分子生物学(6篇)

分子生物学篇1

关键词：分子生物学；多元获取；教学改革

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2015）12-0101-02

分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征和相互关系，从分子水平阐明生命现象与生命本质的学科。自Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型标志着人类对生命现象本质的认识进入到分子水平，分子生物学已成为现代生命科学的共同语言和人类由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科，同时也使得分子生物学称为现代生物学领域里最具活力的科学。（朱玉贤，2013）上世纪90年代以来，国内各高校先后为本科生开设了分子生物学课程，目的是引导学生从分子水平认识生命本质，了解有关分子生物学的基本理论知识和研究方法，为学习生命科学相关专业的学生进一步的学习和科研打下良好的分子生物学基础。在分子生物学的教学过程中，由于分子生物学课程知识体系庞杂，知识点多而分散，我们发现，对许多抽象的概念或原理的解释和阐述一直是教师的教学和学生的理解和掌握过程中存在的难题，上完课后同学们的普遍反应是晦涩难懂，犹如听天书一般；而且，分子生物学课程对实验技能和实验条件要求较高，实验涉及的内容也较为复杂，这就要求同学们不仅具备坚实的理论基础，还需具有非常强的实验动手能力；同时，分子生物学作为一门新兴学科，新理论、新技术层出不穷，知识更新快，更新周期也越来越短，这些研究方法的不断创新和理论体系的不断更新与完善更给分子生物学教学带来了极大挑战。怎样将分子生物学中晦涩的知识点转化为直观、浅显易懂的故事呈现在同学面前？怎样将理论与实验结合，使同学们从实验过程中领会各种生物大分子形态结构与功能的关系？怎样调动同学们对微观生命奥秘探索的兴趣，激发同学们的创新潜能，从而实现对生命科学创新人才的培养？作为湖南省精品课程，《分子生物学》教学一线的老师们尝试了一系列的教学改革和课程体系优化，致力于将分子生物学知识的传播由教师的单向传授为主转变为学生对分子生物学知识的多元获取，以着重培养学生的实验动手能力并激发学生的创新意识和科研能力。

一、基础知识和学科进展的有机结合

分子生物学诞生以来，作为生命科学的带头学科，学科发展极为迅速并渗透生命学科各个领域，但主要遗传物质DNA的双螺旋结构和“中心法则”提出至今未受到质疑。（胡剑，2014）在经典核心理论的基础上，对于基因表达调控以及信息传递通路等认识的不断丰富，以及从基因组、转录组、蛋白组、代谢组等水平上对生命现象和规律的理解逐步深入，要求我们在教学中一方面满足学生掌握分子生物学基本理论的需要，另一方面要适时地更新教学内容，充分调动学生的学习积极性，通过文献阅读、专题讲座和学术报告等途径获取最新知识，了解最新动态。在基础理论知识的讲解的过程中，尽量将课本上相关的一些分散知识系统化并提炼出知识点，指导学生在理解的基础上，采用总结规律性的方式帮助记忆。文献阅读的内容则选择来自《Cell》、《Nature》、《Plantcell》、《Plantjournal》、《Plantphysiology》、《Science》等权威期刊的最新研究论文或研究综述，通过在线查阅，翻译和研读的方式将分子生物学领域的最新研究进展展现在大家面前，既让同学们了解了本领域的最新进展，也教会了同学们查阅文献的方法。这种“基础知识”和“学科进展”的有机整合方式，同学们的主动学习积极性被激发；文献资料搜集和自主学习能力得到提高，学生的创新意识和从事科学研究的能力得到培养，同时也形成了同学们对不断发展的分子生物学知识多方位丰富的理解。

二、讨论交流在教学中的应用

分子生物学内容与生命活动息息相关，讲到热点话题时自然会激起同学们之间的讨论与交流的兴趣。多年的教学经验证明，在分子生物学教学中应适当增加课堂讨论与交流的教学方式，既能启发学生的学习兴趣，又能提高同学们的思考能力和口头表达能力。因为这种讨论与交流教学，强调在教师的精心准备和指导下，教师作为“导演”，对学生的思维加以引导和启发，并通过预先的设计与组织，来启发学生就特定问题发表自己的见解；学生则是在教师指导下进行有意识的思维探索活动，学生的学习始终处于“问题―思考―探索―解答”的积极状态。事实上，分子生物学可供讨论的题材很多：如超级细菌是如何产生的？表观信号如何影响性状？细胞衰老死亡的调控是如何进行的？转基因食品的利与弊；癌基因，抑癌基因和癌症的发生分子机制；细胞重编码的分子机制；等等。对这些热点问题的讨论培养了学生诸多方面的能力：提高了学生的学习兴趣，培养了学生的自学能力，促进了师生交流与沟通，培养了学生的口头表达能力，增强了同学们的团队合作能力。同时，由于学生看问题的方法不同，会从各个角度、各个侧面来揭示基本概念的内涵和基本规律的实质，从而产生自主性、探索性和协同性的学习。

三、动画、微课、精品资源库等教学网络资源的整合

分子生物学是一门内容丰富、应用性超强的学科，板书、挂图、模型和幻灯片等传统的教学手段远不能传递和表达繁多而抽象的分子生物学内容，更无法让学生深入理解抽象的教学内容。而动画、微课和精品资源库等网络多媒体教学资源的应用很大程度上解决了这一难点，使得抽象复杂的内容在多媒体教学中更加简单化、直观化和具体化，同学们也更容易理解分子生物学。如DNA复制和转录、蛋白质的生物合成、乳糖操纵子模型、衰减子模型，转座位子模型，DNA重组Holliday模型都可制作成微课，以动画和微课模式展示在同学面前，利用动画和微课等直观、生动和主题鲜明的特点帮助同学理解。

四、理论与实验结合模式的运用

分子生物学是一门实验性特别强的学科，分子生物学实验是基础理论课的配套课程，是理论教学的深化和补充，与理论课密不可分，在课程设置中占有重要的地位。但是，分子生物学实验条件要求相对比较高，使得学生对于分子生物学实验内容和方法有非常大的畏惧心理。针对学生的这种恐惧心理，我们合理安排实验内容，并加大了实验课程的比重。为了让学生由浅入深逐步认识分子生物学常规技术，除了常规的每周4节课的实验课程外，我们还安排了分子生物学综合实验周、将质粒提取、电泳检测、基因克隆、载体构建、酶切鉴定等方面的实验技术集中在实验周内进行，以便更系统地将DNA重组相关的实验技术传授给学生，并在条件允许的情况下尽可能的把新的实验技术手段介绍给学生。对分子生物学课程特别感兴趣的同学，我们还鼓励学生参与到教师的科研工作中去，利用现有的科研条件，引导学生思考并完成相关的实验内容，以培养学生的创新思维和发现问题、分析问题和解决问题的能力，从而使学生的科学素养和科研能力得到较高的提升。

五、教学师资的内涵建设与发展

作为当前生命科学中发展最快并与其他学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域，分子生物学发展的突飞猛进和分子生物学技术发展的日新月异给分子生物学的课程教学带来极大的挑战。在分子生物学教学过程中，为适应时展的高层次和高素质人才培养的需要，为了使分子生物学课堂更加具有吸引力，作为教师更应该对最新的研究热点有敏锐的洞察力，因而教师自身专业素质对教学质量的提升和对学生的专业知识学习兴趣的培养起着至关重要的作用。提高教师自身素质，加强教学师资的内涵建设与发展，我们主要从三方面着手：（1）实施以老带新，为青年教师配备导师的制度和每周一次的教学讨论，通过老师之间的经验交流，相互学习和取长补短，以期共同提高授课水平和教学能力；（2）通过在职培养、外出进修和人才引进等并举的方式壮大师资力量。在职攻读博士学位的方式加强青年教师知识结构的优化；国内外访学计划则拓宽了中青年教师视野；人才引进则增强了提高教师专业素养和学术水平；（3）通过主持或参与产学研团队的各级教改和科研项目，提高教师自身的创新意识和科研素养，并渗透到教学之中，给学生以更多的启迪和思考。

2010年以来开展的《分子生物学》教学实践改革证明，多元获取教学模式在分子生物学教学中的应用，提高了教与学的效率，促进了老师和学生的互动，教与学相得益彰，取得了较好的教学效果。

参考文献：

[1]朱玉贤，李毅.现代分子生物学[M].北京：高等教育出版社，2013.

[2]胡剑.群体性创新人才培养途径探讨――以中国农业大学“分子生物学”教学改革实践为例[J].高等农业教育，2014，（l）：50-54.

[3]贾睿，蔡春尔，霍元子，何培民.讨论式教学在分子生物学教学中的应用[J].中国校外教育（理论），2011，（6）：110.

分子生物学篇2

概念：分子生物学是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。

所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明，从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。这些生物大分子均具有较大的分子量，由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息，并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统，由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。

发展历史：

一、准备和酝酿阶段

19世纪后期到20世纪50年代初，是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。在这一阶段产生了两点对生命本质的认识上的重大突破：

确定了蛋白质是生命的主要基础物质

19世纪末buchner兄弟证明酵母无细胞提取液能使糖发酵产生酒精，第一次提出酶（enzyme）的名称，酶是生物催化剂。20世纪20-40年代提纯和结晶了一些酶（包括尿素酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、黄酶、细胞色素c、肌动蛋白等），证明酶的本质是蛋白质。随后陆续发现生命的许多基本现象（物质代谢、能量代谢、消化、呼吸、运动等）都与酶和蛋白质相联系，可以用提纯的酶或蛋白质在体外实验中重复出来。在此期间对蛋白质结构的认识也有较大的进步。1902年emilfisher证明蛋白质结构是多肽；40年代末，sanger创立二硝基氟苯（dnfb）法、edman发展异硫氰酸苯酯法分析肽链n端氨基酸；1953年sanger和thompson完成了第一个多肽分子--胰岛素a链和b链的氨基全序列分析。由于结晶x-线衍射分析技术的发展，1950年pauling和corey提出了α-角蛋白的α-螺旋结构模型。所以在这阶段对蛋白质一级结构和空间结构都有了认识。

确定了生物遗传的物质基础是dna

虽然1868年f.miescher就发现了核素（nuclein），但是在此后的半个多世纪中并未引起重视。20世纪20-30年代已确认自然界有dna和rna两类核酸，并阐明了核苷酸的组成。由于当时对核苷酸和硷基的定量分析不够精确，得出dna中a、g、c、t含量是大致相等的结果，因而曾长期认为dna结构只是“四核苷酸”单位的重复，不具有多样性，不能携带更多的信息，当时对携带遗传信息的侯选分子更多的是考虑蛋白质。40年代以后实验的事实使人们对酸的功能和结构两方面的认识都有了长足的进步。1944年o.t.avery等证明了肺炎球菌转化因子是dna；1952年a.d.hershey和m.cha-se用dna35s和32p分别标记t2噬菌体的蛋白质和核酸，感染大肠杆菌的实验进一步证明了是遗传物质。在对dna结构的研究上，1949-52年s.furbery等的x-线衍射分析阐明了核苷酸并非平面的空间构像，提出了dna是螺旋结构；1948-1953年chargaff等用新的层析和电泳技术分析组成dna的硷基和核苷酸量，积累了大量的数据，提出了dna硷基组成a=t、g=c的chargaff规则，为硷基配对的dna结构认识打下了基础。

二、现代分子生物学的建立和发展阶段

这一阶段是从50年代初到70年代初，以1953年watson和crick提出的dna双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑开创了分子遗传学基本理论建立和发展的黄金时代。dna双螺旋发现的最深刻意义在于：确立了核酸作为信息分子的结构基础;提出了硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式；从而最后确定了核酸是遗传的物质基础，为认识核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。在此期间的主要进展包括：

遗传信息传递中心法则的建立

在发现dna双螺旋结构同时，watson和crick就提出dna复制的可能模型。其后在1956年a.kornbery首先发现dna聚合酶；1958年meselson及stahl用同位素标记和超速离心分离实验为dna半保留模型提出了证明；1968年okazaki（冈畸）提出dna不连续复制模型；1972年证实了dna复制开始需要rna作为引物；70年代初获得dna拓扑异构酶，并对真核dna聚合酶特性做了分析研究；这些都逐渐完善了对dna复制机理的认识。

在发现dna双螺旋结构同时，watson和crick就提出dna复制的可能模型。其后在1956年a.kornbery首先发现dna聚合酶；1958年meselson及stahl用同位素标记和超速离心分离实验为dna半保留模型提出了证明；1968年okazaki（冈畸）提出dna不连续复制模型；1972年证实了dna复制开始需要rna作为引物；70年代初获得dna拓扑异构酶，并对真核dna聚合酶特性做了分析研究；这些都逐渐完善了对dna复制机理的认识。

在研究dna复制将遗传信息传给子代的同时，提出了rna在遗传信息传到蛋白质过程中起着中介作用的假说。1958年weiss及hurwitz等发现依赖于dna的rna聚合酶；1961年hall和spiege-lman用rna-dna杂交证明mrna与dna序列互补；逐步阐明了rna转录合成的机理。

在此同时认识到蛋白质是接受rna的遗传信息而合成的。50年代初zamecnik等在形态学和分离的亚细胞组分实验中已发现微粒体（microsome）是细胞内蛋白质合成的部位；1957年hoagland、zamecnik及stephenson等分离出trna并对它们在合成蛋白质中转运氨基酸的功能提出了假设；1961年brenner及gross等观察了在蛋白质合成过程中mrna与核糖体的结合；1965年holley首次测出了酵母丙氨酸trna的一级结构；特别是在60年代nirenberg、ochoa以及khorana等几组科学家的共同努力破译了rna上编码合成蛋白质的遗传密码，随后研究表明这套遗传密码在生物界具有通用性，从而认识了蛋白质翻译合成的基本过程。

上述重要发现共同建立了以中心法则为基础的分子遗传学基本理论体系。1970年temin和baltimore又同时从鸡肉瘤病毒颗粒中发现以rna为模板合成dna的反转录酶，又进一步补充和完善了遗传信息传递的中心法则。

分子生物学篇3

关键词：分子生物学；教学改革；实验教改

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1674-0432（2013）-08-92-2

引言

分子生物学是在分子水平研究生命现象本质及其规律的一门新兴学科，它是研究核酸等生物大分子功能、形态结构特征及其重要性和规律性的学科，是人类从生物分子水平上真正揭开生物世界奥秘，由被动适应自然界转向主动地改造和重组自然界的学科[1]。近些年来分子生物学已日益渗透到生物学的各个领域之中，并产生了巨大的影响。而分子生物学实验技术也已成为生物学、医学、农学等学科站在新的高度和角度揭示生命奥秘的重要手段。分子生物学的理论掌握和实验操作是掌握分子生物学精髓的重要途径。因此，从培养学生能力出发科学地创建分子生物学理论和实验体系、选择适当的实验教学方法及客观地评定学生实验课成绩，会对分子生物学理论课理解和实验教学的效果产生重要的影响。高等学校传统的分子生物学实验教学[2]往往只是结合各自的实验室条件开展有局限的分子生物学实验教学，缺乏科学的实验体系，忽略合适实验方法的选择，缺少对实验教学效果全面、客观、系统的评估，这些都不利于学生学习兴趣和创新能力的培养。而高校是孕育和培养创新型人才的摇篮。实验教学作为高校教学体系的一个重要组成部分，是培养学生科学思维、创新意识的重要途径[3]。本文就分子生物学课程教学的改革阐述一些观点和体会，以期为提高分子生物学教学质量及培养创新型和素质型人才提供一定的参考。

1分子生物学教学改革具体的措施

1.1教学体系的优化

分子生物学是在生物化学和遗传学的基础上发展而来[4]。随着分子生物学研究的快速发展，分子生物学已经成为一门独立的学科。很多分子生物学教材的内容与生物化学、细胞生物学、分子遗传学、遗传学等课程重复较多，例如DNA和染色体的结构，RNA转录和蛋白质翻译等课程内容在分子生物学、生物化学和分子遗传学方面都有一定篇幅的介绍，重复的课程内容占用了大量的教学课时。因此，为了避免课程教学的重复，通过与生物化学、遗传学，细胞生物学，分子遗传学等课程的教师交流与研讨，对相关课程内容进行了具体而系统的优化，明确课程之间的有机衔接，突出了分子生物学的教学重点。在“RNA转录和蛋白质翻译”这部分的教学内容中进行了相应的优化，生物化学注重讲述转录和翻译的基本过程、而分子生物学则注重介绍具体的分子机制，又如原核和真核转录起始复合物的形成过程及分子机制的教学内容生物化学和分子生物学也进行了相应的侧重。

1.2教材的优化选择

通过多年的教学实践过程，选取适合本科生学习的分子生物学教材，对于学生系统的掌握本课程的理论知识及最新研究动态至关重要。课程设置之初选取阎隆飞主编的《分子生物学》第二版，之后开始侧重理论课与实验课的有机结合，选用朱玉贤等主编的《现代分子生物学》，它的知识体系较为完整，内容较前沿，尤其是第三版将分子生物学研究法分为了两章，分别讲述了DNA、RNA及蛋白质操作技术和基因功能研究技术，突出强调了分子生物学实验技术和原理，同时对基因组与比较基因组学也做了较大幅度的修改和充实[5]。这些内容均体现分子生物学的最新技术和研究成果，同时也满足学生了解分子生物学最新进展和考研的需要。为避免教材单一的局限性，还为学生推荐阎隆飞编著的《分子生物学》（第二版），LewinB主编的《GeneⅧ》，吴乃虎主编的《基因工程原理》（第二版）等书籍作为参考教材，并在教师的指导下有针对性地学习，这样不仅满足了大多数学生考研的需求，同时也加深了学生对分子生物学学习的兴趣及教学难点和重点的理解，取得了较好的教学效果。

1.3教学方法与教学手段的改善

在教学方法上，除了采用传统的教师讲授方法之外，为发挥学生作为教学主体的能动性，根据具体的教学内容安排启发式，讨论式等多种教学方法，让学生参与到教学过程中。如在讲授分子生物学研究法时，在班级内以各个学习小组为单位进行研究讨论会，以学生为主体讨论他们感兴趣的分子生物学实验技术，鼓励学生主动思考，自由发表他们的观点，通过讨论的方式测试相应的知识，以学生乐于接受的方式完成对知识的学习。本课程通过多种教学方法的有机结合，充分调动了学生的学习兴趣，分子生物学课程也因此受到学生的好评。近几年来学生考研选择生物化学及分子生物学作为专业课的人数日益增加并且考研专业课成绩逐年上升。

在教学手段上，采用传统教学与计算机辅助教学CAI相结合的方法。计算机辅助教学CAI应用于高等学校教育已成为主流趋势，它的优势在于可以通过文本、图形、动画、音频、视频、仿真软件等多种媒体最大限度地整合教学资源，形象直观地进行教学内容的呈现[6]，使学生通过多种展示方法理解并掌握课程的难点。如在“DNA高级结构”这部分教学内容中，学生对DNA的分子结构感觉很抽象，在教学过程中通过图片和视频等手段使学生对此结构有了具体的感知。又如在“DNA复制，RNA转录，翻译和真核和原核生物的基因表达调控”的教学内容中，仅通过传统课堂讲解，学生无法理解，通过多媒体的方法，利用动画、视频和图片对其涉及的微观机制进行相应的演示，使学生理解其具体过程和分子机制，提高了学生学习的积极性。

2分子生物学实验教学的改革措施

2.1加强实验教学条件建设，构建良好的实验教学平台

分子生物学是20世纪中期随着核酸的发现及结构和功能的研究发展起来的新兴学科，研究基础较为薄弱。我校前身是师范类院校，对物理、化学、数学、计算机等传统学科侧重较多。自2004年我校升级为本科院校，由师范类院校转变为综合类院校，学校增加了对各学科的实验教学投入。分子生物学实验室先后配备了EppendorfPCR扩增仪、Eppendorf梯度PCR扩增仪、高效制冰机、UVP凝胶成像系统、Millipore超纯水系统、Eppendorf台式高速离心机、sigma大型高速冷冻离心机、日本三洋超低温冰箱、分子杂交仪等先进仪器，满足了分子生物学基础实验和综合性实验课程的开设要求，为学生的实验教学与科研构建了一个良好的平台，为我院分子生物学实验课教学改革提供了有力的支持。通过上述平台由我院学生参与的分子生物学方向科研实验在部级挑战杯竞赛中取得了良好的成绩。

2.2实验教学体系的优化

之前由于实验条件的限制，我院分子生物学实验教学主要以基础性和验证性实验为主。随着实验条件的改善，逐步在实验设计上加大综合性、设计性实验、所占的比例。实验内容的选取也根据生物科学、生物技术专业的不同专业特点设置相应的实验教学内容。根据生物科学师范类专业的特点，在注重分子生物学基础验证实验的同时开设与分子生物学快速发展相结合的综合性实验。在生物技术专业的实验教学上则注重选取以实践操作为主的操作性和设计性实验。

在实验教学体系的优化中应注意各个实验内容之间的衔接与关联[7]。实验教学内容中建立好各实验之间的衔接对学生系统思维的培养具有重要意义，有利于学生对所学实验操作内容的理解和熟练掌握以及实验技术逻辑体系的建立。我院在实验课内容开设的顺序为基因组DNA的提取，聚合酶链式反应获得目的片段，电泳检测，大肠杆菌活化、感受态细胞的制备，质粒DNA提取，DNA片断酶切，目的片段与载体的连接，转化等，当学生预习实验时，会注意到各实验内容之间彼此承接与关联。前面实验效果的好坏直接影响到下一个实验的正常进行，以此来培养学生在分子生物学实验操作过程中的系统性与逻辑性。

2.3分子生物学实验教学方法的探索

合理的实验教学方法可以使实验内容取得预期的实验效果，在实验教学方法上注重深入浅出的阐述原理，重点在实验环节的解析。针对学生的兴趣特点在教学方法上做了以下几点改进。一、把学生分成多个实验小组，每组选出一人辅助实验教师完成实验的准备工作。在学生准备实验的过程中发现问题。二、发现问题后，在实验课讲授的过程中，教师对问题有针对的讲解与演示，强调标准的操作方法及实验中各环节的注意事项。并将实验过程做成电子课件指导学生正确操作。三、在实验过程中注意实验操作主体的差异性指导。教师在实验课讲授和演示结束后，注意观察学生的操作过程，针对学生存在的普遍问题，给予及时纠正和指导；对于少数同学存在的个别问题个别指导。这样既保证学生实验操作的准确性，又达到在有限的时间内完成实验教学任务的要求。

2.4分子生物学实验课成绩评定方式的改进

科学、有效评价学生实验理论及操作技能是提高实验教学质量强有力的措施[8]。在分子生物学实验成绩评定中采用多样化考核手段，主要从两个方面评定：一、实验理论的评定，主要通过实验报告考察学生对实验原理和步骤的掌握和理解。通过结果分析考查学生对整个实验的理解与掌握。二、实验操作技能的评定。在实验过程中，各实验小组不同学生实验态度以及对实验教学内容的理解思考差异很大。鼓励那些大胆对实验步骤提出疑问的同学，同时激励其他的同学，在成绩评定中不同学生的评定会有所区别。

3结语

如何教好分子生物学课程，提高学生的学习兴趣，改变学生为了考试而学习的观念，提高教学效果，是摆在所有分子生物学理论及实验教学工作者面前的一个共同问题[9-10]。通过以上的改革和探索。无论及教学，考研，科研还是就业都取得了一定的成效。为了更好地提高分子生物学的教学效果，希望能够与各高校的分子生物教师进行交流和合作，进一步优化分子生物学理论和实验教学的课程体系及教学方法和手段。从学生作为教学主体出发，发挥学生的主动性和能动性，以期培养出更高质量的高校毕业生。

参考文献

[1]朱玉贤，李毅.现代分子生物学[M].第2版.北京：高等教育出版社，2002：1-3.

[2]高利臣，肖璐，冯涛.分子生物学实验教学改革的几点思考[J].实验室研究与探索，2010，29（4）：99-102.

[3]毛范海，朱林剑，孙守林等.改革实验教学内容和教学方式培养学生创新能力[J].实验技术与管理，2005，24（4）：88-90.

[4]王荣，刘勇，姜双林.高等师范院校分子生物学课程教学改革与实践[J].生物学杂志.2012，29（1）：100-102.

[5]朱玉贤，李毅，郑晓峰.现代分子生物学[M].第3版.北京：高等教育出版社，2007：1-3.

[6]吴元锋，刘士旺，毛建卫.分子生物学教学的探索与实践[J].浙江科技学院学报，2007，19（4）：326-328.

[7]张宝珠，陈德福.培养学生实验能力“分子生物学实验”课程体系的建立[J].高等理科教育，2005，4（62）：90-92.

[8]杨晓杰，刘质纯.利用多媒体技术促进生物学教学改革[J].黑龙江高教研究，2001，103（5）：112-113.

[9]张宝珠，陈德福.培养学生实验能力“分子生物学实验”课程体系的建立[J].高等理科教育，2005，4（62）：90-92.

分子生物学篇4

关键词：植物；WRKY转录因子；抗病；生物信息学

中图分类号：S718.46；Q7文献标识码：A文章编号：0439-8114（2014）05-1191-05

植物在长期进化过程中形成了一系列机制，以适应和抵御各种生物和非生物逆境，在众多的适应性机制中，基因表达的转录调节在植物应答环境信号刺激反应过程中起着重要作用。转录因子是植物中最重要的一类调节基因。WRKY是近年来新发现的植物特有的新型锌指型转录调控因子，是一类植物特有的转录因子家族，因在其N-端含有由WRKYGQK组成的高度保守的7个氨基酸序列而得名，WRKY基因首先被克隆于甘薯[1]，随后在约20多种植物中证实存在WRKY蛋白，并阐明了相应的分子生物学功能[2]，WRKY家族转录因子主要与植物的抗逆性和衰老等生理过程有关。病原菌、伤害和植物激素类物质等多种外界因素均能诱导WRKY基因的表达[3]。本研究以GenBank上登录的拟南芥（Arabidopsisthaliana）、欧芹（Petroselinumcrispum）、辣椒（CapsicumannuumL.）、水稻（OryzasativaL.）和毛白杨（Populustomentosa）5个物种的22个WRKY家族抗病转录因子为材料，利用生物信息学方法研究该转录因子编码区的变异，为其他植物WRKY抗病基因克隆及其研究提供理论依据。

1材料与方法

1.1供试材料

数据资料来源于美国国立生物技术信息中心NCBI（http：//ncbi.nlm.nih.gov/）核苷酸数据库和国家水稻数据中心（http：///），其中拟南芥有13种，AtWRKY40NM_106732、AtWRKY60NM_128058、AtWRKY48NM_124329、AtWRKY25NM_128578，对丁香假单胞菌起负调控作用[4-6]；AtWRKY18NM_119329的中度水平表达会引起PR基因表达及对丁香假单胞菌的抗性增强[7]；AtWRKY41NM_117177具有双重调控作用，能够抵抗细菌和真菌病原物的重要下游基因的产物，抗丁香假单胞菌[8]；AtWRKY70NM_115498，参与两条抗性信号转导途径的调控交叉点，即通过激活SA介导的抗病信号转导途径，同时又抑制JA介导的抗病信号转导，调控拟南芥的抗病反应，主要对丁香假单胞菌起抗病作用[9]；AtWRKY33NM_129404作为JA/ET介导途径中的正调控子，在抗真菌病原菌方面发挥作用，如防治灰霉病[10]；AtWRKY3NM_126385对抗腐生病原菌起正调控作用；AtWRKY4AF425835可以抗青枯病与腐生病原菌，超表达时对假单胞菌有毒小种的抗性增强，对软腐病菌抗性减弱[11]；AtWRKY29NM_118486是MAPK通路中可作为典型的WRKY基因参与拟南芥植株的抗病信号的转导[12]；AtWRKY6NM_104910可以抗细菌、病毒、卵菌和真菌[13]；AtWRKY27AF418310抗青枯病[14]。辣椒有3种，CaWRKY-aAY391747抗烟草花叶病毒[15]；CaWRKY2DQ402421抗丁香假单胞菌[16]；CaWRKY1AY229992通过负调控作用抗病菌[17]。欧芹3种，PcWRKY4AF204925、PcWRKY5AF204926均为抗大豆疫霉菌的激发子[18]；PcWRKY1PCU48831抗大豆疫霉菌[19]。毛白杨有1种，PtWRKY23EF051079抗叶锈病[20]。水稻2种，OsWRKY71AB190817参与赤霉素信号传导，脱落酸介导的信号传导，依赖于R基因的防卫反应信号途径，抗白叶枯病；OsWRKY13EF143611参与茉莉酸介导的信号传导、水杨酸介导的信号途径，抗白叶枯病和稻瘟病。

1.2转录因子系统发育树的构建

利用Maga5.0软件对NCBI数据库中搜索到的对病原菌有调控作用的转录因子和基因全长序列进行系统进化树的构建。采用Neighbor-Joining法构建系统发育树，对生成的系统发育树进行Bootstrap校正，得到最终的系统发育树。

1.3转录因子保守基序的分析

利用在线MEME4.8.0软件（http：//meme.sdsc.edu）对转录因子的氨基酸序列进行保守基序分析。

1.4转录因子编码蛋白质的三级结构分析

利用在线CPHmodels工具对9种蛋白质进行同源建模，并利用高级结构预测软件RasMol对各转录因子和基因编码的蛋白质三维结构进行分析。

2结果与分析

2.1不同植物抗病WRKY转录因子系统发育树的构建

对22个WRKY家族抗病转录因子进行系统发育树构建，结果（图1）表明，可以将这22个抗病WRKY转录因子分为2大类群，7个亚类群。第一大类群中的欧芹PcWRKY1，辣椒CaWRKY-a、CaWRKY2，拟南芥AtWRKY4、AtWRKY3、AtWRKY25、AtWRKY33都含有两个WRKY结构域。拟南芥WRKY抗病转录因子中对腐生病原菌起正调控作用的为AtWRKY3和AtWRKY4，二者抗腐生病原菌，起正调控作用[12]。

欧芹PcWRKY1对大豆疫霉菌有抗性作用[19]，拟南芥AtWRKY33对灰霉病起抗性作用[11]，而辣椒CaWRKY-a对烟草花叶病毒起抗性作用。从系统发生树（图1）上可以看出，这3个转录因子组成第一个亚类群，其中拟南芥AtWRKY33与辣椒CaWRKY-a亲缘性相近，而与欧芹PcWRKY1的亲缘性次之，但目前的研究表明其在抗病原理上并不相同，有待进一步研究。

拟南芥AtWRKY25和辣椒CaWRKY2聚为第二亚类群，二者均对丁香假单胞菌起调控作用；拟南芥AtWRKY3和AtWRKY4聚为第三亚类群，二者均对腐生病原菌起调控作用。

拟南芥AtWRKY48、毛白杨PtWRKY23和辣椒CaWRKY1聚为第四亚类群。研究表明，拟南芥AtWRKY48对丁香假单胞菌起负调控作用[5]，辣椒CaWRKY1对丁香假单胞菌、烟草花叶病毒等起负调控作用[17]，毛白杨PtWRKY23对叶锈病起抗性作用。

拟南芥AtWRKY6、AtWRKY18、AtWRKY60、AtWRKY40，水稻OsWRKY71和欧芹PcWRKY4聚为第五亚类群，其中对细菌、真菌、卵菌、病毒起抗性作用的拟南芥AtWRKY6[13]单独成一类，拟南芥AtWRKY18、AtWRKY60和AtWRKY40均对假单胞菌有抗性作用[4，7]，而拟南芥AtWRKY18和水稻OsWRKY71均会引起R基因表达抗病，且都是通过SA代谢途径起到抗病作用[4]，而欧芹PcWRKY4为抗大豆疫霉菌因子。

拟南芥AtWRKY27、AtWRKY29和水稻OsWRKY13聚为第六亚类群。在抗病方面，拟南芥AtWRKY27抗青枯病，AtWRKY29是MAPK通路中能够抵抗细菌和真菌病原物的重要下游基因的产物，水稻OsWRKY13参与茉莉酸介导的信号传导、水杨酸介导的信号途径，抗白叶枯病和稻瘟病。

拟南芥AtWRKY41、AtWRKY70与欧芹PcWRKY5聚为第七亚类群。研究表明，它们均属于锌指结构C2-HC（C-X7-C-X23-H-X1-C）型[21]，其中拟南芥AtWRKY41与AtWRKY70均对细菌具有抗病性，但抗病途径并不相同[8，10]，而欧芹PcWRKY5对大豆疫霉菌因子有抗性，它们在抗病方面并不完全相同。

2.2不同植物抗病WRKY转录因子保守基序的分析

由图2可知，22个抗病的WRKY转录因子都具有保守基序1和2，部分WRKY转录因子之间也有共性。系统发育树中第一大类群的1、2、3亚类群中的欧芹PcWRKY1，辣椒CaWRKY-a、CaWRKY2，拟南芥AtWRKY4、AtWRKY3、AtWRKY25和AtWRKY33都具有基序9和基序12，而第一大类群的其他亚类群和第二大类群的其他WRKY转录因子都不具有基序9和基序12。

第五亚类群的拟南芥AtWRKY6、AtWRKY18、AtWRKY60和AtWRKY40，水稻OsWRKY71，欧芹PcWRKY4都具有基序5和基序6，而第一大类群的其他亚类群和第二大类群的其他WRKY转录因子都不具有基序5和基序6。第四亚类群中辣椒CaWRKY1和毛白杨PtWRKY23特有的基序为基序18。第七亚类群的拟南芥AtWRKY41和AtWRKY70，欧芹PcWRKY5都具有基序17。研究表明，拟南芥AtWRKY18和水稻OsWRKY71通过水杨酸代谢途径抗病[4]，基序分析表明，二者共有基序1、2、4、5、6和14。拟南芥WRKY转录因子中对腐生病原菌抗性起正调控作用的AtWRKY4和AtWRKY3都具有基序11和基序10。许多拟南芥WRKY转录因子作为防卫信号的负调控因子起作用，如AtWRKY18、AtWRKY25、AtWRKY27、AtWRKY40、AtWRKY41、AtWRKY48和AtWRKY60，这些WRKY转录因子都具有基序1、2、6和5。拟南芥AtWRKY70编码的蛋白质参与两条抗性信号转导途径，一是通过激活SA介导的抗病信号转导途径，二是抑制JA介导的抗病信号转导途径，从而调控拟南芥的抗病反应[10]，其仅有基序1、2、19和20。

2.3不同植物抗病转录因子编码蛋白质的三级结构分析

高级结构决定蛋白质生物学功能，对蛋白质高级结构的预测和分析，有助于理解蛋白质结构与功能之间的相关性[22]。由图3可知，拟南芥AtWRKY4和AtWRKY25转录因子编码的蛋白质三级结构相似，均属于抗细菌型转录因子[6，12]。欧芹PcWRKY1和辣椒CaWRKY-a转录因子编码的蛋白质三级结构相似，辣椒CaWRKY-a对烟草花叶病毒具有抗性作用，而欧芹PcWRKY1对大豆疫霉菌有抗性作用。水稻OsWRKY13、欧芹PcWRKY4和PcWRKY5、拟南芥AtWRKY18和AtWRKY40编码的蛋白质三级结构相似。辣椒CaWRKY1和毛白杨PtWRKY23，拟南芥AtWRKY48和AtWRKY33编码的蛋白质三级结构相似，但其功能不尽相同[5，10]，有待进一步研究。研究表明，拟南芥AtWRKY18和AtWRKY6，欧芹PcWRKY1以及水稻OsWRKY13的C末端结构域可与（T）（T）TGAC（C/T）序列（W-box）相结合，产生特异性作用，参与植物防卫反应作用[23，24]。

3小结

通过对22个抗病WRKY家族转录因子进行系统发生树、基序以及蛋白质三级结构分析，得出22个抗病WRKY转录因子分为2个大类群，7个亚类群。第一大类群由欧芹PcWRKY1、PcWRKY4，辣椒CaWRKY1、CaWRKY-a、CaWRKY2，拟南芥AtWRKY4、AtWRKY3、AtWRKY25、AtWRKY33、AtWRKY48、AtWRKY6、AtWRKY18、AtWRKY60和AtWRKY40，毛白杨PtWRKY23，水稻OsWRKY71组成。拟南芥AtWRKY41、AtWRKY70、AtWRKY27和AtWRKY29，欧芹PcWRKY5，水稻OsWRKY13组成第二大类群。22个转录因子都具有基序1和2，系统发育树中第一大类群中的拟南芥AtWRKY4和AtWRKY25，欧芹PcWRKY1和辣椒CaWRKY-a具有相似的蛋白质三级结构，都具有基序9和基序12，拟南芥AtWRKY33和AtWRKY48具有相似的蛋白质三级结构，都具有基序18；系统发育树中第四亚类群中的辣椒CaWRKY1和毛白杨PtWRKY23具有相似的蛋白质三级结构。

参考文献：

[1]ISHIGUROS，NAKAMURAK.CharacterizationofacDNAencodinganovelDNA-bindingprotein，SPF1，thatrecognizesSP8sequencesinthe5’upstreamregionsofgenescodingforsporaminandβ-amylasefromsweetpotato[J].MolGenGenet.1994，244（6）：563-571.

[2]WUKL，GUOZJ，WANGHH，etal.TheWRKYfamilyoftranscriptionfactorsinriceandArabidopsisandtheirorigins[J].DNARes，2005，12（1）：9-26.

[3]EULGEMT，RUSHTONPJ，ROBATZEKS，etal.TheWRKYsuperfamilyofplanttranscriptionfactors[J].TrendsinPlantScience，2000，5（5）：200-206.

[4]XUXP，CHENCH，FANBF，etal.Physicalandfunctionalinteractionsbetweenpathogen-inducedArabidopsisWRKYl8，WRKY40andWRKY60transcriptionfactors[J].ThePlantCell，2006，18（5）：1310-1326.

[5]XINGDH，LAIZB，ZHENGZY，etal.Stress-andpathogen-inducedArabidopsisWRKY48isatranscriptionalactivatorthatrepressesplantbasaldefense[J].MolPlant，2008，1（3）：459-470.

[6]ZHENGZ，QAMARSA，CHENZ，etal.ArabidopsisWRKY33transcriptionfactorisrequiredforresistancetonecrotrophicfungalpathogens[J].PlantJ，2006，48（4）：592-605.

[7]CHENC，CHENZ.PotentiationofdevelopmentallyregulatedplantdefenseresponsebyAtWRKY18，apathogen-inducedArabidopsistranscriptionfactor[J].PlantPhysiology，2002，129（2）：706-716.

[8]ASAIT，TENAG，PLOTNIKOVAJ，etal.MAPkinasesignallingcascadeinArabidopsisinnateimmunity[J].Nature，2002，415：977-983.

[9]LIJ，BRADERG，PALVAET.TheWRKY70transcriptionfactor：Anodeofconvergenceforjasmonate-mediatedandsalicylate-mediatedsignalsinplantdefense[J].ThePlantCell，2004，16（2）：319-331.

[10]ZHENGZ，MOSHERSL，FANB，etal.FunctionalanalysisofArabidopsisWRKY25transcriptionfactorinplantdefenseagainstPseudomonassyringae[J].BMCPlantBiology，2007（7）：1-13.

[11]RAMAMOORTHYR，JIANGSY，KUMARN，etal.AcomprehensivetranscriptionalprofilingoftheWRKYgenefamilyinriceundervariousabioticandphytohormonetreatments[J].PlantCellPhysiology，2008，49（6）：865-879.

[12]LAIZB，VINODKM，ZHENGZY，etal.RolesofArabidnpsisWRKY3andWRKY4transcriptionfactorsinplantresponsestopathogens[J].BMCPlantBiology，2008（8）：1-13.

[13]CHENWQ，PROVARTNJ，GLAZEBROOKJ，etal.ExpressionprofilematrixofArabidopsistranscriptionfactorgenessuggeststheirputativefunctionsinresponsetoenvironmentalstresses[J].ThePlantCell，2002，14（3）：559-574.

[14]MUKHTARMS，DESLANDESL，AURIACMC，etal.TheArabidopsistranscriptionfactorWRKY27influenceswiltdiseasesymptomdevelopmentcausedbyRalstoniasolanacearum[J].PlantJ，2008，56（6）：935-947.

[15]PARKCJ，SHINYC，LEEBJ，eta1.AhotpeppergeneencodingWRKYtranscriptionfactorisinducedduringhypersensitiveresponsetoTobaccomosaicvirusandXanthomonascampestris[J].Planta，2006，223（2）：168-179.

[16]OHSK，YISY，YUSH，eta1.CaWRKY2，achilipeppertranscriptionfactor，israpidlyinducedbyincompatibleplantpathogens[J].MolCells，2006，22（1）：58-64.

[17]OHSK，BAEKKH，YISY，etal.CapsicumannuumWRKYproteinCaWRKY1isanegativeregulatorofpathogendefense[J].NewPhytologist，2008，177（4）：977-989.

[18]CORMACKRS，EULGEMT，RUSHTONPJ，etal.Leucinezipper-containingWRKYproteinswidenthespectrumofimmediateearlyelicitor-inducedWRKYtranscriptionfactorsinparsley[J].BiochimicaetBiophysicaActa，2002，1576（1-2）：92-100.

[19]ULGEMT，RUSHTONPJ，SEHMELZERE，etal.Earlynucleareventsinplantdefencesignaling：RapidgeneactivationbyWRKYtranscriptionfactors[J].EMBOJ，1999（18）：4689-4699.

[20]WIMG，MANSOURK，KRZYSZTOFW，etal.AroleforAtWRKY23infeedingsiteestablishmentofplant-parasiticnematodes[J].PlantPhysiology，2008，148；358-368.

[21]田云，卢向阳，彭丽莎，等.植物WRKY转录因子结构特点及其生物学功能[J].遗传，2006（12）：1607-1612.

[22]陈克克，武雪.植物查耳酮异构酶生物信息学分析[J].生物信息学，2009，7（3）：163-167.

分子生物学篇5

运用分子生物学实验技术探索生命科学的奥秘，构建完善的实验教学体系是分子生物实验学教学的重要任务，在传统的教学模式下，分子生物学实验教学需要配合实验室的建设以及实验资源的配置情况，既缺乏有效的实验教学方法，又没有形成独立的分子生物学实验教学体系，对分子生物学实验教学的效率也产生了较大的影响，所以需要通过有效的途径促进分子生物实验教学体系的完善，促进其教学效率的提升。

一、分子生物实验教学存在的问题

1.实验室以及实验资源有限

分子生物学是一门新兴学科，因此在高校教育活动的开展方面仍然会受到诸多因素的影响，其中最重要的就是资金的投入。当前，高校在分子生物学实验室的建设方面投入的资金十分有限，与其他经典学科相比显然更少，但是分子生物学实验对于实验室以及实验设备都有较高的要求，很多设备都需要从国外进口，价格十分昂贵，很多高校在资金的负担方面都有很大的压力，因此也影响了分子生物学实验教学的效率。

2.缺乏足够的实验技术人员

分子生物学在我国教育体系中的起步时间相对较晚，所以相关的教学人员和技术人员的数量十分有限，很多高校在分子生物学实验教学方面都需要聘请专门的技术人员，而人员的缺乏也成为了限制分子生物学实验教学的另一个重要因素。虽然我国教育机构也在积极培养分子生物学的专业技术人员，但是人员的数量以及其成长速度，都无法满足当前分子生物学实验教学的需求，不能保证分子生物学实验教学的有效开展。

3.教学内容的设置缺乏科学性

分子生物学是一门跨学科的综合性教育课程，因此其教学内容涉及到生物、医学以及药学等多个领域，这就涉及到知识的连接性与渗透性，因此在分子生物学实验教学的内容设置方面，需要考虑其综合性。但是从当前分子生物学实验教学的内容设置方面来看，显得较为单一，往往只是集中在某个领域，缺乏对实验教学系统的考虑，而且没有形成科学的实验教学评价体系，对于分子生物学实验教学的效果无法做出准确、科学的评价，无法为后续教学活动的开展提供必要的依据。

二、分子生物学实验教学的改进策略

1.加大实验室和实验设备的资金投入

高校现有的实验室设备和资源无法满足分子生物学实验教学的需求，因此需要加大实验室以及实验设备的资金投入，积极引进国外先进的实验设备，提高分子生物学实验的精准性，才能提高分子生物学实验教学的有效性。同时，为了保证分子生物学实验教学的有效开展，需要加大相关技术人员和实验教学人员的素质培养，为分子生物学实验教学的有效开展提供足够保障。

2.完善分子生物学实验教学的内容

根据分子生物学的特点以及教学大纲的要求，在注重分子生物学常规实验内容的基础上，适当加入更多可以凸显专业特色的实验教学内容，如大肠杆菌活化、质粒DNA提取等，注重分子生物学与其他相关学科的结合。同时在实验教学的选取方面，要考虑到学生对于知识的掌握程度，由浅入深、循序渐进，使学生可以参与到实验中，并且感受分子生物学的神奇，才能激发学生求知的欲望，获得良好的学习效果。

3.创新实验教学方法

为了提高分子生物学实验教学的有效性，需要改进传统的教学方法。分子生物学实验教学中包含很多复杂的实验，学生理解和记忆的难度都较大，如果教师仅仅采用示范和讲解的方法，显然无法给学生留下深刻的记忆，因此要对现有的实验教学方法进行必要的调整，使每个学生都可以参与到实验中，亲自操作和演示，也可以在教师的指导下由学生自行设计实验方案，这种方法可以激发学生的兴趣，同时也有利于培养学生的自主学习能力和研究能力，对于提高学生的综合实验能力有较大的帮助。

4.构建科学的实验教学评价体系

对实验教学的结果做出准确、客观的评价，可以了解学生的学习情况以及对知识的掌握情况，同时也可以为后续教学活动的调整提供必要的依据，有利于提高实验教学的针对性和可操作性，促进分子生物实验教学改革的不断深化。

分子生物学篇6

进入21世纪后，分子生物学的发展迅猛，新技术新手段层出不穷并已渗透到各个学科;分子生物学理论与技术已经成为人们认识生命本质和改造生物特性的有力武器。

然而，我们在指导大学生科技创新活动中发现：大多数学生(即使考试成绩很好的学生)很难能应用所学的分子生物学理论与技术设计出科学研究的实验方案;我们调查也发现：很多硕士研究生在利用分子生物学理论与技术设计科学研究实验方案时仍困难重重，这说明我们传统的“老师讲、学生听、再考试”按部就班的生物化学与分子生物学教学模式已经很难实现“培养高素质创新性人才”的目标。那么，如何在教学中引导学生进行科技创新?

随着近年来分子生物学的飞速发展，给生物化学与分子生物学教学带来一些问题，主要体现为：教学学时的不足与教学内容的扩增;学生理论知识的学习与科学研究实验环节的严重脱离，这是造成分子生物学知识在应用中“困难重重”的主要原因。

研究型教学也称主题研究，是在美国布鲁纳的“发现式学习模式”和瑞士皮杰的“认知发展学说”基础上构建的教学模式[1]，是在老师指导下有目的地相对独立地对教学内容相关的实际问题进行探索研究，从而提高学生运用知识解决实际问题的能力，从而培养出具有独立思考研究能力的创新型及应用型人才。

“开展大学生创新教育、培养高素质创新性人才”是高等教育改革与持续发展的一个重要主题。为坚持“教学以学生为本”的原则，以培养“实践能力强、综合素质高”的创新型医学人才为中心，我们以“肿瘤微环境与免疫治疗湖北省重点实验室”为平台，以教师承担的科研项目为引导，在生物化学与分子生物学理论及实验教学中探索并实践“研究型教学”模式。

1.优化和整合理论教学内容，夯实学生创新基础。生物化学与分子生物学发展快速，新技术、新方法、新成果不断涌现。我们根据教学大纲要求，优化、整合教学内容：删除淘汰的内容，合并重复的内容，增加新出现的内容。在课堂讲授中，将国内外一些最新分子生物学研究成果、发展动态及科学前沿知识充实到教学内容中;介绍分子生物学新技术在疾病诊断、治疗、预防中的最新进展，使学生明白生物化学与分子生物学在医学中的重要性。

2.利用多种现代化教学方法和手段，激发学生科技创新兴趣。生物化学与分子生物学课堂内容丰富、信息量大，而教学课时少。因此，我们在理论教学中将教学内容分为讲授和自学两部分：在讲授中，利用多媒体等多种现代化教学手段，将难点和抽象的内容以动画的形式反应出来，使教学内容直观化，增加学生对知识的掌握;在自学中，充分利用网络教学平台实现师生之间、生生之间的交流互动;同时将教师承担的科研课题设置成科研专题，让学生带着科研专题的问题开展学习。

3.加强实践教学，培养学生科技创新能力。我们在重视理论知识教学的基础上，加强实践教学与理论教学相结合。我们重新组合实验内容，实行“三型实验原则”(即将实验分为验证型实验、综合型实验、研究型实验)：减少基础性验证型实验、增加设计性综合型实验、开展创新性研究型实验。

在课堂内的基础性实验部分：减少传统的验证性及临床生化指标测定的实验项目及学时数，使实验项目主要集中于基本操作、比色技术、离心技术、层析技术及电泳技术等方面的实验;对基本的规范化实验操作方法及常规实验技术(如比色、离心、层析、电泳等技术)操作流程录像后上传到课程网站中以便学生对照学习。

在课堂内的设计性综合型实验部分：我们组织学生针对教学中遇到的问题设计研究方案。例如，在肝脏生物化学中提到：白蛋白主要是由肝脏合成，而白蛋白又是临床医疗和科研中常用制剂，如何提取出有活性的白蛋白?如何利用生物技术大量生产白蛋白?通过讨论，使学生了解解决这一问题所依据的蛋白质理化性质和分离纯化、基因表达、基因重组、PCR等理论知识。通过设计白蛋白分离纯化与鉴定实验，在对蛋白质理化性质加深理解的同时，使学生掌握合理运用盐析沉淀、离子交换层析等技术操作流程;在此基础上，启发学生运用基因重组、RT-PCR等分子生物学技术设计重组表达白蛋白的实验方案。指导教师对学生设计的研究方案可行性和合理性进行点评及修改，学生在老师指导下，在课堂内开展上述设计性综合型实验。

4.在课堂外的创新性研究型实验部分：学生组成多个研究小组(3～5人/组)对教师承担的科研课题(已设置成多个科研专题)查阅文献和资料后进行创新性科研专题申请书的撰写;指导老师根据申请书质量及个人兴趣爱好挑选部分研究小组开展科研专题的实验研究;在此过程中，学生利用课余时间在老师指导下开展创新性实验研究，从而进一步培养科技创新能力。

5.研究型教学模式在生物化学与分子生物学教学中的效果：通过研究型教学模式在三峡大学医学院临床医学专业的生物化学与分子生物学教学中的探索与实践，我们发现学生的考试成绩显著高于未经过研究型教学模式的班级;学生的动手操作能力也显著高于未经过研究型教学模式训练的学生。通过研究型教学模式，学生的科研素质和创新能力得到提高，激发了学生对生物化学与分子生物学的学习兴趣，极大调动了学生的学习积极性。通过学生课外完成的科研专题研究，学生以第一作者在CSCD核心期刊发表研究论文7篇;指导老师在指导大学生科研专题的同时，圆满完成了自己所承担的科研课题的研究;同时老师通过完成科研课题，促进自己的教学水平。

总之，通过上述一系列的探索与实践，能充分调动学生学习积极性，开阔视野，增加学生对生物化学与分子生物学及科技创新活动的兴趣;更重要的是能提高学生的实践动手能力，培养学生的科技创新能力;同时，老师通过完成科研课题，带动人才培养;能使教师把教学与科研有机结合起来，以科研促进教学;使教师不断更新教学内容，不断改善教学框架，形成囊括最新知识框架的教学体系，从而使《生物化学与分子生物学》教学质量得以进一步提高;即充分证明研究型教学模式在生物化学与分子生物学教学实践中是有效和可行的。