基因工程基本原理范文

导语：如何才能写好一篇基因工程基本原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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纵观我国现阶段的发展现状，了解到各个行业的发展都离不开电力工程的支持，以为人们提供基本生活需求，为商务运作与工业化生产等提供相应的电力服务。我国地大物博，需要的电力工程数量很大，这势必会耗费大量的成本，为严格控制电力工程成本，实现对资源的高效利用，应重视电力工程成本预算工作，及时减少超概预算问题的发生，以防止对电力企业的经济构成威胁。为此，在本次研究中，针对电力工程成本超概预算原因及控制措施展开了分析与探究。

关键词：

电力工程；超概预算；原因；控制

在电力工程体系中，成本概预算问题十分重要，其直接影响着电力工程的实施价值与社会地位，且该项工程具有复杂性的特点，其涉及的范围也比较广，任何因素的波动，都会对电力工程的经济效益构成威胁，极易导致超概预算问题的发生，制约着企业在电力工程建设上的经济效益。在电力工程项目执行过程中，导致成本超概预算问题发生的原因很多，为从本质上缓解超概预算问题，必须从超概预算的原因着手，采取一系列的措施来应对此项问题，以将工程成本控制在一定范围内，继而全面提高电力工程成本控制水平。

1电力工程成本超概预算发生的主要原因

1.1概预算编制问题

电力工程建设需要一定的材料支撑，材料是构成整个电力工程系统的重要元素，且这些材料价格会跟随市场环境产生波动，工程概算书与开支数额很难一致，特别是一些主打性材料发生价格波动，就会产生极大的价格差额，就容易滋生超概预算问题。

1.2设计变更问题

对于电力工程而言，工程建设之前需要开展工程设计工作，但是由于设计师未深入到施工基地的环境中进行探查与勘测，盲目的开展设计工作，制定设计方案，但是，在后期电力工程建设之中，由于受到多种因素的影响，不得不进行设计变更，势必会对工程成本形成威胁，进而引发诸多的超概预算问题，成为当前需要注意的重要问题。一旦发生设计变更问题，部分工程量则需要变更，在此过程中会耗费一定的人力、物力、财力等，最终会产生额外的费用，进而超出前期的概预算额度[1]。

1.3工程审计问题

在电力工程项目执行过程中，若审计不到位，会对工程成本形成威胁，成为当前需要注意的问题[2]。在审计时，若安排不科学，审计的时间过于集中，会大大加重审计人员的审计任务，审计工作无法定时、保质保量的完成，严禁草草了事，这样会严重威胁工程审计效果，进而影响工程取费的基本标准。在电力工程成本部分审计时，为了尽快完成审计工作，上级部门时常会从下级部门抽调非专业性的审计人员，运用此种方式，会让整个审计工作流于形式，进而会对工程审计质量构成影响。在审计工程结算部分时，很难在控制质量的条件下实现对工程概算、设计、施工阶段等的全面审计，会让成本控制工作变得更为艰难。

2电力工程成本超概预算问题的控制措施

2.1优化工程概预算编制体系

为降低电力工程成本超概预算问题的发生概率，前期必须要必须做好工程概预算编制工作，这成为工程造价控制的一项重要内容[3]。为及时克服浪费、保守等问题，设计者应及时与概预算人员展开密切联系，充分结合设计的相关任务书来进行投资与估算，实施技术经济比较，在控制质量的条件下实现对电力工程成本的合理化控制，实现对概预算人员的素质教育。首先，应加强对概预算人员的业务培训，定期开展学习与进修活动，以求在后续成本超概预算上获取更高的经济价值；其次，应及时拓宽概预算人员的知识面，设定更为规范性的管理办法、编制策略、工程标准、材料价格区间等，且在机械设备、材料价格计算上都要充分符合国家政策与法律规定，要求工作人员还要具备足够的建筑工程学知识、电气工程知识、机电设备金属结构、材料交通运输知识等，以求达到更为理想、科学的超概预算控制效果。新时期，开展工程概预算编制工作时，应充分结合工程概算定额问题，意识到材料价格、机械设备价格等与定额间所形成的影响与问题，为做好材料价格区间的预测，要及时把握当前的宏观调控政策，了解市场行情的实际变化趋势等，进而把握好市场的发展走势，科学编制超概预算方案，这会对工程成本达到一定的控制效果。

2.2完善电力工程设计工作

对于电力工程成本控制而言，设计工作很是关键，其是控制成本的重要前提。因此，为降低成本超概预算问题的发生概率，应及时完善与优化工程设计工作，降低工程设计风险，防止发生设计变更问题，以避免产生额外的支出。为应对当前问题，应加强对工程设计的管控，制定科学、有效的设计方案，及时处理好设计招投标问题，将技术性因素与经济性因素考虑其中，以达到理想的超概预算效果。选择设计方案时，应货比三家，从多个角度出发实现对技术经济的把握，优化设计整个环节，以求最大程度上降低工程造价，进而防止超概预算问题的发生[4]。此外，为防止设计方案变更，前期应加强对设计方案的价值评估与审核，实施设计方案会审工作，对设计方案中所存在的不足与缺陷进行优化设计，以求最大程度上控制成本。为强化对设计方案的控制，还应全面推行整个限额设计方案，及时约束与规范设计人员的经济行为，在控制电力工程质量的基础上，将整个设计方案限定在一定范围内。在设计额度控制上，应充分结合工程项目的实况来合理分配投资额。限额设计的实施，不可一味的节约投资资源，还要遵循科学、规范、实际的理念，对整个工程进行科学而高效的设计，以求最大程度上控制设计成本。

2.3科学规范招标过程

实施电力工程招投标工作时，主要涉及到设备与材料采购招投标、施工招投标两个部分，建设方运用招投标的方式来v选择合适的材料供应商或施工方，进而可满足项目的投资需求，还可实现对项目质量进度的管控，利于促进电力工程的高效运行。实施招标工作时，必须要遵循公平、公正的基本原则。招标工作开展之前，必须要对施工方、材料供应商等的资质进行严格审查[5]，还要开展实地考察工作，以防止违规投标、转包等情况的发生，这会对项目成本控制构成严重威胁。相较于一般建筑安装工程，电网建设对施工人员的专业技术与技能要求很高，同时，对安装精度的要求也十分高，若在施工时出现小的失误或操作差错，会引发电网安全事故。

2.4加大审计力度

为实现对电力工程成本的科学性控制，降低超概预算问题的发生概率，应加大对电力工程运行的审计力度，对工程项目资源实施动态化跟踪与管理，立足于工程项目的前期、中期与后期，这是处理超概预算问题的一种有效途径。项目实施的初期阶段，应对设备类型、概算、投资估算与设计方案等进行全方位的审查；项目实施中期，也就是施工阶段，应对材料采购、进度款拨付情况与设备购置等过程进行跟踪式审查与管理，以求为后期工程成本审计提供重要依据与条件。审计电网工程时，应强化对工程量的审核，结合前期的工程量清单、合同资料等对工程量施工情况进行比对，保证工程量核算的精准性与科学性。在结算审计工作实施时，要对审核分项、项目单价、取费流程等的科学性进行审查。为保证审计工作质量，还要充分结合工程项目的实际情况、工作量等因素，来增设审计人员，还要加大对审计人员综合素养的定期培训，及时对工作人员的审计能力进行全面考核与测试，通过考核者才可担任审计职务，以便提高审计质量与审计效率，为电力工程成本控制工作提供条件。

3结束语

综上所述，为保证供电企业的经济效益，必须从起初的电力工程建设方面着手，采取一系列的手段来控制工程成本，实现对工程成本资源的高效利用，成为当前需要注意的一项关键性问题。电力工程成本概预算控制工作具有系统性与复杂性，其存在于电力工程运行的各个环节，可见，加强对每个阶段概预算的控制很是关键。新时期，为降低供电企业的经济损失，将有限的资源发挥出更大的经济价值，应强化对工程建设成本的科学性控制，优化概预算编制体系，重视设计部分控制，科学控制招标过程与审计工作，以求最大程度上提高企业经济效益水平。

参考文献：

[1]吴保恒.电力工程成本超概预算原因及控制措施[J].通讯世界，2014，24：246-247.

[2]邓莎莎.浅谈电力工程成本超概预算原因及控制措施[J].经营管理者，2015，16：313.

[3]焦钢.电力工程成本超概预算的原因及其控制措施[J].广东科技，2014，16：48+47.

[4]洪苗.电力工程成本超概预算原因及解决措施[J].经营管理者，2015，35：377.

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关键词：公路工程；成本管理；问题；原因分析

中图分类号： X734 文献标识码： A

公路工程是城市之间、乡村之间乃至城乡之间物质运输和人员流动的重要交通形式，其作为我国经济发展的基础性设施，在改革开放后的30年工程建设中已初具规模。尤其在近五年的建设过程中，公路工程建设在中小城市建设领域取得了实质的飞跃。但公路工程建设在项目管理方法上，同欧美等发达国家间仍存在不小的差距。在市场经济制度的环境条件下，公路工程施工企业为取得更大的经济效益，必然会降低利润并压低造价以承接更多的公路工程施工项目。但在公路工程施工项目管理过程中仍存在较大问题，尤其是施工项目成本管理方面存在的问题亟待解决。

一、公路工程施工项目成本管理的重要性分析

工程项目施工管理在施工企业、施工项目中的重要性不言而喻，公路工程施工项目成本管理在项目管理中也占据着非常重要的位置。在市场经济的环境条件下，对工程项目施工管理技术提出了更高的要求。进入21世纪以来，旧有的计划体制仍未完全去除，受此影响，绝大多数公路工程施工企业都没有探索出一个完善且科学有效的项目工程施工成本管理办法，这不仅会影响项目施工的顺利进行，还直接影响了公路工程施工企业的综合效益。

（一）公路工程施工项目成本管理有利于控制公路工程施工成本

做好公路工程施工项目成本管理工作在一定程度上能有效保证公路工程施工建设的顺利进行，同时，可及时发现工程建设中出现的问题并采取相应的处理措施，以避免施工建设过程中的不必要损失，降低公路工程施工成本。

（二）公路工程施工项目成本管理有利于提高公路工程建设的综合效益公路工程施工项目成本管理和公路工程施工管理目标的顺利实现关系密切，项目管理目标可直接影响公路工程的施工成本。由此而言，只有加强公路工程施工成本管理工作，才能切实有效的保证公路工程项目进度，保证公路工程的交付时间，进而进一步提高公路工程项目建设的综合效益。

（三）公路工程施工项目成本管理有利于保证公路工程建设的顺利进行公路工程项目建设投资项目多，投资规模大且工程周期长，为确保公路工程项目建设的顺利进行并在一定程度上保证其经济效益就必须制定合理的项目成本管理计划，并保证该计划的顺利执行。当然，在公路工程施工建设过程中一旦忽视其成本管理工作，必然会导致公路工程施工项目进度的延后，进而影响施工项目的质量及其综合效益。

二、公路工程施工项目成本管理存在的问题及原因分析

（一）公路工程施工企业缺乏强烈的竞争意识

自改革开放以来，我国公路工程施工企业都以国有制形式存在，在工程项目施工管理过程中往往不注意成本及利润等问题而更加关注施工质量与进度。公路工程施工企业不需担心激烈的市场竞争及生存及发展问题，在此基础上，逐渐养成了施工企业竞争意识淡薄的状态。随着经济体制的转变及国有体制的改革并综合考虑其他因素，公路工程施工企业的市场竞争压力增大，为了企业及其员工的生存和发展，公路工程施工企业在充分理解市场经济制度的基础上，也要了解自身及其竞争对手的实力与水平，以工程项目建设为中心，培养并提高从业人员尤其是项目管理人员的竞争意识。在现有市场竞争条件下，施工成本管理工作的好坏将直接影响项目建设的紧急效益，甚至影响到施工企业的发展。虽面对沉重的竞争压力，部分施工成本管理人员仍缺乏对市场环境的基本理解，对自身能力过度自信，对施工建设过程中所需材料的市场价格一知半解，一旦遇到较大的市场变化，在没有充分心理准备与技术积累的前提下，极有可能无法完成项目管理工作，间接增加施工项目管理成本，而上述问题都是由于施工管理工作人员缺乏竞争意识所引起的。

（二）公路工程施工企业缺乏完善的成本管理体制

公路工程管理体制是公路成本管理工作的表现形式。公路工程项目施工成本管理涉及诸多方面，因此其极其需要一套科学合理的公路工程成本管理体制。在现阶段的管理体制下，项目成本管理的规章制度还远达不到规范化程度，从某种程度上而言，现行的公路工程项目成本管理制度没有明确的责任及分工，而是简单的将公路工程项目成本管理责任笼统的由项目成本管理主管负责，从而在一定程度上造成成本管理工作落实不到具体人或者部门。此外，在成本管理工作的具体过程中，往往缺乏切实有效的奖惩制度，从而不能有效调动施工人员对管理工作配合的积极性，也就不利于管理工作的落实及成本控制工作的实施。在个别项目的施工管理工作中，施工企业制定的规章制度没被严格执行甚至沦为摆设。出现上述问题的原因，究其根本，一是项目施工管理对成本管理工作没有引起足够重视，错误的认为成本管理工作没有必要，而仅仅将规章制度视为摆设；二是成本管理工作中制定的规章制度与事实严重脱轨，严重的丧失了其操作的可行性，从而遭到施工人员及管理人员的抵制。

（三）公路工程施工企业缺乏整体性认知和控制方法

公路工程施工项目成本管理工作贯穿施工的整个阶段（施工准备阶段、施工阶段、工程竣工验收阶段和交付及工程保修阶段），其包括事前、事中和事后控制。在传统的施工成本管理观念的影响下，绝大多数公路工程施工企业在进行项目成本管理时仅仅针对施工成本控制，造成项目成本管理的片面性；也有部分施工企业由于缺乏全局性的认知，无法系统的对施工成本的发生和形成过程进行科学的分析，也就无法把握项目成本管理的重点，而往往会忽略掉公路工程施工准备阶段、竣工验收阶段及保修期期间发生的施工成本，进一步加剧了公路工程施工项目成本管理工作的难度。当然，施工项目成本管理工作也不意味着不停的降低工程项目的施工成本，其成本管理工作的前提是必须有效保证公路工程项目施工的工程质量。一旦成本管理工作忽略了工程项目的总体质量，其管理工作也就失去了意义。公路工程施工项目成本管理工作决不能局限于追求项目工程的个别利益而忽略了总体利益，当然局部工程的成本管理也是整个项目成本管理工作的一部分。

（四）公路工程施工企业不重视外部环境的影响

在现有条件下，随着我国改革开放的不断深入，有利于公路工程施工企业的外部环境也在逐渐形成，一些政治经济方面的利好政策相继出台。在此背景下，公路工程施工单位面临前所未有的机遇和挑战。在现阶段，如何抓住相继出台的利好政策是公路工程施工企业成本管理工作的重点，只要抓住机遇必然可以在竞争愈加激烈的国内市场占有一席之地。综上所述，为提高公路工程施工企业的经济效益，必然需要施工企业充分探讨及研读市场经济条件下的外部环境。在实际工作中，施工企业对施工项目的成本管理工作都是以企业的自身角度为出发点的，施工企业很少对外部环境因素做过多的考虑，这对科学的管理施工成本是极其不利的。国家制定的种种经济政治政策肯定会对施工企业的成本管理工作带来一定的影响，但如何利用国家政策中的有利方面，规避政策中的不利影响是降低施工企业项目管理成本的重要因素之一，其对企业经济效益带来的正面刺激往往不可忽略。

（五）公路工程施工企业成本动因分析不合理

结合工程实践和笔者的工作经验发现，部分施工企业在进行项目成本管理工作时，对施工过程中造成成本变化的原因都不敏感。在成本管理工作中往往不去纠查造成成本费用变化的原因及其合理性，从而使项目成本管理的效果大打折扣。长期以来，项目成本管理工作往往只重视直接管理费（包括人工费、机械费、材料费）的管理工作，而对工期、质量、安全成本等其他间接成本费不予考虑。这就导致了有些公路工程施工企业在项目成本管理工作中只停留在表面功夫，而忽略了成本控制与变化的深层原因。导致诸多影响成本的内在因素被理所当然的忽视掉，最终使项目成本管理工作的难度大大增加。

（六）公路工程施工企业成本管理方法不科学

各个公路工程项目都不尽相同，为了跟上我国经济发展的节奏就要求公路工程施工企业形成自己一套科学有效的成本管理办法。就现阶段我国施工企业的成本管理现状而言，多数施工企业有人采用或沿用一些传统的甚至过时的施工成本管理办法，其并未形成自己的一套科学有效的成本管理方法。部分企业的施工成本管理还停留在仅仅分析事后成本等一些简单的成本管理办法，并未将项目成本管理贯穿于施工的各个阶段，其事前、事中、事后分析几近于无。当然，一些国有大中型施工企业也开始采用国际上较为先进的项目施工成本管理办法，如ABC分析法、量本分析法等，但是其往往仅作表面的分析与计算而忽略了对方法本身的理解与运用。此外，部分施工单位的项目成本管理工作的操作方法远远落后于时代，缺乏必要的信息化系统的集成与应用。这必然导致项目成本管理工作在信息的准确性和及时性方面的不足，从而导致项目成本管理工作的有效性，在工程实践中应予改正。

结语

公路工程施工项目成本管理工作的系统性与复杂性不言而喻，其技术难度也普遍较高。在公路工程施工项目管理过程中，仍存在较大问题，尤其在施工项目成本管理方面，因此公路工程施工项目成本管理问题亟待解决。在今后的公路工程施工建设过程中，广大管理人员需正视公路工程施工项目成本管理工作中存在的问题，分析其原因并采取必要的政策以解决难题。只有这样，才能有效的控制公路工程施工建设，提高公路工程建设项目的综合效益。

参考文献

[1]迟春波. 公路工程施工项目成本管理研究[D].哈尔滨工程大学,2008.

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【关键词】实验教学生物技术制药

生物技术制药是一门集生物学、医学、药学基础理论和先进技术为一体综合性学科,同工业生产联系紧密。自1971年世界第一家生物技术制药公司(Cetus)成立至今,现代生物技术制药已走完了近四十年的路程,已有近百种生物技术药品陆续完成临床试验,投产上市。二十一世纪又将是生物技术制药蓬勃发展的重要历史时期。但是,同生物技术制药产业形成巨大反差的是生物技术制药的基本知识普及较差,教学活动相对滞后。虽然国内已有数十家高校开展生物技术制药课程,普及相关的基本知识,培养生物技术制药专业人才,但是教学效果并不十分令人满意。造成上述问题的主要原因是由生物技术制药学科本身的特点所造成的。生物技术制药是一门综合应用学科,实验技术所占比重较大。而相关技术,像分子生物学、免疫学、药物化学等基本技术已在上述学科教学中有所涉及。这就造成相应的实验技术在生物技术制药教学中的脱节。学生相关的基本技术已经了解,但是同生物技术制药的具体内容联系不上,更无法谈到后期的产业化应用。所以,在生物技术制药教学中应该重视实验教学,在实验教学中应该重视同药物生产的联系。为了实现上述目标,我们可从如下方面着手。

1理论教学中强调相应实验方法的基本原理、影响因素及注意事项

生物技术制药是一门应用学科,所以在理论教学中也要体现“实用”这个原则。生物技术制药主要分为基因工程制药、抗体制药、酶工程制药以及后期的发酵工艺和纯化工艺。由于是一门产业化的综合工程,所以涵盖内容多、涉及面广,每个分支工程都可以作为一门独立学科。在实际的教学中,对于刚刚入门的大学本科药学专业学生,让他们在较短时间内掌握一门制药工艺的基础理论和基本技术不切实际。所以在实际教学中,我们可以从浩如烟海的基础理论中精选出同各种主要工艺密切联系的实验方法作为教学重点,结合多媒体手段主要阐述相应方法的基本原理、影响因素及注意事项。比如讲述基因工程制药的基础知识时,我们可以重点讲述基因工程制药的基本原理、影响因素及注意事项。其基本原理可以用分、切、接、转、筛这五个字进行概括,简单明了、便于记忆。同时结合动态的flash课件加深学生的感官印象,便于理解。学生会在短时间内对基因工程制药的基本原理有一个简明的概念。当讲述基因工程制药的影响因素和注意事项时,我们可以联系平时药物的生产过程。比如阐述诱导程序对基因工程药物产量的影响时,我们可以介绍工业生产中采用高热气体瞬时升温,这样可以避免大量热休克蛋白的产生,利于提高目标蛋白的产量和后期纯化。同时结合常人洗澡时,高温造成体内热休克蛋白增加这一事实加深学生的理解。这样既可以使学生从浩如烟海的枯燥理论知识中摆脱出来,增加学生的学习兴趣,还可以为后期的实验教学做好铺垫,一举两得。

2实验教学前预习已往的实验技术

预习是诸多教学中的基本环节,生物技术制药实验教学中的预习尤其重要。由于生物技术制药所涉及的很多技术,比如分子克隆操作、杂交瘤制备、细菌发酵培养等都是分子生物学、免疫学或者细胞生物学的基本技术,所以在生物技术制药的实验教学中其基本原理和基本技术将不会赘述。但是很多学生对其相关内容掌握不够,这就造成在讲述生物技术制药实验时,学生对以往知识未免生疏,而对新知识又疏于理解。所以在进行生物技术制药的实验教学前,应该对以往学过的相关技术的基本内容进行简要复习,巩固学生对相关知识的理解,同时也起到导课的作用,利于后续药物生产相关实验教学的开展。比如当讲授发酵工艺这一部分时,我们可以预先复习一下细菌的基本特性、生长周期、生长代谢特点等一系列微生物学知识,这样既引起学生的共鸣、复习以往知识,还可以很自然的过渡到发酵工艺学教学部分,讲述发酵工艺学的基本原理以及诸多对细菌发酵的影响因素。可见预习对生物技术制药的实验教学至关重要。

3重点学习同各种制药工艺密切相关的实验技术

同理论内容一样,生物技术制药涉及的实验内容同样庞大。在平时的实验教学中同样需要精挑细选,重点突出。介绍每一分支的制药工艺时,精选1到2个主干的实验技术,这样既为学生理清生物技术制药实验教学的脉络,还可以使绝大部分学生在有限的教学时间内对生物技术制药的实验操作有一基本了解,达到教学目的。而素质较好的学生还可以此实验教学为主干,继续进行扩充学习。

4注意各种实验在生物技术制药中的横向联系,相互结合

实验教学的最终目的是为了加强对相关知识的理解,从而更好的应用于实践。而实际的生物制药往往是众多生物制药技术的有机结合,单独的一门技术无法完成从药物生产到后期的鉴定这一综合过程[4]。这就需要我们在掌握各种实验技术的基础之上,了解各项技术的适用范围、优势和劣势,从而能够在实际的药物生产过程中将各项技术有机结合、灵活应用。这一概念我们在实验教学之初就应灌输给学生,使他们在掌握知识过程中有针对性的思考,去发现问题、解决问题,加深对知识的理解。比如进行生物药物纯化工艺的实验教学时,我们重点介绍各种纯化技术的原理、适用条件以及操作技术,同时提醒学生高质量的纯化效果需要各种纯化技术的有机结合。常规实验教学完成之后,我们将会增加各种纯化技术的结合应用这一部分。让学生合理应用已经学过的各种纯化技术设计实验,分离相同的目标蛋白。最后对比不同设计方案的纯化效果,组织学生进行讨论。这样既能培养学生的动手能力和统筹能力,又能加强学生对相关纯化技术的理解和应用,使其在未来工作中更有竞争力。可见各种实验技术的相互结合是生物技术制药从实验教学到实际应用的一个重要环节,是培养学生实际动手能力的一个必备手段。

总之,生物技术实验在生物技术制药教学中占有十分重要的地位,通过突出理论教学中的实验内容、预习已知的实验技术、重点学习制药工艺密切相关的实验、以及加强各种实验技术在生物技术制药中的相互结合等多种方法,可以达到培养基础牢、素质高、能力强的生物制药专业人才的目的。

参考文献

[1]彭俊文,蒋铭敏.生物技术药物的研究开发与产业化现状及前景[J].生物技术通讯,2004,15(2):201-203.

[2]金晶,许东晖,梅雪婷,许实波.生物技术制药教学的改进[J].药学教育.2006,22(4):36-38.

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关键词：微课；翻转课堂；《基因工程》

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0189-02

基因工程已占据科学发展的核心位置，涉及面比较广泛，包括基础医学、临床医学、生物化学等的各个领域，为科研工作的研究奠定了良好的基础。其中不乏学生对基因工程的疑惑，在《基因工程》教学中学生很难进入深层次的思考，对一些抽象的问题捉摸不透或难以理解，其中最主要的原因在于《基因工程》课程较为枯燥、难度较高，涉及面比较广泛。

2008年，美国教学设计师David Penrose首创了“微课（Micro- Lecture）”的概念。微课程简称微课，以微型教学题材为主要的教学方案，教师针对各个学科的重点、难点、疑点、考点和教学主题、实验、任务等而设计开发的一种新型的网络教学视频，具有一定的情景化模式。[1]。翻转教学（Flipped classroom）模式是近年来一种新型的教学模式，是以网络技术和多媒体技术为一体的结合性网络教学模式。翻转课堂改变了传统教学中的师生角色，以现代教育技术为依托，对教学的规划和模式形式进行了重新规划，把知识传授和知识内化进行相互转化，实现了对传统教学模式的突破[2]。课外接触课程是学生对学习的新材料的补充（通常是阅读文献或观看视频讲座），然后充分利用课堂时间把关键性问题解决掉，讨论知识的内化。翻转课堂的主导性意义是从被动学习转向主动学习。主动学习是激发学生的专注性和统一性，强调学习过程中学生的手脑并用，而不仅仅是“听”，重点发挥学生在课堂教学过程中的学生角色。

高等教育翻转课堂研究始于20世纪90年代，哈佛大学教授把学习分为知识内化性教育和知识传递化教育两个步骤，可通过课堂上的互助教学方法来进行[3]。由Salmankha创立的可罕学院（Khan Academy）是实施翻转课堂的成功案例。现在教师可以充分利用免费的可汗学院平台教育实施，在翻转课堂进行实践性的教学模式。翻转课堂的学习模式已经被各个院校、各个学堂所应用。翻转课堂正改变着传统教育教学模式。

1.微课和翻转课堂应用于《基因工程》教学的总体思路：根据总体教学目标把课程分解成相应的微单元。在微单元内选取20个微课点（椭圆形内为微课点）。以这些微课学习框架为基础，设计翻转课堂教学模式流程。

2.微课和翻转课堂应用于《基因工程》教学的具体方案：根据基因工程各项类别数据研究表明，通过20个视频辅助教学使学生确立基因工程概念和翻转课堂进行辅助教学，了解基因工程的基本原理和基本步骤。微课内容涵盖基因工程的主要知识点。知识点的选择注重前沿性、综合性、实践性、联系性，内容具有内在逻辑联系，提纲举目，便于学生把握基因工程的知识精华，深刻理解基因工程的基本原理，把握重点，攻克难点。采用“微课”方式进行“三位一体”翻转教学，进行知识全方面的普及。将“翻转课堂”带入到《基因工程》课程当中，让实际教学与翻转教学进行有效的结合，做到课前准备、课上内化和课后练习三位一体的关联教学。《基因工程》是将教学研究和科研相结合的一门理论性较强的课程，领悟基因工程内在的含义，掌握基本技术指导，是学习这门课程的必然要求。根据“翻转课堂”的教学理念，“三位一体”教学的具体实施方案如下。

（1）课前准备阶段。教师应该把《基因工程》教学课程中的重点和难点突现出来，以确定微课的相关内容和教育方式，完成微课设计。要充分考虑基因工程的相关问题和指导，采集“微课”资源并录制。将重点理论知识采用微模式进行展现，内容简单、清晰，尽量将抽象问题简单化。

（2）课上内化阶段。课前准备阶段学生将疑难杂问标记出来，课上进行解决方案。解决问题的方式可以通过小组讨论、教师提问等。通过这种方式可以让学生积极参与其中，锻炼了学生主动思考问题和自我解决问题的能力，让学生由被动学习转为主动学习。

3.微课和翻转课堂应用于《基因工程》教学的意义。随着网络技术的迅速发展和互联网的知识普及，加上最近几年来分子生物学的知识传播，基因工程的研究已显得十分重要。传统的模式已不适应基因工程最主要的教学需要了，因此需要寻找一种新的《基因工程》教学模式来填充传统模式的不足，研究出适应新形势下的教学方案是非常必要的。

（1）有教学资源的共享化。有效的利用网络资源可以让翻转课堂备有足够的教学材料，这是翻转课堂的优势之一，让学生能够主动去了解最新的信息，可以开拓学生的视野，紧跟学科的前沿动态。当前，网络上已经具备了足够丰富的教学资源和方案，如各个大学的公开课等教学机构的教学视频等。教师可以将这些网络资源进行整理，为学生所用。

（2）培养学生自主学习的能力。在传统课程中，教学方式还是以教师讲解为教育主体，学生的核心地位不明显。翻转课堂是利用课余时间让学生进行操作，学生利用教师提供的资料进行自主的学习和提问、问题的解决、任务的完成。这不仅提高了学生的自主学习能力，也为学生全方面发展奠定了良好基础，并且以多角度、多方式进行考核。

（3）教师进行个性化教学。在微课群构建《基因工程》整体框架的基础上，将不同学生反映的难点、学科进展、新知识点、科研应用等内容逐步扩充和更新，及时反映于每个微课群中。这样既能有机整合必备知识，又能避免零散知识点的碎片化。在翻转课堂实施过程中，学生可以根据自己的情况合理地观看视频；在课堂上，教师有义务对学生进行具体项目的指导。这些都有利于学生的个性化发展。

（4）增强学习互动性。在翻转课堂上，师生之间、生生之间有更多面对面的沟通活动，这样教师与学生共享彼此的见解、知识和思路，达到教学效果，也为学生培养良好的人际交往关系提供了机会。学生在课前要学习基础知识，即完成知识传递运输的部分。因此，课堂上的核心教学教师把课余时间的知识系统进行知识内化，把对知识点中易混淆、易误解的部分进行进一步的讨论和学习。采用“微课”方式进行“三位一体”翻转教学的宗旨在教学实践活动中实现了信息技术与课程的深度融合，促进师生学习的互动与配合，促进教学质量的提升。

（5）学生拓展提高实践能力。将制作好的“微课”学习资源上传到网络教学平台，可进行在线讨论和疑难的解决等信息化学习环境，有利于进行学生的交流和互动。可通过学生观看微视频，组织学生参与在线答疑、讨论等环节完成教师所布置的教学任务，实现知识或技能的相结合。这个过程是将传统教学体系中教师把教学内容放到课前学习并让学生自主完成。相比传统课堂，在翻转课堂上学生有更多的时间自己动手解决问题，自作能力得到训练。在教师、同学的共同配合下，学生可以多做练习，完成更多实际操作问题从而提高实践能力。

参考文献：

[1]Bently A M，Artavanis S，Tsakonas S，Stanford J S. Nanocourses：a short Course format as an educational tool in a biological sciences graduate curriculum [J]. CBE Life Sciense Educadition，2008，7（2）：175-183.

[2]Prince，M. Does active learning work？ A review of the research [J]. Journal of Engineering Education，2004，93（3）：223.

[3]Mazur，E，Farewell，lecture[J]. Science，2009，323（1）：50-51.

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）

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关键词植物;抗病基因;基因工程;原理;目的基因;转化方法;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

随着世界人口的迅速增长，粮食问题已成为人类生存的关键问题。有专家预测，到2050年，全球人口总数将膨胀至90亿[1]。剧增的人口将给为人类提供粮食的农业生产带来严峻的挑战。众多学者为提高作物产量作了许多努力，也取得了很大成果。但是，长期以来，因病菌侵染而造成的作物产量损失也是巨大的。当前，防治病害的主要策略是改进栽培措施和施用化学杀菌剂。但这只能从一定程度上控制病害的流行而不能从根本上解决问题，而且化学药剂所带来的环境污染和病原抗药性生理小种的形成等问题也给病害防治造成了更大的障碍。

自上世纪90年代以来，分子生物学理论和技术的不断发展完善，使人们能够从分子水平上研究植物与病原菌的相互作用机制，植物基因工程的兴起更是为病害的控制提供了更广泛的选择余地。基因工程被认为是一项能为人类提供以食用动物为基础的健康和充足粮食途径的关键技术，在应用中扮演着重要角色。在植物抗病基因工程的研究历程中，以植物抗病毒基因工程开展最早[2]，发展也最为迅速，部分转基因植株已开始用于生产。随着植物抗病反应机制和病原菌致病机理研究的深入，近年来植物抗病基因工程的研究取得了很大的进展。

1植物抗病基因工程的原理

人们对植病互作机制的认识，主要来源于对模式植物拟南芥的研究。并且已经从拟南芥中鉴定和克隆了许多抗病基因，给其他作物的抗病性遗传分析提供了理论基础[3-4]。

病原菌对宿主植物成功的感染，包括接触识别、崩解植物理化防御系统、产生毒素、灭活整个植株或部分组织的代谢生理活性。病原菌往往含有致病基因和毒性基因，其表达调控包含有复杂的信号传导。

在经典遗传学中，植物与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来源于植物的抗病基因R与相应的来源于病原物的无毒基因avr互相作用所决定的，即“基因对基因”学说。Flor[5]通过亚麻与亚麻锈病菌之间的相互关系的研究，发现真菌的显性avr基因的产物(后来被描述成小种专化性诱导因子)能被R基因的产物识别，从而激发植物抗性。

植物抗病基因工程指的是用基因工程(遗传转化)的手段提高植物的抗病能力，以此获得转基因植物的方法。植物抗病基因工程主要包括:抗病及其他相关基因的分离和克隆;与合适的载体及标记基因构成适于转化的重组质粒;用不同的转化方法向受体植物导入重组质粒;筛选转化因子并鉴定转基因植株。此外，还有一种可以获得抗病转基因植物的方法即把具有抗病能力的植物或微生物的DNA 直接导入受体植物，从后代中筛选具有抗病能力的个体，经过稳定转化得到转基因抗病植株。

2用于植物抗病基因工程的目的基因

2.1植物抗病基因

植物抗病基因工程选用的最佳目的基因来自植物自身的抗病基因，即上述的R基因。近20年来，世界上许多重要实验室一直致力于植物R基因的克隆，直到1992 年才取得突破，成功地克隆出第1个玉米抗圆斑病基因Hm1[6]。迄今人们已经从十余种不同植物中成功地克隆出了20多种R基因，如番茄抗叶霉病基因Cf2-9[7]、Cf-2[8]、Cf-4[9]，水稻抗白叶枯病基因Xa21[10]，拟南芥的抗丁香假单胞杆菌基因RPS2[11]、RPM1[12]、抗霜霉病基因RPP5[13]，亚麻抗锈病基因L6[14]，大麦抗白粉病基因Mol[15]等。这些抗病基因多数已转化到相应的感病植株中，并均使转基因植株表现出了对病原菌特定生理小种的抗性。

随着基因工程学研究的深入和发展，将获得大量的植物高密度遗传图谱，这为定位克隆技术的广泛应用提供了有利的条件和丰富的信息。同时由于R 基因在序列和结构上的相似性，利用与已知R 基因的同源关系分离新的R 基因，将大大提高克隆效率与速度。

2.2病原体无毒基因

针对转基因植物抗性单一的问题，De Wit[16]于1992年根据基因对基因学说提出了“双组分系统”理论。即在某一特定的植物病原菌互作系统中，把病原菌的无毒基因与一个特殊的启动子融合在一起组成“双组分系统”，导入含相应抗病基因的植物中，当外源病原菌侵染或其产生的非专化性激发子作用时，该启动子就能及时快速且局部地做出反应，并启动avr 基因的表达，2者的产物引起植物的过敏反应，从而使植物抗病。据此方法获得的转基因植物具广谱抗性，对真菌、细菌、病毒及线虫等病原物的侵染都有抗性。

已克隆的avr基因有50多个，多源于细菌，而真菌avr基因的克隆难度较大。超过40种细菌的无毒基因被克隆、测序，这些无毒基因主要来源于假单胞属Pseudomonas和黄单胞属Xanthomomas。目前无毒基因在植物抗病基因工程上的实际应用远比植物本身的抗病基因广，且有良好的应用前景，因此对病毒基因的克隆具有重要的意义。

2.3植物防卫反应基因

植物防卫反应基因是由抗病基因产物与无毒基因产物相互识别后激活的，对病原菌有直接作用的植物基因在植物的防御机制中起着重要作用。因此，导入植物防卫基因是目前抗病基因工程中较为有效的一种策略[17]。已分离的防卫基因有:参与植保素(PA)合成的相关酶基因、病程相关蛋白(PR)基因、木质素合成相关基因、钝化病原菌致病酶或毒素的蛋白质基因、富含羟脯氨酸糖蛋白和富含甘氨酸糖蛋白的基因、核糖体失活蛋白基因、溶菌酶基因等。

2.3.1病程相关蛋白(PR)基因。病程相关蛋白(PR)基因是目前的研究热点，该基因对植物的抗病性，尤其是系统获得性抗性具有重要作用。近年来陆续发现的PR蛋白有:几丁质酶CHI、β-l，3葡聚糖酶GLU、类甜蛋白等。其中，又以CHI和GLU的研究最多。几丁质酶CHI和β-l，3葡聚糖是大多数植物病原真菌细胞壁的主要成分，CHI和GLU具有降解病原真菌细胞壁的作用，纯化的几丁质酶和葡聚糖酶单独或同时存在都能抑制病原真菌的生长，从而抑制病原真菌的侵染。现已从菜豆、水稻、烟草、拟南芥、油菜和甜菜等中克隆到几丁质酶基因，从大豆、烟草、大麦和豌豆等作物中克隆到葡聚糖酶基因。由菜豆几丁质酶基因单独转化、烟草葡聚糖酶基因与菜豆几丁质酶基因联合转化得到的转基因植株分别对烟草立枯丝核菌和烟草赤星病有较高抗性[18]。一些葡聚糖酶基因也从大豆、大麦、烟草等作物中分离，与合适的启动子构建重组质粒后转化植物获得了转基因植物。Zhu等[19]报道水稻碱性几丁质酶基因和苜蓿葡聚糖酶基因的转基因烟草对烟草蛙眼病表现出了较只转一种基因的烟草更强的抗性。

2.3.2溶菌酶基因。溶菌酶具有几丁质酶和葡聚糖酶的双重活性，对植物病原菌表现出很强的裂解活性。在已获得的T4噬菌体溶菌酶基因的转基因马铃薯中，虽然只有低水平的合成表达，但能有效地分泌到由胞间隙中，明显提高了对马铃薯黑胫病的抗性。

2.4其他生物的抗菌蛋白基因

自然界中的各种生物对病原菌都有其自身的防御机制和相应的抗菌物质，这为人们寻找抗菌蛋白基因提供了一个广阔空间。目前，人们已从昆虫、动物、细菌、真菌中分离到许多抗菌蛋白，将其笼统称为“抗菌肽”。

抗菌肽主要是通过形成离子通道直接破坏细胞膜来杀灭病原菌，因此病菌很难对基产生抗性。加之抗菌肽具有抗菌谱广、分子量小、基因操作容易等特点，因此分离和克隆这些抗菌肽基因并将其转入植物中是当前抗真菌基因工程的一个主要研究内容，植物转抗菌肽基因工程的研究已成为植物抗病育种的重要途径。Yevtushenko等[20]曾将Cecropin基因导人烟草中，发现可降低烟草真菌病害引起的死亡率。

3转化方法

自1983年第一例转基因植物-烟草在美国获得成功以来[20]，经过科学家20多年的探索，转基因技术日臻成熟，已形成了以农杆菌转化和基因枪转化技术为主体的两大植物转化系统。其中，农杆菌介导的基因转移占绝大多数，成功率最高。基因枪法也是主要的转化方法，其他的转化方法也都成功地得到了转基因植株，各具特点。

3.1农杆菌介导法

第一例转基因植物就是用农杆菌介导法完成的。农杆菌介导的基因转化方法是迄今最可靠、最有效的转化方法。

根癌农杆菌含有Ti 质粒，Ti 质粒上的T-DNA 可以插入到植物基因组中，诱导宿主植物中瘤状物的形成。因此，将外源目的基因插入到T-DNA 中，借助Ti 质粒的载体作用，使目的基因在宿主植物中整合、表达。

农杆菌介导法主要以植物的分生组织和生殖器官作为外源基因导入的受体，通过真空渗透法、浸蘸法及注射法等方法使农杆菌与受体材料接触，以完成可遗传细胞的转化，然后利用组织培养的方法培育出转基因植株，并通过抗生素筛选和分子检测鉴定转基因植株后代。农杆菌介导法又可根据其受体材料不同分为原生质体共培养法、叶盘法和创伤植物感染法，其中叶盘法在许多植物上得到广泛应用。

3.2基因枪法

该法又称粒子轰击，高速粒子喷射技术或基因枪轰击技术，是由美国康奈尔大学生物化学系John.C.Santord等于1983年研究成功，其基本原理是利用亚精胺、聚乙二醇的粘附作用将外源DNA包被在微小的金粒或钨粒表面，然后在高压的作用下微粒被高速射入受体细胞或组织;并在1987年，Klein[21]首先报道了应用此技术将烟草花叶病毒RNA吸附到钨粒表面，轰击洋葱表皮细胞，经检测发现病毒RNA能进行复制，并以同样技术将氯霉素乙酰转移酶基因导入洋葱表皮细胞。基因枪法的操作对象可以是完整的细胞或组织，突破了基因转移的物种界限，也不必制备原生质体，实验步骤比较简单易行，具有相当广泛的应用范围。现在，该技术已在烟草、水稻、小麦、黑麦草、甘蔗、棉花、大豆、菜豆、洋葱、番木瓜、甜橙、葡萄等多种作物上试用成功。

3.3其他方法

花粉管通道法最早由周光宇等[22]提出，其基本原则是利用开花植物授粉后形成的花粉管通道使外源DNA 沿着花粉管进入胚囊，转化尚不具备正常细胞壁的卵、合子或早期胚胎细胞的方法。化学诱导法的主要原理就是聚乙二醇、多聚-L-鸟氨酸、磷酸钙在pH值较高的条件下诱导原生质体摄取外源DNA分子[23]。电穿孔法又称电激法，首先由Neumann[24]提出，即在高压电脉冲作用下，在新鲜分离的原生质体的质膜上形成可逆性的瞬间通道，从而发生外源DNA的摄取。此外，还有脂质体转化法、低能离子束法、病毒载体转化法、转座子介导法和浸泡法等。

4植物抗病基因工程的前景展望

植物基因工程是细胞水平和分子水平上的遗传操作，其最大优点是能地利用人们所感兴趣的外源基因使工作更具目的性，给植物抗病育种提供了一条有用的途径。

但是抗病基因所介导的抗病性具有高度专化性，只针对一种病害的一个或几个小种，抗病谱范围比较窄;而导入防卫反应基因的转基因植株大多表现出部分抗性。因此，多数转单基因的抗病植物，抗病机制单一，抗多病害或抗多小种的能力低，一旦病原菌群体发生变化，抗病性就可能被克服。因此植物抗病基因工程的趋势是创建持久、广谱的抗病性。

综上所述，植物抗病基因工程要获得深入发展，加强相应的基础研究是十分重要的。病原菌致病手段多种多样，植物的防卫机制也是多方面的，随着植物抗病机制的深入研究，抗菌基因工程的策略和手段也会得到不断拓宽，必将在植物病害防治中发挥更大的作用。

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人教版高中生物（必修2）遗传与进化第6章第1节“杂交育种和诱变育种”，主要包括杂交育种的概念、过程、基本原理、应用以及优缺点和诱变育种的概念、过程、基本原理、应用以及优缺点等内容，其中教学重点是遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用；教学难点是杂交育种和诱变育种的优点和局限性。本节采取以育种技术的发展递进历程来组织教学内容。教学过程中始终抓住育种技术的不断突破和不断改进这一主线，重点引导学生利用遗传学原理分析不同育种阶段育种技术，发现其优缺点，应用所学的遗传学知识，尝试设计突破已有育种技术局限的途径。充分利用教材所介绍的许多具体生动的育种方法的实例，培养学生的阅读理解能力、归纳总结能力和分析思考解决问题的能力。运用小组合作的方式，收集育种的相关资料，通过成员汇报，提高小组的凝聚力；再采取各组互评的方式，进一步培养学生们的合作意识。

二、教学目标

1.知识目标

简述杂交育种的概念；

说明杂交育种的遗传学原理；

举例说出诱变育种的基本原理及其在生产中的应用。

2.能力目标

尝试将信息用图表、遗传图解的形式表达出来运用遗传和变异原理，解决生产和生活实际中的问题。

3.情感态度和价值观目标

（1）讨论从选择育种到杂交育种，再到诱变育种中，科学、技术和社会的相互作用。

（2）通过对杂交育种和诱变育种成果的了解，关注育种技术的发展。

（3）体会科学技术在发展社会生产力、推动社会发展中的巨大作用。

三、教学过程

自从孟德尔的遗传规律问世之后，人工杂交的方法就被广泛应用到动植物育种。随着科学技术的进步，人工诱变技术的应用进一步推动了育种的步伐，后来基因工程的诞生，使人们能够定向地改变生物的遗传特性，创造出新的生物类型。育种在农业生产上的地位越来越重要了。请同学们结合我们学过的遗传和变异的相关知识以及平时对这方面的认识，说一说选育新品种的方法有哪些？（让学生分小组互相讨论一段时间后，学生起来回答。）

（选择育种、杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种）

1.选择育种

教师在上课之前先收集一些关于选择育种和杂交育种的图片，在上课的时候首先展示这些图片，让学生仔细观察这些图片，教师根据这些图片设计问题：

根据图片分析古印第安人培育玉米的方法所隐含的遗传学原理及其优缺点是什么？

看完图片提出问题后，教师先让学生阅读教材上的基础内容，并组织学生分组讨论，然后让每一小组选出代表来回答问题。在回答问题过程中若学生不能很好地回答所提出的问题，教师可以通过对问题的分解来进行引导：

教师提示：（1）古印第安人培育玉米的方法称为什么？（2）这时出现的选择的具体含义是什么？（3）选择育种的优缺点是什么？

最后再找同学起来补充回答直到答得全面为止，教师在必要的时候可以给予适当的提示，使学生牢固掌握这部分的内容。

2.杂交育种

每种生物都有不少性状，这些性状有的是优良性状，有的是不良性状，而且不同的优良性状存在于不同的品种中。人们一直设想如果能想办法去掉不良性状，让优良性状集于一身，创造出自然条件下没有的新性状组合，突破选择育种的局限，培育出具有优良性状组合的新品种。会有什么办法呢？（学生思考、分组讨论之后回答），在此基础上，教师提出问题：

有两个小麦品种：一种是高产不抗病（AABB），另一种是低产抗病（aabb），两对性状独立遗传，你们用什么方法能培育出高产抗病的小麦新品种呢？请将你们的设想用遗传图解表示出来。（课本例子）

学生思考，分组讨论，讨论完成后自己画出，同时找两位同学到黑板上来画，先让学生互相批改他们做的结果，并说明理由，在学生汇报的时候老师给予适当的引导，让学生展示出自己的方案，最后通过生生、师生间的交流研讨，总结出可行性的方案。共同完善写出课本例子遗传基因型图解。

师生共同总结：F2高产抗病植株继续自交，淘汰性状分离的类型，选育纯种。但是，在水稻育种过程中，我们直接利用F1代的杂种优势。

通过问题展示和解答，教学课件辅助，展示学生所写的遗传图解。最后由学生归纳杂交育种的概念，所利用的原理及我国在杂交育种方面的成就。

（杂交育种就是将两个或多个品种的优良性状通过集中在一起，再经过选择和培育，就得到新品种的方法；基因重组，成就略）

学情预设：与选择育种比较，杂交育种有什么优点？

学生思考、分组讨论回答：能将两个不同品种的优良性状集中在一起，产生新的性状组合的新品种；育种的目的性较强。

思考与讨论：综上所述杂交育种的优点是很明显的，但是在实际操作中，会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的类型，以及育种时间等方面，分析杂交育种方法的不足。有没有更好的育种方法来弥补这些缺点呢？

学生思考，分组讨论回答：杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢（一般需5至7年），过程繁琐。这些都是杂交育种方法的不足。

思考与讨论：有没有更好的育种方法来弥补这些缺点呢？

学生回忆学过的知识，并交流和讨论：

3.诱变育种

教师引导学生回忆基因突变的内容。

利用基因突变的原理应用在育种中，就发展为一种新的方法――诱变育种。

教师引导学生阅读教材P100页，教材列举了哪些诱变育种的实例？

学生阅读教材并回答：如黑农五号；卫星“87-2”青椒、“航育1号”水稻、“豫麦13号小麦”等；青霉菌高产菌株等。

教师通过大量的图片资料介绍了诱变育种的实例。

教师总结：诱变育种的概念指什么？

诱变育种就是利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使生物发生基因突变。

教师引导，组织开展生生、师生的讨论：与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？

诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。

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关键词：生物技术；课程建设；教学改革；学分制

学分制既是一种教学管理制度，也是建立在学生学习自由基础上的一种教育理念。学分制有完全学分制和学年学分制之分。目前，我国普通高等院校多数实行的并非完全意义上的学分制，而是学年学分制。随着我国高校不断推进的教育体制改革，许多高等院校的教学管理模式由以往学年制向学分制转变。与学年制相比，学分制下学生可根据自己的专业兴趣自主选择所修课程，因而较学年制有较大进步。为此，临沂大学自2008年开始全面实施学分制改革，推进课程的小型化建设，并制订相应的本科培养方案。

一、生物技术系列课程组成及课程开设简介

生物技术系列课程是临沂大学生命科学学院在生物技术专业开设的专业方向课程，其系列课程主要包括《基因工程》、《发酵工程》、《细胞工程》、《酶工程与蛋白质工程》及《生物技术大实验》等。通过系列课程的学习，使学生掌握基因工程的基本原理和实验方法，掌握生物技术各项技术和成果在发酵菌种选育改良、细胞培养、酶制剂研发、蛋白质改造等领域的应用；熟悉现代生物技术在农作物改良、新品种培育、疾病诊断和治疗、新药研发等领域的重大作用。通过综合性的生物技术大实验的设置，培养学生的自主学习、自主设计和创新能力及实验操作技能，拓宽学生的知识面及专业技能，为以后的专业实践学习及毕业后走向生命科学相关专业的工作岗位打下基础。2004年，《生物技术导论》作为一门综合性课程首先面向生物科学和生物技术两个专业开设。后来随着学科的发展、师资力量的壮大以及实验室建设的日益完善，2006年，生物技术专业的《生物技术导论》扩展为《基因工程》、《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》四门课程，并开设相应的实验，充分体现生物技术及其下游应用特性。而生物科学专业继续以《生物技术导论》的综合形式开课，作为本专业的方向选修课。

二、学分制下生物技术导论系列课程的教学改革

1.教学内容改革实践。

①教学大纲的制定及授课学期的安排。由于生物技术系列课程具有涉及学科多、实用性较强、与实践结合紧密的特点，其基本理论和应用研究一直是非常活跃的领域。学分制下，教学大纲的制定应结合专业特色，将课程小型化、精致化。因此在课程内容选择上，我们精益求精，在制定教学大纲前，生物技术系列课程教学团队共同讨论，集体拟定教学大纲，充分结合专业的特点和定位，结合培养方案，既能体现学科特色，达到培养目标，又避免内容重复。生物技术专业的《基因工程》、《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》的理论教学大纲和实验教学大纲分别制定，为了突出实验技能训练，各门课程理论教学和实验教学实行1∶1的学时设置，各32个学时（共3学分）。生物科学专业制定《生物技术导论》教学大纲，实行模块化教学，实验方面开设综合性的“生物技术大实验”，根据教学内容，理论学时为48学时，实验学时32学时。在学期安排上，生物技术专业在第四学期开设必修课《基因工程》及其实验，第五学期开设《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》等系列选修课程，学生可以根据自己的兴趣和学分情况进行选课。对于生物科学专业，在第五学期开设《生物技术导论》和《生物技术大实验》，既能与前面学科衔接，又能为后面的考研、就业提供理论知识和实验技能训练。②教材建设。教材建设必须以服务人才培养为目标，以提高教材质量为核心。学分制的实施和教学计划的调整，教材建设需走在前列。本课程在选择教材时优先使用近5年内出版的“面向21世纪课程教材”和“国家‘十一五’规划教材”。以这些教材为基础，设计教学内容，编制教学讲义，实现立体化授课，同时指定几本相关教材作为参考书，并利用专业网站进行课外学习资源。

2.教学方式的改革实践。

①采用多元的课堂教学形式，提高课堂教学效果。教学方法的选择和组合，要同教学内容、学生的特点及教师自身运用教学的能力联系在一起。传统的课堂教学形式主要是以教师单向授课为主，学生多为被动听课。为启发和调动学生的学习积极性，应根据生物技术系列课程的特点，选择不同的教学方法。对于理论性强、内容抽象的知识采用讲解—教授式，如《基因工程》中基因工程操作的基本过程、目的基因的克隆和筛选等内容，通过教师的精心编排，尽量使抽象问题具体化、繁杂内容简明化、同类问题规律化，便于学生理解和接受。而在讲基因治疗时，采用问题—探究式的教学方法，教师在课堂教学中穿插启发性问题，运用引趣、设疑、类比、联想等方法能刺激引发学生的学习兴趣与思考，也加强了师生之间的互动。例如，在讲基因治疗的作用时，先举一个乙肝病毒的例子，提示例子关键性，提出怎么办，让学生在教师的启发诱导下，主动积极独立地思考，使学生分析问题和解决问题的能力得到较快提高。翻转课堂是学生学习自主性和师生角色转换的重要体现。在教学过程中，让学生自由组合成学习小组，结合本组成员的兴趣，自主选择一个主题，调查研究，查阅文献，在课堂教学期间走上讲台为大家讲课，以此进一步培养学生的自主学习能力及表达沟通能力，增加师生之间的理解互信。对于一些较容易理解的内容，采用自学—辅导式教学方法，对于学生认知前提较好的内容，先由学生自己看教材，总结笔记，针对普遍问题和教学大纲要求讲解，然后归纳总结，使学生阅读教材的能力、逻辑思维能力、归纳总结能力等方面受到实际锻炼，掌握自学方法，让学生自主学习。②充分利用现代化教学手段。生物技术系列课程内容具有信息量大、抽象、应用性强的特点，如果使用传统教学手段，学生很难深刻理解这些内容。而使用媒体、影像资料等现代化教学手段，可以在有限时间内提供给学生最大的知识信息量。如基因工程中限制性内切酶、载体、重组DNA构建、PCR的原理等内容，比较抽象，学生理解比较困难，在讲授的基础上配以动画演示，把这些要素的应用展示给大家，生动直观形象地加深学生的理解程度。③改革实验教学，强化学生动手能力。如科学安排实验内容，根据学生反馈信息，调整实验指导方法、改革试验考查方式，促进教学质量的提高，着重考核学生分析解决问题的能力。在实验安排上主要分为3个层次：基础型实验、设计与综合型实验和研究型实验。通过基本实验技能训练，掌握基因工程最基本的实验技术及操作方法；掌握常规仪器设备原理及应用，培养数据处理和表达实验结果的能力。通过综合实验培养学生多实验方法手段综合、多途径信息获取，以及科学分析推理的综合实验能力和独立操作、解决实际问题的能力。通过设计实验，使学生能在教师指导下正确的进行实验设计，按自定实验方案操作、观察，获得实验数据，正确分析结论及解决实际问题。研究型实验是将最新研究成果引入到实验教学中。引入科研、教改成果，使实验内容与科研应用项目密切联系，充分体现基础与前沿、经典与现代相结合。如综合型实验“大肠杆菌感受态细胞的制备、转化与筛选”中，将以前单一分散的三个实验，按照其内在联系组合为综合性实验，不但使学生学到了感受态细胞制备方法、LB培养基的制备、质粒DNA的转化与筛选等3种基本实验技术，更重要的是使学生在掌握基本技术的同时，培养学生对基本技术和方法综合运用的能力。发酵工程实验中带领学生亲自操作发酵罐生产酸奶、米酒等产品，既掌握了发酵罐的结构，还体验了生产产品的乐趣。细胞工程实验中让学生自己取材，进行植物组织培养，观察植物是如何从一个愈伤发展成为一个完整的植株，体会植物细胞全能性的概念。

三、教学改革所取得的成效

在学分制指导下，通过对生物技术系列课程的教学改革，提高了学生选课的自主性，大大激发了学生对生物技术相关课程的学习兴趣。在酸奶发酵和米酒发酵实验中，学生体会到生物技术并不是深不可测，在蛋白质改造和基因工程药物设计中，在显微注射和动物克隆原理和技术的学习中，学生认识到现代生物技术的博大精深。在实验课中，学生根据自己掌握的专业知识积极设计自己组内的实验方案，并顺利完成一种植物的组织培养、完成酸奶制作和米酒酿制，实验结束后，学生们在实验报告的结尾都写出了自己的实验心得，体会收获的快乐。在教学互动环节，鼓励学生走上讲台，讲授自己所撰写的课程论文，通过此环节的锻炼，学生的总结及自我表达能力得到了提高。在教学过程中我们还注重学生科研能力的训练，先后申请了如“创新实验设计探究盐胁迫下纳离子对小麦种子萌发和幼苗离子毒害效应”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工艺的研究”、“玉米等主要农作物的抗逆性研究”等多个国家级和校级大学生创新基金，实验“叶用芥菜和白菜型油菜之间体细胞杂交体的RAPD鉴定”参加第十二届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛并获得三等奖。目前生物技术导论申报校级特色课程，正在建设中。近几年的教学实践显示，教学改革效果良好，并符合新世纪高等教育培养高素质现代生物技术人才的需要。

参考文献：

[1]江天肃，张洪波，杨军，等.关于完全学分制的思考[J].现代教育科学，2009，（6）：6-8.

[2]戴小珍，王兰，李红《.生物技术导论》课程特色教学模式的探索[J].课程教育研究，2012，（10）：166.

篇8

重庆2013级的高中生是首届使用新课标进行学习的学生，各位老师都是在摸索中教学。虽然中学老师也针对新课标的教学召开过交流讨论会，但是没有针对选修三的教学提出相应的教学建议或策略。就生物而言，大多数中学教师对选修课的内容是不熟悉的，老师也是边学边教。因为新课标的有些知识是在大学才学的，特别是选修三的内容，都是现代生物科技的一些前沿领域的相关内容。我们在实习的时候恰好实习的班级正在上《现代生物科技专题》，我们也和老师们一起备课，一起讨论对一些知识的处理。由于大家都是第一次接触，没有经验，都是在慢慢摸索，有些问题也需要向大学的老师教授请教，所以在文中谈到的只是个人的经验总结。希望能和有经验的老师相互交流，也希望能给第一次上课的老师一些启发。

选修三教材的编写相对于必修课本来说有自己的一些特点，主要体现在以下方面：一是部分内容较深，技术细节较多。例如，“基因工程”的内容较深，“胚胎工程”的内容技术细节较多。二是章节之间的知识难度差异较大，“基因工程”和“胚胎工程”与“生态工程”相比，知识难度有很大的差别。三是涉及较多的讨论和辩论活动，与必修教材和本教材的其他专题明显不同。四是部分内容与必修教材内容的表述不一致，甚至看起来前后有些矛盾[1]。

课程标准明确地提出了本模块的教学建议：“本模块的教学以专题讲座和学生讨论为主。由于本模块所涉及的领域进展迅速，教师要积极引导和组织学生查阅有关资料练习撰写专题报告，并组织开展口头交流、辩论等活动[5]。”这些建议体现了本模块的内容特色，也指明了本模块的教学策略。

基于以上的分析，结合人教版选修三教材，为更好地开展本模块的教学，特提出以下的具体教学建议。

一、应用比较法提高记忆效率

选修课的内容特点是知识小点很多，前后的联系又不紧密，需要记忆的多，所以应用比较法可以提高记忆的效率。

比如，基因工程的工具中，限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用相比较，就很好记忆。限制性核酸内切酶是使特定部位的磷酸二酯键断裂，而DNA连接酶是在DN段之间重新形成磷酸二酯键。在目的基因导入受体细胞的时候，受体细胞不同，导入的方法也不相同。导入植物细胞采用的是农杆菌转化法，导入动物细胞时使用的是显微注射法，导入微生物细胞则是用感受态细胞法。对于植物细胞来说，受体细胞可以是体细胞，也可以是受精卵；对于动物细胞来说，受体细胞一般是受精卵。

二、与必修内容相联系

学生在必修模块中学习过的一些知识与本模块内容有着必然的联系。例如，基因工程中涉及的DNA重组技术、PCR技术的基本原理等内容与DNA的结构及复制特点相关；蛋白质工程与基因的表达相关；生态工程的基本原理与生态系统的稳定性相关。这些相关内容的教学要充分利用学生形成的已有概念，发挥学生的主观能动性，引导学生利用已有概念拓展和建构新的概念，避免死记硬背相关的知识要点。

例如，基因工程的限制性核酸内切酶与DNA复制过程的DNA解旋酶作用可以相互比较。他们都是作用于DNA分子中的化学键，而两者的作用部位不同，前者作用于磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键，而后者作用于两个碱基之间的氢键。DNA连接酶则可以和DNA聚合酶的作用相比较，他们的相同点是催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键。他们的不同点有：①DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DN段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DN段之间形成磷酸二酯键。②DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。

PCR技术可以和DNA复制的过程相比较。他们的区别有：①解旋方式不同，DNA复制是解旋酶的催化下解旋；而PCR技术中DNA是在高温作用下使DNA分子变性解旋。②它们的场所也不相同，PCR技术是在细胞外；而DNA复制是发生在细胞内的。③他们所需要的酶也有所不同，DNA复制需要解旋酶和普通的DNA聚合酶；而PCR技术需要的是耐热的DNA聚合酶。④他们需要的温度条件也不同，DNA复制是在细胞内的温和条件下进行的；而PCR技术需要控制温度，在比较高的温度下进行。⑤他们虽然都是DNA的扩增，但合成的对象是不同的，DNA复制合成的是DNA分子，PCR技术合成的是DN段或基因。

蛋白质工程和中心法则相联系。蛋白质工程是中心法则的一个逆推过程，从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的核糖核苷酸序列（RNA）找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列（DNA）。只要掌握了中心法则，蛋白质工程也就好掌握了。

三、应用问题串法加强知识间的联系

有层次、有逻辑的问题设置可以将课本上零散的内容有机的联系在一起，层层递进的问题也可以加强学生的思考，使学生紧跟老师的思路进行，帮助学生对知识的掌握。

例如，单克隆抗体制备的教学常见的教学方法是讲解，若教师只是讲得很认真、很详细，教授者的思维与学习者的思维不能很好地切合，就会常常导致学生课上听懂课下遗忘的奇怪现象，其根源在于学生没有真正地理解，即没有时间思考，没有内化于心。在讲完动物细胞融合后，我们会讲到动物细胞融合的应用，从而引出动物细胞融合最大的用途就是制备单克隆抗体，那什么是单克隆抗体呢？在讲之前，我们可以先让学生阅读课本，并回答以下问题：

①抗体是由何种细胞产生的？

②一个B淋巴细胞能产生多种抗体吗？

③动物免疫反应产生的抗体只有一种吗？

④简述获得抗体的传统途径，这种方法获得的抗体有什么缺陷？

在回答完这些问题之后，就说科学家设想克隆单一的B淋巴细胞，形成细胞群，产生大量高纯度的抗体。但是有一些困难：动物细胞是不可以无限增殖的。让学生思考：

①哪种细胞可无限增殖？

②怎样才能得到既能产生单一抗体又能无限增殖的B淋巴细胞？

接着，我们就讲单克隆抗体的制备过程。在讲之前，给出以下几个探究问题，让学生自己先设计制备单克隆抗体的方案。

①怎样让动物产生特异性针对某种抗原的B淋巴细胞？

②培养液中会有几种细胞，如何处理？

③提取B淋巴细胞时，能否确保其单一性？

④杂交的细胞是否都是符合要求的？

在学生设计方案的基础上再补充讲解单克隆抗体的制备过程。这样以问题串的形式来讲，可以让学生的思维动起来，主动去思考，去寻找解决方法，而不是老师讲学生听，被动地接收。这样不但可以提高学生学习的积极性，而且还能加深学生对知识的内化程度。关键就是老师在设置问题的时候要合理，既不能让学生答不出来，又不能过于简单，还要在问题中将新旧知识相联系，让学生利用自己学过的知识来解决新的问题，这样会让学生很有成就感，兴趣也会更高。

四、应用竞答法增强学生的积极性

《转基因生物的安全性和伦理问题》这一专题的内容与生活联系紧密，课程内容丰富多彩，上课形式也可以多种多样。比如，生物武器的相关内容，学生们经常在电影和杂志上看到相关的知识，像电影《生化危机》是他们非常熟悉也是非常感兴趣的，二战时期日本使用过的细菌武器，他们也经常在电视和电影上看到。在上《禁止生物武器》这一节内容时，先让学生阅读十分钟的课本，然后相互交流与生物武器有关的信息。在交流完后，以小组为单位抢答老师提出的问题，问题有课内的，也有课外的，还有以前学过的。比如：

①炭疽杆菌的结构特点？（两个一分）

②与生物武器有关的电影？（两个一分）

③哪些病原体能充当生物武器？（两个一分）

④生物武器的种类？（答全给分）

⑤生物武器的特点？（两个一分）

⑥肉毒杆菌毒素的致病原理？

⑦接种天花病毒疫苗后还会不会感染天花病毒，为什么？

⑧生物武器的传播途径？（两个一分）

⑨天花病毒的结构特点？（两个一分）

⑩《禁止生物武器公约》是哪年签署，有哪些国家？

？？？生物武器的局限性？（两个一分）

？？？我国何时加入《禁止生物武器公约》？

？？？生物武器具有局限性的原因？（两个一分）

？？？中美联合声明对生物武器的态度是怎样的？（答全给分）

？？？与生物武器有关的战争？（两个一分）

？？？利用基因重组技术制造的全新致病菌有哪些？（两个一分）

？？？基因重组的全新致病菌有什么好处？（两个一分）

？？？如何防护生物武器？（两个一分）

活动进行的效果非常好，学生对这些问题都很感兴趣，都很积极地起来回答问题。如果有答错或答不上来的地方，就给出答案，不要在一个问题上浪费太多时间。在抢答完后，一般还剩几分钟时间，这时可以对本节课内容做一个小结。

五、应用辩论赛法锻炼学生的能力

专题4“生物技术的安全性和伦理问题”是以“论坛”和“热点问题讨论”的形式来编排教材，这种编排有利于明确限定讨论和辩论的主题。“论坛”的形式十分鲜明地呈现了赞成的理由和反对的理由之间的对比；“热点问题讨论”也十分明显地呈现了“争论焦点”，这样做的优点是避免主题大而多、问题杂乱而无法展开理性的讨论和辩论。

教学中是不是必须按照教材的设计逐个对论坛进行辩论呢？这样做当然是可以的，但由于有限的时间和相对较多的学生，无法做到有序辩论，而且这部分内容随着社会和科学技术的发展，人们会有新的认识。以转基因生物的安全性为例，我们上课时可以就“转基因生物与食物安全”进行辩论，而“转基因生物与生物安全”和“转基因生物与环境安全”则略讲。为了课堂上辩论赛的顺利进行，在课前要让学生做好准备工作。首先，确定正方和反方，每一方都要有一个同学陈述本方的观点。确定好人员分配后，就要学生下去收集资料。只有充分的准备才会有话可说，有内容可辩。

从我们在几个班级开展辩论赛的情况来看，如果同学们准备很充分，辩论时也是针锋相对，课堂气氛很激烈。相反，如果准备不充分的话，课堂上就会出现冷场，只有老师一个人在那里调动，尽管如此，学生还是没什么话可说。

当然，辩论只是形式，引导学生理性思考，具备相应的思辩能力是本质。因此，需要反对那种追求气氛、追求辩论技巧而毫无个人观点的辩论。科学辩论的本质在于理性思考，用事实说话，但也存在合理的假设和推理，而这正是需要让学生理解和铭记的。

六、应用情景创设法提高学习兴趣

有些专题讨论的问题虽然也和生活息息相关，但是和现在学生们的生活没有太多关联，而是和他们日后的工作、婚姻、生活密切联系。这时候，我们可以创设相应的情景或者以演小品的形式来上课。

比如，《关注生物技术的伦理问题》中讲到克隆人，就可以让他们想象如果班上有一位同学是某个明星或者某个科学家的克隆人，他们会怎样对待这些克隆人。如果是他们自己，愿意被科学家克隆吗？他们就会去思考克隆人存在于我们身边的利与弊。在讲设计试管婴儿时，就让他们假设自己已经当爸爸妈妈了，如果孩子患病了，他们会为了救自己的孩子而再生一个设计试管婴儿吗？讲到基因“身份证”时，可事先让学生排练小品《我有一张基因“身份证”》，小品的内容是主人公拿着基因“身份证”悲喜交加的人生，他因为有了基因“身份证”，提前治疗和预防一些疾病，但也因为它，在婚姻和找工作时屡屡受挫。这样，比枯燥地去讲各种问题的利与弊要生动有趣得多，而且学生们参与到课堂中来，学习的积极性也很高。

当然，各位老师肯定还有更多更好的教学方法，有的想法在不同的学校、不同的班级实施起来效果也有所不同。笔者在此抛砖引玉，希望能和有经验的老师交流，为自己日后的教学工作积累经验。

参考文献

[1] 陈世宏.《现代生物科技专题》模块的教学建议.网络导报（在线教育），2011.

[2] 陈世宏.高中生物选修3：现代生物科技专题探讨.科学导报，2012（3）.

[3] 吴成军.人教版《现代生物科技专题》选修教材的分析及教学建议.生物学教学，2010（11）.

篇9

A. 植物体杂交具有克服远缘杂交不亲和障碍的优点

B. 杂交瘤细胞和骨髓瘤细胞可以在一个培养瓶中无限增殖

C. 植物细胞产物包括蛋白质、脂肪、药物、香料、生物碱等

D. 试管动物培育过程涉及到动物细胞核移植和胚胎移植等技术

2. 培育“试管山羊”的基本过程如下图所示，有关叙述正确的是（ ）

A. 可以取早期胚胎（如桑葚胚、囊胚）进行分割以增加胚胎的数量

B. 图中刚采集的新鲜应当放在保温瓶中（生理盐水）存放

C. 乙表示受精作用，该过程在输卵管中进行

D. 对供、受体母牛进行同情处理来维持其相同的生理环境，这为胚胎的收集提供可能

3. 以下对于胚胎工程的说法错误的是（ ）

A. 胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术

B. 胚胎干细胞具有体积小，细胞核大和蛋白质合成旺盛等特点

C. 早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清

D. 胚胎移植的主要意义是可充分发挥雌性受体的繁殖能力，缩短繁殖周期，增加一生繁殖的后代数量

4. 假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb两个品种，控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，实验小组用不同方法进行了实验（见右图），下列说法不正确的是（ ）

A. 过程①育种方法的原理是基因突变，最大优点是能提高突变率，在短时间内获得更多的优良变异类型

B. 过程②③④育种方法的原理是基因重组，基因型aaB_的类型经④后，子代中aaBB所占比例是5/6

C. 过程⑤通常使用秋水仙素，它可抑制细胞分裂时纺锤体的形成

D. 过程⑥⑦应用了单倍体育种的方法，最大的优点是明显缩短育种年限

5. 下图分别表示对几种生物体内正在进行分裂的细胞进行观察的结果，有关假设推论正确的是（ ）

c 染色单体][a组][b组][c组][染色体数][a b c][O][4N][2N][O][细胞相对数目] [细胞中的含量]

A. 若甲图为有丝分裂过程中的某阶段，则下一时期细胞中央将出现赤道板

B. 若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段，则染色体着丝点分裂可发生在这一阶段

C. 若图乙表示减数分裂过程中的某阶段，则同源染色体的分离可发生在这一阶段

D. 若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞，则C组细胞中可能出现联会和四分体

6. 下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（ ）

A. 运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的

B. 基因诊断的基本原理是DNA分子杂交

C. 一种基因探针能检测水体中的各种病毒

D. 原核生物基因不能用来进行真核生物的遗传改良

7. 下列说法正确的是（ ）

A. 质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器

B. 用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组DNA导入受体细菌

C. 质粒是基因工程中惟一用作运载目的基因的运载体

D. 利用运载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程不能称为“克隆”

8. 苏云金芽孢杆菌的抗虫基因之所以能在棉花的细胞中准确地表达出来，主要是因为（ ）

A. 目的基因能在植物细胞核中进行复制

B. 目的基因与棉花DNA的基本结构相同

C. 不同生物共用一套遗传密码

D. 不同生物具有相同的一套遗传信息

9. 下图为人工培养的肝细胞中DNA含量随时间变化曲线，培养中所有细胞都处于细胞周期的同一阶段。以下分析正确的是（ ）

A. 人工培养肝细胞的细胞周期是14小时

B. AB段主要变化是通过转录合成mRNA

C. 在BC段细胞内可能会发生基因重组

D. DE段有合成蛋白质的翻译过程发生

10. 下列有关生物学实验的叙述中，正确的是（ ）

A. 在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，将解离、漂洗、染色的洋葱根尖置于载玻片上，盖上盖玻片即可在显微镜下观察

B. 在低温诱导植物染色体数目的变化的实验中，剪取诱导处理的根尖，立即放入解离液中解离，然后漂洗、染色、制片

C. 观察线粒体，用新鲜的藓类叶代替口腔上皮细胞，效果较佳

D. 选用紫色洋葱鳞片叶表皮细胞观察到质壁分离现象时，观察不到染色体

11. 人类寄希望于利用干细胞（人体中具有分裂、分化能力的细胞）的分离和体外培养，在体外培育出组织器官，并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗。能否用肌细胞代替干细胞（ ）

A. 不能，因为肌细胞与干细胞所含有的遗传物质不同

B. 能，因为肌细胞虽然是分化的细胞，但在一定条件下也可脱分化，实现细胞全能性

C. 不能，因为肌细胞是高度分化的细胞，没有分裂能力

D. 能，因为肌细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质

12. 关于桑椹胚和囊胚的比较，以下说法不正确的是（ ）

A. 囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的

B. 囊胚期的细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变

C. 桑椹胚的各细胞结构功能基本相同

D. 囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平的差异，而是转录水平上的差异

13. 某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白质酶抑制剂，积累于茎中，让取食它的害虫的消化酶受抑制，无法消化食物而死。下列就该玉米对人类的安全性评论中，不符合生物学原理的是（ ）

A. 安全，玉米的蛋白酶抑制剂对人体的消化酶很可能无影响，因为人体消化酶和害虫消化酶结构上存在差异

B. 安全，人类通常食用煮熟的玉米食品，玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏，不抑制人体消化酶

C. 不安全，玉米的食用部分也可能含有蛋白酶抑制剂，食用后使人无法消化蛋白质而患病

D. 不安全，玉米的蛋白酶抑制剂基因可通过食物链在人体细胞内表达，使人无法消化食物而患病

14. 目前，欧洲、亚洲许多国家都发现了禽流感疫情，并引起了人体感染，造成多人死亡。科学工作者经研究，发现了数种快速检验禽流感病原体的方法，以正确诊断禽流感，以下有关禽流感病原体研究、诊断的叙述错误的是（ ）

A. 镜检法：在光学显微镜下直接观察病人的痰液或血液，以发现病原体

B. PCR：体外基因复制技术，可在几十分钟内把病原体的基因扩展到数百万倍

C. 用特殊制备的病原体蛋白质与病人血清中的相关抗体特异性结合，以发现病原体

D. DNA探针技术：用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA 分子做探针，利用DNA分子杂交原理来检测病原体

15. 测定3类细菌对氧的需要，让它们在3个不同的试管中生长，下图显示了细菌的生长层。据此判断：只能在需氧培养基中繁殖、只能在无氧培养基中繁殖、在有氧和无氧的培养基中都能繁殖的细菌依次是（ ）

16. 聚合酶链式反应（PCR技术）是体外酶促合成特异DN段的一种方法，由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增，其简要过程如右图所示。下列关于PCR技术叙述不正确的是（ ）

A. PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术

B. 反应中新合成的DNA又可作为下一轮反应的模板

C. PCR技术以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增

D. 应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变

17. 花粉管通道法是指利用植物受精后花粉萌发形成的花粉管通道，将目的基因导入尚不具备细胞壁的合子，形成含有目的基因的胚。经培养、筛选，可获得有特定性状的转基因植株。下列有关说法中不正确的是（ ）

A. 为了减少盲目性，可以通过人工合成的途径来获得目的基因

B. 目的基因导入受体细胞后，通过植物组织培养才能获得相应的植株

C. 所得转基因植株个体发育的起点是受精卵，形成该植株时无脱分化过程

D. 将目的基因导入叶绿体DNA中，可避免目的基因通过花粉传递而造成“基因污染”

18. “塑化剂”“口蹄疫”“疯牛病”“艾滋病”是全世界关注的问题，下列说法错误的是（ ）

A. 口蹄疫疾病是由口蹄疫病毒感染有蹄类动物（如猪、牛等）的一种高传染性疾病，人致病的机会很少

B. 2011年台湾爆发的“塑化剂”食品污染事件，是一种病毒引起的污染

C. 艾滋病病毒能破坏人体的免疫系统，最终使人失去免疫能力而丧命

D. 疯牛病是疯牛病病毒感染牛引起的脑疾病，人类食用疯牛病病牛制成的食品，会感染脑病变的致命疾病

19. 将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中培养，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是（ ）

20. “筛选”是生物工程中常用的技术手段，下列关于筛选的叙述中不正确的是（ ）

A. 重组质粒上的标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来

B. 单克隆抗体制备过程中，在完成细胞融合后，第一次筛选的目的是从不同种类的细胞中筛选出杂交瘤细胞

C. 单克隆抗体制备过程中，在完成细胞融合后，第二次筛选的目的是筛选出针对目标抗原的抗体为阳性的杂交瘤细胞

D. 基因工程中用不同种限制性核酸内切酶切割运载体和目的基因，酶切产物用DNA连接酶连接，将获得的产物直接导入受体细胞

21. 如图为洋葱根尖有丝分裂的图像（甲）和有丝分裂过程中DNA数量变化曲线图（乙），其中A、B、C、D、E为细胞代号，请据图回答：

（1）根据细胞周期写出甲图中所示细胞在有丝分裂中的顺序 。

（2）甲图中B细胞处于 期，其主要特点是染色体的 排列在细胞中央赤道板上。

（3）在乙图中ab时间段内细胞发生的主要变化是 ，这个变化出现在甲图的细胞 中（用图中代号表示）。

（4）乙图中bc时间段表示细胞分裂的 期。

（5）请在乙图中相应的位置上画出染色体数量变化曲线。

（1）癌细胞的两个重要特点是 、 。

（2）过程②③合称为 。

（3）图中②过程中，主要需要 酶，其作用是 。

（4）根据图中的信息，从信息交流的角度提出一种抑制癌细胞产生的方法 。

23. 下图表示干细胞的三个发育途径。据图回答下列问题：

（1）由A细胞形成的B细胞仍然保持着其特有的 和 能力，A细胞到C细胞的过程是由 控制的。

（2）由A细胞到形成多个卵细胞的过程，则必须经过 和减数分裂。

（3）若D细胞是胰腺细胞，则结构⑦所起的作用是 。

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【关键词】基因工程实验 精品课程 Western Blot 基因工程实验

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）03-0049-01

1.实验项目的内涵

Western Blot是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种实验方法。其基本原理是通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的细胞或生物组织样品中的蛋白质进行着色。通过分析着色的位置和着色深度获得特定蛋白质在所分析的细胞或组织中的表达情况的信息。所以，可以在疾病检测和探索疾病的发病机制等方面发挥重要作用。一个实验项目的内涵高低，可以从这个实验的经典属性看出，作为生物学领域被人们津津乐道的经典实验，理应具有较好的内涵。综上所述， Western Blot的内涵可以定位为以解决实际医疗检测为目标导向，以帮助学生掌握生物学研究的基本技术为主要目的生物学经典实验[1-4]。

2.实验教学的目的

（1）增强学生主观能动性：在精品实验项目Western Blot的教学过程中，老师不仅仅是单一地告诉学生实验原理，然后让学生简单重复实验步骤。而是通过将课堂上学习的知识与将来科研中可能遇到的问题相结合，引导了学生探求问题的好奇心，在老师启发式教学的引导下，学生学习的主观能动性在潜移默化中得到增强。

（2）培养学生创新能力：在教学过程中，鼓励学生提出创新性意见；同时，在实验分析时，鼓励学生通过对实验的理解优化实验条件。使得学生不仅仅在被动地接受知识，而能够有创新性的思维，以增强学生的创新能力。

（3）增强学生与老师的交流：在实验过程中，学生与老师互动，共同讨论相关问题，共同提高。

3.实验教学的方法

（1）实验前，让学生通过查找文献或教材去理解和掌握Western Blot的原理和方法。

（2）电泳胶的制备：①安装夹心式垂直板电泳槽。②根据所测蛋白质的分子量范围，选择适宜的分离胶浓度。③利用双蒸水、Acr-Bis、Tris-HCl、10%SDS、10%AP和TEMED等分别配制下层分离胶和上层浓缩胶（先不加入TEMED）。④先配制分离胶并灌注，然后在顶端一侧加入1ml异丙醇封住，室温待其凝聚后去掉上层的异丙醇并用去离子水清洗，再配制浓缩胶并灌注，插入梳子待胶凝聚。

（3）待胶凝固后拔出梳子，组装电泳设备，加入电泳缓冲液后点样品。

（4）120V电压恒压电泳1.5小时左右至溴酚蓝接近胶的底部时终止电泳。

（5）使用PVDF膜和Bio-Rad的标准湿式转膜装置转膜，设置转膜电流为300-400mA，转膜时间一般根据目的蛋白的分子量大小决定：目的蛋白的分子量越大，需要的转膜时间越长；目的蛋白的分子量越小，需要的转膜时间越短。

（6）膜的封闭：①用1xTBST室温漂洗3次，每次10min，以尽量洗去转印膜上的SDS，防止影响后面的抗体结合。②取漂洗的转印膜，放入5% No-fat milk的封闭液内，摇床震动，室温封闭2h。③用1xTBST室温漂洗3次，每次10min。

（7）抗体杂交：①封闭后的杂交膜放入杂交袋中，加入抗体稀释液稀释的一抗封口，4℃孵育过夜或室温摇动孵育2h。②洗膜3次，每次10min。③加入辣根过氧化物酶标记的二抗室温孵育1h，④洗膜3次，每次10min。

（8）检测：较常用的检测系统有辣根过氧化物酶标记二抗的的增强化学发光（ECL），还有碱性磷酸酶（AP）标记的二抗结合NBT/BCIP显色法，其中前者需要扫描仪才能最后读出实验结果，实验硬件要求较高；而后者则可以直接在杂交膜上显色，因此本实验采用后者。①按照1ml 1xAP反应缓冲Buffer中各加 50μl NBT及BCIP 溶液的比例配置显色液。②把经洗涤的PVDF或NC膜浸入生色底物混合物中，于室温平缓摇动进行温育反应。③细心观察反应过程，当蛋白带的颜色深度达时，把膜浸入水中停止反应。④拍摄膜照片或直接保存膜留作永久实验纪录。

（9）学生分析实验结果并提出具创新性的问题。

（10）完成实验报告。

4.实验教学的考核

Western Blot作为生物学经典实验，能很好地培养学生的综合素质和创新能力。而作为精品实验项目，该实验的考核要区别于传统的考核方式。以前实验的考核主要以实验报告为唯一的依据，并不能完全地反馈学生对实验的实际掌握情况。因此，我们采用综合评定的方式。学生查阅资料的情况、学生对实验的理解、实验操作的过程和对待实验的态度都列入评分，计入实验成绩。通过这种综合评价方式，可以使学生认真地思考每个实验细节，注重实验操作能力的提高，使学生养成严谨求实的科研态度，全面提升学生的综合素质。

5.结束语

Western Blot是一门柔和了基础性、设计性和探索性要素的生物学经典实验。 它能够将课堂上的理论知识与具体实验相结合，激发学生的学习兴趣，增强学生的主观能动性，促进学生分析问题，解决问题的实践能力和创新能力等多方面能力的培养和提高[5-6]。

参考文献：

[1]朱玉华，杨正宏.建设精品实验项目，促进创新能力培养[J].实验室研究与探索，2008，27（1）：7-9.

[2]王士芬，施鼎方，唐贤春.建立精品实验项目，丰富实验教育形式[J].实验技术与管理，2008，25（6）：146-148.

[3]徐宁，牟建明.“精品实验项目”经典属性的探索[J]. 实验技术与管理，2012，29（3）：24-26.

[4]张娴，王士芬，徐竟成.建设精品实验项目，深化创新人才教育[J].实验室研究与探索，2011，30（11）：87-89.