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現(xiàn)代分子生物技術(shù)精選(九篇)

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現(xiàn)代分子生物技術(shù)

第1篇:現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文

生物制藥專業(yè)主要課程

主要課程:生物化學(xué)及生物化學(xué)實驗、分子生物學(xué)及分子生物學(xué)實驗、藥理學(xué)及藥理學(xué)實驗、藥劑學(xué)及藥劑學(xué)實驗、生物技術(shù)制藥、生物制藥工藝學(xué)、發(fā)酵工程、藥品與生物制品檢驗。 除了學(xué)習(xí)專業(yè)知識外,還包括相關(guān)類課程的見習(xí)、實驗操作(物化學(xué)及生物化學(xué)實驗、分子生物學(xué)及分子生物學(xué)實驗、藥理學(xué)及藥理學(xué)實驗、藥劑學(xué)及藥劑學(xué)實驗)和實習(xí)等。

主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié):包括相關(guān)類課程的見習(xí)、實驗操作(物化學(xué)及生物化學(xué)實驗、分子生物學(xué)及分子生物學(xué)實驗、藥理學(xué)及藥理學(xué)實驗、藥劑學(xué)及藥劑學(xué)實驗)和實習(xí)等等。

生物制藥專業(yè)就業(yè)方向

畢業(yè)生可從事生物藥物的資源開發(fā)、產(chǎn)品研制、生產(chǎn)、技術(shù)管理、質(zhì)量控制等工作。

從事行業(yè):

畢業(yè)后主要在制藥、新能源、醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)工作,大致如下:

1 制藥/生物工程;

2 新能源;

3 醫(yī)療設(shè)備/器械;

4 醫(yī)療/護理/衛(wèi)生;

5 其他行業(yè)。

從事崗位:

畢業(yè)后主要從事醫(yī)藥代表、銷售工程師、生物制藥等工作,大致如下:

1 醫(yī)藥代表;

2 銷售工程師;

3 生物制藥;

4 銷售代表;

5 研發(fā)工程師。

生物制藥專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

第2篇:現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:生物技術(shù)制藥;教學(xué)改革

中圖分類號:文獻標(biāo)識碼;文章編號

在現(xiàn)代生物技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、新材料技術(shù)等發(fā)展騰飛的新世紀(jì)里,在我國的生物制藥領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化,有了長足的發(fā)展。目前,面對日新月異的生物技術(shù)制藥的發(fā)展態(tài)勢,使得《生物技術(shù)制藥》這門課程的內(nèi)容和擴展也很快,傳統(tǒng)的教學(xué)形式已經(jīng)不能滿足高校創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)要求,生物技術(shù)制藥教育體系必須實時改革[1]。本文作者根據(jù)這幾年來的從教經(jīng)驗,談?wù)剮c看法。

一、生物技術(shù)制藥課程特征分析

1.1優(yōu)化教學(xué)體系,避免教學(xué)內(nèi)容重復(fù)

生物技術(shù)制藥課程作為生物技術(shù)專業(yè)的一門必修課,內(nèi)容涵蓋了生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、藥理學(xué)、細(xì)胞工程、生物材料以及化學(xué)工程等相關(guān)學(xué)科,內(nèi)容較多,學(xué)科相互交叉,講授難度較大。生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前已經(jīng)學(xué)過了生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、藥理學(xué)等基礎(chǔ)課程。但是,對于生物材料和化學(xué)工程方面的知識了解較少,而這方面知識對于整個生物制藥來講極為重要。根據(jù)過去幾年的經(jīng)驗,在教學(xué)過程中,我們在保證基礎(chǔ)知識掌握的前提下,增加了生物材料和化學(xué)工程方面的內(nèi)容。并及時更新教學(xué)內(nèi)容,以科研帶動指導(dǎo)教學(xué),重視開拓學(xué)生科學(xué)視野,提高學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新意識[2]。

1.2突出學(xué)科特色,調(diào)動學(xué)生積極性

生物技術(shù)制藥課程是一門綜合性學(xué)科,以實驗為基礎(chǔ),具有很強的實踐性和應(yīng)用性。生物技術(shù)制藥領(lǐng)域發(fā)展迅猛,新材料和新技術(shù)的結(jié)合不斷應(yīng)用于這里,共同推動了生物技術(shù)制藥科學(xué)理論技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新。如用于水處理的高分子樹脂材料,后來卻可以用于分離純化糖類、蛋白質(zhì)類等藥物。近年來,許多新型藥物如緩釋劑、微膠囊等使用了可以生物降解的生物材料如聚乙二醇、聚乳酸、聚羥基乙酸等。這些生物材料的使用豐富了生物技術(shù)制藥的內(nèi)容。在通過不斷介紹新的生物材料的基礎(chǔ)上,并結(jié)合新技術(shù)在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用,極大的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、生物技術(shù)制藥課程教學(xué)改革分析

教學(xué)是一種藝術(shù)活動,生物技術(shù)制藥課程教師應(yīng)有扎實的生物科學(xué)、藥物科學(xué)、化學(xué)工程等理論基礎(chǔ)、豐富的實踐經(jīng)驗和寬廣的人文知識底蘊、熟練掌握教學(xué)基本技能,講起課來才能收放自如,能引人入勝,獲得良好的課堂教學(xué)效果。

2.1運用交叉學(xué)科分析研究問題,拓展學(xué)生科學(xué)視野

在進行《生物技術(shù)制藥》教學(xué)時,既強調(diào)對基本概念的解釋、理論的歸納,同時應(yīng)注重各個學(xué)科之間的緊密聯(lián)系,從分子生物學(xué)、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物材料學(xué)以及化學(xué)工程等多角度進行理論研究與分析,教授學(xué)生以生物技術(shù)制藥歷史發(fā)展的觀點、從不同學(xué)科認(rèn)識問題,使學(xué)生真正明白其中的科學(xué)道理。如在酶工程制藥中對于酶的固定化教學(xué)中,筆者就融合了生物材料、分子生物學(xué)和藥學(xué)等知識。酶是一大類具有特殊結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)生物大分子,可以通過分子生物學(xué)和藥學(xué)兩種角度來講授;而對于固定酶所用的明膠、聚乙烯醇等材料是生物材料課程學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容部分,如材料的理化性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特征、制備、應(yīng)用等。通過對酶及其負(fù)載生物材料的結(jié)構(gòu)特征進行分析,從多學(xué)科角度講授酶制藥過程,加深了學(xué)生對酶工程制藥的理解。

2.2充分利用多媒體教學(xué)和現(xiàn)代信息化技術(shù)

多媒體教學(xué)可以使抽象、枯燥的理論通過圖文并茂生動地表達(dá)出來。通過部分動畫演示和觀看教學(xué)錄像即能引起學(xué)生興趣,又能快速理解接受理論知識。筆者在備課時訪問各種電子化的課程資源庫,獲得直接相關(guān)的資料;課堂上給學(xué)生提供生物技術(shù)相關(guān)的學(xué)習(xí)網(wǎng)站如小木蟲、丁香園等網(wǎng)站,引導(dǎo)學(xué)生不斷學(xué)習(xí)的興趣。充分利用現(xiàn)代信息化技術(shù)和多媒體教學(xué),提高了學(xué)生教學(xué)效率[3,4]。

2.3課堂教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

為了使學(xué)生充分掌握《生物技術(shù)制藥》這門課程,更好地為今后的生產(chǎn)實踐服務(wù),為科研服務(wù)。生物技術(shù)制藥實驗課程設(shè)置了基礎(chǔ)實驗和綜合實驗[5]。與理論課同步開設(shè)了DNA的提取;細(xì)胞融合;細(xì)胞轉(zhuǎn)染等實驗,作為課程實驗的基本環(huán)節(jié)。綜合實驗是為了提高學(xué)生興趣和科學(xué)素質(zhì)設(shè)置。實驗過程中我們進行了生物材料殼聚糖的制備,生物酶的制備;開展了以殼聚糖負(fù)載生物酶的實驗。這些實驗引起了學(xué)生極大興趣,使得在課堂上講授的枯燥的理論在實驗中變得生動而具體了,充分調(diào)動了學(xué)生的積極性,取得了較好的教學(xué)效果。

三、結(jié)語

通過上述對《生物技術(shù)制藥》課程教學(xué)改革的探索,激發(fā)了學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣和積極性,對于教學(xué)效果有極大的幫助。期望培養(yǎng)出具有視野開闊、專業(yè)素質(zhì)優(yōu)良、有較強實驗操作能力,可以將專業(yè)理論和技術(shù)運用到實際工作中的創(chuàng)新性和競爭性人才,實現(xiàn)現(xiàn)代教育目標(biāo)。

參考文獻

[1]凌建亞,張國英,陳敏,等?;趨f(xié)同創(chuàng)新的生物技術(shù)制藥課程建設(shè)初探[J].高等理科教育,2015,5:101-104.

[2]趙卓,郭剛,吳超,等。以科研優(yōu)勢帶動研究型教學(xué)的《生物技術(shù)制藥》教學(xué)改革[J].西南師范大學(xué)學(xué)報,2014,39(8):155-157.

[3]姜海蓉,彭方毅,敏,等。制藥工程專業(yè)課程體系探討[J].時珍國醫(yī)國藥,2011,22(2):440-441.

[4]楊德龍,栗孟飛,李唯,生物技術(shù)制藥教學(xué)改革與實踐[J].生物學(xué)雜志,2015,32(2):106-109.

第3篇:現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文

Research, Merck Research Laboratories,

Rahway, New Jersey

Lene Lange, Department of Molecular

Biotechnology, Novozymes A/S,

Bagsvaerd, Denmark (Eds.)

Advances in Fungal

Biotechnology for Industry,

Agriculture, and Medicine

2004, 445pp.

Hardcover EUR 157.50

ISBN 0-306-47866-8

Kluwer Academic Publishers

Jan S. Tkacz, Lene Lange編

不斷完善的分子生物學(xué)技術(shù)為真菌研究和真菌產(chǎn)品的進一步開發(fā)提供了很好的技術(shù)支持。長期從事生物制品研究的美國科學(xué)家Jan S. Tkacz和丹麥科學(xué)家Lene Lange,以及其他的39位專家,系統(tǒng)收集了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥真菌相關(guān)資料,撰寫出版了本書,這對幫助真菌工作者了解世界真菌研究動態(tài),促進真菌學(xué)科深層次發(fā)展具有重要意義。

全書包括四個部分和一個關(guān)鍵詞索引,各部分末尾均附有詳細(xì)的參考文獻目錄。第一部分遺傳學(xué)技術(shù),包括4個小節(jié):1.真菌實用分子分類;2.絲狀真菌基因組學(xué);3.真菌生物技術(shù)的分子工具盒;4.農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化。第二部分特殊的(次生)代謝物質(zhì),包括4個小節(jié):5.信息階段的真菌聚乙酰合酶;6.多功能聚乙酰合酶的其它功能;7.無核糖體的肽合成;8.類異戊二烯:基因群與化學(xué)問題。第三部分酶與綠色化學(xué),包括5個小節(jié):9.絲狀真菌的差異表達(dá)與蛋白分泌物;10.真菌蛋白的人工進化;11.生物催化與生物轉(zhuǎn)化;12.絲狀真菌的有機酸產(chǎn)生;13.真菌的風(fēng)味與香氣。第四部分寄主與真菌的相互作用,包括3個小節(jié):14.人的真菌病原物:分子生物學(xué)的作用;15.植物病原物與寄主的分子相互作用;16.木本共生菌根的結(jié)構(gòu)與功能基因組。

本書作者結(jié)合自己的成功研究經(jīng)驗,對真菌生物學(xué)與生物技術(shù)文獻和資料進行了系統(tǒng)的整編和強化。該書的重點不是一般的研究歷史回顧,而是選取典型的科學(xué)問題進行詳細(xì)的闡述,如:分子分類、基因組學(xué)、真菌分子生物技術(shù)工具、真菌分子互作、現(xiàn)代生化以及人工進化等。本書系統(tǒng)性強、取材新、具有明顯的時代特點,可供從事微生物學(xué)、生物技術(shù)研究和技術(shù)開發(fā)人員參考,也可供大專院校的教師和研究生閱讀。

謝明,副研究員

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所)

第4篇:現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:高等師范院校;分子生物學(xué);課程改革

作者簡介:梁衛(wèi)紅(1968-),女,山西祁縣人,河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,副教授;楊獻光(1980-),男,河北邯鄲人,河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,講師。(河南 新鄉(xiāng) 453007)

基金項目:本文系河南省高等教育教學(xué)改革研究省級研究項目(項目編號:2012SJGLX134)、河南師范大學(xué)教學(xué)研究基金重點項目(項目編號:521751)的研究成果。

中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)01-0110-02

分子生物學(xué)是一門從分子水平研究生命現(xiàn)象、生命本質(zhì)及其規(guī)律的科學(xué),以1953年Watson和Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型為標(biāo)志,分子生物學(xué)作為一門獨立的學(xué)科誕生。該學(xué)科的最大特點是發(fā)展迅速,并在生命科學(xué)領(lǐng)域與其他學(xué)科融合交叉,對現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展的影響越來越廣泛和深刻,因此分子生物學(xué)在生物學(xué)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)中占有重要地位。目前很多高校的生物科學(xué)、生物技術(shù)、生物制藥、生物工程、藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)等專業(yè),都將“分子生物學(xué)”作為本科生的必修專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)主干課,重視“分子生物學(xué)”教學(xué)已成為生物專業(yè)廣大師生的共識。本文結(jié)合近年來河南師范大學(xué)本科分子生物學(xué)的教學(xué)實踐,就分子生物學(xué)的課程體系安排、教學(xué)模式等方面進行了探索和分析。

一、課程教學(xué)內(nèi)容體系改革

“分子生物學(xué)”的主要內(nèi)容包括生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能、基因表達(dá)與調(diào)控以及技術(shù)方法等。通過對本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能,理解遺傳物質(zhì)的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程及其分子機制、基因表達(dá)調(diào)控的基本模式、遺傳物質(zhì)突變、修復(fù)和重組的機理,了解分子生物學(xué)基礎(chǔ)實驗原理和應(yīng)用。為在有限的學(xué)時和條件下,使學(xué)生理解抽象的分子生物學(xué)理論和基礎(chǔ)實驗原理,筆者從以下方面進行了改革和嘗試:

1.課程在培養(yǎng)方案中的定位

從學(xué)科角度來講,分子生物學(xué)涵蓋面廣、學(xué)科內(nèi)容更新快,與“細(xì)胞生物學(xué)”、“生物化學(xué)”和“遺傳學(xué)”等生命科學(xué)主干課程有一些交叉,所以在開設(shè)該課程時,需要充分考慮學(xué)生的接受能力。在本校生物專業(yè)2005年的本科生培養(yǎng)方案中,該課程為36學(xué)時,在大四第一學(xué)期開設(shè),設(shè)定為生物技術(shù)和生物科學(xué)專業(yè)的必修課,水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的選修課,實際開設(shè)時間是在學(xué)生教育實習(xí)之后11月到來年的1月,共9周,每周4學(xué)時。在教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)雖然在大四開設(shè)時,學(xué)生已經(jīng)具備了預(yù)修課程的專業(yè)基礎(chǔ)知識,但是由于95%以上的大四學(xué)生在這學(xué)期復(fù)習(xí)考研,而“分子生物學(xué)”又是許多生物專業(yè)碩士生入學(xué)考試的必修課,學(xué)生普遍反映該課程開設(shè)晚,學(xué)起來感覺時間緊、壓力大。鑒于此,在2010年的本科生培養(yǎng)方案中,分子生物學(xué)改在大三第一學(xué)期,以每周2學(xué)時的方式面向生物科學(xué)、生物技術(shù)和水產(chǎn)養(yǎng)殖三個專業(yè)開設(shè),這樣學(xué)生可以在一個完整的學(xué)期內(nèi)學(xué)習(xí)這門課,擁有了較為充裕的時間,系統(tǒng)掌握“分子生物學(xué)”基礎(chǔ)理論,從反饋意見上看,學(xué)生非常認(rèn)同這樣的改革。

2.課程體系的制定和完善

本校生物專業(yè)本科“分子生物學(xué)”的教學(xué)體系自2005年以來進行了三次調(diào)整,第一次是從2005年起,采用了雙語教學(xué)的模式,主要原因是當(dāng)年本校面臨本科教學(xué)評估,雙語教學(xué)已經(jīng)列為本科教學(xué)質(zhì)量評估的觀測指標(biāo)之一,為使生物技術(shù)專業(yè)的課程的雙語教學(xué)授課率達(dá)到15%,綜合各方面因素,“分子生物學(xué)”雙語教學(xué)成為一個試點。為開展人才培養(yǎng)模式的改革創(chuàng)新,“分子生物學(xué)”課程嘗試采用雙語授課形式,旨在提高大學(xué)生專業(yè)英語水平和直接使用英語從事科研的能力。但是當(dāng)時適合高等師范院校本科生使用的原版分子生物學(xué)教材很少,幾經(jīng)篩選,本校最終將《Instant Notes in Molecular Biology》作為學(xué)生的教材。該書以24個專題的形式講述細(xì)胞與大分子,蛋白質(zhì)和核酸的特點,染色體結(jié)構(gòu),DNA的復(fù)制、損傷修復(fù)和重組,基因表達(dá)調(diào)控,分子生物學(xué)常規(guī)技術(shù),每個專題相對獨立,簡潔易懂,但是系統(tǒng)性和深度尚有欠缺,難以適應(yīng)學(xué)生考研的需求,所以在教學(xué)中,教師需要補充大量內(nèi)容,因此無論教還是學(xué),這本教材在使用中的缺陷都比較明顯。鑒于此,自2009年起,本院選擇了《現(xiàn)代分子生物學(xué)》作為教材,首先考慮該書由著名學(xué)者朱玉賢等編寫,是“十一五”國家級規(guī)劃教材,其次該書也是多所學(xué)校分子生物學(xué)考研復(fù)習(xí)的推薦參考書。該書在編排上分11章,從染色體與DNA,生物信息的傳遞,分子生物學(xué)方法,基因表達(dá)調(diào)控,疾病與人類健康,基因與發(fā)育,基因組與比較基因組學(xué)等方面介紹分子生物學(xué)基礎(chǔ)理論和技術(shù),在教學(xué)中,結(jié)合學(xué)生的實際情況,筆者并未完全按照該書的內(nèi)容講授,有些與生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)重疊的內(nèi)容采用略講方式,而有些內(nèi)容則在教學(xué)中進行了補充或刪減,例如:本教材中DNA修復(fù)和轉(zhuǎn)座部分的內(nèi)容薄弱,脈絡(luò)不清晰,筆者主要依據(jù)《基因的分子生物學(xué)》進行了補充,而該書中一些與分子生物學(xué)主線關(guān)聯(lián)不緊密的部分,則進行了刪減,2012年,本校在多年教學(xué)經(jīng)驗積累的基礎(chǔ)上,結(jié)合本科生的特點,出版了《普通分子生物學(xué)》一書,以易教易學(xué)作為編書的出發(fā)點,參考了多部目前國內(nèi)外主流的分子生物學(xué)教材,構(gòu)建了一個重在基礎(chǔ)、兼顧前沿、簡潔明了的體系,全書分6章,介紹了DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制,RNA的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)錄,蛋白質(zhì)的生物合成,基因表達(dá)的調(diào)控,分子生物學(xué)研究方法。該書在結(jié)構(gòu)上分為三個模塊,即基因組的維持、基因組的表達(dá)和調(diào)控、分子生物學(xué)技術(shù),方便學(xué)生對學(xué)科體系的整體認(rèn)識。

3.課程內(nèi)容的優(yōu)化

分子生物學(xué)是從生物化學(xué)分化延伸出來的一門獨立的學(xué)科,一些內(nèi)容和生物化學(xué)有較多的聯(lián)系或重疊。但是分子生物學(xué)有自身的學(xué)科特點,突出對生命現(xiàn)象分子本質(zhì)的解析。由于本校生物專業(yè)的“分子生物學(xué)”課程是在“生物化學(xué)”之后開設(shè)的,在課程教學(xué)中,任課教師通過討論,對教學(xué)內(nèi)容進行了分析,確定了兩門課的側(cè)重內(nèi)容,在注意系統(tǒng)性的前提下,著重講解教材的重點與難點,例如:在“生物化學(xué)”中已經(jīng)有較大的篇幅講述生物大分子的結(jié)構(gòu),在“分子生物學(xué)”課程中將略講,教師在講解復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等過程分子機制時,以溫故知新的方式,將基礎(chǔ)知識和基本概念進行要點概括,借此為下一步的教學(xué)做鋪墊,并檢測學(xué)生的背景知識掌握情況,這種教學(xué)方法不僅得到了學(xué)生的廣泛好評,而且使學(xué)科特點在教學(xué)中更加突出,專業(yè)課教學(xué)學(xué)時分配更加合理,起到了引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注專業(yè)基礎(chǔ)知識關(guān)聯(lián)性的作用。

4.課程設(shè)置的調(diào)整

鑒于本校生物專業(yè)學(xué)生普遍有考研的需求,學(xué)生對“分子生物學(xué)”的教學(xué)要求高,希望能更貼近考研的要求,所以在2010年的培養(yǎng)方案中,分子生物學(xué)采取了分級、分段開設(shè)的方法,在大三面向所有專業(yè)開設(shè)的“分子生物學(xué)”,教學(xué)重點放在系統(tǒng)性和基礎(chǔ)性上;在大四以選修課的形式開設(shè)的“高級分子生物學(xué)”,旨在通過教學(xué)促進學(xué)生提高專業(yè)基礎(chǔ)理論的綜合能力,在學(xué)科的深度和廣度上做進一步的擴展,不僅補充了最新的國內(nèi)外分子生物學(xué)前沿和熱點內(nèi)容,而且選擇一些重點科研院所的考研真題進行剖析,引導(dǎo)學(xué)生完成拓展和提高。調(diào)查顯示,學(xué)生普遍贊同這一課程改革方式。

二、課程實踐環(huán)節(jié)與理論環(huán)節(jié)的有效銜接

實踐教學(xué)是“分子生物學(xué)”課程的重要部分,但是由于條件所限,目前本校生物專業(yè)的“分子生物學(xué)”課程僅開設(shè)了理論課,實驗課尚未開設(shè)。為解決這一問題,在理論教學(xué)中通過對教學(xué)內(nèi)容的分析,盡最大可能的將基礎(chǔ)理論的講授和分子生物學(xué)基礎(chǔ)實驗相結(jié)合,堅持既要使教學(xué)沿著課程的主線進行,又要努力使實驗技術(shù)的介紹與理論課教學(xué)合理的銜接的原則,一定程度上彌補了實驗教學(xué)的不足,旨在通過課堂教學(xué),使理論和實驗教學(xué)融為一個有機的整體,一些代表性的分子生物學(xué)技術(shù)的原理和方法按照表1所示的安排在基礎(chǔ)理論部分的講解中進行了介紹。

作為任課教師,要使課堂教學(xué)精彩,還應(yīng)深入科研第一線,這樣才能利用科研和生產(chǎn)實踐中的例子豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。[1]尤其是分子生物學(xué)這樣更新快的學(xué)科,教師必須了解和準(zhǔn)確把握學(xué)科發(fā)展方向和前沿?zé)狳c,將自身科研實踐中的經(jīng)驗、體會和感悟傳遞給學(xué)生,激發(fā)學(xué)生的對科學(xué)研究的熱情,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。值得注意的是,專業(yè)課教學(xué)要充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體作用,努力提高他們的分析能力、綜合能力和創(chuàng)新能力,引導(dǎo)學(xué)生將理論知識和實驗技術(shù)內(nèi)容有效的融合,在教學(xué)中采用了一些方法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,例如:每節(jié)課之后有要點回顧和知識鏈接提示,留給學(xué)生較為寬松的時間進行復(fù)習(xí)和延伸學(xué)習(xí);設(shè)置一些與本節(jié)課內(nèi)容有關(guān)的基礎(chǔ)題、提高題、實驗分析題,安排學(xué)生課下自行選擇完成,以便學(xué)生檢測學(xué)習(xí)掌握的情況,及時將知識梳理歸納,增加了學(xué)習(xí)過程的開放性和自主性。

三、教學(xué)模式的探索和實踐

雙語教學(xué)作為一種的新的教學(xué)模式,順應(yīng)了國家培養(yǎng)復(fù)合型人才的要求,也是考評學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和水平的一個重要指標(biāo)。[2]2005年本校生物專業(yè)的“分子生物學(xué)”課程作為第一批教學(xué)模式改革的課程,率先采用了雙語教學(xué)形式授課,一方面是出于本科教學(xué)評估的要求,另一方面也是專業(yè)課教學(xué)模式的一種嘗試和探索。從2005至2008年的實踐和學(xué)生反饋意見上看,雙語教學(xué)作為教學(xué)改革的一種探索是值得肯定的,調(diào)查顯示,92%的學(xué)生認(rèn)同和贊成雙語教學(xué),認(rèn)為通過使用原版英文教材和全英文課件,感覺學(xué)習(xí)“分子生物學(xué)”并沒有開課前想象中的那么困難,通過學(xué)習(xí),理解和掌握了學(xué)科知識體系,專業(yè)英文的閱讀能力得到較大的提高,對專業(yè)詞匯有一定的積累,很有成就感,對這門課更有興趣了。從任課教師的反饋意見上看,由于難以找到合適的教材,所以在備課上需要下更大的力氣,充實教學(xué)內(nèi)容,不少教師在教學(xué)中信心不足,擔(dān)心由于缺乏專業(yè)英文口語訓(xùn)練,造成專業(yè)術(shù)語的發(fā)音錯誤等問題。所以實際上,本校生物專業(yè)分子生物學(xué)開設(shè)的動因主要來自學(xué)校本科教學(xué)評估的要求。[3]筆者認(rèn)為,雙語教學(xué)的有效實施尚需從課程體系、師資培訓(xùn)、評價機制等多方面予以保證。[4]雙語教學(xué)并沒有固定的模式可循,需要從實際出發(fā)。

鑒于目前雙語教學(xué)可用教材有限,選擇適合的原版教材存在較大的困難,而分子生物學(xué)課程內(nèi)容更新快,內(nèi)容多,為適應(yīng)絕大多數(shù)學(xué)生的考研難度需要,2009年以來,本校生物專業(yè)“分子生物學(xué)”選擇了中文教材授課,將教學(xué)的重點放在系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性和前瞻性上,每年的授課內(nèi)容至少更新30%,從學(xué)生的反饋意見上看,這一調(diào)整更加貼近學(xué)生的需要。這些年來的“分子生物學(xué)”課程改革實踐也使本校認(rèn)識到無論是常規(guī)教學(xué)還是雙語教學(xué)形式,從學(xué)科特點、學(xué)生基礎(chǔ)、師資條件等因素出發(fā),制定合理的教學(xué)方案,提高教學(xué)質(zhì)量,服務(wù)于人才培養(yǎng)這一目標(biāo)才是課程改革的出發(fā)點和最終歸宿。

參考文獻:

[1]鄭用璉.課堂的“磁力”來自哪里[J].中國高等教育,2004,(8):36-38.

[2]教育部“關(guān)于進一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見”[Z].2007.

第5篇:現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文

課程體系的制定和完善本校生物專業(yè)本科“分子生物學(xué)”的教學(xué)體系自2005年以來進行了三次調(diào)整,第一次是從2005年起,采用了雙語教學(xué)的模式,主要原因是當(dāng)年本校面臨本科教學(xué)評估,雙語教學(xué)已經(jīng)列為本科教學(xué)質(zhì)量評估的觀測指標(biāo)之一,為使生物技術(shù)專業(yè)的課程的雙語教學(xué)授課率達(dá)到15%,綜合各方面因素,“分子生物學(xué)”雙語教學(xué)成為一個試點。為開展人才培養(yǎng)模式的改革創(chuàng)新,“分子生物學(xué)”課程嘗試采用雙語授課形式,旨在提高大學(xué)生專業(yè)英語水平和直接使用英語從事科研的能力。但是當(dāng)時適合高等師范院校本科生使用的原版分子生物學(xué)教材很少,幾經(jīng)篩選,本校最終將《InstantNotesinMolecularBiology》作為學(xué)生的教材。該書以24個專題的形式講述細(xì)胞與大分子,蛋白質(zhì)和核酸的特點,染色體結(jié)構(gòu),DNA的復(fù)制、損傷修復(fù)和重組,基因表達(dá)調(diào)控,分子生物學(xué)常規(guī)技術(shù),每個專題相對獨立,簡潔易懂,但是系統(tǒng)性和深度尚有欠缺,難以適應(yīng)學(xué)生考研的需求,所以在教學(xué)中,教師需要補充大量內(nèi)容,因此無論教還是學(xué),這本教材在使用中的缺陷都比較明顯。鑒于此,自2009年起,本院選擇了《現(xiàn)代分子生物學(xué)》作為教材,首先考慮該書由著名學(xué)者朱玉賢等編寫,是“十一五”國家級規(guī)劃教材,其次該書也是多所學(xué)校分子生物學(xué)考研復(fù)習(xí)的推薦參考書。該書在編排上分11章,從染色體與DNA,生物信息的傳遞,分子生物學(xué)方法,基因表達(dá)調(diào)控,疾病與人類健康,基因與發(fā)育,基因組與比較基因組學(xué)等方面介紹分子生物學(xué)基礎(chǔ)理論和技術(shù),在教學(xué)中,結(jié)合學(xué)生的實際情況,筆者并未完全按照該書的內(nèi)容講授,有些與生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)重疊的內(nèi)容采用略講方式,而有些內(nèi)容則在教學(xué)中進行了補充或刪減,例如:本教材中DNA修復(fù)和轉(zhuǎn)座部分的內(nèi)容薄弱,脈絡(luò)不清晰,筆者主要依據(jù)《基因的分子生物學(xué)》進行了補充,而該書中一些與分子生物學(xué)主線關(guān)聯(lián)不緊密的部分,則進行了刪減,2012年,本校在多年教學(xué)經(jīng)驗積累的基礎(chǔ)上,結(jié)合本科生的特點,出版了《普通分子生物學(xué)》一書,以易教易學(xué)作為編書的出發(fā)點,參考了多部目前國內(nèi)外主流的分子生物學(xué)教材,構(gòu)建了一個重在基礎(chǔ)、兼顧前沿、簡潔明了的體系,全書分6章,介紹了DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制,RNA的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)錄,蛋白質(zhì)的生物合成,基因表達(dá)的調(diào)控,分子生物學(xué)研究方法。該書在結(jié)構(gòu)上分為三個模塊,即基因組的維持、基因組的表達(dá)和調(diào)控、分子生物學(xué)技術(shù),方便學(xué)生對學(xué)科體系的整體認(rèn)識。

課程內(nèi)容的優(yōu)化分子生物學(xué)是從生物化學(xué)分化延伸出來的一門獨立的學(xué)科,一些內(nèi)容和生物化學(xué)有較多的聯(lián)系或重疊。但是分子生物學(xué)有自身的學(xué)科特點,突出對生命現(xiàn)象分子本質(zhì)的解析。由于本校生物專業(yè)的“分子生物學(xué)”課程是在“生物化學(xué)”之后開設(shè)的,在課程教學(xué)中,任課教師通過討論,對教學(xué)內(nèi)容進行了分析,確定了兩門課的側(cè)重內(nèi)容,在注意系統(tǒng)性的前提下,著重講解教材的重點與難點,例如:在“生物化學(xué)”中已經(jīng)有較大的篇幅講述生物大分子的結(jié)構(gòu),在“分子生物學(xué)”課程中將略講,教師在講解復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等過程分子機制時,以溫故知新的方式,將基礎(chǔ)知識和基本概念進行要點概括,借此為下一步的教學(xué)做鋪墊,并檢測學(xué)生的背景知識掌握情況,這種教學(xué)方法不僅得到了學(xué)生的廣泛好評,而且使學(xué)科特點在教學(xué)中更加突出,專業(yè)課教學(xué)學(xué)時分配更加合理,起到了引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注專業(yè)基礎(chǔ)知識關(guān)聯(lián)性的作用。

課程設(shè)置的調(diào)整鑒于本校生物專業(yè)學(xué)生普遍有考研的需求,學(xué)生對“分子生物學(xué)”的教學(xué)要求高,希望能更貼近考研的要求,所以在2010年的培養(yǎng)方案中,分子生物學(xué)采取了分級、分段開設(shè)的方法,在大三面向所有專業(yè)開設(shè)的“分子生物學(xué)”,教學(xué)重點放在系統(tǒng)性和基礎(chǔ)性上;在大四以選修課的形式開設(shè)的“高級分子生物學(xué)”,旨在通過教學(xué)促進學(xué)生提高專業(yè)基礎(chǔ)理論的綜合能力,在學(xué)科的深度和廣度上做進一步的擴展,不僅補充了最新的國內(nèi)外分子生物學(xué)前沿和熱點內(nèi)容,而且選擇一些重點科研院所的考研真題進行剖析,引導(dǎo)學(xué)生完成拓展和提高。調(diào)查顯示,學(xué)生普遍贊同這一課程改革方式。

課程實踐環(huán)節(jié)與理論環(huán)節(jié)的有效銜接

實踐教學(xué)是“分子生物學(xué)”課程的重要部分,但是由于條件所限,目前本校生物專業(yè)的“分子生物學(xué)”課程僅開設(shè)了理論課,實驗課尚未開設(shè)。為解決這一問題,在理論教學(xué)中通過對教學(xué)內(nèi)容的分析,盡最大可能的將基礎(chǔ)理論的講授和分子生物學(xué)基礎(chǔ)實驗相結(jié)合,堅持既要使教學(xué)沿著課程的主線進行,又要努力使實驗技術(shù)的介紹與理論課教學(xué)合理的銜接的原則,一定程度上彌補了實驗教學(xué)的不足,旨在通過課堂教學(xué),使理論和實驗教學(xué)融為一個有機的整體,一些代表性的分子生物學(xué)技術(shù)的原理和方法按照表1所示的安排在基礎(chǔ)理論部分的講解中進行了介紹。作為任課教師,要使課堂教學(xué)精彩,還應(yīng)深入科研第一線,這樣才能利用科研和生產(chǎn)實踐中的例子豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。[1]尤其是分子生物學(xué)這樣更新快的學(xué)科,教師必須了解和準(zhǔn)確把握學(xué)科發(fā)展方向和前沿?zé)狳c,將自身科研實踐中的經(jīng)驗、體會和感悟傳遞給學(xué)生,激發(fā)學(xué)生的對科學(xué)研究的熱情,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。值得注意的是,專業(yè)課教學(xué)要充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體作用,努力提高他們的分析能力、綜合能力和創(chuàng)新能力,引導(dǎo)學(xué)生將理論知識和實驗技術(shù)內(nèi)容有效的融合,在教學(xué)中采用了一些方法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,例如:每節(jié)課之后有要點回顧和知識鏈接提示,留給學(xué)生較為寬松的時間進行復(fù)習(xí)和延伸學(xué)習(xí);設(shè)置一些與本節(jié)課內(nèi)容有關(guān)的基礎(chǔ)題、提高題、實驗分析題,安排學(xué)生課下自行選擇完成,以便學(xué)生檢測學(xué)習(xí)掌握的情況,及時將知識梳理歸納,增加了學(xué)習(xí)過程的開放性和自主性。

教學(xué)模式的探索和實踐

雙語教學(xué)作為一種的新的教學(xué)模式,順應(yīng)了國家培養(yǎng)復(fù)合型人才的要求,也是考評學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和水平的一個重要指標(biāo)。[2]2005年本校生物專業(yè)的“分子生物學(xué)”課程作為第一批教學(xué)模式改革的課程,率先采用了雙語教學(xué)形式授課,一方面是出于本科教學(xué)評估的要求,另一方面也是專業(yè)課教學(xué)模式的一種嘗試和探索。從2005至2008年的實踐和學(xué)生反饋意見上看,雙語教學(xué)作為教學(xué)改革的一種探索是值得肯定的,調(diào)查顯示,92%的學(xué)生認(rèn)同和贊成雙語教學(xué),認(rèn)為通過使用原版英文教材和全英文課件,感覺學(xué)習(xí)“分子生物學(xué)”并沒有開課前想象中的那么困難,通過學(xué)習(xí),理解和掌握了學(xué)科知識體系,專業(yè)英文的閱讀能力得到較大的提高,對專業(yè)詞匯有一定的積累,很有成就感,對這門課更有興趣了。從任課教師的反饋意見上看,由于難以找到合適的教材,所以在備課上需要下更大的力氣,充實教學(xué)內(nèi)容,不少教師在教學(xué)中信心不足,擔(dān)心由于缺乏專業(yè)英文口語訓(xùn)練,造成專業(yè)術(shù)語的發(fā)音錯誤等問題。所以實際上,本校生物專業(yè)分子生物學(xué)開設(shè)的動因主要來自學(xué)校本科教學(xué)評估的要求。

第6篇:現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:環(huán)境監(jiān)測 生物傳感器 生物大分子標(biāo)記物

一、引言

生物技術(shù)具有和其他現(xiàn)代高新技術(shù)相同的主要特征,諸如開發(fā)周期短、效益高的特點,從現(xiàn)階段來看已經(jīng)突破了基礎(chǔ)的理論研究階段,從自20世紀(jì)70年代以來開始逐步進入技術(shù)應(yīng)用階段。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)理論研究的不斷深入,其應(yīng)用的范圍得到了進一步的拓寬,不但在食品工業(yè)、高新技術(shù)農(nóng)業(yè)、藥品和發(fā)酵工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,同時還在環(huán)境科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測評價及防治中發(fā)揮著極其重要的作用??梢灶A(yù)見,生物技術(shù)必將成為環(huán)境科學(xué)中重點應(yīng)用的技術(shù)。

二、生物技術(shù)的研究要點

1.生物技術(shù)的研究特點

1.1以生物作為研究對象,不過多地依賴于地球上的有限資源,主要在于對再生資源的開發(fā)和利用。

1.2研究環(huán)境相對簡單可行,生物技術(shù)的研究基本上都是在常溫、常壓下進行,研究過程相對簡單,可實現(xiàn)連續(xù)化操作,同時具有良好的環(huán)境友好性,能有效地節(jié)約能源,減少對環(huán)境的污染。

1.3利用生物技術(shù)開發(fā)的生物制品具有純度高、質(zhì)量優(yōu)和安全可靠的特點,是未來新產(chǎn)品開發(fā)的一個新途徑。

1.4能有效的解決傳統(tǒng)技術(shù)下不能予以解決的難題,能根據(jù)人類的需求對生物的品種進行合理的改良,創(chuàng)造出更加具有經(jīng)濟價值的生物類型。

三、常規(guī)監(jiān)測技術(shù)中微生物的應(yīng)用

水體中的致病菌有可能引起各種傳染病,因此,水質(zhì)的細(xì)菌學(xué)測定,特別是腸道細(xì)菌的檢驗,在環(huán)境質(zhì)量評價、質(zhì)量衛(wèi)生監(jiān)督等方面具有重要意義。由于致病菌在水中存在的數(shù)量較少,直接監(jiān)測比較困難,而且檢查結(jié)果為陰性也不能保證絕對安全,因此在實際工作中常選用糞便污染指示菌——大腸菌群作為代表 。另外還有發(fā)光細(xì)菌法、污染物致突變的微生物監(jiān)測,藻類與水質(zhì)污染監(jiān)測方式,用于監(jiān)測水環(huán)境的微生物學(xué)指標(biāo)是可行的。

四、生物傳感器

1.BOD微生物傳感器檢測儀(BODs)

生物化學(xué)需氧量(BOD)是環(huán)境監(jiān)測工作中的一項重要指標(biāo),它表示水中污染物的綜合污染程度。目前國內(nèi)外普遍規(guī)定樣品在 20℃的溫度中培養(yǎng)5d,分別測定培養(yǎng)前后的溶解氧, 二者之差即為BOD5 值,以氧的 mg/L 表示。但該方法操作較復(fù)雜,耗時長,且干擾因素多,結(jié)果準(zhǔn)確度及重現(xiàn)性差,不能及時為環(huán)境管理和決策、科研、事故污染鑒定等提供科學(xué)依據(jù),無法滿足當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測中快速測定的要求。因此,快速、準(zhǔn)確測定水體中 BOD 一直是環(huán)境監(jiān)測中的一大難題,而BOD微生物傳感器檢測儀就能滿足這一要求,因此得到廣泛應(yīng)用。

2.DNA生物傳感器在環(huán)境污染監(jiān)測中的應(yīng)用

基于生物催化和免疫原理的生物傳感器在環(huán)境領(lǐng)域中獲得了廣泛應(yīng)用。近年來,隨著分子生物學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展,人們開發(fā)了以核酸探針為識別元件,基于核酸相互作用原理的 DNA 生物傳感器。該傳感器可用于受感染微生物的核酸序列分析、優(yōu)先控制污染物的檢測以及污染物與 DNA 之間相互作用的研究,在環(huán)境污染監(jiān)測中具有潛在的巨大應(yīng)用前景。

3.可檢測化學(xué)制劑和生物制劑的生物傳感器

美國田納西大學(xué)(位于美國田納西州諾克斯維爾)的研究人員利用由生物工程技術(shù)制成的、存在雜質(zhì)時會發(fā)出藍(lán)綠輝光的微生物,開發(fā)成功一種基于芯片的環(huán)境生物傳感器樣品。這種被稱為生物發(fā)光型生物指示器IC(bioluminescent bioreporter IC,簡稱 BBIC)的器件技術(shù)可在眾多的應(yīng)用(從航天器到反恐)中巧妙地檢測出氨、鋅等各類化學(xué)物質(zhì)。

4.光纖化學(xué)/生物傳感技術(shù)

光纖技術(shù)與光譜分析技術(shù)的有機結(jié)合就構(gòu)成了光纖傳感技術(shù)。光纖傳感技術(shù)突破了光譜分析的傳統(tǒng)模式,光可由光纖直接導(dǎo)入樣品,而樣品不必放入光譜儀中就能進行測定。特別適用于環(huán)境污染物、生物藥物,以及生產(chǎn)過程的原位、在線監(jiān)測和對樣品的無損測定。早在十幾年前,人們就曾經(jīng)預(yù)言:光纖傳感技術(shù)的出現(xiàn)將不可避免地引起分析實驗室及分析控制儀器的又一次革命。隨著環(huán)境科學(xué)與生命科學(xué)的發(fā)展,對各種與人類生存環(huán)境密切相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)的測定和變化過程的監(jiān)測,已顯得特別突出和重要。由于光纖化學(xué)/生物傳感技術(shù)具有實時、在線及遠(yuǎn)距離自動監(jiān)測和對樣品無損測定等特點,人們對它在海洋環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用給予了較多的關(guān)注,特別是在溶解氧、pH、濕度和水質(zhì)毒性等監(jiān)測要素的應(yīng)用。

五、生物大分子標(biāo)記物

隨著社會對環(huán)境保護的日益重視和分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,將生物大分子標(biāo)記物的檢測應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測中已經(jīng)成為一種趨勢。生物大分子標(biāo)記物檢測由于其測定指標(biāo)全面、準(zhǔn)確、系統(tǒng)且具有特異性等優(yōu)點。生物大分子標(biāo)記物是指生物體內(nèi)的一些對外界環(huán)境變化敏感并能產(chǎn)生一些可檢測變化的大分子物質(zhì),這些大分子物質(zhì)能夠反映環(huán)境變化對生物體的影響。

1.核酸分子標(biāo)記物檢測

核算分子標(biāo)記物檢測方法有核酸分子損傷檢測技術(shù)、報告基因標(biāo)記技術(shù)及DNA芯片技術(shù)。

2.蛋白分子標(biāo)記物檢測

環(huán)境中的許多污染物能直接與生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)從而對生物體產(chǎn)生影響,或者誘導(dǎo) (或抑制)生物體內(nèi)一些基因的表達(dá)從而影響生物體內(nèi)一些蛋白質(zhì)的量。因此,生物體內(nèi)的許多種蛋白都可以作為環(huán)境中有害物質(zhì)暴露的生物標(biāo)記物應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測中。蛋白分子標(biāo)記物檢測方法有酶分子標(biāo)記物檢測、金屬硫蛋白( Metallothione in ,MT)的檢測、熱休克蛋白( Heat Shock Prote in , HSP)的檢測及抗氧化劑防御系統(tǒng)的檢測。

六、微核技術(shù)

環(huán)境污染已經(jīng)成為全球共同關(guān)注的一個熱點問題。為了檢測出已經(jīng)存在或潛在的危害,各種環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)應(yīng)運而生。植物微核技術(shù)是根據(jù)遺傳學(xué)上染色體畸變的原理而建立的一種環(huán)境污染的生物監(jiān)測方法,在對大氣、土壤、水環(huán)境中各種有毒污染物的遺傳毒性檢測方面得到了廣泛應(yīng)用。國內(nèi)外大量的對比實驗研究表明,該方法普遍適用于檢測環(huán)境致突變物,已經(jīng)成為環(huán)境污染監(jiān)測的有效工具。微核技術(shù)可用于監(jiān)測大氣污染,監(jiān)測土壤污染,監(jiān)測水污染,監(jiān)測有機物污染,監(jiān)測重金屬污染,監(jiān)測物理輻射污染。

第7篇:現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】先導(dǎo)化合物;活性篩選;發(fā)現(xiàn)

先導(dǎo)化合物是指通過生物測定從候選化合物中發(fā)現(xiàn)和選定的具有某種藥物活性的新化合物,一般具有新穎的化學(xué)結(jié)構(gòu),并有衍生化和改變結(jié)構(gòu)發(fā)展?jié)摿?,可用作研究模型,?jīng)過結(jié)構(gòu)優(yōu)化,開發(fā)出受專利保護的新藥品種。

一、先導(dǎo)化合物的尋找

(1)從天然產(chǎn)物活性成分中發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物。19世紀(jì)至20世紀(jì)期間,從植物中提取、分離得到了許多具有特殊治療作用的藥物。這些藥物無需修飾即可直接應(yīng)用于臨床,如嗎啡、奎寧、紫杉醇等。此外,還有許多藥物是以從植物中提取的物質(zhì)為先導(dǎo)化合物,進行結(jié)構(gòu)修飾,獲得了很好的治療結(jié)果。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,人們開始從動物和微生物中分離提取并獲得新的先導(dǎo)化合物。多種具有抗菌活性的天然抗生素被分離出來,如青霉素、四環(huán)素、鏈霉素、氯霉素、紅霉素等。對天然菌類提取物的優(yōu)化蓬勃發(fā)展,創(chuàng)制了百余種抗生素,包括后來在臨床中得以廣泛應(yīng)用的阿莫西林、頭孢哌酮和阿齊霉素等。同時,大量的非抗生素類藥物也從這類先導(dǎo)物種被提取或優(yōu)化出來,包括從橘青霉素中提取得到羥甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑美伐他汀等。內(nèi)源性生物活性物質(zhì)也是先導(dǎo)物的重要來源。開發(fā)和應(yīng)用體內(nèi)這些微量的內(nèi)源性物質(zhì)為先導(dǎo)化合物尋找新藥是目前藥物研發(fā)領(lǐng)域中的新興方向。(2)通過分子生物學(xué)途徑發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物。分子生物學(xué)是在分子水平上研究生命現(xiàn)象的科學(xué),通過研究生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現(xiàn)象的本質(zhì)。分子生物學(xué)的研究內(nèi)容包括各種生命過程,如光合作用、發(fā)育的分子機制、神經(jīng)活動的機理、癌的發(fā)生等,可以利用這些研究來發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物。(3)從代謝產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物。代謝產(chǎn)物是指新陳代謝中的中間代謝產(chǎn)物和最終代謝產(chǎn)物。科學(xué)家利用高端技術(shù)進行提取和分析這類先導(dǎo)物并進行改造以獲得新藥。如由二級代謝產(chǎn)物偶氮化合物磺胺米柯定發(fā)現(xiàn)磺胺類強力和長效H1受體拮抗劑諾阿司咪唑,由于其不易通過血腦屏障,因此無中樞鎮(zhèn)靜作用,也沒有抗膽堿作用,它與組胺競爭細(xì)胞上的H1受體,起抗過敏作用。(4)從臨床藥物的副作用或者老藥新用途中發(fā)現(xiàn)。臨床藥物的常見的副作用包括惡心、干嘔、視力模糊、頭昏、嗜睡等。根據(jù)這些不良發(fā)應(yīng)研究其作用機制,可以發(fā)現(xiàn)某些先導(dǎo)化合物。如新型的碳酸酐酶抑制劑利尿藥就是一個成功的例子。

二、先導(dǎo)化合物的活性篩選

(1)非抗菌活性先導(dǎo)化合物的篩選?,F(xiàn)代生物技術(shù),特別是分子生物學(xué)研究的進展使采用重組微生物技術(shù)篩選非抗菌活性先導(dǎo)化合物顯示出優(yōu)越性。該方法簡化了分析檢測過程,降低了結(jié)果的假陽性的發(fā)生,適用于高通量篩選系統(tǒng)。目前采用此技術(shù)建立了許多有效的先導(dǎo)化合物篩選模型。以重組微生物技術(shù)為基礎(chǔ)的靶位篩選系統(tǒng)是將編碼外源靶蛋白的基因克隆,轉(zhuǎn)移到宿主(微生物)體內(nèi)并進行表達(dá),再采用經(jīng)典方法對重組微生物的特性(如存活)進行評價。(2)抗癌活性天然先導(dǎo)化合物的篩選。隨著對腫瘤發(fā)生機制研究的不斷深入,人們以腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中相關(guān)酶、受體為作用靶點,設(shè)計出一些利用新的作用機制篩選抗癌藥物的方法。例如,抑制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶、抗有絲分裂、抑制生長調(diào)節(jié)及信號傳導(dǎo)途徑、鈣離子通道阻滯劑等方法。這些方法特別適用于天然抗癌先導(dǎo)化合物的跟蹤分離篩選,利用這些方法已篩選出一些新的有潛在抗癌活性的天然先導(dǎo)化合物。(3)抗氧化活性先導(dǎo)化合物的篩選??寡趸钚韵葘?dǎo)化合物一般應(yīng)用于治療心血管疾病。例如,利用多靶點機制,從南海真菌中分離出來的一系列全新結(jié)構(gòu)的鹿角縮酮類化合物,此類化合物能抑制苯腎上腺素引起的血管環(huán)收縮,與一氧化氮合成酶抑制劑L-NAME合用能明顯減弱其舒血管作用。而且,能顯著抑制過氧化氫誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡、線粒體膜電位下降和細(xì)胞色素C的釋放,也提示該化合物具有胞內(nèi)抗氧化作用。

三、先導(dǎo)化合物的優(yōu)化

先導(dǎo)化合物存在缺陷,如活性不夠高,化學(xué)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,毒性較大,選擇性不好,藥代動力學(xué)性質(zhì)不合理等等,對先導(dǎo)化合物進行化學(xué)修飾,進一步優(yōu)化使之發(fā)展為理想的藥物,這一過程稱為先導(dǎo)化合物的優(yōu)化。優(yōu)化方法有兩種,一是通過化學(xué)操作和生物學(xué)評價、發(fā)現(xiàn)決定藥理作用的藥效團;或得到特異性高、毒副作用小的藥物。二是改變先導(dǎo)化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu),反復(fù)試驗。例如利用生物電子等排體對先導(dǎo)化合物進行優(yōu)化。

參 考 文 獻

[1]趙愛國,韓宇萍.從植物藥中篩選先導(dǎo)化合物的策略[J].中國藥房.2002(9):517~519

第8篇:現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文

有些企業(yè)為了節(jié)省開支,不安排員工體檢,甚至雇傭患有傳染病的工人加工生產(chǎn)食品,導(dǎo)致食品存在病原體,危害消費者的健康,食品運輸和儲存的管理問題。在食品進入市場的過程中,包裝、儲藏和運輸出現(xiàn)問題,會造成食品污染。有些食品因檢測的技術(shù)和方法不當(dāng),樣品檢測過于單一,食品凈化不徹底,也使食品的質(zhì)量得不到保證。

現(xiàn)代生物技術(shù)及其在食品安全管理中的應(yīng)用

1.現(xiàn)代生物技術(shù)生物技術(shù)又稱為生物工程,主要是以現(xiàn)代生物科學(xué)為基礎(chǔ),運用現(xiàn)代科技手段并根據(jù)生物的某些特性,按照一定的流程進行改造以達(dá)到預(yù)期目的的一種新型技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)主要包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程和發(fā)酵工程五個領(lǐng)域,這些技術(shù)在食品安全管理領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。其中基因工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心和基礎(chǔ),它幾乎貫穿于細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程等其他領(lǐng)域,并對這些領(lǐng)域的技術(shù)具有指導(dǎo)作用。(1)基因工程:又稱為分子克隆技術(shù)、DNA重組技術(shù),是以現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的一種新興生物學(xué)技術(shù),在分子水平上將異源基因與載體DNA在生物體外進行剪切、拼裝和重組,并通過微生物質(zhì)粒、噬菌體等作為載體,將重組后的DNA轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞,從而獲得符合人類需要的產(chǎn)品或創(chuàng)造出新特性。(2)細(xì)胞工程:是一種運用細(xì)胞生物學(xué)技術(shù),有計劃有條理地改良遺傳物質(zhì)的生物技術(shù),主要包括細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞移植、細(xì)胞融合、細(xì)胞重組等技術(shù),與基因工程有許多相似點。應(yīng)用細(xì)胞工程進行育種和培養(yǎng)獲得新的遺傳物質(zhì),往往比普通的遺傳物質(zhì)具有更高的抗性和更多的營養(yǎng)成分。(3)酶工程:是指利用酶、細(xì)胞器等具有的特異催化功能對酶進行改造,借助給定的技術(shù)手段生產(chǎn)出人類所需要的產(chǎn)品,主要包括酶的固定化技術(shù)、酶的修飾化技術(shù)和細(xì)胞固定化技術(shù)等。酶工程在食品添加劑、食物保鮮等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。在食品中添加一種或幾種酶,根據(jù)檢測結(jié)果可評價食品的質(zhì)量,操作簡捷,可行度高。(4)蛋白質(zhì)工程:是一種在基因工程的基礎(chǔ)上,融合蛋白質(zhì)晶體學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)等科學(xué)而達(dá)到人類需求的新型技術(shù)。由于它是以基因工程為基礎(chǔ)的,所以也稱為“第二代基因工程”。2.現(xiàn)代生物技術(shù)在食品安全管理中的應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)運用于食品生產(chǎn)已有很長時間,它被廣泛用于輔助生產(chǎn)發(fā)酵類食品,如酸奶、面包等?,F(xiàn)代生物技術(shù)具有靈敏度高、定位準(zhǔn)確、迅速等獨到的優(yōu)點,它在食品安全檢測、安全管理控制領(lǐng)域扮演了非常重要的角色。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的快速發(fā)展,許多創(chuàng)新性的技術(shù)不斷被研發(fā)出來,對食品功能性的開發(fā)具有非常重要的作用。同時,現(xiàn)代生物技術(shù)在食品安全管理中也有舉足輕重的地位。換言之,在食品安全管理系統(tǒng)中引入生物技術(shù),可使管理工作事半功倍。食品安全管理主要分為食品安全檢測管理和食品加工管理。在食品安全檢測方面,目前廣泛采用的生物技術(shù)有分離培養(yǎng)法、免疫學(xué)培養(yǎng)法、分子生物技術(shù)、生物芯片和生物傳感技術(shù)等。以生物芯片為例,它是食品檢驗中快捷的技術(shù),根據(jù)食品的安全情況建立安全檢測監(jiān)控體系,找出食源性疾病的閾值,建立食品安全管理預(yù)警和反應(yīng)系統(tǒng)。生物芯片在食品安全管理中具有很大的潛力,如對食品中毒素的檢驗和殘留藥物的檢測等,生物芯片都可提供有力的保障措施。生物工程技術(shù)在食品加工管理中主要應(yīng)用基因工程、細(xì)胞工程、酶工程等技術(shù)。以基因工程為例,它應(yīng)用于食品安全管理體系,具有幾個特點:一是優(yōu)化食品的生物資源和品質(zhì)。應(yīng)用基因工程技術(shù)可改良動植物的品種,比如,可培養(yǎng)抗病蟲、抗病毒的植物或耐干旱耐潮濕的植物,這為制作食品消除了很多安全隱患。目前,市場上許多轉(zhuǎn)基因食品以其獨有的性質(zhì)廣受消費者歡迎。同時,基因工程還可改善食品的品質(zhì),比如,可改良奶牛的生長激素,既增加牛乳的產(chǎn)量還提高牛乳的質(zhì)量;可改良豬的生長激素,控制豬的總質(zhì)量與其瘦肉的比例。二是改進食品中的菌類。不良菌種不僅給食品帶來危害,而且還會使整個食品安全管理系統(tǒng)癱瘓。原因是:一旦用不良菌種發(fā)酵,食品的質(zhì)量就會下降。食品安全管理的目標(biāo)就是保障食品的安全性,用不良菌種而使食品質(zhì)量受損,從客觀上直接給食品安全管理帶來了危險。而基因工程可改良菌種、提高食品發(fā)酵的安全性,從而改善食品安全管理系統(tǒng)。1994年美國Calgene公司研制的轉(zhuǎn)基因番茄上市,這是第一個通過食品安全管理的轉(zhuǎn)基因植物食品。在我國,轉(zhuǎn)基因水稻、玉米、小麥和各種水果也都通過了食品安全管理系統(tǒng)檢測,并在全國范圍廣泛采納。

第9篇:現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文

一、通過所系融合構(gòu)建園藝生物技術(shù)教學(xué)平臺,促進教學(xué)與科研的有機結(jié)合

(一)整合資源,為培養(yǎng)人才提供良好的實驗研究條件園藝學(xué)一級學(xué)科下包括的果樹、蔬菜、花卉、茶學(xué)、園藝產(chǎn)品采后學(xué)等二級學(xué)科(或方向)都涉及生物技術(shù)。由于學(xué)科劃分及管理方面的原因,從事品種改良以及采后生理學(xué)的教師、設(shè)備等被分散在5個不同系中,不利于園藝生物技術(shù)的發(fā)展。2002年,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)整合園藝學(xué)科中與生物技術(shù)有關(guān)的人員和儀器設(shè)備,構(gòu)建了園藝生物技術(shù)教學(xué)與實驗實習(xí)平臺———園藝生物技術(shù)研究所。該所為校級研究所,下設(shè)分子生物學(xué)與基因工程室、細(xì)胞工程育種研究室和脫毒與快繁室等3個研究室(或?qū)嶒炇遥?,主要為科研和培養(yǎng)研究生提供實驗條件。園藝生物技術(shù)研究所的人員全部來自園藝學(xué)院各系,其中教授8人。

(二)教學(xué)與科研結(jié)合,努力提高本科生的實驗技能和研究能力2003年,根據(jù)園藝學(xué)科及華南地區(qū)園藝產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,園藝學(xué)院創(chuàng)設(shè)了園藝生物技術(shù)方向本科專業(yè),并開始招生。為方便教學(xué)管理,在園藝生物技術(shù)研究所的基礎(chǔ)上又組建園藝生物技術(shù)系,園藝生物技術(shù)研究所與園藝生物技術(shù)系聯(lián)合辦公,人員及設(shè)備統(tǒng)籌使用。園藝生物技術(shù)研究所主要精力放在科研和研究生培養(yǎng),園藝生物技術(shù)系則側(cè)重于本科生教學(xué)和培養(yǎng)上,兩者做到既有分工又有協(xié)作,相互支持。通過所系融合,使教學(xué)和科研資源得到合理配置,改善了不同層次學(xué)生的實驗條件,不僅大幅度提高了園藝生物技術(shù)平臺的使用效率,也大幅度提高了學(xué)生的生物技術(shù)實驗技能和研究能力,同時還促進了科研水平的提升。

(三)充分發(fā)揮平臺優(yōu)勢,承擔(dān)教學(xué)和科研任務(wù)園藝生物技術(shù)平臺的教師近年來承擔(dān)了2項“863”課題、15項國家自然科學(xué)基金課題和50多項省部級課題。以果樹、蔬菜、花卉和茶樹等園藝植物為材料,開展了分子標(biāo)記、基因分離和克隆、轉(zhuǎn)基因、基因功能鑒定、細(xì)胞工程、種苗脫毒與快繁及采后分子生物學(xué)等多方面的研究工作,成績顯著;同時還承擔(dān)了多項學(xué)校教育教學(xué)研究課題,為本院和外院學(xué)生開設(shè)20多門課程。

(四)加強硬件建設(shè),為新專業(yè)方向的學(xué)生提供可靠的實驗教學(xué)保障生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生必需經(jīng)過嚴(yán)格的技術(shù)訓(xùn)練,如果沒有相應(yīng)的實驗條件,創(chuàng)建園藝生物技術(shù)專業(yè)將成為空談。生物技術(shù)專業(yè)的實驗設(shè)備相對比較昂貴,僅靠教學(xué)經(jīng)費不可能滿足儀器購置的需要。因此,必須通過科研帶動學(xué)科建設(shè),利用國家重點學(xué)科建設(shè)、廣東省211工程建設(shè)和重點學(xué)科建設(shè)、本科優(yōu)教評估和人才引進等項目,多方籌措資金。有了良好的實驗條件、配套的管理制度,可以使教學(xué)科研相互促進,為新專業(yè)方向的學(xué)生提供可靠的實驗教學(xué)保障。

二、制定科學(xué)的課程方案

園藝生物技術(shù)專業(yè)根據(jù)現(xiàn)代生物技術(shù)的特點,結(jié)合園藝專業(yè)的發(fā)展趨勢,制定了“園藝+生物技術(shù)”的復(fù)合模塊培養(yǎng)方案。園藝,是本專業(yè)的立足點,要“站穩(wěn)”,但不應(yīng)該花費太多的學(xué)時。我們壓縮了原有園藝專業(yè)課中的“各論部分”的課時,保留園藝學(xué)的核心課程園藝概論、園藝植物分類學(xué)、園藝植物育種學(xué)和園藝植物栽培學(xué)等,形成“園藝模塊”。生物技術(shù)模塊則開設(shè)園藝植物生物技術(shù)、植物細(xì)胞工程、植物基因工程原理與技術(shù)、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)等專業(yè)主干課,另外還設(shè)置了一些選修課,形成全新的課程方案。

三、建立和完善園藝生物技術(shù)學(xué)科及其理論體系

由于園藝生物技術(shù)是園藝學(xué)的一個新興領(lǐng)域和學(xué)科分支,從園藝生物技術(shù)所成立之初起,就特別重視學(xué)科建設(shè)和園藝生物技術(shù)理論體系的建立。2002年,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物技術(shù)研究所編著了《園藝植物生物技術(shù)》一書作為研究生校內(nèi)教材使用。由于該教材學(xué)術(shù)體系較系統(tǒng)、理論較嚴(yán)謹(jǐn)、體例統(tǒng)一、內(nèi)容新穎和能充分反應(yīng)園藝植物特點等因素,于2005年被教育部遴選為“研究生教學(xué)用書”,由高等教育出版社出版發(fā)行,成為國內(nèi)首次公開出版的《園藝植物生物技術(shù)》研究生教材[1]。2007年又主編出版了“國家十一五國家級規(guī)劃教材”《園藝植物生物技術(shù)》和《園藝植物生物技術(shù)實驗指導(dǎo)》等本科生教材[2-3]。

四、創(chuàng)新實驗室管理機制,實行全面開放和資源共享

從園藝生物技術(shù)研究所與園藝生物技術(shù)系成立之初起,所系實驗室就按照開放型教學(xué)研究實驗室的模式進行運作,建立和不斷完善實驗室管理制度,對本科生、研究生實行完全的開放管理,在教學(xué)、科研和人才培養(yǎng)方面都取得了顯著的成效,大力促進了學(xué)科、專業(yè)之間的交流、綜合與滲透,加強了橫向聯(lián)系和合作,提高了平臺的知名度和影響力。