分子生物学的意义精选(九篇)

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第1篇：分子生物学的意义范文

[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

第2篇：分子生物学的意义范文

【关键词】 鼠疫监测；分子生物学技术；推广和应用；意义探析

鼠疫又被称为黑死病，是由鼠疫耶尔森菌所引起的自然疫源性疾病。鼠疫耶尔森菌严重危害了人类的生命安全，因而鼠疫监测与防治工作显得尤为重要。鼠疫是在野生啃齿动物之间流行的疾病，鼠是一种重要的传染源。而人类主要是通过鼠、蚤等媒介，经过皮肤传入从而引起腺鼠疫，经过呼吸道的传入诱发肺鼠疫。在临床当中，鼠疫患者主要有肺炎、淋巴结肿大、严重性毒血症状以及发热、出倾向血等症状，进一步发展成为败血症。鼠疫传染性非常高，而且致死率也极高，是世界上对人类的危害最为严重的一种烈性传染疾病，属于国际性检疫传染病。在我国当中，则将鼠疫列为甲类的传染病之首［1］。满洲里位于中、蒙、俄三国交界的地方，是我国目前最大的陆运岸口，也是动物鼠疫的活动性疫源地。在满洲里口岸范围内分部的啮齿动物主要包括黑线毛足鼠、达乌尔黄鼠、狭颅田鼠、黑线仓鼠、小家鼠、达乌尔鼠兔、长爪沙鼠、五趾跳鼠、蒙古旱獭等。在多年的监测工作中，由传统的实验室检测方法，向分子生物学技术转变。1 开展分子生物学技术鼠疫监测的必要性

1.1 我国鼠疫监测现状 到目前为止，我国全国性的鼠疫监测网络建立比较完善，每年当中有400多个县市开展了鼠疫监测工作，被剖检的啮齿类动物多达十几万只，监测的规模与工作量均位于世界前列。虽然建立了全国性的鼠疫监测网络，但是仍然出现了没有发现动物鼠疫情况下突然发生的鼠疫事件，给人们的生产与生活带来了严重的损失。因为这些患者多数是发生在鼠疫自然疫源地未知以及没有开展鼠疫监测地区，导致鼠疫诊断存在较大困难。由于检测技术上的落后，使我国鼠疫监测所需要的工作量与检测时间更大、更长，这就加剧了由于监测面积不足而不足应应付突发的鼠疫事件。

1.2 鼠疫监测技术比较落后 虽然我国的鼠疫监测工作开展的比较早，监测的规模与工作量均位于世界前列，但是采取的监测技术却是相对于发达国家比较落后。目前仍然在使用的“四步检验法”，早就在20世纪40年代左右即已形成，而且也一直使用到了现在。在鼠疫监测当中所使用抗体检测技术，是世界卫生组织于1974年所推荐的间接性的血凝方法。而在当今世界上，一些开展鼠疫监测工作相对较晚的国家，在国际组织的支持之下也已经开始采取免疫荧光技术等新检测技术。而由于这些技术目前仍然能够使用，导致新的监测技术在我国的推广相对比较滞后，造成我国的鼠疫监测技术比较落后［2］。2 鼠疫监测中推广和应用分子生物学技术的意义

2.1 缩短了检测时间 传统的“四步检验法”虽然技术比较成熟，但是检测时间较长，容易延误对鼠疫的诊断与治疗。通过分子生物学技术，大大缩短了发现鼠疫的时间，能够快速地检测出鼠疫茵特异核酸以及抗原，为临床治疗赢得了时间。例如，纸条法金标记的抗体检测技术，这一技术使用起来快速简单，往往在30min之内就可以得出检测结果，非常适合在现场进行检测，以及一些条件欠发地区开展应用。在2006年的时候，我国已经成功将纸条法金标记的抗体检测技术开发为商品化标准检验试剂，这为鼠疫监测工作奠定了一个坚实的基础。

2.2 提高了样本检测的可靠性 由于鼠疫茵生长需要大量的时间，从提高鼠疫菌的生长速度来讲，已经没有了太多的余地。因此，在监测工作当中，要提高检测样本的可靠性，积极发展不依赖于细菌培养抗原或者是基因检测的方法，才有可能实现缩短鼠疫诊断时间的目的。到目前为止，免疫荧光技术已经成为国外鼠疫检测技术的一项主力技术。这一项技术的主要优点就是可靠性极高。因为它可以同时观察到鼠疫茵形态以及抗原特异性，所以从一般意义上来讲，不用再等到细茵培养结果出来，可以根据观察结果直接作出判断。双抗夹心酶联免疫吸附实验是一种专门用于测定抗原的实验，它的可靠性要高于现在所应用的反相间接性血凝实验。一些学者发现，PCR技术不能够判断出鼠疫茵的存活状态。因此，PCR技术还是无法全部取代鼠疫茵分离的技术［3］。在鼠疫监测的过程当中，根据PCR等一些快速检测技术发现鼠疫线索，再辅以传统细菌的分离培养，实现二者之间的优势互补，将二者进行有效的技术结合，不断提高提高样本检测的可靠性。3 讨 论

分子生物学是从分子水平上来研究生命现象物质基础的一门学科，研究细胞成分化学、物力性质以及这些性质之间的变化与生命现象之间的关系，例如基因复制、翻译、表达产物、转录、表达调控等生理功能，遗传信息传递，基因结构等。随着人们对鼠疫菌研究的不断深入，对它的毒力因子、生化特征、结构形态、毒力以及免疫学特性有了深入的了解，在鼠疫监测方面逐渐发展起病原学以及血清学的检测方法。近几年以来，伴随着分子生物学技术的不断发展，人们开始逐渐将生物芯片的技术、蛋白质组学研究以及基因技术等生物学技术应用到了鼠疫科研、监测、鉴定以及诊断等方面，使鼠疫监测工作发生了翻天覆地的变化，在检测技术方面取得了突破性的进展。随着分子生物学技术的不断成熟，在鼠疫的分子流行病学方面得到了快速地发展，而且在分型诊断等方面表现出了极高的临床实用价值。分子生物学技术具有程序简便、快速灵敏等特点，大大缩短了鼠疫实验室的检测时间，为疫情早期诊断与控制提供了强有力的支持［4］。尤其是在鼠疫茵的突变导致毒力增强方面，分子生物学技术起到了关键的作用。

参考文献

［1］ 夏冠斌，沈一鸣，俞爱芬，陈静.我国鼠疫监测中推广和应用分子生物学技术的意义［J］.上海预防医学杂志，2010，06（11）：1220-1221.

［2］ 宋润珞，张雁冰，魏风辉，张芳.分子流行病学在鼠疫监测中的应用［J］.中国地方病防治杂志，2011，15（05）：306-308.

第3篇：分子生物学的意义范文

[关键词]生物化学与分子生物学；临床医学；学习兴趣

生物化学与分子生物学是医学科学中重要的基础学科之一[1，2]。在多年的教学中，我们发现大部分医科大学学生认为生物化学与分子生物学是医科大学中最难的一门课程，比较难学。经过多年的教学观察和问卷调查，觉得学生之所以对生物化学与分子生物学习的兴趣不高及产生畏难情绪的原因主要有以下几点：

一、学生的相关背景知识薄弱

生物化学与分子生物学是化学与生物学结合的一门交叉学科。医科大学学生的化学和生物学基础一般都较弱，特别是有些专业招生是文理兼收的，如护理专业，卫管专业等。他们的理科基础就更薄弱。而在生物化学与分子生物学代谢章节的学习过程中涉及大量的有机化合物和有机反应。这些化合物和反应的名称是学生很少见到过的，在这种情况下要记住并理解这些化合物及化学反应对学生来说是十分困难的一件事。在遗传信息传递的内容中，不仅涉及复杂的高分子化合物和复杂的反应，也会涉及生物学的内容，比如病毒、线虫、细菌等等，而学生对这些物种都不太熟悉。在生物化学与分子生物学中出现了一系列新的领域，比如：表观遗传学、生物信息学等。尤其是生物信息学更需要一些计算机、数学和统计学等知识。因此，学生在学习中会感到格外的困难。此外还有复杂的生物化学与分子生物学实验技术，都让学生感到生物化学与分子生物学的学习十分困难。

二、学生对生物化学与分子生物学学习的重要性认识不够

我们通过调查发现，部分临床专业的学生认为，生物化学与分子生物学这门课只是基础课。他们将来毕业主要是做医生和护士，而不是从事科学研究，并且生物化学与分子生物学与临床医学的关系不大，不象专业课那么重要，片面的认为只要专业课好就行，把基础课放在一个不重要的位置，因此，对生化学习的积极性不高。

三、教学方法单一，理论与临床脱节

随着招生人数的增加，教师的教学任务繁重，教学课时减少，尤其是实验课时的减少较为明显，这些都使得教师没有时间进行基础知识与临床疾病关系的讨论。结果使学生觉得生化和分子是化学课程或者是生物学科的课程，与医学科学关系不大。长此以往丧失了对生物化学与分子生物学的兴趣。

然而，生物化学与分子生物学是一门重要的医学基础课，教师在教学中应该加强学生对其重要性的认识，并且在教学中结合临床医学培养学生学习该学科的兴趣和动力。如何做好临床和该学科的结合?可以从以下几个方面着手：

一、在回顾历史中激发学生的兴趣

在医学发展史上，生物化学与分子生物学对医学的发展发挥了巨大的作用。从历年来的诺贝尔获奖情况中可以知道，许多重大的医学发现都是与生物化学与分子生物学领域的研究成果。比如：蛋白质、核酸方面的研究、维生素B1、维生素K等的发现、肌肉中氧消耗和乳酸代谢阐述、染色体理论的建立、胰岛素的发现、糖代谢的研究、DNA双螺旋结构的发现、蛋白质测序技术、DNA测序技术、PCR技术、基因定点突变技术、真核基因表达调控的分子机制、RNA干扰现象的发现等等都被授予了诺贝尔生理学医学奖[3]。这些重大发现为医学科学的发展奠定了基础。从而使医学科学进入了一个崭新的一页――分子医学时代。通过这些重大事件的讲解，使学生更清楚地认识到生物化学与分子生物学在医学科学中的重要性，并且激起学生利用生物化学与分子生物学知识探讨生命现象的兴趣。

二、生物化学与分子生物学与疾病的发病机制

几乎所有的疾病发病都能追寻到其发病的分子机制，而这一点正是生物化学与分子生物学研究内容之一。教师可以在授课是结合这一点，利用学科知识来解释一些常见病的发病机制，从而加强学生对课程内容的理解、学科重要性的认识以及培养其学习兴趣。对于学生觉得最难学习的代谢来说，可以用生物化学与分子生物学所学的代谢知识来解释糖尿病的发病机理来激发学生的兴趣。糖尿病是胰岛素缺乏引起的血糖升高，进而导致代谢紊乱，出现多饮、多食、多尿和消瘦为主要临床表现的疾病。那么为什么胰岛素缺乏会出现这些情况呢？我们可以从刚刚学过的胰岛素对糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢的调节及三大物质代谢的相互联系来解释其发病。胰岛素缺乏时，机体不能利用葡萄糖供能，只能利用脂肪和蛋白质分解供能。这样就导致血糖水平升高，高血糖导致饥渴感渗透性利尿，因而多饮、多食和多尿；脂肪和蛋白质的分解加强导致消瘦[4]。尽管学生没有学习过糖尿病的知识，但通过简单临床背景知识的介绍，然后运用所学习的物质代谢知识，很容易使学生理解糖尿病的发病机制，这既加强了学生对所学内容的理解，也激发了其学习兴趣。

三、生物化学与分子生物学与疾病的诊断和治疗

生物化学与分子生物学的知识不仅能够解释疾病的发病机制，也在疾病的诊断和治疗中得到体现。在教学中，我们可以通过对一些常见疾病诊断和治疗介绍，使学生能够认识到本学科在医学科学中的重要性及培养其应用本学科知识解决问题的兴趣。比如常见的乙型肝炎诊断，乙型肝炎病毒可以通过本学科最常用的技术荧光定量PCR（real-timePCR）技术来检测乙型肝炎病毒的DNA含量，而血清谷丙转氨酶可以判断患者肝脏是否收到损害。因为谷丙转氨酶在干肝脏细胞中的含量最高，当肝脏细胞受损伤时，该酶就释放入学，从而导致血清谷丙转氨酶升高[3]。这样学生就能够认识到PCR技术及一些基本知识在医学诊断中是非常有用的，同时也加强了学生对这些知识的理解和记忆。生物化学与分子生物学知识还用于理解疾病的治疗措施。随着现代科技的发展，建立了许多新的治疗手段，基因治疗就是最好的例证。基因治疗包括很多种，涉及许多生物化学与分子生物学的知识，包括：基因矫正、基因置入、基因敲除、反义DNA及RNA干扰等许多新技术。

四、通过病例讨论增加和激发学生对生物化学与分子生物学的兴趣

在实验教学或理论教学进行到一个阶段，我们可以采取课堂讨论的形式，利用一个阶段学习的知识来认识一种或一类疾病，这样既能够加强学生对学过知识的理解和记忆，也能够学会如何应用所学的知识来解决问题，同时也激发了学生的学习兴趣和主动性。我们在学期结束曾经讨论癌症这一疾病。从癌症的发病机制、诊断到治疗都涉及到生物化学与分子生物学的知识。目前关于肿瘤发病机制的学说，主要是癌基因和抑癌基因的理论，即癌基因的过度表达或者抑癌基因低表达可能是肿瘤发病的基本原因。这样我们就能够熟悉癌基因和抑癌基因的内容并能够用于实践。再如肿瘤的化学治疗，许多抗肿瘤药物，比如5-氟尿嘧啶、阿糖胞苷等，都是碱基或核苷酸等的类似物。那么这些类似物为什么能够治疗肿瘤或者说杀死肿瘤细胞呢？这些药物结构上与碱基或核苷酸类似可以通过酶的竞争性抑制作用的来抑制核苷酸的合成或干扰DNA和RNA的功能[3]。这样学生就能够了解酶竞争性抑制、核苷酸的合成、DNA的复制和RNA转录以及细胞的生长繁殖等知识很好地运用在疾病的治疗中。所有这些涉及了很多生物化学与分子生物学知识。这样我们能够运用生物化学与分子生物学的知识来认知肿瘤的发病机理及诊断治疗等等。

五、临床医学贯穿生物化学与分子生物学教学始终

从生物化学与分子生物学的发展史到蛋白质与核酸、从物质代谢到遗传信息传递、从分子生物学技术到细胞信号转导都与临床医学有关。比如从乙醇能够是蛋白质变性，认识到临床使75%乙醇消毒的原理；从核酸的代谢，我们认识到核酸没有营养价值；从胆固醇代谢，我们认识到动脉粥样硬化的发病机理；从基因突变认识到遗传性疾病。我们在教学中充分认识到学生的目标是学习医学科学，始终把临床和生物化学与分子生物学联系起来不仅使学生认识到临床医学是一个庞大的知识体系，而且学生的学习兴趣就会越来越浓。

在多年的教学中，学生一直反应生物化学与分子生物学是较为难懂、并且枯燥无味的一门科。通过不断改进教学方法、教学理念及不断实践、总结、提高，我们认识到生物化学与分子生物学的教学中通过与临床医学的形式多样的结合，不仅能够使学生认识到生物化学与分子生物学在医学科学中的重要性，并且培养了学生对本学科的极大兴趣。我们希望在今后的教学中，通过不断的摸索实践提高教学效果、培养学生的兴趣，为我国的医学教学做出贡献。

参考文献：

[1]戴双双，娄桂予，高敏等。临床医学本科生物化学教学的设计与实践[J].西北医学教育，2009；17（2）：335-336.

[2]郭小芳，田智，周锋等.医学高校生物化学教学的探索.医学教育探索[J].2010；9（9）：1199-1200.

[3]查锡良主编.生物化学[M].第七版，人民卫生出版社.2008年.

[4]高谷，马建华.代谢组学的研究进展及在糖尿病中的应用.国际内分泌代谢杂志[J].2010；30（2）：126-128.

第4篇：分子生物学的意义范文

【关键词】分子生物学；临床医学；检验；技术

【中图分类号】R-1 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801（2014）04-0257-02

当蛋白质和核酸成为科学家科研工具下的研究对象时，可能不会有人会预料到几十年后的今天，临床医学有多种重要检验手段来为患者提供治疗疾病的科学依据。比如，分子蛋白组比对分析为遗传学的亲子鉴定做出了不可磨灭的贡献，现如今，它是唯一主要的检验手段；再如，分子芯片技术被广泛应用到医疗器械上，为医务人员提供便捷而且准确的检验结果。当然，历史的足迹是向前走的，所以我们也不能固步自封的仅仅以此为这就是最完美的检验技术，在全面发展的分子生物技术领域横向扩张，推动博大精深的分子生物学迈向辉煌。

1、临床医学中所运用到的分子生物学技术

1.1 分子生物传感器技术

分子生物学在生物体细胞内以电信号为主要代表形式。对于待检测物质而言，分子生物学通过生化技术将分子鉴别物质贴合在换能器上，这些鉴别物质包括在抗原、活性蛋白酶 、以及抗体核酸等在分子生物领域具有靶向功能的识别元件。当需要检测的物质在分子生物传感器上和鉴别物质融合，产生一些靶向性反应时，传感器上电信号敏感元件就会产生波动，从而输出需要检测物质的检测结果。这种分子生物学传感器技术广泛用于临床医学中，比如，手术室里的多种精密特定功能的医疗设备，还有ICU病房中监控病人生命特征的仪器都是使用分子生物传感器的缩影。

1.2聚合酶链式反应技术（PCR）

对于某些特殊的脱氧核糖核酸（即DNA）的合成，是需要在生物体外环境中通过一系列的合成酶反应，以及在高中低多种不同的温度中产生出变性、延伸、退火等多个周期变化促使待合成DN段快速的增长，这便是分子生物学的聚合酶链式反应技术，也是分子生物学中最重要的核心技术之一。现如今有很多根据聚合酶链式反应技术而衍生发展出来的新技术，比如像原位PCR技术、连接酶反应、实时定量PCR等等。这些新兴的诸多技术相对于传统的检验技术而言，具有很多优势：针对性大大加强、可控性显著提升、节约大量时间和成本等。聚合酶链式反应技术既能够运用在基因分离、RNA序列分析上，对于DNA和RNA病理诊断也有很好的临床经验；现如今仅仅在短短的10分钟就可以监测到待测血样中的的HCV及DNA的转录，这些都是由寡核苷酸完善传感器技术而得来的技术成就。

从人类基因图谱研究计划诞生以来的几十年间，分子生物学技术得到了快速的发展。人类已经弄清楚了很多种动植物的基因序列，虽然弄清楚了这些基因序列，可我们对于这些研究的基因序列在所属的生物体中所具有的重要功能仍然是模糊一片，尚未可知。所以，聚合酶链式反应技术应用的基因生物芯片脱颖而出，检测便捷、效率高能够在短时间内分析出海量的遗传信息。众多的探针分子被集成在支持物上，待与被检测物资融合反应后，由仪器收集到光电信号从而得出待测样品的检验结果。目前，科研人员主要将精力集中在病原菌基因检测的研究方向，很多种微生物的基因样本被集成在一张生物技术芯片上，在反转录基因技术的支持下，临床医护人员就可以观察病人的病原体发展进程、感染状态和病人的反应情况，从而制定出相应的治疗方案。

1.3分子蛋白组学

越来越多的科研工作人员投入到病原体和人类基因序列的科研攻关中来，导致分子蛋白组的研究突飞猛进。对于分子蛋白组学研究为临床医护人员发现了早期诊断和早期检测的生物标志物。在此基础上更加精细的了解了疾病的演化历程，从而也推动了针对该疾病的药物的研发。现如今，人体各个局部的器官的癌细胞发展是摆在科研人员和医护人员面前的一大难题。虽然生物分子蛋白组在此项困难面前小有探索，但由于癌细胞的病原诱因极为繁多复杂，而在早期应对的过程中诊断和治疗都有着这样或那样的缺陷。对于其他的关于生物研究方法而言，生物蛋白组学更贴近生命本源，实用性较强，其便于开展早期的检测和诊断，从而引导治疗。目前很多分子蛋白学组可以在各种各样的条件下取得分子蛋白的数据，这些数据包含分子改变以前以及改变以后，还包括很多经过翻译和修饰后的状态数据。这些都仅仅只是后期的对分子蛋白的研究，最主要的还是从源头上弄清楚，所以医学临床检测蛋白技术也是重点。以此分析在病理状态下的分子蛋白的裂解情况和活性特征。还有就是分子蛋白在不同的疾病和生命体当中所处在的位置和作用。分析分子蛋白复合物和分子蛋白――蛋白相互作用这两种方法已经成为主要的研究手段。

1.4分子生物纳米技术

随着分子纳米技术的逐步深入，临床医学也运用了很多纳米技术的药物，很多纳米装置也被广泛用于控制疾病，可以说纳米技术改变人类的生命系统。纳米技术可以用于检测人体内生化成分的状态数据，判断是否为机体提供其所需的微量元素；纳米技术还可以修整病变的基因，提前消除癌症的可能。分子纳米技术相比于古老的微量滴定板技术，分子纳米技术可以将具有特异性的抗体或者是抗原拴在纳米级别的物质表面，在特定酶或者荧光染料的基础上，对机体或病原做出有效的应对，纳米技术拥有全面的优势。

2、对于分子生物学技术的展望

在未来的研究领域里，在以全自动化为主导的大背景下聚合酶链式反应技术和定量聚合酶链式反应技术必定会是研究的重点项目。关于聚合酶链式反应技术污染问题也是亟需解决的问题，和聚合酶链式反应技术一起衍生出来的LCR也是一个研究方向。临床医学也可以逐步接受SDA和TAS，另外3SR也是一项重点技术，这些新的技术都可以是未来的研究方向。

总结

在分子技术高速发展的今天，有必要解决新的科研技术到临床医学应用的接驳问题上来。新技术发展得再好再高端，如果无法运用到实际领域，也无非是鸡肋一块。所以需要大力获取新技术在临床医学上的经验，在保证新技术安全运用到病患身上的同时，也要及时地记录新技术所收集到的数据，以便未来开发更加实用的技术推广到临床医学上来。

参考文献：

[1]王海英.分子生物学技术在医学检验中的应用进展[J].当代医学，2011，06：16.

第5篇：分子生物学的意义范文

关键词：分子生物学 实验教学 教学改革

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）09（b）-0050-01

分子生物学技术广泛应用于现代生命科学研究中的各个领域，它的高速发展推动了整个生命科学知识的快速更新。分子生物学是一门在实验基础上发展起来的学科，实验素质的培养及实验技能的训练对学生快速、准确吸收现代生物学的新成果、新知识、新发展及今后从事科研和实践工作都有着重要的意义。因此，“实践教育”在高校生物专业本科生的培养过程中尤为重要，无论是教授者还是受教者都应该重视分子生物学的实验课程。本科生分子生物学实验课程的合理安排和设计可提高学生的学习兴趣，促进他们对理论知识的理解和实验技能的提高。基于实验课的理论及实践在整个分子生物学教学过程中的重要性，及该学科高速发展的现状，有必要对实验课程的教学内容、授课方式等进行教学改革。

20世纪90年代，北京师范大学分子生物学教研组正式将分子生物学实验作为一门独立的课程，并作为生命科学各专业学生的专业必修课。单独开设分子生物学实验这门课后，在原有的基础上又增加了许多新的分子生物学技术和实验内容，学生通过此课程既学到了适应时代前沿的技术，又大大增加了他们的实践和动手能力[1]。这门课程的开设，从根本上转变了生命科学学生的知识结构，推动了教学内容现代化的进程。目前，国内一些高校已开设了分子生物学实验课[2]。通过对兄弟院校此门课程教学经验的借鉴以及在教授该课过程中的体验，本校分子生物学教学团队将原来的分子生物学课（双语）分成了两门独立的课程，即分子生物学原理（理论，双语）和分子生物学实验课。对分子生物学实验课程进行了以下教学改革。

1 分子生物学实验独立开课的必要性

在分子生物学的教学过程中，越来越多的教学工作者意识到，把实验教学内容从理论教学内容中剥离下来，形成一门独立的课程，设置固定的学分，更能够引起学生对该课程的重视。独立开课不仅让学生温习已学过的知识，而且还能接触到更多的分子生物学实验内容。例如，在实验教学与理论教学合并的情况下，由于教学时间和学分的限制，只能开设6个“验证性”的实验；而实验教学作为独立的课程之后，可以开设由2～3个“综合性”实验“牵头”，几个“子”实验组成的“实验类”。这种教学方式为学生创造了更多的操作机会，提高他们观察、分析问题的能力，加深他们对理论知识的理解，以及这些知识和技能如何在科研实践中应用。实验课的教学效果直接学生影响后续专业课程的学习。

2 实验课程的授课模式

经过教学团队的研讨，分子生物学实验课安排在分子生物学理论课后的学期开设，即大三下半学期，并采用2周集中实践的方式。这样安排有利于学生消化、吸收和巩固前面已学的分子生物学的知识，还有利于他们充分利用时间，系统性的完成综合实验，掌握分子生物学的实验操作技术。

3 实验内容的选择

实验内容是此门课程的核心和灵魂。合适的实验内容不仅能够引起学生的学习兴趣，还能够让他们更好的掌握相关的知识与技能，关系到学生是否真正具备将课堂上学到的实验技能应用到科研实践中[3]。因此，在实验内容的选择上应遵循以下三点：（1）尽量涵盖分子生物学基础实验领域；（2）体现现代分子生物学研究前沿的技术；（3）实验顺序的安排要符合科学研究由表及里，由浅及深的思路。在设计实验时，我们将整个实验课归纳成三类综合大实验，每类综合大实验下设与其相关的基础实验内容。以下将针对实验设计及讲解方式进行详细介绍。

如，综合大实验一：克隆基因。实验目的为理解并掌握分子克隆基因的实验流程及原理。在实验理论部分讲解时，需引导学生思考该实验的整体流程是什么？将会用到哪些基础实验？如，如何获得DNA（DNA的提取方法）？如何获得目的基因（PCR等技术）？根据思路，实验内容做如下安排：实验一，基因组DNA的提取以及DNA浓度和纯度的鉴定（第一天）；实验二，PCR体外扩增基因及扩增产物的检测（第二天）；实验三，PCR产物的纯化（第二天）；实验四，重组质粒的构建和筛选（第二天，第三天）；实验五，质粒DNA的提取（第四天）；实验六，重组质粒的酶切鉴定（第四天）。在第一天将综合大实验一的总体目标，实验流程及基本原理进行介绍。通过这样安排，学生不仅容易理解实验的总体目的和每个基础实验之间的联系，还容易掌握每个基础实验的原理及其在科研实践环节中的作用。

4 考核方式

此次教改的目的是全面培养学生分子生物学实践技能，因此，侧重实验操作方面的考核内容。这部分内容可以通过以下两种方式考核：（1）通过实际操作的方式考核。挑选一些较为基础，且耗时不长又便于操作的实验如琼脂糖凝胶的制作，电泳上样，PCR反应体系的制备，蓝白斑平板挑阳性克隆，DNA浓度的检测等进行操作能力考核。（2）通过闭卷考试的方式考核。在考试中大大引入与实验操作相关的题目，如计算PCR反应体系或酶切体系中各组分的含量等。此外，生物实验室的安全管理尤为重要。因此，实验室安全知识如使用DNA染料时的注意事项，带菌培养皿及废液的处理，监管类生化试剂的存放及使用要求等也是该课程考核的重要内容。除此之外，还要通过学生的实验态度，实验报告等全方面考核学生，目的是为了让他们认真的参与这门课程。

分子生物学实验技能是学生今后从事科研和实践所需的必要基础技能之一。当今，社会和高校越来越注重实践型复合人才的培养，加强实践教育正切合了当代高校培养人才的主题。希望该课程的教学改革能够抛砖引玉，为本校或兄弟院校其它实验课程的教学改革提供参考。

参考文献

[1] 向本琼，桑建利.北京师范大学生命科学与技术实践教学创新体系：高校生命科学基础课程报告论坛文集[M].高等教育出版社，2007：338.

第6篇：分子生物学的意义范文

关键词：合成类高分子材料 生物可降解 药物载体 生物医学

Doi：10.3969/j.issn.1671-8801.2013.08.066

【中图分类号】R-0 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801（2013）08-0070-02

生物可降解高分子材料在主链上一般含有可以水解的基团，如酯、酸酐、碳酸酐、酰胺或氨酯键等，在活体环境中，这些基团可以通过简单的化学反应或者酶催化作用而降解[1]，降解产物为水、二氧化碳等小分子，从而能够被生物体代谢、吸收或排除，对人体无毒无害，而且这类材料具有良好的生物相容性和亲和性，物理化学性质可调节等优点，可用于受损生物体组织和器官的修复、重建以及药物载体材料。

1 生物可降解高分子材料的分类

生物可降解高分子材料按其来源可以分为天然的和合成的两大类。天然的可降解高分子如壳聚糖、明胶、纤维素、淀粉等，因具有良好的生物相容性和可降解特性而被广泛用作药物载体材料[2]。Hejazi等[3]用化学交联的方法制备的四环素-壳聚糖微球，研究发现，通过调节PH改变微球中谷氨酰胺带电性质，可实现药物的靶向释放。淀粉微球在鼻癌治疗中的应用也越来越引起关注[4]。明胶是动脉栓塞疗法治疗肿瘤的常用天然基质材料。近年来研制的抗肿瘤明胶微球如甲氨蝶呤明胶微球、羟基喜树碱明胶微球等，研究证明其治疗效果明显优于传统给药方法，且理化性质稳定。然而，天然高分子大多具有热塑性差、成型加工困难、耐水性差，单独使用时性能差等缺点，应用中受到很多限制。

2 合成类高分子材料的分类

2.1 生物合成类高分子材料。合成类高分子材料可分为生物合成和化学合成降解高分子。生物合成可降解高分子主要是由微生物或酶合成，如聚羟基烷酸酯（PHAs），其具有良好的生物相容性，已被应用于药物载体、手术缝合线、植入材料、骨夹等生物医学装置。但是PHAs力学强度差、降解过慢，适合长期植入材料，为了满足实际要求，往往将不同种类的PHAs按一定比例共混，调节材料的强度和降解速度。Hu等[5]制备了PHAs类聚酯的三元共聚物，研究发现其具有较粗糙的表面，亲水性优于PLA等，材料表面的骨髓基质细胞生长量和成骨性都优于其它PHAs类聚酯。然而这种材料价格较为昂贵，限制了它的临床推广。

2.2 化学合成类高分子材料。

2.2.1 脂肪族聚酯类。化学合成的可降解高分子材料主要有聚酯类、聚碳酸酯、聚氨酯类和聚酸酐类等。脂肪族聚酯类是目前研究最多、应用最广的生物可降解合成高分子，常见的有聚乙交酯（PGA）、聚丙交酯（PLA）、聚己内酯（PCL）及其共聚物，它们具有良好的生物相容性、成膜性好、化学稳定性高、降解产物无毒无害、降解速度和物理化学性能可以通过调节聚合物组分、组成比例和分子量来实现，其单体大部分来源于植物、石油、天然气等再生资源，因此成为目前应用最广泛的合成类生物降解高分子材料[6]。聚乳酸（PLA）材料韧性差且降解慢，而PGA力学强度大，加工成型难度大，降解速度快，所以两者共聚可以取长补短，通过调节两组分比例和分子量改变共聚物的特性来满足实际应用要求。有时也会加入其它的聚合物来改善共聚物的性能，如把亲水性的聚乙二醇（PEG）（B段）插入到PLGA、PCL、LA或GA（A段）的链段中，形成温度敏感型嵌段共聚物ABA或BAB类型，用于调节共聚物的亲水性和降解速度。Ruan等[7]合成了PLA-PEG-PLA嵌段共聚物，并作为水溶性抗癌药物紫杉醇的药物载体，研究表明PEG的加入提高了聚合物的亲水性和释药速率。

2.2.2 聚磷酸酯类。聚磷酸酯类最近几年报道较多，在生物医学、塑料工业、饲料行业等都有应用，但在药物控释领域研究尤为突出。主要原因有三[8]，其一，聚磷酸酯中的五价磷原子结构使其更容易被修饰和功能化，可直接接枝药物分子或活性分子；其二，磷酸酯类大量存在于人体内，而且是细胞膜的主要组成之一，因此聚磷酸酯类在生物体内具有很好的细胞亲和性和细胞膜通透能力，而且易被水解和被酶分解；其三，肿瘤细胞内磷酸酯酶和磷酰胺酶等的含量和活性都高于正常细胞，聚磷酸酯载药微粒易被分解而释放药物，达到靶向释放的目的。因此，聚磷酸酯作为抗肿瘤药物的载体越来越受到重视。具有提高人体白细胞作用的茜草双酯和磷酰二氯缩聚反应合成的聚磷酸酯，可以作为抗肿瘤药物5-Fu的载体，降解释放的茜草双酯和5-Fu可达到治疗癌症放化疗引起的白细胞减少症和抗癌的双重功效[9]。Wang等人[10]用含阳离子的聚磷酸酯与其他聚合物合成三嵌段共聚物纳米胶束，作为带负电的小干扰RNA的基因载体，可较好的沉默细胞异性蛋白的表达。聚磷酸酯在组织工程领域也引起越来越多的关注。聚磷酸酯与对苯二甲酸乙酯的共聚物，可作为神经导管材料，生物相容性好，有利于神经再生长[11]。

2.2.3 聚氨基酸类。聚氨基酸具有很好的生物相容性和可降解特性，无毒无害，已广泛应用于药物载体、组织工程材料等生物医学领域。但因其降解性能难控，实际应用中常通过与其他化合物共聚，改变各组分比例、分子量等手段得到具有新特征的材料，如聚赖氨酸-聚乙二醇共聚物、聚天冬氨酸-聚乙烯醇共聚物、聚谷氨酸-氧化硅接枝共聚物、聚氨基酸-聚乳酸共聚物等。目前，研究最热的是聚氨基酸-聚乳酸共聚物。聚乳酸具有亲水性差、细胞亲和性不理想、结晶度高、降解慢的缺点，对聚乳酸的改性成为研究的重点。聚氨基酸含有羟基、氨基、羧基等多个活性官能团，可以固定蛋白质、多肽等生物活性因子，将聚氨基酸与聚乳酸共聚，不仅可以改善聚乳酸的亲水性、细胞亲和性和降解速度，还可以引入活性基团。叶瑞荣[12]等人用直接熔融法合成聚（乳酸-甘氨酸）和聚（乳酸-天冬氨酸），研究发现，改性后的聚乳酸为无定型态，结晶度降低，亲水性和降解速度均提高，可作为药物缓释材料。严琼姣等人[13]用3S-[4-（苄氧羰基氨基）丁基]-吗啉-2，5-二酮和丙交酯共聚，制备了RGD多肽接枝聚（乳酸-羟基乙酸-L-赖氨酸）共聚物，RGD修饰后的共聚物具有很好的神经细胞亲和性和亲水性，可作为神经修复支架材料。

2.2.4 聚碳酸酯。聚碳酸酯是一类环境友好型和生物相容性较好的高分子材料，因主链和侧基的不同而种类繁多，可通过引入功能化侧基（如羧基、羟基、氨基、双键等）和化学设计分子主链等方式，改变其亲水性、降解速度和热力学性能，同时还可以接入多肽、抗体等活性基团。近年来在药物控释系统、手术缝合线、骨固定材料等领域应用越来越广泛。聚碳酸酯根据主链结构的不同，可分为脂肪族聚碳酸酯和含芳香族主链的聚碳酸酯。聚碳酸三亚甲基酯（PTMC）是最常见、研究最多的线型脂肪族聚碳酸酯，在体内生物酶的作用下可加速其降解[14]。聚碳酸酯可通过引入功能化侧基、物理共混和化学共聚的方法进行改性。Zhuo等[15]以甘油为起始原料合成了主链含有羟基的聚碳酸酯，研究证明该聚合物具有较好的生物相容性，羟基的引入改善了聚合物的亲水性和降解特性。Albert-stson等[16]制备了以PTMC为载体的阿米替林释药模，但是药物释放速度很慢，通过PTMC与一定量的聚酸酐共混，可明显提高阿米替林的释放速度。商品名为Maxon的生物可吸收手术缝合线就是由32.5%（摩尔比）的TMC与GA共聚得到的Poly（GA-co-TMC），该聚合物具有很好的弹性，弥补了PTMC降解速度慢的缺点[17]。

2.2.5 聚酸酐类。聚酸酐类最早由Bucher和Slade在1909年合成。直到八十年代，人们发现它的易水解特性才将其应用到药物缓释体系中。聚酸酐具有以下特点：①表面溶蚀的降解特性。其在人体内的药物释放接近零级释放，且无药物暴释现象。②降解速度可调节。可以通过调节共聚物的组成、组分比例和分子量等调节降解速度和药物释放速度。③具有良好的生物相容性，对人体无毒害作用。④在药物释放领域具有良好的药物稳定作用。目前，用聚酸酐局部控制给药体系治疗实体瘤癌症已引起高度重视，成为研究的热点。美国FDA已批准其用于复发恶性脑瘤的辅助化疗。

3 应用和发展趋势

目前，合成类生物可降解高分子材料在药物控释体系、组织工程、手术缝合线、超声造影等领域已经得到广泛的关注和应用。在药物控释领域，根据作用部位不同，可加工成微球、纤维、片剂、膜、棒、纳米乳和亚纳米乳等。为了提高药物的靶向性，纳米颗粒和磁性纳米颗粒成为研究的热点。单个的聚合物材料因自身缺点往往不能满足生物医学的要求，常与其他高分子共聚、共混或引入活性官能团，通过改变各组分配比、分子量、制备方法和条件等因素，或对侧基进行功能化修饰，制备出符合现实要求的、兼顾各自优点的新型高分子材料。当然，新型材料制备的经济成本和工艺实现工业化等问题也应引起重视。未来，合成类生物可降解高分子材料在生物医学领域的应用会越来越广阔。

参考文献

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[13] 严琼姣，李世普，殷义霞等.RGD多肽接枝聚（乳酸-羟基乙酸-L-赖氨酸）的制备与表征[J].中南大学学报，2008，39（6）：1190-1195

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[15] Wang X L ， Zhuo R X， Liu L J ， et al. J. Polym. Sci，Polym. Chem. 2002， 40： 70-75

第7篇：分子生物学的意义范文

摘要：简要介绍生物工程专业分子生物学学科特点及学生学习中遇到的困惑，对分子生物学教学改革进行了探讨，并取得了较好的教学效果。

关键词：分子生物学；生物工程；教学改革

生物工程专业是以生物学基本原理为理论基础,以工程学的方法研究并解决生物技术和生命科学中的技术问题。从人才培养的行业要求看,作为生物工程专业的应用型人才,在知识的储备方面,应具有一定的专业基础知识、宽广的人文社会知识、较强的实践管理知识以及相关的其它知识；在实际能力培养方面,应该具备较强的社会生存适应能力、知识更新能力、工程管理实践能力、创新能力；在素质要求方面,应具有良好的思想道德素质、科学文化素质和身体素质[1]。分子生物学是前沿性很强的一门基础课,目前,分子生物学已经深入到生物学科的各个领域,我们应当适应学科发展的实际情况,开拓思路,与时俱进,使分子生物学课程教学为实现培养应用型生物工程专业人才目标服务。

一、分子生物学课程教学改革的必要性

（一）分子生物学课程的重要性。

分子生物学是生物工程专业的专业基础课，是现代生物学综合发展的最高水平。现代分子生物学以跃入学科高速发展期，以渗透到生物的各个学科并作为深入研究的工具和平台。由于分子生物学是在分子水平上对生物进行探究和改造，其研究成果能够从生物的本质上认识和利用生物，因此，分子生物学对生物工程本科是非常重要的课程。

（二）分子生物学在生物工程专业本科学生未来发展中的作用。

分子生物学对进一步深造的学生奠定了专业基础，对生物工程本科就业的学生来说也有重要的作用。就业在与分子生物学间接有关岗位上的学生，可能在其某些环节上与该学科有关；对在分子生物学直接有关岗位上就业的学生，作用当然会更大,其就业情况详见调查表。

（三）分子生物学课程教学改革的必要性。

分子生物学内容繁杂、发展迅猛。针对学生在该课程学习中反映的理解困难,为了帮助学生掌握分子生物学基础理论知识和提高实验技能，激发学生学习的主动性和积极性,亟需对目前的分子生物学课程教学进行改革。

二、教学改革的实施方法与效果

（一）选择好教材, 重视知识更新。

教材是学生获取知识的首要途径。对于首次接触分子生物学的学生来说，选择一本合适的教材，既可以使学生克服畏难情绪，也有助于学生理解抽象概念与规律，建立起对该门课程的兴趣和信心，顺利地迈进分子生物学的大门。首先，我校生物工程专业分子生物学课程安排在第三学年第一学期，学生虽然已经学过了生物化学和遗传学，分子生物学的大部分概念、内容对学生而言仍是晦涩难懂，导致学生产生畏难情绪。其次，由于分子生物学发展日新月异, 新知识新技术不断涌现, 新版教材不断推出，给教材的选择带来了一定的困难。只要我们能够把握该课程的基本脉络并对更新的知识作适当的补充，就能又快又好地掌握该门课程。我们积极收集最新的教材和资料,不断更新教学内容。通过比对各种教材内容、体系设计和风格特点, 我们选用了朱玉贤等主编的《现代分子生物学》，该教材综合了生命科学在分子水平上所取得的研究成果、基本规律、原理与技术，全面完整地反映了分子生物学各领域的最新进展[2]，符合生物工程本科教学的要求。

（二）制定科学合理的教学方案。

目前分子生物学理论课中,有三个比较突出的问题：一是课时少内容多；二是内容较抽象；三是教学内容与很多学科相互联系、相互渗透。为了使本学科与其它课程的知识紧密衔接而又避免重复, 合理取舍教学内容, 制定切实可行的教学方案, 教学内容选择时把握三个原则：第一，侧重学科的基本理论和基本技能；第二，注意一些趣味性的动画和模具等的使用；第三，注意和相关科目教师的教学交流，淡化与其它学科重复的内容。对于学过的知识只做简单的复习, 而在此基础上将知识向纵深、向高层次扩展。

（三）把握学科特点, 激发学生学习兴趣。

实践证明, 培养学生学习兴趣是开发学生创造性思维能力、提高教学效率的必要措施之一。在教学中合理地穿插具有趣味性、新颖性、启发性和热点问题的知识。例如在学习逆转录时，我们可以穿插讲解AIDS病毒的复制转录机制，这样通过理论和实践结合，不仅可以加深学生对该知识点的理解和记忆，而且学生听后兴趣盎然，视野开拓，将有利于激发学生的求知欲和培养学生的创造力。

（四）改进教学方法与手段。

分子生物学是一个抽象繁杂的知识体系，传统的“填鸭式”教学方法很难使学生深入理解和掌握，因此迫切需要改进教学方法和丰富教学手段。

1.采用现代化多媒体手段。多媒体教学利用动画展示事物发展的动态或推理的全过程，将抽象的理论的东西形象化具体化，能给学生创造更生动的实际情境，更多样地体验理论的实用性，并充分激发学生的学习兴趣和潜能，能够有效的克服传统教学方式的缺陷。对于分子生物学这类信息量大图文并茂的课程来说，采用多媒体教学特别适合，可使学生产生新鲜感，激起学习热情，提高教学效果。

2.强化教学互动。在教学中，要加强教与学的互动，使学生融入到课堂教学中，最大限度地调动学生的学习积极性。老师详细说明各章节的重点和难点，鼓励学生结合教材主动进行学习，带着问题进入课堂，同时在讲课时，有意识地穿插一些具有趣味性和启发性的热点问题，引导学生积极思考，激发学生探索知识的兴趣，将抽象的分子生物学知识理解透彻，有利于培养学生的创新思维能力。

3.培养科研创新能力。根据教师自身的研究项目充实课堂教学内容，把相关的知识融入到教学中，从项目的立题依据、研究方法、科研成果等方面进行阐述，使学生领悟分子生物学的研究思路和意义，开拓学生的思维，激发求知欲，逐步培养学生的科研兴趣，提高学生的基本科研素质。

（五）重视分子生物学实验,培养学生的实践操作能力

分子生物学是一门以实验为基础的课程。因此，在分子生物学教学中开设实验课是十分必要的。分子生物学技术内容丰富，学生通过动手操作，不仅可以增加对所学理论知识的感性认识，而且可以把所学理论运用到实践中解决实际问题。因此，开设分子生物学实验是加深学生对理论知识的理解，培养学生独立思考和独立工作能力以及创造能力的良好途径。

实验课作为理论知识的“现实版”,也是培养学生动手能力和科研能力的实践课。在实验课教学工作中,应加强所选实验内容的针对性、完整性和先进性。在实验过程中,应注意对学生分析解决问题能力、实验设计能力以及思维能力的培养和锻炼[3]。

（六）利用网络资源,提高学生获取知识的能力

互联网上的信息资料和研究成果可以共享,掌握互联网资源的查询和利用是了解学科发展动态和获得已有研究成果的有效途径。

三、总结与展望

通过我们的教学改革，生物工程专业分子生物学教学效果得到明显改善，学生的出勤率增加，课堂气氛活跃，自主学习能力、思考能力和分析解决问题能力均明显提高。为了进一步提高生物工程专业大学生的实践和创新能力，尚需在以下三个方面加强改革：第一，鼓励学生参加教师的科研项目，使教学和科研相互促进，在科研中提高综合素质；第二，进一步提高任课教师的教学水平，大力发展计算机辅助教学，以更加灵活多样的方式完成教学；第三，结合分子生物学学科特点和学生学习时的困惑，应寓教于乐，夯实基础，开拓视野，培养喜欢学科、热爱专业、认真学习和综合素质高的生物工程专业本科应用型人才。

参考文献：

[1]刘迎春,熊志卿.应用型人才培养目标定位及其知识、能力、素质结构的研究[J].中国大学教学,2004(10):56-57.

[2朱玉贤，李毅，郑晓峰等.现代分子生物学第三版［M］北京: 高等教育出版社，2007

第8篇：分子生物学的意义范文

[关键词]分子生物学 实验教学 课程教学 改革

分子生物学自20世纪50年代以来就是生物学的前沿与生长点,主要研究的是生物大分子的结构和功能,并试图根据化学和物理规律来解释生命现象,是生命科学在发展的过程中产生的一门学科。分子生物学这门学科是高等院校生物专业开设的主干课程之一,其自身特点是:理论性强、符号名词多、模型假说多、难懂难记。照本宣科式的教学方式很容易使学生对抽象的专业内容无法理解,教学效果不好,因此,需要我们大胆进行教学改革,采用引导,启发,讨论等教学手段,适应时展需要,培养学生良好的专业素质和获取知识的能力。

一、分子生物学课程教学改革

1.分子生物学课程教学存在的问题

分子生物学的理论性很强,有一定难度,如果采用填鸭式教学的方法会大大遏制学生学习的兴趣,影响学习积极性。另外,分子生物学的教材种类较多,有些是按照生物大分子的结构功能和应用等来编排的;有的是围绕中心法则来编排的;有的是按照分子生物技术的类型来编排的,可能存在与基因工程,生物化学等课程相互重复,相互渗透的情况。

2.分子生物学课程教学改革的方案

(1)优化课程教学内容

分子生物学课程中设计生物大分子结构的内容可以适当简化,避免课程之间的重复,分子生物学实际上是由生物化学延伸而来的,许多教材中重复了大量的生物化学中的有关内容,这部分内容讲解时可以压缩,而突出分子生物水平上的新知识,包括分子机制的原理,分子间相互作用关系,最新的分子生物学研究方法等核心内容。结合Nature和Science的最近研究成果,使学生了解目前国内外分子生物学最新的研究热点。

(2)课程教学方法的改良

分子生物学的理论知识,例如DNA复制,转录,翻译;基因表达调控等内容抽象,由于这些生物大分子是看不见摸不着的,本身学生也只有一个模糊的认识,如果再加上生硬重复的转录复制等机制,更容易使学生听得云里雾里,严重打击其学习积极性。因此,必须结合多种教学方式,采用提问题,引出学生的思路,对一些日常生活中常见的现象,例如,父母与子女的长相为何很相似,刑侦案件通过血迹破案的原因,镰刀型贫血病的产生机制,微生物为何生产出效果极佳的药物等等,可以将这些内容作为一

个个的切入点,剖析其机制及理论的依据(即教材内容),这些与生活和专业相关的话题可以激发学生的求知欲与好奇心,说明学好这门学科的实际意义。教师备课应依据教学内容要求、学生生活经验积累, 寻求有利于教学的生活案例,找到学科教学与生活教育的结合点, 把学生感兴趣的问题提示给学生。另外分子生物学课程中不乏经典的实验发现和重要技术发明,此时要从探索发现的角度剖析这些重要发现和发明产生的偶然性与必然性,使学生能够理解自然科学中的奥秘的发掘过程,学习科学家们的研究精神和方法,明白“授人以鱼”不如“授人以渔”的道理。

(3)教学资料的整合

通过将每节课的主要内容整理发给学生,让他们自己可以复习,提出问题后进行一一讲解。课堂上对幻灯内容进行选择性地研讨,引发学生进行课堂讨论,并安排学生组成兴趣小组,拟定题目进行分组讨论,最后在课堂上用幻灯讲解自己的观点,并将幻灯资料收集印发。

二、分子生物学实验教学改革

1.分子生物学实验教学存在的问题

分子生物学的理论性较强,如果实验内容安排过少不利于理论知识的理解,目前理论学时与实验学时的比例为2.5:1,如果进行系统实验需要更长的实验学时,分子生物学的实验试剂昂贵,实验周期长,一般高校都受到实验经费的限制,在此情况下,更需要高效地利用教学资源开展综合性强的实验。学生在课程实验过程中,经常反应出内容过于单一,系统性不强的问题。

2.分子生物学实验教学改革的方案

分子生物学实验是解析分子生物学重要理论知识的手段。随着社会各方面对学生动手能力、综合素质和创新能力提出了更新、更高的要求。生物专业本科学生的实验课程可以综合性实验为主,便于深入理解理论知识,在此基础上引入一些具有设计性的实验项目。通过开设综合性实验培养学生的综合分析能力、实验动手能力及查阅中外文资料的能力。通过开设设计性实验的目的在于着重培养学生独立解决实际问题的能力、创新能力、组织管理能力和科研能力。

(1)综合性实验教学方案改革

由于分子生物学与基因工程在实验方面有较多重复的内容,可以结合专业特点将分子生物学实验,基因工程实验和其他专业课程实验部分融合在一起,组合成有特色的生物专业综合实验。因为各个高校的生物专业各有侧重点,包括环境,食品,植物,防疫等诸多方向,通过结合专业方向将分子生物学与其他专业方向课程实验综合起来,最后提交综合实验论文。生物专业学习的科目较多,课业较重,想要学好学精必须投入大量精力,如果教师在教学过程中结合课程的交叉性,设立系统性较强的综合实验,便于学生在头脑中建立完整的专业框架。例如,食品发酵专业的综合性试验可以将:食品中几种重要工业微生物的分离纯化;微生物的PCR鉴定及扩增产物的回收;克隆及转化大肠杆菌实验;质粒提取及定性定量分析;蛋白质SDS-PAGE电泳;利用分离纯化的微生物进行发酵实验等内容结合在一起建立系统的涵盖分子生物学,基因工程,食品发酵的综合性实验课程。这部分内容主要结合的是专业基础课程和专业课程的实验,使学生真正体会学习到生物专业的应用性。

(2)设计性实验教学方案改革

设计性实验可由指导教师出题目、给方案、给实验目的要求和实验条件,由学生自己拟定步骤、自己选定仪器设备、自己处理数据。更进一步的设计性实验则是在指导教师出题后,全部由学生自己组织实验,甚至可以让学生自己选题、自己设计,在教师的指导下进行,以最大限度发挥学生学习的主动性。例如,通过不同的方法对蚕豆进行胁迫处理,然后检测某基因及表达水平的变化;或以原核细胞为主体,给予不同的条件处理,分析蛋白表达的变化等探究学习。虽然强调学生学习的自主性,但决不能放弃教师的指导和帮助。

综合性实验和设计性实验根据具体情况进行调整,但分子生物学实验课程与其他相关课程的结合对生物专业的学生更加系统地学习专业理论与技术是很重要的。

3.实验教学方法的改革

如果没有有效地利用方案,发挥方案的优势,使学生对项目产生浓厚的兴趣和主动性,实验可能达不到理想的效果。根据具体情况,引入多种教学方式,如建立分子生物学实验教学网络平台,及时交流实验经验体会,或者采用多媒体的教学方式,将原来死板、枯燥的实验原理变得生动、具体、形象、逼真。这种集声音、图像、动画及文字等与一体的多媒体教学方式也是生物学教学理想的教学方式之一。在实验教学过程中,教师在讲解时要有针对性地联系相关专业理论知识,以加深学生的印象。实验结束后不要仅仅通过实验报告和考勤评价学生的实验技能,而应根据其实验思路,实验操作,解决问题的能力,团队协作能力等方面进行综合评价。除此之外在暑假期间鼓励学生从事开放实验的训练,提高学生的实验技能,使实验教学质量能够不断提高。

分子生物学教学改革是一项系统的改革,涉及到很多相关课程。目前我们还处于摸索和实践的阶段,教师任重道远,需要不断提高自身业务水平,不断探索,不断实践,不断创新,不断总结,把教学工作开展得更生动活泼,更有效果,为国家培养出更多高素质的生物技术人才。

参考文献:

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[4]何国云.构建生物课堂教学的生活化[J].课改连线.

[5]张光青.比较法在生物教学中的应用[J].教学点滴,2004,(10).

[6]张海珠,张先云.生物学教学中探究性学习之我见[J].生物学杂志,2002.

[7]李玉霞.生物学教学滞后的原因与对策[J].生物学教学,2001.

[8]徐敬明.生物学多媒体CAI 的实践与思考[J].临沂师范学院学报,2002.

第9篇：分子生物学的意义范文

关键词：分子生物学；教学方法；实践教学；改革

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）06-128-02

21世纪科技快速发展，被誉为是生命科学的世纪。分子生物学就是在生命科学发展过程当中诞生的一门知识面覆盖广、实验性极强的新兴学科，是从分子水平上揭示生命的奥秘，是生命科学的带头学科和前沿，与信息技术、材料技术并列为当今世界三大新兴技术，已经广泛渗透并应用到医学、农业、工业等各个领域，成为研究其他各个学科的基础和手段[1，2]。该门课程既有抽象、前沿的知识点，又有技术性极强的实验内容。如何让理论与实践完美的对接与碰撞，实现“转基因重组”，如何利用现代科学技术如运用多媒体手段、互联网等提升教学水平，如何利用幽默的语言和多变的教学方式让枯燥、抽象的分子生物学课程“焕然一新”，创造出别样的课堂氛围，让学生全面的理解分子生物学的基本知识、原理和技能，激发起他们对该门学科的兴趣，提高他们的综合素质，是我们在教学工作中一直思考和探索的问题。作为农科类高校，多年来，我校在注重学生理论知识的掌握下不断加强学生的实践操作能力，依据该学科的特点和农科类专业培养人才的目标和学校制定的教学计划与改革要求，在实践教学中不断进行改革探索，并取得了不错的教学成果。

1 分子生物学教学方法与实践教学现状

目前，农业院校分子生物学的教学课时一般都在30～40学时，我校园艺专业分子生物学作为一门专业选修课，课程设置是理论32学时，实验10学时。而分子生物学理论内容抽象难懂，实验性强，但实验都依附于理论课的内容，大多为一些基础的验证性实验，例如植物DNA的提取、PCR、蛋白质的提取与纯化、基因克隆等，学生只要按照老师设计好的实验步骤进行操作即可，这样就缺少了学生主动思考的环节，只是被动的接受，并且在本科教学中又受到学时少和学生人数多的影响，学生不可能全部进行操作。并且现在主要以理论课的考查为主，实验成绩占的比重小，直接导致学生实验课积极性不高，从而减弱了他们的操作能力和创新能力。

2 分子生物学教学方法与实践教学改革内容

分子生物学是一门基础性学科，其技术广泛的应用在现代农业上。作为农科类高校，为培养高素质的农科类高素质人才，实现农学与分子生物学有机结合，现进行以下5个方面的教学改革。

2.1 统筹安排教学内容，构建完善的理论教学体系 分子生物学主要包括重组DNA技术、基因表达调控、结构分子生物学和基因组、功能基因组与生物信息学这4个方面的研究[2]。我校农学院园艺专业这门课课程时间安排在第三年第一学期，学生已经学习了一些基础性学科，如生物化学、遗传学、植物生理学等，而分子生物学与这些学科有密切的联系，在内容上相互渗透，并有一定的重复性，所以在授课时要突出重点难点，对每一章节的内容有所取舍，避免交叉重复。再如“复制、转录及翻译的全过程”、“核酸的结构特点”等内容在生物化学和遗传学中已经详细的讲过，因此在分子生物学这门课的讲授过程中要淡化这些重复的内容，把重点放在整个分子的机制上，从而使得教学内容和教学时间得到合理的优化[3]。

2.2 优化整合实验内容，建立完整的实验体系 分子生物学实验性很强，因此实验教学在教学过程中占据重要地位，也是培养学生实践能力和创新能力的关键环节。根据本学科的特点，精心筛选整合实验内容，从验证、综合和探索3个方面构建实验教学体系，并且鼓励学生自己设计实验方案，老师只是给予适当的提示，充分发挥学生在实验中的主动性，打破传统的教学方式。

为此，我们从实验教学内容、思路设计、结果评价3方面进行改革，将原先分散单独的实验内容连贯起来，确保实验的综合性和连续性。在教学方式上，一个班级30人，如果简单重复做一个完全相同的实验，意义不大，也是对人力资源的浪费。将一个班级分成若干个小组，通过实验的合理设计，创造不同的变化，每个小组之间的结果又可以相互比较，不仅提高了教学的效果，而且锻炼了学生科学分析问题的能力。

2.3 以科研促进教学，培养学生创新意识 钱伟长院士说：“大学必须拆除教学与科研之间的高墙，教学没有科研做底蕴，就是一种没有观点的教育，没有灵魂的教育。”[4]说明教学和科研是不可分割相互促进共同发展的，教学是基础，是核心；科研则是教学的延伸与发展[5]。在授课过程中，应该根据本课程的特点，充分发挥授课老师的科研优势，将其研究的内容适时的渗透到课堂教学中，并让学生参与到相关的科研活动中，这样既有利于激起学生的学习兴趣，又能够加深对所学知识的理解，提高他们的创新能力。

2.4 采用多样化的教学手段，提高教学效率 现如今，多媒体教学是课堂教学发展的新趋势，它集图像、文字、声音、动画、视频为一体，形象生动的展现一些条条框框规律性的问题，使学生很容易接受新的知识，并且更能够理解其中的奥秘[6]。特别对于分子生物学这门学科来说，它枯燥乏味、抽象难懂，而运用多媒体技术，从声、像、音等方面来刺激学生的感官，则可增加学生学习的兴趣，活跃课堂氛围，生动、快速、准确、科学的传达所教学的内容。运用多媒体教学手段能够在有限的课时内传达更多的信息，弥补传统教学的缺陷，提高教学效率。

2.5 课程考核机制 伴随着教学方法的改进，课程组也积极的探索课程考核机制的改革，力求从全方位来考察学生的综合能力，改变传统的应试教育，而不是简单地只把期末考试成绩作为最终成绩。将该课程的考核分为实验成绩、理论成绩和日常出勤和作业完成情况3部分，分别占40%、40%和20%，相对以往的教学更加注重了实验课的考核，以此来提高学生的实验动手操作能力。实验课学生成绩考核标准：（1）平时的实验态度（20%）：包括实验过程是否积极参与，与团队的协作完成情况；（2）基本的实验操作（40%）：包括实验素养、操作过程与仪器的正确使用情况；（3）实验设计（40%）：包括自主设计实验步骤、实验过程等。

总之，通过对学生动手能力、操作能力、创新能力等多角度的考核，从而合理地评定学生的课程成绩，做到公平、公正。

3 分子生物学教学方法与实践教学改革成效

3.1 确立了改革的方向和目标 分子生物学发展迅速，内容更新快，传统的教学方法已经不能适应该学科的发展。多年来，课程组一直在探索其改革的目标和方向，不断地学习和借鉴其他农学院校的课程设计，总结他们的改革经验，确定了以提高学生创新能力和培养高素质人才为目的的改革方向，在教学过程中，将理论与实验两大教学体系有机结合，充分体现学生的主动性，科学合理的安排各个教学实践内容，不断的优化建立起来的实验教学体系。

3.2 科研与教学完美结合，构建了较高层次的实验体系 分子生物学实验优化整合后，整个实验涵盖分光光度技术、离心技术、电泳技术、PCR技术和基因重组技术等，构成了较高层次的实验教学体系，提高了实验教学水平，适应了学科的发展，并且实验教学与教师自身的科研项目完美结合，以科研优势促进人才的培养。

4 结语

以上是我们在分子生物学教学方法和实践教学改革方面的一些探索与经验总结，在实际的教学过程中也取得了良好的效果。但教学改革是一个系统工程，需要长期不断的进行实践、探索和总结。对于分子生物学这门内容更新速度快、概念抽象、实践应用性强的学科来说，我们将以培养“创新型、应用性”人才为目标，不断的深化理论和实践改革，推进分子生物学课程改革更上新的台阶。

参考文献

[1]郝福英，周先碗，黄玉芝，等.生命科学实验技术[M].北京：北京大学出版社，2004.

[2]李彦杰.地方高校《分子生物学》理论教学改革初探[J].四川职业技术学院学报，2012，22（6）：65-66.

[3]朱玉贤，李毅，郑晓峰，等.现代分子生物学[M].北京：高等教育出版社，2013.

[4]姜寒玉，司怀军，魏小红，等.分子生物学教学方法初探[J].教育教学论坛，2012（34）：96-97.

[5]白朴存，李春萍，宋银敏.科研促进本科教学的研究与实践[J].内蒙古工业大学学报（社会科学版），2006（2）.