分子生物学的作用

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分子生物学的作用范文第1篇

【摘要】 在文献检索的基础上，对近10年来在中药作用机理中主要应用的分子生物学技术——核酸分子杂交技术、反转录-聚合酶链式反应技术、差异显示PCR技术和DNA阵列技术的基本原理、应用实例、优势与不足做了概述，并对未来的中药机理研究技术、方向和前景做了展望。

【关键词】 分子生物学技术；中药；作用机理

中药自古以来就是我国人民防治疾病的主要武器，对中华民族的生存与繁衍起着不可忽视的作用，长期的医疗实践累积了宝贵而丰富的经验，并与中医学共同形成了一套完整独特的理论体系。但如何用现代科学技术语言阐释其作用机理，提供科学依据，使其广为世界接受是一重大难题。近年来，分子生物学技术的发展，不仅根本性地改变了生命科学的研究方式，也为中药的作用机理研究提供了有力工具和良好的发展契机，使得中药基因转录水平的机理研究成为可能。笔者对近10年来有关分子生物学技术在中药基因转录水平作用机理研究中的应用综述如下。

1 核酸分子杂交技术

核酸分子杂交技术是分子生物学的基本技术之一，基本原理是具有一定同源性的2条核酸单链在一定的条件下按碱基互补原则退火形成双链。杂交的双方是待测核酸序列及探针。其中将核酸提取分离后在体外与探针杂交的是印迹杂交，直接在组织细胞内进行的是原位杂交。

中药作用机理研究中较早常用的有RNA印迹杂交(Northern blot)，点杂交（dot blot）和原位杂交。二仙汤是治疗妇女更年期综合征、抗衰老的名方，具温补肾阳、泻相火、调冲任功能。廖柏松等［1］采用Northern blot对18月龄雌性大鼠下丘脑内阿片肽的基因表达水平进行研究，结果表明，二仙汤组β内啡肽前体阿黑皮素原和脑啡肽原的mRNA水平明显升高，达到未衰老前水平。沈小珩等［2］则从衰老过程抗氧化酶活性降低，且酶活性降低与其蛋白质基因表达水平降低平行的现象出发，采用分子杂交等技术考察二仙汤及其拆方对超氧化物歧化酶、过氧化氢酶基因表达水平及其活性的影响。结果表明，抗氧化酶活性显著升高，且与其mRNA表达水平升高呈平行关系，提示二仙汤抗衰老是通过增强抗氧化酶基因表达水平而实现的。海风藤有祛风除湿、通经活络的功效。韩恩吉等［3］采用Northern blot观察它对人类神经母细胞瘤细胞系列淀粉样前体蛋白(βamyloid precursor protein ，βAPP) 基因表达的抑制作用。结果发现，海风藤选择性地抑制βAPP基因表达，为其防治阿尔茨海默病提供了一定依据。郑钦岳等［4］应用dot blot研究了补血和血方四物汤对白细胞介素6（interleukin6，IL6）mRNA表达的影响，实验表明，四物汤在0.01～1.00　ng/mL 浓度内可使IL6 mRNA的表达明显增加。保心丸具有降脂、降低血浆内皮素、抑制血小板聚集等作用。 为进一步阐明保心丸抗实验性动脉粥样硬化（artherosclerosis，AS）的机理， 樊永平等［5］用原位杂交技术研究内皮素（endothelin，ET）和一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase， NOS) 在AS家兔主动脉壁的基因表达。 结果证实，保心丸组ET1mRNA 的表达较模型组低， 而NOS mRNA 较模型组高， 提示保心丸调节血管内源性NO和ET之间的平衡可能是其抗实验性AS的机理之一。精制血府胶囊是血府逐瘀汤的化裁精简方，其抗心肌缺血疗效明显优于原方，为揭示其作用机制，证实其疗效，王伟等［6，7］分别采用Northern blot和原位杂交等技术，研究其对于心肌缺血密切相关基因表达的影响，前者结果表明精制血府胶囊显著提高缺血缺糖心肌细胞NOS mRNA表达水平，后者的精制血府胶囊组，ET1和内皮素转换酶（endothelinconverting enzyme，ECE）1的mRNA表达较其它组明显减少，且心肌细胞损伤也较其它组显著减轻。因而推测精制血府胶囊可能是通过提高NOS表达、促进NO生成及抑制ET1、ECE1的基因表达，减少ET1生成，减轻其对心肌细胞的直接损伤，发挥保护心肌细胞的作用。

Northern blot 是用来测量真核生物RNA的量和大小及估计其丰度的实验方法，并可从大量RNA样本中同时获得这些信息，但需要大量的材料，受RNA降解影响大，敏感性低。dot blot的不足之处在于点于同一张膜上同样的样品杂交信号有时不稳定，且一般要用纯化的RNA样品。原位杂交的优势在于可对组织细胞中的核酸进行精确定位。核酸分子杂交是分子生物学基本技术，随着反转录聚合酶链式反应（reverse transcription polymerase chain reaction，RTPCR）技术、差异显示PCR （differential displayPCR ，DDPCR）、DNA阵列等优势技术的出现、逐渐成熟而应用渐增，近5年应用基本的分子杂交技术研究中药作用机理的报道已少见。

2 RTPCR技术

PCR是美国科学家Mullis于1983年发明的一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法，RTPCR是从RNA扩增cDNA拷贝的方法，即先将RNA反转录成cDNA，再用PCR扩增，使其敏感性大大提高，解决了dot blot或Northern blot中目的mRNA含量太低的问题，是目前中药机理研究中最常用的分子生物学技术，从发表的文献数量可以反映出来。

这方面的研究报道包括有Gumiganghwaltang (GMGHT)抗炎机制的研究， KIM S J 等［8］研究其在小鼠腹膜巨噬细胞中的抗炎机制，结果显示，GMGHT以剂量依赖的方式降低了脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导的肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor alpha ，TNFα），IL6和环氧酶2 mRNA表达水平，推测这是GMGHT减少炎症的重要分子机制之一。为了阐释二仙汤治疗肾阳虚证的作用机理，郑小伟等［9］考察了二仙汤不同时间对肾阳虚大鼠垂体促肾上腺皮质激素(adrenocortico trophic hormone，ACTH) 基因表达的影响。结果是二仙汤可以上调垂体组织ACTH基因表达，且表达量随用药时间延长而增加，提示上调ACTH mRNA表达是二仙汤治疗肾阳虚证的作用机理之一。β地中海贫血是一种遗传性溶血性贫血病，补肾生血方具有补肾、益髓、生血作用，用于治疗杂合子患者疗效明显。为揭示其分子机理，吴志奎等［10］采用RTPCR等技术考察了用药者的α、β和γ珠蛋白mRNA转录水平。结果发现，补肾生血胶囊能明显提高β地中海贫血患者血红蛋白（hemoglobin，Hb）和抗碱血红蛋白（hemoglobin F），Hb珠蛋白链比增加，γ珠蛋白mRNA转录水平相应升高，说明补肾生血药具有促进γ珠蛋白转录和表达，诱导HbF合成作用，代偿了β珠蛋白基因的缺陷。益髓生血颗粒是补肾生血方的颗粒剂，易杰等［11］研究了其对β地中海贫血患者造血刺激因子干细胞因子（Stem cell factor，SCF）及人红细胞生成素受体（erythropoietin receptor，EPOR）mRNA表达的影响。结果显示，治疗后，外周血EPOR、SCFmRNA表达明显增强，因此推测益髓生血颗粒可能是通过影响SCF以及EPOR mBNA表达来促进骨髓造血，提高Hb、红细胞的水平，达到治疗β地中海贫血的目的。陈智松等［12-14］从此方的抗衰老及中医肾生髓理论的角度出发，分别研究其对骨髓有核细胞中诱导细胞凋亡、促使机体衰老的原癌基因cmyc、抑制细胞凋亡的原癌基因Bcl2和造血刺激因子粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(granulocytemacrophage colony stimutaing factor，GMCSF)基因表达的影响。结果表明，衰老时高表达的骨髓cmyc，明显降低的Bcl2 和GMCSF，用药后，前者表达水平明显下降甚至不表达，后两者表达明显提高。因此认为补肾生血方通过抑制cmyc的表达，促进Bcl2表达，从而抑制骨髓细胞凋亡，延长细胞寿命，延缓了衰老，并结合有关的医学成果，认为Bcl2 和GMCSF是肾生髓的本质相关基因。凌云彪等［15］研究清热活血补益方(肝纤方)对大鼠肝脏Ⅰ型前胶原mRNA 的表达和胶原酶活性的影响。结果表明，以清热活血补益方制备的含药血清抑制了Ⅰ型前胶原mRNA 的表达，胶原酶的活性增加。提示此方抑制Ⅰ型前胶原mRNA 的表达，减少胶原的合成，同时提高胶原酶的活性促进胶原的降解，可能是其抗肝纤维化的部分机制。此外，蔡晶等［16］通过检测雌激素受体(estrogen receptor，ER)α和βmRNA 表达量，考察了补肾阳中药羊藿和补肾阴中药女贞子对雄性大鼠杏仁核和皮质顶叶ER mRNA的调节表达差异，结果显示，两用药组大鼠杏仁核、皮质顶叶ERαmRNA表达量无明显变化， ERβmRNA 表达量都上调，且羊藿组高于女贞子组，说明补肾中药可能是通过对ERβ的调节来发挥作用。

转贴于

RTPCR的独特优势在于RNA纯度不必很高，仅少量RNA模板即能满足实验所需，尽管实践中RTPCR还远达不到理论上能检测到单一拷贝的RNA样品的敏感度，但远高于Northern blot。尤其适用于可获得的mRNA数量有限和目的基因表达水平很低时测定基因表达的强度。只是扩增步骤中样品间扩增效率的微小差异将极大地影响信号强度，使用内参照可以减少这一问题，但无法彻底排除［17］。总的来说，RTPCR是测量RNA样品中低丰度mRNA时的最佳方法。

3 DDPCR技术

1992年，梁鹏等建立了一种对不同来源的mRNA样品用PCR技术对其中许多的cDNA基因一起进行扩增和显示的实验方法，即DDPCR。该方法依赖2套不同类型的合成寡核苷酸引物：一套锚定反义引物与一套随机正义引物。最后通过比较不同来源的扩增cDNA产物的电泳带谱，能够发现差异表达的基因。

中药作用机理研究中应用DDPCR的报道有唐发清等［18］对有抗鼻咽癌作用的益气解毒片干预鼻咽癌细胞基因表达的研究，旨在从基因选择性表达水平探讨其抗鼻咽癌的机理。结果表明， 益气解毒片在体外能抑制鼻咽癌细胞基因的表达， 同时诱导一些特异基因的表达， 从而抑制鼻咽癌细胞的增殖。

相比以往的方法，DDPCR技术提供了几方面理论上的优势，如理论上能够灵敏地检测组织或细胞中表达量极低的mRNA样品的差异表达，能鉴别特定组织或细胞来源样品之间转录水平的mRNA定性和定量变化。这种优势同样可体现在中药机理研究中，可同时显示中药作用后对多种基因转录的不同影响，将有影响的靶基因条带回收，再扩增、克隆、测序，查询确定是什么基因，是已知或未知序列，这样就可以确定中药起效可能源于影响那些基因转录。但这些优势目前部分还停留在理论上，还有许多技术问题有待解决，如经DDPCR鉴定出来的超过半数的cDNA是假阳性条带，靶细胞的总mRNA中的一部分不能被高水平扩增、造成丢失等［17］。尽管目前DDPCR应用在中药基因转录水平的机理研究报道还很少，但毋庸置疑，其潜力巨大。

4 DNA阵列技术

DNA阵列技术是新发展起来的可同时分析数千个基因表达谱的技术。其原理同核酸分子杂交。在不同的文献中的称谓不尽相同，如基因芯片、DNA芯片、微阵列等，目前没有明确区分，通常混用。

目前有零散的采用商用或自制微阵列研究中药基因表达水平的报道。如周联等［19］采用含2 048个基因的小鼠基因表达谱芯片检测黄连解毒汤及其成分黄芩苷和盐酸小檗碱对LPS造型的小鼠脾细胞基因表达的影响，结果复方的作用明显优于有效成分的作用，但对具体基因表达影响的分析存在一定难度。王广良等［20］用自制的包含24个细胞周期相关基因的cDNA微阵列，对抑制肝癌细胞增殖的4种中药乌药、青蒿、紫草和黄芪的抗肿瘤分子机制研究表明，4种中药对细胞周期基因和损伤检测点基因均有不同程度改变，表现为部分上调，部分下调，通过分子生物学技术进一步验证了用其治疗癌症的合理性。

在中药作用机理研究中，DNA阵列技术可以同时对使用中药前后的数千个基因表达情况进行比较和差异分析；且具有所需样品的用量极少、自动化程度高、被测目标DNA密度高的优点。但目前微阵列技术也存在许多问题，如其小型化和高通量的特点使得对外界和内部的变动都很敏感，因此宜采用取平均值并标准化操作的办法，但目前尚无普遍认可的规则和标准来指导微阵列实验，数据采集和分析方法及操作系统也存在很大不同［17］。此外，基因表达与调控研究的滞后，使得中药机理研究中获得的很多信息难于解释；昂贵的制作费用也是一个限制因素。

5 展望

总体来讲，中药的作用机理研究应是多水平的，不仅包括基因转录水平，也包括转录后、蛋白质翻译及翻译后水平的调控上，对每个特定的中药/中药复方，可能不一定在各水平上都有影响，基因转录水平的机理研究主要就是考察对相关靶基因mRNA水平的改变，也是目前分子生物学技术在中药机理研究中的主要应用范畴。中药尤其是中药复方的多成分多功效决定了其很可能对基因转录水平有影响，已完成的研究结果已证明了这一点。

中药的机理研究通过应用分子生物学技术已深入到几乎是最根本的基因转录水平，并在该水平上对中药的疗效获得了一定解释，但整体上还处于探索阶段。已有的研究主要是应用如核酸分子杂交、RTPCR技术等考察“单基因”的技术，应用如DDPCR、DNA阵列等研究多基因的技术的报道较少。中药调节机体平衡的特点决定了对基因转录的影响很可能是对多基因的协同影响，如对补肾生血方的系列研究已表明此方的功效与影响EPOR、SCF、cmyc、Bcl2、GMCSF基因表达有关。因此，应用研究多基因表达的技术考察对多基因的协同影响将是未来中药基因转录水平作用机理研究的主要方向。相信随着现有技术的不断发展和完善、新技术的出现及多种技术相结合加上疾病细胞分子水平研究的深入，复杂的中药作用机理会逐步得到阐释，中药的疗效和可能发现的新功效将从机理上获得科学依据，为中药获得像西药一样的市场准入权提供有力的支撑。 参考文献

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分子生物学的作用范文第2篇

[关键词]医学分子生物；实验教学；教学改革；医学检验

21世纪是生命科学的世纪，生命科学的发展伴随着探究技术的提升和人才的培养。在科学发展过程中，分子生物学的理论和技术已与生物学，医学和药学等众多领域交叉、融合，是提高探究技术水平和人才质量的一门重要学科[1]，因此，作为医学人才培养的医学院校，医学分子生物学是不可缺少的一门学科。目前，我校仅对医学检验专业和医学实验技术专业开设医学分子生物学的理论和实验教学。本文总结了一些在医学分子生物学实验课教学过程中的心得和体会，希望通过不断的反思和改进培养出满足社会和人民需要的高素质人才。

1医学分子生物学实验课的主要特点

医学分子生物学是一门理论与实践相结合的医学基础学科，以核酸和蛋白质为研究对象，利用先进的分子生物学实验技术对临床疾病进行诊断，特别是进入21世纪后的短短几年，无论是疾病发生、发展机制的阐明，患病风险的预测与评价，还是疾病的早期诊断和个体化医疗的开展，都愈来愈依靠和依赖分子生物学[2]，常见检测内容包括微生物检验[3]、肿瘤诊断[4-5]、遗传病诊断[6-8]和人体各类免疫疾病[9]等。

临床中应用医学分子生物学技术的項目很多，但目前学院针对医学生开设的分子生物学实验项目有限，例如小鼠肝组织DNA提取和保存，琼脂糖凝胶电泳检测核酸，PCR技术等。然而，医学分子生物学技术发展迅速，传统的医学分子生物学实验室仅结合学院现有的条件开展分子生物学实验教学项目，内容陈旧，技术简单，缺乏临床结合，不利于学生动手能力和创新能力的培养。随着分子生物学的不断发展，越来越多的高等学校将分子生物学设为必修课和选修课。我们作为国家医学人才培养的摇篮，随着技术的更新和发展，国家和社会对医学分子生物学重视程度的增加，这对老师和学生提出了更高的要求，教师应不断更新教学内容和实验技术，学生应掌握理论知识和实验技术，设计实验紧密结合临床，紧跟科学技术发展的步伐。

2目前医学分子生物学实验教学面临的问题

2.1分子生物学实验室建设不足

医学分子生物学是21世纪研究的新兴学科，主要以核酸和蛋白质分子为研究对象，对实验室的条件和设备的投入要求较高，然而目前学院对分子实验室建设的重视程度不高，通常与其他学科共用实验室，实验环境达不到标准，仪器共用、陈旧且破损，使得分子实验不能顺利开展；分子实验的目的是通过将理论知识应用于实践进而培养学生的动手能力、结果分析能力和创新能力，但分子实验试剂和耗材均需进口，价钱昂贵，在实验试剂和耗材使用方面不能满足人人均有，导致大部分学生没有参与实验，降低了学生对分子生物学实验课的积极性。分子生物实验均需要低温高速离心，为了提高分子实验结果的成功率，低温高速离心机是分子生物学实验室必备的，且每个教室最少配备一台低温高速离心机。在核酸电泳检测过程中，需要使用溴化乙锭（EB）或其替代物染色，而溴化乙锭为强致癌物质，因此，实验室需要设置EB专用实验台，避免学生操作不当引起实验隐患；对于核酸电泳结果均要在紫外灯下检测，紫外灯下不利于实验结果的分析，也不能确保所有学生都能观察到实验结果，准确分析实验结果，学院应在学生教室配备多媒体，将每个实验结果直观地展现给学生，让学生观察并分析，带动学生的积极性，因此，为了培养社会和国家需要的创兴型人才，学院应该加强分子实验室的建设，建立单独的分子生物学实验室，对相应仪器和耗材的采购应给予大力支持。

2.2实验用品准备不规范

分子生物学实验对试剂和耗材洁净度高，且试剂名均为英文，分子生物学这门课程的理论和实验内容在学院的开设时间较晚，现在从事分子实验耗材准备的老师专业和英语水平有限，在实验试剂、耗材和仪器准备过程中空难重重，且准备不全面，影响实验的顺利开展。为了促进分子生物学实验顺利进行，降低实验准备中试剂和耗材的损失，实验室或代课教研室应对实验技术老师进行规范性培训，如RNA提取过程中使用的吸头和离心管均为无RNase，学生实验开始前应组织实验老师了解实验条件的严格性，在口罩和手套配备齐全的基础上，将吸头放置配套的吸头盒内，而不是随意将吸头倒在一次性手套上，这将误导学生对分子生物学实验严谨性的认识。学院也可以相应的引进分子生物学背景的实验技术老师从事教辅或教学工作，这对于分子生物学实验顺利而准确的进行起到重要作用。

3医学分子生物学实验课教学心得

3.1完善分子生物学实验内容和指导手册

分子生物学是跨越生物、医学、农学乃至药学的一门新型学科，优质的分子生物学实验课程开设离不开与相关专业的紧密渗透[10]。目前我院仅对医学检验专业和医学实验技术专业开设分子生物学实验，这就要求教师结合学生的专业和发展方向设计实验内容。只有结合学生的专业才能更好的将理论和实际相结合，激发学生的积极性。在目前教学中，只能依据实验室的环境和设备的变化，结合教学老师主持的科研课题开展一些简单的分子生物学实验，而忽略了结合学生的专业开设特色的实验内容。由于固定的实验材料和内容多变，没有完善的分子生物学实验指导手册，这使学生对即将做的实验毫无头绪，降低了学生学习分子生物学的积极性，不利于学科的发展和创新人才的培养。

3.2建设师资队伍

分子生物学实验内容设计，实验方法的使用以及实验结果的解析与教学老师的知识背景和能力具有紧密的联系，也是确保良好教学质量的关键。目前我们生物与分子生物学教研室的老师分别承担国家自然科学基金，省级科学基金、省级教育厅课题以及校级课题等多项科研项目，且均为硕士研究生以上学历，具有较扎实的分子生物学理论基础和熟练的分子生物学技术，可以巧妙灵活的为学生设计相关的分子实验内容。但是分子生物学内容和技术更新换代，学院可以提倡或执行“送出去，引进来”的政策，让教师得到全面的提高，让学生拓宽眼界享受先进的知识课堂。

3.3提高学生的重视度

分子生物学是一门抽象难懂的技术学科，学生对分子生物学的理论和技术应用了解的并不多，所以学生对分子生物学理论学习和实验操作均表现为消极，应付的心态。导致学生对分子生物学不重视态度的原因之一，是学生没有了解到分子生物学在临床或是研究生生活中的重要性。目前，我们教授的学生为大三学生，已经有了很强的思考能力，对自己的发展有了一定的规划，为了提高学生对分子生物学的重视程度，学院可以安排学生进入实习单位，比如医院，检测单位或是一些科研机构，让学生在实实在在的生活中了解分子生物学的中重要性以及操作过程的规范性；也可以举办学生经验交流会，让学院已经毕业工作的学生、实习的学生或者读研究生继续深造的学生分享分子生物学的重要性，提高学生的自主学习能力和对分子生物学由衷地热爱。

3.4增加多媒体教学

多媒体课堂教学已成为理论课上必不可少的教学手段，但在实验教学中应用的较少。分子生物学是通过多种先进技术手段研究核酸等生物大分子的功能、形态结构及其重要性和规律性的科学[11]。其内容抽象，枯燥无味，实验结果无法直观地展现给学生，使学生很容易产生厌学的情绪[12]。为了提高教学质量，我们应该利用多媒体将一些难懂的分子生物学技术原理和过程通过动画、幻灯片和视频等直观地展现给学生，如大肠埃希菌质粒的提取和检测，PCR技术的原理和操作过程等，使学生在轻松愉快的氛围下，快速掌握分子生物学知识。实验结果检测过程中，我们可以通过多媒体将检测的结果展示给学生，让学生观察讨论，给出依据并提出相应的答案，教师通过分析学生的討论结果，了解学生的思维动态，并给出正确结果。根据学生的反馈，板书教学结合多媒体展示利于学生对知识的认知和掌握。

3.5开放实验室

要想成为一名国家需要的优秀人才，除了掌握扎实的理论知识，具有熟练的实验室操作技能，同时也要具备活跃的创新思维。因此，为了更好地培养学生的各方面能力，实验室可以结合实际课程开放实验室，让学生查阅文献，巩固理论知识，应用实验课上的分子生物学技术结合临床疾病设计实验，给学生提供更多的动手机会，培养学生的自主学习能力和创新能力[13-15]，同时提高学生对分子生物学课程的兴趣和重视。在开放实验室期间，至少安排一位指导教师，既规范学生的操作技能，又可以帮助学生分析实验结果，这样培养学生的思考能力和分析问题的能力。目前学校仅对医学检验专业和医学实验技术开设医学分子生物学实验课，开放分子生物实验室，不仅让已学习分子生物学的专业的学生巩固理论知识和实验课内容，也为其他医学生提供了学习机会和创新平台。

3.6鼓励学生参与教师科研

生命科学的研究离不开分子生物学技术，目前学校的教师均有自己的研究课题，学生可以适当参与教师的科研工作，了解分子生物学的重要性，增强学生学习的主动性和积极性。学校也为学生开设大学生创新项目，学生将学习的分子生物学理论和实验技术结合临床设计实验，大大地发挥学生的主观能动性，激发学生的求知欲和创新能力。科研和教学的相互结合，相互渗透，不仅丰富了分子生物学实验教学的内容，也提高了学生的综合素质和科研思维[16]，为国家和社会培养更优秀的人才。

3.7改革实验成绩评定方法

常规的实验成绩评定是根据学生提交纸质的实验报告进行评定，然而，医学分子生物学实验课不仅仅评定学生掌握的理论知识，同时考察学生们的动手能力、分析结果能力、创新能力等，因此，将医学分子生物学实验成绩评定内容分为实验理论测评和实验操作技能测评，实验理论测评包括实验原理，实验步骤以及实验内容的应用，这样有利于学生自主学习医学分子生物学并加深对分生生物学的认识；实验操作技能的测评：考察学生的实验设计能力、动手操作能力、实验结果分析能力。经过观察实验课堂学生的表现，部分同学主动参与到实验课堂中，而其他同学仅仅是旁观者，通过实验成绩评定的改革，提高学生实验设计能力、自主动手能力和分析问题能力，为国家和社会培养创新人才具有重要的意义。

4总结

分子生物学的作用范文第3篇

关键词：生物科学；核心课程；逻辑关系

中图分类号：G633.91

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）21-0130-03

1 引言

生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学是生物科学专业的核心课程，由于它们相互联系，交叉渗透，因此存在逻辑关系不清，课程内容重叠较多等问题，例如原核生物和真核生物基因表达调控在生物化学、细胞生物学、分子生物学都有介绍，基因工程原理在分子生物学、基因工程学中都有介绍，导致教师教学内容难以起舍，课程顺序难以安排。要理顺生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的逻辑关系，确定各课程教学内容和教学顺序，必须把其定义，研究内容，发展历史动态结合起来。

2 生物科学专业核心课程概述

2.1 生物化学

生物化学是运用化学的理论和方法研究生物分子结构与功能、物质代谢及遗传信息传递与调控规律的科学。

生物化学是生命科学中最古老的学科之一。 随着生命科学的发展，各学科相互渗透。18世纪，一些从事化学研究的科学家转向生物领域，为生物化学的诞生播下了种子。19世纪末，生物化学从生理化学中独立。20世纪中后期又从生物化学分离出部分内容与遗传学部分内容结合为分子生物学，然后，分子生物学基因操作部分独立出来，形成基因工程学。

1920年以前，生物化学研究内容以分析生物体的化学组成、性质和含量为主，称为静态生物化学时期。

1920年-1950年，随着同位素示踪技术、色谱技术等物理学手段的广泛应用，生物化学从单纯的组成分析深入到物质代谢、能量转化，如：光合作用、生物氧化、糖、脂肪、蛋白质代谢等领域。这是生物化学飞速发展的时期，称为动态生物化学时期。

1950年以后，蛋白质化学和和核酸化学进展迅速，生物化学进入了分子生物学时期。分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性，是人类在认识的巨大飞跃。根据生物化学的定义和历史，生物化学研究的内容包括以下几个方面。

2.1.1 生物的物质组成

生物是由一定的物质按特定的方式组成的，直到今天，新物质仍不断被发现。如陆续发现的干扰素、环核苷一磷酸、钙调蛋白、粘连蛋白、外源凝集素等都具有重要的生物学功能。另一方面，早已熟知的化合物也发现了新的功能，如20世纪50年代才知道肉碱是一种生长因子，而到60年代又发现其是生物氧化的载体。

2.1.2 物质代谢

生物体内绝大部分物质代谢是在酶催化下进行的，具有高度自动调节能力。一个小小的细胞内，有近2000种酶，在同一时间内，催化各种不同的化学反应。这些化学反应互不干扰，有条不紊地进行。表明生物体内的物质代谢有精确的调节控制系统。

2.1.3 结构与功能

生物大分子的功能与其特定的结构有密切关系。如酶的活性中心的结构决定其催化活性及其特异性；变构酶的活性还与其催化的代谢终末产物的结构有关。

核酸中核苷酸排列顺序的不同，其结构就不同，所含遗传信息不同。这些不同的构象对基因的表达具有调控作用。

生物体的糖包括多糖、寡糖和单糖。由于多糖链结构复杂，具有很大的信息容量，对于细胞专一地识别、相互作用具有重要作用。糖类将与蛋白质、核酸并列成为生物化学的主要研究对象。

在生物化学中，有关结构与功能关系的研究才仅仅开始，尚待大力研究的问题很多，其中重大的有：亚细胞结构中生物大分子间的结合，细胞的相互识别、细胞的接触抑制、细胞间的粘合、抗原与抗体的作用、激素、神经介质与其受体的相互作用等。

2.1.4 繁殖与遗传

生物典型特点是具有繁殖与遗传特性。基因是DNA分子中的一段核苷酸序列，现在DNA分子的核苷酸序列已不难测得，不但能在分子水平上研究遗传，而且还可能改变遗传，从而派生出基因工程学。

2.2 细胞生物学

细胞生物学是从显微水平、亚显微水平和分子水平研究细胞的结构及其生命活动规律的科学。

过去，细胞生物学主要是在光学显微镜下对细胞的形态结构和生活史进行研究，称为细胞学。20 世纪 50 年代以来，由于电子显微镜、放射性同位素、细胞结构组分分离技术、细胞培养等技术的广泛应用，特别是分子生物学的兴起，使细胞生物学研究的广度和深度都有迅猛发展，从宏观到微观、从平面到立体、从定性到定量、从分析到综合；从细胞、亚细胞、分子三个水平研究细胞的结构与功能、分裂与分化、衰老与死亡等生命活动规律及其调控机制，细胞与细胞、细胞与环境之间的相互关系。使原来以形态结构研究为主的细胞学转变成以生理功能研究为主、将结构与功能紧密结合起来的细胞生物学。由于细胞生物学在分子水平上的研究工作取得了深入的进展，因此细胞生物学又称为细胞分子生物学。细胞生物学研究内容如下。

2.2.1 细胞社会学

细胞社会学是细胞生物学中的一个新的领域。它是以系统论的观点研究细胞群体中细胞间的相互关系、细胞群体的社会行为；细胞识别、通讯、相互作用；整体和细胞群对细胞的生长、分化、形态发生和器官形成等活动的调控；细胞外环境对细胞的影响。

2.2.2 细胞的增殖、生长、分化与调控

研究细胞增殖、生长、分化及其调控机制，不仅是控制生物生长和发育的基础，而且是研究细胞癌变和逆转的重要途径。

2.2.3 细胞遗传学

细胞遗传学从细胞学角度来研究染色体的结构和行为以及染色体与细胞器的关系，从而探讨遗传与变异的机制等。

2.2.4 细胞化学

细胞化学：用切片或分离细胞成分，对单个细胞或细胞各个部分进行定性和定量的化学分析，研究细胞结构、化学成分的定位、分布及其生理功能。

2.2.5 分子细胞学

分子细胞学：从分子水平研究细胞与细胞器中蛋白质、核酸等大分子的组成、结构与功能及其遗传性状的表现和调控等，探讨细胞生命活动的分子机理。

2.3 遗传学

遗传学是研究生物遗传和变异规律的科学。孟德尔认为生物性状的遗传是受遗传因子控制的，并提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传规律。1900年，孟德尔的成果得到广泛重视，成为遗传学的基石。

20世纪初，利用光学显微镜发现了细胞有丝分裂和减数分裂过程中染色体及其行为，奠定了遗传的染色体理论基础。1910年左右，美国遗传学家摩尔根及其同事根据对普通果蝇的研究，提出了基因的连锁交换规律，并结合当时的细胞学成就，创立了以染色体遗传为核心的细胞遗传学。

遗传信息在分子水平上研究始于20世纪40年代。随着电子显微镜的发明，人们已能够直接观察遗传物质的结构及其在基因表达过程中的特征，使细胞遗传学的研究进入分子水平。

1953年，沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，为进一步阐明DNA的结构、复制和遗传物质如何保持世代连续的问题奠定了基础，开创了分子遗传学这一新的学科领域。

遗传学研究的领域非常广泛，可划分成经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学和生统遗传学4个分支，各个分支领域相互联系、相互重叠、相互印证，组成了一个不可分割的整体。

经典遗传学研究从亲代到子代的遗传特性，包括遗传的分离规律；独立分配规律；连锁和交换遗传规律及机理；基因互作及其与环境的相互关系；性别决定与伴性遗传；基因及染色体变异；数量性状的特征及其多基因假说，近亲繁殖和杂种优势；细胞质遗传等。

细胞遗传学是通过细胞学手段对遗传物质进行研究。其内容包括细胞的结构和功能；染色体的形态结构；细胞的有丝分裂，减数分裂；配子的形成和受精。

分子遗传学是从分子的水平上研究遗传物质的结构及遗传信息的传递。内容包括DNA复制、转录和翻译，基因突变及修复，原核生物和真核基因表达与调控；基因、基因组及作图，遗传重组。

生统遗传学是用数理统计学方法来研究生物遗传变异规律的学科。根据研究的对象不同，又可分为数量遗传学和群体遗传学。前者研究生物体数量性状即由多基因控制的性状遗传规律，后者是研究基因频率在群体中的变化、群体的遗传结构和物种进化。

2.4 分子生物学

分子生物学是从分子水平研究核酸与蛋白质的结构与功能、遗传信息传递和调控，阐明生命本质的科学。

从19世纪后期到20世纪50年代初，确定了蛋白质是生命的主要物质基础，DNA是生物遗传的物质的载体，是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。

从20世纪50年代初到70年代初，是现代分子生物学的建立和发展阶段，1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型为现代分子生物学诞生的里程碑，确立了核酸作为遗传信息分子的结构基础，提出了硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式，为核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。

70年代后，基因工程技术出现，人类进入认识生命本质并开始改造生命的发展阶段。

分子生物学原来是生物化学的一部分，因其太重要了，20世纪中后期从生物化学中分离出来并与遗传学结合，独立出来成为单独的学科，是生物化学的发展和延续。涉及的部分内容比生物化学更细致深入，并从整体上考虑。

分子生物学从蛋白质、核酸、基因及基因组结构开始，以中心法则为主线，阐述生物大分子在信息传导、基因表达调控中的相互作用和机理。主要内容包括蛋白质、核酸、基因和基因组的结构、DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。基因工程技术的原理和应用等。

2.5 基因工程学

20世纪70年代，随着 DNA的内部结构和遗传机制逐渐呈现在人们眼前，生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密，而是开始设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。这就像工程设计，按照人类的需要（设计）把这种生物的某个“基因”与那种生物的某个“基因”进行“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物的工程技术被称为“基因工程”。

基因工程包括如下几个主要的内容：①目的基因的合成或提起分离。②载体的构建。③将载体转移到受体细胞并增殖。④重组DNA分子的受体细胞克隆筛选。⑤将目的基因克隆到表达载体上，导入寄主细胞，使之在新的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要的物质。

3 课程间的逻辑关系，教学内容选择及课程顺序安排

从生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的定义，研究内容，发展历史动态可知，各学科的逻辑关系是：理解细胞结构及功能需要一定的生物化学基础，理解遗传物质的结构和功能需要一定的细胞生物学基础，而分子生物学是生物化学、遗传学交叉融合的产物，研究核酸和蛋白质分子结构和功能以及相互关系，而各个分子不能孤立发挥作用，必须依赖于一定的细胞结构，因此，生物化学是细胞生物学的基础；细胞生物学是遗传学和分子生物学的基础。基因工程是利用分子生物学的理论和实验技术进行转基因操作的部分独立出来的，因此分子生物学是基因工程学的基础。所以，高校应按生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程的顺序安排课程教学最为合适。

由以上可知，由于历史的原因，生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程学相互联系，交叉渗透，研究内容重复较多。因此，本研究根据其定义、逻辑关系及发展历史，同时为编写教材和教学的方便，建议生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学教学内容如下。

（1）生物化学主要教学内容主要有：蛋白质化学、核酸化学；酶学基础；糖代谢与生物氧化；脂类代谢；蛋白质的分解代谢等内容。而将DNA复制、转录、翻译、突变、修复及原核生物和真核生物基因表达调控留在分子生物学讲授。

（2）细胞生物学的教学内容主要有：细胞的基本结构；细胞生物学研究方法；细胞膜的结构与功能及物质跨膜运输；细胞质基质与细胞内膜系统；细胞通讯与信号传递；线粒体和叶绿体；细胞核与染色体；细胞骨架；细胞增殖及其调控；细胞分化、衰老与凋亡。

（3）遗传学的教学内容主要有：遗传的分离规律；独立分配规律；连锁和交换遗传规律；基因互作及其与环境的关系；基因定位与连锁遗传图；性别决定与伴性遗传；基因及染色体变异；染色体畸变；数量性状的特征及其多基因假说；近亲繁殖和杂种优势；细胞质遗传；遗传重组。

（4）分子生物学的教学内容主要有：DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。

（5）基因工程学的主要教学内容有：基因工程技术的原理和应用等。

以上各门课的教学内容相对前述和我国现行教材的教学内容作了较大调整，例如；核酸和蛋白质的组成及结构只在生物化学中讲授，细胞信号传递只在细胞生物学中讲授，基因工程原理只在基因工程学中讲授，避免了课程内容的重复。

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分子生物学的作用范文第4篇

关键词：分子生物学；产学研结合；教学改革

1引言

分子生物学是一门以中心法则为基础，以研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能以及其在生命发生发展过程中作用的科学［1］，属于技术类学科。目前已经成为生物类、医学类、农学类专业教学的核心课程之一［2］。在生命科技人才培养、社会医疗以及生活服务方面均起着举足轻重的作用。随着社会对人才需求的进一步提升，分子生物学的教学改革已经引起广大分子生物学教师的注意，例如在教学手段上，慕课［3］、翻转课堂［3］、虚拟课堂［4］、线上线下教学衔接［5］已经有广泛的探索；在教学考核方式上，强调过程考核，加大实验考核比例［6］；在教学内容上，强调通过版块教学，避免重复教学以及加强思政教学，培养学生学习热情等［7］。分子生物学的教学改革已经取得较好的效果，但是每个学校／专业分子生物学所面临的问题不完全一致，因此将根据贵州大学水产专业分子生物学教学具体实际进行教学改革的探讨。

2分子生物学教学存在的问题分析

2．1分子生物学内容繁杂，各个章节衔接不紧密

分子生物学是一门前沿学科，具有知识点杂、涉及面广以及更新速度快等特点，单纯根据教学大纲进行教学，很难将各个知识点进行串联。该校分子生物学教学主要针对大三学生，在大二年级开设过生物化学以及基因工程等课程，然而之前的生物化学以及基因工程等课程均为选修课，并非所有学生都会选修，导致进入分子生物学教学时，全班同学的基础水平不一致，面临繁杂的内容，要同时兼顾基础好的同学和没有选修过生物化学以及基因工程的同学，并在有限教学课时内，讲好分子生物学难度相当大。同时分子生物学教学内容之间也缺乏有效地衔接，以朱玉贤教授主编的《现代分子生物学》为例［1］，全书共分为11个章节，各个章节知识量大，内容翔实，但是章节与章节之间的衔接并不紧密，例如生物信息传递过程中，怎么提炼出原核生物转录与真核生物转录的联系与区别；比较原核生物和真核生物的表达调控，甚至需要跨章节进行比较，如何有效地将这些内容衔接起来，方便学生进行比较学习，加深记忆与理解，提高教学质量，也是需要解决的问题。

2．2分子生物学内容过于抽象

分子生物学属于典型的基础学科，具有看不见摸不着的特点。分子生物学所研究的DNA与蛋白质都是肉眼无法见到的，因此如何将看不见的东西，变为看得见摸得着的实物，让学生深刻理解也着实困难。以前理论课上主要通过flash动画或者视频，将DNA、蛋白质的结构以及功能等进行形象化，让学生理解，然而一旦关掉视频，进入纯理论探讨，多数学生又回到原点，回到用分子生物学技术去解决实际问题时，又无从下手的情况。

2．3实验教学方式单一，实验设计零碎

实验教学是实现将不可见DNA、蛋白质变成可见的物质的一个重要过程，但是以往通常按照讲授式教学法进行教学，为了追求较好的实验结果，往往对试验方法、实验步骤等细化讲解，并将配置好的试剂耗材交于学生，然后学生按部就班进行实验操作，最后得到统一的结果，有些甚至直接观看老师进行实验操作，进行演示实验，这样严重影响学生理解实验的本质，学生缺乏相关思考，难以培养科技创新意识。此外，受教学学时的影响，分子生物学实验必须在2节课（90min）内完成，这就要求老师将一个完整的分子生物学实验人为切割成多个小实验，各个小实验中间间隔时间长（1～2周），这样不仅会破坏实验的完整性，无法通过实验将理论教学有效衔接起来。

3开展产学研结合教学的必要性

产学研的深度融合是深化科技体制改革的重要内容，通过高校与企业进行产学研合作对于推动高校科研成果的快速转化具有重要作用。水产专业是一门以应用为主的学科，要求培养适应经济社会发展需要，具有较好专业知识和技能，能在水产养殖生产相关行业从事技术管理、研发推广、产品营销、饲料检测等工作，富有创新意识，通专兼备，知行合一的高素质专门人才。因此开展产学研结合教学是培养水产人才的必由之路。大学生作为未来企业科技发展的中坚力量，大学生能力强，则企业的活力强，科技部、教育部也一再要求广大科研工作者将科研写在祖国大地上，因此，教学也必须围绕这一目标进行，加快推进产学研结合教学的探索。

4产学研教学模式开展分析

分子生物学是一门应用基础学科，如何实现产学研结合，一直困扰着广大教师，根据笔者多年教学以及与企业合作的经验看，可以从以下3个方面着手。

4．1开展模块教学，串联教学内容

分子生物学内容繁杂，为了更好地开展教学，帮助学生梳理教学内容，有必要进行版块教学，根据教材安排的11个章节，将所有内容分为4大版块（表1）根据不同的教学版块，选择不同的教学方式，讲述遗传信息的转录与翻译版块中，首先通过安排学生课前查阅资料与预习，课程中通过大量使用flash动画等模式，加深学生对转录与翻译的理解，同时对原核生物和真核生物的转录与翻译的联系与区别进行列表式的对比讲授，加深学生理解；对于实验版块，主要通过视频＋讲授的形式进行授课，可以让学生对大部分的实验有感性认识，然后通过实验教学，加深部分实验的理解；对于分子生物学应用教学，主要通过案例教学，在案例中进行理论知识的讲解；发展历史与前沿主要通过学生查阅资料，进行小组讨论和老师总结的方式进行教学，同时结合相关科研论文进行讲解。

4．2联系生产实际，强调分子生物学技术应用

需求与兴趣是最好的老师，为了将课程内容更好地加以衔接，可以通过设置学生感兴趣的案例进行教学，例如讲水产养殖过程中的“饥饿补偿”以及女生减肥过程中的“越减越肥”现象，组织学生讨论基因的表达调控，并讨论如何指导并应用于贵州省水产养殖；结合该省气温低，水产动物生长慢的现象，组织学生通过查阅资料讨论如何进行耐低温品种的选育（杂交和群体选育），并向学生讲述选种过程中分子标记技术的应用以及比较基因组学的知识，推动学生将专业知识快速与生产实践结合起来。

4．3结合教师科研，开展综合实验教学

为了通过实验进一步衔接理论教学，建议设置综合性探索实验。而综合性探索实验往往需要耗时1～2d，因此建议将分子生物学教学时间调整为周六、周日进行，确保实验时间完整。同时为了培养学生的科技创新意识，可以实行小组教学，并结合教师的科研内容进行，确保实验的探索性。基于上述因素，将分子生物学实验设置为2个综合性实验，第一个为DNA水平实验，主要为鱼类微卫星位点的开发，包括DNA的提取、水平凝胶电泳检测、PCR扩增、垂直凝胶电泳检测以及后续的银氨染色与脱色的过程。第二个实验为RNA水平实验，主要研饥饿补偿后某个基因的差异表达，包括RNA的提取、水平凝胶电泳检测、荧光定量PCR技术等，并通过设置不同是实验鱼以确保实验结果的差异性，提高学生探索问题的兴趣，但是因为该实验需要较多的经费支撑，因此必须结合教师的科研进行。

分子生物学的作用范文第5篇

【摘 要】适应新课标对高等师范学校生物科学专业培养的人才要求，改革高师《分子生物学》课程教学内容和知识体系，解决《分子生物学》枯燥难学的问题，激发和调动学生对分子生物学课程的学习兴趣，有利于改善分子生物学课程的教学，使培养出来的本科师范生更好适应中学生物教学。

关键词 分子生物学；教学改革；师范生

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2015）05-0051-02

作者简介：张振霞，女，博士，副教授，从事分子生物学教学工作。郑玉忠，男，博士，副研究员，从事生物学教学工作。

基金项目：本文系第六批高等学校特色专业建设项目“国家教育部第六批高等学校特色专业建设点[教高函2010]15号生物科学专业”（编号：TS12367）和广东省高等教育教学改革工程项目“生物学教育研究型教师培养方案的创立与实践”（编号：BKYB2011065）的研究成果。

《分子生物学》是高等师范院校生物科学业的一门重要的基础课，是生命科学中公认的核心学科，它的诞生与发展不仅使人类对生命现象本质的认识深入到分子水平，而且其基本理论和研究方法已经渗透到生命科学的各个领域，因而也成为生命科学类相关专业重要的基础理论课程。该课程讲述的是微观世界和分子水平上的知识，其内容结构抽象，很难理解及掌握。因此，《分子生物学》是学生公认的难学科目，学生们对该课总是怀有畏学心理；另一方面，中学新课程标准的基本理念是提高学生的生物科学素养、面向全体学生、倡导探究能力以及注重与现实生活的联系，采用多种教学方式以满足不同学生的学习需要。但高师生物学专业教学模式却与中学生物学新体系脱节，大多数教学方式多侧重于研究教师的“教学”而忽视学生的“学习”，过分强调教师在教学中的主导作用，而忽略学生的学习主体作用。教师仍是居高临下的权威，把学生当做接受教育的被动者。所以，主客观两方面的因素导致了教学效果不佳，学生学习效率低下。为了适应新课标对高等师范学校生物科学专业培养的人才要求，改革教学内容和体系，调整课程内容与知识体系，使培养出来的本科师范生更好适应中学生物教学，而对高师《分子生物学》课程教学改革也显得极其重要和必要。

一、调整课程内容， 构建新的知识体系

合理调整课程内容体系，削枝强干，精简内容，克服各教学环节求全的弊端。面对分子生物学抽象众多的基础理论教学内容，教师需帮助学生理清课程脉络，对课程的框架结构内容以及交叉知识点做到心中有数，实现学生在掌握课程基本知识点的基础上，能够更好地理解重点并解决难点。

1.熟悉分子生物学研究的主要内容。分子生物学的内容包括：DNA重组技术、基因表达调控、生物大分子的结构与功能、基因组及生物信息学等。目前分子生物学的主要内容是对核酸中所包含信息的研究与应用，所以该课程又称为核酸分子生物学。

2.把握分子生物学的中心线索。通过中心法则来构建分子生物学的知识体系。在遗传信息传递的过程中，核酸及蛋白质生物大分子的结构、功能、来源以及它们的相互作用成就了遗传信息的精确表达；以此让学生宏观地对课程内容进行理解，掌握课程的精髓。

3.理解分子生物学与相关学科的关系。生物化学、细胞生物学、遗传学、微生物学和生命科学导论等学科是分子生物学的先修课程，这些学科中的一些现象和规律，其分子机制是由分子生物学来加以阐述的。教师应具备相关学科知识的基本素质，对学生在学科交叉知识点中的疑惑加以阐述。

二、教学方式的改革

提高学生学习分子生物学课程的兴趣，改革教学模式上，让学生主动参与课堂，采取多变的教学方式，把学习的主动权真正交给学生，让他们有较多的自学和研究的余地，即授人以渔。单纯的灌输，只会扼杀学生的积极性和主动性。

1.提出问题来吸引学生的注意力。 改变以教师为主的被动教学模式，“以问题为基础”的方式加强对课程内容的学习，引导学生思考，调动学生的主动性，活跃课堂气氛，充分发挥学生主体的作用。比如，讲到RNA转录时，提出问题：为什么RNA聚合酶能准确无误地找到转录起点？再如讲到蛋白质运转机制时，提问：新合成的蛋白质是如何知道它该去的地方，从而形成膜蛋白、胞质蛋白以及不同细胞器官的蛋白，等等。通过问题的提出，引导学生思考、解析，获得答案的过程也是思维能力提高的过程，同时也是对所学内容理解的过程。

2.学生自主总结课堂内容。分子生物学课程讲述的是微观世界和分子水平上的知识，其内容结构抽象，很难理解及掌握。由教师一个人在讲台上连续讲3 个学时，讲得再好，在被动的状态下学生也容易失去兴趣。教学过程中应将教学内容中的重点和难点部分详细说明，而对次要的和易懂的部分只做简要讲解或让学生自学，利用课堂最后十分钟，让学生整理和总结一下所学内容的重点和难点内容。比如，第二章“染色体与 DNA”，由于染色体与 DNA 结构部分是在生物化学和遗传学里学过的内容，所以只做简单的回顾，重点放在DNA的复制，对复制的引发到终止过程进行详细说明，最后让学生自己整理和总结参与DNA 复制的酶和蛋白质及其作用。就原核生物而言，参与DNA复制的酶和蛋白质达16个之多，学生在听课当中不一定都能记得住。因此，在教师讲解的基础上，让学生自己来整理和总结所学的内容，能使学生更好地消化和掌握所学的内容，同时也达到提高学生自学能力和综合分析能力的目的。

3.注重课前预习课后复习。老师对学生严格要求，督促和鼓励学生课前预习、课后复习，布置一定的思考题，“以问题为基础”的方式加强对课程内容的学习。预习课程时处处寻找问题，而复习课程内容时又不断地回答问题，加之学生的听讲过程中教师适时的、灵活随机性的、启发式提问，让学生对课程内容的学习是在一系列的提问、讨论、释疑、小结、复习中完成，从而真正做到从以“教”为中心转变到以“学”为中心。

4.成立学习小组。学习小组以6~8人为单位，拟定题目，自己查阅文献并制作多媒体课件，如转基因安全性、疾病与健康、人类基因组计划等。通过学生讲述，同学和教师进行评述，既实现了师生互动和教学相长，又使学生的知识面有所拓宽、科研思路有所清晰、自主学习意识有所提高，每位学生可以充分地互动，有利于学生学术素养、 团队合作精神及交流沟通的技能的提高。

三、革新教学内容

1.学习最新成果。适当补充的最新研究成果，介绍最新研究动向和发展趋势。《分子生物学》是当前生命科学中发展最快的内容，并与其他学科广泛交叉与渗透，因此教学内容和教学过程中一定要结合最新科学发现、科研进展、最新科研技术、最新时讯时事等。如端粒和人类寿命、生物芯片、RNA在生物进化中的作用等生命科学中的新发现、新进展，能吸引学生兴趣，激发学生的思维，增强学生的自主学习能力。

2.联系社会生活。在教学中注重“科学、技术、社会”（STS）教育，把科学教育与当前的社会生活、生产、发展紧密结合起来，使学生深刻理解科学、技术、社会三者之间的相互关系。在讲授过程中经常恰当的穿插一些通俗易懂的、不失科学性的实例和生活常识的例子，如HIV的治疗和预防、SARS的确诊方法、试管婴儿、亲子鉴定等。教会学生用课本知识解释生活或科学领域的现象，这样一方面使学生更容易理解教学内容，另一方面使学生感受到分子生物学在生活中的应用，从而激发学生的学习兴趣，开拓学生的科学思维，增进学生的社会责任感，促使学生逐渐树立人与自然和谐共处，经济、自然、社会可持续发展的观念。

四、充分利用教学资源

随着信息处理技术、多媒体技术和网络技术的快速发展，教科书不应该也越来越不可能成为惟一的课程资源，要培养学生学会自己在网上获取各种信息资源。

五、运用现代教育技术，提高课堂教学质量

现代教育技术能创造出形、光、声、色等视听信息和教育信息，从多角度、多方向、多层次、多水平使分散的注意转向集中注意，突出教学的重点内容，突破时间和空间、微观和宏观的限制，使一些抽象的理论转化为感性的认识等优点， 解决了以往教学中“一张嘴”的枯燥和抽象。结合教学内容，巧妙运用现代教育技术，能有效提高教学效率。

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