基因工程药物的应用

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基因工程药物的应用范文第1篇

关键词 椭圆标准方程；相位差；弱相互作用轨道图；红外线轨道方程

中图分类号 04 文献标识码A 文章编号2095―6363（2017）03―0022―02

1概述

本文继续对参考文献中所列笔者之系列文章进行深入研究，给出了三合一量子轨道方程的解题步骤和说明。另外，对原子光谱轨道化，做了初步探讨，同时，概述了三合一量子轨道方程和偏微分方程的规范统一性，为量子力学的研究发展，又提供了较为坚实有力的线索。

2三合一量子轨道方程的解题步骤及说明

这里F1、F2中的（tlx/uw±），确定为（90°x/2w±），x=0-π。见参考文献[3]，而2π≈6.28。考虑2π/能级7，相似于2π/h，而此处的缺口正是动量矩与其倒数h/2 n之差。因此，x=λ/2，y=A（振幅）是一致的。故x/y=低能级/高能级。又两个x及两个y是一致的，统一的。所以，分两个步骤计算，是方便可行的。另外，电子或其他粒子的频率v=1/T，即它在一秒之内振动多少周期，与它的轨道在一秒之内转多少圈是一致的。故，上述解题步骤是正确的。

以下几点说明：

1）这是以y轴为焦点的椭圆标准方程，这是和λ-T图相一致的。可以看出，如果受到电离作用，产生圆形轨道，那么，二者叠加起来就是螺蛳形的轨道。参见泡利不相容原理模型。

2）轨道上半周，方向指向90°，高能级。而低能级的动量矩用了倒数，即n2π/h（见参考文献）。这样符合降频的实际，由于升频方程和降频方程存在速度差，因此，低能级落后高能级90°相位。

3）笔者在设计三合一升、降频波动方程，和三合一量子轨道方程，及泡利不相容原理模型时，即考虑到F1和F2都是半波，相互之间存在着此消彼涨，此涨彼消的情况。即二者相差90°的相位差。因此，看此椭圆轨道图时，要规定，x从小到大时，代表负半周，低能级，即-y。此即代表外系统的能量在增长，轨道趋圆。±y靠近x轴。+y向下构成倒金字塔，-y向上构成正金字塔。这一点，用直角三角形就可构出。相反地，当x从大到小时，代表正半周，高能级，即+y。此即代表核的作用力在增长，轨道狭长。这一点，我们从轨道图形就可看出。这樱就与实际情况相一致了。还有，因为x与y相差90°相位差，所以，当x增加，y减少时，y的指向是与x轴的指向相一致的，指向右方。这就是电子电离的方向。另外，必须强调一点，即，三合一量子轨道方程形式不可颠倒，不等式的方向不能颠倒，F1始终大于F2，如果情况发生改变，那要重新确定F1和F2。即，一般情况下，x≤y。

4）以上是微观领域。如果在宏观领域，即经典力学范畴，由于各向同性的原因，因此，除了作相应的

2.2基因工程在医学方面的应用

现今，基因工程在医学方面的应用最为活跃，其在新药物研制、疾病诊断以及治疗方面都有着不可忽视的作用。以基因工程药物为主导的基因工程的应用产业在全球发展迅速、前景良好开阔，目前利用基因工程生产的药物主要包括疫苗、抗体、激素、寡核苷酸药物等，已经被用来治疗和预防各种疾病。例如基因工程乙型肝炎疫苗。基因工程药物能改善传统化学药物供应不足、副作用较大、缺乏安全性等问题。其次基因工程在疾病诊断应用领域也不断拓宽。基因诊断技术是20世纪70年代简悦威在贫血临床治疗中取得的研究成果，基因诊断常用的方法有DNA分子杂交、检测基因的缺失等。例如一些遗传病症通常就与基因的突变有关，在临床上，就可以通过基因诊断技术对遗传病症或者癌症等进行检测。并且随着多聚酶链式反应技术发明，基因诊断方法也越来越简单方便，不采用DNA分子杂交方法，直接从扩增的DNA分子做酶切分析，甚至有些不需要做酶切分析而直接根据扩增的长度来达到疾病诊断的目的。

2.3基因工程在环保方面的应用

随着工业经济的发展，我国国内环境状况严峻，石油污染、水污染、农药污染、气候变暖等问题已经成为了社会日益关注的焦点。例如美国通过采取DNA重组技术将降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4种菌体基因有效链接起来，并转移到某一种菌体中从而产生同时降解这4种有机物的超级细菌从而达到清楚油污染的作用。基因工程技术同样可以用于降解农药，转基因作物的出现有利于减少农药对环境的不利影响，并根据中科院研究所研制出为了降解农药并带有自杀控制功能的一种细菌即“环境安全型基因工程菌”，其在完成降解农药的目的任务后能够“自杀”，从而消除基因工程菌本身对环境的影响。总之，基因工程由于其自身高技术、基本不污染环境或少污染环境的特点，对于建设生态环境以及消除环境污染有着积极重大意义。

基因工程药物的应用范文第2篇

【关键词】生物制药 技术 研究

中图分类号：R9文献标识码：B文章编号：1005-0515（2011）3-249-02

Pharmaceutical Biotechnology Progress

【Abstract】Biotechnology drugs are the current and future important areas of drug development, including biotechnology, genetic engineering, application of drugs is a very important area. Biotechnology will be biotech drugs pharmaceutical technology innovation and development have an important influence and role. Snatch scientific high ground that gave birth to science growing point, the strategic focus shifted to achieve pharmaceutical research, will be the way of the development of the pharmaceutical industry.

【Keywords】Biopharmaceutical technology study

生物制药是指借助生物工程来合成制备有药物活性的蛋白质产品并应用于制药工业部分的技术和过程。目前,生物制药产业已经成为世纪最具前途的产业之一, 是生物工程应用研发中最活跃和进展最快的领域。世界上许多国家都把生物技术产业作为优先发展的战略性产业之一,不断加大对生物制药产业的政策扶持与资金投入。

1 全球新药研发现状

1.1 科技发展成为强大动力

科技发展是医药行业快速成长的强大动力。随着现代生活方式和疾病发生情况的改变, 研发工作有了相应调整,生物技术、纳米技术和计算机技术等在医药产品研发和医药产业中的应用日益显著, 以高通量筛选技术为基础, 综合采用计算机处理、新型分析手段、先进设备和快捷的信息技术己经使新药先导物质的发现时间大大缩短。研发和技术创新日趋全球化, 传统的研发、生产、销售模式仍将继续, 但电子商务、企业客户管理和信息技术的交流融通持续带来医疗市场的革命, 对医药营销模式影响深远。

1.2 药品消费变化使新药研发更具挑战性

全球经济发展不均衡导致药品消费不均衡, 目前全球药品消费有85％以上集中于美、欧、日等几个发达国家和地区。随着发展中国家经济的发展, 其用药水平将随之提高, 这为药品市场日后增长提供了机会, 但各国政府为增进人民健康福利, 势必大力推广价格相对便宜的非专利药物, 或者对于专利药物采取不甚严格的专利保护手段, 这对制药企业的研发来说将是一大挑战。

2 生物工程制药研究进展

生物医药领域涵盖化学制药、生物工程制药、生物技术制药、生物医药工程、医疗仪器等方面。近年来, 美、英、法、日等国一些生物技术公司和制药公司在基因工程、重组疫苗、单克隆抗体、诊断试剂、生物芯片、人造器官、新型给药系统、新型医疗器械等领域进行了大量积极的研究, 已取得显著进展。天然植物药的研究越来越受到重视, 新的用药选择极大地推动着植物药的发展。

2.1 基因工程

基因工程又称遗传工程, 即重组DNA 技术的实际应用。它是把在体外重新组合的DNA 引入到适当的细胞中进行复制和表达。利用基因工程细菌等表达人类一些重要基因片段, 可产生具有生理活性的肽类和蛋白质类药物。这一技术可以大量廉价生产以前不敢想象的医药产品[1]。应用基因工程技术改造产生新的杂合抗生素, 为微生物药物提供了一个新的来源。

现代重组DNA 技术特别是基因显微注射技术的发展,奠定了转基因动、植物发展的基础。转基因动、植物将发展成为生物药品的新一代药厂, 具有光明的前景和广阔的市场。

此外，1990 年以来利用转基因植物生产基因工程疫苗的研究得到了迅速发展。利用转基因植物生产基因工程疫苗, 是将抗原基因导入植物, 让其在植物中表达, 人或动物摄入该植物或其中的抗原蛋白质, 以产生对某抗原的免疫应答。转基因植物生产疫苗的研究主要集中在烟草、马铃薯、蕃茄、香蕉等植物。

2.2 细胞工程

细胞工程是在细胞水平上的生物工程。细胞工程是在对细胞结构的深入认识和细胞遗传学的研究基础上发展起来的。DNA 分子的双螺旋结构弄清了许多遗传学原理, 还是从分子水平上揭示结构同机能关系的一个极好例证。这奠定了细胞培养和细胞融合技术的理论基础[2]。人们认识到培养的动、植物细胞可以通过无性繁殖扩大群体数量同时保持本身遗传性状一致; 融合细胞通过容纳2 种亲本细胞的基因载体-染色体而具有亲本双方的优良性状。通过细胞融合技术发展起来的单克隆抗体技术取得了重大成就, 该技术被誉为免疫学中的“革命”。细胞培养技术亦取得了丰硕成果。细胞工程同基因工程结合, 前景尤为广阔。现在应用较广泛的有单克隆抗体技术、植物细胞培养生产次生代谢产物、动物细胞培养。另外, 细胞培养技术也是基因工程中利用转基因动、植物生产蛋白质类药物的基础技术之一。

2.3 微生物工程

微生物工程也称发酵工程, 它在原有发酵技术的基础上又采用了新技术使工艺水平大大提高。所采用的新技术主要应用于3 个方面[3]: 工艺改进、新药研制和菌种改造。工艺改进主要依赖于计算机理论及技术的发展。新药研制则得益于医学研究中对疾病机理的深入了解。菌种改造主要利用基因工程原理及技术。正是由于采用其它学科的理论和新技术成果, 使得微生物工程成为一高新技术。

现酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包, 而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物, 生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料, 在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。

近年来, 随着基础生命科学的发展和各种新生物技术的应用, 由微生物产生的具有除抗感染、抗肿瘤作用以外的其它活性物质的报道越来越多, 如酶抑制剂、免疫调节剂、受体颉颃剂和抗氧化剂等, 其生物活性超过了传统抗生素所包括的范围。

2.4 酶工程

酶工程就是利用酶的催化作用进行物质转化,生产人们所需产品的技术, 是将酶学理论与化工技术结合起来的一项高新技术。酶工程技术的应用范围大致有[4]：对生物宝库中存在天然酶的开发和生产；自然酶的分离纯化及鉴定技术；酶的固定化技术；固定化酶和固定化细胞技术；酶反应器的研制和应用；与其它生物技术领域的交叉和渗透。

酶工程对医药、医疗方面贡献巨大。现在, 菠萝蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶、胃蛋白酶等十几种可以进行食物转化的酶都已进入食品和药物中, 以解除许多有胃分泌功能障碍患者的痛苦, 此外还有抗肿瘤的L-天冬酰胺酶、白喉毒素, 用于治疗炎症的胰凝乳蛋白酶, 降血压的激肽释放酶, 溶解血凝块的尿激酶等。另外, 新型青霉素产品及青霉素酶抑制剂等也都是酶工程在医药医疗领域的成功应用实例。

2.5 蛋白质工程

蛋白质工程也称“第二代基因工程”。蛋白质工程主要包括通过基因工程技术了解蛋白质的DNA编码序列、蛋白质的分离纯化、蛋白质的序列分析和结构功能分析、蛋白质结晶和蛋白质的力学分析、蛋白质的DNA 突变改造等过程[5]。蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功能找到了新途径, 推动了蛋白质和酶的研究, 为工业和医药用蛋白质(包括酶) 的实用化开拓了美妙前景。

第二代基因工程药物是根据内源性多肽蛋白的生理活性, 应用基因工程技术大量生产这些极为稀有的物质, 以超正常浓度剂量供给人体, 以激发它们的天然活性作为其治疗疾病的药理基础, 生物制药作为生物工程研究开发和应用中最活跃、进展最快的领域, 被公认为是21 世纪最有前途的产业之一。生物技术是令人瞩目的高新技术, 为人类解决疾病防治、人口膨胀等一系列问题带来了希望。目前生物新技术的研究取得重大突破, 产生大量有益于人类健康的生物医药产品。可以预测, 申报、临床试验、使用的生物技术新药将会越来越多, 生物工程制药产业不仅将成为利润丰富的支柱产业, 也将为人类健康提供更多更好的保障。

参考文献

[1] 唐玲；邱家学；谈我国制药企业的药品研发问题[J]. 国际医药卫生导报 2005年13期.

[2] 慕金超；曹可；浅谈现代生物制药技术的现状和发展[J]. 科技创新导报 2007年31期.

[3] 李充璧；王利平；生物技术制药现状与发展趋势[J]. 肇庆学院学报 2008年05期.

基因工程药物的应用范文第3篇

关键词：课堂 生活 基因工程 复习

中图分类号：G633.91 文献标识码：C 文章编号：1672-1578（2016）11-0153-01

在高三生物一轮复习中，当复习到《基因工程》一节内容时，为了最大限度地调动学生的学习兴趣和体现学生学习的主体地位，经过反复思考及大量有关《基因工程》视频的筛选，最后，笔者决定采用通过问题，引导学生观看视频的方法来进行备课。

笔者针对本节课的课前准备、课堂教学及课后反思做了总结，以期能抛砖引玉。

1 课前准备

学案、课件（课件中已嵌入所需的全部视频文件）。

学案中的知识梳理部分主要有以下几个方面内容：

（1）基因工程的概念；（2）基因工程的操作工具；（3）基因工程的基本操作程序；（4）基因工程的应用。

课件中对本节内容的视频文件已设置了相关问题，具体相关内容如下表：

课堂时间分配预期：视频总长度约15分钟，再配合设计的问题，学生思考、回答问题的时间和需要视频重放的时间，大约要25分钟左右。还有5分钟左右让学生总结、消化本节课的主要内容和对本节课进行小结。

2 课堂教学

本课引入后，便复习了基因的相关知识，这一部分的复习相当顺利，可见学生对此部分知识已经掌握。

接下来提出相关问题后便播放转基因棉花的视频，因为此视频中的问题涉及基因工程的基本操作程序，而课前学生又做了学案，复习了相关知识点，故在教学过程中无太大难度。但是有个别问题考查的是学生的能力，如第3问：如何把苏云金芽孢杆菌中的杀虫蛋白质基因转移到土壤农杆菌中？是考查学生对已掌握知识的灵活运用能力。从课堂反馈的效果来看，大部分学生对此问题不会作答。还有第5问：目的基因已导入棉花细胞得到的转基因棉花为什么不抗虫？这个问题的答案就在视频中，但由于视频中说话不清楚，及学生不能主动地将问题与所学过的知识（目的基因的检测与鉴定）产生联系，所以大部分学生仍不能回答此问题。

转移耐药基因这段视频首先提到了肿瘤的化学药物治疗中，肿瘤能产生耐药。化学药物能够杀死正常的体细胞，而杀不死肿瘤细胞。科学家就想办法让正常的细胞也能耐药，这就用到了基因工程的相关知识。由于有前面知识的铺垫，这个问题经过同学们的讨论也有了一个结果。

基因工程乙肝疫苗这段视频在这里除了完成基因工程的应用教学外，还有一个目的是完成情感态度价值观的教育目标。同时又对前面的知识点进行回顾。

课堂教学所需时间和预期的时间分配大致相同。

3 课后反思

平时应注重培养学生快速从文字、图形、影像、声音等中获取所需信息的能力。

引导学生正确使用生物学术语回答问题。如本节课涉及的生物学名词有：限制性核酸内切酶（简称“限制酶”）、DNA连接酶（E・coli DNA连接酶、T4DNA连接酶）、质粒、目的基因等等。

每个视频所附的问题应打印出来，最好能做到每人一份。这样在观看视频时就不会忘记问题了。

基因工程药物的应用范文第4篇

关键词 ：生物制药 研究 发展

引言

生物制药是我国科学研究过程中产生的一种先进的技术，生物制药的研究需要耗费大量的资金，当前生物药品的开发费用是十分惊人的，我国的生物制药技术在发展过程中也面临了较大的经费问题，从当前我国生物工程药物行业发展来看，我国的多项生物技术在实验研究的阶段与国际水平接近，甚至有一些技术已经领先了国际水平，比如肝细胞生长因子、人源性碱性成纤维细胞生长因子等产品都是具有我国自主知识产权，尽管我国在生物制药工程实践过程中的发展十分快速，但是在临床试验过程中还存在一些不足，因此使得我国生物制药产业的上游产业和下游产业之间出现脱节的现象，生物制药工程的产业化发展水平不足，明显落后于国际的先进水平。

一、 快速基因测序技术的进展

快速基因测序技术是基因工程发展过程中的一种重要技术，快速基因测序技术的发展以及应用，使得基因的诊断工具变得越来越专一、快速，使得当前我国基因相关疾病的检测研究进入到一个全新的阶段。比如通过当前的研究得到，hMLHI基因与30%继发性肿瘤相关，P53基因涉及到近一半的肿瘤，这些研究成果对于我国生物制药工程的发展有很强的指导作用。再比如在具体的研究过程中发现有些疾病，如肿瘤与心脏病是多基因性的疾病，因此不能采用一种药物针对一种疾病的方式进行治疗，而应该要根据个体的基因差异选择特殊的手段进行治疗。近10年以来，基因诊断所占的比重越来越大，在今后10年内，生物技术的研究和应用对于各种疾病的治疗将会发挥更重要的作用，有助于创造出更多有效地药物。

基因工程作为生物药物发展过程中的重要技术，在很多方面都有广泛的应用，尤其是在遗传工程方面，近年来所取得的突破越来越多。当前我国已开展的微生物基因组工作计划超过40项，依照目前的发展趋势，在未来的一段时间内，这些研究成果将会促进微生物领域的快速发展，对新药的研究以及医药工业的发展产生积极的促进作用。

二、 手性化合物的生物合成技术

手性化合物的生物合成技术是手性药物发展过程中取得突破的关键技术之一，手性药物及其中间体市场和相应技术的迅速发展使得相关产业也得到了快速发展，近年来，国际上的手性技术公司也变得越来越多，一些规模巨大的企业也开始对手性技术研究进行更多的投入，比如酶拆分、酶消旋等生物技术的应用，使得更为独特、毒副作用更小的新型手性药物变得越来越普遍。在当前的研究过程中，已知的聚酮类化合物超过10000个，其中作为治疗药用途的化合物全球年销售额十分巨大，已经超过100亿美元，具有十分广阔的前景。比如我们常见的抗生素，如红霉素、四环素、阿霉素、雷帕霉素等，其中大多数的聚酮合成酶基因已被克隆。在抗生素发酵过程中有一个十分严重的问题，即供氧，供养是一个抗生素生产过程中的一个限制因素，经过研究，该问题也得到了有效地解决，有美国科学家曾试验，将与氧传递有关的透明颤菌血红蛋白基因克隆进天蓝色链霉素中，使得供养不足的时候，仍然可以确保放线紫红素的产量，这一技术的应用，表明工程菌发酵过程中在合成抗生素时对氧的敏感性有了很大程度的降低，血红蛋白基因工程的研究和应用对于抗生素及其相关产业的发展有十分重要的促进作用。

三、 DNA芯片技术

DNA芯片技术也是一种前沿的科学技术，当前在生物医学、分子生物学等领域中都有广泛的应用，国际上也已经有相关公司对该技术进行应用，取得了很大的进步，我国在该领域的研究已经经过了几十年的探索与发展，当前我国已经可以实现利用基因技术对恶性肿瘤进行治疗，而且我国在该领域中的研究也取得了很多前所未有的成就，已经步入世界发展的现金行列。就当前我国的形势而言，基因疗法、转基因技术研究和一些基因工程治癌药物已经开始进入到临床试验或者应用的阶段，我国还对酶法生产D_苯甘氨酸和D一对羟苯甘氨酸技术进行研究和反洗，对于我国抗生素工业的发展有十分重要的促进作用。

四、 基因组科学的建立与基因操作技术

生物制药技术与基因是分不开的，我国当前的研究过程中，基因组科学的建立与基因操作技术已经取得了很大的进步，基因操作技术也越来越成熟，这使得基因治疗与基因测序技术有可能逐渐实现商业化发展。基因治疗对于一些恶性的疾病有很好的治疗效果，比如对于肿痛、肝炎、艾滋病、老年痴呆、囊性纤维变性、血友病、风湿性关节炎等，都有很好的效果，基因治疗所带来的社会收益也是十分巨大的，当前美国对于基因治疗的研究相对较多，美国已有30多个基因治疗公司，在今后的发展过程中，基因治疗将会成为一个十分庞大的市场。

五、 生物技术药物的发展趋势

生物技术药物作为一种先进的科学技术产物，对人类的健康以及人类的发展有十分重要的意义，当前世界各国也都认识到这一点，开始加强对这方面的投入，在今后的十年中，生物技术药物对当代的各种严重的疾病将会产生更好的效果，而且会在前沿性的医学领域中形成一派新的局面。生物学的发展不仅依赖于生物科学以及生物技术，与相关的领域的发展和走向也有重要的联系，生物技术的快速发展使得人们对未来的生物技术领域的走向很难做出预测，但是可以肯定的是，基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程等方面的发展十分迅速，生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法，这些全新的疗法可以使得人体形成一个保护屏障，对各种病原体进行封锁，对人体形成一个更加全面的保护系统，确保人类的健康发展。

结语

生物技术的应用使得生物技术及其相关领域都得到了快速的发展，通过对各种生物技术的研究和分析，可以拓宽发明新药的空间，增加发明新药的机遇与速度，使得各种新药的临床试验效果更稳定，从而为人类的健康保驾护航。

参考文献

[1] 黄际薇，张云辉，林海中.生化制药的研究进展[J].中国药业，2003（24）

基因工程药物的应用范文第5篇

关键词：基因工程；四步教学法；建议

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）03-0158-03

一、《基因工程》的重要性

生物学已经进入到以《基因工程》操作为代表的分子操作的时代，所以《基因工程》知识是每个本科生所必须掌握的，是当代大学生的标志。同时，《基因工程》是对大学里面所学各种生物学知识的融会贯通和综合运用，如微生物学、生物化学、分子生物学、生理学……等相关知识。《基因工程》知识的学习，对于本科生进行研究生入学考试有重要作用。大学教育已经成为普及教育，而研究生教育发展为精英教育，所以研究生入学成为很多大学生选择的方向。研究生招生规模也在扩大。研究生学习基本上都采用分子操作手段进行研究，这使得大学生对于《基因工程》的知识必须掌握。对于本科生的就业也有重要作用。社会上有很多行业要求掌握《基因工程》知识。①医药工业，有大部分的药物通过《基因工程》手段生产，如干扰素、白介素、生长因子、肿瘤坏因子、人生长激素等等，运用基因工程手段生产是药物发展的一个方向。②酶制剂工业，现在有很多酶制剂工业，如无锡酶制剂厂（现被杰能科技公司收购），很多国外酶制剂公司入驻中国，酶试剂工业大部分应用《基因工程》方法生产。③高校产业，现在主要的科研力量在高校，所以科研中有大部分投入，大量的设备、试剂、耗材……，几乎现在所有的科研活动都深入到《基因工程》领域，所以相关知识的学习显得非常重要。我们在《基因工程》的教学过程中，建立了“四步教学法”，经过五届学生的实践教学实验，取得了良好效果，产生了很好的反响。在此对“四步教学法”作以介绍，希望对《基因工程》教学能够提供一些借鉴意义。

二、《基因工程》“四步教学法”

“四步教学法”过程：第一步、课堂讲授环节，先在课堂上讲授全面知识，使学生对于基本知识有个大概了解；第二步、实验环节，在上实验时将主要内容再讲述一遍，使学生加深对重点知识的了解，同时回顾课堂上所学知识、增加对知识的理解深度；加强学生在实验中的动手能力，使学生将课堂上所学知识运用到实践中去；第三步、复习阶段环节，在考试前，将全部知识点给学生写出来，让学生按照知识点将《基因工程》知识再复习一遍，学生为了考试，将所有知识进行通盘学习和掌握；对所学知识进行又一遍的理解，很类似“反刍”过程，可以增进对《基因工程》知识的消化吸收；第四步、考试环节，考试中将主要知识出在试卷中，使学生将所学的知识再系统学习一遍。学生在放假期间对掌握不全面的知识进行深入了解，有针对性地进行研究生入学考试的复习。

第一步，课堂讲解环节，这个环节重点在老师的讲解，其实也是教学过程的重要环节，采用下面几个方法增加学生对知识的理解和掌握。

1.增加课堂教学趣味性：①讲述《基因工程》中的发现故事，使学生了解PCR的发明过程：对PCR的发明过程作了绘声绘色的描述：Kerry Mullis开车飞驰在101国道上，窗外树影婆娑，橡树花的芬芳扑面而来。他思考着基因工程操作实验，在脑海中看到DNA分子双链缠绕在一起，又看到DNA聚合酶连接到双链上，开始复制……接着又有一对DNA分子合成……忽然间，想到面临着巨大的发现，他停下车把这个思想记录下来……经过推广应用，在1993年获得了诺贝尔奖金。②对操作中用到的物质性质进行夸张以加深学生印象：EB作为强诱变剂，对它的诱变性进行夸张，如“有可能产生巨大的突变，从而使人退化变成猴子”的故事。③让学生体会科学的魅力、认识科学的美妙，在讲解M13噬菌体时，它的特性是以+DNA链为模板复制得到-DNA，成为复制双链DNA；而到200个拷贝时，+DNA链被特异蛋白质所连接，只能以-DNA链为模板合成+DNA链，而后组装M13噬菌体，并释放到菌体外。可以用离心方法分离得到上清中的+DNA链，沉淀中的复制双链DNA。④在学习λ-DNA体外包装时，获取体外包装蛋白，选取D-、E-突变体时，用42℃筛选不能生长者为D-、E-突变体，是因为这些噬菌体不能生长，可以让学生认识科学的魅力和美丽。

2.将科研过程中遇到的问题加入课堂内容，以增加学生学习知识的兴趣，并加强所学知识的亲近感。学生们见到书本上的东西，觉得离他们太遥远，所以将科研中的内容结合课本知识讲解，使他们觉得所学知识就是他们工作中用到的知识：热激诱导过程、定点诱变问题。在PCR扩增时，从同事那里取来扩增基因的模板，人家说稀释200倍再作为模板，这样扩增了二周也没有扩增出来基因。后来发现，由于模板不足，而不能扩增出基因，到后来将所有模板加入进行PCR扩增，得到了基因。

3.加强知识与实际工作相结合，加强学生学习的真实性。在讲解Taq酶时，讲解它所产生的巨大的产值，与学校和企业的产值相比，让学生对此有深刻了解。利用实际生活中的例子，如两个酶制剂厂，所用酶菌种全部来自日本，说“生命”完全控制在别人手中，别人不给就不能生产，可以加强学生的责任感，加强学习的动力。另外，在广州一家工厂生产酱油，是我国科学家利用《基因工程》方法提高产量而占领市场，让学生增加自豪感，提高学习动力。讲解pUC18/19名称的来历是，plasmid of University of CaliforniaI（加利福尼亚大学），希望学生能够刻苦学习而有所成就，能够发明相同的东西而命名。

4.加强知识与考研相结合原则，这个时期学生最关心考研，所以将考研中可能遇到的知识点在课堂上指出来。同时将在考研中学生所面对的一些常识问题指出来，引起学生重视而不出现失误。考研是学生“迷茫”时期，让学生知道要根据自己的能力选择合适学校，有一些同学报考竞争很激烈的学校，因为没有考上而转回本校，成为自费学生，每年交好多学费，加大了学生的经济负担；有的学生则没有学校可上，白白浪费一年的时间。

第二步，实验环节，这个环节是学生加深理解书本知识的环节，对于学生来说，也是很有意思的动手操作环节。由于《基因工程》课程的特点和知识的系统性，以及实验的完整性。实验必须集中在课程学完之后统一进行，将课堂所学内容系统地实验一遍，这也是“四步教学法”得以实施的原因。也只有将所有有关知识学完之后，学生才能在实验中作好操作。增加学生对内容的理解，相当于对理论知识又学习了一遍。这时将实验原理进一步讲解，是对《基因工程》重点内容的又一次理解。实验之前先学好原理，所以在《基因工程》中要注重原理的讲授。《基因工程》实验每一步都要注意，“高手（好的棋手）下棋要看三步”，不能在用的时候没有了试剂或缓冲液、再不就是少了实验过程中所需要的工具酶，任何一个环节少了都做不好实验。如果学校条件允许，可以安排教学实习环节。安排一些较深的《基因工程》实验内容，进行实战性的实验。是课堂实验的延伸，是对学生《基因工程》知识的全面检验。将科研中的一些初级问题放入教学实习中，让学生对科学研究有感性认识。实验环节中所作的是一些常规性实验，学生往往不太专注。根据我们的经验，安排了这个教学实习环节后，学生对于《基因工程》知识掌握的深度和强度都有了很大提高，也增加了学生对科学研究的兴趣，加强了学习主动性和积极性。比如，我们让学生进行阳性转化子的筛选工作，提取出来的质粒双酶切之后没有见到电泳条带，学生就上网上查找生物学网站进行查询；后来发现DNA回收柱时，DNA回收率过低是原因。这样不仅加深了对知识的理解，同时进行了科研的训练。

第三步，复习环节，这个环节重点是让学生复习所学知识。考试不是目的，掌握知识才是目的，老师将知识点给学生写出来，让学生知道哪一部分是重点内容，避免学到了细枝末节东西，而没有掌握主要知识。让学生在较短时间内将课堂所学知识复习几篇，达到了然于胸的效果。在学生复习过程中，安排好答疑，老师天天在办公室，学生有问题随时可以解答。

第四步，考试环节，这个环节很重要。在2个小时的考试时间里是学生效率最高的时候，这2个小时是他们在课堂下学习一个星期、甚至比一个月学到的东西还要多，也是学生综合运用所学知识的时间。将他们在课堂上所学的零散、细碎的、不系统的知识，进行综合、系统、连贯的处理。其实相当于“反刍”、消化吸收、合成的一个全过程。大多有心的学生也会在考试完了之后，对一些不太了解的内容重新学习，从而进一步深入学习了知识。

三、考试后分析

在考试后，积极分析学生成绩，发现学习中的问题，让学生感觉到老师的关心。从成绩中可以看出，生物科学两个班学生学习效果不同。一个班的成绩出现两极分化现象，而另一个班的成绩则比较平均，这与两个班学生的学习氛围不同有关，前一个班学习气氛比较活跃、爱玩，所以爱学习的学生成绩更好，而不爱学习的学生见到别的学生玩，他们也跟着玩，所以成绩只会更差。后一个班的学生学习氛比较死，全班都在学，没有人玩，所以大家都在学，学习差的学生也跟着学好了，只是没有前一个班里的学习尖子多。前面那个班平均成绩只比后面班里学生的平均成绩少5分。总体上生物科学专业的学生成绩比较好，在上课过程中，常见到生物科学专业的学生到课率比较高，而生物技术专业学生的到课率则较低。在教学方式上，内容比较有针对性，不能面面俱到，因为在学习过程中要掌握重点知识，在教学中必须突出重点。

四、基因工程教学建议

1.上课时间的安排，首先，《基因工程》是21世纪大学生所必备的生物学知识，要学好这门课就必须安排好上课时间。根据多年教学实践，安排在大四已经不太合适，因为很多学生在大四考研、四、六级英语，造成学生到课率较低的情况。大四后一学期要进行毕业实习、研究生面试、找工作、毕业论文等等事情，更不可能安排在后一学期。将课程安排在前一学期，由于学生要准备研究生入学考试，对于非研究生入学考试课目不放在心上，虽然也知道这门课很重要，但是毕竟研究生入学更重要，上课时常常没有全神贯注学习，所以说并不能达到教学的目的。但是，这门课又需要很多基础课作为前备知识，所以安排在大三上比较合适；如果过早，学生又没有相应的知识基础。有几方面原因：①学生已经有了《基因工程》所需要的基础知识：如分子生物学、生物化学、微生物学；②方便学生考研或找工作，在大学四年级上学期，大部分学生要考研，学生大部分时间花费在考研课目里面，如果这门《基因工程》不是应试课目，学生到课率受到影响，学到知识也比较少。在三年级中，又有上学期和下学期之分，由于学好这门课必须有很多相关学科知识的积累，所以在大三下学期上《基因工程》会有较好的效果。同时，作为基因工程这门课要求所学知识很牢固，是很多知识的综合运用，在大脑疲惫时，思维能力受到影响，所以建议在非必须时，可以不用连三节的课时安排方法。

2.加强教书育人并重性，老师不仅仅是教书，同时还有育人的责任。在学生面对困难时给他们信心，比如学生在做感受态细胞制备的实验时，好多学生不能用肉眼看到所提取的感受态细胞，便失去了信心。可以给学生讲“有志者，事竞成，破釜沉舟，百二秦关终属楚；苦心人，天不负，卧心尝胆，三千越甲可吞吴”的故事，鼓励学生在任何情况下都不要失去信心，坚强意志。学生学到的不仅仅是自然科学知识，同时还有做人的道理。使他们在遇到挫折时有百折不回的意志，当然这也不是一朝一夕的工夫，但是作为教师，应该抓住所有的时机对学生进行教育。

3.关于多媒体教学问题，现在对于多媒体教学有一种不正常的认识，认为所有课程只要采用多媒体教学就先进、就好。对于这个问题不能一概而论，原则应该是：该用就用，不该用就不用，凡是能够达到提高教学质量，达到教学目的的就用，影响教学效果的就不用。对于《基因工程》这门必修课程来说，就不适合。学生常常反应说多媒体教学太快、无法记笔记；在课堂上看着好，下去后全部忘记了，学习效果并不好；老师们在课下准备好几个小时的幻灯片，学生不可能一下子就记录下来。相反，老师在黑板上板书过程，学生们有一个学习认识的过程；学生有时间记笔记。当然，对于课程中有一些图片，用多媒体展示还是要生动、形象，可以提高学生学习兴趣，而这些时候还是应该用多媒体教学的。

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