分子生物學的興起

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分子生物學的興起范文第1篇

分子生物學（molecular biology）是在分子水平上研究生命現象的科學，通過研究生物大分子（核酸、蛋白質）的結構、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現象的本質。分子生物學的興起是自然科學的一件大事，它使整個生命科學的研究上升到一個全新的階段。在實際應用方面，它是培養造就生命科學類高級專門人才所需基本素質的重要課程。該課程在我校生物工程、生物技術等本科專業中開設，為專業核心課程。在實際教學中，因分子生物學課程體系知識點多，抽象復雜，邏輯性強，而新理論、新技術更新快，學生學習有困難，在短時間內很難掌握。針對上述課程教學中存在的突出問題，也為貫徹落實我校應用型人才培養目標，激發學生學習興趣，提高學習效率，使其全面系統地掌握分子生物學理論和技術，近幾年來本教研室從該課程師資隊伍建設、教學內容、教學方法與手段、教學網站建設、實驗教學、學生科研訓練等方面進行了積極的改革與探索。

1引進培養優秀青年博士，推動教師隊伍建設

教師隊伍建設是課程建設的重要內容，關系到課程教學的質量和人才培養的水平。近幾年間，分子生物學課程團隊先后引進了來自中科院、“985”、“211”等全國知名科研院所的多名優秀博士。通過“傳幫帶”，教學指導委員會隨機聽課、學評教信息反饋，組織講課競賽，安排青年教師參加全國性高校生物教學改革研討會等措施幫助青年教師成長，提高教學水平。

此外，每年課程團隊選派1-2位青年教師出國訪學，選派1-2位教師在國內外知名高校開展博士后研究。通過人才引進及培養，分子生物學課程主講教師達8人，現有教授1人、副教授3人、講師4人，全部具有博士學位。課程團隊教師本著以科研帶教研、以教研促科研、全員參與，注重實效的原則，積極申報科研項目和教研項目，目前本課程團隊教師均承擔多項國家級、省市級、校級研究課題和教研課題，為教學工作的不斷更新和充實奠定了堅實的基礎。

2加強教學內容改革、豐富教學方法和手段，提高教學質量

教材是教學思想與教學內容的重要載體，普通班選用目前生物類應用較為廣泛的朱玉賢等主編的第四版《現代分子生物學》作為教學教材，“錢學森實驗班”實行雙語教學選用Turner等主編教材《Instant notes molecular biology》。因分子生物學章節、知識點多，將教學內容進行了模塊劃分，圍繞中心法則，重點講解染色體與DNA、轉錄、翻譯、基因表達調控，將分子生物學研究技術與基因工程操作技術有機結合，此外以學術報告的形式結合授課教師的研究方向講解分子生物學進展及重大事件。

普通本科班的教學，我們主要采用以核心知識為抓手，運用研討式、思維導圖等教學手段設計課堂教學。授課之前教師根據每章節核心知識點設計問題，布置學生預習，課堂上啟發學生運用所學知識討論解決問題的方式方法，教師在研討過程中只起到調動、協助及課堂控制的作用?！板X學森實驗班”采用滲透式混語及計算機多媒體輔助相結合的教學方法進行授課。滲透式混語即先用英文表達，然后用中文講解、闡述，使學生聽懂英文，并理解英文表達的專業知識，最后重復一遍英文表達。計算機多媒體輔助教學能將文字、圖形、聲音、動畫、視頻等多種信息加工組合在一起，把抽象難懂的書本知識轉換成圖文并茂、情景交融的直觀形象，降低學習的難度，提高學生的理解程度和能力。

3整合資源，建立優化教學網絡平臺

教學團隊自2012年建立校級分子生物學精品課程網站，使傳統教學方式和現代化教學手段相結合，嘗試開展網絡教學。隨著近幾年的建設，精品課程網站設立課程介紹、教學大綱、教學課程錄像、多媒體課件PPT、習題冊、動畫視頻專區以及網上答疑服務區等自助學習項目，便于學生選擇自己喜愛的方式進行預習、自學及復習?，F代信息技術的應用，有效地實現多樣化的教學互動，擴展教學的時空和教學信息量，實現因材施教的個性化教育，從而顯著增強教學效果，提高教學效率。

4建立探究式的實驗教學方法，培養學生創新精神

以驗證性、綜合性和設計性實驗整合分子生物學實驗課程內容，從DNA、RNA、蛋白三個水平介紹分子生物學常用實驗操作技術，使學生較全面和深入理解分子生物學以DNA復制、RNA轉錄和蛋白質合成為核心的中心法則。此外，為學生創設一種科學研究的情境和途徑，以類似科學研究的方式，指導學生查閱文獻，設計實驗方案，實施實驗流程，分析實驗結果，撰寫實驗報告，并整理成實驗課程論文。探究式的實驗教學方法使整個實驗從頭至尾大部分工作均由學生完成，明確突出學生的主體地位，培養學生的團隊合作精神和創新精神。

5搭建專家講座平臺，提供學生科研助理崗位，培養學生科研能力

分子生物學的興起范文第2篇

1 DMBT1基因的發現與分子結構特征

1997年，Molleuhancer等[1]研究發現80%的多形性膠質細胞瘤顯示具有10q的缺失。并采用表象差異分析法在一個成神經管細胞瘤細胞株中，識別了一個位于10q25．3-26．1的純合子缺乏，并克隆了跨越這一缺失的新基因--DMBT1基因。正是由于最早發現該基因常常在腦組織惡性腫瘤中丟失，故而得名（deleted in m alignant brain tumors，DMBT1）。

DMBT1基因位于10號染色體長臂，由高度同源的重復外顯子和內含子序列構成[2]，該基因具有至少54個外顯子，并且覆蓋長達8 kb的基因組區域[3]。 DMBT1基因與清道夫受體富含半光氨酸區域（SRCR）超家族具有同源性，編碼包含SRCR區,CUB(“Clr/Cls Uegf Bmp1”)區和ZP(“zona pellucida”)區[4]的糖蛋白。因此也說明DMBT1可能參與間接的蛋白與蛋白的相互作用。

2 DMBT1基因的功能

2．1 DMBT1與免疫防御 DMBT1編碼蛋白是SRCR超家族中的新成員，SRCR超家族是免疫球蛋白超家族中具有回憶功能且大多數與免疫系統的增生和分化相關的家族[5]。Mollenhauer等[5]研究發現DMBT1 mRNA在整個免疫系統都有表達，Western雜交研究顯示DMBT1同源體與膠原凝集素結合蛋白gp-340相符合，gp-340是一種參與呼吸道免疫防御的糖蛋白，DMBT1 gp-340通過與肺泡表面的表面活性蛋白Sp-D（surfactant protein D）、Sp-A作用可刺激肺泡巨噬細胞的遷移。免疫組化顯示腫瘤相關巨噬細胞和腫瘤細胞都可以合成DMBT1,而且在多形性膠質母細胞瘤中（與正常腦組織相比）下調，其可能參與了免疫防御功能。

2．2 DMBT1與細胞分化 據Hikitac等[6]和Al-Awqati等[7]研究報道hensin這種蛋白存在于遠曲小管和集合管的閏上皮細胞以及小腸上皮細胞，是一種極性蛋白質，調節細胞內外基質的相互作用及與細胞表面蛋白的聯系而能夠逆轉上皮細胞的極性，而集合小管閏細胞的極性轉變代表了終末分化；hensin這種蛋白還能誘導微絨毛蛋白的表達，而導致尖端終端網狀蛋白（細胞角蛋白19和肌動蛋白）的出現（這些均導致過度生長的微絨毛結構）。Hensin在許多類型的上皮細胞中表達，而且可能它在這些上皮細胞的分化中也扮演了相同重要的作用。兔的hensin蛋白和人的DMBT1蛋白均來源與相同基因的選擇性拼接。免疫組化顯示DMBT1蛋白在成人與胎兒的胃腸道上皮細胞、表皮細胞的表達水平和空間分布存在明顯差異，這提示DMBT1可能在人體某些部位的發育過程起作用。說明DMBT1可能具有促進細胞分化的功能。

3 DMBT1表達與腫瘤臨床病理、生物學行為

Mollenhauer等[1]通過RNA 轉移雜交在胎兒肺中檢測到DMBT1的cDN段有8．0、7．5、6．0 kb 3種，在成人肺中只檢測到8．0 kb片段，在小腸中檢測到7．5 kb和6．0 kb片段。比較DMBT1基因6．0 kb片段和 8．0 kb片段的外顯子功能，Mollenhauer等發現DMBT1的不同大小片段可編碼不同SRCR區和SID區（SRCR interspersed domain）的蛋白質，且SRCR區是蛋白配體的結合區。還發現在8．0 kb片段中外顯子14（定位于SID3a）及外顯子17（定位于SID4b）缺乏，提示可能是編碼SID區的外顯子功能的不同調控方式，進一步提示不同的編碼外顯子的SRCR區和SID區可產生不同功能特點的蛋白質。DMBT1基因在正常成人呼吸系統和消化系統組織中高表達[8-9]，在生殖系統和腦組織中為中等表達，在多種腫瘤中，DMBT1基因的表達與淋巴結轉移、腫瘤浸潤深度存在明顯的相關性，伴有淋巴結轉移的腫瘤，DMBT1基因的表達率低于無淋巴結轉移者。DMBT1基因表達的改變與腫瘤的組織學分型、浸潤方式、腫瘤大小、腫瘤部位等無關。

4 DMBT1基因在常見腫瘤的表達及其與腫瘤發生、發展、浸潤、轉移的關系

大量的研究顯示DMBT1基因和/或表達的異常與神經系統腫瘤、消化系統腫瘤、肺癌、乳腺癌等均有關，以下就DMBT1基因與腫瘤的關系作一簡要闡述。

4．1 DMBT1基因在神經系統腫瘤中的表達 Mollenhauer等[1]研究發現，在20例成神經管細胞瘤有5例，39例多形性膠質母細胞瘤中有19例檢出等位基因的缺失，同時發現在二者中存在高比例的純合性缺失，且4/5腦腫瘤細胞株缺乏DMBT1基因的表達，故認為DMBT1可能是一種參與成神經管細胞瘤和多形性成膠質細胞瘤致癌機制的腫瘤抑制基因。Somerville等[10]研究指出：21例原發性膠質母細胞瘤中38%腫瘤顯示DMBT1基因內的純合性缺失。Lin等[11]研究報道，在26例間變性少突膠質瘤、31例間變性星形細胞瘤、53例多形性膠質母細胞瘤中，DMBT1位點常常發生雜合性缺失，且3組之間無明顯差異，但DMBT1位點的雜合性缺失與患者的生存期無關，認為DMBT1與膠質瘤形成的早期階段有關。但是據Sanson等[12]研究報道，39例少突膠質瘤中，10例出現DMBT1基因純合性缺失，但這其中只有1例具有PTEN突變，且其純合性缺失與生存期無關，認為DMBT1基因有關腫瘤發生的作用有待進一步研究證明。

4．2 DMBT1基因在消化系統腫瘤中的表達 DMBT1在正常成人消化系統呈高水平表達，Mori等[13]用RT-PCR的方法測定食管癌、胃癌、結直腸癌中DMBT1 mRNA的表達，發現43例食管癌中有23例、40例胃癌中有5例、24例結直腸癌中4例DMBT1 mRNA的表達明顯減少。且15種食管癌細胞系中12種食管癌細胞系無DMBT1 mRNA表達，并且11．6%原發性食管癌中、

13．3%食管癌細胞系中存在DMBT1純合性缺失。表明DMBT1作為一個腫瘤抑制基因也存在于消化道腫瘤中，特別是食管癌中。王越英等[14]研究報道，在食管癌、賁門癌、胃癌組織中，DMBT1 mRNA陽性表達缺失率分別為63．2%（24/38）、52．4%（11/24）、72．0%（18/25）。伴有淋巴結轉移的癌組織DMBT1 mRNA表達缺失率均顯著高于相應淋巴結無轉移的癌組織，腫瘤外侵越嚴重，DMBT1 mRNA表達缺失率越高，提示DMBT1基因在上消化道癌的發生、發展及轉移中起一定作用。

Sasaki等[15]檢測了25例肝結石病的膽管上皮、52例伴有肝結石病的浸潤和非浸潤肝內膽管細胞癌、49例伴有肝結石病的肝管內狀瘤、32例無肝結石病的肝內膽管細胞癌和10例正常肝組織。發現與正常的肝組織相比肝結石病的膽管上皮的DMBT1表達增加，57%的伴有肝結石病的肝管內狀瘤和79%的非浸潤性肝內膽管細胞癌表達也增加，而有和無肝結石病的浸潤性肝內膽管細胞癌的DMBT1表達減少（各為50%和30%）。在4個（20%）肝管細胞癌組織和2個（50%）膽管細胞癌細胞株存在純合性缺失和表達減少，故認為DMBT1基因純合性缺失和表達減少是肝內膽管細胞癌形成和進展的關鍵。

4．3 DMBT1基因在肺癌組織中的表達 據Wu等[9]研究報道，10%（2/20）小細胞肺癌細胞系和43%（6/14）非小細胞肺癌細胞系缺少DMBT1的表達，而且與正常肺組織相比，45%（9/20）原發性非小細胞肺癌DMBT1的基因表達水平顯著降低，且 10%（4/40）的小細胞肺癌細胞系存在DMBT1的純合性缺失。并通過對8個非小細胞肺癌細胞系和20例原發性非小細胞DMBT1區編碼測定，在非小細胞肺癌細胞系中測定到52密碼子的點突變，從而導致編碼的氨基酸由絲氨酸轉變為色氨酸，認為DMBT1基因缺失或其他不明機制引起的DMBT1基因表達缺失在肺癌的發生中起了一個重要的作用。周愛蓮等[16]用聚合酶鏈反應檢測原發性肺癌DMBT1基因純合性缺失，發現37例肺癌組織中9例有DMBT1基因純合性缺失，而其自身癌旁正常肺組織均無DMBT1基因的純合性缺失，DMBT1基因純合性缺失率,非小細胞肺癌組高于小細胞肺癌組，低、未分化肺癌組高于中、高分化肺癌組，伴有淋巴和/或遠處轉移組高于不伴轉移組，有吸煙史組高于無吸煙史組（ P

4．4 DMBT1基因在其他系統腫瘤中的表達 Bikker等[18]應用免疫組化的方法測定涎腺腫瘤中DMBT1蛋白-涎腺凝集素（Salivary agglutinin SAG）的表達，發現在涎腺癌旁組織中SAG的表達上調，而在涎腺腫瘤中,與其自身正常組織或癌旁組織相比，SAG表達下調。認為SAG可以作為一個潛在的涎腺腫瘤指示劑和（或）涎腺腫瘤抑制因子。

Mollenhauer 等[19]研究發現，與正常表皮組織相比DMBT1和galectin-3在上皮起源的皮膚腫瘤中的表達也是下調的，指出DMBT1/galectin-3的缺失表達在皮膚癌的發生上起一定的作用。但同時也發現在黑色素細胞中DMBT1/galectin-3無表達，在8例痣中有1例，11例黑色素瘤中有1例有誘導表達，認為在黑色素瘤中DMBT1和galectin-3不可能作為一個典型腫瘤抑制基因起作用。

Braidotti等[20]研究指出：在正常的和增生的乳腺組織中，DMBT1的表達是重新分配和上調的，而在乳腺癌DMBT1的表達是下調的。認為DMBT1在乳腺癌中具有潛在的作用。而且DMBT1的表達與MCM的伴隨表達，說明DMBT1可能與細胞周期的調節有關。

5 小結

DMBT1基因是一種侯選的抑癌基因，它既可通過參與免疫防御功能，又可通過促進細胞的分化，發揮其抑癌作用。但目前國內外對DMBT1基因的表達水平和DMBT1突變/缺失在腫瘤形成過程的作用，有時會得出頗具爭論的結論。且關于DMBT1在調節蛋白質與蛋白質、細胞與細胞、及細胞內外基質相互作用的可能作用，以及和不同腫瘤的聯系，需要在體內外進行更多直接功能研究來闡明。對其作用機理的進一步揭示及其在體內外生物學效應的進一步探討，將為臨床預防、診斷、治療腫瘤和判斷預后提供一條新途徑。

參考文獻

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分子生物學的興起范文第3篇

Abstract: Human movement science is a young branch discipline in the river of science development. It explores life's mysteries from all the levels of body movement and their relationships. It covers body's movement regulation in motion condition. From the development course and characteristics the effect of advanced scientific instruments and techniques are very important. It gets more quickly development as interactive permeation and comprehensive research of modern science. The popularity of national fitness and the improvement of China's sports level make human movement science continuously innovation in new area, which producing many scientific research with high level.

關鍵詞： 運動人體科學；研究特征；進展

Key words: human movement science；research characteristics；progress

中圖分類號：G804.21文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2011）28-0267-02

1 運動人體科學概述

1.1 運動人體科學概念 運動人體科學是研究體育運動與人的機體的相互關系及其規律的學科群。包括運動解剖學、運動生理學、運動生物力學、運動生物化學、保健康復及運動醫學等學科。它是經過有關專家醞釀，討論后于1997年在原學科專業目錄基礎上概括拓寬而形成的專業。

1.2 運動人體科學的研究對象 運動人體科學以人體為研究對象，研究人體在運動過程中機能活動的變化特點、規律和與外界環境的關系，有助于增進健康、提高人體機能能力的一門科學。人體是一個復雜的動態的整體，從宏觀看是由細胞、組織、器官、系統組成；從微觀看細胞又是由細胞器、生物大分子、分子、原子等組成。因此，我們研究運動人體科學時，要運用整體的、系統的、時空的觀點去理解人體運動，這樣才能更好地揭示其實質與規律。[1]

1.3 運動人體科學的作用 運動人體科學知識和技能在全民健身和競技體育中有十分重要的作用。運動人體科學的理論和方法可為促進人體健康、增強體質、防治疾病及運動康復等提供必要的生物學基礎知識及實踐技能，也可對運動員選材、動作技術分析、機能評定與訓練監控、延緩運動性疲勞及促進恢復、合理營養等提供必需的科學依據和技術支持。

2 運動人體科學的研究特征

2.1 以系統整體觀點綜合宏觀與微觀研究 運動人體科學的研究與科學技術的發展息息相關?；仡欉\動人體科學的早期研究，受當時科學水平的限制，集中在耐力運動的生理機制、運動與環境生理反應、運動與營養、衰老和高海拔氣候的應激性等宏觀研究。隨著近代醫學理論、生物技術和儀器設備的發展，運動人體科學的研究進入了微觀研究時代。肌肉活檢、電鏡觀察、微電極生理和超微量分析等技術的誕生，逐步把現代運動人體科學研究的視野帶進以分子為基礎的微觀世界。

20世紀分子生物學的建立，開辟了現代運動人體科學從本質上認識運動機體規律的全新局面。21世紀運動人體科學研究中若干重大學術前沿問題的研究，如功能基因組學、蛋白質組學、信號轉導、受體、細胞凋亡、離子通道等基礎研究和基因選材、基因治療、低氧訓練、營養調控、疲勞消除等應用性研究也不斷深入到細胞、亞細胞與分子水平的宏觀與微觀結合研究。

2.2 從多層次、全方位開展跨學科研究 運動人體科學是一門應用性學科，隨著基礎研究在科學前沿全方位拓展，以及在微觀和宏觀層面的深入發展，許多運動人體科學研究課題的范圍、規模和復雜性遠遠超出本學科的能力，必須依賴于不同學科之間的交叉與融合，從其他學科汲取營養才能在前沿領域醞釀新的突破。

運動人體科學借助體育學、生物學、醫學、計算機科學與人文社會科學等生命科學和非生命科學之間的有機交叉，促進整個運動人體科學領域從分子水平到整體水平的全方位跨學科研究，活體內分子識別的實時、動態分析，在運動狀態下研究生物大分子間相互作用定量、動態規律等。運動人體科學與其他學科之間進行高度的交叉、協作、融合與協同將推動運動人體科學自身的發展。

2.3 依托基礎性研究突出應用特點 早期運動人體科學研究領域主要以運動代謝與心肺功能等應用研究為主。順應現代分子微觀水平科技發展，運動人體科學在分子、細胞和生物體等多個層次上全面揭示生命現象的本質。在細胞和分子水平上探討運動對機體功能活動影響的基本問題，注重從整體水平研究運動對人體生理功能活動影響的基本問題，注重從整體水平研究運動人體生理功能影響及其調控機制，例如信號傳導途徑、神經―內分泌―免疫網絡理論、細胞凋亡等基礎研究的理論成果對運動實踐中的應用研究具有指導和啟發作用。

2.4 研究基礎與應用研究交融并舉 當今，運動人體科學的基礎研究與應用研究交融并舉的互動關系十分密切。運動人體科學在高住低訓、中藥結合運動免疫、抗疲勞研究中有關中醫藥的作用及機理、運動訓練的效果監控等基礎研究進行的如火如荼。另外，在傳統中醫藥對運動員的體液免疫功能調理、針刺鎮痛與運動疲勞損傷機制、激光運動醫學研究、運動技術的生物力學診斷、體育鍛煉健身防病治病機理的研究等領域，也逐步形成了若干具有重要科學意義和應用前景的研究領域，通過基礎和應用研究的融合貫通充分發揮基礎研究的應用價值。

2.5 研究手段借助先進儀器設備和技術 運動人體科學研究水平的突飛猛進得益于20世紀后期先進實驗技術和儀器設備的普及應用。20世紀分子生物學和生物技術發展中多個重大的里程碑，如DNA雙螺旋結構、DNA的重組和轉化、聚合酶鏈反應技術的突破以及納米科技、生物芯片等技術的廣泛應用，也奠定了運動人體科學實驗技術的基礎。

分子生物學的興起范文第4篇

關鍵詞 基因工程；研究進展；原理；應用

中圖分類號 Q78 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2012）10-0045-02

20世紀70 年代以來，基因工程技術在世界范圍內蓬勃興起，至今已在多個學科領域得到廣泛應用?；蚬こ淌且豁椖軌蜉^好地服務于人類社會的工程技術，該技術通過改變生物的遺傳組成，增加生物的遺傳多樣性，由此賦予新型轉基因生物的表型特征[1]。目前，以基因重組和克隆技術為代表的生物技術正以日新月異的速度迅猛發展。

1 基因工程原理

基因工程（genetic engineering）以分子遺傳學為理論基礎、以分子生物學和微生物學的現代方法為手段進行的研究，又稱為DNA重組或分子克隆。通過體外重組，基因工程將不同來源的基因導入受體細胞，在體細胞內實現基因的復制、轉錄、翻譯。這種技術是按照人們的意愿將某一生物的遺傳物質——DNA大分子提取出來，在離體條件下用適當的工具酶進行切割，然后與載體DNA分子連接起來，一起導入某一更易生長、繁殖的受體細胞中[2-3]。對于受體細胞而言，與載體相連的DNA分子就屬于外源物質也稱為重組體。重組體導入到受體細胞之后就可以進行正常的復制和表達，從而獲得新物種。一般來說，載體的選擇對能否成功進入受體細胞并且復制和表達起著很重要的作用，載體進入受體細胞應該以不影響受體細胞正常生長為基本原則。這種技術克服了遠緣雜交的不親和，為改造生物提供了有效的手段。

2 基因工程的應用

2.1 植物基因工程技術在中草藥研發中的應用

2.1.1 提高藥用植物的有效成分含量。目前，學者在鐵皮石斛上應用了基因工程技術，以提高其有效成分的含量。由于人工合成成本很高，若能夠通過基因工程技術提高石斛堿的含量，會產生巨大的經濟效益。魏小勇等[4]以鐵皮石斛種胚原球莖為研究材料，定向誘導后獲得穩定的石斛堿突變體，分析突變體的表達效果，并以mRNA為模板反轉錄產生cDNA，構建鐵皮石斛差減cDNA文庫，獲得差異表達mRNA反義基因。通過構建相應載體轉化石斛，來分析轉基因石斛中石斛堿的變化，通過篩選反義基因來確定石斛堿功能基因。將類似鐵皮石斛的稀缺植物上應用基因工程技術，可為中草藥的研發奠定基礎[5]。

2.1.2 提高藥用植物的抗病性和抗逆性。一般對藥用植物都是采用大規模的種植，由此才能滿足市場需求。應用植物基因工程技術可解決栽培過程中的病害問題。如種植培養出的抗病毒、抗蟲害品種，可增強植物對病害的抵抗能力，不僅能降低植物病害的發生，還能減少由于使用農藥而帶來的污染[6]。Pilon-Smit et al[7]將SacB基因導入煙草，提高了轉基因煙草的耐旱抗寒特性。我國學者也開展了植物基因工程技術的研究和應用，并取得了顯著的成果。賀 紅等[8]以枳殼實生苗上胚軸為研究材料，為獲得轉柑桔衰退病病毒外殼蛋白基因的植株，其采用了遺傳轉化技術。有學者還利用Ti 轉化系統獲得了多種抗病毒的植物，如抗黃瓜花葉病毒（CMV）的番茄和抗甜菜壞死黃脈病毒（BNYV）的甜菜等[9]。

2.2 基因工程在植物性食品脫敏中的應用

基因工程可以將目的基因導入受體細胞，也可以改變內源基因，只要找到需要刪除的基因即可。過敏反應具有反應迅速的特點，過敏原種類也很多。因此，防止發生過敏反應也很困難?；蚬こ炭梢灾苯幼饔糜谶^敏源頭，即改變內源基因使編碼的蛋白質失去致敏性。也可以通過基因工程方法處理食品及其原料可降低其致敏性，從而降低過敏病人的不良反應。反義技術可消除植物中內源基因，使致敏基因沉默，從而降低植物性食品致敏性[10]。

2.3 轉基因技術在哺乳動物遺傳育種領域的應用

隨著分子生物技術的發展，人們可以根據意愿改良動物品種，結合基因技術原理的應用，由此實現重要的經濟價值。在畜牧業生產上，主要是用于遺傳改良，加速動物育種。轉基因可以定向培育并保存物種的優良性狀，并能加快其積累和保存的步伐。在大量的轉基因動物中選出符合人們預想的轉基因動物，利用優良動物品種的體細胞作核供體克隆動物，用于大量生產轉基因動物。將轉基因技術應用于家畜上，在動物體內轉入結合特異抗原抗體基因，可生產出具有抗多種疾病性能的動物[1]。轉基因技術的科技含量較高，但在實驗室內也能實現動物育種。在動物雜種優勢利用方面，轉基因技術可加速動物育種的進程，增強選育種畜性狀的穩定性，降低育種的時限并提高效率[11]。

2.4 基因工程在食品工業中的應用[12-14]

2.4.1 糖類的改良。淀粉是一種多糖，通過對酶的調控可控制其含量水平，ADPP葡萄糖焦磷酸酶、淀粉合成酶和分枝酶是高等植物的淀粉合成酶。將淀粉系土壤大腸桿菌的基因轉移到馬鈴薯上，可增加馬鈴薯的淀粉含量[12]。這種基因可表達ADP-葡萄糖焦磷酸化酶，使馬鈴薯淀粉含量增加近20%[15]。目前，利用植物基因工程技術改善食品的風味已取得重大的進展。Monsanto公司開發出轉基因馬鈴薯，新型馬鈴薯產品的淀粉含量較傳統品種平均提高了20%～30%，油炸后的產品具有更好的構質和風味，并且油味和吸油量都較少[16]。

2.4.2 改善發酵食品風味。發酵食品具有工業經濟效益，其品質將直接影響效益。但是在該領域不能廣泛地應用傳統的微生物，否則不能達到定向改造微生物性狀的目的。因此，選擇的微生物將決定發酵食品風味。隨著分子生物學的興起，在分子水平上可利用DNA 重組、RNA 干擾及基因敲除等基因工程技術來構建所需的基因工程菌株[17]。

例如，在啤酒和醬油的生產工藝中可利用轉基因技術改善產品的風味。在釀造醬油的過程中，氨基酸的生成量對整體風味起決定性的作用，參與該反應的羧肽酶和堿性蛋白酶的基因已克隆并成功轉化到菌株中，羧肽酶的活力可大幅提高13倍，堿性蛋白酶的活力可提高5倍，從而提高氨基酸的生成量[18]。為滿足不同食品的需要，在醬油的釀造工藝中可使用工程菌株，由此降低醬油的色度和口味。啤酒中含有一種叫雙乙酰的物質，雙乙酰是啤酒酵母細胞產生的α-乙酰乳酸經非酶促的氧化脫羧反應自發產生的，當雙乙酰含量超過風味閾值（0.02~0.10 mg/L）時，就會大大降低啤酒的口感，產生餿酸味，進而影響經濟效益。為改善啤酒的風味，可采用α-乙酰乳酸脫羧酶去除雙乙酰。研究表明，利用轉基因技術將編碼α-乙酰乳酸脫羧酶的基因克隆到啤酒酵母中進行表達[15]，可以有效降低啤酒中的雙乙酰含量。基于基因工程原理，還可將轉基因技術應用于制取其他產品[19]。

3 展望

目前，基因工程技術已滲透到人類生產生活的各個領域，其以巨大的生命力發揮重大的影響，一些實驗室技術和成果不斷地得到應用，也將使地球的生物圈變得更加豐富多彩[20]。如今基因工程技術在給人類帶來利益的同時，對于疾病的治療方面也有了巨大突破。盡管基因工程技術給人類帶來了巨大的利益和便利，但同時也應該思考轉基因食品的安全性問題，這是對基因工程未來發展的最大挑戰[21-22]。

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分子生物學的興起范文第5篇

中圖分類號：G40－012　文獻標識碼：B　文章編號：1008－2409(2007)03－0569－02

二十一世紀國家之間的競爭歸根結底是人才的競爭，面對社會和科技發展對高素質人才的需要，全面提高大學生的綜合素質，培養適應科技發展和經濟建設需要的創新人才，成為當前我國高等學校教學改革的熱點。二十一世紀同樣也是生命科學的世紀，生物信息技術，人類干細胞技術，克隆技術，轉基因技術必將使生物技術產業成為二十一世紀最重要的產業。作為生命科學最重要組成部分的醫學科學，也將迎來跨越式發展的新時期。因此培養面向二十一世紀的高素質醫學人才，迎接生命科學世紀的挑戰，是所有醫學教學工作者應該高度重視的問題，這就要求我們必須從我國國情出發，制定新世紀醫學教育跨越式發展戰略，加快推進我國的醫學教育改革，全面實施醫學生的素質教育。

1 生命科學發展與醫學科技進步

十九世紀中葉，細胞學、進化論和經典遺傳學即孟德爾遺傳定律的創立，為生命科學的發展奠定了堅實的前期基礎，基因論和DNA功能的確定，尤其是DNA雙螺旋結構的發現在生命科學發展史上具有劃時代的意義，是二十世紀生物學領域極為重要的發現，它為現代分子生物學的發展奠定了基礎。分子生物學的成熟和計算機技術的迅猛發展，使人類破譯自身全部密碼成為現實，1990年發起的“人類基因組計劃”今天已經完成人類基因組作圖和測序。接下來，將是闡明基因組的功能，這就要清楚細胞的基因表達譜和蛋白譜及其調節和控制，因此分子生物學的重點將從基因組轉到蛋白質組學，人類對生命科學的研究將進入“后基因組時代”即功能基因組時代。其內容包括建立單核甘酸多態型(SNP)為代表的DNA序列變異的系統目錄，從而揭示人類疾病的遺傳學基礎，認識基因組在轉錄核翻譯水平的表達及其調控機制，通過對進化不同階段的生物體基因組序列的比較，發現基因組結構組成和功能調節的規律，并利用各種模式生物體的基因敲除和轉基因來揭示基因的功能。在微觀層次對生物大分子的結構和功能，特別是基因研究上取得重大突破后，正深入到在分子水平上對細胞活動、發育和進化，以其腦功能進行探索，從分子、細胞、模式生物和整體水平對腦和神經系統進行多層次的綜合研究的神經生物學正成為生物學發展的下一個高峰。生命科學從群體、個體、細胞到分子水平深入的發展，使得醫學能夠在微觀水平逐步闡明許多生命現象和疾病現象的本質，極大地促進了醫學科技的進步。自1982年世界上第一個基因工程藥物重組人胰島素上市以來，經過20多年的發展，世界范圍的生物醫學技術產業正在蓬勃興起，生物醫學技術正在猛烈的沖擊著世界經濟，同時也給廣大患者帶來了福音，基因工程藥物和疫苗正走進尋常百姓家。隨著克隆技術的成熟，人們可以用克隆的器官代替已壞的自身器官。而將來科學家可以設想用基因芯片、蛋白芯片組裝成“納米機器人”，通過血管送入人體診斷疾病，攜帶DNA更換或修復有缺陷的基因片斷。因此隨著以后基因功能的清楚，生物技術的發展，將使人類不僅能了解生命，而且能夠操縱生命過程，它將改變現有的醫生看病模式，人們將擁有記載個人生理、病理信息的生物芯片，醫生在對疾病進行診斷、治療、預防方面將做到個性化，精確化。

2　中國醫學本科教育的現狀

改革開放以后，中國的大學醫學教育已經取得長足的進步，醫科大學畢業生投身入救死扶傷，全民保健，在構建和諧社會、實現社會主義現代化建設過程中作出了重要的貢獻。然而隨著經濟、科技的發展，社會對醫學的要求有了明顯的提高，傳統的生物醫學模式向新的醫學模式的轉變，引起了疾病觀、健康觀、衛生觀的根本轉變。這就要求新時代的醫學研究者以整體化、系統化、科學化、社會化的觀點去研究和處理人類健康與疾病問題的思維方法和行為方式。而現有的醫學本科教育方式已經不能適應社會對醫學的要求，目前醫學本科教育存在的問題集中體現在學生創新意識和創新能力嚴重不足。

同志指出，“創新是一個民族的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力”，“創新精神是我國民族幾千年來生生不息、發展壯大的重要動力”，“創新的關鍵在人才”。因此培養學生的創新能力關系到我們民族的興旺。

從以往高等醫學院校輸出的人才素質的特點看，也非常明顯地表現出上述特點。具體地表現在綜合判斷能力較差、缺乏科學思維方式的指導、獲取醫學科研和醫療實踐新信息的能力和創新意識較差。傳統臨床醫學人才培養模式是以教師授課為主要教學組織形式，是以理論灌輸為主的“填鴨式”教學模式，這種臨床教學方法陳舊、呆板：教師整個課時以灌輸式教學為主，學習過程枯燥被動，缺乏興趣，無法激發學生求新意識與創新意識，理論與實踐脫節。由于注重理論的學習，與實踐相結合不夠，缺乏實踐能力的培養，容易出現高分低能的現象，對學生的素質教育及創新能力的培養均有害無益。而醫學生往往僅僅滿足于書本，滿足于從老師那里接受已經或即將過時的知識，缺乏獨立思考，獨立分析的欲望和能力。學生對所學知識不敏感，缺興趣，少研究，不能或不敢運用所學的知識大膽地提出和分析新問題，更談不上有多少帶創新性的學術新思維。因此即使是那些本科畢業后進入研究生階段學習的學生，也由于本科階段在創新意識和創新能力方面的先天不足，不同程度地存在著自主選題難、科研上手慢、研究思路不活躍、研究方法偏傳統、攀登高峰缺勇氣、開拓創新與實力等現象，高水平的學位論文不多，在國際上有影響的學術成果更少，因而未能充分起到基礎和應用基礎研究生力軍的作用。

3　改革傳統教學方法，逐步培養醫學生的創新能力

3．1讓醫學生盡早接觸科研，培養對科學研究的興趣

醫學生是醫學教育的主體，激發他們學習醫學知識的興趣，調動他們學習的積極性和主動性，并逐步樹立牢固的專業思想，對于培養合格的醫學人才是極其重要的。學生可以根據自己興趣利用寒暑期或周末參加各教研室的科研活動，使教學與科研相結合，培養學生的科研興趣和科學思維的能力。更廣泛地組織和鼓勵本科生參與各種學術交流。學生參與的各種學?；顒影ū緦I的、跨專業的、跨校的、全國性的乃至國際性的學術交流活動。平時，也要讓本科生盡可能地參加一些教師的科研項目立項論證會、博士生和碩士生的開題報告會和論文答辯會，可以參加各學科最新研究的學習報告會，對原有的基礎實驗教學內容進行有效融合，減少驗證性實驗，增加綜合性實驗和設計性實驗，提高學生的能力。打破以往只有研究生才能進入科研實驗室的慣例，組織醫學專業學生早期進入感興趣的實驗室學習并實行導師制。在具有副教授職稱或高年資講師中選出思想政治素質好、有高度責任心的教師作為學生導師，明確規定導師的工作職責，要求他們在思想上和學習上給予學生指導和幫助。這樣，學生在導師的指導下積極參與實驗室的

科研活動，感受科研氣氛，培養了他們的科研興趣；使他們將書本知識運用到實踐中去，形成初步的科研思路；培養了科研實踐能力和與他人協作的能力；利用各種途徑主動學習的能力也有了一定的提高。

3．2充分利用現代信息技術，為創新人才培養提供先進的教學手段和方法

以計算機和網絡技術為核心的信息技術的發展，使得人類于知識、信息的獲取、傳播和應用發生了深刻的變革，也帶來本科教育教學手段和方法、學習方式的巨大變化。首先，學生利用計算機和互聯網，可以不受時空限制地多渠道獲得知識，學生對學習場所、學習內容、學習方式的選擇具有更多的自性和靈活性，使過去以課堂、教材、教師為中心的傳統教學方面臨新的挑戰。充分利用目前我國高校計算機已經基本普及、網絡快速發展的特點，應用多媒體授課，通過動畫增加對知識的理解和學習的興趣；鼓勵學生通過互聯網解答自己在學習中的疑惑，了解國外醫學的發展，學習生物信息學的基本知識，應用生物信息學論證自己的構想，自己設計實驗。讓學生有充分的動手機會，通過網絡增加對學過知識的理解和記憶。同時網絡資源的豐富性和共享性，使教師和學生同樣具有獲取知識的自由和網上交流的平等權利，因而有利于發揮學生參與教學過程的主動性，有利于激發學生的創新意識，有利于形成平等互助、教學相長的新型師生關系并將理論與實踐相結合。鼓勵學生提出自己的設想，培養其創新能力，鼓勵學生提出問題并想出解決問題的有效方法。為此，要充分認識現代信息技術對促進教學改革的獨特作用，進一步建設和完善校園網、數字化圖書館和多媒體課室，提高它們對本科生的開放度和服務水平，為創新人才的培養提供先進的教學手段和方法。

3．3學習醫學相關學科知識，提高解決問題的能力