分子生物学技术精选(九篇)

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第1篇：分子生物学技术范文

关键词：羊肉；鸭肉；分子生物学；鉴别

Abstract： This study has established a molecular biological method for the identification of mutton adulterated with duck meat. Based on the target genes， namely the mitochondrial cytochrome b gene （cytb） sequences of mutton and duck， we designed one universal forward primer （F） and two specific reverse primers （Rmutton and Rduck） and mixed them in a certain proportion. The target DNA fragments were obtained by one cycle of polymerase chain reaction （PCR） amplification. By the sizes of the DNA bands in the agarose gel， we judged whether the mutton was adulterated with duck. Results indicated that duck adulteration in the tested samples could be confirmed by the appearance of specific bands at both 367 and 480 bp. On the other hand， the appearance of specific bands at 367 bp but not at 480 bp could not confirm mutton adulteration with duck. The proposed method in this study was accurate， reliable， simple， quick and useful for meat species screening and the detection and supervision of adulterated meat.

Key words： mutton； duck； molecular biology； identification

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201705009

中D分类号：TS251.7 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2017）05-0046-05

羊肉性温，中医认为进食羊肉可以补虚益气，促进人体血液循环，提高抵抗力，因此羊肉成为冬季滋补及抗寒的重要食物来源[1]。近年来，随着生活水平的不断提高，羊肉及其制品的消费量不断上升，涮羊肉、烤羊肉等都深受消费者的喜爱[2]。然而部分商贩为了获取不法利益，利用食品质量检测手段的不足，用价格相对低廉的肉类冒充羊肉或者将其掺入羊肉中进行贩卖，尤其是羊肉卷和羊肉串等加工后的羊肉制品，消费者难以从形态纹理和肉质口感上对其进行识别，这种掺假造假的行为严重干扰市场秩序，影响消费者的身体健康和合法权益[3-5]，因此加强对该类食品的品质鉴别十分必要。

早期的肉源鉴别技术主要依靠光谱、色谱及酶联免疫吸附测定等技术[6-10]，但因操作复杂、耗时耗力且对样品要求高而不能满足对肉制品进行准确、快速鉴别的需求。随着基因工程的普及推广，以聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）检测为代表的分子生物学检测手段已成为各类食品掺假检测的标准化方法[11-12]，也是转基因食品判别技术研究的热点方向。

根据线粒体基因组DNA序列差异设计物种特异性引物在常规PCR方法中已见报道[13-14]，但多数方法一次只能扩增一个目的片段，如果单独检测每一个项目，则存在费时费力、步骤繁琐和消耗试剂量大等弊端。因此，亟需建立一套准确度高、重复性好且特异性强的分子生物学检测方法，为规范市场秩序、保障食品安全提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜羊肉、鸭肉、鸡肉和牛肉样品均购买于农贸市场。

动物组织全基因组提取试剂盒 北京全式金公司；Taq DNA聚合酶、PCR缓冲液、琼脂糖 生工生物工程（上海）股份有限公司；dNTP、核糖核酸酶A、DS2000 DNA Marker、1 kb DNA Ladder Marker、蛋白酶K溶液、胶回收试剂盒 日本TaKaRa公司；其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

Thermal Cycler PCR仪 美国Hybaid公司；Dyy-11凝胶电泳仪及电泳槽 中国六一机械厂；AlphaImager HP凝胶成像系统 美国Alpha Inotech公司；Microfuge 22R高速冷冻离心机 美国Beckman公司。

1.3 方法

1.3.1 DNA提取

1.3.1.1 纯肉样DNA提取

称取羊肉、鸭肉、鸡肉和牛肉各20 mg左右，分别置于研钵中用液氮研磨至粉末，使用DNA提取试剂盒提取各肉样总DNA。并对提取得到的DNA进行纯化，除去残存蛋白质和RNA，使用紫外分光光度仪和凝胶电泳测试DNA的浓度及纯度，并将DNA稀释至质量浓度为20 ng/μL备用。

1.3.1.2 羊肉、鸭肉混合样品的制备及DNA提取

分别称取99 g羊肉和1 g鸭肉，将两者绞碎并混合，再用电动组织匀浆器进行研磨、匀浆，制成掺杂鸭肉的混合肉样，取20 mg混合肉样按1.3.1.1节的方法提取其DNA并进行检测，将DNA稀释至质量浓度为20 ng/μL备用。

1.3.2 引物设计

在GenBank中检索得到羊（accession EM130780.1）和鸭的线粒体基因序列（accession KC466567.1）。通过LaserGene中的MegAlign工具在基因库中分析和比对羊、鸭的线粒体基因保守序列，确定针对不同物种线粒体细胞色素b基因（cytb）中的特定片段，分别设计2 种物种的相同上游引物F和具有各自物种特异性的下游引物（羊引物R羊、鸭引物R鸭），引物信息详见表1。

1.3.3 引物特异性验证

分别用羊肉、鸭肉、鸡肉和牛肉的全基因组作为PCR扩增模板，加入羊肉特异性引物（F/R羊）得到PCR扩增a物，取5 μL产物进行凝胶电泳检测，验证羊肉引物的特异性。鸭肉引物（F/R鸭）的特异性验证同羊肉引物。

1.3.4 羊肉、鸭肉成分的鉴定

将羊肉特异性引物和鸭肉特异性引物混合，使用提取的羊肉、鸭肉及其混合肉样的DNA作为模板进行PCR扩增，多次优化实验以确定引物配比，其最佳反应体系见表2。

最佳PCR反应条件为：94 ℃、5 min；94 ℃、30 s；50 ℃、30 s；72 ℃、30 s；32 个循环；最后72 ℃延伸8 min。取5 μL产物进行凝胶电泳检测。

1.3.5 羊肉真伪鉴别

随机抽取在售羊肉5 批，按照1.3.1.1节的方法提取肉样DNA，并按照1.3.4节进行PCR检测和凝胶电泳，鉴定此5 批肉样中是否含有鸭肉成分。将市售羊肉PCR检测扩增出的条带进行切胶回收，分别送至青岛擎科生物技术有限公司进行测序，并将测序结果与GenBank数据库中羊和鸭的线粒体Cytb基因序列进行比对。

2 结果与分析

2.1 肉样DNA质量及纯度检测

采用1.3.1节中的方法提取的羊肉、鸭肉、鸡肉、牛肉及混合样的DNA凝胶电泳结果见图1。

由图1可知，所有样品的条带清晰，无明显拖带且电泳孔亮度不明显，说明提取的总DNA无降解、无蛋白质残留。用紫外分光光度仪测得DNA样品的OD260 nm/OD280 nm均在1.8～2.0之间，符合进行PCR的要求。

2.2 引物特异性检测

基于PCR手段对样品进行鉴别时，首先必须确定合成的引物是否具有特异性，以确保用此引物进行的PCR反应能得到特异性目的片段，进而确定其能否满足检测需要。按1.3.3节的方法分别使用羊肉引物（F/R羊）、鸭肉引物（F/R鸭）对4 种肉样进行PCR扩增，结果见图2～3。

由图2～3可知，仅在羊肉样品中检测到单一目的条带，而在其他肉类中未检测到条带，说明本实验设计的羊肉引物（F/R羊）具有特异性；使用鸭肉引物进行PCR反应，同样仅在鸭肉中检测到明显的目的条带，说明设计的鸭肉引物（F/R鸭）特异性良好。

2.3 羊肉中鸭肉成分的鉴定

按1.3.4节配制PCR扩增体系并进行PCR扩增，羊肉、鸭肉及其混合肉样的电泳结果如图4所示。

由图4可知，经过调整引物比例和优化反应参数，在相同的反应体系下，单一模板及混合模板的PCR产物条带均清晰、单一，并与引物设计中的预期条带大小一致，且混合模板的电泳条带差别明显，说明本研究用于羊肉中鸭肉掺假鉴别的PCR检测方法可以达到预期效果，2 种肉类均可实现特异、高效的PCR扩增与鉴别。

2.4 市售羊肉的PCR检测

根据上述检测方法，随机抽取5 份市场流通中的羊肉进行检测。由图5可知，第1批羊肉在480 bp和367 bp处出现2 条特异性条带a1和a2，表明该批羊肉中掺杂有鸭肉；第2、5批羊肉只在367 bp处出现羊的特异性目标条带b和e，表明该2 批羊肉中未掺杂鸭肉；而第3、4批羊肉则只在490 bp处出现鸭的特异性目标条带c和d，说明该2 批羊肉为假冒产品。阴性对照样品未出现条带。

将条带a1、a2、b、c、d、e的测序结果与GenBank数据库中羊和鸭的线粒体Cytb基因序列进行比对，结果如图6～7所示。

由图6～7可知，a2、b和e序实位于羊线粒体Cytb基因序列上，a1、c和d序实位于鸭线粒体Cytb基因序列上。

3 讨 论

市场调研结果表明，流通领域中的羊肉有不同程度的掺伪造假现象，其中尤以掺杂鸭肉现象最为突出[15]，羊肉的质量安全逐渐受到消费者和市场监管部门的重视。因此，建立一种准确度高、重复性好的检测方法，对于相关部门加强对市场的监管十分必要。本研究采用的PCR鉴定方法较其他方法具有更高的灵敏性、特异性和便捷性，因此其在肉类品种鉴定分析上起到重要作用[16-18]。

研究表明，在物种进化过程中，线粒体DNA的进化速度要快于细胞核内的DNA[19]，因此线粒体DNA具备更明显的种间多态性和种内多态性，能够更精准地将有较近亲缘关系的物种区分开来[20-21]。另一方面，细胞中线粒体DNA的含量是核DNA的1 000 倍以上，线粒体内DNA具有更加稳定的环状结构，跟细胞核内DNA相比，线粒体DNA的提取比较简单，并可以应用于PCR反应中[22]。

因此在国内外的研究中，用于肉类来源鉴定的序列主要位于线粒体上，其中最常用的序列为12S rDNA、16S rDNA、Cytb和D-loop等[23-26]。

本研究通过对羊、鸭的线粒体Cytb进行分析比对，根据分析结果在序列保守区设计羊、鸭通用的上游兼并引物，并分别在两者的序列特异区设计特异性下游引物，采用一次PCR反应的方法鉴别羊肉中是否掺杂鸭肉，经反复实验证明，该方法可实现在一个反应体系中体现出2 个不同物种的特异性，且引物序列具备灵敏性和稳定性；所建立的PCR检测方法样品用量少，可在几小时内准确、快速地得出结果，具有较强的实用性。

随着生物技术（基因芯片、蛋白质芯片等）的飞速发展和其他新兴技术的不断涌现，在后续的工作中，需要进一步加强基因检测等多种检测技术的结合使用，扩大应用领域[27-28]。例如：基于基因的多态性，在PCR的基础上发展指纹图谱技术和DNA条形码技术，不仅可以鉴定物种还可以追踪溯源[29-30]；在生产及检测过程中引入大数据技术，构建数据库，共享物种的特征数据及模型；在现有的检测技术基础上，研发更加低成本、高通量、准确可靠的检测方法，提高掺假检测鉴别的能力，完善肉类掺假检测技术体系，为我国肉类食品的质量安全做好保障，这些工作需要在今后的研发中作进一步的探索。

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第2篇：分子生物学技术范文

【关键词】农产品；有毒有害物质；分子生物学；检测技术

0 前言

民以食为天，食以安为先。农产品安全性要求农产品中不应含有可能损害或威胁人体的物质或因素，它关系到人体健康和社会稳定。随着世界经济全球化、贸易自由化和农产品国际贸易的迅速发展，农产品安全已成为事关人民健康和构建和谐社会的重大战略问题，及时、安全、准确地检测出农产品中的病原微生物是农产品安全检测的重要内容。随着农产品分析物质的不断微量和痕量化，农产品基质的不断复杂，仅使用传统分析技术已难以解决所有的问题。分子生物学技术不仅可以简化前处理过程、而且操作简便、检测成本低、安全可靠，且能进行特异性处理分析，其在农产品分析中占据越来越高的比例[1]，目前在农产品 检测中常用的技术包括：酶联免疫分析技术（ELISA）、基因芯片技术、分子印迹技术、聚合酶链式反应（PCR）技术、试纸条快速检测技术、流动注射免疫分析技术、生物传感器技术（biosensor）等。分子生物学技术解决了传统农产品前处理所不能解决的问题，特别是在农产品中有毒有害物质检测中发挥了重要的作用。

1 应用于农产品安全检测中的分子生物学技术

1.1 酶联免疫分析技术

酶联免疫分析技术是20世纪70年代初期由荷兰学者Weeman与Schurrs和瑞典学者Engvall与Perlman几乎同时提出的。最初ELISA主要用于病毒和细菌的检测，20世纪70年代后期开始广泛应用于抗原、抗体的测定，范围涉及到一些药物、激素、毒素等半抗原分子的定性定量检测。它是在RIA理论的基础上发展起来的一种非放射性标记免疫分析技术。它利用酶标记物同抗原抗体复合物的免疫反应与酶的催化放大作用相结合，既保持了酶催化反应的敏感性，又保持了抗原抗体反应的特异性，极大的提高了灵敏度，且克服了RIA操作过程中放射性同位素对人体的伤害。酶联免疫分析法在农产品安全检测中最为常用[2]。农兽 药残留免疫分析方法的建立包括待测物选择、半抗原合成、人工抗原合成、抗体制备、测定方法建立、样本前处理方法和方法评价等步骤。ELISA具有样品前处理简单，纯化步骤少，大量样本分析时间短，适合于做成试剂盒现场筛选等优点，使其可试验快速现场监测，是现阶段农产品安全检测领域应用较多的一项检测技术。目前酶联免疫检测的农、兽药残留种类主要包括：有机磷农药、拟除虫菊酯类农药、有机氯类农药、氨基甲酸酯类、兽药类等。

1.2 PCR技术（聚合酶链式反应技术）

该技术诞生于1985年，由美国Cetus公司和加州大学联合创建。PCR技术利用变性与复性原理，在体外使用DNA 聚合酶，在引物的引导和脱氧核糖核苷酸（dNTP）的参与下将模板在数小时内进行百万倍扩增。该技术可选择性地放大特定的DNA序列，因此在农产品致病性微生物检测方面发挥着越来越重要的作用[3]。实时定量PCR技术是近年发展起来的新型技术，该技术通过直接测定PCR 过程中荧光信号的变化，利用电脑分析软件对PCR过程中产生的扩增产物进行动态监测和自动定量，从而成功地实现了PCR从定性到定量的飞跃。而且，使用实时定量PCR技术不需要进行凝胶电泳，避免了交叉污染，使反应具有更强的特异性和更高的自动化程度。随着分子生物学技术的不断发展，多重PCR[4]、标记 PCR和不对称PCR等多种不同的PCR方法都被应用于农产品检测中，它们的应用使PCR技术拥有了更高的灵敏度和更短的周期[5]。

1.3 试纸条快速检测技术

试纸条与试剂盒相比较具有更加易于携带、检测更加迅速等优势。在实际检测过程中，特别是现场快速检测，并不一定需要对每个样品都获得定量数据 而只需要定性地判别出某个样品是否含有某种农兽药，含量是否超过规定标准既可[6]。因此只需要几分钟或十几分钟就可以获得结果的快速检测试纸条是最为合 适的检测工具[7]。试纸条技术与试剂盒相类似，其特点是以微孔膜作为固相载 体。标记物可用酶或各种有色微粒子，如彩色乳胶、胶体金、胶体硒等，以红色的胶体金最为常用。固相膜的特点在于其类似滤纸的多孔性。液体可穿过固相膜流出，也可以通过毛细管层析作用在膜上向前移行。常用的固相载体膜为硝酸纤维素膜、尼龙膜等。试纸条技术主要包括酶标记免疫检测技术（immunoenzyme labeling technique）和胶体金标记免疫检测技术（immunogold labelling technique）。酶标记免疫检测技术是以酶为示踪标记物，而胶体金标记免疫检测技术是以胶体金作为示踪标记物，应用于抗原抗体反应的一种新型免疫标记技术。

1.4 流动注射免疫分析技术

流动注射免疫分析法是将速度快、自动化程度高、重现性好的流动注射分析与特异性强、灵敏度高的免疫分析集为一体。这种分析方法具有分析时间短、需要样品量小和操作简便等特点[8]。利用FIIA对一些样品分析，测定耗时不足 1min。FIIA有：均相FIIA和非均相FIIA。流动注射免疫分析主要包括：流动注射脂质体免疫分析技术、流动注射荧光检测、流动注射化学发光检测、流动注射分光光度检测和流动注射电化学检测。利用FIIA 是一种灵敏性、专一性、准确性好、快速、节约成本的方法，样品也不需要预处理和富集。

2 结语

随着经济的全球化发展和农产品的跨区域、跨国际流通，对农产品病原菌的检测要求也越来越高。从定性和定量两方面出发，准确、快速、经济的检测 方法是农产品安全检测的发展方向。尽管分子生物学检测方法具有诸多优点，但目前它们大多处于实验室阶段，不能广泛应用于实践，仅能作为标准检测方法的参考。因此，在今后的工作中应进一步加快研究步伐，建立真正实用的农产品快速检测方法。产品快速检测方法。

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第3篇：分子生物学技术范文

PCR是一种在机体外部迅速扩大增加特定基因或DNA序列的方法,它是由美国科学家Mullis在1983年发明的。RT-PCR是从RNA拷贝扩增cDNA的一种方法,其具体操作过程是:首先反转RNA并录成cDNA,再经过PCR加以扩增,从而使它的敏感性得以有效提高,针对dotblot或Northernblot中含有的目的mRNA不高的问题,这一技术可以有效解决。例如:郑小伟等人为了对二仙汤治疗肾阳虚证的作用机理进行有效的阐释,在各不相同的时间范围内,研究了二仙汤对于患有肾阳虚的大鼠垂体促肾上腺皮质激素基因表达所产生的影响,最终的研究结果表明:二仙汤可以上调垂体组织ACTH的基因表达,而且用药的时间如果被延长,那么其表达量就会得到增加,这可以反映出上调ACTHmRNA表达,是利用二仙汤对肾阳虚证进行治疗的作用机理之一;β地中海贫血是一种具有遗传性和溶血性的贫血病,补肾生血胶囊可以益髓、生血、补肾,对于治疗杂合子患者效果比较显著。为了对其分子机理进行揭示,吴志奎等人利用RT-PCR的相关技术,研究了使用补肾生血胶囊的患者的α、β和γ珠蛋白mRNA转录水平,最终得出的研究结果认为,补肾生血胶囊能够有效地促进患有β地中海贫血的患者血红和抗碱血红蛋白,以及Hb珠蛋白链比的明显增加,相应地升高了γ珠蛋白mRNA转录水平,这表明有关的补肾生血的中药对于γ珠蛋白的转录与表达的促进是非成有力的,而且可以通过诱导促进HbF的合成,同时也代偿了β珠蛋白基因所具有的缺陷。

2DDPCR技术

梁鹏等人于1992年创立了DDPCR技术,具体说就是一种利用PCR技术,对来源各异的mRNA样品里面的多种cDNA基因一并进行扩充增加与表达的实验方法。具体说就是:采用锚定反义和随机正义这两种类型不同的合成寡核苷酸引物,通过把具有不同来源的扩增cDNA产物的电泳带谱进行对比,能够发现表达存在差异的基因。在中药作用机理研究的过程中,唐发清等人主要探索了益气解毒片如何干预鼻咽癌患者细胞基因的表达,旨在立足于具有选择性特征的基因表达水平,研究益气解毒片对于鼻咽癌进行防治的机理,最终得出研究结论:益气解毒片能够在患者的机体外有效地抑制鼻咽癌细胞基因的表达,除此之外,也可以诱导某些特异基因的表达,最终控制鼻咽癌细胞的生长和发展。

3核酸分子杂交技术

核酸分子杂交技术在目前的分子生物学领域是最基本的,其主要的应用原理为:基于特定的条件,2条核酸单链(具有一定的同源性)通过碱基互补退火形成双链。杂交的对象主要是待测核酸序列与探针,其中核酸被提取分离后在体外与探针进行杂交的被称为印迹杂交,而在组织细胞内直接进行杂交被称为原位杂交。在研究中药作用机理的过程中常用的比较早的有印迹杂交、点杂交和原位杂交。例如:二仙汤主要用于妇女更年期综合征的治疗,属于抗衰老的知名方剂,廖柏松等人利用核酸分子杂交技术,研究18月大的雌性大鼠下丘脑内阿片肽的基因表达水平,得出的研究结论认为:二仙汤组β内啡肽前体阿黑皮素原和脑啡肽原的mRNA水平得到了显著的提高,与未衰老前的水平相当。因此,可以得出这样的结论:二仙汤本身所具有的抵抗衰老的功能,是借助于增强抗氧化酶基因表达水平来实现的。

4DNA阵列技术

第4篇：分子生物学技术范文

关键词：现代分子生物学技术；创新性试验；试验教学改革

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）08-0182-03

Abstract：Taking the experiment of “Construction of the eukaryotic expression vector of Flag-ILKAP-pCMV-2b and then detection of the expression by western-blotting in HEK293T cells” as an example，we expored the design scheme，experimantal implementations and results and analysis by the use of modern molecular biological techniques.The implementation of experiment program trained the capability and idea of innovation，foster students' experimental design and operation skills，and also enhanced the initiative and teamwork ability.

Key words：Modern molecular biology technology；Innovation experiment；Experimental teaching reform

新是一个民族的灵魂，是国家综合国力得以提高的根本，是科学技术迅猛发展的基础。随着社会经济发展和时代进步，社会对高等教育提出了更高的要求，具备“创新精神与创新能力”的创新型人才，已成为知识经济时展的迫切需求。大学生作为最具有自主创新能力的社会群体，是创新型国家建设过程中最为积极活跃的因素，因此，激发大学生的创新意识和创新能力，是构建“创新型国家”的重要组成部分[1-3]。

近年来，我国提出了建设创新型国家的战略，开始倡导创新型人才的培养，各类高等院校也在积极探索创新型人才的培养方案，尽管取得了一些经验，但到目前为止还没有获得突破性的进展。创新能力和实践能力的培养是教学改革建设的核心内容和培养质量的重要着力点。无论是培养应用型、复合型和拔尖创新型人才的本科教育，还是培养“高端技能型”的高职教育，学生的创新能力、实践能力培养质量和水平已经成为衡量一所高校人才培养质量的重要因素，直接影响着高校、区域经济与社会的发展[4]。但是，创新能力和实践能力的培养不是一朝一夕就可以完成的，需要长期的积累，需要学生在实践中充分发挥创新精神，从而使学生的创新能力和实践能力得以和谐发展。高校试验教学是高校教学体系中的重要环节，对培养学生的创新能力和实践能力等方面起着不可替代的作用，尤其是对于生命科学这类实验性学科更具有举足轻重的作用[5]。但是，就现在的试验教学来看还存在许多问题，按照目前的水平还不能满足社会对创新型人才培养的要求，这些问题主要体现在下面几个方面：一是虽然生命科学领域，试验技术不断推陈出新，而试验教学过程设备普遍陈旧，验证手段落后，多为一些验证性实验，一般按照试验指导书或黑板板书的实验步骤进行，学生无须深思熟虑，因而不利于培养学生的能动性和创新性；二是试验教学一般一课一题，两人一组，甚而至于为观摩性试验，学生无选择性，并且前后试验间无任何衔接性，因而无法激励学生的缜密的思维逻辑性[6]。

针对以上问题，笔者结合本实验室的条件和科研优势，利用现代分子生物学技术构建了基因ILKAP的真核表达载体及通过Western-blotting进行检测的创新型试验项目。该项目融合了生物化学、分子生物学、基因工程等试验内容于一体，学生根据试验目的与要求，查阅相关文献，独立设计实验技术路线，确定试验方案，从而有利于学生实践操作能力、创新能力和解决问题能力的锻炼，取得了较好的试验教学效果。

1 设计实验项目

洞庭湖地区是日本血吸虫的流行区域，而该区域的东方田鼠（Microtus fortis）是日本血吸虫的非适宜宿主，也是唯一一种能感染血吸虫但不致病具的哺乳动物。学生对该物种的这一特性产生了浓厚的兴趣，因此在已有研究发现东方田鼠骨髓ILKAP基因具有一定的杀虫特性的基础上，学生选择了该课题以中心法则为主线，将ILKAP基因克隆到真核表达载体pCMV-2b，脂质体转染HEK293T细胞，建立ILKAP-Flag高表达的HEK293T细胞系，并通过Western-blotting来检测其是否有表达[7]。此试验设计涵盖了本科阶段生命科学专业的生物化学、分子生物学、基因工程、细胞生物学等一系列课程，是一个较为完整的试验设计项目。

2 实施试验项目

真核表达载体pCMV-2b为实验室保存，东方田鼠购买于实验动物中心。首先，教师向学生下达此次创新型项目的任务书，学生根据此任务书查找相关文献，并设计出试验技术路线，安排试验进程，提出在试验实施过程中拟解决的问题，从而提高了学生的积极性。其次，学生在试验过程中常出现的问题有：不知如何设计引物，为何要在上下游引物添加酶切位点，怎样选择合适的限制性核酸内切酶；PCR过程中不知如何设计退火温度；进行转染时细胞的量的估计，Western-blotting没有设计内参等等系列问题。因此，教师有必要先对学生的试验设计进行指导，并要经常进入实验室解决学生遇到的问题，不定时检测学生的试验进度，同时督促学生在试验过程中养成良好的原始试验记录习惯，以及遇到问题时如何妥善处理问题能力的培养。

3 试验项目结果与分析

提取室内封闭群东方田鼠骨髓和日本血吸虫童虫总RNA，用RT-PCR方法检测ILKAP在正常生理状态下的表达情况。RT-PCR结果显示：ILKAP在东方田鼠骨髓和日本血吸虫童虫中均有表达，根据ILKAP全长酶切位点分析结果和质粒pCMV-Tag 2b多克隆酶切位点分析，选择Sma I和Not I作为限制性核酸内切酶，酶切过夜，T4 DNA 连接酶16℃过夜，连接目的基因和去磷酸化处理后的空载体，重组后的质粒经酶切初步鉴定后，送Invitrogen公司测序验证（图1）。重组质粒Flag-ILKAP-pCMV-2b构建成功后，转染至HEK293T细胞，其中空质粒的转染作为空白对照，培养细胞48h后收集上清用于Western-blotting检测。通过Western blotting，SDS-PAGE转膜后，以Flag抗体与PVDC膜共孵育，发现只有实验组有条带，而对照没有条带出现（图2）。

在整个实验过程中，学生遇到了很多“拦路虎”，例如在设计引物时不知如何利用生物学软件primer和oligo相Y合，原始引物设计好后没有加酶切位点及保护碱基，其次在对目的片段进行PCR扩增时，退火温度的摸索花了很长时间，在这个摸索的过程中学会了如何通过查阅文献以同种属的物种的基因克隆温度作为参考，也学会了梯度PCR的使用；最后在用脂质体转染HEK293T细胞，不知如何评估细胞数，转染后不知何时换液，也不知是否需要添加其他试剂等等。但是学生们都找到了解决问题的方法，最终获得了较为理想的实验结果。

4 试验效果

通过实验项目的实施，学生在以下几个方面有了较大的收获：（1）为保证整个实验项目的顺利进行，首先得从全局着手设计实验方案，促进学生自主的去学习课本及试验指导书之外的知识；（2）学生通过参加科研项目，培养了他们的团队协作能力，同时也提高了学生的沟通能力，项目完成后，学生还需整理相关资料和数据，完成并撰写，为日后毕业论文的协作打下了良好的基础；（3）试验项目的实施极大地激发了学生的求知欲，有助于学生创新意思的培养以及独立试验技能的提高，同时也通过试验结果感受到了科学探究所带来的成就感。例如，在经历了western blotting的多次失败的磨练后，到现在感觉只要抗体合适，几乎就没有他们做不出来的分子，通过系列试验的成功，给了学生无穷的自信，使学生对生物科学产生了浓厚的兴趣，同时也在试验过程中感受到了成功的喜悦。（4）在试验过程中，我们明显感觉到学生逐步形成了发现问题、思考问题、解决问题的科学意识，同时分析和解决问题的能力大大加强。比如，在做脂质体转染试验时，学生做了很多尝试来提高转染效率。为了确保转染在对数生长期内进行，学生先绘制培养细胞的生长曲线、确定其对数生长期，然后再着手做转染；其次在保证DNA的质量的前提下，学生按照DNA和转染试剂的比例做了曲线分析，看看reporter的表达效率，以求做到最好的转染效率。（5）极大提高了学生的试验操作技能。我们平时理论课和实验课上的一些内容例如DNA的琼脂糖凝胶电泳，虽然理论上有强调，但实际训练却很少，尤其是对于大二年级的学生而言很多实验根本就没有开展过，创新实验项目的开展，从实验准备到试验结果的观察都是一个全新的体验，学生通过一些列的的生物学试验，提高了学生的动手操作能力，锻炼了试验思维，对于学生而已收获颇丰，这是传统的试验所无法到达的试验效果。

5 结语

高等院校生物科学专业开展创新型实验是传统的验证性试验向研究创新性试验的转变，有利于培养学生学习的兴趣和探索科学理论的强烈欲望，能为改进实验教学改革提供新的思路，有利于多方面、多层次、全方位地培养学生的素质和能力。大学生在校期间参加科研项目，无论是对于专业知识的深入了解还是对于日后的就业问题，都有很大的益处。今后将继续深入探索生物科学试验教学改革、试验创新意识的培养和试验技能的提高三者之间的相互整合，以利于创新型、应用型的复合型人才的培养。

参考文献

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[6]李素康，韩锟.关于高校实验教学改革的研究[J].长沙铁道学院学报（社会科学版），2005，16：1-3.

第5篇：分子生物学技术范文

[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6篇：分子生物学技术范文

关键词：分子生物学实验；生物科学师范专业；实践周教学；教学改革

中图分类号：G642.423文献标志码：A文章编号：1674-9324（2018）12-0268-03

生物科学是21世纪的领先学科，大多数高校都设有生物科学学科，该学科的基本理论是在实验基础上建构起来的，理论与实践紧密结合。而作为生命科学的基础学科，《分子生物学实验》是一门应用广泛的学科，涵盖生物学、医学、农学乃至药学，是从事生命科学研究的必备研究技能。分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学，通过研究生物大分子（核酸、蛋白质）的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。《分子生物学实验》是生命科学研究领域中融技术前沿性、创新性、挑战性于一体的大型专业实验课程，是学生直接接受分子生物学基本技能和前沿技术训练，培养学生科研技能、科研思维，进而提升学生研究素质。《分子生物学实验》是生物科学专业的一门重要专业能力实践课，为必修课程。为了使生物科学专业人才能够更好地掌握分子生物学的理论知识和实验操作能力，长江师范学院生物科学专业在很早就开展了《分子生物学实验》课程，教学内容也随着学科发展不断进行改进，但随着分子生物学的快速发展以及硬件设施的不断改进，传统的《分子生物学实验》课程教学产生了不少问题急需解决。为此，本文以长江师范学院生物科学师范专业为例，针对《分子生物学实验》教学实践中存在的不足，根据学生培养目标和课时要求，对高校《分子生物学实验》教学进行改革，将课程教学改为实践教学周，以提高分子生物学实验教学质量，增强师范生的综合素质。

一、生物科学师范专业《分子生物学实验》实践周教学特色

生物科学师范专业《分子生物学实验》课程特色。分子生物实验技术自开设以来，成为当今研究生命科学各学科和医学领域中重要的研究工具，紧跟科学前沿，在分子生物学教学中，实验教学占有举足轻重的地位。为了使生物科学专业人才能够更好地掌握分子生物学的理论知识和实验操作能力，我校生物科学专业在很早就开展了“分子生物学实验”课程，教学内容也随着生物科学的发展而进行创新与改革。实验内容从起初的几个相互独立的简单实验项目，逐步演变成综合性分子生物学实验。目前的课程内容是依据遗传信息传递的规律及教师的科研内容进行设置，并进一步整合成为系统的综合性实验，实验内容包括基因克隆、遗传多样性检测、分子标记、DNA指纹图谱构建、基因功能验证等实验项目。因此课程实验所需仪器比较昂贵，实验周期也相对较长。通过本课程实验教学的学习，使学生获得核酸物质的提取、分离、纯化与鉴定、电泳技术、引物设计、PCR扩增、分子标记、基因克隆等方面的独立实验能力或职业技能。强化学生创新思维、独立解决问题的能力和分子生物学领域基本操作技能，提高学生在分子生物学领域综合运用实验技能或职业技能分析和解決问题的能力，培养学生发现问题、分析和解决问题的创新精神。通过学习本课程使学生从分子水平认识生命现象和生物学规律，能够对学生的毕业课题研究设计和今后的科研生涯提供极大的帮助，为今后从事相关专业的研究、教学工作奠定坚实的基础。

二、生物科学师范专业《分子生物学实验》教学中存在的主要问题

（一）实验条件差，实验经费不足

由于《分子生物学实验》相关仪器和药品都较昂贵，仪器设备往往有限。而经费是限制《分子生物学实验》课程教学的重要因素，缺乏经费直接导致设备套数、药品、耗材数量不足，学生动手机会减少。上课人数较多，但仪器设备等有限，必定影响预期的实验教学效果，如多组学生共用一套移液器，有的学生上完《分子生物学实验》，连移液器都不能正确使用。另外，由于缺乏计算机机房，《分子生物学实验》中生物信息学方面的实验无法开展。

（二）教学方式单一、学生学习积极性不高

传统的教学老师讲原理和步骤，学生按老师指导进行操作，学生思考和主动参与的过程就被省略了，动手完全与动脑脱节。动手能力的培养是实验教学的一个重要内容，但不经思考地完成实验根本谈不上能力的培养。另外，实验室缺乏多媒体设备，许多教学图片及视频无法展示。由于被动参与实验、为了混学分或对分子生物学较陌生，多数学生参与实验的积极性不高，甚至有的在一旁观看别人操作自己根本就不动手，最后照抄别人的实验结果。

（三）实验教学安排、管理不合理

一是，课时安排少，随着课程改革及新培养方案的实施，长江师范学院《分子生物学实验》课程只有18个学时，如此少的课时要学生学习分子生物学实验技术，给课程教学带来了新的挑战。二是，《分子生物学实验》项目所需实验时间较长，有时需要较长时间的等待，如PCR扩增，需要3—4小时，而许多实验可以连续做完。传统《分子生物学实验》教学按周和学时划分实验，使实验连贯性差，学生在实验中不知道做的实验有什么用。而老师为了在规定时间或更短时间完成实验，往往选择简单的实验，或一些实验过程老师只向学生进行讲解，不要求学生进行操作，学生不参与实验的全部过程，导致学生只知其一、不知其二。三是，实验分组不合理，一般4—5个人一组共同完成一个实验，而实验仪器相对较少，有些仪器或实验只有部分同学进行操作，其他学生只能观望，严重影响实验的效果。

（四）课程考核单一

教师对实验教学要求较低，考核方式一般是通过学生的平时成绩结合期末实验理论及操作考试进行考核。其中，平时成绩包括：验预习报告、原始记录和实验态度；实验技能；实验报告。各部分成绩的比例如下：实验预习报告、原始记录、实验态度和实验技能占20%，实验报告占40%，实验理论及操作考试占40%。这种单一的考核方式不易调动学生的学习积极性，靠抄取他人实验结果和实验报告、临时反复操作仪器和背诵实验原理，一样可以取得较好的实验成绩，使实验课程在促进学生能力发展方面的作用有限。

三、生物科学师范专业《分子生物学实验》实践周教学建设与改革

（一）加强实验室建设，增加实验经费

实验室依托中央与地方共建特色优势学科实验室——作物遗传育种实验室、武陵山特色植物资源保护与利用重庆市重点实验室以及武陵山片区绿色发展协同创新中心的建设，购置了大量分子生物学仪器设备，教学与科研共用相关仪器设备，以科研促进教学的提升，如购置50套移液器，保证上课时每位学生人手一套移液器。建立生物科学专用机房、在实验室安装多媒体设备，可以进行生物信息学相关实验及实验课多媒体教学。同时向学校申请《分子生物学实验》实践周专用经费，保证实验相关药品的购置。

（二）多元化教学，提高学生学习积极性

实验教学以大组单位，每大组人数不超过30人，将学生分成1人1小组，独立完成实验内容。实验教学采用实验现场操作、多媒体课件教学、专题讲座、专题讨论及机房上机的方式。第一次上课时可以组织学生观看相关科幻电影或进行专题讲座，以提起学生的学习兴趣，实验中等待的过程可以组织学生就大家关心的分子生物学技术进行讨论，如转基因及安全性、你能否接受克隆人和生物武器等。“任务驱动和问题导向”，鼓励学生自主进行课前学习、独立思考，发现问题，积极解决问题，再通过课堂与教师交流，完成知识的内化。并且全天候开放实验室，作为实验教学的课外延伸，增加学生实验训练的机会，实验结果不理想时，也有机会利用课外时间快速重做，提升学生学习积极性，增强学生的动手能力，提高教学质量。实施教学科研一体化，将教师最新的课题研究内容引入实验教学。同时鼓励部分优秀学生参与教师科研项目，教师指导学生开展分子生物学方面的创新创业训练项目和科研项目。

（三）实践周教学，提升实验的连贯性

实验教学改为实践周，实验共40个学时，在一周之内完成一个综合性实验，如“玉米rDNAITS序列克隆及分析”、“胭脂萝卜花青素生物合成结构基因克隆”、“榨菜种质资源遗传多样性的SSR分子标记检测”、“胭脂萝卜新品种DNA指纹图谱构建”、“胭脂萝卜DFR基因过量表达效应分析”和“参与调控胭脂萝卜花青素生物合成转录因子MYB的筛选”等来源于教师科研的实验，提高实验的连贯性和教学质量。每学期开学之前相关老师必须讨论制定好详细的分子生物学综合实验实践周的实施方案。

（四）加强教师指导和课程考核，提高教学质量

教学需要4—5名相关教师，将学生分成两大组交叉进行相关教学。1人一个小组进行实验，多环节评价学生实验操作的过程，注重实验基本操作能力的评价。考核内容包括实验预习及原始记录、实验操作、实验报告、实验态度和学术报告5个部分，其中实验预习及原始记录占10%，实验操作占30%，实验报告占30%，实验结果占20%，学术报告占10%，实验成绩总分100分。新的考核方式更注重实验过程的考核，能有效地保证教学的质量。

四、结语

第7篇：分子生物学技术范文

分子生物学是一门新兴的前沿学科，以分子生物学为基础的克隆重组技术已成为现代生物技术的核心。医学领域分子生物学研究日新月异的发展，使人类对疾病的认识、预防、诊断和治疗发生深刻的变革，医学科学已从整体、细胞水平逐步深入到分子水平。所以分子生物学理论与技术的应用已成为医学院校考核研究生质量的本文由收集整理一个重要指标。为此，本文就如何在医学分子生物学实验教学过程中培养研究生的创新思维和实践能力，如何培养研究生在分子生物学技术方面的动手能力，加强对理论知识的理解，锻炼学生分析问题、解决问题的能力，深入了解分子生物学的内涵等方面进行了一些探索。

1 解放思想，培养创新思维

通过教学实践我们认为，要取得良好的教学效果，必须要对“分子生物学”实验教学进行一个正确的目标定位。从课程性质来看，分子生物学是从分子水平探讨生命变化的规律。研究生开设分子生物学这门课程的目标是在掌握分子生物学基本理论的基础上，培养其在分子生物学技术方面的动手能力。因此，我们在分子生物学实验课教学过程中以“精”和“新”为原则确立教学内容，讲清基本理论，注重相关学科知识点之间的相互联系；紧跟学科前沿，介绍最新的研究动向和方法；结合教师自身的研究课题，引导学生积极思维，调动学生的学习兴趣；设置启发思维情景，着重培养学生的创新性思维和创新能力。希望学生通过这门课的学习，发挥学生参与课堂教学的主观能动性，激发学生独立思考问题的意识和能力。

2 优化教学内容，培养创新能力

分子生物学领域发展迅速，知识更新快。为了紧跟学科前沿，提高学生的学习兴趣，达到最佳的教学效果，我们没有选用固定教材，而是以《分子克隆实验指南》为览本，围绕分子生物学几大基本技术及一些最新的技术方法，结合教师的在研课题，安排了质粒的小量提取、酶切实验、pcr实验、mtt、western bolt五个实验内容，使整个实验过程内容环环相扣，每一部分实验都承上启下，而且整个实验过程全部由学生自己独立完成。在整个教学过程中，教师通过启发式教学，引导学生对实验过程、结果进行分析、综合归纳各种可能影响因素，培养了学生的科研素质和独立进行科研工作的能力。使学生产生强烈的学习欲望，理解和掌握了医学研究中常用的分子生物学技术和科研思路，充分调动学生学习的主动性，提高学生的动手能力和思考能力，为完成学位课题研究以及将来从事科研工作打下良好的基础。

3 改革实验教学，培养实践能力

按本院分子生物学的课程设置，计划学时仅18个学时，如按照传统的教学方法，在有限的学时内很难完成医学分子生物学实验的教学内容。并且不同的实验内容，所需时间存在差异。因此，我们在实验教学过程中，根据不同的实验内容存在时间的差异以及不同实验存在很多等待时间的特点，灵活组织教学过程。如在酶切实验过程中，由于有前面质粒提取的经验，在实验开始首先安排配制反应体系，在酶切反应过程等待的时间中讲解酶切原理、步骤、注意事项以及酶切分类等延伸知识部分，这样使整个实验课的时间充分利用，游刃有余。pcr实验中，学生利用课余时间进行电泳，得到实验结果，通过查阅相关资料分析，得出结论。这样教师由“传授型”转为“指导型”，学生由“被动接受验证型”转为“主动参与探索型”。这样不仅提高了学生查阅文献的能力和实验操作的能力，同时也激发了学生科研的主动性，培养了学生的创新实践能力。

4 严谨的科研态度，培养良好实验习惯

分子生物学实验对实验试剂和实验设备要求非常严格，对接触分子生物学实验的学生需要让其了解实验常规设备的使用方法和用途，正确掌握实验操作手段，如移液器的使用、培养液的配制、高压灭菌消毒、无菌操作、离心机使用等。这就要求教师在实验教学过程中引导学生养成良好的实践操作习惯和学习习惯，通过合理的组织安排，尽最大可能确保人人参与实验，培养学生动手能力、独立科研能力，培养学生团结协作意识。另外，每次实验课，要求学生对每次实验课的内容，实验前的准备工作以及实验后的收尾工作都有很好的了解，做到有始有终。教师在整个实验过程中，除了对每个实验的步骤和原理进行必要的讲解外，更侧重于对实验技巧、注意事项的提示。通过实验，学生的分子生物学实验技能得到很好的锻炼，有利于其今后独立开展科研工作。

5 结语

第8篇：分子生物学技术范文

关键词： 分子生物学 教学改革 问题 思考

分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是人类从分子水平上真正揭示生物世界奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科[1]。分子生物学的发展经历了孕育、创立和高速发展三个阶段，如今已经形成了许多新的交叉学科和分支学科，并且基本理论已渗透到生物学的各个领域。分子生物学已逐渐成为现代生物学领域最具活力的学科之一，在推动我国科学事业的发展、推动生物技术产业的崛起、推动国民经济持续高速发展等方面具有重要的作用。随着现代分子生物学理论体系的不断发展和完善，新知识、新概念、新技术和新理论不断涌现，给分子生物学教学带来了巨大的挑战[2]。

分子生物学课程是高等农业院校生命科学领域重要的基础课程之一，得到了教师和学生的普遍重视，在国内各综合性高校、师范院校及地方院校的本科生和研究生培养中都将其列为必修课或限修课。笔者通过对《分子生物学概论》课程教学存在的问题进行剖析，就教师自身综合素质和能力、教学内容、教学方法和教学手段等进行改革探索，旨在提高教学质量，推动我校应用型大学建设。

1.园艺专业《分子生物学概论》课程概述

河北科技师范学院园艺专业拥有75年办学历史，是河北省品牌特色专业、河北省农业教育创新高地建设牵头专业，也是我校应用型大学建设专业综合改革重点专业。园艺专业培养适应园艺产业现代化发展需求，德、智、体、能全面发展，能从事园艺相关领域的教学与科研、生产与开发、示范与推广、经营与管理等工作的应用型专业技术人才，可在园艺企业、事业单位从事教学、科研、开发、管理等工作。《分子生物学概论》是园艺专业开设的一门专业任选课程，本课程包括理论教学和实验教学两部分，其中理论教学内容以核酸的相关内容为主线，包括核酸的结构、复制、转录及蛋白质翻译的详细机制，以及真核、原核基因表达调控的机制和研究进展。实验教学使学生能够掌握比较全面的分子生物学理论知识和实验技能，通过该课程的学习，使学生了解分子生物学技术发展的现状、未来及其应用，为以后生命科学类专业课的学习和未来从事生命科学相关的教学、研究等工作打下坚实的基础。

2.园艺专业《分子生物学概论》课程教学存在的问题

2.1知识抽象，缺乏感官认识。分子生物学理论抽象而深奥，远离日常生活，感官认识缺乏，导致学生很难接受微观而抽象的知识。比如染色体与DNA章节的内容，因都是微观小分子，缺乏对染色体的正确认识，加之复杂抽象的二级结构、高级结构等，无法进行感官认知，进而造成认知困难，难以理解。

2.2填鸭式教学，难以激发兴趣。传统的填鸭式教学，以教师讲授为主，缺乏创新，学生被动听课，很难让学生长时间保持精力集中。加之，现在学生自主意识强，自控能力差，易受外界因素影响，造成没兴趣上课，玩手机、上网等情况时有发生，进而导致不能有效吸收消化课堂内容。

2.3实验教学学时偏少，学生参与程度不足。大部分分子生物学实验需要花费大量时间进行准备，且多数试剂具有毒性，使得很多实验内容难以开展。另外，实验过程中等待时间很长，比如PCR反应、蛋白质电泳等，都需要几个小时的等待。但实验学时少，时间根本无法满足，很多教师采用穿插式实验教学法，导致学生参与度不够，无法深切领会实验内容，影响教学效果。

3.强化教学效果的几点思考

分子生物学是一门新兴学科，新理论、新技术层出不穷，理论知识和研究方法的不断更新，给课程教学带来更大的挑战。为优化教学研究，提高学生兴趣，促进学生学习动力，提高教学质量，笔者从教学内容、方法等方面进行了思考。

3.1优化教学内容，明确教学重点。分子生物学与其他相关学科存在知识点交叉，比如染色体与DNA在生物化学、遗传学、育种学等课程中都有涉及。如果统一规划这几门课程的教学内容，实现各有侧重，主次分明，每门科目重点突出地讲解各自知识点，可在有限的学时内，让学生明确学习重点。

3.2立足应用型大学建设，合理选择教材。课程设置要紧紧围绕学校的办学定位，在强调基础知识重要性的同时，加强学科应用的讲解，培养学生动手实践能力。教材选择不能照搬，要综合考虑学生接受能力和培养目标，比如可以选择《生命科学名著：分子生物学》、《现代分子生物学》、《基因Ⅷ》等。笔者认为朱玉贤等编著的《现代分子生物学》教材，图文并茂，认知性强，能启发学生与实际生活相联系，易于学生接受。

3.3改进教学手段，提高教学质量。分子生物学知识较为微观和抽象，晦涩难懂。传统的教学手段无法满足教学的需求，而多媒体教学清晰直观、图文并茂。备课环节要多花时间和精力制作PPT，并适时通过动画来展示复杂的逻辑。比如在讲授转座子等部分内容时，可以借助玉米花斑图片，展示转座机制，将复杂的分子机理与现实生活中的玉米联系起来，增强认知。

3.4理论联系实际，增强动手能力。增加实验教学学时，加强学生实验操作技能，着力培养动手能力和科研素养。在实验项目中可先安排验证型实验[3]，比如DNA提取、电泳技术、PCR方法等，再增设研究型实验，比如与黄瓜单性结实有关的SSR分子标记筛选等，引发学生思考，制订实验方案，并以小组的形式开展实验。这样有助于帮助学生理解抽象的理论知识，掌握实验技能，增强动手能力和解决问题的能力。同时，启发学生大胆创新，学以致用，利用所学解决现实问题，成为社会有用的应用型人才。

参考文献：

[1]朱玉贤.现代分子生物学[M].北京：高等教育出版社，2007.

[2]林谦.分子生物学教学改革探索[J].安徽农学通报，2011，17（13）：215-216.

[3]吕彩云.基于地方应用型高校《分子生物学》课程教学改革探索[J].黄山学院学报，2016，18（3）：128-130.

第9篇：分子生物学技术范文

关键词：分子生物学；实验教学；教学改革

中图分类号：G642.423 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）03-0186-02

目前，分子生物学实验技术已广泛应用到各类生物学专业的科研工作中，成为生物学领域科学研究的基本实验技能。分子生物学实验课程是各大院校生物类研究生入学的必修课，此门课程掌握的程度影响着研究生后续科研工作的开展。所以如何让研究生在学习分子生物学理论知识后尽快掌握扎实的实验技能成为分子生物学教学实践的研究热点。

近年来，针对如何提高我校研究生实验教学质量的问题，我们曾经走访考察了北京大学、清华大学和北京师范大学等国内著名大学，学习领会重点知名学校的教学思维和教学内容，结合北京林业大学实际情况和教学特点，在教研室集体多次讨论的基础上，本着注重培养研究生科研素质和科研思维、提高研究生实际动手能力的目的，我们优化了为全校生物科学、生物技术、林学、园林等专业开设的研究生分子生物学实验技术课程体系，对改革教学内容和教学方法进行了尝试，并取得了较好的教学效果。

一、分子生物学实验教学存在的问题

我校原来的分子生物学实验教学内容比较简单。实验内容主要包括一些基本的实验操作技术：如植物DNA和质粒DNA的提取、RNA分离纯化、DNA酶切鉴定及重组、PCR扩增技术、感受态细胞制备、目的基因连接与转化等等。这些单项实验彼此间缺乏内在联系，学生往往会在认真做好了实验，并得到理想的实验结果后，反过来请教老师这个实验的用途是什么。可见由于实验内容之间存在的不连贯性，学生就可能没有真正理解和掌握分子生物学实验课程中的核心问题。后续课程效果调查表明，虽然研究生抱着很大的热情和期待认真地学完该课程，但实验结束后，留在学生脑海中的印象模糊，到实验室进行后续的科研工作时，还是感到无所适从、无处下手。即实验的效果并没有充分发挥出来。此外，由于受实验课时和经费的影响，传统教学中任课教师会在实验前为学生做好一切准备工作，如试剂配制、仪器调试，甚至把药品分装成小份分发到每个小组。这种做法严重地限制了学生上课学习的积极性。由于研究生缺乏学习的主动性，在实验前没有做充分准备的预习，产生的后果是实验结果出来后，学生不知如何分析，实验中出现的问题也不知如何解决。这种现象严重影响了学生对实验课的兴趣，不利于学生动手能力和创新能力的培养。实验教学的目标不仅要传承课堂所学的知识及增强实验技能的训练，更要在实验教学中培养学生的科研素质、科研技能和创新能力。为了使研究生真正得到分子生物学实验技术的锻炼，有必要对现有的实验教学体系进行改革，以便真正达到培养研究生的目的。

二、分子生物学实验教学改革的探索

1.实验内容的改革。教学体系主要体现在要以科研的理念教育学生，即在教学中首先提出问题，然后引导学生可以用哪些方法和实验技术来解决问题，而不是在学生学会了实验技术后，往往会迷惑这些技术可以解决什么问题。基于上述问题，我们教学改革的出发点为注意结合研究生教学以及分子生物学技术的特点，优化原来较为分散的教学内容，以实验体系要求完整性、系统化、实用性为原则，在原有分子生物学实验教学工作基础上，针对我校研究生科研工作的特点，对分子生物学实验教学体系与教学方法进行了改革的初步探索。在充分调研的基础上，我们把改革后的分子生物学实验课程重点放在主要围绕“绿色荧光蛋白（GFP）基因”展开，整个实验内容包括原核生物细胞转化、质粒DNA的分离纯化、限制性内切酶对质粒DNA的酶切与琼脂糖凝胶电泳鉴定、重组技术、PCR基因扩增、蛋白质电泳分离表达蛋白、蛋白质转移技术、蛋白质分离纯化技术等。这些实验的内容不仅涵盖了之前所开设的所有基础验证性实验，而且其连贯性和综合性大大提升。实验方案初步确定后，老师和相关实验室的研究生开始预作实验，发现不适合的地方及时修改，经过反复实验、讨论，我们完成了综合实验方案。通过综合设计性实验的开设，不仅可以使学生强化课堂所学分子生物学的相关知识，在此基础上，牢固掌握相关的实验技能和实验手段，在注重提高了学生的实践动手能力的同时，更要注重提高研究生对所学实验技术的应用能力和分析实验问题的能力。现在的整个实验内容涵盖了分子生物学的基本实验技术，每个实验之间都有着非常紧密的联系，改变了以前分子生物学实验之间割裂无联系的状况。各项实验相对独立，但无论在逻辑上还是在时间上，前后都是紧密关联的。

2.教学方式的改革。在教学方式上，我们做了如下工作：①在每次实验前，老师都要应集中讲解实验原理，把基础知识和实验中要遇到的问题讲解透彻，带领学生仔细分析实验步骤，并针对关键操作、技术难点或容易误解之处进行详解，有必要时进行演示，使学生能更好地掌握实验原理和技术，并要求学生重视实验课程的预习。②为了保证实验的连续性，实验课集中在二周内完成；实验课全天安排。由于有的分子实验需要等待的时间较长，为了有效利用研究生的时间，实验前我们合理安排实验内容和时间，在开课前把实验安排和进度告诉学生，使研究生可有效的利用时间。这种安排可使学生在操作时目标明确，也因其与科研的节奏和气氛相符，而使学生体验到科研的乐趣而对未来的科研工作产生了向往。③我系的研究生从入学开始就参加了课题组相关实验技能的培训。在实验技能上优于其他专业选课的学生。根据这一优势条件，我们每年都要安排2~3名学生参加到实验教学中来，研究生参与实验教学的好处为：一是学生之间更便于交流；二是同时提高了我专业学生的实验基本理论和实验技能，提高了研究生的综合素质，起到了一举两得的作用。④由于其独特的优势，多媒体教学在理论教学中已经成为不可缺少的教学工具，而在实验教学中的优势却因条件所限制。自2005年起，生物科学与技术学院的实验中心开始为各个实验室安装多媒体系统。经过几年的实践证明，实验课程采用多媒体网络教学与实验教学相结合，利用了教学课时，拓宽了实验教学的知识面，提高了实验教学效果，得到了师生的一致认可。使用多媒体实验课件后，我们可以将复杂的实验原理以生动的图像加以简练的文字表达出来，可以很便捷地控制实验过程和时间，便于与学生课堂交流，取得了很好的实验效果。在课堂上，我们经常引导学生到网上检索实验中的问题，进一步引申在科研中如何利用网站寻找解决实验问题的方法，帮助研究生提高在科研中检索文献的能力，增加他们的学习兴趣。这种实验方式可以提高研究生解决科研中出现问题的能力，为进入实验室进行科研研究做好技术上和心理上的准备。在授课过程中，老师要经常有针对性地提出一个问题，引导学生寻找解决这个问题的方式方法。

虽然在分子生物学实验改革中，我们经过摸索探讨取得了一定的成绩，但对于大幅度提高学生的综合能力的目标仍存在很大差距，这就要求我们实验课教师要在教学过程中不断进行总结和思考，本着作为教师培养学生的高度责任感，把培养学生作为我们首要的任务，就能将分子生物学实验教学不断得以完善。

参考文献：

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[2]彭绪兰.改革实验教学培养创新人才[J].高等理科教育，2002，（6）：17-19.

[3]鲁保富，郑春龙.实验体系与创新能力培养的探索与实践[J].高等理科教育，2005，（6）：107-109.

[4]王玲，秦永燕.分子生物学课程教学改革探索[J].当代教育论坛（学科教育研究），2008，（4）：101-102.

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