基因工程的核心工作精選(九篇)
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第1篇：基因工程的核心工作范文
關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)與基因工程；模塊化；就業(yè)競爭能力
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）31-0271-02
分子生物學(xué)與基因工程實驗技術(shù)發(fā)展非常迅速，作為一門通用的工具已經(jīng)滲透到生命科學(xué)各個研究領(lǐng)域，該門課程一直是生命科學(xué)相關(guān)院校的核心實驗課程。但不同院校設(shè)置的分子生物學(xué)與基因工程實驗課程基本上存在以下問題：（1）把分子生物學(xué)實驗和基因工程實驗分開，內(nèi)容體系不連貫；某些實驗設(shè)計重復(fù)，浪費資源。（2）實驗內(nèi)容的設(shè)置常常是按照教學(xué)大綱的要求機械設(shè)定的，忽略實驗內(nèi)容之間的有機結(jié)合性和連貫性，存在實驗內(nèi)容之間相對孤立、缺乏內(nèi)在聯(lián)系的缺陷。（3）實驗大多數(shù)為驗證性實驗，對學(xué)生的培養(yǎng)目標不夠明確。因此，本文提出基于學(xué)生就業(yè)競爭能力培養(yǎng)為目標，根據(jù)師范院校實際情況，通過調(diào)查研究對分子生物學(xué)與基因工程實驗課程內(nèi)容進行模塊化設(shè)計，擬解決上述問題，并大大提高學(xué)生的競爭就業(yè)能力，同時對其他院校的課程設(shè)置也可以提供一定的借鑒。
一、明確培養(yǎng)目標――對分子生物學(xué)與基因工程實驗進行模塊化設(shè)計
普通高等師范院校一般開設(shè)生物科學(xué)師范專業(yè)和生物技術(shù)非師專業(yè)，分子生物學(xué)與基因工程實驗課程是這兩個專業(yè)的必修課，考研和就業(yè)是這兩個專業(yè)大部分學(xué)生畢業(yè)面臨的問題。為了滿足不同專業(yè)學(xué)生考研和就業(yè)的需要，通過調(diào)研，我們明確了分子生物學(xué)與基因工程實驗課程培養(yǎng)目標：（1）滿足學(xué)生考研深造的需要。（2）滿足學(xué)生到中學(xué)進行生物學(xué)教學(xué)的需要。（3）滿足學(xué)生到生物醫(yī)藥公司工作的需要。因此，我們把分子生物學(xué)與基因工程實驗設(shè)計為三大模塊（共計75學(xué)時）：①基礎(chǔ)性實驗?zāi)K，共計23學(xué)時。包括大腸桿菌質(zhì)粒DNA的提?。?學(xué)時）、植物基因組DNA的提取（3學(xué)時）、動物組織總DNA的提?。?學(xué)時）、瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA（3學(xué)時）、核酸的濃度及純度測定（2學(xué)時）、大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備（2學(xué)時）、目的基因的PCR擴增（6學(xué)時）。②綜合性實驗?zāi)K，共計35學(xué)時。包括：載體構(gòu)建（10學(xué)時）、農(nóng)桿菌介導(dǎo)的煙草遺傳轉(zhuǎn)化（15學(xué)時）、轉(zhuǎn)基因植物的分子檢測（10學(xué)時）。③開放性實驗?zāi)K，共計17學(xué)時。包括植物總RNA的提取及檢測（6學(xué)時）、RT-PCR（時）、分子生物學(xué)常用軟件介紹（2學(xué)時）。其中，基礎(chǔ)性實驗?zāi)K部分隨理論課按周次完成；綜合性實驗和開放性實驗?zāi)K在理論課結(jié)束后統(tǒng)一安排時間開設(shè)。
二、分子生物學(xué)與基因工程實驗?zāi)K內(nèi)容的課堂教學(xué)實踐及體會
生物科學(xué)（師范）和生物技術(shù)（非師范）兩個專業(yè)的學(xué)生通過學(xué)習《分子生物學(xué)與基因工程模塊實驗》，基本具備了以下能力：（1）通過基礎(chǔ)性實驗?zāi)K的學(xué)習，學(xué)生掌握了分子生物學(xué)和基因工程實驗的基本理論和操作技術(shù)，完全可以勝任中學(xué)關(guān)于分子生物學(xué)和基因工程實驗的教學(xué)任務(wù)。（2）通過綜合性實驗?zāi)K的學(xué)習，不同專業(yè)學(xué)生具備了對實驗進行綜合設(shè)計和整體把握的能力，這些能力使他們在考研復(fù)習和考研復(fù)試實驗操作技能方面具備很大的優(yōu)勢。（3）通過開放性實驗?zāi)K的學(xué)習，使學(xué)生形成完整的科研思路，具備了自主思考、自主設(shè)計等實驗?zāi)芰?；培養(yǎng)了學(xué)生科研創(chuàng)新能力，為他們今后的研究生學(xué)習和生物公司的面試奠定了基礎(chǔ)。總之，通過對分子生物學(xué)和基因工程實驗進行模塊化設(shè)計，基本能夠達到以下三個目標：①滿足學(xué)生考研深造的需要。②滿足學(xué)生到中學(xué)進行生物學(xué)教學(xué)的需要。③滿足學(xué)生到生物醫(yī)藥公司工作的需要。
三、關(guān)于分子生物學(xué)與基因工程實驗課程模塊化設(shè)計的一些建議
1.分子生物學(xué)與基因工程實驗基本上都是耗時比較長的大實驗，傳統(tǒng)實驗教學(xué)安排都是按照教學(xué)大綱隨理論課后開設(shè)，一般實驗時間為4學(xué)時，這樣安排導(dǎo)致某些綜合性實驗無法完成，影響實驗結(jié)果的觀察和記錄，因此建議耗時較短的基礎(chǔ)性模塊實驗可以隨理論課開設(shè)，一周一個實驗內(nèi)容；耗時較長的綜合性和開放性模塊實驗可以在一學(xué)期課程結(jié)束后統(tǒng)一安排1～2周時間完成，這樣可以保證實驗效果，提高學(xué)生綜合能力。
2.建議學(xué)校加大對分子生物學(xué)與基因工程實驗室的經(jīng)費投入和建設(shè)，保證儀器的先進性和數(shù)量，開闊學(xué)生的眼界；授課講師也應(yīng)結(jié)合自己的科研課題，保證實驗內(nèi)容合理，實驗成功率較高，實驗結(jié)果比較穩(wěn)定，學(xué)生每次實驗都能觀察到實驗結(jié)果，增加學(xué)生的學(xué)習興趣。
3.構(gòu)建科學(xué)的實驗課程考核和評價體制。傳統(tǒng)實驗教學(xué)評分體系以實驗報告加平時表現(xiàn)為主。實驗報告占用了學(xué)生大量的時間，并且在內(nèi)容上有明顯雷同的嫌疑，并不能夠真實反映學(xué)生的實驗?zāi)芰?。這樣容易造成學(xué)生的學(xué)習壓力，降低了學(xué)生對實驗教學(xué)的認可程度。因此建議基礎(chǔ)性模塊實驗可以按照傳統(tǒng)實驗報告形式考核；綜合性和開放性模塊實驗可以按照4～5人為小組，以實驗設(shè)計、實驗實施、實驗問題思考和解決方案，實驗操作技能考核等綜合過程材料作為考核依據(jù)，主要目的在于鍛煉學(xué)生的科研和創(chuàng)新能力。
四、結(jié)語
通過對分子生物學(xué)與基因工程實驗課程內(nèi)容進行模塊化設(shè)計和實施，不同專業(yè)學(xué)生在考研和就業(yè)方面取得了不錯的成績，學(xué)生的就業(yè)競爭能力得到了很大提高。關(guān)于分子生物學(xué)與基因工程實驗課程的改革是一項長期系統(tǒng)工程，需要學(xué)校和授課教師根據(jù)本校實際條件不斷努力，才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會發(fā)展的高素質(zhì)復(fù)合型人才。
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第2篇：基因工程的核心工作范文
關(guān)鍵詞：基因工程；技術(shù)流程；教學(xué)改革；轉(zhuǎn)型發(fā)展
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）04-0149-02
隨著地方普通本科高校應(yīng)用轉(zhuǎn)型發(fā)展的深入推進，培養(yǎng)生產(chǎn)服務(wù)一線的高層次技術(shù)技能人才成為地方本科院校的主要任務(wù)，專業(yè)及課程設(shè)置“對接行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈、對接職業(yè)崗位需求”已成為共識。以職業(yè)需求為導(dǎo)向、以實踐能力培養(yǎng)為重點、以產(chǎn)學(xué)結(jié)合為途徑的人才培養(yǎng)模式正逐步形成。因此，對于課程體系的設(shè)計需要按照工學(xué)結(jié)合、知行合一的要求，根據(jù)生產(chǎn)、服務(wù)的真實技術(shù)和流程構(gòu)建知識教育和技術(shù)技能體系。
基因工程是在分子水平上進行DNA體外重組，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)對生物體進行遺傳改良的一門新興學(xué)科，是當代生命科學(xué)研究領(lǐng)域最具生命力、最引人關(guān)注的前沿學(xué)科之一，已發(fā)展成為現(xiàn)代分子生物學(xué)的核心內(nèi)容[1]?；蚬こ淘卺t(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)保、能源等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，已經(jīng)滲入到我們生活的各個方面，并具有良好的應(yīng)用前景?；蚬こ套鳛楦咝Ｉ飳W(xué)相關(guān)專業(yè)的主干課程之一，其課程質(zhì)量的好壞直接關(guān)系學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力培養(yǎng)，直接影響大學(xué)生畢業(yè)后在相關(guān)領(lǐng)域的就業(yè)質(zhì)量[2，3]。基因工程與生物化學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)和微生物學(xué)等學(xué)科知識內(nèi)容交叉，涉及的知識面廣且比較抽象，因而相對復(fù)雜難懂。為適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，提高基因工程課程的教學(xué)水平，本文針對基因工程課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、考核評價方式等方面進行了探索式的教學(xué)改革，旨在提高課堂教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的就業(yè)適應(yīng)能力，使畢業(yè)生與崗位需求“零距離”。
一、課程設(shè)計基于技術(shù)流程，對接行業(yè)和職業(yè)崗位需求
在高校轉(zhuǎn)型突出應(yīng)用性和實用性的背景下，壓縮理論學(xué)時，增加實驗實訓(xùn)課時是普遍的做法。基因工程課程與多門生物學(xué)課程知識交叉，理論內(nèi)容龐雜，實踐性很強，但目前出版的基因工程相關(guān)參考書為保證知識體系的完整，有不少內(nèi)容與學(xué)生前期掌握的生物學(xué)基礎(chǔ)課程知識重復(fù)。我校在應(yīng)用轉(zhuǎn)型發(fā)展后對基因工程教學(xué)計劃進行了調(diào)整，理論課由50學(xué)時壓縮至30學(xué)時，因而必須對知識體系進行重構(gòu)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。筆者以袁婺洲主編的國家精品課程教材《基因工程》為主要參考書，同時結(jié)合吳乃虎主編的《基因工程原理》第2版、樓士林等編著的國家理科基地教材《基因工程》、何水林主編的普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材《基因工程》、T.A.Brown主編的《Gene Cloning DNA Analysis》第6版、J.E. Krebs等主編的《Lewin基因X（中文版）》2013版以及鄭振宇、王秀利主編的生命科學(xué)類“十二五”規(guī)劃教材《基因工程》等，打破了傳統(tǒng)的知識內(nèi)容體系，圍繞基因工程行業(yè)和企業(yè)現(xiàn)實生產(chǎn)中的基本技術(shù)流程“分、切、接、轉(zhuǎn)、增、檢”進行課程設(shè)計，將課程內(nèi)容按照六字技術(shù)流程進行分解教學(xué)，對每個流程輔以應(yīng)用案例，如將轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、轉(zhuǎn)基因熒光魚的培育融入教學(xué)過程中，讓學(xué)生既能從總體上把握課程內(nèi)容體系，又能在自己感興趣的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行重點突破。同時在教學(xué)過程中緊密聯(lián)系最新的相關(guān)研究技術(shù)成果，緊跟基因工程學(xué)科前沿，以開闊學(xué)生視野，激發(fā)其學(xué)習熱情。
二、改進教學(xué)方法，提高教學(xué)效果
高等教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一是教學(xué)方法的改革，教學(xué)方法必須結(jié)合課程特征進行相應(yīng)的改革。對于基因工程基礎(chǔ)知識的講授，主要采用問題引導(dǎo)式教學(xué)，讓學(xué)生跟著設(shè)置的問題，依靠自主學(xué)習掌握基本的知識點。同時，基因工程技術(shù)的應(yīng)用已深入到人們的日常生活之中，有許多內(nèi)容都是人們經(jīng)常關(guān)注的重點，例如轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因動物、基因工程食品的安全性、基因治療等。學(xué)生通過各種方式接觸到基因工程相關(guān)知識和信息時，也能夠主動發(fā)現(xiàn)問題并針對問題提出個人見解。鑒于此，在教學(xué)過程中結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)流程環(huán)節(jié)開展“小組討論式”教學(xué)。一是針對基因工程技術(shù)流程的理論講解，在教學(xué)活動中留給學(xué)生一定的時間，鼓勵學(xué)生分組討論，并選出一名組長上講臺以PPT的形式匯報本小組的學(xué)習心得，提出疑惑，再由教師給予解答，活躍課堂氣氛，調(diào)動學(xué)生學(xué)習的自覺性和積極性。另一方面，針對基因工程中的社會熱點問題，如轉(zhuǎn)基因安全性分組開展辯論賽，教師提前兩周布置任務(wù)，讓學(xué)生廣泛查閱資料，在辯論交鋒中收獲更多書本上沒有的知識，豐富學(xué)生的知識儲備。這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生查閱、整合資料的能力，又能鍛煉學(xué)生的表達能力，為以后考研或者工作積累經(jīng)驗。
三、實驗與理論配套，提升學(xué)生的動手能力
基因工程課程本身實踐應(yīng)用性強，因而要將理論教學(xué)與實驗教學(xué)相統(tǒng)一，才有利于學(xué)生鞏固理論知識，同時培養(yǎng)學(xué)生的全局思維、獨立解決問題的能力。這正符合現(xiàn)代教育學(xué)派代表杜威主張的“從做中學(xué)，從做中求進步”、“理論不能脫離于實踐，理論是關(guān)于實踐、為了實踐和通過實踐”的觀點。然而，在傳統(tǒng)基因工程的實驗教學(xué)中，因?qū)嶒灄l件和課時的限制，往往只選擇一些容易開展的驗證性實驗，如DNA和RNA的提取、瓊脂糖凝膠電泳、質(zhì)粒DNA的限制性酶切、大腸桿菌感受態(tài)細胞制備與轉(zhuǎn)化等，學(xué)生只是簡單機械性地掌握一些具體的實驗技術(shù)，對整個技術(shù)流程缺乏全面的認識，不能將理論與實踐相聯(lián)系。為此，課程組在基因工程實驗教學(xué)的設(shè)計上，與理論教學(xué)的“分、切、接、轉(zhuǎn)、增、檢”六字技術(shù)流程相配套，結(jié)合本學(xué)院科研工作的實際情況，依托省高校重點實驗室技術(shù)平臺，以富含多糖的轉(zhuǎn)基因鐵皮石斛獲得為目標，在每個技術(shù)環(huán)節(jié)開設(shè)一個實驗，從分離獲得鐵皮石斛尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因（UGPase）開始，到構(gòu)建表達載體，農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化鐵皮石斛原球莖與分子檢測，構(gòu)建一體式連貫性的實驗教學(xué)體系，上一個流程的實驗結(jié)果作為后一個實驗的材料，因此學(xué)生必須在每個實驗環(huán)節(jié)掌握相關(guān)技術(shù)，拿到下一流程所需的材料，才能順利進行后續(xù)實驗，并最終形成產(chǎn)品。
四、完善考評體系，提高綜合素質(zhì)
單純的卷面考試往往會讓學(xué)生依賴復(fù)習資料死記硬背，并未真正理解和掌握相關(guān)理論知識與技術(shù)，更不利于學(xué)生創(chuàng)新意識、科學(xué)思維與實踐能力的培養(yǎng)，很難準確評估學(xué)生對課程的綜合學(xué)習情況，而合理的課程考核體系有助于激發(fā)學(xué)生的主觀能動性。為了更科學(xué)有效地衡量學(xué)生的學(xué)習情況，從多個角度考察學(xué)生思考問題、解決問題和串聯(lián)知識的能力，我們分別對基因工程理論課程和實驗課程的考核方式進行了改革，理論課程由平時成績（40%）和期末試卷（60%）兩部分組成。其中40%的平時成績包括出勤10%、作業(yè)10%、課堂表現(xiàn)10%以及加分項10%。尤其是加分項目，主要綜合考慮學(xué)生的創(chuàng)新思維、小組討論參與度、組織與口頭表達能力等，提升了學(xué)生的主動參與意識和積極性。期末試題的設(shè)置加重主觀命題分數(shù)，避免學(xué)生死記硬背，注重檢驗學(xué)生對基因工程相關(guān)知識的應(yīng)用能力，考查學(xué)生對課程的真正理解和掌握。實驗課程的總成績由4部分組成，其中實驗相關(guān)理論考試占50%、出勤率占10%、實驗報告占10%、實驗操作占30%，在實驗操作中主要檢驗學(xué)生的實驗習慣與科研素養(yǎng)、實驗的準確性與嚴謹性。通過建立多元化的課程考核體系，既能考核學(xué)生的綜合能力，又能“以考帶學(xué)”，促進學(xué)生對理論知識和實踐技術(shù)的掌握。
五、結(jié)語
基因工程技術(shù)在飛速發(fā)展，相關(guān)研究成果日新月異，對該課程的改革需要緊跟學(xué)科技術(shù)前沿，更新觀念、不斷探索、不斷調(diào)整。注重以學(xué)生為中心，提高學(xué)生學(xué)習的自主性和對知識掌握的靈活性，讓學(xué)生在“做中學(xué)”、“做中進步”。通過近兩年在基因工程課程教學(xué)中的探索，我們基于技術(shù)流程在基因工程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實驗實踐、考核評價體系等方面進行了初步的改革，并取得了較好的效果。
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Research on the Teaching Reform of Gene Engineering Based on the Concept of Technological Process
ZHANG Zhi-yong，QI Ze-min，XU Dan-dan，ZHANG Nan
（College of Life Sciences，Neijiang Normal University，Neijiang，Sichuan 641112，China）
第3篇：基因工程的核心工作范文
關(guān)鍵詞：基因工程；雙語教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量
中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0157-02
隨著經(jīng)濟全球化，我國經(jīng)濟與科技發(fā)展與國際聯(lián)系越來越密切，需要一批具有國際視野和國際競爭力的人才，以應(yīng)對經(jīng)濟全球化和科技革命的挑戰(zhàn)。由此，培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟全球化的人才成為高校教育的重要議題。教育部明確要求本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課教學(xué)。尤其是對高新技術(shù)領(lǐng)域的生物技術(shù)、信息技術(shù)等專業(yè)更需要使用外語教學(xué)[1]。
基因工程是生物技術(shù)專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。它涉及面廣，應(yīng)用性強，發(fā)展迅速，既是生物技術(shù)理論研究的核心，又是一門應(yīng)用性極強的學(xué)科，對生命科學(xué)的發(fā)展起著巨大的推動作用。因此，對生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生來說，該學(xué)科知識的掌握程度直接影響其專業(yè)素質(zhì)。為使學(xué)生更好的理解基因工程相關(guān)知識，了解該學(xué)科的新動態(tài)，我們開展了基因工程雙語教學(xué)，并對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教材選用等進行了探討。
一、《基因工程》雙語教學(xué)的必要性
基因工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心內(nèi)容。它的快速發(fā)展大大推動了科學(xué)理論研究的發(fā)展，而且其應(yīng)用幾乎可涉及人類生存所必需的各個行業(yè)[2]。目前，英語是當今國際交流的通用語言。基因工程相關(guān)的權(quán)威論文和著作主要以英文發(fā)表。學(xué)術(shù)交流會上，專家主要采用英文作學(xué)術(shù)報告，相互交流也以英文為主。
二、提高《基因工程》雙語教學(xué)質(zhì)量的方法
（一）加強雙語教學(xué)師資隊伍建設(shè)
雙語教學(xué)不僅要使學(xué)生扎實的掌握本專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識，還要提高學(xué)生的外語水平，引導(dǎo)學(xué)生用外語思維思考問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生用外語學(xué)習專業(yè)知識的能力。這對任課老師提出了更高的要求。不僅要求教師具有精深的專業(yè)知識，而且必須具備較深厚的外語基礎(chǔ)，有較強的讀、寫、聽、說能力，能用英語進行日常交流，用外語表述專業(yè)知識、解析專業(yè)詞匯。因此，作為雙語教學(xué)的主要實踐者，教師的英語水平、學(xué)科知識等直接影響教學(xué)質(zhì)量。
（二）選擇合適的原版教材
教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求的知識載體，是進行教學(xué)的基本工具，是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。雙語教學(xué)的教材更是一個非常關(guān)鍵的教學(xué)資源，教材的選擇直接關(guān)系教學(xué)的質(zhì)量和效果。目前國內(nèi)出版的《基因工程》教材版本很多，但均為中文教材，無國內(nèi)自編的《基因工程》雙語教材。我們認為基因工程雙語教學(xué)教材以英文原版教材為好。為實現(xiàn)基因工程雙語教學(xué)的目的，我們采用了由Sandy Primrose等主編的《Principles of Gene Manipulation》國外優(yōu)秀生命科學(xué)教材。該書的英文影印版和中文版均由高等教育出版社出版，特點是內(nèi)容豐富先進，圖文并茂，在國際上使用廣泛，具有權(quán)威性和時代感。但國外教材內(nèi)容廣泛，知識的的系統(tǒng)性和邏輯性不強，對理論論述也不夠詳細。一些基礎(chǔ)不好的學(xué)生學(xué)習起來會很吃力。因此在教學(xué)過程中，我們配套選用一本中文教材，還將一些國內(nèi)教材列為教學(xué)參考書。
（三）把握好雙語教學(xué)中的中、英文講述比例，做到循序漸進
目前，高校雙語教學(xué)一般采用三種方式:①全外語教學(xué)，即使用外語原版教材，外語講解、板書、答疑，也常要求學(xué)生用外語提問、外語作業(yè)、外語考試；②使用外語原版教材，教師用漢語和外語講課；③使用外語原版教材，中文授課模式[4]。
基因工程雙語教學(xué)的首要目的是學(xué)生應(yīng)該掌握基因工程專業(yè)知識，其次才是對專業(yè)英語詞匯聽、說、讀、寫及專業(yè)英語表達內(nèi)容的理解能力?；蚬こ屉p語教學(xué)對象為生物技術(shù)專業(yè)三年級的學(xué)生。由于該專業(yè)學(xué)生的英語水平參差不齊，閱讀英語教材和聽英語授課的能力相對有限，掌握的專業(yè)詞匯較少，很難理解英語專業(yè)書籍，若采用全英文授課，很多學(xué)生很難理解課程內(nèi)容。因此，在教學(xué)內(nèi)容上，我們采用英文教學(xué)和中文教學(xué)相結(jié)合的方式。教學(xué)內(nèi)容在用英語講述后，再用中文加以補充說明。對于一些較難理解的內(nèi)容，常采用中文教學(xué)，再用英語進行相應(yīng)表達。我們在基因工程雙語教學(xué)過程中，遵循由淺入深、由少到多、由慢到速度適中的用英語解釋專業(yè)知識。先充實學(xué)生的專業(yè)詞匯，逐步提高學(xué)生閱讀能力，再采取中英文講授相結(jié)合的方法，加強學(xué)生對英文教學(xué)內(nèi)容的理解能力。
（四）教學(xué)手段多樣化
基因工程是分子水平上對基因進行操作的復(fù)雜技術(shù)。其內(nèi)容涉及分子遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細胞生物學(xué)、微生物學(xué)及分子生物學(xué)等學(xué)科相關(guān)理論基礎(chǔ)及其實驗技術(shù)手段。課程內(nèi)容繁多、概念抽象、理論性和技術(shù)性強。對一些基礎(chǔ)不好的學(xué)生來說，其教學(xué)內(nèi)容比較難理解。在雙語教學(xué)過程中，有些英文基礎(chǔ)不好的學(xué)生，看不懂英文原版教材，也聽不懂教師的英文講課，學(xué)習的積極性和主動性不高，這些將嚴重影響教學(xué)效果。因此在基因工程雙語教學(xué)中，教師應(yīng)盡量使用常見的詞匯將復(fù)雜的句子簡化，使教學(xué)內(nèi)容簡單易懂。在每一章節(jié)授課之前，要求學(xué)生課前預(yù)習教學(xué)內(nèi)容。多媒體課件應(yīng)圖文并茂、形象生動。課件中多采用示意圖、照片、動畫和短片，使教學(xué)內(nèi)容更直觀、形象，便于學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容。針對某些教學(xué)內(nèi)容，老師可以設(shè)計一些討論題，由學(xué)生查閱相關(guān)文獻資料，進行歸納總結(jié)后，在課堂上用英文進行討論。這樣既可調(diào)動學(xué)生學(xué)習的積極性和自主性，又可讓學(xué)生熟悉相關(guān)的專業(yè)英語詞匯和表達，學(xué)會用外語去理解和掌握專業(yè)知識，用外語去思考問題、解決問題，從而提高學(xué)生的外語應(yīng)用能力。一定時間后，要求學(xué)習小組上交全英文的學(xué)結(jié)報告。通過這種方式，讓學(xué)生互相幫助，互相學(xué)習，共同提高。每一章節(jié)教學(xué)內(nèi)容完成后，要求學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容進行總結(jié)和歸納。利用課外時間，我們會組織學(xué)生聽取一些英文專題報告會，以提高學(xué)生對本學(xué)科前沿知識的了解。
（五）考核內(nèi)容和方式靈活化
每章教學(xué)內(nèi)容結(jié)束后，我們都會設(shè)計一些討論題或設(shè)計題提供給學(xué)生，他們查閱相關(guān)文獻資料后，以作業(yè)的形式遞交或是集中討論。設(shè)計報告和討論稿以及學(xué)生在討論中的表現(xiàn)及其平時在課堂上的發(fā)言次數(shù)、質(zhì)量和水平都計入成績，以此來鼓勵學(xué)生的學(xué)習積極性，提高他們的語言表達能力和應(yīng)用知識的能力，鍛煉英文寫作能力。
總之，雙語教學(xué)是培養(yǎng)具有國際視野的高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重要途徑，同時也是一項長期、循序漸進的工作[5]。隨著我國生物技術(shù)研究及其產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，需要更多能夠適應(yīng)國際需求的人才。基因工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心。與此相關(guān)的技術(shù)和研究結(jié)果常以英文展示。探索基因工程雙語教學(xué)的模式，對教學(xué)質(zhì)量的提高以及生物技術(shù)專業(yè)本科生綜合素質(zhì)的提高都具有重要的意義。
參考文獻：
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第4篇：基因工程的核心工作范文
關(guān)鍵詞：地方性高校；分子生物學(xué)與基因工程；創(chuàng)新能力培養(yǎng)
作者簡介：王忠華（1972-），男，浙江開化人，浙江萬里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院，教授；斯越秀（1979-），女，浙江諸暨人，浙江萬里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院，講師。（浙江 寧波 315100）
基金項目：本文系浙江省精品課程項目、寧波市生物醫(yī)藥基地項目的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0127-02
隨著分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展，分子生物學(xué)與基因工程已廣泛滲透到現(xiàn)代生命科學(xué)的各個分支領(lǐng)域，成為生物技術(shù)和生物工程等專業(yè)的核心課程。[1-3]“分子生物學(xué)與基因工程”的學(xué)習，使學(xué)生了解生物遺傳物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)、遺傳信息在生物體內(nèi)的傳遞過程及其遺傳操作的基本原理，知曉從自然界的生物中克隆所需目的基因的基本思路和策略。該課程啟發(fā)學(xué)生的思維，讓學(xué)生熟悉從最基礎(chǔ)的核酸開始，到基因分離方法的確定、基因的克隆、鑒定、表達以及最終能獲得目的基因的表達產(chǎn)物的整個過程；使學(xué)生對分子生物學(xué)與基因工程有一個全方位的、比較系統(tǒng)的認識。[4，5]
“分子生物學(xué)與基因工程”是在生物化學(xué)和遺傳學(xué)兩大學(xué)科的支撐下發(fā)展起來的。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，新的內(nèi)容和研究方法層出不窮，使該學(xué)科日益豐滿和獨立。[6-7]“分子生物學(xué)與基因工程”課程具有綜合設(shè)計性和實踐性強等特點，并且與農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境、能源和食品等行業(yè)緊密結(jié)合，發(fā)展空間廣闊。
長期以來，該課程教學(xué)活動都以教師為中心，教師在課堂上以描述性的講解來傳播知識，學(xué)生在教與學(xué)的過程中是一種被動地認知信息的接受者。這種教學(xué)方式往往忽視了學(xué)生獲得知識的潛在性和理解知識的差異性，以及發(fā)展知識的創(chuàng)造性。這種傳統(tǒng)的教與學(xué)的模式雖然在教學(xué)中統(tǒng)一了大綱，確定了標準，規(guī)范了教學(xué)制度，但同時也掩蓋了學(xué)生個性發(fā)揮的能力，忽略了學(xué)生積極思維的創(chuàng)新意識，不利于面向21世紀的高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。因此開展“分子生物學(xué)與基因工程”互動式教學(xué)方式的改革是極其必要的。
因此，該課程以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為最終改革目標，通過分子生物學(xué)與基因工程理論教學(xué)“大班上課、小班討論”的形式開展合作性學(xué)習的教學(xué)內(nèi)容與方法改革。該改革的實施可提高學(xué)生查閱文獻、總結(jié)分析問題和表達能力等多方面的綜合素質(zhì)，同時也有利于學(xué)生自主學(xué)習能力和良好學(xué)習習慣的培養(yǎng)，對于實現(xiàn)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標具有較大的現(xiàn)實意義。
一、確立了創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)目標
根據(jù)“分子生物學(xué)與基因工程”面向的行業(yè)特點和學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需要，確立了綜合技能、工程應(yīng)用能力和學(xué)科研究能力三個層次的教學(xué)目標（見表1）。
二、教學(xué)方法改革
1.研討小組規(guī)則
（1）以一個行政班為小組基本單位，每個小組組員人數(shù)控制在6～7人，在小組成員結(jié)構(gòu)安排上要注意男女生比例及活躍分子與不活躍分子比例的適當搭配。
（2）每一研討小組要選定一名有責任心的同學(xué)擔任該研討小組組長，主要負責“學(xué)習研討”活動中的具體任務(wù)分解與分配；負責召集每次“學(xué)習研討”活動的課后討論會，確定課后討論時間和討論地點；負責收集每次“學(xué)習研討”活動中小組成員所提交的書面材料。
（3）每次“學(xué)習研討”活動時，小組主持人負責主持本次小組討論會；小組發(fā)言人負責主持本次小組討論分析報告的講稿制作，并代表本小組就所討論論題在課堂上發(fā)言。
（4）記錄員負責小組討論的記錄工作；每份討論記錄中要包括時間、地點、主持人、參加人員、記錄員、所討論問題和各成員的發(fā)言記錄及其在各自發(fā)言記錄后的親筆簽名等。
2.小組研討活動的基本規(guī)則
研討活動應(yīng)符合分子生物學(xué)專業(yè)的基本范疇，禁止任何形式的人身攻擊或限制他人的發(fā)言自由；小組成員應(yīng)就所討論課題，從不同層面、不同角度展開全面深入的討論；每位小組成員均應(yīng)參與討論，發(fā)表自己的意見，并在記錄員的發(fā)言記錄上簽名。
3.小組學(xué)習研討活動流程及相關(guān)要求
（1）研討主題的確定。由主講教師就所承擔授課內(nèi)容部分擬訂若干備選研討主題，再提交課程改革小組集體討論確定；主題選擇主要涉及授課內(nèi)容中的一些重點、難點、熱點與前沿問題，以及一些理論授課無法展開而又需要學(xué)生掌握的問題；指導(dǎo)教師在指導(dǎo)學(xué)習研討過程中，可根據(jù)實際情況對備選主題做適當調(diào)整，并與主講教師及時溝通。
（2）學(xué)習研討任務(wù)的分配（課堂研討2～3周前布置）。指導(dǎo)教師向各學(xué)習研討小組分配任務(wù)，各小組組長進一步將本小組承擔的研討任務(wù)細分到每個小組成員，盡量做到每個組員負責承擔一個研討主題下子題目的研討資料收集及研究報告的撰寫工作。
（3）學(xué)習研討資料的收集與學(xué)習（課堂研討之前完成）。在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，各小組及其成員應(yīng)就其承擔的研討主題開展資料收集工作；每一研討主題應(yīng)制作一份學(xué)習研討資料清單，資料數(shù)量為5～10篇；每份清單中的資料類型可以是著作、期刊論文、學(xué)位論文、報紙文章、會議論文等；要求收集資料的組員在力所能及的范圍內(nèi)，盡量將所收集的資料復(fù)印或打印出來。
4.自主學(xué)習小組課余研討活動的開展（課堂研討之前完成）
各小組組長在本小組資料收集工作結(jié)束后、課堂研討活動開展之前，召集本小組成員就該小組所承擔的各項研討主題進行課余研討；由小組長指定的本次學(xué)習研討活動的主持人主持；就本小組所承擔的各項主題逐一展開研討活動；該課余學(xué)習研討活動要由指定的記錄員做好相應(yīng)的小組學(xué)習研討記錄，并及時提交給小組發(fā)言人。
5.學(xué)習研究報告的撰寫
（1）每一位小組成員應(yīng)就其承擔的研究主題撰寫一份個人自主學(xué)習研究報告，并在規(guī)定時間內(nèi)（須在課堂學(xué)習研討活動開展前，并給小組發(fā)言人留有準備整個小組發(fā)言的時間）提交給本次學(xué)習研討活動的小組發(fā)言人。
（2）本次學(xué)習研討活動的小組發(fā)言人，須在綜合小組課余研討活動中的主要觀點、參考小組學(xué)習研討記錄和每一組員的個人自主學(xué)習研究報告基礎(chǔ)上，撰寫一份小組“學(xué)習研討”發(fā)言報告。該報告內(nèi)容主要包括如下方面：該小組本次學(xué)習研討活動的概況介紹；對該組分所承擔的數(shù)個研討主題予以逐一評析并提出相應(yīng)結(jié)論；對該小組本次學(xué)習研討活動進行整體評價，總結(jié)經(jīng)驗，分析不足，并提出相應(yīng)改建建議。
6.自主學(xué)習小組課堂研討活動的開展
首先，由指導(dǎo)教師根據(jù)本次學(xué)習研討活動任務(wù)的具體情況確定學(xué)習小組發(fā)言人的發(fā)言順序及發(fā)言時間要求。
其次，發(fā)言活動按下列流程進行：該發(fā)言人就《小組學(xué)習研討發(fā)言報告》中的核心內(nèi)容做簡明扼要的小組發(fā)言；其他小組的同學(xué)以及指導(dǎo)老師就該發(fā)言人的發(fā)言以及該發(fā)言人所在小組承擔的研究主題相關(guān)問題展開提問，發(fā)言人及其小組的其他成員予以做答；指導(dǎo)教師就上述發(fā)言、提問及應(yīng)答情況予以現(xiàn)場評分，并做簡短總結(jié)。
再次，小組發(fā)言人發(fā)言完畢后，指導(dǎo)教師應(yīng)就本次學(xué)習研討活動做一簡短的整體評價。
7.自主學(xué)習小組學(xué)習研討活動相關(guān)資料的匯集、整理與上交
（1）各小組本次學(xué)習研討活動的發(fā)言人應(yīng)于本次研討活動結(jié)束后，在小組組長、記錄員及其他組員的配合下，將本次活動中形成的各類書面資料與電子文稿按要求加以匯集整理，并制作本次《學(xué)習研討活動書面材料匯編》的封面與目錄，在規(guī)定時間內(nèi)及時上交給指導(dǎo)老師。
（2）上述材料匯編包括：封面與目錄；本次學(xué)習研討任務(wù)及內(nèi)部分工；每一研討主題的具體研討資料，包括資料清單、資料復(fù)印件、個人自主學(xué)習研究報告；小組學(xué)習研討記錄；小組學(xué)習研討發(fā)言報告；學(xué)習研討活動組員個人評分表；學(xué)習研討活動小組整體評分表。
三、考核辦法改革
為了保證合作性學(xué)習的公平性與可持續(xù)性，對教學(xué)考核方法也進行了相應(yīng)的調(diào)整與改革。主要是實行了全過程評價與自主性評價的方法，具體如下：
小組每一組員的本次學(xué)習研討活動的最終成績（百分制）=個人成績（占50%）+ 小組成績（50%）。其中個人成績（占50%）=資料清單成績（15%）+ 個人自主學(xué)習研究報告成績（35%），小組成績（50%）= 小組學(xué)習研討記錄成績（10%）+ 小組學(xué)習研討發(fā)言報告成績（15%）+ 小組發(fā)言的現(xiàn)場評分成績（20%）+ 本次學(xué)習研討活動書面材料匯編成績（5%）。
各項目成績評定的參考標準如下：
1.資料清單成績評定的參考標準
資料數(shù)量豐富、質(zhì)量高、格式規(guī)范，考核為優(yōu)秀；資料數(shù)量較豐富、質(zhì)量較高、格式規(guī)范，考核為良好；資料數(shù)量符合要求、質(zhì)量尚好、格式較規(guī)范，考核為中等；資料數(shù)量較少、質(zhì)量不太高、格式尚規(guī)范，考核為及格；資料數(shù)量少、質(zhì)量差、格式不規(guī)范，考核為不及格。
2.個人自主學(xué)習研究報告成績評定的參考標準
對研討主題所涉相關(guān)資料及其他組員觀點的歸納概括全面到位、分析過程詳實，最終結(jié)論明確、論證充分，格式規(guī)范，考核為優(yōu)秀；對研討主題所涉相關(guān)資料及其他組員觀點的歸納概括較全面、分析過程詳實，最終結(jié)論明確、論證較充分，格式規(guī)范，考核為良好；對研討主題所涉相關(guān)資料及其他組員觀點的歸納概括較全面、分析過程較詳實，最終結(jié)論較明確、論證較充分，格式較規(guī)范，考核為中等；對研討主題所涉相關(guān)資料及其他組員觀點的歸納概括不甚全面、分析過程不夠詳實，最終結(jié)論不甚明確、論證不甚充分，格式尚規(guī)范，考核為及格；對研討主題所涉相關(guān)資料及其他組員觀點的歸納概括不全面、分析過程不詳實，最終結(jié)論不明確、論證不充分，格式不規(guī)范，考核為不及格。
四、改革實施初步成效與物化成果
本改革從浙江萬里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院生物技術(shù)和生物工程專業(yè)2008級學(xué)生起，連續(xù)實施了三屆，每年直接受益學(xué)生數(shù)為200人。課程改革能緊密圍繞培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，采用以學(xué)生為主體、教師主導(dǎo)的教學(xué)方法，教學(xué)內(nèi)容實用且能緊跟專業(yè)前沿，較好地培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力、動手能力、創(chuàng)新能力和團隊合作精神。
近三年來，生物技術(shù)、生物工程專業(yè)學(xué)生參加課程組教師的相關(guān)科研項目有50多人次；完成相關(guān)校級創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新基金項目或?？蒲谢痦椖拷?0項；獲浙江省科技廳“新苗計劃”資助項目2項；獲浙江省“挑戰(zhàn)杯”課外科技作品競賽二等獎1項；獲浙江省大學(xué)生生命科學(xué)競賽優(yōu)勝項目1項；學(xué)生在校期間公開發(fā)表與課程相關(guān)學(xué)術(shù)論文8篇。
通過對畢業(yè)生綜合表現(xiàn)的跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在所進行的畢業(yè)實習中，表現(xiàn)出較強的基因工程分析與設(shè)計能力，一定的創(chuàng)新精神和良好的合作精神，受到了用人單位的一致好評?？佳袑W(xué)生在復(fù)試中，較強的基因工程實驗技能受到浙江大學(xué)、廈門大學(xué)等老師的肯定。
五、展望
課程教學(xué)改革與推廣是一項艱巨的任務(wù)，它需要教師著眼于現(xiàn)實建設(shè)、著眼于未來發(fā)展，不斷更新內(nèi)容，不斷改進教學(xué)方法，使項目始終保持可持續(xù)的高水平的發(fā)展。
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第5篇：基因工程的核心工作范文
關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；基因工程；實踐教學(xué)；教學(xué)改革
中圖分類號：G642.42 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）46-0145-02
國家和社會的發(fā)展離不開創(chuàng)新性科研人才，大學(xué)生的科學(xué)實踐是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的有效途徑。國家高度重視大學(xué)生創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)，了一系列文件強調(diào)高等院校實踐教學(xué)的重要性，要求深化實踐教學(xué)改革，提高學(xué)生的學(xué)習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力[1]。
生命科學(xué)發(fā)展到今天已經(jīng)達到由以往的被動改造世界到主動的有目的地改造世界，分子生物學(xué)和基因工程是主動改造世界有力的工具，是生命科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科前沿，任何一門生物學(xué)科的發(fā)展都離不開分子生物學(xué)和基因工程。因此，分子生物學(xué)和基因工程的實踐教學(xué)就顯得尤為重要。分子生物學(xué)是一門研究生物大分子，主要是核酸和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)科[2]?；蚬こ淘诜肿由飳W(xué)的理論基礎(chǔ)之上，對生物大分子，尤其是DNA分子進行重組、改造[3]。這兩門課程相輔相成，密不可分。傳統(tǒng)的實踐教學(xué)中，這兩門課程各自設(shè)立兩到三個課內(nèi)小實驗，實驗分散、重復(fù)，學(xué)生積極性不高，教學(xué)效果差。針對這些問題，筆者結(jié)合多年理論教學(xué)和實踐教學(xué)的經(jīng)驗，探討了提高這兩門課程實踐教學(xué)效果的方法。
一、傳統(tǒng)分子生物學(xué)和基因工程實踐教學(xué)中存在的問題
1.實驗分散，缺乏系統(tǒng)性。傳統(tǒng)的分子生物學(xué)和基因課程的實踐教學(xué)，設(shè)立了植物總DNA的提取、瓊脂糖凝膠電泳檢測或者加上動物總RNA提取檢測等兩到三個課內(nèi)小實驗，大約8―10個學(xué)時。由于課內(nèi)時間有限和課時的限制，實驗進行的較為分散，學(xué)生也只能進行簡單的基本操作，缺乏系統(tǒng)性。
2.實驗材料固定，方案固定。傳統(tǒng)的實踐教學(xué)采取所有的學(xué)生使用相同的實驗材料，相同的實驗方案。例如所有學(xué)生都利用液氮研磨相同的植物材料，CTAB抽提總DNA。實驗操作步驟一模一樣，學(xué)生根據(jù)操作步驟操作了一遍，雖然提取到了總DNA，卻不知道為什么這樣操作，這樣操作的目的是為了什么。完全就是跟著老師走過場，操作過了，也很快忘記了，實驗的目的性不強，沒有應(yīng)用價值。
3.組員依賴，自己不動手。傳統(tǒng)實踐教學(xué)往往4―6人一組，小組長負責，共同操作一個實驗。這樣組員依賴就比較嚴重，組員依賴組長，有的學(xué)生積極性不高，干脆讓別的同學(xué)幫忙操作甚至不操作。不關(guān)心最終的實驗結(jié)果，實驗報告的撰寫就直接抄襲組長的。實驗結(jié)果和分析高度雷同。學(xué)生在實踐操作中沒有深度體驗，也就對實踐教學(xué)過程沒有反思，也就沒有收獲。
4.實驗基本技能差，實驗習慣不好。分子生物學(xué)和基因工程實踐的對象是微觀的肉眼無法識別的抽象的DNA分子和蛋白質(zhì)，任何實驗細節(jié)的失誤都有可能導(dǎo)致實驗的失敗，因此對學(xué)生的基本實驗技能和儀器操作要求比較高。由于學(xué)生之前沒有接受相關(guān)的培訓(xùn)，所以基本技能很差。例如不知道移液器的使用方法，對于不同量程的移液器吸取的液體體積沒有概念，不會設(shè)置PCR儀器程序，不會操作凝膠成像系統(tǒng)，甚至不會配置一些較復(fù)雜的化學(xué)試劑。
學(xué)生的實驗習慣不好，如槍頭隨處打，槍頭盒沒有蓋上，試劑使用前不知道要完全溶解和混勻，使用完畢不蓋蓋子，超低溫離心機使用后沒有及時擦去水珠，帶著EB污染的手套到處亂摸等等，這些不好的實驗習慣嚴重影響了實驗教學(xué)的效果，不利于培養(yǎng)有素養(yǎng)的創(chuàng)新性科研人才。
二、實踐教學(xué)改革
1.設(shè)置專門的實驗課程，明確實驗的目標。通過實踐教學(xué)改革，將傳統(tǒng)的分數(shù)的單個課內(nèi)實驗變成系統(tǒng)的分子生物學(xué)和基因工程大實驗課程。實驗學(xué)時由原來的每門課8―10學(xué)時改為36學(xué)時。實驗的時間段也由原來的分數(shù)的課內(nèi)時間改為為期兩周連續(xù)的大實驗。實驗?zāi)康挠稍瓉淼膯渭兊幕蚪MDNA鑒定改為物種的分子鑒定。物種的分子鑒定是隨著分子生物學(xué)和基因工程發(fā)展誕生的新興的鑒定物種的方法，相對于傳統(tǒng)的生理生化鑒定方法更準確，因此應(yīng)用非常廣泛。相應(yīng)的實驗內(nèi)容由原來的基因組DNA的提取和電泳檢測，改為基因組DNA的提取鑒定、PCR擴增物種特異的保守序列，回收目的片段，與載體重組，制備感受態(tài)細胞，轉(zhuǎn)化感受態(tài)細胞，藍白斑篩選，重組子的鑒定。每一個實驗的結(jié)果是下一個實驗的基礎(chǔ)，上一個實驗的失敗，下一個實驗就無法操作，系統(tǒng)性強，目標明確，具有較強的應(yīng)用價值。相應(yīng)的成績評定不再是以最終結(jié)果和分析評定，而是與每一個小實驗的結(jié)果掛鉤，最終匯總為總成績，極大地調(diào)動了學(xué)生的積極性。
2.個性化定制個人的實驗材料和方案。傳統(tǒng)的實踐教學(xué)學(xué)生采用相同的實驗材料，采用相同的實驗方案，學(xué)生積極性不高。實踐教學(xué)的目標改革后，學(xué)生首先理解了物種分子鑒定的原理和方法后，每個學(xué)生均可鑒定自己感興趣的物種，根據(jù)物種的不同選擇不同的基因組DNA提取方法，不同PCR擴增程序，不同的DNA回收方法，選擇不同的感受態(tài)制備方案，設(shè)計不同的重組子鑒定方案。學(xué)生提交方案后，由指導(dǎo)老師對其進行輔助指導(dǎo)。要求學(xué)生修繕方案，使其切實可行。這種研究性的實踐教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生探究性思維和自主學(xué)習的能力，給予學(xué)生深度的體驗[4]。在方案的設(shè)計過程中，學(xué)生不僅增強了對理論知識的理解，更重要的是學(xué)會了如何查閱文獻，梳理思路，根據(jù)實驗室的現(xiàn)有條件，設(shè)計出合理可行的方案，培養(yǎng)了學(xué)生的科研思維，提高了學(xué)生的學(xué)習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。
3.獨立完成實驗的準備和操作。在實驗操作過程中不再以小組為單位，而是要求每個人獨立完成自己的實驗。特別是實驗的前期準備工作。以往的實驗操作為了提高成功率往往使用試劑盒，雖然操作簡便，但是學(xué)生并沒有掌握實驗的原理和試劑的配置方法。而前期的方案設(shè)置和試劑準備是實踐操作中的核心環(huán)節(jié)，后期只是按照實驗方案進行。因此要求學(xué)生根據(jù)自己的實驗設(shè)計，獨立準備自己所需的試劑。為了減少浪費，學(xué)生必須精確計算自己所需的試劑量，不能過多配置。對于常用的試劑可以配置成母液，學(xué)生根據(jù)需要進行稀釋。學(xué)生對前期的準備工作非常感興趣，積極地根據(jù)實驗方案，計算自己的所需的試劑，鍛煉了學(xué)生的動手能力和思考能力，同時也減少了試劑的浪費。實驗完成每個學(xué)生根據(jù)自己的結(jié)果獨立分析成功或失敗的原因，通過反思對實驗有了更深的理解
4.重視基本實驗技能的培養(yǎng)，養(yǎng)成良好的實驗習慣。為了培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能，要求學(xué)生在進行實驗操作之前，認真閱讀各種儀器和試劑的使用說明書，并寫下注意事項。思考實驗方案中每個環(huán)節(jié)的注意事項和影響因素。此外，指導(dǎo)老師講解具體操作時的一些細節(jié)和方法。只有通過簡單考核的學(xué)生才能進行后繼的實驗操作。此外，使學(xué)生認識到良好的實驗習慣的重要性，沒有好的習慣，實驗就有可能失敗。例如，移液器使用完畢如果沒有及時調(diào)回最大量程將導(dǎo)致移液器不準確，加樣誤差太大，導(dǎo)致實驗失敗等。要求學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習慣。
三、展望
總之，分子生物學(xué)與基因工程的實踐教學(xué)的改革，不再是傳統(tǒng)的“假題真做”，而是基于實際應(yīng)用為目的――物種的分子鑒定，有效地激發(fā)了學(xué)生的興趣，較為全面地訓(xùn)練了學(xué)生的學(xué)習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力[5]。分子生物學(xué)與基因工程的實踐教學(xué)的改革，改變了以往老師的主體地位。老師開始扮演指導(dǎo)角色，學(xué)生處于主體地位，對問題深度思考，進行文獻查詢，方案設(shè)計，試劑準備，對實驗結(jié)果反思。這些高智力的投入、創(chuàng)造性的實踐活動，給了學(xué)生深度的體驗，訓(xùn)練了科學(xué)的思維方式和實驗技能、實驗習慣，為培養(yǎng)創(chuàng)新性科研人才打下了基礎(chǔ)[1]。
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第6篇：基因工程的核心工作范文
【關(guān)鍵詞】生物技術(shù)制藥 五星式教學(xué)法 問題教學(xué)法 案例教學(xué)法 實踐教學(xué)
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889（2012）11C-0139-02
為了適應(yīng)現(xiàn)代生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)對人才的需求，很多高校都增設(shè)了制藥工程專業(yè)，農(nóng)業(yè)院校也不例外，專業(yè)核心課程生物技術(shù)制藥也隨之提上本科教學(xué)培養(yǎng)計劃。生物技術(shù)制藥涉及知識面寬，讓學(xué)生全部掌握顯然不可能，因而各高校也各有側(cè)重點。就農(nóng)業(yè)院校而言，微生物、植物和動物等生物資源豐富，并有一定的工程應(yīng)用基礎(chǔ)，但藥學(xué)基礎(chǔ)薄弱，因此生物技術(shù)制藥的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)立足于生物學(xué)基礎(chǔ)，突出工程技術(shù)特色；同時還應(yīng)做到“厚基礎(chǔ)，寬口徑”，使學(xué)生在精的基礎(chǔ)上博學(xué)，提高學(xué)生在擇業(yè)中的競爭力。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式為老師講，學(xué)生聽，課后完成一定量的作業(yè)，同時加以一定學(xué)時的實驗，按照“規(guī)律—原則—方法—模式—策略”的過程進行。筆者結(jié)合幾年的教學(xué)心得和學(xué)生的反饋信息發(fā)現(xiàn)：學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識一般，對課堂上老師提出的問題不能及時反應(yīng)和思考，學(xué)生不知所學(xué)何用；能進行實驗操作，知其然，但不知其所以然，往往換一個研究對象后就無所適從。學(xué)生被動學(xué)習，沒有興趣，老師的授課得不到響應(yīng)。
一般教學(xué)層次分為三個階段，即是什么（What）、為什么（Why）和怎么樣（How）。從學(xué)生考核成績來看，基本處于第一層次，知道What，僅50%的學(xué)生知道Why，不到15%的同學(xué)知道How。由此可見，教學(xué)模式改革的目標應(yīng)是：要融會貫通和嘗試應(yīng)用。
一、五星式教學(xué)的應(yīng)用
“五星式教學(xué)”強調(diào)教學(xué)過程的四個階段，即“激活舊知”、“示證新知”、“嘗試應(yīng)用”和“融會貫通”。這種教學(xué)模式是由當代國際著名教育心理學(xué)和教學(xué)設(shè)計理論家梅里爾提出，重在強調(diào)了融會貫通，比較適合各種課程的教學(xué)。在生物技術(shù)制藥授課中，我們嘗試了這種教學(xué)模式。
激活舊知階段是老師為學(xué)生提供一個知識結(jié)構(gòu)，鼓勵學(xué)生溫習舊知，然后再利用這一結(jié)構(gòu)來學(xué)習新知識。如在學(xué)習“基因工程制藥”這一章，可依據(jù)學(xué)生先前的知識，先提出基因工程制藥流程：目的基因的獲得重組載體構(gòu)建基因工程菌工程菌的大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)品的分離純化半成品的鑒定成品包裝。該流程中每一環(huán)節(jié)都有學(xué)生熟悉的知識點，如基因工程原理中涉及的基因克隆技術(shù)（PCR，酶切，連接，轉(zhuǎn)化鑒定等），微生物工程中涉及的發(fā)酵工藝條件的控制等。在此思路下，學(xué)生熟悉的知識簡略帶過，對學(xué)生不熟悉或原先不理解的知識可作重點講解。
示證新知階段是幫助學(xué)習者將新知識與原有的知識結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，其中教師的指導(dǎo)起了重要作用，如通過上述基因工程制藥流程，學(xué)生不僅可串聯(lián)每個知識點，同時又能補充新的內(nèi)容。
嘗試應(yīng)用階段是幫助學(xué)習者運用新舊知識相聯(lián)系的知識結(jié)構(gòu)來促進應(yīng)用，其中教師只起到輔導(dǎo)作用。如在學(xué)習動物細胞工程時，學(xué)生可參照設(shè)計一個學(xué)習思路，并注意與前一章“基因工程制藥”的異同點，再通過比較差異一一進行學(xué)習。以下是學(xué)生設(shè)計的流程圖：目的基因的獲得重組載體構(gòu)建基因工程細胞工程細胞的大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)品的分離純化半成品的鑒定成品包裝。
動物細胞和微生物的生理結(jié)構(gòu)、活性特點相差甚遠，通過比較，學(xué)生能很快掌握在構(gòu)建基因工程細胞時采用的載體，轉(zhuǎn)化方法與微生物有較大區(qū)別，同時通過生理結(jié)構(gòu)的比較，學(xué)生會比較容易理解培養(yǎng)過程中的動物細胞抗剪切力弱，對外界因素敏感。進一步可以理解：在大規(guī)模生產(chǎn)過程中為降低剪切力對細胞的影響，會采取相應(yīng)的措施包括改造反應(yīng)器，或通過固定化方法等進行生產(chǎn)，由此又會引申出對應(yīng)的知識點。這樣，有了清晰的思路，通過比較式的學(xué)習方法，學(xué)生掌握這一章節(jié)的重點知識就水到渠成了。以此類推，通過比較植物細胞和動物細胞，就很容易掌握“植物細胞工程”章節(jié)的重點內(nèi)容。
融會貫通階段強調(diào)“反思”，通過反思幫助學(xué)習者總結(jié)提煉他們已經(jīng)學(xué)到的知識技能。如“植物細胞工程制藥”章節(jié)結(jié)束后，可利用農(nóng)業(yè)院校的花卉園圃，讓學(xué)生親臨現(xiàn)場，觀賞各種花卉，深入理解植物組織工程的意義，同時進行現(xiàn)場教學(xué)，深入理解植物組織培養(yǎng)的基本過程和規(guī)?；a(chǎn)流程。通過現(xiàn)場教學(xué)，相信學(xué)生會自覺重拾課堂的教學(xué)內(nèi)容，靈活應(yīng)用并分析理解。
二、問題教學(xué)法的應(yīng)用
問題教學(xué)法是另一種教學(xué)模式的嘗試。學(xué)生帶著問題進教室，通過猜想、嘗試，反思解決問題，或者教師設(shè)計貼近學(xué)生生活的實際問題，學(xué)生通過自主探索和合作交流，從而真正理解知識內(nèi)容。這種教學(xué)模式重點強調(diào)了學(xué)生學(xué)習的主動性，通過自問或他問激發(fā)學(xué)生的興趣，達到最佳的學(xué)習效果。如在抗體制藥這一章中，重點是講授單克隆抗體制備，完成后可提出問題：為何市售單克隆抗體的價格遠遠高于多克隆抗體？根據(jù)問題，學(xué)生會積極思考，思考內(nèi)容大致都會涉及單克隆抗體和多克隆抗體的特點、各自的制備過程和抗體分離技術(shù)以及相關(guān)成本等問題，此時老師要及時補充知識盲點，如課本外的多克隆抗體制備的一般方法。學(xué)生能利用自己的知識分析實際的生活現(xiàn)象，興趣大增，對老師補充的課本外的知識也更容易接受。因此可見，合理的問題設(shè)計不僅增強了學(xué)生的學(xué)習興趣，更重要的是讓學(xué)生在鞏固的同時學(xué)以致用。
三、案例教學(xué)法的應(yīng)用
對于專業(yè)性和實踐性強的課程還可以采用案例式教學(xué)模式，這種模式是以實際案例作為被剖析對象，教師和學(xué)生共同參與案例的分析討論和尋找實現(xiàn)途徑。這樣可以組織學(xué)生開動腦筋思考案例中提供的矛盾，參加討論，各抒己見，挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生主動、積極學(xué)習的興趣和能力。
如給學(xué)生布置學(xué)習任務(wù)：乙肝表面抗原的制備。學(xué)生首先要自己查詢資料，總結(jié)制備方法。在這一過程中學(xué)生肯定要解決以下幾個問題：意義（即為什么要制備乙肝表面抗原，涉及免疫學(xué)基本知識復(fù)習），制備方法（自然會去了解各種可能的途徑，包括一般方法和最新最有效的方法即基因工程方法），為什么會采用這種方法（了解基因工程法的優(yōu)點），怎樣應(yīng)用（會特別注意前人一般采用什么載體、基因和宿主細胞以及產(chǎn)物的分離純化過程）等。可見，生物技術(shù)制藥課程中涉及的各個知識點在這個學(xué)習任務(wù)中都一一重現(xiàn)，同時也體現(xiàn)了“五星式教學(xué)”的“激活舊知”、“示證新知”、“嘗試應(yīng)用”和“融會貫通”四個過程，更重要的是強調(diào)了理論與實際結(jié)合，讓學(xué)生主動學(xué)習，其學(xué)習層次也由簡單的知道what，逐漸上升到why和how。今后再遇到類似的課題研究，學(xué)生就知道怎樣去解決，分析和解決能力也由此提高。
由此可見，隨著現(xiàn)代社會對教育的反思，各種教學(xué)模式都在進行嘗試，一門課往往需要根據(jù)各個章節(jié)的特點，靈活采用多種教學(xué)模式，最終達到激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，培養(yǎng)其主觀能動性。
四、多媒體教學(xué)手段的合理應(yīng)用
在課堂教學(xué)中使用多媒體已成為當今高等教育提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段和措施，在一定程度上提高了課堂教學(xué)效率，改善了教學(xué)效果。但通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多多媒體課件內(nèi)容只是原始課本內(nèi)容的照搬，缺乏藝術(shù)性，甚至導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)審美疲勞，嚴重影響了教學(xué)效果。因此多媒體課件制作還應(yīng)該在科學(xué)性、技術(shù)性和藝術(shù)性方面進行改進，同時老師還應(yīng)該加強課前準備工作，以配合好多媒體教學(xué)。
除優(yōu)化課件外，我們還增加了一些視頻和動畫，視頻內(nèi)容如動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、基因組學(xué)與生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)講座和蛋白電泳等，動畫如各種層析分離、蛋白免疫印跡、酶聯(lián)免疫原理與操作以及驗孕棒的檢測原理等。這些都緊密結(jié)合課堂教學(xué)，內(nèi)容形象生動，容易理解，并對具體的實驗操作有一定的輔導(dǎo)作用。
五、實踐教學(xué)
實踐教學(xué)是學(xué)生理論聯(lián)系實際的重要途徑，也是體現(xiàn)自身優(yōu)勢的關(guān)鍵一步。根據(jù)生物技術(shù)板塊，通常將生物技術(shù)制藥分為基因工程制藥，動物細胞制藥，抗體制藥，植物細胞制藥，酶工程制藥以及發(fā)酵工程六個知識結(jié)構(gòu)，但每個知識結(jié)構(gòu)和相關(guān)技術(shù)體系的特點不同，以及受教學(xué)計劃學(xué)時的限制，實踐教學(xué)內(nèi)容也只能結(jié)合自身的特點側(cè)重于某一方面。如沈陽藥科大學(xué)的國家精品課程生物技術(shù)制藥，實踐教學(xué)偏重于基因工程制藥，浙江大學(xué)生物技術(shù)制藥實踐教學(xué)側(cè)重于基因工程制藥和蛋白質(zhì)工程，廣東職業(yè)技術(shù)工程學(xué)院的國家精品課程生物技術(shù)制藥則側(cè)重于發(fā)酵工程。給合我校實際，基因工程制藥是基礎(chǔ)，但微生物、植物和動物資源更豐富，因此我們還另外設(shè)置了一些實驗，如從動物胰臟和軟骨組織、雞蛋以及微生物細胞中提取各種藥物，并進行藥物的活性檢測，豐富了教學(xué)內(nèi)容，也讓學(xué)生了解藥物有很多來源，以及有多種制備方法。在實驗中我們注重學(xué)生自己設(shè)計實驗方案、安排實驗進程，很好地詮釋了“老師教、學(xué)生學(xué)、自己做”的一體化教學(xué)，有助于提高學(xué)生的主動意識、責任意識和團隊意識等綜合能力。
根據(jù)上述各種方法的嘗試，生物技術(shù)制藥課程最終也得到了學(xué)生積極的反饋，但該課程畢竟涉及知識面廣，學(xué)生一時也難以全面掌握，我們還須立足于現(xiàn)有資源優(yōu)勢，不斷嘗試改革和創(chuàng)新教學(xué)模式，不斷尋找與學(xué)校、學(xué)生優(yōu)勢相契合的結(jié)合點，使原本枯燥且專業(yè)性強的課程變得生動有趣。
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【基金項目】華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)改革項目（JG11055）
第7篇：基因工程的核心工作范文
關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；課程建設(shè)；教學(xué)改革；學(xué)分制
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）12-0116-02
學(xué)分制既是一種教學(xué)管理制度，也是建立在學(xué)生學(xué)習自由基礎(chǔ)上的一種教育理念。學(xué)分制有完全學(xué)分制和學(xué)年學(xué)分制之分。目前，我國普通高等院校多數(shù)實行的并非完全意義上的學(xué)分制，而是學(xué)年學(xué)分制。隨著我國高校不斷推進的教育體制改革，許多高等院校的教學(xué)管理模式由以往學(xué)年制向?qū)W分制轉(zhuǎn)變。與學(xué)年制相比，學(xué)分制下學(xué)生可根據(jù)自己的專業(yè)興趣自主選擇所修課程，因而較學(xué)年制有較大進步。為此，臨沂大學(xué)自2008年開始全面實施學(xué)分制改革，推進課程的小型化建設(shè)，并制訂相應(yīng)的本科培養(yǎng)方案。
一、生物技術(shù)系列課程組成及課程開設(shè)簡介
生物技術(shù)系列課程是臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在生物技術(shù)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)方向課程，其系列課程主要包括《基因工程》、《發(fā)酵工程》、《細胞工程》、《酶工程與蛋白質(zhì)工程》及《生物技術(shù)大實驗》等。通過系列課程的學(xué)習，使學(xué)生掌握基因工程的基本原理和實驗方法，掌握生物技術(shù)各項技術(shù)和成果在發(fā)酵菌種選育改良、細胞培養(yǎng)、酶制劑研發(fā)、蛋白質(zhì)改造等領(lǐng)域的應(yīng)用；熟悉現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)作物改良、新品種培育、疾病診斷和治療、新藥研發(fā)等領(lǐng)域的重大作用。通過綜合性的生物技術(shù)大實驗的設(shè)置，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習、自主設(shè)計和創(chuàng)新能力及實驗操作技能，拓寬學(xué)生的知識面及專業(yè)技能，為以后的專業(yè)實踐學(xué)習及畢業(yè)后走向生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的工作崗位打下基礎(chǔ)。2004年，《生物技術(shù)導(dǎo)論》作為一門綜合性課程首先面向生物科學(xué)和生物技術(shù)兩個專業(yè)開設(shè)。后來隨著學(xué)科的發(fā)展、師資力量的壯大以及實驗室建設(shè)的日益完善，2006年，生物技術(shù)專業(yè)的《生物技術(shù)導(dǎo)論》擴展為《基因工程》、《細胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》四門課程，并開設(shè)相應(yīng)的實驗，充分體現(xiàn)生物技術(shù)及其下游應(yīng)用特性。而生物科學(xué)專業(yè)繼續(xù)以《生物技術(shù)導(dǎo)論》的綜合形式開課，作為本專業(yè)的方向選修課。
二、學(xué)分制下生物技術(shù)導(dǎo)論系列課程的教學(xué)改革
1.教學(xué)內(nèi)容改革實踐。①教學(xué)大綱的制定及授課學(xué)期的安排。由于生物技術(shù)系列課程具有涉及學(xué)科多、實用性較強、與實踐結(jié)合緊密的特點，其基本理論和應(yīng)用研究一直是非?；钴S的領(lǐng)域。學(xué)分制下，教學(xué)大綱的制定應(yīng)結(jié)合專業(yè)特色，將課程小型化、精致化。因此在課程內(nèi)容選擇上，我們精益求精，在制定教學(xué)大綱前，生物技術(shù)系列課程教學(xué)團隊共同討論，集體擬定教學(xué)大綱，充分結(jié)合專業(yè)的特點和定位，結(jié)合培養(yǎng)方案，既能體現(xiàn)學(xué)科特色，達到培養(yǎng)目標，又避免內(nèi)容重復(fù)。生物技術(shù)專業(yè)的《基因工程》、《細胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》的理論教學(xué)大綱和實驗教學(xué)大綱分別制定，為了突出實驗技能訓(xùn)練，各門課程理論教學(xué)和實驗教學(xué)實行1∶1的學(xué)時設(shè)置，各32個學(xué)時（共3學(xué)分）。生物科學(xué)專業(yè)制定《生物技術(shù)導(dǎo)論》教學(xué)大綱，實行模塊化教學(xué)，實驗方面開設(shè)綜合性的“生物技術(shù)大實驗”，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，理論學(xué)時為48學(xué)時，實驗學(xué)時32學(xué)時。在學(xué)期安排上，生物技術(shù)專業(yè)在第四學(xué)期開設(shè)必修課《基因工程》及其實驗，第五學(xué)期開設(shè)《細胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》等系列選修課程，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和學(xué)分情況進行選課。對于生物科學(xué)專業(yè)，在第五學(xué)期開設(shè)《生物技術(shù)導(dǎo)論》和《生物技術(shù)大實驗》，既能與前面學(xué)科銜接，又能為后面的考研、就業(yè)提供理論知識和實驗技能訓(xùn)練。②教材建設(shè)。教材建設(shè)必須以服務(wù)人才培養(yǎng)為目標，以提高教材質(zhì)量為核心。學(xué)分制的實施和教學(xué)計劃的調(diào)整，教材建設(shè)需走在前列。本課程在選擇教材時優(yōu)先使用近5年內(nèi)出版的“面向21世紀課程教材”和“國家‘十一五’規(guī)劃教材”。以這些教材為基礎(chǔ)，設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，編制教學(xué)講義，實現(xiàn)立體化授課，同時指定幾本相關(guān)教材作為參考書，并利用專業(yè)網(wǎng)站進行課外學(xué)習資源。
2.教學(xué)方式的改革實踐。①采用多元的課堂教學(xué)形式，提高課堂教學(xué)效果。教學(xué)方法的選擇和組合，要同教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的特點及教師自身運用教學(xué)的能力聯(lián)系在一起。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)形式主要是以教師單向授課為主，學(xué)生多為被動聽課。為啟發(fā)和調(diào)動學(xué)生的學(xué)習積極性，應(yīng)根據(jù)生物技術(shù)系列課程的特點，選擇不同的教學(xué)方法。對于理論性強、內(nèi)容抽象的知識采用講解―教授式，如《基因工程》中基因工程操作的基本過程、目的基因的克隆和篩選等內(nèi)容，通過教師的精心編排，盡量使抽象問題具體化、繁雜內(nèi)容簡明化、同類問題規(guī)律化，便于學(xué)生理解和接受。而在講基因治療時，采用問題―探究式的教學(xué)方法，教師在課堂教學(xué)中穿插啟發(fā)性問題，運用引趣、設(shè)疑、類比、聯(lián)想等方法能刺激引發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣與思考，也加強了師生之間的互動。例如，在講基因治療的作用時，先舉一個乙肝病毒的例子，提示例子關(guān)鍵性，提出怎么辦，讓學(xué)生在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，主動積極獨立地思考，使學(xué)生分析問題和解決問題的能力得到較快提高。翻轉(zhuǎn)課堂是學(xué)生學(xué)習自主性和師生角色轉(zhuǎn)換的重要體現(xiàn)。在教學(xué)過程中，讓學(xué)生自由組合成學(xué)習小組，結(jié)合本組成員的興趣，自主選擇一個主題，調(diào)查研究，查閱文獻，在課堂教學(xué)期間走上講臺為大家講課，以此進一步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習能力及表達溝通能力，增加師生之間的理解互信。對于一些較容易理解的內(nèi)容，采用自學(xué)―輔導(dǎo)式教學(xué)方法，對于學(xué)生認知前提較好的內(nèi)容，先由學(xué)生自己看教材，總結(jié)筆記，針對普遍問題和教學(xué)大綱要求講解，然后歸納總結(jié)，使學(xué)生閱讀教材的能力、邏輯思維能力、歸納總結(jié)能力等方面受到實際鍛煉，掌握自學(xué)方法，讓學(xué)生自主學(xué)習。②充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段。生物技術(shù)系列課程內(nèi)容具有信息量大、抽象、應(yīng)用性強的特點，如果使用傳統(tǒng)教學(xué)手段，學(xué)生很難深刻理解這些內(nèi)容。而使用媒體、影像資料等現(xiàn)代化教學(xué)手段，可以在有限時間內(nèi)提供給學(xué)生最大的知識信息量。如基因工程中限制性內(nèi)切酶、載體、重組DNA構(gòu)建、PCR的原理等內(nèi)容，比較抽象，學(xué)生理解比較困難，在講授的基礎(chǔ)上配以動畫演示，把這些要素的應(yīng)用展示給大家，生動直觀形象地加深學(xué)生的理解程度。③改革實驗教學(xué)，強化學(xué)生動手能力。如科學(xué)安排實驗內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生反饋信息，調(diào)整實驗指導(dǎo)方法、改革試驗考查方式，促進教學(xué)質(zhì)量的提高，著重考核學(xué)生分析解決問題的能力。在實驗安排上主要分為3個層次：基礎(chǔ)型實驗、設(shè)計與綜合型實驗和研究型實驗。通過基本實驗技能訓(xùn)練，掌握基因工程最基本的實驗技術(shù)及操作方法；掌握常規(guī)儀器設(shè)備原理及應(yīng)用，培養(yǎng)數(shù)據(jù)處理和表達實驗結(jié)果的能力。通過綜合實驗培養(yǎng)學(xué)生多實驗方法手段綜合、多途徑信息獲取，以及科學(xué)分析推理的綜合實驗?zāi)芰酮毩⒉僮?、解決實際問題的能力。通過設(shè)計實驗，使學(xué)生能在教師指導(dǎo)下正確的進行實驗設(shè)計，按自定實驗方案操作、觀察，獲得實驗數(shù)據(jù)，正確分析結(jié)論及解決實際問題。研究型實驗是將最新研究成果引入到實驗教學(xué)中。引入科研、教改成果，使實驗內(nèi)容與科研應(yīng)用項目密切聯(lián)系，充分體現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代相結(jié)合。如綜合型實驗“大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備、轉(zhuǎn)化與篩選”中，將以前單一分散的三個實驗，按照其內(nèi)在聯(lián)系組合為綜合性實驗，不但使學(xué)生學(xué)到了感受態(tài)細胞制備方法、LB培養(yǎng)基的制備、質(zhì)粒DNA的轉(zhuǎn)化與篩選等3種基本實驗技術(shù)，更重要的是使學(xué)生在掌握基本技術(shù)的同時，培養(yǎng)學(xué)生對基本技術(shù)和方法綜合運用的能力。發(fā)酵工程實驗中帶領(lǐng)學(xué)生親自操作發(fā)酵罐生產(chǎn)酸奶、米酒等產(chǎn)品，既掌握了發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)，還體驗了生產(chǎn)產(chǎn)品的樂趣。細胞工程實驗中讓學(xué)生自己取材，進行植物組織培養(yǎng)，觀察植物是如何從一個愈傷發(fā)展成為一個完整的植株，體會植物細胞全能性的概念。
三、教學(xué)改革所取得的成效
在學(xué)分制指導(dǎo)下，通過對生物技術(shù)系列課程的教學(xué)改革，提高了學(xué)生選課的自主性，大大激發(fā)了學(xué)生對生物技術(shù)相關(guān)課程的學(xué)習興趣。在酸奶發(fā)酵和米酒發(fā)酵實驗中，學(xué)生體會到生物技術(shù)并不是深不可測，在蛋白質(zhì)改造和基因工程藥物設(shè)計中，在顯微注射和動物克隆原理和技術(shù)的學(xué)習中，學(xué)生認識到現(xiàn)代生物技術(shù)的博大精深。在實驗課中，學(xué)生根據(jù)自己掌握的專業(yè)知識積極設(shè)計自己組內(nèi)的實驗方案，并順利完成一種植物的組織培養(yǎng)、完成酸奶制作和米酒釀制，實驗結(jié)束后，學(xué)生們在實驗報告的結(jié)尾都寫出了自己的實驗心得，體會收獲的快樂。在教學(xué)互動環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生走上講臺，講授自己所撰寫的課程論文，通過此環(huán)節(jié)的鍛煉，學(xué)生的總結(jié)及自我表達能力得到了提高。在教學(xué)過程中我們還注重學(xué)生科研能力的訓(xùn)練，先后申請了如“創(chuàng)新實驗設(shè)計探究鹽脅迫下納離子對小麥種子萌發(fā)和幼苗離子毒害效應(yīng)”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工藝的研究”、“玉米等主要農(nóng)作物的抗逆性研究”等多個國家級和校級大學(xué)生創(chuàng)新基金，實驗“葉用芥菜和白菜型油菜之間體細胞雜交體的RAPD鑒定”參加第十二屆“挑戰(zhàn)杯”山東省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽并獲得三等獎。目前生物技術(shù)導(dǎo)論申報校級特色課程，正在建設(shè)中。近幾年的教學(xué)實踐顯示，教學(xué)改革效果良好，并符合新世紀高等教育培養(yǎng)高素質(zhì)現(xiàn)代生物技術(shù)人才的需要。
參考文獻：
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[2]戴小珍，王蘭，李紅.《生物技術(shù)導(dǎo)論》課程特色教學(xué)模式的探索[J].課程教育研究，2012，（10）：166.
第8篇：基因工程的核心工作范文
【摘要】在生物技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)實踐中,不斷探索、優(yōu)化、創(chuàng)新,初步構(gòu)建了一套生物技術(shù)專業(yè)實驗的集成教學(xué)體系,實驗教學(xué)的試運行表現(xiàn)出了良好的教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】集成教學(xué)體系;生物技術(shù);專業(yè)實驗;優(yōu)化
【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】1001-4128(2010)08-0139-02
自1999 年我國高校開始擴招以來,我國高等教育規(guī)模不斷擴大,大學(xué)教學(xué)從精英教育轉(zhuǎn)向大眾教育,教學(xué)質(zhì)量成為社會廣泛關(guān)注和高度重視的問題,高等教育改革與發(fā)展被提到了舉足輕重的地位,教學(xué)改革已成為高等教育改革的核心[1]。從1997 年教育部正式批準建立生物技術(shù)專業(yè)至今,全國高校生物技術(shù)專業(yè)無論從辦學(xué)點還是從招生人數(shù)上都得到了巨大的發(fā)展,高等學(xué)校如何結(jié)合自身優(yōu)勢,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式與途徑,改革教學(xué)理念與教學(xué)方法,培養(yǎng)社會需要的創(chuàng)新型合格人才,是擺在高等學(xué)校生物技術(shù)專業(yè)面前的一個重要課題[2]。我校生物技術(shù)專業(yè)是從1996年開始招生的本科專業(yè),如何辦好生物技術(shù)專業(yè),如何培養(yǎng)出高質(zhì)量的人才,特別是如何發(fā)揮實驗教學(xué)在高質(zhì)量、創(chuàng)新性人才培養(yǎng)中的作用,我們進行了不懈的探索,我們對生物技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)體系進行了不斷的優(yōu)化與創(chuàng)新研究,初步構(gòu)建了生物技術(shù)專業(yè)實驗的集成教學(xué)體系。
1 傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式中的弊端
在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式中,實驗項目的設(shè)置常常是按照多年不變的教學(xué)大綱的要求機械設(shè)定,缺乏實驗項目之間的有機結(jié)合性和連貫性,存在實驗項目之間相對孤立、內(nèi)在聯(lián)系弱的缺陷;實驗內(nèi)容單一、實驗更新慢、實驗信息含量低、實驗工作量不飽滿;實驗課的教學(xué)方法以灌輸式教學(xué)為主,忽視學(xué)生的主體地位等弊端[3]。這種模式往往抹煞實驗課本應(yīng)帶來的科學(xué)探索的好奇心,造成的結(jié)果只能是教師以完成教學(xué)任務(wù)為目標、學(xué)生為做實驗而做實驗,比著葫蘆畫瓢。這種模式制約了學(xué)生創(chuàng)新能力的提高,造成了教學(xué)資源的巨大浪費,喪失了國家培養(yǎng)人才的良好時機。
2 目前實驗教學(xué)所追求模式的優(yōu)勢及劣勢
近年來,隨著普通高等學(xué)校本科教學(xué)水平評估工作的開展和國家實驗教學(xué)示范中心創(chuàng)建工作的示范帶動作用,高校的傳統(tǒng)的實驗教學(xué)理念發(fā)生了根本性的改變,高等學(xué)校開始重視實驗教學(xué)和實踐環(huán)節(jié),重視本科生的動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[4],多渠道加大對實驗教學(xué)改革的支持和投入,目前大部分學(xué)校采用了“基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計性和研究性實驗分階段分層次”的實驗教學(xué)模式,初步改變了傳統(tǒng)實驗教學(xué)中的諸多弊端,使本科生的實驗教學(xué)工作呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展局面。
但新的教學(xué)模式在實際的實施中仍存在學(xué)籍管理方面,實驗指導(dǎo)教師的課時工作量不合理方面,高水平實驗指導(dǎo)教師的缺乏方面,培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱修訂滯后等方面的矛盾,使設(shè)計性、研究性實驗在創(chuàng)新教育中的重要作用受到一定程度的限制,甚至使其流于形式或陷入孤立無援的尷尬境地。我們認為除了盡快解決制約實驗創(chuàng)新教育中諸多不和諧的瓶頸因素以外,實驗教學(xué)要在創(chuàng)新教育中發(fā)揮作用尚須在系統(tǒng)性、科學(xué)性、體系性等方面加強研究。
3 我們在生物技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)體系探索中的困惑
生物技術(shù)專業(yè)并不是在招生初就有了一套成熟的系統(tǒng)的實驗體系。我們現(xiàn)在運行的生物技術(shù)專業(yè)的實驗教學(xué)體系經(jīng)過了一個相對漫長的探索和構(gòu)建過程。學(xué)校在1996年招收了第一屆生物技術(shù)專業(yè)的本科生,雖然在初上專業(yè)時就擬訂了生物技術(shù)的培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱,但當時的實驗依附于《DNA重組技術(shù)與原理》、《農(nóng)業(yè)生物技術(shù)》、《酶工程》、《蛋白質(zhì)工程》、《細胞與組織培養(yǎng)學(xué)》等理論課中,同時由于實驗條件的限制開出的都是相對獨立的實驗并且部分實驗有重復(fù)設(shè)置現(xiàn)象,也或多或少的呈現(xiàn)出傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式的弊端。
隨著招生規(guī)模的擴大,我們與全國高校一樣也進行了實驗?zāi)Ｊ降母母锱c探索,我們也一度采用了“基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計性和研究性實驗分階段分層次”的實驗教學(xué)模式,也收到了一定的效果。但在學(xué)生中仍存在很多疑慮,學(xué)生反映雖然有知識點,有實驗技術(shù)技能的強化訓(xùn)練,專業(yè)實驗仍似乎有一層紙蒙在這些實驗知識的表面,使學(xué)生還難以識破這些實驗知識和技術(shù)的“廬山真面目”,學(xué)生對所學(xué)的實驗技術(shù)和技能在實際生產(chǎn)和科研中是能否發(fā)揮作用仍存在疑慮,學(xué)生創(chuàng)新探索的欲望還沒有充分激發(fā)和釋放。
4 我們優(yōu)化創(chuàng)新的全程兩大實驗路線的生物技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)體系
針對上述存在的問題,我們不斷梳理實驗條件和凝練專業(yè)實驗項目,以科學(xué)研究思路為線索,以生命科學(xué)為生物技術(shù)專業(yè)實驗的大背景,以實際科研的時空為實驗秩序重新設(shè)計生物技術(shù)專業(yè)實驗,把實驗教學(xué)元素、實驗教學(xué)理念、實驗教學(xué)方法有機組裝入實驗教學(xué)體系,集成了以植物細胞工程和基因工程為兩大主線的環(huán)環(huán)緊扣緊密相關(guān)的生物技術(shù)專業(yè)本科生的專業(yè)集成實驗教學(xué)體系。該體系包含了以植物細胞工程為主線的《組織培養(yǎng)綜合實驗》和基因工程為主線的《基因工程綜合實驗A》、《基因工程綜合實驗B》三門實驗課程。《組織培養(yǎng)綜合實驗》以煙草組織培養(yǎng)為主要內(nèi)容,以煙草取材外殖體消毒無菌接種愈傷組織培養(yǎng)芽的分化培養(yǎng)組培苗的生根培養(yǎng)煉苗組培苗移栽為主要實驗路徑,使學(xué)生全程完成從化學(xué)藥品配制培養(yǎng)基開始到完整培養(yǎng)出煙草組培苗并移栽成活的科研步驟,使學(xué)生受到強化的系統(tǒng)實驗訓(xùn)練?！痘蚬こ叹C合實驗A》以目的基因(PVYCP基因)的克隆和載體的構(gòu)建目的基因轉(zhuǎn)化為實驗路徑;《基因工程綜合實驗B》以基因轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)基因植物的獲得轉(zhuǎn)基因植物分析為實驗路徑;該二門實驗中PVYCP基因為主要線索,課程間自然銜接,實驗之間步步緊密相連,全部實驗上下貫通。三門實驗課程有機結(jié)合、高度集成,實驗體系基本呈現(xiàn)了細胞工程和基因工程的全貌。
該專業(yè)實驗集成教學(xué)體系構(gòu)建了兩條大實驗路線,重點強化了系統(tǒng)化的專業(yè)實驗實踐技能訓(xùn)練,解決了目前弱化專業(yè)教育的傾向;以現(xiàn)實科研的實驗手段和方法的轉(zhuǎn)化為契機,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,檢驗學(xué)生的真才實干;充分挖掘?qū)嶒灲虒W(xué)中心的教育資源建構(gòu)了高效的生物技術(shù)專業(yè)本科生的專業(yè)實驗技術(shù)教學(xué)平臺;克服了傳統(tǒng)實驗教學(xué)中的諸多弊端(實驗課程之間銜接差、實驗內(nèi)容重復(fù)、專業(yè)訓(xùn)練差、操作單一、實驗內(nèi)容陳舊等);打破了課程之間的屏障,優(yōu)化并突出了主題清晰的實驗路線;以實際的科研方式開展實驗教學(xué),極大地調(diào)動了學(xué)生參與實驗的熱情;先進的實驗內(nèi)容激發(fā)了學(xué)生的探究創(chuàng)新能力。
5 生物技術(shù)專業(yè)大實驗教學(xué)體系解決教學(xué)問題的方法
5.1 潤物細無聲:該實驗教學(xué)體系不注重形式的新奇,注重實驗內(nèi)容的合理、真實、有效性,注重遵循科研規(guī)律,注重循循善誘的培養(yǎng)規(guī)律,注重水到渠成的質(zhì)樸思想,堅信實驗教學(xué)質(zhì)量由量變到質(zhì)變這一必然結(jié)果。
5.2 抓主要矛盾:實驗教學(xué)體系建設(shè)牢牢抓住當前制約學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的主要矛盾。矛盾的焦點是學(xué)生所學(xué)與人才市場所求脫節(jié),實驗內(nèi)容必須與當前的科研、生產(chǎn)實際接軌甚至要適度超前,實驗內(nèi)容先進、實驗路線逼近科研現(xiàn)實、培養(yǎng)方案抓住國內(nèi)國際的前沿才能培養(yǎng)出有綜合競爭力的學(xué)生。
5.3 挖掘有利因素:充分挖掘?qū)嶒灲虒W(xué)中的教學(xué)資源,合理整合師資及物化資源,使該實驗體系的技術(shù)路線與工作路線相協(xié)調(diào)追求教學(xué)資源利用的最大化、實驗體系功能發(fā)揮的最大化。
5.4 激發(fā)實驗者的積極性:教師與學(xué)生交匯于有吸引力的實驗方案才能共鳴出創(chuàng)新的渴求,才能從內(nèi)心涌動出實驗探索的激情,才能調(diào)動教學(xué)雙方的熱情和積極性,學(xué)生才能迸發(fā)出空前的實驗積極性。
5.5 實驗體系與多種教學(xué)方法有機結(jié)合:充分利用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)輔助實驗教學(xué)手段,縮短示教時間,拓展思維空間,擴大信息量,倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習和研究。簡捷直觀的信息交流保障了該實驗教學(xué)體系的有效實施。
6 生物技術(shù)專業(yè)實驗集成教學(xué)體系的特點
該實驗體系突破了大部分學(xué)校所推崇的目前最先進的“基礎(chǔ)型-綜合型-設(shè)計創(chuàng)新型”三個層次的實驗內(nèi)容教學(xué)的分層次、分段式實驗教學(xué)模式的束縛,以生命科學(xué)為大背景構(gòu)建以細胞工程和基因工程為主線的兩大實驗路線,讓人為劃分的“基礎(chǔ)型、綜合型、設(shè)計創(chuàng)新型”的實驗類型在兩大實驗路線中自然展現(xiàn),歸還實驗于本真,在實際的科研、生產(chǎn)工作中沒有實驗類型清晰的邊界,只有解決實際問題的技術(shù)路線、工作路線和創(chuàng)新靈感。
打破傳統(tǒng)的理論和實驗課程之間的屏障,從最新的科研成果中轉(zhuǎn)化實驗內(nèi)容和技術(shù)并集成為更高層面的大實驗路線,使其在技術(shù)路線、工作路線上與實際科研并軌,使實驗最大可能的具備先進性、時尚性、真實性、創(chuàng)新性和學(xué)科代表性。
實驗體系降低學(xué)生專業(yè)實驗出發(fā)的起點,精細刻畫實驗過程的每一個節(jié)點,抬高學(xué)生專業(yè)實驗結(jié)束的終點,注重學(xué)生綜合競爭力、創(chuàng)新能力的培育和激發(fā)。
該實驗體系中組培材料和目的基因具有可更換性,實驗節(jié)點的技術(shù)和方法也可根據(jù)科學(xué)研究動態(tài)進行更新,實驗體系具兼容性、動態(tài)性、探索性和科學(xué)研究的即時性。
該實驗體系的設(shè)計向?qū)W生表達清晰的實驗理念:“在生產(chǎn)、科研第一線再小的一個技術(shù)環(huán)節(jié)的突破也是創(chuàng)新”;不積溪流無以成江河,積“小”技術(shù)成解決問題的“大”生物技術(shù),須靜心積累,持之以恒做學(xué)問。
該體系把科學(xué)研究引入本科教學(xué)過程,并實驗教學(xué)和科研有機結(jié)合。重在創(chuàng)設(shè)“真刀真槍”的科研氛圍,培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng),使學(xué)生在科研氛圍中熏陶、磨練、成長,落腳于提高學(xué)生就業(yè)、考研的綜合競爭力和科研創(chuàng)新能力。
該專業(yè)實驗集成教學(xué)體系在試運行中已初步顯示了其強大功能。學(xué)生們普遍認為,在實驗教學(xué)內(nèi)容體系中以細胞工程和基因工程為主線的兩大實驗路線以科研的方式和水平進入本科生的專業(yè)實驗教學(xué)環(huán)節(jié),使他們親身感受到了實驗的魅力,他們說:實驗內(nèi)容、實驗方法、實驗設(shè)備、實驗理念深深的吸引了我們,我們受到了零距離的實驗培訓(xùn),我們感受到了生命科學(xué)的奧妙,縮短了我們與科研、生產(chǎn)的距離,激發(fā)了我們求知探索的欲望,實驗體系覆蓋了生命科學(xué)實驗操作中的基本技能和技術(shù),實用性非常強。因此,該實驗教學(xué)體系在培養(yǎng)高質(zhì)量綜合性人才方面取得了初步成效,我們將繼續(xù)努力探索,使專業(yè)實驗集成體系在本科生創(chuàng)新人才培養(yǎng)中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
參考文獻
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第9篇：基因工程的核心工作范文
關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；蔬菜育種；應(yīng)用
自20世紀70年代初，以DNA重組技術(shù)和淋巴細胞雜交瘤技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用為標志的生物技術(shù)誕生以來，迄今已走過了30余年的發(fā)展歷程[1]。由于生物技術(shù)在解決人類面臨的重大問題如糧食、健康、環(huán)境和能源等方面將開辟廣闊的前景，因此越來越被各國政府和企業(yè)界所關(guān)注，與信息、新材料和新能源技術(shù)并列成為影響國計民生的四大科學(xué)技術(shù)支柱，是21世紀高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的先導(dǎo)。生物技術(shù)即生物工程，是由基因工程、細胞工程、酶工程和發(fā)酵工程四大體系組成的現(xiàn)代高新技術(shù)，它以基因操作為核心，利用生物體（或生物組織、細胞及其組分）的特性和功能，設(shè)計構(gòu)建具有預(yù)期性狀的新物種或新品系。在農(nóng)業(yè)方面，轉(zhuǎn)基因植物于1983年問世，1986年被批準進入田間試驗，根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部動植物檢疫局（APHIS）的數(shù)據(jù)，截至1997年1月31日，美國已批準的轉(zhuǎn)基因植物田間試驗達2 584例。近年來，生物技術(shù)越來越多地應(yīng)用在農(nóng)業(yè)中，使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟達到高產(chǎn)、高質(zhì)、高效的目的。生物技術(shù)在蔬菜育種上的應(yīng)用主要有作物組織培養(yǎng)技術(shù)、體細胞雜交技術(shù)、轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)和分子標記育種技術(shù)等[2]。
1 組織培養(yǎng)技術(shù)在蔬菜育種上的應(yīng)用
組織培養(yǎng)是指在無菌條件下，在人工制備的培養(yǎng)基上培養(yǎng)植物的各種離體器官、組織或細胞，這些離體部分可以不斷地、一代代地連續(xù)生長，并可再生成植株。在培養(yǎng)過程中也會發(fā)生變異，可通過選擇培養(yǎng)育成新品種。組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用范圍較廣，如單倍體育種、克服遠緣雜交不實及雜種不育、打破種子休眠、快速繁殖植株、種質(zhì)資源保存、無性繁殖植物的脫病毒培養(yǎng)、原生質(zhì)體的培養(yǎng)等。我國在油菜小孢子培養(yǎng)技術(shù)方面進行了較為深入的研究，主要集中于影響小孢子培養(yǎng)效率的因素、染色體加倍技術(shù)、再生苗移栽技術(shù)等，并初步建立了高效小孢子培養(yǎng)技術(shù)體系，促進了小孢子培養(yǎng)技術(shù)在油菜育種研究如材料創(chuàng)新、雜交油菜親本創(chuàng)制及雜種后代選育等方面的應(yīng)用。
體細胞雜交即原生質(zhì)體融合，可獲得體細胞雜交產(chǎn)物，克服有性雜交中雙親不親和的現(xiàn)象，擴大了雜交親本和種質(zhì)資源的利用范圍。其具體步驟是：原生質(zhì)體分離培養(yǎng)、原生質(zhì)體融合、雜種細胞的鑒別與選擇、誘導(dǎo)雜種細胞產(chǎn)生愈傷組織及再生植株。可應(yīng)用在育種上的有核質(zhì)替換、細胞質(zhì)雜種的獲得、遠緣雜交創(chuàng)造新物種、細胞器的互作研究等方面。
2 轉(zhuǎn)基因技術(shù)在蔬菜育種上的應(yīng)用
將人工分離和修飾過的基因?qū)氲缴矬w基因組中，由于導(dǎo)入基因的表達，引起生物體性狀可遺傳的修飾，這一技術(shù)稱之為轉(zhuǎn)基因技術(shù)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的飛速發(fā)展不僅為基因表達、調(diào)控和遺傳研究提供了一個理想的實驗體系，更重要的是為生物定向改良和分子育種提供了一種較佳的方法，使其成為基因工程和育種最有效的途徑[3]，其主要應(yīng)用于：
2.1 品質(zhì)改良育種
目前蔬菜品質(zhì)改良已成為蔬菜品種選育的主要目標，一些有價值的外源基因的導(dǎo)入無疑是一條有效途徑。我國自主培育的“超油1號”和“超油2號”兩個轉(zhuǎn)基因油菜新品系，含油量高達52.82%，是目前世界上含油量最高的甘藍型油菜[4]。另外，抗腐能力強、耐貯性高的番茄以及具有高含量必需氨基酸的馬鈴薯等轉(zhuǎn)基因蔬菜也開始進入市場。
2.2 抗性育種
2.2.1 轉(zhuǎn)入抗病毒基因
利用最多的一種方式是通過遺傳轉(zhuǎn)化將病毒外殼蛋白的編碼基因轉(zhuǎn)入受體細胞中表達，目前這種技術(shù)已在番茄、黃瓜、南瓜、甜瓜、生菜等蔬菜上應(yīng)用。此外，病毒復(fù)制酶基因、病毒的反義基因以及一些非病毒來源的基因轉(zhuǎn)化也均有很大發(fā)展。馬偉采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將TuMV-CP基因?qū)氪蟀撞酥校⒘烁咝У拇蟀撞穗x體再生、遺傳轉(zhuǎn)化體系，并對轉(zhuǎn)基因植株進行分子生物學(xué)檢測，證實得到的再生植株為轉(zhuǎn)基因植株，目的基因已在部分植株上表達；同時，還對轉(zhuǎn)基因植株的后代進行檢測，分析該基因所控制性狀的遺傳穩(wěn)定性以及基因表達情況，為大白菜基因工程抗病育種提供理論依據(jù)[5]。
2.2.2 轉(zhuǎn)入抗蟲基因
目前應(yīng)用的抗蟲基因主要有兩種，即來源于蘇云金芽孢桿菌的毒素基因和來源于植物的蛋白酶抑制因子基因，其中研究最多的是毒素基因，如從蘇云金芽孢桿菌中提取出引起鱗翅目昆蟲神經(jīng)中毒而死亡的內(nèi)毒素基因，將其轉(zhuǎn)入番茄和馬鈴薯中，發(fā)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)基因植物的殺蟲效果良好。毒素基因還能穩(wěn)定遺傳，并且毒素對人畜無害。日本科研人員從蒼蠅體內(nèi)分離得到一種抗菌性很強的蛋白質(zhì)基因，并將這種基因轉(zhuǎn)移到作物細胞中培育出抗病的煙草、白菜[6]。
2.2.3 轉(zhuǎn)入抗逆基因
目前抗逆基因工程的研究，一方面集中于在逆境條件下才能表達的某些基因的研究，如與抗（耐）鹽堿有關(guān)的脯氨酸合成酶基因及其他與抗逆有關(guān)的基因；在一種酵母中發(fā)現(xiàn)了一種抗鹽堿基因，現(xiàn)在人們已經(jīng)培育出抗鹽堿的番茄和某些瓜類。另一方面則是抗逆代謝過程中某些酶的研究，現(xiàn)已分離出大量與抗逆代謝相關(guān)的基因，目前應(yīng)用于作物上的抗凍基因主要是魚類的抗凍蛋白基因，例如我國科學(xué)家把生活在寒溫帶的“美洲擬鰈”冷水魚的抗凍蛋白基因注入番茄的花粉管，得到轉(zhuǎn)基因的抗寒番茄，試驗表明，這種番茄幼苗與對照品種相比，致死溫度下降2 ℃，所需積溫減少125 ℃，并表現(xiàn)出很強的抗晚霜能力。
2.2.4 轉(zhuǎn)入抗除草劑基因
主要有兩種途徑：一是使除草劑的敏感性改變，如將除草劑所作用的酶或蛋白質(zhì)的基因轉(zhuǎn)入植物，使其拷貝數(shù)增加，從而使轉(zhuǎn)基因植物中這種酶或蛋白質(zhì)的量大大增加；或針對除草劑能識別酶上的位點這一特點，用基因突變的方法使該位點上的相應(yīng)氨基酸發(fā)生突變，但這種基因突變不會損壞該酶的二級結(jié)構(gòu)和酶的保護功能，只是使除草劑不能識別這個位點。二是導(dǎo)入外源基因使除草劑解毒，如草甘膦是一種廣譜除草劑，人們在一種突變細菌中發(fā)現(xiàn)了抗草甘膦的基因，將該基因轉(zhuǎn)入到植物中，則轉(zhuǎn)基因植物能不被草甘膦殺死。
3 分子標記技術(shù)在蔬菜育種上的應(yīng)用
標記育種是利用與目標性狀基因緊密連鎖的遺傳標記，對目標性狀進行跟蹤選擇的一項育種技術(shù)[7]。分子生物學(xué)的發(fā)展為植物遺傳標記提供了一種基于DNA變異的新技術(shù)手段，即分子標記技術(shù)。它直接以DNA形式出現(xiàn)，在植物體的各個組織及各發(fā)育時期均可檢測到，不受季節(jié)、環(huán)境的限制，不存在表達與否的問題；數(shù)量極多，遍及整個基因組；多態(tài)性高，利用大量引物、探針可完成覆蓋基因組的分析；表現(xiàn)為中性，既不影響目標性狀的表達，也與不良性狀無必然的連鎖；許多標記為共顯性，能夠鑒別出純合的基因型與雜合的基因型，提供完整的遺傳信息，其主要應(yīng)用于：
3.1 構(gòu)建遺傳圖譜
遺傳圖譜是植物遺傳育種及分子克隆等許多應(yīng)用研究的理論依據(jù)和基礎(chǔ)，而傳統(tǒng)的遺傳標記技術(shù)標記數(shù)目少，難以形成一個較為完整的連鎖圖。在蔬菜作物中，利用分子標記技術(shù)目前已構(gòu)建了番茄、馬鈴薯、辣椒、蒿苣、甘藍、胡蘿卜、芥菜、豌豆、黃瓜、白菜、芹菜等約20種蔬菜作物的圖譜。
3.2 種質(zhì)資源研究
許多科研工作者都借助分子標記技術(shù)進行蔬菜種質(zhì)資源分類與遺傳多樣性的研究。Mc Greger等利用分子標記技術(shù)分別對白菜和馬鈴薯的不同品種進行了成功的分析鑒定。Stanb等利用分子標記技術(shù)，將來源于國家植物種質(zhì)資源系統(tǒng)（NPGS）中的922份黃瓜種質(zhì)材料與118份黃瓜栽培材料進行了分析比較，發(fā)現(xiàn)栽培材料的遺傳背景十分狹窄，將NPGS黃瓜中的基因通過回交的方式引入栽培黃瓜，可以進行品種改良[8]。
3.3 基因定位
大多數(shù)經(jīng)濟性狀都是數(shù)量性狀，如產(chǎn)量、成熟期、品質(zhì)等。傳統(tǒng)上是采用數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的方法，把控制某一數(shù)量性狀的微效多基因當作一個整體研究，由于這些微效多基因易受環(huán)境條件影響，因此對這些性狀的選擇效果差、周期長，而分子標記技術(shù)的發(fā)展已可以將多個數(shù)量性狀進行分解，并進行個別研究。
3.4 分子標記輔助選擇
在作物的選擇育種中，過去對目標性狀的選擇是根據(jù)形態(tài)標記進行的，由于環(huán)境因素和生長時期對表現(xiàn)型有極大影響，因此這種選擇需要大量的人力、物力及很長的時間，而分子標記輔助選擇可以極大地提高選擇的效率。例如在進行回交育種時，可以在回交后代中選擇帶有目標基因、同時帶有回交親本標記的單株進行回交，以加快育種進程。
3.5 品種純度鑒定
利用分子標記技術(shù)進行蔬菜品種鑒定，可以不受環(huán)境、取材部位、時間等因素的影響，在種子或幼苗階段即可鑒定，且信息量大，可以區(qū)分出形態(tài)標記難以鑒別的細微差異，準確、快速（數(shù)小時至數(shù)天即可完成）。品種鑒定需要首先構(gòu)建品種的標準DNA指紋圖譜，將需要鑒定的品種的指紋與之對比，即可知道品種的純度和真?zhèn)?。嚴莉等利用生理生化方法和DNA分子標記技術(shù)，在分子水平、基因水平上根據(jù)不同品種遺傳密碼和酶譜表現(xiàn)不一的特征對種子進行鑒別，快速、準確、可靠[9]。
生物技術(shù)在蔬菜遺傳育種、品質(zhì)改良上的應(yīng)用前景十分樂觀，最近十幾年來已取得很大的進展，轉(zhuǎn)基因蔬菜成果已經(jīng)在生產(chǎn)上得到應(yīng)用[10]。目前，許多國家為了鼓勵和推動生物技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)制定和采取了一些新的、有效的政策及措施，并被人們逐漸接受。在不斷加強基礎(chǔ)研究工作的同時，還要將生物技術(shù)充分融合到常規(guī)育種中去，并盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，使其為人類社會提供更多的服務(wù)，帶來更多的經(jīng)濟效益和社會效益。
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