分子生物学的发展史范文3篇

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分子生物学的发展史

第1篇

关键词：分子生物学；教学；实效性

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）28-0204-03

课堂质量和课堂效率是提高课堂教学的实效性的两大关键因素。课堂质量包括教师教的质量和学生学的质量；课堂效率是指教师能否在单位时间里高效完成教学任务。“教”主要体现在教学目标、教学环节、教学活动等是否能调动起学生学习的积极性等；“学”主要体现在学生对基础知识的掌握情况、学习能力的提升状况、学科思想、方法与策略的获得、学习乐趣的有无、是否有了探索知识的欲望[1]。因此具有实效性的课堂，讲求的是高质量的教与学的过程。

分子生物学是高等院校生物学相关专业开设的主干课程之一，也是生物学科中发展较快的前沿学科之一，该课程的理论性很强，所涉及的内容都是在分子水平上的研究成果和研究方法。因此，无论是教师还是学生，对于初学者来说，确实有一定的难度。笔者根据自己多年来从事分子生物学的教学实践，对如何提高分子生物学课堂教学实效性的一些关键的问题进行了归纳和分析。

影响分子生物学课堂教学实效性的因素有很多，如教材的选择、教学目标的确定、教学手段和方法运用、教师的综合素质以及学生的自身因素等，但是，最主要的因素是教师的综合素质和学生的学习能力。笔者根据对分子生物学教学的经历，从教材的选择和利用、教师的素质和学生等方面进行简要阐述。

一、教材的选择和利用是提高分子生物学课堂实效性的重要基础

分子生物学较难，因此选择合适的教材很重要，要选择结构编排清晰的中文教材，这样会使学生对分子生物学有一个整体的清晰地认识，不至于对该课程产生厌倦的情绪。选择主要教材固然很重要，但是选择合适的参考书也不容忽视，这些参考书要以教材为中心，从不同方面对分子生物学的某些章节进行了详细阐述，这样可以使学生对不太清楚的知识点进行自学和更详细的把握。

在分子生物学教学中，要以教材为中心，通过查阅大量文献，灵活地使用教材。比如在绪论中介绍分子生物学发展史时，里面涉及的许多分子生物学的重大发现，是获得了诺贝尔生理和医学奖或者化学奖的成果，光讲这些理论成果比较枯燥，如果穿插介绍一些科学家发现理论的一些有趣的生活小故事等，就可以激发学生的学习兴趣。

一个优秀的分子生物学教师必须能灵活地处理和利用教材，在不打破知识结构顺序的前提下，可以打破所选教材的编排顺序，按照自己的教学思路，因材施教。在教材的选择方面笔者认为，以国内的优秀教材为主，把国外的一些优秀教材的相关内容的实验证据翻译成汉语制成课件或动画，让学生通过对实验证据的理解更进一步巩固加深。同时给学生提供一些国内外优秀的分子生物学参考书和高校精品课程网站，以利于学生更好地掌握和巩固分子生物学中难理解的知识。

二、教师的知识储备和综合素质是提高分子生物学课堂实效性的核心

1.教师的知识储备与分子生物学的课堂实效性的提高。分子生物学是一门综合性的学科，它以经典遗传学为基础、与微生物学、细胞生物学相互交叉，与生物化学同处在一个二级学科下，所以一个好的分子生物学教师，应该具备生物学领域中上述四大课程的扎实的理论知识和实践知识结构，同时还要具备该领域创新活动所必需的知识结构。尽量做到课程之间的联系和知识的迁移。

分子生物学的专业知识和技术是分子生物教师知识中的特色部分。当然分子生物学实践知识在该课程教学中至关重要。分子生物学的一些理论和规律是通过实验得出来的，所以教师对相关实验证据的理解和掌握要全面透彻。而分子生物学的发展国外要快于国内，因此教师掌握英语，使自己具有查阅国际先进技术信息和进行信息处理以及国际技术交流的能力很重要。因此只有储备广泛的学科知识，才能将分子生物学知识融会贯通，从而达到较好的教学效果。除此以外，一个优秀的分子生物学教师还应该掌握现代教育理论和技术，这样才能将专业知识的讲授和教育技术的利用有机结合起来，教学效果会更好。

2.教师的综合素质与分子生物学课堂实效性的提高。教师的思维能力直接影响学生的课堂联想能力。教师应在分子生物学课堂教学中，用声情并茂的语言传授知识，对知识进行多方位的联想、分析，使学生掌握知识结构的内在规律，激活学生知识迁移的本领，获得有价值的活知识。分子生物学是一门综合性的学科，几乎每一个知识点都涉及几门学科的知识，因此以问题的形式启发学生回忆联想相关知识，将不同学科的知识点加以整合，利于提高学生的联想能力。

教师的观察能力是教师在分子生物学教学过程中必须具备的能力。教师能否有效地引导学生进入知识的殿堂，主要取决于教师是否具有准确的洞察力和及时反馈获取瞬间信息的能力。在分子生物学教学过程中，遇到难理解的问题时，学生会皱眉头或者瞪大眼睛，这时教师应该将该知识点所涉及的内容清楚讲解，便于学生消化吸收后面的内容。

教师的科研能力也是教师教育所必备的能力。一名优秀的大学教师除了具备以上所谈到的能力外，还要具备较强的科研能力。分子生物学是生命科学领域里发展较快的一门学科，新的技术和方法层出不穷。分子生物学教师必须以研究者的姿态进行教育教学，并在不断的研究与探索中，有所发现，有所创造，才能紧跟分子生物学的发展，把新的发现贯穿到教学当中，使学生了解分子生物学的发展热点和趋势，从而激发学生的学习兴趣。因此，教学过程中，将自己的科研成果与教材上的知识相结合讲解，更能激发学生的积极性。

教师的沟通能力有助于分子生物学课堂实效性的提高。教师的教育对象是学生，课堂上，需要教师与学生之间进行精神的沟通，情感的交流，引导学生积极上好每一节课，教师由教学活动的主角转变为学生学习的指导者和配合者。课堂上，教师的视线不要离开学生，一定要捕捉学生对所讲内容的反应，哪怕是一点点细微的表情，比如眼神、皱眉、点头、摇头以及微笑和迷惑的表情，随时灵活改变教学方法和表达的方式，让学生真正成为学习的主人而不是知识的奴隶。在课堂教学中，给学生提供一些学习资源，告诉学生如何利用这些资源，要善于捕捉和激发学生学习的灵感，发现和挖掘学生发展的潜能。同时对自己的教学过程，不定期进行问卷调查或者让学生以匿名的方式写出自己的意见和见解，从而不断提高和改进教师的教学技能和教学方法。

三、教学方法和手段是提高分子生物课堂实效性的关键

1.教学方法的灵活运用可以激发学生的学习兴趣。在分子生物学理论课程的教学上，采用启发式、互动式、对比式、小结式、开放式和研究式等多种教学方法的灵活使用，有利于提高教学质量，培养学生学习兴趣，活跃教学气氛，增进师生交流。

分子生物学是一门很难的课程，必须采用丰富多样的课堂教学模式，活跃课堂气氛，提高学生学习的主动性和积极性，即在分子生物学的教学中鼓励学生提问、讨论与交流，采用启发提问、讨论的方式，努力去创造有利于学生独立思考问题的情境，激发学生活跃的思维。引导学生带着问题学习，鼓励学生全方位、多角度独立思考，大胆提问，使其学会发现问题、提出问题，这样才能把学生的思维引入到活跃的课堂氛围中，以此培养学生的课堂积极性和激发创造性思维能力。

2.适当的教学手段可有效提高课堂教学质量。在教学手段方面，目前我们的分子生物学教学主要应用多媒体教学。多媒体教学利用动态画面展示知识点，利用它的图画特性将抽象的、理论的东西形象化，将空间、难以想象的内容具体化，还可以在课件中展示自然界的直观现象、模拟实践过程和再现研究过程，使学生在学习中感受到乐趣[2，3]。在多媒体教学中，我们应用了大量的动画来展示分子生物学核心内容，比如PCR原理，可以从网上下载动画素材，让学生从感官上认识PCR反应的具体过程，生动、形象、直观，节省时间，很容易接受，还可以进一步加深学生对理论的理解。

教学语言最好用汉语（母语），一些名词术语可以标注英语，因为我们的学生英语水平有限，分子生物学的知识本身就很难理解，如果用英语讲课无形中又增加了难度。所以用汉语讲效果会更好。

四、学生的学习方法和学习兴趣是提高分子生物学课堂效率的主要因素

教固然是影响课堂实效性的主要因素，但学也同样是一个非常关键的因素。学生首先要学会在做好预习，教师课前布置预习任务，以问题的形式让学生去预习下一次课的内容，这样学生听课就容易多了，接受知识也就轻松多了，只要能听懂，兴趣自然也就有了。于是，听课的过程中，学生就会提出一些问题，在老师的指导下，学生自己分析问题和解决问题，自然课堂效率会得到提高。

其次，在课堂上要聚精会神地听课，而不要光盲目地记笔记，最好提前把老师的课件拷贝打印出来，在听课的过程当中把难点记下来，以便课后向老师求教。分子生物学比较难，如果没有教师的细心讲授和指导，学生学起来也很吃力，所以每讲完一节课，教师要有目的地布置作业，对于记忆性的知识，让学生课后复习即可，而一些难理解的知识点，布置一些查阅文献的作业，让学生通过大量查阅文献对这些知识加以理解和掌握，这样理解更深刻透彻，就更容易掌握。

再者，我们可以找一些难度适中的章节让学生自己设计编写教案，然后讲给大家听，这样也可以激发学生的学习和探索的兴趣。

综上所述，要提高分子生物学课堂效率和教学质量，教师必须具备扎实雄厚的分子生物学知识、较强的学习能力和巧妙运用教育技术的能力。除此以外，一名优秀的分子生物学教师在走上讲台前，一定要旁听相关课程教师的课，尤其是旁听有经验的教师的课，这样从中可以细致地品味怎样才能让学生喜欢这门课。笔者在讲分子生物学课之前，曾经在不同的学校旁听了分子生物学及相关课程的不同优秀教师的课程达三年，既有研究生的课也有本科生的课，发现不同的教师在讲课时具备不同的风格，有的由浅入深娓娓道来，有的旁征博引激情活泼，有的边讲边讨论互动，无论哪种形式，都是主次分明层次清晰，最后高度概括和归纳，由点到面，再由面到点，学生的课堂积极性很高，因此课堂效率也很高。由此看来，总结经验取长补短，先当好“学生”，而后再当教师，这样才能胜任该课程。

因此，在分子生物学教学中，教师应该以雄厚的分子生物学理论和教育技术为指导，建立一个以学生为中心的动态课堂教学模式，即实行教师为主导，学生为主体，互相交流，共同参与的“双向沟通”教学模式，从而提高教师的课堂教学质量和学生的课堂学习效率。

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第2篇

视网膜母细胞瘤( retinoblastoma，RB)是婴幼儿最常见的一种眼内恶性肿瘤，不仅严重影响患儿的视力，更危及生命。随着生物学技术的迅猛发展，RB的生物学研究已取得一些突破，探讨RB的发病机制对抑制肿瘤的生长和转移，提高患儿的生存率，具有重要的临床意义。现将视网膜母细胞瘤发病机制的研究进展综述如下。

【关键词】视网膜母细胞瘤;基因突变；p53；鼠双微粒体2;Rb蛋白

Abstract　Retinoblastoma is a common pediatric eye malignant tumor， it not only seriously affects childrens eyesight， but also endangers their lives. With the rapid development of biological technology， some breakthroughs have been made in retinoblastoma biological research. It has an important clinical significance to explore the pathogenesis of retinoblastoma in order to inhibit tumor growth and metastasis and improve the survival rate of children. Now the pathogenesis of retinoblastoma research is summarized.

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KEYWORDS: retinoblastoma; mutation; p53; MDM2; pRb

0　引言

视网膜母细胞瘤(retinoblastoma，RB)是发生于婴幼儿时期最为常见的眼内恶性肿瘤[1]，出现首个体征的平均年龄为生后7mo(双侧发病病例)和24mo(单侧发病病例)[2]，严重危害着患儿的视力和生命，已经受到医学界的广泛关注。我国每年新病例约有1000人，占全世界每年新病例的20%。其中30%～40%的病例属于遗传型，符合常染色体不完全显性遗传，外显率约90%；60%～70%的病例属于非遗传型。遗传型是由生殖细胞突变引起，变异存在于每一个体细胞中；非遗传型，基因突变仅发生在视网膜细胞。因此，遗传型RB通常为双侧、或单眼多发性；非遗传型则以单侧、散发型多见。

RB是人类特有的一种视网膜肿瘤，对其成因学者们提出了许多假说:1971年，Knudson[3]的二次突变假说认为RB需要经历某个基因的两次突变才能发生;Benedict等[4]在1983年提出类似Knudson的假说；同年Cavenee证实了两个等位基因的失活致RB发生，该基因位于13q14位点，编码pRb蛋白，靠近脂酶D的编码区，命名为Rb1基因。pRb在细胞的增殖和分化中起重要作用，决定细胞是否进入S期[5]。Rb1基因启动子包含多个转录因子的结合位点(RBF1， Sp1， ATF和E2F)[6]，遗传型Rb在这些位点上发生突变，造成转录调节因子无法结合，降低了转录活性[7]，导致细胞内pRb功能低下或缺失，细胞的正常周期被打破，表现出细胞快速生长形成肿瘤。

1　RB基因突变

1970年代，Knudson[3]首次提出视网膜母细胞瘤发生的“二次突变学说”，即一个正常的视网膜母细胞瘤变成肿瘤细胞需发生2次突变。随机发生的2次突变可使RB基因中正常的等位基因失活。当两个等位基因均发生突变，由体细胞的杂合子型变成了纯合子状态，细胞将失去正常RB蛋白功能，细胞分化失去控制，从而形成肿瘤。1980年代，对RB基因的位置和作用方式有了基本了解。多位学者对RB肿瘤细胞内RB基因及产物进行详细分析[8，9]：（1）在DNA分子水平，大约15%～30%的RB肿瘤显示RB基因结构异常，主要限于显示大的缺失、易位、重组以及影响限制性酶切位点的点突变;(2)在mDNA表达水平，更多的RB肿瘤表现出低于正常胎儿视网膜或分子量大小异常。RB的mDNA异常被认为是由于不同的RB基因点突变对mDNA稳定性转录及剪接影响所致;(3)在蛋白质水平，绝大多数RB或缺失RB蛋白或仅表达少量的或分子量异常的RB蛋白。RB基因突变的类型：（1）大片段缺失[811]：即大片段(全部或部分)RB基因缺失，缺失断裂点可出现于整个RB基因范围内(外显子13～17区域内);(2)在基因编码序列中缺失或插入几个碱基，引起阅读框架移位[1214]。（3）点突变:按其性质可分为2类:错义突变和无能突变。据文献统计，遗传型患者中，仅25%有阳性家族史，多数RB患者为新发生的生殖细胞突变。这说明RB发病过程除了基因突变外可能有其他机制的参与。

2　癌基因、抑癌基因论

近年来，对RB中一些癌基因和抗癌基因的研究开始引起人们的重视。越来越多的研究表明，视网膜母细胞瘤的发生、发展是一个复杂的过程，有多个癌基因和抑癌基因的异常改变，其中MDM2基因的扩增或过表达及p53基因突变有着举足轻重的作用。我们着重对P53及与其可能相关的癌基因MDM2做一综述。p53为一公认的抗癌基因，50%以上的肿瘤组织中可检测到它的突变。肿瘤抑制基因p53位于人类17号染色体短臂17P13.1上，其编码产物位于细胞核，是一种分子量约为53KD的含磷蛋白，可分为野生型和突变型两种。正常细胞所产生的P53蛋白（野生型）很少，而且在细胞中易水解，半衰期为20min左右，用常规免疫组化方法难以检出[15]。突变型p53基因由野生型突变产生，失去抑癌基因活性，可导致正常细胞恶性转化、肿瘤发生[1618]。因其多积聚在细胞核内，稳定性增加，半衰期延长，故可通过免疫组织化学染色检测[17]。在正常细胞中，p53信号通路主要调节细胞损伤后反应(修复或凋亡)[19]。研究发现[2023]，RB组织中有高水平的突变型p53基因蛋白表达，提示p53基因突变与RB发生关系密切。p53基因突变与P53蛋白过度表达间的高度一致性己经被证实[24]。

MDM2是一种癌基因，其主要的功能是与野生型或突变型P53蛋白的相互作用[25]。野生型p53基因诱导MDM2转录增强，致使MDM2蛋白水平升高；反过来，MDM2蛋白与P53结合形成复合物，促使P53蛋白降解，抑制其功能的发挥，二者构成了负反馈调节环。通过这种调节，二者在细胞内能处于平衡状态，这即利于DNA损伤后的修复，同时又防止修复后细胞生长受阻[26]。研究表明：MDM2P53负反馈调节环异常可导致细胞中抑癌基因p53功能失活，与多种肿瘤的发生发展密切相关[27] 。MDM2(鼠双微粒体2)癌基因定位于12q13 14，多项实验证实了该基因能使体外细胞发生转化并具有动物成瘤性[28，29]。

MDM2还可通过P53非依赖性方式在肿瘤的发生、发展中起作用。最近新的研究表明MDM2和P53的调节通路有新的酶化途径参与[30]，这表明两者之间的作用不是单一途径。

3　其他观点

Rb基因编码的Rb蛋白（pRb）是一种具有广泛生物学意义的转录调节因子，为具有DNA结合能力的核磷酸化蛋白，主要参与细胞周期的调节，对细胞生长起负调控作用，它是调节细胞增殖信号通路的中心成分。近期研究认为，pRb与RB的发生密切相关。

pRb作用于肿瘤的发生、发展可能是通过两种机制:(1)细胞周期调控作用，pRb及其相关蛋白是决定细胞分裂增殖还是休止、分化的重要分子[31]。pRb的功能受磷酸化状态影响，pRb以非磷酸化的活性形式与转录因子E2F结合而抑制其活性，阻止细胞从G1期进入S期[32]，抑制细胞增殖，而pRb的磷酸化可使其失活。(2)诱导细胞凋亡，通过p53依赖和p53非依赖的细胞凋亡途径，诱导细胞凋亡[33]。有研究表明[3436]：pRb功能异常导致中心体和非整倍体的扩增。这就意味着pRb与中心体扩增和染色体稳定性有关。最近研究发现：肿瘤的发生开始于干细胞的表观遗传变异，这就意味着基因表达的后天性缺失（非突变性的）比突变更常见。所以就有人提出质疑“二次基因突变论”的合理性。

4　展望

众所周知，肿瘤的发生和发展是一个复杂的过程，有很多影响因素，包括癌基因的激活、抗癌基因的失活、凋亡机制的异常及其他因子的改变。肿瘤细胞既是分化紊乱的产物又是增殖失控的产物。视网膜母细胞瘤亦是如此。目前的研究还没有对RB的发病机制做出较权威的结论，但其分子生物学研究取得了一定进展，我们了解到RB的发生不仅是基因突变那么简单，可能有抑癌基因、癌基因、抗凋亡因子的参与，我们已了解了相当一部分，以后要继续完善研究它们之间的内在关系及相互影响，找出RB发病的主要机制。从分子水平重新认识RB的发生、发展规律，具有明显的理论价值与广泛的应用前景，能为以后基因治疗RB提供科学依据。

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