微生物遗传学范文

时间:2023-11-21 11:26:34

微生物遗传学

微生物遗传学范文第1篇

关键词:微生物遗传学 分子生物学 教学改革 双语教学

作为北京林业大学微生物学科研究生培养的重要核心课程之一,微生物遗传学与分子生物学课程的创新改革具有重要意义。该课不仅是微生物相关专业的学位课,也是林学、食品、环境等相关方向重要的专业课。作为生物学院新设置的研究生课程,为了提高课堂教学效率,增强学生的自学能力,培养学生的创新意识和开阔学生的思路,微生物遗传学与分子生物学课程的讲授采用了国外优秀教材和最新学术文献上的研究成果,通过双语教学,体现出学科的先进性和前沿性,让学生第一时间了解并掌握国际最新研究成果。本课程从教学内容、教学方法和考核方式等方面进行了改革探索,力争将本课程建设为创新性示范课程,为其他课程的改革提供参考。

1 优化教学内容,突出学科交叉特点

我校开设的微生物遗传学与分子生物学课程仅32学时,如果将微生物遗传学和分子生物学两门学科的内容生硬地放在一起讲述,显然难以达到较好的教学效果。因此优化教学内容成为本教学改革的重点之一。微生物遗传学与分子生物学这两门看似不同的学科,在起源和发展上却紧密地结合在一起,本课程改革将从这两门学科的交汇点出发,将知识系统、有机地结合在一起,使学生能够全面学习微生物学知识及分子生物学技术在微生物遗传学研究中的应用。

微生物有着个体小、生命周期短、培养条件简单及繁殖迅速等优势,这使得微生物遗传学的研究成果对于遗传学中众多基础理论的阐明至关重要,同时也极大地推动了分子生物学的发展。在起源和发展过程中,微生物遗传学和分子生物学相辅相成,一方面微生物遗传学的研究离不开各种分子生物技术;另一方面分子生物研究又常常以微生物为对象,微生物学研究成果推动分子生物学发展[1]。许多重要理论,如一个基因一种酶的提出;肺炎链球菌转化现象的阐明;通过大肠杆菌无细胞蛋白质合成体系完成遗传密码的破译;操纵子学说的提出;研究RNA病毒的反向遗传学技术等,都同时属于微生物遗传学和分子生物学的范畴。这些重要发现均以微生物为研究对象,即阐明了重要的生命活动,又极大地推动了分子生物学的发展。我们在教学过程中需要时刻重视这两门学科的有机结合,例如在讲述微生物基因工程时,以一种耐热木质素酶产生菌为例,通过分子生物学手段研究产酶基因,并借助技术手段突变、筛选和鉴定出新的木质素酶高产菌株,为工业化应用奠定基础。通过这样的学习,研究生不但能够全面掌握微生物基因工程研究中的泛用思路和方法;还能够体会到分子生物学技术在微生物遗传学研究中的重要性。

2 精选教材,跟踪国际研究前沿

微生物遗传学与分子生物学的授课对象为硕士一年级学生,已经学习过微生物学、分子生物学、生物化学、基础遗传学等课程,并且通过了研究生入学考试,知识丰富,拥有较好的相关学科基础。传统的微生物学科中文教材更新慢,仅包含主要的经典内容,而对学科的发展前沿和最新研究成果较为欠缺,无法满足培养同国际接轨高水平研究生的需求。因此本课程在教材的选择上应该有较高的起点,我们主要使用一些国际上比较受欢迎的英文原版教材,如:"Brock Biology of Microorganisms"(13th ed.)[2],"Prescott's Microbiology"(8th ed.)[3],"Microbiology, An Introduction"(10th ed.)[4],这几本教材内容全面、知识结构系统、更新较快、紧跟学科发展前沿,多年来在国内外广受好评。尤其"Brock Biology of Microorganisms"更是国际上众多名校微生物课程首选教材[5]。另外本课程还参考微生物遗传学方面的优秀教材,如:"Modern Microbial Genetic"(2nd ed.)。本课程改革中还参考大量近年来国际刊物上发表的重要研究论文和综述,在课堂上将微生物遗传学最新研究成果和热点方向介绍给学生,一方面能够拓宽研究生的思路,同时也能在一定程度上指导和启发学生自身的研究工作。例如在讲述微生物耐药性机理研究时,以流感病毒对达菲的耐药性研究为例,通过反向遗传、蛋白质结晶等技术首先确定达菲的作用位点,进而研究耐药毒株相应的氨基酸序列及结构域,解释病毒产生耐药性的分子机理,并为新型药物的研发提供思路。

3 推进双语教学,提高学生专业外语水平

双语教学指的是使用非母语进行部分或全部非语言学科的教学。在我国的高等学校教学中,双语教学一般是部分或全部使用英语授课的教学形式。开展双语教学能够使我国的高等教育同国际接轨,是我国高等教学国际化的发展趋势,为培养具有国际交流合作能力、专业知识全面坚实的复合型人才奠定了基础。我校针对本科生开设了微生物学双语课程,本课程在本科双语教学的基础上将知识进一步深入细化、突出重点,使本科到硕士研究生的教学内容更加连贯。

过去的双语教学,常常出现学生抱怨听不懂、不爱听等现象。为了提高研究生的学习兴趣,避免负面情绪产生,我们从专业词汇入手,让学生学以致用进而对双语教学产生浓厚兴趣。对于大多数理科研究生,繁重的科研压力迫使他们必须阅读大量SCI论文。在阅读英文文献时,英语水平直接决定了一个研究生的学习和研究效率。大部分硕士研究生已经通过大学英语四级考试,对常用英语的掌握并无问题,所以真正影响他们阅读英文资料的是那些生僻难懂的专业词汇。我们在授课过程中以专业名词的基本概念为切入点,分别用汉语和英语叙述解释,让学生既是在学习学科知识又掌握了专业英语。研究生通过课堂上的学习能够有效地提高专业外语水平和科研业务能力,自然就会对课程产生浓厚兴趣,提升教学效果。

4 重视实验教学,综合评定学生成绩

研究生课程的考核与本科生不同,一方面研究生对考核成绩的重视程度不如本科生;另一方面单纯的笔试成绩不能有效地体现研究生的科研水平,动手能力和科学思维的培养对科研工作往往更加重要。对优秀的研究生而言,应该避免考前突击与死记硬背,为此我们对传统的闭卷考试进行改革,综合成绩由撰写综述和实验成绩组成。其中撰写综述占60%,要求学生根据自己的研究领域选择一个与微生物遗传学密切相关的研究前沿查阅外文资料,按照中文核心期刊的格式要求撰写一篇综述。对较优秀的学生,教师进一步辅导修改,帮助其在核心期刊上。这样既能激发研究生的学习热情,也有助于他们今后研究工作的开展。

在微生物相关专业的研究生培养过程中,将课堂上的理论教学内容同科研工作有机结合一直是教学过程中的重点,理论教学的成果最终要落实到实验室的科研工作中。为了实现理论教学向科学研究的延伸,本课程加大了实验课的比例,占总课时的50%,其中基础实验占1/3,将更多的时间放在探索性的综合实验上。大多数微生物遗传学及相关实验课习惯于选择一些传统的基础实验,这些实验往往是验证性的,学生按照现成的实验指导进行操作。整个实验过程中学生只是机械地完成教材上的每一个实验步骤,缺少主动思考的锻炼,使得实验课无法真正培养研究生的科研思维能力。实验改革对传统的基础实验进行了精简和浓缩,只保留一些经典的微生物遗传学及分子生物学研究技术,包括感受态细胞的制备、营养缺陷型突变细菌的筛选、抗性基因的克隆与表达等。

本教学改革更加重视综合科研能力的培养,首次将实验课从教学实验室搬到了微生物学科的科研实验室,实验室具备现代微生物学及分子生物学研究的常用仪器设备,让学生能够在“真正”的实验室中学会使用常用仪器,锻炼科研能力。在我们选择的科研实验室中,同一个实验内容可以选择不同的仪器和步骤完成。2/3的实验课以专题形式讲授,所选内容均是一些较为“时髦”的研究课题,既没有现成的实验指导也没有已知的实验结果,研究生能够在实验课上体会探索性研究的魅力和挑战。教师首先详细讲解实验背景、原理和目标,引导学生主动思考应该用什么样的实验手段和设备进行。教师对学生提出的不同实验方案进行点评,利用一些与实验室科研工作密切相关的小专题,锻炼研究生自主设计实验解决科学问题的能力。实验结束后教师组织学生对不同方案产生的不同结果进行讨论,整个实验过程中的收获远比结果的好坏重要。例如在耐高温纤维素酶高产菌株分离专题中,我们提供纸浆废水、生物堆肥等原始材料。学生自行选择材料后设计出了多种实验方案,包括富集培养-条件筛选、高温培养-唯一碳源筛选、厌氧培养-条件筛选等,最终检测酶活。这些实验方案都有较高的可行性,在高产菌株的筛选研究中也确实需要不同的操作相结合。鼓励研究生采用自主设计的方案进行实验,既能够使他们树立信心,在今后的工作中敢于挑战科学问题;还能引导学生根据一个不理想的实验结果分析原因,找出研究中的关键点,改良实验方案,最终完善自己的研究。通过这样的实验教学,不仅让研究生掌握微生物学研究的基本思路和方法,更进一步培养他们独立设计实验解决科学问题的能力。

课程总成绩中,实验成绩占40%,由实验报告(25%)和实验考核(15%)组成。实验课结束后,组织学生进行一对一的实验考核,主要考查动手能力和科研思维能力。学生根据教师给出的题目,首先要独立完整地设计出整个实验流程,讨论其可行性和改进方法;然后选择实验步骤中的某部分,当场演示操作。通过考核能够锻炼研究生独立设计实验的能力,让他们从被动的“技术工”转变为积极主动的科研工作者。

5 结束语

微生物遗传学与分子生物学课程经过创新改革,首先在教学内容上有机地融合了微生物遗传学和分子生物两个学科的重要知识;在实验教学中重视综合科研能力的培养,鼓励学生独立提出和解决科学问题;同时利用双语教学,能够有效提高研究生的专业外语水平,帮助其阅读外文文献资料;更对其今后研究工作的开展和撰写SCI论文奠定了基础。目前该课程教学已经取得较好的效果,受到研究生欢迎。但微生物遗传学和分子生物学发展迅速,对教育工作者提出了严峻的挑战。我们必须不断学习新的研究成果、掌握最新分子生物学技术,更进一步充实和完善教学内容及教学方法,以达到更好的教学效果。

参考文献

[1] 曹理想,谭红铭,周世宁.生物技术专业微生物遗传学教学改革初探[J].微生物学通报,2004(6):120-122.

[2] Madigan, M.T.,et al., Brock Biology of Microorganisms[M]. 13th ed. San Francisco: Benjamin Cummings, 2012.

[3] Willey, J.M., et al., Prescott's microbiology[M]. 8th ed. New York: McGraw-Hill, 2011.

[4] Tortora, G.J., et al., Microbiology: an introduction[M].10th ed. Michigan: Pearson Benjamin Cummings, 2010.

微生物遗传学范文第2篇

关键词 生物工程 遗传学 教学体会

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.10.058

Some Experiences in the Process of Theoretical

Teaching of Genetics for Bioengineering

WANG Lunji, JIU Min, MA Liping

(College of Food and Bioengineering, He'nan University of Science and Technology, Luoyang, He'nan 471023)

Abstract According to the problems existing in the process of theoretical teaching of genetics for our bioengineering and with several teachers' teaching practice, reasonable selection of materials, avoiding duplication of interdisciplinary teaching, how to improve teachers' teaching ability and training the ability of students to participate were introduced in this article in order to change the traditional teaching model and improve the teaching effectiveness.

Key words Bioengineering; Genetics; teaching experiences

遗传学是研究生物的遗传、变异规律,探索生命起源和生物进化机理的科学,是生物工程相关专业的专业基础课程。近年来,随着遗传学的快速发展,遗传学新理论、新技术、新方法不断涌现,研究范畴不断拓宽,研究内容不断深化,教学内容也就越来越多,其教学内容与分子生物学、细胞生物学、生物化学等课程内容重叠的问题日益严重。①然而,随着高等教育教学改革的不断深入,遗传学的理论教学时数越来越少。就我们生物工程专业而言,遗传学的理论学时已压缩为48 学时,授课内容的增加与授课时数的锐减形成了尖锐矛盾。在这种新形势下,为了提高本课程的教学质量,只有结合自身专业的实际情况,采用先进的教学理念,科学合理构建教学内容。近年来,本专业的几位授课教师在平时的理论教学过程中,结合自身经验及专业特点开展了一系列卓有成效的探索,并根据实际情况作适当的教学改革尝试,现就教学过程中遇到的问题及其解决方法谈些体会。

1 在教学过程中遇到的问题

1.1 教材的选取问题

近年来,随着遗传学的快速发展,遗传学新理论、新技术、新方法不断涌现,有关遗传学的教材也可算是琳琅满目,故此,如何在众多的遗传学教材中选取适合我院生物工程专业的理想教材,也是几位执教遗传学课程的老师多年来一直很是头疼的大事。

1.2 如何解决授课内容的增加与授课时数锐减之间的矛盾

遗传学作为生物工程专业的主要基础学科,同其他学科之间存在广泛的交叉和融合,导致遗传学教材的很多内容与其他课程教材的内容重叠,不仅占用了遗传学教材的篇幅,而且造成教学的混乱,众所周知,任何一本遗传学教材中所包含的内容都在10章以上。但随着高等教育教学改革的不断深入,遗传学的理论教学时数越来越少。就我们生物工程专业而言,遗传学的理论学时已压缩为48 学时,授课内容的增加与授课时数的锐减形成了尖锐矛盾。如何在有限的授课时间内有效讲授本学科内容,也是生物工程专业老师们时常讨论的关键问题之一。

1.3 教师授课水平与学生期盼之间的矛盾

众所周知,授课是一门技术,应付容易,讲好真不容易。由于遗传学是一门理论性很强的课程,对于资历较浅的老师而言,要想真正地把遗传学这门课讲授好也不是很容易的。随着信息技术的发展,学生对老师授课水平的期盼也逐日升高。这就迫使授课老师们不得不努力提高自己的讲课水平,以满足学生不断增高的期盼要求。任何一位老师都有提高自身授课能力的方法手段,但收效也各有不同。几位授课老师在此方面也做了不少的尝试,取得一些值得借鉴的经验。

1.4 学生对课堂参与程度较低

现有的教学现状多为老师在讲台上对授课内容喋喋不休,同学们在下面低头倾听,究竟授课效果如何,那是老师们的事情,师生之间的互动相对较少。如何最大限度地让同学们参与课堂,吸引同学们的学习兴趣也是老师们非常关注的问题之一。

2 遗传学理论教学方法改革的探讨

几位笔者在教学实践中,针对所面临的诸多问题,进行了初步的改革尝试。

2.1 教材的合理选取

近几年来,由于教师外出进修学习的原因,遗传学的教学工作先后由纠敏、汪伦记和马丽苹三位老师执教。不同的老师对遗传学授课内容的侧重点有所不同,对遗传学课程教材的选取也各有己见。第一位讲授生物工程专业遗传学的是纠敏老师,她根据当时的教学大纲,选取了朱军教授主编的《遗传学》教材,该教材略侧重于农学类遗传。后由于纠敏老师到浙江大学进行访学进修学习,该遗传学课程由汪伦记老师接手执教,他认为生物工程专业的遗传学要有生物工程专业的特色,不应该侧重于农学遗传,随后将遗传学课程的教材由朱军教授主编的《遗传学》改为由陈三凤主编的《现代微生物遗传学》,侧重于微生物方面的遗传。后由于纠敏和汪伦记两位老师出国进修的原因,该遗传学课程改为马丽苹老师进行执教。我们三位老师时常坐在一起商讨遗传学教材的选取问题,朱军教授主编的遗传学略侧重于农学,不能显示生物工程专业遗传学的特色,汪伦记老师选取的现代微生物遗传学,侧重于微生物,知识面相对狭窄一些,并且研究生课程也开有微生物遗传这门课,学生存在重复学习之嫌,固在进行教学大纲重新制订之际,即将教材选定为由刘庆昌主编的《遗传学》,该教材文字精练,图文并茂,通俗易懂,具体内容科学合理、深入浅出,便于学生理解和掌握。经过近两年的课程讲授,该教材内容一方面解决了朱军教授主编的《遗传学》略侧重于农学之嫌,另一方面也解决了《现代微生物遗传学》侧重于微生物的不足,同时授课内容也得到同学们的认可。

2.2 集体讨论教学大纲,避免交叉学科授课内容的重复

众所周知,遗传学教材中的部分内容与其他课程有着相互交叉、相互渗透的情况,②因此,遗传学的授课内容与其他课程存在不同程度的重复,如“遗传的细胞学基础”是《细胞生物学》的重点学习内容;“遗传的分子基础”、“原核生物基因的表达调控”、“真核生物基因的表达调控”则是《分子生物学》学习的重点;“DNA 损伤修复”在《生物化学》中也已有介绍。对此,全系教师利用2014年生物工程专业教学大纲重新修订的大好时机,多次召开全系教师大会,针对如何避免生物工程专业不同课程间授课内容重复的大问题进行充分讨论,明确各自的教学重点,避免课程内容重复,一改以往同一内容多次重复的局面,学生对此感受明显。

2.3 旁听资深教授讲课,提高教师自身教学水平

遗传学是一门理论性非常强的课程,对于一些年轻的老师来说,要想真的把这门课程讲授好并非易事。目前多数老师往往利用网络资源,查阅相关资料完善课件,认真备课,通过自己的努力,来提高自己的教学效果。但纠敏老师讲述了她提高自身教学水平的另一种方式,就是旁听资深教授的讲课。纠敏老师曾经连续听取3位资深教授的遗传学课程的讲授,收益匪浅。通过听课,一方面使自己对遗传学相关知识点有了更深刻的理解,另一方面,不同的老师其侧重点不同,讲授的方法也不同,取人之长,补己之短,对自己的讲课水平的提高大有好处,是一个提高教师教学水平的一条理想途径。

2.4 合理指导学生进行课外阅读,提高学生自我获取新知识的能力

我们一方面通过老师自身的努力,尽可能结合最新学科动态,以更新和充实教学内容,解决教材滞后于学科本身的发展及一些新的研究进展无法及时进入教材的缺陷;另一方面,我们认真选取一些适合于学生自学的参考书供同学们课外阅读,然后根据阅读的内容在课堂上进行讨论,改变以往的老师课堂上喋喋不休、学生被动听课的局面,鼓励同学们积极参与讨论,并将参与讨论的积极程度作为考核学生平时成绩的一个重要方面。通过学生积极参与的课堂讨论,使学生因兴趣而学问,达到课堂教学的艺术升华。③

3 结语

通过几位老师在教学过程中的诸多努力,经过两学年的改革尝试,本教研组的老师均发现同学们学习积极性大大提高,学习效果也较以往大幅度增高。近年来,几位老师也在着手完善遗传学网站和教学平台、试图采用双语教学等方面完善遗传学理论课程的教学工作,共同期待一个良好的理论课程教学效果。

注释

① 闫荣玲,廖阳,李常健,张敏.《遗传学》课程教学体会与改革[J].湖南科技学院学报,2014.35(5):97-98.

② 龚竞,朱勇.遗传学课程教学体系的构建与改革研究[J].蚕学通讯,2014.34(1):59-62.

微生物遗传学范文第3篇

微生物学理论课程沿用我院选用沈萍和陈向东主编的《微生物学》第二版教材,该教材共15章内容,用48学时来完成教材的内容显然是不够的,面面俱到,只能是走马观花,会出现泛泛而谈,重点不突出,难点讲不透,学生听不懂的现象。为此,将教材内容整合缩减为12章,重点介绍1~7章基础微生物学的内容。突出微生物的构造和代谢,注重微生物分子生物学内容的介绍,强调微生物研究无菌技术的重要性。在组织教案时注重与先修课程的内容衔接,对先修课程已经介绍的知识,在课堂上不再重复介绍。如在介绍微生物第八章微生物遗传的内容时,遗传学课程已介绍过证明核酸是遗传物质的“三个经典实验”、证明基因突变的非对应性“变量、涂布、影印”三个实验等内容,则以问题的方式和课外自学的方式复习,不在课堂讲授,把有限的学时用在基础部分。

二、探索问题讨论式课堂教学方法,构建微生物学理论教学模式

所谓问题讨论式课堂教学法,是指教师或教师引导学生提出问题,在教师组织和指导下,通过学生独立思考和讨论,探求问题的答案而获得知识的方法。传统的讲授式教学方法,教师主要运用语言方式,系统地向学生传授科学知识,传播思想观念,发展学生的思维能力,发展学生的智力,教学过程几乎是教师满堂灌,学生处于被动学习状态。显然,单一讲授式教学方法不利于创新人才的培养。针对微生物学课程的开设对象他们已先修了大学化学、生物化学、植物生理学、遗传学等课程,对生物科学专业知识有一定积累的特点,教学中,在每章节开篇讲授时,将该章节的教学目的、重难点对学生提示,以问题的方式提出知识点,给学生一定的时间,带着问题浏览教材和在同学间进行交流讨论,并让学生上讲台陈述对所提问题理解、与同学讨论的结果,阐述自己的观点,教师在此基础上对知识点进行点拨,加深学生对知识的理解和掌握,成为学生学习的引导者。

如在介绍第三章微生物细胞的结构与功能和第四章微生物的营养的内容时,根据第三章内容和知识点设计了原核微生物与真核微生物的主要区别,细菌的一般(基本)构造与特殊构造及功能,革兰氏阳性菌和阴性菌的细胞壁构造的异同,细菌细胞壁的结构与革兰氏染色结果等几个问题;根据第四章的内容设计了微生物需要吃什么(微生物的营养要求),微生物有什么嗜好(营养类型),如何给微生物做饭(培养基的配制),微生物是怎样吃东西的(营养物质进入细胞)等问题。让学生带着这些问题浏览教材,左右邻桌相互讨论,最后由学生来陈述问题的结果,教师根据学生们的表述,进行归纳提炼和小结,促进学生对知识点的理解和掌握。通过对问题讨论式课堂教学方法的探索,构建了提出问题———阅读讨论———解决问题———提炼归纳的问题讨论式教学模式。采用问题式讨论教学法,改变课堂教师一言堂讲授式的传统教学方式,促进学生之间和师生之间的互动。以学生能力发展和素养提高为主要目标,得到学生的赞同和积极响应,促使学生由被动学习转化为主动学习,课堂教学效果也明显提高,学生在教学中多次上讲台锻炼,有利于学生早日成才。

三、小结与讨论

课堂教学实践证明,通过以上对微生物学理论课的教学改革,建立的提出问题———阅读讨论———解决问题———提炼归纳的问题讨论式微生物学理论教学模式,符合生物科学专业学生的特点,不仅使学生认识到了微生物学理论学习的重要性,而且激发了学生对微生物学课程学习的兴趣,调动学生学习的积极性和创造性,发挥学生学习的主观能动性,培养了学生思考分析、解决问题的能力和创新能力,为学生适应将来工作或进一步深造奠定了良好的基础。运用提出问题———阅读讨论———解决问题———提炼归纳的问题讨论式理论教学模式时,教师要凝炼课程知识点,有针对性地提出问题,注意创设一个有利于学生进行探究发现的良好的教学情境,有序组织教学和对重难点归纳提炼,培养学生有效的学习方法和分析问题、解决问题的能力。

微生物遗传学范文第4篇

大山里走出来的生物学家

1957年3月出生于房县城关镇的邓子新,从贫困山区的农家孩子到名牌大学的教授,从农村青年到蜚声海内外的分子生物学专家,邓子新以他的勤奋和执着,走出了一条自强不息、勇攀高峰的成功之路。

1977年恢复高考,邓子新以优异的成绩考入华中农学院,成为生化系微生物专业的大学生。1982年,邓子新入了党,并以优异成绩毕业。后经人推荐,他拜师在世界链霉菌遗传系研究中心霍普伍德先生的门下。邓子新在英国没有辜负祖国、老师对他的期望,发现了链霉菌启动子在大肠杆菌中能起作用,揭示了链霉菌异源基因表达和调节的新内容,赢得霍普伍德先生的信任和欣赏,破例让他立即到东英大学注册,提前转攻博士学位。邓子新只用三年半时间,完成了别人六年才能完成的学业。1987年5月,他顺利通过博士论文答辨,戴上了英国皇家博士帽。

1988年5月,邓子新携妻子一起回到祖国。回国后,他结合国内的实际情况,在重视和强化自己基础研究能力的前提下,重点开展了应用基础性研究,中心课题是丝状细菌链霉菌抗生素生物合成的遗传学,但他们的研究进行得很不顺利。

邓子新早在英国时就对分子生物学很感兴趣,并在实验中发现一些细菌的DNA发生了降解,而另一些细菌的DNA则不降解。整个DNA的提取、电泳等过程都是一个人操作的,在同样的环境、操作方法和实验条件下,为什么不同生物来源的DNA会出现降解特性完全相反的差异呢?他很快发现,自己的新发现得不到同行的认可,一方面由于解答质疑总要花上一年半载,另一方面太新的想法容易被人看成是在“忽悠”经费,所以往往申请了也白搭。

邓子新还是个多面手,在微生物分子遗传学、抗生素药物代谢工程和化学生物学领域,发展了一系列重要抗生素产生菌的体内外分子操作技术,设计了一系列新抗衍生物,取得了一批抗生素基因簇或其药物衍生化合物的专利。虽然这些工作使他陆续获得了不少经费支持,但他一直“痴心”的这个DNA降解之谜却得不到经费支持,不得已,他就从自己的其他项目“借用”资金,国内做不成的实验,就通过国际合作来解决。

1997年,邓子新和同事已经将有关基因分离出来,分析结果显示,这些基因编码的蛋白质与硫有关。但当时他们第一次拿到DNA上存在硫修饰的证据,那时还没有遗传学、生物化学、尤其是没有化学分析的最终证据,难以服众。

2000年,上海交通大学创办Bio-X生命科学研究中心,邓子新在此中心组建了微生物遗传学团队,并从武汉来到了上海。交大看重他们的研究,给他们提供了较好的工作条件和启动经费,这无疑是项目得以顺利展开的最好催化剂。

2003年,他着手申请国家自然科学基金委的重点项目,然而答辩没有通过,说明认可的程度很低,但基金委认为这是一个有潜力的项目,因此以提供基金委生命科学部主任基金的方式给了他一笔30万元的资助。这是在非共识的情况下得到的经费,邓子新很感动,因为这毕竟是对他挑战常规的一种鼓励。

DNA骨架上第一种生理修饰之谜被破解

2007年,邓子新与其科研团队在这个原创性新领域不断努力,有一种被用作药物的DNA修饰物,原本一直是科学家在实验室中合成的,现在,中美科学家共同发现,原来细菌早就会干这件事——5种酶合力,能将硫掺入到DNA骨架中。这种被称为磷硫酰化的DNA修饰,是迄今在天然DNA骨架上发现的第一种生理修饰。

邓子新领衔的实验室与美国麻省理工学院合作,成功解析DNA硫修饰精细化学结构为“R-构象的磷硫酰”的研究成果《细菌DNA大分子上的磷硫酰化》,发表在《自然》系列之《化学生物学》网络版上。这是迄今为止在天然DNA骨架上发现的第一种生理修饰。

“这一发现,再次证明大自然蕴含无穷神秘,人类会做的事情,它早就会做了。”邓子新表示,天然DNA骨架上磷硫酰化的发现无疑构成了对DNA结构又一新的补充,如同甲基化的修饰导致了一系列新的发现一样,DNA磷硫酰化的发现将产生分子生物学领域新的“信息”流,并打开一个新的学科领域。

有关专家认为,这个新领域刚刚打开,众多研究内容的延伸可能形成一系列新的跨越不同学科的研究生长点。比如透过DNA磷硫酰化修饰找到全新功能的核酸酶,用细菌来合成磷硫酰化寡核苷酸用于生物化学和基因治疗等,都将具有重大的生物学或生物工程学意义。

期待陆地海洋领域学者一同“下海”

“陆地微生物的多样性成为天然药物的第一宝库,那么海洋就是生物多样性的第二宝库。”中科院院士邓子新如是说。“共生是海洋低等生物繁衍和生存的保障。”

随着探索和研究的进行,越来越多的化学和生物证据提示,海洋低等生物中分离的天然产物其实是由共生微生物直接或间接产生的。“我们甚至可以这样说,与海洋低等生物共生的微生物,才是许多海洋药源天然产物的真正制造者。药物产生是生物共生的需求,也是人类资源的外延。如果能够从海洋共生微生物入手,找到或克隆出相关化合物的生物基因簇,那么就可以解决药源限制的瓶颈问题,从而促进海洋药物的发展。”

我国的海洋共生体研究及海洋药物研发还处在初级阶段,存在着很多的不足和限制。对此,邓子新认为,应该鼓励陆地微生物学和化学生物学家“下海”,加强对海洋共生微生物代谢产物和功能基因簇的克隆。针对样品采集过程中各自为政、重复研究而造成资源浪费甚至破坏的情况,邓子新建议,“强化海洋生物采集技术与设备的投入,提高采集效率,同时统筹规划样品采集的利用和保护,加强相互协同,并且借鉴陆地微生物,如放线菌的研究经验,优化和完善整个体系的研究”。

由于99.9%以上的共生微生物还不能被分离培养,同时海洋微生物都是未经驯化的野生菌,因此药源制备非常费力,难以规模发酵。对于野生型微生物的特点,邓子新也有独特的理解,他认为,可以优化培养装置、发酵与代谢调控技术,或者利用分子生物学技术,将其“驯化”为易于遗传操作、发酵性能良好的微生物药物工业产生菌。

目前我国从事海洋药物研发的单位非常有限,主要集中在北京、上海、广州、青岛等几个城市。邓子新表示,期待国内外陆地和海洋领域的学者能够共同加入,利用学科交叉的优势,协同作战,共同促进我国海洋药物的进一步发展。

近几年来,我国在抗生素药物基础研究方面的优势不断增强,研究机构有高等院校、科研院所,覆盖面非常宽,研究的跨度也很大。抗生素产业涉及到各个部门,从学科来讲涉及到上中下游,从产业来讲,企业也有强烈的愿望。政府、科研机构希望通过各种不同的机制能够推动基础研究和产业发生互动。任何一个研究机构在目前的情况下都很难包打天下,从原始资源一直做到优产资源,所以我们希望资源与技术对接,基础与产业互动。在基础研究方面,通过国家建立的科研平台形成强有力的科研积累,研究人员与企业共同在生产过程中发现需求,通过资金投入、项目管理和科技政策的制定等等,促进有用资源的产业化。

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微生物遗传学范文第5篇

昆虫学家。江苏常熟人。1938年毕业于东吴大学生物系。1941年获清华大学研究院硕士学位。军事医学科学院微生物流行病研究所研究员。对中国蚊类分类区系进行了长期的研究,主编《中国蚊科志》,记述中国蚊科17属350余种、约80万字、附图1000余幅;从事媒介蚊虫的生态学疾病传播以及防治研究,提出了蚊虫综合防治的理论和方法,以及城市灭蚊的方针策略。

1980年当选为中国科学院院士(学部委员)。

张致一1914.11.17~1990.10.08

生理学家。山东泗水人。1940年毕业于武汉大学生物系。1947年~1952年留学美国,获美国衣阿华大学硕士和博士学位。中国科学院动物研究所研究员。首次通过激素使南非蟾蜍由雄性转变为雌性,产生单性(全部为雄性)后代,同时又用生殖腺移植技术获得了由雌性转变为雄性的动物;首次提出了遗传基因与性变的关系,及生殖腺分化受体细胞所支配的理论;首先发现了下丘脑与垂体原基的部位和功能,并解释中叶激素不同于促肾上腺皮质激素;进行了肾上腺皮质激素、孕酮和促性腺激素在离体排卵中的作用机制,激素对鱼类卵细胞蛋白质核酸的代谢调节,激素对酶系的作用,哺乳类的泌乳机理,激素在家鱼催情和家禽保胎中的应用;对胚胎着床机理的研究尤为系统,而激素的应用收到了显著的经济效益。

1980年当选为中国科学院院士(学部委员)。

沈善炯 1917.04.13~

微生物生化和分子遗传学家。江苏吴江人。1942年毕业于昆明西南联合大学生物系。1951年获美国加州理工学院哲学博士学位,主修生物遗传学。中国科学院上海植物生理研究所研究员。早年从事抗生素和微生物生化的研究。发现金霉素在分解己糖时戊糖循环的运转与金霉素的合成有关,从而提出提高金霉素产量的理论;研究链霉素生物合成过程中,证明鸟氨酸循环的作用,精氨酸是链霉素分子链胍部分胍基反应受时态控制。研究糖代谢时,在大肠杆菌中发现甲基乙二醛合成酶,指出己糖可由3—磷酸二羟基丙酮经甲基乙二醛而形成乳糖的支路进行代谢;在链霉素中发现D—木糖异构酶,有助于国际工业微生物界对葡萄糖异构酶的研究和应用。70年代以来,研究细菌固氮基因的结构和调节;80年代起着重研究根瘤和宿主植物间相互作用的遗传学关系。

陈中伟

1929.10.01~2004.03.23

医学家。浙江杭州人。1954年毕业于上海第二医学院。上海医科大学中山医院骨科主任、教授。1963年1月,首次为全断右手施行再植手术成功,开创再植外科,被国际医学界誉为断肢再植奠基人。把显微外科技术用于再植和移植手术,使断手指再植成功率由50%提高到90%;1973年,为1例前臂屈肌严重缺血性挛缩病人施行带血神经游离胸大肌移位再植手术成功;1977年,成功地进行吻合血管游离腓骨移植手术治疗先天性胫骨假关节及其他原因造成长段骨缺损;还先后成功地进行了复合皮瓣移植和游离第二足趾再造拇指手术。

微生物遗传学范文第6篇

关键词: 《微生物与遗传育种》 教学内容 教学方法 考核方式 改革实践

《微生物学》是生物、食品、环境和制药等专业的核心课程之一。微生物菌种是工业生产活的灵魂,优良的微生物菌种是大规模高效、高质生产的基础,而优良的工业菌种只有通过不断的菌种选育来获得[1,2]。在应用型本科院校“3+1”人才培养模式下,各高校课程在逐步减少,同时开设《微生物学》和《微生物遗传育种》两门专业课难度很大。《微生物与遗传育种》作为一门新兴的课程应时而生,它不仅包含丰富而重要的形态学知识,复杂的代谢调控机制,还包含系统的人工育种手段和方法,是一门应用性极强专业课。笔者从2011年开始教授该课程,以培养具有坚实专业基础、独立动手能力和活跃创新思维的人才为目标,对《微生物与遗传育种》课程的教学内容、教学方法、考核方式进行了一系列改革,取得了较好效果。

1.优化教学内容,突出实践教学

1.1注重教材的选择,增加实用性强的内容。

教材是沟通教与学的桥梁,也是学生理解、接受理论与技能的重要参考,所选用的教材对保证和提高教学质量具有十分重要的作用。笔者选择诸葛健编写《微生物学》作为教材,鉴于作者编写内容针对工科院校有关专业的工艺、工程学较多,与工科的应用性和适用性密切结合,包含了形态学、生理学、生态学和遗传育种学。作为普通高等教育“十一五”部级规划教材,此书侧重于微生物学的基础性、系统性、应用性和先进性,体现了微生物领域基础与前沿、传统与现状的关系,强化了与应用结合的相关内容,如常用工业微生物的形态学,与发酵工艺密切相关的营养及培养环境,与定向育种相关的代谢调控,与废水处理相关的微生物生态,从微生物遗传学引申的各种菌种选育与保藏技术,等等。将诸葛健《微生物遗传育种》作为重要的参考补充教材,共同学习微生物育种的遗传学原理、基因突变及其机制、基因突变的应用、基因重组育种、基因工程及其应用[3],使课程在基础理论研究和实际应用两方面均有涉及,倾斜于与工业发酵和农副产品深加工有关的工业微生物,强化与应用结合的相关内容[4],再通过实验项目的开设对微生物学及育种学的知识进行综合运用和巩固提高。

1.2模块制教学,加大综合设计性实验的比例。

模块化教学是一种国际公认的应用型人才培养模式范例,与传统教学相比形式灵活,可以根据学科发展趋势,增补新的教学内容。根据应用型本科院校“3+1”人才培养模式要求,我们将《微生物与遗传育种》课程及实验采取模块式教学,将课程教学内容分为:微生物形态学、微生物生长代谢、微生物人工控制三大模块。微生物形态学主要讲授微生物类群的个体形态、群体特征和繁殖方法等,涉及的实验以验证型实验为主,包括微生物制片及染色技术、光学显微观察技术、培养基配置灭菌技术、无菌操作技术等,让学生对微生物个体形态、群体特征有直观认识,对微生物无菌操作、培养、观察方法有一定的理解和掌握。微生物生长代谢模块主要讲授微生物营养机制、物质能量代谢、代谢和发酵及生长控制。开设微生物学综合实验,主要有土壤中产蛋白酶微生物的分离和纯化、污染的水体中细菌总数与大肠菌群的测定、环境及人体表面微生物的检测、环境因素对微生物生长的影响、微生物常用的生理生化试验等。微生物人工控制模块主要教授育种的遗传学原理及诱变育种、杂交育种、原生质体融合育种和基因工程育种等育种方法。在实验内容上以设计应用性实验为主,包括产蛋白酶菌株的筛选、微生物产沼气试验装置设计制作及效果分析、微生物的紫外诱变及筛选、牛乳巴氏消毒及酸乳的制作、氨基酸营养缺陷型菌株的筛选等。

在课时分配上《微生物遗传育种》课程51学时,实验70学时,其中综合设计性实验比例达70%以上,实验注重实践性、综合性、探索性和启发性,将理论教学与实践教学相融合,形成教、学、研一体化教学模式[5]。

1.3课外开放实验和创新实验室的开设。

实验是检验课程学习效果,培养和提高科研素质和应用能力的重要训练场所。课外开放实验和创新实验室,不仅向学生提供了可选择的课外实验题目和要求,更重要的是培养学生解决问题思路方法和熟练掌握操作技巧,进而锻炼学生克服困难精益求精的意志品格。

课外开放实验以学生为主体,教师不向学生教授现成的实验步骤,而是向学生提出实验目标和要求,让学生在课余查找资料,经过自学提出合理的实验方案,启发学生如何从实验目的要求出发,从粗到细地逐步设计出过程,最后与老师探讨实验方案的正确性和可行性,完善后方能自行实施实验。在教学内容上主要安排有:紫外诱变技术及抗药性突变株的筛选、大肠杆菌的转化实验及酵母原生质体融合、微生物产沼气试验装置设计制作及效果分析等内容,提高学生实验的主观能动性,将应用型、创新型人才培养模式真正落到实处。

创新实验室将微生物在污水处理中的应用的研究方向,教师与学生共同参与试验前期的选题、思路设计及方案的拟订,而后续的试验过程由学生在课外独立完成,学生定期向老师汇报试验进展和遇到的困难,教师给予指导帮助,给学生尽可能大的独立思考和钻研空间。目前创新实验室开设的研究项目有:微生物浸取回收废旧锂离子电池中的金属、微生物技术修复污染底泥、活性污泥中微生物菌种的分离筛选。

在课余时间学生通过在课外开放实验和创新实验室的锻炼,提高学生的综合实验技能,使学生尽早接触到专业技术领域,接受科学研究的初步训练,使学生不论是从知识上还是从能力上都能产生较大突破。

2.改革教学方法和手段,强化教学效果

2.1互动式课程教学模式的建立。

在应用型本科院校生物工程专业“3+1”人才培养模式的探索过程中,《微生物与遗传育种》学时做了相应调整,教学内容进行了适时优化整合,但要在有限的课堂时间和空间里实现课程要求,必须对传统的教学手段和方法进行新的探索、改革和研究,调动学生学习的主动性,让学生主动参与教学过程[6]。

在整个互动式的教学过程中,教师担当组织者、指导者、帮助者和推进者的角色,使学生通过与老师、同学的协商讨论,发现知识,掌握知识,不断整合知识结构,使自己步入更高的学习层面。通过教学方法的改革,将课程关键知识、课程重点难点以操作应用和讨论互动等形式表现,与微生物前沿知识整合成教学专题,精心设计出课堂教学方案,提高学生学习效率,同时扩增课堂信息量,节省教学资源和教学时间,让学生在不同看法中进行交叉思考,提高学生分析问题和解决问题的能力。

2.2多媒体及网络技术在教学中大量运用。

《微生物与遗传育种》是一门抽象性较强的专业基础课,以教师讲授知识点为主的单一教学方法,学生以被动接受为主,自主性学习热情不高。多媒体教学将语言、文字、声音、图形、图像、影像等多种媒体信息结合起来,学生可以根据自身的认知结构特点选择适合自己的内容及自己所感兴趣的东西,认真地重复观看学习,完成教学或训练过程,实现微生物学在学生的大脑中的意义建构,强化教学效果[7]。

“网络教学平台”能实现图文并茂、声像并举、实时互动,能激发学生求知欲,发挥助学助教的作用。多年来笔者通过对教学大纲、教学日历、课程指南、讲义、课件、题库等电子资源的收集和整理,设计网络教学活动,推出了网络辅助教学平台内容包括:课程介绍(课程建设概况、内容简介、教学目的、课程指南等);教学计划(教学大纲、教学日历等);主讲内容(各章节PPT、视频、flash等);虚拟实验室(验证试验、设计性试验等);电子教材(课程教材和实验课电子教材);作业习题(各章节练习题、考研试题等);电子资源(网站、视频、动画及录像等);学科前沿(研究动态、热点资料)、互动家园(学习交流、在线测试、意见反馈),为学生自主学习创造了良好的学习互动平台。

网络辅助教学平台实现了教所需资源、学所需资源、测评所需资源的有机统一,有利于发挥学生的主观能动性,启发引导学生自己发现总结规律,实现个性化差异化教学,激发学生求知欲,发挥助学助教的作用,是未来教育的发展趋势。

3.完善教学考核方法,建立考核评分体系

成绩的优劣始终是学生关注的焦点。单纯从期末卷面成绩高低判定学生掌握好坏的方法显然是片面的。因此,要从期末卷面、实验报告、课后作业、课堂笔记及实践创新成绩等几个方面综合评定成绩。为突出试卷的应用性特点,严格控制填空题、概念题、简单题等记忆性题型的分值之和在50%以内,为保证成绩的客观性,同类专业的学生统一参加考试,至少由三位教师流水阅卷。

我们将课程考核的内容与权重分为4部分:期末成绩(50%)、课堂提问与讨论(20%)、笔记与资料整理收集(20%)、网络在线学习及互动(10%)。互动式课程教学模式的建立后,学生的平时学习成绩占到总成绩的一半,将学生的态度、自学能力的培养、钻研精神纳入考核范围,检验教与学双边效果。新的考核体系对学督促学生平时的学习,在引导学生主动学习方面效果显著,对教学起到很好的促进作用,扭转了过去看重理论知识考试结果而忽略平时学习习惯和能力的培养的片面考核方式。

实验课考核鉴于以往学生学习偏重实验报告的书写而忽略平时实验操作技能与技巧的训练,新的考核体系对考核的内容与权重分为4部分:实验报告(40%)、实验操作(30%)、课外实验考核(20%)、预习报告(10%)。其中课外实验考核的成绩是由创新性、实用性、难度系数和工作量等因素决定的。现有的考核方法提高了平时操作在总成绩中的地位,更改了过去实验考核主要是教师根据学生的实验报告来评定,强调了实验的预习和准备,加大了对实验操作规范性的考量,避免了部分学生实验课不动脑、少动手的坏毛病,以实验成绩反映学生的实际操作水平和理论教学效果。

4.结语

《微生物与遗传育种》课程改革通过对课程体系、教学内容和手段、教学模式等方面的改革实践,优化整合了教学内容,加大了综合设计性实验的比例,开设了课外开放实验和创新实验室的,通过互动式课程教学模式的建立,运用多种教学方式和科学考核方式调动学生学习的积极性,使教学效果得到强化。

参考文献:

[1]江琼,朱诚,李素芳.《工业微生物育种学》课程教学探讨[J].科技信息,2012,32.

[2]施巧琴,吴松刚,等.工业微生物育种学[M].(第3版)北京:科学出版社,2009,03.

[3]诸葛健.微生物学[M].(第2版)北京:科学出版社,2009,03.

[4]诸葛健.李华钟.王正祥.微生物遗传育种学.北京:化学工业出版社,2009,02.

[5]吕凯波,吴士筠,徐文广.工科院校微生物学实验教学模块的构建与实践[J].科教导刊,2013(27):66-68.

[6]吕岫华,刘伟,王明莲.工科院校微生物学教学改革的探索与实践[J].中国教育技术装备,2012(15):39-40.

[7]苏同福,樊素芳,袁超.多媒体技术在生物化学教学中的作用与反思[J].安阳师范学院学报,2009(2):35-36.

基金项目:湖北省高校省级教学改革研究项目(项目编号:2013402)

微生物遗传学范文第7篇

主干课程;生物学

生物,无处不在

“当白衣天使给你服用抗生素类药物,使你很快恢复了健康时,你得感谢微生物给你带来的福音,因为抗生素是微生物的‘奉献’。”最初是在微生物课本中看到这段文字的,它告诉我生物就在身边,生物与我们的学习和生活密不可分。其实细细想来,何止是微生物。在我们丰富多姿的大千世界中,生物的种类成千上万,甚至自诩聪明智慧如你我的人类不也是一种生物。

生物科学专业属于理学大类下的生物科学类,毕业授予理学学位。其专业课程包括:动物学、植物学、生物化学、分子生物学、遗传学、微生物学、细胞生物学、植物生理学、动物生理学等。生物科学之下也有不同的专业发展方向,如动物生理学(Animal Physiology)研究生物机体的正常功能活动及其产生机制,以人体和哺乳动物生理学原理为主要内容;生化及分子生物学(Biochemistry and Molecular Biology)主要研究生命现象的化学本质,它在分子水平探讨生命的本质,即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的作用;遗传学(Genetics)主要研究生物的遗传和变异,研究内容包括遗传物质的结构、功能与变异,遗传物质的传递、遗传信息的表达与调控等诸多方面;微生物学(Microbiology)掌握微生物学的基本知识和基本理论,了解微生物在工业、农业、医药、环境保护等方面的实际应用以及微生物学在发展中的作用。

自然科学的前沿领域

生物科学既是一门具有悠久历史的学科,又是当今蓬勃发展的热门学科。在科技迅猛发展的21世纪,生物科学正从分子、细胞、个体和群体等不同层次上综合运用现代技术,系统地研究生命的奥秘。作为自然科学研究的前沿领域,生物科学正成为发展最快、应用前景最厂的学科之一,其研究成果为人类的健康与发展乃至整个世界的发展与变革带来了深远影响。本专业培养综合素质高、基础知识宽、创新能力强,具有相关农业知识的生命科学研究型人才。学生需要在大学期间加强生命科学的基础理论学习,及时了解学科的最新进展,注重科研训练和实践教育,大力培养科研素养和创新精神,熟练掌握现代生物科学研究的基本技能和技术。

生物科学专业有师范类与非师范类之分,而笔者所在学校的生物科学专业即为师范类。师范类生物科学专业旨在培养掌握生物科学的基本理论、基本知识、实验技能,能够在高等和中等学校从事教学和教学研究的教师、教学研究人员以及教育工作者。鉴于其与非师范专业不同的培养目标,在大学本科的实际教学中,师范类生物科学专业还会开设基础心理学、学校教育学和生物教学论等与教学有关的课程,以加强学生对教师这一职业的认知,从而为学生入职做好铺垫。除此之外,老师从重点讲解与举例方向性、差异性的拓展等方面,对于讲课内容也会有针对性的调整,以适应不同方向学生的发展需求。

“生科人”,就业需努力

与偏重实践的生物技术专业相比,生物科学的学习内容更重理论,因此,本专业很多学生在本科毕业后选择了读研继续深造。除此以外,生物科学专业的学生也有很多选择了从事教育行业。不过,生物科学专业的本科毕业生在求职过程中经常会有“高不成、低不就”之感。一方面,好的科研、企业单位是理想的择业对象,可是其要求自然也比较高,本科生的竞争优势不是很大;另一方面,基层单位就业容易,可是条件差,发展也不太理想。对于求职者来说,文凭其实只是一小方面,招聘单位对文凭作出规定,无非也是希望应聘者有更高的专业能力。所以说,专业知识强、能力过硬才是最重要的条件,在学习的过程中有意识地锻炼、提高自身的专业技能,也是增强竞争优势的方法。

拥有生物科学专业国家特色专业院校名单:北京大学、北京师范大学、河北师范大学、山西师范大学、内蒙古大学、东北师范大学、复旦大学、厦门大学、西南大学、海南师范大学、宁夏大学、福建农林大学、中国海洋大学、山东师范大学,鲁东大学、河南师范大学、湖南师范失学、中山大学、西华师范大学、山西大学、上海海洋大学、南京师范大学、浙江大学、湖北大学、四川大学、延安大学、南京大学、兰州大学等。

水产养殖学:“水产”不水 邹林虎

主干课程:生物学、环境科学、水产学

水产养殖,不只是养殖水产

2008年,伴随着5·12地震带来的恐慌,我秉烛夜读,取得最终的胜利。像中国健儿在奥运赛场上勇夺金牌一样,那年,我收到了西北农林科技大学(编者注:作者本科就读于西北农林科技大学,后考入中国科学院大学攻读硕士学位)水产养殖学专业的录取通知书。残奥会开幕了,我的大学生涯也拉开了序幕。

也许很多同学会问,水产养殖学专业是教养鱼呢还是养虾呢?那你就对水产养殖学专业的理解太狭隘了。水产养殖学专业旨在培养学生具有生物学、水产动植物养殖及水产动植物疾病诊断、防治的基本理论知识和实验、实践的基本技能,能从事水生动植物资源综合开发利用与保护、经济动植物的增养殖、疾病防治及相关领域的科研、教学、技术服务及经营管理等工作。主要学习生物科学、水域生态学、水环境科学、水生生物技术以及水产动物生产、水产品加工与贸易和水生资源开发和利用等方面的基本知识。通过四年大学的专业学习,水产养殖学专业的学生需要具备水产经济动植物生产、水产饲料生产、水生生物病害检测与控制、水域环境监测、水产资源开发、水产品加工等方面的基本能力。

与“水产品”打交道的专业

在此之后,鱼类增养殖学、海水贝类增养殖学、水产动物病害学、水产动物营养与饲料等专业课程也粉墨登场。大三、开始,本专业的课程涉及到更多方面,如动物遗传学、水产动物育种学、水环境化学、养殖水域生态学、分子生物学、水产品加工工艺学等。不过,随着学习的逐渐深入,我们也越来越觉得这些课似乎和水产养殖学专业没多大关系。

将近一年的实验室生活,我们才开始真正明白国家设立水产养殖学专业并不仅仅是为了培养渔民,更是为了解决水产养殖上的难题。比如养殖品种的培育、营养优化、病害防治、产业链整合等。同时,水产养殖学是生命学科的一个分支,它所学习的内容如生物化学、细胞生物学等在生命科学中也是通用的。

水产养殖学专业课程的学习其实有很多趣味,比如水生观赏动物养殖学的理论学习让我们了解了水生观赏动物养殖在国民经济中的地位和水生观赏动物的主要种类。实践中,我们在水族市场调研各种水生观赏动物的市价,在海洋世界里参观名贵品种和水族器材,并且在学院的资金支持下,进行水族箱的设计比赛。

守卫水域世界

四年的时间转瞬即逝,我们这个小家庭的成员也将奔向祖国各地开始新的生活了。他们的归宿如何呢?有的同学进入各大高校继续读研深造,有的同学在科研机构、高等院校、企事业单位的水生生物生产、水产动物营养与饲料加工、水生生物资源保护与开发、水域生态环境监测与保护及相关领域从事教学与科研、产品开发、市场营销和技术推广等工作,大家分布在祖国的各个角落。当然。水产养殖学专业的学生也可以选择自主创业,比如培育像七彩神仙鱼、金龙鱼、银龙鱼等名贵品种。大家都明白,物以稀为贵,之所以名贵不仅因为这些品种的外观光彩照人,更因为目前还没有完善的人工繁殖技术,这就需要更多的水产养殖学专业的学子发挥专业所长。

拥有水产养殖学专业国家特色专业院校名单:中国海洋大学、宁波大学、天津农学院,大连水产学院、华中农业大学、海南大学、广东海洋大学、上海海洋大学、淮海工学院、集美大学。

生物工程:生命通往应用的桥梁 李佳丽

主干课程:生物学、化学工程与技术

生物与工程的契合

生物工程是以生命科学为基础,利用生物体系(组织、细胞及其组分)和工程原理,提供商品性和社会的综合性科学技术体系。广泛应用于功能食品开发、生物制药、农产品综合利用等领域,促进传统产业的改造和新兴产业的形成。生物工程是加强技术创新、发展高科技、实现产业化的基础,是从实验室研究通向大规模生产的桥梁。在这一科技下,生物工程专业应运而生。

生物工程专业通过掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论,培养出具备生命科学基本理论和系统的生物技术基本理论、基本技能,掌握生物与化学实验基本技能,从而能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在医药、食品、农、林、牧、渔、环保等领域的生产企业及事业、行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的应用型高素质人才。

实验室与社会接轨

学习生物工程要求理论与实践的交替,包括不同领域的实验操作。比如:无机及分析化学实验、有机实验、生物化学实验、酶工程实验等。让学生尽可能掌握实验的基本操作和认识化学反应。在四年的大学生涯中,学生将会接触到如下课程:无机及分析化学、有机化学、物理化学、生物化学、微生物学、生化分离、基因工程、分子生物学、细胞生物学、细胞工程、微生物工程、发育生物学、酶工程、遗传学、化学基础实验、生物工程基础及专业实验等。

生物工程属于综合交叉发展学科,且与应用有紧密的结合,国外很多著名大学都很注重其发展,相比国内该专业的现状,出国深造对于以后发展更有利。生物工程专业的毕业生可以在医药、食品、环保、商检等部门中从事生物产品的技术开发、工程设计、生产管理及产品性能检测分析等工作及教学部门的研究与教学工作。

理性对待专业前景

如今,生物工程的应用领域越来越广泛,涵盖了农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料、动植物、净化等各个领域。它对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生了巨大的影响,并为世界面临的资源、环境和人类健康等问题的解决提供美好的前景,生物工程专业也将日益壮大。

不过,本专业本科生直接从事科研方面工作的可能性不大,根据笔者经历,本专业大部分同学选择继续读研,直接就业的同学较少。原因是生物工程专业本科四年的学习不足以满足社会对于专业人才的需求,因此,大家希望能继续提升自己的知识储备与专业能力,掌握更多先进的专业技术。并且,生物工程专业各高校的教学水平与师资水平参差不齐,如果有意愿就读该专业的,大家一定要谨慎选择院校。

拥有生物工程专业国家特色专业院校名单:中国农业大学、南京工业大学、江南大学、上海交通大学、北京化工大学、华东理工大学、西北农林科技大学、华中农业大学、重庆大学、北方民族大学、天津科技大学、大连大学、浙江工业大学、大连工业大学、大连理工大学、沈阳药科大学、江西农业大学、湖北工业大学、华南理工大学、贵阳学院、湖南科技学院、大连民族学院、淮阴工学院、宜春学院、山东轻工业学院、四川理工学院、合肥学院、石家庄学院。

动物科学:畜牧人的摇篮 杜拜伦

主干课程:生物学、动物遗传育种学、动物营养与饲料学

向未来新兴产业转变

动物科学专业是生命科学的重要分支。它的基本任务是在认识和掌握动物遗传变异、生长发育、消化繁殖等生命规律的基础上,为人类提供质优量多的动物产品。动物科学旨在满足人们日益增长的高档肉类饮食需求,主要进行动物营养与饲料、饲料资源开发、饲料配方与饲料工艺设计,以及饲料鱼饲养企业管理的研究。通过对大量的动物实验和畜禽生产实践,将了解兔子、禽类、牛、猪、羊的动物生理特点和生活习性,并学习对其进行饲养管理、帮助他们繁殖后代等的科学方法。

随着动物基因组计划的全面启动和阶段成果的取得,动物科学已深入到基因层面认识动物的遗传、发育、繁殖和代谢的调控规律。分子与细胞工程技术已逐步成为畜禽新品种培育、良种快速扩繁、动物营养饲料的重要手段。动物科学专业除面向传统的优质畜禽产品生产外,从事动物生物技术新兴产业将是其未来最具发展潜力的重要方向。

掌握核心技术

顾名思义,动物科学专业学习的课程也与动物密不可分,大学四年需要学习动物解剖学、动物组织胚胎学、动物生理学、动物生物化学、畜牧微生物学、动物遗传学、动物营养学、饲料学、生物统计学、饲料分析技术、动物繁殖学、动物环境卫生与畜舍建筑学、畜牧生产系统、动物育种学、群体遗传学、数量遗传学、细胞遗传学、生化遗传学、分子遗传学、配合饲料工艺原理与技术、企业管理学、反刍动物营养、猪营养、家禽营养、鱼虾动物营养等。动物科学专业学生在毕业时需要具备丰厚的生命科学、动物生理生化、饲料工程、环境工程科学等基础,掌握动物产品高效安全生产与质量控制、动物生长发育规律、营养调控等理论与技术,成为能够从事动物科学教学与科研工作,胜任动物遗传资源开发与利用、特色动物产品开发、生态农业建设的科研与管理,从事高新技术研究与推广的高级专业人才。作为新一代“畜牧人”,在目前食品安全问题严峻的背景下,我们的目标不仅仅是数量的提升,更是质量的提升。我们的研究对象也从最初的陆生动物扩展到目前的水生动物。

发展中的“潜力股”

随着科技的进步,动物科学的研究领域在范围上已从传统的畜牧业扩展到了水产动物、珍禽异兽、伴侣动物、观赏动物的饲养、育种繁殖、产品加工等各个领域;在研究深度上已从动物整体水平、细胞水平和亚细胞水平深入到分子水平,使得人们可以在基因水平上认识动物遗传、发育、繁殖、代谢的规律。克隆动物、转基因动物的成功育成表明,动物科学是21世纪生命科学中最富有挑战性和最具发展潜力的领域之一。

本专业学生毕业后可以到农业部、国家检疫局等各级部委及相关机构、国内外著名上市公司、高等院校、科研院所、生产企业从事管理、技术总监、教学、科研和产品开发等工作。近3年有代表性的就业单位有:农业部、国家检疫局、中国农业科学院、中粮集团、首都农业集团等。

根据现在的数据分析,我国与发达国家的畜产品消费量差距很大。说明我国的畜产品消费还有很大的发展空间,再加上目前严峻的食品安全问题。可以说,目前我们的动物科学专业既面临着机遇又面临着挑战。这些都有待于新的畜牧人的支持!

微生物遗传学范文第8篇

1氧化亚铁硫杆菌的生理特性

氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans):是生物湿法冶金过程主要的浸矿菌种。这种菌系短杆菌,很小,0.3~0.5×1.0-2.0um,圆钝末端,以单个、双个或几个成短链状存在。是一种化能自养菌,专性好氧,嗜酸性,广泛生活在金属硫化矿和煤矿的酸性矿坑水中。最适生长温度25℃~30℃。生长在pH1.4~6.0之间,最适pH2.0~2.5。T.f以氧化亚铁、元素硫以及还原态的硫化合物等来获得生命过程所需的能量,以空气中的二氧化碳为碳源,以氨或铵盐为氮源。有鞭毛,能快速游动,革兰氏染色阴性。在9K固体培养基上呈红棕色菌落,近杆形[5]。

2氧化亚铁硫杆菌的氧化机理

自20世纪60年代以来,因为它们具有特殊的生物学功能,吸引了许多学者对T.f和T.t的生理特性进行了研究。许多研究表明,T.t利用单质硫的能力比T.f强,但T.t不能利用硫酸亚铁。Wong和Henry对氧化硫酸亚铁的机理进行了详细的研究,指出能将亚铁氧化成三价铁,三价铁会与硫酸根离子发生反应产生铁矾沉淀,同时产生硫酸而引起pH的下降:

4FeSO4+02+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O

(1)

6Fe3++4SO42-+12H2O2HFe3(SO4)2(OH)6 +10H+(2)

Templellvl和Leathen等人研究发现氧化亚铁硫杆菌能将矿物中的硫化矿物氧化为硫酸和硫酸盐。Bryne等对T.f氧化硫化矿物的机制进行了详细的研究。并提出了一些常见矿物的主要反应机理,如黄铁矿和黄铜矿:

2FeS2+702+2H202FeSO4+2H2SO4

(3)

4FeSO4+02+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H20

(4)

CuFeS2+402CuS04+FeSO4 (5)

2Cu2S+02+2H2 SO42CuS+2CuSO4+2H20

(6)

CuS+202CuS04(7)

3微生物分子生态学研究的一般方法和原理

微生物分子生态学是分子生态学的重要组成部分,是分子生物学、微生物生态学、微生物生理学与遗传学相互结合而产生的一门边缘学科。从目前的发展状况来看,当前的主要研究领域有:采用分子生物学技术研究不同自然环境中微生物的种类组成和群落结构以及它们的数量动态;环境因子对微生物基因表达的影响:自然条件下微生物之间遗传物质的转移:微生物与高等生物相互作用的分子机制,包括共生关系的建立、病原微生物的致病机制等。因此,微生物分子生态学是利用现代分子生物学的基础理论与技术,在分子水平上,研究微生物与其生态环境间相互关系的一门新兴学科。

3.1 一般研究方法

(1)平板涂布分离。

(2)显微镜观察:普通光镜、相差显微镜、透射电镜、扫描电镜。

(3)MPN法,即最大或然值计数法,是平板涂布分离法的一种,但由于广泛应用,被单独作为微生物研究的一种技术。

(4)活菌计数法,常见的用哑咙橙染色,活菌死菌颜色不一样。

3.2 分子研究方法

(1)纯种分离,G+C测定、16SrDNA, ISR测序、比对。

(2)变性梯度凝胶电泳(DGGE),通用引物PCR扩增同样长度的基因,常为16S的一段(300bp~400bp),割胶纯化、克隆测序,比对变性梯度凝胶电泳((DGGE)技术以土壤微生物群体的基因组DNA为研究对象,通过比较不同土壤中各种微生物的16SrRNA基因信息来了解微生物的多样性。

(3)FISH荧光原位杂交,设计不同荧光染料标记的特异探针,检测不同分类界元水平的细菌,可在细胞水平或者核酸水平与目标菌种杂交,在表面荧光显微镜或者CLSM(共聚焦激光扫描显微镜)下监测。

(4)TRFLP,末端限制性长度多态性。

(5)ARDREA.RISA。

(6)流式细胞仪计数。

(7)Real-time实时荧光定量PCR监测技术。

(8)克隆转化法:通用引物扩增从水样、土样中提取得总DNA,获得全长的16S rDNA序列,随机克隆入载体,转化到大肠杆菌,挑取阳性菌落,用不同的限制酶酶切检测不同的克隆,测序、比对。

(9)DNA芯片技术,主要用来研究微生物的功能基因组学。

4本论文的立论依据

AMD的pH通常很低,严重的地方可达pH2.0,富含SO42-离子和Fe3+离子,易浸出废矿石中的有毒元素,如铅、砷、铬、铜等以及氰化物,对矿业生产、生态环境造成严重危害,所以就AMD的研究越来越重要。我国自1959年以来,对微生物处理污水的技术的研究已取得了一定的成果,但重点放在污水菌种的保藏的研究方面,而且就整体情况而言与国外相比要差的远,在污水处理微生物生物学方面的研究相对于前者明显滞后。不仅设备、工艺落后,更主要的是对微生物本身没有作进一步的研究,缺乏对菌种生物学性状较为全面的认识,譬如菌种的生理、生化性状以及分类地位的了解,缺乏对菌种分子水平上的认识及其在污水处理过程中菌种所参与的机理等的研究,因而也就不能很好的指导生产实践。从目前发表的一些较为零碎的文献及几本专著看出,在酸性污水中细菌的研究方面,生物领域的科技工作非常薄弱,主要是一些污水治理方面的专业人员在从事相关研究。

目前,我国对浸矿细菌的资源开发工作做的远远不够,根据国内外文献报道,用于处理酸性污水的细菌有氧化硫硫杆菌(A.Thiooxidans)和氧化亚铁硫杆菌((Acidithiobacillus ferrooxidans);钩端螺菌(Leptospirillum)、中等嗜高温菌,如文献报道的硫化杆菌属(Sulfobacillus),如热氧化硫化杆菌(Sulfobacillus thermosuidooxidan)以及一些未确定分类位置的细菌、嗜酸嗜高温古细菌等。就细菌遗传多样性、系统学研究工作来说,目前国内发表的文献主要集中在放线菌、根瘤菌、嗜盐碱的古菌方面,对硫杆菌其他浸矿细菌的多样性及系统发育工作而言,国内尚见较为系统的报道。因此,对硫杆菌及其它浸矿细菌的多样性研究就很有必要。

(1)硫杆菌(Thiobacillus)及其它嗜酸菌分子系统学研究目标及意义。

在地球表面广泛分布有元素硫及其金属化合物而形成的许多特殊环境,如硫铁矿、地表及海底的含硫热泉等。近年来,由于各国微生物学家对极端环境条件中的微生物资源的研究开发成为一个热点,使得硫铁矿、含硫热泉等酸性条件中的微生物多样性的研究取得了较快的进展,发现了许多生理生化性状特殊的细菌,其中有些归属于硫杆菌,有些目前还未确定其系统位置。分子生物学技术在含硫的酸性环境微生物系统学、生态学研究中的广泛应用,不仅发现了许多常规技术不能发现的新细菌,也对这些细菌的分类及系统学地位的确定提供了有力的手段,同时对一些已知细菌的分类及系统位置进行了修订,使得传统意义上的硫杆菌分类更趋合理,尽量可以建立一个亚利士多德所谓的接近于自然的分类体系。对氧化亚铁硫杆菌系统学地位的确定不仅具有重要的理论意义,对指导细菌浸矿等生产实践中优良菌株的选择也具有直接的应用价值。我国地域广阔,各种含硫的矿产资源及自然生态环境非常多样化,蕴含着非常丰富的代谢硫的细菌资源,而倍受国外微生物学家的关注,因此加大这些细菌资源的开发和研究力度,将为这些细菌的生产应用实践奠定理论基础。本课题研究的目标之一就是大量开发我国不同酸矿环境中的微生物资源,尤其是一些硫氧化细菌及其这些细菌的分子系统学的研究。

(2)不同环境中嗜酸菌的遗传多样性研究及其意义。

由于Acidithiobacillusferrooxidans,A.thiooxidans,A.caldus, Leptospirillumferroo xidans这几种细菌能够氧化亚铁、还原性的金属硫化矿,目前被广泛应用于微生物湿法冶金、煤和天然气脱硫、酸性矿区的生态恢复治理、污水处理等技术,使得这些细菌成为微生物学家研究的热点之一。但是由于硫矿的化学组成不同与含硫酸性环境在地球上的生态分布与多样性极其复杂,使得这类细菌同一种不同菌株的生理生化性状表现出显著的不同,形成了表型差异明显不同的菌株,同时造成这些细菌不同菌株的遗传组成差异显著,即所谓的遗传多样性,利用分子生物学技术研究这些细菌的遗传差异,不仅有助于筛选、鉴定出性状明显不同、在浸矿实践中针对不同化学组成的矿体表现高效的菌株,反过来也可以从物种进化上阐明不同环境造成的选择压对细菌进化的作用以及细菌对环境的适应性,进一步对表型差异悬殊、介于相似种之间的菌株的系统学地位重新进行研究修订,并且有助于阐明自然界广泛分布的许多代谢硫、铁有关的细菌的起源及进化关系。目前,虽然微生物冶金基础研究被列为国家973重点基础发展计划,但我国在浸矿细菌的生物学基础研究方面所作的工作几为空白,对这些细菌的多样性有待进一步研究挖掘。从世界各地大量采集分离纯化菌株,进一步阐明这些细菌的分子系统学及进化关系,从遗传多样性的角度选择优良菌株,为应用于生产实践提供理论基础。

由于我国生态环境多样性非常丰富,存在各种各样的富含金属及硫化合物的生态环境,因此有可能分离到生理及遗传差异明显的不同菌种,存在非常丰富的种以上水平和种下水平的多样性。但到目前为止,国内对嗜酸细菌物种多样性和遗传多样性的研究几乎为空白,基于此这两个细菌多样性的研究是本课题的主要目标之一。

5前景展望

在研究的基础上,进行微生物优势群落的生理生化分析和限制多态性分析,可继续进行矿区酸性污水微生物类群多样性的研究,进而研究矿区酸性污水微生物类群的结构和分布的特异性,进而确定这些菌株分类学和系统发育学地位。由于条件有限,本研究许多方法、步骤还有待改进和完善(比如在提取污泥中细菌的方法上我们有待改进),在未分离和测序的种群中,还蕴藏着丰富的微生物资源,需要进行进一步的研究。随着工业污水微生物资源研究理论的发展和研究技术的完善,人们必定从工业污水微生物中获得瞩目成果,更好地为人们的生产生活服务。

参考文献

[1] 布坎南R E,吉本斯 N E(中国科学院微生物研究所译).伯杰细菌鉴定手册(第8版)[M].北京:北京科学出版社,1981:636~637.

[2] Zheng SM (郑士民),Yan WM (颜望明).Autotrophic Bacterium.Beijing (北京):Beijing Science Press(北京科学出版社),1983:56~60.

[3] 林建群,颜望明,林建强,等.硫杆菌的分子遗传学研究[J].微生物学杂志,2000,3,20(1).

[4] 李龙海,缪应祺.酸性矿山水生化处理及资源化的探索[J].江苏理工大学学报,1998,19(2):69~73.

微生物遗传学范文第9篇

关键词: 植物保护 普通微生物学 课程分析

2012年,青岛农业大学被评选为山东省首批应用型人才培养特色名校建设单位。我校的植物保护专业不仅是首批部级特色专业,而且是首批山东省应用型人才培养特色名校工程重点建设专业之一。为了全面落实培养应用型高级人才的培养目标,学校出台了《青岛农业大学关于修订专业人才培养方案的指导意见》,新的专业人才培养方案重点强调应用型导向、产业导向、行业导向和专业导向,让毕业生切实面向产业、行业和专业生产一线需求。

植物保护专业是青岛农业大学的特色专业,主要培养掌握植物病源生物的诊断和识别及综合治理等植物保护学科的理论和专业知识,具有植物病源生物预测和综合治理的基本技能,能胜任在科研院所、检验检疫部门及相关公司从事基础研究、产品开发、应用推广和经营管理等工作的应用型高级人才。2014年实施的植物保护专业人才培养方案中,规定了毕业生应该具备五个方面的知识和能力,其中第一条就明确规定毕业生应该掌握数学、化学、生物化学、植物学、植物生理学、普通遗传学和普通微生物学等学科相关理论与知识。而且将普通微生物学位列植保专业十大专业核心课程之中。由此可见,普通微生物学对植保专业学生的重要性。主要因为微生物学是一门在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、农业生产、生物工程和环境保护等实践领域的科学,根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物,为人类社会进步服务[1]。

为了更好地培养适应社会需求的应用型和创新型高级人才,本文对植物保护专业开设的普通微生物学这门课程进行了课程分析。

一、课程定位和性质

在我校,普通微生物学主要是针对植物保护、农学、植物科学与技术、种子科学与工程、烟草、园艺、茶学、环境科学、环境工程、农业资源与环境等专业学生开设的一门学科(专业)基础课程。通过该课程学习,为学习其他专业课程奠定坚实的微生物学基础。

在植物保护专业课程体系中,普通微生物学安排在第四学期开课。相关先修课程包括高中时学习的《生物》,大学一年级已开设的《普通化学Ⅰ》、《有机化学Ⅲ》和《分析化学Ⅲ》。在第四学期同时开设的相关课程有《基础生物化学》、《普通植物病理学》和《普通微生物学实验》。通过高中《生物》学习,同学们已经具备分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境等相关知识体系[2],对普通微生物学中关于微生物的细胞结构、遗传变异和微生物的生态等相关知识点的学习有所帮助。已修的化学课程为普通微生物课程中关于渗透压、化学消毒剂、大量元素和微量元素等知识点的学习打下基础。因此,普通微生物学中对于这些知识点的介绍可做相应删减。普通微生物学跟同时开设的《基础生物化学》、《普通植物病理学》和《普通微生物学实验》之间相关性更大。比如,《基础生物化学》中关于代谢途径的知识点是重点讲解内容[3],因此关于微生物代谢的知识点在普通微生物学课程中可以简化讲解。《普通植物病理学》中关于植物病原微生物的学习,可以使学生更深入地理解关于原核和真核微生物这部分的知识[4]。《普通微生物学实验》是普通微生物学理论课的配套课程,通过实验印证课堂内容,加深对微生物的感性认识和基础理论知识及原理理解[5]。

普通微生物学的后续相关课程包括《普通遗传学》、《农业植物病理学Ⅰ》、《农业植物病理学Ⅱ》、《植物化学保护Ⅰ》、《植物化学保护Ⅱ》、《普通植物病理学实习》和《植保专业科研训练与课程论文(设计)》等。扎实的微生物知识可以为后续理论或实践课程学习奠定坚实的基础。同时,后续课程学习加深了学生对微生物知识点的理解和掌握。

二、教学目标

教学目标是教学内容、教学方法手段及考核方式选择的基础。为了更好地培养适应社会需求的应用型和创新型高级人才,普通微生物学关于教学目标的设置分为不同的目标层次。首先,从知识目标上,学生应该从分子、细胞或群体水平上掌握微生物的细胞形态及构造、类群、营养与代谢、生长及控制、遗传和变异、生态分布、分类鉴定等基础理论知识。掌握研究微生物的主要技术和方法。其次,从能力目标层次上,要求学生利用微生物学的基础理论知识和基本研究方法,分析和解决日常生活、生产实践和科研中遇到的相关问题,具有良好的知识迁移能力。最后,在素质目标层次上,使学生在学习普通微生物学课程的过程中,培养独立思考、严谨求实的治学态度,培养学生的团队合作与创新精神,培养学生不折不挠、爱岗敬业的职业道德素质。

三、课程内容设计

本课程将选用周德庆主编的微生物学教程(第3版)。本书被教育部列为“普通高等教育‘十一五’国家规划教材”。本书是一本结构严密、内容丰富、知识新颖和可读性强的基础课启蒙教材。本课程总计32学时,共2学分;每周2课时,每次2学时,历时8周。根据植物保护专业的特点及学时安排,在课程内容设置上对教材略作删减和调整,比如,把教材关于传染与免疫的内容更换为微生物资源的开发与利用,介绍如何根据微生物的特点进行微生物资源的开发利用,以及微生物化肥和微生物农药等跟植物保护专业息息相关的知识。同时,在讲解原核微生物、真核微生物及病毒等章节时,联系实际、多举例介绍该种微生物对植物的致病或保护作用。

总体上,本课程共计十章内容,具体安排是:绪论(2学时);原核微生物的形态、构造及功能(4学时);真核微生物的形态、构造及功能(4学时);病毒和亚病毒因子(4学时);微生物营养和代谢(4学时);微生物的生长及其控制(2学时);微生物遗传和变异(4学时);微生物生态(4学时);微生物的分类和鉴定(2学时);微生物资源开发与应用(4学时)。

四、学情分析

植物保护专业人才培养方案(2014级实施)规定,学生在第四学期需要修满21门课程,课内学时数超过512个学时,平均周学时数为30.4个学时,因此学生学习压力大,业余时间少。根据以往教学经验,本专业学生在学习微生物课程时,比较难掌握的内容包括微生物营养类型、新陈代谢、遗传与变异等。加之本课程教材内容多,学时少,记忆型知识较多,教学内容枯燥,晦涩。因此,学习本课程时,需要学生集中注意力,认真听课做笔记。但现代学生普遍对手机依赖性高,自控力较差,这就需要教师采用多种教学方法,抓住学生注意力,引导学生掌握知识。

五、教学方法与手段

跟植物和动物相比,微生物形态小,肉眼几乎不可见,较为抽象。教师要采用多种教学方法,以抓住学生注意力为核心。

在课堂上,本门课程教学过程以PPT多媒体为主要载体,以讲授为主,PPT的呈现形式应该注重以下几点:内容条理清晰、重点突出;对知识点及时进行归纳、总结;增加图片、表格动画等,减少文字,并且讲解时做到先形象(图片、流程图、视频动画),后概念(文字);难点问题要结合板书讲解。知识点讲解要与日常生活、社会热点结合,与教师自身经历、科研相结合,同时语言幽默生动,增强教学效果。每次上课,先以提问方式回顾上节课内容,可以提高同学们的注意力,知识连贯性。课间放些微生物相关视频、歌曲,提高学生兴趣。

课堂外,要充分利用学校网络教学平台,在线答疑解惑。鼓励学生参加学校组织的相关技能大赛或进入实验室进行科研训练,提高动手能力的同时培养严谨求实的科研态度,为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才奠定良好基础。

六、考核方式

本门课程考核方式为闭卷考试,成绩分三部分:即卷面成绩占70分,平时占20分,考勤成绩占10分,满分100分。试卷分基本题型、扩展题型和提高题型,要求试题内容覆盖整个课程,难易适中。考勤主要通过不定期点名、课前提问等方式检查,要求学生不迟到,不无故缺席,提高学生课程参与度。平时成绩主要包括课堂提问、检查课堂笔记。

七、教学反馈与教学效果

教学效果的评价与反馈包括多种形式:首先,学校学院组织相关领导、督导或同行随机听课,在监督的同时给出建设性意见并传授教学经验;其次,对学生发放调查问卷,对教师的教学方法提意见、建议,教师快速、及时和高质量地反馈;课程结束后,学生通过学校评教系统给教师上课情况和学生打分。考试结束后,教师根据学生卷面情况给出详细的试卷分析,真正做到“以教评教”、“以学评教”相结合。

通过以上七个方面的课程分析,我们对植保专业的普通微生物学具体授课环节进行了调整和优化,提高了教师的教学水平和同学们的学习兴趣,从而为更好地培养适应社会需求的,具备较好普通微生物学综合技能的应用型和创新型植物保护专业人才奠定基础。

参考文献:

[1]周德庆.微生物学教程[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2]朱正威,赵占良.生物[M].北京:人民教育教育出版社,2007.

[3]朱新产,高玲.基础生物化学[M].北京:中国农业出版社,2015.

[4]许志刚.普通植物病理学[M].北京:高等教育出版社,2009.

[5]咸洪泉,郭立忠.微生物学实验教程[M].北京:高等教育出版社,2010.

微生物遗传学范文第10篇

关键词:微生物学;教学;改革

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)14-151-02

微生物学是高等院校生物类相关专业的专业基础课,是遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程、酶工程、发酵工程等理论及其实验课程的基础。21世纪是生命科学的世纪,微生物学作为其重要组成部分之一,其发展速度前所未有。为适应学科发展,微生物教学改革势在必行。笔者结合教学实践谈谈自己在微生物学实践改革教学工作中的若干体会。

1 教学内容优化

1.1 优化教学内容,建立合理的知识体系 教师的备课绝不是简单意义的“背课”,而是在熟悉教学内容的基础上,讲稿必须通过提炼升华,详略得当,重点突出地呈现给学生,启发式的引导学生完成学习任务。突出各章节的主要内容框架,让学生建立自身的知识结构体系。例如在介绍细菌细胞的模式构造时,分别讲授一般构造和特殊构造。一般结构包括细胞壁、细胞膜、核区和细胞质等。细胞质组成和细胞膜的磷脂双分子层等在生物化学中已学习,所以重点讲述细菌细胞壁和细胞膜不同于其他生物和部分细菌的特殊构造。通过比较革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁结构的不同,真细菌和古细菌细胞膜的差异,减轻学生记忆的负担。既要做到层次清晰,要点明确,又要考虑利于学生理解和记忆。

1.2 精减理论课堂教学时间,传授学生学习方法 理论课时要精减,不要满堂灌,重在教会学生如何去学习,而不仅仅是知识本身的掌握,也包括学习方法的传授。对于记忆性强的内容,教会学生如何将各个知识点联系起来,融汇贯通,举一反三。例如在介绍春日霉素产量突变株的筛选方法时,联系到其他抗生素分离方案的设计。将微生物学理论学时由过去的54学时精简为36学时。对于微生物遗传变异和育种,传染与免疫等章节,因为已在遗传学和免疫学中详细讲述,故只是略讲甚至不讲。

1.3 理论和实践相结合 微生物学是一门实践性和应用性很强的学科。尽量做到理论和实验同步,将相关理论通过学生亲自动手做实验去进行验证,或利用理论课学到的知识运用到实验中。例如学完微生物乳酸代谢类型,学生通过乳酸饮料的制作,了解到嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌是通过同型乳酸发酵,利用糖类产生乳酸,酪蛋白凝固形成凝固型酸奶。这样既有效巩固了理论知识,又能大大激发学生的学习兴趣,达到事半功倍的教学效果。

2 教学方法改革

教学教与学是矛盾对立统一的双方。教,是教学中的主要矛盾方面;教师在教学中起主导作用。学,是教学中的次要方面;尤其在课堂教学中学生始终处在被动一方。但教学目标的实现是要通过学生来完成,学生是教学活动的主体。

2.1 重视辅助教学手段运用 辅助的教学手段可以促进矛盾双方的转化,使学生的被动学习转化为主动求教、主动探索、主动学习。所以好的教师、好的教学设计、应当在促进矛盾转化上下工夫。

狭义的教学简单说来,就是“教师教学生学”。作为教师来讲教授过程是重要的,但更重要的是教会学生。作为学生来讲,知识是重要的,但是比知识更重要的是获得知识的方法。

2.2 引进先进教学模式 采用国际先进的讨论式教学模式,设定几个热点问题的讨论课题,布置给学生课后收集资料,在课堂上以小组的形式进行讨论,并各抒己见,抒发自己的感想。这样既最大限度地激发了学生的积极性,又让学生深刻体会到学以致用,为掌握微生物学知识,增强学生的自信心。同时,促进了学生思维方式的开拓,有利于实现培养创新型人才的目标。例如让学生规划一份平菇的栽培生产方案、今日和未来艾滋病治疗手段研究方案等。

3 教学手段的更新

传统的黑板加挂图的时代基本已被现代化教学方式多媒体教学所替代。随着计算机网络技术的普及,现代教育已迈入多媒体时代。多媒体教学对于推动教育教学改革,增强教学效果,提高人才质量发挥了越来越重要的作用。微生物学的研究对象是一些肉眼看不见或看不清的微小生物。教师的文字讲解通常是抽象的,学生难以理解,学习效果不佳。而多媒体具有直观性,动态性,交互性,图、文、声并茂,信息量大等特点,具有许多对于教育、教学过程来说是特别宝贵的特性与功能。(论多媒体教学的优势 武汉化工学院现代教育技术中心 彭军)例如在讲述原核微生物形态构造时,球菌、杆菌和螺旋菌分别以金黄色葡萄球菌,大肠杆菌,霍乱弧菌等真实的电镜照片呈现,学生很快从直观的感官意识中,轻松地区分各类微生物形态,且印象深刻;在描述病毒对人类健康危害时,推荐学生观看《埃博拉病毒》,了解埃博拉病毒从感染人类,潜伏到病发1周时间的详细过程。

4 教学考核方法变革

考试主要是考查学生对所学知识和技能的掌握情况。传统的考核方式由作业+考试。为全面检测学生对课程的掌握情况,我们尽量做到考核方式的多元化,即期末试卷、小组讨论、实验报告、实验设计、操作考试等。避免学生不够重视实验课,我们将微生物学理论与实验设成两门课,分开计分。理论课期末考试成绩为主,占70%;平时作业和考勤占30%;实验课期末卷面成绩占50%,实验报告、实验操作和口试占50%。实验操作考试采用抽签的方法,抽取考试项目。每学期第一次实验课,除了让学生了解实验室的基本规章制度外,还要强调实验报告写作的规范,注重实验结果的分析,尤其对于实验失败的同学,协助他们总结失败原因,实事求是的记录实验数据,并鼓励他们利用课余时间重做这些实验。

5 结语

总之,在微生物学课程教学方面做了一些尝试,在教学的各个环节进行了一些创新。从实践结果来看,已经取得了一定的成效。加强了学生实验技能,培养了学生独立思考分析问题能力,提高了教学质量和教学效果。但是,教学改革任重道远,永无止境。今后还必须继续探索,以适应时代的要求。

参考文献

[1]周德庆.微生物学教程[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2]贾艳萍,张兰河,郑胜,等.体现不同专业特色的微生物学实验教学改革研究[J].微生物学通报,2013,40(4): 700?705.

[3]李荣峰.地方院校生物类专业微生物学课程体系的改革与建设[J].微生物学杂志,2012,32(5):107-110.

[4]杨超,杨传秀.多媒体教育技术在微生物教学中的应用[J].生物学杂志,2009,26(1):87-88.

[5]张永勤,孙岩,刘均洪.多媒体应用于微生物学课堂教学的几点思考[J].微生物学通报,2003,30(5):137-138.

[6]田颖,刘侠.微生物教学改革初探[J].渭南师范学院学报,2003,18:132-133.

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