時間:2022-11-11 11:04:47
序論:在您撰寫分子生物學論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
1.1采集地點的選擇伊寧縣位于東經80°13′~82°42′,北緯43°35′~44°29′之間,東鄰尼勒克縣,西與伊寧市和霍城縣接壤,南鄰伊犁河,與察布查爾、鞏留兩縣隔河相望。同時,位于伊犁河谷中部,水草豐富,境內的伊寧口岸是伊犁地區重要的貿易口岸。
1.2實驗材料
1.2.1蜱的來源2013年4-5月,從伊寧縣的2個采集點、2個綿羊群,每群>30只,均未藥浴,采集其體表寄生蜱,共獲得硬蜱324只,放置于潮濕陰暗處,以保持其存活。
1.2.2主要試劑PCR所用試劑均購自上海生工生物工程技術服務有限公司;DNA提取試劑盒(DNeasyBloodTissueKit)購自德國Qiagen公司;其他試劑均為分析純。
1.3實驗方法
1.3.1蜱種鑒定參照《中國經濟昆蟲志》[9],用普通解剖顯微鏡將324只蜱進行形態學鑒定,初步分類后,從中選取50只用配備數碼照相功能的解剖顯微鏡(LEICAM165C)拍攝圖片,對蜱的盾板、假頭、假頭基、肛側板、氣門板、第一緣垛、孔區(雌蜱)等形態進行對比觀察并測量[11]。1.3.2蜱的處理和DNA提取將蜱標本分別依次用濃度為70%、50%、30%、10%的乙醇溶液于37℃搖床中振蕩沖洗1h,再用超純水反復沖洗,干燥。最后置于消毒滅菌的1.5mlEP管中。按照DNA提取試劑盒使用說明書提取蟲體基因組DNA,置-20℃保存備用。
1.3.3基因擴增用上游引物5′-CTGCTCAATGATTTTTTAAATTGCTGTGG-3′,下游引物5′-CCGGTCTGAACTCAGATCAAGT-3′擴增線粒體16SrRNA序列[12];上游引物5′-CAAAAWCCTGGTAAAATTAAA-3′和下游引物5′-GCACTATCAAGCAACACGACT-3′擴增COⅠ序列[10]。25μlPCR反應體系:模板1.5μl(約50ng),上游和下游引物各0.75μl(75pmol),50mmol/LKCl,10mmol/LTris⁃HCl(pH8.3),1.5mmol/LMgCl2,1單位TaqDNA聚合酶。PCR反應循環參數為:①16SrRNA為94℃預變性5min,92℃變性30s,54℃退火30s,72℃延伸30s,共38個循環,72℃終延伸8min。②COⅠ為94℃預變性5min,92℃變性30s,50℃退火30s,72℃延伸60s,共38個循環,72℃終延伸8min。擴增片段后送上海生工生物工程技術服務有限公司測序。1.3.4序列分析及系統進化樹構建結合GenBank登錄的圖蘭扇頭蜱的16SrRNA和COⅠ參考序列,將本實驗PCR擴增的6條16SrRNA及6條COⅠ序列測序結果與參考序列比對,運用Mega5.0軟件的ClustalX程序分析,計算遺傳距離并構建遺傳進化樹。
2結果
2.1蜱種鑒定所鑒定蜱共324只(168、156),蟲體體型較小,雌蟲體長3.2~5.5mm,雄蟲體長2.9~3.6mm,呈褐色,背腹扁平似卵圓形,芝麻至米粒大,雌蜱飽血后可膨脹達蓖麻籽大。體分為假頭和軀體兩個主要部分(圖1A)。假頭基呈六角形,側角明顯,后緣微凹(圖1B)。雄蜱盾板覆蓋整個背部,雌蜱盾板覆蓋背前部,前部較窄,后部圓鈍,盾板遍布刻點,以細刻點居多,粗刻點少而零散(圖1C)。眼卵圓,靠近盾板前部邊緣。須肢粗短,中部最寬,前端稍窄。雄蜱氣門板長卵形(圖1D)。體端有緣垛,中垛大于邊垛,常有尾突(圖1E)。有肛溝,雄性肛側板后緣內斜明顯,內緣具角突,長約為寬的2.5~3.0倍,內緣中部稍凹,后緣向內顯著傾斜,其后方凸角明顯(圖1F)。結合有關文獻[9,13]認為伊寧縣的蜱具有硬蜱科扇頭蜱屬圖蘭扇頭蜱的特征。但由于吸血、飽血雌蜱及部分未成熟或形態變異的雄蜱,僅用傳統形態學分類方法不能準確區分。因此,從324只中選出6只雌雄分別具有形態差異的蜱(4、2),根據采集地點分別將其命名為YN-1、YN-2、YN-3、YN-4、YN-5和YN-6。YN-1為當地典型雄性圖蘭扇頭蜱;YN-2和YN-3為半飽血雌蜱,因其腹部吸血膨脹已無法觀察緣垛,肛側板和副肛側板難以區分形態且邊界不清;YN-4、YN-5和YN-6為部分形態特征改變雄蜱,YN4和YN5體端較寬似倒置三角形與典型的圖蘭扇頭蜱卵圓形體端不同,且YN5氣門板呈長逗點形與血紅扇頭蜱氣門板相似;YN6肛側板后緣圓鈍,凸角不明顯。因此對這6只蜱采用分子生物學方法進一步分析,對上述形態學鑒定結果進一步驗證。
2.2分子生物學鑒定
2.2.1PCR擴增通過PCR擴增上述形態學差異較大的6只圖蘭扇頭蜱線粒體DNA,產物經1%瓊脂糖凝膠電泳分析,均獲得特異性很好的PCR產物,與預期目的片段一致(16SrRNA約為460bp,COⅠ約為760bp)。
2.2.2圖蘭扇頭蜱16SrRNA和COⅠ基因片段組成利用Mega5.0軟件計算6只圖蘭扇頭蜱的16SrRNA和COⅠ基因片段堿基組成。16SrRNA基因片段A、T、C、G的平均堿基含量分別為36.68%、37.12%、10.7%和15.5%,堿基A+T平均含量是73.78%。COⅠ基因片段A、T、C、G的平均堿基含量分別為38.56%、31.78%、14.12%和15.54%,堿基A+T平均含量是70.34%。
2.2.3圖蘭扇頭蜱基因序列比對及系統進化樹運用Mega5.0軟件的ClustalX程序進行多重序列比對后,16SrRNA獲得2種不同序列,并登錄GenBank,登錄號分別為KF547987和KF547989;COⅠ獲得3種不同序列,登錄號分別為KF688136、KF688137和KF688138。各結合GenBank登錄的3種扇頭蜱的參考序列構建系統進化樹。6只圖蘭扇頭蜱16SrRNA基因片段的遺傳變異很小,共檢測出2個單倍型,1個變異位點。其中YN-2、YN-3、YN-4和YN-5序列相同,為一種單倍型;YN-1、YN-6在216位點處為轉換位點(T-C),為一種單倍型?;蛐蛄斜容^結果顯示同源性均在99.5%以上,遺傳距離為0.3%~0.5%。而上述6只圖蘭扇頭蜱的COⅠ基因片段序列變異較大,共檢測出3個單倍型,4個變異位點。YN-1、YN-2和YN-6序列相同,為一種單倍型;YN-3和YN-5檢測到3個變異位點,均為轉換位點(A-G),無插入/缺失和顛換現象;YN-4在上述變異基礎上,于574位點處發生轉換(A-G)?;蛐蛄斜容^結果顯示同源性均在98.6%以上,遺傳距離為0.3%~1.9%。
3討論
從2002年開始,我們結合我校人才培養目標及具體情況,制定了本科生《分子生物學實踐》及《基因工程實踐》的教學大綱,開設了相應獨立的實踐課程,設計了質粒提取、PCR技術、DNA電泳、限制性內切酶技術、DN段的膠回收、外源基因的連接及重組DNA的轉化、篩選和鑒定等最基本需要掌握的實踐。同時,我們還自編了內容詳細、操作具體的實踐教材。從2002年第一次開課至今已經過去了十多年,實踐課取得了一定的成績,根據課上學生上課情況和完成的實踐報告上看,學生反應良好,能積極動手動腦并提出問題,實踐報告也完成得認真、仔細。學生掌握了這些基本實踐的原理和操作,對將來從事中藥相關領域的研究工作有一定的幫助。但是在這十多年的教學實踐中,我們也發現了問題,由于該課程的實踐內容全都是驗證性實踐,實踐設計為“教師包辦型”,從試劑配制到操作步驟教師都已經準備好,學生只是按照規定的步驟按部就班地做實踐就行了,在這樣的教學模式下學生的行為受到限制,對教師和教材依賴性強,限制了發揮學生主動思維的空間。
二、改革實踐教學內容,強調綜合性和連貫性
由于驗證性實踐限制了學生發揮主動思維的空間,因此,必須建立分子生物學實踐教學創新培養新模式,從驗證性實踐過渡到以設計性、綜合性實踐為主,重點培養學生在科研中的綜合思維能力及實際動手操作能力,變被動灌輸為主動思考,為學生今后進實踐室從事相關領域的科學研究做準備。我們在改革中強調實踐的綜合性和連貫性,如學習重組DNA技術時,我們安排了5個實踐:重組質粒的提取,DNA的酶切,DNA凝膠電泳及片斷的膠回收,外源基因的連接,重組DNA的轉化、篩選及鑒定。這五個實踐包括了重組DNA技術的五個核心內容“分、切、接、轉、篩”。我們把這5個實踐串聯成一個綜合實踐,使其具有連貫性。每次實踐結束時的樣品正好是下次實踐的材料,這些實踐將變成一整套前后關聯的有機整體,一環扣一環,只有這5個實踐全部操作成功了,才能最后得到自己需要的克隆。這種綜合性實踐使學生在整個過程中面臨著挑戰,也使最終成功得到產物的學生有成就感;不僅能培養學生綜合實踐操作能力,還能培養學生團結協作的精神和對科學研究的興趣。
三、開放型教學模式,提高教學質量
在傳統的實踐課教學中,學生除了在規定的上課時間,機械地完成規定的實踐任務外,幾乎沒有機會進入實踐室,學生的主觀能動性得不到發揮。開放實踐室,為學有余力的學生提供更多時間和空間顯得很有必要的。但對于多數中醫院校來說,由于實踐室資源緊張,在開放方面一直實行得不夠。這次,我們嘗試對學生開放實踐室,鼓勵學有余力的學生進入實踐室,開展相關的分子生物學實踐研究,取得了一些成績。我們首先在課堂上向學生介紹本課程組教師在課題研究中所用到分子生物學實踐技術。有不少學生對教師的科研課題感興趣,我們組織感興趣的學生,在業余時間來課題組和教師一起進行了相關分子生物學的實踐研究。通過和研究生共同實踐,加強了理論課的知識。其次,我們組織學生利用所學到的分子生物學知識,以小組為單位,通過課下查閱資料,完成了科研小課題的實踐設計。學生在課堂上討論了他們設計的小課題,通過教師評價并與教師一起討論,調動了學生的學習興趣,激發了學生活躍的思維,通過討論進一步修正方案,使其更加完善。同時,教師利用業余時間,組織感興趣的學生進行了正式實踐。最后,在課堂中,我們抽出15分鐘,讓做實踐的學生講了具體實踐的體會和出現的問題,與大家分享成功的快樂和失敗的經驗。學生聽得都非常認真,討論得也很熱烈,大家都覺得這種實踐教學模式非常好,增長了很多知識,如果時間允許,希望能多些這種實踐教學模式。
生物化學實驗既是實踐教學的課堂,又是學生理解、掌握和運用知識的重要途徑。利用生物化學實驗課可以進一步拓展其與理論知識相聯系的空間。然而在實驗課上,我們發現部分學生只會按部就班地操作,只重視實驗結果正確與否,采取應付了事的做法。因此,在實驗開始時我們可以采用提問等方式幫助學生復習鞏固相關的理論知識,引出實驗目的,這樣學生就會充分認識到理論知識對于指導實驗操作的重要性;而另一方面,實驗結束時總結分析,通過實驗操作也加深了對理論知識的進一步理解。實驗過程中,應激發學生動手實踐的興趣,增強其獨立完成實驗的信心,注意并引導其注重觀察實驗現象,遇到實驗結果不一致的情況,我們應鼓勵他們自己尋找原因,從而培養他們敏銳的觀察力和鍛煉他們分析、解決問題的能力。例如在“溫度影響尿素酶活性因素”的實驗中,應該是55度反應的試管中顏色最深,可部分學生做出的結果不盡相同,這就要引導他們思考分析在實驗操作中是否注意“預溫”、“按一定順序滴加試劑”等細節。
2實驗教學應注重培養基本實驗技能
熟練扎實的實驗技能是能否做好一個實驗的先決條件,規范操作是保證實驗結果準確可信的必要前提。因此在第一次做實驗時就要給學生強調實驗技能在實驗過程中的重要性,以便學生自主加強基本技能和基本操作的訓練,如試管、燒杯的刷洗,刻度吸管、加樣槍的使用等。教師要認真示范,不僅要教會學生如何使用,而且要求學生熟練掌握使用方法,對可能的錯誤操作進行特別的提醒。實驗中不斷巡視督促,及時指正學生在操作過程中出現的錯誤。對首次使用的儀器簡要介紹其原理,嚴格按儀器的操作規程進行示范,讓學生養成認真嚴謹、規范操作的實驗習慣,從而提高實驗課的質量。
3實驗教學應積極探索新的教學模式
傳統的實驗教學主要是以驗證性、基礎性實驗為主;且實驗教材內容稍顯陳舊,技術手段滯后,不能反映當今科學的前沿。同時由于實驗預期結果較明確,容易造成學生興趣不高、消極怠工,編造數據或是抄襲報告的現象時有發生[2]。近年來,生命科學尤其是分子生物學的發展迅速極快,應盡可能地讓學生接觸和了解更多的新技術、新知識。同時為了順應醫學發展的需要,培養基本功扎實、動手能力強的高素質醫學人才,我們改變原有教學理念,積極探索新的實驗教學模式,將實驗內容分成2個實驗模塊,即生物化學實驗和分子生物學實驗,涵蓋了生物化學與分子生物學的基本實驗技術,鍛煉了學生的動手與思考能力,體現了設計性和綜合性,也促進了師資隊伍學術水平和教學水平的提高。
例如我們將“影響酶活性因素”調整為設計性實驗,通過設立相關的問題和討論點,指導學生查閱文獻資料、合理制定方案、自行開展實驗,引導學生思考、討論、分析和評價問題。這種提問式、引導式的實驗教學新模式始終讓學生處于主體地位,能激發學生的學習熱情,活躍課堂氣氛,有助于學生科研素養的養成和創新綜合能力的培養。同時也進一步增強了教學老師的綜合素質,提高了教學的品質,從而達到實踐教學與理論教學互融互動的良好效果[3]。而通過綜合性大實驗的開設,有助于學生對于各章節理論知識的掌握和融會貫通。例如我們開設了“基因組DNA的提取、檢測及PCR擴增”、“質粒DNA抽提、酶切、連接”、“感受態細胞的制備及重組質粒的轉化鑒定”三個分子生物學綜合性實驗,構成了一個完整的基因工程的實驗流程,使學生對重組DNA技術的基本原理和操作步驟有了直觀的認識,并掌握了離心、電泳、分光光度技術等生化重要技術。每一個實驗之間環環相扣,相輔相成,前一個實驗的成功與否直接會影響接下來的實驗結果。因此如果想完整地做好一個綜合性大實驗,學生的注意力會更加集中,而且在實驗的過程中無論從理論知識方面,還是實驗技能的操作方面都會得到很大程度的提高。
關鍵詞:分子生物學;課程教學;改革研究;創新生物學人才
分子生物學的目標是在分子水平上闡明細胞活動的規律,從而揭示生命的本質[1]。雖然它在生物類專業課程體系中充當著重要角色,對生命科學的發展起著至關重要的作用,但是分子生物學的教學卻因為課程內容多,學科交叉廣,理解難度高,信息量大,知識更新快而使教學效果差強人意,集中表現為教師授課難和學生學習難。這種現狀不但困擾著老師和同學,也與大學培養高素質創新型人才的目標不相適應。如何克服分子生物學課堂教學的“瓶頸”?本人在從事十多年的分子生物學教學過程中,努力研究和探索多種形式的教學改革,力求提升教學效果和教學質量。
一、教學內容的合理組織
分子生物學的教學除了選用好的教材,制定完善的教學大綱,如何組織教學內容是教學的一個非常重要環節[2]。教學內容呈現給學生的應該是完整、清晰的、有層次、條理的知識。我們在組織教學的過程中,首先從提高自身學科素養著手?!耙槐窘滩臅?,數種參考書”,除分子生物學國內、國外各類版本外,與分子生物學相互交叉和滲透的其他學科,如細胞生物學、生物化學、遺傳學,我們也都進行了系統的學習和強化,不斷夯實專業知識、拓展專業領域,基本構建了分子生物學完整的知識體系,具備了對教材處理的前提。既避免了教學中各學科的重復,也進一步凝練了知識。此外,我們還通過網絡教學平臺向全國優秀教師學習,在不斷的探索中總結出了教學內容合理組織的一些思路。1.思維導學模式。在DNA復制教學環節,知識點多,并且較分散,很容易在教學中造成學習困難和知識混淆的現象,針對這章教學的特點,我們采用了思維導學模式,收到了非常好的教學效果。2.重點、難點解讀。本科教學形式多樣化,也更提倡學生的自主學習,但并不是淡化了教師的教學,反而對教師提出了更高的要求[3]。教師必須圍繞每堂課的教學目的,合理組織和引導學生理解并掌握教學的重點和難點內容。比如在講解染色體端粒末端修復機制中,教師首先要從教材的知識結構中梳理出重點。染色體端粒末端修復機制的知識點包括:(1)引物切除造成的遺傳信息缺失;(2)端粒末端的特點;(3)體細胞和性細胞末端修復機制的不同;(4)DNA結構的變化;(5)端粒酶的修復機制。梳理知識點后,總結教學重點:一是引物切除后損傷修復在體細胞和性細胞中的不同;二是四鏈DNA結構;三是端粒酶的修復機制。其中端粒酶修復機制的講授是學生學習的難點。難點集中在端粒酶的性質和修復發生的過程。經過對教學內容中重點和難點的準確把握和合理組織,教師才能在課堂教學中突出重點、突破難點,讓學生的課堂學習無障礙。
二、教學方法和手段的改進
教學方法的推陳出新,是教學改革的重要內容[4]。為發揮學生作為教學主體的能動性,我們根據具體的教學內容設置了啟發式、聯想式、探究式等多種教學方法[5],讓學生參與到教學過程中,不僅活躍了課堂氣氛,而且在分享知識的同時,更注重教會學生靈活掌握學習的方法。
1.啟發式教學。啟發的目的在于舉一反三,觸類旁通。針對每一次的課堂教學,設計一些拋磚引玉的問題,供學生思考與討論,這成為了分子生物學理論教學的重要組成部分。如進行到真核生物基因表達調控學習環節,提出甲基化修飾的生物學意義,這個問題覆蓋范圍廣,涉及到了DNA復制的調節、蛋白質和DNA甲基化修飾對基因表達的調控,以及Epigenetic(表觀遺傳學)方面的知識。通過提出問題—討論分析—不斷啟發—再討論分析—歸納總結—解決問題這一系列的互動教學活動,充分調動了學生課堂學習的主動性和積極性,在不斷的討論分析中通過展示不同的思維、發表各自的觀點,不但有利于促進學生在學習中發現問題、解決問題,而且有利于學生通過對基礎知識的消化、理解來達到理論的升華、拓展[4]。
2.聯想式教學。分子生物學是在生物化學、細胞生物學和遺傳學的基礎上發展而來[6],因此知識相互交叉、相互滲透。在授課的過程中,教師一方面要避免重復,一方面要通過聯想知識點適時培養學生的發散性思維,提高學生對知識的遷移能力和整合能力。如在講解化學修飾對基因的表達調控時,將細胞生物學中的信號轉導有機結合,使學生了解基因表達調控對細胞信號轉導的作用機制。
3.探究式教學。在分子生物學教學中,每一個理論知識的背后都是科學研究的重大突破。如確定遺傳物質是DNA的兩大經典實驗,我們以探究的形式呈現教學內容,從實驗設計,到結果顯示,再經過討論分析并得出結論,以課題研究的角度,研究人員的身份引導學生進入學習角色,將學科概念、理論產生的起因和過程展示給學生,啟發學生努力探索,走近科學,讓學生從中領悟知識形成的探究性和科學性,逐漸培養具有創新意識和能力的高素質研究型人才。4.多媒體多樣化教學。分子生物學的教學內容具有微觀性、復雜性、抽象性和動態性。傳統的教學手段無法滿足教學的需求,而多媒體技術則具有聲像俱佳、動靜皆宜的特點[7],是傳統教學無法比擬的。多年來我們不斷補充和完善教學手段,逐漸形成了獨具特色的多媒體教學課件。多媒體圖像處理清晰直觀,文字表述簡潔明了、主題突出。課件中的圖像來源于國內外的網絡數據平臺。如講述DNA半保留復制機理時[8],首先將DNA可能存在的幾種復制方式用圖像展現,并利用Meselson和Stahl設計的DNA復制同位素示蹤實驗和密度梯度離心實驗來進行結果驗證,引導學生明確掌握DNA半保留復制特點,并結合文字,通過圖文并茂的多媒體課件,將教學內容中的背景知識、基本概念、基本理論,以及靜態、抽象的微觀知識清晰講解。多媒體課件動靜結合、聲像互動。對于生命過程中動態的知識點,比如DNA的復制、RNA的轉錄、蛋白質的翻譯過程,可以將這些復雜的生命過程利用多媒體手段做成動畫并配以文字和聲像,形象直觀地展現給學生,既加深了學生對知識的理解,也提高了其學習效率。
三、知識領域的拓展
分子生物學的教學內容除包含基礎理論知識外,還有大量理論應用的研究方法部分。我們在教學中不僅僅將知識局限在教材中,利用課堂教學不斷引導學生去了解本學科相關領域內的研究熱點、最新進展、發展趨勢[8],以及生物技術在生產實踐中的廣泛應用。
1.專題講座與專題討論。專題講座是教師根據教學內容,自己組織參考資料對教學內容的延伸與拓展。比如在講授“SNP技術”時,先從遺傳標記分析的發展著手,把一代、二代的標記分析做知識性的回顧,再將納入教材的第三代標記分析“SNP”做詳細的講解,引導大家理解什么是單核苷酸多態性,核苷酸多態性研究的生物學意義以及在醫學、農業、畜牧等多種領域的發展與應用。通過這種方式激發了學生的學習熱情和求知欲,也使教師不斷地進行知識的更新,及時了解本學科當前發展的趨勢、研究的熱點以及爭論的問題。專題討論則是以學生為主體,根據課程教學內容,組織學生就某一個專題自行查閱、組織文獻資料,并在課堂上展開討論[9]。比如在講授基因重組的教學內容時,設計“轉基因的利與弊”供學生討論。引導學生思考基因工程藥物和轉基因動植物對社會產生的巨大影響,讓知識離開課本走進生活,從而喚起學生學習的興趣和探索未知領域的欲望。這不僅使學生更加深入、系統地理解所學知識,并且培養了學生靈活運用知識的能力[10]。
2.生物信息技術與數據庫。生物信息技術已經發展成為分子生物學研究方法中不可分割的一部分,比如在“PCR技術”的專題講座中,不僅要對實驗目的、原理、操作以及應用進行講解,還要特別對引物設計的生物信息技術進行補充,介紹學生對一些常規的生物信息技術軟件Primer6.0、DNAman、Olig6.0、DNAS-tar、Cluster等有一個基本的認知度。在整個分子生物學的教學中,學生需要自行查閱和組織各種文獻資料,因此,必須特別強調互聯網資源運用的重要性。教師通過介紹中國知網、維普、清華同方、NCBI等幾個常用資源庫,使學生了解如何利用資源庫進行查詢,對互聯網資源的熟練應用使學生的知識體系得以完善,學生通過自身的努力來提高信息收集和辨別的能力,培養了學生的自學能力。
四、教學改革中應該注意的問題
1.教師的專業修養與教學基本功。教師在教學中具有雙重身份,既是一名導演,又是一名演員。作為導演,首先需要有最新的教學理念,整個教學過程中適時設問、適時討論、適時啟發。其次要有較強的課堂組織能力,根據學生的學習情況,把握課堂節奏,調動學生課堂學習激情,使教學有的放矢。否則會在教學中出現“啟而不發”和論證條理不清的現象;作為演員,還要有良好的課程駕馭能力,通過教師扎實的專業知識、廣泛的認知領域、全面的知識結構,呈現給學生的是一個豐盛的知識大餐,而不是一鍋夾生飯。因此作為教師,必須從理論水平、科研水平、思維水平這3個方面提高教師自身的專業素質,此外,還要掌握適合自己的各項教學技能。
2.多媒體教學的合理應用。多媒體教學只是一種提高教學效果的輔助手段,是為教師的教學和學生的學習服務的,只有運用合理才可能達到好的效果。因此盡量避免在多媒體教學課件上出現過多的文字,否則多媒體成了教學活動中的主體,老師由照本宣科轉變為扮演放映員和播音員的角色。學生的學習興趣不高,教學效果也就適得其反。多媒體和傳統教學只有合理地結合,取長補短,才能在課堂教學中體現出其真正的價值。總之,教學改革的目標是幫助學生建立學科知識體系,培養學生良好的科學素養,提升學生后繼學習的能力。正如葉圣陶先生所說:“教師的教學,不在于給學生搬去可以致富的金子。而在于給學生點金的指頭?!蹦壳埃覀冴P于分子生物學課堂教學改革還處于不斷探索和實踐階段,除了需要不斷地提高教師自身的學科修養和科研素質外,也以“夯實基礎、拓展知識、增強能力、提高素質”[8]作為教學的目的和人才培養目標,努力在今后把教學工作開展得更加有生有色,為社會培養更多高素質創新型人才。
作者:武曉英 喬宏萍 張猛 吳麗華 郝雪峰 單位:太原師范學院
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1.1選課學生的分子生物學背景知識:
對選課學生的分子生物學背景知識的調研發現:在選課人群中,90.7%的學生缺乏分子生物學的理論背景知識(31.40%學生沒有了解,59.30%的學生了解不多),僅有不足10%的學生對分子生物學理論知識比較了解或進行過系統學習,見表1。這就要求我們在講解分子生物學技術之前,需要介紹必須具備的分子生物學基本理論知識。大于50%的學生從未接觸過分子生物學技術,有過動手操作經驗的僅為16.28%。提示我們的實驗教學要循序漸進,給學生充分的操作時間與足夠的訓練。如果能對選課人群在開課前進行初步的調研,根據其分子生物學知識背景分組授課,有望達到更好的教學效果。
1.2課程設計與安排:
我們對學生選修本門課程的動機與預期學習目標進行了調查,結果見表3。研究表明,77%的學生以掌握實驗技術作為學習本門課程的主要目標,體現出對于本課程實用性的一致要求。進一步深入分析研究生科研對分子生物學技術的共性需求,對提升本課程的實用性具有重要意義。同時,突出實驗的可操作性,增加學生動手機會、提高操作水平也是本課程的改革需要重點考慮的內容。與選課學生的預期目標對應,多數的學生希望增加動手操作的機會,72.09%的學生希望實驗準備工作主要由學生完成,15.12%的學生希望全部的實驗準備均由學生完成,體現了學生希望掌握分子生物學實驗技術全流程的急迫性。對于教學模式,以“科研設計-實施”為核心的教學方式更加受到學生的青睞,80%以上的學生認為比較感興趣這種授課方式。
2討論與建議
分子生物學技術已經廣泛應用于中醫藥各個研究領域。掌握分子生物學技術業已成為我校研究生的迫切需求,選修分子生物學實驗是其掌握基本實驗操作、提高科研素養的重要途徑之一。根據本次調查的結果,我們認為分子生物學實驗課程可以重點進行以下幾方面的改革,以進一步滿足研究生學習與科研的需求。
2.1補充基礎理論知識:
本校的研究生生源背景多樣,但以中醫藥相關專業為主。在本科階段接受的訓練中,關于分子生物學的基礎理論接觸相對較少。如果實驗課程的教學僅僅講授實驗操作步驟,難以使學生理解實驗原理、實驗操作步驟的意義,也難以讓學生具備科學分析實驗結果、改進實驗步驟的能力。因此,在實驗課教學中,在講授實驗原理、步驟方法等常規內容外,還必須深入淺出介紹實驗技術涉及的分子生物學基礎理論知識,彌補其原有知識結構的不足。根據學生分子生物學背景知識層次不齊的特點,可以嘗試通過課前調研、分班授課提高教學效果。
2.2增加動手操作機會:
由于實驗樣本和教學課時有限,一方面部分學生只是參觀別人做實驗,并未親自動手;另一方面,教師完成了大量的實驗準備工作,學生只是參與了“正式”的實驗過程。但是,作為研究生應用分子生物學技術獨立從事科研活動,實驗的準備、實施、數據分析整理的全過程都必須親自完成。為了提高教學效果,提高研究生動手能力,建議研究生參與分子生物學實驗的全過程(包括實驗準備及善后),并建議研究生每人可以獨立完成1個樣品的全程分析。
2.3鍛煉科研設計能力:
如果規范的實驗操作是獲得可靠數據的保障,那么合理的實驗設計則是獲得有意義科研數據的前提。在實驗課教學中滲透科研設計的理念與方法,同樣是實驗課程教學的重要組成部分。而教師引導下的學生科研選題設計、實驗操作方案細化可以作為實驗課程教學的重要補充,以鍛煉和提高研究生科研設計能力。探索以研究生自主選題為核心的分子生物學實驗課程教學模式,將是未來分子生物學實驗課程改革的重要方向。
3結語
小麥是世界上的主要糧食作物之一,在農業生產中占有十分重要的地位。與其它農作物一樣,由于在育種中大量使用一些相同的親本,導致栽培小麥基因大量流失,使其遺傳基礎日益狹窄、遺傳變異率低,對其產量和品質的進一步改良起著極大的限制作用。雖然在小麥的野生近緣物種中有許多改良小麥的優異基因,但將這些基因導入到普通小麥需要特定的一些技術和手段,而且效率較低?,F有栽培品種和地方品種,特別是一些特異材料,是小麥的初級基因庫,其中也含有改良小麥產量和品質所需的一些優異基因。從小麥的初級基因庫向栽培小麥中轉移基因不需要特定的技術和手段。因此,對現有小麥材料和小麥地方品種的遺傳多樣性進行深入研究和評價,有助于將其中的優異基因向小麥背景中轉移,增加栽培小麥品種的遺傳多樣性?,F代分子標記技術的進一步發展和完善,使得人們能夠從分子水平對大量材料進行深入研究,詳細揭示其遺傳多樣性。本研究利用APAGE、SDS-PAGE、熒光原位雜交技術(FISH)、RFLP、R、STS-PCR等常規和分子標記方法,對多小穗小麥新種質‘10-A’背景中的黑麥染色質及其對農藝性狀的影響、中國特有小麥地方品種中的貯藏蛋白基因多樣性、中國特有小麥地方品種群體間和群體內的遺傳多樣性及其遺傳關系、中國高抗赤霉病小麥地方品種間的遺傳多樣性等幾個方面進行研究,取得的主要研究結果如下:
1.利用APAGE、熒光原位雜交技術(FISH)、PCR和RFLP標記,對導入黑麥多小穗等性狀創制的小麥新種質‘10-A’進行了分子檢測。APAGE分析發現,‘10-A’與其他T1BL.1RS易位系一樣,含有黑麥1RS的醇溶蛋白標記位點Gld1B3。用黑麥1RS的特異性PCR引物對‘10-A’的基因組DNA進行擴增,發現其也具有黑麥的1RS染色體。以黑麥基因組總DNA作探針,用中國春基因組DNA做封阻,與‘10-A’根尖細胞有絲分裂染色體進行熒光原位雜交,結果表明黑麥1R染色體的整個短臂(1RS)易位到‘10-A’中。用25個RFLP標記進行Southern分析,進一步發現10-A的1特異性限制片段發生丟失,代之以黑麥1RS的特異性限制片段,而位于其他染色體上的特異性限制片段未發生缺失。FISH和RFLP標記同時表明,‘10-A’中沒有小麥4A-黑麥4R染色體易位。據此認為,多小穗小麥新種質‘10-A’屬于T1BL.1RS易位系。同時,本研究還對‘10-A’的多小穗改良系進行了分子檢測,發現他們均具有T1BL.1RS易位染色體。
2.對幾種鑒定小麥背景中的T1BL.1RS易位染色體的常規方法和分子標記方法進行比較發現,APAGE方法是一種快速有效的方法,最易于在小麥育種選擇中應用。
3.以來源于多小穗小麥新種質‘10-A’、普通穗型小麥品系88-1643和川育12號組配的三交組合‘10-A’/88-1643//川育12號的重組系為供試材料,選用4個RFLP標記和1個醇溶蛋白標記Gld1B3分析了T1BL.1RS易位染色體對農藝性狀和籽粒蛋白質含量、及其性狀間的簡單相關和偏相關的影響。結果表明,T1BL.1RS易位[文秘站:]染色體對小麥小穗數、每小穗結實粒數、千粒重、穗粒重、株高和籽粒蛋白質含量等幾個性狀具有顯著的影響,而對穗粒數和抽穗期的影響不大。T1BL.1RS易位系的平均小穗數、千粒重、穗粒重、株高和籽粒蛋白質含量分別比非易位系高5.0、4.6、6.4、5.7和6.8,而平均每小穗結實粒數則低6.9。從農藝性狀間的簡單相關和偏相關系數來看,一些性狀間的顯著簡單或偏相關關系僅T1BL.1RS易位系群體中檢測到,而另一些性狀間的顯著簡單或偏相關關系僅在非易位系群體間檢測到。同時,一些性狀間的簡單相關系數在易位系和非易位系群體間的差異性達到顯著或極顯著水平。這些結果表明,T1BL.1RS易位染色體不僅對小麥農藝性狀和籽粒蛋白質含量具有顯著的效應,而且對性狀間簡單相關和偏相關的程度和性質均有一定的影響。
4.利用APAGE和SDS-PAGE技術對四川白麥子地方品種、云南鐵殼麥、半野生小麥和新疆稻麥的醇溶蛋白和高分子谷蛋白亞基進行了分析。結果發現,在89份四川白麥子地方品種中,共出現35種醇溶蛋白帶型和3種高分子谷蛋白亞基組合,其中2份小麥地方品種的醇溶蛋白帶型和87份小麥地方品種的高分子谷蛋白亞基組合與‘中國春’一致。在14份云南鐵殼麥中,出現了8種醇溶蛋白帶型和3種高分子谷蛋白亞基組合。在9份半野生小麥中,出現了9種醇溶蛋白帶型和4種高分子谷蛋白亞基組合。在9份新疆稻麥中,出現9種醇溶蛋白帶型和5種高分子谷蛋白亞基,其中1份材料具有Glu-D1編碼的新亞基2.1 10.1。從醇溶蛋白和高分子谷蛋白亞基表型來看,新疆稻麥和半野生小麥的醇溶蛋白和高分子谷蛋白亞基變異最高,其次為云南鐵殼麥,而四川白麥子小麥地方品種的醇溶蛋白和高分子谷蛋白亞基變異則最低。
5.根據醇溶蛋白APAGE圖譜和高分子谷蛋白亞基SDS-PAGE圖譜,研究了四川白麥子地方品種、云南鐵殼麥、半野生小麥和新疆稻麥的Gli-1、Gli-2和Glu-1位點的等位基因變異頻率。在89份四川白麥子地方品種、14份云南鐵殼麥、9份半野生小麥和9份新疆稻麥的Gli-1位點上,分別發現14、10、14和11個等位基因;在Gli-2位點上,分別發現15、9、13和12個等位基因;而在Glu-D1位點上,則分別出現了5、5、6和8個等位基因。從等位基因出現的頻率來看,新疆稻麥和半野生小麥的等位基因變異頻率遠遠高于云南鐵殼麥和四川白麥子。從不同基因位點來看,Glu-1位點的等位變異又低于Gli-1和Gli-2位點的等位變異。
6.根據Gli-1、Gli-2和Glu-1位點的等位變異頻率計算四種小麥地方品種群體內的Nei’s遺傳變異系數。在四川白麥子、云南鐵殼麥、半野生小麥和新疆稻麥的平均Nei’s遺傳變異系數分別為0.3706、0.3798、0.5543和0.5693,表明半野生小麥和新疆稻麥的種子貯藏蛋白基因的遺傳多樣性高于四川白麥子和云南鐵殼麥。從醇溶蛋白位點和高分子谷蛋白位點的遺傳多樣性來看,這4種小麥地方品種的Gli-1和Gli-2位點的平均遺傳變異系數分別為0.5486、0.6632、0.7161和0.6770,而Glu-1位點的平均遺傳變異系數則分別為0.0148、0.1777、0.2305和0.3540,遠遠低于前者,說明醇溶蛋白位點的遺傳多樣性遠遠高于高分子谷蛋白位點的遺傳多樣性。從染色體組來看,位于B染色體組的Gli-B1、Gli-B2和Glu-B1位點的遺傳變異系數又高于A、D染色體組相應位點的遺傳變異系數,表明B染色體組的遺傳變異高于A、D染色體組。
7.利用Glu-Ax、Glu-Bx、Glu-A3、Glu-B3和Glu-1Dx5的特異性PCR引物,和位于1染色體上的γ-醇溶蛋白和低分子谷蛋白2對R標記,通過PCR的方法研究了8份四川白麥子、14份云南鐵殼麥、9份半野生小麥和9份新疆稻麥貯藏蛋白基因的遺傳多樣性。結果表明,Glu-Ax、Glu-Bx、Glu-A3和Glu-B3等4個位點的遺傳多樣性較低,而γ-醇溶蛋白和低分子谷蛋白2個R位點的遺傳多樣性較高。所有40份供試材料均未擴增出Glu-1Dx5基因的特異DN段,說明這些小麥地方品種不含5亞基的編碼基因。
8.利用14個STS-PCR的28種引物-酶組合和24個R標記對四川白麥子、云南鐵殼麥、半野生小麥和新疆稻等4種中國特有小麥地方品種群體間和群體內的遺傳多樣性進行了研究。在供試的40份材料中,11對STS-PCR引物(78.6)的16種引物-酶組合(57.1)能揭示材料間的遺傳多樣性。在28種STS引物-酶組合中,共獲得121條擴增DN段,其中32.7的片段具有多態性。在24個R位點上,21個位點(87.5 )能夠揭示材料間的多態性。在40份材料中,共檢測到83個R等位變異,平均每個位點為3.46個等位變異。
9.根據STS-PCR和R標記的多態性,計算了材料間的Nei’s遺傳相似系數,并采用UPGMA方法對其進行遺傳聚類。結果發現,STS-PCR和R標記揭示的4種特有小麥地方品種群體內的遺傳相似性均一致地表明四川白麥子和云南鐵殼麥的群體內遺傳相似性較高,而半野生小麥和新疆稻麥群體內的遺傳相似性較低。這說明新疆稻麥和半野生小麥群體內的遺傳多樣性較高,而四川白麥子和云南鐵殼麥群體內的遺傳多樣性較低。同時,STS-PCR和R標記均能將所有40份材料相互區分開。從4種小麥地方品種間的遺傳關系來看,新疆稻麥與其它3種小麥地方品種間遺傳分化較大,單獨聚為1類;而四川白麥子和云南鐵殼麥間的遺傳關系較近,但部分半野生小麥也與云南鐵殼麥間具有較近的遺傳關系。從R標記和STS-PCR標記揭示的群體間和群體內遺傳相似系數的大小來看,與STS-PCR標記相比,R標記在材料間的多態性更高,能夠揭示更多的遺傳差異。
10.在本研究中,從種子貯藏蛋白來看,‘中國春’與‘成都光頭’的醇溶蛋白帶型和高分子谷蛋白亞基組合完全一致。從STS-PCR和R標記揭示的遺傳關系來看,‘中國春’與‘成都光頭’間的遺傳相似性最高。這些結果進一步證實‘中國春’是‘成都光頭’的一個選系。
11.利用R標記對來源于貴州、云南和四川的8份高抗赤霉病小麥地方品種和4份高感赤霉病小麥材料間的遺傳多樣性進行了研究。在小麥21條染色體的25個R位點上,共檢測到74個等位變異,平均2.96個;其中21個位點(84)能夠揭示材料間的多態性。根據R標記揭示的遺傳相似性來看,雖然高抗赤霉病小麥地方品種間以及它們與高感材料‘中國春’間的遺傳相似性較高、遺傳多樣性低,但是它們與高感赤霉病的人工合成雙二倍體‘R’和意大利小麥品種‘阿勃’間具有相當高的遺傳多樣性。這些結果表明,可利用高抗赤霉病的小麥地方品種與高感赤霉病的人工合成雙二倍體‘R’或意大利小麥品種‘阿勃’之間雜交,構建分子標記遺傳分析群體,以標記其中的抗赤霉病基因。
關鍵詞:小麥,黑麥,地方品種,赤霉病,多小穗,農藝性狀,蛋白質,遺傳多樣性,APAGE,SDS-PAGE,FISH,RFLP,STS-PCR,R
TheMolecularBiologyofSomeecialWheatGermplasms
Atract
Wheat(TriticumasetivumL.)isoneofthemostimportantcroinworld.Astheothercrop,thegeneticdiversityofcultivatedwheathasbeengreatlyerodedbythefrequentuseofsameparentalgenotypesforbreedingcultivars.Geneticerosionnotonlylimitsthefurtherimprovementofyieldandqualitybutalsomakeswheatincreasinglyvulnerabletobiologicalandenvironmentalstre.Althoughtherearemanygoodgenesfortheimprovementofwheatintherelatedwildecies,theintroductionofthesegenesfromwildicestocultivatedwheatneedsomeecialcytogeneticmanipulatio.Themoderncultivarsandlandracesaretheprimarygenepoolofcultivatedwheat.Therealsohadmanygoodgenesforwheatimprovementintheprimarygenepool,andnoecialcytogeneticmanipulationwasnecearytotrafergenesfromtheprimarygenepooltocultivatedwheat.Thus,itisanimportantworktoevaluatethegeneticdiversityoftheseresources.Themolecularbiologytechniquesmakeitispoibletoevaluatethegeneticdiversityamongthewheatgermplsmsindetail.Theobjectivesofthisstudyweretodetecttheryechromatininthebackgroundofanewmultiikeletwheatgermplasm10-Aandtheeffectsofthisryechromatinontheperformanceofagronomiccharacters,todescribethegeneticvariatioofseedstorageproteingenesintheChineseendemicwheatlandraces,toevaluatethegeneticdiversityandgeneticrelatiohiamongtheChineseendemicwheatlandraces,andtoinvestigatethegeneticdiversityamongsomeChineselandraceshighlyresistanttoheadscabbyusingAPAGE,SDS-PAGE,FISH,RFLP,STS-PCRandRmarkers.Themainresultsweredescribedasfollowings:
1.UsingAPAGE,FISH,PCRandRFLPmarkers,theryechromatininthebackgroundofanewmultiikeletwheatgermplasm10-Awasdetected.APAGEanalysisindicatedthatthe10-ApoeedthegliadinmarkersGld1B3of1RS.PCRanalysisindicatedthatthe10-Aalsopoeedthe1RSofrye.UsingfluorescencelabeledtotalgenomicDNAofryeasprobesandcommonwheatgenomicDNAofChineseringforblocking,insituhybridizationshowedthatthe1RSofryewastraferredtomultisikeletwheatline10-A.Therestrictionfragmentslocatedontheshortarmofchromosome1Bweremiingandtherestrictionfragmentsof1RSwerepresentwhentheprobes,whichhavebeenidentifiedontheshortarmofthehomologousgroup1,wereusedinRFLPanalysis.FISHandRFLPanalysisindicatedthe10-Adidnotpoethe4A-4Rwheat-ryetralocationchromosome.Theseresultssuggestedthatthemultiikeletwheatline10-AcarriedtheT1BL.1RSwheat-ryetralocationchromosome.Inthisstudy,somerecombinantswithmultiikeletderivedfromatriplecro,10-A/88-1643//Chuanyu12,werealsodetected.AllofthemalsopoetheT1Bl.1RStralocationchromosome.
2.AcomparisonofsomenormalandmolecularmethodsforidentifyingandsurveyingthepresenceofT1BL.1RStralocationinwheatwasconducted.TheresultindicatedthatAPAGEistheeasiestan doftenfasterforscreeningpurposesinwheatbreeding.
3.TheeffectsofT1BL.1RStralocationchromosomeontheperformanceofagronomiccharacters,thegrainproteincontent,andthesimpleandpartialcorrelationcoefficientsamongcharacterswereinvestigatedwith4RFLPmarkersand1gliadinlocusGld1B3inrecombinantsderivedfromatriplecro,10-A/88-1643//Chanyu12.TheT1BL.1RStralocationchromosomehadsignificenteffectsonikeletnumberperike,graiperikelet,1000-grainweight,graiweightperike,plantheightandgrainproteincontent,whilenosignificenteffectsongraiperikeandheadingdatewasdetected.TheT1BL.1RStralocationlinesresultedin5.0,4.6,6.4,5.7and6.8increaseinikeletnumber,1000-grainweight,graiweightperike,plantheightandgrainproteincontentthanthenon-T1BL.1RStralocationlines,reectively.AndtheT1BL.1RStralocationlinesresultedina6.9decreaseingraiperikeletthan1Bgenotypes.SomesignificentsimpleandpartialcorrelationcoefficientswereonlydetectedwithintheT1BL.1RStralocationgrou,whilesomesignificentrelatiohiwereonlydetectedwithinthenon-T1BL.1RStralocationgrou.AndthesignificantdifferencesofsomesimplecoefficientsweredetectedbetweentheT1BL.1RSand1Bclaes.TheseresultssuggestedthattheT1BL.1RStralocationchromosomenotonlyhadeffectsontheperformanceofagronomiccharactersandgrainproteincontentbutalsohadimpactonthesimpleandpartialcorrelationcoefficientsamongcharacters.
4.UsingAPAGEandSDS-PAGEmethods,thegliadinandHMW-gluteninsubunitsvariatiowereevaluatedinSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat.In89landracesofSichuanWhiteWheat,atotalof35gliadinpatterand3HMW-gluteninsubunitscombinatiowerefounded.Intheselandraces,2landraceshadidenticalgliadinpartternwith’Chinesering’,and87outof89landraceshadthesameHMW-gluteninsubunitscombinationwith’Chinesering’.In14acceioofYuanHulledWheat,8gliadinpatterand3HMW-gluteninsubunitscombinatiowereaeared.In9acceioofTibetanWeedrace,eachacceionhaduniquegliadinpattern,and4HMW-gluteninsubunitscombinatiowerefoundedintheseacceio.Atotalof9gliadinpatterand5HMW-gluteninsubunitscombinatioweredetectedin9XinjiangRiceWheat.TheseresultsindicatedthatmoregliadinandHMW-gluteninvariatiopresentedinTibatanWeedraceandXinjiangRiceWheatthanSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.
5.TheallelicvariatioatGli-1,Gli-2andGlu-1lociin89SichuanWhiteWheatlandraces,14YuanHulledWheatacceio,9TibetanWeedraceand9XinjiangRiceWheatacceiowerestudiedbasedontheAPAGEandSDS-PAGEpatter.Therewere14,10,14and11allelesatGli-1inSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat,reectively.Intotal,15,9,13and12alleleswereidentifiedatGli-2inabovegrou,reectively.Only5,5,6and8alleleswerecharacterizedatGlu-1inabovegrou,reectively.Fromthefrequencyofaparticularalleleateachlocus,itindicatedthatmoreallelicvariatiopresentedinTibatanWeedraceandXinjiangRiceWheatthanSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.AndtheallelicvariatioatGlu-1werelowerthanGli-1andGli-2.
6.BasedontheallelicvariatioatGli-1,Gli-2andGlu-1loci,thegeneticdiversityateachlociwasinvestigatedinSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat.TheNei’sgeneticvariationindexes(H)amongabove4grouwere0.3706,0.3798,0.5543and0.5693,reectively.ItindicatedthatthegeneticdiversityofstorageproteingenesamongTibatanWeedraceandXinjiangRiceWheatwerehigherthanthatofSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.AtGli(Gli-1andGli-2)loci,theNei’sgeneticvariationindexes(H)amongabovegrouwere0.5486,0.6632,0.7161and0.6770,reectively.ButatGlu-1loci,theNei’sgeneticvariationindexes(H)were0.0148,0.1777,0.2305and0.3540,reectively.AndtheNei’sgeneticvariationindexes(H)atGli-B1,Gli-B2andGlu-B1locilocatedonB-genomewerehigherthanthoseofrelativelocionA-and D-genomes.TheseresultssuggestedthatthegeneticdiversityatGliwashigherthanthatofGlu-1,andthegeneticdiversityofstorageproteingenesonB-genomewashigherthanthatofA-andD-genomes.
7.FiveecialPCRprimersforGlu-Ax,Glu-Bx,Glu-A3,Glu-B3andGlu-1Dx5,and2Rprimersforγ-gliadinandLMW-gluteninwereusedtoinvestigatedthestorageproteingenevariatioamong8SichuanWhiteWheatlandraces,14YuanHulledWheatacceio,9TibetanWeedraceand9XinjiangRiceWheatacceio.ThePCRanalysisindicatedthatlowlevelgeneticdiversitywerefoundatGlu-Ax,Glu-Bx,Glu-A3andGlu-B3,whilehighlevelgeneticdiversitywerefoundedattheRlociofγ-gliadinandLMW-glutenin.TheecialDNAfragmentofGlu-1Dx5wasnotdetectedamongall40acceio.Itindicatedthattheredidnothavesubunit5encodedbyGlu-D1intheseacceio.
8.Using28primerset-enzymecombinatioof14STS-PCRmarkersand24Rmarkers,thegeneticvariatioamongSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheatwereinvestigated.Elevenoutof14STS-PCRprimersets(78.6)and16outof28primerset-enzymecombinatio(57.1)werepolymorphic,producingatotalof121fragmentswithanaverageof4.3fragmentsperprimerset-enzymecombinatio.At24Rloci,21Rloci(87.5)werepolymorphic,detectingatotalof83alleleswithanaverageof3.5allelesperRloci.
9.TheNei’sgeneticsimilarity(GS)indexeswithinandbetweengrouwerecalculatedbasedontheSTS-PCRandRdata.TheGSamongthegrouofSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat,revealedbySTS-PCRandRmarkers,werehigherthanthatofTibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat.ItsuggestedthatthegeneticdiversityamongTibetanWeedraceandXinjiangRiceWheatwerehigherthanthatofSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.RmarkerscanrevealmoregeneticvariatiowithinandbetweengrouthanSTS-PCRmarkers.ThegeneticrelatiohiwithinandbetweengrouwereestimatedbyaUPGMAclusteranalysisofGSmatrix.Theresultsshowedthatall40landracescouldbedistinguishedbySTS-PCRmarkersorRmarkers.TwodistinctclustersareevidentfromthematrixbasedonSTS-PCRandRdata.Thefirstcoistsofall9XinjiangRiceWheatacceio.ThesecondclustercoistsofallacceiofromSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheatandTibetanWeedrace.TheseresultssuggestedthattheXinjiangRiceWheatgroupwasgeneticallydistinctfromotherthreeChineselandracegrou,whileSichuanWhiteWheatgroupwasgeneticallyrelatedtoYuanHulledWheat.IntheTibetanweedracegroupismorediversethanSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat,withsomeacceiomorerelatedtoYuanHulledWheat.
[摘要] 生物化學與分子生物學研究生的培養,在該學科研究生碩士點的建設中占重要地位,本文對醫學院校生物化學與分子生物學研究生的培養實踐進行反思,旨在提高研究生論文質量。
[關鍵詞] 生物化學;論文質量;醫學院校研究生
[中圖分類號] G642[文獻標識碼] C [文章編號]1673-7210(2011)08(a)-119-02
Study on the degree thesis quality of biochemistry and molecular biology students in medical couege
FU Xinhua, YANG Xiaoyun, WANG Shouxun*
Department of Biochemistry and Molecular Biology, Weifang Medical College, Shandong Province, Weifang 261053, China
[Abstract] Training graduate students of biochemistry and molecular biology have an important station in biochemistry development. We reflected the practice of biochemistry and molecular biology training in medical graduate students to improve the quality of thesis.
[Key words] Biochemistry; Thesis quality; Medical graduate student
當前我國社會競爭日趨激烈,從而加大了對高學歷、高素質人才的需求,高校招生規模的年平均增長率是26.9%。在此形勢下,如何調整研究生的培養目標和教育模式,已成為各大高校研究生教育需要解決的當務之急,因此探討研究生培養目標和教育模式具有重要意義。
醫學生物化學與分子生物學研究生的培養和教育是造就高層次人才的渠道之一,如何加強對醫學研究生培養全過程的質量監控,保證培養質量,是目前高校值得研究的重要課題。其中,建立醫學院校生物化學與分子生物學研究生教學督導制度及對研究生學位論文進行質量監控,是保障培養質量的有效途徑[1-2]。
1 我校生物化學與分子生物學研究生培養存在的問題
當前我校生物化學與分子生物學專業研究生實際培養工作中,存在一些問題,主要表現在:
1.1 對研究生培養環節的監控不到位
長期以來,研究生培養多注重對結果的評價,以研究成果、畢業論文和就業狀況等來衡量研究生培養的優劣,而對研究生培養過程的監管不足。
1.2 導師對研究生培養過程的指導投入不足
隨著研究生招生規模的擴大,每位導師指導的學生數量增多,導師整體負荷增大,師生間的直接互動減少,加之導師工作忙,事務多,時間和精力投入都難以到位,以致出現一些研究生培養“放羊”現象,如課題未經論證、開題報告時間滯后、畢業論文答辯匆忙等,從而制約了研究生的培養質量。
1.3 研究生學位論文質量有下滑趨勢
招生規模擴大以后,導師壓力增大,難以保證每個學生高質量的完成學位論文,造成同年畢業的研究生論文質量良莠不齊。
2 提高醫學院校生物化學與分子生物學研究生學位論文質量的幾點思考
研究生階段的教育重在培養學生的科研能力,而學位論文能全面衡量研究生的綜合水平。其中,論文選題和開題的嚴格把關是學位論文質量管理的一個重要方面,對保證和提高學位論文質量至關重要[3-4]。本文分析了醫學院校生物化學與分子生物學碩士學位論文各環節存在的問題,提出了加強其質量監控的具體措施。
2.1 美國研究生教育模式
美國研究生教育在世界研究生教育中占重要地位,19世紀以來,美國以培養大學教師和高水平研究人才為研究生教育目標。研究生教育便擔負起培養各學科高級研究人才的任務。從20世紀70年代至今,美國研究生的教育質量不斷提高,美國研究生教育始終保持較高的整體質量、宏觀質量和體系質量[3]。
目前美國研究生教育的評估力量主要來源于社會和高校自身,且以社會評估為主。內部評估遵循“寬進嚴出”的原則,從招生、課程學習、科學研究、中期考核、考試、論文寫作、答辯等方面進行質量控制[4]。美國通常采用高校(系、科)評分的方法評價高校質量,通過評價高等院校的實際辦學水平及在大學群與社會中的相對地位來促進其質量提升。培養過程有規范性要求,并嚴格按計劃和程序實行淘汰[5]。
2.2 提高我國醫學院校生物化學與分子生物學研究生論文質量的建議
根據我國的研究生培養目標,研究生應當具備從事科學研究和獨立承擔專門技術工作的能力。研究生教育規模迅速擴大,質量問題日益凸顯,引起教育界及社會各界的關注[6]。質量管理系統的功能是對高校研究生培養質量保障系統的具體組織與執行,它直接決定了研究生培養質量保障系統功能的發揮。
2.2.1 研究生培養中期考核培養過程的督導包括導師遴選、培養條件、培養方案、課程設置等的監督、檢查,重點是中期考核。實施中期考核是研究生培養過程的重要環節,中期考核未達標者,可給予一定形式的警示,令其限期達標。
2.2.2 對生物化學與分子生物學培養方案與研究生培養計劃的審查與督導審查與督查是督導工作的重點。一方面對其培養方案進行審查,另一方面查閱所選學位點的研究生培養計劃,重點審查其培養目標是否合適,課程設置與安排是否合理等。
2.2.3 加強教學與管理研究生部加強學籍管理、宏觀管理、質量檢查與評估等工作,全面監督課程設置、教學實施、成績考核、論文評審、學位答辯等工作。
2.2.4 學位論文質量監控是重中之重學位論文監控包括開題報告、論文把關、質量評定、論文質量等級及學位授予。督導的重點是檢查畢業論文質量,進一步完善論文“盲審”制度能更好地確保畢業論文質量。①開題報告質量監控:開題報告是提高論文質量的重要環節。開題報告重點檢查文獻是否滿足論文課題的要求、有無書面報告書等。中期的學術報告或階段總結重點檢查論文進展情況、后期計劃、存在問題及指導小組人員的評議意見,以促進論文質量的提高。②學位論文質量監控:研究生學位論文水平是評估研究生質量的重要指標之一,必須加強對研究生學位論文的質量監控與督導。學位論文的質量監控重點是檢查論文質量,協助研究生部對論文進行質量抽查,將該部分論文送予外校專家進行雙盲審查,查閱專家評審意見,并參加論文答辯會,提出意見,供導師、管理部門參考和質量抽查,從而保證論文質量。
2.2.5 開展對生物化學與分子生物學導師的督導工作著重從研究生的課堂、教學、文獻綜述、開題報告、論文中期檢查、學術活動、學術交流、學位論文質量與論文答辯等方面對導師工作進行督導檢查。
本文通過對生物化學與分子生物學專業研究生培養過程存在問題的分析,圍繞加強研究生培養過程管理、全面提高研究生培養質量,從控制的重點、手段和主體等方面提出了進一步實施研究生培養質量監督控制的相關措施,以期對研究生培養工作有所裨益。
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