基因工程基本原理范文

導語：如何才能寫好一篇基因工程基本原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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縱觀我國現階段的發展現狀，了解到各個行業的發展都離不開電力工程的支持，以為人們提供基本生活需求，為商務運作與工業化生產等提供相應的電力服務。我國地大物博，需要的電力工程數量很大，這勢必會耗費大量的成本，為嚴格控制電力工程成本，實現對資源的高效利用，應重視電力工程成本預算工作，及時減少超概預算問題的發生，以防止對電力企業的經濟構成威脅。為此，在本次研究中，針對電力工程成本超概預算原因及控制措施展開了分析與探究。

關鍵詞：

電力工程；超概預算；原因；控制

在電力工程體系中，成本概預算問題十分重要，其直接影響著電力工程的實施價值與社會地位，且該項工程具有復雜性的特點，其涉及的范圍也比較廣，任何因素的波動，都會對電力工程的經濟效益構成威脅，極易導致超概預算問題的發生，制約著企業在電力工程建設上的經濟效益。在電力工程項目執行過程中，導致成本超概預算問題發生的原因很多，為從本質上緩解超概預算問題，必須從超概預算的原因著手，采取一系列的措施來應對此項問題，以將工程成本控制在一定范圍內，繼而全面提高電力工程成本控制水平。

1電力工程成本超概預算發生的主要原因

1.1概預算編制問題

電力工程建設需要一定的材料支撐，材料是構成整個電力工程系統的重要元素，且這些材料價格會跟隨市場環境產生波動，工程概算書與開支數額很難一致，特別是一些主打性材料發生價格波動，就會產生極大的價格差額，就容易滋生超概預算問題。

1.2設計變更問題

對于電力工程而言，工程建設之前需要開展工程設計工作，但是由于設計師未深入到施工基地的環境中進行探查與勘測，盲目的開展設計工作，制定設計方案，但是，在后期電力工程建設之中，由于受到多種因素的影響，不得不進行設計變更，勢必會對工程成本形成威脅，進而引發諸多的超概預算問題，成為當前需要注意的重要問題。一旦發生設計變更問題，部分工程量則需要變更，在此過程中會耗費一定的人力、物力、財力等，最終會產生額外的費用，進而超出前期的概預算額度[1]。

1.3工程審計問題

在電力工程項目執行過程中，若審計不到位，會對工程成本形成威脅，成為當前需要注意的問題[2]。在審計時，若安排不科學，審計的時間過于集中，會大大加重審計人員的審計任務，審計工作無法定時、保質保量的完成，嚴禁草草了事，這樣會嚴重威脅工程審計效果，進而影響工程取費的基本標準。在電力工程成本部分審計時，為了盡快完成審計工作，上級部門時常會從下級部門抽調非專業性的審計人員，運用此種方式，會讓整個審計工作流于形式，進而會對工程審計質量構成影響。在審計工程結算部分時，很難在控制質量的條件下實現對工程概算、設計、施工階段等的全面審計，會讓成本控制工作變得更為艱難。

2電力工程成本超概預算問題的控制措施

2.1優化工程概預算編制體系

為降低電力工程成本超概預算問題的發生概率，前期必須要必須做好工程概預算編制工作，這成為工程造價控制的一項重要內容[3]。為及時克服浪費、保守等問題，設計者應及時與概預算人員展開密切聯系，充分結合設計的相關任務書來進行投資與估算，實施技術經濟比較，在控制質量的條件下實現對電力工程成本的合理化控制，實現對概預算人員的素質教育。首先，應加強對概預算人員的業務培訓，定期開展學習與進修活動，以求在后續成本超概預算上獲取更高的經濟價值；其次，應及時拓寬概預算人員的知識面，設定更為規范性的管理辦法、編制策略、工程標準、材料價格區間等，且在機械設備、材料價格計算上都要充分符合國家政策與法律規定，要求工作人員還要具備足夠的建筑工程學知識、電氣工程知識、機電設備金屬結構、材料交通運輸知識等，以求達到更為理想、科學的超概預算控制效果。新時期，開展工程概預算編制工作時，應充分結合工程概算定額問題，意識到材料價格、機械設備價格等與定額間所形成的影響與問題，為做好材料價格區間的預測，要及時把握當前的宏觀調控政策，了解市場行情的實際變化趨勢等，進而把握好市場的發展走勢，科學編制超概預算方案，這會對工程成本達到一定的控制效果。

2.2完善電力工程設計工作

對于電力工程成本控制而言，設計工作很是關鍵，其是控制成本的重要前提。因此，為降低成本超概預算問題的發生概率，應及時完善與優化工程設計工作，降低工程設計風險，防止發生設計變更問題，以避免產生額外的支出。為應對當前問題，應加強對工程設計的管控，制定科學、有效的設計方案，及時處理好設計招投標問題，將技術性因素與經濟性因素考慮其中，以達到理想的超概預算效果。選擇設計方案時，應貨比三家，從多個角度出發實現對技術經濟的把握，優化設計整個環節，以求最大程度上降低工程造價，進而防止超概預算問題的發生[4]。此外，為防止設計方案變更，前期應加強對設計方案的價值評估與審核，實施設計方案會審工作，對設計方案中所存在的不足與缺陷進行優化設計，以求最大程度上控制成本。為強化對設計方案的控制，還應全面推行整個限額設計方案，及時約束與規范設計人員的經濟行為，在控制電力工程質量的基礎上，將整個設計方案限定在一定范圍內。在設計額度控制上，應充分結合工程項目的實況來合理分配投資額。限額設計的實施，不可一味的節約投資資源，還要遵循科學、規范、實際的理念，對整個工程進行科學而高效的設計，以求最大程度上控制設計成本。

2.3科學規范招標過程

實施電力工程招投標工作時，主要涉及到設備與材料采購招投標、施工招投標兩個部分，建設方運用招投標的方式來v選擇合適的材料供應商或施工方，進而可滿足項目的投資需求，還可實現對項目質量進度的管控，利于促進電力工程的高效運行。實施招標工作時，必須要遵循公平、公正的基本原則。招標工作開展之前，必須要對施工方、材料供應商等的資質進行嚴格審查[5]，還要開展實地考察工作，以防止違規投標、轉包等情況的發生，這會對項目成本控制構成嚴重威脅。相較于一般建筑安裝工程，電網建設對施工人員的專業技術與技能要求很高，同時，對安裝精度的要求也十分高，若在施工時出現小的失誤或操作差錯，會引發電網安全事故。

2.4加大審計力度

為實現對電力工程成本的科學性控制，降低超概預算問題的發生概率，應加大對電力工程運行的審計力度，對工程項目資源實施動態化跟蹤與管理，立足于工程項目的前期、中期與后期，這是處理超概預算問題的一種有效途徑。項目實施的初期階段，應對設備類型、概算、投資估算與設計方案等進行全方位的審查；項目實施中期，也就是施工階段，應對材料采購、進度款撥付情況與設備購置等過程進行跟蹤式審查與管理，以求為后期工程成本審計提供重要依據與條件。審計電網工程時，應強化對工程量的審核，結合前期的工程量清單、合同資料等對工程量施工情況進行比對，保證工程量核算的精準性與科學性。在結算審計工作實施時，要對審核分項、項目單價、取費流程等的科學性進行審查。為保證審計工作質量，還要充分結合工程項目的實際情況、工作量等因素，來增設審計人員，還要加大對審計人員綜合素養的定期培訓，及時對工作人員的審計能力進行全面考核與測試，通過考核者才可擔任審計職務，以便提高審計質量與審計效率，為電力工程成本控制工作提供條件。

3結束語

綜上所述，為保證供電企業的經濟效益，必須從起初的電力工程建設方面著手，采取一系列的手段來控制工程成本，實現對工程成本資源的高效利用，成為當前需要注意的一項關鍵性問題。電力工程成本概預算控制工作具有系統性與復雜性，其存在于電力工程運行的各個環節，可見，加強對每個階段概預算的控制很是關鍵。新時期，為降低供電企業的經濟損失，將有限的資源發揮出更大的經濟價值，應強化對工程建設成本的科學性控制，優化概預算編制體系，重視設計部分控制，科學控制招標過程與審計工作，以求最大程度上提高企業經濟效益水平。

參考文獻：

[1]吳保恒.電力工程成本超概預算原因及控制措施[J].通訊世界，2014，24：246-247.

[2]鄧莎莎.淺談電力工程成本超概預算原因及控制措施[J].經營管理者，2015，16：313.

[3]焦鋼.電力工程成本超概預算的原因及其控制措施[J].廣東科技，2014，16：48+47.

[4]洪苗.電力工程成本超概預算原因及解決措施[J].經營管理者，2015，35：377.

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關鍵詞：公路工程；成本管理；問題；原因分析

中圖分類號： X734 文獻標識碼： A

公路工程是城市之間、鄉村之間乃至城鄉之間物質運輸和人員流動的重要交通形式，其作為我國經濟發展的基礎性設施，在改革開放后的30年工程建設中已初具規模。尤其在近五年的建設過程中，公路工程建設在中小城市建設領域取得了實質的飛躍。但公路工程建設在項目管理方法上，同歐美等發達國家間仍存在不小的差距。在市場經濟制度的環境條件下，公路工程施工企業為取得更大的經濟效益，必然會降低利潤并壓低造價以承接更多的公路工程施工項目。但在公路工程施工項目管理過程中仍存在較大問題，尤其是施工項目成本管理方面存在的問題亟待解決。

一、公路工程施工項目成本管理的重要性分析

工程項目施工管理在施工企業、施工項目中的重要性不言而喻，公路工程施工項目成本管理在項目管理中也占據著非常重要的位置。在市場經濟的環境條件下，對工程項目施工管理技術提出了更高的要求。進入21世紀以來，舊有的計劃體制仍未完全去除，受此影響，絕大多數公路工程施工企業都沒有探索出一個完善且科學有效的項目工程施工成本管理辦法，這不僅會影響項目施工的順利進行，還直接影響了公路工程施工企業的綜合效益。

（一）公路工程施工項目成本管理有利于控制公路工程施工成本

做好公路工程施工項目成本管理工作在一定程度上能有效保證公路工程施工建設的順利進行，同時，可及時發現工程建設中出現的問題并采取相應的處理措施，以避免施工建設過程中的不必要損失，降低公路工程施工成本。

（二）公路工程施工項目成本管理有利于提高公路工程建設的綜合效益公路工程施工項目成本管理和公路工程施工管理目標的順利實現關系密切，項目管理目標可直接影響公路工程的施工成本。由此而言，只有加強公路工程施工成本管理工作，才能切實有效的保證公路工程項目進度，保證公路工程的交付時間，進而進一步提高公路工程項目建設的綜合效益。

（三）公路工程施工項目成本管理有利于保證公路工程建設的順利進行公路工程項目建設投資項目多，投資規模大且工程周期長，為確保公路工程項目建設的順利進行并在一定程度上保證其經濟效益就必須制定合理的項目成本管理計劃，并保證該計劃的順利執行。當然，在公路工程施工建設過程中一旦忽視其成本管理工作，必然會導致公路工程施工項目進度的延后，進而影響施工項目的質量及其綜合效益。

二、公路工程施工項目成本管理存在的問題及原因分析

（一）公路工程施工企業缺乏強烈的競爭意識

自改革開放以來，我國公路工程施工企業都以國有制形式存在，在工程項目施工管理過程中往往不注意成本及利潤等問題而更加關注施工質量與進度。公路工程施工企業不需擔心激烈的市場競爭及生存及發展問題，在此基礎上，逐漸養成了施工企業競爭意識淡薄的狀態。隨著經濟體制的轉變及國有體制的改革并綜合考慮其他因素，公路工程施工企業的市場競爭壓力增大，為了企業及其員工的生存和發展，公路工程施工企業在充分理解市場經濟制度的基礎上，也要了解自身及其競爭對手的實力與水平，以工程項目建設為中心，培養并提高從業人員尤其是項目管理人員的競爭意識。在現有市場競爭條件下，施工成本管理工作的好壞將直接影響項目建設的緊急效益，甚至影響到施工企業的發展。雖面對沉重的競爭壓力，部分施工成本管理人員仍缺乏對市場環境的基本理解，對自身能力過度自信，對施工建設過程中所需材料的市場價格一知半解，一旦遇到較大的市場變化，在沒有充分心理準備與技術積累的前提下，極有可能無法完成項目管理工作，間接增加施工項目管理成本，而上述問題都是由于施工管理工作人員缺乏競爭意識所引起的。

（二）公路工程施工企業缺乏完善的成本管理體制

公路工程管理體制是公路成本管理工作的表現形式。公路工程項目施工成本管理涉及諸多方面，因此其極其需要一套科學合理的公路工程成本管理體制。在現階段的管理體制下，項目成本管理的規章制度還遠達不到規范化程度，從某種程度上而言，現行的公路工程項目成本管理制度沒有明確的責任及分工，而是簡單的將公路工程項目成本管理責任籠統的由項目成本管理主管負責，從而在一定程度上造成成本管理工作落實不到具體人或者部門。此外，在成本管理工作的具體過程中，往往缺乏切實有效的獎懲制度，從而不能有效調動施工人員對管理工作配合的積極性，也就不利于管理工作的落實及成本控制工作的實施。在個別項目的施工管理工作中，施工企業制定的規章制度沒被嚴格執行甚至淪為擺設。出現上述問題的原因，究其根本，一是項目施工管理對成本管理工作沒有引起足夠重視，錯誤的認為成本管理工作沒有必要，而僅僅將規章制度視為擺設；二是成本管理工作中制定的規章制度與事實嚴重脫軌，嚴重的喪失了其操作的可行性，從而遭到施工人員及管理人員的抵制。

（三）公路工程施工企業缺乏整體性認知和控制方法

公路工程施工項目成本管理工作貫穿施工的整個階段（施工準備階段、施工階段、工程竣工驗收階段和交付及工程保修階段），其包括事前、事中和事后控制。在傳統的施工成本管理觀念的影響下，絕大多數公路工程施工企業在進行項目成本管理時僅僅針對施工成本控制，造成項目成本管理的片面性；也有部分施工企業由于缺乏全局性的認知，無法系統的對施工成本的發生和形成過程進行科學的分析，也就無法把握項目成本管理的重點，而往往會忽略掉公路工程施工準備階段、竣工驗收階段及保修期期間發生的施工成本，進一步加劇了公路工程施工項目成本管理工作的難度。當然，施工項目成本管理工作也不意味著不停的降低工程項目的施工成本，其成本管理工作的前提是必須有效保證公路工程項目施工的工程質量。一旦成本管理工作忽略了工程項目的總體質量，其管理工作也就失去了意義。公路工程施工項目成本管理工作決不能局限于追求項目工程的個別利益而忽略了總體利益，當然局部工程的成本管理也是整個項目成本管理工作的一部分。

（四）公路工程施工企業不重視外部環境的影響

在現有條件下，隨著我國改革開放的不斷深入，有利于公路工程施工企業的外部環境也在逐漸形成，一些政治經濟方面的利好政策相繼出臺。在此背景下，公路工程施工單位面臨前所未有的機遇和挑戰。在現階段，如何抓住相繼出臺的利好政策是公路工程施工企業成本管理工作的重點，只要抓住機遇必然可以在競爭愈加激烈的國內市場占有一席之地。綜上所述，為提高公路工程施工企業的經濟效益，必然需要施工企業充分探討及研讀市場經濟條件下的外部環境。在實際工作中，施工企業對施工項目的成本管理工作都是以企業的自身角度為出發點的，施工企業很少對外部環境因素做過多的考慮，這對科學的管理施工成本是極其不利的。國家制定的種種經濟政治政策肯定會對施工企業的成本管理工作帶來一定的影響，但如何利用國家政策中的有利方面，規避政策中的不利影響是降低施工企業項目管理成本的重要因素之一，其對企業經濟效益帶來的正面刺激往往不可忽略。

（五）公路工程施工企業成本動因分析不合理

結合工程實踐和筆者的工作經驗發現，部分施工企業在進行項目成本管理工作時，對施工過程中造成成本變化的原因都不敏感。在成本管理工作中往往不去糾查造成成本費用變化的原因及其合理性，從而使項目成本管理的效果大打折扣。長期以來，項目成本管理工作往往只重視直接管理費（包括人工費、機械費、材料費）的管理工作，而對工期、質量、安全成本等其他間接成本費不予考慮。這就導致了有些公路工程施工企業在項目成本管理工作中只停留在表面功夫，而忽略了成本控制與變化的深層原因。導致諸多影響成本的內在因素被理所當然的忽視掉，最終使項目成本管理工作的難度大大增加。

（六）公路工程施工企業成本管理方法不科學

各個公路工程項目都不盡相同，為了跟上我國經濟發展的節奏就要求公路工程施工企業形成自己一套科學有效的成本管理辦法。就現階段我國施工企業的成本管理現狀而言，多數施工企業有人采用或沿用一些傳統的甚至過時的施工成本管理辦法，其并未形成自己的一套科學有效的成本管理方法。部分企業的施工成本管理還停留在僅僅分析事后成本等一些簡單的成本管理辦法，并未將項目成本管理貫穿于施工的各個階段，其事前、事中、事后分析幾近于無。當然，一些國有大中型施工企業也開始采用國際上較為先進的項目施工成本管理辦法，如ABC分析法、量本分析法等，但是其往往僅作表面的分析與計算而忽略了對方法本身的理解與運用。此外，部分施工單位的項目成本管理工作的操作方法遠遠落后于時代，缺乏必要的信息化系統的集成與應用。這必然導致項目成本管理工作在信息的準確性和及時性方面的不足，從而導致項目成本管理工作的有效性，在工程實踐中應予改正。

結語

公路工程施工項目成本管理工作的系統性與復雜性不言而喻，其技術難度也普遍較高。在公路工程施工項目管理過程中，仍存在較大問題，尤其在施工項目成本管理方面，因此公路工程施工項目成本管理問題亟待解決。在今后的公路工程施工建設過程中，廣大管理人員需正視公路工程施工項目成本管理工作中存在的問題，分析其原因并采取必要的政策以解決難題。只有這樣，才能有效的控制公路工程施工建設，提高公路工程建設項目的綜合效益。

參考文獻

[1]遲春波. 公路工程施工項目成本管理研究[D].哈爾濱工程大學,2008.

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【關鍵詞】實驗教學生物技術制藥

生物技術制藥是一門集生物學、醫學、藥學基礎理論和先進技術為一體綜合性學科,同工業生產聯系緊密。自1971年世界第一家生物技術制藥公司(Cetus)成立至今,現代生物技術制藥已走完了近四十年的路程,已有近百種生物技術藥品陸續完成臨床試驗,投產上市。二十一世紀又將是生物技術制藥蓬勃發展的重要歷史時期。但是,同生物技術制藥產業形成巨大反差的是生物技術制藥的基本知識普及較差,教學活動相對滯后。雖然國內已有數十家高校開展生物技術制藥課程,普及相關的基本知識,培養生物技術制藥專業人才,但是教學效果并不十分令人滿意。造成上述問題的主要原因是由生物技術制藥學科本身的特點所造成的。生物技術制藥是一門綜合應用學科,實驗技術所占比重較大。而相關技術,像分子生物學、免疫學、藥物化學等基本技術已在上述學科教學中有所涉及。這就造成相應的實驗技術在生物技術制藥教學中的脫節。學生相關的基本技術已經了解,但是同生物技術制藥的具體內容聯系不上,更無法談到后期的產業化應用。所以,在生物技術制藥教學中應該重視實驗教學,在實驗教學中應該重視同藥物生產的聯系。為了實現上述目標,我們可從如下方面著手。

1理論教學中強調相應實驗方法的基本原理、影響因素及注意事項

生物技術制藥是一門應用學科,所以在理論教學中也要體現“實用”這個原則。生物技術制藥主要分為基因工程制藥、抗體制藥、酶工程制藥以及后期的發酵工藝和純化工藝。由于是一門產業化的綜合工程,所以涵蓋內容多、涉及面廣,每個分支工程都可以作為一門獨立學科。在實際的教學中,對于剛剛入門的大學本科藥學專業學生,讓他們在較短時間內掌握一門制藥工藝的基礎理論和基本技術不切實際。所以在實際教學中,我們可以從浩如煙海的基礎理論中精選出同各種主要工藝密切聯系的實驗方法作為教學重點,結合多媒體手段主要闡述相應方法的基本原理、影響因素及注意事項。比如講述基因工程制藥的基礎知識時,我們可以重點講述基因工程制藥的基本原理、影響因素及注意事項。其基本原理可以用分、切、接、轉、篩這五個字進行概括,簡單明了、便于記憶。同時結合動態的flash課件加深學生的感官印象,便于理解。學生會在短時間內對基因工程制藥的基本原理有一個簡明的概念。當講述基因工程制藥的影響因素和注意事項時,我們可以聯系平時藥物的生產過程。比如闡述誘導程序對基因工程藥物產量的影響時,我們可以介紹工業生產中采用高熱氣體瞬時升溫,這樣可以避免大量熱休克蛋白的產生,利于提高目標蛋白的產量和后期純化。同時結合常人洗澡時,高溫造成體內熱休克蛋白增加這一事實加深學生的理解。這樣既可以使學生從浩如煙海的枯燥理論知識中擺脫出來,增加學生的學習興趣,還可以為后期的實驗教學做好鋪墊,一舉兩得。

2實驗教學前預習已往的實驗技術

預習是諸多教學中的基本環節,生物技術制藥實驗教學中的預習尤其重要。由于生物技術制藥所涉及的很多技術,比如分子克隆操作、雜交瘤制備、細菌發酵培養等都是分子生物學、免疫學或者細胞生物學的基本技術,所以在生物技術制藥的實驗教學中其基本原理和基本技術將不會贅述。但是很多學生對其相關內容掌握不夠,這就造成在講述生物技術制藥實驗時,學生對以往知識未免生疏,而對新知識又疏于理解。所以在進行生物技術制藥的實驗教學前,應該對以往學過的相關技術的基本內容進行簡要復習,鞏固學生對相關知識的理解,同時也起到導課的作用,利于后續藥物生產相關實驗教學的開展。比如當講授發酵工藝這一部分時,我們可以預先復習一下細菌的基本特性、生長周期、生長代謝特點等一系列微生物學知識,這樣既引起學生的共鳴、復習以往知識,還可以很自然的過渡到發酵工藝學教學部分,講述發酵工藝學的基本原理以及諸多對細菌發酵的影響因素。可見預習對生物技術制藥的實驗教學至關重要。

3重點學習同各種制藥工藝密切相關的實驗技術

同理論內容一樣,生物技術制藥涉及的實驗內容同樣龐大。在平時的實驗教學中同樣需要精挑細選,重點突出。介紹每一分支的制藥工藝時,精選1到2個主干的實驗技術,這樣既為學生理清生物技術制藥實驗教學的脈絡,還可以使絕大部分學生在有限的教學時間內對生物技術制藥的實驗操作有一基本了解,達到教學目的。而素質較好的學生還可以此實驗教學為主干,繼續進行擴充學習。

4注意各種實驗在生物技術制藥中的橫向聯系,相互結合

實驗教學的最終目的是為了加強對相關知識的理解,從而更好的應用于實踐。而實際的生物制藥往往是眾多生物制藥技術的有機結合,單獨的一門技術無法完成從藥物生產到后期的鑒定這一綜合過程[4]。這就需要我們在掌握各種實驗技術的基礎之上,了解各項技術的適用范圍、優勢和劣勢,從而能夠在實際的藥物生產過程中將各項技術有機結合、靈活應用。這一概念我們在實驗教學之初就應灌輸給學生,使他們在掌握知識過程中有針對性的思考,去發現問題、解決問題,加深對知識的理解。比如進行生物藥物純化工藝的實驗教學時,我們重點介紹各種純化技術的原理、適用條件以及操作技術,同時提醒學生高質量的純化效果需要各種純化技術的有機結合。常規實驗教學完成之后,我們將會增加各種純化技術的結合應用這一部分。讓學生合理應用已經學過的各種純化技術設計實驗,分離相同的目標蛋白。最后對比不同設計方案的純化效果,組織學生進行討論。這樣既能培養學生的動手能力和統籌能力,又能加強學生對相關純化技術的理解和應用,使其在未來工作中更有競爭力。可見各種實驗技術的相互結合是生物技術制藥從實驗教學到實際應用的一個重要環節,是培養學生實際動手能力的一個必備手段。

總之,生物技術實驗在生物技術制藥教學中占有十分重要的地位,通過突出理論教學中的實驗內容、預習已知的實驗技術、重點學習制藥工藝密切相關的實驗、以及加強各種實驗技術在生物技術制藥中的相互結合等多種方法,可以達到培養基礎牢、素質高、能力強的生物制藥專業人才的目的。

參考文獻

[1]彭俊文,蔣銘敏.生物技術藥物的研究開發與產業化現狀及前景[J].生物技術通訊,2004,15(2):201-203.

[2]金晶,許東暉,梅雪婷,許實波.生物技術制藥教學的改進[J].藥學教育.2006,22(4):36-38.

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關鍵詞：微課；翻轉課堂；《基因工程》

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）04-0189-02

基因工程已占據科學發展的核心位置，涉及面比較廣泛，包括基礎醫學、臨床醫學、生物化學等的各個領域，為科研工作的研究奠定了良好的基礎。其中不乏學生對基因工程的疑惑，在《基因工程》教學中學生很難進入深層次的思考，對一些抽象的問題捉摸不透或難以理解，其中最主要的原因在于《基因工程》課程較為枯燥、難度較高，涉及面比較廣泛。

2008年，美國教學設計師David Penrose首創了“微課（Micro- Lecture）”的概念。微課程簡稱微課，以微型教學題材為主要的教學方案，教師針對各個學科的重點、難點、疑點、考點和教學主題、實驗、任務等而設計開發的一種新型的網絡教學視頻，具有一定的情景化模式。[1]。翻轉教學（Flipped classroom）模式是近年來一種新型的教學模式，是以網絡技術和多媒體技術為一體的結合性網絡教學模式。翻轉課堂改變了傳統教學中的師生角色，以現代教育技術為依托，對教學的規劃和模式形式進行了重新規劃，把知識傳授和知識內化進行相互轉化，實現了對傳統教學模式的突破[2]。課外接觸課程是學生對學習的新材料的補充（通常是閱讀文獻或觀看視頻講座），然后充分利用課堂時間把關鍵性問題解決掉，討論知識的內化。翻轉課堂的主導性意義是從被動學習轉向主動學習。主動學習是激發學生的專注性和統一性，強調學習過程中學生的手腦并用，而不僅僅是“聽”，重點發揮學生在課堂教學過程中的學生角色。

高等教育翻轉課堂研究始于20世紀90年代，哈佛大學教授把學習分為知識內化性教育和知識傳遞化教育兩個步驟，可通過課堂上的互助教學方法來進行[3]。由Salmankha創立的可罕學院（Khan Academy）是實施翻轉課堂的成功案例。現在教師可以充分利用免費的可汗學院平臺教育實施，在翻轉課堂進行實踐性的教學模式。翻轉課堂的學習模式已經被各個院校、各個學堂所應用。翻轉課堂正改變著傳統教育教學模式。

1.微課和翻轉課堂應用于《基因工程》教學的總體思路：根據總體教學目標把課程分解成相應的微單元。在微單元內選取20個微課點（橢圓形內為微課點）。以這些微課學習框架為基礎，設計翻轉課堂教學模式流程。

2.微課和翻轉課堂應用于《基因工程》教學的具體方案：根據基因工程各項類別數據研究表明，通過20個視頻輔助教學使學生確立基因工程概念和翻轉課堂進行輔助教學，了解基因工程的基本原理和基本步驟。微課內容涵蓋基因工程的主要知識點。知識點的選擇注重前沿性、綜合性、實踐性、聯系性，內容具有內在邏輯聯系，提綱舉目，便于學生把握基因工程的知識精華，深刻理解基因工程的基本原理，把握重點，攻克難點。采用“微課”方式進行“三位一體”翻轉教學，進行知識全方面的普及。將“翻轉課堂”帶入到《基因工程》課程當中，讓實際教學與翻轉教學進行有效的結合，做到課前準備、課上內化和課后練習三位一體的關聯教學。《基因工程》是將教學研究和科研相結合的一門理論性較強的課程，領悟基因工程內在的含義，掌握基本技術指導，是學習這門課程的必然要求。根據“翻轉課堂”的教學理念，“三位一體”教學的具體實施方案如下。

（1）課前準備階段。教師應該把《基因工程》教學課程中的重點和難點突現出來，以確定微課的相關內容和教育方式，完成微課設計。要充分考慮基因工程的相關問題和指導，采集“微課”資源并錄制。將重點理論知識采用微模式進行展現，內容簡單、清晰，盡量將抽象問題簡單化。

（2）課上內化階段。課前準備階段學生將疑難雜問標記出來，課上進行解決方案。解決問題的方式可以通過小組討論、教師提問等。通過這種方式可以讓學生積極參與其中，鍛煉了學生主動思考問題和自我解決問題的能力，讓學生由被動學習轉為主動學習。

3.微課和翻轉課堂應用于《基因工程》教學的意義。隨著網絡技術的迅速發展和互聯網的知識普及，加上最近幾年來分子生物學的知識傳播，基因工程的研究已顯得十分重要。傳統的模式已不適應基因工程最主要的教學需要了，因此需要尋找一種新的《基因工程》教學模式來填充傳統模式的不足，研究出適應新形勢下的教學方案是非常必要的。

（1）有教學資源的共享化。有效的利用網絡資源可以讓翻轉課堂備有足夠的教學材料，這是翻轉課堂的優勢之一，讓學生能夠主動去了解最新的信息，可以開拓學生的視野，緊跟學科的前沿動態。當前，網絡上已經具備了足夠豐富的教學資源和方案，如各個大學的公開課等教學機構的教學視頻等。教師可以將這些網絡資源進行整理，為學生所用。

（2）培養學生自主學習的能力。在傳統課程中，教學方式還是以教師講解為教育主體，學生的核心地位不明顯。翻轉課堂是利用課余時間讓學生進行操作，學生利用教師提供的資料進行自主的學習和提問、問題的解決、任務的完成。這不僅提高了學生的自主學習能力，也為學生全方面發展奠定了良好基礎，并且以多角度、多方式進行考核。

（3）教師進行個性化教學。在微課群構建《基因工程》整體框架的基礎上，將不同學生反映的難點、學科進展、新知識點、科研應用等內容逐步擴充和更新，及時反映于每個微課群中。這樣既能有機整合必備知識，又能避免零散知識點的碎片化。在翻轉課堂實施過程中，學生可以根據自己的情況合理地觀看視頻；在課堂上，教師有義務對學生進行具體項目的指導。這些都有利于學生的個性化發展。

（4）增強學習互動性。在翻轉課堂上，師生之間、生生之間有更多面對面的溝通活動，這樣教師與學生共享彼此的見解、知識和思路，達到教學效果，也為學生培養良好的人際交往關系提供了機會。學生在課前要學習基礎知識，即完成知識傳遞運輸的部分。因此，課堂上的核心教學教師把課余時間的知識系統進行知識內化，把對知識點中易混淆、易誤解的部分進行進一步的討論和學習。采用“微課”方式進行“三位一體”翻轉教學的宗旨在教學實踐活動中實現了信息技術與課程的深度融合，促進師生學習的互動與配合，促進教學質量的提升。

（5）學生拓展提高實踐能力。將制作好的“微課”學習資源上傳到網絡教學平臺，可進行在線討論和疑難的解決等信息化學習環境，有利于進行學生的交流和互動。可通過學生觀看微視頻，組織學生參與在線答疑、討論等環節完成教師所布置的教學任務，實現知識或技能的相結合。這個過程是將傳統教學體系中教師把教學內容放到課前學習并讓學生自主完成。相比傳統課堂，在翻轉課堂上學生有更多的時間自己動手解決問題，自作能力得到訓練。在教師、同學的共同配合下，學生可以多做練習，完成更多實際操作問題從而提高實踐能力。

參考文獻：

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Study on Micro-Lecture and Flipped Classroom in Teaching of "Genetic Engineering"

ZHUANG Wen-zhuo

（Department of Cell Biology，School of Biology & Basic of Medical Science，Soochow University，Suzhou，Jiangsu 215123，China）

篇5

關鍵詞植物;抗病基因;基因工程;原理;目的基因;轉化方法;前景

AbstractWith the isolation of plant disease resistance genes in recent years，it made significant progress that molecular biology of plant disease resistance mechanisms and genetic engineering of plant disease resistance.The principle，targeting genes，transformation methods and view of application prospect of plant disease resistance genetic engineering were summarized.

Key words plant;disease resistance genes;genetic engineering;principle;targeting genes;transformaion methed;view of application prospect

隨著世界人口的迅速增長，糧食問題已成為人類生存的關鍵問題。有專家預測，到2050年，全球人口總數將膨脹至90億[1]。劇增的人口將給為人類提供糧食的農業生產帶來嚴峻的挑戰。眾多學者為提高作物產量作了許多努力，也取得了很大成果。但是，長期以來，因病菌侵染而造成的作物產量損失也是巨大的。當前，防治病害的主要策略是改進栽培措施和施用化學殺菌劑。但這只能從一定程度上控制病害的流行而不能從根本上解決問題，而且化學藥劑所帶來的環境污染和病原抗藥性生理小種的形成等問題也給病害防治造成了更大的障礙。

自上世紀90年代以來，分子生物學理論和技術的不斷發展完善，使人們能夠從分子水平上研究植物與病原菌的相互作用機制，植物基因工程的興起更是為病害的控制提供了更廣泛的選擇余地。基因工程被認為是一項能為人類提供以食用動物為基礎的健康和充足糧食途徑的關鍵技術，在應用中扮演著重要角色。在植物抗病基因工程的研究歷程中，以植物抗病毒基因工程開展最早[2]，發展也最為迅速，部分轉基因植株已開始用于生產。隨著植物抗病反應機制和病原菌致病機理研究的深入，近年來植物抗病基因工程的研究取得了很大的進展。

1植物抗病基因工程的原理

人們對植病互作機制的認識，主要來源于對模式植物擬南芥的研究。并且已經從擬南芥中鑒定和克隆了許多抗病基因，給其他作物的抗病性遺傳分析提供了理論基礎[3-4]。

病原菌對宿主植物成功的感染，包括接觸識別、崩解植物理化防御系統、產生毒素、滅活整個植株或部分組織的代謝生理活性。病原菌往往含有致病基因和毒性基因，其表達調控包含有復雜的信號傳導。

在經典遺傳學中，植物與病原物的互作被看作是由基因型控制的，植物抗病性常常是由來源于植物的抗病基因R與相應的來源于病原物的無毒基因avr互相作用所決定的，即“基因對基因”學說。Flor[5]通過亞麻與亞麻銹病菌之間的相互關系的研究，發現真菌的顯性avr基因的產物(后來被描述成小種專化性誘導因子)能被R基因的產物識別，從而激發植物抗性。

植物抗病基因工程指的是用基因工程(遺傳轉化)的手段提高植物的抗病能力，以此獲得轉基因植物的方法。植物抗病基因工程主要包括:抗病及其他相關基因的分離和克隆;與合適的載體及標記基因構成適于轉化的重組質粒;用不同的轉化方法向受體植物導入重組質粒;篩選轉化因子并鑒定轉基因植株。此外，還有一種可以獲得抗病轉基因植物的方法即把具有抗病能力的植物或微生物的DNA 直接導入受體植物，從后代中篩選具有抗病能力的個體，經過穩定轉化得到轉基因抗病植株。

2用于植物抗病基因工程的目的基因

2.1植物抗病基因

植物抗病基因工程選用的最佳目的基因來自植物自身的抗病基因，即上述的R基因。近20年來，世界上許多重要實驗室一直致力于植物R基因的克隆，直到1992 年才取得突破，成功地克隆出第1個玉米抗圓斑病基因Hm1[6]。迄今人們已經從十余種不同植物中成功地克隆出了20多種R基因，如番茄抗葉霉病基因Cf2-9[7]、Cf-2[8]、Cf-4[9]，水稻抗白葉枯病基因Xa21[10]，擬南芥的抗丁香假單胞桿菌基因RPS2[11]、RPM1[12]、抗霜霉病基因RPP5[13]，亞麻抗銹病基因L6[14]，大麥抗白粉病基因Mol[15]等。這些抗病基因多數已轉化到相應的感病植株中，并均使轉基因植株表現出了對病原菌特定生理小種的抗性。

隨著基因工程學研究的深入和發展，將獲得大量的植物高密度遺傳圖譜，這為定位克隆技術的廣泛應用提供了有利的條件和豐富的信息。同時由于R 基因在序列和結構上的相似性，利用與已知R 基因的同源關系分離新的R 基因，將大大提高克隆效率與速度。

2.2病原體無毒基因

針對轉基因植物抗性單一的問題，De Wit[16]于1992年根據基因對基因學說提出了“雙組分系統”理論。即在某一特定的植物病原菌互作系統中，把病原菌的無毒基因與一個特殊的啟動子融合在一起組成“雙組分系統”，導入含相應抗病基因的植物中，當外源病原菌侵染或其產生的非專化性激發子作用時，該啟動子就能及時快速且局部地做出反應，并啟動avr 基因的表達，2者的產物引起植物的過敏反應，從而使植物抗病。據此方法獲得的轉基因植物具廣譜抗性，對真菌、細菌、病毒及線蟲等病原物的侵染都有抗性。

已克隆的avr基因有50多個，多源于細菌，而真菌avr基因的克隆難度較大。超過40種細菌的無毒基因被克隆、測序，這些無毒基因主要來源于假單胞屬Pseudomonas和黃單胞屬Xanthomomas。目前無毒基因在植物抗病基因工程上的實際應用遠比植物本身的抗病基因廣，且有良好的應用前景，因此對病毒基因的克隆具有重要的意義。

2.3植物防衛反應基因

植物防衛反應基因是由抗病基因產物與無毒基因產物相互識別后激活的，對病原菌有直接作用的植物基因在植物的防御機制中起著重要作用。因此，導入植物防衛基因是目前抗病基因工程中較為有效的一種策略[17]。已分離的防衛基因有:參與植保素(PA)合成的相關酶基因、病程相關蛋白(PR)基因、木質素合成相關基因、鈍化病原菌致病酶或毒素的蛋白質基因、富含羥脯氨酸糖蛋白和富含甘氨酸糖蛋白的基因、核糖體失活蛋白基因、溶菌酶基因等。

2.3.1病程相關蛋白(PR)基因。病程相關蛋白(PR)基因是目前的研究熱點，該基因對植物的抗病性，尤其是系統獲得性抗性具有重要作用。近年來陸續發現的PR蛋白有:幾丁質酶CHI、β-l，3葡聚糖酶GLU、類甜蛋白等。其中，又以CHI和GLU的研究最多。幾丁質酶CHI和β-l，3葡聚糖是大多數植物病原真菌細胞壁的主要成分，CHI和GLU具有降解病原真菌細胞壁的作用，純化的幾丁質酶和葡聚糖酶單獨或同時存在都能抑制病原真菌的生長，從而抑制病原真菌的侵染。現已從菜豆、水稻、煙草、擬南芥、油菜和甜菜等中克隆到幾丁質酶基因，從大豆、煙草、大麥和豌豆等作物中克隆到葡聚糖酶基因。由菜豆幾丁質酶基因單獨轉化、煙草葡聚糖酶基因與菜豆幾丁質酶基因聯合轉化得到的轉基因植株分別對煙草立枯絲核菌和煙草赤星病有較高抗性[18]。一些葡聚糖酶基因也從大豆、大麥、煙草等作物中分離，與合適的啟動子構建重組質粒后轉化植物獲得了轉基因植物。Zhu等[19]報道水稻堿性幾丁質酶基因和苜蓿葡聚糖酶基因的轉基因煙草對煙草蛙眼病表現出了較只轉一種基因的煙草更強的抗性。

2.3.2溶菌酶基因。溶菌酶具有幾丁質酶和葡聚糖酶的雙重活性，對植物病原菌表現出很強的裂解活性。在已獲得的T4噬菌體溶菌酶基因的轉基因馬鈴薯中，雖然只有低水平的合成表達，但能有效地分泌到由胞間隙中，明顯提高了對馬鈴薯黑脛病的抗性。

2.4其他生物的抗菌蛋白基因

自然界中的各種生物對病原菌都有其自身的防御機制和相應的抗菌物質，這為人們尋找抗菌蛋白基因提供了一個廣闊空間。目前，人們已從昆蟲、動物、細菌、真菌中分離到許多抗菌蛋白，將其籠統稱為“抗菌肽”。

抗菌肽主要是通過形成離子通道直接破壞細胞膜來殺滅病原菌，因此病菌很難對基產生抗性。加之抗菌肽具有抗菌譜廣、分子量小、基因操作容易等特點，因此分離和克隆這些抗菌肽基因并將其轉入植物中是當前抗真菌基因工程的一個主要研究內容，植物轉抗菌肽基因工程的研究已成為植物抗病育種的重要途徑。Yevtushenko等[20]曾將Cecropin基因導人煙草中，發現可降低煙草真菌病害引起的死亡率。

3轉化方法

自1983年第一例轉基因植物-煙草在美國獲得成功以來[20]，經過科學家20多年的探索，轉基因技術日臻成熟，已形成了以農桿菌轉化和基因槍轉化技術為主體的兩大植物轉化系統。其中，農桿菌介導的基因轉移占絕大多數，成功率最高。基因槍法也是主要的轉化方法，其他的轉化方法也都成功地得到了轉基因植株，各具特點。

3.1農桿菌介導法

第一例轉基因植物就是用農桿菌介導法完成的。農桿菌介導的基因轉化方法是迄今最可靠、最有效的轉化方法。

根癌農桿菌含有Ti 質粒，Ti 質粒上的T-DNA 可以插入到植物基因組中，誘導宿主植物中瘤狀物的形成。因此，將外源目的基因插入到T-DNA 中，借助Ti 質粒的載體作用，使目的基因在宿主植物中整合、表達。

農桿菌介導法主要以植物的分生組織和生殖器官作為外源基因導入的受體，通過真空滲透法、浸蘸法及注射法等方法使農桿菌與受體材料接觸，以完成可遺傳細胞的轉化，然后利用組織培養的方法培育出轉基因植株，并通過抗生素篩選和分子檢測鑒定轉基因植株后代。農桿菌介導法又可根據其受體材料不同分為原生質體共培養法、葉盤法和創傷植物感染法，其中葉盤法在許多植物上得到廣泛應用。

3.2基因槍法

該法又稱粒子轟擊，高速粒子噴射技術或基因槍轟擊技術，是由美國康奈爾大學生物化學系John.C.Santord等于1983年研究成功，其基本原理是利用亞精胺、聚乙二醇的粘附作用將外源DNA包被在微小的金粒或鎢粒表面，然后在高壓的作用下微粒被高速射入受體細胞或組織;并在1987年，Klein[21]首先報道了應用此技術將煙草花葉病毒RNA吸附到鎢粒表面，轟擊洋蔥表皮細胞，經檢測發現病毒RNA能進行復制，并以同樣技術將氯霉素乙酰轉移酶基因導入洋蔥表皮細胞。基因槍法的操作對象可以是完整的細胞或組織，突破了基因轉移的物種界限，也不必制備原生質體，實驗步驟比較簡單易行，具有相當廣泛的應用范圍。現在，該技術已在煙草、水稻、小麥、黑麥草、甘蔗、棉花、大豆、菜豆、洋蔥、番木瓜、甜橙、葡萄等多種作物上試用成功。

3.3其他方法

花粉管通道法最早由周光宇等[22]提出，其基本原則是利用開花植物授粉后形成的花粉管通道使外源DNA 沿著花粉管進入胚囊，轉化尚不具備正常細胞壁的卵、合子或早期胚胎細胞的方法。化學誘導法的主要原理就是聚乙二醇、多聚-L-鳥氨酸、磷酸鈣在pH值較高的條件下誘導原生質體攝取外源DNA分子[23]。電穿孔法又稱電激法，首先由Neumann[24]提出，即在高壓電脈沖作用下，在新鮮分離的原生質體的質膜上形成可逆性的瞬間通道，從而發生外源DNA的攝取。此外，還有脂質體轉化法、低能離子束法、病毒載體轉化法、轉座子介導法和浸泡法等。

4植物抗病基因工程的前景展望

植物基因工程是細胞水平和分子水平上的遺傳操作，其最大優點是能地利用人們所感興趣的外源基因使工作更具目的性，給植物抗病育種提供了一條有用的途徑。

但是抗病基因所介導的抗病性具有高度專化性，只針對一種病害的一個或幾個小種，抗病譜范圍比較窄;而導入防衛反應基因的轉基因植株大多表現出部分抗性。因此，多數轉單基因的抗病植物，抗病機制單一，抗多病害或抗多小種的能力低，一旦病原菌群體發生變化，抗病性就可能被克服。因此植物抗病基因工程的趨勢是創建持久、廣譜的抗病性。

綜上所述，植物抗病基因工程要獲得深入發展，加強相應的基礎研究是十分重要的。病原菌致病手段多種多樣，植物的防衛機制也是多方面的，隨著植物抗病機制的深入研究，抗菌基因工程的策略和手段也會得到不斷拓寬，必將在植物病害防治中發揮更大的作用。

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篇6

人教版高中生物（必修2）遺傳與進化第6章第1節“雜交育種和誘變育種”，主要包括雜交育種的概念、過程、基本原理、應用以及優缺點和誘變育種的概念、過程、基本原理、應用以及優缺點等內容，其中教學重點是遺傳和變異規律在改良農作物和培育家畜品種等方面的應用；教學難點是雜交育種和誘變育種的優點和局限性。本節采取以育種技術的發展遞進歷程來組織教學內容。教學過程中始終抓住育種技術的不斷突破和不斷改進這一主線，重點引導學生利用遺傳學原理分析不同育種階段育種技術，發現其優缺點，應用所學的遺傳學知識，嘗試設計突破已有育種技術局限的途徑。充分利用教材所介紹的許多具體生動的育種方法的實例，培養學生的閱讀理解能力、歸納總結能力和分析思考解決問題的能力。運用小組合作的方式，收集育種的相關資料，通過成員匯報，提高小組的凝聚力；再采取各組互評的方式，進一步培養學生們的合作意識。

二、教學目標

1.知識目標

簡述雜交育種的概念；

說明雜交育種的遺傳學原理；

舉例說出誘變育種的基本原理及其在生產中的應用。

2.能力目標

嘗試將信息用圖表、遺傳圖解的形式表達出來運用遺傳和變異原理，解決生產和生活實際中的問題。

3.情感態度和價值觀目標

（1）討論從選擇育種到雜交育種，再到誘變育種中，科學、技術和社會的相互作用。

（2）通過對雜交育種和誘變育種成果的了解，關注育種技術的發展。

（3）體會科學技術在發展社會生產力、推動社會發展中的巨大作用。

三、教學過程

自從孟德爾的遺傳規律問世之后，人工雜交的方法就被廣泛應用到動植物育種。隨著科學技術的進步，人工誘變技術的應用進一步推動了育種的步伐，后來基因工程的誕生，使人們能夠定向地改變生物的遺傳特性，創造出新的生物類型。育種在農業生產上的地位越來越重要了。請同學們結合我們學過的遺傳和變異的相關知識以及平時對這方面的認識，說一說選育新品種的方法有哪些？（讓學生分小組互相討論一段時間后，學生起來回答。）

（選擇育種、雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、基因工程育種）

1.選擇育種

教師在上課之前先收集一些關于選擇育種和雜交育種的圖片，在上課的時候首先展示這些圖片，讓學生仔細觀察這些圖片，教師根據這些圖片設計問題：

根據圖片分析古印第安人培育玉米的方法所隱含的遺傳學原理及其優缺點是什么？

看完圖片提出問題后，教師先讓學生閱讀教材上的基礎內容，并組織學生分組討論，然后讓每一小組選出代表來回答問題。在回答問題過程中若學生不能很好地回答所提出的問題，教師可以通過對問題的分解來進行引導：

教師提示：（1）古印第安人培育玉米的方法稱為什么？（2）這時出現的選擇的具體含義是什么？（3）選擇育種的優缺點是什么？

最后再找同學起來補充回答直到答得全面為止，教師在必要的時候可以給予適當的提示，使學生牢固掌握這部分的內容。

2.雜交育種

每種生物都有不少性狀，這些性狀有的是優良性狀，有的是不良性狀，而且不同的優良性狀存在于不同的品種中。人們一直設想如果能想辦法去掉不良性狀，讓優良性狀集于一身，創造出自然條件下沒有的新性狀組合，突破選擇育種的局限，培育出具有優良性狀組合的新品種。會有什么辦法呢？（學生思考、分組討論之后回答），在此基礎上，教師提出問題：

有兩個小麥品種：一種是高產不抗病（AABB），另一種是低產抗病（aabb），兩對性狀獨立遺傳，你們用什么方法能培育出高產抗病的小麥新品種呢？請將你們的設想用遺傳圖解表示出來。（課本例子）

學生思考，分組討論，討論完成后自己畫出，同時找兩位同學到黑板上來畫，先讓學生互相批改他們做的結果，并說明理由，在學生匯報的時候老師給予適當的引導，讓學生展示出自己的方案，最后通過生生、師生間的交流研討，總結出可行性的方案。共同完善寫出課本例子遺傳基因型圖解。

師生共同總結：F2高產抗病植株繼續自交，淘汰性狀分離的類型，選育純種。但是，在水稻育種過程中，我們直接利用F1代的雜種優勢。

通過問題展示和解答，教學課件輔助，展示學生所寫的遺傳圖解。最后由學生歸納雜交育種的概念，所利用的原理及我國在雜交育種方面的成就。

（雜交育種就是將兩個或多個品種的優良性狀通過集中在一起，再經過選擇和培育，就得到新品種的方法；基因重組，成就略）

學情預設：與選擇育種比較，雜交育種有什么優點？

學生思考、分組討論回答：能將兩個不同品種的優良性狀集中在一起，產生新的性狀組合的新品種；育種的目的性較強。

思考與討論：綜上所述雜交育種的優點是很明顯的，但是在實際操作中，會遇到不少困難。請從雜交后代可能出現的類型，以及育種時間等方面，分析雜交育種方法的不足。有沒有更好的育種方法來彌補這些缺點呢？

學生思考，分組討論回答：雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創造新的基因。雜交后代會出現性狀分離現象，育種進程緩慢（一般需5至7年），過程繁瑣。這些都是雜交育種方法的不足。

思考與討論：有沒有更好的育種方法來彌補這些缺點呢？

學生回憶學過的知識，并交流和討論：

3.誘變育種

教師引導學生回憶基因突變的內容。

利用基因突變的原理應用在育種中，就發展為一種新的方法――誘變育種。

教師引導學生閱讀教材P100頁，教材列舉了哪些誘變育種的實例？

學生閱讀教材并回答：如黑農五號；衛星“87-2”青椒、“航育1號”水稻、“豫麥13號小麥”等；青霉菌高產菌株等。

教師通過大量的圖片資料介紹了誘變育種的實例。

教師總結：誘變育種的概念指什么？

誘變育種就是利用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來處理生物，使生物發生基因突變。

教師引導，組織開展生生、師生的討論：與雜交育種相比，誘變育種有什么優點？聯系基因突變的特點，談談誘變育種的局限性。要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？

誘變育種的優點是能夠提高突變率，在較短的時間內獲得更多的優良變異類型。誘變育種的局限性是誘發突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀。要想克服這些局限性，可以擴大誘變后代的群體，增加選擇的機會。

篇7

關鍵詞：生物技術；課程建設；教學改革；學分制

學分制既是一種教學管理制度，也是建立在學生學習自由基礎上的一種教育理念。學分制有完全學分制和學年學分制之分。目前，我國普通高等院校多數實行的并非完全意義上的學分制，而是學年學分制。隨著我國高校不斷推進的教育體制改革，許多高等院校的教學管理模式由以往學年制向學分制轉變。與學年制相比，學分制下學生可根據自己的專業興趣自主選擇所修課程，因而較學年制有較大進步。為此，臨沂大學自2008年開始全面實施學分制改革，推進課程的小型化建設，并制訂相應的本科培養方案。

一、生物技術系列課程組成及課程開設簡介

生物技術系列課程是臨沂大學生命科學學院在生物技術專業開設的專業方向課程，其系列課程主要包括《基因工程》、《發酵工程》、《細胞工程》、《酶工程與蛋白質工程》及《生物技術大實驗》等。通過系列課程的學習，使學生掌握基因工程的基本原理和實驗方法，掌握生物技術各項技術和成果在發酵菌種選育改良、細胞培養、酶制劑研發、蛋白質改造等領域的應用；熟悉現代生物技術在農作物改良、新品種培育、疾病診斷和治療、新藥研發等領域的重大作用。通過綜合性的生物技術大實驗的設置，培養學生的自主學習、自主設計和創新能力及實驗操作技能，拓寬學生的知識面及專業技能，為以后的專業實踐學習及畢業后走向生命科學相關專業的工作崗位打下基礎。2004年，《生物技術導論》作為一門綜合性課程首先面向生物科學和生物技術兩個專業開設。后來隨著學科的發展、師資力量的壯大以及實驗室建設的日益完善，2006年，生物技術專業的《生物技術導論》擴展為《基因工程》、《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》四門課程，并開設相應的實驗，充分體現生物技術及其下游應用特性。而生物科學專業繼續以《生物技術導論》的綜合形式開課，作為本專業的方向選修課。

二、學分制下生物技術導論系列課程的教學改革

1.教學內容改革實踐。

①教學大綱的制定及授課學期的安排。由于生物技術系列課程具有涉及學科多、實用性較強、與實踐結合緊密的特點，其基本理論和應用研究一直是非常活躍的領域。學分制下，教學大綱的制定應結合專業特色，將課程小型化、精致化。因此在課程內容選擇上，我們精益求精，在制定教學大綱前，生物技術系列課程教學團隊共同討論，集體擬定教學大綱，充分結合專業的特點和定位，結合培養方案，既能體現學科特色，達到培養目標，又避免內容重復。生物技術專業的《基因工程》、《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》的理論教學大綱和實驗教學大綱分別制定，為了突出實驗技能訓練，各門課程理論教學和實驗教學實行1∶1的學時設置，各32個學時（共3學分）。生物科學專業制定《生物技術導論》教學大綱，實行模塊化教學，實驗方面開設綜合性的“生物技術大實驗”，根據教學內容，理論學時為48學時，實驗學時32學時。在學期安排上，生物技術專業在第四學期開設必修課《基因工程》及其實驗，第五學期開設《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》等系列選修課程，學生可以根據自己的興趣和學分情況進行選課。對于生物科學專業，在第五學期開設《生物技術導論》和《生物技術大實驗》，既能與前面學科銜接，又能為后面的考研、就業提供理論知識和實驗技能訓練。②教材建設。教材建設必須以服務人才培養為目標，以提高教材質量為核心。學分制的實施和教學計劃的調整，教材建設需走在前列。本課程在選擇教材時優先使用近5年內出版的“面向21世紀課程教材”和“國家‘十一五’規劃教材”。以這些教材為基礎，設計教學內容，編制教學講義，實現立體化授課，同時指定幾本相關教材作為參考書，并利用專業網站進行課外學習資源。

2.教學方式的改革實踐。

①采用多元的課堂教學形式，提高課堂教學效果。教學方法的選擇和組合，要同教學內容、學生的特點及教師自身運用教學的能力聯系在一起。傳統的課堂教學形式主要是以教師單向授課為主，學生多為被動聽課。為啟發和調動學生的學習積極性，應根據生物技術系列課程的特點，選擇不同的教學方法。對于理論性強、內容抽象的知識采用講解—教授式，如《基因工程》中基因工程操作的基本過程、目的基因的克隆和篩選等內容，通過教師的精心編排，盡量使抽象問題具體化、繁雜內容簡明化、同類問題規律化，便于學生理解和接受。而在講基因治療時，采用問題—探究式的教學方法，教師在課堂教學中穿插啟發性問題，運用引趣、設疑、類比、聯想等方法能刺激引發學生的學習興趣與思考，也加強了師生之間的互動。例如，在講基因治療的作用時，先舉一個乙肝病毒的例子，提示例子關鍵性，提出怎么辦，讓學生在教師的啟發誘導下，主動積極獨立地思考，使學生分析問題和解決問題的能力得到較快提高。翻轉課堂是學生學習自主性和師生角色轉換的重要體現。在教學過程中，讓學生自由組合成學習小組，結合本組成員的興趣，自主選擇一個主題，調查研究，查閱文獻，在課堂教學期間走上講臺為大家講課，以此進一步培養學生的自主學習能力及表達溝通能力，增加師生之間的理解互信。對于一些較容易理解的內容，采用自學—輔導式教學方法，對于學生認知前提較好的內容，先由學生自己看教材，總結筆記，針對普遍問題和教學大綱要求講解，然后歸納總結，使學生閱讀教材的能力、邏輯思維能力、歸納總結能力等方面受到實際鍛煉，掌握自學方法，讓學生自主學習。②充分利用現代化教學手段。生物技術系列課程內容具有信息量大、抽象、應用性強的特點，如果使用傳統教學手段，學生很難深刻理解這些內容。而使用媒體、影像資料等現代化教學手段，可以在有限時間內提供給學生最大的知識信息量。如基因工程中限制性內切酶、載體、重組DNA構建、PCR的原理等內容，比較抽象，學生理解比較困難，在講授的基礎上配以動畫演示，把這些要素的應用展示給大家，生動直觀形象地加深學生的理解程度。③改革實驗教學，強化學生動手能力。如科學安排實驗內容，根據學生反饋信息，調整實驗指導方法、改革試驗考查方式，促進教學質量的提高，著重考核學生分析解決問題的能力。在實驗安排上主要分為3個層次：基礎型實驗、設計與綜合型實驗和研究型實驗。通過基本實驗技能訓練，掌握基因工程最基本的實驗技術及操作方法；掌握常規儀器設備原理及應用，培養數據處理和表達實驗結果的能力。通過綜合實驗培養學生多實驗方法手段綜合、多途徑信息獲取，以及科學分析推理的綜合實驗能力和獨立操作、解決實際問題的能力。通過設計實驗，使學生能在教師指導下正確的進行實驗設計，按自定實驗方案操作、觀察，獲得實驗數據，正確分析結論及解決實際問題。研究型實驗是將最新研究成果引入到實驗教學中。引入科研、教改成果，使實驗內容與科研應用項目密切聯系，充分體現基礎與前沿、經典與現代相結合。如綜合型實驗“大腸桿菌感受態細胞的制備、轉化與篩選”中，將以前單一分散的三個實驗，按照其內在聯系組合為綜合性實驗，不但使學生學到了感受態細胞制備方法、LB培養基的制備、質粒DNA的轉化與篩選等3種基本實驗技術，更重要的是使學生在掌握基本技術的同時，培養學生對基本技術和方法綜合運用的能力。發酵工程實驗中帶領學生親自操作發酵罐生產酸奶、米酒等產品，既掌握了發酵罐的結構，還體驗了生產產品的樂趣。細胞工程實驗中讓學生自己取材，進行植物組織培養，觀察植物是如何從一個愈傷發展成為一個完整的植株，體會植物細胞全能性的概念。

三、教學改革所取得的成效

在學分制指導下，通過對生物技術系列課程的教學改革，提高了學生選課的自主性，大大激發了學生對生物技術相關課程的學習興趣。在酸奶發酵和米酒發酵實驗中，學生體會到生物技術并不是深不可測，在蛋白質改造和基因工程藥物設計中，在顯微注射和動物克隆原理和技術的學習中，學生認識到現代生物技術的博大精深。在實驗課中，學生根據自己掌握的專業知識積極設計自己組內的實驗方案，并順利完成一種植物的組織培養、完成酸奶制作和米酒釀制，實驗結束后，學生們在實驗報告的結尾都寫出了自己的實驗心得，體會收獲的快樂。在教學互動環節，鼓勵學生走上講臺，講授自己所撰寫的課程論文，通過此環節的鍛煉，學生的總結及自我表達能力得到了提高。在教學過程中我們還注重學生科研能力的訓練，先后申請了如“創新實驗設計探究鹽脅迫下納離子對小麥種子萌發和幼苗離子毒害效應”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工藝的研究”、“玉米等主要農作物的抗逆性研究”等多個國家級和校級大學生創新基金，實驗“葉用芥菜和白菜型油菜之間體細胞雜交體的RAPD鑒定”參加第十二屆“挑戰杯”山東省大學生課外學術科技作品競賽并獲得三等獎。目前生物技術導論申報校級特色課程，正在建設中。近幾年的教學實踐顯示，教學改革效果良好，并符合新世紀高等教育培養高素質現代生物技術人才的需要。

參考文獻：

[1]江天肅，張洪波，楊軍，等.關于完全學分制的思考[J].現代教育科學，2009，（6）：6-8.

[2]戴小珍，王蘭，李紅《.生物技術導論》課程特色教學模式的探索[J].課程教育研究，2012，（10）：166.

篇8

重慶2013級的高中生是首屆使用新課標進行學習的學生，各位老師都是在摸索中教學。雖然中學老師也針對新課標的教學召開過交流討論會，但是沒有針對選修三的教學提出相應的教學建議或策略。就生物而言，大多數中學教師對選修課的內容是不熟悉的，老師也是邊學邊教。因為新課標的有些知識是在大學才學的，特別是選修三的內容，都是現代生物科技的一些前沿領域的相關內容。我們在實習的時候恰好實習的班級正在上《現代生物科技專題》，我們也和老師們一起備課，一起討論對一些知識的處理。由于大家都是第一次接觸，沒有經驗，都是在慢慢摸索，有些問題也需要向大學的老師教授請教，所以在文中談到的只是個人的經驗總結。希望能和有經驗的老師相互交流，也希望能給第一次上課的老師一些啟發。

選修三教材的編寫相對于必修課本來說有自己的一些特點，主要體現在以下方面：一是部分內容較深，技術細節較多。例如，“基因工程”的內容較深，“胚胎工程”的內容技術細節較多。二是章節之間的知識難度差異較大，“基因工程”和“胚胎工程”與“生態工程”相比，知識難度有很大的差別。三是涉及較多的討論和辯論活動，與必修教材和本教材的其他專題明顯不同。四是部分內容與必修教材內容的表述不一致，甚至看起來前后有些矛盾[1]。

課程標準明確地提出了本模塊的教學建議：“本模塊的教學以專題講座和學生討論為主。由于本模塊所涉及的領域進展迅速，教師要積極引導和組織學生查閱有關資料練習撰寫專題報告，并組織開展口頭交流、辯論等活動[5]。”這些建議體現了本模塊的內容特色，也指明了本模塊的教學策略。

基于以上的分析，結合人教版選修三教材，為更好地開展本模塊的教學，特提出以下的具體教學建議。

一、應用比較法提高記憶效率

選修課的內容特點是知識小點很多，前后的聯系又不緊密，需要記憶的多，所以應用比較法可以提高記憶的效率。

比如，基因工程的工具中，限制性核酸內切酶和DNA連接酶的作用相比較，就很好記憶。限制性核酸內切酶是使特定部位的磷酸二酯鍵斷裂，而DNA連接酶是在DN段之間重新形成磷酸二酯鍵。在目的基因導入受體細胞的時候，受體細胞不同，導入的方法也不相同。導入植物細胞采用的是農桿菌轉化法，導入動物細胞時使用的是顯微注射法，導入微生物細胞則是用感受態細胞法。對于植物細胞來說，受體細胞可以是體細胞，也可以是受精卵；對于動物細胞來說，受體細胞一般是受精卵。

二、與必修內容相聯系

學生在必修模塊中學習過的一些知識與本模塊內容有著必然的聯系。例如，基因工程中涉及的DNA重組技術、PCR技術的基本原理等內容與DNA的結構及復制特點相關；蛋白質工程與基因的表達相關；生態工程的基本原理與生態系統的穩定性相關。這些相關內容的教學要充分利用學生形成的已有概念，發揮學生的主觀能動性，引導學生利用已有概念拓展和建構新的概念，避免死記硬背相關的知識要點。

例如，基因工程的限制性核酸內切酶與DNA復制過程的DNA解旋酶作用可以相互比較。他們都是作用于DNA分子中的化學鍵，而兩者的作用部位不同，前者作用于磷酸和脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵，而后者作用于兩個堿基之間的氫鍵。DNA連接酶則可以和DNA聚合酶的作用相比較，他們的相同點是催化兩個脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵。他們的不同點有：①DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵；而DNA連接酶是在兩個DN段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個核苷酸與DN段之間形成磷酸二酯鍵。②DNA聚合酶是以一條DNA鏈為模板，將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補的DNA鏈；而DNA連接酶是將DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來。因此DNA連接酶不需要模板。

PCR技術可以和DNA復制的過程相比較。他們的區別有：①解旋方式不同，DNA復制是解旋酶的催化下解旋；而PCR技術中DNA是在高溫作用下使DNA分子變性解旋。②它們的場所也不相同，PCR技術是在細胞外；而DNA復制是發生在細胞內的。③他們所需要的酶也有所不同，DNA復制需要解旋酶和普通的DNA聚合酶；而PCR技術需要的是耐熱的DNA聚合酶。④他們需要的溫度條件也不同，DNA復制是在細胞內的溫和條件下進行的；而PCR技術需要控制溫度，在比較高的溫度下進行。⑤他們雖然都是DNA的擴增，但合成的對象是不同的，DNA復制合成的是DNA分子，PCR技術合成的是DN段或基因。

蛋白質工程和中心法則相聯系。蛋白質工程是中心法則的一個逆推過程，從預期的蛋白質功能出發設計預期的蛋白質結構推測應有的氨基酸序列找到相對應的核糖核苷酸序列（RNA）找到相對應的脫氧核糖核苷酸序列（DNA）。只要掌握了中心法則，蛋白質工程也就好掌握了。

三、應用問題串法加強知識間的聯系

有層次、有邏輯的問題設置可以將課本上零散的內容有機的聯系在一起，層層遞進的問題也可以加強學生的思考，使學生緊跟老師的思路進行，幫助學生對知識的掌握。

例如，單克隆抗體制備的教學常見的教學方法是講解，若教師只是講得很認真、很詳細，教授者的思維與學習者的思維不能很好地切合，就會常常導致學生課上聽懂課下遺忘的奇怪現象，其根源在于學生沒有真正地理解，即沒有時間思考，沒有內化于心。在講完動物細胞融合后，我們會講到動物細胞融合的應用，從而引出動物細胞融合最大的用途就是制備單克隆抗體，那什么是單克隆抗體呢？在講之前，我們可以先讓學生閱讀課本，并回答以下問題：

①抗體是由何種細胞產生的？

②一個B淋巴細胞能產生多種抗體嗎？

③動物免疫反應產生的抗體只有一種嗎？

④簡述獲得抗體的傳統途徑，這種方法獲得的抗體有什么缺陷？

在回答完這些問題之后，就說科學家設想克隆單一的B淋巴細胞，形成細胞群，產生大量高純度的抗體。但是有一些困難：動物細胞是不可以無限增殖的。讓學生思考：

①哪種細胞可無限增殖？

②怎樣才能得到既能產生單一抗體又能無限增殖的B淋巴細胞？

接著，我們就講單克隆抗體的制備過程。在講之前，給出以下幾個探究問題，讓學生自己先設計制備單克隆抗體的方案。

①怎樣讓動物產生特異性針對某種抗原的B淋巴細胞？

②培養液中會有幾種細胞，如何處理？

③提取B淋巴細胞時，能否確保其單一性？

④雜交的細胞是否都是符合要求的？

在學生設計方案的基礎上再補充講解單克隆抗體的制備過程。這樣以問題串的形式來講，可以讓學生的思維動起來，主動去思考，去尋找解決方法，而不是老師講學生聽，被動地接收。這樣不但可以提高學生學習的積極性，而且還能加深學生對知識的內化程度。關鍵就是老師在設置問題的時候要合理，既不能讓學生答不出來，又不能過于簡單，還要在問題中將新舊知識相聯系，讓學生利用自己學過的知識來解決新的問題，這樣會讓學生很有成就感，興趣也會更高。

四、應用競答法增強學生的積極性

《轉基因生物的安全性和倫理問題》這一專題的內容與生活聯系緊密，課程內容豐富多彩，上課形式也可以多種多樣。比如，生物武器的相關內容，學生們經常在電影和雜志上看到相關的知識，像電影《生化危機》是他們非常熟悉也是非常感興趣的，二戰時期日本使用過的細菌武器，他們也經常在電視和電影上看到。在上《禁止生物武器》這一節內容時，先讓學生閱讀十分鐘的課本，然后相互交流與生物武器有關的信息。在交流完后，以小組為單位搶答老師提出的問題，問題有課內的，也有課外的，還有以前學過的。比如：

①炭疽桿菌的結構特點？（兩個一分）

②與生物武器有關的電影？（兩個一分）

③哪些病原體能充當生物武器？（兩個一分）

④生物武器的種類？（答全給分）

⑤生物武器的特點？（兩個一分）

⑥肉毒桿菌毒素的致病原理？

⑦接種天花病毒疫苗后還會不會感染天花病毒，為什么？

⑧生物武器的傳播途徑？（兩個一分）

⑨天花病毒的結構特點？（兩個一分）

⑩《禁止生物武器公約》是哪年簽署，有哪些國家？

？？？生物武器的局限性？（兩個一分）

？？？我國何時加入《禁止生物武器公約》？

？？？生物武器具有局限性的原因？（兩個一分）

？？？中美聯合聲明對生物武器的態度是怎樣的？（答全給分）

？？？與生物武器有關的戰爭？（兩個一分）

？？？利用基因重組技術制造的全新致病菌有哪些？（兩個一分）

？？？基因重組的全新致病菌有什么好處？（兩個一分）

？？？如何防護生物武器？（兩個一分）

活動進行的效果非常好，學生對這些問題都很感興趣，都很積極地起來回答問題。如果有答錯或答不上來的地方，就給出答案，不要在一個問題上浪費太多時間。在搶答完后，一般還剩幾分鐘時間，這時可以對本節課內容做一個小結。

五、應用辯論賽法鍛煉學生的能力

專題4“生物技術的安全性和倫理問題”是以“論壇”和“熱點問題討論”的形式來編排教材，這種編排有利于明確限定討論和辯論的主題。“論壇”的形式十分鮮明地呈現了贊成的理由和反對的理由之間的對比；“熱點問題討論”也十分明顯地呈現了“爭論焦點”，這樣做的優點是避免主題大而多、問題雜亂而無法展開理性的討論和辯論。

教學中是不是必須按照教材的設計逐個對論壇進行辯論呢？這樣做當然是可以的，但由于有限的時間和相對較多的學生，無法做到有序辯論，而且這部分內容隨著社會和科學技術的發展，人們會有新的認識。以轉基因生物的安全性為例，我們上課時可以就“轉基因生物與食物安全”進行辯論，而“轉基因生物與生物安全”和“轉基因生物與環境安全”則略講。為了課堂上辯論賽的順利進行，在課前要讓學生做好準備工作。首先，確定正方和反方，每一方都要有一個同學陳述本方的觀點。確定好人員分配后，就要學生下去收集資料。只有充分的準備才會有話可說，有內容可辯。

從我們在幾個班級開展辯論賽的情況來看，如果同學們準備很充分，辯論時也是針鋒相對，課堂氣氛很激烈。相反，如果準備不充分的話，課堂上就會出現冷場，只有老師一個人在那里調動，盡管如此，學生還是沒什么話可說。

當然，辯論只是形式，引導學生理性思考，具備相應的思辯能力是本質。因此，需要反對那種追求氣氛、追求辯論技巧而毫無個人觀點的辯論。科學辯論的本質在于理性思考，用事實說話，但也存在合理的假設和推理，而這正是需要讓學生理解和銘記的。

六、應用情景創設法提高學習興趣

有些專題討論的問題雖然也和生活息息相關，但是和現在學生們的生活沒有太多關聯，而是和他們日后的工作、婚姻、生活密切聯系。這時候，我們可以創設相應的情景或者以演小品的形式來上課。

比如，《關注生物技術的倫理問題》中講到克隆人，就可以讓他們想象如果班上有一位同學是某個明星或者某個科學家的克隆人，他們會怎樣對待這些克隆人。如果是他們自己，愿意被科學家克隆嗎？他們就會去思考克隆人存在于我們身邊的利與弊。在講設計試管嬰兒時，就讓他們假設自己已經當爸爸媽媽了，如果孩子患病了，他們會為了救自己的孩子而再生一個設計試管嬰兒嗎？講到基因“身份證”時，可事先讓學生排練小品《我有一張基因“身份證”》，小品的內容是主人公拿著基因“身份證”悲喜交加的人生，他因為有了基因“身份證”，提前治療和預防一些疾病，但也因為它，在婚姻和找工作時屢屢受挫。這樣，比枯燥地去講各種問題的利與弊要生動有趣得多，而且學生們參與到課堂中來，學習的積極性也很高。

當然，各位老師肯定還有更多更好的教學方法，有的想法在不同的學校、不同的班級實施起來效果也有所不同。筆者在此拋磚引玉，希望能和有經驗的老師交流，為自己日后的教學工作積累經驗。

參考文獻

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[2] 陳世宏.高中生物選修3：現代生物科技專題探討.科學導報，2012（3）.

[3] 吳成軍.人教版《現代生物科技專題》選修教材的分析及教學建議.生物學教學，2010（11）.

篇9

A. 植物體雜交具有克服遠緣雜交不親和障礙的優點

B. 雜交瘤細胞和骨髓瘤細胞可以在一個培養瓶中無限增殖

C. 植物細胞產物包括蛋白質、脂肪、藥物、香料、生物堿等

D. 試管動物培育過程涉及到動物細胞核移植和胚胎移植等技術

2. 培育“試管山羊”的基本過程如下圖所示，有關敘述正確的是（ ）

A. 可以取早期胚胎（如桑葚胚、囊胚）進行分割以增加胚胎的數量

B. 圖中剛采集的新鮮應當放在保溫瓶中（生理鹽水）存放

C. 乙表示受精作用，該過程在輸卵管中進行

D. 對供、受體母牛進行同情處理來維持其相同的生理環境，這為胚胎的收集提供可能

3. 以下對于胚胎工程的說法錯誤的是（ ）

A. 胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術

B. 胚胎干細胞具有體積小，細胞核大和蛋白質合成旺盛等特點

C. 早期胚胎培養與動物細胞培養的培養液通常都需加入血清

D. 胚胎移植的主要意義是可充分發揮雌性受體的繁殖能力，縮短繁殖周期，增加一生繁殖的后代數量

4. 假設a、B為玉米的優良基因，現有AABB、aabb兩個品種，控制兩對相對性狀的基因位于兩對同源染色體上，實驗小組用不同方法進行了實驗（見右圖），下列說法不正確的是（ ）

A. 過程①育種方法的原理是基因突變，最大優點是能提高突變率，在短時間內獲得更多的優良變異類型

B. 過程②③④育種方法的原理是基因重組，基因型aaB_的類型經④后，子代中aaBB所占比例是5/6

C. 過程⑤通常使用秋水仙素，它可抑制細胞分裂時紡錘體的形成

D. 過程⑥⑦應用了單倍體育種的方法，最大的優點是明顯縮短育種年限

5. 下圖分別表示對幾種生物體內正在進行分裂的細胞進行觀察的結果，有關假設推論正確的是（ ）

c 染色單體][a組][b組][c組][染色體數][a b c][O][4N][2N][O][細胞相對數目] [細胞中的含量]

A. 若甲圖為有絲分裂過程中的某階段，則下一時期細胞中央將出現赤道板

B. 若圖乙表示有絲分裂過程中的某階段，則染色體著絲點分裂可發生在這一階段

C. 若圖乙表示減數分裂過程中的某階段，則同源染色體的分離可發生在這一階段

D. 若圖丙表示雄果蠅精巢內的幾種細胞，則C組細胞中可能出現聯會和四分體

6. 下列關于基因工程應用的敘述，正確的是（ ）

A. 運用基因工程技術，把有缺陷的基因切除，達到治療疾病的目的

B. 基因診斷的基本原理是DNA分子雜交

C. 一種基因探針能檢測水體中的各種病毒

D. 原核生物基因不能用來進行真核生物的遺傳改良

7. 下列說法正確的是（ ）

A. 質粒是廣泛存在于細菌細胞中的一種顆粒狀細胞器

B. 用適當的化學物質處理受體細菌表面，將重組DNA導入受體細菌

C. 質粒是基因工程中惟一用作運載目的基因的運載體

D. 利用運載體在宿主細胞內對目的基因進行大量復制的過程不能稱為“克隆”

8. 蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因之所以能在棉花的細胞中準確地表達出來，主要是因為（ ）

A. 目的基因能在植物細胞核中進行復制

B. 目的基因與棉花DNA的基本結構相同

C. 不同生物共用一套遺傳密碼

D. 不同生物具有相同的一套遺傳信息

9. 下圖為人工培養的肝細胞中DNA含量隨時間變化曲線，培養中所有細胞都處于細胞周期的同一階段。以下分析正確的是（ ）

A. 人工培養肝細胞的細胞周期是14小時

B. AB段主要變化是通過轉錄合成mRNA

C. 在BC段細胞內可能會發生基因重組

D. DE段有合成蛋白質的翻譯過程發生

10. 下列有關生物學實驗的敘述中，正確的是（ ）

A. 在觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂實驗中，將解離、漂洗、染色的洋蔥根尖置于載玻片上，蓋上蓋玻片即可在顯微鏡下觀察

B. 在低溫誘導植物染色體數目的變化的實驗中，剪取誘導處理的根尖，立即放入解離液中解離，然后漂洗、染色、制片

C. 觀察線粒體，用新鮮的蘚類葉代替口腔上皮細胞，效果較佳

D. 選用紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞觀察到質壁分離現象時，觀察不到染色體

11. 人類寄希望于利用干細胞（人體中具有分裂、分化能力的細胞）的分離和體外培養，在體外培育出組織器官，并最終通過組織或器官移植實現對臨床疾病的治療。能否用肌細胞代替干細胞（ ）

A. 不能，因為肌細胞與干細胞所含有的遺傳物質不同

B. 能，因為肌細胞雖然是分化的細胞，但在一定條件下也可脫分化，實現細胞全能性

C. 不能，因為肌細胞是高度分化的細胞，沒有分裂能力

D. 能，因為肌細胞與干細胞具有完全相同的遺傳物質

12. 關于桑椹胚和囊胚的比較，以下說法不正確的是（ ）

A. 囊胚期細胞分化是由于遺傳物質突變引起的

B. 囊胚期的細胞出現了細胞分化，但遺傳物質未發生改變

C. 桑椹胚的各細胞結構功能基本相同

D. 囊胚期內細胞團和滋養層細胞差異不是復制水平的差異，而是轉錄水平上的差異

13. 某種轉基因玉米能高效合成一種多肽類的蛋白質酶抑制劑，積累于莖中，讓取食它的害蟲的消化酶受抑制，無法消化食物而死。下列就該玉米對人類的安全性評論中，不符合生物學原理的是（ ）

A. 安全，玉米的蛋白酶抑制劑對人體的消化酶很可能無影響，因為人體消化酶和害蟲消化酶結構上存在差異

B. 安全，人類通常食用煮熟的玉米食品，玉米的蛋白酶抑制劑已被高溫破壞，不抑制人體消化酶

C. 不安全，玉米的食用部分也可能含有蛋白酶抑制劑，食用后使人無法消化蛋白質而患病

D. 不安全，玉米的蛋白酶抑制劑基因可通過食物鏈在人體細胞內表達，使人無法消化食物而患病

14. 目前，歐洲、亞洲許多國家都發現了禽流感疫情，并引起了人體感染，造成多人死亡。科學工作者經研究，發現了數種快速檢驗禽流感病原體的方法，以正確診斷禽流感，以下有關禽流感病原體研究、診斷的敘述錯誤的是（ ）

A. 鏡檢法：在光學顯微鏡下直接觀察病人的痰液或血液，以發現病原體

B. PCR：體外基因復制技術，可在幾十分鐘內把病原體的基因擴展到數百萬倍

C. 用特殊制備的病原體蛋白質與病人血清中的相關抗體特異性結合，以發現病原體

D. DNA探針技術：用放射性同位素、熒光分子等標記的DNA 分子做探針，利用DNA分子雜交原理來檢測病原體

15. 測定3類細菌對氧的需要，讓它們在3個不同的試管中生長，下圖顯示了細菌的生長層。據此判斷：只能在需氧培養基中繁殖、只能在無氧培養基中繁殖、在有氧和無氧的培養基中都能繁殖的細菌依次是（ ）

16. 聚合酶鏈式反應（PCR技術）是體外酶促合成特異DN段的一種方法，由高溫變性、低溫退火及適溫延伸等幾步反應組成一個周期，循環進行，使目的DNA得以迅速擴增，其簡要過程如右圖所示。下列關于PCR技術敘述不正確的是（ ）

A. PCR技術是在實驗室中以少量DNA制備大量DNA的技術

B. 反應中新合成的DNA又可作為下一輪反應的模板

C. PCR技術以核糖核苷酸為原料，以指數方式擴增

D. 應用PCR技術與探針雜交技術可以檢測基因突變

17. 花粉管通道法是指利用植物受精后花粉萌發形成的花粉管通道，將目的基因導入尚不具備細胞壁的合子，形成含有目的基因的胚。經培養、篩選，可獲得有特定性狀的轉基因植株。下列有關說法中不正確的是（ ）

A. 為了減少盲目性，可以通過人工合成的途徑來獲得目的基因

B. 目的基因導入受體細胞后，通過植物組織培養才能獲得相應的植株

C. 所得轉基因植株個體發育的起點是受精卵，形成該植株時無脫分化過程

D. 將目的基因導入葉綠體DNA中，可避免目的基因通過花粉傳遞而造成“基因污染”

18. “塑化劑”“口蹄疫”“瘋牛病”“艾滋病”是全世界關注的問題，下列說法錯誤的是（ ）

A. 口蹄疫疾病是由口蹄疫病毒感染有蹄類動物（如豬、牛等）的一種高傳染性疾病，人致病的機會很少

B. 2011年臺灣爆發的“塑化劑”食品污染事件，是一種病毒引起的污染

C. 艾滋病病毒能破壞人體的免疫系統，最終使人失去免疫能力而喪命

D. 瘋牛病是瘋牛病病毒感染牛引起的腦疾病，人類食用瘋牛病病牛制成的食品，會感染腦病變的致命疾病

19. 將無根的非洲菊幼苗轉入無植物激素的培養基中培養，在適宜的溫度和光照等條件下培養一段時間后，應出現的現象是（ ）

20. “篩選”是生物工程中常用的技術手段，下列關于篩選的敘述中不正確的是（ ）

A. 重組質粒上的標記基因的作用是鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來

B. 單克隆抗體制備過程中，在完成細胞融合后，第一次篩選的目的是從不同種類的細胞中篩選出雜交瘤細胞

C. 單克隆抗體制備過程中，在完成細胞融合后，第二次篩選的目的是篩選出針對目標抗原的抗體為陽性的雜交瘤細胞

D. 基因工程中用不同種限制性核酸內切酶切割運載體和目的基因，酶切產物用DNA連接酶連接，將獲得的產物直接導入受體細胞

21. 如圖為洋蔥根尖有絲分裂的圖像（甲）和有絲分裂過程中DNA數量變化曲線圖（乙），其中A、B、C、D、E為細胞代號，請據圖回答：

（1）根據細胞周期寫出甲圖中所示細胞在有絲分裂中的順序 。

（2）甲圖中B細胞處于 期，其主要特點是染色體的 排列在細胞中央赤道板上。

（3）在乙圖中ab時間段內細胞發生的主要變化是 ，這個變化出現在甲圖的細胞 中（用圖中代號表示）。

（4）乙圖中bc時間段表示細胞分裂的 期。

（5）請在乙圖中相應的位置上畫出染色體數量變化曲線。

（1）癌細胞的兩個重要特點是 、 。

（2）過程②③合稱為 。

（3）圖中②過程中，主要需要 酶，其作用是 。

（4）根據圖中的信息，從信息交流的角度提出一種抑制癌細胞產生的方法 。

23. 下圖表示干細胞的三個發育途徑。據圖回答下列問題：

（1）由A細胞形成的B細胞仍然保持著其特有的 和 能力，A細胞到C細胞的過程是由 控制的。

（2）由A細胞到形成多個卵細胞的過程，則必須經過 和減數分裂。

（3）若D細胞是胰腺細胞，則結構⑦所起的作用是 。

篇10

【關鍵詞】基因工程實驗 精品課程 Western Blot 基因工程實驗

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）03-0049-01

1.實驗項目的內涵

Western Blot是分子生物學、生物化學和免疫遺傳學中常用的一種實驗方法。其基本原理是通過特異性抗體對凝膠電泳處理過的細胞或生物組織樣品中的蛋白質進行著色。通過分析著色的位置和著色深度獲得特定蛋白質在所分析的細胞或組織中的表達情況的信息。所以，可以在疾病檢測和探索疾病的發病機制等方面發揮重要作用。一個實驗項目的內涵高低，可以從這個實驗的經典屬性看出，作為生物學領域被人們津津樂道的經典實驗，理應具有較好的內涵。綜上所述， Western Blot的內涵可以定位為以解決實際醫療檢測為目標導向，以幫助學生掌握生物學研究的基本技術為主要目的生物學經典實驗[1-4]。

2.實驗教學的目的

（1）增強學生主觀能動性：在精品實驗項目Western Blot的教學過程中，老師不僅僅是單一地告訴學生實驗原理，然后讓學生簡單重復實驗步驟。而是通過將課堂上學習的知識與將來科研中可能遇到的問題相結合，引導了學生探求問題的好奇心，在老師啟發式教學的引導下，學生學習的主觀能動性在潛移默化中得到增強。

（2）培養學生創新能力：在教學過程中，鼓勵學生提出創新性意見；同時，在實驗分析時，鼓勵學生通過對實驗的理解優化實驗條件。使得學生不僅僅在被動地接受知識，而能夠有創新性的思維，以增強學生的創新能力。

（3）增強學生與老師的交流：在實驗過程中，學生與老師互動，共同討論相關問題，共同提高。

3.實驗教學的方法

（1）實驗前，讓學生通過查找文獻或教材去理解和掌握Western Blot的原理和方法。

（2）電泳膠的制備：①安裝夾心式垂直板電泳槽。②根據所測蛋白質的分子量范圍，選擇適宜的分離膠濃度。③利用雙蒸水、Acr-Bis、Tris-HCl、10%SDS、10%AP和TEMED等分別配制下層分離膠和上層濃縮膠（先不加入TEMED）。④先配制分離膠并灌注，然后在頂端一側加入1ml異丙醇封住，室溫待其凝聚后去掉上層的異丙醇并用去離子水清洗，再配制濃縮膠并灌注，插入梳子待膠凝聚。

（3）待膠凝固后拔出梳子，組裝電泳設備，加入電泳緩沖液后點樣品。

（4）120V電壓恒壓電泳1.5小時左右至溴酚藍接近膠的底部時終止電泳。

（5）使用PVDF膜和Bio-Rad的標準濕式轉膜裝置轉膜，設置轉膜電流為300-400mA，轉膜時間一般根據目的蛋白的分子量大小決定：目的蛋白的分子量越大，需要的轉膜時間越長；目的蛋白的分子量越小，需要的轉膜時間越短。

（6）膜的封閉：①用1xTBST室溫漂洗3次，每次10min，以盡量洗去轉印膜上的SDS，防止影響后面的抗體結合。②取漂洗的轉印膜，放入5% No-fat milk的封閉液內，搖床震動，室溫封閉2h。③用1xTBST室溫漂洗3次，每次10min。

（7）抗體雜交：①封閉后的雜交膜放入雜交袋中，加入抗體稀釋液稀釋的一抗封口，4℃孵育過夜或室溫搖動孵育2h。②洗膜3次，每次10min。③加入辣根過氧化物酶標記的二抗室溫孵育1h，④洗膜3次，每次10min。

（8）檢測：較常用的檢測系統有辣根過氧化物酶標記二抗的的增強化學發光（ECL），還有堿性磷酸酶（AP）標記的二抗結合NBT/BCIP顯色法，其中前者需要掃描儀才能最后讀出實驗結果，實驗硬件要求較高；而后者則可以直接在雜交膜上顯色，因此本實驗采用后者。①按照1ml 1xAP反應緩沖Buffer中各加 50μl NBT及BCIP 溶液的比例配置顯色液。②把經洗滌的PVDF或NC膜浸入生色底物混合物中，于室溫平緩搖動進行溫育反應。③細心觀察反應過程，當蛋白帶的顏色深度達時，把膜浸入水中停止反應。④拍攝膜照片或直接保存膜留作永久實驗紀錄。

（9）學生分析實驗結果并提出具創新性的問題。

（10）完成實驗報告。

4.實驗教學的考核

Western Blot作為生物學經典實驗，能很好地培養學生的綜合素質和創新能力。而作為精品實驗項目，該實驗的考核要區別于傳統的考核方式。以前實驗的考核主要以實驗報告為唯一的依據，并不能完全地反饋學生對實驗的實際掌握情況。因此，我們采用綜合評定的方式。學生查閱資料的情況、學生對實驗的理解、實驗操作的過程和對待實驗的態度都列入評分，計入實驗成績。通過這種綜合評價方式，可以使學生認真地思考每個實驗細節，注重實驗操作能力的提高，使學生養成嚴謹求實的科研態度，全面提升學生的綜合素質。

5.結束語

Western Blot是一門柔和了基礎性、設計性和探索性要素的生物學經典實驗。 它能夠將課堂上的理論知識與具體實驗相結合，激發學生的學習興趣，增強學生的主觀能動性，促進學生分析問題，解決問題的實踐能力和創新能力等多方面能力的培養和提高[5-6]。

參考文獻：

[1]朱玉華，楊正宏.建設精品實驗項目，促進創新能力培養[J].實驗室研究與探索，2008，27（1）：7-9.

[2]王士芬，施鼎方，唐賢春.建立精品實驗項目，豐富實驗教育形式[J].實驗技術與管理，2008，25（6）：146-148.

[3]徐寧，牟建明.“精品實驗項目”經典屬性的探索[J]. 實驗技術與管理，2012，29（3）：24-26.

[4]張嫻，王士芬，徐竟成.建設精品實驗項目，深化創新人才教育[J].實驗室研究與探索，2011，30（11）：87-89.