分子生物學技術精選(九篇)

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第1篇：分子生物學技術范文

關鍵詞：羊肉；鴨肉；分子生物學；鑒別

Abstract： This study has established a molecular biological method for the identification of mutton adulterated with duck meat. Based on the target genes， namely the mitochondrial cytochrome b gene （cytb） sequences of mutton and duck， we designed one universal forward primer （F） and two specific reverse primers （Rmutton and Rduck） and mixed them in a certain proportion. The target DNA fragments were obtained by one cycle of polymerase chain reaction （PCR） amplification. By the sizes of the DNA bands in the agarose gel， we judged whether the mutton was adulterated with duck. Results indicated that duck adulteration in the tested samples could be confirmed by the appearance of specific bands at both 367 and 480 bp. On the other hand， the appearance of specific bands at 367 bp but not at 480 bp could not confirm mutton adulteration with duck. The proposed method in this study was accurate， reliable， simple， quick and useful for meat species screening and the detection and supervision of adulterated meat.

Key words： mutton； duck； molecular biology； identification

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201705009

中D分類號：TS251.7 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2017）05-0046-05

羊肉性溫，中醫認為進食羊肉可以補虛益氣，促進人體血液循環，提高抵抗力，因此羊肉成為冬季滋補及抗寒的重要食物來源[1]。近年來，隨著生活水平的不斷提高，羊肉及其制品的消費量不斷上升，涮羊肉、烤羊肉等都深受消費者的喜愛[2]。然而部分商販為了獲取不法利益，利用食品質量檢測手段的不足，用價格相對低廉的肉類冒充羊肉或者將其摻入羊肉中進行販賣，尤其是羊肉卷和羊肉串等加工后的羊肉制品，消費者難以從形態紋理和肉質口感上對其進行識別，這種摻假造假的行為嚴重干擾市場秩序，影響消費者的身體健康和合法權益[3-5]，因此加強對該類食品的品質鑒別十分必要。

早期的肉源鑒別技術主要依靠光譜、色譜及酶聯免疫吸附測定等技術[6-10]，但因操作復雜、耗時耗力且對樣品要求高而不能滿足對肉制品進行準確、快速鑒別的需求。隨著基因工程的普及推廣，以聚合酶鏈式反應（polymerase chain reaction，PCR）檢測為代表的分子生物學檢測手段已成為各類食品摻假檢測的標準化方法[11-12]，也是轉基因食品判別技術研究的熱點方向。

根據線粒體基因組DNA序列差異設計物種特異性引物在常規PCR方法中已見報道[13-14]，但多數方法一次只能擴增一個目的片段，如果單獨檢測每一個項目，則存在費時費力、步驟繁瑣和消耗試劑量大等弊端。因此，亟需建立一套準確度高、重復性好且特異性強的分子生物學檢測方法，為規范市場秩序、保障食品安全提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮羊肉、鴨肉、雞肉和牛肉樣品均購買于農貿市場。

動物組織全基因組提取試劑盒 北京全式金公司；Taq DNA聚合酶、PCR緩沖液、瓊脂糖 生工生物工程（上海）股份有限公司；dNTP、核糖核酸酶A、DS2000 DNA Marker、1 kb DNA Ladder Marker、蛋白酶K溶液、膠回收試劑盒 日本TaKaRa公司；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

Thermal Cycler PCR儀 美國Hybaid公司；Dyy-11凝膠電泳儀及電泳槽 中國六一機械廠；AlphaImager HP凝膠成像系統 美國Alpha Inotech公司；Microfuge 22R高速冷凍離心機 美國Beckman公司。

1.3 方法

1.3.1 DNA提取

1.3.1.1 純肉樣DNA提取

稱取羊肉、鴨肉、雞肉和牛肉各20 mg左右，分別置于研缽中用液氮研磨至粉末，使用DNA提取試劑盒提取各肉樣總DNA。并對提取得到的DNA進行純化，除去殘存蛋白質和RNA，使用紫外分光光度儀和凝膠電泳測試DNA的濃度及純度，并將DNA稀釋至質量濃度為20 ng/μL備用。

1.3.1.2 羊肉、鴨肉混合樣品的制備及DNA提取

分別稱取99 g羊肉和1 g鴨肉，將兩者絞碎并混合，再用電動組織勻漿器進行研磨、勻漿，制成摻雜鴨肉的混合肉樣，取20 mg混合肉樣按1.3.1.1節的方法提取其DNA并進行檢測，將DNA稀釋至質量濃度為20 ng/μL備用。

1.3.2 引物設計

在GenBank中檢索得到羊（accession EM130780.1）和鴨的線粒體基因序列（accession KC466567.1）。通過LaserGene中的MegAlign工具在基因庫中分析和比對羊、鴨的線粒體基因保守序列，確定針對不同物種線粒體細胞色素b基因（cytb）中的特定片段，分別設計2 種物種的相同上游引物F和具有各自物種特異性的下游引物（羊引物R羊、鴨引物R鴨），引物信息詳見表1。

1.3.3 引物特異性驗證

分別用羊肉、鴨肉、雞肉和牛肉的全基因組作為PCR擴增模板，加入羊肉特異性引物（F/R羊）得到PCR擴增a物，取5 μL產物進行凝膠電泳檢測，驗證羊肉引物的特異性。鴨肉引物（F/R鴨）的特異性驗證同羊肉引物。

1.3.4 羊肉、鴨肉成分的鑒定

將羊肉特異性引物和鴨肉特異性引物混合，使用提取的羊肉、鴨肉及其混合肉樣的DNA作為模板進行PCR擴增，多次優化實驗以確定引物配比，其最佳反應體系見表2。

最佳PCR反應條件為：94 ℃、5 min；94 ℃、30 s；50 ℃、30 s；72 ℃、30 s；32 個循環；最后72 ℃延伸8 min。取5 μL產物進行凝膠電泳檢測。

1.3.5 羊肉真偽鑒別

隨機抽取在售羊肉5 批，按照1.3.1.1節的方法提取肉樣DNA，并按照1.3.4節進行PCR檢測和凝膠電泳，鑒定此5 批肉樣中是否含有鴨肉成分。將市售羊肉PCR檢測擴增出的條帶進行切膠回收，分別送至青島擎科生物技術有限公司進行測序，并將測序結果與GenBank數據庫中羊和鴨的線粒體Cytb基因序列進行比對。

2 結果與分析

2.1 肉樣DNA質量及純度檢測

采用1.3.1節中的方法提取的羊肉、鴨肉、雞肉、牛肉及混合樣的DNA凝膠電泳結果見圖1。

由圖1可知，所有樣品的條帶清晰，無明顯拖帶且電泳孔亮度不明顯，說明提取的總DNA無降解、無蛋白質殘留。用紫外分光光度儀測得DNA樣品的OD260 nm/OD280 nm均在1.8～2.0之間，符合進行PCR的要求。

2.2 引物特異性檢測

基于PCR手段對樣品進行鑒別時，首先必須確定合成的引物是否具有特異性，以確保用此引物進行的PCR反應能得到特異性目的片段，進而確定其能否滿足檢測需要。按1.3.3節的方法分別使用羊肉引物（F/R羊）、鴨肉引物（F/R鴨）對4 種肉樣進行PCR擴增，結果見圖2～3。

由圖2～3可知，僅在羊肉樣品中檢測到單一目的條帶，而在其他肉類中未檢測到條帶，說明本實驗設計的羊肉引物（F/R羊）具有特異性；使用鴨肉引物進行PCR反應，同樣僅在鴨肉中檢測到明顯的目的條帶，說明設計的鴨肉引物（F/R鴨）特異性良好。

2.3 羊肉中鴨肉成分的鑒定

按1.3.4節配制PCR擴增體系并進行PCR擴增，羊肉、鴨肉及其混合肉樣的電泳結果如圖4所示。

由圖4可知，經過調整引物比例和優化反應參數，在相同的反應體系下，單一模板及混合模板的PCR產物條帶均清晰、單一，并與引物設計中的預期條帶大小一致，且混合模板的電泳條帶差別明顯，說明本研究用于羊肉中鴨肉摻假鑒別的PCR檢測方法可以達到預期效果，2 種肉類均可實現特異、高效的PCR擴增與鑒別。

2.4 市售羊肉的PCR檢測

根據上述檢測方法，隨機抽取5 份市場流通中的羊肉進行檢測。由圖5可知，第1批羊肉在480 bp和367 bp處出現2 條特異性條帶a1和a2，表明該批羊肉中摻雜有鴨肉；第2、5批羊肉只在367 bp處出現羊的特異性目標條帶b和e，表明該2 批羊肉中未摻雜鴨肉；而第3、4批羊肉則只在490 bp處出現鴨的特異性目標條帶c和d，說明該2 批羊肉為假冒產品。陰性對照樣品未出現條帶。

將條帶a1、a2、b、c、d、e的測序結果與GenBank數據庫中羊和鴨的線粒體Cytb基因序列進行比對，結果如圖6～7所示。

由圖6～7可知，a2、b和e序實位于羊線粒體Cytb基因序列上，a1、c和d序實位于鴨線粒體Cytb基因序列上。

3 討 論

市場調研結果表明，流通領域中的羊肉有不同程度的摻偽造假現象，其中尤以摻雜鴨肉現象最為突出[15]，羊肉的質量安全逐漸受到消費者和市場監管部門的重視。因此，建立一種準確度高、重復性好的檢測方法，對于相關部門加強對市場的監管十分必要。本研究采用的PCR鑒定方法較其他方法具有更高的靈敏性、特異性和便捷性，因此其在肉類品種鑒定分析上起到重要作用[16-18]。

研究表明，在物種進化過程中，線粒體DNA的進化速度要快于細胞核內的DNA[19]，因此線粒體DNA具備更明顯的種間多態性和種內多態性，能夠更精準地將有較近親緣關系的物種區分開來[20-21]。另一方面，細胞中線粒體DNA的含量是核DNA的1 000 倍以上，線粒體內DNA具有更加穩定的環狀結構，跟細胞核內DNA相比，線粒體DNA的提取比較簡單，并可以應用于PCR反應中[22]。

因此在國內外的研究中，用于肉類來源鑒定的序列主要位于線粒體上，其中最常用的序列為12S rDNA、16S rDNA、Cytb和D-loop等[23-26]。

本研究通過對羊、鴨的線粒體Cytb進行分析比對，根據分析結果在序列保守區設計羊、鴨通用的上游兼并引物，并分別在兩者的序列特異區設計特異性下游引物，采用一次PCR反應的方法鑒別羊肉中是否摻雜鴨肉，經反復實驗證明，該方法可實現在一個反應體系中體現出2 個不同物種的特異性，且引物序列具備靈敏性和穩定性；所建立的PCR檢測方法樣品用量少，可在幾小時內準確、快速地得出結果，具有較強的實用性。

隨著生物技術（基因芯片、蛋白質芯片等）的飛速發展和其他新興技術的不斷涌現，在后續的工作中，需要進一步加強基因檢測等多種檢測技術的結合使用，擴大應用領域[27-28]。例如：基于基因的多態性，在PCR的基礎上發展指紋圖譜技術和DNA條形碼技術，不僅可以鑒定物種還可以追蹤溯源[29-30]；在生產及檢測過程中引入大數據技術，構建數據庫，共享物種的特征數據及模型；在現有的檢測技術基礎上，研發更加低成本、高通量、準確可靠的檢測方法，提高摻假檢測鑒別的能力，完善肉類摻假檢測技術體系，為我國肉類食品的質量安全做好保障，這些工作需要在今后的研發中作進一步的探索。

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第2篇：分子生物學技術范文

【關鍵詞】農產品；有毒有害物質；分子生物學；檢測技術

0 前言

民以食為天，食以安為先。農產品安全性要求農產品中不應含有可能損害或威脅人體的物質或因素，它關系到人體健康和社會穩定。隨著世界經濟全球化、貿易自由化和農產品國際貿易的迅速發展，農產品安全已成為事關人民健康和構建和諧社會的重大戰略問題，及時、安全、準確地檢測出農產品中的病原微生物是農產品安全檢測的重要內容。隨著農產品分析物質的不斷微量和痕量化，農產品基質的不斷復雜，僅使用傳統分析技術已難以解決所有的問題。分子生物學技術不僅可以簡化前處理過程、而且操作簡便、檢測成本低、安全可靠，且能進行特異性處理分析，其在農產品分析中占據越來越高的比例[1]，目前在農產品 檢測中常用的技術包括：酶聯免疫分析技術（ELISA）、基因芯片技術、分子印跡技術、聚合酶鏈式反應（PCR）技術、試紙條快速檢測技術、流動注射免疫分析技術、生物傳感器技術（biosensor）等。分子生物學技術解決了傳統農產品前處理所不能解決的問題，特別是在農產品中有毒有害物質檢測中發揮了重要的作用。

1 應用于農產品安全檢測中的分子生物學技術

1.1 酶聯免疫分析技術

酶聯免疫分析技術是20世紀70年代初期由荷蘭學者Weeman與Schurrs和瑞典學者Engvall與Perlman幾乎同時提出的。最初ELISA主要用于病毒和細菌的檢測，20世紀70年代后期開始廣泛應用于抗原、抗體的測定，范圍涉及到一些藥物、激素、毒素等半抗原分子的定性定量檢測。它是在RIA理論的基礎上發展起來的一種非放射性標記免疫分析技術。它利用酶標記物同抗原抗體復合物的免疫反應與酶的催化放大作用相結合，既保持了酶催化反應的敏感性，又保持了抗原抗體反應的特異性，極大的提高了靈敏度，且克服了RIA操作過程中放射性同位素對人體的傷害。酶聯免疫分析法在農產品安全檢測中最為常用[2]。農獸 藥殘留免疫分析方法的建立包括待測物選擇、半抗原合成、人工抗原合成、抗體制備、測定方法建立、樣本前處理方法和方法評價等步驟。ELISA具有樣品前處理簡單，純化步驟少，大量樣本分析時間短，適合于做成試劑盒現場篩選等優點，使其可試驗快速現場監測，是現階段農產品安全檢測領域應用較多的一項檢測技術。目前酶聯免疫檢測的農、獸藥殘留種類主要包括：有機磷農藥、擬除蟲菊酯類農藥、有機氯類農藥、氨基甲酸酯類、獸藥類等。

1.2 PCR技術（聚合酶鏈式反應技術）

該技術誕生于1985年，由美國Cetus公司和加州大學聯合創建。PCR技術利用變性與復性原理，在體外使用DNA 聚合酶，在引物的引導和脫氧核糖核苷酸（dNTP）的參與下將模板在數小時內進行百萬倍擴增。該技術可選擇性地放大特定的DNA序列，因此在農產品致病性微生物檢測方面發揮著越來越重要的作用[3]。實時定量PCR技術是近年發展起來的新型技術，該技術通過直接測定PCR 過程中熒光信號的變化，利用電腦分析軟件對PCR過程中產生的擴增產物進行動態監測和自動定量，從而成功地實現了PCR從定性到定量的飛躍。而且，使用實時定量PCR技術不需要進行凝膠電泳，避免了交叉污染，使反應具有更強的特異性和更高的自動化程度。隨著分子生物學技術的不斷發展，多重PCR[4]、標記 PCR和不對稱PCR等多種不同的PCR方法都被應用于農產品檢測中，它們的應用使PCR技術擁有了更高的靈敏度和更短的周期[5]。

1.3 試紙條快速檢測技術

試紙條與試劑盒相比較具有更加易于攜帶、檢測更加迅速等優勢。在實際檢測過程中，特別是現場快速檢測，并不一定需要對每個樣品都獲得定量數據 而只需要定性地判別出某個樣品是否含有某種農獸藥，含量是否超過規定標準既可[6]。因此只需要幾分鐘或十幾分鐘就可以獲得結果的快速檢測試紙條是最為合 適的檢測工具[7]。試紙條技術與試劑盒相類似，其特點是以微孔膜作為固相載 體。標記物可用酶或各種有色微粒子，如彩色乳膠、膠體金、膠體硒等，以紅色的膠體金最為常用。固相膜的特點在于其類似濾紙的多孔性。液體可穿過固相膜流出，也可以通過毛細管層析作用在膜上向前移行。常用的固相載體膜為硝酸纖維素膜、尼龍膜等。試紙條技術主要包括酶標記免疫檢測技術（immunoenzyme labeling technique）和膠體金標記免疫檢測技術（immunogold labelling technique）。酶標記免疫檢測技術是以酶為示蹤標記物，而膠體金標記免疫檢測技術是以膠體金作為示蹤標記物，應用于抗原抗體反應的一種新型免疫標記技術。

1.4 流動注射免疫分析技術

流動注射免疫分析法是將速度快、自動化程度高、重現性好的流動注射分析與特異性強、靈敏度高的免疫分析集為一體。這種分析方法具有分析時間短、需要樣品量小和操作簡便等特點[8]。利用FIIA對一些樣品分析，測定耗時不足 1min。FIIA有：均相FIIA和非均相FIIA。流動注射免疫分析主要包括：流動注射脂質體免疫分析技術、流動注射熒光檢測、流動注射化學發光檢測、流動注射分光光度檢測和流動注射電化學檢測。利用FIIA 是一種靈敏性、專一性、準確性好、快速、節約成本的方法，樣品也不需要預處理和富集。

2 結語

隨著經濟的全球化發展和農產品的跨區域、跨國際流通，對農產品病原菌的檢測要求也越來越高。從定性和定量兩方面出發，準確、快速、經濟的檢測 方法是農產品安全檢測的發展方向。盡管分子生物學檢測方法具有諸多優點，但目前它們大多處于實驗室階段，不能廣泛應用于實踐，僅能作為標準檢測方法的參考。因此，在今后的工作中應進一步加快研究步伐，建立真正實用的農產品快速檢測方法。產品快速檢測方法。

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第3篇：分子生物學技術范文

PCR是一種在機體外部迅速擴大增加特定基因或DNA序列的方法,它是由美國科學家Mullis在1983年發明的。RT-PCR是從RNA拷貝擴增cDNA的一種方法,其具體操作過程是:首先反轉RNA并錄成cDNA,再經過PCR加以擴增,從而使它的敏感性得以有效提高,針對dotblot或Northernblot中含有的目的mRNA不高的問題,這一技術可以有效解決。例如:鄭小偉等人為了對二仙湯治療腎陽虛證的作用機理進行有效的闡釋,在各不相同的時間范圍內,研究了二仙湯對于患有腎陽虛的大鼠垂體促腎上腺皮質激素基因表達所產生的影響,最終的研究結果表明:二仙湯可以上調垂體組織ACTH的基因表達,而且用藥的時間如果被延長,那么其表達量就會得到增加,這可以反映出上調ACTHmRNA表達,是利用二仙湯對腎陽虛證進行治療的作用機理之一;β地中海貧血是一種具有遺傳性和溶血性的貧血病,補腎生血膠囊可以益髓、生血、補腎,對于治療雜合子患者效果比較顯著。為了對其分子機理進行揭示,吳志奎等人利用RT-PCR的相關技術,研究了使用補腎生血膠囊的患者的α、β和γ珠蛋白mRNA轉錄水平,最終得出的研究結果認為,補腎生血膠囊能夠有效地促進患有β地中海貧血的患者血紅和抗堿血紅蛋白,以及Hb珠蛋白鏈比的明顯增加,相應地升高了γ珠蛋白mRNA轉錄水平,這表明有關的補腎生血的中藥對于γ珠蛋白的轉錄與表達的促進是非成有力的,而且可以通過誘導促進HbF的合成,同時也代償了β珠蛋白基因所具有的缺陷。

2DDPCR技術

梁鵬等人于1992年創立了DDPCR技術,具體說就是一種利用PCR技術,對來源各異的mRNA樣品里面的多種cDNA基因一并進行擴充增加與表達的實驗方法。具體說就是:采用錨定反義和隨機正義這兩種類型不同的合成寡核苷酸引物,通過把具有不同來源的擴增cDNA產物的電泳帶譜進行對比,能夠發現表達存在差異的基因。在中藥作用機理研究的過程中,唐發清等人主要探索了益氣解毒片如何干預鼻咽癌患者細胞基因的表達,旨在立足于具有選擇性特征的基因表達水平,研究益氣解毒片對于鼻咽癌進行防治的機理,最終得出研究結論:益氣解毒片能夠在患者的機體外有效地抑制鼻咽癌細胞基因的表達,除此之外,也可以誘導某些特異基因的表達,最終控制鼻咽癌細胞的生長和發展。

3核酸分子雜交技術

核酸分子雜交技術在目前的分子生物學領域是最基本的,其主要的應用原理為:基于特定的條件,2條核酸單鏈(具有一定的同源性)通過堿基互補退火形成雙鏈。雜交的對象主要是待測核酸序列與探針,其中核酸被提取分離后在體外與探針進行雜交的被稱為印跡雜交,而在組織細胞內直接進行雜交被稱為原位雜交。在研究中藥作用機理的過程中常用的比較早的有印跡雜交、點雜交和原位雜交。例如:二仙湯主要用于婦女更年期綜合征的治療,屬于抗衰老的知名方劑,廖柏松等人利用核酸分子雜交技術,研究18月大的雌性大鼠下丘腦內阿片肽的基因表達水平,得出的研究結論認為:二仙湯組β內啡肽前體阿黑皮素原和腦啡肽原的mRNA水平得到了顯著的提高,與未衰老前的水平相當。因此,可以得出這樣的結論:二仙湯本身所具有的抵抗衰老的功能,是借助于增強抗氧化酶基因表達水平來實現的。

4DNA陣列技術

第4篇：分子生物學技術范文

關鍵詞：現代分子生物學技術；創新性試驗；試驗教學改革

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）08-0182-03

Abstract：Taking the experiment of “Construction of the eukaryotic expression vector of Flag-ILKAP-pCMV-2b and then detection of the expression by western-blotting in HEK293T cells” as an example，we expored the design scheme，experimantal implementations and results and analysis by the use of modern molecular biological techniques.The implementation of experiment program trained the capability and idea of innovation，foster students' experimental design and operation skills，and also enhanced the initiative and teamwork ability.

Key words：Modern molecular biology technology；Innovation experiment；Experimental teaching reform

新是一個民族的靈魂，是國家綜合國力得以提高的根本，是科學技術迅猛發展的基礎。隨著社會經濟發展和時代進步，社會對高等教育提出了更高的要求，具備“創新精神與創新能力”的創新型人才，已成為知識經濟時展的迫切需求。大學生作為最具有自主創新能力的社會群體，是創新型國家建設過程中最為積極活躍的因素，因此，激發大學生的創新意識和創新能力，是構建“創新型國家”的重要組成部分[1-3]。

近年來，我國提出了建設創新型國家的戰略，開始倡導創新型人才的培養，各類高等院校也在積極探索創新型人才的培養方案，盡管取得了一些經驗，但到目前為止還沒有獲得突破性的進展。創新能力和實踐能力的培養是教學改革建設的核心內容和培養質量的重要著力點。無論是培養應用型、復合型和拔尖創新型人才的本科教育，還是培養“高端技能型”的高職教育，學生的創新能力、實踐能力培養質量和水平已經成為衡量一所高校人才培養質量的重要因素，直接影響著高校、區域經濟與社會的發展[4]。但是，創新能力和實踐能力的培養不是一朝一夕就可以完成的，需要長期的積累，需要學生在實踐中充分發揮創新精神，從而使學生的創新能力和實踐能力得以和諧發展。高校試驗教學是高校教學體系中的重要環節，對培養學生的創新能力和實踐能力等方面起著不可替代的作用，尤其是對于生命科學這類實驗性學科更具有舉足輕重的作用[5]。但是，就現在的試驗教學來看還存在許多問題，按照目前的水平還不能滿足社會對創新型人才培養的要求，這些問題主要體現在下面幾個方面：一是雖然生命科學領域，試驗技術不斷推陳出新，而試驗教學過程設備普遍陳舊，驗證手段落后，多為一些驗證性實驗，一般按照試驗指導書或黑板板書的實驗步驟進行，學生無須深思熟慮，因而不利于培養學生的能動性和創新性；二是試驗教學一般一課一題，兩人一組，甚而至于為觀摩性試驗，學生無選擇性，并且前后試驗間無任何銜接性，因而無法激勵學生的縝密的思維邏輯性[6]。

針對以上問題，筆者結合本實驗室的條件和科研優勢，利用現代分子生物學技術構建了基因ILKAP的真核表達載體及通過Western-blotting進行檢測的創新型試驗項目。該項目融合了生物化學、分子生物學、基因工程等試驗內容于一體，學生根據試驗目的與要求，查閱相關文獻，獨立設計實驗技術路線，確定試驗方案，從而有利于學生實踐操作能力、創新能力和解決問題能力的鍛煉，取得了較好的試驗教學效果。

1 設計實驗項目

洞庭湖地區是日本血吸蟲的流行區域，而該區域的東方田鼠（Microtus fortis）是日本血吸蟲的非適宜宿主，也是唯一一種能感染血吸蟲但不致病具的哺乳動物。學生對該物種的這一特性產生了濃厚的興趣，因此在已有研究發現東方田鼠骨髓ILKAP基因具有一定的殺蟲特性的基礎上，學生選擇了該課題以中心法則為主線，將ILKAP基因克隆到真核表達載體pCMV-2b，脂質體轉染HEK293T細胞，建立ILKAP-Flag高表達的HEK293T細胞系，并通過Western-blotting來檢測其是否有表達[7]。此試驗設計涵蓋了本科階段生命科學專業的生物化學、分子生物學、基因工程、細胞生物學等一系列課程，是一個較為完整的試驗設計項目。

2 實施試驗項目

真核表達載體pCMV-2b為實驗室保存，東方田鼠購買于實驗動物中心。首先，教師向學生下達此次創新型項目的任務書，學生根據此任務書查找相關文獻，并設計出試驗技術路線，安排試驗進程，提出在試驗實施過程中擬解決的問題，從而提高了學生的積極性。其次，學生在試驗過程中常出現的問題有：不知如何設計引物，為何要在上下游引物添加酶切位點，怎樣選擇合適的限制性核酸內切酶；PCR過程中不知如何設計退火溫度；進行轉染時細胞的量的估計，Western-blotting沒有設計內參等等系列問題。因此，教師有必要先對學生的試驗設計進行指導，并要經常進入實驗室解決學生遇到的問題，不定時檢測學生的試驗進度，同時督促學生在試驗過程中養成良好的原始試驗記錄習慣，以及遇到問題時如何妥善處理問題能力的培養。

3 試驗項目結果與分析

提取室內封閉群東方田鼠骨髓和日本血吸蟲童蟲總RNA，用RT-PCR方法檢測ILKAP在正常生理狀態下的表達情況。RT-PCR結果顯示：ILKAP在東方田鼠骨髓和日本血吸蟲童蟲中均有表達，根據ILKAP全長酶切位點分析結果和質粒pCMV-Tag 2b多克隆酶切位點分析，選擇Sma I和Not I作為限制性核酸內切酶，酶切過夜，T4 DNA 連接酶16℃過夜，連接目的基因和去磷酸化處理后的空載體，重組后的質粒經酶切初步鑒定后，送Invitrogen公司測序驗證（圖1）。重組質粒Flag-ILKAP-pCMV-2b構建成功后，轉染至HEK293T細胞，其中空質粒的轉染作為空白對照，培養細胞48h后收集上清用于Western-blotting檢測。通過Western blotting，SDS-PAGE轉膜后，以Flag抗體與PVDC膜共孵育，發現只有實驗組有條帶，而對照沒有條帶出現（圖2）。

在整個實驗過程中，學生遇到了很多“攔路虎”，例如在設計引物時不知如何利用生物學軟件primer和oligo相Y合，原始引物設計好后沒有加酶切位點及保護堿基，其次在對目的片段進行PCR擴增時，退火溫度的摸索花了很長時間，在這個摸索的過程中學會了如何通過查閱文獻以同種屬的物種的基因克隆溫度作為參考，也學會了梯度PCR的使用；最后在用脂質體轉染HEK293T細胞，不知如何評估細胞數，轉染后不知何時換液，也不知是否需要添加其他試劑等等。但是學生們都找到了解決問題的方法，最終獲得了較為理想的實驗結果。

4 試驗效果

通過實驗項目的實施，學生在以下幾個方面有了較大的收獲：（1）為保證整個實驗項目的順利進行，首先得從全局著手設計實驗方案，促進學生自主的去學習課本及試驗指導書之外的知識；（2）學生通過參加科研項目，培養了他們的團隊協作能力，同時也提高了學生的溝通能力，項目完成后，學生還需整理相關資料和數據，完成并撰寫，為日后畢業論文的協作打下了良好的基礎；（3）試驗項目的實施極大地激發了學生的求知欲，有助于學生創新意思的培養以及獨立試驗技能的提高，同時也通過試驗結果感受到了科學探究所帶來的成就感。例如，在經歷了western blotting的多次失敗的磨練后，到現在感覺只要抗體合適，幾乎就沒有他們做不出來的分子，通過系列試驗的成功，給了學生無窮的自信，使學生對生物科學產生了濃厚的興趣，同時也在試驗過程中感受到了成功的喜悅。（4）在試驗過程中，我們明顯感覺到學生逐步形成了發現問題、思考問題、解決問題的科學意識，同時分析和解決問題的能力大大加強。比如，在做脂質體轉染試驗時，學生做了很多嘗試來提高轉染效率。為了確保轉染在對數生長期內進行，學生先繪制培養細胞的生長曲線、確定其對數生長期，然后再著手做轉染；其次在保證DNA的質量的前提下，學生按照DNA和轉染試劑的比例做了曲線分析，看看reporter的表達效率，以求做到最好的轉染效率。（5）極大提高了學生的試驗操作技能。我們平時理論課和實驗課上的一些內容例如DNA的瓊脂糖凝膠電泳，雖然理論上有強調，但實際訓練卻很少，尤其是對于大二年級的學生而言很多實驗根本就沒有開展過，創新實驗項目的開展，從實驗準備到試驗結果的觀察都是一個全新的體驗，學生通過一些列的的生物學試驗，提高了學生的動手操作能力，鍛煉了試驗思維，對于學生而已收獲頗豐，這是傳統的試驗所無法到達的試驗效果。

5 結語

高等院校生物科學專業開展創新型實驗是傳統的驗證性試驗向研究創新性試驗的轉變，有利于培養學生學習的興趣和探索科學理論的強烈欲望，能為改進實驗教學改革提供新的思路，有利于多方面、多層次、全方位地培養學生的素質和能力。大學生在校期間參加科研項目，無論是對于專業知識的深入了解還是對于日后的就業問題，都有很大的益處。今后將繼續深入探索生物科學試驗教學改革、試驗創新意識的培養和試驗技能的提高三者之間的相互整合，以利于創新型、應用型的復合型人才的培養。

參考文獻

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第5篇：分子生物學技術范文

[關鍵詞]醫學分子生物；實驗教學；教學改革；醫學檢驗

21世紀是生命科學的世紀，生命科學的發展伴隨著探究技術的提升和人才的培養。在科學發展過程中，分子生物學的理論和技術已與生物學，醫學和藥學等眾多領域交叉、融合，是提高探究技術水平和人才質量的一門重要學科[1]，因此，作為醫學人才培養的醫學院校，醫學分子生物學是不可缺少的一門學科。目前，我校僅對醫學檢驗專業和醫學實驗技術專業開設醫學分子生物學的理論和實驗教學。本文總結了一些在醫學分子生物學實驗課教學過程中的心得和體會，希望通過不斷的反思和改進培養出滿足社會和人民需要的高素質人才。

1醫學分子生物學實驗課的主要特點

醫學分子生物學是一門理論與實踐相結合的醫學基礎學科，以核酸和蛋白質為研究對象，利用先進的分子生物學實驗技術對臨床疾病進行診斷，特別是進入21世紀后的短短幾年，無論是疾病發生、發展機制的闡明，患病風險的預測與評價，還是疾病的早期診斷和個體化醫療的開展，都愈來愈依靠和依賴分子生物學[2]，常見檢測內容包括微生物檢驗[3]、腫瘤診斷[4-5]、遺傳病診斷[6-8]和人體各類免疫疾病[9]等。

臨床中應用醫學分子生物學技術的項目很多，但目前學院針對醫學生開設的分子生物學實驗項目有限，例如小鼠肝組織DNA提取和保存，瓊脂糖凝膠電泳檢測核酸，PCR技術等。然而，醫學分子生物學技術發展迅速，傳統的醫學分子生物學實驗室僅結合學院現有的條件開展分子生物學實驗教學項目，內容陳舊，技術簡單，缺乏臨床結合，不利于學生動手能力和創新能力的培養。隨著分子生物學的不斷發展，越來越多的高等學校將分子生物學設為必修課和選修課。我們作為國家醫學人才培養的搖籃，隨著技術的更新和發展，國家和社會對醫學分子生物學重視程度的增加，這對老師和學生提出了更高的要求，教師應不斷更新教學內容和實驗技術，學生應掌握理論知識和實驗技術，設計實驗緊密結合臨床，緊跟科學技術發展的步伐。

2目前醫學分子生物學實驗教學面臨的問題

2.1分子生物學實驗室建設不足

醫學分子生物學是21世紀研究的新興學科，主要以核酸和蛋白質分子為研究對象，對實驗室的條件和設備的投入要求較高，然而目前學院對分子實驗室建設的重視程度不高，通常與其他學科共用實驗室，實驗環境達不到標準，儀器共用、陳舊且破損，使得分子實驗不能順利開展；分子實驗的目的是通過將理論知識應用于實踐進而培養學生的動手能力、結果分析能力和創新能力，但分子實驗試劑和耗材均需進口，價錢昂貴，在實驗試劑和耗材使用方面不能滿足人人均有，導致大部分學生沒有參與實驗，降低了學生對分子生物學實驗課的積極性。分子生物實驗均需要低溫高速離心，為了提高分子實驗結果的成功率，低溫高速離心機是分子生物學實驗室必備的，且每個教室最少配備一臺低溫高速離心機。在核酸電泳檢測過程中，需要使用溴化乙錠（EB）或其替代物染色，而溴化乙錠為強致癌物質，因此，實驗室需要設置EB專用實驗臺，避免學生操作不當引起實驗隱患；對于核酸電泳結果均要在紫外燈下檢測，紫外燈下不利于實驗結果的分析，也不能確保所有學生都能觀察到實驗結果，準確分析實驗結果，學院應在學生教室配備多媒體，將每個實驗結果直觀地展現給學生，讓學生觀察并分析，帶動學生的積極性，因此，為了培養社會和國家需要的創興型人才，學院應該加強分子實驗室的建設，建立單獨的分子生物學實驗室，對相應儀器和耗材的采購應給予大力支持。

2.2實驗用品準備不規范

分子生物學實驗對試劑和耗材潔凈度高，且試劑名均為英文，分子生物學這門課程的理論和實驗內容在學院的開設時間較晚，現在從事分子實驗耗材準備的老師專業和英語水平有限，在實驗試劑、耗材和儀器準備過程中空難重重，且準備不全面，影響實驗的順利開展。為了促進分子生物學實驗順利進行，降低實驗準備中試劑和耗材的損失，實驗室或代課教研室應對實驗技術老師進行規范性培訓，如RNA提取過程中使用的吸頭和離心管均為無RNase，學生實驗開始前應組織實驗老師了解實驗條件的嚴格性，在口罩和手套配備齊全的基礎上，將吸頭放置配套的吸頭盒內，而不是隨意將吸頭倒在一次性手套上，這將誤導學生對分子生物學實驗嚴謹性的認識。學院也可以相應的引進分子生物學背景的實驗技術老師從事教輔或教學工作，這對于分子生物學實驗順利而準確的進行起到重要作用。

3醫學分子生物學實驗課教學心得

3.1完善分子生物學實驗內容和指導手冊

分子生物學是跨越生物、醫學、農學乃至藥學的一門新型學科，優質的分子生物學實驗課程開設離不開與相關專業的緊密滲透[10]。目前我院僅對醫學檢驗專業和醫學實驗技術專業開設分子生物學實驗，這就要求教師結合學生的專業和發展方向設計實驗內容。只有結合學生的專業才能更好的將理論和實際相結合，激發學生的積極性。在目前教學中，只能依據實驗室的環境和設備的變化，結合教學老師主持的科研課題開展一些簡單的分子生物學實驗，而忽略了結合學生的專業開設特色的實驗內容。由于固定的實驗材料和內容多變，沒有完善的分子生物學實驗指導手冊，這使學生對即將做的實驗毫無頭緒，降低了學生學習分子生物學的積極性，不利于學科的發展和創新人才的培養。

3.2建設師資隊伍

分子生物學實驗內容設計，實驗方法的使用以及實驗結果的解析與教學老師的知識背景和能力具有緊密的聯系，也是確保良好教學質量的關鍵。目前我們生物與分子生物學教研室的老師分別承擔國家自然科學基金，省級科學基金、省級教育廳課題以及校級課題等多項科研項目，且均為碩士研究生以上學歷，具有較扎實的分子生物學理論基礎和熟練的分子生物學技術，可以巧妙靈活的為學生設計相關的分子實驗內容。但是分子生物學內容和技術更新換代，學院可以提倡或執行“送出去，引進來”的政策，讓教師得到全面的提高，讓學生拓寬眼界享受先進的知識課堂。

3.3提高學生的重視度

分子生物學是一門抽象難懂的技術學科，學生對分子生物學的理論和技術應用了解的并不多，所以學生對分子生物學理論學習和實驗操作均表現為消極，應付的心態。導致學生對分子生物學不重視態度的原因之一，是學生沒有了解到分子生物學在臨床或是研究生生活中的重要性。目前，我們教授的學生為大三學生，已經有了很強的思考能力，對自己的發展有了一定的規劃，為了提高學生對分子生物學的重視程度，學院可以安排學生進入實習單位，比如醫院，檢測單位或是一些科研機構，讓學生在實實在在的生活中了解分子生物學的中重要性以及操作過程的規范性；也可以舉辦學生經驗交流會，讓學院已經畢業工作的學生、實習的學生或者讀研究生繼續深造的學生分享分子生物學的重要性，提高學生的自主學習能力和對分子生物學由衷地熱愛。

3.4增加多媒體教學

多媒體課堂教學已成為理論課上必不可少的教學手段，但在實驗教學中應用的較少。分子生物學是通過多種先進技術手段研究核酸等生物大分子的功能、形態結構及其重要性和規律性的科學[11]。其內容抽象，枯燥無味，實驗結果無法直觀地展現給學生，使學生很容易產生厭學的情緒[12]。為了提高教學質量，我們應該利用多媒體將一些難懂的分子生物學技術原理和過程通過動畫、幻燈片和視頻等直觀地展現給學生，如大腸埃希菌質粒的提取和檢測，PCR技術的原理和操作過程等，使學生在輕松愉快的氛圍下，快速掌握分子生物學知識。實驗結果檢測過程中，我們可以通過多媒體將檢測的結果展示給學生，讓學生觀察討論，給出依據并提出相應的答案，教師通過分析學生的討論結果，了解學生的思維動態，并給出正確結果。根據學生的反饋，板書教學結合多媒體展示利于學生對知識的認知和掌握。

3.5開放實驗室

要想成為一名國家需要的優秀人才，除了掌握扎實的理論知識，具有熟練的實驗室操作技能，同時也要具備活躍的創新思維。因此，為了更好地培養學生的各方面能力，實驗室可以結合實際課程開放實驗室，讓學生查閱文獻，鞏固理論知識，應用實驗課上的分子生物學技術結合臨床疾病設計實驗，給學生提供更多的動手機會，培養學生的自主學習能力和創新能力[13-15]，同時提高學生對分子生物學課程的興趣和重視。在開放實驗室期間，至少安排一位指導教師，既規范學生的操作技能，又可以幫助學生分析實驗結果，這樣培養學生的思考能力和分析問題的能力。目前學校僅對醫學檢驗專業和醫學實驗技術開設醫學分子生物學實驗課，開放分子生物實驗室，不僅讓已學習分子生物學的專業的學生鞏固理論知識和實驗課內容，也為其他醫學生提供了學習機會和創新平臺。

3.6鼓勵學生參與教師科研

生命科學的研究離不開分子生物學技術，目前學校的教師均有自己的研究課題，學生可以適當參與教師的科研工作，了解分子生物學的重要性，增強學生學習的主動性和積極性。學校也為學生開設大學生創新項目，學生將學習的分子生物學理論和實驗技術結合臨床設計實驗，大大地發揮學生的主觀能動性，激發學生的求知欲和創新能力?？蒲泻徒虒W的相互結合，相互滲透，不僅豐富了分子生物學實驗教學的內容，也提高了學生的綜合素質和科研思維[16]，為國家和社會培養更優秀的人才。

3.7改革實驗成績評定方法

常規的實驗成績評定是根據學生提交紙質的實驗報告進行評定，然而，醫學分子生物學實驗課不僅僅評定學生掌握的理論知識，同時考察學生們的動手能力、分析結果能力、創新能力等，因此，將醫學分子生物學實驗成績評定內容分為實驗理論測評和實驗操作技能測評，實驗理論測評包括實驗原理，實驗步驟以及實驗內容的應用，這樣有利于學生自主學習醫學分子生物學并加深對分生生物學的認識；實驗操作技能的測評：考察學生的實驗設計能力、動手操作能力、實驗結果分析能力。經過觀察實驗課堂學生的表現，部分同學主動參與到實驗課堂中，而其他同學僅僅是旁觀者，通過實驗成績評定的改革，提高學生實驗設計能力、自主動手能力和分析問題能力，為國家和社會培養創新人才具有重要的意義。

4總結

第6篇：分子生物學技術范文

關鍵詞：分子生物學實驗；生物科學師范專業；實踐周教學；教學改革

中圖分類號：G642.423文獻標志碼：A文章編號：1674-9324（2018）12-0268-03

生物科學是21世紀的領先學科，大多數高校都設有生物科學學科，該學科的基本理論是在實驗基礎上建構起來的，理論與實踐緊密結合。而作為生命科學的基礎學科，《分子生物學實驗》是一門應用廣泛的學科，涵蓋生物學、醫學、農學乃至藥學，是從事生命科學研究的必備研究技能。分子生物學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?！斗肿由飳W實驗》是生命科學研究領域中融技術前沿性、創新性、挑戰性于一體的大型專業實驗課程，是學生直接接受分子生物學基本技能和前沿技術訓練，培養學生科研技能、科研思維，進而提升學生研究素質。《分子生物學實驗》是生物科學專業的一門重要專業能力實踐課，為必修課程。為了使生物科學專業人才能夠更好地掌握分子生物學的理論知識和實驗操作能力，長江師范學院生物科學專業在很早就開展了《分子生物學實驗》課程，教學內容也隨著學科發展不斷進行改進，但隨著分子生物學的快速發展以及硬件設施的不斷改進，傳統的《分子生物學實驗》課程教學產生了不少問題急需解決。為此，本文以長江師范學院生物科學師范專業為例，針對《分子生物學實驗》教學實踐中存在的不足，根據學生培養目標和課時要求，對高校《分子生物學實驗》教學進行改革，將課程教學改為實踐教學周，以提高分子生物學實驗教學質量，增強師范生的綜合素質。

一、生物科學師范專業《分子生物學實驗》實踐周教學特色

生物科學師范專業《分子生物學實驗》課程特色。分子生物實驗技術自開設以來，成為當今研究生命科學各學科和醫學領域中重要的研究工具，緊跟科學前沿，在分子生物學教學中，實驗教學占有舉足輕重的地位。為了使生物科學專業人才能夠更好地掌握分子生物學的理論知識和實驗操作能力，我校生物科學專業在很早就開展了“分子生物學實驗”課程，教學內容也隨著生物科學的發展而進行創新與改革。實驗內容從起初的幾個相互獨立的簡單實驗項目，逐步演變成綜合性分子生物學實驗。目前的課程內容是依據遺傳信息傳遞的規律及教師的科研內容進行設置，并進一步整合成為系統的綜合性實驗，實驗內容包括基因克隆、遺傳多樣性檢測、分子標記、DNA指紋圖譜構建、基因功能驗證等實驗項目。因此課程實驗所需儀器比較昂貴，實驗周期也相對較長。通過本課程實驗教學的學習，使學生獲得核酸物質的提取、分離、純化與鑒定、電泳技術、引物設計、PCR擴增、分子標記、基因克隆等方面的獨立實驗能力或職業技能。強化學生創新思維、獨立解決問題的能力和分子生物學領域基本操作技能，提高學生在分子生物學領域綜合運用實驗技能或職業技能分析和解決問題的能力，培養學生發現問題、分析和解決問題的創新精神。通過學習本課程使學生從分子水平認識生命現象和生物學規律，能夠對學生的畢業課題研究設計和今后的科研生涯提供極大的幫助，為今后從事相關專業的研究、教學工作奠定堅實的基礎。

二、生物科學師范專業《分子生物學實驗》教學中存在的主要問題

（一）實驗條件差，實驗經費不足

由于《分子生物學實驗》相關儀器和藥品都較昂貴，儀器設備往往有限。而經費是限制《分子生物學實驗》課程教學的重要因素，缺乏經費直接導致設備套數、藥品、耗材數量不足，學生動手機會減少。上課人數較多，但儀器設備等有限，必定影響預期的實驗教學效果，如多組學生共用一套移液器，有的學生上完《分子生物學實驗》，連移液器都不能正確使用。另外，由于缺乏計算機機房，《分子生物學實驗》中生物信息學方面的實驗無法開展。

（二）教學方式單一、學生學習積極性不高

傳統的教學老師講原理和步驟，學生按老師指導進行操作，學生思考和主動參與的過程就被省略了，動手完全與動腦脫節。動手能力的培養是實驗教學的一個重要內容，但不經思考地完成實驗根本談不上能力的培養。另外，實驗室缺乏多媒體設備，許多教學圖片及視頻無法展示。由于被動參與實驗、為了混學分或對分子生物學較陌生，多數學生參與實驗的積極性不高，甚至有的在一旁觀看別人操作自己根本就不動手，最后照抄別人的實驗結果。

（三）實驗教學安排、管理不合理

一是，課時安排少，隨著課程改革及新培養方案的實施，長江師范學院《分子生物學實驗》課程只有18個學時，如此少的課時要學生學習分子生物學實驗技術，給課程教學帶來了新的挑戰。二是，《分子生物學實驗》項目所需實驗時間較長，有時需要較長時間的等待，如PCR擴增，需要3—4小時，而許多實驗可以連續做完。傳統《分子生物學實驗》教學按周和學時劃分實驗，使實驗連貫性差，學生在實驗中不知道做的實驗有什么用。而老師為了在規定時間或更短時間完成實驗，往往選擇簡單的實驗，或一些實驗過程老師只向學生進行講解，不要求學生進行操作，學生不參與實驗的全部過程，導致學生只知其一、不知其二。三是，實驗分組不合理，一般4—5個人一組共同完成一個實驗，而實驗儀器相對較少，有些儀器或實驗只有部分同學進行操作，其他學生只能觀望，嚴重影響實驗的效果。

（四）課程考核單一

教師對實驗教學要求較低，考核方式一般是通過學生的平時成績結合期末實驗理論及操作考試進行考核。其中，平時成績包括：驗預習報告、原始記錄和實驗態度；實驗技能；實驗報告。各部分成績的比例如下：實驗預習報告、原始記錄、實驗態度和實驗技能占20%，實驗報告占40%，實驗理論及操作考試占40%。這種單一的考核方式不易調動學生的學習積極性，靠抄取他人實驗結果和實驗報告、臨時反復操作儀器和背誦實驗原理，一樣可以取得較好的實驗成績，使實驗課程在促進學生能力發展方面的作用有限。

三、生物科學師范專業《分子生物學實驗》實踐周教學建設與改革

（一）加強實驗室建設，增加實驗經費

實驗室依托中央與地方共建特色優勢學科實驗室——作物遺傳育種實驗室、武陵山特色植物資源保護與利用重慶市重點實驗室以及武陵山片區綠色發展協同創新中心的建設，購置了大量分子生物學儀器設備，教學與科研共用相關儀器設備，以科研促進教學的提升，如購置50套移液器，保證上課時每位學生人手一套移液器。建立生物科學專用機房、在實驗室安裝多媒體設備，可以進行生物信息學相關實驗及實驗課多媒體教學。同時向學校申請《分子生物學實驗》實踐周專用經費，保證實驗相關藥品的購置。

（二）多元化教學，提高學生學習積極性

實驗教學以大組單位，每大組人數不超過30人，將學生分成1人1小組，獨立完成實驗內容。實驗教學采用實驗現場操作、多媒體課件教學、專題講座、專題討論及機房上機的方式。第一次上課時可以組織學生觀看相關科幻電影或進行專題講座，以提起學生的學習興趣，實驗中等待的過程可以組織學生就大家關心的分子生物學技術進行討論，如轉基因及安全性、你能否接受克隆人和生物武器等?！叭蝿镇寗雍蛦栴}導向”，鼓勵學生自主進行課前學習、獨立思考，發現問題，積極解決問題，再通過課堂與教師交流，完成知識的內化。并且全天候開放實驗室，作為實驗教學的課外延伸，增加學生實驗訓練的機會，實驗結果不理想時，也有機會利用課外時間快速重做，提升學生學習積極性，增強學生的動手能力，提高教學質量。實施教學科研一體化，將教師最新的課題研究內容引入實驗教學。同時鼓勵部分優秀學生參與教師科研項目，教師指導學生開展分子生物學方面的創新創業訓練項目和科研項目。

（三）實踐周教學，提升實驗的連貫性

實驗教學改為實踐周，實驗共40個學時，在一周之內完成一個綜合性實驗，如“玉米rDNAITS序列克隆及分析”、“胭脂蘿卜花青素生物合成結構基因克隆”、“榨菜種質資源遺傳多樣性的SSR分子標記檢測”、“胭脂蘿卜新品種DNA指紋圖譜構建”、“胭脂蘿卜DFR基因過量表達效應分析”和“參與調控胭脂蘿卜花青素生物合成轉錄因子MYB的篩選”等來源于教師科研的實驗，提高實驗的連貫性和教學質量。每學期開學之前相關老師必須討論制定好詳細的分子生物學綜合實驗實踐周的實施方案。

（四）加強教師指導和課程考核，提高教學質量

教學需要4—5名相關教師，將學生分成兩大組交叉進行相關教學。1人一個小組進行實驗，多環節評價學生實驗操作的過程，注重實驗基本操作能力的評價?？己藘热莅▽嶒烆A習及原始記錄、實驗操作、實驗報告、實驗態度和學術報告5個部分，其中實驗預習及原始記錄占10%，實驗操作占30%，實驗報告占30%，實驗結果占20%，學術報告占10%，實驗成績總分100分。新的考核方式更注重實驗過程的考核，能有效地保證教學的質量。

四、結語

第7篇：分子生物學技術范文

分子生物學是一門新興的前沿學科，以分子生物學為基礎的克隆重組技術已成為現代生物技術的核心。醫學領域分子生物學研究日新月異的發展，使人類對疾病的認識、預防、診斷和治療發生深刻的變革，醫學科學已從整體、細胞水平逐步深入到分子水平。所以分子生物學理論與技術的應用已成為醫學院?？己搜芯可|量的本文由收集整理一個重要指標。為此，本文就如何在醫學分子生物學實驗教學過程中培養研究生的創新思維和實踐能力，如何培養研究生在分子生物學技術方面的動手能力，加強對理論知識的理解，鍛煉學生分析問題、解決問題的能力，深入了解分子生物學的內涵等方面進行了一些探索。

1 解放思想，培養創新思維

通過教學實踐我們認為，要取得良好的教學效果，必須要對“分子生物學”實驗教學進行一個正確的目標定位。從課程性質來看，分子生物學是從分子水平探討生命變化的規律。研究生開設分子生物學這門課程的目標是在掌握分子生物學基本理論的基礎上，培養其在分子生物學技術方面的動手能力。因此，我們在分子生物學實驗課教學過程中以“精”和“新”為原則確立教學內容，講清基本理論，注重相關學科知識點之間的相互聯系；緊跟學科前沿，介紹最新的研究動向和方法；結合教師自身的研究課題，引導學生積極思維，調動學生的學習興趣；設置啟發思維情景，著重培養學生的創新性思維和創新能力。希望學生通過這門課的學習，發揮學生參與課堂教學的主觀能動性，激發學生獨立思考問題的意識和能力。

2 優化教學內容，培養創新能力

分子生物學領域發展迅速，知識更新快。為了緊跟學科前沿，提高學生的學習興趣，達到最佳的教學效果，我們沒有選用固定教材，而是以《分子克隆實驗指南》為覽本，圍繞分子生物學幾大基本技術及一些最新的技術方法，結合教師的在研課題，安排了質粒的小量提取、酶切實驗、pcr實驗、mtt、western bolt五個實驗內容，使整個實驗過程內容環環相扣，每一部分實驗都承上啟下，而且整個實驗過程全部由學生自己獨立完成。在整個教學過程中，教師通過啟發式教學，引導學生對實驗過程、結果進行分析、綜合歸納各種可能影響因素，培養了學生的科研素質和獨立進行科研工作的能力。使學生產生強烈的學習欲望，理解和掌握了醫學研究中常用的分子生物學技術和科研思路，充分調動學生學習的主動性，提高學生的動手能力和思考能力，為完成學位課題研究以及將來從事科研工作打下良好的基礎。

3 改革實驗教學，培養實踐能力

按本院分子生物學的課程設置，計劃學時僅18個學時，如按照傳統的教學方法，在有限的學時內很難完成醫學分子生物學實驗的教學內容。并且不同的實驗內容，所需時間存在差異。因此，我們在實驗教學過程中，根據不同的實驗內容存在時間的差異以及不同實驗存在很多等待時間的特點，靈活組織教學過程。如在酶切實驗過程中，由于有前面質粒提取的經驗，在實驗開始首先安排配制反應體系，在酶切反應過程等待的時間中講解酶切原理、步驟、注意事項以及酶切分類等延伸知識部分，這樣使整個實驗課的時間充分利用，游刃有余。pcr實驗中，學生利用課余時間進行電泳，得到實驗結果，通過查閱相關資料分析，得出結論。這樣教師由“傳授型”轉為“指導型”，學生由“被動接受驗證型”轉為“主動參與探索型”。這樣不僅提高了學生查閱文獻的能力和實驗操作的能力，同時也激發了學生科研的主動性，培養了學生的創新實踐能力。

4 嚴謹的科研態度，培養良好實驗習慣

分子生物學實驗對實驗試劑和實驗設備要求非常嚴格，對接觸分子生物學實驗的學生需要讓其了解實驗常規設備的使用方法和用途，正確掌握實驗操作手段，如移液器的使用、培養液的配制、高壓滅菌消毒、無菌操作、離心機使用等。這就要求教師在實驗教學過程中引導學生養成良好的實踐操作習慣和學習習慣，通過合理的組織安排，盡最大可能確保人人參與實驗，培養學生動手能力、獨立科研能力，培養學生團結協作意識。另外，每次實驗課，要求學生對每次實驗課的內容，實驗前的準備工作以及實驗后的收尾工作都有很好的了解，做到有始有終。教師在整個實驗過程中，除了對每個實驗的步驟和原理進行必要的講解外，更側重于對實驗技巧、注意事項的提示。通過實驗，學生的分子生物學實驗技能得到很好的鍛煉，有利于其今后獨立開展科研工作。

5 結語

第8篇：分子生物學技術范文

關鍵詞： 分子生物學 教學改革 問題 思考

分子生物學是研究核酸、蛋白質等生物大分子的形態、結構特征及其重要性、規律性和相互關系的科學，是人類從分子水平上真正揭示生物世界奧秘，由被動地適應自然界轉向主動地改造和重組自然界的基礎學科[1]。分子生物學的發展經歷了孕育、創立和高速發展三個階段，如今已經形成了許多新的交叉學科和分支學科，并且基本理論已滲透到生物學的各個領域。分子生物學已逐漸成為現代生物學領域最具活力的學科之一，在推動我國科學事業的發展、推動生物技術產業的崛起、推動國民經濟持續高速發展等方面具有重要的作用。隨著現代分子生物學理論體系的不斷發展和完善，新知識、新概念、新技術和新理論不斷涌現，給分子生物學教學帶來了巨大的挑戰[2]。

分子生物學課程是高等農業院校生命科學領域重要的基礎課程之一，得到了教師和學生的普遍重視，在國內各綜合性高校、師范院校及地方院校的本科生和研究生培養中都將其列為必修課或限修課。筆者通過對《分子生物學概論》課程教學存在的問題進行剖析，就教師自身綜合素質和能力、教學內容、教學方法和教學手段等進行改革探索，旨在提高教學質量，推動我校應用型大學建設。

1.園藝專業《分子生物學概論》課程概述

河北科技師范學院園藝專業擁有75年辦學歷史，是河北省品牌特色專業、河北省農業教育創新高地建設牽頭專業，也是我校應用型大學建設專業綜合改革重點專業。園藝專業培養適應園藝產業現代化發展需求，德、智、體、能全面發展，能從事園藝相關領域的教學與科研、生產與開發、示范與推廣、經營與管理等工作的應用型專業技術人才，可在園藝企業、事業單位從事教學、科研、開發、管理等工作?！斗肿由飳W概論》是園藝專業開設的一門專業任選課程，本課程包括理論教學和實驗教學兩部分，其中理論教學內容以核酸的相關內容為主線，包括核酸的結構、復制、轉錄及蛋白質翻譯的詳細機制，以及真核、原核基因表達調控的機制和研究進展。實驗教學使學生能夠掌握比較全面的分子生物學理論知識和實驗技能，通過該課程的學習，使學生了解分子生物學技術發展的現狀、未來及其應用，為以后生命科學類專業課的學習和未來從事生命科學相關的教學、研究等工作打下堅實的基礎。

2.園藝專業《分子生物學概論》課程教學存在的問題

2.1知識抽象，缺乏感官認識。分子生物學理論抽象而深奧，遠離日常生活，感官認識缺乏，導致學生很難接受微觀而抽象的知識。比如染色體與DNA章節的內容，因都是微觀小分子，缺乏對染色體的正確認識，加之復雜抽象的二級結構、高級結構等，無法進行感官認知，進而造成認知困難，難以理解。

2.2填鴨式教學，難以激發興趣。傳統的填鴨式教學，以教師講授為主，缺乏創新，學生被動聽課，很難讓學生長時間保持精力集中。加之，現在學生自主意識強，自控能力差，易受外界因素影響，造成沒興趣上課，玩手機、上網等情況時有發生，進而導致不能有效吸收消化課堂內容。

2.3實驗教學學時偏少，學生參與程度不足。大部分分子生物學實驗需要花費大量時間進行準備，且多數試劑具有毒性，使得很多實驗內容難以開展。另外，實驗過程中等待時間很長，比如PCR反應、蛋白質電泳等，都需要幾個小時的等待。但實驗學時少，時間根本無法滿足，很多教師采用穿插式實驗教學法，導致學生參與度不夠，無法深切領會實驗內容，影響教學效果。

3.強化教學效果的幾點思考

分子生物學是一門新興學科，新理論、新技術層出不窮，理論知識和研究方法的不斷更新，給課程教學帶來更大的挑戰。為優化教學研究，提高學生興趣，促進學生學習動力，提高教學質量，筆者從教學內容、方法等方面進行了思考。

3.1優化教學內容，明確教學重點。分子生物學與其他相關學科存在知識點交叉，比如染色體與DNA在生物化學、遺傳學、育種學等課程中都有涉及。如果統一規劃這幾門課程的教學內容，實現各有側重，主次分明，每門科目重點突出地講解各自知識點，可在有限的學時內，讓學生明確學習重點。

3.2立足應用型大學建設，合理選擇教材。課程設置要緊緊圍繞學校的辦學定位，在強調基礎知識重要性的同時，加強學科應用的講解，培養學生動手實踐能力。教材選擇不能照搬，要綜合考慮學生接受能力和培養目標，比如可以選擇《生命科學名著：分子生物學》、《現代分子生物學》、《基因Ⅷ》等。筆者認為朱玉賢等編著的《現代分子生物學》教材，圖文并茂，認知性強，能啟發學生與實際生活相聯系，易于學生接受。

3.3改進教學手段，提高教學質量。分子生物學知識較為微觀和抽象，晦澀難懂。傳統的教學手段無法滿足教學的需求，而多媒體教學清晰直觀、圖文并茂。備課環節要多花時間和精力制作PPT，并適時通過動畫來展示復雜的邏輯。比如在講授轉座子等部分內容時，可以借助玉米花斑圖片，展示轉座機制，將復雜的分子機理與現實生活中的玉米聯系起來，增強認知。

3.4理論聯系實際，增強動手能力。增加實驗教學學時，加強學生實驗操作技能，著力培養動手能力和科研素養。在實驗項目中可先安排驗證型實驗[3]，比如DNA提取、電泳技術、PCR方法等，再增設研究型實驗，比如與黃瓜單性結實有關的SSR分子標記篩選等，引發學生思考，制訂實驗方案，并以小組的形式開展實驗。這樣有助于幫助學生理解抽象的理論知識，掌握實驗技能，增強動手能力和解決問題的能力。同時，啟發學生大膽創新，學以致用，利用所學解決現實問題，成為社會有用的應用型人才。

參考文獻：

[1]朱玉賢.現代分子生物學[M].北京：高等教育出版社，2007.

[2]林謙.分子生物學教學改革探索[J].安徽農學通報，2011，17（13）：215-216.

[3]呂彩云.基于地方應用型高?！斗肿由飳W》課程教學改革探索[J].黃山學院學報，2016，18（3）：128-130.

第9篇：分子生物學技術范文

關鍵詞：分子生物學；實驗教學；教學改革

中圖分類號：G642.423 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）03-0186-02

目前，分子生物學實驗技術已廣泛應用到各類生物學專業的科研工作中，成為生物學領域科學研究的基本實驗技能。分子生物學實驗課程是各大院校生物類研究生入學的必修課，此門課程掌握的程度影響著研究生后續科研工作的開展。所以如何讓研究生在學習分子生物學理論知識后盡快掌握扎實的實驗技能成為分子生物學教學實踐的研究熱點。

近年來，針對如何提高我校研究生實驗教學質量的問題，我們曾經走訪考察了北京大學、清華大學和北京師范大學等國內著名大學，學習領會重點知名學校的教學思維和教學內容，結合北京林業大學實際情況和教學特點，在教研室集體多次討論的基礎上，本著注重培養研究生科研素質和科研思維、提高研究生實際動手能力的目的，我們優化了為全校生物科學、生物技術、林學、園林等專業開設的研究生分子生物學實驗技術課程體系，對改革教學內容和教學方法進行了嘗試，并取得了較好的教學效果。

一、分子生物學實驗教學存在的問題

我校原來的分子生物學實驗教學內容比較簡單。實驗內容主要包括一些基本的實驗操作技術：如植物DNA和質粒DNA的提取、RNA分離純化、DNA酶切鑒定及重組、PCR擴增技術、感受態細胞制備、目的基因連接與轉化等等。這些單項實驗彼此間缺乏內在聯系，學生往往會在認真做好了實驗，并得到理想的實驗結果后，反過來請教老師這個實驗的用途是什么。可見由于實驗內容之間存在的不連貫性，學生就可能沒有真正理解和掌握分子生物學實驗課程中的核心問題。后續課程效果調查表明，雖然研究生抱著很大的熱情和期待認真地學完該課程，但實驗結束后，留在學生腦海中的印象模糊，到實驗室進行后續的科研工作時，還是感到無所適從、無處下手。即實驗的效果并沒有充分發揮出來。此外，由于受實驗課時和經費的影響，傳統教學中任課教師會在實驗前為學生做好一切準備工作，如試劑配制、儀器調試，甚至把藥品分裝成小份分發到每個小組。這種做法嚴重地限制了學生上課學習的積極性。由于研究生缺乏學習的主動性，在實驗前沒有做充分準備的預習，產生的后果是實驗結果出來后，學生不知如何分析，實驗中出現的問題也不知如何解決。這種現象嚴重影響了學生對實驗課的興趣，不利于學生動手能力和創新能力的培養。實驗教學的目標不僅要傳承課堂所學的知識及增強實驗技能的訓練，更要在實驗教學中培養學生的科研素質、科研技能和創新能力。為了使研究生真正得到分子生物學實驗技術的鍛煉，有必要對現有的實驗教學體系進行改革，以便真正達到培養研究生的目的。

二、分子生物學實驗教學改革的探索

1.實驗內容的改革。教學體系主要體現在要以科研的理念教育學生，即在教學中首先提出問題，然后引導學生可以用哪些方法和實驗技術來解決問題，而不是在學生學會了實驗技術后，往往會迷惑這些技術可以解決什么問題?；谏鲜鰡栴}，我們教學改革的出發點為注意結合研究生教學以及分子生物學技術的特點，優化原來較為分散的教學內容，以實驗體系要求完整性、系統化、實用性為原則，在原有分子生物學實驗教學工作基礎上，針對我校研究生科研工作的特點，對分子生物學實驗教學體系與教學方法進行了改革的初步探索。在充分調研的基礎上，我們把改革后的分子生物學實驗課程重點放在主要圍繞“綠色熒光蛋白（GFP）基因”展開，整個實驗內容包括原核生物細胞轉化、質粒DNA的分離純化、限制性內切酶對質粒DNA的酶切與瓊脂糖凝膠電泳鑒定、重組技術、PCR基因擴增、蛋白質電泳分離表達蛋白、蛋白質轉移技術、蛋白質分離純化技術等。這些實驗的內容不僅涵蓋了之前所開設的所有基礎驗證性實驗，而且其連貫性和綜合性大大提升。實驗方案初步確定后，老師和相關實驗室的研究生開始預作實驗，發現不適合的地方及時修改，經過反復實驗、討論，我們完成了綜合實驗方案。通過綜合設計性實驗的開設，不僅可以使學生強化課堂所學分子生物學的相關知識，在此基礎上，牢固掌握相關的實驗技能和實驗手段，在注重提高了學生的實踐動手能力的同時，更要注重提高研究生對所學實驗技術的應用能力和分析實驗問題的能力?，F在的整個實驗內容涵蓋了分子生物學的基本實驗技術，每個實驗之間都有著非常緊密的聯系，改變了以前分子生物學實驗之間割裂無聯系的狀況。各項實驗相對獨立，但無論在邏輯上還是在時間上，前后都是緊密關聯的。

2.教學方式的改革。在教學方式上，我們做了如下工作：①在每次實驗前，老師都要應集中講解實驗原理，把基礎知識和實驗中要遇到的問題講解透徹，帶領學生仔細分析實驗步驟，并針對關鍵操作、技術難點或容易誤解之處進行詳解，有必要時進行演示，使學生能更好地掌握實驗原理和技術，并要求學生重視實驗課程的預習。②為了保證實驗的連續性，實驗課集中在二周內完成；實驗課全天安排。由于有的分子實驗需要等待的時間較長，為了有效利用研究生的時間，實驗前我們合理安排實驗內容和時間，在開課前把實驗安排和進度告訴學生，使研究生可有效的利用時間。這種安排可使學生在操作時目標明確，也因其與科研的節奏和氣氛相符，而使學生體驗到科研的樂趣而對未來的科研工作產生了向往。③我系的研究生從入學開始就參加了課題組相關實驗技能的培訓。在實驗技能上優于其他專業選課的學生。根據這一優勢條件，我們每年都要安排2~3名學生參加到實驗教學中來，研究生參與實驗教學的好處為：一是學生之間更便于交流；二是同時提高了我專業學生的實驗基本理論和實驗技能，提高了研究生的綜合素質，起到了一舉兩得的作用。④由于其獨特的優勢，多媒體教學在理論教學中已經成為不可缺少的教學工具，而在實驗教學中的優勢卻因條件所限制。自2005年起，生物科學與技術學院的實驗中心開始為各個實驗室安裝多媒體系統。經過幾年的實踐證明，實驗課程采用多媒體網絡教學與實驗教學相結合，利用了教學課時，拓寬了實驗教學的知識面，提高了實驗教學效果，得到了師生的一致認可。使用多媒體實驗課件后，我們可以將復雜的實驗原理以生動的圖像加以簡練的文字表達出來，可以很便捷地控制實驗過程和時間，便于與學生課堂交流，取得了很好的實驗效果。在課堂上，我們經常引導學生到網上檢索實驗中的問題，進一步引申在科研中如何利用網站尋找解決實驗問題的方法，幫助研究生提高在科研中檢索文獻的能力，增加他們的學習興趣。這種實驗方式可以提高研究生解決科研中出現問題的能力，為進入實驗室進行科研研究做好技術上和心理上的準備。在授課過程中，老師要經常有針對性地提出一個問題，引導學生尋找解決這個問題的方式方法。

雖然在分子生物學實驗改革中，我們經過摸索探討取得了一定的成績，但對于大幅度提高學生的綜合能力的目標仍存在很大差距，這就要求我們實驗課教師要在教學過程中不斷進行總結和思考，本著作為教師培養學生的高度責任感，把培養學生作為我們首要的任務，就能將分子生物學實驗教學不斷得以完善。

參考文獻：

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