时间：2023-05-29 18:22:29
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇分子生物学技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：教学方法；分子生物学；实验教学
Discussion about educational reform on teaching of molecular biology for undergraduate major in biotechnology
Shen Xin
Beijing Forestry University， Beijing， 100083， China
Abstract： In this paper， teaching approach was probed in regards of content， method and experiment on the course of molecular biology for undergraduate major in biotechnology. In the reform of course content， we had reduced the content overlaid with other courses for instance the knowledge on genetic information transmission and meanwhile increased the content on updated knowledge. In reform of teaching method， we introduced guiding type educational approach. In reform of course experiment， open type experiment was established. Through the presented reform， students become more active in studying the correlated knowledge and become more capable on experiment. The teaching effect get improved.
Key words： teaching method； molecular biology； experiment teaching
分子生物学是生物类本科教育中一门主要的基础课，它以探究生命过程中生物大分子的结构与功能为主要内容，以解析基因组和蛋白组中生物大分子在各个生命过程中的作用、基因表达调控机制以及信号传递网络为主要研究目标[1-3]。生物大分子结构与功能的研究渗透于生理学、发育生物学等各学科研究中，相关的知识构成了基因组、转录组和蛋白组研究的重要基础。掌握分子生物学的原理和实验技术对生物类学生认识生命的本质，培养生命科学研究能力至关重要，也有助于后续专业课程的学习，为将来进一步深造奠定坚实的基础。从学科特点而言，分子生物学是一门新兴学科，理论体系处在一个不断发展和完善的阶段，研究方法也在不断创新。分子生物学课程知识点多而分散，实验涉及的内容较为复杂，要求我们在教学中一方面要适时地更新教学内容，满足学生掌握分子生物学发展动向的需要，另一方面要充分调动学生的学习积极性，培养学生的创新意识和从事科学研究的能力。我们在多年分子生物学课程的教学改革和课程建设中，针对生物技术专业的分子生物学教学分别从教学内容、教学方法和实验教学等方面进行了探索，具体情况如下。
1 加强新知识点教学内容，深化对生命本质的认识
知识更新快是分子生物学一个鲜明的特点，如何将经典的基础知识与新知识点结合起来是分子生物学教学中需要探讨和解决的问题。在前期分子生物学教学中，我们以经典的遗传信息传递过程为主线，侧重对基础知识的介绍，新知识点虽有涉及，但远不能反映学科的发展。近年来，随着生命科学研究的不断深化，真核生物基因表达调控机制、信号传递网络、生物大分子在生命过程中的作用等方面科研成果不断涌现，转录调解因子的组合调控机制、组蛋白修饰与DNA甲基化、异染色质化、转录后基因沉默、细胞对环境信号的感知及信号转导机制等已经成为发育生物学、生理学及其他学科研究的热点[4-9]。了解和掌握这些知识对学生认识生命过程的本质具有重要意义。在已往的教学中，我们用较多的课时讲解以中心法为基础的遗传信息流的基本原理，但在教学实践中我们发现这部分内容与其他课程存在较大的重叠，一个主要的困惑是学生在学习过程中重复学习相同的知识点，这在很大程度上影响了学习的积极性。另一方面，在经典教材中真核生物组合调控、表观遗传学、基因转录后调控等内容篇幅明显偏低，而这些内容正是目前分子生物学发展的热点，对学生认识生命过程的本质尤为重要。如何更合理地安排学时，兼顾基础知识与科学发展新动向，是我们教学改革的重要环节。通过摸索，我们在教学实践中适当减少遗传信息传递的课时，压缩与其他学科重复的内容，增加了对真核生物组合调控机制、DNA甲基化修饰、组蛋白N端修饰、真核生物信号转导等内容。通过对教学效果的评估，我们观察到，教学内容的调整增强了学生学习的积极性，提高了他们对课程重要性的认识，同时也使学生对生命过程的本质有了更深刻的认识，为后续生理学和发育生物学的学习奠定了基础。
2 调整教学方法，培养创新意识
兴趣是学习的动力，充分调动学生的学习积极性是教好这门课的关键。多年的教学经验告诉我们，灌输式教育不利于学生学习兴趣和创新意识的培养，容易导致学生形成死记硬背的不良学习习惯。在灌输式教育模式下，学生处于被动学习状况，学习的积极性不高，思考问题的意识和分析问题的能力不强。为改变学生被动学习的现状，克服灌输式教育带来的不利影响，我们需要对教学方法进行改革，为此，我们在课程建设过程中尝试了导向性教学。在教学过程中，我们指定适量的文献作为课外阅读材料，以知识获得过程为主线，引导学生分析讨论前人发现问题与解决问题的过程，并帮助他们分析、总结相关实验方案。通过教学方法的改革，学生不仅学到了相关的基础知识，还学到了科学家发现问题、解决问题的思路和方法以及科学家为科学献身的精神。另外，搜集获取科学文献的能力是从事科学研究能力的重要方面。专业外语阅读能力对学生获取知识非常重要，我们在导向性教学中采取了双语教学的方式，结合导向性教学给学生布置英语阅读任务，让学生自己搜集资料，使学生既培养了创新意识也提升了搜集文献的能力。通过教学方法的改进，学生增强了对分子生物学的学习兴趣，也提高了他们的综合分析能力，更重要的是，通过导向性教学，学生逐步养成了独立思考的习惯并提高了创新意识。
3 强化实验基础，注重能力培养
分子生物学研究策略被广泛应用于当今的生物学研究中，分子生物学方法在科学研究创新中扮演着越来越重要的作用，分子生物学实验技能的培养对发展学生潜能，提高毕业生质量至关重要，在加强学生素质教育与培养创新能力方面有不可替代的作用。相对于理论教学，实验教学具有实践性、综合性和创新性的特点，对学生学习兴趣和科研能力的培养有很大帮助。为培养具备较强科研能力的生物科学专业和生物技术专业毕业生，我们在分子生物学教学实践中设置了开放性实验，内容包括核酸的提取与纯化、电泳分离与鉴定、分子克隆、PCR扩增、原核表达及蛋白质亲和层析等实验。这些实验在当今生物学研究中被广泛应用，掌握这些研究方法对学生科学研究能力的培养大有益处，我们期待学生通过实验环节掌握分子生物学实验的基本原理和基本技能。为配合实验课开展，在教学中我们用较大篇幅介绍基本实验的原理和新技术，包括生物大分子的制备技术、PCR技术、杂交技术、RNAi技术等。在教学实践中我们发现学生对分子生物学实验表现出浓厚的兴趣，参与实验的积极性很高。通过实验，学生对科学研究过程有了深刻的感性认识，这对学生了解知识获得的途径和方法有很大帮助。在实验教学过程中，我们发现，前期的实验课存在明显的不足，主要表现为实验原理的相关基础知识不足和实验准备环节的欠缺。在前期教学实验中，实验准备由教师完成，学生用教师配好的缓冲液、培养液进行操作，虽然能够获得不错的实验结果，但对学生能力的培养不利，学生常常不了解缓冲液中各成分的作用，对培养液配制中需要注意的问题也缺乏了解，我们认为这些问题涉及学生的基本素质，关系到能力的培养，为此在教学中我们采取了一些针对性的措施。一方面在理论课中增加了与实验技术相关的基础知识的介绍，如对核酸提取缓冲液、蛋白提取中的细胞裂解液等作了详尽介绍[10-12]，通过讲解使学生对变性剂、抗氧化剂、缓冲剂、离子型与非离子型表面活性剂等成分的作用有了充分的认识与了解，对蛋白质和核酸纯化原理有了全面的掌握。另一方面，在教学环节中，我们将实验改为开放性实验，要求学生自己准备实验，教师做必要的指导，通过这些措施使学生将分子生物学论课上学到的知识与实际操作过程相互印证。开放性实验使学生分子生物学实验技能得到了显著提高，为学生独立操作实验和培养良好的科研能力打下坚实基础。
4 结束语
经过几年的教学实践，我们逐渐摸索出分子生物学教学的一些方法和技巧，并通过教学内容和教学方法的改革激发了学生的学习热情和主动性，不仅使他们掌握了分子生物学的基础理论，更重要的是培养了他们发现问题的意识和解决问题的能力，养成了独立思考的习惯，教学改革显示出良好的效果。今后，我们还将继续探索，让分子生物学理论和实验教学在生物科学与生物技术本科生培养过程中发挥更大的作用。
参考文献
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关键词：分子生物学；技术；昆虫生态学
中图分类号：Q968. 1 文献标识码：A
分子生态学是应用分子进化和群体遗传学的理论、分子生物学的技术手段、系统发生学和数学的分析方法及其他学科的知识（如地理学、古气候学等）去研究种群、进化、生态、行为、分类、生物地理演化、生物保护等学科领域的各种问题。它主要通过大量使用分子生物学先进的技术和方法，在分子水平上研究生态现象，阐明生态现象的分子机制。昆虫分子生态学就是以昆虫作为研究对象，应用分子生态学的原理与方法研究昆虫进化和适应机制的一门科学。它主要通过分子生物学的方法检查昆虫种群或个体的遗传变异，分析和解释遗传变异的特点与规律，揭示遗传变异所反应的规律性的东西，从而进一步阐明昆虫之间一级昆虫与环境之间的相互作用关系。其研究的最典型特色是运用分子遗传标记来检测研究对象的遗传变异特征，揭示昆虫的演化规律。
在昆虫分子生态学研究中应用较多的分子生物学标记技术有：同工酶（蛋白质电泳）方法、限制性片段长度多态性（RFLP）方法、随机扩增DNA多态性（RAPD）方法、扩增片段长度多态性（AFLP）及微卫星标记方法（SSR）及单核苷酸多态性（SNP）。其中，目前应用最多，最简便的是SSR和SNP技术。下面我们主要介绍在昆虫生态学研究中几种常用分子标记方法。
1.同工酶方法的应用
同工酶是指具有相同或相似催化功能而分子结构不同的一类酶。自从Hunter和Markert创立同工酶酶谱技术后，同工酶谱的变化即可作为鉴定物种、研究分类与进化、遗传与变异的重要指标。在昆虫分子生态学发展之初，同工酶被广泛应用与昆虫的分类、种群间抗性的遗传变异等方面，随着分子生物学技术的广泛应用，同工酶技术已慢慢被淘汰。
2.RFLP技术的应用
RFLP又叫作Restriction Fragment Length Polymorphism，即我所说的限制性内切酶片段长度多态性，而且他作为第一代的生物分子类标记技术，这种技术是指通过已经发现的限制性内切酶来处理不同生物个体的DNA，通过利用限制性内切酶的多种特异性来达到获得不同的DN段的目的，这种技术一般是被应用于分子杂交，放射性同位素的显微技术中，而且也只是主要用于研究生物遗传的研究中，自问世以来已广泛运用于多门生物学科研究中。
在昆虫生态学研究中可以用于昆虫遗传谱图的分析、遗传连锁图的构建及数量遗传性状等方面的研究。
3.RAPD技术的应用
RAPD，俗名是随机扩增多态性DNA技术，它是由两位美国科学家Wiliams和Welsh在1990年提出的，而且他们并不是研究的合作者，而是分开研究的，这种技术又被称作任意引物PCR。对于RAPD来说，它所使用的物质是十分不相同的，但是对于现存的所有引发物来说，他对于在DNA序列碱基序列上的特定结合位点来说，一旦这些特异性DNA位点达到了基因组分布的扩增条件，他就会根据DNA碱基对的配位原则，完成DNA另一条链的合成。
4. AFLP技术的应用
植物基因组的AFLP中的酶切，连接和pcr问题，只要酶切出来能看到些许弥散，pcr就应该能看出结果才对，AFLP技术的关键就是把握体系的问题，每一个实验室应该有自己的一套体系，照着做一般没有问题，分子标记，就是纯体力劳动，做得很多一般就会有结果的，这是量变到质变的过程。 做AFLP需要用到试剂盒，但试剂盒不如自己做省事，也没必要。除非你做的量少。但是分子标记要的就是大量重复性的劳动。因此，试剂盒不如自己做省事，也没必要，并且试剂盒中很重要的酶往往量不够用，比如T4连接酶和内切酶EcoR I，除非你做的量很少，且不需要摸索体系。酶切出来能看到些许弥散，pcr就应该能看出结果，也不一定。接头制作和连接体系也很重要，连接时间一般影响不是很大。
5.微卫星标记技术在昆虫生态学研究中的应用
微卫星标记ms是一类由几个（多为1-5个）碱基组成的基序串联重复而成的DNA序列，其长度一般较短，广泛分布于基因组的不同位置，如（CA）n、（AT）n、（GGC）n等重复。自1981年 Spritz 首先在珠蛋白中发现微卫星序列到今天微卫星序列在生物学中的广泛应用，微卫星标记技术走过了近 30 多年的发展变化。其中，20 世纪 80、90 年代是微卫星技术从开始到逐渐成熟的关键阶段。1982 年Hamada 等在研究真核生物基因组中 Z-DNA 形成时发现了一种新的重复因素――选择性的嘌呤-嘧啶聚合物。Jeffreys 等通过对小卫星（minisatellite）的 DNA 指纹图谱鉴定证明了串联重复的 DNA 具有很高的长度差异性。与此同时，Tautz 等的研究表明，这种“神秘而简单冶的 DNA 序列是遗传变异的重要来源。1989 年Tautz 首次应用了基于 PCR 的微卫星分型技术。随着微卫星分子标记的广泛使用，科研工作者对其进化、功能及在基因组中的分布等研究的了解迅速增加。近年来，微卫星分子标记也被广泛应用于昆虫学研究的各个领域。截至 2012 年 6 月，共有 16396个昆虫上微卫星位点在 NCBI中记录，其中双翅目、鳞翅目和膜翅目昆虫的微卫星登录数量最多，占75%。 这些微卫星被广泛应用于昆虫遗传作图、种群遗传学研究、个体亲缘关系鉴定等方面。
6.SNP在昆虫分子生态学中的应用
SNP（Single Nucleotide Polymorphism）即单核苷酸多态性标记，又称单核苷酸多态性，指DNA序列中单个碱基的差别，碱基对由于排列方式不同，结合不同脱氧核苷酸对，这些核苷酸对构成密码子，密码子则以不同的排列顺序编码蛋白质，从而形成自然界多种多样的生命。SNP在基因组可以划分为两种形式：
一是基因编码区的功能性突变，主要分布在基因编码区，故又称为cSNP，这类SNP较少，其变异率仅占周围序列的1/5，但因其在遗传疾病研究中具有重要意义而备受关注；
二是遍布于基因组的大量碱基变异。就现在来说，SNP技术已经开始广泛用于昆虫分子生态学，包括昆虫种间鉴定，遗传图谱的分析、入侵害虫种群间亲缘关系的区分等研究。
生态学的发展，SNP技术的萌芽是古人生态意识的总和，在古时，古人并不了解整个自然界，但是他们通过长期的打鱼，农牧以及狩猎积累了大量的朴素的生态学知识，比如说农作物的生长与季候的关系、常见的动物有哪些习性等等，在公园前四世纪时，希腊学者亚里士多德就曾经粗略的描述了动物有种不同的栖息地，还根据动物生活栖息地的特点将其分为了水栖和路栖，根据它的食性分成肉食和草食，还有杂食动物等等。随着人类社会的发展，人们对于生态的认识不再仅仅局限于以往的知识积累，人们通过自己的主动探究从而能够获得有关于自然界的种种知识，最后能够形成一个全面的生态学理念极其生态学系统的认知应用。本文通过描述几种技术在昆虫生态系统的运用从而得到现在科技在生态系统中的应用等等相关关系，这种应用不仅使各种技术得到提高，还对我们生态系统的探索起着极大的作用。
参考文献
【摘要】 在文献检索的基础上，对近10年来在中药作用机理中主要应用的分子生物学技术——核酸分子杂交技术、反转录-聚合酶链式反应技术、差异显示PCR技术和DNA阵列技术的基本原理、应用实例、优势与不足做了概述，并对未来的中药机理研究技术、方向和前景做了展望。
【关键词】 分子生物学技术；中药；作用机理
中药自古以来就是我国人民防治疾病的主要武器，对中华民族的生存与繁衍起着不可忽视的作用，长期的医疗实践累积了宝贵而丰富的经验，并与中医学共同形成了一套完整独特的理论体系。但如何用现代科学技术语言阐释其作用机理，提供科学依据，使其广为世界接受是一重大难题。近年来，分子生物学技术的发展，不仅根本性地改变了生命科学的研究方式，也为中药的作用机理研究提供了有力工具和良好的发展契机，使得中药基因转录水平的机理研究成为可能。笔者对近10年来有关分子生物学技术在中药基因转录水平作用机理研究中的应用综述如下。
1 核酸分子杂交技术
核酸分子杂交技术是分子生物学的基本技术之一，基本原理是具有一定同源性的2条核酸单链在一定的条件下按碱基互补原则退火形成双链。杂交的双方是待测核酸序列及探针。其中将核酸提取分离后在体外与探针杂交的是印迹杂交，直接在组织细胞内进行的是原位杂交。
中药作用机理研究中较早常用的有RNA印迹杂交(Northern blot)，点杂交（dot blot）和原位杂交。二仙汤是治疗妇女更年期综合征、抗衰老的名方，具温补肾阳、泻相火、调冲任功能。廖柏松等［1］采用Northern blot对18月龄雌性大鼠下丘脑内阿片肽的基因表达水平进行研究，结果表明，二仙汤组β内啡肽前体阿黑皮素原和脑啡肽原的mRNA水平明显升高，达到未衰老前水平。沈小珩等［2］则从衰老过程抗氧化酶活性降低，且酶活性降低与其蛋白质基因表达水平降低平行的现象出发，采用分子杂交等技术考察二仙汤及其拆方对超氧化物歧化酶、过氧化氢酶基因表达水平及其活性的影响。结果表明，抗氧化酶活性显著升高，且与其mRNA表达水平升高呈平行关系，提示二仙汤抗衰老是通过增强抗氧化酶基因表达水平而实现的。海风藤有祛风除湿、通经活络的功效。韩恩吉等［3］采用Northern blot观察它对人类神经母细胞瘤细胞系列淀粉样前体蛋白(βamyloid precursor protein ，βAPP) 基因表达的抑制作用。结果发现，海风藤选择性地抑制βAPP基因表达，为其防治阿尔茨海默病提供了一定依据。郑钦岳等［4］应用dot blot研究了补血和血方四物汤对白细胞介素6（interleukin6，IL6）mRNA表达的影响，实验表明，四物汤在0.01～1.00 ng/mL 浓度内可使IL6 mRNA的表达明显增加。保心丸具有降脂、降低血浆内皮素、抑制血小板聚集等作用。 为进一步阐明保心丸抗实验性动脉粥样硬化（artherosclerosis，AS）的机理， 樊永平等［5］用原位杂交技术研究内皮素（endothelin，ET）和一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase， NOS) 在AS家兔主动脉壁的基因表达。 结果证实，保心丸组ET1mRNA 的表达较模型组低， 而NOS mRNA 较模型组高， 提示保心丸调节血管内源性NO和ET之间的平衡可能是其抗实验性AS的机理之一。精制血府胶囊是血府逐瘀汤的化裁精简方，其抗心肌缺血疗效明显优于原方，为揭示其作用机制，证实其疗效，王伟等［6，7］分别采用Northern blot和原位杂交等技术，研究其对于心肌缺血密切相关基因表达的影响，前者结果表明精制血府胶囊显著提高缺血缺糖心肌细胞NOS mRNA表达水平，后者的精制血府胶囊组，ET1和内皮素转换酶（endothelinconverting enzyme，ECE）1的mRNA表达较其它组明显减少，且心肌细胞损伤也较其它组显著减轻。因而推测精制血府胶囊可能是通过提高NOS表达、促进NO生成及抑制ET1、ECE1的基因表达，减少ET1生成，减轻其对心肌细胞的直接损伤，发挥保护心肌细胞的作用。
Northern blot 是用来测量真核生物RNA的量和大小及估计其丰度的实验方法，并可从大量RNA样本中同时获得这些信息，但需要大量的材料，受RNA降解影响大，敏感性低。dot blot的不足之处在于点于同一张膜上同样的样品杂交信号有时不稳定，且一般要用纯化的RNA样品。原位杂交的优势在于可对组织细胞中的核酸进行精确定位。核酸分子杂交是分子生物学基本技术，随着反转录聚合酶链式反应（reverse transcription polymerase chain reaction，RTPCR）技术、差异显示PCR （differential displayPCR ，DDPCR）、DNA阵列等优势技术的出现、逐渐成熟而应用渐增，近5年应用基本的分子杂交技术研究中药作用机理的报道已少见。
2 RTPCR技术
PCR是美国科学家Mullis于1983年发明的一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法，RTPCR是从RNA扩增cDNA拷贝的方法，即先将RNA反转录成cDNA，再用PCR扩增，使其敏感性大大提高，解决了dot blot或Northern blot中目的mRNA含量太低的问题，是目前中药机理研究中最常用的分子生物学技术，从发表的文献数量可以反映出来。
这方面的研究报道包括有Gumiganghwaltang (GMGHT)抗炎机制的研究， KIM S J 等［8］研究其在小鼠腹膜巨噬细胞中的抗炎机制，结果显示，GMGHT以剂量依赖的方式降低了脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导的肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor alpha ，TNFα），IL6和环氧酶2 mRNA表达水平，推测这是GMGHT减少炎症的重要分子机制之一。为了阐释二仙汤治疗肾阳虚证的作用机理，郑小伟等［9］考察了二仙汤不同时间对肾阳虚大鼠垂体促肾上腺皮质激素(adrenocortico trophic hormone，ACTH) 基因表达的影响。结果是二仙汤可以上调垂体组织ACTH基因表达，且表达量随用药时间延长而增加，提示上调ACTH mRNA表达是二仙汤治疗肾阳虚证的作用机理之一。β地中海贫血是一种遗传性溶血性贫血病，补肾生血方具有补肾、益髓、生血作用，用于治疗杂合子患者疗效明显。为揭示其分子机理，吴志奎等［10］采用RTPCR等技术考察了用药者的α、β和γ珠蛋白mRNA转录水平。结果发现，补肾生血胶囊能明显提高β地中海贫血患者血红蛋白（hemoglobin，Hb）和抗碱血红蛋白（hemoglobin F），Hb珠蛋白链比增加，γ珠蛋白mRNA转录水平相应升高，说明补肾生血药具有促进γ珠蛋白转录和表达，诱导HbF合成作用，代偿了β珠蛋白基因的缺陷。益髓生血颗粒是补肾生血方的颗粒剂，易杰等［11］研究了其对β地中海贫血患者造血刺激因子干细胞因子（Stem cell factor，SCF）及人红细胞生成素受体（erythropoietin receptor，EPOR）mRNA表达的影响。结果显示，治疗后，外周血EPOR、SCFmRNA表达明显增强，因此推测益髓生血颗粒可能是通过影响SCF以及EPOR mBNA表达来促进骨髓造血，提高Hb、红细胞的水平，达到治疗β地中海贫血的目的。陈智松等［12-14］从此方的抗衰老及中医肾生髓理论的角度出发，分别研究其对骨髓有核细胞中诱导细胞凋亡、促使机体衰老的原癌基因cmyc、抑制细胞凋亡的原癌基因Bcl2和造血刺激因子粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(granulocytemacrophage colony stimutaing factor，GMCSF)基因表达的影响。结果表明，衰老时高表达的骨髓cmyc，明显降低的Bcl2 和GMCSF，用药后，前者表达水平明显下降甚至不表达，后两者表达明显提高。因此认为补肾生血方通过抑制cmyc的表达，促进Bcl2表达，从而抑制骨髓细胞凋亡，延长细胞寿命，延缓了衰老，并结合有关的医学成果，认为Bcl2 和GMCSF是肾生髓的本质相关基因。凌云彪等［15］研究清热活血补益方(肝纤方)对大鼠肝脏Ⅰ型前胶原mRNA 的表达和胶原酶活性的影响。结果表明，以清热活血补益方制备的含药血清抑制了Ⅰ型前胶原mRNA 的表达，胶原酶的活性增加。提示此方抑制Ⅰ型前胶原mRNA 的表达，减少胶原的合成，同时提高胶原酶的活性促进胶原的降解，可能是其抗肝纤维化的部分机制。此外，蔡晶等［16］通过检测雌激素受体(estrogen receptor，ER)α和βmRNA 表达量，考察了补肾阳中药羊藿和补肾阴中药女贞子对雄性大鼠杏仁核和皮质顶叶ER mRNA的调节表达差异，结果显示，两用药组大鼠杏仁核、皮质顶叶ERαmRNA表达量无明显变化， ERβmRNA 表达量都上调，且羊藿组高于女贞子组，说明补肾中药可能是通过对ERβ的调节来发挥作用。
转贴于
RTPCR的独特优势在于RNA纯度不必很高，仅少量RNA模板即能满足实验所需，尽管实践中RTPCR还远达不到理论上能检测到单一拷贝的RNA样品的敏感度，但远高于Northern blot。尤其适用于可获得的mRNA数量有限和目的基因表达水平很低时测定基因表达的强度。只是扩增步骤中样品间扩增效率的微小差异将极大地影响信号强度，使用内参照可以减少这一问题，但无法彻底排除［17］。总的来说，RTPCR是测量RNA样品中低丰度mRNA时的最佳方法。
3 DDPCR技术
1992年，梁鹏等建立了一种对不同来源的mRNA样品用PCR技术对其中许多的cDNA基因一起进行扩增和显示的实验方法，即DDPCR。该方法依赖2套不同类型的合成寡核苷酸引物：一套锚定反义引物与一套随机正义引物。最后通过比较不同来源的扩增cDNA产物的电泳带谱，能够发现差异表达的基因。
中药作用机理研究中应用DDPCR的报道有唐发清等［18］对有抗鼻咽癌作用的益气解毒片干预鼻咽癌细胞基因表达的研究，旨在从基因选择性表达水平探讨其抗鼻咽癌的机理。结果表明， 益气解毒片在体外能抑制鼻咽癌细胞基因的表达， 同时诱导一些特异基因的表达， 从而抑制鼻咽癌细胞的增殖。
相比以往的方法，DDPCR技术提供了几方面理论上的优势，如理论上能够灵敏地检测组织或细胞中表达量极低的mRNA样品的差异表达，能鉴别特定组织或细胞来源样品之间转录水平的mRNA定性和定量变化。这种优势同样可体现在中药机理研究中，可同时显示中药作用后对多种基因转录的不同影响，将有影响的靶基因条带回收，再扩增、克隆、测序，查询确定是什么基因，是已知或未知序列，这样就可以确定中药起效可能源于影响那些基因转录。但这些优势目前部分还停留在理论上，还有许多技术问题有待解决，如经DDPCR鉴定出来的超过半数的cDNA是假阳性条带，靶细胞的总mRNA中的一部分不能被高水平扩增、造成丢失等［17］。尽管目前DDPCR应用在中药基因转录水平的机理研究报道还很少，但毋庸置疑，其潜力巨大。
4 DNA阵列技术
DNA阵列技术是新发展起来的可同时分析数千个基因表达谱的技术。其原理同核酸分子杂交。在不同的文献中的称谓不尽相同，如基因芯片、DNA芯片、微阵列等，目前没有明确区分，通常混用。
目前有零散的采用商用或自制微阵列研究中药基因表达水平的报道。如周联等［19］采用含2 048个基因的小鼠基因表达谱芯片检测黄连解毒汤及其成分黄芩苷和盐酸小檗碱对LPS造型的小鼠脾细胞基因表达的影响，结果复方的作用明显优于有效成分的作用，但对具体基因表达影响的分析存在一定难度。王广良等［20］用自制的包含24个细胞周期相关基因的cDNA微阵列，对抑制肝癌细胞增殖的4种中药乌药、青蒿、紫草和黄芪的抗肿瘤分子机制研究表明，4种中药对细胞周期基因和损伤检测点基因均有不同程度改变，表现为部分上调，部分下调，通过分子生物学技术进一步验证了用其治疗癌症的合理性。
在中药作用机理研究中，DNA阵列技术可以同时对使用中药前后的数千个基因表达情况进行比较和差异分析；且具有所需样品的用量极少、自动化程度高、被测目标DNA密度高的优点。但目前微阵列技术也存在许多问题，如其小型化和高通量的特点使得对外界和内部的变动都很敏感，因此宜采用取平均值并标准化操作的办法，但目前尚无普遍认可的规则和标准来指导微阵列实验，数据采集和分析方法及操作系统也存在很大不同［17］。此外，基因表达与调控研究的滞后，使得中药机理研究中获得的很多信息难于解释；昂贵的制作费用也是一个限制因素。
5 展望
总体来讲，中药的作用机理研究应是多水平的，不仅包括基因转录水平，也包括转录后、蛋白质翻译及翻译后水平的调控上，对每个特定的中药/中药复方，可能不一定在各水平上都有影响，基因转录水平的机理研究主要就是考察对相关靶基因mRNA水平的改变，也是目前分子生物学技术在中药机理研究中的主要应用范畴。中药尤其是中药复方的多成分多功效决定了其很可能对基因转录水平有影响，已完成的研究结果已证明了这一点。
中药的机理研究通过应用分子生物学技术已深入到几乎是最根本的基因转录水平，并在该水平上对中药的疗效获得了一定解释，但整体上还处于探索阶段。已有的研究主要是应用如核酸分子杂交、RTPCR技术等考察“单基因”的技术，应用如DDPCR、DNA阵列等研究多基因的技术的报道较少。中药调节机体平衡的特点决定了对基因转录的影响很可能是对多基因的协同影响，如对补肾生血方的系列研究已表明此方的功效与影响EPOR、SCF、cmyc、Bcl2、GMCSF基因表达有关。因此，应用研究多基因表达的技术考察对多基因的协同影响将是未来中药基因转录水平作用机理研究的主要方向。相信随着现有技术的不断发展和完善、新技术的出现及多种技术相结合加上疾病细胞分子水平研究的深入，复杂的中药作用机理会逐步得到阐释，中药的疗效和可能发现的新功效将从机理上获得科学依据，为中药获得像西药一样的市场准入权提供有力的支撑。 参考文献
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【摘要】随着分子生物学、基因组学和生物信息学的发展，微生物的分子水平上的研究也取得了快速发展，与其他方法相比，其灵敏度高、可重复好和可靠性好，是目前应用最广泛的方法之一。
【关键词】分子生物学；技术；肠道微生物
【中图分类号】R446.5【文献标识码】A【文章编号】1005-1074(2009)04-0032-01
人体肠道中寄生着种类繁多和数量巨大的微生物，构成了肠道微生态体系。这正常情况下，这些微生物对机体无害，或有利于机体的健康，为正常菌群。正常菌群参与宿主对营养素的消化、吸收与合成；刺激其免疫机制。这种与宿主的肠道相互依存又相互影响的关系形成了动态的微生物平衡[1]。微生物学研究表明，环境条件的轻微变化，均可导致机体微生态系统的变化，造成菌群的失调，对宿主的肠道功能产生不良影响[2]。肠道微生态的破坏，还可引起内外源性感染，干扰机体营养代谢和免疫功能，甚至严重影响机体健康，导致一系列疾病的发生。随着分子生物学、基因组学和生物信息学的发展，微生物的分子水平上的研究也取得了快速发展，与其他方法相比，其灵敏度高、可重复好和可靠性好，是目前应用最广泛的方法之一。
1肠道微生物总DNA的提取
肠道微生物总DNA的提取是研究胃肠道微生态系统的基础，只有获得尽可能完整的DNA模板才能为后续分析提供可信性。目前获得肠道菌群总DNA的方法主要有酚/氯仿抽提法、Chelex-100煮沸法、GuSCN/silica法，以及近年来一些大型公司推出的商业试剂盒。酚/氯仿抽提法间接从样品中获取基因组DNA是实验室常用提取细菌DNA的方法，金晶等[3]通过对酚/氯仿法提取肠道微生物总DNA进行优化，得到了基本完整的基因组DNA.这一经典的技术由于其操作过程不需要特殊的仪器设备，得到的DNA纯度相对较高，被广泛的应用。
2肠道微生物基因片段获取
Sharles等于1990年在E.Coli基因组中发现的一种基因间重复保守序列，大小约为126bp。1991年，Hulton等在Salmonella typhimurium，Yersinia pseudo- tuberculosis，Klebsiella pneumoniae和Vibrio cholerae中也发现这种高度保守的重复序列，由于该序列主要存在与肠杆菌科，故称之为肠杆菌基因间的重复共有序列（Enterobacterial repetitive intergenic，ERIC）。Versalovic等认为ERIC-PCR扩增的是两个相邻的ERIC保守序列之间的区域，由于不同的细菌基因组上的ERIC重复序列的数目和分布不同，从而得到由一系列大小不同片段组成的DNA指纹图谱不同地域和不同年代的同一株菌其指纹图谱一样，不同的方法提取基因组DNA，图谱具有良好的可重复性。潘莉等[4]为了了解以粪检有无白细胞区分的两类腹泻儿童肠道菌群结构的特征及其与健康儿童的差别，应用ERIC-PCR对其肠道微生物总DNA进行扩增，结果分析发现了一段与腹泻相关的未知基因序列。在检测运动员不同训练强度下肠道菌群结果变化ERIC-PCR也能取得很好的结果[5]。
3DNA遗传指纹图谱技术分析
3.1变性梯度凝胶电泳和温度梯度凝胶电泳变性梯度凝胶电泳(Denaturing GradientGel Electrophoresis，DGGE)是由Fisher和Lerman发明用于检测DNA突变的技术，其原理是利用长度相同的双链DN段解链温度的不同，通过梯度变性胶将DN段分离开来。DGGE可以用来检测除最高温度解链区域以外的所有发生单个碱基变化的DN段。另一个基于相似原理的技术，称为温度梯度凝胶电泳(Temperature Gradient Gel Electrophoresis，TGGE)，与DGGE的不同之处在于不是变性剂呈现线性梯度，而是温度呈现线性梯度，使得不同的核酸序列停留在凝胶的不同位置从而得以分离。该技术很突出的优点：可以分离具有细微差异的基因组片段；从凝胶中切下谱带，然后测序分析来揭示群落成员系统发育的从属关系，检测出特异细菌种群的存在；具有同时检测多个样品，可以对不同样品进行比较。
3.2限制性片段长度多态性限制性片段长度多态性（Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP）技术于1980年由人类遗传学家Bostein提出。该技术是利用限制性内切酶能识别DNA 分子的特异序列，并在特定序列处切开DNA分子，即产生不同长度大小、不同数量的限制性酶切片段，于是电泳图谱呈现多态性。末端限制性片段长度多态性分析(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphisn，T-RFLP)与RFLP相似，只是在 PCR 引物末端标记荧光，扩增的基因片段被限制性内切酶消化后，那些带有荧光标记的末端限制性片段就可在DNA测序仪上检测出来。Cecilia等[6]利用T-RFLP技术分析抗生素治疗和服用益生菌产品对人类肠道微生物区系的影响，结果表明T-RFLP技术易于监控部分优势菌群，但是利用培养技术却很实现对它们的监控。
3.3分子杂交技术-荧光原位杂交荧光原位杂交(Fluorescence In Situ Hybridization, FISH)是在 20 世纪80 年代末在放射性原位杂交技术的基础上发展起来的一种非放射性分子细胞遗传技术，以荧光标记取代同位素标记而形成的一种新的原位杂交方法。基本原理是：如果被检测的细菌基因组DNA纤维切片上的靶 DNA与所用的核酸探针是同源互补的，即可形成靶DNA与核酸探针的杂交体。将核酸探针的某一种核苷酸标记上报告分子如生物素、地高辛，经荧光检测体系在镜下对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析。该法具有安全、快速、灵敏度高、探针能长期保存、能同时显示多种颜色等优点。人体肠道微生态系统的动态平衡对生理、健康有着重要作用，分子生物学技术的快速发展使研究人体肠道微生物各种群的数量、结构及动态变化更为直接和精确。当然，分子生物学技术人目前尚有一些缺陷，在与传统的培养鉴定方法方法结合使用，将能够在人体胃肠道复杂的微生物生态研究中发挥重要的作用。
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关键词：分子生物学；教学改革；实验教改
中图分类号： G642.0 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2013）-08-92-2
引言
分子生物学是在分子水平研究生命现象本质及其规律的一门新兴学科，它是研究核酸等生物大分子功能、形态结构特征及其重要性和规律性的学科，是人类从生物分子水平上真正揭开生物世界奥秘，由被动适应自然界转向主动地改造和重组自然界的学科[1]。近些年来分子生物学已日益渗透到生物学的各个领域之中，并产生了巨大的影响。而分子生物学实验技术也已成为生物学、医学、农学等学科站在新的高度和角度揭示生命奥秘的重要手段。分子生物学的理论掌握和实验操作是掌握分子生物学精髓的重要途径。因此，从培养学生能力出发科学地创建分子生物学理论和实验体系、选择适当的实验教学方法及客观地评定学生实验课成绩，会对分子生物学理论课理解和实验教学的效果产生重要的影响。高等学校传统的分子生物学实验教学[2]往往只是结合各自的实验室条件开展有局限的分子生物学实验教学，缺乏科学的实验体系，忽略合适实验方法的选择，缺少对实验教学效果全面、客观、系统的评估，这些都不利于学生学习兴趣和创新能力的培养。而高校是孕育和培养创新型人才的摇篮。实验教学作为高校教学体系的一个重要组成部分，是培养学生科学思维、创新意识的重要途径[3]。本文就分子生物学课程教学的改革阐述一些观点和体会，以期为提高分子生物学教学质量及培养创新型和素质型人才提供一定的参考。
1 分子生物学教学改革具体的措施
1.1 教学体系的优化
分子生物学是在生物化学和遗传学的基础上发展而来[4]。随着分子生物学研究的快速发展，分子生物学已经成为一门独立的学科。很多分子生物学教材的内容与生物化学、细胞生物学、分子遗传学、遗传学等课程重复较多，例如DNA 和染色体的结构，RNA转录和蛋白质翻译等课程内容在分子生物学、生物化学和分子遗传学方面都有一定篇幅的介绍，重复的课程内容占用了大量的教学课时。因此，为了避免课程教学的重复，通过与生物化学、遗传学，细胞生物学，分子遗传学等课程的教师交流与研讨，对相关课程内容进行了具体而系统的优化，明确课程之间的有机衔接，突出了分子生物学的教学重点。在“RNA转录和蛋白质翻译”这部分的教学内容中进行了相应的优化，生物化学注重讲述转录和翻译的基本过程、而分子生物学则注重介绍具体的分子机制，又如原核和真核转录起始复合物的形成过程及分子机制的教学内容生物化学和分子生物学也进行了相应的侧重。
1.2教材的优化选择
通过多年的教学实践过程，选取适合本科生学习的分子生物学教材，对于学生系统的掌握本课程的理论知识及最新研究动态至关重要。课程设置之初选取阎隆飞主编的《分子生物学》第二版，之后开始侧重理论课与实验课的有机结合，选用朱玉贤等主编的《现代分子生物学》，它的知识体系较为完整，内容较前沿，尤其是第三版将分子生物学研究法分为了两章，分别讲述了DNA、RNA及蛋白质操作技术和基因功能研究技术，突出强调了分子生物学实验技术和原理，同时对基因组与比较基因组学也做了较大幅度的修改和充实[5]。这些内容均体现分子生物学的最新技术和研究成果，同时也满足学生了解分子生物学最新进展和考研的需要。为避免教材单一的局限性，还为学生推荐阎隆飞编著的《分子生物学》（第二版），LewinB主编的《Gene Ⅷ》，吴乃虎主编的《基因工程原理》（第二版）等书籍作为参考教材，并在教师的指导下有针对性地学习，这样不仅满足了大多数学生考研的需求，同时也加深了学生对分子生物学学习的兴趣及教学难点和重点的理解，取得了较好的教学效果。
1.3教学方法与教学手段的改善
在教学方法上，除了采用传统的教师讲授方法之外，为发挥学生作为教学主体的能动性，根据具体的教学内容安排启发式，讨论式等多种教学方法，让学生参与到教学过程中。如在讲授分子生物学研究法时，在班级内以各个学习小组为单位进行研究讨论会，以学生为主体讨论他们感兴趣的分子生物学实验技术，鼓励学生主动思考，自由发表他们的观点，通过讨论的方式测试相应的知识，以学生乐于接受的方式完成对知识的学习。本课程通过多种教学方法的有机结合，充分调动了学生的学习兴趣，分子生物学课程也因此受到学生的好评。近几年来学生考研选择生物化学及分子生物学作为专业课的人数日益增加并且考研专业课成绩逐年上升。
在教学手段上，采用传统教学与计算机辅助教学 CAI相结合的方法。计算机辅助教学 CAI 应用于高等学校教育已成为主流趋势，它的优势在于可以通过文本、图形、动画、音频、视频、仿真软件等多种媒体最大限度地整合教学资源，形象直观地进行教学内容的呈现[6]，使学生通过多种展示方法理解并掌握课程的难点。如在“DNA高级结构” 这部分教学内容中，学生对DNA的分子结构感觉很抽象，在教学过程中通过图片和视频等手段使学生对此结构有了具体的感知。又如在“DNA复制，RNA转录，翻译和真核和原核生物的基因表达调控”的教学内容中，仅通过传统课堂讲解，学生无法理解，通过多媒体的方法，利用动画、视频和图片对其涉及的微观机制进行相应的演示，使学生理解其具体过程和分子机制，提高了学生学习的积极性。
2 分子生物学实验教学的改革措施
2.1加强实验教学条件建设，构建良好的实验教学平台
分子生物学是20世纪中期随着核酸的发现及结构和功能的研究发展起来的新兴学科，研究基础较为薄弱。我校前身是师范类院校，对物理、化学、数学、计算机等传统学科侧重较多。自2004年我校升级为本科院校，由师范类院校转变为综合类院校，学校增加了对各学科的实验教学投入。分子生物学实验室先后配备了Eppendorf PCR扩增仪、Eppendorf梯度PCR扩增仪、高效制冰机、UVP凝胶成像系统、Millipore超纯水系统、Eppendorf台式高速离心机、sigma大型高速冷冻离心机、日本三洋超低温冰箱、分子杂交仪等先进仪器，满足了分子生物学基础实验和综合性实验课程的开设要求，为学生的实验教学与科研构建了一个良好的平台，为我院分子生物学实验课教学改革提供了有力的支持。通过上述平台由我院学生参与的分子生物学方向科研实验在国家级挑战杯竞赛中取得了良好的成绩。
2.2 实验教学体系的优化
之前由于实验条件的限制，我院分子生物学实验教学主要以基础性和验证性实验为主。随着实验条件的改善，逐步在实验设计上加大综合性、设计性实验、所占的比例。实验内容的选取也根据生物科学、生物技术专业的不同专业特点设置相应的实验教学内容。根据生物科学师范类专业的特点，在注重分子生物学基础验证实验的同时开设与分子生物学快速发展相结合的综合性实验。在生物技术专业的实验教学上则注重选取以实践操作为主的操作性和设计性实验。
在实验教学体系的优化中应注意各个实验内容之间的衔接与关联[7]。实验教学内容中建立好各实验之间的衔接对学生系统思维的培养具有重要意义，有利于学生对所学实验操作内容的理解和熟练掌握以及实验技术逻辑体系的建立。我院在实验课内容开设的顺序为基因组DNA的提取，聚合酶链式反应获得目的片段，电泳检测，大肠杆菌活化、感受态细胞的制备，质粒 DNA 提取，DNA 片断酶切，目的片段与载体的连接，转化等，当学生预习实验时，会注意到各实验内容之间彼此承接与关联。前面实验效果的好坏直接影响到下一个实验的正常进行，以此来培养学生在分子生物学实验操作过程中的系统性与逻辑性。
2.3分子生物学实验教学方法的探索
合理的实验教学方法可以使实验内容取得预期的实验效果，在实验教学方法上注重深入浅出的阐述原理，重点在实验环节的解析。针对学生的兴趣特点在教学方法上做了以下几点改进。一、把学生分成多个实验小组，每组选出一人辅助实验教师完成实验的准备工作。在学生准备实验的过程中发现问题。二、发现问题后，在实验课讲授的过程中，教师对问题有针对的讲解与演示，强调标准的操作方法及实验中各环节的注意事项。并将实验过程做成电子课件指导学生正确操作。三、在实验过程中注意实验操作主体的差异性指导。教师在实验课讲授和演示结束后，注意观察学生的操作过程，针对学生存在的普遍问题，给予及时纠正和指导；对于少数同学存在的个别问题个别指导。这样既保证学生实验操作的准确性，又达到在有限的时间内完成实验教学任务的要求。
2.4分子生物学实验课成绩评定方式的改进
科学、有效评价学生实验理论及操作技能是提高实验教学质量强有力的措施[8]。在分子生物学实验成绩评定中采用多样化考核手段，主要从两个方面评定：一、实验理论的评定，主要通过实验报告考察学生对实验原理和步骤的掌握和理解。通过结果分析考查学生对整个实验的理解与掌握。二、实验操作技能的评定。在实验过程中，各实验小组不同学生实验态度以及对实验教学内容的理解思考差异很大。鼓励那些大胆对实验步骤提出疑问的同学，同时激励其他的同学，在成绩评定中不同学生的评定会有所区别。
3 结语
如何教好分子生物学课程，提高学生的学习兴趣，改变学生为了考试而学习的观念，提高教学效果，是摆在所有分子生物学理论及实验教学工作者面前的一个共同问题[9-10]。通过以上的改革和探索。无论及教学，考研，科研还是就业都取得了一定的成效。为了更好地提高分子生物学的教学效果，希望能够与各高校的分子生物教师进行交流和合作，进一步优化分子生物学理论和实验教学的课程体系及教学方法和手段。从学生作为教学主体出发，发挥学生的主动性和能动性，以期培养出更高质量的高校毕业生。
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关键词：分子生物学；教学；实效性
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）28-0204-03
课堂质量和课堂效率是提高课堂教学的实效性的两大关键因素。课堂质量包括教师教的质量和学生学的质量；课堂效率是指教师能否在单位时间里高效完成教学任务。“教”主要体现在教学目标、教学环节、教学活动等是否能调动起学生学习的积极性等；“学”主要体现在学生对基础知识的掌握情况、学习能力的提升状况、学科思想、方法与策略的获得、学习乐趣的有无、是否有了探索知识的欲望[1]。因此具有实效性的课堂，讲求的是高质量的教与学的过程。
分子生物学是高等院校生物学相关专业开设的主干课程之一，也是生物学科中发展较快的前沿学科之一，该课程的理论性很强，所涉及的内容都是在分子水平上的研究成果和研究方法。因此，无论是教师还是学生，对于初学者来说，确实有一定的难度。笔者根据自己多年来从事分子生物学的教学实践，对如何提高分子生物学课堂教学实效性的一些关键的问题进行了归纳和分析。
影响分子生物学课堂教学实效性的因素有很多，如教材的选择、教学目标的确定、教学手段和方法运用、教师的综合素质以及学生的自身因素等，但是，最主要的因素是教师的综合素质和学生的学习能力。笔者根据对分子生物学教学的经历，从教材的选择和利用、教师的素质和学生等方面进行简要阐述。
一、教材的选择和利用是提高分子生物学课堂实效性的重要基础
分子生物学较难，因此选择合适的教材很重要，要选择结构编排清晰的中文教材，这样会使学生对分子生物学有一个整体的清晰地认识，不至于对该课程产生厌倦的情绪。选择主要教材固然很重要，但是选择合适的参考书也不容忽视，这些参考书要以教材为中心，从不同方面对分子生物学的某些章节进行了详细阐述，这样可以使学生对不太清楚的知识点进行自学和更详细的把握。
在分子生物学教学中，要以教材为中心，通过查阅大量文献，灵活地使用教材。比如在绪论中介绍分子生物学发展史时，里面涉及的许多分子生物学的重大发现，是获得了诺贝尔生理和医学奖或者化学奖的成果，光讲这些理论成果比较枯燥，如果穿插介绍一些科学家发现理论的一些有趣的生活小故事等，就可以激发学生的学习兴趣。
一个优秀的分子生物学教师必须能灵活地处理和利用教材，在不打破知识结构顺序的前提下，可以打破所选教材的编排顺序，按照自己的教学思路，因材施教。在教材的选择方面笔者认为，以国内的优秀教材为主，把国外的一些优秀教材的相关内容的实验证据翻译成汉语制成课件或动画，让学生通过对实验证据的理解更进一步巩固加深。同时给学生提供一些国内外优秀的分子生物学参考书和高校精品课程网站，以利于学生更好地掌握和巩固分子生物学中难理解的知识。
二、教师的知识储备和综合素质是提高分子生物学课堂实效性的核心
1.教师的知识储备与分子生物学的课堂实效性的提高。分子生物学是一门综合性的学科，它以经典遗传学为基础、与微生物学、细胞生物学相互交叉，与生物化学同处在一个二级学科下，所以一个好的分子生物学教师，应该具备生物学领域中上述四大课程的扎实的理论知识和实践知识结构，同时还要具备该领域创新活动所必需的知识结构。尽量做到课程之间的联系和知识的迁移。
分子生物学的专业知识和技术是分子生物教师知识中的特色部分。当然分子生物学实践知识在该课程教学中至关重要。分子生物学的一些理论和规律是通过实验得出来的，所以教师对相关实验证据的理解和掌握要全面透彻。而分子生物学的发展国外要快于国内，因此教师掌握英语，使自己具有查阅国际先进技术信息和进行信息处理以及国际技术交流的能力很重要。因此只有储备广泛的学科知识，才能将分子生物学知识融会贯通，从而达到较好的教学效果。除此以外，一个优秀的分子生物学教师还应该掌握现代教育理论和技术，这样才能将专业知识的讲授和教育技术的利用有机结合起来，教学效果会更好。
2.教师的综合素质与分子生物学课堂实效性的提高。教师的思维能力直接影响学生的课堂联想能力。教师应在分子生物学课堂教学中，用声情并茂的语言传授知识，对知识进行多方位的联想、分析，使学生掌握知识结构的内在规律，激活学生知识迁移的本领，获得有价值的活知识。分子生物学是一门综合性的学科，几乎每一个知识点都涉及几门学科的知识，因此以问题的形式启发学生回忆联想相关知识，将不同学科的知识点加以整合，利于提高学生的联想能力。
教师的观察能力是教师在分子生物学教学过程中必须具备的能力。教师能否有效地引导学生进入知识的殿堂，主要取决于教师是否具有准确的洞察力和及时反馈获取瞬间信息的能力。在分子生物学教学过程中，遇到难理解的问题时，学生会皱眉头或者瞪大眼睛，这时教师应该将该知识点所涉及的内容清楚讲解，便于学生消化吸收后面的内容。
教师的科研能力也是教师教育所必备的能力。一名优秀的大学教师除了具备以上所谈到的能力外，还要具备较强的科研能力。分子生物学是生命科学领域里发展较快的一门学科，新的技术和方法层出不穷。分子生物学教师必须以研究者的姿态进行教育教学，并在不断的研究与探索中，有所发现，有所创造，才能紧跟分子生物学的发展，把新的发现贯穿到教学当中，使学生了解分子生物学的发展热点和趋势，从而激发学生的学习兴趣。因此，教学过程中，将自己的科研成果与教材上的知识相结合讲解，更能激发学生的积极性。
教师的沟通能力有助于分子生物学课堂实效性的提高。教师的教育对象是学生，课堂上，需要教师与学生之间进行精神的沟通，情感的交流，引导学生积极上好每一节课，教师由教学活动的主角转变为学生学习的指导者和配合者。课堂上，教师的视线不要离开学生，一定要捕捉学生对所讲内容的反应，哪怕是一点点细微的表情，比如眼神、皱眉、点头、摇头以及微笑和迷惑的表情，随时灵活改变教学方法和表达的方式，让学生真正成为学习的主人而不是知识的奴隶。在课堂教学中，给学生提供一些学习资源，告诉学生如何利用这些资源，要善于捕捉和激发学生学习的灵感，发现和挖掘学生发展的潜能。同时对自己的教学过程，不定期进行问卷调查或者让学生以匿名的方式写出自己的意见和见解，从而不断提高和改进教师的教学技能和教学方法。
三、教学方法和手段是提高分子生物课堂实效性的关键
1.教学方法的灵活运用可以激发学生的学习兴趣。在分子生物学理论课程的教学上，采用启发式、互动式、对比式、小结式、开放式和研究式等多种教学方法的灵活使用，有利于提高教学质量，培养学生学习兴趣，活跃教学气氛，增进师生交流。
分子生物学是一门很难的课程，必须采用丰富多样的课堂教学模式，活跃课堂气氛，提高学生学习的主动性和积极性，即在分子生物学的教学中鼓励学生提问、讨论与交流，采用启发提问、讨论的方式，努力去创造有利于学生独立思考问题的情境，激发学生活跃的思维。引导学生带着问题学习，鼓励学生全方位、多角度独立思考，大胆提问，使其学会发现问题、提出问题，这样才能把学生的思维引入到活跃的课堂氛围中，以此培养学生的课堂积极性和激发创造性思维能力。
2.适当的教学手段可有效提高课堂教学质量。在教学手段方面，目前我们的分子生物学教学主要应用多媒体教学。多媒体教学利用动态画面展示知识点，利用它的图画特性将抽象的、理论的东西形象化，将空间、难以想象的内容具体化，还可以在课件中展示自然界的直观现象、模拟实践过程和再现研究过程，使学生在学习中感受到乐趣[2，3]。在多媒体教学中，我们应用了大量的动画来展示分子生物学核心内容，比如PCR原理，可以从网上下载动画素材，让学生从感官上认识PCR反应的具体过程，生动、形象、直观，节省时间，很容易接受，还可以进一步加深学生对理论的理解。
教学语言最好用汉语（母语），一些名词术语可以标注英语，因为我们的学生英语水平有限，分子生物学的知识本身就很难理解，如果用英语讲课无形中又增加了难度。所以用汉语讲效果会更好。
四、学生的学习方法和学习兴趣是提高分子生物学课堂效率的主要因素
教固然是影响课堂实效性的主要因素，但学也同样是一个非常关键的因素。学生首先要学会在做好预习，教师课前布置预习任务，以问题的形式让学生去预习下一次课的内容，这样学生听课就容易多了，接受知识也就轻松多了，只要能听懂，兴趣自然也就有了。于是，听课的过程中，学生就会提出一些问题，在老师的指导下，学生自己分析问题和解决问题，自然课堂效率会得到提高。
其次，在课堂上要聚精会神地听课，而不要光盲目地记笔记，最好提前把老师的课件拷贝打印出来，在听课的过程当中把难点记下来，以便课后向老师求教。分子生物学比较难，如果没有教师的细心讲授和指导，学生学起来也很吃力，所以每讲完一节课，教师要有目的地布置作业，对于记忆性的知识，让学生课后复习即可，而一些难理解的知识点，布置一些查阅文献的作业，让学生通过大量查阅文献对这些知识加以理解和掌握，这样理解更深刻透彻，就更容易掌握。
再者，我们可以找一些难度适中的章节让学生自己设计编写教案，然后讲给大家听，这样也可以激发学生的学习和探索的兴趣。
综上所述，要提高分子生物学课堂效率和教学质量，教师必须具备扎实雄厚的分子生物学知识、较强的学习能力和巧妙运用教育技术的能力。除此以外，一名优秀的分子生物学教师在走上讲台前，一定要旁听相关课程教师的课，尤其是旁听有经验的教师的课，这样从中可以细致地品味怎样才能让学生喜欢这门课。笔者在讲分子生物学课之前，曾经在不同的学校旁听了分子生物学及相关课程的不同优秀教师的课程达三年，既有研究生的课也有本科生的课，发现不同的教师在讲课时具备不同的风格，有的由浅入深娓娓道来，有的旁征博引激情活泼，有的边讲边讨论互动，无论哪种形式，都是主次分明层次清晰，最后高度概括和归纳，由点到面，再由面到点，学生的课堂积极性很高，因此课堂效率也很高。由此看来，总结经验取长补短，先当好“学生”，而后再当教师，这样才能胜任该课程。
因此，在分子生物学教学中，教师应该以雄厚的分子生物学理论和教育技术为指导，建立一个以学生为中心的动态课堂教学模式，即实行教师为主导，学生为主体，互相交流，共同参与的“双向沟通”教学模式，从而提高教师的课堂教学质量和学生的课堂学习效率。
参考文献：
[1]黄瑞.优化分子生物学课堂教学的尝试[J].苏州医学院学报，1999，19（10）：1070-1071.
[2]刘新光.多方位改进研究生的分子生物学技术理论与实验教学[J].广州医学院学报，2001，19（1）：75-76.
【关键词】医学硕士研究生 实验教学 改革 实践
分子生物学是研究核酸等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性的科学，是人类从分子水平真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科[1]。分子生物学技术被认为是20世纪生物学一项最伟大的成就，也是当今新技术革命的重要组成部分。目前这项新技术已经渗透到生命科学的各个领域，尤其是在医学科学中已广泛应用于基础研究、疾病诊断与临床治疗中。一位医学相关专业的硕士研究生学好、学通、学精分子生物学，是作为硕士研究生必须走好的一个阶段，才能把本科阶段学习的基础知识与临床研究和科学研究的最新进展联系好[2]。
分子生物学是一门实践性很强的学科，但相对于其他学科的实验而言，分子生物学实验复杂而理论难以理解，技术性很强，是理论和实践相结合的典型课程，而且要求学生在实验中感受、理解知识的产生和发展过程，培养学生独立思考的能力和创新精神[3]。这就对实验教学提出了更高的要求和目标，因此建立科学合理的分子生物学实验教学体系，将对生命科学研究的思维方法带进课堂，激发学生对分子生物学及科学研究的兴趣和潜能，并可提高学生实验的主动性和积极性，提升研究生实际操作能力，发现问题解决问题的能力。
研究生的培养更应侧重于独立从事科学研究工作能力的培养，为使研究生一年级的学生尽快转换角色，逐渐顺利地进入真正的研究领域，并为了与现代技术接轨，提高教学质量和培养学生科学研究的能力。我们结合本实验室的实验条件、实验设备以及实验教学人员的素质能力，对分子生物学实验进行了改革与探索。
（一）结合实验内容编写相关的实验教材
我们对医学硕士研究生的分子生物学理论部分选用的教材是朱玉贤《现代分子生物学》（第三版），本版教材有二章介绍分子生物学技术，但不能作为实验教材。我们根据实验课教学目的进行合理组合，力求使该实验体系内容新颖、实用、注重创新、体现素质教育和能力培养。编写教材的主要参考书为萨姆布鲁克《分子克隆实验指南》，是分子生物学实验教学比较好的教材和参考书[4]。我们在教材中主要介绍常见的各种分子生物学技术及其原理， 并精心挑选了相关实验。其中重点介绍了基因工程技术的常用到的质粒提取、核酸电泳、技术、酶切、转化、重组体的筛选、蛋白电泳等实验。
（二）合理按排分子生物学理论与实验课教学
我们将分子生物学分为理论和实验，分别采用的教材为《现代分子生物学》和自编的《分子生物学技术》，学时都为36学时。理论课在实验课之前进行，让学生先了解部分基础理论。在上实验课时，还须讲解实验的基本原理，这部分知识尤其重要。它是实验内容的理论基础，有利于指导学生更好地理解实验内容、了解实验目的，有助于增加学生对分子生物学的学习兴趣，锻炼学生的实验思维。只有理论与实践相结合，才能使学生真正掌握理论中抽象的知识。 灵活按排实验课时间，并控制班级规模。
我们将2010级180名硕士研究分为6个班，每班30个学生。根据分子生物学实验的特点将实验集中安排在一段时间里，保证实验的连续性，将实验课全部按排在周末2天时内。这样，改变了传统实验教学时间安排过于死板，时间过少且不连贯的现象。我们在实验授课上主要是以基因工程的内容为主线，顺序是基因分离克隆，载体选择、酶切，片段与载体的连接，重组质粒的转化，重组子的鉴定、表达。这样的安排有助于增加学生的学习兴趣，使学生主动探索未知的知识，最重要的一点是有利于培养学生的科研思维。课程周期为3个星期，每周完成一项实验内容，在这3个星期里，学生刚好能完成一个基因工程的流程，形成一个完整的实验概念，同时又有充足的时间让学生思考和解决问题，加深了对实验的印象。
充分做好实验前的准备工作，以二人为1小组，精心准备每组使用的器材，如枪头、离心管、镊子、一次性手套，微量离心机、电泳仪、电泳槽、染色缸等。为了保证实验结果的真实稳定，实验课老师和实验人员反复对实验进行了多次预实验，并取得较理想的实验结果。
录像是良好的视听媒体，其直观性好，不受实验条件和实验材料的限制。在学生进行实验之前，观看我们实验教师亲自录制的实验演示。演示的内容不仅所有的同学都能看清楚，而且能给同学们实验过程的真实感受。同时还具有很强的表现力和感染力，能激发学生们的兴趣，集中他们的注意力。
（三）双语教学
在实际科研中，由于目前商品化的试剂盒应用广泛以及大部分使用的仪器、药品、试剂都是进口的，其说明书以英文多见，实验步骤也多是采用英文。而刚入学的研究生们掌握的专业词汇少，不能准确翻译与实验相关的英文资料和说明书，更不用说阅读专业文献。我们精心组织备课，用英文制作课件、书写教案和讲稿，同时要求学生用英文写实验报告。
（四）实践总结
本次实验课改革探索，使分子生物学实验课环环相扣，而且全部操作由学生自己完成，每一部分实验都承上启下，要求学生态度认真、思路清楚、操作仔细、相互协作才能完成。这样的实验课过程完整、结果明显、教学效果良好。不仅使学生得到了分子生物学技术操作的训练，也提高了教师的实验技术能力，对相关技术和知识有了更深入的了解和认识。
参 考 文 献
[1]朱玉贤，李毅，郑晓峰.现代分子生物学.高等教育出版社. 2007.
[2]宁启兰，马捷，李冬民等.研究生实验教学改革中的分子生物学教学实验设计.西北医学教育.2009， 17: 693-694.
分子生物学是一门在分子水平研究核酸和蛋白质等生物大分子的形态、结构、遗传信息传递规律及基因表达调控的科学。它是21世纪生命科学领域发展最迅速的学科之一，极大地推动着整个生命科学的发展[1]。目前，分子生物学是我国高等院校生物、医学类学生的专业必修课，也是化学、物理、材料等专业的选修课。
然而，从中国西部高校—塔里木大学生物类专业学生的分子生物学成绩，以及每年报考研究生的考试科目选择看，学生对分子生物学的学习效果和质量并不好。该校生物类专业学生每年分子生物学平均成绩均在70分左右，在他们报考研究生时，无论是否选择分子生物学相关专业，常常避开分子生物学考试科目。这对学生今后无论是在生物领域进一步深造，或在工作岗位应用分子生物学知识解决实际问题，都带来了极大的问题和困难。
因此，为了解导致塔里木大学本科生物类专业学生学习分子生物学效果差的原因，也为今后教师更好地开展分子生物学教学工作和提高教学质量，本论文采用调查问卷的形式，对学生分子生物学的学习动机、学习兴趣、学习主动性、学习方式以及教学内容和方式等问题进行调查，在分析调查结果的基础上，为更好地进行分子生物学课程的教育教学改革提供有益思路和借鉴。
塔里木大学是一所偏重农业的综合性大学，分子生物学是该校生物技术和应用生物科学本科专业学生的必修课程，在第三学年第一学期开设，总学时为60学时，教学周期为16周，每周上4节课。此前学生已经学习了分子生物学的先导课程—生物化学、细胞生物学和遗传学，对核酸和蛋白质的结构具备一定的知识基础。本次问卷调查采用不记名方式，对象为塔里木大学生命科学学院生物技术专业(简称生技)和应用生物科学专业(简称生科)2014届本科生，共4个班级97人。其中生技2个班，共51人，男生占64.7%，女生占35.3%，新疆生源占60%，疆外生源占40%;生科2个班，共46人，男生占52.2%，女生占47.8%，新疆生源占70%，疆外生源占30%。
一、学习动机
学习动机作为一种非智力因素，是引发和维持个体学习活动，并将学习活动引向一定学习目标的动力机制，通过学习兴趣和态度等间接地影响学习效果和学业成就[2]。调查发现，在对分子生物学重要性的认识方面，分别有97.1%和95.6%生技和生科的学生认为该课程对本专业重要或非常重要，分别只有2.9%和4.4%认为不重要。可以看出，这两个专业的绝大多数学生在学完分子生物学的先导课程后，对开设分子生物学的重要性有足够认识，说明他们具备学好分子生物学的潜质和基础，这为他们提供潜在的学习动力，只是由于其他因素这种动力尚未被激发出来。此外，个别学生对分子生物学的重要性认识尚有不足，这必然会导致他们学习动力的缺乏。因此，需要教师在开始讲授分子生物学绪论时，通过课程介绍以及列举实例等形式，详细讲述这门学科对整个生命科学的发展、生命奥秘的揭示、前沿技术的研发以及现代社会的影响，提高学生对分子生物学重要性的认识。由此看来，绝大多数生技和生科专业的学生虽然肯定了分子生物学课程的重要性，但总体成绩仍然较差，或不愿选择其作为自己喜好学科，说明对分子生物学重要性的认识并不是导致学生学习效果差的主要原因。
二、学习兴趣
兴趣是最好的导师，是一种积极探究的倾向，也是创新能力的源泉[3]。学生对某一学科感兴趣，就会持之以恒地专心致志钻研它，也会提高学习效果。调查显示，生技和生科对分子生物学感兴趣的学生分别占44.1%和42.3%，而超过一半的学生则没兴趣或不喜欢。进一步探究其不感兴趣的原因，两个专业分别有21.7%和22.1%的学生认为内容枯燥，28.3%和25.2%认为记忆内容多，21.7%和23.3%不知道如何学习，还有28.3%和29.4%觉得自己基础差，学不会。由此看出，没有兴趣是塔里木大学生技和生科专业学生对分子生物学学习效果差的主要原因，而该课程本身的内容枯燥、理论抽象、庞杂、不易记忆等特点是导致学生丧失学习兴趣的一个主要因素。兴趣是学习过程中最积极的因素，也是学生走向成才之路的最有效方法。然而分子生物学除上述特点外，随着现代科技的飞速发展，其新理论和新技术还在层出不穷，容易使学生产生畏惧心理，难以接受和掌握微观和抽象知识。另外，这门课程不但自身逻辑性很强，而且与其先导课程的连贯性也很强。若其先导课程没有学好，直接影响后续课程知识的理解和掌握。例如，如果对生物化学中DNA和蛋白质结构没有理解的话，学生就很难掌握分子生物学中生物体如何通过DNA-蛋白质互作方式调控基因的表达，并由此产生恶性循环，久而久之最终导致学生对该课程丧失学习兴趣，甚至达到放任自流的程度。因此，想要学生学好分子生物学，就要充分激发学生的学习兴趣，建立其自信心是关键，这也是提高分子生物学教学质量的有效途径。教师可在讲好绪论、采用恰当的教学方法和注重理论与实践等方面，在今后的教学中充分调动学生学习分子生物学的兴趣和积极性。
三、学习主动性
学习主动性是影响学生学习效果和教师教学质量的另一关键因素[4]。本次调查学生的学习主动性包括学习习惯和作业处理两个方面。在学习习惯调查中，生技有22.8%的学生能主动自学(其中17.1%为看书学习，5.7%为上网学习)，40%是自学结合教师授课，37.1%只听教师授课;生科有19.9%能主动自学(其中15.7%为看书学习，4.2%为上网学习)，37.3%为自学结合教师授课，42.8%只听教师授课。
调查结果说明这两个专业学生的学习习惯均较差，大部分学生的主动学习意识不强，仍然依赖中学阶段教师授课为主的学习习惯，其中生科的学生主动学习意识更差。在对待不会做的作业时，生技有27.8%的学生通过自己看书解决，52.8%是向其他同学请教和讨论，13.9%则是抄袭他人的作业，5.6%是请教老师;生科专业学生的上述比例依次为25.2%、48.1%、23.4%和3.3%。显然，当遇到不会的作业时，两个专业的大多数学生主要是与同学讨论甚至抄袭作业方式解决，只有少数是通过自己看书或请教老师方式解决，说明大多数学生对待作业抱着消极和应付的态度，没有很好地利用作业对知识进行及时复习和巩固，日积月累，不会的问题越积越多，最终导致学生对该课程丧失信心、兴趣和学好的勇气，这是导致学生学习成绩差的一个重要因素。
一般来讲，如果学生对所学内容感兴趣，就会兴致勃勃地学习，当遇到困难时表现出顽强的钻研精神。否则，只是表面地、形式地去应付所学知识，一旦遇到困难则往往会丧失信心，不能坚持学习。因此，要使学生由被动学习变为主动学习，就必须激发和培养学生的学习兴趣，改变学习习惯，这是学好分子生物学和提高学习成绩的可靠保障。
四、学习方式
学习方式是学生在学习过程中为完成学习任务，达到学习目标采取的方法、策略和途径的总称，直接影响着学生的学习效果和成绩[5]。本次调查学生的学习方式包括课堂笔记、课前预习和课后复习三个方面。在课堂笔记调查中，生技和生科分别有73.5%和70.2%的学生能主动记下教师授课要点，11.8%和12.7%是记下教师授课的部分内容，14.7%和17.1%是教师让记就记或从不记笔记。说明两个专业的大部分学生在课堂中均能做好笔记，其中生技学生记笔记的主动性高于生科专业学生。在对课前预习和课后复习的调查中，生技和生科分别有7.4%和6.1%的学生能进行课前预习和课后复习，60.3%和57.2%偶尔会进行预习和复习，26.5和31.8%%则从不预习和复习，5.9%和4.9%在教师要求时会进行预习和复习。表明两个专业仅有少数学生能够积极进行课前预习和课后复习，而绝大多数学生则缺乏这种学习方式。
然而进一步调查显示，两个专业都又有超过53%的学生认为“课前预习—课堂学习—课后复习”的学习方式更有利于对知识的掌握，学生在课前进行预习，带着问题课堂听教师讲解，逐渐使问题得到解决，再通过课后复习来巩固学习成果。但这与学生实际在分子生物学学习中的做法自相矛盾，原因可能由于学生对本课程不感兴趣，不愿意或不主动以这种方式学习。因此，培养和增强学生对本课程的学习兴趣或许是提高学习成绩和学习效果的根本途径。
五、教学内容
分子生物学是一门实践性很强的学科，除理论教学外，实验课程也占有重要的地位。在教学内容调查中，生技和生科都有超过68%的学生认为分子生物学的理论课和实验课应紧密结合，希望通过实际动手操作来验证和巩固理论知识。而塔里木大学分子生物学的理论课和实验课被安排在不同学期进行，学生在学习理论知识后，不能及时通过实验课的实践环节进行验证和巩固，只能靠死记硬背来记忆枯燥的概念和原理，学习效果自然不好。
因此，在制定教学大纲时，应尽可能安排分子生物学的理论课和实验课同步进行，或使学生进入实验室进行科研锻炼，这样不仅使其从枯燥的理论学习中解脱出来，在实验中的新发现和创新大大提高他们对本课程的学习兴趣，而且学生在获得一定技能后也能增强其将来走上社会的自信心，这种措施不失为提高学生对分子生物学学习兴趣和学习效果的最简单途径。另外，目前国内大多数高校所使用的分子生物学教材内容与其先导课程重复性较大，如DNA复制、RNA转录和蛋白质翻译等，这些重复内容占用了分子生物学很多教学课时，导致其最精华和最核心的内容(如基因表达调控等)课时较少。因此，在教学大纲修订时，还应对课程体系进行优化[6]，强调重复内容在分子生物学和其先导课程各自的教学重点，这样既可有效避免课程间内容的重复，又可使课程体系间建立有机衔接，从而有效地突出了分子生物学的教学重点。
六、教学方式
合理的教学方式有利于促进学生的良好发展，是提高课堂实效性的关键，在学生获得知识、提高能力、获取学习方法的过程中，教师采用的教学方式直接影响着学生的学习兴趣和效果[7]。调查发现，生技和生科分别有67.6%和72.5%的学生希望每章讲完后教师能帮其进行归纳和总结，便于他们理解和记忆。表明学生对教师的依赖很强，对所学知识梳理和总结的主动性和积极性不高。为此，教师在今后教学过程中应注重引导学生自己及时对知识进行归纳和总结，必要时应教会他们归纳和总结的方法，如思维导图法[8]，这样一方面使学生对所学知识加深记忆和巩固，另一方面他们养成良好的学习习惯，成为走上社会的一项潜在本领。另外，生技和生科分别有47%和41.6%的学生希望教师上课时引入课堂讨论。
课堂讨论是一种很好的教学组织形式，学生可以在轻松的氛围中达到对知识的理解和掌握[9]。对此，教师在今后的教学中可采用恰当的讨论方式，如“三明治”教学模式[10]，这样一方面可以激发学生的学习兴趣，提高学习效果，另一方面使学生在讨论中不但可以锻炼自己的口才，发挥个人魅力，而且学会尊重别人意见，接受别人批评，培养他们的团队合作精神。调查还发现，生技和生科分别有50.1%和69.3%的学生希望能结合生产生活，多举实例。说明多数学生希望通过实际生活的例子形象地理解和掌握抽象的分子生物学知识，特别是生科专业的学生，由于这部分学生大多来自于新疆本地，更希望通过联系当地生产生活的实际，以便将来应用分子生物学知识和技术为本地发展服务。
总之，上述调查问卷说明，处于我国西部边陲的塔里木大学的分子生物学教学目前仍然面临着许多问题，如学生的学习兴趣不高、主动性积和极性较低、学习方式不当等。造成这些问题的原因一方面是分子生物学本身知识枯燥难懂，学生难以理解和掌握，另一方面也可能与生源有关，生技和生科两个专业的学生大部分来自于新疆本地，中学阶段的整体教育水平低于疆外地区，造成学生的知识基础较差，这对需要具备雄厚知识基础的分子生物学来说更为困难。如何教好分子生物学，如何提高学生对本课程的学习兴趣和学习效果，是摆在所有分子生物学课程教师面前的一个共同问题[11]。
针对这种现状，必需进行分子生物学教学改革，教师在实际教学工作中，针对学生的特点和兴趣，结合当地生产生活实际，运用恰当的教学方式，引导学生及时总结和整理知识，同步配以相应的实验课，相信这样不仅能极大提高学生对分子生物学的学习热情和兴趣，而且也能使学生把该课程真正运用到以后的科研、生产和生活实际，为国家和新疆地方发展培养更多、更高素质的高级应用型人才。
【关键词】本科医学生 分子生物学 开放型实验室 建设
【中图分类号】R34 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）28-0038-02
现代高等教育越来越重视培养基础扎实、多学科、适应性强、有创新意识的人才，教育部也明确提出“积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力”。因此，建立开放型实验室并向广大学生开放成为评估学校教学水平、科研水平的重要标志，也是培养创新型人才的关键平台。课题组依托为“省高校重点实验室”，通过借鉴其丰富的实验室建设管理经验，进行了本科医学分子生物学开放型实验室建设并应用到了本科医学分子生物学的实验教学。现将相关经验介绍如下：
一 本科医学分子生物学开放型实验室建设的必要性
医学分子生物学教学中，实验教学是人才培养的重要环节。医学分子生物学是从分子水平研究疾病的学科，涉及的生物大分子不能直接观察，仅有课堂理论教学不能给予学生形象直观的认识。且医学分子生物学在理论课教学中涉及大量先进分子生物学技术，学生需要通过具体操作才能掌握这些技术，所以这是一门实践性很强的学科。
传统的医学分子生物学实验教学由于教学时间和实验室场地的局限，大部分实验内容由教师与实验员事先准备好，学生按照书本内容机械模仿或者由老师示教。这种方式束缚了学生的自主性和创造性，不利于学生综合素质和创新能力的培养。
建立开放型实验室是实现资源共享、增强学生实践能力、培养他们的创新能力、提高教学质量的重要措施之一。实行开放型实验教学是实验教学方式的创新，是课内实验内容补充的重要手段之一。通过对已有的实验室资源实行开放式使用，利于设备资源的充分利用；利于组织和引导学生系统地开展课外实验活动，培养学生观察问题、思考问题、分析问题和解决问题的能力，特别是能够增强学生的实际动手能力和创新能力。对全面提高学生的综合素质，促进实践教学的改革，具有重要的现实意义。
二 本科医学分子生物学开放型实验室建设要点
1.场地规划
开放型实验室不同于普通实验教学实验室，需要全工作日开放，学生科研实验也需要一个相对集中的场地完成。为了便于管理、统筹安排，本实验室从已有的场地中专门划分了一间实验室面向本科生开放。在该实验室中划分如下区域，中间放置实验台和试剂架作为公共实验区，四周边台划分为常规仪器使用区、精密仪器使用区以及污染实验隔离区。学生在该实验室中能完成分子生物学实验的大多数操作，既合理利用了场地，又方便了人员和设备的管理。
2.仪器配置
在开放型实验室中，仪器使用频率高，常规仪器设备需求量大。因此实验室配置有足量的常规耗材如EP管、玻璃试管、离心管等，对于经常使用的普通设备如电泳仪、电泳槽、普通离心机等基本配置为2～3台，对于一些较为贵重设备，如电子天平、转膜仪、PCR等至少配置一台。上述仪器配置能完成大多数常规分子生物学科研实验。
3.人员配备
开放型实验室的工作人员的合理配置，对于培养合格人才，提高教学质量，合理规范使用仪器设备等具有重要作用。人员配备包括管理人员、专职指导教师、实验技术人员。其中，管理人员主要进行实验室设备、实验室工作人员和入室本科生的统筹管理，由具有多年工作经验、责任心强且具有较强统筹协调能力的高级职称专职科研人员担当。指导教师负责带领入室本科实验小组设计并完成分子生物学科研实验，需由具有较丰富的理论和实验教学经验，具有一定科研工作经验的专职教学或科研人员担任。实验技术人员负责常规仪器的使用指导和日常维护，应由具有多年仪器使用经验且具有分子生物学基础理论的实验技术人员担任。各成员明确分工，各尽其职，共同完成入室本科生的培养工作。
4.制度建设
一个实验室的正常安全运行，离不开合理健全的规章制度。作为一个面向本科生的开放型实验室，制度建设更是重中之重。开放型实验室人员流动大、开放时间长，学生科研工作能力参差不齐，仪器数量多，仪器使用频率高，这些都加大了实验室管理的难度。因此，本实验室制定了实验室入室管理制度和仪器使用制度，包括《入室申请及承诺书》《本科医学分子生物学实验室开放管理规程》《仪器使用及管理制度》《仪器使用申请及预约申请制度》等。对于常用仪器均编写了标准操作规程，高级贵重仪器采取专人专管制度。通过制度的制定、试行和进一步修改，使实验室的各项管理机制逐步完善，形成一个统一规范的体系。
三 本科医学分子生物学开放型实验室在实验教学中的应用
本科医学分子生物学开放型实验室成立之后，通过在课堂上大力宣传，学生入室进行科研实验学习的积极性高涨。学生首先填写《入室申请书和承诺书》，提交实验室主任审查批准后，组织学生学习实验室管理制度和仪器使用制度，对常规仪器的使用进行统一培训，按学生需求将他们分为多个兴趣小组，每个兴趣小组安排一名专职指导教师进行指导，指导学生查阅文献、设计实验，并以小组为单位共同完成实验课题。目前，本实验室已接纳本科兴趣小组十余组，本科入室学生56人次，其中由兴趣小组设计并申请的“香樟挥发油对人胚肺细胞基因表达的影响”课题获学院院级课题立项资助，相关文章也在正式省级刊物上发表。
综上所述，通过本科医学分子生物学开放型实验室的建设和开放，为本科分子生物学实验教学和本科生进行科学研究提供了场地，通过入室进行实验或科研，可大大提高学生独立思考、分析问题、解决问题的能力，在培养创新型人才、科技型人才的过程中发挥了重要作用。
参考文献
[1]王宝林.提高军队院校实验室建设与管理水平的思考[J].实验技术与管理，2009（1）
[2]王朋.高校开放型实验室建设探讨[J].现代商贸工业，2009（1）
[3]卢常伟、李岩、刘陵顺.实验技术人员综合素质培养的研究[J].实验技术与管理，2008（4）
一、“分子生物学”教学内容
“分子生物学”(Molecular Biology)是从分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。随着科学技术的发展，知识与信息日新月异，分子生物学的发展也随之突飞猛进，各种新技术不断被建立、各种新理论不断被提出。分子生物学涵盖面也非常广，与生物化学和细胞生物学等生命科学主干课程有一些交叉。为了避免重复，我们将学习内容主要集中在从生物大分子的水平来阐述从DNA到RNA到蛋白质的基因表达的重要生命过程，以及研究这些重要生命过程所使用的最基本最常用的分子生物学技术。
二、选择《分子生物学》教材
目前，国内高校《分子生物学》教材包括英文原版教材和各类医学院所使用的教材在内共有几十种之多，各高校因地制宜，因人制宜选择适合自己的教材。武汉大学生命科学学院分子生物学课程自1986年开设，1990年成为武汉大学专业基础课主干课程，自1995年开始实行双语教学至2001年，其间所使用的教材为郜金荣、叶林柏主编的《分子生物学》。
从2001年开始，我们组织了新的分子生物学教学小组，以创新教育理念为指导思想，充分考虑到学生们所面临的国际竞争形势，对“分子生物学”教学进行大胆改革。因此，2002年采用全英文教学法来讲授“分子生物学”本科课程，选用了英国利物浦大学的英文教材Instant Notes in Molecular Biology(Turner etal．)《分子生物学》精要速览。该教材具有条理清晰，非常简明，容易理解的特点，而且该教材有中文译本，可以帮助学生快速准确获得生字信息而省去了翻字典的麻烦，这对英文功底一般的学生无疑是一个极大的帮助。中文译本也是目前为止七校联合班所使用的主要教材。2005年，我们分子生物学教学组对教材进行又一次更新，选用了英文原版教材Molecular Biologyof the Gene(Watson et al)基因的分子生物学。此教材也有中文译本。该教材内容丰富全面，编入了当代分子生物学研究的最新研究成果，而且附有光盘，用彩色动画的方式细致地描述了每一章节中的学习重点和难点。是一本重点大学生命科学院较为理想的教材。
三、七校联合班教学的特殊性与挑战
武汉大学生命科学学院的“分子生物学”课程除了针对生命科学学院的本科生英文教学外，还有针对其他学院和大学的双语教学。如武汉大学药学院、武汉大学东湖分校，七校联合班包括来自华中科技大学、武汉理工大学、中南财经大学、华中师范大学、中国地质大学、华中农业大学，武汉大学化学与分子学院、医学院、水电学院等双学位本科生，影响范围覆盖整个武汉地区的高校，每年有400多人接受教育。
在七校联合班教学过程中，由于各校学生的学习基础和综合实力相差甚远，专业背景也各不相同，因此，给教学工作带来了极大的困难和挑战，所选的教材既不能太难，又不能过于简单，太难，很大一部分学生学习会跟不上，过于简单往往不能覆盖学科前沿知识。我们的解决办法是以《分子生物学》精要速览为主，以《基因的分子生物学》为辅。这样能兼顾大多数同学的需要。新教材中有许多知识点是其他教材所没有的，如介绍小分子干扰RNA(SiRNA)产生的原理和应用；描述mRNA的结构，新研究发现mRNA在细胞中大部分时间应该是环状的，而大多数教材将其错误地描述成线性结构。此外，我们也为七校联合班制定了一套行之有效的教学方法。
四、七校联合班教学方法
1．多媒体教学。因多媒体教学内容丰富、信息量大、有课堂教学中图文声并茂等优势，是目前高校教学所使用的主要方式，也是“分子生物学”多年来一直使用的主要教学手段。多媒体教学中所播放的动画和小电影能取得很好的教学效果，激发学生的听课兴趣和注意力，所学知识容易记得牢。
2．为七校联合班开辟专用《分子生物学》网盘。由于学生分别来自七个不同的学校，课件传递和课外交流不如本校学生方便，开辟专用网盘是目前为止比较有效的方法，网盘与网页不同，不需要人制作和维护，只要输入密码，老师和学生都可以登陆。老师将课件上传，学生能方便地下载。网盘也可以用于通知和不同学校间学生的交流。
3．教学互动。新教材带有电脑使用光盘，以彩色动画的方式细致地描述了每一章节中的学习重点和难点，紧接着有两种类型的知识应用题(Apply yourknowledge)，用于考查学生对所学知识的理解程度和应用。共有两种题型：传统问答题(Questions)，和游戏题(Games)，都是由文字和图画组成，寓教于乐，学生们都很喜欢。每次下课前，预留10分钟请两位同学上台作应用题，一位负责讲解，一位负责电脑操作。这样可以提高学生的学习兴趣。
关键词：生物工程专业；分子生物学；双语教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）38-0181-02
在生物学领域推广双语教学，这是面对日趋激烈的国际竞争和教育全球化趋势、提高我国高等教育竞争力和全面提升素质教育的必然要求，也是贯彻科教兴国战略和培养具有国际竞争力的创新性生物学人才的客观需要。为了适应这一新形势的需要，我们近年来在生物工程专业开展了分子生物学双语教学的探索，取得了一些成绩，并积累了一定的双语教学经验。
一、分子生物学适合开展双语教学
目前，普通院校的多媒体等教学条件有了较大改善，网络教学资源也变得日渐丰富，这些都为分子生物学的双语教学提供了有力的硬件支持。同时，随着生物学的快速发展，越来越多的高层次生物学人才走上了普通院校的讲台，一定程度上为普通院校分子生物学的双语教学提供了师资保障。
根据教学大纲的要求，我校《分子生物学》课程的双语教学开设时间为大三第二学期，但统计表明此前仅50%的学生通过国家大学英语四级考试，学生总体英语水平偏低，尚未满足全英文教学的要求。如果这时对《分子生物学》课程进行全英文教学，会让相当一部分学生难以接受复杂的分子生物学知识，使得学生不仅英语没长进，专业知识也是一知半解，最终导致全英文课堂教学流于形式而达不到应有的教学效果。
采用全中文讲授分子生物学课程显然不能满足当今社会对分子生物学尖端人才的要求。试想，在分子生物学飞速发展的今天，如果学习者只懂母语而不懂英语报道的学科发展、学术成果等，又如何跟踪学科的最新进展呢？总的来说，教学师资、学生的英语水平以及分子生物学发展的需要，都决定了《分子生物学》课程符合开展双语教学的学科和课程特征。
二、分子生物学双语教学的初步实践
我校生物工程专业是湖南省重点资助专业，笔者自2012年开始对本专业的分子生物学进行了双语教学尝试，现将初步教学实践分述如下：
1.教学大纲的调整和教材的选用。鉴于分子生物学双语教学与全中文授课的差异，我们首先重新修订了《分子生物学》双语教学大纲，并对教学内容和教学进度做了适当调整。在绪论中增加了分子生物学常用专业英语词汇介绍，以弥补学生专业英语词汇量的不足。同时，分子生物学双语教学的关键问题之一是要选用一本合适的英文版教材，因为原版英文分子生物学教材常常令学生感到晦涩难懂。因此，笔者编写了对原版教材加以注释的讲义，以保持英文的“原汁原味”，兼容中英文教材的优点，对分子生物学专业术语和词汇增加中文注释，书后辅以中英文词汇对照表，每章开始部分增加中文概要，以方便学生理解和掌握教学要点。从多年的分子生物学双语教学实践来看，使用效果比较理想。
2.循序渐进的教学过程和多样化的教学方法相结合。在进行分子生物学双语教学过程中，鉴于刚开始时大部分学生都感觉有一定的难度，我们在最先常采用英文板书与中文讲授为主相结合的方法，用英文讲授那些较为浅显易懂的内容，而重点和难点以及那些用英语解释太复杂而汉语解释又显得简洁明了的内容，则用中文讲解。当学生的专业词汇量逐渐扩大和英语水平慢慢提高，尤其是待学生逐步适应以后，再不断提高英语讲授的比重，最后过渡到以英文教学为主。对于分子生物学的一些实验技术等案例教学一般也采用中文的方式。通过循序渐进的教学过程和多样化的教学方法，能有效提高分子生物学双语教学的实际效果，进而避免双语教学流于形式。
3.运用多媒体等现代教学手段加大课堂信息量。我校《分子生物学》总共56学时，采用双语教学后并没有增加学时，全英文版的书面材料和中英文双语讲授使得教学进度缓慢，不仅让教师的课堂授课量受到影响，难以按时完成教学任务，也常常让学生接受的信息量偏少。对此，本人在钻研教材和相关教学参考资料的基础上，精心制作好多媒体英文课件，课堂上借助于PPT的使用，不仅让课堂教学内容变得丰富与生动，也可大大增加课堂教学的信息量；同时，还可以节省大量的板书时间，适当加快课堂教学节奏，保证按时完成教学进度和教学任务。课后将PPT课件及时传到班级QQ群共享，以方便学生课后学习使用。
4.注重课后双语练习，改革考核方式。分子生物学双语教学实践既是对教师的挑战，要敢于担当，同样对学生亦是一种挑战，要勇于面对。由于受教学大纲的要求限制了双语教学的课堂教学时数，这必然要求师生在课内外都要多花时间和精力。一方面教师课后要精心备课答疑，构建习题库上传到班级QQ群，供学生课后复习交流使用；另一方面学生课后要及时预习、复习巩固课堂所学知识。我们经常要求学生课后阅读或翻译教师指定的英文参考资料来巩固复习专业术语以及一些相关的专业知识。每次上课前，教师安排一定时间对上次作业情况进行检查点评，由复习旧课要点导入新课的教学内容。我们不仅注重课内外的双语练习，还结合分子生物学双语教学的特点调整了课程考试形式，如采用中英文结合制定期考试卷（英文占40%以上），其中，填空、名词解释及选择等题型部分用英文制卷，并要求部分题目用英文解答。
三、加强分子生物学双语教学的有效措施
综上所述，目前分子生物学双语教学中普遍存在的问题主要表现在：高素质双语教学师资队伍欠缺，教学方法陈旧；学生对双语教学方式的兴趣不浓厚，不及时熟悉英文教材；双语教学管理欠科学、教学考核手段传统单一。总之，分子生物学双语教学的质量有待进一步提高，具体措施如下：
1.加强分子生物学双语教学师资队伍建设，不断提高授课教师英语水平。要想取得分子生物学双语教学的预期教学效果，首先就要有一支专业能力和英语水平都较强的教师队伍。为了分子生物学双语教学教师的英语水平，一方面现有双语教学主讲教师要积极主动参与外语培训，可以由学校有计划地安排相关教师到双语教学经验丰富的学校参加教学观摩，或分批选派双语教学教师到相关外语学院进修，或聘请教学经验丰富的外语教师进行口语训练，有条件的学校还可以把教师送到国外培训，以提高其英语授课水平。另一方面学校要积极创造条件引进双语教学师资，如采取相对优惠的政策以吸引国外留学人员来校任教，或邀请相关国外专家学者承担部分双语教学课程，如我校在2013年邀请湖南省海外名师、美国卫生研究院研究员肖调江教授为生物工程专业2010级本科生讲授遗传学课程，相关双语教学教师通过全程观摩教学，较大地提高了双语教学能力。
2.加强分子生物学双语教学用教材的管理，保障双语教学因材施教。针对普通院校目前双语教学存在的主要问题，分子生物学主讲教师应该尽可能选择通俗易懂与国际同步的最新教材，条件允许的尽可能结合学生实际编写双语配套教材，如与原版英文教材配套的讲义，辅以相应习题讲解，并上传至班级QQ群以及教师教学空间，以方便学生课后随时参考和学习。同时，针对地方本科院校学生英语基础普遍较差的现象，主讲教师还可以制作授课视频和收集相关音像资料等辅助教学材料，并将课题组成员的上课过程进行录像，方便学生课后自学，进一步提高学生的英语听说能力。
3.改革传统教学方法，实现分子生物学双语教学手段的多样化。同母语教学一样，教学方法和手段也是实现分子生物学双语教学教学目的的重要保障。教学方法的发展变化主要体现在教学方法的综合化、教学手段的媒体化和主体化。鉴于目前分子生物学双语教学的课时严重不足，一方面，双语教学的主讲老师要努力提高传统课堂教学的效果，如及时与学生交流、沟通，了解他们的学习兴趣、效果以及学习过程中所遇到的主要困难和相关要求，以提高双语教学效果。另一方面，主讲老师还应该充分利用QQ、微信等网络资源，与学生及时开展网络答疑等教学互动，这样既可以及时掌握学生的课堂学习效果，也有利于教师及时把握教学方法，对于教学过程中的共性问题进行分析总结，进一步提高双语教学效果。
4.加强分子生物学双语教学的管理与支持，为双语教学提供制度保障。为有效提高分子生物学双语教学的教学效果，普通院校尽管师资等多方面条件受到一定限制，也应该创造条件保障双语教学的顺利开展。首先，加强双语教学管理，制定切实可行的教学制度，及时检查督促双语教学主讲教师按双语教学大纲完成相关教学任务，教学过程不“缩水”，不流于形式；其次，适当加大双语教学课程学时，保障双语教学主讲教师有相对充裕的时间完成教学任务；再次，建立激励机制，如适当提高双语教学的工作量、支持和鼓励制作双语教学多媒体英文课件、在业绩考核等方面给予政策倾斜、加强对双语教学教师的调查评估与沟通，以充分调动双语教学教师的积极性。
提高普通院校生物工程专业分子生物学双语教学任重而道远，我们将通过不断学习提高自身的理论认知水平、掌握新的知识和教学方法，为学生提供更好的教材，在学校与系部的大力支持和鼓励下，在教学实践中不断改进课程教学体系，进一步提高分子生物学双语教学质量。
参考文献：
[1]教育部.关于印发《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》的通知（教高[2001]4号）[S].
[2]潘家祯.“双语教学”的内涵及其思考[J].化工高等教育，2003，（3）：48.
Abstract： Molecular biology network education platform was constructed based on network teaching platform environment and modern education technology. This teaching and communication platform provided convenient interaction environment and rich network resources for students， and played important roles in promoting students' enthusiasm and initiative and in improving teaching quality with the assist and extend of network teaching platform.
关键词： 分子生物学；网络平台；教学质量
Key words： molecular biology；network education platform；teaching quality
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）09-0199-02
0 引言
分子生物学（Molecular biology）是从分子水平研究生命本质的一门新兴学科。分子生物学研究的内容主要包括DNA重组技术（即基因工程）、基因表达调控和生物大分子的结构功能研究。分子生物学课程一方面简明阐述分子生物学的基本概念，另一方面重点讲述生命运动各个过程中基因表达调控的分子机制，特别是真核基因结构，表达和调控等方面的新理论、新成果，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。同时，分子生物学课程是生命科学相关领域如医学、药学、农学等方面的重要基础课程，学好分子生物学对于培养与生命科学相关学生的创新能力和综合素质具有重要作用[1]。
随着分子生物学发展的突飞猛进，其新理论、新技术层出不穷，很多内容不能及时体现在教材中，不容易贯彻落实到教学中，这就给分子生物学教学带来了很大挑战；同时，分子生物学课程内容理抽象且理论性很强，在分子生物学理论教学中，课时少而内容多，同时教学内容和很多学科的内容相互联系、互相渗透；在传统教学中通常以教师为中心、以课堂为中心，以书本为中心，忽略教学的主体学生，容易出现教师“一人言”的现象[2-3]。这样的教学方式虽然可以确保教学任务的如期完成，但课堂气氛沉闷，学生容易分心，不利于学生综合能力的培养，束缚了学生的全面发展，学生很难在有限的学时内有效的掌握课程知识。
网络教学平台（Network Education Platform）因为其具有操作简便、管理便利、统计系统完善、有利于课程开发和师生交流等众多优势，在教学过程中对于加强师生进行网上互动、提供丰富的教学资源、开拓教学空间、拓展学生视野等方面发挥重要作用，为学生进行有效课程提供了良好的条件。2010年起，笔者开始探索，利用大学提供的网络教学与交流平台进行网上互动式教学活动，主要从“分子生物学”课程网络教学平台的构建、平台使用后的教学效果评价等方面进行了分析研究，根本目的在于探讨如何构建的网络教学平台并进行有效管理，如何利用网络教学平台辅助课堂教学，不断提升课程教学质量。
1 分子生物学网络教学平台的构建
现代信息技术的蓬勃发展和普遍使用，促进了教育、教学方式的改革，推进了教育信息化的进程，为教育资源的共享提供了有利条件，基于分子生物学传统教学的不足，采用网络平台开展课程教学显得尤为重要。“分子生物学”网络教学平台的构建，其主要作用是对传统教学模式教学环节进行辅助教学，通过网络教学平台的利用，达到拓展教学空间、丰富教学资源、有效管理学生的教学过程等目的，建立一个教师作为主导作用下学生作为主体的自主学习模式。
1.1 丰富教学资源 分子生物学网络资源包括图片、动画、视频、声音等多种形式，符合大学生的思维特点和学习习惯，能够激发他们的学习兴趣。通过动画模拟，图文并茂、有声有色的演示，能生动形象地将抽象的原理和概念变得形象。这种方式让学生在轻松愉快的气氛中学到了知识，既减轻了学生的负担，又提高了学生的兴趣。现今，在网络上可搜索到几乎所有的有关分子生物学原理的动画，如DNA转录和复制、蛋白质的翻译和转运、RNAi等等[4-5]。
