细胞生物学的主要研究领域精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的细胞生物学的主要研究领域主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：细胞生物学的主要研究领域范文

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）10-0028-03

“细胞生物学”是生命科学的基础学科，也是前沿学科，是教育部规定的生命学科各专业学生必修的7门主干课程之一[1]，在生命科学教育中占有核心地位，近年来，随着新的仪器设备、先进手段的应用，尤其是细胞生物学与医学、分子生物学、神经生物学等学科的相互渗透及交融，已成为21世纪生命科学的重要研究领域[2]。商洛学院作为地方应用型本科院校，以培养应用型人才为目标，在细胞生物学教学中不断更新教育观念，钻研新的教学方法，也取得了一点成绩，现就该课程建设实践与经验进行总结探讨如下。

一、商洛学院细胞生物学课程发展的历史沿革

追溯商洛学院的办学历史，它经历了专科和本科两个阶段。在专科教学阶段，商洛学院创办的生物类专业先后有生物教育、生物技术及应用，“细胞生物学”作为该专业的基础课、必修课，在该专业的人才培养方案课程体系中起着重要的作用，课程教学共设54学时，其中课堂教学36学时，实验教学18学时，这一阶段的教学活动都是以教师为中心，学生在教与学的过程中是被动地认知信息的接受者。这种教学方式，往往忽视学生主动获得知识的潜在能力和理解知识的差异性，以及发展知识的创造性。这种传统的“讲授式”教学模式虽然在教学中统一了大纲，确定了标准，规范了教学制度，但同时也阻碍了学生个性的发挥，忽略了学生积极思维的发展，不利于面向21世纪的高素质应用型人才的培养。

2006年2月经教育部批准我校升格为本科院校，同时更名为商洛学院，2011年起成为省市共建高校，2014年被陕西省教育厅确定为向应用技术大学转型发展试点高校。随着商洛学院学科发展、人才能力培养需求及现代网络技术的冲击，原先知识体系、师生互动模式、考核方法等方面已不能满足课程教学要求和学生学习兴趣要求。伴随生命科学的发展，细胞生物学课程内容也出现了调整，教学重点从过去对细胞形态结构与功能定位的描述，转移到细胞重大生命活动及其分子机制的研究上来。这种课程内容结构的转变和对新时期人才能力培养的要求致使“细胞生物学”的教育教学改革势在必行。目前商洛学院生物类专业“细胞生物学”课程教学共设72学时，其中课堂教学36学时，研究性教学课程论文18学时，实验教学18学时。特别是对于新建地方本科院校而言，目前能充分体现应用型人才培养目标和以能力培养为核心的人才培养规格的研讨式教学模式的更新更加迫在眉睫了。

二、细胞生物学精品课程建设的意义

2003年，教育部在全国高校启动精品课程建设，其目的是为了切实推进教育创新、深化教育教学改革、培养创新型人才[3]。而商洛学院作为应用型本科院校，主要培养具有创新能力和实践能力的应用型人才，目的是面向地方，服务于地方区域经济社会发展。在教育教学过程中，商洛学院自升本以来不断修订完善人才培养方案，通过教育教学改革，促进学生了解学科前沿和热点问题，培养学生的自主学习能力，提高学生分析、解决问题的能力等，保障新时期对创新型人才的需求。

“细胞生物学”是现代生命科学的三大基础之一[4]，而细胞的研究既是生命科学的出发点，又是生命科学的汇聚点，著名科学家E.B.Wilson在1925年就曾提出：“一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找”[5]，因此，建立好细胞生物学理论与实验的学科基础，从显微、亚显微、分子水平，从细胞系统化、动态化的角度认识生命和生物科学，为后续课程的学习打下良好基础。

然而在教学中，我们发现地方高校“细胞生物学”教学模式陈旧，学生只知道听、记、背，这种“灌输式”的教学模式已经不能满足现代社会对创新型人才培养的需求，呈现出学生学习积极性不高、自主学习能力不强、所学知识不能紧跟时展等问题。同时，本课程内容多、抽象难懂，又是一门前沿性学科，在教学上既要保证学生对基础性知识的掌握，又要尽可能地介绍新的理论和方法，让学生了解本学科的前沿动态，更好地达到应用型人才培养的目标。为了解决地方高校“细胞生物学”教学过程中产生的诸多问题，培养学生的学习兴趣，提高教学质量，我们就有必要建立“细胞生物学”精品课程。

课程建设与改革是提高教学质量的核心，也是教学改革的重点和难点，而“细胞生物学”精品课程建设能在很大程度上改善学生的学习条件，提高学生的学习热情，塑造良好的学习氛围，提高教学质量。通过精品课程建设，教师转变了教学理念，改进了教学方法，创新了教学模式。精品课程建设也是地方高校深化教育教学改革的一项重要任务。

三、细胞生物学精品课程的主要特色

（一）以“学生为主体、教师为主导”创新教学模式

教学改革的一个重要趋势是教育工作者要以人为本，促进大学生全面发展，尤其是注重从知识的传承向能力的培养的转变[6]。“细胞生物学”教学紧跟学科发展趋势，在近七年的教学中，课程组成员积极改变传统的教学模式，在教学中践行了“以学生为主体、教师为主导”的研究性教学模式。

为了充分调动学生的积极性，提高教学质量，课程组成员不断修订人才培养方案，调整教学大纲，在教学内容中增加了合作研讨教学环节，从已授理论课的重点内容中提炼一些具有综合性、趣味性、争论性的讨论话题，并将其作为合作讨论式教学的论题，如线粒体与阿尔兹海默症、p53与衰老的关系、细胞膜与癌症等，通过学生查阅文献及自主学习，使学生能自主参与知识的获得过程，有利于学生实践能力和创新能力的培养。

本次改革分别以商洛学院生物技术、生物科学专业学生为对象，进行了五轮合作讨论式教学的尝试。教学过程分两部分，即大班上课和小班讨论，在大班上课中，由教师讲解本课程的基本理论，而针对一些具有共性意义的重大问题或热点问题所涉及的“细胞生物学”知识及前沿动态进行小班讨论，有效地培养了学生的自主学习能力、团队合作精神，促进了学生个性的发展，对学生综合能力的培养起到了较好的效果，对于以应用型人才培养为目标的其他高校生物类专业的“细胞生物学”教学和其他专业课教学也具有一定的借鉴意义。

（二）以“教学奠基科研，科研反哺教学”培养创新人才

高校的根本任务是人才培养，人才培养的质量是衡量一所高校教育教学水平的一个重要标志，也是高校生存和发展的唯一途径。只有将科研成果转化为教学资源并融入教学实践,才能弥补课堂内容的不足，实现教师的专业化发展，形成专业特色，培养创新型人才,进而提高课程教学团队的整体水平，实现“以教学奠基科研，科研反哺教学”的目标。

近年来，课程组成员能结合地域资源特点，积极申报科研项目，将科研成果及学科前沿动态融入教学。同时，通过鼓励学生积极参与教师科研项目、大学生科技创新项目及课外实践活动等多种方式对学生进行科学素质培养和创新思维训练。这种方式极大地促进了课堂教学的延伸，显著地提高了学生的创新意识和创新能力，涌现出了一批优秀的学生。近年来，在学生毕业论文选题中与该课程相关的论文题目每年平均占该专业的26.7%，整体上反映了学生良好地掌握了基础理论、专业知识和应用知识的能力。从近三年生物技术专业学生考研情况来看，以该课程作为专业课的学生平均每年占考研上线率的46.7%。

（三）以“理论联系实际，技术支撑产业”服务地方经济

服务地方经济社会发展是推动高校科学发展的一个重要方面，也是商洛学院响应转型发展的一项重要职能。随着大学从“精英教育”向“大众教育”发展转型和地方经济发展对人才需求的增加，这一职能显得尤为重要。

为了适应新形势的需要，拓宽学生的知识面，提高学生的实验操作技能，培养学生的创新能力，更好地适应社会对人才的需要，本课程组依托商洛学院生物学优势学科和GAP科研工程中心，结合地方资源和产业特点，积极申报各类科研基金项目，利用“细胞生物学”中的核心技术开展了五大商药、秦岭野生兰花、秦岭高山杜鹃等研究，为相关产业的发展提供技术支撑和服务平台。同时，这也是商洛学院面临转型发展，根植地方行动的重要举措。

（四）注重实践教学，提高学生的综合素质

实践教学是“细胞生物学”教学中不可缺少的环节，2014年，商洛学院成立生物医药与食品工程学院，为促进细胞生物学学科发展，我们对生物技术及生物科学专业的人才培养方案进行了调整，坚持以先进的教学理念为指导，改造传统的以依附和印证理论为主的实验模式，建立以能力培养为主线，分层次、多模块的实验教学体系的基本框架[7]。课程实验内容分基础性实验、综合性实验和设计性实验三个层次设置实验项目并实施。如：学习完细胞融合知识后，完成鸡血细胞计数与PEG诱导的细胞融合实验项目，使学生明确细胞融合的原理及方法。学习完线粒体结构及功能后，进行线粒体的超活染色与观察，明确细胞器的超活染色技术；学习完植物组织与细胞培养知识后，让学生查阅文献，自行设计实验方案，撰写实验论文。

教学方法上采用统一模式、开放模式和导师模式等多种方式。教学手段上，充分发挥现代化教学手段在实验教学中的作用，使实验课程和实践教学资源陆续上网。建立多种实验考核方法，统筹考核实验过程与实验结果，激发学生实验兴趣，提高实验能力。采取平时成绩同期末考试成绩相结合的办法，严把毕业论文关，鼓励学生在实验中有所创新。

实验教学加深了学生对课程理论知识的理解，也激发了学生的专业学习兴趣。近年来，依托本区域优势、特色资源，结合生物技术学科领域的发展，主要侧重于“细胞生物学”实践应用方面的选题，大部分选题结合教师科研或来自生产第一线，有较大的实用价值或参考意义，有一定的创新性。

（五）应用现代教育技术，提高教学效果

“细胞生物学”属于生命学科领域的课程，授课内容和知识点存在客观、微观和抽象等特点，因此，国外许多教学机构很早就开展了将深奥难懂的理论知识以直观、形象的方式呈现出来，尤其需要现代多媒体技术辅助教学[8]。该技术以其大信息量、文字、图像、声音多形式的信息传播方式，在课堂教学中越来越受到重视。“细胞生物学”的教学内容中包含许多细胞和亚细胞精细结构，功能原理复杂、抽象难懂，尤其缺乏动态的机理解释，这使得原本客观实际的文字介绍，在初学者眼中变得抽象而枯燥，学习效果差，学习兴趣不高。多媒体技术，可以将文字、图片包括其中，使教学内容图文并茂，专题视频形象生动，使学生对细胞的微观构造产生直观的认识，如细胞内部结构视频、细胞功能动画、细胞重要生命活动相关图片、视频等。“细胞生物学”课程组通过近年来教学实践的积累，已完成全套“细胞生物学”课堂教学多媒体课件及收集到相关章节的视频及动画，使“细胞生物学”知识由抽象变具体、由静态变动态、由微观变宏观，有助于提高学生的学习兴趣，加深学生的理解和记忆，增强教学效果。

“细胞生物学”网络课件就是用于辅助学习的网络资源。近年来，课程团队致力于相应课件、电子教案、习题集和专题视频的收集、制作与更新，补充完善和充实了课程网络资源。为了使初学者能尽快熟悉课程教学组织形式，把握学习重点，做好课前准备工作，网络平台还专设了研究性教学单元模块，包括研究性教学题目来源、近年来小班课组织形式、学生汇报ppt、自主学习报告等内容，便于师生有效地开展教学活动。

根据历年来生物技术专业部分学生的考研复习需求，网络平台还增设了考研专题模块，涉及相关学校的考研信息、电子图书、历年考研真题等资料，反响良好。为了便于自学和师生交流，不断提高课程网站建设质量，拓宽服务面，网站系统开通了信箱答疑和在线沟通平台。

四、细胞生物学精品课程的建设成效

第2篇：细胞生物学的主要研究领域范文

关键词：生命科学；开放式讨论教学；案例分析

生命科学是研究生命活动的本质和发生规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的学科。近年来，生命科学研究的新方法、新技术的不断涌现为解析各种生命现象构建了研究平台，使科研人员从分子、细胞、个体和群体各层面深入探讨生命活动的基本规律成为现实，促进了生命科学领域中一系列观念和认识的更新［1］。与此同时，生命科学领域基础研究的进步也促进了应用，其成果正在以前所未有的速度向农牧渔业、能源工业、环境保护、食品轻工和医药卫生等多个方面渗透，产生了巨大的经济效益、社会效益和环境效益［2］。因此，目前高校生命科学相关的专业课程中既包含基础理论又包含技术手段，既包含研究前沿又包含应用进展，内容丰富、信息量大、逻辑性强。在当今以素质教育和创新型人才培养为核心的教育思想指导下，生命科学相关课程的教学过程中应采取灵活多样的教学方式，帮助学生夯实基本概念，掌握前沿进展，培养创新意识，适应现代化建设和未来社会发展的需要。传统的课堂授课方式以教师主动讲述、学生被动接受为主。这种授课方式教师讲授偏多，学生主动性发挥不足，从而导致学生对部分知识点掌握的深度和广度受到限制，仅停留在熟练记忆的层面。近年来，笔者对生命科学专业课程教学方式进行了初步的改革尝试，将教师讲授式授课与开放式讨论授课相结合，注重对学生的学习方法、思维能力、综合素质和创新能力的培养，产生了积极的反响。我们在学期伊始便给学生介绍与本课程相关的参考书、期刊和网站，教授学生查阅中英文相关文献的方法，随后将与课堂教学内容密切相关的知识延伸、科研进展、研究方法等作为小组（每小组学生4～6人）讨论题目布置给学生。学生通过在课下查阅文献、积极思考和相互交流等方式深入认识讨论题目，并在课堂上以视频、PPT和presentation的方式向全班同学展示。而小组展示过后，教师会引导学生对所讲内容展开讨论并对讨论内容进行归纳总结。同时，教师根据学生报告情况予以打分，并按一定百分比计入期末成绩。下面笔者以生命科学专业的骨干必修课“细胞生物学”和专业必修课“植物生理学”为例，阐述如何在生命科学专业的教学中引入开放式讨论教学模式，引导学生深入探究生命科学理论的内涵。

一、开放式讨论教学应用于“细胞生物学”课程教学的案例展示

细胞作为有机体结构与生命活动的基本单位，既是生命科学发展的生长点，又是生命科学发展的汇聚点。细胞生物学是在显微、亚显微和分子水平研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，是当代生命科学的重要基础学科。目前，细胞生物学的研究日益深入，已成为21世纪生命科学研究的重要领域。“细胞生物学”课程既是北京林业大学生物科学与技术学院理科基地生物科学专业的重要主干课程，也是生物技术专业重要的专业基础课程。

（一）通过开放式讨论教学引入最新科研进展内容

“细胞生物学研究方法”是“细胞生物学”课程中承前启后的一个章节，该章节从细胞形态的显微观察、细胞及其组分的分析、细胞培养与生物工程、细胞及生物大分子的动态变化等几个方面介绍了有关细胞生物学的研究方法。其中关于细胞形态的显微观察，课本中主要介绍了光学显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜和电子显微镜的原理和使用方法。这些显微成像技术可以帮助研究者从分子和细胞等微观层面观察生命过程中的变化，揭示生命活动的物质基础和动态规律。近年来，科学家们不断尝试，实现了突破衍射极限的光学显微成像，即超分辨荧光显微术［3］。2014年诺贝尔奖即授予了其中两种超分辨率光学显微镜的发明者———受激发射损耗显微术（以下简称为STED）的发明者StefanW．Hell和光激活定位显微术（以下简称为PALM）的发明者EricBetzig、WilliamE．Moerner。由于教材内容篇幅的限制以及修订和出版时间的周期性，这一重要内容并没有被及时收录在内。于是，我们选择这一部分内容作为开放式讨论教学内容。首先，教师为学生强调衍射极限的概念，从成像的角度来说，衍射极限影响下的显微成像系统只能分辨有限小的细节，一般在200nm到300nm之间。德国物理学家ErnstAbbe发现了这一现象，并将其公式刻在自己的墓碑上。在教师的引导下，学生们播放了在网上查找到的诺贝尔奖获得者的采访视频和超分辨率显微术动画，激发大家的学习兴趣；另一组学生则通过PPT和presentation展示了STED和PALM技术的原理和特点。随后，教师通过设立以下问题引导学生展开讨论：相对于传统光学显微术，STED显微术和PALM显微术通过何种方式突破了刻在墓碑上的公式———光学衍射的极限，实现了在纳米级对生物大分子和细胞结构进行清晰成像。最后，教师对学生讲述中提到的多种超分辨率显微镜的优势和不足加以补充和总结。通过这次讲述和讨论，学生们增长了知识，开拓了视野，知道了超高分辨率显微镜通过多种技术革新大大提高了人们对细胞内大分子物质定位和功能分析的观测尺度，深刻理解了显微镜是认识复杂生命现象的窗口这一观点。由上述案例可知，通过开放式讨论教学可将更多的研究进展融入到课堂教学中，更新和充实基础理论。

（二）通过开放式讨论教学将理论与实际应用相结合

“细胞增殖调控与癌细胞”是“细胞生物学”课程中备受学生关注的一个章节。细胞增殖是生物繁殖和生长发育的基础，是受到高度严格调控的细胞生命过程。在细胞增殖中任何关键步骤的错误，都有可能引发严重后果。在动物体内，异常旺盛增殖的细胞会发生癌变转化为癌细胞，对生命安全造成严重威胁。“细胞生物学”课程中大多数章节理论性较强，知识较为抽象，然而“细胞增殖调控与癌细胞”一节与每位同学的身体健康密切相关，学生们有着强烈的学习兴趣和探索欲望。因此，我们借助学生的学习兴趣，将癌细胞的形成与特征部分作为开放式讨论教学内容。首先，教师为学生概述癌细胞的定义和与细胞增殖调控的关系。紧接着，有学生讲解癌细胞的基本特征及肿瘤的发生过程，另一组学生讲解肿瘤发生的细胞信号调控网络以及目前针对特异信号通路的癌症治疗靶向药物。随后，教师通过设立以下问题引导学生展开讨论：癌症的发生与环境因素是否密切相关？癌症是不是遗传性疾病？癌症是不是可以称为老年疾病？癌症的产生除了基因突变，有没有其他遗传机制的参与？等等。最后，教师对学生讲述中提到的癌基因、抑癌基因和生长因子等重要知识点加以强调和深化。通过这次讲述和讨论，学生不但对课本知识理解得更为深刻，也真正认识到细胞生物学与人类生活的密切关系，以及细胞生物学在解决人类所面临的重大健康问题中所发挥的重要作用。由上述案例可知，通过开放式讨论教学，可以将与理论知识密切相关的实际应用融入课堂教学中，激发学生的学习兴趣，促使学生积极主动地学习和运用知识。

二、开放式讨论教学应用于“植物生理学”课程教学的案例展示

植物生理学包括植物生命活动过程中物质代谢、能量转化、信息传递及由此表现出的形态建成等多方面内容，是从不同层次、不同水平、不同角度探索研究植物生命活动规律及其与环境相互关系的科学。植物生理学既在基础研究领域探究相互联系、相互依存、相互制约的生命现象本质，又为农业和林业生产实践提供了理论指导和技术支持。正是因为“植物生理学”课程的重要性，这门课程成为北京林业大学生物、林学、园艺和水保等多个专业的专业必修课程。

（一）通过开放式讨论教学展示多种技术手段

“植物矿质与氮素营养”是“植物生理学”课程中介绍植物生命活动横断面中的一章，围绕高等植物矿质元素的概念及生理作用、矿质离子跨膜运输的机理、植物根系吸收养分的过程和特点等几部分展开讲述。膜片钳技术和非损伤微测技术均可用来测量和研究生命体外微环境中的离子／分子流，在植物矿质元素转运研究中均获得成功应用［4］。膜片钳技术利用微玻管电极接触细胞膜，对膜片上离子通道的离子电流进行监测记录，从而反映单个或多个离子通道的分子活动。非损伤微测技术利用选择性电极，可在保证被测样品完整性和近似实际生理环境状态下，对进出样品的各种离子／分子流进行三维、实时和动态的测量，从而获得离子／分子流的浓度、流速和运动方向等多方面信息。我们将这两种研究植物矿质元素转运的重要技术的比较作为开放式讨论教学的内容，作为该章理论知识介绍的补充。首先，教师为学生讲授膜片钳技术和非损伤微测技术的历史由来，再由一组学生讲解膜片钳技术的原理、特点和应用举例，而另一组学生讲解非损伤微测技术的原理、特点和应用举例。随后，教师通过设立以下问题引导学生展开讨论：膜片钳技术和非损伤微测技术相比，分别有哪些优势和劣势？应该应用在哪些不同的领域？最后，教师为学生们讲述现实中两种技术的应用并加以总结，指出膜片钳技术是研究植物细胞膜离子通道的传统工具，但非损伤微测技术可以使植物矿质离子转运研究更加深入和丰满。通过这次讨论和讲述，学生们在明确植物矿质元素转运、吸收和生理功能等理论的基础上，进一步了解了进行上述理论研究的技术手段，做到了知其然，也知其所以然。由上述案例可知，通过开放式讨论教学，可以有的放矢地加强学生对研究方法和技术手段的学习。

（二）通过开放式讨论教学锻炼学生科学思维的能力

“植物生长物质”是“植物生理学”课程中内容相对独立的一章，主要介绍多种植物激素和植物生长调节剂的生物学功能。在这一章中，教师不但需要为学生介绍生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等5大类经典激素，还需要为学生讲解油菜素内酯、茉莉素、水杨酸、独脚金内酯等4大类新型植物激素。每种激素都需要围绕激素的发现与种类、分布与运输、合成与降解代谢、生物学功能和信号传导途径等多方面进行讲述。我们希望学生在听教师讲授完其中8大类植物激素的相关知识后融会贯通、举一反三，对最后一种也是最新的一种植物激素———独脚金内酯展开开放式讨论。首先，教师向学生强调植物激素的定义和特征。紧接着，一组学生讲解独脚金内酯的发现和分布、结构和合成，而另一组学生讲解独脚金内酯的生物学功能和信号传导。随后，教师通过设立以下问题引导学生展开讨论：独脚金内酯的各种生物学功能中，哪些是与其他激素的生物学功能协同作用，哪些是与其他激素的生物学功能相拮抗的？独脚金内酯的信号传导途径与哪些激素的信号传导途径具有相似性，而不同之处又在哪里？最后，教师对独脚金内酯的各种信息进行梳理，加深学生对植物激素特征和生物学功能的理解。通过这次讨论和讲述，学生们可以从对每种激素具体细节的领会中跳出来，对植物激素从最初合成到最后发挥生物学功能的一系列过程加以宏观把握。由上述案例可知，通过开放式讨论教学，可以锻炼学生的科学思维能力，引导学生由个别到一般、由局部到全面，独立有序地完成教学内容。通过上述“细胞生物学”课程和“植物生理学”课程中多个教学案例可以看出，开放式讨论教学可以补充讲授型课堂教学的不足，帮助学生在教师的指引下进行积极而独立的思考和自主而深入的学习，了解科研进展，知晓实际应用，掌握研究方法，锻炼科学思维，培养创新意识。

参考文献

［1］张道民．对生命科学前沿问题的几点思索［J］．前沿科学，2010，4（14）：26－32．

［2］熊国梅．生物工程技术的发展对社会经济发展的影响［J］．教育教学论坛，2012，45（38）：171－172．

［3］吕志坚，陆敬泽，吴雅琼，等．几种超分辨率荧光显微技术的原理和近期进展［J］．生物化学与生物物理进展，2009，36（12）：1626－1634．

第3篇：细胞生物学的主要研究领域范文

关键词 分子肿瘤学；研究型教学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）12-0081-02

近年来，恶性肿瘤已成为严重威胁国民健康的重要疾病之一。在全球范围内，每年新发癌症患者约1000多万，死亡700多万。我国每年新发病例也逐步提升，如何有效防治恶性肿瘤已成为医学界面临的时代难题[1]。世界各国政府纷纷大力投入，积极探索新技术、新方法，使肿瘤学研究得到飞速发展。

分子肿瘤学是生物学与医学的交叉学科，是将分子生物学技术应用于肿瘤相关基因及其表达产物的研究中，进而阐明肿瘤的发生、发展及其本质，为肿瘤的预防、诊断和治疗提供新措施。北京工业大学生命科学与生物工程学院以抗肿瘤药物的研发为学科发展方向，但随着现代生物技术发展的日新月异，原有的一些肿瘤学基础知识已不能完全满足当前科研的发展需求。为适应生物前沿技术发展趋势，有力地推动生物技术向多专业渗透，促进边缘交叉学科领域的发展，学院首次为研究生开设分子肿瘤学这门课程，主要从分子水平上深入阐述肿瘤学研究的新进展，并结合学院研究生培养目标和课程建设的要求，对该课程教学内容、教学方法以及考核方式等方面进行尝试与探索。这一举措必将促进学院在生物领域和医学领域的科学研究和学科建设。

1 以肿瘤基础研究为背景确立课程教学内容

随着我国医学模式的转变以及全球性卫生重点的转移，肿瘤的防治研究成为科教兴国战略的重要组成部分，不论是肿瘤发生发展的分子机制，还是临床肿瘤诊断治疗，都取得长足进步[1]。

北京工业大学生命科学与生物工程学院生物医学工程专业以探究肿瘤发生发展机制、抗肿瘤药物开发以及基因治疗等为主要研究方向，与医学肿瘤专业相比，在定位和针对性方面都有较为鲜明的特色。学院研究生大多数具有生物学等工科背景，掌握分子生物学、细胞生物学、免疫学及病毒学等丰富的理论知识，在基础研究方面具有优势，但缺少一定的临床肿瘤学知识。因此，分子肿瘤学这门课程的开设不同于医学院传统的临床肿瘤学课程，而是着重以肿瘤基础研究为背景，拓宽研究领域，深化研究层次。授课内容涉及肿瘤发生发展分子机制及其基因治疗、分子药靶、肿瘤表观遗传学等相关领域，以及肿瘤干细胞、miRNA、RNA干扰、蛋白质组学和生物信息学等前沿领域，从基因层面探讨肿瘤发生机制和有效的治疗措施。在此基础上，进一步发现新的肿瘤标志物，用于肿瘤的早期预测与防治。

2 以研究型教学为主导确立课程教学方法

研究生的课程教学处于从本科时期的知识学习型阶段向课题研究型阶段过渡的重要时期，是研究生培养过程中的一个基础环节。因此，这就决定了研究生课程教学不应仅仅只是本科式的知识传授的延续，而应是知识传授与科研能力培养并重。但当前高校教学中仍以传统的灌输式教学方法为主，师生交流与互动少，只适于简单的传授知识，不利于培养研究生自主学习和科研创新能力。

2.1 转变观念意识，优化课程设置

为了更好地增强教学效果，培养学生的综合能力，在开设分子肿瘤学课程之初就积极转换教学观念，以研究型教学为主导，结合课程的基础性与前沿性，优化课程设置，确立新的教学模式[2]。根据学校的研究生培养目标，制定出一套适应研究生教育的教学大纲，既满足研究生的知识需求，又能反应出学科水平和发展趋势。在整个教学过程中，以学生为中心，教师发挥组织和引导作用，根据课程具体内容、学生知识背景及理解能力等因素，充分激发学生的主动性与积极性。

在课程设置中，没有采用固定的教材形式，而是根据学生背景知识的差异，结合当前生物前沿技术在肿瘤学领域的研究趋势，采用启发式、讲座研讨式的教学方式，有目的性地开展授课。课程内容主要分为三部分：

第一部分着重介绍一些肿瘤学相关基本知识，包括细胞生物学如细胞结构与功能、分子生物学如肿瘤的分子标志物等基础知识，既照顾了那些基础薄弱的学生，同时给基础好的学生进行了复习；

第二部分重点从细胞周期与凋亡、细胞信号转导、血管生成、侵袭转移、耐药性等方面阐述肿瘤的癌变机制和肿瘤恶性演进机制；

第三部分介绍肿瘤的分子诊断、预防与治疗等内容与研究进展。

在授课中，从激发学生的创新思维目的出发，鼓励研究生参与课堂讨论，并结合学院一些学术前沿讲座，通过学术报告和学术交流，使学生更广泛拓宽学术视野，提高综合科研水平。

2.2 研究型教学在课堂中的实践

研究型教学是在教师的启发指导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，以教学中的难点重点内容、有争议的学术问题或学科前沿问题为研究内容，通过学生查阅资料、独立钻研和认真思考展开课堂讨论和交流，使不同的学术观点相互碰撞、交流与补充[3]。

分子肿瘤学属于肿瘤学领域的前沿学科，知识更新快，教材不能涵盖最新的研究内容，因此在授课过程中不能以单一的教材作为参考资料。在教学之前提前做好研究性学习，从同行认可度高的期刊中查阅相关领域的最新研究文献，不断更新知识，在课堂上根据授课内容适时引入这些新技术新方法，既丰富了教学内容，又调动了学生的科研兴趣。

分子生物学、细胞生物学是肿瘤研究的基础，教学内容涵盖的知识点多、涉及面广，新技术与新方法的出现日新月异。如在给学生介绍细胞信号转导这章内容时，课前根据学生研究兴趣与方向设定一些知识点与问题，让学生课后分组查阅相关文献，准备PPT在课堂交流学习。如选择一个信号通路，查阅该通路包括的知识点，如蛋白种类、特点及调控功能，思考该通路在肿瘤生成中发挥怎样的机制？是否有其他小分子如miRNA的参与等？学生课后准备充分，结合自己今后的研究方向，积极探索与发现问题，在课堂交流中活跃，既丰富了课堂教学内容，又促进了对新知识的学习。

此外，还注重将本学院的研究成果融入教学过程中，如在介绍病毒与肿瘤这章内容时，为学生介绍学院科研小组对艾滋病、宫颈癌、食管癌等肿瘤病的研究进展与研究成果；在讲细胞生物学时，结合本实验室在干细胞领域的研究思路与研究进展，为学生介绍干细胞包括肿瘤干细胞、IPS细胞的特征及其在临床中的应用前景。这样让学生更全面了解本学院的研究现状与发展趋势，为今后进实验室开展研究工作奠定基础。

3 完善课程考核方式

课程考核是课程质量的重要内容，以多种形式考核指标来完善考核方式。在分子肿瘤学的课堂教学中，主要从课堂出勤、论文撰写、专题讨论三方面加以评估。其中专题讨论和论文撰写分别占总成绩的70%。在研究生的培养中，文献查阅是研究生从事科学研究非常重要的一个环节，学生可以在查阅、积累、梳理资料中消化、理解知识，并与相关知识融会贯通，运用各种知识解决实际问题。因此，撰写某一个感兴趣领域的研究进展论文是考核的重要内容之一。论文统一按照期刊发表的格式来撰写，考评内容包括论文格式的规范性、选题的新颖性、文献的代表性等。

专题讨论部分的考评主要通过学生对文献的理解程度，包括能否把握文献的核心内容，能否提出自己对文献研究内容的完善建议。同时，学生学术交流水平也纳入成绩考核部分，包括多媒体课件的制作、学术表述的流畅性和学术交流过程的应对能力。这样既可以考核学生查阅文献的能力，同时可以锻炼撰写论文的能力。

4 结束语

肿瘤的分子生物学研究一直是生命科学和医学研究的热点，尤其是癌基因的研究。随着科学技术的发展，生物芯片、RNA技术、表观基因组学及生物信息学等分析方法逐渐成为肿瘤研究的一种高效手段，使研究者更深入地了解疾病发生的分子机制，掌握癌基因特异性的分布规律，揭示基因信号内在的生物学意义，有力地促进肿瘤学的发展，为肿瘤的临床治疗奠定基础。

北京工业大学生命科学与生物工程学院专门为生物技术专业研究生开设分子肿瘤学这门课程，旨在为工科院校培养侧重于肿瘤学基础研究的复合专业型人才。在教学中转变教学观念，引入研究型教学模式，把研究的意识、思维、观点与方法融入教学中，强调对知识学习的自主性与探究性，注重学习过程中研究生的实践与体验[4]。在课堂教学中根据课程性质、教学内容和学生特点，创造性地进行教学设计，激发学生的科研兴趣，有利于全面培养研究生的综合创新能力。

参考文献

[1]陈正堂，等.肿瘤学专业现状与发展设想[J].医学杂志，2011，36（4）：315-318.

[2]王文静.中国教学模式改革的实践探索：“学为导向”综合型课堂教学模式[J].北京师范大学学报：社会科学版，2012（1）：

18-24.

第4篇：细胞生物学的主要研究领域范文

关键词：课程设置；环境病毒学；环境微生物学；环境生物学；环境生物技术与工程；环境科学与工程

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）06-0051-02

一、环境病毒学的知识范畴及特点

环境病毒学是通过研究病毒在生态环境中的行为达到防治环境污染目标的一门学科。病毒在生态环境中的行为主要包括生存、繁殖、进化和传播，是关于病毒种类和数量在空间和时间上的变化规律。防治环境污染的目标包括防治和监测有害病毒的污染以及利用病毒消除细胞生物或化学污染物。具体来说，环境病毒学可包括如下八个方面的内容。（1）发展简史1-4：如病毒的发现，病毒水质标准的建立过程以及从环境中提取病毒方法的建立过程；（2）研究方法1-3，5：如采用培养、免疫学和分子生物学方法监测病毒以及从环境介质中提取和分离病毒；（3）环境中病毒的多样性3，6-8：如动物、植物以及原核生物的病毒；（4）病毒在环境中的生存和繁衍1-4：如环境因子对病毒生存的影响和病毒感染宿主的动力学；（5）病毒在环境中的进化；8：如病毒起源、进化机制以及高危病毒进化预测；（6）病毒在环境中的传播1，9：如病毒在土壤和大气中的传播机制；（7）病毒的消毒1-2：如采用不同的消毒剂在不同的环境介质和条件下对不同病毒的消毒效果；（8）利用病毒防治环境污染—噬菌体生物技术3-4，10-11：如利用噬菌体杀死引起赤潮的蓝藻和引起污泥膨胀的丝状细菌以及噬菌体对地球碳循环中大气二氧化碳含量的影响。传统环境病毒学包括病毒的消毒和通过培养及免疫学方法对病毒进行检测。其内容是建立在大量的科学研究基础之上的确定性的规律认识。现代环境病毒学主要包括采用分子生物学技术研究病毒的生态行为、消毒机制以及监测方法以及利用病毒防治环境污染，特别是通过噬菌体生物技术消除生物和化学污染物。其内容处在快速发展中，具有较高的前瞻性，如病毒在土壤和地下水中的传播以及水生噬菌体的生态。环境病毒学具有涉及知识面广，分子生物机制突出和应用性强的特点。由于研究病毒在环境中的行为以及病毒通过专性寄生决定细胞生物的活性和生存，因此，环境病毒学的知识范畴较广，涉及不同的生态系统知识，如地质学、土壤学、水文学和大气学等，以及不同的生物知识，如动物学、植物学、细菌学和真菌学等。由于病毒无细胞结构，其生物过程的描述主要在分子水平上，分子生物学特征突出。环境病毒学不同于病毒生态学，其主要目标是防治环境污染，因此应用性较强。

二、《环境病毒学》课程设置状况及原因剖析

尽管众多高校设置了环境生物类专业，但开设《环境病毒学》课程的院校寥寥无几。本文作者于2006年在南开大学环境科学与工程学院为硕士研究生开设了《环境病毒学》选修课。至今尚不知有其它院校开设此课程。目前的课程设置状况可能由如下三方面的原因所致。其一，环境生物类专业的科教人员对环境病毒学在环境生物学中的特殊地位认识不足。很多人员偏重于将环境病毒学归于环境生物学的分支学科环境微生物学之下的一个偏狭的、更深层次和更加专门的次分支领域，忽略了病毒在结构、遗传和进化方面与细胞生物的巨大差别，病毒种群是由异质性群体相关基因组构成的准种并因此极具多样性和变异性，可直接影响甚至决定各种细胞生物的活性、生存、繁殖和进化的过程并进而在生态系统循环和平衡过程中具有关键作用，对防治环境污染有特殊意义。其二，师资力量不足。由于环境病毒学在国内高校属于新课程，师资培养尚需一段时间。一方面，课程会涉及不同的环境系统知识与不同的细胞生物和非细胞病毒生物知识的结合；另一方面，课程的部分内容具有前瞻性，教学材料需通过对科技文献的追踪和提炼来获得，增加了授课难度。其三，环境生物类专业的学生在基础生物学知识方面有待加强。这些知识包括分子生物学、基础病毒学、生物化学、细胞生物学、遗传学、以及基础微生物学、植物学和动物学。由于病毒的分子结构特征，分子生物学的基础知识尤其重要，是深入理解病毒生态行为机制的基础。

三、为环境生物类专业的研究生开设《环境病毒学》选修课的意义

为环境生物类专业的研究生开设《环境病毒学》选修课至少具有如下四个方面的意义。首先，有助于学生更好地理解环境议题。因为许多环境议题与去除有害病毒的污染和利用病毒消除污染物有关。如饮用水处理各工序对病毒的去除以防止人体感染病毒，污水处理的终端消毒以防治地表水的污染，城市固体垃圾渗滤液的处理以防治病毒对土壤和地下水的污染，各种水体处理后的水质病毒标准与监测，大气中病毒颗粒通过气溶胶和飞沫的传播，医疗设施中各种用具和器械的常规消毒，传染病爆发期间公共设施的消毒，病毒对规模化养殖和栽培的威胁，城市化与人口流动给防控病毒性传染病爆发所带来的挑战，水生病毒对不同水生生物群体数量的影响，噬菌体通过影响浮游光合细菌对全球碳循环的影响，噬菌体对污泥活性的影响和污泥减量化，以及噬菌体对赤潮爆发的控制等。由于环境问题的复杂性，解决环境问题需综合考虑多方面的因素，以防止在解决问题的同时制造出更多的问题。开设《环境病毒学》课程有助于环境生物类专业的研究生在思考和解决环境问题时将病毒作为影响因素和潜在的技术选择，设计更加完善的解决方案，提高综合解决环境问题的能力。环境病毒学有许多前瞻性研究领域，如用分子生物学手段监测环境中的病毒，病毒对环境中不同生物群体进化过程的影响，高危病毒的进化，以及用噬菌体控制环境中的有害生物。因此，开设《环境病毒学》课程将有助于环境生物类专业的研究生开拓新的研究领域和创新机会。

最后，开设《环境病毒学》课程可以吸引和培养环境生物类专业的研究生成为未来讲授该课程的师资力量。

参考文献：

[1]环境病毒学.郑耀通.化学工业出版社，北京.2006.

[2]Introduction to Environmental Virology. Gabriel Bitton.New York，Wiley.1980：326.

[3]Phage Ecology.Sagar M. Royal，Charles P. Gerba，Gabriel Bitton（eds.）. John Wiley & Sons，Inc.，New York. 1987.

[4]Markus G. Weinbauer. 2004. Ecology of Prokaryotic Viruses. FEMS Microbiology Reviews，（28）：127-181.

[5]Methods in Environmental Virology. Charles P. Gerba，Sagar M. Goyal（eds.）. Marcel Dekker，New York. 1982：378.

[6]普通病毒学. 谢天恩，胡志红.北京：科学出版社，2002..

[7]水生病毒学.张奇亚，桂建芳.北京：高等教育出版社，2008.

[8]Origin and Evolution of Viruses. Esteban Domingo，Colin R. Parrish，John J. Holland（eds.）. Academic Press，Waltham.2008：533.

[9]Ronald W. Harvey，Joseph N. Ryan. 2004. Use of PRD1 bacteriophage in groundwater viral transport，inactivation，and attachment studies. FEMS Microbiology Ecology，（49）：3-16.

[10]G. Bratbak，F. Thingstad，M. Heldal. 1994. Viruses and the microbial loop. Microbial Ecology，（28）：209-221.

第5篇：细胞生物学的主要研究领域范文

论文摘要:细胞凋亡又叫细胞程序性死亡，是植物正常发育中必不可少的一部分,目前已成为植物细胞生物学研究的一个热点。本文对植物凋亡的一般特征、植物营养和生殖生长中的细胞凋亡以及植物-病原物互作中的细胞凋亡进行了综合评述,并对植物细胞凋亡研究的现实意义进行了探讨。

细胞凋亡是多细胞生物体在生理或病理条件下部分细胞所采取的一种由内在基因编程调节,通过主动的生化过程而自杀死亡的方式[1]。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以常常又称为细胞编程性死亡。细胞凋亡的现象最早是Kree在1965年观察到的，经过进一步深入研究之后，他于1972年将其重新命名为细胞凋亡。之后近20年，细胞凋亡的研究主要集中在动物，人们越来越认识到细胞调亡在动物生长发育中、尤其在维持动物体内细胞和组织平衡、特化、形态建成和防病、抗病过程中的重要作用。同动物一样，在植物生长发育中也存在着细胞凋亡现象。但由于植物生长发育和细胞结构的特殊性，有关植物细胞凋亡的研究起步较晚。近年来，随着植物细胞凋亡的研究进展，人们逐渐认识到细胞凋亡是高等植物生长发育的必要组成部分，同时也是植物体度过不良环境的重要手段。目前,植物细胞凋亡的研究已成为近年来植物细胞生物学的新兴研究领域和热点之一。本文就植物细胞凋亡的一般特征、检测方法、在植物中的存在及意义作一综合阐述。

1植物细胞凋亡的一般特征

经历细胞凋亡过程的细胞呈现一些典型的形态学变化,光学显微镜或电子显微镜观察可见:细胞体积缩小,染色质凝集、断裂、趋边化,细胞器解体、消失,细胞膜发泡形成凋亡小体(其中包含有凝集的细胞核断片和细胞器)[3.4]。随着研究的深入,分子生物学证据也逐步被阐明:细胞染色质DNA在核小体连接部位断裂,其片段大小为200bp的倍数,经琼脂糖凝胶电泳可见到特征性的DNA梯度(DNAladder),此特征还可以通过超速离心、末端标记电泳以及原位缺口翻译技术等进行定性、定量测定。细胞形态学和分子生物学的变化是细胞凋亡的重要诊断依据。

2细胞凋亡的检测方法

2.1细胞形态学观察法

苏木素-伊红(HE)染色法:石蜡切片的HE染色是组织形态学检测的常规方法,光学显微镜下细胞核呈蓝黑色,胞浆呈淡红色。凋亡细胞在组织中单个散在分布,表现在核染色质致密浓缩,核碎裂等。

(1)电子显微镜。电镜观察,凋亡细胞染色质固缩,常聚集于核膜上呈境界分明的块状或新月形小体,初期细胞可见完整的细胞器,细胞膜完整,凋亡小体形成。目前一致认为,电镜下获得凋亡细胞特征性的形态学改变是判断细胞凋亡的最可靠依据。

(2)荧光显微镜。对体外培养的活细胞经荧光色素处理,可在荧光显微镜下观察细胞形态改变。常用荧光色素有吖啶橙、Hoechst33258或Hoechst33342、碘化丙啶(PI)、溴乙锭(EB)。前两种可分别进入活细胞和死细胞,而后两种荧光素仅能进入死细胞。不同的荧光素使核着染不同颜色的荧光,正常细胞呈均匀荧光染色,而凋亡细胞呈致密浓染的颗粒状或块状荧光。

2.2反映凋亡细胞膜改变的方法：染料排斥法。

除了电镜能反映细胞膜完整性外,还可用染料排斥法,如台盼蓝、PI等。坏死细胞膜破损,被染料着染。而凋亡细胞细胞膜完整,不被着染。但在体外培养的细胞最终也会发生继发性坏死。因此,此法不能单独用来判断凋亡细胞。另一种方法是判断胞质膜的不对称性。在正常细胞膜上,磷脂酰丝氨酸基团(PS)位于胞内侧,而在细胞凋亡早期膜上此基团则转向胞外侧,以利于被吞噬。因此,磷脂酰丝氨酸基团位置的改变,可作为凋亡细胞的一个标志。

2.3反映脱氧核糖核酸有规律断裂的方法

细胞凋亡过程中,DNA有规律地断裂可以通过下述几种方法检测出来。

(1)琼脂糖凝胶电泳法。细胞悬液经裂解消化按常规法提取DNA后,于含EB的琼脂糖凝胶中进行电泳,正常细胞DNA呈单一条带。细胞凋亡时呈典型的梯状条带,系180～200bp左右的及多聚核小体的梯状DNA条带。坏死时则呈现模糊的弥散状条带。DNA电泳法是判断细胞凋亡的经典方法.PEG6000诱导的小麦叶片[7]、羟自由基诱导的烟草细胞[8]、细胞色素c诱导的胡萝卜和烟草原生质体[9]和乙烯诱导的胡萝卜原生质体[10]发生PCD时均检测到DNA梯状条带。

(2)流式细胞仪检测法。细胞发生凋亡时,其细胞膜的通透性增加,但其程度介于正常细胞和坏死细胞之间,利用这一特点,被检测细胞悬液用萤光素染色利用流式细胞仪测量细胞悬液中细胞萤光强度来区分正常细胞、坏死细胞和凋亡细胞。

(3)原位末端标记法(InSituEnd2Labeling,ISEL)。通过DNA多聚酶I把已标记的核苷酸结合到DNA的单链断裂处,以寻找有无Ap发生。标记的方法有同位素标记、荧光素标记、地高辛或生物素标记等。

(4)原位切口平移法(InSituNickTranslation,IS2NT)。利用DNA多聚酶将核苷酸整合到Ap细胞内断裂的DNA3′羟基末端,同时水解5′末端,以修复DNA。若用已标记的核苷酸,即可显示出有断裂DNA的细胞。该法同样也可用于细胞悬液中Ap的观察。

(5)末端转移酶介导的缺口末端标记法(TdT2me2diatedX2dUTPnickendlabeling,TUNEL)。末端转移酶(TdT)介导的X2dUTP缺口标记法是目标原位检测Ap最为敏感、快速、特异的方法,其具有广泛的应用前景。末端转移酶(TdT)可催化在DN段的3′羟基末端合成多核苷酸聚合物的反应,即DN段加尾。利用末端转移酶(TdT)将标记的脱氧核苷酸转移到DNA缺口或3′羟基末端上,通常所用的核苷酸为dUTP,标记物为地戈辛、生物素、荧光素等。

(6)ELISA法。对Ap细胞内DN段的检测还可用ELISA法。悬浮细胞经裂解,高速离心去除核的成分后,取上清加入已包被有抗组蛋白抗体的反应板,反应后再加酶标抗DNA抗体,若上清中含断裂的DN段,则可通过此双抗体夹心法得以检出[11]。

3植物发育过程中的细胞凋亡

萌发的种子中的糊粉层、维管束的木质部、生殖器官的组织(如花药和子房)及根冠等组织中均有细胞凋亡的发生[12]。虽然在细胞水平上,与细胞凋亡相关联的水解酶的激活、一些蛋白的失活以及核DNA的断裂都可以经常观察到,但是这些现象的发生机制到近来才有所了解。

3.1导管的形成

导管是由排列有序的死亡的导管分子(trachearyelements,TEs)构成。王雅清和崔克明[13]对杜仲木质部导管分化的研究证明,其分化过程也发生了细胞凋亡。所有这些研究都表明木质部导管分化与细胞凋亡有密切关系。玉米生长过程中在一定条件下根部皮层细胞崩溃死亡形成通气组织,而通气组织与植物的同化、呼吸、蒸腾作用都有密切关系[14].

3.2单性花的形成

许多单性花植物在花原基分化时存在雌蕊和雄蕊原基细胞,在后期发育的特定阶段雌蕊或雄蕊原基细胞出现细胞凋亡,从而最终形成单性花。

3.3大、小孢子的形成和发育

大多数种子植物中,大孢子母细胞减数分裂形成4个大孢子。仅有1个能发育成雌配子体,其余的3个大孢子退化。例如,蕨类植物大孢子母细胞减数分裂产生4个大孢子,这4个大孢子通常呈线型或T型排列,仅有1个能继续发育成雌配子体,其余3个都死亡。对其超微结构的研究表明,其退化解体过程也符合细胞凋亡的基本特征[15]。

3．3雌雄配子体的发育

植物中雌雄配子体的发育有细胞凋亡参与其中。裸子植物雄配子体发育过程中,原叶细胞的退化和雌配子中颈细胞、腹沟细胞的消失及珠心细胞的衰退也是细胞凋亡的结果。在被子植物雌配子体(胚囊)发育过程中,珠心组织被作为营养物质吸收而退化的过程是细胞凋亡[16].

3．4胚的发育

在胚性细胞分化和发育过程中,存在着细胞凋亡[17]。植物的胚由受精卵发育而成,在胚的形成过程中,助细胞、反足细胞和胚柄细胞都因发生细胞凋亡而消失。胚柄由受精卵第一次分裂形成,当胚发育到一定阶段,胚柄发生细胞凋亡,形态上表现为质壁分离,原生质体固缩。单子叶植物的种子中,在胚和胚乳之间有一层或几层排列整齐的糊粉层细胞,含大量糊粉粒。胚胎发育早期由胚柄提供营养形成种子,后期则通过糊粉层细胞形成分泌组织,分泌水解酶,水解胚乳成分,种子萌发后,糊粉层功能完成,便开始凋亡,是典型的细胞凋亡。在种子萌发过程中,其他胚乳和无胚乳种子子叶中一些贮藏细胞也会发生类似的细胞凋亡,没有这些细胞凋亡,幼苗就不能正常生长发育,会因饥饿而死亡。

3.5根冠细胞的死亡

根冠位于根尖的顶部,是由许多薄壁细胞组成的冠状结构。在根的发育过程中,根冠细胞不断脱落,并由顶端分生组织不断产生新的细胞,从内侧补充使根冠细胞得以保持定数。对根冠细胞脱落的研究证明,其脱落过程是典型的细胞凋亡。正是这些细胞的主动死亡,才保证了根顶端分生组织在生长过程中避免与土壤磨擦而受伤,进而保证了根的正常发育。对玉米根尖进行低温胁迫或用细胞毒素类药物如放线菌D、秋水仙碱处理后,这些根尖分生组织细胞同样具有DNAladder、染色质和细胞核浓缩等特征,说明环境因子和药物也可诱导根尖细胞发生凋亡[19.20]。

3.6叶发育过程中的细胞凋亡

在叶子的发育过程中,叶缘的各种裂、齿和叶片中的空洞(如龟背竹叶片)的形成等都是由于相关部位细胞的凋亡所造成的。此外,对叶片衰老过程的研究发现,衰老起始时,叶绿体首先被自体吞噬,此后水解酶、RNA酶等活性上升,而且以液泡内半胱氨酸蛋白酶活性最为显著[21],这些都是细胞凋亡的特征。因此,叶子脱落前叶片的衰老过程也是PCD。

4环境胁迫诱导的植物PCD

4.1植物超敏反应中的PCD

超敏反应(hypersensitiveresponseHR)是植物被病原物侵染后所引起的适应性反应,其中的细胞死亡被证明是细胞凋亡。在植物超敏反应中,DN段化,特征性切割核小体的核酸酶被激活等生理生化特征和凋亡小体等形态特征都被证实。4.2盐胁迫诱导的PCD

无机盐KCN、NaCl、CaCl2和一些重金属离子等在一定条件下均可诱导植物细胞出现与动物细胞凋亡类似的特征。宁顺斌[22]等人的实验证明烟草、玉米的根尖在高盐(NaCl500mmol/L)处理后,出现明显的DNA梯状电泳图谱。林久生和王根轩[23]用20%PEG溶液(-0.63MPa)对小麦根系进行渗透胁迫，在小麦叶片DNA琼脂糖凝胶电泳图谱上观察到明显的梯状DNA条带，表明PEG处理诱发了DNA核小体间的断裂，末端脱氧核糖核酸转移酶介导的3’OH末端标记法(TUNEL)检测出现阳性结果。

4.3活性氧与植物细胞凋亡

活性氧是一类具有强氧化能力的物质,主要包括超氧化物、过氧化氢、羟自由基等,各种逆境条件,包括冷害、渗透胁迫、低氧、臭氧、紫外线等导致的植物细胞凋亡最终都与活性氧的产生有关。当细胞外一些信息如辐射、高温等通过细胞活性氧传入细胞引起其脂质过氧化或与细胞凋亡有关基因的表达时，细胞也会凋亡[24]。陈明等[25]研究发现以一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理小麦可以明显提高ROS清除酶，如过氧化物酶、超氧化物歧化酶、抗坏血酸氧化酶等活性，从而清除因盐胁迫产生的氧自由基或活性氧ROS，或直接清除ROS来保持细胞处于还原状态。

5研究植物细胞凋亡的意义及展望

导管细胞的退化死亡、筛管细胞原生质的自溶,形成了植物体的输导组织;这些细胞死亡之前,细胞内物质可被其他细胞回收利用,这是植物能够独立营养的一个特性,叶片衰老死亡即是适应营养重新分配的结果,但这个过程却影响了农产品的产量。因此,要搞清植物细胞凋亡的发生程序,对粮食生产及作物储藏技术改良都具有重要的现实意义。在超敏反应中,被病原体感染的宿主细胞采取主动死亡的方式,从而限制感染部位病原菌的生长,阻止病原菌的传播,以达到防病抗病的目的。这种植物自身的主动抗病反应,若在植物抗病育种中加以应用,使植物能够自动、有效地抵抗病原物的侵染,就可以减少农药的使用,避免环境污染,从而提高人类生活质量。

由于植物细胞凋亡的同步性很低、凋亡时间很短,同时由于细胞内各种因子相互作用,调控机制及其复杂,使分子生物学技术应用于细胞水平的研究存在很大困难。近年来,利用非细胞体系来研究细胞凋亡的模式的建立和应用弥补了上述不足。有研究表明[26],利用非细胞体系研究细胞内复杂的生化活动具有独特的优越性,在细胞周期调控、DNA复制、核小体与染色质构建等研究中发挥了重要作用。非细胞凋亡体系的建立与利用,在很大程度上促进了人们对植物细胞凋亡生化和分子机制的研究,为植物细胞凋亡研究开辟了新途径。

随着植物细胞凋亡的研究的逐步深入,发现植物细胞凋亡需要研究的方面还很多。植物体发生细胞凋亡的机理还不清楚,植物细胞中与细胞凋亡有关的基因研究还远没有动物深入。尽管许多实验表明植物细胞凋亡与动物是相似的,但分子水平共同特征少,目前仅发现少数几个基因参与植物细胞凋亡的过程[27]。研究过程中常局限于某一特定现象,很少有将这些现象和植物发育的具体过程联系起来,加上植物生长周期较长,给研究带来一定困难。植物细胞凋亡的研究如果能与植物的经济利用联系起来,将具有重要实践价值。如能发现诱导果实发育中细胞凋亡发生的因子,通过人为调控,改变生长发育期,提高果品产量和品质,则将会极大地推动果树现代化生产的发展。

参考文献

[1]张亚历等.编程性细胞死亡及研究方法[J].细胞生物学杂志,17(3):127-128.

[2]蒋争凡,翟中和.细胞凋亡[J].科学通报,1999,44(18):1920-1928.

[3]宝福凯.编程性细胞死亡的研究现状及展望[J].1995年,细胞生物学杂志,17(3):122-126.

[4]杨帆，王文亮，王伯云.细胞与分子免疫学杂志，1997，13（1）：8—9

[7]林久生,王根轩.渗透胁迫诱导的小麦叶片细胞程序性死亡.植物生理学报,2001,27:221～225.

[8]夏慧莉,陈浩4华志明，陈睦传，沈明山.生物工程进展，1998，18（3）：32—36

[9]孙英丽,赵允,刘春香,翟中和.细胞色素c能诱导植物细胞编程性死亡.植物学报,1999,41:379～383.

[10]周军,朱海珍,姜晓芳,戴尧仁.乙烯诱导胡萝卜原生质体凋亡.植物学报,1999,41:747～750.

[11]张伟成,严文梅,娄成后.小麦衰退珠心中解体原生质体向胚囊的迁移及其对增殖中反足细胞的哺育[J].植物学报,1984,26(1):11221.

[12]郭小丁.植物细胞的编程性死亡[J].1998年,植物学通报,15(5):40-43.

[13]王雅清,崔克明.杜仲次生木质部导管分子分化中的程序性死亡[J].植物学报,1998,40:1102-1107.

[14]华志明,陈睦传,沈明山.细胞生存与死亡的社会控制[J].1998年,生物工程进展,18(3):32–36

.[15]陈朱希昭,陈耀堂,高信曾.太谷核不育小麦花药组织和小孢子发生的超微结构研究[J]1植物学报,1984,26:235–240

[16]尤瑞麟.小麦珠心细胞衰退过程的超微结构研究[J].植物学报,1985,27:345-353.

[17]邢更妹,李杉.植物体细胞胚发生中抗氧化系统代谢动态和细胞程序性死亡[J].生命科学,2000,12(5):214-216..

[19]宁顺斌,宋运淳,王玲,等.低温胁迫诱导玉米根尖细胞凋亡的形态和生化证据[J].植物生理学报,2000,26(3):189-194.

[20]宁顺斌,宋运淳.药物诱导的玉米根尖细胞凋亡[J].植物学报,2000,42(7):693-696.

[21]杨征,蔡陈凌,宋运淳.植物细胞凋亡研究进展[J].生物化学和生物物理进展,1999,26(5):4392443

[22]宁顺斌,宋运淳,王玲等.盐胁迫诱导的植物细胞凋亡———植物抗盐的可能性生理机制[J].实验生物学报,2000,33(3):6132623.

潘建伟,陈虹,顾青(2002)环境胁迫诱导的植物细胞程序性死亡.遗传,24:385-388

[23]林久生,王根轩.渗透胁迫诱导的小麦时片细胞程序性死亡.植物生理学报,2001,27(3):221~225

[24]吴逸,戴尧仁.羟自由基诱导烟草细胞凋亡.植物生理学报,1999,25:339～342.

[25]陈明,沈文飚,阮海华,等.一氧化氮对盐胁迫下小麦幼苗根生长和氧化损伤的影响.植物生理与分子生物学学报,2004,30(5):569~576

第6篇：细胞生物学的主要研究领域范文

关键词：细胞工程；教学方法；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）10-0116-02

随着动植物组织培养、细胞融合技术的不断完善，细胞核移植、动物克隆等方面的尝试，以及理论科学“细胞生物学”的诞生，最终推动了20世纪70年代形成细胞工程这门新兴学科。细胞工程是一门综合性的科学技术，是以细胞为主要研究对象，对生命科学理论加以应用，在工程学原理与技术的基础上，对生物遗传性状进行改造利用，从而获取特定的细胞、组织产品或新型物种。现代生物技术的发展离不开细胞工程，细胞工程的作用不可忽视，它涵盖了生物学的多个方面，例如：蛋白质工程、代谢工程、基因工程、动植物改良、生物制药以及组织工程等。从现在的学生学习状况来看，好多学生处于被动的学习状态，对教师存在着严重的依赖心理，从知识的提出、组织到诠释，都离不开教师的监督和指导。作为本课程的教师，如何转变学生的学习状态，让学生从依赖者转变成本课程学习的主体，这是我们需要解决的问题。

一、《细胞工程》课程的特点及现状分析

《细胞工程》课程特点比较鲜明：（1）本课程专业性较强，内容涉及到多个方面，除了普通生物学、细胞生物学、遗传学等基本知识外，还需具备基因工程、酶工程以及部分生物工程设备等方面的部分知识，可见，本课程所涉猎的内容之多。（2）此行业的技术不断更新且速度十分快，但是教材的更新跟不上技术的更新，导致教材知识内容相对滞后。（3）本课程的内容实践性较强，很多部分需要进行具体的操作才能完成讲授，所以需要教师有一定的实验经验。（4）本课程还需要学生具有较强的操作能力，让学生认识到操作对本课程的重要性，教师在讲授的过程中也要注意提高学生这方面的能力。《细胞工程》课程的现状：本课程的计划课时相对较少，不能够充分地讲授本课程所需的知识和信息量，不利于教师课程的教授和学生本课程的学习。

二、教材结合最新的研究成果，优化课程内容

近年来通过教学实践，借鉴国家级细胞工程精品课程的优点，提出“厚基础、分层次、重应用”的教学理念。以学生为中心，树立“一切为了学生”的意识，着力为基层输出具有创新意识、操作能力的人才，这样的人才才能适应当今社会经济的发展。

根据本专业的特点，我们学校选择了李志勇同志主编的《细胞工程》一书作为本门课程的主要教材，此教材的内容特点是突出在细胞水平上对细胞实施定向改造技术的整体性，与此同时它还保证了各种工艺及技术的一般性，对于新技术有着理性的认识，不着重强调其特殊性，这样的教材有利于我们课程的开展和学生的学习。同时，细胞工程方向的科技发展十分迅速，已存在的工艺、设备跟不上科技的发展，出现了相对落后的状况。作为本学科教师，我们要在掌握教学体系的基础上，查阅前沿的文献资料，争取把前言的科技成果应用到教学中去，对教材加以补充，从而提高教学质量。例如，我在课堂上通过介绍袁隆平和李振生的科技成就，让学生感受细胞工程在促进生产力发展中的巨大贡献。在绪论一章中，从诺贝尔奖与细胞工程的联系角度，分析近几年的诺贝尔得奖情况。例如，英国的科学家罗伯特・爱德华兹，因凭借其在试管受精技术方面的研究，被授予2010年诺贝尔生理学或医学奖。英国发育生物学家约翰・格登和日本京都大学山中伸弥，因在细胞核重新编程研究领域的杰出贡献而获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。这些先进的、前言科技成果会大大提高学生学习的兴趣，由兴趣带动学生学习的主动性，去探索更加深层的未知领域，树立科研学习的信心。另外，教师的讲义要随时更新，关注前沿科技成果，从而对自己的课堂讲授查缺补漏，剔除讲义中老化、陈旧的资料，这样我们不仅提高了课堂教学的质量，还会不断提升自身的水平。

三、不断更新教学方法与教学手段

1.案例教学法。案例教学法的好处众所周知，它不仅能够让学生对知识有个感官的认识，提高其应用的能力，还能激发学生学习的积极性，从而大大增强教学效果。教师的教案引用案例，把案例撰写到教案中去，在讲解基本理论知识的基础上，激发学生分析问题、解决问题的能力，从而更加适应今后职业生涯中生产上的需求。细胞工程方面的案例实用性强，都是来自科技实践领域，让学生更好的认识此案例所包含的课程内容。例如“干细胞治疗2型糖尿病――间充质干细胞（MSCs）”的案例是总医院内分泌科母义明主任的课题组研究了间充质干细胞对于治疗2型糖尿病的可行性。初期结果证明MSCs可以有效减少2型糖尿病人的胰岛素使用。同时，MSCs可以通过减轻2型糖尿病大鼠的胰岛素抵抗，促进beta细胞数量和功能的恢复，显著降低2型糖尿病大鼠的血糖水平。这个案例具有较强的实践应用价值，很好地训练了学生分析问题、应运知识的能力。

2.通过运用多种教学方法，增加课堂的有效性。作为本学科教师，我们要善于运用多种教学方法，调动课堂的氛围，语言要生动活泼、通俗易懂，课堂争取做到风趣和谐。对于重点、难点，我们要巧妙地运用插图、实例来讲解，让学生一目了然。备课环节对于教学来说也是十分重要的，在备课的过程中，教师要多准备些有启发意义的问题，并在课堂上做到有意引导学生去发现问题、解决问题，让学生之间进行交流、进行充分的讨论研究，这样有助于学生思考能力的提高，调动学生的学习热情。比如，在介绍无血清悬培养内容时，提出目前存在的问题：血清对药物后期分离纯化的影响，引导学生思考：能否进行动物细胞的无血清培养？让学生查询无血清培养的未来趋势，在课堂上讲解这一问题，再由教师和其他学生归纳总结。这样既激励了学生的主动学习，又锻炼了逻辑思维和查阅文献等多种能力。

四、M行开放式和半开放式试验，加强实验技能培养

1.对实验教学方法进行改革。在实验课上，我们着重培养学生的动手操作能力和思考能力，对每一次实验都要做好总结，通过提问的方式，让学生回答，启发学生发现问题、解决问题，从而让学生形成成熟的科技思维。在学生操作实验过程中，我们要注意观察，对于不符合实验要求的操作及时指出，并告知学生正确的方法。实验报告是每次实验必不可少的资料，每个学生都要按要求进行撰写，不能偷工减料。

2.对实验室采取开放的措施，加强实验室的运用。实验室是本课程顺利开展的有力支柱，实验室开放后，学生可以不受实验学时的限制，对部分实验进行独立操作，或者自行设计实验，如有困难可以让教师进行指导帮助，这样就完成了初步的科技研究。这样一来，学生的分析、解决问题的能力将有质的飞越。据统计，对实验室采取开放的措施，得到了各大高校的支持和运用，回馈的结果也令人满意，可见这种教学模式对于高校培养创新型人才有着不可估量的作用。

五、结语

《细胞工程》课程改革是一个长期的过程，通过教学内容改革，不断更新和优化现有课程体系和内容，进行教学方法上的研究和完善，在提高教学质量上下功夫，以创新教育为目标，注重学生创新能力的培养，培养学生独立思考和创新能力，将基础理论与生产实际相结合，建立起教学科研互相促进的创新机制。在激发学生学习兴趣的同时，我们还要引导学生树立探索未知领域的信心，让学生把握本学科的发展方向，从而增强学生学习的主动性，提高学生的创造力。

参考文献：

[1]马瑞丽,等.生物工程专业动物细胞工程课程教学改革探讨[J].安徽农业科学,2013,41(13):6062-6063.

[2]安利国.细胞工程[M].北京:科学出版社,2009.

[3]李志勇.细胞工程[M].北京:科学出版社,2003.

[4]李国庆,等.案例教学法在细胞工程教学中的应用研究[J].当代教育理论与实践,2011,2(3):71-73.

[5]蒋盛岩,等.细胞工程教学改革与实践[J].中国科教创新导刊,2008,(2):36-37.

Exploration on the Teaching Reform of Cell Engineering Course

GAO Dong-ni,SUN Xiao-dan,ZHAO Dan

(College of Life Science,Heilongjiang University,Harbin,Heilongjiang 150080,China)

第7篇：细胞生物学的主要研究领域范文

目前研究生招生来源很多，甚至还会有跨专业报考的现象，所以知识背景相差很大。比如现代的医学科学研究常常接触到分子水平的实验，本科为临床医学或护理学的医学研究生比较缺乏。即使本科阶段有一些相关基础课，由于没有认识到重要性，知识也比较薄弱;而本科为生物技术的研究生比其他专业的学生掌握更多的分子生物学背景知识。研究生阶段的教学是以自学为主，在参差不齐的背景下，如何让医学研究生迅速学习和掌握良好的科研技能，是一个非常重要的问题。

2医学研究生科研技能培养的模式探讨

2．1加强本专业相关理论知识的积累并进行科研

尝试为弥补本科生理论基础薄弱的情况，研究生一年级主要是进行理论学习以满足将来的科研要求，如实验动物学提供动物实验的基础知识，科学研究严谨的设计和分析需要统计学。但研究生导师的研究方向很多，对学生的要求也不一样，已有的学校研究生课程无法满足每个方向的不同要求。为此，重点学习相关专业的背景知识尤为重要。如对于生殖医学研究方向的研究生，就需要加强生殖医学和生殖生物学的基础知识，与其他方向的研究生要求略有不同。为了让研究生学习生殖相关基础知识，学校最近专门开设了生殖生物学选修课程，供生殖医学研究方向的研究生选修。现在的医学研究已经深入细胞和分子水平，需要用到多种大型仪器。仪器分析课程可以帮助研究生了解常见大型仪器的原理，如用于断层扫描的激光共聚焦、细胞检测和分选用的流式细胞仪、超高分辨率的电子显微镜等。通过这些理论课程的学习，研究生可以掌握常见大型仪器的基本原理，有助于将来课题的实验设计。以上的努力仍然不能为每个研究方向的研究生开展课题研究提供足够的理论知识。所以在已有的理论课程的基础上，通过组织相关研究方向的研究生深入学习专业相关的专著就很有意义。如本实验室从事发生研究的研究生，就组织学习发生相关的英文专著，如HistologicalandHistopathologicalE-valuationoftheTestis和Andrology-MaleReproductiveHealthandDysfunction。研究生自学后以讲座的形式，给其他同学介绍各个章节的内容。通过这种途径，在学到专业知识的同时，提高了自学能力和英文专著阅读能力，锻炼了总结、陈述、演示以及制作讲解报告的能力，有助于开题报告和毕业答辩的顺利完成。

2．2培养良好的实验技能分子生物学是从分子

水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学，与其他学科广泛交叉渗透，是当前生命科学中迅速发展的前沿学科。医学分子生物学是实验性极强的学科，其实验技术和方法已普遍应用到各个学科的研究中。除了分子生物学技术，其他如细胞生物学等技术也在科研中广泛使用，这些实验技能的培养对于其课题开展均具有重要的意义。目前研究生数量多，教育资源有限，即使有实验课程安排也无法实现让每个研究生动手操作。所以研究生实验技能的培养不能仅靠学校的研究生课程;再者医学研究生一般来自于医学专业如临床医学或者护理学等，本科教育没有经过分子生物学理论和实践培训，所以研究生进入实验室后，还需要进一步培训。为此，本实验室在培养模式上进行了一些尝试。组织由多位教师、技术员和高年级博士组成的培训团队，以专题培训的方式对实验室基本科研技能进行短期培训，包括RT-PCR、苏木素伊红染色、免疫荧光、Westernblot、流式细胞术、显微镜操作、文献检索等多种常规实验方法和技术，目的是让刚进入实验室的研究生迅速掌握常用分子生物学和细胞生物学技术以及常规实验仪器和设备的使用。实验技能培训分为三个部分，首先介绍实验的基础理论，然后演示实验操作，最后由学生独立完成实验，完成的实验结果由老师统一评价。只有能独立地完成每个实验，才算顺利通过培训。我们深知理论是为了指导实践，所以理论与实践齐头并进的模式能取得更好的效果。在基本理论知识学习的过程中，同时进行实践操作，引导学生发现问题并探索思考，形成边动手边思考、理论指导实践的学习模式。本实验室通过这样统一的理论和实践相结合的培训，帮助研究生在短时间内系统而迅速地掌握常用的基础实验理论和技术，为后续课题开展奠定了坚实的基础，取得了很好的效果。

2．3严格实验室规范管理实验室是高校研究生

科研实验技能培养的主要场所，其建设和管理水平直接影响研究生科研实验技能的水平。比如一个实验室通常有多个研究生，每个研究生在课题开展中一般会使用多种仪器设备。有的仪器设备比较贵重，操作不当可以导致仪器损坏，甚至威胁人身安全。如高速离心机使用时，转子不盖盖子，高速旋转时，转子可以飞出离心机，导致财产或人身损伤。所以如何能保证仪器的正常使用和得到高质量的研究数据，有序的管理就显得非常重要。以本实验室为例，实验过程中会有常见仪器，如pH计、天平等;有贵重仪器，如高速离心机、荧光显微镜、定量PCR仪等;还有一些大型的仪器，如电子显微镜、流式细胞仪、激光共聚焦显微镜等。本实验室采用如下管理方式:对于实验室常见仪器，研究生通过培训过后可以自由使用。而大型仪器一般都有分析测试中心集中管理，如电子显微镜、流式细胞仪等设备有工作人员操作，学生只需理解原理，按照要求准备样本和学会分析数据。但有的大型仪器如激光共聚焦，学生可以通过专门的操作培训，自己独立操作。高速离心机、荧光显微镜等设备一般都有专人管理。在学生进入实验室统一培训时，会涵盖这些设备的使用。如此，既使得实验室仪器得到正常使用，又营造了严谨、有序和安全的实验室环境，为进行科学研究提供了必要保证。

2．4培养严谨的科研态度和团队合作精神研究

生在开展科研的准备过程中，完成了理论知识的储备、实验技能的掌握和实验室管理的规范，还面临着最关键的科研精神和习惯的培养，因为这与最终科研活动的完成并被接受认可密切相关。研究活动中，能拿到客观的数据至关重要，而严谨的科研习惯恰恰决定了客观数据的可信度，所以我们要培养研究生客观详实地记录实验过程和结果的习惯，也就是实验记录的撰写。一份好的实验记录能让人知道为何开展该实验(实验目的)，实验如何进行(实验流程)，实验得出什么结果(实验原始数据)，这些结果提示了什么，其中有什么问题(结果分析)。所以实验记录的培训是研究生培训的重要组成部分。为了便于管理，本实验室引进了Elab电子实验记录，学生通过电子实验记录，将实验结果通过Word文档或附件形式保存在数据库中，导师可以及时对实验结果进行评价，对研究生科研中存在的问题做到早发现、早纠正，把研究生弄虚作假的现象消灭于萌芽，有效预防了研究生学术道德腐败现象的发生。这些实验记录可以长期保存，弥补了纸质记录保存期限的不足。科研的严谨性还在于数据的客观性。因实验有一定的变异，人群或动物个体差异，实验结果都需要重复，由统计学得出结论。所以要让学生掌握t检验、单因素方差分析等基本的分析方法。在涉及人工计数的实验，需要至少两位同学分别统计，最后得到客观的计量结果。科学研究靠的是自身不懈的努力，更离不开团队合作。现在科学研究涉及的技术方法越来越多，好的研究结果工作量也很大，常常不是由一个人独立完成，需要多人互相配合协作，所以良好的团队合作精神非常重要。团队合作可以增进学生之间的交流，互相借鉴研究方法，甚至触发研究思路和灵感。为此，本实验室研究并实行“新老结合、以老带新”的模式，以课题组为单位，让高年级学生带动低年级学生探索学习，如此不仅使得实验技巧得以传承并优化，更能通过不断交流学习迸发更多科研想法和理念，实现双赢。

2．5完善科研思路培养

第8篇：细胞生物学的主要研究领域范文

关键词：优势学科；生物技术；课程体系；优化与实践

1优势学科建设对地方高校人才培养的导向

学科是高校重大项目的承担者，是创新型成果的生产者，是创新型优秀人才的培养基地[3]。地方高校应围绕区域经济社会发展需求培育高水平特色学科，不断明确学科研究方向，提高科技创新能力和社会贡献度，以特色优势学科建设促进学科专业发展。近年来，商洛学院生物学省级优势学科的快速发展得益于与地方特色资源相结合，依托生物学院“中国中医科学院商洛GAP科研工程中心”“中药学省级教学示范中心”和“秦岭植物良种繁育中心”等研究平台，形成了地方植物资源与生物技术紧密结合的特色鲜明的研究方向。学科在野生植物资源保护与利用、资源植物深加工、天然产物提取分离和药用植物开发利用等研究领域获批多项省部级科研项目。利用优势学科发展的导向，生物技术专业学生通过参与完成课题研究和实践，最终获得较强的实验技能、综合分析问题能力、实践能力、创新思维能力、统筹能力和表达能力，成为具有良好综合素质的生物技术专业应用型人才。通过生物学省级优势学科建设，使生物技术专业进一步确立了“依托生物技术、突出应用能力、面向行业服务”的人才培养目标，即结合区域需求，以服务地方经济建设和社会发展的实际需要为第一要务，培养能够在现代农业产业、中药产业、绿色食品产业以及相关领域从事技术服务、管理、营销工作的应用型专业技术人才。围绕这一人才培养目标，本项目进行了系统的探索和有效的改革，探索出了能够实现该目标的产学研相结合的人才培养模式，建成了一支能够胜任培养任务的高水平的教师队伍，修订了体现这一人才培养目标的课程体系和教学大纲，整合了课程内容，改革了教学方法，构建了符合人才定位要求的功能完善的校内实验教学平台和稳定的校外实践教学基地，探索出了生物技术专业人才培养的教学、实训管理模式[4]。优势学科的建设导向把人才培养定位落到了实处，为商洛学院生物技术专业的发展注入了活力，使生物技术专业的区域性优势和应用性特色更加明显。

2生物技术专业课程体系优化与实践

2.1重视专业建设规划

生物技术专业经过2006至今十几年的探索和积累，已经走上了稳步健康的发展道路。学校制定了2个五年建设规划，规划明确了专业建设目标、专业建设指导思想和基本思路，同时制定了课程及教材建设规划、师资队伍建设规划和实践教学规划。专业建设目标包括专业建设总体目标、专业定位、人才培养目标和专业特色的构建。专业建设指导思想和基本思路与商洛学院办学定位保持高度一致，同时体现专业的发展特点；课程与教材建设规划包括课程体系建设、教学内容改革及教学大纲建设、考试大纲建设、精品课程建设，突出了课程建设的核心作用；师资队伍建设包括建设目标、建设方案等措施，突出了师资培养在专业建设中的主导作用；实践教学建设包括实践教学体系建设、实验室建设、实习基地建设、实践教学队伍建设，突出了对学生动手能力、独立工作能力和创新意识的培养。

2.2优化专业课程体系

商洛学院始终把课程建设作为教学建设的核心，按照“基础课程+专业课程+模块课程+行业技能”的思路构建专业课程体系。整个专业课程体系在确保基础课程、巩固专业课程的前提下，加大选修课比例。高年级学生将根据实际逐步选择课程，一批技术性课程和实践性课程如“植物细胞工程”资源生物学”“生物技术大实验”“发酵工程”“植物组织培养”进入专业课程体系。除在各门课程中加强学生技能训练以外，还进行综合专业技能训练，最后将所学知识、技能用于社会实践，使整个课程体系既符合科学性、先进性，又具有鲜明的地方特色和应用特色；既符合专业培养目标共性，又兼顾学生个性发展；既注重知识、能力的培养，又强调综合素质（特别是创新素质）的提高。经过先后三次修订生物技术专业人才培养方案，修订课程教学大纲，教学内容基本体现了本学科的最新发展方向，基本上满足了应用型人才培养目标的要求。根据人才培养方案，在课程体系结构的设置方面，体现了以下几方面的特点：①注重学生基础理论的培养，通识平台课和专业基础课占总学时的比例为81.3%；②注重课程之间的前修后续，有利于学生知识结构的逻辑构建；③注重“综合素质”的培养，设置了人文素质、科学素质方面的相应课程，以达到训练学生综合素质的目的；④注重学生“个性与特长”的培养，在专业选修课和全校公选课中得到了充分体现；⑤在专业课教学中，设置了专业方向，以拓展学生专业口径；⑥注重学生动手能力和基本技能的培养，在专业基础课、专业主干课及专业选修课模块中，除设置一般性课程实验外，还单独开设了“生物技术综合大实验”“生物技术制药”课程论文（设计）和37周的集中实践性教学环节，对学生进行综合技能训练。

2.3强化实践教学环节

由于生物技术专业的实践性很强，在制订专业建设规划和人才培养方案时，充分重视学生实践环节和动手能力的培养。制定了配套的较为完善的实践教学大纲。在实践教学体系中，实训、实验和实习占总学分的29.4%，共46.5学分，实习和实训共37周。在实践教学队伍的组成方面，调动和利用院内外教学资源，专业实践教学队伍主要由实验教学人员、专业教师、校外实习基地技术人员等构成。根据专业培养方案，扎实落实实践教学任务。实践教学内容与体系合理，符合培养目标要求，有利于培养学生实践动手能力和知识综合运用能力。

3生物技术专业课程体系优化实践效果

3.1学生创新精神及实践能力

生物技术专业重视毕业论文（设计）环节对学生综合能力的培养和训练，从毕业论文选题、文献综述、开题报告、毕业调研、实验实习、毕业论文撰写、论文答辩及成绩评定等环节都有较明确的规定和要求。近2年来，本专业毕业生在论文选题方面，依托本区域优势、特色资源，结合生物技术学科领域的发展，主要侧重于实践应用方面的选题，大部分选题结合教师科研或来自生产第一线，有较大的实用价值或参考意义，有一定的创新性。本专业特别重视在学生中开展各种科技活动，如大学生科技创新活动，教师结合个人科研项目吸收学生，带领学生完成科研课题，并且在全校也产生了一定的影响。近年来争取到20余项国家级大学生科技创新项目，有多个项目在评奖中获得奖励。本专业通过连续7年参加院内每年举办1次的实验技能竞赛，进一步激发了学生们进行科学探索和提高实验技能的热情，每年学生都积极报名参加，并获得多项奖励。学生在各类过关考试，如英语、计算机、普通话等中的通过率较高。

3.2学生创业与就业情况

以能力培养为目标，深化校企合作，推进产学研结合，构建了特色鲜明的校企合作人才培养新模式，使培养的人才在商洛及陕西省周边地区有关生物企事业单位发展中发挥了积极推动作用。67名学生考取了营养师、药剂师、食品检验、化学检验等相关专业技能证书。学生专业基础知识扎实，学业成绩和综合素质良好，毕业生就业率高、考研率高。近三届毕业生一次性就业率分别为89.5%，94.7%，95.6%；2017届、2018届和20毕业生考研上线人数分别为11人、14人和17人，占毕业生比例为38.75%，40.67%和41.75%。约13%的就业学生考取公务员就业，大部分毕业生进入与生物有关企事业单位工作，少部分学生自主择业和创业。多数学生签约就业，专业的社会影响力不断提高。学院积极对接联系相关专业的大型企业集团作为学生就业实习基地，并以实习基地为依托，推荐毕业生就业，拓宽就业渠道。毕业生创业热情较高，成效较为显著。毕业生所在单位对本专业学生的思想政治表现、敬业精神、工作态度及就业工作给予了较高的评价，整体上对毕业生的工作能力、协作精神、工作实绩也较满意。

4经验总结

4.1重视教学观念更新

观念是行动的先导，教学观念直接影响着教师的教学态度和教学方法，观念落后，教学方法必然落后。为了更新教学观念，本专业坚持组织教师大力开展教学研究活动，通过集体备课、课程和教材分析、教学研讨，使教师互相促进，共同提高，这些教学活动已经成为本专业教研活动的基本内容和制度。同时，为了开阔教师教学和科研的视野和思路，吸收新的教育教学观念，本专业在建设中先后选派近2/3的教师参加了校外20多场的学术交流、教学研究、课程改革、团队建设和骨干教师培训。通过这些培训，保证了教师的思想始终能够跟上专业改革的步伐和学科的发展的需要。本专业在教学改革中遵循循序渐进的原则，坚持以项目带动研究，以研究促进改革，以改革推动创新，鼓励教师积极申报、参与教学改革项目，在课程体系、教学内容、教学方法、教学管理等方面进行创新；创新人才培养模式，注重实践教学，积极探索研究性教学改革；突出师资队伍建设和能力提升。

4.2探索教学模式改革

在专业建设中不断深化教学改革成果，重点突出对学生实验能力、创新精神和创业能力培养。为了引导、激发学生的自主学习和合作学习的兴趣，充分调动学生学习积极性，培养探究和创新精神，教师在教学中大力推行小组讨论、案例教学、专题研究等多种形式的研究性教学方式。研究型教学首先在获得学校教改立项的“植物生理学”“微生物学”“生物化学”“细胞生物学”教学中开展，随后在其他专业课中逐步推广。为了培养学生的创新精神和知识技能的系统训练，本专业在“细胞生物学”“生物技术综合大实验”“基因工程”等课程中还专门安排了课程论文和课程设计，取得了良好的教学效果。

4.3提升开设实验质量

根据生物技术专业实践性强的特点和社会对高素质应用型人才的需求，坚持以先进的教学理念为指导，改造传统的以依附和印证理论为主的实验模式，建立以能力培养为主线，分层次、多模块的实验教学体系的基本框架[5]。实验课程内容按基础性实验、综合性实验和设计性实验三个层次设置实验项目。其中，基础性实验教学包括基本技能训练和基础理论验证，以强化学生基本技能的训练，培养学生自主获取知识和独立实验能力，启迪学生创新意识为目标，按照由浅入深、由宏观到微观的认识规律，安排由个体和群体水平到细胞水平、分子水平的基础实验课程，必修实验包括植物学、动物学、微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学等实验；综合性实验教学以提高学生综合应用实验技能、分析和解决问题的能力，培养学生创新意识为目标；设计性实验教学以培养学生科学思维方法，发现问题，提出问题，进行科学研究能力和创新能力训练为目标，采取课题研究形式，实施个性化教育，为学生的选修实验。同时建立多种实验考核方法，统筹考核实验过程与实验效果，激发学生实验兴趣，提高实验能力。实验开出率为100%，其中综合性和设计性实验共69个，达到了实验总数的58.47%。有综合性、设计性实验的课程门数达到了100%。

第9篇：细胞生物学的主要研究领域范文

1国内外儿科学专业新进展

    上世纪医学领域内DNA双螺旋结构的发现、聚 合酶链反应（PCR)技术的应用、人类基因组计划的 实现等高科技成果相继呈现，展示了人类科研思路的发展和方法学上的开拓进取,也预示新世纪儿科 学大发展的美好前景。当前儿科学发展面临新挑 战、新机遇,也迎来了深化、提升、发展的大好局面。 保障儿童生活质量与生命质量是全社会对儿科学的 基本要求，也是未来儿科工作的价值取向和学术 取向。

1.1新诊断技术的涌现

    1.1.1 代谢组学的应用：随着生物技术发展,基础 医学生物学科给医学诊断领域带来新的曙光。进入 新世纪,分子生物学、细胞生物学、生物化学等遗传 生物学相关技术的应用对儿科领域疑难杂症的诊断 更加深入,成为儿科学研究的有力工具。近年来,人 们已经意识到生物学的整体复杂性以及基因构成与 环境因素之间的复杂交互作用，而对这些交互作用 的理解已经不能单从基因组学、蛋白质组学或转录 组学水平去揭示。关注生物分子之间途径及网络的 动态变化和关系的系统生物学（systems biology)或 整体系统生物学（global systems biology),则通过研 究DNA、RNA、蛋白质和代谢物之间的相互作用，整 合各种生物信息,从全局反映遗传背景和所处环境 对生物个体的作用和影响。代谢组学是系统生物学 重要的组成部分，由Nicholson等12于1999年提出 以来,迅速发展并成为近年来的研究热点，已广泛应 用于疾病的早期诊断、药物开发、毒性评价、环境评 价、生理学、功能基因组学、个性化治疗、营养学等科 学领域。目前代谢组学在临床的研究尚未大量开 展,特别是在儿科领域。尽管目前代谢组学在临床 研究不多,但在疾病诊断及治疗策略发展方面均有 很广阔的应用前景，可以贯穿于近乎所有的儿科疾 病研究领域H ,从饮食的影响、早期诊断、生物标志 物发现、疾病分型及严重程度的判断、疾病的预后、 疗效的评价到疾病分子机制的探寻。

1.1.2分子影像学的发展：电子学与计算机技术驱 动着自然科学的迅速发展,儿科医学影像技术步入 一个日新月异的发展阶段，由单纯反映宏观结构向 功能成像、分子成像、基因成像等多领域扩展,在某 种意义上其发展趋势代表着医学发展潮流中的热点 问题,对儿科疾病诊断起到至关重要的作用[4。分 子影像学是运用影像学手段显示组织水平、细胞和 亚细胞水平的特定分子，反映活体状态下分子水平 变化。因此分子影像学是把分子生物学和现代医学 影像学相结合的产物,在探索疾病的发生、发展和转 归中起着桥梁作用。近年分子影像学的利用促进了 干细胞移植治疗疾病的发展。

1.2 治疗方式的突破

    1.2.1 干细胞移植:近年来，干细胞移植技术在儿 科疾病治疗中发挥着重要的作用，研究结果显示，干 细胞在治疗许多神经系统疾病、血液系统疾病、自身 免疫疾病、内分泌疾病、心血管疾病中显示了良好的 效果和应用前景0。其中，神经干细胞（NSCs)移植 已经在动物实验中显示出对儿童缺血缺氧性脑病、 脊髓损伤、脑瘫等的良好疗效,但仍有一些争议H ： ①NSCs来源：主要由人胚脑分离或胚胎干细胞分化 而来,存在伦理学争议;②NSCs定向分化调控问题： 如何控制其定向分化为所需的功能细胞，而不是其 他无效细胞或无序生长的肿瘤组织,从此角度考虑， 目前投入临床应用尚须慎重。

1.2.2儿童微创诊疗:纤维支气管镜和鼻咽喉纤维 镜安全、直观使儿科呼吸系统疾病特别是对X线胸 片提示肺不张、肺部块影、阻塞性肺炎、肺炎不吸收、 吸入性肺炎、疑有食管气管瘘、支气管异物等疾病的 诊断和治疗水平明显提高&]。国内消化内镜和呼 吸道内镜受检者范围已经扩大到新生儿,其中，纤维 支气管镜受检者最小体重仅为900 g。消化内镜极 大地提高了消化道黏膜病变的确诊率，一些患胃肠 道息肉、胃肠道出血、腔内狭窄等疾病的患儿不仅解 除了病痛也避免了手术之苦。脑室镜下脑室造瘘术 借助脑室镜在内镜电视摄像系统下脑室造瘘，疏通 堵塞的脑脊液循环通路,为脑积水致残的患儿带来 福音。微创外科技术是21世纪外科学发展的新的 里程碑®。儿童腹腔镜手术的发展虽然只有近20 年的历史,但其发展极为迅速。随着临床医师经验 的积累,微创器械和技术的改进,儿童微创手术被证 明是一种创伤小、恢复快、术中出血少、住院天数少 的先进技术。如今，是否开展儿童微创手术已作为 衡量儿童外科水准的指标之一。

1.2.3儿童介入治疗:数字减影设备催生了介入诊 疗技术,儿科介入诊疗涉及到机体的每一个区域,尤 其是在实体瘤和心、脑血管病的诊疗领域成绩斐然。 儿童先天性或后天性的心血管疾病介入性治疗技术 飞速发展6]。尤其在许多心血管畸形的治疗，如心 房交通的开放术、异常心血管交通的关闭术、球囊瓣 膜成形术、球囊扩张血管成形术、支架植入术等，已 经取代了传统的手术。脑血管介入诊疗拓开了儿童 脑血管病变的广阔视野,从认识论的根本上更新了 许多神经系统疾病诊疗策略。但目前儿童介入诊疗 仍存在很多问题,如：缺乏新的统一操作标准；在中 长期的效果方面与外科相比尚缺乏足够的资料，特 别是尚无多中心、随机的、长期的临床病例对照研究 结果;在器械方面型号较少且固定,根据患儿自身情 况进行调整的余地较小。

1.3儿童保健的兴起

    儿童保健是儿童医学领域 一个重要的学科,其内容包括基础儿科学、前瞻儿科 学、社会儿科学、儿童心理学、儿童行为学等理论研 究,也包括个体疾病诊治、人群疾病控制、人群健康 促进等临床实践⑽。躯体疾病虽然仍是保健临床 门诊的常规内容,但有了新的要求和任务。在这个 领域急需启动基因多态性研究，基因多态性研究将 为保健临床提供更有针对性的危险因素识别参数, 使精确诊断、治疗干预更加个体化。心理-行为发 育和问题在我国已成为儿童保健日常处理的课题， 但有关性格塑造、气质养成、能力培养、品德教育、潜 能开发等许多基础课题亟待认真开展。有关儿童营 养-喂养、早期适宜剌激训练、精神-心理卫生的知 识、适宜技术需要多学科深入研究。我们生活其中 的外环境，充满了越来越多的危险因素（如意外伤 害、环境污染、儿童生活重负、不良生活方式等），如 何识别、预防这些危险因素，如何防止它们卷入儿童 生活中去,如何阻断它们延续到成人期都是必须予 以解决的重大课题。环境基因组规划为儿童保健研 究和临床实践提供了广阔天地和巨大的机遇，使得 我们增加了对这些危险因素预防干预的准确性、有 效性。在儿童保健领域内开展环境基因组计划和基 因多态性研究是新世纪对儿童保健将理论研究与医 学实践结合提出的新挑战,也提供了儿童保健大发 展难得的机遇。随着我国人民生活水平的不断提 高，人民对保持健康水平的需求越来越大,更凸显儿 童保健的重要性。儿童保健研究和工作中，生长发 育是一个经久不衰的主题，生长发育和老化过程有 许多相似但又相反的进程,如在骨结构与钙营养、味 觉的发育与衰退、认知与人际交流、行走与跌落、情 绪控制与表达等。

2 我军儿科学新成果

    在全军及总后对儿科发展的支持和帮助下，通 过全军广大儿科工作者艰苦奋斗，开拓进取,我军儿 科的发展取得了丰硕的成果，涌现出一大批在国内 外有影响力的学科、研究人员和知名专家。

2.1建立了我军第一所儿科专科医院 总医院附属八一儿童医院于2007年建立，如今已经 发展为一所集临床、科研及教学为一体的大型儿童 专科医院，其专业范围覆盖基础儿科、儿科重病领 域、儿童发育领域、造血干细胞移植领域、临床遗传 学领域。开展了 16个特色专业,整体实力已经跻身 国内儿童专科医院前列，尤其是在危重新生儿救治 方面，已建立起国内乃至全球最大的NICU,拥有生 命岛300个。在早产儿救治、肺发育及肺损伤修复、 早产儿视网膜病变防治及脑损伤干预等方面均取得 了可喜的成绩a143。此外，在儿童生命支持、prcu 介入肺科、儿童微创外科手术、儿童肾脏免疫及遗传 代谢病筛查方面均已居国内前列a44a。

2.2全军儿科取得的主要成果在国内率先开展 新生儿重症转运网络,全面开展了发达国家III级C (顶级）NICU技术项目，国内首例应用体外膜肺氧 合成功救治暴发性心肌炎、重症肺炎呼吸衰竭患儿 生命M ,开展连续血液净化技术成功救治中毒、代 谢性脑病、脓毒症、免疫性疾病及肝肾衰竭M ,在国 内率先应用气管支架成功矫治儿童气道狭窄1],率 先开展腹腔镜成功治疗婴儿胆道阻塞、儿童单孔腹 腔镜技术治疗泌尿系统疾病M,率先开展了儿童遗 传性肾小管疾病的临床和基础研究（如以肾小管性 蛋白尿为主要表现的小儿Dent病的研究） ,以及 异基因骨髓移植、外周血造血干细胞移植、脐血干细 胞移植治疗各种血液疾病，神经干细胞治疗儿童脑 损伤的基础和临床研究 ,此外,在儿童感染免疫、 儿童哮喘、儿童癫痫等方面都具有鲜明的特色,得到 国内同行的肯定。

3军队儿科学专业发展方向

    军队儿科学专业要继续发展壮大，需要全军儿 科工作者付出更多的努力。

3.1健全管理体系,加强队伍建设近年来，随着 医疗技术的改善，军队儿科专业发展较快,诊治水平 不断提高。但要实现军队儿科的大发展,就要建立 健全我军儿科管理体系，加强我军儿科人才队伍建 设,培养一支高素质的人才队伍。要优化结构，注重 人才的全面素质和提高,创造人才成长的良好环境， 使之早日成才，要关心照顾、保护好他们的积极性， 发挥他们在学科建设的科研教学中的重要作用，鼓 励学科与学科间的交叉、碰撞和融合。通过学术交 流,形成良好的学术氛围，带动人才成长，强化学科 内涵,从而不断提高儿科专业的医疗质量,更好地为 军地儿童健康服务。

3.2注重基础研究,跟踪国际前沿基础教育和科 研水平是代表一个学科发展的风向标,也是国外发 达国家地区努力打造科研型医院的原因。注重儿科 基础研究对提高医院在该领域的整体水平和知名度 有着举足轻重的作用。只有及时跟踪学科前沿，才 能站在学科发展的前列，在激烈的竞争中处于不败 之地。目前在遗传儿科学、内镜治疗、儿童危重病救治、新生儿医学等前沿技术领域，军队儿科界已经具 有良好的基础M ,应在现有基础上，继续不断开展 基础研究,跟踪国际前沿，选准热点和难点，勇于开 拓,为打造军队精品儿科努力贡献。