分子遺傳學(xué)中心法則范文

時(shí)間:2023-11-15 17:45:29

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關(guān)鍵詞:分子生物學(xué) 遺傳中心法則 教學(xué)主線 挑戰(zhàn)與發(fā)展

DOI:10.3969/j.issn.1672-8289.2010.10.008

遺傳中心法則是分子生物學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,其重要意義在于以簡(jiǎn)明扼要的形式來(lái)表示生物的遺傳信息貯存、傳遞、表達(dá)的過(guò)程及方向。把DNA自我復(fù)制、DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA、RNA翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)從而表現(xiàn)生物的遺傳性狀這種普遍的傳遞方式,以及逆轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制等特殊的傳遞方式進(jìn)行科學(xué)性的高度概括。因此遺傳中心法則應(yīng)成為分子生物學(xué)教學(xué)的一條主線,來(lái)引導(dǎo)整個(gè)教學(xué)過(guò)程,對(duì)于克服解決分子生物學(xué)的教學(xué)難點(diǎn)可以產(chǎn)生事半功倍的效果。本人在教學(xué)中對(duì)此制定了若干教學(xué)策略,發(fā)掘利用一些相關(guān)的教學(xué)資源,并采取相應(yīng)的措施加以實(shí)施。

1.教學(xué)時(shí)機(jī)的選擇

在各類教材中,關(guān)于遺傳中心法則的編排,有幾種不同的方式。有的排在DNA復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄、翻譯等內(nèi)容之前的導(dǎo)言部分,有的排在上述內(nèi)容之后的總結(jié)部分,有的插在DNA復(fù)制的章節(jié)之中。這些不同的編排方式實(shí)際上體現(xiàn)了不同編者對(duì)遺傳中心法則教學(xué)時(shí)機(jī)選擇的不同看法。本人在教學(xué)中采用前后結(jié)合的方式,即在導(dǎo)言部分先展示遺傳中心法則的關(guān)系式,并簡(jiǎn)要介紹其基本內(nèi)容。在講解完DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、反轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制等過(guò)程之后,再次以遺傳中心法則來(lái)概括總結(jié)上述內(nèi)容。并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)各種物質(zhì)在遺傳信息傳遞過(guò)程中的作用及相互關(guān)系,使遺傳中心法則發(fā)揮了先頭引導(dǎo)和終末總結(jié)的雙重作用。

2.教學(xué)進(jìn)程步驟的選擇

補(bǔ)充發(fā)展的遺傳中心法則包含了遺傳信息在DNA、RNA、蛋白質(zhì)這三大類物質(zhì)之間傳遞的五個(gè)過(guò)程:

這些過(guò)程的詳述內(nèi)容多數(shù)教材是以三大類物質(zhì)各自的生物合成方式編排的。按此編排順序講解,不利一點(diǎn)在于因?yàn)檫@過(guò)早涉及到逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制這兩種主要存在于病毒的傳遞方式,會(huì)影響學(xué)生對(duì)生物界最普遍、最重要的三條“生產(chǎn)線”,即DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程認(rèn)識(shí)的連貫性。本人選擇的教學(xué)步驟是先連貫起來(lái)講解這三條最重要的“生產(chǎn)線”,闡明其普遍性意義,然后補(bǔ)充介紹逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制的特殊性。這樣一方面使重點(diǎn)內(nèi)容更加突出,主次更加分明。另一方面也能體現(xiàn)出遺傳中心法則學(xué)說(shuō)本身的歷史發(fā)展過(guò)程。

3.重點(diǎn)內(nèi)容知識(shí)的理解鞏固措施

遺傳中心法則所包含的內(nèi)容屬于分子生物學(xué)的范疇,抽象的名詞概念較多,往往使初學(xué)者在理解上有一定的難度??梢圆扇∫韵麓胧﹣?lái)克服解決:

3.1要求學(xué)生不僅能正確寫出遺傳中心法則的表示式,還幫助、要求學(xué)生能用簡(jiǎn)要的文字說(shuō)明來(lái)概括其內(nèi)容要點(diǎn):①DNA分子中貯存著生物的遺傳信息,并以親代DNA為模板,通過(guò)自我復(fù)制把遺傳信息傳遞給子代DNA②DNA遺傳信息表達(dá)的第一步是以DNA為模板通過(guò)轉(zhuǎn)錄指導(dǎo)合成RNA,把DNA的遺傳信息傳遞給RNA③遺傳信息表達(dá)的第二步是以mRNA為模板,通過(guò)翻譯指導(dǎo)合成蛋白質(zhì);④某些RNA病毒能通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,以RNA為模板指導(dǎo)合成DNA,把RNA病毒的遺傳信息傳遞給DNA⑤某些病毒的RNA也能進(jìn)行自我復(fù)制。

3.2布置一些與遺傳中心法則有關(guān)的習(xí)題,有助于加強(qiáng)重點(diǎn)內(nèi)容知識(shí)的理解鞏固:①設(shè)某一DNA分子有轉(zhuǎn)錄功能的模板鏈的堿基排列順序?yàn)?

寫出由它轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA鏈的堿基排列順序。

②假設(shè)上題轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的是一條mRNA鏈,查閱遺傳密碼表,寫出由此mRNA翻譯產(chǎn)生的蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序。

③某一病毒的RNA的堿基順序?yàn)?

寫出由它逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的cDNA單鏈及DNA雙鏈。

4.介紹與遺傳中心法則有關(guān)的人物及成果

讓學(xué)生了解一些遺傳中心法則的歷史發(fā)展過(guò)程,有助于對(duì)其科學(xué)性和重要意義的認(rèn)識(shí)。本人結(jié)合教材內(nèi)容適當(dāng)補(bǔ)充介紹一些與遺傳中心法則的建立有關(guān)的人物與成果:

(1)1958年克里克首先提出遺傳中心法則,認(rèn)為DNA的遺傳信息先傳遞給一種中間模板(RNA),蛋白質(zhì)是以中間模板進(jìn)行生物合成的。

(2)1961年雅各布和莫諾等人發(fā)現(xiàn)并證明了克里克所說(shuō)的中間模板就是mRNA。

(3)1968年在尼倫伯格等人的多年研究下,一套生物界通用的遺傳密碼表全部破譯了,證實(shí)了從mRNA到蛋白質(zhì)的信息傳遞過(guò)程。

(4)1965年斯皮格爾曼在RNA病毒中發(fā)現(xiàn)了RNA復(fù)制酶,證明了RNA復(fù)制過(guò)程,使遺傳中心法則得到補(bǔ)充。

(5)1970年坦明和巴爾的摩發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶,證明了以RNA為模板指導(dǎo)DNA合成的逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,使遺傳中心法則又得到重要的補(bǔ)充和發(fā)展。

5.探索遺傳信息傳遞的其它可能性

目前的遺傳中心法則似乎還有幾筆沒有填寫的“空白”,這也是一些求知欲較強(qiáng)的學(xué)生往往會(huì)提出的問(wèn)題??山璐艘龑?dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維對(duì)未知領(lǐng)域大膽猜想,古往今來(lái)很多重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)最初也是從猜想、假說(shuō)引發(fā)的。

5.1 DNA能否直接決定蛋白質(zhì)

這種猜想在遺傳中心法則提出之前就曾有過(guò)。在還未發(fā)現(xiàn)RNA是DNA到蛋白質(zhì)的中間模板之前,曾經(jīng)設(shè)想各種氨基酸是嵌入在DNA形成的“空洞”里,在DNA模板上連接成多肽鏈。后來(lái)有人在一些離體實(shí)驗(yàn)中觀察到,一些抗生素,如新霉素、鏈霉素,能擾亂核糖體對(duì)mRNA的選擇和結(jié)合。受抗生素干擾的核糖體可以接受單鏈DNA分子代替mRNA分子,從而以單鏈DNA為模板翻譯出多肽鏈的氨基酸順序。另外還有人發(fā)現(xiàn),細(xì)胞核里的DNA可以直接轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)的核糖體上,由DNA直接決定蛋白質(zhì)的合成。

5.2 蛋白質(zhì)能否傳遞遺傳信息

克里克在提出中心法則時(shí)指出:信息從核酸到蛋白質(zhì)的傳遞是可能的,但信息不能由蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)或核酸中。也就是說(shuō),蛋白質(zhì)是遺傳信息傳遞的終點(diǎn)。這一觀點(diǎn)現(xiàn)已面臨諸多方面的挑戰(zhàn)。

5.2.1蛋白質(zhì)能否決定DNA

有人發(fā)現(xiàn)了一種被稱為Rev1DNA聚合酶的蛋白質(zhì),它可以為DNA復(fù)制提供編碼信息。研究者發(fā)現(xiàn)一些致癌物質(zhì)能破壞DNA的鳥嘌呤(G),或者破壞鳥嘌呤與胞嘧啶(C)的配對(duì)。而Revl DNA聚合酶可以以自身為模板在DNA復(fù)制鏈上加一個(gè)胞嘧啶,這個(gè)胞嘧啶無(wú)論鳥嘌呤是否在DNA模板中存在,都會(huì)被Rev1加上去。這樣在DNA下一次復(fù)制時(shí)就可以利用這條單鏈復(fù)制出與它互補(bǔ)的DNA新鏈。.Rev1的發(fā)現(xiàn)有兩方面的意義,一方面它是在有致癌物質(zhì)的情況下,對(duì)受損的DNA進(jìn)行修復(fù)的一種新的機(jī)制。另一方面,這也許可以看作是蛋白質(zhì)可以作為DNA合成模板的啟示。

5.2.2蛋白質(zhì)能否決定RNA

RNA編輯是1986年Benne等人首先在原生動(dòng)物布氏錐蟲線粒體內(nèi)的發(fā)現(xiàn)的一種新的遺傳現(xiàn)象。后來(lái)相繼發(fā)現(xiàn)高等植物,哺乳動(dòng)物和病毒也有RNA編輯作用。RNA編輯是指由基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子。在酶的催化作用下,發(fā)生核苷酸的刪除,插入或替換,使得轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的序列不與基因的序列互補(bǔ)。RNA編輯對(duì)于生物來(lái)說(shuō)具有校正、擴(kuò)充遺傳信息和調(diào)控翻譯等重要的生物學(xué)意義。此外由于參與RNA編輯的酶屬于蛋白質(zhì)酶類,因此對(duì)于中心法則來(lái)說(shuō),也許可以在RNA蛋白質(zhì)之間加上一個(gè)反向的箭頭符號(hào),即RNA蛋白質(zhì)。

5.2.3 蛋白質(zhì)能否復(fù)制

1997年度諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)的普魯辛納,以表彰他發(fā)現(xiàn)了一種可導(dǎo)致瘋牛病和人類罕見的克雅氏癥的蛋白質(zhì)致病因子――普里昂蛋白。該致病因子只含蛋白質(zhì)成分,不含核酸(DNA或RNA)成分。但卻有極強(qiáng)的侵染性。致病型普里昂蛋白(prpsc)可誘使正常型普里昂蛋白(prpc)轉(zhuǎn)化為致病型,兩種蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)相同,但二級(jí)結(jié)構(gòu)不同,正常型prpc二級(jí)結(jié)構(gòu)中α一螺旋占40以上,幾乎不含β一折疊。而致病型prpsc含有高達(dá)50左右的β一折疊。目前對(duì)于prpsc擴(kuò)增機(jī)制的研究有兩種模型學(xué)說(shuō),一種是重折疊模型,又稱模板輔助模型,另一種是晶種模型,又稱成核聚合模型,都能使prpsc以幾何級(jí)數(shù)擴(kuò)增。由于prpsc擴(kuò)增必須有致病型prpsc和正常型prpc的存在, 因此有人提出將這種擴(kuò)增的方式稱為“自他復(fù)制”,以區(qū)別于DNA的自我復(fù)制。這一發(fā)現(xiàn)在生物科學(xué)界引起了極大的震動(dòng),其重大意義在于使人類對(duì)病原體的認(rèn)識(shí)又前進(jìn)了一步,認(rèn)識(shí)到除了通常的細(xì)菌、病毒、霉菌、寄生蟲外,變異的蛋白質(zhì)也可傳播疾病。此外,隨著對(duì)致病型普里昂蛋白復(fù)制原理及過(guò)程的進(jìn)一步研究,也許在遺傳中心法則中,蛋白質(zhì)復(fù)制這個(gè)“圈”可能得到補(bǔ)充。

參考文獻(xiàn):

[1] 汪承潤(rùn),屈艾,蔣繼宏.中心法則的發(fā)展和面臨的挑戰(zhàn)[J]。生物學(xué)教學(xué),2003,28(1)4-7.

[2] 李振剛.分子遺傳學(xué):第2版[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

[3]藥立波.醫(yī)學(xué)分子生物學(xué):第3版[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2008.

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【關(guān)鍵詞】高校專業(yè)課 教材 教學(xué)內(nèi)容 教材模式 細(xì)胞生物學(xué)

【基金項(xiàng)目】本文系河南省高等教育教學(xué)改革研究省級(jí)研究項(xiàng)目(2012SJGLX134)和河南師范大學(xué)教學(xué)研究基金重點(diǎn)項(xiàng)目(521751)的研究成果。

【中圖分類號(hào)】Q2 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2012)10-0175-02

一、高校專業(yè)課教學(xué)的現(xiàn)狀

提高教學(xué)質(zhì)量是教育的根本目的,課程是教學(xué)的最根本依據(jù)和最基本的知識(shí)源泉和表達(dá)形式[1]。細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)和前沿學(xué)科,是從不同層次上(包括細(xì)胞整體、顯微、亞顯微和分子等層次)研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能及基本生命活動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)是當(dāng)今生命科學(xué)發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一,學(xué)科的活躍發(fā)展為教學(xué)提供了日益豐富的內(nèi)容。但是在高校課程改革的形勢(shì)下,基礎(chǔ)課和專業(yè)課的課時(shí)在不斷的壓縮,這就要求教師在有限的課時(shí)內(nèi),不僅要引導(dǎo)學(xué)生建立完整的課程體系,而且要及時(shí)補(bǔ)充最新的學(xué)科進(jìn)展,平衡好教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)縮減之間的矛盾,因此高校專業(yè)課教學(xué)改革勢(shì)在必行。

在以細(xì)胞生物學(xué)為例的專業(yè)課調(diào)查中發(fā)現(xiàn),學(xué)生普遍認(rèn)為細(xì)胞生物學(xué)是難度較高的課程,學(xué)習(xí)起來(lái)壓力較大,這一方面是由于該學(xué)科發(fā)展迅速,內(nèi)容更新快,教材內(nèi)容多、難度大,尤其是研究層次已經(jīng)進(jìn)入分子水平,學(xué)科本身具有深?yuàn)W和抽象的特點(diǎn),一些涉及細(xì)胞功能和調(diào)控的實(shí)驗(yàn)難以通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)開設(shè),加上該學(xué)科研究技術(shù)難度提高、對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和操作人員水平的要求嚴(yán)格,無(wú)法滿足學(xué)生親自操作的要求,所以總的感覺是理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié),實(shí)驗(yàn)課已經(jīng)不能起到深化理論課教學(xué)的作用;另一方面,對(duì)于有進(jìn)一步深造意愿的學(xué)生來(lái)說(shuō)(占我校生命科學(xué)學(xué)院應(yīng)屆畢業(yè)生的95%以上),細(xì)胞生物學(xué)常常是許多專業(yè)研究生入學(xué)的必考課程,因而學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)要求很高,希望教師在教學(xué)中充分考慮重點(diǎn)院校和科研院所考研試題難度的要求,結(jié)合考研的要求把理論課講深講透,同時(shí)也希望通過(guò)課堂彌補(bǔ)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間的斷層和缺口,提高自身的考研競(jìng)爭(zhēng)力,獲得更多的深造機(jī)會(huì)。綜上所述,我們認(rèn)為教材和教學(xué)模式的研究對(duì)于提高專業(yè)課教學(xué)質(zhì)量尤為重要。

二、對(duì)專業(yè)課教材的思考

以細(xì)胞生物學(xué)為例,為適應(yīng)高校課程改革背景學(xué)生的需求,首先我們對(duì)現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的細(xì)胞生物學(xué)教材進(jìn)行了分析,從以下方面進(jìn)行了探索和嘗試。

1. 教材體系的構(gòu)建:

專業(yè)教育的改革是以課程內(nèi)容為重點(diǎn)的,教材是教學(xué)的重要載體,是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要參考書,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)有著深刻影響[2]。筆者認(rèn)為教材應(yīng)具備以下特征,首先是科學(xué)性和先進(jìn)性,即與時(shí)俱進(jìn),及時(shí)反映學(xué)科發(fā)展的最新成果;其次是系統(tǒng)性,即注重知識(shí)的銜接和前后呼應(yīng),有助于學(xué)生學(xué)科知識(shí)體系的建立;再者是實(shí)用性,教材的編寫從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),符合學(xué)生的求知實(shí)際,有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、探索精神和創(chuàng)新思維的培養(yǎng);此外,教材還應(yīng)具有靈活性,即內(nèi)容編排有彈性,給教師課堂教學(xué)留有較大的空間,對(duì)學(xué)生課外拓展和提高具有一定的指導(dǎo)作用。

教材是對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的一次再創(chuàng)造、再組織。不同版本的教材具有不同的編寫體例、切入視角、呈現(xiàn)方式、內(nèi)容選擇及圖像系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)國(guó)外優(yōu)秀教材Karp的《cell and molecular biology》(第6版),以及目前國(guó)內(nèi)著名的翟中和主編《細(xì)胞生物學(xué)》(第3版和第4版)、王金發(fā)主編的《細(xì)胞生物學(xué)》、韓貽仁主編的《分子細(xì)胞生物學(xué)》等教材的分析,結(jié)合課程目標(biāo)、我校學(xué)生的培養(yǎng)方案和一線教師的教學(xué)體會(huì),我們對(duì)課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行了重新的梳理和整合,本著教師易教、學(xué)生易學(xué)的指導(dǎo)思想,突出了教材的實(shí)用性、前瞻性、系統(tǒng)性和靈活性,將課程內(nèi)容劃分為概述和方法、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞生活和調(diào)控三個(gè)模塊,以真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控為主線,將細(xì)胞生物學(xué)課程內(nèi)容通過(guò)相對(duì)獨(dú)立的11章貫穿起來(lái),構(gòu)建了一個(gè)特色鮮明、簡(jiǎn)潔清晰的細(xì)胞生物學(xué)教材體系,該教材已經(jīng)于2012年8月由科學(xué)出版社作為生命科學(xué)核心課程系列教材之一出版發(fā)行。

2. 教學(xué)內(nèi)容的銜接:

大學(xué)生四年系統(tǒng)的專業(yè)學(xué)習(xí),將形成學(xué)生完整的專業(yè)知識(shí)體系。在教學(xué)實(shí)踐中,我們發(fā)現(xiàn)一些進(jìn)入大四準(zhǔn)備考研的同學(xué),甚至是考研面試的同學(xué),并未完成專業(yè)課的系統(tǒng)梳理,還未達(dá)到融會(huì)貫通的境界,所以在專業(yè)基礎(chǔ)理論的測(cè)試中存在不少問(wèn)題。這些現(xiàn)象也提醒專業(yè)課教師,專業(yè)課程的開設(shè),既要考慮學(xué)生的知識(shí)背景,也需要考慮課程設(shè)置的合理性和系統(tǒng)性。作為專業(yè)課任課教師,是否在教學(xué)中忽略了對(duì)本課程在專業(yè)知識(shí)體系中地位的介紹,以及與其他專業(yè)課之間聯(lián)系的鋪墊。

以細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)為例,該課程在我校大二第二學(xué)期開設(shè),在此之前,學(xué)生已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)了植物學(xué)和動(dòng)物學(xué),所以在教學(xué)中,細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)是從植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)導(dǎo)入的,在復(fù)習(xí)舊知識(shí)的同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生從細(xì)胞這一層面上認(rèn)識(shí)生物的統(tǒng)一性和多樣性,進(jìn)而導(dǎo)入原核細(xì)胞、真核細(xì)胞和古核細(xì)胞的概念,使學(xué)生非常自然的理解細(xì)胞生物學(xué)和已經(jīng)學(xué)習(xí)的植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)之間的聯(lián)系,也為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)微生物學(xué)等學(xué)科做了鋪墊。從學(xué)生的認(rèn)知上看,是以植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞的知識(shí)基礎(chǔ)為起點(diǎn)的,接受起來(lái)并不困難,教師需要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到細(xì)胞生物學(xué)是向更深、更廣和更精方向的滲透和延伸,專業(yè)課之間是相互聯(lián)系、各有側(cè)重的關(guān)系。

3. 教學(xué)內(nèi)容的整合優(yōu)化:

內(nèi)容重疊問(wèn)題是專業(yè)課教學(xué)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題,包括許多專業(yè)課在內(nèi)容上存在部分的重疊,例如:關(guān)于真核基因表達(dá)的內(nèi)容,在生物化學(xué)、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)中都有涉及,給授課教師在教學(xué)中帶來(lái)一定困擾。如何解決這一問(wèn)題,避免各專業(yè)課老師都講,但是都講得不深不透這一問(wèn)題呢?從學(xué)科特征上分析,細(xì)胞生物學(xué)側(cè)重在細(xì)胞和分子水平上研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控;分子生物學(xué)則是從分子水平入手,研究大分子的結(jié)構(gòu)與功能等生命本質(zhì)問(wèn)題;而生物化學(xué)則關(guān)注大分子的代謝本質(zhì)。因此,在教學(xué)中,對(duì)真核基因表達(dá)調(diào)控部分的講述在細(xì)胞生物學(xué)中突出遺傳物質(zhì)的組織、基因表達(dá)調(diào)控的多層次性,在分子生物學(xué)中則側(cè)重于遺傳信息遵循中心法則流動(dòng)的分子機(jī)制,在生物化學(xué)中則將重點(diǎn)放在生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能和代謝的介紹上。

在側(cè)重點(diǎn)的把握上,我們主要遵循兩個(gè)原則,首先,一些最為基礎(chǔ)的內(nèi)容放在培養(yǎng)方案中最先開設(shè)的課程中詳細(xì)講解,例如:對(duì)生物大分子結(jié)構(gòu)的介紹放在生物化學(xué)課程中,對(duì)真核生物遺傳物質(zhì)的組織和包裝主要在細(xì)胞生物學(xué)課程中講解,而遺傳物質(zhì)的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的分子機(jī)制則是分子生物學(xué)課程重點(diǎn)講解的內(nèi)容。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,不斷有溫故知新、漸入佳境的感覺,無(wú)形中也調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和探索精神。其次,要充分考慮學(xué)生的認(rèn)知情況,根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)進(jìn)行取舍,確定在最適合的課程中講授,盡量避免學(xué)生的知識(shí)鏈產(chǎn)生斷層,挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)信心,影響教學(xué)進(jìn)度和效果。

4. 保持教學(xué)內(nèi)容的開放性:

盡管高校在課程的規(guī)劃與設(shè)置上有較大的自,教師在課程設(shè)計(jì)和教學(xué)中也有較大的自主性、靈活性,但在教學(xué)實(shí)踐中,教材與課程的關(guān)系處理不當(dāng),不僅影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,而且將影響教學(xué)質(zhì)量的提高。

在細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中,我們一貫重視教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和更新問(wèn)題,從國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教材中吸取精華,取長(zhǎng)補(bǔ)短,結(jié)合教師自身的教學(xué)實(shí)踐和體會(huì),充分考慮學(xué)生的特點(diǎn)和需求,以易教易學(xué)為指導(dǎo)思想,在保證教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、創(chuàng)新性的同時(shí),還貫徹了開放性、可塑性和靈活性,將學(xué)科前沿和進(jìn)展與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生及時(shí)了解學(xué)科發(fā)展的新成果和趨勢(shì),拓寬學(xué)生思路,擴(kuò)展學(xué)科知識(shí)的空間。例如:與細(xì)胞生物學(xué)有關(guān)的最新諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的成就和對(duì)學(xué)科的貢獻(xiàn),在相關(guān)的章節(jié)講解中都會(huì)涉及;在Science,Nature等期刊發(fā)表的最新進(jìn)展也是任課教師考慮補(bǔ)充更新教學(xué)內(nèi)容的來(lái)源。所以一些有考研打算的學(xué)生雖然在大二已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞生物學(xué),但是在大四,他們?nèi)匀粫?huì)旁聽細(xì)胞生物學(xué)課,因?yàn)樗麄兞私饧?xì)胞生物學(xué)這門課每年的教學(xué)內(nèi)容都不會(huì)完全相同,一些補(bǔ)充更新的內(nèi)容是他們?cè)趯W(xué)這門課時(shí)沒有聽過(guò)的,所以細(xì)胞生物學(xué)的課堂總是座無(wú)虛席。其實(shí),作為細(xì)胞生物學(xué)任課教師,也能感受到學(xué)生對(duì)于新知識(shí)的渴求。雖說(shuō)保證教學(xué)內(nèi)容常講常新需要花費(fèi)更多的時(shí)間備課、制作課件,但是學(xué)生從中獲益,這樣的付出是值得的。

三、對(duì)教學(xué)模式的思考

教材的主旨在于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力,在我國(guó)現(xiàn)行課程體系中,細(xì)胞生物學(xué)是生物學(xué)類、醫(yī)藥學(xué)類、農(nóng)學(xué)類和林學(xué)類本科生一門專業(yè)基礎(chǔ)課。理論課教學(xué)學(xué)時(shí)在48~54 學(xué)時(shí)左右,有統(tǒng)計(jì)顯示,全國(guó)僅設(shè)有生物科學(xué)、生物技術(shù)和生物工程三個(gè)專業(yè)的學(xué)科點(diǎn)共500 余個(gè),在校本科生總數(shù)近10萬(wàn)人,因此教學(xué)需求量大。但是高校專業(yè)課教學(xué),大多有重理論輕實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng),常常存在理論和實(shí)踐脫節(jié)的問(wèn)題,在課程建設(shè)上,處理好二者之間的關(guān)系,也是亟待解決的問(wèn)題。

鑒于學(xué)科的特點(diǎn),要將細(xì)胞生物學(xué)許多過(guò)于抽象、難于理解的理論講明白,除了引導(dǎo)學(xué)生將理論與生活實(shí)際相結(jié)合,發(fā)揮想象力,使抽象的內(nèi)容形象化和動(dòng)態(tài)化之外,實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是不容忽視的重要環(huán)節(jié)。為進(jìn)一步貫徹《教育部財(cái)政部關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見》(教高[2007]1號(hào))精神[3],提高高校本科教學(xué)質(zhì)量,推廣研究性學(xué)習(xí)和個(gè)性化培養(yǎng),我們對(duì)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改革,增大了設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性和綜合性實(shí)驗(yàn)的比例,降低了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的份量,學(xué)生普遍反映改革后的實(shí)驗(yàn)課更加有趣,學(xué)生參與的主動(dòng)性明顯提高。同時(shí),我們鼓勵(lì)學(xué)有余力的同學(xué)積極參與大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,通過(guò)以大學(xué)生為主體的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)改革,一部分學(xué)生得到了科學(xué)研究與發(fā)明創(chuàng)造的初步訓(xùn)練,學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力增強(qiáng)。一些學(xué)生設(shè)計(jì)的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅獲得了大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的支持,還獲得“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng),學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量受到了廣泛好評(píng)。

參考文獻(xiàn):

[1]劉昌,閻錫海.我國(guó)高校生物學(xué)專業(yè)課程現(xiàn)狀及其改革的理論思考,高等理科教育[J],1995,4:52-57

[2]鄒方東,王喜忠.細(xì)胞生物學(xué)“教師、教材、教法”三位一體課程建設(shè)與改革,中國(guó)大學(xué)教學(xué)[J],2009,1:52-54

[3]教育部.財(cái)政部“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革工程”(2007年1號(hào)文件)