細胞生物學的主要研究領域精選(九篇)

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第1篇：細胞生物學的主要研究領域范文

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）10-0028-03

“細胞生物學”是生命科學的基礎學科，也是前沿學科，是教育部規定的生命學科各專業學生必修的7門主干課程之一[1]，在生命科學教育中占有核心地位，近年來，隨著新的儀器設備、先進手段的應用，尤其是細胞生物學與醫學、分子生物學、神經生物學等學科的相互滲透及交融，已成為21世紀生命科學的重要研究領域[2]。商洛學院作為地方應用型本科院校，以培養應用型人才為目標，在細胞生物學教學中不斷更新教育觀念，鉆研新的教學方法，也取得了一點成績，現就該課程建設實踐與經驗進行總結探討如下。

一、商洛學院細胞生物學課程發展的歷史沿革

追溯商洛學院的辦學歷史，它經歷了專科和本科兩個階段。在專科教學階段，商洛學院創辦的生物類專業先后有生物教育、生物技術及應用，“細胞生物學”作為該專業的基礎課、必修課，在該專業的人才培養方案課程體系中起著重要的作用，課程教學共設54學時，其中課堂教學36學時，實驗教學18學時，這一階段的教學活動都是以教師為中心，學生在教與學的過程中是被動地認知信息的接受者。這種教學方式，往往忽視學生主動獲得知識的潛在能力和理解知識的差異性，以及發展知識的創造性。這種傳統的“講授式”教學模式雖然在教學中統一了大綱，確定了標準，規范了教學制度，但同時也阻礙了學生個性的發揮，忽略了學生積極思維的發展，不利于面向21世紀的高素質應用型人才的培養。

2006年2月經教育部批準我校升格為本科院校，同時更名為商洛學院，2011年起成為省市共建高校，2014年被陜西省教育廳確定為向應用技術大學轉型發展試點高校。隨著商洛學院學科發展、人才能力培養需求及現代網絡技術的沖擊，原先知識體系、師生互動模式、考核方法等方面已不能滿足課程教學要求和學生學習興趣要求。伴隨生命科學的發展，細胞生物學課程內容也出現了調整，教學重點從過去對細胞形態結構與功能定位的描述，轉移到細胞重大生命活動及其分子機制的研究上來。這種課程內容結構的轉變和對新時期人才能力培養的要求致使“細胞生物學”的教育教學改革勢在必行。目前商洛學院生物類專業“細胞生物學”課程教學共設72學時，其中課堂教學36學時，研究性教學課程論文18學時，實驗教學18學時。特別是對于新建地方本科院校而言，目前能充分體現應用型人才培養目標和以能力培養為核心的人才培養規格的研討式教學模式的更新更加迫在眉睫了。

二、細胞生物學精品課程建設的意義

2003年，教育部在全國高校啟動精品課程建設，其目的是為了切實推進教育創新、深化教育教學改革、培養創新型人才[3]。而商洛學院作為應用型本科院校，主要培養具有創新能力和實踐能力的應用型人才，目的是面向地方，服務于地方區域經濟社會發展。在教育教學過程中，商洛學院自升本以來不斷修訂完善人才培養方案，通過教育教學改革，促進學生了解學科前沿和熱點問題，培養學生的自主學習能力，提高學生分析、解決問題的能力等，保障新時期對創新型人才的需求。

“細胞生物學”是現代生命科學的三大基礎之一[4]，而細胞的研究既是生命科學的出發點，又是生命科學的匯聚點，著名科學家E.B.Wilson在1925年就曾提出：“一切生命的關鍵問題都要到細胞中去尋找”[5]，因此，建立好細胞生物學理論與實驗的學科基礎，從顯微、亞顯微、分子水平，從細胞系統化、動態化的角度認識生命和生物科學，為后續課程的學習打下良好基礎。

然而在教學中，我們發現地方高校“細胞生物學”教學模式陳舊，學生只知道聽、記、背，這種“灌輸式”的教學模式已經不能滿足現代社會對創新型人才培養的需求，呈現出學生學習積極性不高、自主學習能力不強、所學知識不能緊跟時展等問題。同時，本課程內容多、抽象難懂，又是一門前沿性學科，在教學上既要保證學生對基礎性知識的掌握，又要盡可能地介紹新的理論和方法，讓學生了解本學科的前沿動態，更好地達到應用型人才培養的目標。為了解決地方高校“細胞生物學”教學過程中產生的諸多問題，培養學生的學習興趣，提高教學質量，我們就有必要建立“細胞生物學”精品課程。

課程建設與改革是提高教學質量的核心，也是教學改革的重點和難點，而“細胞生物學”精品課程建設能在很大程度上改善學生的學習條件，提高學生的學習熱情，塑造良好的學習氛圍，提高教學質量。通過精品課程建設，教師轉變了教學理念，改進了教學方法，創新了教學模式。精品課程建設也是地方高校深化教育教學改革的一項重要任務。

三、細胞生物學精品課程的主要特色

（一）以“學生為主體、教師為主導”創新教學模式

教學改革的一個重要趨勢是教育工作者要以人為本，促進大學生全面發展，尤其是注重從知識的傳承向能力的培養的轉變[6]。“細胞生物學”教學緊跟學科發展趨勢，在近七年的教學中，課程組成員積極改變傳統的教學模式，在教學中踐行了“以學生為主體、教師為主導”的研究性教學模式。

為了充分調動學生的積極性，提高教學質量，課程組成員不斷修訂人才培養方案，調整教學大綱，在教學內容中增加了合作研討教學環節，從已授理論課的重點內容中提煉一些具有綜合性、趣味性、爭論性的討論話題，并將其作為合作討論式教學的論題，如線粒體與阿爾茲海默癥、p53與衰老的關系、細胞膜與癌癥等，通過學生查閱文獻及自主學習，使學生能自主參與知識的獲得過程，有利于學生實踐能力和創新能力的培養。

本次改革分別以商洛學院生物技術、生物科學專業學生為對象，進行了五輪合作討論式教學的嘗試。教學過程分兩部分，即大班上課和小班討論，在大班上課中，由教師講解本課程的基本理論，而針對一些具有共性意義的重大問題或熱點問題所涉及的“細胞生物學”知識及前沿動態進行小班討論，有效地培養了學生的自主學習能力、團隊合作精神，促進了學生個性的發展，對學生綜合能力的培養起到了較好的效果，對于以應用型人才培養為目標的其他高校生物類專業的“細胞生物學”教學和其他專業課教學也具有一定的借鑒意義。

（二）以“教學奠基科研，科研反哺教學”培養創新人才

高校的根本任務是人才培養，人才培養的質量是衡量一所高校教育教學水平的一個重要標志，也是高校生存和發展的唯一途徑。只有將科研成果轉化為教學資源并融入教學實踐,才能彌補課堂內容的不足，實現教師的專業化發展，形成專業特色，培養創新型人才,進而提高課程教學團隊的整體水平，實現“以教學奠基科研，科研反哺教學”的目標。

近年來，課程組成員能結合地域資源特點，積極申報科研項目，將科研成果及學科前沿動態融入教學。同時，通過鼓勵學生積極參與教師科研項目、大學生科技創新項目及課外實踐活動等多種方式對學生進行科學素質培養和創新思維訓練。這種方式極大地促進了課堂教學的延伸，顯著地提高了學生的創新意識和創新能力，涌現出了一批優秀的學生。近年來，在學生畢業論文選題中與該課程相關的論文題目每年平均占該專業的26.7%，整體上反映了學生良好地掌握了基礎理論、專業知識和應用知識的能力。從近三年生物技術專業學生考研情況來看，以該課程作為專業課的學生平均每年占考研上線率的46.7%。

（三）以“理論聯系實際，技術支撐產業”服務地方經濟

服務地方經濟社會發展是推動高校科學發展的一個重要方面，也是商洛學院響應轉型發展的一項重要職能。隨著大學從“精英教育”向“大眾教育”發展轉型和地方經濟發展對人才需求的增加，這一職能顯得尤為重要。

為了適應新形勢的需要，拓寬學生的知識面，提高學生的實驗操作技能，培養學生的創新能力，更好地適應社會對人才的需要，本課程組依托商洛學院生物學優勢學科和GAP科研工程中心，結合地方資源和產業特點，積極申報各類科研基金項目，利用“細胞生物學”中的核心技術開展了五大商藥、秦嶺野生蘭花、秦嶺高山杜鵑等研究，為相關產業的發展提供技術支撐和服務平臺。同時，這也是商洛學院面臨轉型發展，根植地方行動的重要舉措。

（四）注重實踐教學，提高學生的綜合素質

實踐教學是“細胞生物學”教學中不可缺少的環節，2014年，商洛學院成立生物醫藥與食品工程學院，為促進細胞生物學學科發展，我們對生物技術及生物科學專業的人才培養方案進行了調整，堅持以先進的教學理念為指導，改造傳統的以依附和印證理論為主的實驗模式，建立以能力培養為主線，分層次、多模塊的實驗教學體系的基本框架[7]。課程實驗內容分基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗三個層次設置實驗項目并實施。如：學習完細胞融合知識后，完成雞血細胞計數與PEG誘導的細胞融合實驗項目，使學生明確細胞融合的原理及方法。學習完線粒體結構及功能后，進行線粒體的超活染色與觀察，明確細胞器的超活染色技術；學習完植物組織與細胞培養知識后，讓學生查閱文獻，自行設計實驗方案，撰寫實驗論文。

教學方法上采用統一模式、開放模式和導師模式等多種方式。教學手段上，充分發揮現代化教學手段在實驗教學中的作用，使實驗課程和實踐教學資源陸續上網。建立多種實驗考核方法，統籌考核實驗過程與實驗結果，激發學生實驗興趣，提高實驗能力。采取平時成績同期末考試成績相結合的辦法，嚴把畢業論文關，鼓勵學生在實驗中有所創新。

實驗教學加深了學生對課程理論知識的理解，也激發了學生的專業學習興趣。近年來，依托本區域優勢、特色資源，結合生物技術學科領域的發展，主要側重于“細胞生物學”實踐應用方面的選題，大部分選題結合教師科研或來自生產第一線，有較大的實用價值或參考意義，有一定的創新性。

（五）應用現代教育技術，提高教學效果

“細胞生物學”屬于生命學科領域的課程，授課內容和知識點存在客觀、微觀和抽象等特點，因此，國外許多教學機構很早就開展了將深奧難懂的理論知識以直觀、形象的方式呈現出來，尤其需要現代多媒體技術輔助教學[8]。該技術以其大信息量、文字、圖像、聲音多形式的信息傳播方式，在課堂教學中越來越受到重視。“細胞生物學”的教學內容中包含許多細胞和亞細胞精細結構，功能原理復雜、抽象難懂，尤其缺乏動態的機理解釋，這使得原本客觀實際的文字介紹，在初學者眼中變得抽象而枯燥，學習效果差，學習興趣不高。多媒體技術，可以將文字、圖片包括其中，使教學內容圖文并茂，專題視頻形象生動，使學生對細胞的微觀構造產生直觀的認識，如細胞內部結構視頻、細胞功能動畫、細胞重要生命活動相關圖片、視頻等。“細胞生物學”課程組通過近年來教學實踐的積累，已完成全套“細胞生物學”課堂教學多媒體課件及收集到相關章節的視頻及動畫，使“細胞生物學”知識由抽象變具體、由靜態變動態、由微觀變宏觀，有助于提高學生的學習興趣，加深學生的理解和記憶，增強教學效果。

“細胞生物學”網絡課件就是用于輔助學習的網絡資源。近年來，課程團隊致力于相應課件、電子教案、習題集和專題視頻的收集、制作與更新，補充完善和充實了課程網絡資源。為了使初學者能盡快熟悉課程教學組織形式，把握學習重點，做好課前準備工作，網絡平臺還專設了研究性教學單元模塊，包括研究性教學題目來源、近年來小班課組織形式、學生匯報ppt、自主學習報告等內容，便于師生有效地開展教學活動。

根據歷年來生物技術專業部分學生的考研復習需求，網絡平臺還增設了考研專題模塊，涉及相關學校的考研信息、電子圖書、歷年考研真題等資料，反響良好。為了便于自學和師生交流，不斷提高課程網站建設質量，拓寬服務面，網站系統開通了信箱答疑和在線溝通平臺。

四、細胞生物學精品課程的建設成效

第2篇：細胞生物學的主要研究領域范文

關鍵詞：生命科學；開放式討論教學；案例分析

生命科學是研究生命活動的本質和發生規律，以及各種生物之間和生物與環境之間相互關系的學科。近年來，生命科學研究的新方法、新技術的不斷涌現為解析各種生命現象構建了研究平臺，使科研人員從分子、細胞、個體和群體各層面深入探討生命活動的基本規律成為現實，促進了生命科學領域中一系列觀念和認識的更新［1］。與此同時，生命科學領域基礎研究的進步也促進了應用，其成果正在以前所未有的速度向農牧漁業、能源工業、環境保護、食品輕工和醫藥衛生等多個方面滲透，產生了巨大的經濟效益、社會效益和環境效益［2］。因此，目前高校生命科學相關的專業課程中既包含基礎理論又包含技術手段，既包含研究前沿又包含應用進展，內容豐富、信息量大、邏輯性強。在當今以素質教育和創新型人才培養為核心的教育思想指導下，生命科學相關課程的教學過程中應采取靈活多樣的教學方式，幫助學生夯實基本概念，掌握前沿進展，培養創新意識，適應現代化建設和未來社會發展的需要。傳統的課堂授課方式以教師主動講述、學生被動接受為主。這種授課方式教師講授偏多，學生主動性發揮不足，從而導致學生對部分知識點掌握的深度和廣度受到限制，僅停留在熟練記憶的層面。近年來，筆者對生命科學專業課程教學方式進行了初步的改革嘗試，將教師講授式授課與開放式討論授課相結合，注重對學生的學習方法、思維能力、綜合素質和創新能力的培養，產生了積極的反響。我們在學期伊始便給學生介紹與本課程相關的參考書、期刊和網站，教授學生查閱中英文相關文獻的方法，隨后將與課堂教學內容密切相關的知識延伸、科研進展、研究方法等作為小組（每小組學生4～6人）討論題目布置給學生。學生通過在課下查閱文獻、積極思考和相互交流等方式深入認識討論題目，并在課堂上以視頻、PPT和presentation的方式向全班同學展示。而小組展示過后，教師會引導學生對所講內容展開討論并對討論內容進行歸納總結。同時，教師根據學生報告情況予以打分，并按一定百分比計入期末成績。下面筆者以生命科學專業的骨干必修課“細胞生物學”和專業必修課“植物生理學”為例，闡述如何在生命科學專業的教學中引入開放式討論教學模式，引導學生深入探究生命科學理論的內涵。

一、開放式討論教學應用于“細胞生物學”課程教學的案例展示

細胞作為有機體結構與生命活動的基本單位，既是生命科學發展的生長點，又是生命科學發展的匯聚點。細胞生物學是在顯微、亞顯微和分子水平研究和揭示細胞基本生命活動規律的科學，是當代生命科學的重要基礎學科。目前，細胞生物學的研究日益深入，已成為21世紀生命科學研究的重要領域。“細胞生物學”課程既是北京林業大學生物科學與技術學院理科基地生物科學專業的重要主干課程，也是生物技術專業重要的專業基礎課程。

（一）通過開放式討論教學引入最新科研進展內容

“細胞生物學研究方法”是“細胞生物學”課程中承前啟后的一個章節，該章節從細胞形態的顯微觀察、細胞及其組分的分析、細胞培養與生物工程、細胞及生物大分子的動態變化等幾個方面介紹了有關細胞生物學的研究方法。其中關于細胞形態的顯微觀察，課本中主要介紹了光學顯微鏡、熒光顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡和電子顯微鏡的原理和使用方法。這些顯微成像技術可以幫助研究者從分子和細胞等微觀層面觀察生命過程中的變化，揭示生命活動的物質基礎和動態規律。近年來，科學家們不斷嘗試，實現了突破衍射極限的光學顯微成像，即超分辨熒光顯微術［3］。2014年諾貝爾獎即授予了其中兩種超分辨率光學顯微鏡的發明者———受激發射損耗顯微術（以下簡稱為STED）的發明者StefanW．Hell和光激活定位顯微術（以下簡稱為PALM）的發明者EricBetzig、WilliamE．Moerner。由于教材內容篇幅的限制以及修訂和出版時間的周期性，這一重要內容并沒有被及時收錄在內。于是，我們選擇這一部分內容作為開放式討論教學內容。首先，教師為學生強調衍射極限的概念，從成像的角度來說，衍射極限影響下的顯微成像系統只能分辨有限小的細節，一般在200nm到300nm之間。德國物理學家ErnstAbbe發現了這一現象，并將其公式刻在自己的墓碑上。在教師的引導下，學生們播放了在網上查找到的諾貝爾獎獲得者的采訪視頻和超分辨率顯微術動畫，激發大家的學習興趣；另一組學生則通過PPT和presentation展示了STED和PALM技術的原理和特點。隨后，教師通過設立以下問題引導學生展開討論：相對于傳統光學顯微術，STED顯微術和PALM顯微術通過何種方式突破了刻在墓碑上的公式———光學衍射的極限，實現了在納米級對生物大分子和細胞結構進行清晰成像。最后，教師對學生講述中提到的多種超分辨率顯微鏡的優勢和不足加以補充和總結。通過這次講述和討論，學生們增長了知識，開拓了視野，知道了超高分辨率顯微鏡通過多種技術革新大大提高了人們對細胞內大分子物質定位和功能分析的觀測尺度，深刻理解了顯微鏡是認識復雜生命現象的窗口這一觀點。由上述案例可知，通過開放式討論教學可將更多的研究進展融入到課堂教學中，更新和充實基礎理論。

（二）通過開放式討論教學將理論與實際應用相結合

“細胞增殖調控與癌細胞”是“細胞生物學”課程中備受學生關注的一個章節。細胞增殖是生物繁殖和生長發育的基礎，是受到高度嚴格調控的細胞生命過程。在細胞增殖中任何關鍵步驟的錯誤，都有可能引發嚴重后果。在動物體內，異常旺盛增殖的細胞會發生癌變轉化為癌細胞，對生命安全造成嚴重威脅。“細胞生物學”課程中大多數章節理論性較強，知識較為抽象，然而“細胞增殖調控與癌細胞”一節與每位同學的身體健康密切相關，學生們有著強烈的學習興趣和探索欲望。因此，我們借助學生的學習興趣，將癌細胞的形成與特征部分作為開放式討論教學內容。首先，教師為學生概述癌細胞的定義和與細胞增殖調控的關系。緊接著，有學生講解癌細胞的基本特征及腫瘤的發生過程，另一組學生講解腫瘤發生的細胞信號調控網絡以及目前針對特異信號通路的癌癥治療靶向藥物。隨后，教師通過設立以下問題引導學生展開討論：癌癥的發生與環境因素是否密切相關？癌癥是不是遺傳性疾病？癌癥是不是可以稱為老年疾病？癌癥的產生除了基因突變，有沒有其他遺傳機制的參與？等等。最后，教師對學生講述中提到的癌基因、抑癌基因和生長因子等重要知識點加以強調和深化。通過這次講述和討論，學生不但對課本知識理解得更為深刻，也真正認識到細胞生物學與人類生活的密切關系，以及細胞生物學在解決人類所面臨的重大健康問題中所發揮的重要作用。由上述案例可知，通過開放式討論教學，可以將與理論知識密切相關的實際應用融入課堂教學中，激發學生的學習興趣，促使學生積極主動地學習和運用知識。

二、開放式討論教學應用于“植物生理學”課程教學的案例展示

植物生理學包括植物生命活動過程中物質代謝、能量轉化、信息傳遞及由此表現出的形態建成等多方面內容，是從不同層次、不同水平、不同角度探索研究植物生命活動規律及其與環境相互關系的科學。植物生理學既在基礎研究領域探究相互聯系、相互依存、相互制約的生命現象本質，又為農業和林業生產實踐提供了理論指導和技術支持。正是因為“植物生理學”課程的重要性，這門課程成為北京林業大學生物、林學、園藝和水保等多個專業的專業必修課程。

（一）通過開放式討論教學展示多種技術手段

“植物礦質與氮素營養”是“植物生理學”課程中介紹植物生命活動橫斷面中的一章，圍繞高等植物礦質元素的概念及生理作用、礦質離子跨膜運輸的機理、植物根系吸收養分的過程和特點等幾部分展開講述。膜片鉗技術和非損傷微測技術均可用來測量和研究生命體外微環境中的離子／分子流，在植物礦質元素轉運研究中均獲得成功應用［4］。膜片鉗技術利用微玻管電極接觸細胞膜，對膜片上離子通道的離子電流進行監測記錄，從而反映單個或多個離子通道的分子活動。非損傷微測技術利用選擇性電極，可在保證被測樣品完整性和近似實際生理環境狀態下，對進出樣品的各種離子／分子流進行三維、實時和動態的測量，從而獲得離子／分子流的濃度、流速和運動方向等多方面信息。我們將這兩種研究植物礦質元素轉運的重要技術的比較作為開放式討論教學的內容，作為該章理論知識介紹的補充。首先，教師為學生講授膜片鉗技術和非損傷微測技術的歷史由來，再由一組學生講解膜片鉗技術的原理、特點和應用舉例，而另一組學生講解非損傷微測技術的原理、特點和應用舉例。隨后，教師通過設立以下問題引導學生展開討論：膜片鉗技術和非損傷微測技術相比，分別有哪些優勢和劣勢？應該應用在哪些不同的領域？最后，教師為學生們講述現實中兩種技術的應用并加以總結，指出膜片鉗技術是研究植物細胞膜離子通道的傳統工具，但非損傷微測技術可以使植物礦質離子轉運研究更加深入和豐滿。通過這次討論和講述，學生們在明確植物礦質元素轉運、吸收和生理功能等理論的基礎上，進一步了解了進行上述理論研究的技術手段，做到了知其然，也知其所以然。由上述案例可知，通過開放式討論教學，可以有的放矢地加強學生對研究方法和技術手段的學習。

（二）通過開放式討論教學鍛煉學生科學思維的能力

“植物生長物質”是“植物生理學”課程中內容相對獨立的一章，主要介紹多種植物激素和植物生長調節劑的生物學功能。在這一章中，教師不但需要為學生介紹生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯等5大類經典激素，還需要為學生講解油菜素內酯、茉莉素、水楊酸、獨腳金內酯等4大類新型植物激素。每種激素都需要圍繞激素的發現與種類、分布與運輸、合成與降解代謝、生物學功能和信號傳導途徑等多方面進行講述。我們希望學生在聽教師講授完其中8大類植物激素的相關知識后融會貫通、舉一反三，對最后一種也是最新的一種植物激素———獨腳金內酯展開開放式討論。首先，教師向學生強調植物激素的定義和特征。緊接著，一組學生講解獨腳金內酯的發現和分布、結構和合成，而另一組學生講解獨腳金內酯的生物學功能和信號傳導。隨后，教師通過設立以下問題引導學生展開討論：獨腳金內酯的各種生物學功能中，哪些是與其他激素的生物學功能協同作用，哪些是與其他激素的生物學功能相拮抗的？獨腳金內酯的信號傳導途徑與哪些激素的信號傳導途徑具有相似性，而不同之處又在哪里？最后，教師對獨腳金內酯的各種信息進行梳理，加深學生對植物激素特征和生物學功能的理解。通過這次討論和講述，學生們可以從對每種激素具體細節的領會中跳出來，對植物激素從最初合成到最后發揮生物學功能的一系列過程加以宏觀把握。由上述案例可知，通過開放式討論教學，可以鍛煉學生的科學思維能力，引導學生由個別到一般、由局部到全面，獨立有序地完成教學內容。通過上述“細胞生物學”課程和“植物生理學”課程中多個教學案例可以看出，開放式討論教學可以補充講授型課堂教學的不足，幫助學生在教師的指引下進行積極而獨立的思考和自主而深入的學習，了解科研進展，知曉實際應用，掌握研究方法，鍛煉科學思維，培養創新意識。

參考文獻

［1］張道民．對生命科學前沿問題的幾點思索［J］．前沿科學，2010，4（14）：26－32．

［2］熊國梅．生物工程技術的發展對社會經濟發展的影響［J］．教育教學論壇，2012，45（38）：171－172．

［3］呂志堅，陸敬澤，吳雅瓊，等．幾種超分辨率熒光顯微技術的原理和近期進展［J］．生物化學與生物物理進展，2009，36（12）：1626－1634．

第3篇：細胞生物學的主要研究領域范文

關鍵詞 分子腫瘤學；研究型教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X（2013）12-0081-02

近年來，惡性腫瘤已成為嚴重威脅國民健康的重要疾病之一。在全球范圍內，每年新發癌癥患者約1000多萬，死亡700多萬。我國每年新發病例也逐步提升，如何有效防治惡性腫瘤已成為醫學界面臨的時代難題[1]。世界各國政府紛紛大力投入，積極探索新技術、新方法，使腫瘤學研究得到飛速發展。

分子腫瘤學是生物學與醫學的交叉學科，是將分子生物學技術應用于腫瘤相關基因及其表達產物的研究中，進而闡明腫瘤的發生、發展及其本質，為腫瘤的預防、診斷和治療提供新措施。北京工業大學生命科學與生物工程學院以抗腫瘤藥物的研發為學科發展方向，但隨著現代生物技術發展的日新月異，原有的一些腫瘤學基礎知識已不能完全滿足當前科研的發展需求。為適應生物前沿技術發展趨勢，有力地推動生物技術向多專業滲透，促進邊緣交叉學科領域的發展，學院首次為研究生開設分子腫瘤學這門課程，主要從分子水平上深入闡述腫瘤學研究的新進展，并結合學院研究生培養目標和課程建設的要求，對該課程教學內容、教學方法以及考核方式等方面進行嘗試與探索。這一舉措必將促進學院在生物領域和醫學領域的科學研究和學科建設。

1 以腫瘤基礎研究為背景確立課程教學內容

隨著我國醫學模式的轉變以及全球性衛生重點的轉移，腫瘤的防治研究成為科教興國戰略的重要組成部分，不論是腫瘤發生發展的分子機制，還是臨床腫瘤診斷治療，都取得長足進步[1]。

北京工業大學生命科學與生物工程學院生物醫學工程專業以探究腫瘤發生發展機制、抗腫瘤藥物開發以及基因治療等為主要研究方向，與醫學腫瘤專業相比，在定位和針對性方面都有較為鮮明的特色。學院研究生大多數具有生物學等工科背景，掌握分子生物學、細胞生物學、免疫學及病毒學等豐富的理論知識，在基礎研究方面具有優勢，但缺少一定的臨床腫瘤學知識。因此，分子腫瘤學這門課程的開設不同于醫學院傳統的臨床腫瘤學課程，而是著重以腫瘤基礎研究為背景，拓寬研究領域，深化研究層次。授課內容涉及腫瘤發生發展分子機制及其基因治療、分子藥靶、腫瘤表觀遺傳學等相關領域，以及腫瘤干細胞、miRNA、RNA干擾、蛋白質組學和生物信息學等前沿領域，從基因層面探討腫瘤發生機制和有效的治療措施。在此基礎上，進一步發現新的腫瘤標志物，用于腫瘤的早期預測與防治。

2 以研究型教學為主導確立課程教學方法

研究生的課程教學處于從本科時期的知識學習型階段向課題研究型階段過渡的重要時期，是研究生培養過程中的一個基礎環節。因此，這就決定了研究生課程教學不應僅僅只是本科式的知識傳授的延續，而應是知識傳授與科研能力培養并重。但當前高校教學中仍以傳統的灌輸式教學方法為主，師生交流與互動少，只適于簡單的傳授知識，不利于培養研究生自主學習和科研創新能力。

2.1 轉變觀念意識，優化課程設置

為了更好地增強教學效果，培養學生的綜合能力，在開設分子腫瘤學課程之初就積極轉換教學觀念，以研究型教學為主導，結合課程的基礎性與前沿性，優化課程設置，確立新的教學模式[2]。根據學校的研究生培養目標，制定出一套適應研究生教育的教學大綱，既滿足研究生的知識需求，又能反應出學科水平和發展趨勢。在整個教學過程中，以學生為中心，教師發揮組織和引導作用，根據課程具體內容、學生知識背景及理解能力等因素，充分激發學生的主動性與積極性。

在課程設置中，沒有采用固定的教材形式，而是根據學生背景知識的差異，結合當前生物前沿技術在腫瘤學領域的研究趨勢，采用啟發式、講座研討式的教學方式，有目的性地開展授課。課程內容主要分為三部分：

第一部分著重介紹一些腫瘤學相關基本知識，包括細胞生物學如細胞結構與功能、分子生物學如腫瘤的分子標志物等基礎知識，既照顧了那些基礎薄弱的學生，同時給基礎好的學生進行了復習；

第二部分重點從細胞周期與凋亡、細胞信號轉導、血管生成、侵襲轉移、耐藥性等方面闡述腫瘤的癌變機制和腫瘤惡性演進機制；

第三部分介紹腫瘤的分子診斷、預防與治療等內容與研究進展。

在授課中，從激發學生的創新思維目的出發，鼓勵研究生參與課堂討論，并結合學院一些學術前沿講座，通過學術報告和學術交流，使學生更廣泛拓寬學術視野，提高綜合科研水平。

2.2 研究型教學在課堂中的實踐

研究型教學是在教師的啟發指導下，以學生獨立自主學習和合作討論為前提，以教學中的難點重點內容、有爭議的學術問題或學科前沿問題為研究內容，通過學生查閱資料、獨立鉆研和認真思考展開課堂討論和交流，使不同的學術觀點相互碰撞、交流與補充[3]。

分子腫瘤學屬于腫瘤學領域的前沿學科，知識更新快，教材不能涵蓋最新的研究內容，因此在授課過程中不能以單一的教材作為參考資料。在教學之前提前做好研究性學習，從同行認可度高的期刊中查閱相關領域的最新研究文獻，不斷更新知識，在課堂上根據授課內容適時引入這些新技術新方法，既豐富了教學內容，又調動了學生的科研興趣。

分子生物學、細胞生物學是腫瘤研究的基礎，教學內容涵蓋的知識點多、涉及面廣，新技術與新方法的出現日新月異。如在給學生介紹細胞信號轉導這章內容時，課前根據學生研究興趣與方向設定一些知識點與問題，讓學生課后分組查閱相關文獻，準備PPT在課堂交流學習。如選擇一個信號通路，查閱該通路包括的知識點，如蛋白種類、特點及調控功能，思考該通路在腫瘤生成中發揮怎樣的機制？是否有其他小分子如miRNA的參與等？學生課后準備充分，結合自己今后的研究方向，積極探索與發現問題，在課堂交流中活躍，既豐富了課堂教學內容，又促進了對新知識的學習。

此外，還注重將本學院的研究成果融入教學過程中，如在介紹病毒與腫瘤這章內容時，為學生介紹學院科研小組對艾滋病、宮頸癌、食管癌等腫瘤病的研究進展與研究成果；在講細胞生物學時，結合本實驗室在干細胞領域的研究思路與研究進展，為學生介紹干細胞包括腫瘤干細胞、IPS細胞的特征及其在臨床中的應用前景。這樣讓學生更全面了解本學院的研究現狀與發展趨勢，為今后進實驗室開展研究工作奠定基礎。

3 完善課程考核方式

課程考核是課程質量的重要內容，以多種形式考核指標來完善考核方式。在分子腫瘤學的課堂教學中，主要從課堂出勤、論文撰寫、專題討論三方面加以評估。其中專題討論和論文撰寫分別占總成績的70%。在研究生的培養中，文獻查閱是研究生從事科學研究非常重要的一個環節，學生可以在查閱、積累、梳理資料中消化、理解知識，并與相關知識融會貫通，運用各種知識解決實際問題。因此，撰寫某一個感興趣領域的研究進展論文是考核的重要內容之一。論文統一按照期刊發表的格式來撰寫，考評內容包括論文格式的規范性、選題的新穎性、文獻的代表性等。

專題討論部分的考評主要通過學生對文獻的理解程度，包括能否把握文獻的核心內容，能否提出自己對文獻研究內容的完善建議。同時，學生學術交流水平也納入成績考核部分，包括多媒體課件的制作、學術表述的流暢性和學術交流過程的應對能力。這樣既可以考核學生查閱文獻的能力，同時可以鍛煉撰寫論文的能力。

4 結束語

腫瘤的分子生物學研究一直是生命科學和醫學研究的熱點，尤其是癌基因的研究。隨著科學技術的發展，生物芯片、RNA技術、表觀基因組學及生物信息學等分析方法逐漸成為腫瘤研究的一種高效手段，使研究者更深入地了解疾病發生的分子機制，掌握癌基因特異性的分布規律，揭示基因信號內在的生物學意義，有力地促進腫瘤學的發展，為腫瘤的臨床治療奠定基礎。

北京工業大學生命科學與生物工程學院專門為生物技術專業研究生開設分子腫瘤學這門課程，旨在為工科院校培養側重于腫瘤學基礎研究的復合專業型人才。在教學中轉變教學觀念，引入研究型教學模式，把研究的意識、思維、觀點與方法融入教學中，強調對知識學習的自主性與探究性，注重學習過程中研究生的實踐與體驗[4]。在課堂教學中根據課程性質、教學內容和學生特點，創造性地進行教學設計，激發學生的科研興趣，有利于全面培養研究生的綜合創新能力。

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第4篇：細胞生物學的主要研究領域范文

關鍵詞：課程設置；環境病毒學；環境微生物學；環境生物學；環境生物技術與工程；環境科學與工程

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）06-0051-02

一、環境病毒學的知識范疇及特點

環境病毒學是通過研究病毒在生態環境中的行為達到防治環境污染目標的一門學科。病毒在生態環境中的行為主要包括生存、繁殖、進化和傳播，是關于病毒種類和數量在空間和時間上的變化規律。防治環境污染的目標包括防治和監測有害病毒的污染以及利用病毒消除細胞生物或化學污染物。具體來說，環境病毒學可包括如下八個方面的內容。（1）發展簡史1-4：如病毒的發現，病毒水質標準的建立過程以及從環境中提取病毒方法的建立過程；（2）研究方法1-3，5：如采用培養、免疫學和分子生物學方法監測病毒以及從環境介質中提取和分離病毒；（3）環境中病毒的多樣性3，6-8：如動物、植物以及原核生物的病毒；（4）病毒在環境中的生存和繁衍1-4：如環境因子對病毒生存的影響和病毒感染宿主的動力學；（5）病毒在環境中的進化；8：如病毒起源、進化機制以及高危病毒進化預測；（6）病毒在環境中的傳播1，9：如病毒在土壤和大氣中的傳播機制；（7）病毒的消毒1-2：如采用不同的消毒劑在不同的環境介質和條件下對不同病毒的消毒效果；（8）利用病毒防治環境污染—噬菌體生物技術3-4，10-11：如利用噬菌體殺死引起赤潮的藍藻和引起污泥膨脹的絲狀細菌以及噬菌體對地球碳循環中大氣二氧化碳含量的影響。傳統環境病毒學包括病毒的消毒和通過培養及免疫學方法對病毒進行檢測。其內容是建立在大量的科學研究基礎之上的確定性的規律認識。現代環境病毒學主要包括采用分子生物學技術研究病毒的生態行為、消毒機制以及監測方法以及利用病毒防治環境污染，特別是通過噬菌體生物技術消除生物和化學污染物。其內容處在快速發展中，具有較高的前瞻性，如病毒在土壤和地下水中的傳播以及水生噬菌體的生態。環境病毒學具有涉及知識面廣，分子生物機制突出和應用性強的特點。由于研究病毒在環境中的行為以及病毒通過專性寄生決定細胞生物的活性和生存，因此，環境病毒學的知識范疇較廣，涉及不同的生態系統知識，如地質學、土壤學、水文學和大氣學等，以及不同的生物知識，如動物學、植物學、細菌學和真菌學等。由于病毒無細胞結構，其生物過程的描述主要在分子水平上，分子生物學特征突出。環境病毒學不同于病毒生態學，其主要目標是防治環境污染，因此應用性較強。

二、《環境病毒學》課程設置狀況及原因剖析

盡管眾多高校設置了環境生物類專業，但開設《環境病毒學》課程的院校寥寥無幾。本文作者于2006年在南開大學環境科學與工程學院為碩士研究生開設了《環境病毒學》選修課。至今尚不知有其它院校開設此課程。目前的課程設置狀況可能由如下三方面的原因所致。其一，環境生物類專業的科教人員對環境病毒學在環境生物學中的特殊地位認識不足。很多人員偏重于將環境病毒學歸于環境生物學的分支學科環境微生物學之下的一個偏狹的、更深層次和更加專門的次分支領域，忽略了病毒在結構、遺傳和進化方面與細胞生物的巨大差別，病毒種群是由異質性群體相關基因組構成的準種并因此極具多樣性和變異性，可直接影響甚至決定各種細胞生物的活性、生存、繁殖和進化的過程并進而在生態系統循環和平衡過程中具有關鍵作用，對防治環境污染有特殊意義。其二，師資力量不足。由于環境病毒學在國內高校屬于新課程，師資培養尚需一段時間。一方面，課程會涉及不同的環境系統知識與不同的細胞生物和非細胞病毒生物知識的結合；另一方面，課程的部分內容具有前瞻性，教學材料需通過對科技文獻的追蹤和提煉來獲得，增加了授課難度。其三，環境生物類專業的學生在基礎生物學知識方面有待加強。這些知識包括分子生物學、基礎病毒學、生物化學、細胞生物學、遺傳學、以及基礎微生物學、植物學和動物學。由于病毒的分子結構特征，分子生物學的基礎知識尤其重要，是深入理解病毒生態行為機制的基礎。

三、為環境生物類專業的研究生開設《環境病毒學》選修課的意義

為環境生物類專業的研究生開設《環境病毒學》選修課至少具有如下四個方面的意義。首先，有助于學生更好地理解環境議題。因為許多環境議題與去除有害病毒的污染和利用病毒消除污染物有關。如飲用水處理各工序對病毒的去除以防止人體感染病毒，污水處理的終端消毒以防治地表水的污染，城市固體垃圾滲濾液的處理以防治病毒對土壤和地下水的污染，各種水體處理后的水質病毒標準與監測，大氣中病毒顆粒通過氣溶膠和飛沫的傳播，醫療設施中各種用具和器械的常規消毒，傳染病爆發期間公共設施的消毒，病毒對規模化養殖和栽培的威脅，城市化與人口流動給防控病毒性傳染病爆發所帶來的挑戰，水生病毒對不同水生生物群體數量的影響，噬菌體通過影響浮游光合細菌對全球碳循環的影響，噬菌體對污泥活性的影響和污泥減量化，以及噬菌體對赤潮爆發的控制等。由于環境問題的復雜性，解決環境問題需綜合考慮多方面的因素，以防止在解決問題的同時制造出更多的問題。開設《環境病毒學》課程有助于環境生物類專業的研究生在思考和解決環境問題時將病毒作為影響因素和潛在的技術選擇，設計更加完善的解決方案，提高綜合解決環境問題的能力。環境病毒學有許多前瞻性研究領域，如用分子生物學手段監測環境中的病毒，病毒對環境中不同生物群體進化過程的影響，高危病毒的進化，以及用噬菌體控制環境中的有害生物。因此，開設《環境病毒學》課程將有助于環境生物類專業的研究生開拓新的研究領域和創新機會。

最后，開設《環境病毒學》課程可以吸引和培養環境生物類專業的研究生成為未來講授該課程的師資力量。

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第5篇：細胞生物學的主要研究領域范文

論文摘要:細胞凋亡又叫細胞程序性死亡，是植物正常發育中必不可少的一部分,目前已成為植物細胞生物學研究的一個熱點。本文對植物凋亡的一般特征、植物營養和生殖生長中的細胞凋亡以及植物-病原物互作中的細胞凋亡進行了綜合評述,并對植物細胞凋亡研究的現實意義進行了探討。

細胞凋亡是多細胞生物體在生理或病理條件下部分細胞所采取的一種由內在基因編程調節,通過主動的生化過程而自殺死亡的方式[1]。由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控，所以常常又稱為細胞編程性死亡。細胞凋亡的現象最早是Kree在1965年觀察到的，經過進一步深入研究之后，他于1972年將其重新命名為細胞凋亡。之后近20年，細胞凋亡的研究主要集中在動物，人們越來越認識到細胞調亡在動物生長發育中、尤其在維持動物體內細胞和組織平衡、特化、形態建成和防病、抗病過程中的重要作用。同動物一樣，在植物生長發育中也存在著細胞凋亡現象。但由于植物生長發育和細胞結構的特殊性，有關植物細胞凋亡的研究起步較晚。近年來，隨著植物細胞凋亡的研究進展，人們逐漸認識到細胞凋亡是高等植物生長發育的必要組成部分，同時也是植物體度過不良環境的重要手段。目前,植物細胞凋亡的研究已成為近年來植物細胞生物學的新興研究領域和熱點之一。本文就植物細胞凋亡的一般特征、檢測方法、在植物中的存在及意義作一綜合闡述。

1植物細胞凋亡的一般特征

經歷細胞凋亡過程的細胞呈現一些典型的形態學變化,光學顯微鏡或電子顯微鏡觀察可見:細胞體積縮小,染色質凝集、斷裂、趨邊化,細胞器解體、消失,細胞膜發泡形成凋亡小體(其中包含有凝集的細胞核斷片和細胞器)[3.4]。隨著研究的深入,分子生物學證據也逐步被闡明:細胞染色質DNA在核小體連接部位斷裂,其片段大小為200bp的倍數,經瓊脂糖凝膠電泳可見到特征性的DNA梯度(DNAladder),此特征還可以通過超速離心、末端標記電泳以及原位缺口翻譯技術等進行定性、定量測定。細胞形態學和分子生物學的變化是細胞凋亡的重要診斷依據。

2細胞凋亡的檢測方法

2.1細胞形態學觀察法

蘇木素-伊紅(HE)染色法:石蠟切片的HE染色是組織形態學檢測的常規方法,光學顯微鏡下細胞核呈藍黑色,胞漿呈淡紅色。凋亡細胞在組織中單個散在分布,表現在核染色質致密濃縮,核碎裂等。

(1)電子顯微鏡。電鏡觀察,凋亡細胞染色質固縮,常聚集于核膜上呈境界分明的塊狀或新月形小體,初期細胞可見完整的細胞器,細胞膜完整,凋亡小體形成。目前一致認為,電鏡下獲得凋亡細胞特征性的形態學改變是判斷細胞凋亡的最可靠依據。

(2)熒光顯微鏡。對體外培養的活細胞經熒光色素處理,可在熒光顯微鏡下觀察細胞形態改變。常用熒光色素有吖啶橙、Hoechst33258或Hoechst33342、碘化丙啶(PI)、溴乙錠(EB)。前兩種可分別進入活細胞和死細胞,而后兩種熒光素僅能進入死細胞。不同的熒光素使核著染不同顏色的熒光,正常細胞呈均勻熒光染色,而凋亡細胞呈致密濃染的顆粒狀或塊狀熒光。

2.2反映凋亡細胞膜改變的方法：染料排斥法。

除了電鏡能反映細胞膜完整性外,還可用染料排斥法,如臺盼藍、PI等。壞死細胞膜破損,被染料著染。而凋亡細胞細胞膜完整,不被著染。但在體外培養的細胞最終也會發生繼發性壞死。因此,此法不能單獨用來判斷凋亡細胞。另一種方法是判斷胞質膜的不對稱性。在正常細胞膜上,磷脂酰絲氨酸基團(PS)位于胞內側,而在細胞凋亡早期膜上此基團則轉向胞外側,以利于被吞噬。因此,磷脂酰絲氨酸基團位置的改變,可作為凋亡細胞的一個標志。

2.3反映脫氧核糖核酸有規律斷裂的方法

細胞凋亡過程中,DNA有規律地斷裂可以通過下述幾種方法檢測出來。

(1)瓊脂糖凝膠電泳法。細胞懸液經裂解消化按常規法提取DNA后,于含EB的瓊脂糖凝膠中進行電泳,正常細胞DNA呈單一條帶。細胞凋亡時呈典型的梯狀條帶,系180～200bp左右的及多聚核小體的梯狀DNA條帶。壞死時則呈現模糊的彌散狀條帶。DNA電泳法是判斷細胞凋亡的經典方法.PEG6000誘導的小麥葉片[7]、羥自由基誘導的煙草細胞[8]、細胞色素c誘導的胡蘿卜和煙草原生質體[9]和乙烯誘導的胡蘿卜原生質體[10]發生PCD時均檢測到DNA梯狀條帶。

(2)流式細胞儀檢測法。細胞發生凋亡時,其細胞膜的通透性增加,但其程度介于正常細胞和壞死細胞之間,利用這一特點,被檢測細胞懸液用螢光素染色利用流式細胞儀測量細胞懸液中細胞螢光強度來區分正常細胞、壞死細胞和凋亡細胞。

(3)原位末端標記法(InSituEnd2Labeling,ISEL)。通過DNA多聚酶I把已標記的核苷酸結合到DNA的單鏈斷裂處,以尋找有無Ap發生。標記的方法有同位素標記、熒光素標記、地高辛或生物素標記等。

(4)原位切口平移法(InSituNickTranslation,IS2NT)。利用DNA多聚酶將核苷酸整合到Ap細胞內斷裂的DNA3′羥基末端,同時水解5′末端,以修復DNA。若用已標記的核苷酸,即可顯示出有斷裂DNA的細胞。該法同樣也可用于細胞懸液中Ap的觀察。

(5)末端轉移酶介導的缺口末端標記法(TdT2me2diatedX2dUTPnickendlabeling,TUNEL)。末端轉移酶(TdT)介導的X2dUTP缺口標記法是目標原位檢測Ap最為敏感、快速、特異的方法,其具有廣泛的應用前景。末端轉移酶(TdT)可催化在DN段的3′羥基末端合成多核苷酸聚合物的反應,即DN段加尾。利用末端轉移酶(TdT)將標記的脫氧核苷酸轉移到DNA缺口或3′羥基末端上,通常所用的核苷酸為dUTP,標記物為地戈辛、生物素、熒光素等。

(6)ELISA法。對Ap細胞內DN段的檢測還可用ELISA法。懸浮細胞經裂解,高速離心去除核的成分后,取上清加入已包被有抗組蛋白抗體的反應板,反應后再加酶標抗DNA抗體,若上清中含斷裂的DN段,則可通過此雙抗體夾心法得以檢出[11]。

3植物發育過程中的細胞凋亡

萌發的種子中的糊粉層、維管束的木質部、生殖器官的組織(如花藥和子房)及根冠等組織中均有細胞凋亡的發生[12]。雖然在細胞水平上,與細胞凋亡相關聯的水解酶的激活、一些蛋白的失活以及核DNA的斷裂都可以經常觀察到,但是這些現象的發生機制到近來才有所了解。

3.1導管的形成

導管是由排列有序的死亡的導管分子(trachearyelements,TEs)構成。王雅清和崔克明[13]對杜仲木質部導管分化的研究證明,其分化過程也發生了細胞凋亡。所有這些研究都表明木質部導管分化與細胞凋亡有密切關系。玉米生長過程中在一定條件下根部皮層細胞崩潰死亡形成通氣組織,而通氣組織與植物的同化、呼吸、蒸騰作用都有密切關系[14].

3.2單性花的形成

許多單性花植物在花原基分化時存在雌蕊和雄蕊原基細胞,在后期發育的特定階段雌蕊或雄蕊原基細胞出現細胞凋亡,從而最終形成單性花。

3.3大、小孢子的形成和發育

大多數種子植物中,大孢子母細胞減數分裂形成4個大孢子。僅有1個能發育成雌配子體,其余的3個大孢子退化。例如,蕨類植物大孢子母細胞減數分裂產生4個大孢子,這4個大孢子通常呈線型或T型排列,僅有1個能繼續發育成雌配子體,其余3個都死亡。對其超微結構的研究表明,其退化解體過程也符合細胞凋亡的基本特征[15]。

3．3雌雄配子體的發育

植物中雌雄配子體的發育有細胞凋亡參與其中。裸子植物雄配子體發育過程中,原葉細胞的退化和雌配子中頸細胞、腹溝細胞的消失及珠心細胞的衰退也是細胞凋亡的結果。在被子植物雌配子體(胚囊)發育過程中,珠心組織被作為營養物質吸收而退化的過程是細胞凋亡[16].

3．4胚的發育

在胚性細胞分化和發育過程中,存在著細胞凋亡[17]。植物的胚由受精卵發育而成,在胚的形成過程中,助細胞、反足細胞和胚柄細胞都因發生細胞凋亡而消失。胚柄由受精卵第一次分裂形成,當胚發育到一定階段,胚柄發生細胞凋亡,形態上表現為質壁分離,原生質體固縮。單子葉植物的種子中,在胚和胚乳之間有一層或幾層排列整齊的糊粉層細胞,含大量糊粉粒。胚胎發育早期由胚柄提供營養形成種子,后期則通過糊粉層細胞形成分泌組織,分泌水解酶,水解胚乳成分,種子萌發后,糊粉層功能完成,便開始凋亡,是典型的細胞凋亡。在種子萌發過程中,其他胚乳和無胚乳種子子葉中一些貯藏細胞也會發生類似的細胞凋亡,沒有這些細胞凋亡,幼苗就不能正常生長發育,會因饑餓而死亡。

3.5根冠細胞的死亡

根冠位于根尖的頂部,是由許多薄壁細胞組成的冠狀結構。在根的發育過程中,根冠細胞不斷脫落,并由頂端分生組織不斷產生新的細胞,從內側補充使根冠細胞得以保持定數。對根冠細胞脫落的研究證明,其脫落過程是典型的細胞凋亡。正是這些細胞的主動死亡,才保證了根頂端分生組織在生長過程中避免與土壤磨擦而受傷,進而保證了根的正常發育。對玉米根尖進行低溫脅迫或用細胞毒素類藥物如放線菌D、秋水仙堿處理后,這些根尖分生組織細胞同樣具有DNAladder、染色質和細胞核濃縮等特征,說明環境因子和藥物也可誘導根尖細胞發生凋亡[19.20]。

3.6葉發育過程中的細胞凋亡

在葉子的發育過程中,葉緣的各種裂、齒和葉片中的空洞(如龜背竹葉片)的形成等都是由于相關部位細胞的凋亡所造成的。此外,對葉片衰老過程的研究發現,衰老起始時,葉綠體首先被自體吞噬,此后水解酶、RNA酶等活性上升,而且以液泡內半胱氨酸蛋白酶活性最為顯著[21],這些都是細胞凋亡的特征。因此,葉子脫落前葉片的衰老過程也是PCD。

4環境脅迫誘導的植物PCD

4.1植物超敏反應中的PCD

超敏反應(hypersensitiveresponseHR)是植物被病原物侵染后所引起的適應性反應,其中的細胞死亡被證明是細胞凋亡。在植物超敏反應中,DN段化,特征性切割核小體的核酸酶被激活等生理生化特征和凋亡小體等形態特征都被證實。4.2鹽脅迫誘導的PCD

無機鹽KCN、NaCl、CaCl2和一些重金屬離子等在一定條件下均可誘導植物細胞出現與動物細胞凋亡類似的特征。寧順斌[22]等人的實驗證明煙草、玉米的根尖在高鹽(NaCl500mmol/L)處理后,出現明顯的DNA梯狀電泳圖譜。林久生和王根軒[23]用20%PEG溶液(-0.63MPa)對小麥根系進行滲透脅迫，在小麥葉片DNA瓊脂糖凝膠電泳圖譜上觀察到明顯的梯狀DNA條帶，表明PEG處理誘發了DNA核小體間的斷裂，末端脫氧核糖核酸轉移酶介導的3’OH末端標記法(TUNEL)檢測出現陽性結果。

4.3活性氧與植物細胞凋亡

活性氧是一類具有強氧化能力的物質,主要包括超氧化物、過氧化氫、羥自由基等,各種逆境條件,包括冷害、滲透脅迫、低氧、臭氧、紫外線等導致的植物細胞凋亡最終都與活性氧的產生有關。當細胞外一些信息如輻射、高溫等通過細胞活性氧傳入細胞引起其脂質過氧化或與細胞凋亡有關基因的表達時，細胞也會凋亡[24]。陳明等[25]研究發現以一氧化氮(NO)供體硝普鈉(SNP)處理小麥可以明顯提高ROS清除酶，如過氧化物酶、超氧化物歧化酶、抗壞血酸氧化酶等活性，從而清除因鹽脅迫產生的氧自由基或活性氧ROS，或直接清除ROS來保持細胞處于還原狀態。

5研究植物細胞凋亡的意義及展望

導管細胞的退化死亡、篩管細胞原生質的自溶,形成了植物體的輸導組織;這些細胞死亡之前,細胞內物質可被其他細胞回收利用,這是植物能夠獨立營養的一個特性,葉片衰老死亡即是適應營養重新分配的結果,但這個過程卻影響了農產品的產量。因此,要搞清植物細胞凋亡的發生程序,對糧食生產及作物儲藏技術改良都具有重要的現實意義。在超敏反應中,被病原體感染的宿主細胞采取主動死亡的方式,從而限制感染部位病原菌的生長,阻止病原菌的傳播,以達到防病抗病的目的。這種植物自身的主動抗病反應,若在植物抗病育種中加以應用,使植物能夠自動、有效地抵抗病原物的侵染,就可以減少農藥的使用,避免環境污染,從而提高人類生活質量。

由于植物細胞凋亡的同步性很低、凋亡時間很短,同時由于細胞內各種因子相互作用,調控機制及其復雜,使分子生物學技術應用于細胞水平的研究存在很大困難。近年來,利用非細胞體系來研究細胞凋亡的模式的建立和應用彌補了上述不足。有研究表明[26],利用非細胞體系研究細胞內復雜的生化活動具有獨特的優越性,在細胞周期調控、DNA復制、核小體與染色質構建等研究中發揮了重要作用。非細胞凋亡體系的建立與利用,在很大程度上促進了人們對植物細胞凋亡生化和分子機制的研究,為植物細胞凋亡研究開辟了新途徑。

隨著植物細胞凋亡的研究的逐步深入,發現植物細胞凋亡需要研究的方面還很多。植物體發生細胞凋亡的機理還不清楚,植物細胞中與細胞凋亡有關的基因研究還遠沒有動物深入。盡管許多實驗表明植物細胞凋亡與動物是相似的,但分子水平共同特征少,目前僅發現少數幾個基因參與植物細胞凋亡的過程[27]。研究過程中常局限于某一特定現象,很少有將這些現象和植物發育的具體過程聯系起來,加上植物生長周期較長,給研究帶來一定困難。植物細胞凋亡的研究如果能與植物的經濟利用聯系起來,將具有重要實踐價值。如能發現誘導果實發育中細胞凋亡發生的因子,通過人為調控,改變生長發育期,提高果品產量和品質,則將會極大地推動果樹現代化生產的發展。

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第6篇：細胞生物學的主要研究領域范文

關鍵詞：細胞工程；教學方法；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）10-0116-02

隨著動植物組織培養、細胞融合技術的不斷完善，細胞核移植、動物克隆等方面的嘗試，以及理論科學“細胞生物學”的誕生，最終推動了20世紀70年代形成細胞工程這門新興學科。細胞工程是一門綜合性的科學技術，是以細胞為主要研究對象，對生命科學理論加以應用，在工程學原理與技術的基礎上，對生物遺傳性狀進行改造利用，從而獲取特定的細胞、組織產品或新型物種。現代生物技術的發展離不開細胞工程，細胞工程的作用不可忽視，它涵蓋了生物學的多個方面，例如：蛋白質工程、代謝工程、基因工程、動植物改良、生物制藥以及組織工程等。從現在的學生學習狀況來看，好多學生處于被動的學習狀態，對教師存在著嚴重的依賴心理，從知識的提出、組織到詮釋，都離不開教師的監督和指導。作為本課程的教師，如何轉變學生的學習狀態，讓學生從依賴者轉變成本課程學習的主體，這是我們需要解決的問題。

一、《細胞工程》課程的特點及現狀分析

《細胞工程》課程特點比較鮮明：（1）本課程專業性較強，內容涉及到多個方面，除了普通生物學、細胞生物學、遺傳學等基本知識外，還需具備基因工程、酶工程以及部分生物工程設備等方面的部分知識，可見，本課程所涉獵的內容之多。（2）此行業的技術不斷更新且速度十分快，但是教材的更新跟不上技術的更新，導致教材知識內容相對滯后。（3）本課程的內容實踐性較強，很多部分需要進行具體的操作才能完成講授，所以需要教師有一定的實驗經驗。（4）本課程還需要學生具有較強的操作能力，讓學生認識到操作對本課程的重要性，教師在講授的過程中也要注意提高學生這方面的能力。《細胞工程》課程的現狀：本課程的計劃課時相對較少，不能夠充分地講授本課程所需的知識和信息量，不利于教師課程的教授和學生本課程的學習。

二、教材結合最新的研究成果，優化課程內容

近年來通過教學實踐，借鑒國家級細胞工程精品課程的優點，提出“厚基礎、分層次、重應用”的教學理念。以學生為中心，樹立“一切為了學生”的意識，著力為基層輸出具有創新意識、操作能力的人才，這樣的人才才能適應當今社會經濟的發展。

根據本專業的特點，我們學校選擇了李志勇同志主編的《細胞工程》一書作為本門課程的主要教材，此教材的內容特點是突出在細胞水平上對細胞實施定向改造技術的整體性，與此同時它還保證了各種工藝及技術的一般性，對于新技術有著理性的認識，不著重強調其特殊性，這樣的教材有利于我們課程的開展和學生的學習。同時，細胞工程方向的科技發展十分迅速，已存在的工藝、設備跟不上科技的發展，出現了相對落后的狀況。作為本學科教師，我們要在掌握教學體系的基礎上，查閱前沿的文獻資料，爭取把前言的科技成果應用到教學中去，對教材加以補充，從而提高教學質量。例如，我在課堂上通過介紹袁隆平和李振生的科技成就，讓學生感受細胞工程在促進生產力發展中的巨大貢獻。在緒論一章中，從諾貝爾獎與細胞工程的聯系角度，分析近幾年的諾貝爾得獎情況。例如，英國的科學家羅伯特?愛德華茲，因憑借其在試管受精技術方面的研究，被授予2010年諾貝爾生理學或醫學獎。英國發育生物學家約翰?格登和日本京都大學山中伸彌，因在細胞核重新編程研究領域的杰出貢獻而獲得2012年諾貝爾生理學或醫學獎。這些先進的、前言科技成果會大大提高學生學習的興趣，由興趣帶動學生學習的主動性，去探索更加深層的未知領域，樹立科研學習的信心。另外，教師的講義要隨時更新，關注前沿科技成果，從而對自己的課堂講授查缺補漏，剔除講義中老化、陳舊的資料，這樣我們不僅提高了課堂教學的質量，還會不斷提升自身的水平。

三、不斷更新教學方法與教學手段

1.案例教學法。案例教學法的好處眾所周知，它不僅能夠讓學生對知識有個感官的認識，提高其應用的能力，還能激發學生學習的積極性，從而大大增強教學效果。教師的教案引用案例，把案例撰寫到教案中去，在講解基本理論知識的基礎上，激發學生分析問題、解決問題的能力，從而更加適應今后職業生涯中生產上的需求。細胞工程方面的案例實用性強，都是來自科技實踐領域，讓學生更好的認識此案例所包含的課程內容。例如“干細胞治療2型糖尿病――間充質干細胞（MSCs）”的案例是總醫院內分泌科母義明主任的課題組研究了間充質干細胞對于治療2型糖尿病的可行性。初期結果證明MSCs可以有效減少2型糖尿病人的胰島素使用。同時，MSCs可以通過減輕2型糖尿病大鼠的胰島素抵抗，促進beta細胞數量和功能的恢復，顯著降低2型糖尿病大鼠的血糖水平。這個案例具有較強的實踐應用價值，很好地訓練了學生分析問題、應運知識的能力。

2.通過運用多種教學方法，增加課堂的有效性。作為本學科教師，我們要善于運用多種教學方法，調動課堂的氛圍，語言要生動活潑、通俗易懂，課堂爭取做到風趣和諧。對于重點、難點，我們要巧妙地運用插圖、實例來講解，讓學生一目了然。備課環節對于教學來說也是十分重要的，在備課的過程中，教師要多準備些有啟發意義的問題，并在課堂上做到有意引導學生去發現問題、解決問題，讓學生之間進行交流、進行充分的討論研究，這樣有助于學生思考能力的提高，調動學生的學習熱情。比如，在介紹無血清懸培養內容時，提出目前存在的問題：血清對藥物后期分離純化的影響，引導學生思考：能否進行動物細胞的無血清培養？讓學生查詢無血清培養的未來趨勢，在課堂上講解這一問題，再由教師和其他學生歸納總結。這樣既激勵了學生的主動學習，又鍛煉了邏輯思維和查閱文獻等多種能力。

四、M行開放式和半開放式試驗，加強實驗技能培養

1.對實驗教學方法進行改革。在實驗課上，我們著重培養學生的動手操作能力和思考能力，對每一次實驗都要做好總結，通過提問的方式，讓學生回答，啟發學生發現問題、解決問題，從而讓學生形成成熟的科技思維。在學生操作實驗過程中，我們要注意觀察，對于不符合實驗要求的操作及時指出，并告知學生正確的方法。實驗報告是每次實驗必不可少的資料，每個學生都要按要求進行撰寫，不能偷工減料。

2.對實驗室采取開放的措施，加強實驗室的運用。實驗室是本課程順利開展的有力支柱，實驗室開放后，學生可以不受實驗學時的限制，對部分實驗進行獨立操作，或者自行設計實驗，如有困難可以讓教師進行指導幫助，這樣就完成了初步的科技研究。這樣一來，學生的分析、解決問題的能力將有質的飛越。據統計，對實驗室采取開放的措施，得到了各大高校的支持和運用，回饋的結果也令人滿意，可見這種教學模式對于高校培養創新型人才有著不可估量的作用。

五、結語

《細胞工程》課程改革是一個長期的過程，通過教學內容改革，不斷更新和優化現有課程體系和內容，進行教學方法上的研究和完善，在提高教學質量上下功夫，以創新教育為目標，注重學生創新能力的培養，培養學生獨立思考和創新能力，將基礎理論與生產實際相結合，建立起教學科研互相促進的創新機制。在激發學生學習興趣的同時，我們還要引導學生樹立探索未知領域的信心，讓學生把握本學科的發展方向，從而增強學生學習的主動性，提高學生的創造力。

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Exploration on the Teaching Reform of Cell Engineering Course

GAO Dong-ni,SUN Xiao-dan,ZHAO Dan

(College of Life Science,Heilongjiang University,Harbin,Heilongjiang 150080,China)

第7篇：細胞生物學的主要研究領域范文

目前研究生招生來源很多，甚至還會有跨專業報考的現象，所以知識背景相差很大。比如現代的醫學科學研究常常接觸到分子水平的實驗，本科為臨床醫學或護理學的醫學研究生比較缺乏。即使本科階段有一些相關基礎課，由于沒有認識到重要性，知識也比較薄弱;而本科為生物技術的研究生比其他專業的學生掌握更多的分子生物學背景知識。研究生階段的教學是以自學為主，在參差不齊的背景下，如何讓醫學研究生迅速學習和掌握良好的科研技能，是一個非常重要的問題。

2醫學研究生科研技能培養的模式探討

2．1加強本專業相關理論知識的積累并進行科研

嘗試為彌補本科生理論基礎薄弱的情況，研究生一年級主要是進行理論學習以滿足將來的科研要求，如實驗動物學提供動物實驗的基礎知識，科學研究嚴謹的設計和分析需要統計學。但研究生導師的研究方向很多，對學生的要求也不一樣，已有的學校研究生課程無法滿足每個方向的不同要求。為此，重點學習相關專業的背景知識尤為重要。如對于生殖醫學研究方向的研究生，就需要加強生殖醫學和生殖生物學的基礎知識，與其他方向的研究生要求略有不同。為了讓研究生學習生殖相關基礎知識，學校最近專門開設了生殖生物學選修課程，供生殖醫學研究方向的研究生選修。現在的醫學研究已經深入細胞和分子水平，需要用到多種大型儀器。儀器分析課程可以幫助研究生了解常見大型儀器的原理，如用于斷層掃描的激光共聚焦、細胞檢測和分選用的流式細胞儀、超高分辨率的電子顯微鏡等。通過這些理論課程的學習，研究生可以掌握常見大型儀器的基本原理，有助于將來課題的實驗設計。以上的努力仍然不能為每個研究方向的研究生開展課題研究提供足夠的理論知識。所以在已有的理論課程的基礎上，通過組織相關研究方向的研究生深入學習專業相關的專著就很有意義。如本實驗室從事發生研究的研究生，就組織學習發生相關的英文專著，如HistologicalandHistopathologicalE-valuationoftheTestis和Andrology-MaleReproductiveHealthandDysfunction。研究生自學后以講座的形式，給其他同學介紹各個章節的內容。通過這種途徑，在學到專業知識的同時，提高了自學能力和英文專著閱讀能力，鍛煉了總結、陳述、演示以及制作講解報告的能力，有助于開題報告和畢業答辯的順利完成。

2．2培養良好的實驗技能分子生物學是從分子

水平研究生命現象、生命本質、生命活動及其規律的科學，與其他學科廣泛交叉滲透，是當前生命科學中迅速發展的前沿學科。醫學分子生物學是實驗性極強的學科，其實驗技術和方法已普遍應用到各個學科的研究中。除了分子生物學技術，其他如細胞生物學等技術也在科研中廣泛使用，這些實驗技能的培養對于其課題開展均具有重要的意義。目前研究生數量多，教育資源有限，即使有實驗課程安排也無法實現讓每個研究生動手操作。所以研究生實驗技能的培養不能僅靠學校的研究生課程;再者醫學研究生一般來自于醫學專業如臨床醫學或者護理學等，本科教育沒有經過分子生物學理論和實踐培訓，所以研究生進入實驗室后，還需要進一步培訓。為此，本實驗室在培養模式上進行了一些嘗試。組織由多位教師、技術員和高年級博士組成的培訓團隊，以專題培訓的方式對實驗室基本科研技能進行短期培訓，包括RT-PCR、蘇木素伊紅染色、免疫熒光、Westernblot、流式細胞術、顯微鏡操作、文獻檢索等多種常規實驗方法和技術，目的是讓剛進入實驗室的研究生迅速掌握常用分子生物學和細胞生物學技術以及常規實驗儀器和設備的使用。實驗技能培訓分為三個部分，首先介紹實驗的基礎理論，然后演示實驗操作，最后由學生獨立完成實驗，完成的實驗結果由老師統一評價。只有能獨立地完成每個實驗，才算順利通過培訓。我們深知理論是為了指導實踐，所以理論與實踐齊頭并進的模式能取得更好的效果。在基本理論知識學習的過程中，同時進行實踐操作，引導學生發現問題并探索思考，形成邊動手邊思考、理論指導實踐的學習模式。本實驗室通過這樣統一的理論和實踐相結合的培訓，幫助研究生在短時間內系統而迅速地掌握常用的基礎實驗理論和技術，為后續課題開展奠定了堅實的基礎，取得了很好的效果。

2．3嚴格實驗室規范管理實驗室是高校研究生

科研實驗技能培養的主要場所，其建設和管理水平直接影響研究生科研實驗技能的水平。比如一個實驗室通常有多個研究生，每個研究生在課題開展中一般會使用多種儀器設備。有的儀器設備比較貴重，操作不當可以導致儀器損壞，甚至威脅人身安全。如高速離心機使用時，轉子不蓋蓋子，高速旋轉時，轉子可以飛出離心機，導致財產或人身損傷。所以如何能保證儀器的正常使用和得到高質量的研究數據，有序的管理就顯得非常重要。以本實驗室為例，實驗過程中會有常見儀器，如pH計、天平等;有貴重儀器，如高速離心機、熒光顯微鏡、定量PCR儀等;還有一些大型的儀器，如電子顯微鏡、流式細胞儀、激光共聚焦顯微鏡等。本實驗室采用如下管理方式:對于實驗室常見儀器，研究生通過培訓過后可以自由使用。而大型儀器一般都有分析測試中心集中管理，如電子顯微鏡、流式細胞儀等設備有工作人員操作，學生只需理解原理，按照要求準備樣本和學會分析數據。但有的大型儀器如激光共聚焦，學生可以通過專門的操作培訓，自己獨立操作。高速離心機、熒光顯微鏡等設備一般都有專人管理。在學生進入實驗室統一培訓時，會涵蓋這些設備的使用。如此，既使得實驗室儀器得到正常使用，又營造了嚴謹、有序和安全的實驗室環境，為進行科學研究提供了必要保證。

2．4培養嚴謹的科研態度和團隊合作精神研究

生在開展科研的準備過程中，完成了理論知識的儲備、實驗技能的掌握和實驗室管理的規范，還面臨著最關鍵的科研精神和習慣的培養，因為這與最終科研活動的完成并被接受認可密切相關。研究活動中，能拿到客觀的數據至關重要，而嚴謹的科研習慣恰恰決定了客觀數據的可信度，所以我們要培養研究生客觀詳實地記錄實驗過程和結果的習慣，也就是實驗記錄的撰寫。一份好的實驗記錄能讓人知道為何開展該實驗(實驗目的)，實驗如何進行(實驗流程)，實驗得出什么結果(實驗原始數據)，這些結果提示了什么，其中有什么問題(結果分析)。所以實驗記錄的培訓是研究生培訓的重要組成部分。為了便于管理，本實驗室引進了Elab電子實驗記錄，學生通過電子實驗記錄，將實驗結果通過Word文檔或附件形式保存在數據庫中，導師可以及時對實驗結果進行評價，對研究生科研中存在的問題做到早發現、早糾正，把研究生弄虛作假的現象消滅于萌芽，有效預防了研究生學術道德腐敗現象的發生。這些實驗記錄可以長期保存，彌補了紙質記錄保存期限的不足。科研的嚴謹性還在于數據的客觀性。因實驗有一定的變異，人群或動物個體差異，實驗結果都需要重復，由統計學得出結論。所以要讓學生掌握t檢驗、單因素方差分析等基本的分析方法。在涉及人工計數的實驗，需要至少兩位同學分別統計，最后得到客觀的計量結果。科學研究靠的是自身不懈的努力，更離不開團隊合作。現在科學研究涉及的技術方法越來越多，好的研究結果工作量也很大，常常不是由一個人獨立完成，需要多人互相配合協作，所以良好的團隊合作精神非常重要。團隊合作可以增進學生之間的交流，互相借鑒研究方法，甚至觸發研究思路和靈感。為此，本實驗室研究并實行“新老結合、以老帶新”的模式，以課題組為單位，讓高年級學生帶動低年級學生探索學習，如此不僅使得實驗技巧得以傳承并優化，更能通過不斷交流學習迸發更多科研想法和理念，實現雙贏。

2．5完善科研思路培養

第8篇：細胞生物學的主要研究領域范文

關鍵詞：優勢學科；生物技術；課程體系；優化與實踐

1優勢學科建設對地方高校人才培養的導向

學科是高校重大項目的承擔者，是創新型成果的生產者，是創新型優秀人才的培養基地[3]。地方高校應圍繞區域經濟社會發展需求培育高水平特色學科，不斷明確學科研究方向，提高科技創新能力和社會貢獻度，以特色優勢學科建設促進學科專業發展。近年來，商洛學院生物學省級優勢學科的快速發展得益于與地方特色資源相結合，依托生物學院“中國中醫科學院商洛GAP科研工程中心”“中藥學省級教學示范中心”和“秦嶺植物良種繁育中心”等研究平臺，形成了地方植物資源與生物技術緊密結合的特色鮮明的研究方向。學科在野生植物資源保護與利用、資源植物深加工、天然產物提取分離和藥用植物開發利用等研究領域獲批多項省部級科研項目。利用優勢學科發展的導向，生物技術專業學生通過參與完成課題研究和實踐，最終獲得較強的實驗技能、綜合分析問題能力、實踐能力、創新思維能力、統籌能力和表達能力，成為具有良好綜合素質的生物技術專業應用型人才。通過生物學省級優勢學科建設，使生物技術專業進一步確立了“依托生物技術、突出應用能力、面向行業服務”的人才培養目標，即結合區域需求，以服務地方經濟建設和社會發展的實際需要為第一要務，培養能夠在現代農業產業、中藥產業、綠色食品產業以及相關領域從事技術服務、管理、營銷工作的應用型專業技術人才。圍繞這一人才培養目標，本項目進行了系統的探索和有效的改革，探索出了能夠實現該目標的產學研相結合的人才培養模式，建成了一支能夠勝任培養任務的高水平的教師隊伍，修訂了體現這一人才培養目標的課程體系和教學大綱，整合了課程內容，改革了教學方法，構建了符合人才定位要求的功能完善的校內實驗教學平臺和穩定的校外實踐教學基地，探索出了生物技術專業人才培養的教學、實訓管理模式[4]。優勢學科的建設導向把人才培養定位落到了實處，為商洛學院生物技術專業的發展注入了活力，使生物技術專業的區域性優勢和應用性特色更加明顯。

2生物技術專業課程體系優化與實踐

2.1重視專業建設規劃

生物技術專業經過2006至今十幾年的探索和積累，已經走上了穩步健康的發展道路。學校制定了2個五年建設規劃，規劃明確了專業建設目標、專業建設指導思想和基本思路，同時制定了課程及教材建設規劃、師資隊伍建設規劃和實踐教學規劃。專業建設目標包括專業建設總體目標、專業定位、人才培養目標和專業特色的構建。專業建設指導思想和基本思路與商洛學院辦學定位保持高度一致，同時體現專業的發展特點；課程與教材建設規劃包括課程體系建設、教學內容改革及教學大綱建設、考試大綱建設、精品課程建設，突出了課程建設的核心作用；師資隊伍建設包括建設目標、建設方案等措施，突出了師資培養在專業建設中的主導作用；實踐教學建設包括實踐教學體系建設、實驗室建設、實習基地建設、實踐教學隊伍建設，突出了對學生動手能力、獨立工作能力和創新意識的培養。

2.2優化專業課程體系

商洛學院始終把課程建設作為教學建設的核心，按照“基礎課程+專業課程+模塊課程+行業技能”的思路構建專業課程體系。整個專業課程體系在確保基礎課程、鞏固專業課程的前提下，加大選修課比例。高年級學生將根據實際逐步選擇課程，一批技術性課程和實踐性課程如“植物細胞工程”資源生物學”“生物技術大實驗”“發酵工程”“植物組織培養”進入專業課程體系。除在各門課程中加強學生技能訓練以外，還進行綜合專業技能訓練，最后將所學知識、技能用于社會實踐，使整個課程體系既符合科學性、先進性，又具有鮮明的地方特色和應用特色；既符合專業培養目標共性，又兼顧學生個性發展；既注重知識、能力的培養，又強調綜合素質（特別是創新素質）的提高。經過先后三次修訂生物技術專業人才培養方案，修訂課程教學大綱，教學內容基本體現了本學科的最新發展方向，基本上滿足了應用型人才培養目標的要求。根據人才培養方案，在課程體系結構的設置方面，體現了以下幾方面的特點：①注重學生基礎理論的培養，通識平臺課和專業基礎課占總學時的比例為81.3%；②注重課程之間的前修后續，有利于學生知識結構的邏輯構建；③注重“綜合素質”的培養，設置了人文素質、科學素質方面的相應課程，以達到訓練學生綜合素質的目的；④注重學生“個性與特長”的培養，在專業選修課和全校公選課中得到了充分體現；⑤在專業課教學中，設置了專業方向，以拓展學生專業口徑；⑥注重學生動手能力和基本技能的培養，在專業基礎課、專業主干課及專業選修課模塊中，除設置一般性課程實驗外，還單獨開設了“生物技術綜合大實驗”“生物技術制藥”課程論文（設計）和37周的集中實踐性教學環節，對學生進行綜合技能訓練。

2.3強化實踐教學環節

由于生物技術專業的實踐性很強，在制訂專業建設規劃和人才培養方案時，充分重視學生實踐環節和動手能力的培養。制定了配套的較為完善的實踐教學大綱。在實踐教學體系中，實訓、實驗和實習占總學分的29.4%，共46.5學分，實習和實訓共37周。在實踐教學隊伍的組成方面，調動和利用院內外教學資源，專業實踐教學隊伍主要由實驗教學人員、專業教師、校外實習基地技術人員等構成。根據專業培養方案，扎實落實實踐教學任務。實踐教學內容與體系合理，符合培養目標要求，有利于培養學生實踐動手能力和知識綜合運用能力。

3生物技術專業課程體系優化實踐效果

3.1學生創新精神及實踐能力

生物技術專業重視畢業論文（設計）環節對學生綜合能力的培養和訓練，從畢業論文選題、文獻綜述、開題報告、畢業調研、實驗實習、畢業論文撰寫、論文答辯及成績評定等環節都有較明確的規定和要求。近2年來，本專業畢業生在論文選題方面，依托本區域優勢、特色資源，結合生物技術學科領域的發展，主要側重于實踐應用方面的選題，大部分選題結合教師科研或來自生產第一線，有較大的實用價值或參考意義，有一定的創新性。本專業特別重視在學生中開展各種科技活動，如大學生科技創新活動，教師結合個人科研項目吸收學生，帶領學生完成科研課題，并且在全校也產生了一定的影響。近年來爭取到20余項國家級大學生科技創新項目，有多個項目在評獎中獲得獎勵。本專業通過連續7年參加院內每年舉辦1次的實驗技能競賽，進一步激發了學生們進行科學探索和提高實驗技能的熱情，每年學生都積極報名參加，并獲得多項獎勵。學生在各類過關考試，如英語、計算機、普通話等中的通過率較高。

3.2學生創業與就業情況

以能力培養為目標，深化校企合作，推進產學研結合，構建了特色鮮明的校企合作人才培養新模式，使培養的人才在商洛及陜西省周邊地區有關生物企事業單位發展中發揮了積極推動作用。67名學生考取了營養師、藥劑師、食品檢驗、化學檢驗等相關專業技能證書。學生專業基礎知識扎實，學業成績和綜合素質良好，畢業生就業率高、考研率高。近三屆畢業生一次性就業率分別為89.5%，94.7%，95.6%；2017屆、2018屆和20畢業生考研上線人數分別為11人、14人和17人，占畢業生比例為38.75%，40.67%和41.75%。約13%的就業學生考取公務員就業，大部分畢業生進入與生物有關企事業單位工作，少部分學生自主擇業和創業。多數學生簽約就業，專業的社會影響力不斷提高。學院積極對接聯系相關專業的大型企業集團作為學生就業實習基地，并以實習基地為依托，推薦畢業生就業，拓寬就業渠道。畢業生創業熱情較高，成效較為顯著。畢業生所在單位對本專業學生的思想政治表現、敬業精神、工作態度及就業工作給予了較高的評價，整體上對畢業生的工作能力、協作精神、工作實績也較滿意。

4經驗總結

4.1重視教學觀念更新

觀念是行動的先導，教學觀念直接影響著教師的教學態度和教學方法，觀念落后，教學方法必然落后。為了更新教學觀念，本專業堅持組織教師大力開展教學研究活動，通過集體備課、課程和教材分析、教學研討，使教師互相促進，共同提高，這些教學活動已經成為本專業教研活動的基本內容和制度。同時，為了開闊教師教學和科研的視野和思路，吸收新的教育教學觀念，本專業在建設中先后選派近2/3的教師參加了校外20多場的學術交流、教學研究、課程改革、團隊建設和骨干教師培訓。通過這些培訓，保證了教師的思想始終能夠跟上專業改革的步伐和學科的發展的需要。本專業在教學改革中遵循循序漸進的原則，堅持以項目帶動研究，以研究促進改革，以改革推動創新，鼓勵教師積極申報、參與教學改革項目，在課程體系、教學內容、教學方法、教學管理等方面進行創新；創新人才培養模式，注重實踐教學，積極探索研究性教學改革；突出師資隊伍建設和能力提升。

4.2探索教學模式改革

在專業建設中不斷深化教學改革成果，重點突出對學生實驗能力、創新精神和創業能力培養。為了引導、激發學生的自主學習和合作學習的興趣，充分調動學生學習積極性，培養探究和創新精神，教師在教學中大力推行小組討論、案例教學、專題研究等多種形式的研究性教學方式。研究型教學首先在獲得學校教改立項的“植物生理學”“微生物學”“生物化學”“細胞生物學”教學中開展，隨后在其他專業課中逐步推廣。為了培養學生的創新精神和知識技能的系統訓練，本專業在“細胞生物學”“生物技術綜合大實驗”“基因工程”等課程中還專門安排了課程論文和課程設計，取得了良好的教學效果。

4.3提升開設實驗質量

根據生物技術專業實踐性強的特點和社會對高素質應用型人才的需求，堅持以先進的教學理念為指導，改造傳統的以依附和印證理論為主的實驗模式，建立以能力培養為主線，分層次、多模塊的實驗教學體系的基本框架[5]。實驗課程內容按基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗三個層次設置實驗項目。其中，基礎性實驗教學包括基本技能訓練和基礎理論驗證，以強化學生基本技能的訓練，培養學生自主獲取知識和獨立實驗能力，啟迪學生創新意識為目標，按照由淺入深、由宏觀到微觀的認識規律，安排由個體和群體水平到細胞水平、分子水平的基礎實驗課程，必修實驗包括植物學、動物學、微生物學、細胞生物學、遺傳學、生物化學、分子生物學等實驗；綜合性實驗教學以提高學生綜合應用實驗技能、分析和解決問題的能力，培養學生創新意識為目標；設計性實驗教學以培養學生科學思維方法，發現問題，提出問題，進行科學研究能力和創新能力訓練為目標，采取課題研究形式，實施個性化教育，為學生的選修實驗。同時建立多種實驗考核方法，統籌考核實驗過程與實驗效果，激發學生實驗興趣，提高實驗能力。實驗開出率為100%，其中綜合性和設計性實驗共69個，達到了實驗總數的58.47%。有綜合性、設計性實驗的課程門數達到了100%。

第9篇：細胞生物學的主要研究領域范文

1國內外兒科學專業新進展

    上世紀醫學領域內DNA雙螺旋結構的發現、聚 合酶鏈反應（PCR)技術的應用、人類基因組計劃的 實現等高科技成果相繼呈現，展示了人類科研思路的發展和方法學上的開拓進取,也預示新世紀兒科 學大發展的美好前景。當前兒科學發展面臨新挑 戰、新機遇,也迎來了深化、提升、發展的大好局面。 保障兒童生活質量與生命質量是全社會對兒科學的 基本要求，也是未來兒科工作的價值取向和學術 取向。

1.1新診斷技術的涌現

    1.1.1 代謝組學的應用：隨著生物技術發展,基礎 醫學生物學科給醫學診斷領域帶來新的曙光。進入 新世紀,分子生物學、細胞生物學、生物化學等遺傳 生物學相關技術的應用對兒科領域疑難雜癥的診斷 更加深入,成為兒科學研究的有力工具。近年來,人 們已經意識到生物學的整體復雜性以及基因構成與 環境因素之間的復雜交互作用，而對這些交互作用 的理解已經不能單從基因組學、蛋白質組學或轉錄 組學水平去揭示。關注生物分子之間途徑及網絡的 動態變化和關系的系統生物學（systems biology)或 整體系統生物學（global systems biology),則通過研 究DNA、RNA、蛋白質和代謝物之間的相互作用，整 合各種生物信息,從全局反映遺傳背景和所處環境 對生物個體的作用和影響。代謝組學是系統生物學 重要的組成部分，由Nicholson等12于1999年提出 以來,迅速發展并成為近年來的研究熱點，已廣泛應 用于疾病的早期診斷、藥物開發、毒性評價、環境評 價、生理學、功能基因組學、個性化治療、營養學等科 學領域。目前代謝組學在臨床的研究尚未大量開 展,特別是在兒科領域。盡管目前代謝組學在臨床 研究不多,但在疾病診斷及治療策略發展方面均有 很廣闊的應用前景，可以貫穿于近乎所有的兒科疾 病研究領域H ,從飲食的影響、早期診斷、生物標志 物發現、疾病分型及嚴重程度的判斷、疾病的預后、 療效的評價到疾病分子機制的探尋。

1.1.2分子影像學的發展：電子學與計算機技術驅 動著自然科學的迅速發展,兒科醫學影像技術步入 一個日新月異的發展階段，由單純反映宏觀結構向 功能成像、分子成像、基因成像等多領域擴展,在某 種意義上其發展趨勢代表著醫學發展潮流中的熱點 問題,對兒科疾病診斷起到至關重要的作用[4。分 子影像學是運用影像學手段顯示組織水平、細胞和 亞細胞水平的特定分子，反映活體狀態下分子水平 變化。因此分子影像學是把分子生物學和現代醫學 影像學相結合的產物,在探索疾病的發生、發展和轉 歸中起著橋梁作用。近年分子影像學的利用促進了 干細胞移植治療疾病的發展。

1.2 治療方式的突破

    1.2.1 干細胞移植:近年來，干細胞移植技術在兒 科疾病治療中發揮著重要的作用，研究結果顯示，干 細胞在治療許多神經系統疾病、血液系統疾病、自身 免疫疾病、內分泌疾病、心血管疾病中顯示了良好的 效果和應用前景0。其中，神經干細胞（NSCs)移植 已經在動物實驗中顯示出對兒童缺血缺氧性腦病、 脊髓損傷、腦癱等的良好療效,但仍有一些爭議H ： ①NSCs來源：主要由人胚腦分離或胚胎干細胞分化 而來,存在倫理學爭議;②NSCs定向分化調控問題： 如何控制其定向分化為所需的功能細胞，而不是其 他無效細胞或無序生長的腫瘤組織,從此角度考慮， 目前投入臨床應用尚須慎重。

1.2.2兒童微創診療:纖維支氣管鏡和鼻咽喉纖維 鏡安全、直觀使兒科呼吸系統疾病特別是對X線胸 片提示肺不張、肺部塊影、阻塞性肺炎、肺炎不吸收、 吸入性肺炎、疑有食管氣管瘺、支氣管異物等疾病的 診斷和治療水平明顯提高&]。國內消化內鏡和呼 吸道內鏡受檢者范圍已經擴大到新生兒,其中，纖維 支氣管鏡受檢者最小體重僅為900 g。消化內鏡極 大地提高了消化道黏膜病變的確診率，一些患胃腸 道息肉、胃腸道出血、腔內狹窄等疾病的患兒不僅解 除了病痛也避免了手術之苦。腦室鏡下腦室造瘺術 借助腦室鏡在內鏡電視攝像系統下腦室造瘺，疏通 堵塞的腦脊液循環通路,為腦積水致殘的患兒帶來 福音。微創外科技術是21世紀外科學發展的新的 里程碑?。兒童腹腔鏡手術的發展雖然只有近20 年的歷史,但其發展極為迅速。隨著臨床醫師經驗 的積累,微創器械和技術的改進,兒童微創手術被證 明是一種創傷小、恢復快、術中出血少、住院天數少 的先進技術。如今，是否開展兒童微創手術已作為 衡量兒童外科水準的指標之一。

1.2.3兒童介入治療:數字減影設備催生了介入診 療技術,兒科介入診療涉及到機體的每一個區域,尤 其是在實體瘤和心、腦血管病的診療領域成績斐然。 兒童先天性或后天性的心血管疾病介入性治療技術 飛速發展6]。尤其在許多心血管畸形的治療，如心 房交通的開放術、異常心血管交通的關閉術、球囊瓣 膜成形術、球囊擴張血管成形術、支架植入術等，已 經取代了傳統的手術。腦血管介入診療拓開了兒童 腦血管病變的廣闊視野,從認識論的根本上更新了 許多神經系統疾病診療策略。但目前兒童介入診療 仍存在很多問題,如：缺乏新的統一操作標準；在中 長期的效果方面與外科相比尚缺乏足夠的資料，特 別是尚無多中心、隨機的、長期的臨床病例對照研究 結果;在器械方面型號較少且固定,根據患兒自身情 況進行調整的余地較小。

1.3兒童保健的興起

    兒童保健是兒童醫學領域 一個重要的學科,其內容包括基礎兒科學、前瞻兒科 學、社會兒科學、兒童心理學、兒童行為學等理論研 究,也包括個體疾病診治、人群疾病控制、人群健康 促進等臨床實踐⑽。軀體疾病雖然仍是保健臨床 門診的常規內容,但有了新的要求和任務。在這個 領域急需啟動基因多態性研究，基因多態性研究將 為保健臨床提供更有針對性的危險因素識別參數, 使精確診斷、治療干預更加個體化。心理-行為發 育和問題在我國已成為兒童保健日常處理的課題， 但有關性格塑造、氣質養成、能力培養、品德教育、潛 能開發等許多基礎課題亟待認真開展。有關兒童營 養-喂養、早期適宜剌激訓練、精神-心理衛生的知 識、適宜技術需要多學科深入研究。我們生活其中 的外環境，充滿了越來越多的危險因素（如意外傷 害、環境污染、兒童生活重負、不良生活方式等），如 何識別、預防這些危險因素，如何防止它們卷入兒童 生活中去,如何阻斷它們延續到成人期都是必須予 以解決的重大課題。環境基因組規劃為兒童保健研 究和臨床實踐提供了廣闊天地和巨大的機遇，使得 我們增加了對這些危險因素預防干預的準確性、有 效性。在兒童保健領域內開展環境基因組計劃和基 因多態性研究是新世紀對兒童保健將理論研究與醫 學實踐結合提出的新挑戰,也提供了兒童保健大發 展難得的機遇。隨著我國人民生活水平的不斷提 高，人民對保持健康水平的需求越來越大,更凸顯兒 童保健的重要性。兒童保健研究和工作中，生長發 育是一個經久不衰的主題，生長發育和老化過程有 許多相似但又相反的進程,如在骨結構與鈣營養、味 覺的發育與衰退、認知與人際交流、行走與跌落、情 緒控制與表達等。

2 我軍兒科學新成果

    在全軍及總后對兒科發展的支持和幫助下，通 過全軍廣大兒科工作者艱苦奮斗，開拓進取,我軍兒 科的發展取得了豐碩的成果，涌現出一大批在國內 外有影響力的學科、研究人員和知名專家。

2.1建立了我軍第一所兒科專科醫院 總醫院附屬八一兒童醫院于2007年建立，如今已經 發展為一所集臨床、科研及教學為一體的大型兒童 專科醫院，其專業范圍覆蓋基礎兒科、兒科重病領 域、兒童發育領域、造血干細胞移植領域、臨床遺傳 學領域。開展了 16個特色專業,整體實力已經躋身 國內兒童專科醫院前列，尤其是在危重新生兒救治 方面，已建立起國內乃至全球最大的NICU,擁有生 命島300個。在早產兒救治、肺發育及肺損傷修復、 早產兒視網膜病變防治及腦損傷干預等方面均取得 了可喜的成績a143。此外，在兒童生命支持、prcu 介入肺科、兒童微創外科手術、兒童腎臟免疫及遺傳 代謝病篩查方面均已居國內前列a44a。

2.2全軍兒科取得的主要成果在國內率先開展 新生兒重癥轉運網絡,全面開展了發達國家III級C (頂級）NICU技術項目，國內首例應用體外膜肺氧 合成功救治暴發性心肌炎、重癥肺炎呼吸衰竭患兒 生命M ,開展連續血液凈化技術成功救治中毒、代 謝性腦病、膿毒癥、免疫性疾病及肝腎衰竭M ,在國 內率先應用氣管支架成功矯治兒童氣道狹窄1],率 先開展腹腔鏡成功治療嬰兒膽道阻塞、兒童單孔腹 腔鏡技術治療泌尿系統疾病M,率先開展了兒童遺 傳性腎小管疾病的臨床和基礎研究（如以腎小管性 蛋白尿為主要表現的小兒Dent病的研究） ,以及 異基因骨髓移植、外周血造血干細胞移植、臍血干細 胞移植治療各種血液疾病，神經干細胞治療兒童腦 損傷的基礎和臨床研究 ,此外,在兒童感染免疫、 兒童哮喘、兒童癲癇等方面都具有鮮明的特色,得到 國內同行的肯定。

3軍隊兒科學專業發展方向

    軍隊兒科學專業要繼續發展壯大，需要全軍兒 科工作者付出更多的努力。

3.1健全管理體系,加強隊伍建設近年來，隨著 醫療技術的改善，軍隊兒科專業發展較快,診治水平 不斷提高。但要實現軍隊兒科的大發展,就要建立 健全我軍兒科管理體系，加強我軍兒科人才隊伍建 設,培養一支高素質的人才隊伍。要優化結構，注重 人才的全面素質和提高,創造人才成長的良好環境， 使之早日成才，要關心照顧、保護好他們的積極性， 發揮他們在學科建設的科研教學中的重要作用，鼓 勵學科與學科間的交叉、碰撞和融合。通過學術交 流,形成良好的學術氛圍，帶動人才成長，強化學科 內涵,從而不斷提高兒科專業的醫療質量,更好地為 軍地兒童健康服務。

3.2注重基礎研究,跟蹤國際前沿基礎教育和科 研水平是代表一個學科發展的風向標,也是國外發 達國家地區努力打造科研型醫院的原因。注重兒科 基礎研究對提高醫院在該領域的整體水平和知名度 有著舉足輕重的作用。只有及時跟蹤學科前沿，才 能站在學科發展的前列，在激烈的競爭中處于不敗 之地。目前在遺傳兒科學、內鏡治療、兒童危重病救治、新生兒醫學等前沿技術領域，軍隊兒科界已經具 有良好的基礎M ,應在現有基礎上，繼續不斷開展 基礎研究,跟蹤國際前沿，選準熱點和難點，勇于開 拓,為打造軍隊精品兒科努力貢獻。