生物學(xué)分析精選(九篇)

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第1篇：生物學(xué)分析范文

概念是中小學(xué)理科各學(xué)科新課程內(nèi)容的重要組成部分，學(xué)生概念的形成與理解將直接影響后續(xù)學(xué)習(xí)的效果。在新課程背景下如何開展概念的教與學(xué)，如何發(fā)揮概念在學(xué)生認(rèn)知發(fā)展、觀念建構(gòu)方面的教學(xué)價值，如何通過概念學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，如何在概念學(xué)習(xí)中提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，等等，已經(jīng)成為中小學(xué)理科教師必須研究解決的基本理論問題和實踐問題。

北京教育學(xué)院“科學(xué)教育重點學(xué)科建設(shè)”工作以“理科各學(xué)科知識結(jié)構(gòu)與教學(xué)實踐研究”為學(xué)科建設(shè)方向，重點研究了理科各學(xué)科的概念體系及其教學(xué)實踐，本期《課程與教學(xué)》欄目選取他們的部分研究成果，供廣大教師借鑒和學(xué)習(xí)。

遺傳與變異是生物體的最本質(zhì)特征，也是生物進化的基礎(chǔ)。[1]因此，對于遺傳與變異的學(xué)習(xí)，在理解生命現(xiàn)象、提高生物科學(xué)素養(yǎng)方面起到了基礎(chǔ)性的作用。在小學(xué)階段，學(xué)生通過辨認(rèn)常見生物、培養(yǎng)植物、飼養(yǎng)動物、討論克隆技術(shù)等活動，已經(jīng)對生物多樣性、生殖與發(fā)育等生物學(xué)問題有了直觀的了解，進而對遺傳與變異的概念也有了感性的認(rèn)識。在此基礎(chǔ)之上，初中生物學(xué)新課標(biāo)主要以遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)與傳遞表達方式為切入點，要求教師在教授遺傳與變異相關(guān)知識時，促使學(xué)生建立如下三個重要概念：

第一，生物能以不同的方式將遺傳信息傳遞給后代。一些進行無性生殖，后代的遺傳信息來自同一親本；一些進行有性生殖，后代的遺傳信息可來自不同的親本。

第二，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。基因是包含遺傳信息的DN段，它們位于細胞的染色體上。

第三，遺傳性狀是由基因控制的，基因的遺傳信息是可以改變的。

筆者認(rèn)為，這三個要求，涵蓋了經(jīng)典遺傳與分子遺傳的主要內(nèi)容，有利于學(xué)生建構(gòu)遺傳與變異的概念體系，從而為高中以至更長遠的學(xué)習(xí)活動打下堅實的基礎(chǔ)。教師應(yīng)該善于運用各種方法落實上述要求，促進重要概念的內(nèi)化，提高教學(xué)的有效性。

同時，我們應(yīng)該看到，課標(biāo)對于遺傳與變異重要概念的要求，大體上是按照“從高到低”的順序排列的：首先談到的是遺傳信息的傳遞與表達方式，然后是遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)，最后是遺傳信息的基本定義。為了便于理解，我們將按照相反的順序?qū)φn標(biāo)要求進行逐一的解讀，找出其內(nèi)部聯(lián)系，為更好地落實重要概念教學(xué)提出可行性的建議。

一、關(guān)于“基因”的定義

新課標(biāo)中明確要求教師幫助學(xué)生建立“遺傳性狀是由基因控制的”“基因是包含遺傳信息的DN段”等重要概念，這就要求教師明確“基因”的定義。但是，迄今為止，“基因”的準(zhǔn)確定義尚存在爭議。特別是隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，人們又發(fā)現(xiàn)了移動基因、斷裂基因、假基因、重復(fù)基因、重疊基因及一系列的調(diào)控序列，使基因的定義更加復(fù)雜化。無論是課標(biāo)還是教材，初中教學(xué)當(dāng)中已經(jīng)出現(xiàn)了“基因”一詞，這對教學(xué)而言是一種挑戰(zhàn)。很顯然，對于沒有接觸染色體精細結(jié)構(gòu)、尚未學(xué)習(xí)中心法則的初中學(xué)生而言，還不能準(zhǔn)確地從物質(zhì)基礎(chǔ)這個層面了解基因的性質(zhì)與功能，從而不能理解遺傳與變異的特征與目的。

筆者建議，對于遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)，在初中階段應(yīng)予以淡化。顯然，上述關(guān)于基因的復(fù)雜的定義，屬于生物學(xué)事實的范疇。初中階段的重點應(yīng)該是從概念層面解釋“基因”的本質(zhì)。其實，從分離與自由組合定律（孟德爾）到連鎖與交換定律（摩爾根），人們已經(jīng)明確了兩個問題：其一，生物體內(nèi)存在著控制各個性狀的、按照一定規(guī)律進行相互作用的遺傳因子；其二，這些遺傳因子在體內(nèi)呈有規(guī)律的線性排列。雖然一直到摩爾根創(chuàng)立遺傳染色體學(xué)說時，人們?nèi)匀徊荒軓姆肿铀缴辖沂净虻慕Y(jié)構(gòu)與功能，但是對于上述兩個問題的認(rèn)識，足以從邏輯層面給出“基因”的定義：存在于細胞特定位置上的、按照某種數(shù)學(xué)規(guī)律進行相互作用從而控制性狀的“基本因子”。這個關(guān)于“基因”的定義，可以作為一般概念呈現(xiàn)給初中學(xué)生；進而通過基因與性狀關(guān)系的例子，就能夠總結(jié)出“遺傳性狀是由基因控制的”這一重要概念。對于初中生物學(xué)教學(xué)來說，這是最重要的。因為，這種概念化的、抽象的知識，能夠鍛煉學(xué)生透過現(xiàn)象探究事物本質(zhì)的思維能力，有利于學(xué)生抽象思維的發(fā)展，從而有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。

我們不難發(fā)現(xiàn)，上述關(guān)于“基因”的定義，對于科學(xué)教育也是有重要意義的。很大程度上是因為它描述了所有科學(xué)門類的共同特征：基本因素的界定、分類和相互作用分析。如經(jīng)典物理中的“質(zhì)點”、化學(xué)中的“分子”、普通生物學(xué)中的“細胞”等等，都是各個學(xué)科中的“基本因素”。只有準(zhǔn)確定義了“基本因素”，才能在此基礎(chǔ)之上進行演繹、歸納，使本學(xué)科具有了數(shù)理傳統(tǒng)。反之，若未準(zhǔn)確定義“基本因素”，則難于進行邏輯層面的分析，整個學(xué)科偏向于博物學(xué)傳統(tǒng)。兩種傳統(tǒng)不僅影響了各個學(xué)科的特質(zhì)，還影響了學(xué)生對于不同學(xué)科學(xué)習(xí)與復(fù)習(xí)的策略。從初中到高中，“遺傳與變異”內(nèi)容有了“基因”的定義，使得本段教學(xué)內(nèi)容更加凸顯理科特征，這是教師在教學(xué)中要注意的。

二、關(guān)于遺傳信息的傳遞與表達

從新課標(biāo)的要求來看，遺傳信息的傳遞與表達是“遺傳與變異”教學(xué)的重點，從分子基礎(chǔ)（遺傳信息的調(diào)控與改變）到細胞行為（無性生殖和有性生殖）都作了要求，這就要求教師在備課時關(guān)注以下三個方面的問題。

1.遺傳信息流動

遺傳現(xiàn)象大體上可以分為細胞核遺傳和細胞質(zhì)遺傳，且目前可認(rèn)為前者是“主流”，而后者是“支流”。顯然，“支流”不會是中學(xué)教學(xué)的重點。但是，應(yīng)該在講解基因的細胞定位和遺傳信息的流動時，適當(dāng)提及細胞質(zhì)遺傳的概念以及對生物體性狀的影響，使學(xué)生能夠全面地了解遺傳信息流動的過程，知道除細胞核外，細胞質(zhì)對性狀也有一定的控制作用，從而在概念層面理解細胞質(zhì)功能的復(fù)雜性。另一方面，“主流”和“支流”的共性，是遺傳信息的傳遞和表達，在本質(zhì)上，都體現(xiàn)了“生物能以不同的方式將遺傳信息傳遞給后代”這一重要概念。教師可以先列舉常見的遺傳現(xiàn)象（即生物學(xué)事實），如“種瓜得瓜，種豆得豆”等，幫助學(xué)生建構(gòu)重要概念，以便于學(xué)生順利地遷移應(yīng)用和學(xué)習(xí)。

2.人類性別基因

在初學(xué)遺傳與變異時，初中學(xué)生往往不能準(zhǔn)確把握基因與性狀的關(guān)系，不能準(zhǔn)確把握基因、DNA與染色體的位置關(guān)系，從而認(rèn)識不到人類的性別決定機制。學(xué)生能夠通過各種渠道了解人類X和Y染色體，進而簡單地認(rèn)為性別不同的根本原因是X和Y染色體的形態(tài)不同。對于這個問題，除要適當(dāng)?shù)亟榻B遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)外，還應(yīng)該為學(xué)生建立這樣一個認(rèn)識：人類的性別，其實就是一種特殊的“相對性狀”。例如，在人教版教材中就提到“近年來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)Y染色體上還有3個基因，決定的產(chǎn)生和成熟。最近，科學(xué)家又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了X染色體上與女性性別有關(guān)的基因”。在此處，教師就應(yīng)該提示學(xué)生：基因與性狀的關(guān)系，同樣可以用來解釋人類的性別決定。只不過性別決定的過程是多個基因控制著多個性狀，從而塑造了不同性別。如果課時允許，教師還可以就此介紹一些由于染色體變異而導(dǎo)致的性別異常的現(xiàn)象，讓學(xué)生認(rèn)識到，從某種意義上講，性別并不是嚴(yán)格區(qū)分為“雌”“雄”兩種形式，而是存在“過渡”狀態(tài)的。這對學(xué)生從系統(tǒng)的角度認(rèn)識生物的復(fù)雜性，進而認(rèn)識生物本質(zhì)是有很大幫助的。

“人類性別基因”一節(jié)是初中生物學(xué)教學(xué)的重點和難點。而從內(nèi)容上看，本節(jié)內(nèi)容是課標(biāo)所述三個重要概念的應(yīng)用，即從人類性別決定的角度闡明了遺傳的本質(zhì)。因此，教師必須在講授本節(jié)課之前，就完成三個重要概念的建構(gòu)，從而指導(dǎo)學(xué)生把握遺傳本質(zhì)，進行下位學(xué)習(xí)。

三、關(guān)于“變異”的概念教學(xué)

“變異”作為初中生物學(xué)教學(xué)的難點，有兩個問題是要深入思考的。

1.可遺傳變異和不可遺傳變異

初中課標(biāo)要求學(xué)生知道變異主要分為兩類：可遺傳的變異和不可遺傳的變異?？蛇z傳的變異是由遺傳物質(zhì)的變化引起的變異；不可遺傳的變異是由環(huán)境引起的，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化。顯然，某一變異是否可遺傳，關(guān)鍵是看遺傳物質(zhì)是否發(fā)生變化，而不是影響生物體的因素。由于學(xué)生初次學(xué)習(xí)基因與環(huán)境的關(guān)系，故需要用恰當(dāng)?shù)膶嵗齺韼椭鷮W(xué)生建構(gòu)可遺傳變異和不可遺傳變異的概念。如同樣是“無籽”農(nóng)作物，“無籽西瓜”的“無籽”性狀就是可遺傳的，而“無籽番茄”的“無籽”性狀是不可遺傳的。通過這樣的實例，學(xué)生就會認(rèn)識到，一種變異是否可遺傳，取決于遺傳物質(zhì)是否發(fā)生了改變，從而緊扣重要概念的教學(xué)。

2.可遺傳變異的來源

可遺傳變異的來源主要有3個：基因重組、基因突變和染色體變異。要認(rèn)識可遺傳變異的來源，必須對遺傳信息的細胞定位及流動方式有比較清晰的認(rèn)識，故對于初中學(xué)生而言，是一個難于理解的知識點，教師可用一系列實例加以說明。例如，農(nóng)牧業(yè)中傳統(tǒng)的育種技術(shù)，實質(zhì)上就是基因（染色體）重組；無籽西瓜、八倍體小麥屬于染色體變異（數(shù)目的變異）；而鐮刀型貧血癥（在各版初中生物學(xué)教材中均有介紹）則屬于基因突變。通過一系列的實例介紹，學(xué)生能夠形成這樣一個概念：突變的來源是多方面的，基因與性狀之間的關(guān)系是復(fù)雜的。這與前面關(guān)于“表遺傳學(xué)”的概念不謀而合，說明基因本身及其轉(zhuǎn)錄、表達調(diào)控，共同影響了性狀的產(chǎn)生。通過展示這些生物學(xué)事實，學(xué)生就更加清楚“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”“基因是包含遺傳信息的DN段，它們位于細胞的染色體上”以及“遺傳性狀是由基因控制的，基因的遺傳信息是可以改變的”等重要概念，從而更加深入地理解遺傳與變異對于生物進化的重要意義。

重要概念是基于學(xué)科事實的、對學(xué)生總體把握知識體系、進行后續(xù)學(xué)習(xí)的思維框架，對于學(xué)生理解學(xué)科本質(zhì)、提高學(xué)科素養(yǎng)具有重要作用。[2]新課標(biāo)明確指出：“生物科學(xué)素養(yǎng)是指參加社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學(xué)概念和科學(xué)探究能力，包括理解科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系，理解科學(xué)的本質(zhì)以及形成科學(xué)的態(tài)度和價值觀。”可見，所謂生物學(xué)的“重要概念”，就是基于生物學(xué)科具體知識的、代表本學(xué)科基本觀念與思想的知識。只有從重要概念的高度審視生物學(xué)科教學(xué)，才能清楚什么是對學(xué)生終身發(fā)展和終身學(xué)習(xí)有用的知識，才不會使自己的教學(xué)拘泥于一個個具體的生物學(xué)科事實中，才能擺脫死記硬背的學(xué)習(xí)方式，進而對生物學(xué)科本質(zhì)問題進行思考，凸顯生物學(xué)科的理科特質(zhì)。

參考文獻

[1]吳慶余.基礎(chǔ)生命科學(xué)(第2版)[M].北京：高等教育出版社，2006.

第2篇：生物學(xué)分析范文

形成“六個四”創(chuàng)新型教學(xué)體系，使生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗和生命科學(xué)實驗教學(xué)體系相互融合。生命科學(xué)的教學(xué)實驗是對個體、分子等進行的研究分析，根據(jù)該學(xué)科特點進行實驗安排，形成實驗層次、實驗種類、教學(xué)途徑、教學(xué)方法、考核形式、評價手段的“六個四”教學(xué)體系。四個實驗層次指由基本技能、個體、細胞、分子組成的研究層次。將相關(guān)學(xué)科內(nèi)容按照這個層次進行重新組合分類，形成不同實驗項目并設(shè)立不同學(xué)分。生物化學(xué)與分子生物學(xué)作為重點內(nèi)容，學(xué)生需要花費大量時間進行實驗學(xué)習(xí)。四種實驗種類為基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗和創(chuàng)新性實驗，使學(xué)生逐步進行加深學(xué)習(xí)，形成創(chuàng)新精神。四種教學(xué)途徑包括必修、選修、開放和探索實驗，讓學(xué)生進行逐步學(xué)習(xí)，每種實驗都需達到一定要求才能合格。四種方法輔導(dǎo)教學(xué)，其中包括模擬場景演示實驗方法，通過電子教案輔助教學(xué)，構(gòu)建完整的課件體系，使學(xué)生達到一定的考試要求，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。四種考核的方式，根據(jù)學(xué)生的實驗習(xí)慣、操作的標(biāo)準(zhǔn)性、實驗報告的書寫和考試形式進行考核。四種教學(xué)評價包括問卷形式、實施的調(diào)查、學(xué)生反饋和師生的交流溝通。

2.實驗技術(shù)與方法

要想形成科學(xué)有效的教學(xué)體系，教師必須科學(xué)合理地選題，精選內(nèi)容和實驗方法，正確合理地安排實驗過程。經(jīng)過不斷的改革實踐，筆者總結(jié)出以下幾方面的改革方向。

（1）幫助學(xué)生實現(xiàn)理論與實踐的融會貫通，使其各方面知識能夠合理銜接。為使理論學(xué)習(xí)與實驗?zāi)繕?biāo)相一致，可設(shè)立“生物學(xué)原理與技術(shù)”課程，實驗由教授理論的教師來組織安排。

（2）多與其他相關(guān)學(xué)科進行實驗交流，使學(xué)生能夠梳理所學(xué)知識，并增強責(zé)任感。

（3）根據(jù)實驗間的關(guān)系進行綜合實驗的設(shè)計，使學(xué)生能夠很好地掌握和鞏固已學(xué)知識，使學(xué)生擁有對實驗的深入理解能力，并能夠很好地將所學(xué)知識應(yīng)用到實踐中去。

（4）跟隨時展，及時將新興技術(shù)應(yīng)用到實驗中去，并緊密與實際、社會結(jié)合。在試驗中合理地引入社會項目，使學(xué)生能夠及時掌握最新技術(shù)、知識和方法。

（5）促使學(xué)生產(chǎn)生科研興趣，樂于進行實驗研究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗中設(shè)立創(chuàng)新實驗，并作為主要課程要求，同時不斷模擬現(xiàn)實情況。

3.實驗教學(xué)方法與手段

（1）實驗教學(xué)方法。實驗的教學(xué)方法應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力進行，由簡到繁、由淺入深逐步進行講解，使學(xué)生認(rèn)識和理解生命科學(xué)研究的方法，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，這有利于調(diào)動學(xué)生的積極性。教師可以集中進行理論的講解，督促學(xué)生做好課前的預(yù)習(xí)工作，在課上同教師和其他學(xué)生進行合作交流。在開學(xué)前三周開放實驗室，提高學(xué)生對儀器的認(rèn)識和基本操作水平，減少實驗講解時儀器學(xué)習(xí)占用的大量時間，保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和提供教學(xué)質(zhì)量。開放性實驗教學(xué)是非常重要的模式，學(xué)?？梢园才艓讉€隨時開放的實驗室，定期開放其他實驗室，并在實驗室安裝監(jiān)控設(shè)備進行安全防護。

（2）實驗教學(xué)手段。將現(xiàn)代化的教學(xué)手段應(yīng)用到教育中，可以使學(xué)生對知識和技術(shù)有更加深入的理解。學(xué)校應(yīng)進行網(wǎng)絡(luò)課堂的建設(shè)，通過這個平臺學(xué)生可以進行反饋和預(yù)習(xí)等。通過使用現(xiàn)代化高級設(shè)施進行理論學(xué)習(xí)、報告、數(shù)據(jù)處理的輔助講解。實驗課堂上安裝現(xiàn)實互動系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，可以顯示學(xué)生分組信息和實驗注意事項等。實驗室的教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)該進行網(wǎng)絡(luò)連接，能夠隨時進行網(wǎng)絡(luò)資源的使用和查找，這樣一個現(xiàn)代化、信息化的平臺，可以實現(xiàn)資源的共享，同時對生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗的創(chuàng)新產(chǎn)生重要影響。

在不斷的改革和發(fā)展中，學(xué)生的創(chuàng)新和思維能力都有了很大的提高，實驗教學(xué)質(zhì)量也有了新的突破，實驗室也做到了更加安全h保。但是我們應(yīng)該認(rèn)識到，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國的教育教學(xué)實驗也會更加的健全。

參考文獻：

第3篇：生物學(xué)分析范文

關(guān)鍵詞 動物科學(xué)專業(yè)；細胞分子生物學(xué)；實驗教學(xué)改革；能力培養(yǎng)

中圖分類號 G642.0 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）11-0270-02

Exploration on Experimental Teaching Reform of Cell Molecular Biology for Animal Science Major

ZHAO Jia-fu 1，2 DUAN Zhi-qiang 1，2 ZHANG Yi-yu 1，2 NI Meng-meng 1，2 RUAN Yong 1，2

（1 Key Laboratory of Animal Genetics Breeding and Reproduction in the Plateau Mountainous Region，Ministry of Education，Guiyang Guizhou 550025； 2 College of Animal Science，Guizhou University）

Abstract As an essential course，cell molecular biology plays an important role in the training of high-quality innovative talents in the field of life science.Along with the rapid development of life science，more and more attention to the cultivation of students′ ability to operate experiments need to be improved，especially as an agricultural subject with extensive application.In order to improve students′ interest in experiment course of molecular biology and promote the students′ ability of experiment operation，this paper discussed the reform of experiment teaching content，experiment teaching methods，teaching evaluation ways of animal science，and put forward the concrete reform plan，based on the experimental teaching experiences of cell molecular biology.In conclusion，this article has important guiding significance to the cultivation of the students′ practical ability and research quality.

Key words animal science major；cell molecular biology；experimental teaching reform；ability training

細胞分子生物學(xué)是研究細胞內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能，并從分子水平上闡述它們之間相互作用的關(guān)系及基因表達調(diào)控機理的學(xué)科[1]，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、農(nóng)林牧漁等學(xué)科領(lǐng)域。我國是畜牧業(yè)生產(chǎn)和消費大國，需要大量基礎(chǔ)理論扎實、創(chuàng)新實踐能力強的畜牧科技人才。因此，重視畜牧獸醫(yī)類本科生細胞分子生物學(xué)的理論與實踐教學(xué)工作，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，并進一步加強其動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對培養(yǎng)畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域的復(fù)合型創(chuàng)新人才具有重要意義。動物科學(xué)專業(yè)作為生命科學(xué)領(lǐng)域一門實踐性較強的學(xué)科，畢業(yè)生應(yīng)具備牢固的專業(yè)理論知識和較強的實踐動手能力[2]。以貴州大學(xué)為例，該校動物科學(xué)專業(yè)一直以來沒有分子生物學(xué)這門基礎(chǔ)課程，然而為培養(yǎng)學(xué)生基本的分子生物學(xué)實驗操作能力，又區(qū)別于生物學(xué)相關(guān)專業(yè)，因而學(xué)校增加了細胞分子生物學(xué)這門課程供學(xué)生選修。P者結(jié)合具體實踐教學(xué)經(jīng)驗，從實驗教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、組織形式、考核方式等方面進行論述。

1 實驗教學(xué)內(nèi)容的改革

1.1 增加實驗教學(xué)課時比例

在貴州大學(xué)2016版動物科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案中，與分子生物學(xué)實驗相關(guān)的專業(yè)課程只有動物分子遺傳學(xué)和細胞分子生物學(xué)2門課程。動物分子遺傳學(xué)為專業(yè)個性選修課，占2學(xué)分，共36學(xué)時，其中理論課28學(xué)時，實驗課8學(xué)時；細胞分子生物學(xué)為學(xué)科大類選修課，占4學(xué)分，其中理論課72學(xué)時，實驗課時。從基本的課時設(shè)置上不難看出，細胞分子生物學(xué)實驗課時與理論課時比例嚴(yán)重失調(diào)，許多重要的實驗難以開設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生分子生物學(xué)實踐操作能力的效果大大折扣。因此，亟須調(diào)整本校動物科學(xué)專業(yè)教學(xué)方案，增加細胞分子生物學(xué)實驗課時所占比例。

1.2 編寫適于動物科學(xué)專業(yè)的實驗教學(xué)指導(dǎo)

目前，大部分高校細胞分子生物學(xué)課程均采用現(xiàn)成的實驗教學(xué)指導(dǎo)，實驗內(nèi)容大同小異，并未體現(xiàn)出生物科學(xué)、生物技術(shù)、生物工程等理學(xué)類相關(guān)專業(yè)和動物科學(xué)、動物醫(yī)學(xué)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、草業(yè)科學(xué)等農(nóng)學(xué)類相關(guān)專業(yè)在教學(xué)對象上的區(qū)別，均以大腸桿菌這類模式生物為實驗對象，沒有體現(xiàn)出不同專業(yè)研究對象的區(qū)別。因此，需要編寫適合動物科學(xué)專業(yè)的細胞分子生物學(xué)實驗教學(xué)指導(dǎo)，將動物組織中RNA的提取、不同組織中mRNA的表達差異檢測、細胞中總蛋白的提取與分離鑒定等實用性、針對性強的實驗編入教學(xué)指導(dǎo)。

1.3 改單個實驗為綜合性設(shè)計實驗

根據(jù)貴州大學(xué)動物科學(xué)專業(yè)細胞分子生物學(xué)培養(yǎng)方案中實驗課時的規(guī)定，同時為加強貴州大學(xué)動物科學(xué)專業(yè)細胞分子生物學(xué)實驗課程的針對性和實用性，目前該實驗課程只能安排4 個單個實驗項目共時，分別是目的基因的擴增與連接、細胞的培養(yǎng)與凍存、細胞蛋白的提取與鑒定、細胞蛋白的免疫熒光染色。由于每節(jié)課只有2 h，所以對于許多實驗項目學(xué)生只能參與其中的部分內(nèi)容，有些實驗的來龍去脈很多學(xué)生還沒有搞清楚。為達到開設(shè)這門課程的目的，嘗試將單個實驗全部設(shè)計為綜合性實驗，每個綜合性實驗融合了多個單個實驗[3]，如豬GH基因原核表達載體的構(gòu)建及表達、豬LPL基因的亞細胞定位研究、豬MSTN基因在不同組織的表達差異研究、豬APOA1基因在HEK-293T細胞中的免疫熒光檢測、HEK-293T細胞總蛋白的提取、純化與鑒定等綜合性實驗，這些實驗學(xué)生只要參與完成其中一個項目，就基本上掌握了分子生物學(xué)的常用實驗操作技能。

2 實驗教學(xué)方法的改革

2.1 現(xiàn)有實驗教學(xué)方法的弊端

一是教師課堂上講授，學(xué)生到實驗室驗證，這種教學(xué)方式?jīng)]有發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，學(xué)生處于被動接受的狀態(tài)，很難引起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；二是教師準(zhǔn)備好實驗，學(xué)生只完成驗證的那部分實驗，這種方法無法培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，更難以培養(yǎng)學(xué)生基本實驗的操作能力；三是針對部分實驗，存在教師操作、學(xué)生觀看的現(xiàn)象，如與細胞培養(yǎng)相關(guān)的實驗，由于本科教學(xué)與研究生教學(xué)相比，參加實驗人數(shù)多，易造成細胞室污染，所以很多實驗都由任課教師親自完成，學(xué)生基本上采用觀摩的形式參與其中。以上教學(xué)方法上的弊端，嚴(yán)重影響了本專業(yè)學(xué)生實驗動手能力的培養(yǎng)，不利于學(xué)生自身的發(fā)展。

2.2 實驗教學(xué)方法改革的具體方案

“翻轉(zhuǎn)課堂”是一種新型的教學(xué)理念，最早由教育學(xué)者薩爾曼?汗創(chuàng)造性地提出，該模式提出了混合使用技術(shù)和親自動手活動的教學(xué)環(huán)境[4]。它把傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)完全翻轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)變成學(xué)生課前預(yù)習(xí)、提前領(lǐng)會知識要點的教學(xué)方式，是一種強調(diào)自主性和針對性的教學(xué)理念[5-6]，對提高實驗教學(xué)水平，培養(yǎng)出基礎(chǔ)知識扎實、具有應(yīng)用性和開拓性的創(chuàng)新型人才具有重要意義。為達到培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力的目的，細胞分子生物學(xué)實驗課程也引進“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變師生角色，以學(xué)生為主體，發(fā)掘?qū)W生的個人潛力，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神。按照“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式，在充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性的前提下，制定細胞分子生物學(xué)實驗教學(xué)方法改革具體方案。一是教師設(shè)計好綜合性實驗項目名稱，提前供學(xué)生選擇（至少10個綜合性性實驗項目名稱）；二是按項目分組（每組7～10人），選出組長，分工進行資料查詢、方案設(shè)計和PPT制作；三是每組20 min進行PPT匯報，任課教師隨堂對方案進行點評修改；四是參照實驗方案開展研究，學(xué)生不必受實驗課程時間的限制，在實驗教師的參與下，根據(jù)各自時間安排完成整個實驗項目；五是撰寫實驗項目報告，并寫出個人體會和相關(guān)收獲。

3 實驗教學(xué)考核方式的改革

3.1 現(xiàn)有實驗教學(xué)考核方式的弊端

以往的實驗教學(xué)考核方式過于簡單，且沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，只注重是否來上課、是否交了實驗報告、實驗結(jié)果是否合理等方面，忽略了學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、主動思考、團隊協(xié)作、解決問題和語言表達等環(huán)節(jié)綜合能力的考核。因此，實驗教學(xué)考核方式的改革，應(yīng)更重視學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析問題和解決問題等方面能力的考察[7]。

3.2 實驗教學(xué)考核方式改革的具體方案

考核標(biāo)準(zhǔn)和考核方式對教師和學(xué)生都具有指揮棒的作用。考核什么、怎么考核直接影響到教師如何教、教什么和學(xué)生怎么學(xué)、學(xué)什么的問題。本實驗課本著對學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題及實驗操作等方面能力的培養(yǎng)，特制定如下考核方案：按百分制，其中實驗方案設(shè)計和PPT報告占40%，實驗技能操作和實驗報告占30%，實驗技術(shù)提問和團隊協(xié)作占20%，考勤和紀(jì)律占10%。這樣的考核標(biāo)準(zhǔn)不僅可以公正、公平地衡量學(xué)生的實驗成績，更重要的是調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性，鍛煉了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

4 結(jié)語

通過對動物科學(xué)專業(yè)細胞分子生物學(xué)實驗內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式的改革，進一步打破了實驗教學(xué)與科學(xué)研究之間的界限，使學(xué)生能夠根據(jù)自己的興趣開展實驗研究，充分體現(xiàn)了學(xué)生作為實驗教學(xué)的主體地位，不僅鍛煉了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，還鍛煉了學(xué)生實驗操作、文獻檢索、PPT制作、團隊協(xié)作及語言表達等方面的能力，達到了實驗教學(xué)與科研素質(zhì)培養(yǎng)的有機結(jié)合，為其今后從事相關(guān)研究工作或進一步深造奠定了堅實基礎(chǔ)。

5 參考文獻

[1] 聶俊，楊冬芝，楊晶.細胞分子生物學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[2] 孫淑霞，閆峰，楊月春，等.動物科學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)模式研究與實踐[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2014（10）：188-190.

[3] 鄭小堅，何俊，貢成良，等.多學(xué)科融合分子生物學(xué)實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[J].實驗技術(shù)與管理，2016（1）：140-142.

[4] 吳玲.融合翻轉(zhuǎn)課堂理念教學(xué)凸顯創(chuàng)新高效[N].中國教育報，2015-04-29（007）.

[5] 王麗君，李萌，陽小華.翻轉(zhuǎn)課堂中學(xué)習(xí)績效提升研究[J].揚州大學(xué)學(xué)報（高教研究版），2016（2）：80-84.

第4篇：生物學(xué)分析范文

【關(guān)鍵詞】目標(biāo)激勵 分析 生物教學(xué)

中圖分類號：G4 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2014.03.134

要提高分析學(xué)習(xí)的質(zhì)量，教師在教學(xué)中，必須抓住學(xué)生的興奮點，設(shè)法激起學(xué)生強烈的分析欲望，維持學(xué)生持久的分析熱情。下面談?wù)劚救嗽诮M織開展分析性學(xué)習(xí)的一些嘗試。

一、用目標(biāo)激勵分析學(xué)習(xí)

分析目標(biāo)是開展分析活動的出發(fā)點和最終歸縮，而分析動機是促使學(xué)生自覺分析的內(nèi)動力。因此，在組織每次分析性學(xué)習(xí)時，要先讓學(xué)生明確分析的目標(biāo)，以激發(fā)學(xué)生的分析動機，學(xué)生只有明確了目標(biāo)，產(chǎn)生了分析欲望后才會圍繞分析目標(biāo)發(fā)揮自己的聰明才智，發(fā)揮自己的主觀能動性，為分析的問題柞出假設(shè)、制訂計劃，并通過實際分析，最終完成分析任務(wù)。

二、分析要面向最多學(xué)生

新材料安排了一系列的分析活動，既有較完整的科學(xué)分析活動，又有讓學(xué)生參與的科學(xué)分析某一側(cè)面的括動，即使是訓(xùn)練同一種科學(xué)方法或分析技能的活動，也在活動內(nèi)容、思維力度和操作水平上有所不同，按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和能力發(fā)展水平，由易到難，由點到面，隨著教學(xué)內(nèi)容的展開，逐漸滲透和深化，呈螺旋式上升。

提出問題是進行科學(xué)分析活動的第一步，設(shè)置的問題是否有吸引力，能否引起學(xué)生的興趣，對學(xué)生來說有沒有分析的意義，是否適合學(xué)生的發(fā)展水平等，能否激起學(xué)生強烈的分析欲望，是組織攆究性學(xué)習(xí)活動能否成功的心理基礎(chǔ)。傳統(tǒng)和班級授課制中，一個班的學(xué)生發(fā)展水平不平衡，有的甚至差別很大。

因此，我們在設(shè)計和組織學(xué)生開展分析活動時.既要考慮同一年級學(xué)生的共同年齡、心理特征和接受能力，又要充分考慮不同學(xué)生的個性差異，還要結(jié)合分析內(nèi)容的不同側(cè)重點，設(shè)置具有不同梯度的問題，例如在“分析食物中的能量”中可以設(shè)計這樣的梯度問題：1.怎樣才能知道食物中含有能量？2.小麥種子中含有多少能量？3.花生種于和小麥種子哪個含能量多？4.還有哪些方法能測定食物中的能量？這些問題具有一定的梯度，可以供不同層次的學(xué)生選擇，使每個學(xué)生按照自己的水平參與，通過努力都能完成自己的分析任務(wù)。并在原有的基礎(chǔ)上得到最好的發(fā)展。

三、分析要盡可能多采取方法

新的課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)分析性學(xué)習(xí)，力圖改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于分析、勤于動手，突出培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。但對于學(xué)生來說，他們的抽象邏輯思維還非常有限，要有效地激發(fā)井維持他們分析的積極性，必須適當(dāng)提供相關(guān)的圖文信息資料、數(shù)據(jù)，或呈現(xiàn)生物標(biāo)本、模型，生活環(huán)境，或從學(xué)生的生活經(jīng)驗、經(jīng)歷中提出分析性的問題或通過視頻、動畫、演示實驗、課件等，創(chuàng)設(shè)形象直觀、生動活潑的情景，才能激發(fā)和維持分析性學(xué)習(xí)的積極性。

教師在進行初中化學(xué)分析式教學(xué)設(shè)計時要加強對學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)情感的培養(yǎng).教師在進行分析式教學(xué)設(shè)計時可以多創(chuàng)設(shè)一些問題情境，通過問題情境的創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)生的分析欲望，激發(fā)學(xué)生的分析樂趣，讓學(xué)生積極主動的進行分析學(xué)習(xí)。案例：例如在進行《水的凈化》的教學(xué)時，教師町以結(jié)合生活實際問題創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的問題怡境，自然界的水都不足純水，含有許多可溶性的和不溶性的雜質(zhì)，在某些鄉(xiāng)村沒打W來水，只能飲用河水，那么如何把河水變成生沾用水呢？有很多的方法可以使水得到凈化等等。

四、分析多注重事例

不是任何事情都能引起人興奮的，只有引起學(xué)生興奮的事才能激發(fā)他們主動地去進一步分析。在組織分析性學(xué)習(xí)時，精選與學(xué)習(xí)課題有關(guān)的社會熱點、學(xué)生感興趣案例，將有利于激發(fā)學(xué)生的分析欲望。如在學(xué)習(xí)“病毒”時，通過曾使人談牛色變的英國瘋牛病事件和導(dǎo)致亞洲各國“焚雞數(shù)億”的禽流感事件以及曾在我國肆虐一時的“非典”等，來激發(fā)學(xué)生的分析欲望，得到很好的教學(xué)效果。

五、分析需要積極評價

評價的內(nèi)容和方式，對學(xué)生的學(xué)習(xí)具有銀強的導(dǎo)向作用。評價應(yīng)有利于素質(zhì)教育的實施，有利于學(xué)生的主動發(fā)展，有利于激勵學(xué)生成為成功者、積極參與者和自我反思者，有利于強化學(xué)生的分析熱情。

實行“檔案袋”評價，有利于激發(fā)并維持學(xué)生持久的分析熱情。在教學(xué)過程中，教師要如實記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，將學(xué)生分析過程的原始材料保持在檔案袋內(nèi)。評價時要注意終結(jié)性評價和形成性評價的結(jié)合，定量評價和定性評價的結(jié)合，要關(guān)注學(xué)生在分析活動中逐步形成觀察、歸納和發(fā)現(xiàn)問題的能力，逐步形成設(shè)計實驗、調(diào)查研究、動手實驗的能力，逐步形成收集和分析數(shù)據(jù)，表達和交流合作的能力等。教師要結(jié)合分析目標(biāo)和分析活動的全過程，從全方面、多屢次、多角度去評價學(xué)生的分析能力，改變過去重結(jié)論的評價為重過程的評價，要重視對學(xué)生在分析活動中所表現(xiàn)出來的學(xué)習(xí)態(tài)度，情感變化的評價。

生命現(xiàn)象的錯綜復(fù)雜，生命活動規(guī)律的無窮奧秘，生物資源和科技信息的日新月異，生物學(xué)與生活、生產(chǎn)、社會和其他科學(xué)技術(shù)的縱橫關(guān)系，生物事實與理論的矛盾，等等，都是探究性學(xué)習(xí)的豐富的問題源泉。

第5篇：生物學(xué)分析范文

關(guān)鍵詞： 高中生物教學(xué) 分子與細胞模塊 教學(xué)思考

一、高中生物學(xué)分子與細胞模塊的解析

在高中生物教學(xué)中，對于分子與細胞模塊，不僅是高中生物新課程中必修的模塊，更是學(xué)習(xí)其他生物學(xué)知識的基礎(chǔ)。高中生物學(xué)分子與細胞模塊中，包括酶的特性教學(xué)、細胞的衰老和凋亡教學(xué)、細胞的癌變教學(xué)、細胞呼吸教學(xué)等模塊[1]，因此加強該模塊的教學(xué)非常重要，不僅可以提高學(xué)生對生物學(xué)習(xí)的積極性，還可以提升生物教學(xué)在高中教學(xué)中的地位。在高中生物分子與細胞模塊的教學(xué)中，不僅面臨新課程理念如何教授學(xué)生的方法的問題，還包括如實現(xiàn)統(tǒng)一的教學(xué)目標(biāo)，把握好高中生物的教學(xué)內(nèi)容，引發(fā)學(xué)生對高中生物的學(xué)習(xí)興趣及探索精神的問題。新課改背景下，高中生物教師對于運用教材的方式，以及如何開發(fā)與利用課程資源的問題，都將是解決高中生物分子與細胞模塊教學(xué)中存在問題的關(guān)鍵。

二、高中生物分子與細胞模塊教學(xué)中的重點

在高生物教學(xué)中，教師對于分子與細胞模塊的教學(xué)地位，應(yīng)該注重科學(xué)探究過程，充分體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，以“指導(dǎo)型探究”[2]的形式提高學(xué)生對生物學(xué)習(xí)的興趣；并且在生物教學(xué)中，教師對于學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問題，也應(yīng)該及時給予幫助，及時指導(dǎo)學(xué)生解決遇到的困難。

教師在高中生物的分子與細胞模塊教學(xué)中，還應(yīng)該注重聯(lián)系生活實際，盡量在課程設(shè)計中找到貼近學(xué)生生活的相關(guān)案例，提高學(xué)生對生物學(xué)中分子與細胞學(xué)習(xí)的興趣，拓寬學(xué)生的視野，不再局限于課本教學(xué)，使學(xué)生對生物學(xué)有更充分的認(rèn)識。

在高中生物的分子與細胞模塊教學(xué)中，可以采用鼓勵性的評價機制，更好地發(fā)揮學(xué)生潛能，并且注意培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。促進學(xué)生在課后對課堂知識的再學(xué)習(xí)，培養(yǎng)綜合能力，激發(fā)學(xué)生在生物課堂學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)熱情，更好地調(diào)動學(xué)生對生物中分子與細胞模塊學(xué)習(xí)的積極性。

三、改進高中生物分子與細胞模塊教學(xué)的措施

1.明確教師的指導(dǎo)思想

在高中生物教學(xué)中，應(yīng)該明確指導(dǎo)思想，強調(diào)學(xué)生在分子與細胞模塊的自主性，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用。教師在高中生物教學(xué)中，對于學(xué)生學(xué)習(xí)要起到引導(dǎo)作用，加深學(xué)生對分子與細胞模塊的知識理解，將知識轉(zhuǎn)化為能力，體現(xiàn)課堂教學(xué)中學(xué)生的主體地位，正確分析每個學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況及知識儲備及能力，并給予合理指導(dǎo)。

2.采用合理的教學(xué)模式

在高中生物分子與細胞模塊教學(xué)中，教師應(yīng)該使用合理的教學(xué)模式，比如對于“細胞呼吸”使用“目標(biāo)教學(xué)”與“自主性學(xué)習(xí)”相結(jié)合的教學(xué)模式[3]，不僅可以活躍課堂教學(xué)氣氛，還可以激發(fā)學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的興趣，避免學(xué)習(xí)的枯燥乏味，有效提高生物教學(xué)的水平，避免學(xué)生盲目性地學(xué)習(xí)，使得學(xué)生的表達能力及動手能力都得到進一步的鍛煉與提高。在生物教學(xué)中，還可以采用多媒體演示、分組討論、識圖閱讀、問題鏈等方式，以更直觀的模式將教學(xué)內(nèi)容教授給學(xué)生，不僅直觀易懂，而且能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.注重交流

在講課過程中，教師應(yīng)該重視與學(xué)生的交流，使學(xué)生敢于參與到課堂教學(xué)中，關(guān)注學(xué)生的反應(yīng)，可以先設(shè)定好的一些“程序”，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在高中生物教學(xué)中，應(yīng)該注重學(xué)生與教師的交流，還應(yīng)注重生物科學(xué)與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，將生物學(xué)的知識滲透到生活中，培養(yǎng)學(xué)生探索、分析及總結(jié)問題的能力，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在探究性的生物學(xué)習(xí)過程中，教師應(yīng)該做好引導(dǎo)工作，調(diào)動每位學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的生物學(xué)，讓學(xué)生運用生物學(xué)原理解決實際問題。教學(xué)中對于內(nèi)容十分抽象、微觀的知識，教師應(yīng)該注重對課程資源的選擇及優(yōu)化整合，以親身探究、生生互動的形式，并運用多媒體教學(xué)手段，讓學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容形成更加直觀的了解。

4.深入研究教材

在高中生物的分子與細胞模塊教學(xué)中，教師在上課前一定要深入研究教材，做好課前的模塊式教學(xué)設(shè)計工作，密切分子與細胞模塊教材之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，促進學(xué)生能力的發(fā)揮及學(xué)生的全面發(fā)展。高中生物教學(xué)中，教師還要認(rèn)真做好每節(jié)生物課后的反思與總結(jié)工作，總結(jié)成功經(jīng)驗，積累好的教學(xué)方法，提高自身教學(xué)能力，仔細分析每堂課中的優(yōu)點及缺點，糾正課堂教學(xué)中出現(xiàn)的知識性錯誤，不斷提高教學(xué)水平，改進高中生物分子與細胞模塊的教學(xué)方法。

參考文獻：

[1]席燕.人教版高中生物“分子與細胞”模塊的教材分析[D].河南師范大學(xué)，2012（06）.

第6篇：生物學(xué)分析范文

關(guān)鍵詞 合成生物學(xué)；醫(yī)藥；能源；實踐

中圖分類號 R122 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）121-0161-01

目前科學(xué)家已測定了包括人類在內(nèi)的700多種生物的基因組，這表明生命科學(xué)進入遺傳密碼的全面解析階段，在分子水平研究基因結(jié)構(gòu)和功能。這些成果為工程師創(chuàng)造新世界提供了有力的生物元器件。工程師可以用這些已知的功能，重新設(shè)計和構(gòu)建具有新功能的生命，甚至可以全合成新生命，這就是進入21世紀(jì)新興的合成生物學(xué)。合成生物學(xué)是繼人類基因組研究之后，生物領(lǐng)域的又一熱門學(xué)科，是整體系統(tǒng)論生物學(xué)思潮在工程學(xué)領(lǐng)域的

再現(xiàn)。

1 合成生物學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系

1.1 合成生物學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)

合成生物學(xué)的出現(xiàn)是與系統(tǒng)生物學(xué)的發(fā)展密不可分的。從哲學(xué)思維上，二者都遵從系統(tǒng)論，生物系統(tǒng)的整體功能不可分割。系統(tǒng)生物學(xué)將在基因、蛋白質(zhì)、代謝物等多維分子水平獲得大量的細胞行為知識和建立生物網(wǎng)絡(luò)，為合成生物學(xué)提供理論和模型。合成生物學(xué)可為系統(tǒng)生物學(xué)的定量分析提供模式生物。

1.2 合成生物學(xué)與生物信息學(xué)、化學(xué)

如果把基因組測序看成閱讀和解碼遺傳信息的過程，那么合成生物學(xué)就是人工書寫和編程過程，是測序的逆過程。這個過程對生物信息學(xué)提出了更大的挑戰(zhàn)，與所有的工程學(xué)一樣，合成生物的設(shè)計和優(yōu)化過程中需要用新的算法進行模擬和測試。合成生物的過程是以原料核酸的高速合成為基礎(chǔ)的，因此需要高效、低成本的化學(xué)合成技術(shù)提供支持。目前，常規(guī)化學(xué)方法合成一個堿基核苷酸商業(yè)化價格是2元左右，而新方法有望把成本降到更低。

1.3 合成生物學(xué)與基因工程

二者既有聯(lián)系，也有區(qū)別。就操作對象和主要技術(shù)手段而言，二者相同，都是以基因為對象，都需要核酸酶和連接酶作為剪切和組裝的工具，也都需要載體來承載基因，進行擴大繁殖和保存。然而僅采用基因工程技術(shù)，只能在較小的范圍內(nèi)對已經(jīng)存在生命進行改造，合成生物學(xué)研究將降低關(guān)鍵技術(shù)成本，解決基因操作的經(jīng)濟性問題，從而在工程領(lǐng)域?qū)⒌玫綇V泛應(yīng)用。

2 醫(yī)藥與能源創(chuàng)新發(fā)展中的合成生物學(xué)技術(shù)

創(chuàng)新藥物的發(fā)現(xiàn)是整個新藥研究中最富創(chuàng)造性的環(huán)節(jié)。20世紀(jì)70年代之后，DNA重組技術(shù)、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生物信息學(xué)及生物芯片技術(shù)的研究成果為新藥研究提供了指導(dǎo)性的理論知識和多樣化的實驗手段，極大地促進了新藥的研制和產(chǎn)業(yè)化。

2.1 DNA重組技術(shù)與創(chuàng)新藥物研究

DNA重組技術(shù)通過人為的基因拼接，構(gòu)建攜帶外源目的基因的表達系統(tǒng)，在宿主細胞中表達外源基因編碼的蛋白質(zhì)、多肽類藥物。DNA重組技術(shù)為創(chuàng)新藥物的研究和產(chǎn)業(yè)化提供了全新的技術(shù)，開創(chuàng)了現(xiàn)代生物技術(shù)藥物的新階段。在微生物藥物的制備中，具有良好遺傳特性的高產(chǎn)菌株是產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。重組DNA技術(shù)已成功地應(yīng)用于構(gòu)建具有特定遺傳特性的高產(chǎn)菌株。如將放線菌紫紅素的合成基因?qū)胱霞t鏈霉菌，產(chǎn)生了新型抗生素二氫榴菌紫紅素；將紅霉素抗性基因轉(zhuǎn)入紅霉素產(chǎn)生菌，可構(gòu)建出耐自身產(chǎn)物抑制的高產(chǎn)菌株；將透明顫菌的血紅蛋白基因?qū)私鹈顾禺a(chǎn)生菌，工程菌可以在低溶氧條件下正常代謝，達到降低供氧能耗的目的。

2.2 蛋白質(zhì)組學(xué)與創(chuàng)新藥物研究

蛋白質(zhì)組學(xué)（proteomics）是繼人類基因組計劃之后又一個引人注目的新興學(xué)科。蛋白質(zhì)組學(xué)是從整體蛋白質(zhì)水平上，從更貼近生命活動規(guī)律的角度去探討機體生理、病理現(xiàn)象及其本質(zhì)。人體細胞有3000～10000種以上的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量及其功能狀態(tài)在同一機體的不同細胞中是不相同的，即使是同一種細胞，在不同時期，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量也不盡相同。正常和病變狀態(tài)下細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)譜存在差異，服藥前后的蛋白質(zhì)譜也存在差異，通過定性和定量地分析蛋白質(zhì)譜的差異，可以探討疾病發(fā)生的可能機制，發(fā)現(xiàn)藥物作用的新靶點，從而為研發(fā)新藥，研究藥物作用機制以及指導(dǎo)臨床合理用藥提供重要的依據(jù)。

靶向藥物的研制是創(chuàng)新藥物研制的主流。據(jù)統(tǒng)計，已發(fā)展了多種類型的功能或疾病靶標(biāo)，涉及：腫瘤、血液與造血、免疫調(diào)節(jié)、心腎系統(tǒng)、胃腸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)及泌尿系統(tǒng)等。據(jù)Drew報告（2000年），目前使用的、據(jù)認(rèn)為安全有效的多種疾藥的分子靶點483個，按生物化學(xué)分類，其中受體45％，酶28％，激素與細胞因子11％，其他為離子通道、核多體等。在分子水平對疾病研究結(jié)果顯示，潛在的藥物靶點數(shù)目可能為5000～10000個，均可能作為研制藥物的作用靶點。

2.3 生物信息學(xué)與創(chuàng)新藥物研究

生物信息學(xué)是生物學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)和信息科學(xué)等多學(xué)科交叉產(chǎn)生的嶄新學(xué)科。生物信息學(xué)借助計算機強大的信息儲存和信息分析功能處理生物學(xué)領(lǐng)域、尤其是基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究領(lǐng)域中爆炸性增長的海量數(shù)據(jù)。生物信息學(xué)的核心內(nèi)容至少包括基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)組信息學(xué)和代謝調(diào)控信息學(xué)三大部分?；蚪M信息學(xué)指對基因信息的獲取、處理、存儲和分析，目的是確定全部基因的確切位置，以及各DN段的功能。蛋白質(zhì)組信息學(xué)包括對有關(guān)細胞或組織中的全部蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成、功能、定位以及各蛋白質(zhì)問的相互作用的信息進行處理和分析，目的是確定各種蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和功能及相互作用。

2.4 生物芯片技術(shù)與創(chuàng)新藥物研究

生物芯片（biochip）是近年來生命科學(xué)、微電子學(xué)和生物信息學(xué)結(jié)合交叉領(lǐng)域的重大進展。生物芯片分為DNA芯片、RNA芯片、蛋白質(zhì)芯片、抗體芯片、PCR芯片及藥物傳輸芯片等。生物芯片通過原位化學(xué)合成或機械點樣構(gòu)成高密度探針微陣列。比如DNA芯片可在1　cm2的玻璃或硅片襯底上，集中排列數(shù)萬至數(shù)十萬個DNA探針。從理論上講，十至數(shù)十個這樣的芯片就可以全面檢查一個人的基因，從而發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)異?；蚬δ墚惓５幕?。生物芯片主要用于基因序列測定，分析基因組突變和單核苷酸多態(tài)性突變位點，同時也用于測定特定基因的表達水平和比較同源基因的表達差異，以實現(xiàn)對細胞、蛋白質(zhì)、DNA及其他生物組分的準(zhǔn)確、快速和大信息量的檢測。生物芯片技術(shù)的發(fā)展為疾病的臨床診斷和個性化治療開辟了全新的途徑，同時為創(chuàng)新藥物的高通量篩選（high　throughput　screening，HTS）提供了強有力的技術(shù)支撐平臺。

3 結(jié)束語

合成生物學(xué)為很多領(lǐng)域的研究提供新視角：生物學(xué)家用它來重建不同層次的研究對象，由此加深對生命活動和生命過程的理解；化學(xué)家用它創(chuàng)造新分子化合物；物理學(xué)家用它來發(fā)現(xiàn)自然狀態(tài)下分子的運動行為；工程技術(shù)人員則用它進行藥物、生物材料和生物能源等工程設(shè)計并簡單、低廉、高效地制造，滿足人類和社會發(fā)展的需要。

參考文獻

[1]劉奪，杜瑾，趙廣榮等.合成生物學(xué)在醫(yī)藥及能源領(lǐng)域的應(yīng)用[J].化工學(xué)報，2011，62（9）：2391-2397.

[2]梁泉峰，王倩，祁慶生等.合成生物學(xué)與微生物遺傳物質(zhì)的重構(gòu)[J].遺傳，2011，33（10）：1102-1112.

第7篇：生物學(xué)分析范文

1材料與方法

1.1動物

雌性、雄性SPF級日本大耳白兔各50只，3月齡，體重2.5kg左右，來源于西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部實驗動物中心【SCXK(陜)2012－003】。動物飼養(yǎng)室的溫度、光照、噪聲和換氣次數(shù)等均符合國標(biāo)要求(GB14925－2010)，自由飲水和采食。該研究通過了西安交通大學(xué)實驗動物管理委員會批準(zhǔn)。

1.2主要試劑和儀器

卵泡刺激素和絨毛膜促性腺激素(寧波市三生藥業(yè)有限公司，中國)，透明質(zhì)酸酶(Sigma，美國)、2×PCRMix、反轉(zhuǎn)錄和rael-timePCR試劑(Takara，日本)，質(zhì)粒、血液或組織全基因組DNA、總RNA和總蛋白質(zhì)提取試劑盒(Omega，美國)，CETP抗體(Abcam，英國)和活性鑒定試劑盒(BioVision，中國)，SalI內(nèi)切酶(Fermentas，立陶宛)，M2和M16培養(yǎng)液(自制)。儀器:P-97拉針儀(Sutter，美國)，MF-900燒針儀(Narishige，日本)，體視顯微鏡(O-lympus，日本)，二氧化碳培養(yǎng)箱(Thermo，美國)，顯微注射系統(tǒng)(Eppendorf，德國)，PCR儀(Eppendorf，德國)，蛋白電泳系統(tǒng)(Bio-Rad，美國)。

1.3轉(zhuǎn)基因動物制作

［7］人CETP轉(zhuǎn)基因家兔制作采用經(jīng)典的顯微注射方法。動物實驗操作在西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部實驗動物中心進行【SYXK(陜)2012－005】。1.3.1基因載體構(gòu)建將人CETP(cDNA，NM_000078)基因克隆連接到pJC13質(zhì)粒，置于apoE啟動子控制之下，以控制其在肝臟特異性表達，擴增、純化后用于顯微注射。1.3.2激素注射程序給供體雌性家兔皮下注射卵泡刺激素誘導(dǎo)同期，每隔0.5IU/12h，共注射3d6次。供體雌兔在實驗第4天進行自然或人工授精，隨后肌肉注射絨毛膜促性腺激素150IU，刺激卵巢排卵。1.3.3準(zhǔn)備代孕雌兔實驗第4天，代孕雌兔與供體兔同時注射150IUhCG，使代孕雌兔子宮、輸卵管與顯微注射后的受精卵處于生理同期。1.3.4收集受精卵和顯微注射實驗第5天，過量麻醉處死供體兔，打開腹腔取其輸卵管、部分子宮和卵巢。用M2培養(yǎng)液沖洗輸卵管，收集得受精卵并沖洗。受精卵轉(zhuǎn)移至M16培養(yǎng)液，至于二氧化碳培養(yǎng)箱備顯微注射。將受精卵轉(zhuǎn)移至顯微注射平臺，調(diào)整持卵針和顯微注射針。在低倍鏡定位受精卵，200倍視野下觀察，可明顯觀察到兩個原核的卵為受精卵。移動持卵針向備注射的受精卵，利用負壓固定受精卵，注射針刺入雄性原核并進行目的基因溶液的注射，觀察到雄原核稍膨脹，拔掉注射針。1.3.5胚胎移植麻醉代孕雌兔，取俯臥位，脊柱旁側(cè)開0.5～1cm切口，用平鑷夾住卵巢上方的脂肪墊，將輸卵管拉出腹腔。將顯微注射完的受精卵用自制移卵管移植到受體兔輸卵管，稍停頓以避免受精卵流失。移植完畢將輸卵管送回腹腔。1.3.6模型鑒定將離乳后仔兔剪去少許組織或采150μL血，提取基因組DNA，進行PCR檢測。Sense，5'-TCAGC-CACTTGTCCATCGC-3';Anti-sense，5'-GGCATCG-GTCCGCACTCTA-3'，產(chǎn)物大小:230bp。程序:95℃10s，55℃30s，72℃1min，共進行35個循環(huán)，PCR產(chǎn)物進行瓊脂糖凝膠電泳(20g/L)。

1.4目的基因表達分析

將F0代CETP轉(zhuǎn)基因家兔禁食16h，抽血，3000r/min離心分離血漿，檢測血漿中CETP的表達和活性和總膽固醇(totalcholesterol，TC)。繁殖CETP轉(zhuǎn)基因家兔，處死F1代轉(zhuǎn)基因家兔1只和同窩非轉(zhuǎn)基因家兔1只，按試劑盒說明書提取各主要臟器總蛋白和總RNA備用。Rael-timePCRCETP用引物序列同上，家兔GAPDH引物序列:Sense，5'-ATCACTGCCACCCAGAAGAC-3';Anti-sense，5'-GT-GAGTTTCCCGTTCAGCTC-3'，PCR反應(yīng)反應(yīng)體系為SYBRPremixExTaqTMII(10μL)，上下游引物各1μL(10mol/L)，cDNA模板1μL，加雙蒸水7.0μL。反應(yīng)條件:95℃30s開始程序，95℃5s，55℃40s共40個循環(huán)。CETPWesternblot和活性測定，按試劑盒說明書進行。

2結(jié)果

2.1基因構(gòu)建

pJC13-apoE-hCETP質(zhì)粒構(gòu)建成功(圖1A)，ApoE啟動子用于控制人CETP基因的組織特異性表達。含有目的基因的質(zhì)粒載體擴增、提取后酶切，線性化目的基因用于顯微注射(圖1D)。

2.2目的基因注射與模型鑒定

收集受精卵后，將目的基因溶液注射到雄原核，雄原核稍膨大(圖1B，C)，注射后的受精卵進行胚胎移植。代孕家兔產(chǎn)下仔兔，離乳后抽取150μL血樣，提取全基因組DNA進行常規(guī)PCR檢測，PCR產(chǎn)物瓊脂糖電泳結(jié)果顯示我們獲得了人CETP轉(zhuǎn)基因陽性家兔(圖1E)。

2.3轉(zhuǎn)基因效率

本次人CETP轉(zhuǎn)基因家兔制作實驗中，共收集到1522枚受精卵，有868枚受精卵適合顯微注射。顯微注射后移植入32只受體兔，其中11只受孕(34.3%)，產(chǎn)仔45只，轉(zhuǎn)基因陽性幼兔1只，轉(zhuǎn)基因效率約為2.2%。

2.4轉(zhuǎn)基因表達與活性

WesternBlot方法被用來檢測了人CETP轉(zhuǎn)基因家兔中CETP轉(zhuǎn)基因的表達，由于人CETP轉(zhuǎn)基因和家兔內(nèi)源性CETP具有交叉反應(yīng)，故未能確定其表達量。Real-timePCR檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在轉(zhuǎn)基因家兔各主要組織器官中，人CETP轉(zhuǎn)基因主要在肝臟表達，與設(shè)計的相一致(圖2)。血漿中CETP的活性檢測結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)基因家兔CETP活性為每小時25.2pmol/μL，同窩非轉(zhuǎn)基因家兔CETP活性為每小時17.2pmol/μL，轉(zhuǎn)基因家兔活性高于非轉(zhuǎn)基因家兔。轉(zhuǎn)基因家兔血漿TC為19mg/dL，同窩非轉(zhuǎn)基因家兔血漿TC為18mg/dL，但轉(zhuǎn)基因家兔血漿HDL-C為4mg/dL，顯著低于非轉(zhuǎn)基因家兔的12mg/dL。

3討論

第8篇：生物學(xué)分析范文

關(guān)鍵詞：鐵皮石斛，RCA2基因，克隆，生物信息學(xué)分析

中圖分類號：Q949.71

文獻標(biāo)識碼：A

鐵皮石斛（Dendrobiumofficinale）屬于蘭科（Orchidaceae）石斛屬（Dendrobium）多年生的草本植物，鐵皮石斛含石斛多糖、石斛堿、雙芐酚類、菲酚類等多種藥效成分，是石斛屬藥用植物中最為珍稀名貴的種，具有滋陰清熱、潤肺止咳、益胃生津、明目強身等作用（Zhangetal，2000）。核酮糖1，5二磷酸羧化酶/加氧酶（Ribulose1，5bisphosphatecarboxylase/oxygenase，Rubisco）是存在于葉綠體內(nèi)的一個雙功能酶，同時催化卡爾文循環(huán)中最初固定CO2的反應(yīng)以及光呼吸作用中的第一步反應(yīng)，該酶處于光合碳還原和碳氧化兩個方向相反但又相互關(guān)聯(lián)的循環(huán)交叉點上，對凈光合速率起著決定性的影響，因此提高Rubisco活力是提高光合作用的重要途徑（潘瑞熾等，2004）。因鐵皮石斛原生地的生境破壞和常年的濫采亂挖，野生資源遭到嚴(yán)重的破壞，瀕臨滅絕，已列入中國珍稀瀕危保護植物的名錄。由于石斛不能夠栽培在土壤里，北方地區(qū)必須栽培在樹皮、木塊、鋸末等做的栽培床或者是石頭上，冬天多數(shù)需要蓋溫棚等設(shè)施，投資較大，加上石斛種植的技術(shù)要求高，目前市場尚未完全打開，發(fā)展速度還不是很快（張明等，2010）。

隨著生物技術(shù)的發(fā)展，許多糧食作物如大麥（Rundle&Zielinski，1991）、水稻（Toetal，1999）、大豆（Yinetal，2014）等植物的RCA基因被克隆，但目前報道的RCA基因很少有涉及藥用觀賞植物，最近有朱明庫等（2013）對羽衣甘藍Rubisco活化酶基因BoRCA的克隆、生物信息學(xué)及表達分析的研究；袁秀云等（2016）對蝴蝶蘭Rubisco活化酶基因PhRCAα的序列特征及在低溫脅迫下的表達分析的研究；祝欽瀧等（2011）對彩葉草Rubisco活化酶基因SsRCA進行了組織表達特異性和光誘導(dǎo)表達特性研究；曾淑華等（2012）已從鐵皮石斛中克隆了光合碳途徑關(guān)鍵酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因。因此，開展鐵皮石斛RCA基因研究顯得尤為必要。本研究為了提高石斛的質(zhì)量，提高石斛光合效率，揭示鐵皮石斛光合作用機理自然成了鐵皮石斛研究領(lǐng)域的重要問題，該研究利用RACE技術(shù)克隆出鐵皮石斛RCA2全長基因，并進行生物信息學(xué)分析，為進一步研究鐵皮石斛光合作用調(diào)節(jié)機理奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1材料

鐵皮石斛原產(chǎn)地為貴州，現(xiàn)在種植于河南省鄭州市鄭州師范學(xué)院蘭花工程技術(shù)研究中心智能日光溫室，植物材料為一年生鐵皮石斛。

1.2方法

1.2.1RNA提取選取一年生鐵皮石斛葉片，液氮速凍，保存于-80℃冰箱備用。葉片總RNA提取采用多糖多酚植物總RNA提取試劑盒（Tiangen公司）；采用1%瓊脂糖凝膠電泳鑒定RNA的完整性；采用QuawellQ5000微量紫外可見分光光度計測定其A260/A280值及其濃度。

1.2.2RCA2基因全長的克隆以提取的葉片總RNA為模板，用反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成單鏈cDNA。根據(jù)GENBANK上已知植物的RCA保守區(qū)，利用DNAMAN和Primer5.0生物軟件設(shè)計兼并引物（表1），擴增RCA保守片段。PCR反應(yīng)體系為20.0μL：10×PCRbuffer2.0μL、dNTPMix2.0μL、上游引物RCAF1（10μmol·L1）1.0μL、下游引物RCAR1（10μmol·L1）1.0μL、模板cDNA1.0μL、rTaq酶（5U·μL1）0.2μL，加滅菌雙蒸水至總體積20.0μL；反應(yīng)程序為94℃預(yù)變性5min；94℃變性40s，56℃退火40s，72℃延伸40s，35個循環(huán)；最后72℃延伸10min。切膠回收目的片段，連接pGEMTEasy載體，轉(zhuǎn)化大腸桿菌DH5α，挑選陽性克隆送至上海英濰捷基生物技術(shù)公司測序，獲得RCA基因的保守區(qū)序列。再根據(jù)獲得的保守區(qū)序列，分別設(shè)計5′端和3′端特異性巢式引物（表1），以葉cDNA為模板，用巢式PCR方式分別擴增RCA的5′端和3′端序列，按Clontech公司SMARTerTMRACE擴增試劑盒操作說明進行反應(yīng)，回收擴增目的產(chǎn)物，克隆到pGEMTEasy載體上，轉(zhuǎn)入大腸桿菌DH5α菌株，進行測序和拼接。

1.2.3ORF的擴增根據(jù)DNAMAN軟件拼接得到RCA基因序列全長，利用Premier5.0設(shè)計1對特異引物RCAF2和RCAR2（表1），用于完整開放閱讀框（ORF）的擴增。PCR擴增程序為94℃預(yù)變性5min，94℃變性45s，58℃退火45s，72℃延伸1min，進行35個循環(huán)，72℃延伸15min。ORF片段連接到pGEMTEasy載體上，轉(zhuǎn)化大腸桿菌DH5α，測序進行ORF序列驗證。

1.2.4生物信息學(xué)分析利用ORFfinder進行開放閱讀框的預(yù)測；利用NCBI上的BLAST進行基因相似性的分析（http：//ncbi.nlm.nih.gov/blast/）；利用DNAMAN進行氨基酸序列比對分析；利用ProtScale程序（http：//expasy.org/tools/protscale.html）分析蛋白質(zhì)親疏水性；利用TargetP軟件（UsingPLANTnetworks）和PSORTll（http：//psort.hgc.jp/form.html）進行亞細胞定位的分析；利用Protfun（http：//cbs.dtu.dk/services/ProtFun/）分析預(yù)測RCA2蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能和功能分類；利用ExPASy網(wǎng)站上的GOR進行蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測；利用ExPASy網(wǎng)站上的SWISSMODEL進行蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的預(yù)測分析。

2結(jié)果與分析

2.1RCA2基因全長克隆

葉片總RNA提取后經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳鑒定其完整性，檢測結(jié)果顯示，28S和18S條帶清晰，A260/A280值1.96，濃度為210.56ng·μL1。

以鐵皮石斛葉片總RNA反轉(zhuǎn)錄的cDNA為模板，以兼并引物RCAF1和RCAR2進行保守區(qū)片段PCR擴增，得到一個503bp保守片段（圖1：B），根據(jù)設(shè)計的3′端和5′端特異引物，采用RACE技術(shù)，擴增獲得3′端目的片段（圖1：D）和5′端目的片段（圖1：C）。利用生物軟件DNAMAN進行序列拼接得到該基因的全長為1730bp，利用ORFfinder分析，共有9個ORF，該基因最長的ORF共計1323bp，包含81bp的5′UTR、326bp的3′UTR，編碼440個氨基酸，將該基因命名為RCA2，GenBank登陸號為KT205842。利用引物RCAF2和RCAR2擴增獲得1323bpORF片段（圖1：A），連接到pGEMTEasy載體上測序驗證，得到的陽性質(zhì)粒命名為pGEMRCA2。

2.2RCA2基因全長的生物信息學(xué)分析

2.2.1RCA2核苷酸及編碼蛋白序列的理化性質(zhì)利用blastp和DNAMAN對RCA2氨基酸序列進行比對分析，發(fā)現(xiàn)該基因包含PloopNTPaseSuperfamily結(jié)構(gòu)域，分別為“WGGKGQGKS”（A區(qū)）和“GKMCCLFINDLD”（B區(qū)），屬于PloopNTPase超家族基因（圖2）。理化性質(zhì)分析該蛋白的分子質(zhì)量為48.53kDa，等電點為6.19。將該基因全長核苷酸序列在NCBI上進行blastn相似性比較，結(jié)果表明基因均為RCA基因，且與蝴蝶蘭（Phalaenopsis）的相似性高達87%。氨基酸序列比對分析，發(fā)現(xiàn)其氨基酸序列與蝴蝶蘭、葡萄、荷花的相似性分別為89%、84%、85%（圖3）。

2.2.2RCA2編碼蛋白質(zhì)的親疏水性分析利用ProtScale分析蛋白的親疏水性發(fā)現(xiàn)，RCA2蛋白質(zhì)序列具有較高的親水性，其中第69位的Thr親水性最強（-3.078），第162位Leu的疏水性最強（2.122）（圖4）。

2.2.3RCA2編碼蛋白質(zhì)的亞細胞定位蛋白的亞細胞定位與該蛋白所執(zhí)行的功能是密切相關(guān)的，用TargetP和PSORTII軟件進行亞細胞定位分析，TargetP預(yù)測結(jié)果顯示RCA2蛋白定位于葉綠體基質(zhì)，可信度為3（圖5：A），用PSORTII預(yù)測蛋白顯示，RCA2蛋白定位于葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì)間隙、葉綠體類囊體膜、葉綠體類囊體腔，RCA2蛋白主要存在于葉綠體基質(zhì)（圖5：B）。

2.2.4RCA2編碼蛋白質(zhì)的功能預(yù)測與分析利用ProtfunsoftwareofCBS分析預(yù)測RCA2蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能和功能分類，可能有意義的功能包括中間代謝、脂肪酸代謝、翻譯、輔酶因子的生物合成和能量代謝等，他們的幾率分別是5.484、4.387、4.048、3.639、3.098。這表明RCA2在中間代謝起到了一個非常重要的角色，在脂肪酸代謝、翻譯中起到了重要作用，在輔酶因子的生物合成和能量代謝中也起到了關(guān)鍵作用。

2.2.5RCA2編碼蛋白質(zhì)的二級、三級結(jié)構(gòu)預(yù)測采用ExPASy網(wǎng)站上的GOR進行蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測，結(jié)果表明，α螺旋占30.68%，延伸鏈占25.45%，不規(guī)則折疊占43.86%（圖6）。用ExPASy網(wǎng)站上的SWISSMODELWorkspace預(yù)測蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)以4w5w.1.A（SMTLid）為模板進行建模，該模板以XRAY2.90方法產(chǎn)生，與RCA2蛋白一致性為86.02%（圖7）。

3討論與結(jié)論

該研究通過RTPCR和RACE技術(shù)方法，成功克隆了鐵皮石斛RCA2基因（GenBank登錄號KT205842）全長1730bp，開放閱讀框1323bp，編碼440個氨基酸；核苷酸序列分析結(jié)果表明，RCA2核苷酸序列與蝴蝶蘭（Phalaenopsis）的相似性高達87%，其編碼蛋白屬于PloopNTPaseSuperfamily家族基因。蛋白理化性質(zhì)分析該蛋白的分子質(zhì)量為48.53kDa，等電點為6.19，為親水性蛋白，RCA2編碼蛋白質(zhì)的亞細胞定位于葉綠體基質(zhì)；編碼蛋白質(zhì)的功能包括中間代謝、脂肪酸代謝、翻譯、輔酶因子的生物合成和能量代謝等，蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)預(yù)測模型與RCA2蛋白一致性為86.02%，這些生物學(xué)參數(shù)為進一步研究RCA2蛋白的酶學(xué)性質(zhì)及其在鐵皮石斛中的光合作用機理奠定了理論基礎(chǔ)。

第9篇：生物學(xué)分析范文

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；考核評價機制

中圖分類號：G424文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1674-9324（2018）02-0272-02

高等醫(yī)學(xué)院校《醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)》是碩士研究生必修課程之一，它是進行基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究的基本課程。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中60—70%的課題要選用合適的實驗動物進行相關(guān)研究；而藥理學(xué)、生理學(xué)、病理學(xué)實驗和外科學(xué)實驗等超過70%科研研究領(lǐng)域需要實驗動物參與實驗[1-2]；此外，實驗動物廣泛應(yīng)用于教學(xué)培訓(xùn)、醫(yī)學(xué)研究、藥品、生物制品、食品等功能及安全性評價領(lǐng)域[3-4]。實驗動物學(xué)作為一門獨特的學(xué)科對生命科學(xué)領(lǐng)域研究起著越來越重要的作用。

《醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)》課程如此重要，因此，如何做好這門課程的教學(xué)工作給授課教師提出了更高的要求。結(jié)合近年來實驗動物在使用過程中出現(xiàn)的一些問題，我們對動物實驗課教學(xué)從調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法、改革考核方式等方面做出相應(yīng)的改革。經(jīng)過兩輪的教學(xué)改革取得了良好的教學(xué)效果，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和求知欲，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度，切實提高了學(xué)生的基本操作技能，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)了從發(fā)現(xiàn)問題、分析問題到解決問題的科學(xué)研究思路，增強了團隊協(xié)作意識及能力，全面調(diào)高了研究生教學(xué)質(zhì)量。在此，我們結(jié)合近2年對碩士研究生《醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)》的教學(xué)改革情況，對我校遵義醫(yī)學(xué)院珠海校區(qū)本門課程的教學(xué)進行相關(guān)教學(xué)總結(jié)，希望進一步促進醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)教學(xué)改革。

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，理論與實驗整合優(yōu)化

摒棄“灌輸式”教育模式，將20學(xué)時的理論教學(xué)降至16學(xué)時。我們充分利用學(xué)校研究生網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、理論課程其他相關(guān)教學(xué)內(nèi)容課件以“學(xué)習(xí)筆記”形式進行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。我們將教材中所列10個章節(jié)理論教學(xué)分為五大專題進行教學(xué)：專題一，實驗動物在生命科學(xué)領(lǐng)域重要作用；專題二，動物福利與動物倫理；專題三，實驗動物基本操作技術(shù)；專題四，人類疾病動物模型；專題五，基因工程動物與轉(zhuǎn)基因動物的建立。這五大模塊從不同的角度展示了作為醫(yī)學(xué)生應(yīng)具備的基本知識。而實驗教學(xué)內(nèi)容，則由16學(xué)時增為32學(xué)時，實驗教學(xué)將分為基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗這種“三步法”教學(xué)來與理論相呼應(yīng)，進一步將理論融入到實踐中，在嚴(yán)格遵循“3R”原則的前提下提高學(xué)生的動手操作能力。我們本著“不放棄教材，但不局限于教材”的原則，根據(jù)專題實驗的需要，精選教材中相關(guān)的章節(jié)進行講述；對于教材中沒有及時更新或沒有詳細闡述的部分，借助互聯(lián)網(wǎng)資源進行適當(dāng)補充，做到有的放矢。

二、采用多元化教學(xué)方法

我們采用視頻教學(xué)、PBL教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺相結(jié)合的多元教學(xué)方法。首先，在實驗教學(xué)過程中貫徹實驗動物福利“3R”原則和動物倫理觀，規(guī)范實驗操作。實驗課中倡導(dǎo)和強化實驗動物福利倫理觀念是實驗動物學(xué)教學(xué)改革必不可少的環(huán)節(jié)之一，將動物福利觀落實到具體實驗操作如抓取、保定、給藥、采血、處死等各環(huán)節(jié)中，善待動物，及時制止并糾正學(xué)生不規(guī)范操作，對于虐待動物者給予批評警告并納入期末成績考核。

其次，我們在教學(xué)中部分專題還引入“PBL”教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，以問題為中心，在教師的整體把握和指導(dǎo)下，強調(diào)學(xué)生的主動參與[5-6]。比如，在動物福利這個專題中，我們引入“如何理解動物福利”、“動物解放表現(xiàn)在哪些方面”、“道德進步與動物福利的關(guān)系”、“我們在實驗中應(yīng)該如何合理對待動物”以及“動物應(yīng)激反應(yīng)與實驗結(jié)果關(guān)系”等問題，通過實驗操作及實驗體會分組進行相關(guān)討論，并寫出相關(guān)匯報，以加深對動物福利的理解與認(rèn)識，通過“問題式探討”激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強其自主查閱文獻、收集資料等能力。學(xué)生是教學(xué)中的主體，是教學(xué)最終成果的體現(xiàn)者，只有保證學(xué)生成為這樣的角色，才能實現(xiàn)最終的教學(xué)目的。教師角色也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，由知識的傳授者、灌輸者、知識權(quán)威、教學(xué)中心，轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動的組織者、引導(dǎo)者、參與者和研究者，這樣，在教與學(xué)的矛盾中，才能促使教師成為創(chuàng)新教學(xué)的主要方面，使其正確地把握創(chuàng)新教學(xué)的方向。

此外，我們還利用網(wǎng)絡(luò)資源及購買的實驗教學(xué)視頻進行直觀教學(xué)，參考資料有武漢大學(xué)實驗動物中心錄制的“實驗動物”；國外動物福利組織提供的“共享世界”；國家衛(wèi)生部錄制的“動物基本操作技術(shù)”、“動物模型基本病理過程”、“顯微注射法建立轉(zhuǎn)基因動物”；錢永祥與梁文道關(guān)于“動物倫理與道德進步”的學(xué)習(xí)視頻等。多元化教學(xué)方法的應(yīng)用使教學(xué)過程形象化、直觀化，達到了文字語言描述難以達到的效果，便于學(xué)生進行觀察和思考，利于學(xué)生分析問題和解決問題。

三、構(gòu)建合理的考核評價機制

我們根據(jù)學(xué)生實際情況，制定評價考核表，從規(guī)范操作動手能力評價、創(chuàng)新能力評價、團隊合作能力評價、科研寫作能力評價等方面進行考核[7]（參考表1）。通過實驗考核評價體系綜合評定學(xué)生學(xué)習(xí)能力，符合大部分學(xué)生的意愿，同時培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考問題的能力。其次，請專家組老師深入課堂進行教學(xué)評估。最后在課程結(jié)束后進行相關(guān)問卷調(diào)查（表2）。調(diào)查結(jié)果顯示：98%的同學(xué)認(rèn)為教學(xué)改革有助于提高其實驗操作技能和科研能力，能提高其分析問題和解決問題的能力；95%的同學(xué)認(rèn)為可以激發(fā)其興趣和主動性，增強其團隊協(xié)作能力；94%的同學(xué)認(rèn)為教學(xué)改革拓寬了他們的知識面；100%的同學(xué)對教學(xué)方法滿意，認(rèn)可教學(xué)改革。改革也仍有需要改進的方面，比如，鍛煉學(xué)生的表達能力和寫作能力，以及增強師生間互動這三方面體現(xiàn)得不是很好。今后將尋求可行的方法提高以上幾個方面的效果。

四、結(jié)語

通過對《醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)》課程中理論與實驗學(xué)時的整合優(yōu)化，使理論知識與實驗內(nèi)容更加緊密地結(jié)合，有助于學(xué)生對知識理解的融會貫通，學(xué)生也更能從動物的角度考慮它們應(yīng)享有的權(quán)益，從心里油然而生一種敬畏之情；通過對實驗內(nèi)容的適當(dāng)擴充，形成相對完整的專題，增加了動手操作機會，培養(yǎng)學(xué)生整體的科研思維觀和全面的實驗操作協(xié)調(diào)能力，掌握基本科研思路從發(fā)現(xiàn)問題、提出問題到設(shè)計實驗、解決問題四步法著手去構(gòu)建科研課題研究框架；通過多元化教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高其自主學(xué)習(xí)能力，興趣和主動性是科研的開始；通過完善的考核方式更合理地從學(xué)習(xí)態(tài)度、創(chuàng)新思維、動手操作、團隊協(xié)作及自主學(xué)習(xí)5大方面衡量學(xué)生的綜合能力，促進學(xué)生個性化發(fā)展，同時有利于充分提高該課程研究生教學(xué)效果。另外，通過解決和應(yīng)對專題實驗教學(xué)中出現(xiàn)的新問題，提高任課教師的整體素質(zhì)，促進實驗動物學(xué)課程的建設(shè)和完善。我們也希望能在不斷進行教學(xué)革新基礎(chǔ)上，申請教改項目來引入更多實踐教學(xué)，構(gòu)建合理的課程體系，在更大程度上促進實驗動物學(xué)的課程建設(shè)和發(fā)展，進一步推進產(chǎn)學(xué)研一體化，培養(yǎng)出真正合格的研究生。

作者：張青峰

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