí)驗(yàn)原理，把本質(zhì)問題講解透徹，也應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)步驟，并針對關(guān)鍵操作、技術(shù)難點(diǎn)或容易誤解之處進(jìn)行演示，使學(xué)生能更好地掌握實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)，并在實(shí)驗(yàn)前做到“胸有成竹”。盡管按照同樣的實(shí)驗(yàn)手冊操作，但每個(gè)學(xué)生可能會遇到不同的問題，這時(shí)指導(dǎo)教師應(yīng)隨時(shí)關(guān)注每個(gè)學(xué)生的狀態(tài)，及時(shí)解答學(xué)生的疑問，或及時(shí)指出其錯(cuò)誤的或不規(guī)范的操作，并予以糾正。上文所說的小班開課，可保證指導(dǎo)教師有足夠的時(shí)間和精力來實(shí)現(xiàn)個(gè)別指導(dǎo)。

3.落實(shí)預(yù)習(xí)，及時(shí)總結(jié)

如果不作強(qiáng)調(diào)，學(xué)生很容易忽視實(shí)驗(yàn)課程的預(yù)習(xí)，在動手操作時(shí)看一步做一步，這樣既容易出錯(cuò)，又看不到各個(gè)步驟之間的銜接，看不到實(shí)驗(yàn)的整體和精髓，致使實(shí)驗(yàn)結(jié)果和教學(xué)效果均不理想。因此，在每次實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)布置具體的預(yù)習(xí)任務(wù)，包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)等，并在實(shí)驗(yàn)講解時(shí)隨時(shí)提問，以檢查預(yù)習(xí)效果，確保學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前就熟悉相關(guān)內(nèi)容，特別是應(yīng)明確本次實(shí)驗(yàn)要做什么，明確本次實(shí)驗(yàn)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教程中所處的地位。在重視實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的同時(shí)，也要重視實(shí)驗(yàn)總結(jié)。實(shí)驗(yàn)的總結(jié)可安排在實(shí)驗(yàn)間隙，也可安排在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，宜采用討論的方式?？上扔蓪W(xué)生自己總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提出實(shí)驗(yàn)中遇到的問題并進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上再由指導(dǎo)教師進(jìn)行概括和補(bǔ)充，分析實(shí)驗(yàn)中存在的普遍問題、特殊問題及其成因，以促進(jìn)學(xué)生分析和解決問題能力的提高。此外，指導(dǎo)教師還應(yīng)及時(shí)評價(jià)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，以期在下次開課時(shí)進(jìn)一步完善。

4.拓寬思路，廣開渠道

Southern雜交、DNA測序等技術(shù)，對設(shè)備要求高，實(shí)驗(yàn)流程長，難以作為本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，但是作為生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，又有必要對這些重要技術(shù)有較為深刻的認(rèn)識。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)拓寬思路，綜合利用多種渠道，直接或間接地傳授這些技術(shù)。多媒體是拓寬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要手段，可用于演示那些重要的但不能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)，拓寬學(xué)生的知識面。如果能參觀本?；蛐值茉盒５膶?shí)驗(yàn)室，并在現(xiàn)場講解或演示實(shí)驗(yàn)，則可使學(xué)生形成更為直觀的認(rèn)識。此外，對于學(xué)有余力的學(xué)生，還需因材施教，積極引導(dǎo)，重點(diǎn)提拔，鼓勵(lì)他們參與預(yù)實(shí)驗(yàn)，觀摩教師的科研工作，或指導(dǎo)他們參與大學(xué)生科研立項(xiàng)，也即引導(dǎo)他們從課堂實(shí)驗(yàn)走向科學(xué)研究，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

四、完善實(shí)驗(yàn)考核體系

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核是客觀評價(jià)學(xué)生所掌握的理論和技能的重要手段，也是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效措施。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)注重全面考查學(xué)生的素質(zhì)，不僅要考查學(xué)生所掌握的基本知識和技能，還要考查學(xué)生獨(dú)立思考和綜合運(yùn)用的能力，以及在實(shí)驗(yàn)操作中表現(xiàn)出來的認(rèn)真的態(tài)度，實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)和團(tuán)隊(duì)合作精神等。因此，在教學(xué)中應(yīng)以“公平、公正”為原則，不斷探索和完善實(shí)驗(yàn)考核體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊清玲，陳昌杰等.本科生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐和體會[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)（基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版），2007.

篇3

Key words： bilingual teaching；teaching reform

中圖分類號：G42 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）34-0257-02

0 引言

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，分子生物學(xué)技術(shù)為人類探索生命奧秘提供了強(qiáng)有力的工具，大量新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，推動分子生物學(xué)蓬勃發(fā)展。同時(shí)，分子生物學(xué)技術(shù)越來越多地在臨床檢驗(yàn)診斷中推廣應(yīng)用，形成了檢驗(yàn)專業(yè)新興的課程《分子生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)》?；诜肿由飳W(xué)檢驗(yàn)技術(shù)發(fā)展迅速，為了能時(shí)時(shí)關(guān)注課程發(fā)展的最新動向，跟蹤學(xué)習(xí)國外最新知識和技術(shù)，院校自2009年起實(shí)施了一系列靈活多樣，方便實(shí)用的雙語教學(xué)方法，現(xiàn)就開展該門課程雙語教學(xué)的必要性、教學(xué)改革實(shí)踐及成效進(jìn)行簡要論述。

1 《分子生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)》雙語教學(xué)的必要性和重要性

1.1 是適應(yīng)專業(yè)發(fā)展的需要 隨著經(jīng)濟(jì)全球化以及科技革命的日益發(fā)展，我國檢驗(yàn)人才市場對具備雙語能力的國際化醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)高級人才的需求不斷增長。國家教育部提出要求高校本科教育的專業(yè)外語教學(xué)，力爭3年內(nèi)達(dá)到所開課程的5～10%，并引進(jìn)原版教材和提高師資水平。這個(gè)要求對醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)顯得尤為迫切，因?yàn)闄z驗(yàn)醫(yī)學(xué)是目前臨床醫(yī)學(xué)中發(fā)展最迅速的學(xué)科，新技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用幾乎是與全球同步[1]。而目前我國需要從國外進(jìn)口大量儀器設(shè)備、試劑等，這就需要檢驗(yàn)專業(yè)學(xué)生具備一定的專業(yè)英語水平，可以對生活中所遇見的英文“一眼看穿”。

1.2 是提高師生英語水平的需要 語言不僅是工具，也是武器。為了適應(yīng)未來社會日益激烈的競爭，為了在中外交流中占據(jù)主動權(quán)，精通、熟悉一兩門外語已成為必須。而在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，英語以其國際通用性、使用廣泛性而備受矚目。因此專業(yè)教師及學(xué)生要想在學(xué)科發(fā)展中取得更大的成績，就必須熟練掌握一定的醫(yī)學(xué)專業(yè)英語。高校外語教學(xué)大綱中規(guī)定“專業(yè)應(yīng)用是大學(xué)英語教學(xué)的一個(gè)重要組成部分，是促進(jìn)學(xué)生完成從學(xué)習(xí)到實(shí)際應(yīng)用的有效途徑”[2]。為貫徹執(zhí)行這一要求，《分子生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)》在教學(xué)過程中加強(qiáng)了英語教學(xué)與專業(yè)知識的結(jié)合，這一舉措既提高了學(xué)生專業(yè)英語的學(xué)習(xí)效率，使學(xué)生的專業(yè)英語詞匯量得到強(qiáng)化和擴(kuò)大；同時(shí)可提高教師的外語水平、教學(xué)水平，促進(jìn)教師與國外學(xué)者交流合作，把握學(xué)科發(fā)展的方向與動態(tài)。

1.3 為其他檢驗(yàn)課程的雙語教學(xué)奠定基礎(chǔ) 分子生物學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動了醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的快速進(jìn)步。分子生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用日益廣泛和深入，迫切需要學(xué)生在熟練掌握醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)傳統(tǒng)理論和基本技術(shù)之外，必須學(xué)習(xí)分子生物學(xué)的重要技術(shù)及其應(yīng)用，為今后進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)室或進(jìn)一步的研究和發(fā)展打好基礎(chǔ)。而生物學(xué)（主要是分子生物學(xué)）歷來是教育部提倡雙語教學(xué)的重點(diǎn)課程，這一要求使得《分子生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)》無可爭議地成為推動整個(gè)檢驗(yàn)專業(yè)課程改革的先鋒力量。

2 分子生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)雙語教學(xué)改革及成效

2.1 雙語教學(xué)實(shí)施方法 雙語教學(xué)（Bilingual teaching）是指應(yīng)用英語或雙語進(jìn)行授課，以提高學(xué)生英語學(xué)習(xí)能力和應(yīng)用能力。在教學(xué)實(shí)踐過程中，由于教師教學(xué)習(xí)慣不同，章節(jié)內(nèi)容難易各異，我們主要采用以下三種不同的授課模式：一是滲透型，即在正常的課程教學(xué)中適當(dāng)穿插使用英語；二是穿插型，即交替使用中英文兩種語言，或以中文為主；三是示范型，即在某一章節(jié)授課過程中，大部分時(shí)間是用中文教學(xué)，選擇一定的內(nèi)容，用一定的時(shí)間用純英語進(jìn)行教學(xué)。另外，在進(jìn)行章節(jié)小結(jié)時(shí)，用英文板書進(jìn)行講解。平時(shí)作業(yè)和考試含有一定的英語內(nèi)容，課堂內(nèi)師生應(yīng)有一定的英語交流和討論。

傳統(tǒng)制作的中文課件、講義內(nèi)容陳舊、固定，文字干澀、枯燥，讓學(xué)生“望而生畏，畏而生厭”。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展成熟，對外交流的日趨密切，師生可通過查閱相關(guān)外文資料或與國外專家進(jìn)行學(xué)術(shù)交流及時(shí)獲得新知識及相關(guān)學(xué)習(xí)資料，將原汁原味的英文資料引入課堂，拓展學(xué)生的國際視角，啟發(fā)學(xué)生的思維，使“靜態(tài)、平淡”的理論知識變成“動態(tài)、生動”的聲、光、影像，學(xué)習(xí)效果會得到明顯提高。

2.2 教學(xué)效果的調(diào)查分析 為更好地了解本課程雙語教學(xué)情況，加強(qiáng)對雙語教學(xué)的理論研討和實(shí)踐總結(jié)，推進(jìn)課程雙語教學(xué)工作，方法：隨機(jī)抽取我校2008級、2009級醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)學(xué)生各80名，遵循自愿的原則進(jìn)行匿名答卷，學(xué)生利用課間答卷。統(tǒng)一發(fā)放調(diào)查問卷160份，收回157份，有效問卷157份，回收率98%，其中有個(gè)別選項(xiàng)漏選。

據(jù)調(diào)查2008級和2009級一半以上的學(xué)生均認(rèn)同檢驗(yàn)本科生開展雙語教學(xué)是非常必要的，對雙語教學(xué)存在興趣，其醫(yī)學(xué)英語水平有較大提高。但是由于分子生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)許多重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容本身存在理解的困難，加上英語釋義，勢必影響學(xué)生對課程知識的理解和掌握。因此絕大多數(shù)同學(xué)還不能完全適應(yīng)專業(yè)課的英語學(xué)習(xí)，認(rèn)為雙語教學(xué)的形式增加了學(xué)習(xí)專業(yè)課程的難度，僅僅20%左右的學(xué)生認(rèn)為無影響。這些數(shù)據(jù)較其他同等院校有明顯差距，反映出我校目前開展的雙語教學(xué)存在有一些問題和不足。

目前，在我院檢驗(yàn)本科生中實(shí)施分子生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)雙語教學(xué)教育尚屬試驗(yàn)性階段，也就不難理解統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，學(xué)生對教師授課的滿意度較低。但我們也欣喜地看到，隨著教師帶教經(jīng)驗(yàn)的積累，2009級學(xué)生對教師授課的滿意度已有較大幅度的提升。

3 雙語教學(xué)存在的問題及對策

3.1 師資力量薄弱 高等院校是培養(yǎng)人才的主陣地，而人才培養(yǎng)的質(zhì)量，歸根結(jié)底取決于師資隊(duì)伍建設(shè)的狀況。在《分子生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)》雙語教學(xué)過程中，師資力量薄弱已成為限制課程發(fā)展的瓶頸。許多教師的英語口語表達(dá)不夠標(biāo)準(zhǔn)，很難與學(xué)生進(jìn)行溝通交流，無法將課程內(nèi)容完全用英語表達(dá)，最終影響到教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和教學(xué)任務(wù)的有效完成。為此，我們特別注重師資隊(duì)伍的建設(shè)，將師資隊(duì)伍的建設(shè)視為課程建設(shè)的第一要素。我們在師資隊(duì)伍的建設(shè)上重點(diǎn)落實(shí)了六字方針――“派出去，引進(jìn)來”。自院校升本以來，學(xué)校日益提高對英語教學(xué)的投入力度，開設(shè)了教師口語短期、長期培訓(xùn)班，幫助教師提高英語水平。今年更是各系部均有外籍教師公益支教，既讓大學(xué)生們感受到了原汁原味的外語專業(yè)課程，又能提供給教師一個(gè)互相學(xué)習(xí)的寶貴機(jī)會。

3.2 課時(shí)量不足 由于學(xué)生沒有前期專業(yè)英語的詞匯積累，使得課堂中教師需花費(fèi)較多時(shí)間解釋相關(guān)詞匯、句義，無形中講解課程重點(diǎn)、難度部分的時(shí)間相應(yīng)縮短，加上本課程教學(xué)內(nèi)容比較抽象難懂，所以學(xué)生普遍認(rèn)為雙語教學(xué)增加了課程難度。對于這一現(xiàn)象，解決的方法主要有二：一是嘗試增加課時(shí)量，可以讓教師在完成同等講授內(nèi)容的情況下，合理分配課時(shí)，不用趕課；二是嘗試在實(shí)驗(yàn)課也使用外語教學(xué)，由于實(shí)驗(yàn)講授內(nèi)容少，學(xué)生容易理解。而且實(shí)驗(yàn)課上課人數(shù)少，師生互動頻繁，專業(yè)詞匯重復(fù)率高，教學(xué)效果較好。

3.3 學(xué)生英語水平薄弱 由于缺乏一定的語言環(huán)境，外語教學(xué)中常常出現(xiàn)“啞巴英語”和“聾子英語”，盡管許多學(xué)生已獲得“英語四級”，甚至“六級”水平，但她們實(shí)際運(yùn)用外語的能力仍然較差。這對于開展雙語教學(xué)造成一定的困難。但是，從統(tǒng)計(jì)資料顯示，學(xué)生從內(nèi)心里接受雙語教學(xué)，樂于嘗試新的教學(xué)模式，所以，學(xué)生的配合度較高。

4 總結(jié)

為了適應(yīng)社會發(fā)展的需要，為了加強(qiáng)國際、國內(nèi)的交流與合作，為了提高醫(yī)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，在專業(yè)課程中實(shí)施英漢雙語教學(xué)勢在必行。同時(shí)我們也看到，雙語教學(xué)任重而道遠(yuǎn)，不可能一蹴而就。因此教育工作者需要以平和之心去看待教學(xué)工作中的問題與失誤。不同高校的具體情況不同，受師資，生源等主、客觀因素的限制，就需要結(jié)合實(shí)際情況采取各具特色的方法與手段，才能切實(shí)幫助學(xué)生們克服語言障礙，培養(yǎng)具有高水平外語交流能力和實(shí)際應(yīng)用能力的專業(yè)人才，才能使《分子生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)》課程建設(shè)更上一層樓。

參考文獻(xiàn)：

篇4

【關(guān)鍵詞】 自我概念；干預(yù)性研究；武術(shù)；教學(xué)；學(xué)生

自我概念是指一個(gè)人對自己存在的體驗(yàn)，包括知覺和評價(jià)2個(gè)方面。身體自我是自我概念的重要組成部分，也是基礎(chǔ)部分，是對自身的認(rèn)知和綜合評價(jià)。大學(xué)時(shí)期是人體生長發(fā)育的重要階段，也是心理變化較大的階段，對自身的需要、價(jià)值觀、態(tài)度等方面的認(rèn)識都不夠穩(wěn)定。近年來，國家加強(qiáng)了對大學(xué)生的素質(zhì)教育，但對心理健康方面的關(guān)注度卻不高，從而導(dǎo)致大學(xué)生出現(xiàn)了各種心理健康問題。同時(shí)學(xué)術(shù)界針對大學(xué)生自我概念的研究也在逐漸增多，相關(guān)學(xué)者已開始研究通過體育鍛煉來提高學(xué)生的自我概念水平。本文通過研究對武術(shù)教學(xué)改善維吾爾族大學(xué)生身體自我概念的效果，為促進(jìn)維吾爾族大學(xué)生心理健康提供理論依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 對象隨機(jī)選取新疆大學(xué)100名在校維吾爾族大學(xué)生為研究對象，隨機(jī)分為干預(yù)組與對照組各50名，研究對象平均年齡為（21.00±1.43）歲；其中男生48名，女生52名；大一學(xué)生28名，大二學(xué)生25名，大三學(xué)生24名，大四學(xué)生23名；文科學(xué)生49名，理科學(xué)生51名。

1.2 方法

1.2.1 問卷調(diào)查 采用身體自我描述問卷（PS-DQ），在干預(yù)前后對研究對象進(jìn)行調(diào)查。該問卷共70個(gè)項(xiàng)目，采用1～6級評分，包括健康、協(xié)調(diào)、體育活動、身體肥胖、運(yùn)動能力、整體身體、外表、力量、靈活、耐力、自尊11個(gè)分量表。各分量表和總量表的Cron.bach α系數(shù)為0.68～0.92。問卷由經(jīng)過培訓(xùn)的教師指導(dǎo)填寫，填寫過程中不受他人干擾，干預(yù)前、后收回有效問卷均為100份。

1.2.2 干預(yù)方法 對干預(yù)組50名維吾爾族大學(xué)生進(jìn)行為期12周的武術(shù)教學(xué)干預(yù)訓(xùn)練，每周3次。教學(xué)內(nèi)容為初級長拳第三路中的前3段。對照組采用正常的體育教學(xué)模式，每周2次體育課。對兩組學(xué)生在業(yè)余體育鍛煉、生活習(xí)慣、衛(wèi)生習(xí)慣、休息時(shí)間、學(xué)習(xí)情況、飲食等方面進(jìn)行一定的要求，以盡可能的達(dá)到一般條件的一致性。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和統(tǒng)計(jì)分析，定量資料組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 干預(yù)組與對照組干預(yù)前身體自我描述各因子得分比較 由表1可以看出，干預(yù)組維吾爾族大學(xué)生干預(yù)前在身體肥胖、外表、力量、耐力等4個(gè)因子上得分略低于對照組，其他因子得分略高于對照組，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均>0.05）。

2.2 干預(yù)前后身體自我描述各因子得分比較

由表1可以看出，經(jīng)過12周的武術(shù)教學(xué)干預(yù)后干預(yù)組干預(yù)前后身體自我描述因子得分都有了不同程度的提高，其中健康、體育活動、耐力、整體身體、協(xié)調(diào)、運(yùn)動能力、外表、力量、靈活因子干預(yù)前與干預(yù)后差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均0.05）。

2.3 干預(yù)組與對照組干預(yù)后身體自我描述各因子得分比較經(jīng)過12周的武術(shù)教學(xué)干預(yù)訓(xùn)練后，除自尊因子外，干預(yù)組與對照組身體自我描述各因子得分差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均

3 討論

體育鍛煉與人體自我概念之間存在著諸多密切聯(lián)系。有研究顯示，體育鍛煉可以提高身體功能及人體的敏感度，對緩解心理壓力、抑郁，降低焦慮.維護(hù)身體的自信心和良好形象，提高積極情緒和認(rèn)知能力有促進(jìn)作用。

通過為期12周的武術(shù)教學(xué)訓(xùn)練后，維吾爾族大學(xué)生干預(yù)組身體自我描述各因子得分均有顯著提高，特別是健康、體育活動、運(yùn)動能力、整體身體、協(xié)調(diào)性等因子得分干預(yù)前后差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，對整體的自我概念有了較大的改善。干預(yù)后干預(yù)組維吾爾族大學(xué)生均表示自身的身體力量增強(qiáng)了，身體的協(xié)調(diào)性、反映等方面也有了提高，對自身的能力有了新的認(rèn)識，對體育鍛煉生活和學(xué)習(xí)有了充分的信心；而對照組干預(yù)前后身體自我描述各因子得分差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

12周的武術(shù)教學(xué)訓(xùn)練改善了維吾爾族大學(xué)生的自我概念水平，增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。筆者認(rèn)為在武術(shù)教學(xué)過程中，教師一直針對學(xué)生符合標(biāo)準(zhǔn)的武術(shù)動作進(jìn)行不斷的贊揚(yáng)和肯定，并對學(xué)生在練習(xí)過程中的良好表現(xiàn)給予一定的鼓勵(lì)；同時(shí)要求干預(yù)組的同學(xué)要互相鼓勵(lì)和支持，肯定彼此之間的動作技能和表現(xiàn)，增強(qiáng)了學(xué)生對成功的體驗(yàn)。通過一段時(shí)間的練習(xí)后，學(xué)生可以及時(shí)在鏡子中看到自己符合標(biāo)準(zhǔn)的武術(shù)動作，使學(xué)生產(chǎn)生自我肯定和信心，對今后的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的影響，也促進(jìn)了自我概念水平的提高。

另外，對干預(yù)組的50名維吾爾族大學(xué)生在武術(shù)教學(xué)中還采用了視頻教學(xué)法，讓學(xué)生觀看同樣武術(shù)動作的標(biāo)準(zhǔn)視頻，教師不斷對其進(jìn)行詳細(xì)的講解，并強(qiáng)調(diào)動作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)環(huán)節(jié)。對于本研究中自尊因子得分在干預(yù)前后差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能由于12周武術(shù)課程的教學(xué)并不象其他劇烈項(xiàng)目運(yùn)動那樣表現(xiàn)出較強(qiáng)的心理和生理反映，這可能與武術(shù)項(xiàng)目自身特點(diǎn)有著較大的關(guān)聯(lián)。

本研究結(jié)果充分說明了武術(shù)教學(xué)活動能夠有效提高維吾爾族大學(xué)生的自我概念水平。今后高校在開展好正常體育教學(xué)內(nèi)容的情況下，可積極引導(dǎo)學(xué)生選修武術(shù)課程，讓學(xué)生充分認(rèn)識到武術(shù)訓(xùn)練對自身健康發(fā)展起到的積極作用。同時(shí)，教師還應(yīng)積極培養(yǎng)學(xué)生參加體育鍛煉的興趣和習(xí)慣，提高體育鍛煉的動機(jī)水平，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與其他體育項(xiàng)目，形成終身體育的觀念。另外，高校教師在日常的教學(xué)過程中應(yīng)更多采用鼓勵(lì)和勉勵(lì)的教學(xué)方法，讓學(xué)生在日常的學(xué)習(xí)和鍛煉中不斷提高自信心，促進(jìn)自我概念水平的提高，使身心得到全面健康發(fā)展。

4 參考文獻(xiàn)

[1]李祚山.大學(xué)生的文化取向自我概念對主觀幸福感的影響[J].心理科學(xué)，2006，29（2）：423-426.

[2]黃希庭，曾向.青少年身體自我研究述評[J].西北師學(xué)范大學(xué)報(bào)：社會科學(xué)版，2000，31（6）：42-46.

[3]黃希庭，陳紅.青少年學(xué)生身體自我特點(diǎn)的初步研究[J].心理科學(xué)，2002，25（3）：260-264。

[4]李泉，張力為.中小學(xué)生身體自我和學(xué)業(yè)自我發(fā)展特點(diǎn)的研究[J].中國體育科技，2009，45（2）：92-96.

[5]張力為，毛志雄.體育科學(xué)常用心理量表評定手冊[M].北京：北京體育大學(xué)出版社，2004：32-35.

[6]葉孫岳.體育鍛煉對學(xué)生身體自我影響的元分析[J].中國學(xué)校生生，201l，32（4）：457-458.

[7]VILLATTE A，MANDARINE H，LEONARDIS M，F(xiàn)orms of self-con-cept in gmed high school students enrolled in heterogeneous classes[J].Eur J Psychol Educ，2011，26（3）：373-392.

[8]韓翠霞.非英語專業(yè)學(xué)生英語自我概念的相關(guān)性研究[J].山西經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，16（3）：101-104.

[9]李建芹.河南省普通高校學(xué)生焦慮與自我概念相關(guān)研究[J].中國

學(xué)校衛(wèi)生，2006，27（6）：533-534.

篇5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）21-0130-03

1 引言

生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程學(xué)是生物科學(xué)專業(yè)的核心課程，由于它們相互聯(lián)系，交叉滲透，因此存在邏輯關(guān)系不清，課程內(nèi)容重疊較多等問題，例如原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控在生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)都有介紹，基因工程原理在分子生物學(xué)、基因工程學(xué)中都有介紹，導(dǎo)致教師教學(xué)內(nèi)容難以起舍，課程順序難以安排。要理順生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程學(xué)的邏輯關(guān)系，確定各課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)順序，必須把其定義，研究內(nèi)容，發(fā)展歷史動態(tài)結(jié)合起來。

2 生物科學(xué)專業(yè)核心課程概述

2.1 生物化學(xué)

生物化學(xué)是運(yùn)用化學(xué)的理論和方法研究生物分子結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)代謝及遺傳信息傳遞與調(diào)控規(guī)律的科學(xué)。

生物化學(xué)是生命科學(xué)中最古老的學(xué)科之一。 隨著生命科學(xué)的發(fā)展，各學(xué)科相互滲透。18世紀(jì)，一些從事化學(xué)研究的科學(xué)家轉(zhuǎn)向生物領(lǐng)域，為生物化學(xué)的誕生播下了種子。19世紀(jì)末，生物化學(xué)從生理化學(xué)中獨(dú)立。20世紀(jì)中后期又從生物化學(xué)分離出部分內(nèi)容與遺傳學(xué)部分內(nèi)容結(jié)合為分子生物學(xué)，然后，分子生物學(xué)基因操作部分獨(dú)立出來，形成基因工程學(xué)。

1920年以前，生物化學(xué)研究內(nèi)容以分析生物體的化學(xué)組成、性質(zhì)和含量為主，稱為靜態(tài)生物化學(xué)時(shí)期。

1920年-1950年，隨著同位素示蹤技術(shù)、色譜技術(shù)等物理學(xué)手段的廣泛應(yīng)用，生物化學(xué)從單純的組成分析深入到物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)化，如：光合作用、生物氧化、糖、脂肪、蛋白質(zhì)代謝等領(lǐng)域。這是生物化學(xué)飛速發(fā)展的時(shí)期，稱為動態(tài)生物化學(xué)時(shí)期。

1950年以后，蛋白質(zhì)化學(xué)和和核酸化學(xué)進(jìn)展迅速，生物化學(xué)進(jìn)入了分子生物學(xué)時(shí)期。分子生物學(xué)的發(fā)展揭示了生命本質(zhì)的高度有序性和一致性，是人類在認(rèn)識的巨大飛躍。根據(jù)生物化學(xué)的定義和歷史，生物化學(xué)研究的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面。

2.1.1 生物的物質(zhì)組成

生物是由一定的物質(zhì)按特定的方式組成的，直到今天，新物質(zhì)仍不斷被發(fā)現(xiàn)。如陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的干擾素、環(huán)核苷一磷酸、鈣調(diào)蛋白、粘連蛋白、外源凝集素等都具有重要的生物學(xué)功能。另一方面，早已熟知的化合物也發(fā)現(xiàn)了新的功能，如20世紀(jì)50年代才知道肉堿是一種生長因子，而到60年代又發(fā)現(xiàn)其是生物氧化的載體。

2.1.2 物質(zhì)代謝

生物體內(nèi)絕大部分物質(zhì)代謝是在酶催化下進(jìn)行的，具有高度自動調(diào)節(jié)能力。一個(gè)小小的細(xì)胞內(nèi)，有近2000種酶，在同一時(shí)間內(nèi)，催化各種不同的化學(xué)反應(yīng)。這些化學(xué)反應(yīng)互不干擾，有條不紊地進(jìn)行。表明生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝有精確的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。

2.1.3 結(jié)構(gòu)與功能

生物大分子的功能與其特定的結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。如酶的活性中心的結(jié)構(gòu)決定其催化活性及其特異性；變構(gòu)酶的活性還與其催化的代謝終末產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)有關(guān)。

核酸中核苷酸排列順序的不同，其結(jié)構(gòu)就不同，所含遺傳信息不同。這些不同的構(gòu)象對基因的表達(dá)具有調(diào)控作用。

生物體的糖包括多糖、寡糖和單糖。由于多糖鏈結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有很大的信息容量，對于細(xì)胞專一地識別、相互作用具有重要作用。糖類將與蛋白質(zhì)、核酸并列成為生物化學(xué)的主要研究對象。

在生物化學(xué)中，有關(guān)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的研究才僅僅開始，尚待大力研究的問題很多，其中重大的有：亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中生物大分子間的結(jié)合，細(xì)胞的相互識別、細(xì)胞的接觸抑制、細(xì)胞間的粘合、抗原與抗體的作用、激素、神經(jīng)介質(zhì)與其受體的相互作用等。

2.1.4 繁殖與遺傳

生物典型特點(diǎn)是具有繁殖與遺傳特性?；蚴荄NA分子中的一段核苷酸序列，現(xiàn)在DNA分子的核苷酸序列已不難測得，不但能在分子水平上研究遺傳，而且還可能改變遺傳，從而派生出基因工程學(xué)。

2.2 細(xì)胞生物學(xué)

細(xì)胞生物學(xué)是從顯微水平、亞顯微水平和分子水平研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及其生命活動規(guī)律的科學(xué)。

過去，細(xì)胞生物學(xué)主要是在光學(xué)顯微鏡下對細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活史進(jìn)行研究，稱為細(xì)胞學(xué)。20 世紀(jì) 50 年代以來，由于電子顯微鏡、放射性同位素、細(xì)胞結(jié)構(gòu)組分分離技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，特別是分子生物學(xué)的興起，使細(xì)胞生物學(xué)研究的廣度和深度都有迅猛發(fā)展，從宏觀到微觀、從平面到立體、從定性到定量、從分析到綜合；從細(xì)胞、亞細(xì)胞、分子三個(gè)水平研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能、分裂與分化、衰老與死亡等生命活動規(guī)律及其調(diào)控機(jī)制，細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與環(huán)境之間的相互關(guān)系。使原來以形態(tài)結(jié)構(gòu)研究為主的細(xì)胞學(xué)轉(zhuǎn)變成以生理功能研究為主、將結(jié)構(gòu)與功能緊密結(jié)合起來的細(xì)胞生物學(xué)。由于細(xì)胞生物學(xué)在分子水平上的研究工作取得了深入的進(jìn)展，因此細(xì)胞生物學(xué)又稱為細(xì)胞分子生物學(xué)。細(xì)胞生物學(xué)研究內(nèi)容如下。

2.2.1 細(xì)胞社會學(xué)

細(xì)胞社會學(xué)是細(xì)胞生物學(xué)中的一個(gè)新的領(lǐng)域。它是以系統(tǒng)論的觀點(diǎn)研究細(xì)胞群體中細(xì)胞間的相互關(guān)系、細(xì)胞群體的社會行為；細(xì)胞識別、通訊、相互作用；整體和細(xì)胞群對細(xì)胞的生長、分化、形態(tài)發(fā)生和器官形成等活動的調(diào)控；細(xì)胞外環(huán)境對細(xì)胞的影響。

2.2.2 細(xì)胞的增殖、生長、分化與調(diào)控

研究細(xì)胞增殖、生長、分化及其調(diào)控機(jī)制，不僅是控制生物生長和發(fā)育的基礎(chǔ)，而且是研究細(xì)胞癌變和逆轉(zhuǎn)的重要途徑。

2.2.3 細(xì)胞遺傳學(xué)

細(xì)胞遺傳學(xué)從細(xì)胞學(xué)角度來研究染色體的結(jié)構(gòu)和行為以及染色體與細(xì)胞器的關(guān)系，從而探討遺傳與變異的機(jī)制等。

2.2.4 細(xì)胞化學(xué)

細(xì)胞化學(xué)：用切片或分離細(xì)胞成分，對單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞各個(gè)部分進(jìn)行定性和定量的化學(xué)分析，研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分的定位、分布及其生理功能。

2.2.5 分子細(xì)胞學(xué)

分子細(xì)胞學(xué)：從分子水平研究細(xì)胞與細(xì)胞器中蛋白質(zhì)、核酸等大分子的組成、結(jié)構(gòu)與功能及其遺傳性狀的表現(xiàn)和調(diào)控等，探討細(xì)胞生命活動的分子機(jī)理。

2.3 遺傳學(xué)

遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異規(guī)律的科學(xué)。孟德爾認(rèn)為生物性狀的遺傳是受遺傳因子控制的，并提出了遺傳因子分離和自由組合的基本遺傳規(guī)律。1900年，孟德爾的成果得到廣泛重視，成為遺傳學(xué)的基石。

20世紀(jì)初，利用光學(xué)顯微鏡發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體及其行為，奠定了遺傳的染色體理論基礎(chǔ)。1910年左右，美國遺傳學(xué)家摩爾根及其同事根據(jù)對普通果蠅的研究，提出了基因的連鎖交換規(guī)律，并結(jié)合當(dāng)時(shí)的細(xì)胞學(xué)成就，創(chuàng)立了以染色體遺傳為核心的細(xì)胞遺傳學(xué)。

遺傳信息在分子水平上研究始于20世紀(jì)40年代。隨著電子顯微鏡的發(fā)明，人們已能夠直接觀察遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其在基因表達(dá)過程中的特征，使細(xì)胞遺傳學(xué)的研究進(jìn)入分子水平。

1953年，沃森和克里克提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，為進(jìn)一步闡明DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和遺傳物質(zhì)如何保持世代連續(xù)的問題奠定了基礎(chǔ)，開創(chuàng)了分子遺傳學(xué)這一新的學(xué)科領(lǐng)域。

遺傳學(xué)研究的領(lǐng)域非常廣泛，可劃分成經(jīng)典遺傳學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)和生統(tǒng)遺傳學(xué)4個(gè)分支，各個(gè)分支領(lǐng)域相互聯(lián)系、相互重疊、相互印證，組成了一個(gè)不可分割的整體。

經(jīng)典遺傳學(xué)研究從親代到子代的遺傳特性，包括遺傳的分離規(guī)律；獨(dú)立分配規(guī)律；連鎖和交換遺傳規(guī)律及機(jī)理；基因互作及其與環(huán)境的相互關(guān)系；性別決定與伴性遺傳；基因及染色體變異；數(shù)量性狀的特征及其多基因假說，近親繁殖和雜種優(yōu)勢；細(xì)胞質(zhì)遺傳等。

細(xì)胞遺傳學(xué)是通過細(xì)胞學(xué)手段對遺傳物質(zhì)進(jìn)行研究。其內(nèi)容包括細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能；染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)；細(xì)胞的有絲分裂，減數(shù)分裂；配子的形成和受精。

分子遺傳學(xué)是從分子的水平上研究遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及遺傳信息的傳遞。內(nèi)容包括DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，基因突變及修復(fù)，原核生物和真核基因表達(dá)與調(diào)控；基因、基因組及作圖，遺傳重組。

生統(tǒng)遺傳學(xué)是用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來研究生物遺傳變異規(guī)律的學(xué)科。根據(jù)研究的對象不同，又可分為數(shù)量遺傳學(xué)和群體遺傳學(xué)。前者研究生物體數(shù)量性狀即由多基因控制的性狀遺傳規(guī)律，后者是研究基因頻率在群體中的變化、群體的遺傳結(jié)構(gòu)和物種進(jìn)化。

2.4 分子生物學(xué)

分子生物學(xué)是從分子水平研究核酸與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能、遺傳信息傳遞和調(diào)控，闡明生命本質(zhì)的科學(xué)。

從19世紀(jì)后期到20世紀(jì)50年代初，確定了蛋白質(zhì)是生命的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，DNA是生物遺傳的物質(zhì)的載體，是現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的準(zhǔn)備和醞釀階段。

從20世紀(jì)50年代初到70年代初，是現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段，1953年Watson和Crick提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型為現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的里程碑，確立了核酸作為遺傳信息分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，提出了鹼基配對是核酸復(fù)制、遺傳信息傳遞的基本方式，為核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系及其在生命中的作用打下了最重要的基礎(chǔ)。

70年代后，基因工程技術(shù)出現(xiàn)，人類進(jìn)入認(rèn)識生命本質(zhì)并開始改造生命的發(fā)展階段。

分子生物學(xué)原來是生物化學(xué)的一部分，因其太重要了，20世紀(jì)中后期從生物化學(xué)中分離出來并與遺傳學(xué)結(jié)合，獨(dú)立出來成為單獨(dú)的學(xué)科，是生物化學(xué)的發(fā)展和延續(xù)。涉及的部分內(nèi)容比生物化學(xué)更細(xì)致深入，并從整體上考慮。

分子生物學(xué)從蛋白質(zhì)、核酸、基因及基因組結(jié)構(gòu)開始，以中心法則為主線，闡述生物大分子在信息傳導(dǎo)、基因表達(dá)調(diào)控中的相互作用和機(jī)理。主要內(nèi)容包括蛋白質(zhì)、核酸、基因和基因組的結(jié)構(gòu)、DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工、基因突變與修復(fù)、蛋白質(zhì)生物合成和翻譯后加工、原核生物基因表達(dá)的調(diào)控、真核生物基因表達(dá)的調(diào)控。基因工程技術(shù)的原理和應(yīng)用等。

2.5 基因工程學(xué)

20世紀(jì)70年代，隨著 DNA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和遺傳機(jī)制逐漸呈現(xiàn)在人們眼前，生物學(xué)家不再僅僅滿足于探索、揭示生物遺傳的秘密，而是開始設(shè)想在分子的水平上去干預(yù)生物的遺傳特性。這就像工程設(shè)計(jì)，按照人類的需要（設(shè)計(jì)）把這種生物的某個(gè)“基因”與那種生物的某個(gè)“基因”進(jìn)行“施工”，“組裝”成新的基因組合，創(chuàng)造出新的生物的工程技術(shù)被稱為“基因工程”。

基因工程包括如下幾個(gè)主要的內(nèi)容：①目的基因的合成或提起分離。②載體的構(gòu)建。③將載體轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞并增殖。④重組DNA分子的受體細(xì)胞克隆篩選。⑤將目的基因克隆到表達(dá)載體上，導(dǎo)入寄主細(xì)胞，使之在新的遺傳背景下實(shí)現(xiàn)功能表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的物質(zhì)。

3 課程間的邏輯關(guān)系，教學(xué)內(nèi)容選擇及課程順序安排

從生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程學(xué)的定義，研究內(nèi)容，發(fā)展歷史動態(tài)可知，各學(xué)科的邏輯關(guān)系是：理解細(xì)胞結(jié)構(gòu)及功能需要一定的生物化學(xué)基礎(chǔ)，理解遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能需要一定的細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)，而分子生物學(xué)是生物化學(xué)、遺傳學(xué)交叉融合的產(chǎn)物，研究核酸和蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和功能以及相互關(guān)系，而各個(gè)分子不能孤立發(fā)揮作用，必須依賴于一定的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，因此，生物化學(xué)是細(xì)胞生物學(xué)的基礎(chǔ)；細(xì)胞生物學(xué)是遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的基礎(chǔ)?；蚬こ淌抢梅肿由飳W(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作的部分獨(dú)立出來的，因此分子生物學(xué)是基因工程學(xué)的基礎(chǔ)。所以，高校應(yīng)按生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程的順序安排課程教學(xué)最為合適。

由以上可知，由于歷史的原因，生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程學(xué)相互聯(lián)系，交叉滲透，研究內(nèi)容重復(fù)較多。因此，本研究根據(jù)其定義、邏輯關(guān)系及發(fā)展歷史，同時(shí)為編寫教材和教學(xué)的方便，建議生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程學(xué)教學(xué)內(nèi)容如下。

（1）生物化學(xué)主要教學(xué)內(nèi)容主要有：蛋白質(zhì)化學(xué)、核酸化學(xué)；酶學(xué)基礎(chǔ)；糖代謝與生物氧化；脂類代謝；蛋白質(zhì)的分解代謝等內(nèi)容。而將DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、突變、修復(fù)及原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控留在分子生物學(xué)講授。

（2）細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要有：細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)；細(xì)胞生物學(xué)研究方法；細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能及物質(zhì)跨膜運(yùn)輸；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)；細(xì)胞通訊與信號傳遞；線粒體和葉綠體；細(xì)胞核與染色體；細(xì)胞骨架；細(xì)胞增殖及其調(diào)控；細(xì)胞分化、衰老與凋亡。

（3）遺傳學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要有：遺傳的分離規(guī)律；獨(dú)立分配規(guī)律；連鎖和交換遺傳規(guī)律；基因互作及其與環(huán)境的關(guān)系；基因定位與連鎖遺傳圖；性別決定與伴性遺傳；基因及染色體變異；染色體畸變；數(shù)量性狀的特征及其多基因假說；近親繁殖和雜種優(yōu)勢；細(xì)胞質(zhì)遺傳；遺傳重組。

（4）分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要有：DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工、基因突變與修復(fù)、蛋白質(zhì)生物合成和翻譯后加工、原核生物基因表達(dá)的調(diào)控、真核生物基因表達(dá)的調(diào)控。

（5）基因工程學(xué)的主要教學(xué)內(nèi)容有：基因工程技術(shù)的原理和應(yīng)用等。

以上各門課的教學(xué)內(nèi)容相對前述和我國現(xiàn)行教材的教學(xué)內(nèi)容作了較大調(diào)整，例如；核酸和蛋白質(zhì)的組成及結(jié)構(gòu)只在生物化學(xué)中講授，細(xì)胞信號傳遞只在細(xì)胞生物學(xué)中講授，基因工程原理只在基因工程學(xué)中講授，避免了課程內(nèi)容的重復(fù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈振國.細(xì)胞生物學(xué)（第2版）[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2011.

[2]歐陽五慶.細(xì)胞生物學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2010.

[3]翟中和，王喜忠，丁明孝.細(xì)胞生物學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2007（8）.

[4]George M.Malacinski，David Freifelder.essentials of molecular biology（third edition）[M].北京：科學(xué)出版社，2003.

[5]Jeremy M.Berg，John L. Tymoczko，Lubert Stryer[J].Biochemistry，2002.

[6]徐晉麟.現(xiàn)代遺傳學(xué)原理[M].北京：科學(xué)出版社，2000.

[7]王亞馥，戴灼華.遺傳學(xué)[M].北京：高等教育出版社，1999.

[8]孫乃恩.分子遺傳學(xué)[M].南京：南京大學(xué)出版社，1990.

[9]Robert H.Tamarin：Principles of Genetics[J].5th ed.，1996.

[10]朱玉賢，李 毅.現(xiàn)代分子生物學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2002.

[11]楊業(yè)華.普通遺傳學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[12]Hartwell L，Hood L，Goldberg M L，et al.Genetics：From genes to Genomes（first edition）[J].McGraw-Hill Companies，Boston，2000.

篇6

2008, 520pp.

Paperback

ISBN: 9780470518632

WileyBlackwell

克里斯•史密斯

本書是一部關(guān)于感覺系統(tǒng)生理學(xué)的專著,作者為英國阿斯頓大學(xué)的克里斯•史密斯博士。自2000年本書的第一版出版以來,特別是由于分子生物學(xué)的應(yīng)用,感覺生物學(xué)的研究獲得了巨大的發(fā)展,許多新的見解被提出。這些成果說明了跨物種和跨感官的生物特性在分子結(jié)構(gòu)和感覺細(xì)胞生理學(xué)上的相似性,往往預(yù)示著可以追溯到5億多年前的共同的祖先。因此,本書進(jìn)行了全面的修訂,采用了分子的、進(jìn)化的和比較的方法,概述了脊椎動物、無脊椎動物和原核生物的感覺系統(tǒng),并將重點(diǎn)放在人類感覺上。

本書包括6個(gè)部分,分別是:1.感覺系統(tǒng)的一般特征,機(jī)械感覺、化學(xué)感覺、電磁輻射感覺和其它感覺系統(tǒng),最后是本書的總結(jié)和哲學(xué)相關(guān)討論;2.更加強(qiáng)調(diào)對分子生物學(xué)和細(xì)胞機(jī)制的論述;3.關(guān)于基因組學(xué)和感覺系統(tǒng);4.關(guān)于TRP通道、突觸傳遞、神經(jīng)系統(tǒng)的演化和節(jié)肢動物感覺系統(tǒng);5.單孔目動物的電感覺、語言和FOXP2基因、鏡像神經(jīng)元和疼痛的分子生物學(xué);6.更新了人類嗅覺和味覺通道的部分。

本書的作者克里斯•史密斯在伯明翰大學(xué)獲得動物學(xué)學(xué)士學(xué)位,在倫敦大學(xué)獲得數(shù)學(xué)/物理碩士學(xué)位,在阿斯頓大學(xué)獲得神經(jīng)科學(xué)博士學(xué)位,其后一直在阿斯頓大學(xué)從事學(xué)術(shù)研究。他先后被任命為助理講師、講師、高級講師、高級教師(生物科學(xué)),1990年任理學(xué)院院長,1991年任生命與健康科學(xué)院院長,1996年退休后任榮譽(yù)客座教授?？死锼故怯镂锢韺W(xué)會會員、英國神經(jīng)科學(xué)協(xié)會會員、皇家醫(yī)學(xué)會會員、英國皇家學(xué)會會員。在2005年他獲得了國際神經(jīng)科學(xué)歷史協(xié)會的終身成就獎。

作者豐富的教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn),書中的400余幅插圖、框圖、補(bǔ)充材料以及每章的參考書目,使本書成為生物學(xué)、動物學(xué)、動物生理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、解剖和生理心理學(xué)專業(yè)大學(xué)生的優(yōu)秀教材。同時(shí),本書也可作為視覺科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、神經(jīng)病理學(xué)、發(fā)育生物學(xué)等專業(yè)的研究生教材。

張文濤,助理研究員

篇7

Southern California, CA, USA

Stuart E. Siegel, Department of Pediatrics,

Keck School of Medicine, University of

Southern California, CA, USA

Hans E. Kaiser, Department of Pathology,

School of Medicine, University of Maryland,

Baltimore, MD, USA

Molecular Markers of

Brain Tumor Cells

Implications for Diagnosis, Prognosis and Anti-Neoplastic Biological Therapy

2004, 362pp.

Hardcover EUR 78.70

ISBN 1-4020-2781-8

Kluwer Academic Publishers

在過去的20年，科研工作者已經(jīng)在分子腫瘤領(lǐng)域取得了劃時(shí)代的重大發(fā)現(xiàn)，這很大程度上歸功于免疫組織化學(xué)方法的應(yīng)用。這一方法在腦腫瘤研究中也已經(jīng)從試驗(yàn)階段走向了成熟。

全書包含了三部分。第一部分是腫瘤的分子生物學(xué)（包括第1、2章）：第1章以兒童腦腫瘤中最常見的神經(jīng)母細(xì)胞瘤和神經(jīng)膠質(zhì)瘤為例介紹了腦腫瘤的分子生物學(xué)進(jìn)展；第2章介紹了早期階段的腦腫瘤中浸潤的多核和單核細(xì)胞免疫表型的鑒定，肯定了免疫組織化學(xué)在腦腫瘤的研究和診斷及治療中的作用。第二部分鑒于腦腫瘤對傳統(tǒng)的手術(shù)、放化療方法效果不佳，介紹了對腦腫瘤的生物治療的研究（包括第3~9章）：第3章概括論述了在腦腫瘤研究中的實(shí)驗(yàn)性治療方法；第4章對生物抗癌治療在腫瘤治療中的作用和前景進(jìn)行肯定的基礎(chǔ)上，從增強(qiáng)非特異性自然免疫、胸腺激素、干擾素、腫瘤壞死因子、白介素－2等幾個(gè)方面對生物抗癌技術(shù)進(jìn)行了介紹；第5章介紹了一種在白介素－2的協(xié)同作用下可以殺傷新生腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒淋巴細(xì)胞；第6章簡要概述了抑制血管形成在抗癌治療中應(yīng)用；第7章先介紹了腫瘤疫苗的概念，然后分門別類的講述了不同組織器官的專職抗原提呈細(xì)胞，并通過分析其抗原提呈的過程，闡述了APC在腫瘤生物治療中的免疫治療的重要作用；第8章介紹了抗腫瘤的獨(dú)特性抗體，單克隆抗體在臨床上的實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用以及多種針對癌細(xì)胞治療制劑的整體應(yīng)用的重要性；第9章講述了癌－抗原，一類特定分化的抗原家族，是在抗癌的免疫治療中有前景的靶向抗原。第三部分為本書的附件（包括第10、11章）：第10章材料與分析；第11章索引。

本書總結(jié)了分子生物學(xué)中關(guān)于腦腫瘤的研究成果，歸納提出了腦腫瘤的生物治療方法，適合從事免疫組織化學(xué)、腫瘤相關(guān)研究的人員閱讀參考。

劉玉琴，教授

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2.4 生物分子信號通路數(shù)據(jù)庫 信號通路一詞在高中生物就接觸到，到本科階段的《細(xì)胞生物學(xué)》課程中得以深入學(xué)習(xí)。據(jù)調(diào)查，對于本科生而言，他們對信號通路想理解和認(rèn)識有限，掌握的信號通路都是不完整的。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)，可借助信號通路數(shù)據(jù)庫檢索的方式，搜索某基因所參與的信號通路，并且可以直觀的看到該基因在整個(gè)信號通路中的地位和作用。信號通路數(shù)據(jù)庫目前比較常用的是WikiPathways數(shù)據(jù)庫（http：//）。該數(shù)據(jù)庫集成了主要的基因、蛋白質(zhì)，允許整個(gè)研究者更廣泛參與[3]。該數(shù)據(jù)最大的特點(diǎn)是將基因之間的關(guān)系以圖形方式顯示，使學(xué)生直觀了解所感興趣的基因是如何參與到信號通路或生化代謝過程的。

3 常用生物信息學(xué)軟件及在線分析工具

3.1 DNA序列分析軟件 在生物科學(xué)本科教學(xué)過程中，很多課程如《生物化學(xué)》《分子生物學(xué)》《遺傳學(xué)》等，都涉及到DNA序列結(jié)構(gòu)、基因突變等知識點(diǎn)，而且學(xué)生掌握到的更多都是一種朦朦朧朧，是懂非懂的知識點(diǎn)。因此，在《生物信息學(xué)》課堂上，當(dāng)講到采用生物信息學(xué)軟件進(jìn)行DNA序列分析時(shí)，學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的興趣。DNA序列分析的軟件有很多，如：BioEdit，DNASIS，DNAStar，DNAClub，DNAMan等，相比較可知，就序列分析而言，我們認(rèn)為DNAStar軟件最常用，且操作簡單，可視化功能強(qiáng)大，是地方本科院校學(xué)生的最佳選擇。

DNASTAR是基因組學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)和分子生物學(xué)領(lǐng)域中的一款綜合性序列分析工具軟件，包含可視化和序列編輯（SeqBuilder），序列組裝（SeqMan）、序列比對（MegAlign）、引物設(shè)計(jì)（PrimerSelect）、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析（Protean）、基因查找（GeneQuest）和序列編輯（EditSeq）7個(gè)模塊，可用作DNA和蛋白質(zhì)序列分析、序列重疊群拼接和基因工程管理等方面，目前，該軟件已被90多個(gè)國家的制藥，生物技術(shù)，學(xué)術(shù)和臨床研究人員使用。

3.2 RNA結(jié)構(gòu)分析軟件 RNA包含tRNA，mRNA，rRNA和sRNA等多種類型，在蛋白質(zhì)生物合成過程中起著非常重要的作用。他們的二級結(jié)構(gòu)或高級結(jié)構(gòu)會影響蛋白質(zhì)合成的效率。因此，對于本科生而言，直觀的了解RNA的二級結(jié)構(gòu)，對于掌握理論知識具有重要意義。RNA結(jié)構(gòu)分析的軟件有如Mfold、RNAdraw和RNAstructure等多個(gè)軟件[4-5]。通過比較這些軟件獲得難易度、優(yōu)缺點(diǎn)和使用復(fù)雜程度，我們發(fā)現(xiàn)Mfold已完成多次修訂，且實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上在線免費(fèi)試用（http：//unafold.rna.albany.edu/？q=mfold），輸出結(jié)果靈活多樣，結(jié)果直觀，是本科生用于RNA結(jié)構(gòu)分析的最佳選擇。

3.3 序列比對軟件（在線工具） 序列比對也稱序列比較，通過該操作，可以將兩個(gè)或多個(gè)基因（或蛋白質(zhì)）序列按照一定的規(guī)律排列，使學(xué)生直觀的觀察到序列的變異，從而確定序列之間的相似性或同源性。根據(jù)序列多少，可分為雙序列比對和多序列比對。序列比對的軟件或在線工具也有很多，其中多序列比對軟件有Clustal（ClustalX和ClustalW）、GCG、BioEdit、DNAMAN和DNAStar件包中的MegAlign等。在這里，適合本科生教學(xué)的軟件我們推薦MegAlign和DNAMAN。而兩序列比最常用的則是BLAST在線工具（http：//ncbi.nlm.nih.gov/blast），它是NCBI開發(fā)的可免費(fèi)非注冊使用的在線工具，可與NCBI的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫和基因數(shù)據(jù)庫鏈接，也可用于蛋白質(zhì)和基因序列的同源檢索，是本科教學(xué)中必須要用到的在線工具。

3.4 系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建軟件 在生物進(jìn)化過程中，細(xì)胞內(nèi)的生物大分子（蛋白質(zhì)、核酸）的一級結(jié)構(gòu)的變化會出現(xiàn)變異（進(jìn)化），而生物大分子進(jìn)化速率相對恒定，我們可以根據(jù)生物大分子的序列信息構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，推斷生物進(jìn)化歷史。系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建的軟件有MEGA，PHYLIP，DNAMAN等。在分子進(jìn)化相關(guān)的科學(xué)研究中，最常用的是MEGA（即Molecular Evolutionary Genetics Analysis），該軟件更新快（目前的最新版本為MEGA7.0 http：///），運(yùn)行速度快，操作簡單，結(jié)果直觀。因此，在本科教學(xué)中，我們推薦MEGA軟件作為系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建的軟件。

3.5 Expasy工具 ExPASy，即Expert Protein Analysis System，由瑞士生物信息學(xué)研究所維護(hù)的蛋白組學(xué)相關(guān)的在線實(shí)用分析平臺，整合了很多蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)資源和分析工具（http：///），涉及蛋白分類、蛋白質(zhì)翻譯、結(jié)構(gòu)預(yù)測、相似檢索、序列比對等。該在線工具可免費(fèi)試用，是本科教學(xué)過程中值得推薦的分析工具。但是，該工具包數(shù)據(jù)量大，鑒于本科教學(xué)學(xué)時(shí)的限制，在教學(xué)過程中不宜細(xì)講，可以引入，讓感興趣的同學(xué)自學(xué)。

4 結(jié)語

隨著分子生物學(xué)和生物信息學(xué)的迅猛發(fā)展，生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫不斷完善，生物分析軟件越來越多，且各具特色?？紤]到地方本科院校實(shí)際情況，我們介紹了以上的生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫和分析軟件（在線工具），并簡單總結(jié)了它們適合于地方性高校本科教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，給出了合理選擇的參考建議，以期為地方本科院?！渡镄畔W(xué)》教學(xué)提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]Bethesda（MD）.The NCBI Handbook[Internet]. 2nd edition[M].National Center for Biotechnology Information（US）. 2013.

[2]Yates A，Akanni W，Amode M R，et al. Ensembl 2016[J].Nucleic Acids Res.2016，44（D1）：D710-D716.

[3]Kelder T，van Iersel M P，Hanspers K，et al.WikiPathways：building research communities on biological pathways[J].Nucleic Acids Res. 2012，40（Database issue）：D1301-D1307.

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簡單地說，微生物就是我們?nèi)祟愑萌庋酆茈y將其觀測到的細(xì)微生物。細(xì)菌是微生物中的一類，屬于原核生物，按照形態(tài)可以分為球菌、桿菌以及螺旋菌。細(xì)菌雖然微小，但是其分布極為廣泛，在人體中，細(xì)菌的數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人體細(xì)胞的總量，其重要性由此可見。

一、關(guān)于微生物學(xué)的學(xué)習(xí)

在生物專業(yè)學(xué)習(xí)中，微生物學(xué)是其重要分支之一，可以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)（例如釀酒、酸奶制作等）、醫(yī)藥（例如醫(yī)學(xué)中細(xì)菌病毒檢測、藥品中各種菌素片等）、生物工程以及細(xì)胞工程等等。由于微生物是我們?nèi)庋劭床灰娀蛘呖床磺宓募?xì)微生物，所以如果沒有顯微鏡，認(rèn)識起微生物來就不夠直觀，這也導(dǎo)致了人類歷史中很長一段時(shí)間雖然有很多利用微生物的事件被記載，但都沒有意識到微生物的存在。所以在學(xué)習(xí)微生物學(xué)的過程中，要注重學(xué)生自己親身觀察實(shí)踐，利用顯微鏡等儀器，將微生物直觀地展示在學(xué)生眼前。

當(dāng)然在現(xiàn)代社會，絕大部分學(xué)生對微生物已經(jīng)不陌生，但是在沒有學(xué)習(xí)微生物學(xué)之前真正對其了解并喜愛的可能不多，在微生物學(xué)習(xí)過程中，還要注重學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，在學(xué)習(xí)之初，要通過微生物與人類息息相關(guān)的實(shí)例以及多媒體教學(xué)的視覺沖擊吸引學(xué)生的注意力，然后通過提出與生活有關(guān)的問題引發(fā)學(xué)生的思考，讓其對微生物學(xué)產(chǎn)生好奇，然后利用顯微境等儀器引導(dǎo)學(xué)生解答問題，激起學(xué)生成就感，從而引發(fā)其興趣。

二、微生物學(xué)習(xí)中細(xì)菌分類概述

在微生物學(xué)習(xí)中，《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊》以及《伯杰氏細(xì)菌鑒定手冊》是細(xì)菌分類以及細(xì)菌鑒定的權(quán)威以及代表作品，由于生物技術(shù)在不斷進(jìn)步，所以這兩部手冊也在不斷修訂。

目前，對細(xì)菌種類的研究主要是在細(xì)菌分類基礎(chǔ)上，對細(xì)菌菌株進(jìn)行鑒定；以及構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹研究細(xì)菌進(jìn)化關(guān)系；也有在同一屬的細(xì)菌范疇內(nèi)對細(xì)菌的種進(jìn)行分群聚類研究。這些研究都是以細(xì)菌分類為基礎(chǔ)，從中也可以看出在微生物學(xué)習(xí)中細(xì)菌分類的重要性。

在學(xué)習(xí)細(xì)菌分類的過程中，要注意細(xì)菌分類是不斷進(jìn)步不斷更新的，這主要是由于生物技術(shù)不斷推陳出新、研究細(xì)菌分類的方法就在不斷進(jìn)步。同時(shí)還要注意技術(shù)的更新?lián)Q代是一個(gè)連續(xù)的過程，新技術(shù)是在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷探索發(fā)明的，所以要注意不要因?yàn)橛辛诵录夹g(shù)，就將原有的完全拋棄，也許在研究過程中可以只使用新技術(shù)，但是在學(xué)習(xí)時(shí)，也應(yīng)該對歷史有所了解和認(rèn)識。所以學(xué)習(xí)細(xì)菌分類時(shí)，應(yīng)該全面、連貫。

三、微生物學(xué)習(xí)中細(xì)菌分類方法探討

對細(xì)菌進(jìn)行分類，方法非常重要。所以，在微生物學(xué)習(xí)中，細(xì)菌分類方法具有重要地位。目前，細(xì)菌分類的方法主要包括特征分類法、數(shù)值分類法、組分分類法、分子生物學(xué)分類法以及多相分類法等。

1、特征分類法

不同的細(xì)菌，其形態(tài)、代謝以及生存環(huán)境存在一定差異，在生物技術(shù)不發(fā)達(dá)的年代，人們依據(jù)形態(tài)、生理以及生存環(huán)境等基本特征對細(xì)菌進(jìn)行分類。不過由于細(xì)菌體積微小，使得這些特征的觀察較為籠統(tǒng)，所以這種分類方法比較粗獷，很難對細(xì)菌進(jìn)行進(jìn)一步區(qū)分。特征分類法是一種古老、相對較為宏觀的分類方法。

2、數(shù)值分類法

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值分類法開始大規(guī)模興起。細(xì)菌的表性特征有很多，將這些特征全部進(jìn)行檢測，然后利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對這些特征進(jìn)行歸納分類，這就是數(shù)值分類法。相對特征分類法，數(shù)值分類法要精細(xì)一些，但是其需要測定的特征很多。由于數(shù)值分類法能夠定量反應(yīng)細(xì)菌特征，所以目前該方法應(yīng)用依然較為廣泛。

3、組分分類法

組分分類法主要利用質(zhì)譜、光譜、氣相色譜以及高效液相色譜等技術(shù)檢測細(xì)菌的化學(xué)組分。需要檢測的細(xì)菌化學(xué)組分主要來源于細(xì)胞壁、細(xì)胞膜脂肪酸、枝菌酸、磷脂、醌、以及蛋白質(zhì)等。檢測細(xì)胞壁主要是檢測其氨基酸和糖分；脂肪酸和枝菌酸都是細(xì)胞膜的重要組成成分；磷脂是極性脂；醌是非極性脂，存在于線體膜以及細(xì)胞質(zhì)膜；蛋白質(zhì)組分檢測是采用全細(xì)胞蛋白質(zhì)凝膠電泳技術(shù)。

4、分子生物學(xué)分類法

分子生物學(xué)分類法主要包括16S rRNA基因等序列分析、GC含量分析、DNA指紋技術(shù)、ITS序列分析、DNA-RNA雜交技術(shù)以及DNA-DNA雜交技術(shù)。目前，該方法應(yīng)用廣泛，用于細(xì)菌分類、多樣性分析的基因除了16S rRNA基因外，還有16S～23SrRNA基因、tuf基因、hsp60基因、pheS基因等。當(dāng)然，16S rRNA基因在利用基因序列分析進(jìn)行細(xì)菌分類研究中應(yīng)用最為廣泛。

5、多相分類法

多相分類法就是綜合上述幾種方法進(jìn)行細(xì)菌分類，該方法是一種綜合的方法，將幾種單一方法結(jié)合起來，互相驗(yàn)證、補(bǔ)充，可以得到更為合理可信的結(jié)論。

四、結(jié)束語

微生物學(xué)習(xí)中，細(xì)菌分類是一項(xiàng)系統(tǒng)但又繁瑣的工作，而且細(xì)菌分布廣泛、變異快，新種不斷被發(fā)現(xiàn)，將新種進(jìn)行鑒定和分類應(yīng)該采用多種方法，而不能簡單的通過單一方法就下結(jié)論，多相分類法就是用多種單一方法進(jìn)行分類鑒定，所以相對更為全面可靠。

參考文獻(xiàn)

[1] 廖詠梅，張君成，王忠文. 植物病原細(xì)菌的分類地位及其在農(nóng)科本科教學(xué)中的應(yīng)用[J].廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué)，2007，S1：191-195.

[2]何琳燕，盛下放. 細(xì)菌分類學(xué)課程改革的探索與實(shí)踐[J]. 微生物學(xué)通報(bào)，2006，05：172-175.

[3]王秀平. 生物教學(xué)中思維導(dǎo)圖教學(xué)策略構(gòu)建與應(yīng)用的研究[D].首都師范大學(xué)，2007.

[4]尤秋琴. 高師院校生物專業(yè)教育實(shí)習(xí)狀況分析及對策研究[D].曲阜師范大學(xué)，2014.

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中藥是中華民族的瑰寶，隨著生物科技的發(fā)展，我們也越來越關(guān)注運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對中藥進(jìn)行全面研究。基因組學(xué)是20世紀(jì)末發(fā)展起來的一門科學(xué)，隨著人類基因組計(jì)劃的完成及后基因組時(shí)代的到來，藥物基因組（Pharmacogenomics），即研究遺傳變異與藥物反應(yīng)相互關(guān)系的一門學(xué)科，是以提高藥物的療效和安全為目標(biāo)，已成為新的研究重點(diǎn)。藥物基因組學(xué)的發(fā)展為中藥現(xiàn)代化提供了良好契機(jī)。

一、基因組學(xué)概述

1.基因組學(xué)定義?；蚪M學(xué)（Genomics）是研究基因組的科學(xué)，它以分子生物學(xué)、電子計(jì)算機(jī)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為研究手段，以生物體內(nèi)全部基因?yàn)檠芯繉ο螅谌蚪M背景下和整體水平上探索生命活動內(nèi)在規(guī)律及內(nèi)在環(huán)境對機(jī)體影響機(jī)制的科學(xué)。它從全基因組的整體水平，而不是單個(gè)水平，來研究生命這一具有自組織和自裝配特性的復(fù)雜系統(tǒng)，認(rèn)識生命活動的規(guī)律，從而將更加接近生命的本質(zhì)和面貌。

2.基因組研究內(nèi)容。基因組學(xué)作為一門新興學(xué)科，根據(jù)其研究對象，研究的重點(diǎn)及研究的目的不同，又分成多分支學(xué)科。根據(jù)研究的重點(diǎn)不同，基因組學(xué)可以分為結(jié)構(gòu)基因組學(xué)和功能基因組學(xué)，結(jié)構(gòu)基因組學(xué)以全基因組測序?yàn)槟繕?biāo)，而功能基因組學(xué)以基因功能鑒定為目標(biāo)。根據(jù)研究的對象不同還可將基因組學(xué)分為疾病基因組學(xué)、比較基因組學(xué)、藥物基因組學(xué)和環(huán)境基因組學(xué)等?；蚪M研究可以理解為：①基因表達(dá)概況研究，即比較不同組織和不同發(fā)育階段、正常狀態(tài)與疾病狀態(tài)，以及體外培養(yǎng)的細(xì)胞中基因表達(dá)模式的差異，技術(shù)包括傳統(tǒng)的RTPCR，RNase保護(hù)試驗(yàn)，RNA印跡雜交等。②基因產(chǎn)物-蛋白質(zhì)功能研究，包括單個(gè)基因的蛋白質(zhì)體外表達(dá)方法，以及蛋白質(zhì)組研究。③蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用的研究，利用酵母雙雜交系統(tǒng)，單雜交系統(tǒng)（one-hybrid system），三雜交系統(tǒng)（thrdee-hybrid system）以及反向雜交系統(tǒng)（reverse hybrid system）等。

二、中藥研究中常用的基因組技術(shù)

1.基因芯片技術(shù)?；蛐酒址QDNA芯片（DNA chip）、DNA微陣列，是基于核酸、探針互補(bǔ)雜交技術(shù)原理，將大量的寡核酸片段按預(yù)先設(shè)定的排列順序固化在載體表面如硅片或玻片上，并以此為探針，在一定的條件下與樣品中的待測的靶基因片段或DNA序列雜交，通過檢測雜交信號的強(qiáng)度及分布來實(shí)現(xiàn)對靶序列信息的快速檢測和分析。目前已成為基因表達(dá)分析的最常用工具?；蛐酒夹g(shù)具有高通量、并行、高內(nèi)涵的特點(diǎn)，這就為探索中藥作用機(jī)理開辟了新領(lǐng)域?，F(xiàn)代藥理學(xué)分子水平研究表明藥物作用都有其靶點(diǎn)，基因芯片可以確定靶組織的基因表達(dá)模式，從而將中藥作用的靶基因全部顯示出來。如陳明偉利用基因芯片技術(shù)檢測中藥單體人參皂苷20（R）Rg3對腫瘤血管生長調(diào)控因子（VEGF）蛋白表達(dá)的抑制作用。基因芯片技術(shù)還有助于確定中藥有效部位，通過基因芯片技術(shù)迅速篩選起作用的中藥有效成分。此外，基因芯片技術(shù)在中藥材鑒定，道地藥材篩選，中藥新藥研發(fā)等方面都有重要的應(yīng)用。

2.DNA分子標(biāo)記技術(shù)。①RAPD技術(shù)。RAPD即隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA，在1990年由Welsh與Williams等人發(fā)展起來，是建立在PCR（Polymerase Chain Reaction）基礎(chǔ)之上的一種可對整個(gè)未知序列的基因組進(jìn)行多態(tài)性分析的分子技術(shù)。其以基因組DNA為模板，以單個(gè)人工合成的隨機(jī)多態(tài)核苷酸序列（通常為10個(gè)堿基對）為引物，在熱穩(wěn)定的DNA聚合酶作用下，進(jìn)行PCR擴(kuò)增。RAPD技術(shù)能快捷地辨別出不同遺傳物質(zhì)之間最微小的DNA偏差，而且耗材較少，不必提前獲知其基因堿基順序，通過對遺傳資源的分析，從遺傳多樣性中得到詳盡的遺傳信息。現(xiàn)在，RAPD技術(shù)已成功鑒定細(xì)辛、蒲公英、龍膽草、人參及西洋參等藥材。②RELP技術(shù)。RELP技術(shù)即限制性長度多態(tài)性分析技術(shù)，就是將DN段用限制性內(nèi)切酶消化后，進(jìn)行限制性片段長度多態(tài)性分析。RELP技術(shù)可以確定基因種屬的特異性和藥材的鑒定。陳美蘭采用PCR-RFLP方法從分子水平鑒定人參中有效成分人參皂苷的含量，克服了因人參分布易受生長環(huán)境、儲存條件和加工等諸因素影響，采用傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)和組織學(xué)方法難以鑒別的缺點(diǎn)。

3.PCR技術(shù)。PCR技術(shù)即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)，是體外擴(kuò)增DNA序列的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于目的基因的制備等幾乎所有的分子生物學(xué)領(lǐng)域。DNA的保存需要嚴(yán)格的條件，在正常的中藥材加工和儲存過程中是很難做到的。王嚴(yán)明等通過PCR技術(shù)從保存了9年的藥材龜板中提取DNA，成功進(jìn)行了DNA指紋鑒定。

4.DNA測序技術(shù)。DNA測序技術(shù)，即測定DNA序列的技術(shù)。在分子生物學(xué)研究中，DNA的序列分析是進(jìn)一步研究和改造目的基因的基礎(chǔ)。該技術(shù)包括單向測序（Single-Read Sequencing），雙向測序（Paied-End Sequencing）混合樣品測序（Indexed Sequencing）。DNA測序技術(shù)在中藥品質(zhì)研究中有重要的應(yīng)用，劉玉萍等采用PCR直接測序技術(shù)測定半夏及其偽品的18SrRNA基因核苷酸序列并作序列變異和選擇性內(nèi)切酶譜（PCR-SR）分析，為半夏正品鑒別提供分子依據(jù)。此外，該技術(shù)還可以用于中藥的品質(zhì)鑒定，仇萍等通過DNA指紋圖譜從分子水平對中藥材種質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確分析，從而為鑒定藥材的真?zhèn)蝺?yōu)劣提供依據(jù)。

三、展望

基因組學(xué)研究已把揭示生命本質(zhì)提高到了一個(gè)全新水平，同樣它在中藥各個(gè)領(lǐng)域的滲透也使中藥發(fā)展有了更廣闊的前景，將推動中藥在種材培育、藥材鑒定、機(jī)理闡述和新藥研發(fā)的進(jìn)步，促進(jìn)中藥走出中國，走向世界。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯燦.后基因組時(shí)代的統(tǒng)一醫(yī)藥學(xué)——展望21世紀(jì)復(fù)雜性科學(xué)的一個(gè)新前沿（一）[J].中國中西醫(yī)結(jié)合，2002，22（1）：5-7.

[2]朱華，吳耀生.基因芯片技術(shù)在藥用植物研究中的應(yīng)用.中草藥，2005，36（10）：144l-1444.

[3]荊志偉，王忠，高思華等.基因芯片技術(shù)與中藥研究—中藥基因組學(xué)[J].中國中藥，2007，32（4）：289-292.

[4]陳明偉，倪磊，趙小革.人參皂苷R93對腫瘤血管生長調(diào)控因子蛋白表達(dá)抑制作用的研究[J].中國中藥，2005，30（5）：357-360.

[5]侯敏芳.分子生物技術(shù)在中藥鑒定中的應(yīng)用[J].浙江中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，3（4）：120-130.

[6]陳美蘭.采用RAPD和PCR-RFLP方法從分子水平鑒定人參[J].Biol Pharm Bull，2001，24（8）：872-875.

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近些年來，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得微生物學(xué)領(lǐng)域的研究發(fā)生了很大的變革，借助分子生物學(xué)方法來進(jìn)行微生物的鑒定和檢測成為了現(xiàn)代微生物診斷以及生態(tài)學(xué)研究的重要手段。FISH技術(shù)是一種將分子生物學(xué)精確性、顯微鏡可視性的特點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合的技術(shù)，它也可以對微生物群落來進(jìn)行評價(jià)?，F(xiàn)在FISH技術(shù)已經(jīng)被很廣泛的應(yīng)用于環(huán)境微生物學(xué)中了，主要用于揭示微生物原位生理學(xué)功能和特性。

一、熒光原位雜交技術(shù)概述

（一）原理

熒光原位雜交技術(shù)是將核糖體內(nèi)中高度保守、長度適中的16SrRNA序列來作為理想的基因分類靶序列，然后根據(jù)這個(gè)序列的特異性、保守性來設(shè)計(jì)所需的不同級別和分類的寡核苷酸探針，并且對特意核苷酸序列中帶標(biāo)記的RNA或者DNA分子進(jìn)行識別，這個(gè)探針和待檢測的靶DNA是同源互補(bǔ)的，經(jīng)過變性、退火、復(fù)性的過程來形成核酸探針和靶DNA的雜交體。這種技術(shù)所使用的寡核苷酸探針是經(jīng)過了熒光標(biāo)記的約為20bp的特異性核苷酸片段，并利用這報(bào)告分子和熒光素標(biāo)記具有的特意親和素間的免疫化學(xué)反應(yīng)，通過熒光檢測系統(tǒng)來對要被檢測的DNA進(jìn)行定位、定性和定量的分析。

（二）特點(diǎn)

作為一種非放射性的檢測系統(tǒng)，F(xiàn)ISH技術(shù)有其特有的屬性和優(yōu)點(diǎn)：

1.FISH是一種非放射性的檢測系統(tǒng)，采用的是生物素標(biāo)記探針，避免了輻射性污染；

2.熒光探針具有穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，每進(jìn)行一次標(biāo)記就可以在兩年之內(nèi)進(jìn)行使用，并且在一般的具有熒光顯微鏡的實(shí)驗(yàn)室都可以進(jìn)行使用；

3.FISH技術(shù)基于抗原鑒特異性識別和結(jié)合的特點(diǎn)，具有特異性好、定位準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)周期短以及靈敏度強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，并且進(jìn)行長度為1kbDNA序列的定位時(shí)，其靈敏度是和放射性探針不相上下的；

4.多色的FISH可以同時(shí)進(jìn)行多種DNA序列的檢測，可以應(yīng)用的范圍是十分廣泛的。

（三）步驟

熒光原位雜交技術(shù)的操作步驟主要有七項(xiàng)，即1.樣品固定；2.樣品預(yù)處理；3.樣品預(yù)雜交；4.樣品和探針變性；5.雜交；6.漂洗去除沒有結(jié)合的探針；7.對雜交信號進(jìn)行檢測。

二、熒光原位雜交在環(huán)境微生物學(xué)中的應(yīng)用

（一）對環(huán)境微生物多樣性的診斷

FISH對于環(huán)境微生物多樣性的診斷是其在環(huán)境微生物學(xué)中比較具有代表性的應(yīng)用。環(huán)境微生物研究方式主要是純培養(yǎng)，但是環(huán)境微生物種類眾多，只有很小的一部分能夠被培養(yǎng)，所以這種方式會使其多樣性分析產(chǎn)生的結(jié)果具有局限性，有研究人員發(fā)現(xiàn)在不同的環(huán)境微生物研究中99%以上的微生物種類是不能夠被培養(yǎng)的。熒光原位雜交技術(shù)能夠?qū)⑽⑸锃h(huán)境中的完整細(xì)胞景象信息進(jìn)行再現(xiàn)還愿，精確度較高，因此在現(xiàn)在的微生物多樣性的研究領(lǐng)域中被廣泛的應(yīng)用。FISH技術(shù)在近幾年中，對于自然環(huán)境微生物群落的研究成果比較明顯，有對海水沉積物群落的研究結(jié)果，也有海水、河水、高山湖雪水中的浮游菌體、根系表面以及土壤之中的寄居群落。熒光原位雜交技術(shù)不僅可以提供微生物在某一時(shí)刻的景象信息，還能夠檢測生物環(huán)境中微生物群落以及其種群動態(tài)。與此同時(shí)，F(xiàn)ISH技術(shù)還被應(yīng)用于鑒定和檢測沒有培養(yǎng)出來的種屬和新種屬，例如酸桿菌屬、巨大硫酸鹽細(xì)菌、全噬菌屬等。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為探究自然菌群生態(tài)學(xué)組成和群落對于自然、人為因素的動態(tài)變化的答應(yīng)研究最有利的一種科技手段了。

（二）對硝化細(xì)菌的研究

氨氧化菌和硝化菌的數(shù)量以及其空間分布式和微生物在硝化、反硝化的過程中所處階段是相關(guān)聯(lián)的，由此可見，對于生物處理系統(tǒng)中的硝化菌、氨氧化菌進(jìn)行的研究是調(diào)控廢水脫氮工藝想要正常運(yùn)行的重要參數(shù)。傳統(tǒng)的研究方式步驟過多，有分離、富集、分類、鑒定等，會耗費(fèi)很多時(shí)間，這主要是因?yàn)橄趸?xì)菌在生理上是一種十分特殊的化能自氧菌。FISH技術(shù)能夠解決這類問題，在很早之前就有研究者將這一技術(shù)引入到了硝化細(xì)菌檢測中，建立起了一套比較完善的硝化細(xì)菌的FISH檢測法。隨著時(shí)展和科技的進(jìn)步，人工設(shè)計(jì)合成的硝化細(xì)菌、氨氧化菌探針不斷地被研究出來，F(xiàn)ISH技術(shù)被越來越廣泛地應(yīng)用到了活性污泥系統(tǒng)以及消化流化床反應(yīng)器、膜生物反應(yīng)器等的污水處理系統(tǒng)中去了。

綜上所述，熒光原位雜交在環(huán)境微生物學(xué)中的應(yīng)用是十分廣泛的，這項(xiàng)技術(shù)對于微生物種類多樣性的研究以及處理三廢都有很重要的意義。但是，F(xiàn)ISH技術(shù)在應(yīng)用中仍存在一些問題，隨著研究的不斷深入和不斷完善，這些問題必將被解決，熒光原位雜交技術(shù)對于環(huán)境微生物學(xué)一定會有更加重大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

篇13

微生物學(xué)是高等院校生物類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門實(shí)驗(yàn)性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是微生物學(xué)的重要組成部分，是現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ)，對于學(xué)生加深理論知識的理解，培養(yǎng)創(chuàng)新與實(shí)踐能力具有非常重要的作用[1]。傳統(tǒng)的微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容一般以驗(yàn)證性和演示性為主，注重培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，但對學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有待提高。隨著國家對創(chuàng)新人才的需求，適當(dāng)增加綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比重是微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的發(fā)展方向，對于提高學(xué)生的思維能力、動手能力有著積極的作用[1-3]。

本校非常重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革工作，鼓勵(lì)學(xué)生在掌握基本實(shí)驗(yàn)技能后，積極參加設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)，包括院校兩級的大學(xué)生科研立項(xiàng)或教師的研究課題，并給予相應(yīng)的創(chuàng)新學(xué)分。通過該項(xiàng)措施進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并有效提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及分析問題和解決問題的能力。目前微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要包括傳統(tǒng)的微生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)，隨著分子生物技術(shù)的發(fā)展，微生物研究技術(shù)突破了以往主要依賴純培養(yǎng)物的局限性，特別是在生態(tài)環(huán)境樣品中的微生物群落結(jié)構(gòu)分析中，基于PCR擴(kuò)增的分子生物學(xué)方法逐漸取代了傳統(tǒng)的培養(yǎng)方法，大大拓展了微生物研究的范圍[4]。因此，我們在后續(xù)的研究性實(shí)驗(yàn)中引入了變性梯度凝膠電泳在微生物群落結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用等創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)從基礎(chǔ)性向綜合性和研究性推進(jìn)。

一、變性梯度凝膠電泳（DGGE）技術(shù)概述

由于自然環(huán)境中微生物生存條件的復(fù)雜性，大多數(shù)微生物以未可培養(yǎng)的形式存在。DGGE是一種不依賴微生物培養(yǎng)技術(shù)的研究方法，能快速、準(zhǔn)確鑒定環(huán)境中微生物種群，在揭示復(fù)雜微生物群落演替規(guī)律和功能基因多樣性方面具有獨(dú)特的優(yōu)越性，已被廣泛應(yīng)用于微生物分子生態(tài)學(xué)研究各領(lǐng)域[5]。DGGE技術(shù)的基本原理是在聚丙烯酰胺凝膠的基礎(chǔ)上，加入呈梯度分布的變性劑（甲酰胺及尿素），雙鏈DNA分子部分解鏈導(dǎo)致電泳遷移率降低，而序列不同的DNA分子解鏈行為不同，在凝膠中的移動速度也就不同，從而使得長度相同而序列不同的DN段分離。因此，通過測序分析凝膠上不同的譜帶，可以檢測微生物種群的遺傳多樣性和動態(tài)變化[6]。DGGE技術(shù)的工作流程主要包括以下幾個(gè)步驟：（1）環(huán)境樣品的采集；（2）樣品中微生物基因組DNA的提??；（3）DN段的PCR擴(kuò)增；（4）PCR產(chǎn)物的DGGE分析；（5）DNA條帶的序列分析。

二、變性梯度凝膠電泳技術(shù)在微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

變性梯度凝膠電泳技術(shù)是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，涉及的知識面較廣，要求學(xué)生既要有全面扎實(shí)的理論知識，又要求較強(qiáng)的實(shí)際動手能力。我校的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)安排在大學(xué)二年級的上學(xué)期，通過學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理和操作技術(shù)。此外通過后續(xù)的生化分析技術(shù)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程，學(xué)生掌握了聚丙烯酰胺凝膠電泳、基因組提取和PCR擴(kuò)增等實(shí)驗(yàn)技術(shù)。因此該項(xiàng)研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要面向大學(xué)二年級和三年級的學(xué)生，我們?yōu)閷W(xué)生提供開放的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，學(xué)生自己組成實(shí)驗(yàn)小組，可根據(jù)自己的實(shí)際情況安排時(shí)間。整個(gè)實(shí)驗(yàn)由學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組開展并完成，同時(shí)在實(shí)施過程中配備指導(dǎo)教師進(jìn)行隨時(shí)指導(dǎo)。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的科研課題，我們近幾年開設(shè)了多項(xiàng)DGGE技術(shù)在微生物研究中應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)，包括《氯嘧磺隆對土壤微生物類群的影響》、《SBR反應(yīng)器中聚磷菌群的結(jié)構(gòu)分析》、《不同森林土壤中產(chǎn)漆酶細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的研究》和《厭氧污泥對偶氮廢水的脫色及污泥菌群結(jié)構(gòu)分析》等研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。環(huán)境樣品中DNA的提取是影響微生物多樣性的DGGE檢測結(jié)果的重要因素[7]，學(xué)生通過比較不同提取方法對DNA產(chǎn)量和純度的影響，確定了針對不同的實(shí)驗(yàn)樣品（土壤或污泥）的最佳提取方法，在這一過程中加深了對DNA提取原理和方法的認(rèn)識。通過DGGE圖譜的分析，學(xué)生可以直觀地了解到污染脅迫等環(huán)境條件下微生物群落結(jié)構(gòu)的改變及優(yōu)勢菌群形成的動態(tài)過程，更加深刻地理解富集培養(yǎng)技術(shù)在分離特定功能微生物上的應(yīng)用。學(xué)生通過后續(xù)的序列比對分析，可以學(xué)習(xí)到相關(guān)環(huán)境中常見的微生物優(yōu)勢菌屬，特別是一些非培養(yǎng)微生物序列的出現(xiàn)豐富了學(xué)生對微生物多樣性的認(rèn)識。通常面向本科生開設(shè)的微生物實(shí)驗(yàn)主要以好氧微生物為對象，因此學(xué)生接受的微生物學(xué)知識側(cè)重于好氧微生物，對厭氧微生物的接觸和認(rèn)識較少。我們通過引入?yún)捬醐h(huán)境中微生物結(jié)構(gòu)分析等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生有機(jī)會接觸厭氧箱的使用，掌握厭氧微生物的培養(yǎng)方法等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)一步豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。

三、小結(jié)

分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，展示了一個(gè)更為豐富的微生物世界。與目前基于高通量測序的微生物多樣性分析方法相比，DGGE技術(shù)具有快捷、方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，適合應(yīng)用于微生物創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過這些研究性實(shí)驗(yàn)的開展，使學(xué)生完成無法在正常教學(xué)時(shí)間進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，拓展了與其他學(xué)科實(shí)驗(yàn)技術(shù)的綜合應(yīng)用，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，不僅提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，而且增強(qiáng)了綜合思考及分析解決問題的能力，為獨(dú)立完成畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)及今后從事科研工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[8]。

參考文獻(xiàn)：

[1]張萍華，蔣冬花.微生物學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐[J].微生物學(xué)雜志，2013，32（3）：107-109.

[2]袁生，徐旭士，戴傳超，何偉，張茵，尚廣東，戴亦軍.微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革與實(shí)踐[J].高等理科教育，2012，（2）：138-140.

[3]賈艷萍，張?zhí)m河，馬姣.立足學(xué)科發(fā)展的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012，29（12）：26-32.

[4]李曉然，呂毅，宮路路，柳陳堅(jiān).微生物分子生態(tài)學(xué)發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀[J].中國微生態(tài)學(xué)雜志，2012，24（4）：366-369.

[5]李琬，李景鵬.分子生物學(xué)技術(shù)在堆肥微生態(tài)研究中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（18）：20-25.

[6]王洋清，楊，李勇.DGGE技術(shù)在森林土壤微生物多樣性研究中的應(yīng)用[J].生物技術(shù)通報(bào)，2011，（5）：75-79.

[7]高慧琴，劉凌.PCR-DGGE技術(shù)中不同DNA提取方法綜述[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（1）：52，102.