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分子生物科学全文(5篇)

前言:小编为你整理了5篇分子生物科学参考范文,供你参考和借鉴。希望能帮助你在写作上获得灵感,让你的文章更加丰富有深度。

分子生物科学

第1篇:分子生物科学范文

1.1研究空间更广阔

近年来生命科学的飞速发展过程中最显著的特点就是其研究空间的扩大化,它不仅在宏观方面研究各个生物体内的器官以及组织结构联系;自然界个体与群体、群体之间及其与外在环境间的内在联系;生态系统及其内部物质循环、能量交换。同时由于生物体存在物质层次性,各个生物大分子中又包含着碳、氢、氧等各种各样的原子,甚至原子内又存在电子、质子和中子等物质。因此分子生物学研究应运而生,现代生物科学日趋向微观世界进军,并出现了一门新的电子生物学学科。由此可知,随着生物科学理论与其相关实验的多方面结合,诸多生命物质疑团将在微观分子研究中得到合理解释,人类对生命的认识将进一步深化,其控制和改造生物的能力也将显著提高。

1.2多学科相互渗透

生物科学的另一个特点在于其与数学、力学、化学、物理学、天文学、地质学以及工程技术等多学科之间的联系日益密切,彼此之间相互渗透,互为一体,这种渗透与反渗透作用便推动了现代生命科学的重大发展。举例来说,力学、化学以及物理学对生物科学的渗透作用产生的结果便是在此基础上形成了一系列有重大影响作用的边缘学科,例如生物力学、生物化学以及生物物理学,由此开创了现代生命科学的研究新方向。同时生物科学对力学、化学以及物理学的反渗透作用产生的结果便是新形成类似化学仿生学以及物理仿生学等新兴学科。随着信息时代的到来,量子力学、信息论以及控制论等新兴学科有了飞速的发展,再其强大的影响力下电子生物学、生物信息论以及生物控制论等边缘学科也得到了更多学者的关注与研究。现代生命科学与多领域、多学科之间相互渗透的新特点促使人们学习更多的知识来充实自己,不断汲取多方面知识扩大视野显得尤为重要,那种只局限于研究自己专业领域的科技人才将逐渐被社会所淘汰,隔行如隔山的状况将不再适应于社会发展。

1.3实验手段更先进

随着人们探索空间与认识领域的不断深化,理论研究与实际应用也结合的越来越紧密,实验手段日趋先进与现代化,这是生物科学现代化发展的又一个重要特点,更是其不断进步的必要条件与重要标志。换句话说,生命科学只有依赖于实验技术与手段的不断更新才能有飞速的突破与长远的进步,科学实验的技术水平与方法手段决定着生命科学的发展高度。假如现代生命科学缺乏先进的现代化实验仪器,那么其发展进程将受到停滞,甚至一事无成。由此看来,不断汲取新方法,创新新技术,完成生物科学实验手段的现代化任务显得尤为重要。在生命科学领域,尤其是应用化学、应用物理学方面的新技术、新方法创新,不仅方便人们从细胞水平上进行生物规律的探究,更有利于推动人们从分子水平上对生命物质的微观结构以及运动规律研究分析,这不仅是现代自然科学领域对生物的新认识,更是人类社会的历史性进步。

2结束语

第2篇:分子生物科学范文

引言

皮革与毛皮因其种类不同,市场价值也相差巨大,市场上此类动物制品也因此存在以假充真、以次充好的现象。国家和行业相关产品标准中明确要求应明示产品及其材料的真实属性,但是鞣制皮革与毛皮的种类鉴定尚无国家或行业标准方法可以依据。当前存在的假冒伪劣不法现象主要有:以人造皮革或毛皮冒充天然皮革或毛皮;以质次的动物皮革冒充质优的动物皮革(如用剖层皮革冒充头层皮革);以价值低的动物皮革或毛皮冒充价值高的动物皮革或毛皮(指不同动物间)。

鉴别人造皮革或天然皮革相对来说比较容易,主要方法有:1、感官法,包括了外观、手感、气味、滴水观察等方法;2、化学法,有燃烧法、氢氧化钠法、红外光谱法[1]。这些方法足以对皮革与毛皮是属于人造皮革与毛皮或者再生皮革与毛皮或者是天然皮革与毛皮进行准确地鉴别。而对剖层皮革冒充头层皮革这种违法行为的鉴别手段,主要依靠外观观察,必要时借助显微镜对皮革的纵切面进行观察。另外头层皮一般保持动物天然纹理,不进行覆膜加工,而剖层革一般还进行表面覆膜,对此红外光谱鉴别法也可起到鉴别作用[2]。

对用不同动物间价值低的动物皮革或毛皮冒充价值高的动物皮革或毛皮这一违法现象的皮质种类鉴别方法是目前各质检技术机构面临的难点。本文将对这一产品种类鉴别方法深入进行论述,主要可以归结为感官经验法、红外光谱法、分子生物法。

1感官经验法

这是传统动物皮革与毛皮的种类鉴别方法,主要由有经验的技术人员通过手摸、眼看或借助放大设备对皮革或毛皮外观进行观测,包括观察其毛孔形态和排列、粒面、纹理、手感等进行种类鉴别。目前市场上动物皮质鉴定报告仍以此为主。这种方法主要问题是,可鉴别动物皮革与毛皮种类很有限,技术人员因其经验差别对判定的准确程度也有很大差别。另外,现代先进的加工技术已经可以加工出不同动物的毛孔排列和表面纹理,这也让这一传统鉴别方法显得力不从心。

2红外光谱鉴别法

应用红外光谱法进行皮革种类鉴定的尝试有不少人做过研究。张红雨等用ATR-FTIR快速鉴定法对纯牛皮革和纯羊皮革的红外光谱进行了比较,得出二者在指纹区所出峰的峰位基本相同,但峰强不同。纯牛皮革在1032cm-1处峰很强,在1017cm-1峰有微小拐弯;纯羊皮革在1019cm-1处峰很强,在1030cm-1处有微小拐弯[3]。

胡宗智等利用FT-IR-OMNI采样器对猪革、牛革、山羊革、马革等红外光谱进行了分析,得出几种天然革的肉面具有相似的红外特征,只不过特征峰强度略有差别,并初步从蛋白质-a氨基酸构成的差异对这种现象做出解释,但还不能给出很具说服力的证据。不过,人造革、再生革与天然皮革的红外光谱区别从他们的工作中已得到了明显的区分,可以总结其光谱差别为:天然革肉面在3320cm-1有中等强度宽峰(-NH伸缩振动),在2925cm-1附近出现弱峰并在2850cm-1附近出现拐弯(-CH2不对称伸缩振动和对称伸缩振动),在1655cm-1和1550cm-1附近出现特强峰和强峰(酰胺Ⅰ谱带:-C=O伸缩振动和Ⅱ谱带:-CN伸缩振动+-NH剪式振动);再生革背面在1450cm-1以上区域基本保持天然革的部分特征峰,在1098cm-1处出现宽强峰,在2361cm-1和821cm-1处有新的弱峰出现(加入的添加剂和粘合剂所致);人造革和合成革背面为纺织品或无纺布,多不具备上述蛋白质的红外光谱特征[4]。

之后,赵小蓉等还以猪、牛、羊、马四种动物皮革光谱(图1)的A2925cm/A2854cm(-CH2-不对称伸缩振动/对称振动伸缩振动)为横坐标,以A1652cm/A1552cm(酰胺吸收峰Ⅰ谱带/Ⅱ谱带)为纵坐标,考察了不同皮革光谱信息的二维分布,具有一定的特异性[5]。但是不同皮革间的光谱信息二维分布也有一定的交叉分布情况(图2),这时种类的判定将无所适从,而且,如果考察更多种类的动物皮革时可能有更多的交叉情况出现。同时也仍未从根本上给出红外光谱鉴别动物间皮革种类的依据来,即某种动物革在蛋白组成上差别如何,所以某个红外光谱峰特征如何。就如陈宗良等所述,红外光谱法是真假皮革鉴别的“利器”,但对真皮间种类的鉴别,还只能作为参考[1]。可见,红外光谱法欲成为真皮种类鉴定的科学方法还有很多工作要做,或许先从研究不同动物间蛋白组成的差异,反之推解出其红外光谱的特征进行皮革种类判定是一个正确的方向。

3分子生物技术鉴别法

分子生物技术鉴别法立足于高度种属特异性的DNA信息,用适当的方法提取目标样品中的总DNA,选择合适的引物对目标DN段进行PCR扩增,对扩增得到的产物用测序等分子生物技术进行种类鉴别。这一方法无疑是目前为止原理最为充分,结论最具说服力的一种鉴别方法。而且,现代分子生物科学发展所形成庞大的生物基因数据库为这一鉴别方法提供了良好的物质基础,就像一座庞大的DNA信息比对标准中心,可以随时对物种鉴别作出判断。这一优势也是其他鉴别方法所难以比拟。

当前在动物种属鉴定中,线粒体DNA(mtDNA)基因因为其分子结构简单、严格母系遗传、无重组、无共同序列、比核DNA容易检测、亲缘关系相关或相近的物种都可得到区分和鉴定,有关mtDNA研究工作得到了广泛开展[6]。mtDNA的13个蛋白质编码基因中Cytb基因是目前了解最清楚的基因,具有以下优点:进化过程中Cytb基因序列变异率相对较高,种间差异较大;与mtDNA中其他基因相比进化速度适中,易用一些通用引物扩增和测序;结构功能至今研究最为清楚。Cytb基因中较短的一个DN段就能包含从种下水平到属水平乃至纲水平的物种信息,被认为是解决分类问题最可信的分子标记之一,有可能成为DNA分类学的标准片段[7]。因此,鞣制皮革与毛皮的分子生物鉴定方法用Cytb基因作为研究对象是一个不错的选择。贾学渊等曾采用不同的方法对鞣制的野猫皮和漠猫皮中提取DNA,并设计了适用于野猫和漠猫Cytb基因的通用引物进行PCR扩增,对得到的目标DNA进行测序,结果与Genbank中已知这两种动物的Cytb基因序列进行比较,其同源性得到了证实[8]。饶刚等也从馆藏陈旧小熊猫皮张标本中,使用改进的方法,提取到了相对分子质量1kb以上的总DNA,使用Cytb基因通用引物进行PCR扩增和序列测定,所得序列与Genbank中小熊猫序列进行比较,结果也得到了证实[9]。除了Cytb基因,12SrRNA基因、D-loop控制区等也可用于物种鉴别。杨光等用mtDNA控制区和cytb基因序列鉴定一头小布氏鲸标本[10]。史燕等也运用其改进的方法从鞣制扬子鳄皮革中成功提取了总DNA,并利用12SrRNA通用引物、扬子鳄鉴别引物进行PCR扩增后测序,结果也得到了验证[11]。这些工作均证实了分子生物技术鉴别皮革与毛皮方法的可行性。

第3篇:分子生物科学范文

一、职前教学反思对生物科学专业学生教学基本能力培养的作用

教学反思是指教师为了实现高效教学,对所有与教学相关的问题进行持续、深入、周密地审视和思考,通过交流、查阅资料等有效途径积极主动地总结教学所长及所短,同时反思形成教学所长及造成教学所短的原因,并开展对教学所短的解决之道的反思性学习活动。而反思能力是指“反思者进行反思活动时所必须具备的心理特征和条件,往往通过个体内隐的思维过程和外显的行为表现出来”。职前教学反思是教育实践全过程管理中的重要组成部分,生物科学师范生在实习阶段积累的教学经验对其一生都会有影响。目前,随着新课改的提出,对师范生实践教学的要求越来越高,职前教学反思能力对于教师增长专业知识、更新教育观念和提升教学能力都有积极的推动作用,提高生物科学专业师范生的实践教学技能,更好地适应新课改的要求,优化生物科学专业实践教学创新模式,有效地提高生物科学专业师范生的生物教学技能,以增强其入职适应性。教育部2011年颁布的《教师教育课程标准(试行)》就明确将反思能力培养纳入教师教育课程内容。提高生物科学专业师范生的各项教学技能,通过教学反思的内容、层次与类型、过程、促进教学反思的方法及教学反思的影响因素等,更好地适应新课改的要求,优化生物科学专业师范生实践教学创新模式。

二、现阶段生物科学专业学生职前教学反思的缺失

生物科学专业师范生在日常生活与学习中虽也有反思意识,但这种反思通常缺乏针对性和规范性;不同层次的师范生,在反思意识与能力方面也存在很大的差异。目前,职前教师教育课程在设置上“重学科知识轻教师教育、重理论知识轻教学实践”,对教师教学能力的培养重视不够,对教学反思能力的培养尤为薄弱,导致“反思的实践性不足,批判性反思也有待提升”。目前,大多高师院校在培养职前教师过程中缺乏培养其教学反思能力的意识,主要体现在以下几方面:第一,绝大多数高师院校并未意识到培养职前教师教学反思能力的必要性。高师院校一贯追求科研水平的提高,对其独具特色的“师范生”却有着狭隘的理解,对基础教育需要反思型教师及教师教育发展的趋势重视程度不够。师范性即教师的教育专业性,不仅要解决教师“如何教”的问题,还应解决教师“如何成长”的问题。第二,职前教师教育者教育观念滞后,对教学反思能力培养并未给予重视。而“过分地强调教师技术上的精通,而忽视对师范生的可持续发展能力和态度的培养,这种观点是非常狭隘的”。第三,高师院校学校文化潜移默化地影响教师,使其难以形成培养职前教师教学反思能力的意识。

三、生物科学专业师范生职前教学反思能力的培养

以生物科学专业师范生为对象,首先应鼓励学生时刻关注教学反思的内容,增强自身的教学反思意识,备课时及时做出调整;其次,关注教学反思的过程,设计完整的教学过程,在教学中,准确把握学生薄弱环节,及时调整教学的内容、方法与进度。在实习前提出明确要求,对生物科学师范生教学反思的认知以及预期情况进行前期问卷调查;实习中加强监督,检查打磨教案,进行访谈,观摩上课;实习后进行考核评价,实施后测,并收集实结及反思日记,归纳总结研究内容,必要时对当事人进行访谈。结合课堂教学实际情况,对反思教学进行课堂观察。职前教学反思可以通过批判性自我反省和教学行为的分析,挑战蕴含在自己实践中的信念、假设,审视自己的行为及其思想生成环境,目的在于增强师范生的理性自主,使师范生对其实践信念和实践的因果决定因素有更多的自我意识,从而使其处于更多的理性自我控制之下,摆脱外在无形和有形的束缚,始终保持一种持续发展的状态。

四、结束语

陶行知先生说过“盖己立而后能立人,己达而后能达人,天下未有无主利经验之人而能教育人生利者”。在新的实践教学环境下,培养生物科学师范生的职前教学反思能力,使其始终保持一种动态、开放、持续发展的状态是生物科学专业师范生必须具备的实践教学能力。

参考文献

[1]教育部教师工作司.教师教育课程标准(试行)解读[M].北京:北京师范大学出版社,2013:130-143.

[2]韩刚,王蓉.理解职前外语教师的“反思性实践”[J].外语教学理论与研究,2008(3):23-25.

第4篇:分子生物科学范文

关键词:生物技术专业;生物技术综合实验;独立设置实验课

随着当今生物技术产业的蓬勃发展,对生物专业人才的专业素质要求不断提升。生命科学领域的发展要求生物技术本科毕业生不仅具有较扎实的生物技术基础理论知识,更强调具备较强的实验技能、动手能力以及独立分析问题和解决问题等综合科研能力。当今时代技术发展要求大学素质教育与创新创业相结合的背景下,对生物技术专业实验课程的教学模式和实验内容进行改革大有必要,以适应形势发展的要求。山西中医药大学(以下简称“我校”)基础医学院生物技术专业为四年制本科,为学生开设了遗传学、细胞生物学、生物化学、分子生物学、发育生物学、微生物学等专业课程,且上述理论课中均设计有紧扣理论的实验课,目的是用理论知识指导实验实践,并在实验中加深对理论知识的理解。在第6学期,为学生开设了生物技术概论,该课程是一门实践性、综合性很强的学科,包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程和酶工程中重要理论和技术的概述,重在突出五大工程在农业、食品、工业、医学、药学等方面的综合应用,所以该课程理论课后安排有一定学时的实验课。目前,各高校该课程的实验课通常是紧随理论课的进度安排,实验课内容相对分散、孤立,实验教学运行中教师指导学生在指定时间内完成既定实验,实验方法和手段固定,实验结果单一,通常是对理论知识或者实验方法的验证[1-2]。因此学生在很大程度上处于被动学习的状况,兴趣和积极性不高,学生缺乏学科间实验技能的交叉连贯性。针对目前生物技术概论实验教学环节中存在的一些不合理和不足因素,探索新的设计方案,进一步加强实验技能的培养,针对生物技术专业学生开设独立的《生物技术综合实验》课。该课程独立开设在第7学期,依托于生物技术概论教材,但独立设置课程,单独考核并可获取5个学分。学生通过前面的专业课理论及实验理论学习已了解基本的实验方法,具备独立完成综合性实验的能力,通过独立设置的《生物技术综合实验》课程可以充分发挥学生的主观能动性和自主探索性,鼓励学生在独立思考中发现问题,自主完成实验过程进而解决问题,从而全面应用本专业理论并提高实验技能,使理论知识尽可能与生产实践、科研相结合。通过综合实验课的探索和训练,为培养和提高学生综合分析和解决实际问题的能力打下坚实的基础。

1独立设实验课在生物学相关课程中的开展情况

生物学是注重实验技能,综合应用的一门学科,实验技能的培养对于理论知识的验证、巩固和掌握起到重要作用。全国各大高校均鼓励并要求独立设置实验课程。如吉首大学已独立设置《分子生物学实验技术》《微生物学实验》《分子医学技能实验》;广西大学独立设置《生物工程综合实验课程》[3];中南大学独立设置《生理学实验课》[4];长春师范学院独立设置《普通生物学实验》[5];内蒙古包头医学院独立设置《医学生物化学与分子生物学》[6];广西医科大学的《生物技术综合实验》[7]等,各大高校的实验课独立设课后陆续向生物相关本科专业开放,这些实验课程具有一定的积极作用,取得了良好的效果。

2独立设生物技术综合实验课程的探索

2.1围绕培养目标,制定教学计划

我校《生物技术综合实验》课程对象为本校生物技术专业四年制本科生,课程为限选课,课程设置80学时,5个学分,在第7学期开设,授课时间范围2~9周,课程连续安排。根据培养目标和本专业学生知识背景,实验内容分四个模块进行,分别是基因工程、细胞工程、蛋白质工程和发酵工程。结合学科背景、所学理论知识、实验室现有实验条件、学生将来科研训练及就业目标等综合考虑设置共22个实验。实验内容以综合性实验为主,尽可能地涵盖相关课程的主要理论和实验方法,同时适当设计加入一些相对前沿、热点和时效科学问题,基础实验课程中未曾涉及的实验。实验内容贴近现实生活和生产实际,目的在于激发学生的兴趣和实用性,引导学生主动深入学习和思考。例如基因工程模块中,包括了基因工程的切、接、转、增、检等基本理论和操作,共计7个实验,涵盖了绿色荧光蛋白基因的克隆及表达的全过程,实验具有连续性和衔接性,前一个实验的结果密切关系到后续试验的开展。细胞工程模块设计7个实验,从培养基的选择和配置开始,到细胞复苏、原代、传代细胞培养和细胞融合等实验内容。培养基配置及细胞复苏等实验属于基础实验,巩固了基本理论和技能,细胞原代、传代培养培养了学生的综合实验分析能力。发酵工程模块设计3个实验内容,主要设置了液态发酵和固态发酵两种类型的实验。蛋白质工程模块包括两部分内容,一部分是等电点法提取酪蛋白,包括了等电点测定,酪蛋白提取,蛋白含量测定等;另外一部分为westernblot实验,让学生了解抗原与抗体发生反应的基本原理。整体来看,实验内容以自主发现问题,解决实际存在的问题为主导,验证性实验的比重适当调低,适当增加探索性实验设计。本课程的综合性和设计性实验内容占总项目数的72.7%。由于该课程属于独立设置实验课,没有现成的教材,课题组成员负责编制和修订实验教学大纲。在选定实验题目后,任课教师查阅文献,并结合各自科研优势和相关性,从而制定实验教学大纲具体内容和实验指导手册,教学团队根据现有的实验条件,共同讨论实验方案的而科学性、可操作性及其合理性,征集修改意见,逐步完善和优化,直至达到完整的系统性。

2.2独立设《生物技术综合实验》课堂教学的组织管理

实验安排中增加教师和学生的互动性,以2017级生物技术专业为例,分为两个大组,分别在分子生物学实验1室和实验2室,各由一名教师授课。在每一个模块实验开始之前,教师介绍本模块设计的理论知识和实验目的及实验安排,使学生对该实验模块形成一个整体思路。每一节实验课前一天下发实验指导手册,让学生提前预习相关知识点和理论。教师根据教学内容选择不同的教学手段,例如westernblot实验,课堂讲授与多媒体技术相结合,教师参照实验指导手册讲授实验操作注意事项,接着利用多媒体播放westernblot操作流程,使学生在操作等各方面有更感性的认识,提高他们动手操作的能力。例如绿色荧光蛋白基因的克隆及表达实验,教师用10min详细介绍本节实验课内容,基于学生已掌握的专业知识和技能基础,先开展实验,随即翻转课堂,随机提问,让学生复述本节课实验目的、原理、步骤和初步结果。教师随后进行知识点补充和拓展,例如获得目的基因的方法除了PCR还有哪些,细菌转化的方法除了本实验中使用的CaCl2诱导转化,还有哪些细菌转化的方法,为什么选择感受态细胞?感受态细胞的特点等,该转化分别适用于什么类型的细胞,转化子和重组子鉴定中本试验使用的是引物PCR产物和菌落PCR,除此之外还有哪些,通过反复提问和补充,让学生对即将开展的实验做到理论和实验相结合,深刻理解实验原理和结果。实践操作过程4个人一小组,以学生为主体,教师监控整个实验过程,对操作规范的学生,加以鼓励并倡导现场示范性展示,引导其思考观察实验现象和结果,分析实验结果。对于动手能力相对较差的学生,教师要鼓励并指导他们正确操作,直到完成实验。实验过程中要求学生认真动手,详细记录实验结果,保留原始实验记录。在综合性实验中,因本次实验操作误差导致没有得到应有实验结果时,为不影响后续实验进行,学生可以申请在教师指导下重复实验,或者与下一小组实验时重新进行实验,以保证每个小组能够完成一次完整的实验。实验完成后要求学生总结实验过程,整理实验数据,分析并记录实验结果,按照规范书写实验报告。实验报告包括实验原理、实验器材、实验步骤、实验结果、实验预案和思考题六个部分。实验报告于每节实验课下课前交回,教师收回评阅并在下节课返还学生,并告知实验报告中记录的实验过程哪里存在问题,点评上一堂课实验操作中存在问题和改进方法,有利于更清晰地理解实验教学的目的及意义,从而规范后续开展的实验操作,以期得到更好的实验效果。因为好的实验结果容易让学生产生成就感,学习兴趣更浓,有助于在实验教学巩固并掌握理论知识。

2.3考核评价体系

通过文献调研和比较分析[8],确定该独立设置生物技术综合实验的考核分为两部分,包括形成性评价(40%)和期末成绩(60%)两部分。形成性评价成绩依据课前预习、实验操作和实验报告综合评价。学生缺勤达80%者课前预习科目小于60分,能够基本完成实验,但实验操作不规范,结果不理想者60~70分,得到正确实验结果者70~80分,得到预期良好的实验结果并能完整表述结果与思考题者90~100分。期末成绩主要体现在科研小论文的撰写上。课程结束时教师随机分配学生科研小论文的题目,选题为本课程做过的四个模块实验中的一个。要求学生按照科研论文的格式进行撰写,提交电子版论文,然后教师进行评阅和评价,并反馈给学生进行修改完善,同时参考学生修改论文的态度及最终呈递的论文进行评分,期末论文同时考查学生运用本专业理论和专业术语书写表达能力、查阅文献能力、正确合理地引用文献的能力和科学思维讨论能力等。论文评分标准如下,按照规范的论文格式,完成论文者60~70分,写作规范且正确合理地引用文献者70~80分,论文的基本格式规范,并能结合参考文献合理分析实验结果并进行讨论者80~100分。成绩组成见表1。

3教学效果评价

该实验课已经在我校生物技术专业四届学生中进行了探索性实践,分别是14级(46人)、15级(49人)、16级(47人)和17级(46人)。四届学生本课程及格率均为100%,无缺勤现象。大部分实验都能顺利完成,在难度较大的绿色荧光蛋白的克隆及表达实验中个别小组因实验操作失误,存在重复实验或者借用其他小组材料的情况,而80%的小组顺利一次性获得实验结果,未能获得最终实验结果的小组通过观察别小组实验结果,积极参与同学之间和师生之间的分析和讨论,对自己的操作环节进行了反思,在实验报告中对失误导致结果不理想进行了分析。课程成绩显示良好的正态分布,综合评价后80~90分(良)的学生人数占总人数60%以上,该数据表明大部分学生基本知识和基础技能掌握良好,并在该课程中能够运用理论指导并达到了训练综合实验技能和创新能力,达到了实验课程教学目的。随着该独立设置实验课的开展,在学生中形成了良好的口碑,激发了他们的学习兴趣。学生提交的期末论文水平逐年提升,学生该课程的平均成绩也呈现逐年升高的趋势。本课程结束后采用问卷调查方式对独立设置实验课进行评价,问卷统计分析表明大部分学生对这种独立设置实验课表示认可,认为独立设置实验课系统性好,引起兴趣且记忆深刻,且通过课程的学术论文写作,有助于对整个实验过程进行梳理,形成科研训练的完整流程。通过独立设置实验培训,学生加入校内各科研团队,得到老师们的肯定,在各类大学生创新创业大赛中也取得了优异的成绩,例如,“参芪胶原纳米复合纤维面膜开发”获第二届全国中医药高等院校大学创新创业铜奖,“抗光老化中药纳米复合纤维”获第十二届“兴晋挑战杯大学生创业计划铜奖”等多项荣誉。

4改进策略及方法

在发酵工程模块实验中,学生学习了培养基配置的基本原则和操作,锻炼了学生的实验动手能力。因为课时限制以及充分利用材料,其他实验中的材料和常规试剂均由实验员和小组的个别学生共同配置,只有个别学生参与其中,这对培养学生独立自主完成实验的能力来说存在一定欠缺。在课时有限的前提下,为了锻炼学生相对独立的科研能力,并保证课程进度相步,我们在积极探索实验室开放,由学生通过组团网络预约,并于课后自行准备实验,这样保证整个实验均由学生独立完成,以期达到锻炼学生独立解决问题的能力。目前本课程的实验内容由教师组拟定,随着独立设置《生物技术综合实验》的探索、实践与改革,建议设立开放性实验。由学生自行查找资料,选择自己感兴趣的实验项目,或者由学生向指导老师提出构想,在指导老师的指导下设计完整的实验项目,通过与代课教师沟通,商定实验进度及课时安排,从而取代本课程中实验技术相近的课时。开放实验项目的评价方式与其相对应课堂实验项目采用相同的标准。近几年,我们正在尝试让低年级同学提前观摩高年级学生的实验过程和毕业设计实验,积极推动学生较早了解和参与科研,极大地提高了课程的实践性和学生的兴趣,从而提高综合专业素质。

5小结

《生物技术综合实验》独立设置实验课的仍在继续摸索和推进之中,我们将在实践中不断总结经验,完善《生物技术综合实验》的课程设置,尝试新模式和新方法,全面提高教学质量。我们遵循教学有法,但无定法,贵在得法的公理。我们相信在培养创新意识、创新能力为主的实验教学体系的道路上没有固定模式可走,只有从实际情况出发,通过不断的探索、实践、思考和总结,逐步形成完善成熟的教学模式,才能获得良好的效果,培养出专业性更强的学生,同时推进学科建设。

参考文献

[1]邵文尧,何宁,姚传义.生物工程专业实验课融合创新创业教育的探索与实践[J].高等理科教育,2020(4):78-82.

[2]王莹,李佳楠,周理红,等.“生物技术综合实验”多元化考核体系的探索与实践[J].教育教学论坛,2020(34):226-228.

[3]粟桂娇,莫祺红,阎欲晓,等.生物工程综合实验独立设课及教学改革[J].实验室研究与探索,2008(7):107-110.

[4]管茶香,罗自强,易露茜,等.开设学生独立设计生理学实验课的探索[J].中国现代医学杂志,2004(11):152-153.

[5]倪秀珍,莫金钢.普通生物学实验课程教学改革尝试[J].长春师范学院学报(自然科学版),2008(6):136-137.

[6]魏春华,苏燕,闫巧梅.医学生物化学与分子生物学实验技术独立设课的实践[J].当代医学,2015,21(2):163-164.

[7]崔兰玉,孙健,凌敏.《生物技术综合实验》课程改革研究[J].广东化工,2020,47(23):205.

第5篇:分子生物科学范文

随着农业革命、手工业革命、工业革命、商品国际化革命、信息产业化革命的推进,许多科学家们预言21世纪必将产生一次生物技术革命,而这一革命的主战场就是农业。现代生物技术可有效提高农作物产量、改善农作物的营养品质。因此,现代生物技术必然会成为未来农业发展的重要趋势。

1现代生物技术在农业领域的应用

1.1基因工程在农业领域的应用

基因工程即利用分子生物学和微生物学技术,设计好不同来源的基因顺序,在体外成功构建杂交DNA分子后导入受体细胞,使受体细胞表现出人们需要的表现型,产生出人们需要的物质。在农业领域应用基因工程技术,获得的农作物优质、高产、抗性强,还可获得畜、禽新品种及具有特殊作用的动、植物。例如,经过7年的努力攻关,2011年胜利突破了大面积示范(即6.67hm2示范)平均产量为13500kg/hm2的超级杂交稻第3期目标,达到了13899kg/hm2[1];运用转基因技术将相应的基因导入油菜中有望培育出转基因抗病油菜新品种[2];运用基因工程技术可将抗除草剂基因导入农作物中,使农作物能够不受除草剂的影响,目前已生产出多种抗除草剂作物品种,应用广泛[3]。

1.2细胞工程在农业领域的应用

细胞工程是指在体外培养细胞,以改变细胞某些生物学特性为目的将不同作物或动物进行细胞杂交,使植物或动物个体繁殖速度加快,以获得优良品种或新品种及某些具有特殊作用的物质的一门技术[4]。细胞工程技术在植物快速繁殖、植物新品种选育等方面发挥着重要作用。目前植物体细胞杂交应用较多,如可以将马铃薯细胞和番茄细胞进行杂交,可获得上结番茄下结马铃薯的“番茄马铃薯”;将豆科植物与向日葵进行细胞杂交,可培育出具有高营养价值的“向日豆”[5]。

1.3发酵工程在农业领域的应用

发酵工程即利用微生物具有的特殊作用生产出对人类生产有用的产品,或直接将微生物应用到工业生产过程的一门新的技术。发酵工程主要可应用在农业领域的2个方面,一是生产传统的发酵产品,如果酒、茯砖茶、食醋等;二是生产一些食品添加剂。如茯砖茶的制作过程中就运用到了发酵工程技术,通过调控渥堆时间、使用接种剂、发酵剂等方法可以改进茯砖茶的加工工艺,进而可生产出“金花”饱满、品质优良的茯砖茶。

1.4酶工程在农业领域的应用

酶工程,简单来说就是利用酶的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质。酶工程可应用在农业领域中的制酒、制酱等方面。例如,随着我国粮食的不断增产,一些地区出现了粗粮过剩的问题,需要解决粗粮的淀粉利用。解决办法之一是生产葡萄糖,但由于葡萄糖甜度不大,难以在市场上应用。最有效的办法还是运用酶工程技术的手段,将葡萄糖转变为甜度大的果糖,果糖不仅比葡萄糖甜度大,其比蔗糖的甜度还高50%以上。

2微生物肥料在农业领域的应用

2.1微生物肥料的特点

微生物肥料是含有活的微生物的特殊的肥料,在农业生产中应用该种肥料可获得特定的肥料效应[6]。生物肥料的定义分为2个方面,从狭义上讲,生物肥料就是指微生物肥料,是由具有特殊作用的大量有益微生物发酵产生的,活性高。施入该种肥料能够产生活性物质,能够增加作物的固氮作用,改善土壤的理化性质,使作物的生长环境变得更好,使作物生长更优、产量更高。从广义上讲,生物肥料泛指各种具有特定肥效的生物制剂,包括特定的活的生物体、生物体的代谢物或基质的转化物等,此种生物体不限定,既可以是微生物,也可以是动、植物组织和细胞[7-8]。

2.2生物肥料的应用优势

微生物肥料具有其他化肥和农药没有的优势,可有效改善土壤的理化性质,提高土壤肥力。目前微生物肥料已应用在绿色有机食品生产、农业生态环境保护以及高产、优质、高效农业的持续发展中,并发挥着极其重要的作用[9-10]。微生物肥料本身无毒害作用,对环境几乎无污染;同时,施用量一般不大,在其生产过程中所消耗的能量也很少,因而可节约农民的施肥成本。此外,微生物肥料还可改善土壤的理化性质,减少土壤营养流失和富营养化的产生,实现土壤的可持续化利用。

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