時(shí)間:2022-11-11 11:04:47
序論:在您撰寫分子生物學(xué)論文時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1.1采集地點(diǎn)的選擇伊寧縣位于東經(jīng)80°13′~82°42′,北緯43°35′~44°29′之間,東鄰尼勒克縣,西與伊寧市和霍城縣接壤,南鄰伊犁河,與察布查爾、鞏留兩縣隔河相望。同時(shí),位于伊犁河谷中部,水草豐富,境內(nèi)的伊寧口岸是伊犁地區(qū)重要的貿(mào)易口岸。
1.2實(shí)驗(yàn)材料
1.2.1蜱的來源2013年4-5月,從伊寧縣的2個(gè)采集點(diǎn)、2個(gè)綿羊群,每群>30只,均未藥浴,采集其體表寄生蜱,共獲得硬蜱324只,放置于潮濕陰暗處,以保持其存活。
1.2.2主要試劑PCR所用試劑均購自上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司;DNA提取試劑盒(DNeasyBloodTissueKit)購自德國Qiagen公司;其他試劑均為分析純。
1.3實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1蜱種鑒定參照《中國經(jīng)濟(jì)昆蟲志》[9],用普通解剖顯微鏡將324只蜱進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定,初步分類后,從中選取50只用配備數(shù)碼照相功能的解剖顯微鏡(LEICAM165C)拍攝圖片,對(duì)蜱的盾板、假頭、假頭基、肛側(cè)板、氣門板、第一緣垛、孔區(qū)(雌蜱)等形態(tài)進(jìn)行對(duì)比觀察并測(cè)量[11]。1.3.2蜱的處理和DNA提取將蜱標(biāo)本分別依次用濃度為70%、50%、30%、10%的乙醇溶液于37℃搖床中振蕩沖洗1h,再用超純水反復(fù)沖洗,干燥。最后置于消毒滅菌的1.5mlEP管中。按照DNA提取試劑盒使用說明書提取蟲體基因組DNA,置-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.3基因擴(kuò)增用上游引物5′-CTGCTCAATGATTTTTTAAATTGCTGTGG-3′,下游引物5′-CCGGTCTGAACTCAGATCAAGT-3′擴(kuò)增線粒體16SrRNA序列[12];上游引物5′-CAAAAWCCTGGTAAAATTAAA-3′和下游引物5′-GCACTATCAAGCAACACGACT-3′擴(kuò)增COⅠ序列[10]。25μlPCR反應(yīng)體系:模板1.5μl(約50ng),上游和下游引物各0.75μl(75pmol),50mmol/LKCl,10mmol/LTris⁃HCl(pH8.3),1.5mmol/LMgCl2,1單位TaqDNA聚合酶。PCR反應(yīng)循環(huán)參數(shù)為:①16SrRNA為94℃預(yù)變性5min,92℃變性30s,54℃退火30s,72℃延伸30s,共38個(gè)循環(huán),72℃終延伸8min。②COⅠ為94℃預(yù)變性5min,92℃變性30s,50℃退火30s,72℃延伸60s,共38個(gè)循環(huán),72℃終延伸8min。擴(kuò)增片段后送上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司測(cè)序。1.3.4序列分析及系統(tǒng)進(jìn)化樹構(gòu)建結(jié)合GenBank登錄的圖蘭扇頭蜱的16SrRNA和COⅠ參考序列,將本實(shí)驗(yàn)PCR擴(kuò)增的6條16SrRNA及6條COⅠ序列測(cè)序結(jié)果與參考序列比對(duì),運(yùn)用Mega5.0軟件的ClustalX程序分析,計(jì)算遺傳距離并構(gòu)建遺傳進(jìn)化樹。
2結(jié)果
2.1蜱種鑒定所鑒定蜱共324只(168、156),蟲體體型較小,雌蟲體長(zhǎng)3.2~5.5mm,雄蟲體長(zhǎng)2.9~3.6mm,呈褐色,背腹扁平似卵圓形,芝麻至米粒大,雌蜱飽血后可膨脹達(dá)蓖麻籽大。體分為假頭和軀體兩個(gè)主要部分(圖1A)。假頭基呈六角形,側(cè)角明顯,后緣微凹(圖1B)。雄蜱盾板覆蓋整個(gè)背部,雌蜱盾板覆蓋背前部,前部較窄,后部圓鈍,盾板遍布刻點(diǎn),以細(xì)刻點(diǎn)居多,粗刻點(diǎn)少而零散(圖1C)。眼卵圓,靠近盾板前部邊緣。須肢粗短,中部最寬,前端稍窄。雄蜱氣門板長(zhǎng)卵形(圖1D)。體端有緣垛,中垛大于邊垛,常有尾突(圖1E)。有肛溝,雄性肛側(cè)板后緣內(nèi)斜明顯,內(nèi)緣具角突,長(zhǎng)約為寬的2.5~3.0倍,內(nèi)緣中部稍凹,后緣向內(nèi)顯著傾斜,其后方凸角明顯(圖1F)。結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)[9,13]認(rèn)為伊寧縣的蜱具有硬蜱科扇頭蜱屬圖蘭扇頭蜱的特征。但由于吸血、飽血雌蜱及部分未成熟或形態(tài)變異的雄蜱,僅用傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)分類方法不能準(zhǔn)確區(qū)分。因此,從324只中選出6只雌雄分別具有形態(tài)差異的蜱(4、2),根據(jù)采集地點(diǎn)分別將其命名為YN-1、YN-2、YN-3、YN-4、YN-5和YN-6。YN-1為當(dāng)?shù)氐湫托坌詧D蘭扇頭蜱;YN-2和YN-3為半飽血雌蜱,因其腹部吸血膨脹已無法觀察緣垛,肛側(cè)板和副肛側(cè)板難以區(qū)分形態(tài)且邊界不清;YN-4、YN-5和YN-6為部分形態(tài)特征改變雄蜱,YN4和YN5體端較寬似倒置三角形與典型的圖蘭扇頭蜱卵圓形體端不同,且YN5氣門板呈長(zhǎng)逗點(diǎn)形與血紅扇頭蜱氣門板相似;YN6肛側(cè)板后緣圓鈍,凸角不明顯。因此對(duì)這6只蜱采用分子生物學(xué)方法進(jìn)一步分析,對(duì)上述形態(tài)學(xué)鑒定結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證。
2.2分子生物學(xué)鑒定
2.2.1PCR擴(kuò)增通過PCR擴(kuò)增上述形態(tài)學(xué)差異較大的6只圖蘭扇頭蜱線粒體DNA,產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳分析,均獲得特異性很好的PCR產(chǎn)物,與預(yù)期目的片段一致(16SrRNA約為460bp,COⅠ約為760bp)。
2.2.2圖蘭扇頭蜱16SrRNA和COⅠ基因片段組成利用Mega5.0軟件計(jì)算6只圖蘭扇頭蜱的16SrRNA和COⅠ基因片段堿基組成。16SrRNA基因片段A、T、C、G的平均堿基含量分別為36.68%、37.12%、10.7%和15.5%,堿基A+T平均含量是73.78%。COⅠ基因片段A、T、C、G的平均堿基含量分別為38.56%、31.78%、14.12%和15.54%,堿基A+T平均含量是70.34%。
2.2.3圖蘭扇頭蜱基因序列比對(duì)及系統(tǒng)進(jìn)化樹運(yùn)用Mega5.0軟件的ClustalX程序進(jìn)行多重序列比對(duì)后,16SrRNA獲得2種不同序列,并登錄GenBank,登錄號(hào)分別為KF547987和KF547989;COⅠ獲得3種不同序列,登錄號(hào)分別為KF688136、KF688137和KF688138。各結(jié)合GenBank登錄的3種扇頭蜱的參考序列構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹。6只圖蘭扇頭蜱16SrRNA基因片段的遺傳變異很小,共檢測(cè)出2個(gè)單倍型,1個(gè)變異位點(diǎn)。其中YN-2、YN-3、YN-4和YN-5序列相同,為一種單倍型;YN-1、YN-6在216位點(diǎn)處為轉(zhuǎn)換位點(diǎn)(T-C),為一種單倍型?;蛐蛄斜容^結(jié)果顯示同源性均在99.5%以上,遺傳距離為0.3%~0.5%。而上述6只圖蘭扇頭蜱的COⅠ基因片段序列變異較大,共檢測(cè)出3個(gè)單倍型,4個(gè)變異位點(diǎn)。YN-1、YN-2和YN-6序列相同,為一種單倍型;YN-3和YN-5檢測(cè)到3個(gè)變異位點(diǎn),均為轉(zhuǎn)換位點(diǎn)(A-G),無插入/缺失和顛換現(xiàn)象;YN-4在上述變異基礎(chǔ)上,于574位點(diǎn)處發(fā)生轉(zhuǎn)換(A-G)?;蛐蛄斜容^結(jié)果顯示同源性均在98.6%以上,遺傳距離為0.3%~1.9%。
3討論
從2002年開始,我們結(jié)合我校人才培養(yǎng)目標(biāo)及具體情況,制定了本科生《分子生物學(xué)實(shí)踐》及《基因工程實(shí)踐》的教學(xué)大綱,開設(shè)了相應(yīng)獨(dú)立的實(shí)踐課程,設(shè)計(jì)了質(zhì)粒提取、PCR技術(shù)、DNA電泳、限制性內(nèi)切酶技術(shù)、DN段的膠回收、外源基因的連接及重組DNA的轉(zhuǎn)化、篩選和鑒定等最基本需要掌握的實(shí)踐。同時(shí),我們還自編了內(nèi)容詳細(xì)、操作具體的實(shí)踐教材。從2002年第一次開課至今已經(jīng)過去了十多年,實(shí)踐課取得了一定的成績(jī),根據(jù)課上學(xué)生上課情況和完成的實(shí)踐報(bào)告上看,學(xué)生反應(yīng)良好,能積極動(dòng)手動(dòng)腦并提出問題,實(shí)踐報(bào)告也完成得認(rèn)真、仔細(xì)。學(xué)生掌握了這些基本實(shí)踐的原理和操作,對(duì)將來從事中藥相關(guān)領(lǐng)域的研究工作有一定的幫助。但是在這十多年的教學(xué)實(shí)踐中,我們也發(fā)現(xiàn)了問題,由于該課程的實(shí)踐內(nèi)容全都是驗(yàn)證性實(shí)踐,實(shí)踐設(shè)計(jì)為“教師包辦型”,從試劑配制到操作步驟教師都已經(jīng)準(zhǔn)備好,學(xué)生只是按照規(guī)定的步驟按部就班地做實(shí)踐就行了,在這樣的教學(xué)模式下學(xué)生的行為受到限制,對(duì)教師和教材依賴性強(qiáng),限制了發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)思維的空間。
二、改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)綜合性和連貫性
由于驗(yàn)證性實(shí)踐限制了學(xué)生發(fā)揮主動(dòng)思維的空間,因此,必須建立分子生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新培養(yǎng)新模式,從驗(yàn)證性實(shí)踐過渡到以設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)踐為主,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生在科研中的綜合思維能力及實(shí)際動(dòng)手操作能力,變被動(dòng)灌輸為主動(dòng)思考,為學(xué)生今后進(jìn)實(shí)踐室從事相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究做準(zhǔn)備。我們?cè)诟母镏袕?qiáng)調(diào)實(shí)踐的綜合性和連貫性,如學(xué)習(xí)重組DNA技術(shù)時(shí),我們安排了5個(gè)實(shí)踐:重組質(zhì)粒的提取,DNA的酶切,DNA凝膠電泳及片斷的膠回收,外源基因的連接,重組DNA的轉(zhuǎn)化、篩選及鑒定。這五個(gè)實(shí)踐包括了重組DNA技術(shù)的五個(gè)核心內(nèi)容“分、切、接、轉(zhuǎn)、篩”。我們把這5個(gè)實(shí)踐串聯(lián)成一個(gè)綜合實(shí)踐,使其具有連貫性。每次實(shí)踐結(jié)束時(shí)的樣品正好是下次實(shí)踐的材料,這些實(shí)踐將變成一整套前后關(guān)聯(lián)的有機(jī)整體,一環(huán)扣一環(huán),只有這5個(gè)實(shí)踐全部操作成功了,才能最后得到自己需要的克隆。這種綜合性實(shí)踐使學(xué)生在整個(gè)過程中面臨著挑戰(zhàn),也使最終成功得到產(chǎn)物的學(xué)生有成就感;不僅能培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐操作能力,還能培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神和對(duì)科學(xué)研究的興趣。
三、開放型教學(xué)模式,提高教學(xué)質(zhì)量
在傳統(tǒng)的實(shí)踐課教學(xué)中,學(xué)生除了在規(guī)定的上課時(shí)間,機(jī)械地完成規(guī)定的實(shí)踐任務(wù)外,幾乎沒有機(jī)會(huì)進(jìn)入實(shí)踐室,學(xué)生的主觀能動(dòng)性得不到發(fā)揮。開放實(shí)踐室,為學(xué)有余力的學(xué)生提供更多時(shí)間和空間顯得很有必要的。但對(duì)于多數(shù)中醫(yī)院校來說,由于實(shí)踐室資源緊張,在開放方面一直實(shí)行得不夠。這次,我們嘗試對(duì)學(xué)生開放實(shí)踐室,鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)入實(shí)踐室,開展相關(guān)的分子生物學(xué)實(shí)踐研究,取得了一些成績(jī)。我們首先在課堂上向?qū)W生介紹本課程組教師在課題研究中所用到分子生物學(xué)實(shí)踐技術(shù)。有不少學(xué)生對(duì)教師的科研課題感興趣,我們組織感興趣的學(xué)生,在業(yè)余時(shí)間來課題組和教師一起進(jìn)行了相關(guān)分子生物學(xué)的實(shí)踐研究。通過和研究生共同實(shí)踐,加強(qiáng)了理論課的知識(shí)。其次,我們組織學(xué)生利用所學(xué)到的分子生物學(xué)知識(shí),以小組為單位,通過課下查閱資料,完成了科研小課題的實(shí)踐設(shè)計(jì)。學(xué)生在課堂上討論了他們?cè)O(shè)計(jì)的小課題,通過教師評(píng)價(jià)并與教師一起討論,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)了學(xué)生活躍的思維,通過討論進(jìn)一步修正方案,使其更加完善。同時(shí),教師利用業(yè)余時(shí)間,組織感興趣的學(xué)生進(jìn)行了正式實(shí)踐。最后,在課堂中,我們抽出15分鐘,讓做實(shí)踐的學(xué)生講了具體實(shí)踐的體會(huì)和出現(xiàn)的問題,與大家分享成功的快樂和失敗的經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生聽得都非常認(rèn)真,討論得也很熱烈,大家都覺得這種實(shí)踐教學(xué)模式非常好,增長(zhǎng)了很多知識(shí),如果時(shí)間允許,希望能多些這種實(shí)踐教學(xué)模式。
生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)既是實(shí)踐教學(xué)的課堂,又是學(xué)生理解、掌握和運(yùn)用知識(shí)的重要途徑。利用生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課可以進(jìn)一步拓展其與理論知識(shí)相聯(lián)系的空間。然而在實(shí)驗(yàn)課上,我們發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生只會(huì)按部就班地操作,只重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確與否,采取應(yīng)付了事的做法。因此,在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)我們可以采用提問等方式幫助學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固相關(guān)的理論知識(shí),引出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,這樣學(xué)生就會(huì)充分認(rèn)識(shí)到理論知識(shí)對(duì)于指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)操作的重要性;而另一方面,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)總結(jié)分析,通過實(shí)驗(yàn)操作也加深了對(duì)理論知識(shí)的進(jìn)一步理解。實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)激發(fā)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的興趣,增強(qiáng)其獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的信心,注意并引導(dǎo)其注重觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,遇到實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致的情況,我們應(yīng)鼓勵(lì)他們自己尋找原因,從而培養(yǎng)他們敏銳的觀察力和鍛煉他們分析、解決問題的能力。例如在“溫度影響尿素酶活性因素”的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)該是55度反應(yīng)的試管中顏色最深,可部分學(xué)生做出的結(jié)果不盡相同,這就要引導(dǎo)他們思考分析在實(shí)驗(yàn)操作中是否注意“預(yù)溫”、“按一定順序滴加試劑”等細(xì)節(jié)。
2實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)基本實(shí)驗(yàn)技能
熟練扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能是能否做好一個(gè)實(shí)驗(yàn)的先決條件,規(guī)范操作是保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可信的必要前提。因此在第一次做實(shí)驗(yàn)時(shí)就要給學(xué)生強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)技能在實(shí)驗(yàn)過程中的重要性,以便學(xué)生自主加強(qiáng)基本技能和基本操作的訓(xùn)練,如試管、燒杯的刷洗,刻度吸管、加樣槍的使用等。教師要認(rèn)真示范,不僅要教會(huì)學(xué)生如何使用,而且要求學(xué)生熟練掌握使用方法,對(duì)可能的錯(cuò)誤操作進(jìn)行特別的提醒。實(shí)驗(yàn)中不斷巡視督促,及時(shí)指正學(xué)生在操作過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。對(duì)首次使用的儀器簡(jiǎn)要介紹其原理,嚴(yán)格按儀器的操作規(guī)程進(jìn)行示范,讓學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范操作的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,從而提高實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量。
3實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)積極探索新的教學(xué)模式
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是以驗(yàn)證性、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)為主;且實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容稍顯陳舊,技術(shù)手段滯后,不能反映當(dāng)今科學(xué)的前沿。同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果較明確,容易造成學(xué)生興趣不高、消極怠工,編造數(shù)據(jù)或是抄襲報(bào)告的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生[2]。近年來,生命科學(xué)尤其是分子生物學(xué)的發(fā)展迅速極快,應(yīng)盡可能地讓學(xué)生接觸和了解更多的新技術(shù)、新知識(shí)。同時(shí)為了順應(yīng)醫(yī)學(xué)發(fā)展的需要,培養(yǎng)基本功扎實(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)的高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才,我們改變?cè)薪虒W(xué)理念,積極探索新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分成2個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K,即生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),涵蓋了生物化學(xué)與分子生物學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù),鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手與思考能力,體現(xiàn)了設(shè)計(jì)性和綜合性,也促進(jìn)了師資隊(duì)伍學(xué)術(shù)水平和教學(xué)水平的提高。
例如我們將“影響酶活性因素”調(diào)整為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),通過設(shè)立相關(guān)的問題和討論點(diǎn),指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、合理制定方案、自行開展實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生思考、討論、分析和評(píng)價(jià)問題。這種提問式、引導(dǎo)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式始終讓學(xué)生處于主體地位,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,活躍課堂氣氛,有助于學(xué)生科研素養(yǎng)的養(yǎng)成和創(chuàng)新綜合能力的培養(yǎng)。同時(shí)也進(jìn)一步增強(qiáng)了教學(xué)老師的綜合素質(zhì),提高了教學(xué)的品質(zhì),從而達(dá)到實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)互融互動(dòng)的良好效果[3]。而通過綜合性大實(shí)驗(yàn)的開設(shè),有助于學(xué)生對(duì)于各章節(jié)理論知識(shí)的掌握和融會(huì)貫通。例如我們開設(shè)了“基因組DNA的提取、檢測(cè)及PCR擴(kuò)增”、“質(zhì)粒DNA抽提、酶切、連接”、“感受態(tài)細(xì)胞的制備及重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化鑒定”三個(gè)分子生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn),構(gòu)成了一個(gè)完整的基因工程的實(shí)驗(yàn)流程,使學(xué)生對(duì)重組DNA技術(shù)的基本原理和操作步驟有了直觀的認(rèn)識(shí),并掌握了離心、電泳、分光光度技術(shù)等生化重要技術(shù)。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)之間環(huán)環(huán)相扣,相輔相成,前一個(gè)實(shí)驗(yàn)的成功與否直接會(huì)影響接下來的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此如果想完整地做好一個(gè)綜合性大實(shí)驗(yàn),學(xué)生的注意力會(huì)更加集中,而且在實(shí)驗(yàn)的過程中無論從理論知識(shí)方面,還是實(shí)驗(yàn)技能的操作方面都會(huì)得到很大程度的提高。
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);課程教學(xué);改革研究;創(chuàng)新生物學(xué)人才
分子生物學(xué)的目標(biāo)是在分子水平上闡明細(xì)胞活動(dòng)的規(guī)律,從而揭示生命的本質(zhì)[1]。雖然它在生物類專業(yè)課程體系中充當(dāng)著重要角色,對(duì)生命科學(xué)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,但是分子生物學(xué)的教學(xué)卻因?yàn)檎n程內(nèi)容多,學(xué)科交叉廣,理解難度高,信息量大,知識(shí)更新快而使教學(xué)效果差強(qiáng)人意,集中表現(xiàn)為教師授課難和學(xué)生學(xué)習(xí)難。這種現(xiàn)狀不但困擾著老師和同學(xué),也與大學(xué)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)不相適應(yīng)。如何克服分子生物學(xué)課堂教學(xué)的“瓶頸”?本人在從事十多年的分子生物學(xué)教學(xué)過程中,努力研究和探索多種形式的教學(xué)改革,力求提升教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。
一、教學(xué)內(nèi)容的合理組織
分子生物學(xué)的教學(xué)除了選用好的教材,制定完善的教學(xué)大綱,如何組織教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)的一個(gè)非常重要環(huán)節(jié)[2]。教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生的應(yīng)該是完整、清晰的、有層次、條理的知識(shí)。我們?cè)诮M織教學(xué)的過程中,首先從提高自身學(xué)科素養(yǎng)著手?!耙槐窘滩臅瑪?shù)種參考書”,除分子生物學(xué)國內(nèi)、國外各類版本外,與分子生物學(xué)相互交叉和滲透的其他學(xué)科,如細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué),我們也都進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和強(qiáng)化,不斷夯實(shí)專業(yè)知識(shí)、拓展專業(yè)領(lǐng)域,基本構(gòu)建了分子生物學(xué)完整的知識(shí)體系,具備了對(duì)教材處理的前提。既避免了教學(xué)中各學(xué)科的重復(fù),也進(jìn)一步凝練了知識(shí)。此外,我們還通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)向全國優(yōu)秀教師學(xué)習(xí),在不斷的探索中總結(jié)出了教學(xué)內(nèi)容合理組織的一些思路。1.思維導(dǎo)學(xué)模式。在DNA復(fù)制教學(xué)環(huán)節(jié),知識(shí)點(diǎn)多,并且較分散,很容易在教學(xué)中造成學(xué)習(xí)困難和知識(shí)混淆的現(xiàn)象,針對(duì)這章教學(xué)的特點(diǎn),我們采用了思維導(dǎo)學(xué)模式,收到了非常好的教學(xué)效果。2.重點(diǎn)、難點(diǎn)解讀。本科教學(xué)形式多樣化,也更提倡學(xué)生的自主學(xué)習(xí),但并不是淡化了教師的教學(xué),反而對(duì)教師提出了更高的要求[3]。教師必須圍繞每堂課的教學(xué)目的,合理組織和引導(dǎo)學(xué)生理解并掌握教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。比如在講解染色體端粒末端修復(fù)機(jī)制中,教師首先要從教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)中梳理出重點(diǎn)。染色體端粒末端修復(fù)機(jī)制的知識(shí)點(diǎn)包括:(1)引物切除造成的遺傳信息缺失;(2)端粒末端的特點(diǎn);(3)體細(xì)胞和性細(xì)胞末端修復(fù)機(jī)制的不同;(4)DNA結(jié)構(gòu)的變化;(5)端粒酶的修復(fù)機(jī)制。梳理知識(shí)點(diǎn)后,總結(jié)教學(xué)重點(diǎn):一是引物切除后損傷修復(fù)在體細(xì)胞和性細(xì)胞中的不同;二是四鏈DNA結(jié)構(gòu);三是端粒酶的修復(fù)機(jī)制。其中端粒酶修復(fù)機(jī)制的講授是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。難點(diǎn)集中在端粒酶的性質(zhì)和修復(fù)發(fā)生的過程。經(jīng)過對(duì)教學(xué)內(nèi)容中重點(diǎn)和難點(diǎn)的準(zhǔn)確把握和合理組織,教師才能在課堂教學(xué)中突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn),讓學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)無障礙。
二、教學(xué)方法和手段的改進(jìn)
教學(xué)方法的推陳出新,是教學(xué)改革的重要內(nèi)容[4]。為發(fā)揮學(xué)生作為教學(xué)主體的能動(dòng)性,我們根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置了啟發(fā)式、聯(lián)想式、探究式等多種教學(xué)方法[5],讓學(xué)生參與到教學(xué)過程中,不僅活躍了課堂氣氛,而且在分享知識(shí)的同時(shí),更注重教會(huì)學(xué)生靈活掌握學(xué)習(xí)的方法。
1.啟發(fā)式教學(xué)。啟發(fā)的目的在于舉一反三,觸類旁通。針對(duì)每一次的課堂教學(xué),設(shè)計(jì)一些拋磚引玉的問題,供學(xué)生思考與討論,這成為了分子生物學(xué)理論教學(xué)的重要組成部分。如進(jìn)行到真核生物基因表達(dá)調(diào)控學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),提出甲基化修飾的生物學(xué)意義,這個(gè)問題覆蓋范圍廣,涉及到了DNA復(fù)制的調(diào)節(jié)、蛋白質(zhì)和DNA甲基化修飾對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控,以及Epigenetic(表觀遺傳學(xué))方面的知識(shí)。通過提出問題—討論分析—不斷啟發(fā)—再討論分析—?dú)w納總結(jié)—解決問題這一系列的互動(dòng)教學(xué)活動(dòng),充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,在不斷的討論分析中通過展示不同的思維、發(fā)表各自的觀點(diǎn),不但有利于促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,而且有利于學(xué)生通過對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的消化、理解來達(dá)到理論的升華、拓展[4]。
2.聯(lián)想式教學(xué)。分子生物學(xué)是在生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來[6],因此知識(shí)相互交叉、相互滲透。在授課的過程中,教師一方面要避免重復(fù),一方面要通過聯(lián)想知識(shí)點(diǎn)適時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移能力和整合能力。如在講解化學(xué)修飾對(duì)基因的表達(dá)調(diào)控時(shí),將細(xì)胞生物學(xué)中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生了解基因表達(dá)調(diào)控對(duì)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的作用機(jī)制。
3.探究式教學(xué)。在分子生物學(xué)教學(xué)中,每一個(gè)理論知識(shí)的背后都是科學(xué)研究的重大突破。如確定遺傳物質(zhì)是DNA的兩大經(jīng)典實(shí)驗(yàn),我們以探究的形式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),到結(jié)果顯示,再經(jīng)過討論分析并得出結(jié)論,以課題研究的角度,研究人員的身份引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)角色,將學(xué)科概念、理論產(chǎn)生的起因和過程展示給學(xué)生,啟發(fā)學(xué)生努力探索,走近科學(xué),讓學(xué)生從中領(lǐng)悟知識(shí)形成的探究性和科學(xué)性,逐漸培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和能力的高素質(zhì)研究型人才。4.多媒體多樣化教學(xué)。分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容具有微觀性、復(fù)雜性、抽象性和動(dòng)態(tài)性。傳統(tǒng)的教學(xué)手段無法滿足教學(xué)的需求,而多媒體技術(shù)則具有聲像俱佳、動(dòng)靜皆宜的特點(diǎn)[7],是傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的。多年來我們不斷補(bǔ)充和完善教學(xué)手段,逐漸形成了獨(dú)具特色的多媒體教學(xué)課件。多媒體圖像處理清晰直觀,文字表述簡(jiǎn)潔明了、主題突出。課件中的圖像來源于國內(nèi)外的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái)。如講述DNA半保留復(fù)制機(jī)理時(shí)[8],首先將DNA可能存在的幾種復(fù)制方式用圖像展現(xiàn),并利用Meselson和Stahl設(shè)計(jì)的DNA復(fù)制同位素示蹤實(shí)驗(yàn)和密度梯度離心實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行結(jié)果驗(yàn)證,引導(dǎo)學(xué)生明確掌握DNA半保留復(fù)制特點(diǎn),并結(jié)合文字,通過圖文并茂的多媒體課件,將教學(xué)內(nèi)容中的背景知識(shí)、基本概念、基本理論,以及靜態(tài)、抽象的微觀知識(shí)清晰講解。多媒體課件動(dòng)靜結(jié)合、聲像互動(dòng)。對(duì)于生命過程中動(dòng)態(tài)的知識(shí)點(diǎn),比如DNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的翻譯過程,可以將這些復(fù)雜的生命過程利用多媒體手段做成動(dòng)畫并配以文字和聲像,形象直觀地展現(xiàn)給學(xué)生,既加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,也提高了其學(xué)習(xí)效率。
三、知識(shí)領(lǐng)域的拓展
分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容除包含基礎(chǔ)理論知識(shí)外,還有大量理論應(yīng)用的研究方法部分。我們?cè)诮虒W(xué)中不僅僅將知識(shí)局限在教材中,利用課堂教學(xué)不斷引導(dǎo)學(xué)生去了解本學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)、最新進(jìn)展、發(fā)展趨勢(shì)[8],以及生物技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的廣泛應(yīng)用。
1.專題講座與專題討論。專題講座是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,自己組織參考資料對(duì)教學(xué)內(nèi)容的延伸與拓展。比如在講授“SNP技術(shù)”時(shí),先從遺傳標(biāo)記分析的發(fā)展著手,把一代、二代的標(biāo)記分析做知識(shí)性的回顧,再將納入教材的第三代標(biāo)記分析“SNP”做詳細(xì)的講解,引導(dǎo)大家理解什么是單核苷酸多態(tài)性,核苷酸多態(tài)性研究的生物學(xué)意義以及在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、畜牧等多種領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用。通過這種方式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,也使教師不斷地進(jìn)行知識(shí)的更新,及時(shí)了解本學(xué)科當(dāng)前發(fā)展的趨勢(shì)、研究的熱點(diǎn)以及爭(zhēng)論的問題。專題討論則是以學(xué)生為主體,根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容,組織學(xué)生就某一個(gè)專題自行查閱、組織文獻(xiàn)資料,并在課堂上展開討論[9]。比如在講授基因重組的教學(xué)內(nèi)容時(shí),設(shè)計(jì)“轉(zhuǎn)基因的利與弊”供學(xué)生討論。引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程藥物和轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的巨大影響,讓知識(shí)離開課本走進(jìn)生活,從而喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探索未知領(lǐng)域的欲望。這不僅使學(xué)生更加深入、系統(tǒng)地理解所學(xué)知識(shí),并且培養(yǎng)了學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力[10]。
2.生物信息技術(shù)與數(shù)據(jù)庫。生物信息技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為分子生物學(xué)研究方法中不可分割的一部分,比如在“PCR技術(shù)”的專題講座中,不僅要對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒉僮饕约皯?yīng)用進(jìn)行講解,還要特別對(duì)引物設(shè)計(jì)的生物信息技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充,介紹學(xué)生對(duì)一些常規(guī)的生物信息技術(shù)軟件Primer6.0、DNAman、Olig6.0、DNAS-tar、Cluster等有一個(gè)基本的認(rèn)知度。在整個(gè)分子生物學(xué)的教學(xué)中,學(xué)生需要自行查閱和組織各種文獻(xiàn)資料,因此,必須特別強(qiáng)調(diào)互聯(lián)網(wǎng)資源運(yùn)用的重要性。教師通過介紹中國知網(wǎng)、維普、清華同方、NCBI等幾個(gè)常用資源庫,使學(xué)生了解如何利用資源庫進(jìn)行查詢,對(duì)互聯(lián)網(wǎng)資源的熟練應(yīng)用使學(xué)生的知識(shí)體系得以完善,學(xué)生通過自身的努力來提高信息收集和辨別的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力。
四、教學(xué)改革中應(yīng)該注意的問題
1.教師的專業(yè)修養(yǎng)與教學(xué)基本功。教師在教學(xué)中具有雙重身份,既是一名導(dǎo)演,又是一名演員。作為導(dǎo)演,首先需要有最新的教學(xué)理念,整個(gè)教學(xué)過程中適時(shí)設(shè)問、適時(shí)討論、適時(shí)啟發(fā)。其次要有較強(qiáng)的課堂組織能力,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,把握課堂節(jié)奏,調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)激情,使教學(xué)有的放矢。否則會(huì)在教學(xué)中出現(xiàn)“啟而不發(fā)”和論證條理不清的現(xiàn)象;作為演員,還要有良好的課程駕馭能力,通過教師扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、廣泛的認(rèn)知領(lǐng)域、全面的知識(shí)結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)給學(xué)生的是一個(gè)豐盛的知識(shí)大餐,而不是一鍋夾生飯。因此作為教師,必須從理論水平、科研水平、思維水平這3個(gè)方面提高教師自身的專業(yè)素質(zhì),此外,還要掌握適合自己的各項(xiàng)教學(xué)技能。
2.多媒體教學(xué)的合理應(yīng)用。多媒體教學(xué)只是一種提高教學(xué)效果的輔助手段,是為教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù)的,只有運(yùn)用合理才可能達(dá)到好的效果。因此盡量避免在多媒體教學(xué)課件上出現(xiàn)過多的文字,否則多媒體成了教學(xué)活動(dòng)中的主體,老師由照本宣科轉(zhuǎn)變?yōu)榘缪莘庞硢T和播音員的角色。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高,教學(xué)效果也就適得其反。多媒體和傳統(tǒng)教學(xué)只有合理地結(jié)合,取長(zhǎng)補(bǔ)短,才能在課堂教學(xué)中體現(xiàn)出其真正的價(jià)值??傊虒W(xué)改革的目標(biāo)是幫助學(xué)生建立學(xué)科知識(shí)體系,培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng),提升學(xué)生后繼學(xué)習(xí)的能力。正如葉圣陶先生所說:“教師的教學(xué),不在于給學(xué)生搬去可以致富的金子。而在于給學(xué)生點(diǎn)金的指頭?!蹦壳?,我們關(guān)于分子生物學(xué)課堂教學(xué)改革還處于不斷探索和實(shí)踐階段,除了需要不斷地提高教師自身的學(xué)科修養(yǎng)和科研素質(zhì)外,也以“夯實(shí)基礎(chǔ)、拓展知識(shí)、增強(qiáng)能力、提高素質(zhì)”[8]作為教學(xué)的目的和人才培養(yǎng)目標(biāo),努力在今后把教學(xué)工作開展得更加有生有色,為社會(huì)培養(yǎng)更多高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。
作者:武曉英 喬宏萍 張猛 吳麗華 郝雪峰 單位:太原師范學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]朱玉賢,李毅,鄭曉峰,等.現(xiàn)代分子生物學(xué)[M].第4版.北京:高等教育出版社,2012:1.
[2]戚曉利,張麗敏,薜春梅.分子生物學(xué)教學(xué)改革的探索[J].生物學(xué)雜志,2003,20(6):51-52.
[3]朱虹.《分子生物學(xué)》教學(xué)改革的實(shí)踐與思考———啟發(fā)式教學(xué)和論證型教學(xué)的綜合運(yùn)用[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2010,16(1):190-192.
[4]許崇波.《基因工程》課程教學(xué)改革初探[J].大連大學(xué)學(xué)報(bào),2005,26(6):41-43.
[5]文靜,申玉華,趙冰.高等學(xué)校分子生物學(xué)教學(xué)改革初探[J].吉林農(nóng)業(yè),2013,305(8):92-93.
[6]王榮,劉勇,姜雙林.高等師范院校分子生物學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].生物學(xué)雜志,2012,29(1):100-102.
[7]張金嶺.淺談多媒體教學(xué)[J].教育與職業(yè),2009,(30):189-190.
[8]徐啟江,李玉花.分子生物學(xué)教學(xué)改革與高素質(zhì)人才培養(yǎng)[J].黑龍江高教研究,2007,158(6):159-161.
1.1選課學(xué)生的分子生物學(xué)背景知識(shí):
對(duì)選課學(xué)生的分子生物學(xué)背景知識(shí)的調(diào)研發(fā)現(xiàn):在選課人群中,90.7%的學(xué)生缺乏分子生物學(xué)的理論背景知識(shí)(31.40%學(xué)生沒有了解,59.30%的學(xué)生了解不多),僅有不足10%的學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)理論知識(shí)比較了解或進(jìn)行過系統(tǒng)學(xué)習(xí),見表1。這就要求我們?cè)谥v解分子生物學(xué)技術(shù)之前,需要介紹必須具備的分子生物學(xué)基本理論知識(shí)。大于50%的學(xué)生從未接觸過分子生物學(xué)技術(shù),有過動(dòng)手操作經(jīng)驗(yàn)的僅為16.28%。提示我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要循序漸進(jìn),給學(xué)生充分的操作時(shí)間與足夠的訓(xùn)練。如果能對(duì)選課人群在開課前進(jìn)行初步的調(diào)研,根據(jù)其分子生物學(xué)知識(shí)背景分組授課,有望達(dá)到更好的教學(xué)效果。
1.2課程設(shè)計(jì)與安排:
我們對(duì)學(xué)生選修本門課程的動(dòng)機(jī)與預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果見表3。研究表明,77%的學(xué)生以掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)作為學(xué)習(xí)本門課程的主要目標(biāo),體現(xiàn)出對(duì)于本課程實(shí)用性的一致要求。進(jìn)一步深入分析研究生科研對(duì)分子生物學(xué)技術(shù)的共性需求,對(duì)提升本課程的實(shí)用性具有重要意義。同時(shí),突出實(shí)驗(yàn)的可操作性,增加學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)、提高操作水平也是本課程的改革需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。與選課學(xué)生的預(yù)期目標(biāo)對(duì)應(yīng),多數(shù)的學(xué)生希望增加動(dòng)手操作的機(jī)會(huì),72.09%的學(xué)生希望實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作主要由學(xué)生完成,15.12%的學(xué)生希望全部的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備均由學(xué)生完成,體現(xiàn)了學(xué)生希望掌握分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)全流程的急迫性。對(duì)于教學(xué)模式,以“科研設(shè)計(jì)-實(shí)施”為核心的教學(xué)方式更加受到學(xué)生的青睞,80%以上的學(xué)生認(rèn)為比較感興趣這種授課方式。
2討論與建議
分子生物學(xué)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于中醫(yī)藥各個(gè)研究領(lǐng)域。掌握分子生物學(xué)技術(shù)業(yè)已成為我校研究生的迫切需求,選修分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是其掌握基本實(shí)驗(yàn)操作、提高科研素養(yǎng)的重要途徑之一。根據(jù)本次調(diào)查的結(jié)果,我們認(rèn)為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程可以重點(diǎn)進(jìn)行以下幾方面的改革,以進(jìn)一步滿足研究生學(xué)習(xí)與科研的需求。
2.1補(bǔ)充基礎(chǔ)理論知識(shí):
本校的研究生生源背景多樣,但以中醫(yī)藥相關(guān)專業(yè)為主。在本科階段接受的訓(xùn)練中,關(guān)于分子生物學(xué)的基礎(chǔ)理論接觸相對(duì)較少。如果實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)僅僅講授實(shí)驗(yàn)操作步驟,難以使學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作步驟的意義,也難以讓學(xué)生具備科學(xué)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)步驟的能力。因此,在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,在講授實(shí)驗(yàn)原理、步驟方法等常規(guī)內(nèi)容外,還必須深入淺出介紹實(shí)驗(yàn)技術(shù)涉及的分子生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí),彌補(bǔ)其原有知識(shí)結(jié)構(gòu)的不足。根據(jù)學(xué)生分子生物學(xué)背景知識(shí)層次不齊的特點(diǎn),可以嘗試通過課前調(diào)研、分班授課提高教學(xué)效果。
2.2增加動(dòng)手操作機(jī)會(huì):
由于實(shí)驗(yàn)樣本和教學(xué)課時(shí)有限,一方面部分學(xué)生只是參觀別人做實(shí)驗(yàn),并未親自動(dòng)手;另一方面,教師完成了大量的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作,學(xué)生只是參與了“正式”的實(shí)驗(yàn)過程。但是,作為研究生應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)獨(dú)立從事科研活動(dòng),實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備、實(shí)施、數(shù)據(jù)分析整理的全過程都必須親自完成。為了提高教學(xué)效果,提高研究生動(dòng)手能力,建議研究生參與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的全過程(包括實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及善后),并建議研究生每人可以獨(dú)立完成1個(gè)樣品的全程分析。
2.3鍛煉科研設(shè)計(jì)能力:
如果規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作是獲得可靠數(shù)據(jù)的保障,那么合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)則是獲得有意義科研數(shù)據(jù)的前提。在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中滲透科研設(shè)計(jì)的理念與方法,同樣是實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的重要組成部分。而教師引導(dǎo)下的學(xué)生科研選題設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作方案細(xì)化可以作為實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的重要補(bǔ)充,以鍛煉和提高研究生科研設(shè)計(jì)能力。探索以研究生自主選題為核心的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式,將是未來分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革的重要方向。
3結(jié)語
小麥?zhǔn)鞘澜缟系闹饕Z食作物之一,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位。與其它農(nóng)作物一樣,由于在育種中大量使用一些相同的親本,導(dǎo)致栽培小麥基因大量流失,使其遺傳基礎(chǔ)日益狹窄、遺傳變異率低,對(duì)其產(chǎn)量和品質(zhì)的進(jìn)一步改良起著極大的限制作用。雖然在小麥的野生近緣物種中有許多改良小麥的優(yōu)異基因,但將這些基因?qū)氲狡胀ㄐ←溞枰囟ǖ囊恍┘夹g(shù)和手段,而且效率較低?,F(xiàn)有栽培品種和地方品種,特別是一些特異材料,是小麥的初級(jí)基因庫,其中也含有改良小麥產(chǎn)量和品質(zhì)所需的一些優(yōu)異基因。從小麥的初級(jí)基因庫向栽培小麥中轉(zhuǎn)移基因不需要特定的技術(shù)和手段。因此,對(duì)現(xiàn)有小麥材料和小麥地方品種的遺傳多樣性進(jìn)行深入研究和評(píng)價(jià),有助于將其中的優(yōu)異基因向小麥背景中轉(zhuǎn)移,增加栽培小麥品種的遺傳多樣性?,F(xiàn)代分子標(biāo)記技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和完善,使得人們能夠從分子水平對(duì)大量材料進(jìn)行深入研究,詳細(xì)揭示其遺傳多樣性。本研究利用APAGE、SDS-PAGE、熒光原位雜交技術(shù)(FISH)、RFLP、R、STS-PCR等常規(guī)和分子標(biāo)記方法,對(duì)多小穗小麥新種質(zhì)‘10-A’背景中的黑麥染色質(zhì)及其對(duì)農(nóng)藝性狀的影響、中國特有小麥地方品種中的貯藏蛋白基因多樣性、中國特有小麥地方品種群體間和群體內(nèi)的遺傳多樣性及其遺傳關(guān)系、中國高抗赤霉病小麥地方品種間的遺傳多樣性等幾個(gè)方面進(jìn)行研究,取得的主要研究結(jié)果如下:
1.利用APAGE、熒光原位雜交技術(shù)(FISH)、PCR和RFLP標(biāo)記,對(duì)導(dǎo)入黑麥多小穗等性狀創(chuàng)制的小麥新種質(zhì)‘10-A’進(jìn)行了分子檢測(cè)。APAGE分析發(fā)現(xiàn),‘10-A’與其他T1BL.1RS易位系一樣,含有黑麥1RS的醇溶蛋白標(biāo)記位點(diǎn)Gld1B3。用黑麥1RS的特異性PCR引物對(duì)‘10-A’的基因組DNA進(jìn)行擴(kuò)增,發(fā)現(xiàn)其也具有黑麥的1RS染色體。以黑麥基因組總DNA作探針,用中國春基因組DNA做封阻,與‘10-A’根尖細(xì)胞有絲分裂染色體進(jìn)行熒光原位雜交,結(jié)果表明黑麥1R染色體的整個(gè)短臂(1RS)易位到‘10-A’中。用25個(gè)RFLP標(biāo)記進(jìn)行Southern分析,進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)10-A的1特異性限制片段發(fā)生丟失,代之以黑麥1RS的特異性限制片段,而位于其他染色體上的特異性限制片段未發(fā)生缺失。FISH和RFLP標(biāo)記同時(shí)表明,‘10-A’中沒有小麥4A-黑麥4R染色體易位。據(jù)此認(rèn)為,多小穗小麥新種質(zhì)‘10-A’屬于T1BL.1RS易位系。同時(shí),本研究還對(duì)‘10-A’的多小穗改良系進(jìn)行了分子檢測(cè),發(fā)現(xiàn)他們均具有T1BL.1RS易位染色體。
2.對(duì)幾種鑒定小麥背景中的T1BL.1RS易位染色體的常規(guī)方法和分子標(biāo)記方法進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),APAGE方法是一種快速有效的方法,最易于在小麥育種選擇中應(yīng)用。
3.以來源于多小穗小麥新種質(zhì)‘10-A’、普通穗型小麥品系88-1643和川育12號(hào)組配的三交組合‘10-A’/88-1643//川育12號(hào)的重組系為供試材料,選用4個(gè)RFLP標(biāo)記和1個(gè)醇溶蛋白標(biāo)記Gld1B3分析了T1BL.1RS易位染色體對(duì)農(nóng)藝性狀和籽粒蛋白質(zhì)含量、及其性狀間的簡(jiǎn)單相關(guān)和偏相關(guān)的影響。結(jié)果表明,T1BL.1RS易位[文秘站:]染色體對(duì)小麥小穗數(shù)、每小穗結(jié)實(shí)粒數(shù)、千粒重、穗粒重、株高和籽粒蛋白質(zhì)含量等幾個(gè)性狀具有顯著的影響,而對(duì)穗粒數(shù)和抽穗期的影響不大。T1BL.1RS易位系的平均小穗數(shù)、千粒重、穗粒重、株高和籽粒蛋白質(zhì)含量分別比非易位系高5.0、4.6、6.4、5.7和6.8,而平均每小穗結(jié)實(shí)粒數(shù)則低6.9。從農(nóng)藝性狀間的簡(jiǎn)單相關(guān)和偏相關(guān)系數(shù)來看,一些性狀間的顯著簡(jiǎn)單或偏相關(guān)關(guān)系僅T1BL.1RS易位系群體中檢測(cè)到,而另一些性狀間的顯著簡(jiǎn)單或偏相關(guān)關(guān)系僅在非易位系群體間檢測(cè)到。同時(shí),一些性狀間的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)在易位系和非易位系群體間的差異性達(dá)到顯著或極顯著水平。這些結(jié)果表明,T1BL.1RS易位染色體不僅對(duì)小麥農(nóng)藝性狀和籽粒蛋白質(zhì)含量具有顯著的效應(yīng),而且對(duì)性狀間簡(jiǎn)單相關(guān)和偏相關(guān)的程度和性質(zhì)均有一定的影響。
4.利用APAGE和SDS-PAGE技術(shù)對(duì)四川白麥子地方品種、云南鐵殼麥、半野生小麥和新疆稻麥的醇溶蛋白和高分子谷蛋白亞基進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在89份四川白麥子地方品種中,共出現(xiàn)35種醇溶蛋白帶型和3種高分子谷蛋白亞基組合,其中2份小麥地方品種的醇溶蛋白帶型和87份小麥地方品種的高分子谷蛋白亞基組合與‘中國春’一致。在14份云南鐵殼麥中,出現(xiàn)了8種醇溶蛋白帶型和3種高分子谷蛋白亞基組合。在9份半野生小麥中,出現(xiàn)了9種醇溶蛋白帶型和4種高分子谷蛋白亞基組合。在9份新疆稻麥中,出現(xiàn)9種醇溶蛋白帶型和5種高分子谷蛋白亞基,其中1份材料具有Glu-D1編碼的新亞基2.1 10.1。從醇溶蛋白和高分子谷蛋白亞基表型來看,新疆稻麥和半野生小麥的醇溶蛋白和高分子谷蛋白亞基變異最高,其次為云南鐵殼麥,而四川白麥子小麥地方品種的醇溶蛋白和高分子谷蛋白亞基變異則最低。
5.根據(jù)醇溶蛋白APAGE圖譜和高分子谷蛋白亞基SDS-PAGE圖譜,研究了四川白麥子地方品種、云南鐵殼麥、半野生小麥和新疆稻麥的Gli-1、Gli-2和Glu-1位點(diǎn)的等位基因變異頻率。在89份四川白麥子地方品種、14份云南鐵殼麥、9份半野生小麥和9份新疆稻麥的Gli-1位點(diǎn)上,分別發(fā)現(xiàn)14、10、14和11個(gè)等位基因;在Gli-2位點(diǎn)上,分別發(fā)現(xiàn)15、9、13和12個(gè)等位基因;而在Glu-D1位點(diǎn)上,則分別出現(xiàn)了5、5、6和8個(gè)等位基因。從等位基因出現(xiàn)的頻率來看,新疆稻麥和半野生小麥的等位基因變異頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于云南鐵殼麥和四川白麥子。從不同基因位點(diǎn)來看,Glu-1位點(diǎn)的等位變異又低于Gli-1和Gli-2位點(diǎn)的等位變異。
6.根據(jù)Gli-1、Gli-2和Glu-1位點(diǎn)的等位變異頻率計(jì)算四種小麥地方品種群體內(nèi)的Nei’s遺傳變異系數(shù)。在四川白麥子、云南鐵殼麥、半野生小麥和新疆稻麥的平均Nei’s遺傳變異系數(shù)分別為0.3706、0.3798、0.5543和0.5693,表明半野生小麥和新疆稻麥的種子貯藏蛋白基因的遺傳多樣性高于四川白麥子和云南鐵殼麥。從醇溶蛋白位點(diǎn)和高分子谷蛋白位點(diǎn)的遺傳多樣性來看,這4種小麥地方品種的Gli-1和Gli-2位點(diǎn)的平均遺傳變異系數(shù)分別為0.5486、0.6632、0.7161和0.6770,而Glu-1位點(diǎn)的平均遺傳變異系數(shù)則分別為0.0148、0.1777、0.2305和0.3540,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于前者,說明醇溶蛋白位點(diǎn)的遺傳多樣性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高分子谷蛋白位點(diǎn)的遺傳多樣性。從染色體組來看,位于B染色體組的Gli-B1、Gli-B2和Glu-B1位點(diǎn)的遺傳變異系數(shù)又高于A、D染色體組相應(yīng)位點(diǎn)的遺傳變異系數(shù),表明B染色體組的遺傳變異高于A、D染色體組。
7.利用Glu-Ax、Glu-Bx、Glu-A3、Glu-B3和Glu-1Dx5的特異性PCR引物,和位于1染色體上的γ-醇溶蛋白和低分子谷蛋白2對(duì)R標(biāo)記,通過PCR的方法研究了8份四川白麥子、14份云南鐵殼麥、9份半野生小麥和9份新疆稻麥貯藏蛋白基因的遺傳多樣性。結(jié)果表明,Glu-Ax、Glu-Bx、Glu-A3和Glu-B3等4個(gè)位點(diǎn)的遺傳多樣性較低,而γ-醇溶蛋白和低分子谷蛋白2個(gè)R位點(diǎn)的遺傳多樣性較高。所有40份供試材料均未擴(kuò)增出Glu-1Dx5基因的特異DN段,說明這些小麥地方品種不含5亞基的編碼基因。
8.利用14個(gè)STS-PCR的28種引物-酶組合和24個(gè)R標(biāo)記對(duì)四川白麥子、云南鐵殼麥、半野生小麥和新疆稻等4種中國特有小麥地方品種群體間和群體內(nèi)的遺傳多樣性進(jìn)行了研究。在供試的40份材料中,11對(duì)STS-PCR引物(78.6)的16種引物-酶組合(57.1)能揭示材料間的遺傳多樣性。在28種STS引物-酶組合中,共獲得121條擴(kuò)增DN段,其中32.7的片段具有多態(tài)性。在24個(gè)R位點(diǎn)上,21個(gè)位點(diǎn)(87.5 )能夠揭示材料間的多態(tài)性。在40份材料中,共檢測(cè)到83個(gè)R等位變異,平均每個(gè)位點(diǎn)為3.46個(gè)等位變異。
9.根據(jù)STS-PCR和R標(biāo)記的多態(tài)性,計(jì)算了材料間的Nei’s遺傳相似系數(shù),并采用UPGMA方法對(duì)其進(jìn)行遺傳聚類。結(jié)果發(fā)現(xiàn),STS-PCR和R標(biāo)記揭示的4種特有小麥地方品種群體內(nèi)的遺傳相似性均一致地表明四川白麥子和云南鐵殼麥的群體內(nèi)遺傳相似性較高,而半野生小麥和新疆稻麥群體內(nèi)的遺傳相似性較低。這說明新疆稻麥和半野生小麥群體內(nèi)的遺傳多樣性較高,而四川白麥子和云南鐵殼麥群體內(nèi)的遺傳多樣性較低。同時(shí),STS-PCR和R標(biāo)記均能將所有40份材料相互區(qū)分開。從4種小麥地方品種間的遺傳關(guān)系來看,新疆稻麥與其它3種小麥地方品種間遺傳分化較大,單獨(dú)聚為1類;而四川白麥子和云南鐵殼麥間的遺傳關(guān)系較近,但部分半野生小麥也與云南鐵殼麥間具有較近的遺傳關(guān)系。從R標(biāo)記和STS-PCR標(biāo)記揭示的群體間和群體內(nèi)遺傳相似系數(shù)的大小來看,與STS-PCR標(biāo)記相比,R標(biāo)記在材料間的多態(tài)性更高,能夠揭示更多的遺傳差異。
10.在本研究中,從種子貯藏蛋白來看,‘中國春’與‘成都光頭’的醇溶蛋白帶型和高分子谷蛋白亞基組合完全一致。從STS-PCR和R標(biāo)記揭示的遺傳關(guān)系來看,‘中國春’與‘成都光頭’間的遺傳相似性最高。這些結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)‘中國春’是‘成都光頭’的一個(gè)選系。
11.利用R標(biāo)記對(duì)來源于貴州、云南和四川的8份高抗赤霉病小麥地方品種和4份高感赤霉病小麥材料間的遺傳多樣性進(jìn)行了研究。在小麥21條染色體的25個(gè)R位點(diǎn)上,共檢測(cè)到74個(gè)等位變異,平均2.96個(gè);其中21個(gè)位點(diǎn)(84)能夠揭示材料間的多態(tài)性。根據(jù)R標(biāo)記揭示的遺傳相似性來看,雖然高抗赤霉病小麥地方品種間以及它們與高感材料‘中國春’間的遺傳相似性較高、遺傳多樣性低,但是它們與高感赤霉病的人工合成雙二倍體‘R’和意大利小麥品種‘阿勃’間具有相當(dāng)高的遺傳多樣性。這些結(jié)果表明,可利用高抗赤霉病的小麥地方品種與高感赤霉病的人工合成雙二倍體‘R’或意大利小麥品種‘阿勃’之間雜交,構(gòu)建分子標(biāo)記遺傳分析群體,以標(biāo)記其中的抗赤霉病基因。
關(guān)鍵詞:小麥,黑麥,地方品種,赤霉病,多小穗,農(nóng)藝性狀,蛋白質(zhì),遺傳多樣性,APAGE,SDS-PAGE,F(xiàn)ISH,RFLP,STS-PCR,R
TheMolecularBiologyofSomeecialWheatGermplasms
Atract
Wheat(TriticumasetivumL.)isoneofthemostimportantcroinworld.Astheothercrop,thegeneticdiversityofcultivatedwheathasbeengreatlyerodedbythefrequentuseofsameparentalgenotypesforbreedingcultivars.Geneticerosionnotonlylimitsthefurtherimprovementofyieldandqualitybutalsomakeswheatincreasinglyvulnerabletobiologicalandenvironmentalstre.Althoughtherearemanygoodgenesfortheimprovementofwheatintherelatedwildecies,theintroductionofthesegenesfromwildicestocultivatedwheatneedsomeecialcytogeneticmanipulatio.Themoderncultivarsandlandracesaretheprimarygenepoolofcultivatedwheat.Therealsohadmanygoodgenesforwheatimprovementintheprimarygenepool,andnoecialcytogeneticmanipulationwasnecearytotrafergenesfromtheprimarygenepooltocultivatedwheat.Thus,itisanimportantworktoevaluatethegeneticdiversityoftheseresources.Themolecularbiologytechniquesmakeitispoibletoevaluatethegeneticdiversityamongthewheatgermplsmsindetail.Theobjectivesofthisstudyweretodetecttheryechromatininthebackgroundofanewmultiikeletwheatgermplasm10-Aandtheeffectsofthisryechromatinontheperformanceofagronomiccharacters,todescribethegeneticvariatioofseedstorageproteingenesintheChineseendemicwheatlandraces,toevaluatethegeneticdiversityandgeneticrelatiohiamongtheChineseendemicwheatlandraces,andtoinvestigatethegeneticdiversityamongsomeChineselandraceshighlyresistanttoheadscabbyusingAPAGE,SDS-PAGE,FISH,RFLP,STS-PCRandRmarkers.Themainresultsweredescribedasfollowings:
1.UsingAPAGE,FISH,PCRandRFLPmarkers,theryechromatininthebackgroundofanewmultiikeletwheatgermplasm10-Awasdetected.APAGEanalysisindicatedthatthe10-ApoeedthegliadinmarkersGld1B3of1RS.PCRanalysisindicatedthatthe10-Aalsopoeedthe1RSofrye.UsingfluorescencelabeledtotalgenomicDNAofryeasprobesandcommonwheatgenomicDNAofChineseringforblocking,insituhybridizationshowedthatthe1RSofryewastraferredtomultisikeletwheatline10-A.Therestrictionfragmentslocatedontheshortarmofchromosome1Bweremiingandtherestrictionfragmentsof1RSwerepresentwhentheprobes,whichhavebeenidentifiedontheshortarmofthehomologousgroup1,wereusedinRFLPanalysis.FISHandRFLPanalysisindicatedthe10-Adidnotpoethe4A-4Rwheat-ryetralocationchromosome.Theseresultssuggestedthatthemultiikeletwheatline10-AcarriedtheT1BL.1RSwheat-ryetralocationchromosome.Inthisstudy,somerecombinantswithmultiikeletderivedfromatriplecro,10-A/88-1643//Chuanyu12,werealsodetected.AllofthemalsopoetheT1Bl.1RStralocationchromosome.
2.AcomparisonofsomenormalandmolecularmethodsforidentifyingandsurveyingthepresenceofT1BL.1RStralocationinwheatwasconducted.TheresultindicatedthatAPAGEistheeasiestan doftenfasterforscreeningpurposesinwheatbreeding.
3.TheeffectsofT1BL.1RStralocationchromosomeontheperformanceofagronomiccharacters,thegrainproteincontent,andthesimpleandpartialcorrelationcoefficientsamongcharacterswereinvestigatedwith4RFLPmarkersand1gliadinlocusGld1B3inrecombinantsderivedfromatriplecro,10-A/88-1643//Chanyu12.TheT1BL.1RStralocationchromosomehadsignificenteffectsonikeletnumberperike,graiperikelet,1000-grainweight,graiweightperike,plantheightandgrainproteincontent,whilenosignificenteffectsongraiperikeandheadingdatewasdetected.TheT1BL.1RStralocationlinesresultedin5.0,4.6,6.4,5.7and6.8increaseinikeletnumber,1000-grainweight,graiweightperike,plantheightandgrainproteincontentthanthenon-T1BL.1RStralocationlines,reectively.AndtheT1BL.1RStralocationlinesresultedina6.9decreaseingraiperikeletthan1Bgenotypes.SomesignificentsimpleandpartialcorrelationcoefficientswereonlydetectedwithintheT1BL.1RStralocationgrou,whilesomesignificentrelatiohiwereonlydetectedwithinthenon-T1BL.1RStralocationgrou.AndthesignificantdifferencesofsomesimplecoefficientsweredetectedbetweentheT1BL.1RSand1Bclaes.TheseresultssuggestedthattheT1BL.1RStralocationchromosomenotonlyhadeffectsontheperformanceofagronomiccharactersandgrainproteincontentbutalsohadimpactonthesimpleandpartialcorrelationcoefficientsamongcharacters.
4.UsingAPAGEandSDS-PAGEmethods,thegliadinandHMW-gluteninsubunitsvariatiowereevaluatedinSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat.In89landracesofSichuanWhiteWheat,atotalof35gliadinpatterand3HMW-gluteninsubunitscombinatiowerefounded.Intheselandraces,2landraceshadidenticalgliadinpartternwith’Chinesering’,and87outof89landraceshadthesameHMW-gluteninsubunitscombinationwith’Chinesering’.In14acceioofYuanHulledWheat,8gliadinpatterand3HMW-gluteninsubunitscombinatiowereaeared.In9acceioofTibetanWeedrace,eachacceionhaduniquegliadinpattern,and4HMW-gluteninsubunitscombinatiowerefoundedintheseacceio.Atotalof9gliadinpatterand5HMW-gluteninsubunitscombinatioweredetectedin9XinjiangRiceWheat.TheseresultsindicatedthatmoregliadinandHMW-gluteninvariatiopresentedinTibatanWeedraceandXinjiangRiceWheatthanSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.
5.TheallelicvariatioatGli-1,Gli-2andGlu-1lociin89SichuanWhiteWheatlandraces,14YuanHulledWheatacceio,9TibetanWeedraceand9XinjiangRiceWheatacceiowerestudiedbasedontheAPAGEandSDS-PAGEpatter.Therewere14,10,14and11allelesatGli-1inSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat,reectively.Intotal,15,9,13and12alleleswereidentifiedatGli-2inabovegrou,reectively.Only5,5,6and8alleleswerecharacterizedatGlu-1inabovegrou,reectively.Fromthefrequencyofaparticularalleleateachlocus,itindicatedthatmoreallelicvariatiopresentedinTibatanWeedraceandXinjiangRiceWheatthanSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.AndtheallelicvariatioatGlu-1werelowerthanGli-1andGli-2.
6.BasedontheallelicvariatioatGli-1,Gli-2andGlu-1loci,thegeneticdiversityateachlociwasinvestigatedinSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat.TheNei’sgeneticvariationindexes(H)amongabove4grouwere0.3706,0.3798,0.5543and0.5693,reectively.ItindicatedthatthegeneticdiversityofstorageproteingenesamongTibatanWeedraceandXinjiangRiceWheatwerehigherthanthatofSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.AtGli(Gli-1andGli-2)loci,theNei’sgeneticvariationindexes(H)amongabovegrouwere0.5486,0.6632,0.7161and0.6770,reectively.ButatGlu-1loci,theNei’sgeneticvariationindexes(H)were0.0148,0.1777,0.2305and0.3540,reectively.AndtheNei’sgeneticvariationindexes(H)atGli-B1,Gli-B2andGlu-B1locilocatedonB-genomewerehigherthanthoseofrelativelocionA-and D-genomes.TheseresultssuggestedthatthegeneticdiversityatGliwashigherthanthatofGlu-1,andthegeneticdiversityofstorageproteingenesonB-genomewashigherthanthatofA-andD-genomes.
7.FiveecialPCRprimersforGlu-Ax,Glu-Bx,Glu-A3,Glu-B3andGlu-1Dx5,and2Rprimersforγ-gliadinandLMW-gluteninwereusedtoinvestigatedthestorageproteingenevariatioamong8SichuanWhiteWheatlandraces,14YuanHulledWheatacceio,9TibetanWeedraceand9XinjiangRiceWheatacceio.ThePCRanalysisindicatedthatlowlevelgeneticdiversitywerefoundatGlu-Ax,Glu-Bx,Glu-A3andGlu-B3,whilehighlevelgeneticdiversitywerefoundedattheRlociofγ-gliadinandLMW-glutenin.TheecialDNAfragmentofGlu-1Dx5wasnotdetectedamongall40acceio.Itindicatedthattheredidnothavesubunit5encodedbyGlu-D1intheseacceio.
8.Using28primerset-enzymecombinatioof14STS-PCRmarkersand24Rmarkers,thegeneticvariatioamongSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheatwereinvestigated.Elevenoutof14STS-PCRprimersets(78.6)and16outof28primerset-enzymecombinatio(57.1)werepolymorphic,producingatotalof121fragmentswithanaverageof4.3fragmentsperprimerset-enzymecombinatio.At24Rloci,21Rloci(87.5)werepolymorphic,detectingatotalof83alleleswithanaverageof3.5allelesperRloci.
9.TheNei’sgeneticsimilarity(GS)indexeswithinandbetweengrouwerecalculatedbasedontheSTS-PCRandRdata.TheGSamongthegrouofSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat,revealedbySTS-PCRandRmarkers,werehigherthanthatofTibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat.ItsuggestedthatthegeneticdiversityamongTibetanWeedraceandXinjiangRiceWheatwerehigherthanthatofSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.RmarkerscanrevealmoregeneticvariatiowithinandbetweengrouthanSTS-PCRmarkers.ThegeneticrelatiohiwithinandbetweengrouwereestimatedbyaUPGMAclusteranalysisofGSmatrix.Theresultsshowedthatall40landracescouldbedistinguishedbySTS-PCRmarkersorRmarkers.TwodistinctclustersareevidentfromthematrixbasedonSTS-PCRandRdata.Thefirstcoistsofall9XinjiangRiceWheatacceio.ThesecondclustercoistsofallacceiofromSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheatandTibetanWeedrace.TheseresultssuggestedthattheXinjiangRiceWheatgroupwasgeneticallydistinctfromotherthreeChineselandracegrou,whileSichuanWhiteWheatgroupwasgeneticallyrelatedtoYuanHulledWheat.IntheTibetanweedracegroupismorediversethanSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat,withsomeacceiomorerelatedtoYuanHulledWheat.
[摘要] 生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究生的培養(yǎng),在該學(xué)科研究生碩士點(diǎn)的建設(shè)中占重要地位,本文對(duì)醫(yī)學(xué)院校生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究生的培養(yǎng)實(shí)踐進(jìn)行反思,旨在提高研究生論文質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞] 生物化學(xué);論文質(zhì)量;醫(yī)學(xué)院校研究生
[中圖分類號(hào)] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] C [文章編號(hào)]1673-7210(2011)08(a)-119-02
Study on the degree thesis quality of biochemistry and molecular biology students in medical couege
FU Xinhua, YANG Xiaoyun, WANG Shouxun*
Department of Biochemistry and Molecular Biology, Weifang Medical College, Shandong Province, Weifang 261053, China
[Abstract] Training graduate students of biochemistry and molecular biology have an important station in biochemistry development. We reflected the practice of biochemistry and molecular biology training in medical graduate students to improve the quality of thesis.
[Key words] Biochemistry; Thesis quality; Medical graduate student
當(dāng)前我國社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,從而加大了對(duì)高學(xué)歷、高素質(zhì)人才的需求,高校招生規(guī)模的年平均增長(zhǎng)率是26.9%。在此形勢(shì)下,如何調(diào)整研究生的培養(yǎng)目標(biāo)和教育模式,已成為各大高校研究生教育需要解決的當(dāng)務(wù)之急,因此探討研究生培養(yǎng)目標(biāo)和教育模式具有重要意義。
醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究生的培養(yǎng)和教育是造就高層次人才的渠道之一,如何加強(qiáng)對(duì)醫(yī)學(xué)研究生培養(yǎng)全過程的質(zhì)量監(jiān)控,保證培養(yǎng)質(zhì)量,是目前高校值得研究的重要課題。其中,建立醫(yī)學(xué)院校生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究生教學(xué)督導(dǎo)制度及對(duì)研究生學(xué)位論文進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控,是保障培養(yǎng)質(zhì)量的有效途徑[1-2]。
1 我校生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究生培養(yǎng)存在的問題
當(dāng)前我校生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè)研究生實(shí)際培養(yǎng)工作中,存在一些問題,主要表現(xiàn)在:
1.1 對(duì)研究生培養(yǎng)環(huán)節(jié)的監(jiān)控不到位
長(zhǎng)期以來,研究生培養(yǎng)多注重對(duì)結(jié)果的評(píng)價(jià),以研究成果、畢業(yè)論文和就業(yè)狀況等來衡量研究生培養(yǎng)的優(yōu)劣,而對(duì)研究生培養(yǎng)過程的監(jiān)管不足。
1.2 導(dǎo)師對(duì)研究生培養(yǎng)過程的指導(dǎo)投入不足
隨著研究生招生規(guī)模的擴(kuò)大,每位導(dǎo)師指導(dǎo)的學(xué)生數(shù)量增多,導(dǎo)師整體負(fù)荷增大,師生間的直接互動(dòng)減少,加之導(dǎo)師工作忙,事務(wù)多,時(shí)間和精力投入都難以到位,以致出現(xiàn)一些研究生培養(yǎng)“放羊”現(xiàn)象,如課題未經(jīng)論證、開題報(bào)告時(shí)間滯后、畢業(yè)論文答辯匆忙等,從而制約了研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。
1.3 研究生學(xué)位論文質(zhì)量有下滑趨勢(shì)
招生規(guī)模擴(kuò)大以后,導(dǎo)師壓力增大,難以保證每個(gè)學(xué)生高質(zhì)量的完成學(xué)位論文,造成同年畢業(yè)的研究生論文質(zhì)量良莠不齊。
2 提高醫(yī)學(xué)院校生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究生學(xué)位論文質(zhì)量的幾點(diǎn)思考
研究生階段的教育重在培養(yǎng)學(xué)生的科研能力,而學(xué)位論文能全面衡量研究生的綜合水平。其中,論文選題和開題的嚴(yán)格把關(guān)是學(xué)位論文質(zhì)量管理的一個(gè)重要方面,對(duì)保證和提高學(xué)位論文質(zhì)量至關(guān)重要[3-4]。本文分析了醫(yī)學(xué)院校生物化學(xué)與分子生物學(xué)碩士學(xué)位論文各環(huán)節(jié)存在的問題,提出了加強(qiáng)其質(zhì)量監(jiān)控的具體措施。
2.1 美國研究生教育模式
美國研究生教育在世界研究生教育中占重要地位,19世紀(jì)以來,美國以培養(yǎng)大學(xué)教師和高水平研究人才為研究生教育目標(biāo)。研究生教育便擔(dān)負(fù)起培養(yǎng)各學(xué)科高級(jí)研究人才的任務(wù)。從20世紀(jì)70年代至今,美國研究生的教育質(zhì)量不斷提高,美國研究生教育始終保持較高的整體質(zhì)量、宏觀質(zhì)量和體系質(zhì)量[3]。
目前美國研究生教育的評(píng)估力量主要來源于社會(huì)和高校自身,且以社會(huì)評(píng)估為主。內(nèi)部評(píng)估遵循“寬進(jìn)嚴(yán)出”的原則,從招生、課程學(xué)習(xí)、科學(xué)研究、中期考核、考試、論文寫作、答辯等方面進(jìn)行質(zhì)量控制[4]。美國通常采用高校(系、科)評(píng)分的方法評(píng)價(jià)高校質(zhì)量,通過評(píng)價(jià)高等院校的實(shí)際辦學(xué)水平及在大學(xué)群與社會(huì)中的相對(duì)地位來促進(jìn)其質(zhì)量提升。培養(yǎng)過程有規(guī)范性要求,并嚴(yán)格按計(jì)劃和程序?qū)嵭刑蕴璠5]。
2.2 提高我國醫(yī)學(xué)院校生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究生論文質(zhì)量的建議
根據(jù)我國的研究生培養(yǎng)目標(biāo),研究生應(yīng)當(dāng)具備從事科學(xué)研究和獨(dú)立承擔(dān)專門技術(shù)工作的能力。研究生教育規(guī)模迅速擴(kuò)大,質(zhì)量問題日益凸顯,引起教育界及社會(huì)各界的關(guān)注[6]。質(zhì)量管理系統(tǒng)的功能是對(duì)高校研究生培養(yǎng)質(zhì)量保障系統(tǒng)的具體組織與執(zhí)行,它直接決定了研究生培養(yǎng)質(zhì)量保障系統(tǒng)功能的發(fā)揮。
2.2.1 研究生培養(yǎng)中期考核培養(yǎng)過程的督導(dǎo)包括導(dǎo)師遴選、培養(yǎng)條件、培養(yǎng)方案、課程設(shè)置等的監(jiān)督、檢查,重點(diǎn)是中期考核。實(shí)施中期考核是研究生培養(yǎng)過程的重要環(huán)節(jié),中期考核未達(dá)標(biāo)者,可給予一定形式的警示,令其限期達(dá)標(biāo)。
2.2.2 對(duì)生物化學(xué)與分子生物學(xué)培養(yǎng)方案與研究生培養(yǎng)計(jì)劃的審查與督導(dǎo)審查與督查是督導(dǎo)工作的重點(diǎn)。一方面對(duì)其培養(yǎng)方案進(jìn)行審查,另一方面查閱所選學(xué)位點(diǎn)的研究生培養(yǎng)計(jì)劃,重點(diǎn)審查其培養(yǎng)目標(biāo)是否合適,課程設(shè)置與安排是否合理等。
2.2.3 加強(qiáng)教學(xué)與管理研究生部加強(qiáng)學(xué)籍管理、宏觀管理、質(zhì)量檢查與評(píng)估等工作,全面監(jiān)督課程設(shè)置、教學(xué)實(shí)施、成績(jī)考核、論文評(píng)審、學(xué)位答辯等工作。
2.2.4 學(xué)位論文質(zhì)量監(jiān)控是重中之重學(xué)位論文監(jiān)控包括開題報(bào)告、論文把關(guān)、質(zhì)量評(píng)定、論文質(zhì)量等級(jí)及學(xué)位授予。督導(dǎo)的重點(diǎn)是檢查畢業(yè)論文質(zhì)量,進(jìn)一步完善論文“盲審”制度能更好地確保畢業(yè)論文質(zhì)量。①開題報(bào)告質(zhì)量監(jiān)控:開題報(bào)告是提高論文質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。開題報(bào)告重點(diǎn)檢查文獻(xiàn)是否滿足論文課題的要求、有無書面報(bào)告書等。中期的學(xué)術(shù)報(bào)告或階段總結(jié)重點(diǎn)檢查論文進(jìn)展情況、后期計(jì)劃、存在問題及指導(dǎo)小組人員的評(píng)議意見,以促進(jìn)論文質(zhì)量的提高。②學(xué)位論文質(zhì)量監(jiān)控:研究生學(xué)位論文水平是評(píng)估研究生質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,必須加強(qiáng)對(duì)研究生學(xué)位論文的質(zhì)量監(jiān)控與督導(dǎo)。學(xué)位論文的質(zhì)量監(jiān)控重點(diǎn)是檢查論文質(zhì)量,協(xié)助研究生部對(duì)論文進(jìn)行質(zhì)量抽查,將該部分論文送予外校專家進(jìn)行雙盲審查,查閱專家評(píng)審意見,并參加論文答辯會(huì),提出意見,供導(dǎo)師、管理部門參考和質(zhì)量抽查,從而保證論文質(zhì)量。
2.2.5 開展對(duì)生物化學(xué)與分子生物學(xué)導(dǎo)師的督導(dǎo)工作著重從研究生的課堂、教學(xué)、文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告、論文中期檢查、學(xué)術(shù)活動(dòng)、學(xué)術(shù)交流、學(xué)位論文質(zhì)量與論文答辯等方面對(duì)導(dǎo)師工作進(jìn)行督導(dǎo)檢查。
本文通過對(duì)生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè)研究生培養(yǎng)過程存在問題的分析,圍繞加強(qiáng)研究生培養(yǎng)過程管理、全面提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量,從控制的重點(diǎn)、手段和主體等方面提出了進(jìn)一步實(shí)施研究生培養(yǎng)質(zhì)量監(jiān)督控制的相關(guān)措施,以期對(duì)研究生培養(yǎng)工作有所裨益。
[參考文獻(xiàn)]
[1]沈嵐,劉新平,藥立波.研究生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì)[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2008,10(6):701-702.
[2]蒲云,代寧,王永杰,等.談創(chuàng)造性拔尖人才成長(zhǎng)規(guī)律-全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文作者調(diào)查啟示[J].西南交通大學(xué)學(xué)報(bào),2006,(4):12-15.
[3]郭巖,劉愛華.優(yōu)化研究生課程評(píng)價(jià),保障培養(yǎng)質(zhì)量[J].高教研究,2005, 29:48-49.
[4]王則溫,章麗萍,張君.提高博士生培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵是建設(shè)高水平學(xué)科[J].學(xué)位與研究生教育,2002,(11):29-31.
[5]湯磊.醫(yī)學(xué)碩士生課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型實(shí)證研究[J].醫(yī)學(xué)教育探索,2004,3(1):47.
[6]路凡.醫(yī)學(xué)研究生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體會(huì)[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2006,8(1):85-86.