分子生物學進展范文

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篇1

關鍵詞：羊草；分子生物學；遺傳多樣性；組織培養；基因克隆

中圖分類號：S543.901　文獻標識碼：A　文章編號：1007-7847(2007)04-0289-06

羊草(Leymus chinensis)是多年生禾本科賴草屬草本植物，由于其環境適應性較強。具有耐寒、耐旱、耐鹽堿等優點而成為松嫩平原的優勢物種，同時羊草也是一種重要的牧草資源，蛋白質含量高，適口性好，耐踐踏，在發展草原畜牧業方面具有重大的經濟和社會效益，但羊草種子發芽率低、種子萌發最適pH值為8.0～8.5，加上過變放牧和草地鹽堿化日益加重等原因，我國現存系統管理重點實驗室項目(K09M6)羊草草地約有90％以上發生了不同程度的退化，因此，研究羊草的遺傳分化、抗逆機理、栽培育種以及轉基因等對于改善生態環境和草場建設具有重要意義，隨著分子生物學對各個學科的交叉滲透，使羊草的研究從細胞水平進一步深入到分子水平，羊草屬于異交植物，物種趨向于在種群中具有較高水平的變異性，僅在松嫩草原中西部靠近內蒙古高原東部草原上的羊草種群就數以千計，這為研究羊草種群的遺傳多樣性提供了對象，培養愈傷組織是進行羊草轉基因研究的前期工作，但誘導率低的問題尚未得到解決，筆者結合自己的科研工作，對羊草分子生物學領域的研究成果加以綜述，旨為羊草抗逆分子機理研究提供參考資料。

1　羊草遺傳多樣性研究

由于羊草生態適應性強、分布范圍廣、生境類型多樣，在長期的適應和進化過程中，羊草種群之間在形態、生理、生態以及遺傳特征方面均產生了趨異，RAPD(randomly amplified polymorphic DNA，隨機擴增多態DNA)技術可以在對被檢對象無任何分子生物學資料的情況下對其基因組進行分析，而且具有費用較低、方便易行、模板DNA用量少、不需要同位素，在安全性和實驗操作上具有比AFLP(amplified fragment length polymorphism，擴增酶切片段多態性)、SSR(simple sequence rc-peat，微衛星重復序列)等分子標記更加簡便易行等優點，從而使其成為目前研究羊草遺傳多樣性的最重要的手段之一，該技術主要是利用各種群羊草的總基因組DNA作為模版，篩選能夠擴增出具有明顯差異性條帶的隨機引物，以至少兩次重復均出現的結果做0，1矩陣圖，即有條帶記為1，無條帶記為0，計算總片段數及多態位點百分率、各種群間遺傳相似系數和遺傳距離，利用分析軟件進行聚類分析從而得到其遺傳結構樹狀圖，

羊草RAPD分析可以用于研究羊草的種群關系以及遺傳分化的影響因子，崔繼哲等應用RAPD技術證明相似生境或同一地域的種群在一些位點上表現出相似或相同的變化，劉惠芬等運用RAPD技術對內蒙古典型草原不同生境8個羊草種群進行分析，聚類結果顯示生境相似的種群能夠聚在一起，而地理距離最近的種群不一定歸為一類，說明小范圍內羊草種群間的遺傳分化與地理距離不存在相關性，而與其生境間的相似度相關，影響遺傳相似性的不是單一因子而是各種因子的綜合作用，較小地理范圍內羊草種群間的遺傳分化主要是由環境的異質性所引起的，筆者曾以采自中國大安堿地生態試驗站(N45°36′，E123°53′)的羊草種子單株播種栽培，以每株羊草幼苗的地上部為材料進行RAPD分析，30個實驗樣品的平均遺傳距離為0.1909，共可分為4個類群(待發表)，通過RAPD分析，還可以進一步將羊草遺傳分化多樣性的原因具體化，汪恩華等””利用分子標記與形態標記以21個有效隨機引物中對9份羊草材料進行RAPD分析，對隨機抽取的17份禾草種質進行了種質評估的比較研究，結果表明，羊草種質的小穗數、種子千粒重、葉色、有性繁殖量和結實率5個形態學指標與遺傳多樣性指標存在一定的相關性，應用RAPD技術對不同生境羊草在水分脅迫下游離脯氨酸含量的變化做聚類圖比較分析，證實水分是影響羊草種群間遺傳變異和生態型分化的一個最主要的因子，雖然水因子是影響羊草分化的一個主導因子，但是在實際研究工作中也認識到羊草變異和分化是多種生態因子綜合起作用的結果(如溫度、海拔、經緯度、土壤類型等)，而且各因子之間又是相互影響，在不同的生境中限制因子又是變換的，這就造成不同地理種群的羊草遺傳分化過程的復雜性，由此可見，目前以羊草為實驗材料的RAPD分析雖有許多報道。但是由于羊草本身具有較高的種群變異性。組成羊草群落的植物總計有357種，加之尚缺乏一種統一的標準分型方法，因此RAPD技術就成為研究羊草分類及來源的主要工具，在物種鑒定及遺傳分化研究中發揮著重要作用。

除了RAPD技術以外，等位酶技術也可用于羊草遺傳多樣性分析，等位酶是指由一個位點的不同等位基因編碼的同種酶的不同類型，其功能相同但氨基酸序列不同，崔繼哲等通過該技術，綜合分析了松嫩平原11個羊草種群的遺傳多樣性及遺傳分化指標，深入剖析了灰綠型和黃綠型兩種葉色類型羊草種群之間的遺傳差異，證明種群間的遺傳距離與地理距離之間沒有相關，崔繼哲等還采用淀粉凝膠電泳技術，應用等位酶分析方法測定了松嫩平原南部微生境下羊草灰綠色和黃綠色兩種生態型9個種群的遺傳多樣性和遺傳分化程度，證明羊草種、種群和生態型水平都維持較高的遺傳多樣性，兩種生態型之間有明顯的遺傳多樣性差異及遺傳分化，另外，對不同生境、不同分類種群的遺傳結構分析發現羊草種群遺傳變異度很高，但是無論如何歸屬，松嫩草原上的羊草種群遺傳分化程度很低，推測可能與羊草為異花授粉、不同類型混生及種群間基因流強度大有關，劉杰等曾用SSR作為探針構建了羊草的遺傳指紋圖譜，為羊草種質資源評價、種間及種內親源關系分析、生物多樣性研究提供了有效手段，利用AFLP方法對我國不同地區分布的羊草材料進行的DNA多態性分析結果也表明了羊草基因組DNA具有比較豐富的多態性。

2 羊草愈傷組織培養及利用

植物組織細胞培養(plant tissue and cell cul-ture)是通過運用植物組織細胞培養技術實現植物育種獲得新品種的一條快捷途徑，既可以通過

花粉培養、未授粉子房以及胚株培養等誘導形成單倍體植物，也可以通過植物愈傷組織培養中普遍存在的染色體變異實現植物突變育種，另外，通過植物組織培養技術進行的植物細胞融合(尤其是原生質體融合)、胚胎培養以及植物體外受精技術可獲得遠緣雜交種，通過植物組織培養中的莖尖培養能夠產生無病毒原種，因而可用于植物脫毒，解決生產實踐中植物病毒危害問題，組織培養是植物細胞工程學、遺傳學、植物生理學、生物化學與分子生物學研究的重要基礎，不僅用于快速繁殖。還用于單倍體育種、種質保存、生理學研究和基因轉化等領域。

早在上世紀80年代，高天舜就利用羊草根莖作為外植體進行愈傷組織的誘導和植株再生材料，目的是為了改良羊草的遺傳性狀，試圖通過組織培養途徑獲得羊草新類型，該研究采用當年生羊草根莖幼嫩部分的節間基部切段以及隔年生老根莖和當年生根莖的芍間中部、頂部切段作為外植體，消毒處理后接種于3種MS培養基中，先進行暗培養。待長出愈傷組織后轉入光照培養，誘導率平均在20％左右，分化率最高也只有24.2％，羊草幼穗和成熟種子也可作為誘導愈傷組織的外植體，劉公社等，以幼穗作為外植體，恒溫25℃條件下誘導愈傷組織，在加有1mg/L2，4-D MS培養基上繼代2次后，轉移到含1.0mg/L KT和0.5mg/NAA的MS培養基上分化培養得到再生芽，并在無激素的基本培養基上獲得了生根的試管苗，移栽到溫室后可正常生長，盡管從羊草葉片、幼穗和成熟胚在同樣培養條件下均能誘導出愈傷組織，但只有幼穗愈傷組織能夠繼續分化出再生植株，但分化率因基因型和外源激素的不同而不同，以成熟羊草種子為外植體誘導愈傷組織具有操作簡便、污染程度低、材料選擇直觀化的優點，且誘導率和幼苗分化率較高、幼苗健壯、生長勢好，崔秋華等采用3種培養基(MS、B5和8114)，3種2，4-D的濃度水平(1、2、4 mg/L)培養羊草幼嫩根莖和種子，結果表明，以種子作為外植體可獲得較高的愈傷組織誘導率(29.05％)，但目前對于最適激素濃度沒有統一結論，其范圍從1～4mg/L不等，對愈傷組織的誘導效果也未達到令人滿意的水平，仍需要深入研究。

在對羊草愈傷組織的應用方面，可以以羊草種子誘導出的愈傷組織為材料，用含有NaCl的培養基和含有NaHCO3與Na2CO3的混合鹽培養基進行培養，測定羊草愈傷組織的耐鹽性，結果表明羊草愈傷組織對NaCl最大耐受強度為180mmol/L；對NaHC03與Na2CO3的混合鹽的最大耐受強度為4mmol/L中性鹽(NaCl)與堿性鹽(NaHCO3與Na2CO3)對羊草愈傷組織的脅迫機制明顯不同，國內外對于愈傷組織的培養大多應用于轉基因，但在羊草方面進行的該項研究卻很少，劉公社將攜帶PAT基因的質粒通過基因槍法轉化羊草愈傷組織。然后在篩選培養基上進行培養，篩選抗性愈傷組織并轉接到分化培養基上，得到再生苗，然后接種到含有篩選劑的生根培養基上培養后得到轉基因羊草小苗，該研究已獲得耐除草劑的羊草新品種專利，曲同寶等用基因槍將BADH基因轉入由羊草成熟胚誘導出的胚性愈傷組織中，獲得了轉基因植株，經過PCR檢測證明外源基因已整合到羊草基因組中并得以表達，雖然轉入羊草的基因都可被檢測到已整合人羊草基因組中，而且也得到表達，但是對于轉基因羊草對周圍生態環境的影響還未見相關報道，篩選突變體是羊草愈傷組織的另一用途，陳暉等用組織培養方法篩選獲得羊草抗羥脯氨酸(HYP)變異系HR20-8，該變異系細胞內游離氨基酸和蛋白質組分氨基酸含量均發生了較大的變化，與供體對照比較，分別提高2.35倍和1.40倍，其中，游離脯氨酸和蛋白質組分脯氨酸分別提高6.6倍和3.0倍，且脯氨酸合成途徑必需的r-谷氨酸激酶的活性提高了2.5倍。

3 羊草酶蛋白類研究

蛋白質是生物體生命中的第一重要物質，是生理功能的執行者，是生命現象的直接體現者，同時能夠調控相關基因的表達，植物對抗非生物脅迫必然有蛋白質的參與，比如耐冷蛋白、熱休克蛋白、水通道蛋白、赤霉素信號傳導蛋白等，從羊草中檢測這些蛋白的含量以及克隆表達該蛋白的基因對于研究羊草耐逆分子機理和改善羊草品質都具有重要意義。

目前對于羊草酶蛋白的研究還遠遠不夠，主要有細胞色素氧化酶、過氧化物酶、脂酶同工酶等，其應用也僅局限于闡明羊草的遺傳分化，通過聚類分析可以研究羊草種群在不同地理及生態環境中羊草在分子水平上細胞色素氧化酶同工酶存在著種內分化，羊草在同工酶水平上的分化受多個環境因子的綜合影響，而且與羊草耐寒性能存在一定的內在聯系，張麗萍等對采自同一天然草地上葉片呈黃綠色、灰綠色兩種類型羊草的根、莖、葉的過氧化物同工酶、脂酶同工酶進行了分析比較，結果表明，兩種葉色羊草，其相同組織的過氧化物同工酶譜及脂酶同工酶譜基本一致，兩種羊草葉片呈現不同顏色只屬不同生態型，

磁場處理不僅可以促進羊草的生長。而且還能提高羊草的抗鹽堿性，磁場使羊草過氧化物酶(POD)活性提高，并且誘發了一條新的同工酶帶，張衛東等認為羊草自交不孕的原因是自交不親和。并利用禾本科植物自交不親和性有關的硫氧還蛋白(thsioredoxin)^基因設計的引物在羊草DNA中檢測到預期片段，說明硫氧還蛋白h基因可能與羊草的自交不親和性有關，該基因現已被克隆并能夠從GenBank中查到其序列。

研究羊草草原土壤酶的活性可以判斷土壤的肥力，土壤肥力水平接近則土壤酶的活性相似，土壤蛋白酶、脲酶、多酚氧化酶的活性與土壤有機碳、全氮呈顯著相關關系，可以反映土壤肥力水平高低，是評價土壤退化的重要指標。

4 羊草耐逆基因的分離與克隆

羊草具有耐寒、耐旱、耐鹽堿的特性，并且蛋白質含量較高，說明羊草在面對非生物脅迫時高效表達能夠適應、緩解或對抗相應逆境條件的物質，尤其是調控這些物質表達的酶類基因，據報道，羊草種子個體萌發期最大忍受pH范圍是9.14-9.53，對于NaCl可耐受的最大強度為600mmol/L，對于Na2C03可耐受的最大強度為175mmol/L，為了弄清這種適應機制的復雜性，通過大規模的cDNA克隆或者表達序列標簽(EST)的測序分離相關基因是非常重要的，Jin等采集自然生長的植物葉組織經過Na2CO3脅迫處理構建了cDNA文庫，并對其EST進行測序對比分析，推斷在羊草葉和根中各有39和31個非生物脅迫相關基因，這些EST資源將有助于對植物耐鹽堿分子基礎的深入研究和理解。

甜菜堿是在生物體內起著滲透保護作用最主要的細胞相溶性物質，編碼決定該物質合成的關鍵酶一甜菜堿醛脫氫酶(BADH)基因已經先后從多種生物體內得到克隆，并在多種植物中進行了遺傳轉化。已獲得了抗鹽、抗寒、耐旱能力得到較大程度提高的轉基因植株，某些植物體內的甜菜堿含量和BADH活性隨著土壤鹽堿化程度的加重而增加，因此推測甜菜堿可能與羊草耐鹽堿性有關，目前羊草中的部分BADH基因片段也已經被成功克隆。

5　問題與展望

篇2

[文獻標識碼]A

[文章編號]1006-1959(2009)07-0280-02

腎細胞癌(renalcellcarcinoma,RCC)是泌尿系統常見的惡性腫瘤之一,長期危害著人類健康。近十年來,對腎細胞癌的分子生物學研究取得了長足的進展,使我們對腎細胞癌有了更深刻的認識。本文就腎細胞癌各種病理分型的分子生物學研究進展進行綜述。

1腎細胞癌發生的分子生物機制

腎癌的發生發展是多階段、多步驟的過程,包括癌基因激活和抑癌基因(tumorsuppressorgene,TSG)失活在內的一系列遺傳學改變。抑癌基因的缺失或失活是腫瘤發生發展過程中重要的分子事件之一。腫瘤常在抑癌基因位點出現染色體基因缺失,表現為等位基因雜合性缺失(lossofheterozygosity,LOH),通過檢測分析腫瘤LOH及其規律,可在染色體一定范圍內發現腫瘤的抑癌基因及易感基因。為了能較全面的了解導致腎細胞癌發生發展的關鍵分子事件,不同學者對腎細胞癌全基因組進行了不同的研究,發現腎細胞癌發生高頻率LOH主要見于以下幾個染色體:3p、5q、8p、9p、10q、14q、17和18q染色體。

1.13號染色體:3號染色體短臂的部分缺失是腎癌基因改變中的高發事件。其中定位于3p25-26的VHL抑癌基因被認為是這些基因改變的首要目標。在以前的研究中,VHL在腎透明細胞癌(cc-RCC)中的失活機制主要為等位基因缺失和突變,DNA超甲基化很少見。劉寧等利用PCR限制性片段長度多態性法對3號染色體上的VHL基因的兩個單核苷酸多態性位點進行檢測來分析VHL基因的雜合性缺失失情況,發現,42%(8/19)發生VHL基因LOH,并未發現VHL基因失活與腫瘤的分期、分級存在聯系。

有雜合性缺失研究顯示,有可能在染色體3p上存在另外的RCC相關抑癌基因。定位于染色體3p14.2上包含最常見的FRA3B脆性位點的FHIT基因作為候選抑癌基因日益受到關注。Velickovic等通過選擇性的檢測FHIT區域的LOH發生情況認為這個基因在ccRCC的發展過程中起到很重要的作用。并且發現在cc-RCC中染色體3p的LOH發生率達76%。Farkas等對88例腎細胞癌病例進行LOH研究,選取了3p14.2-p25范圍內16個位點采用PCR技術進行LOH分析,結果顯示VHL基因和FHIT基因區域,透明細胞癌的LOH發生率高達96%,而狀細胞癌和嫌色細胞癌僅為10%和18%,并且LOH的發生率與腫瘤大小、分期、分級無關。從而認為VHL和FHIT的等位基因缺失是腫瘤發生的早期事件。

1.25號染色體:1986年APC基因首次在一位患有息肉病及多種其它先天性畸形患者的5號染色體長臂片段先天性中間缺失中得到證實,確切的基因位點隨后由定位克隆確定。Pecina-SlausN等利用相對外顯子11和15的特殊寡核苷酸引物對36例腎細胞癌病例進行限制性片段長度多態性的檢測,了解與APC基因相關的LOH情況,并同時檢測APC蛋白的表達情況。研究發現36例樣本中有33例為信息性病例,其中有17例出現LOH,并且LOH的發生與年齡以及腫瘤的TNM分期呈正相關。但并不是所有出現LOH的病例都有APC蛋白的表達。從而認為APC基因與腫瘤的進展有著密切關系,可能不是腫瘤發生的早期事件。

1.38號、9號染色體:Presti等學者對72例腎透明細胞癌進行LOH測定,并將LOH作為臨床預后指標的評估,他們選取了3p,8p,9p,14q四個不同的染色體,在每個染色體上選取兩對引物,結果顯示8p、9p的LOH發生率與腫瘤復發率正相關。由此推測8p、9p的LOH可作為判斷局部進展型腎癌預后的一個指標。

近年來許多學者在多種腫瘤,如肺癌、食管癌、黑色素、胃癌、成神經細胞瘤等研究中均發現,9號染色體常出現較高頻率的LOH,所以推測9號染色體上存在不止一個與這些腫瘤的發生相關的抑癌基因。Fukunaqa等利用熒光多重PCR技術比較提取自腫瘤組織和對應的外周血液樣本中的DNA,通過對9號染色體上的13個位點進行分析,發現109例腎細胞癌中27例至少有一個位點出現LOH,其中最高發生率出現在PTCH基因所在的9P22區域。而Sanz-casla等對40例單發腎細胞癌病例同時進行p16基因附近染色體9p21區域的LOH和p16基因啟動子超甲基化的檢測,出現LOH的為9例,超甲基化的為8例但是兩者之間沒有必然聯系由此推測p16基因的失活和其他未知的抑癌基因共同參與腎細胞癌的發病機制。Grady則通過對60例腎細胞癌病例進行9號染色體上的16個微衛星位點的LOH分析,60例樣本中至少一個位點出現LOH的為44例,主要缺失區域出現在位于9p21的DS171、D9S1749和DS270上。有46%的病例在9q32-9q33出現LOH,在這一區域的D9S170位點LOH發生率達22%,研究認為除了在9p21附近的p16候選抑癌基因外,在9p21以及9q32-9q33附近很有可能存在其它的抑癌基因。

1.410號染色體：Velickovic等對10號染色體上與PTEN/MMAC1抑癌基因相關的7個微衛星標記物LOH發生率進行分析，其中腎透明細胞癌的LOH發生率為37.5%，狀細胞癌為29.7%，嫌色細胞癌為87.5%，且LOH發生率與腫瘤的分期、分級和生存率有關，并且認為雙等位基因失活的發生多由非點突變畸變導致。

1.514號染色體：Kaku等對染色體14q24-31區域的7個微衛星位點進行研究，發現42例信息性病例中23例（54.8%)出現LOH，并發現LOH發生最普遍的區域位于D14S67附近的2-Mb范圍，且LOH的發生率與腫瘤分期呈正相關。同樣Alimov等利用2個RFLP位點對45例腎細胞癌患者進行研究，發現45例信息性病例中17例（38%）在染色體14q31-q32.2上出現LOH，并且LOH的發生率與腫瘤的分級和低生存率正相關。而Gallou等的實驗則將14q上的普遍缺失區域定位于D14S281到D14S277之間。另外有學者對130例腎透明細胞癌病例采用D14S588、D14S617、GATA136B01三個位點進行LOH分析，數據顯示LOH發生率與腫瘤大小、組織學分級、生長速度以及致死率呈正相關。

以上關于14q染色體的LOH研究均顯示與腫瘤的分級和低生存率呈正相關關系，表明腫瘤的14qLOH很可能與腫瘤的侵襲發展有關。

1.617號染色體：p53基因位于17p13.1上，具有反式激活功能和廣譜抑癌作用，與多種惡性腫瘤的發生、發展及預后有關。因此研究染色體17p上TP53位點的LOH情況對于揭示P53在腫瘤發生過程中發揮的作用意義重大。在29例腎細胞癌中，W.M.L.報道了關于P53的雜合性缺失為48%(14/29)，并通過序列測定確認單鏈構象多態性而發現了有11例出現突變。Ogawa等利用p53基因附近的5個多態性探針對48例腎癌進行研究，發現染色體17p的等位基因缺失率為17%(6/36)，并且染色體17p的等位基因缺失與腫瘤分期無確切相關性。其他研究者發現在17號染色體上還存在著其它LOH發生區域。Khoo等對BHD基因區域的2個微衛星位點D17S740和D17S2196進行檢測，28例腎細胞癌中10例（36%）出現LOH，其中6例嫌色細胞癌中2例（33%）出現LOH，6例狀細胞癌中出現5例（83%），透明細胞癌12例出現3例（25%）。并推測BHD基因可能在腎臟腫瘤的發生發展中起重要作用。而Simon-kayser等對處于17q11到17q23之間的7個微衛星標記物進行檢測，15例狀腎細胞癌中14例為信息性病例7例出現LOH。發生頻率最高的為與FBXO47候選抑癌基因相關的D17s250位點。

1.718號染色體：Hirata等對126例腎透明細胞癌病例進行研究，通過對染色體18q上的9個微衛星位點實驗，發現24例(19%)發生LOH，LOH最高發生率出現在DCC基因所在的18q21.3區域，并發現LOH的發生率與性別、腫瘤分期、分級、等參數無關。認為DCC和SMAD4可能做為候選抑癌基因與腎透明細胞癌的發生有關。 2腎細胞癌的病理分型與分子生物學機制

1997年國際抗癌聯盟(UICC)和美國癌癥聯合委員會(AJCC)根據已知基因改變以及腫瘤細胞起源，并結合腫瘤細胞形態特點將腎癌分為透明細胞癌(clearcellrenalcellcarcinoma)、狀腎細胞癌(papillaryrenalcellcarcinoma)、嫌色細胞癌(chromophoberenalcellcarcinoma)和集合管癌（carcinomaofthecollectingducts）4種基本形式。約有4％~5％腎癌細胞形態及遺傳學改變不一，細胞成分混雜或有未識別的細胞成分，此類腫瘤歸為未分類腎細胞癌（renalcellcarcinoma，unclassified），有待今后進一步研究。由于在各型腎癌組織中都可見到細胞質中含有嗜酸顆?；蛩笮渭毎煞郑栽谛路诸愔腥∠祟w粒細胞癌和肉瘤樣癌。

腎透明細胞癌或稱為傳統的腎細胞癌或非狀腎癌，約占70％~80％，是最常見的病理類型，起源于腎近曲小管。已明確的遺傳學改變是以3p缺失、VHL基因突變、甲基化或缺失為特征，此外尚有不十分明確的改變。綜合國內外文獻報道，常見的染色體缺失區域包括4q、6q、9p、13q、Xq、8p，常見的染色體擴增區域包括5q、9q、17p、17q。Jiang等利用分枝樹模型及時間樹模型對腎癌比較基因組雜交數據進行分析后認為透明細胞癌至少可能分為兩個亞型，一型伴有-6、+17p、+17q，另一型伴有-9p、-13q、-18q。-4q是透明細胞癌發展過程中除-3p外的另一重要早期事件，-8q多出現在轉移灶中，是原發性透明細胞癌的一個晚期事件，9p、13q上可能存在與腎癌進展相關的抑癌基因。

狀腎細胞癌或稱為嗜色腎細胞癌或腎小管狀癌，約占10％一15％，是第二常見的腎惡性腫瘤，可能起源于腎近曲小管。遺傳學上，以Y染色體丟失、7號染色體和17號染色體的三倍體或四倍體異常為特征，此外較典型的分子遺傳學異常尚有C-MET基因活化、+12q、+16q、+20q、-1P、-4q、-6q、-9p、-13q、-xp、-xq、-Y等。Delahunt和Eble在1997年應用免疫組化方法分析91例狀腎細胞癌，根據形態學改變分為2型，1型狀腎細胞癌光學顯微鏡下呈管狀結構，被覆小細胞，含有卵圓形小細胞核，核仁不顯著，胞質少、灰白。2型狀腎細胞癌為狀結構，被覆豐富嗜酸性胞質的大細胞，含有大球形細胞核。分析結果顯示：7號染色體和17號染色體倍體異常多見于狀腎細胞癌1型，而-Xp常提示預后不良。與透明細胞癌相比，狀腎細胞癌的多灶性或雙腎癌更常見。

嫌色細胞腎細胞癌約占5％，起源于腎集合小管暗細胞。遺傳學以多個染色體丟失和單倍體為特征，LOH常發生在1、2、6、10、13、17或21號染色體。

腎集合管癌少見，起源于腎髓質或腎的中央區集合管上皮，遺傳學上的改變無統一形式，以染色體18、21和Y染色體單體丟失以及染色體7、12、17、20的多倍體異常較常見。

篇3

關鍵詞：豬傳染性胃腸炎；病毒分子；生物學檢測方法

中圖分類號 S858.28 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）12- 0110-02

豬傳染性胃腸炎（TGE）是由豬傳染性胃腸炎病毒（TGEV）導致豬出現脫水、水樣腹瀉以及嘔吐等為主要臨床癥狀的高度傳染性疾病，該病在春季、初秋以及冬季具有較高的發病率[1]。豬傳染性胃腸炎最早發生于美國，隨后在世界各地均有發生，我國于20世紀50年代首次發現該病，目前全國大部分地區均發生過豬傳染性胃腸炎。不同日齡和品種的豬均可以感染傳染性胃腸炎，其中以15日齡左右的仔豬發病后死亡率最高，高達100%；5周齡以上的仔豬感染傳染性胃腸炎后死亡率較低，但是會影響仔豬后期的生長，降低仔豬的飼料利用率。目前，該病已被世界動物衛生組織列為B類必檢傳染性疾病。近年來，隨著分子生物學技術的不斷發展，該技術已經廣泛用于各種細菌性和病毒性疾病的檢測[2]。本文綜述了分子生物學技術在傳染性胃腸炎中的應用，以期能為從事傳染性胃腸炎診斷和防控的工作者提供幫助。

1 傳染性胃腸炎病毒基因組結構和基因表達方式

1.1 TGEV基因組結構 傳染性胃腸炎病毒屬于冠狀病毒科冠狀病毒屬，該病毒的基因組不分節段、單股正股RNA，具有高度傳染性。傳染性胃腸炎基因組全序列分為7個區29kb，結構序列為5'-la-lb-S-3a-3b-sM-M-N-7-3'，并且該基因組的3'-末端以共價鍵結合的poly結構，5'末端有帽結構[3]?；蚪M1約有20kb，主要負責病毒的編碼，其余基因均在近3'端。傳染性胃腸炎病毒全基因組編碼由4種結構蛋白和3種非結構蛋白組成，其中基因7、基因3和基因1為非結構蛋白，N、M、sM、S為傳染性胃腸炎的結構蛋白。

1.2 基因表達方式 傳染性胃腸炎病毒在胞漿脫殼以后，其正鏈RNA就呈現了mRNA的功能，使基因1轉錄表達RNA聚合酶，同時該基因有作為模板合成負鏈RNA，進而親代RNA與負鏈RNA形成雙鏈復制中間體。因此，在感染傳染性胃腸炎病毒的細胞內，可以檢測出不完全RNA、基因組RNA、mRNA以及雙鏈中間體4個特異性RNA，這可以作為豬傳染性胃腸炎病毒分子生物學檢測指標之一[4]。

2 結構蛋白及功能

豬傳染性胃腸炎病毒的結構蛋白主要為S糖蛋白、M蛋白、N蛋白以及sM蛋白等。S蛋白是豬傳染性胃腸炎病毒纖突的主要成分之一，在病毒粒子的表面，該蛋白基因全長4.3kb，蛋白分子量為195～220ku；S蛋白不僅是決定豬傳染性胃腸炎病毒抗原的重要結構，也影響著病毒對細胞的致病性、親嗜性等。M蛋白是構成病毒粒子蛋白的主要有效成分之一，研究表明[5]，M蛋白前體是由膜外區、信號肽、極性區、跨膜區突于病毒粒子內C-端區等功能區域構成，分子質量為29～31ku；M蛋白不僅決定了病毒粒子的出芽位點和裝配位點，也可以影響病毒變異。N蛋白是一種酸性蛋白質，分子量為47KDa，含有382個氨基酸殘基，該蛋白不僅是豬傳染性胃腸炎病毒的結構蛋白，同時對病毒基因組的加工、復制都具有重要作用。sM蛋白分子質量為78ku，含有1種小膜蛋白和82個氨基酸殘基，該功能蛋白在抗豬傳染性胃腸炎病毒感染的體液和細胞免疫中具有重要作用。

3 分子生物學檢測方法

3.1 核酸探針 核酸探針檢測方法的基本原理是利用核苷酸堿基互補，在堿基互補過程中，采用標記物標記與被檢測靶序列互補的單鏈核酸分子，進而檢測到目的核序列。該檢測方法與掃描電鏡、熒光抗體試驗、病毒分離等相比，具有較好的特異性，并且可以實現快速檢測的目的。現代研究表明[6]，不同的病毒探針可以分別擴增出與其對應的病毒模板，對其他病毒模板影響不大，同時核酸探針擴增的最低檢測限為3 000～6 000個拷貝的單個病毒核酸，具有較高的特異性和敏感性。

3.2 普通RT-PCR方法 該檢測方法使用的首要條件是知道被檢測病原的相關目的基因序列，根據相關目的序列后，采用相關軟件設計相應的引物，然后進行體外擴增目的基因，進而達到檢測的目的。王黎等[7]采用RT-PCR方法檢測豬傳染性胃腸炎病毒，并采用相同濃度做重復性檢測，結果顯示RT-PCR擴增的特異性條帶為590bp左右；然后又以豬瘟病毒、豬細小病毒、豬流行性腹瀉病毒、豬偽狂犬病病毒以及豬輪狀病毒做特異性試驗，結果顯示僅有豬傳染性胃腸炎病毒得到了特異性目的條帶，所以RT-PCR檢測方法對豬傳染性胃腸炎病毒檢測具有較好的重復性和特異性。

3.3 多重RT-PCR方法 多重RT-PCR檢測方法是以普通PCR為基礎發展的一種新型檢測方法，該檢測方法可以在一個PCR反應體系中加入多對引物，并通過采用優化后的PCR反應條件，達到同時檢測多種病原的目的，具有快速、成本低等優點，目前也常用于各種疾病的診斷。霍金耀等[8]建立了多重RT-PCR法檢測傳染性胃腸炎病毒、豬流行性腹瀉病毒、嵴病毒和A群輪狀病毒的方法，并對該檢測方法進行了敏感性試驗和特異性試驗，結果顯示，多重RT-PCR法可以檢測出50TCID50的混合病毒，且能擴增出長度為275bp、544bp、750bp的3條特異性片段，具有較高的特異性和敏感性，可以在臨床上推廣使用。

3.4 套式PCR方法 套式PCR方法需要設計內、外2對引物，并通過2次擴增對樣品進行檢測，該方法相對其他PCR檢測方法，具有較高的敏感性，且節約成本。現代研究表明，PCR技術在檢測病毒時，可以省略不同病毒分離的過程，具有較高的敏感性和特異性，而套式PCR方法在病毒粒子較少的情況下依然能夠檢測出，表明套式PCR比常規PCR具有更好的敏感性。沈海娥等[9]采用套式PCR檢測豬呼吸道冠狀病毒和豬傳染性胃腸炎病毒的S基因序列，根據兩組病毒的基因序列分別設計了2對引物，然后分別以豬呼吸道冠狀病毒細胞和豬傳染性胃腸炎病毒細胞為模板進行套式PCR特異性片段擴增，結果顯示，豬呼吸道冠狀病毒擴增的基因片段為214bp，豬傳染性胃腸炎病毒擴增的基因片段為886bp，同時檢測出了這種病毒，具有較高的特異性和敏感性。

3.5 熒光定量RT-PCR方法 熒光定量RT-PCR檢測方法的原理是在PCR反應體系中采用熒光探針標記法或加入了SYBR GreenI熒光染料標記PCR的反應產物，然后使用反應儀器收集反應產物的熒光信號，并根據熒光信號的強弱確定產物的量，進而達到與起始模板準確定量的目的。該檢測方法與常規RT-PCR相比，不需要進行電泳試驗檢測PCR反應產物，反應結果更為直觀、方便，同時又避免了因電泳試驗對環境造成污染。王建中等[10]根據豬傳染性胃腸炎病病毒的S基因序列設計了引物，并通過多組試驗對熒光定量RT-PCR反應條件進行優化，結果顯示，優化后的檢測方法對其他病原的檢測結果均為陰性，檢測結果的敏感性高達43.07拷貝/μL，是常規PCR檢測方法的100倍，具有較高的敏感性和特異性。

3.6 環介導等溫擴增技術 環介導等溫擴增技術是近幾年新興的一種分子生物學檢測方法，因其具有特異性強、敏感性高、檢測速度以及操作簡單等優點，目前已經廣泛應用于病毒病和細菌病檢測。高睿澤等[11]根據豬傳染性胃腸炎病毒的N基因建立了環介導等溫擴增快速檢測方法，并對該檢測方法的敏感性和特異性進行了評價，結果顯示，該方法在63℃下可以使豬傳染性胃腸炎病毒N基因獲得較高的特異性擴增，且與豬流行性腹瀉病毒等物交叉反應，具有加高的特異性；同時該檢測方法可以檢測到131.4fg/μL的DNA，其靈敏度比常規PCR高出3個數量級。

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篇4

【關鍵詞】 肺癌 流行病學 女性

吸煙已被證實為肺癌發病的主要原因，西方國家統計80%的肺癌與吸煙有關，男性發病顯著高于女性。近年來，大量的統計資料顯示，20世紀90年代開始西方發達國家男性肺癌的發病率和死亡率正緩慢下降，而女性肺癌的發病率和死亡率仍在持續上升，女性肺癌的危害日益引起關注[1]。

1 女性肺癌的流行狀況

美國女性肺癌死亡率從1930年到1997年上升了600%，1987年首次超過乳腺癌，成為美國女性惡性腫瘤的首位死因，2004年占所有女性腫瘤死亡的25%[2]。我國天津報道了過去20年該市區男性肺癌的發病率呈現先揚后抑，從20世紀90年代起略有下降趨勢，而女性肺癌的發病仍保持穩定[3]。上海胸科醫院分析了1972年以來上海市區的肺癌標化發病率男性呈下降趨勢，而女性持續穩定，時間趨勢有上升可能[4]。隨著女性肺癌相關發病率和死亡率的增加與之伴隨的男性肺癌發病率和死亡率的下降，顯著改變了肺癌患者的男女性別比例，同時肺癌病理類型在過去20年中也發生了改變，男性肺癌中腺癌的比例正在上升，而女性肺癌中鱗癌和小細胞肺癌的比例上升，這在很大程度歸因于煙草使用模式的變化[5]。與1960年煙草消費的高峰時期比較，男性吸煙已下降了一半，但是女性煙草消費只下降了25%[6]，美國仍有1/4的婦女吸煙，并有13%~22%的婦女在懷孕期吸煙[7]。吸煙婦女中非洲和亞洲人的比例明顯增多，估計從1990年起2 000萬中國婦女開始吸煙，在日本從1986~1991年吸煙婦女成倍增加，從9%上升到18%，因此有高吸煙特點的女性尚未達到肺癌高風險的年齡。隨著吸煙人群的增多，女性肺癌的發病率和死亡率可能會進一步增高。

2 女性肺癌的危險因素

吸煙是被公認為肺癌的最主要致病因素，吸煙同樣增加了女性患肺癌的風險。Aqudo等[8]報道了一項在歐洲6個國家9個腫瘤中心進行的一項病例對照研究，該研究入組了1 556例年齡小于75歲的明確診斷的女性原發性肺癌患者，與2 450例相同年齡分布的非腫瘤女性對照，發現既往有吸煙史的女性增加了肺癌的發病率，OR為5.21，95%CI：4.49~6.05，而仍在吸煙的女性其肺癌的發生率更高，OR為8.90，95%CI：7.54~10.6。肺癌的發病與吸煙呈劑量正相關，每年10包可增加70%的肺癌風險，戒煙10年后，肺癌的風險下降20%。與吸煙最密切的病理類型為小細胞肺癌，其次是鱗癌。

與男性相比，女性吸煙的人群要明顯低于男性，女性是否對煙草致癌更為敏感，長期以來一直存在爭議。一個以醫院為基礎的病例對照研究，包括1981年到1994年新診斷肺癌病人1 889例，對照組為與吸煙無關的其他疾病2 070例，發現男性吸煙年齡要早于女性，每天吸煙支數及深吸煙要明顯多于女性，然而女性肺癌在各組織類型的危險比男性高1.2~1.7倍，對年齡、體重、身高進行調整后，這種高危險仍然沒有變化。Henschke等[9]調查了北美地區1993年到2005年近1.7萬名無癥狀煙民，其吸煙至少10包/年，持續40年，基線時開始CT篩選，7 498名吸煙女性中156人發生肺癌，肺癌發病率為2.1%。而9 427名男性吸煙患者中，113人發生肺癌，肺癌發病率為1.2%，與男性相比，女性發生肺癌的風險為1.9倍，95%CI：1.5~2.5，女性煙民發生肺癌的可能性是男性煙民的2倍，這表明女性對煙草致癌的敏感性更強。

另一方面，多中心的隊列研究早已認定，女性對煙草致癌的敏感性與男性相同。美國癌癥科學預防研究Ⅰ，一項入組超過百萬隨訪12年的多中心前瞻研究，證實吸煙患肺癌的相對危險，男女性別比為9.4。Bain 等[10]前瞻性研究了60 296例女性和25 397例男性曾有吸煙或正在吸煙的人群，在女性中檢出955例原發性肺癌，而男性311例，無論是曾經吸煙還是仍在吸煙，男女性別上肺癌的發病風險沒有差異。

環境中的煙草煙霧也是引起女性肺癌的主要危險因素，環境中的煙草煙霧（ETS）與主動吸煙吸入的煙霧在組成成分上有顯著的不同，一些致癌物如：苯并芘、亞硝胺等在環境煙草煙霧中的濃度要高于吸煙者吸入煙霧中的濃度，而ETS目前已被認為是A級致癌物，美國國家癌癥研究委員會估計ETS導致了20%的非吸煙人群發生肺癌[11]。有研究調查了亞洲國家生產的香煙，其煙霧中各種致癌物的濃度要普遍高于歐美國家的香煙，對東方女性其危害程度超過了主動吸煙，工作環境和社交中煙草煙霧暴露的危害更顯著于配偶。一項集中了37項流行病學研究[12]共4 626例病人的薈萃分析顯示，配偶使用煙草的非吸煙女性發生肺癌的危險增加24%(P＜0.001)，并且這種危險性隨暴露水平和暴露的持續時間升高而增高。另外最新的來自亞洲的報道證實，在兒童期暴露于父親吸煙煙霧的婦女，其患肺癌的風險顯著增加。Zhang L調查中國上海女性肺癌的流行病學發現，丈夫吸煙的非吸煙中國女性的肺癌危險度是1.1（0.8~1.5），而暴露于工作環境中的煙草煙霧，其危險度為1.7（1.3~23），并隨著工作環境中吸煙人數增多，吸煙時間的延長而危險度增加。Wen[13]也有類似的報道，工作環境中有煙草煙霧暴露的中國非吸煙女性，增加了腫瘤的相關死亡率（OR=1.19，95%CI：0.94~1.50）特別是肺癌的死亡率（OR=1.79，95%CI：1.09~2.93）。

另一顯著的環境因素是室內污染，包括烹調產生的高溫油煙和室內燃煤產生的煙霧均增加了肺癌的風險，這在中國女性尤為突出。一項長達5年的肺癌流行病學調查發現，中國女性肺癌大于60%的病人有長期接觸廚房油煙史，經常接觸廚房和經常吸煙兩者患肺癌的概率幾乎對等。在中國邊炒邊攪拌和高溫煎炒非常普遍，粗制的油菜籽油、大豆油以及玉米油產生的高溫油煙所含的揮發性物質，氧化后成為熱解物，高溫油煙中的苯并芘、丁二烯、苯酚等都已被證實為致突變物和致癌物，廚房油煙的暴露增加了1.4~3.8倍的肺癌危險。來自中國臺灣的一項研究[14]認為，烹調中不使用排風裝置的婦女增加肺癌風險3.2~12.2倍。

中國農村地區在無通風條件下室內燃煤，不完全燃燒所產生的煙霧含有大量多環芳香烴類致癌和致突變物質。云南宣威婦女主動吸煙率僅0.1%，然而其肺癌的發病率和死亡率卻居高不下，在宣威的流行病學調查研究顯示，室內燃煤加之婦女大多數時間均在家中，顯著增加了肺癌的危險，采集室內氣體進行放射測定，發現烷基化的多環芳香烴化合物是主要的致癌物。室內燃煤估計與16%~20%的肺癌有關。

流行病學調查發現女性肺癌患者家族中癌癥患者要高于對照組，來自英國的一項病例對照研究[15]，共入組了1 482例女性非吸煙肺癌患者，與1 079例健康者對照，發現一級親屬中患肺癌的女性，其肺癌的危險度1.49(1.13~1.96)，年齡小于60歲危險度高達2.02(1.22~3.24)，有兩個或更多親屬患肺癌則危險度進一步提高達2.68(1.29~5.55)，危險度隨著親屬腫瘤病史呈現一個有意義的增高趨勢（P=0.001）。

女性肺癌的發病相關因素可能與飲食有關，腌肉、油煎食物和辣椒則會增加患肺癌的風險。而水果、綠葉蔬菜、胡蘿卜、維生素A是保護性因素女性的這一飲食關聯比男性更明顯[16]。結核、人狀瘤病毒（HPV16/18）和犬屬小孢子菌的感染也可能增加了女性肺癌的風險[17]。

3 女性肺癌的分子生物學特點

環境中的煙草煙霧被認為是肺癌最主要的危險因素，它包含了100多種致突變和致癌物，包括多環芳香烴類，N-硝基胺類和芳香胺類。在煙草致癌物代謝過程中有兩類酶發揮了關鍵作用，Ⅰ和Ⅱ期解毒酶，Ⅰ期酶為細胞色素p450酶（CYP1A1酶），是致癌的多環芳香族碳氫化合物代謝酶，由CYP1A1基因編碼?；罨亩喹h芳香化合物在CYP1A1酶的作用下反應性增高，它們結合在DNA上，形成DNA加合物，Ⅱ期酶可轉化這些活性中間產物成為無活性的水溶性化合物，使其易于排出。已經證實[18，19]，女性產生的這種DNA加合物水平比男性高，DNA加合物水平與細胞色素p4501A1基因的表達有關。對159例肺癌患者的無癌變肺組織進行分析，無論男性和女性吸煙者，其DNA加合物水平均高于非吸煙者。盡管女性吸煙者的包—年數和吸煙持續時間低于男性，但其DNA加合物水平卻更高，女性的CYP1A1mRNA量也顯著高于男性[20]。

Ⅱ期解毒酶的常見基因多態型是谷胱甘肽轉移酶M1（GSTM1），由于基因缺失，總的人群中40%~60%表現為無效型，GSTM1無效表型與暴露于環境煙草煙霧（EST）的不吸煙女性患肺癌危險性增高有關，有EST且無GSTM1表達的女性與有GSTM1表達的女性相比，其OR為2.6，危險度隨EST暴露的水平而增高，CYP1A1高表達和GSTM1基因無效表型和基因缺失與女性肺癌的危險增加有關[21，22]。

經典的雌激素受體α被認為是與雌激素依賴的腫瘤如乳腺癌和子宮內膜癌有關的一種配子激活的轉錄因子。盡管一些研究者報道，雌激素受體α在人類肺癌中存在，但其免疫組化的表達率在7%~97%，無確切的臨床意義。已證實雌激素具有誘導肺分化和成熟的作用，這可能與位于14號染色體上的雌激素受體β有關，研究表明在人的正常肺組織細胞、成纖維細胞、肺癌細胞中雌激素受體βmRNA以及相應的蛋白均有較高水平的表達，在體外實驗中，β-雌二醇對肺癌細胞株和正常肺纖維細胞均有增殖效應，用雌二醇進行孵育，正常肺成纖維細胞增殖增加僅3.8倍，而肺癌傳代細胞株增殖增加17倍，在裸鼠體內試驗中發現β-雌二醇刺激腫瘤細胞增殖是正常細胞的1.2倍，而此作用能被抗雌激素藥物所阻斷。Taioli和Wynder用病例對照的方法，發現早期絕經的婦女肺腺癌的風險下降，而雌激素替代治療的患者肺癌風險明顯升高，且雌激素替代、吸煙和肺腺癌發生存在交叉影響。Moore等分析了絕經前后女性肺癌，并與同年齡組的男性肺癌對比，發現絕經前女性比絕經后女性更易患廣泛性的病變和腺癌，絕經前女性肺癌相關死亡率與年輕男性相似，而絕經后女性肺癌死亡率低于老年男性。β雌激素在肺癌中的確切作用并不清楚，雌激素可能是CYP1A1表達水平增高的誘因，Thomsem等已經在乳腺癌MDA-MB-2131細胞株中發現，雌激素受體和芳香碳氫化合物受體有交叉表達，雌激素可能調節了多環芳香化合物代謝酶，特別是CYP1A1酶。β-雌二醇還增強了H23、784T肺癌細胞株中雌激素反應元件（estrogen responsive element，ERE）的轉錄，這種轉錄比起在乳腺癌MCF-7細胞株中要弱，但與對照組相比仍達到了顯著的統計學差異，并顯示出了劑量依賴效應，提示雌激素受體可能與ERE結合，并激活了基因的轉錄。研究[23~25]顯示雌激素能刺激肺成纖維細胞分泌肝細胞生長因子（HGF），與空白對照組比較這一作用增加了1倍。HGF已知是支氣管黏膜下層的間質細胞產生的旁分泌生長因子，它們作用于正常細胞和新生物的上皮細胞，促進其有絲分裂。HGF基因包含了兩個ERE，一個在它的啟動因子的區域，另一個在它的第一內含子上。因此，HGF基因為雌激素的下游基因，它與雌激素受體β結合，引發核內信號的傳導，導致成纖維細胞增殖。

女性可能還有其他潛在的致癌的因素，一些研究顯示[26]，胃泌素多肽（GRP）一種存在于小細胞肺癌和非小細胞肺癌中的自分泌生長因子，通過與GRP受體互相作用，刺激支氣管細胞生長，可能為肺發育的調節劑，并能通過刺激細胞增殖而促進惡性腫瘤生長。GRP受體的基因位于X染色體上，女性與男性比較有2個活化的GRPR基因的遺傳因子。Shriver報道[27]，GRPRmRNA在不吸煙女性中的表達占55%，但是在不吸煙男性中表達僅為20%，當人的氣道上皮細胞暴露于雌激素中，GRPR的表達水平增高。Seigfried[28]也證實在肺纖維母細胞中，GRPRmRNA的表達是隨著尼古丁的暴露程度而增高，且有學者認為，GRPRmRNA的表達使女性對致癌尼古丁的敏感性增加。

化學致癌物誘發的DNA堿基損傷和DNA鏈斷裂，是導致細胞癌變和癌變發展的重要分子事件，DNA修復基因在防止機體受致癌作用的過程中起了重要作用，婦女可能比男性呈現出較低的DNA修復能力（DRC）。Wei等用淋巴細胞和煙草衍生致癌物一起培養檢測DRC水平，采用病例對照的方法，肺癌組764例，對照組677例，兩組各種特征均相似。他們發現調整了年齡、性別和吸煙的因素，肺癌組的DRC顯著低于對照組，OR為1.5（1.2~1.9），并隨著DRC的下降，肺癌的風險逐漸增大（P＜0.001），女性與男性相比，DRC水平明顯降低，患肺癌的危險更高（P＜0.001）[29，30]。

現有的大量研究提示女性肺癌可能更易發生分子的變異。Kure等發現，盡管女性病人煙草暴露水平低于男性（平均23包/年vs.39包/年），但DNA加合物平均水平和肺癌細胞中p53基因發生G/C到T/A的特異突變的頻度，與男性相似。Toyooka等[31]檢測了705例肺癌病人的p53突變，發現吸煙的女性患者這種突變的發生明顯高于非吸煙的女性和吸煙的男性。p53蛋白的高表達顯著發生在有室內燃煤污染的女性肺癌中[32]。原癌基因K-ras突變同樣在女性吸煙者多于男性吸煙者，并多與腺癌的發生相關，可能提示預后不良，但是在非吸煙的女性肺癌中，K-ras卻幾乎無表達，CYP1A1的高表達和GSTM1的無效表型增加了K-ras突變的危險[33]。表皮生長因子受體（EGFR）的突變多發生在東方人種、女性病人、肺泡細胞癌或包含肺泡細胞癌的腺癌和非吸煙者，并預示表皮生長因子受體酪胺酸酶激酶抑制劑治療有效[34~36]。ERBB2（HER-2/new）的突變在NSCLC中非常罕見，僅見于腺癌，在東方人種、女性、非吸煙者中有較高的突變率。這些都提示在不同性別、吸煙與不吸煙之間，肺癌的發生可能有不同的途徑，在臨床上有不同的特點[37]。

綜上，女性肺癌在基因、代謝和激素水平上與男性肺癌存在顯著差異，其流行和臨床特點及對治療的反應均不同于男性。在肺癌的預防、篩查、研究和臨床治療中需要充分考慮這些因素。

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篇5

關鍵詞：分子生物學；分子影像學；醫師；學習

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）41-0186-02

分子生物學的誕生拓展了人們對于疾病的認識，分子生物學的研究內容涉及到生命的本質，它的出現對生命科學有著巨大的沖擊，尤其是對醫學有著重要的影響[1，2]?，F代醫學條件下，從分子水平認識疾病并尋找對策已成為醫學發展的重要途徑之一。分子生物學的方法和技術被廣泛的應用于影像醫學的基礎和臨床研究中，與之交叉產生的新興學科――分子影像學，已然成為影像醫學的前沿與熱點[3，4]，學習和利用分子生物學的知識對于廣大醫生，特別是影像科醫生來說有重要的意義，有助于我們了解行業研究的前沿和熱點，提高科學研究和臨床診療水平。然而廣大醫生，特別是影像科醫師在實際工作中常常面臨知識缺乏或老化的問題，原來掌握的理論和技能在疾病診斷、發病機制的研究、療效的跟蹤和評估等方面越來越受到制約。因此，隨著分子影像學的出現和醫學分子生物學的交叉與發展，今后的影像臨床和科研中要求影像醫師能夠掌握與其工作相關的理論知識和技能，從而有效地為臨床工作及科學研究服務。

一、分子生物學在影像醫學發展中的意義

近20年來，分子生物學在理論和應用上都取得了重要進展，其理論與技術已滲透到生命科學的諸多領域，而影像醫學與其結合產生的新型學科――分子影像學更是走在影像醫學發展的最前沿。分子影像學的出現和發展將從根本上改變未來的醫學模式，引領整個醫學影像學發展的方向[5]。與傳統的影像診斷學不同，分子影像學借助于分子探針應用醫學影像成像設備非侵入性地對活體的生理病理過程進行觀察，其優點是在器官或組織結構的形態變化之前，從分子水平進行定量或定性的可視化觀察[6]。例如通過標記腫瘤產生過程的關鍵分子然后進行影像學檢查，既可以顯示出腫瘤發生發展過程中的解剖改變，也可以追蹤觀察疾病發生、發展過程中的病理生理變化，有助于疾病的早期明確診斷和發生機制等的研究。在藥物開發和作用機制研究中，通過標記藥物本身或者其作用靶點可以直接顯示藥物在體內的變化或靶點的改變，從而為藥物的篩選和作用機制的研究提供直觀的實驗依據。分子影像學技術不僅為生命科學相關的基礎研究提供了重要方法，而且也在臨床研究和轉化醫學等領域中發揮重要的作用[7]。在未來的個體化醫學模式中，分子成像技術可能會同時融合疾病的分子診斷和治療跟蹤系統，在早期診斷疾病的同時進行治療并跟蹤其治療后的變化，從而實現疾病診療的一體化。

二、影像醫師學習分子生物學知識的必要性

分子影像學是分子生物學和醫學影像技術相結合的產物，分子影像學利用現有的一些醫學影像技術，如核醫學、核磁共振和光學成像方法等，通過特異性的分子探針的設計和應用，能夠對人體內部的生理或病理過程中在分子水平上發生的變化進行在體成像，安全無創，可重復行強，在疾病的診斷、治療以及療效評價、發病機制等的方面發揮著不可估量的作用。分子影像學是一門新的交叉學科，作為影像醫師要想掌握并應用好，除了原有的影像學知識外，還要學習和掌握分子探針的制備原理和技術、信號通道及相關機制、腫瘤靶點的篩選和定位等相關知識和技術，而這些都屬于分子生物學的范疇。分子影像學使影像檢查從原來單純觀察解剖結構轉向功能性分析，從主觀診斷轉向客觀的定量分析，因此影像醫生必然要整合分子生物學、細胞生物學或合成化學等方面的知識，在研發分子探針、篩選基因靶點等方面不斷努力，借助于先進的影像學成像手段早期、直觀的顯示疾病的發生發展、治療效果及轉歸等，實現分子影像學的長遠發展。而且隨著相關技術的興起，分子影像學越來越注重對個體化表型差異的分析，這也為實現個性化醫療，即精準醫療，提供了重要的條件。未來，分子影像學將推進個體化治療的發展進程，例如許多腫瘤的診斷靶點，也可作為治療靶點，通過篩選關鍵靶點，定制對應的特異性分子探針，應用分子影像的個體化分析為病人“量身定做”最佳治療方案，并能予以跟蹤、評價，從而實現診斷治療的一體化?？傊莆辗肿由飳W知識對提高影像科醫師綜合診療水平具有極大的指導意義。目前我國普通高等醫學院校都已開設了分子生物學課程及其相關的實驗教學，也有相應的規劃教材和實驗教材，因此畢業于醫學院的影像醫師大多具備了一定的醫學分子生物學知識基礎，但分子生物學的理論和技術不斷地更新，這就迫使影像醫師仍需要不斷地學習，以便了解分子生物學的最新進展。而對于沒有學校學習基礎的高年資醫師而言，分子生物學是個嶄新的領域，需在重新學習[8]。

三、影像醫師加強分子生物學知識學習的途徑

影像醫師應認識到加強分子生物學知識學習的重要性，并積極主動地加強分子生物學知識的學習。除了醫院、學科或科室有組織的進行學習外，更重要的方法還是自主學習，通過有效地繼續教育獲取必要的理論及技能。在繼續教育的過程中，影像醫師應根據自身的需要選擇學習的深度和廣度。如實際工作中需要對疾病的發病機制、藥物作用機制、療效評估等研究較多，還必須全面地學習醫學分子生物學的最新理論和相關技術，才能更好服務于實際工作中。影像醫師獲取分子生物學知識的途徑有很多：

1.全面系統的學習基礎知識。影像醫師應根據自身的基礎選擇相應的教科書或參考資料，可以優先選擇國家規劃教材，以便由淺入深的掌握分子生物學的理論，明晰各種常用名詞、術語，了解分子生物學涉及的研究領域。近年來大學的網絡公開課程建設日趨完善，還可以通過慕課等進行在線的視聽學習[9]，有助于知識的理解與掌握。在有一定基礎的前提下，再通過專業雜志和文獻，了解最新的進展和研究動態。

2.明確方向，學習相關的專業技術。分子影像學的研究涉及到多個學科的知識，因此在學習中，影像醫師應明確自身的研究方向，有針對性的學習。應用互聯網學習操作簡單、便捷，易于被廣大醫生接受，而且其內容全面、檢索便捷等優勢也已在醫學繼續教育中發揮著不可替代的重要作用?？梢酝ㄟ^維普、知網、同方等專業網站，有針對性的篩選文獻和資源進行學習。另外和可以進入到分子生物學的網站、論壇等進行瀏覽、搜索等，既能緊跟前沿動態，還可以與他人互動交流、進行討論。

3.注重學術交流與合作研究。參加專題學術講座或會議，尤其是國家級或國際性學術交流活動是十分必要的。通過學術交流，可以較快的了解分子生物學在影像醫學中的應用和最新動態，而且在交流過程中，可以與同行及專家進行直接的溝通，交流并獲得必要的指導和幫助[10]。在科學技術飛速發展的今天，單單依靠影像科醫師無法發展分子影像學，唯有與分子生物學等交叉學科的專家精誠合作，才能更好的推動分子影像學的發展和臨床應用。哈佛大學分子影像中心Weissleder教授曾指出影像醫師應該切實肩負起開展分子影像研究工作的任務，要與基礎學科相互溝通，發揮各自的優勢，協同合作。因此加強合作與交流能夠更好地解決分子影像學發展中所涉及的問題，有效的促進影像醫師分子生物學的學習和研究。

總之，分子生物學是目前公認的最具活力的醫學帶頭學科。分子影像學的出現是分子生物學的理論和技術推動影像醫學發展的直接表現。作為新時代的影像醫師，必須重視分子影像學的研究，學習和應用好與之相關的分子生物學等基礎知識和技術，才能適應現代醫學發展的需要，更好的服務于科研與臨床醫療工作。

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篇6

1制定合理的帶教計劃，重點明確

實習學生在本院實習分子生物學的時間為4周。由于實習時間較短，帶教老師應首先制定合理的帶教計劃，便于學生充分利用有限的時間掌握實習內容。在制定帶教計劃的過程中，不僅要結合學科的大綱要求，還應結合歷屆學生的學習情況和實驗室的基本情況，制定最合理、最貼近實際的帶教計劃。由于本實驗室開展的檢驗項目較多，而學生實習時間較短，實習內容不可能面面俱到，因此在帶教計劃中將帶教內容分為4個類別，即熟練掌握、基本掌握、熟悉和了解。例如，分子生物學實驗室的分區制度、工作流程、乙型肝炎病毒DNA檢測等納入實習生應熟練掌握的內容。有側重點的帶教可以讓實習學生在有限的時間內牢固掌握常用檢測項目的原理、操作方法、注意事項、臨床意義等，有助于學生在以后的工作中進一步由點到面地進行分子生物學檢驗知識的學習。

2注重崗前教育，樹立整體意識

為引導實習學生轉變角色，保證實習質量，崗前教育是必不可少的。分子生物學實驗室對設備、環境和操作人員有較高的要求，因此在實習學生進入分子生物學實驗室前，應首先對其進行崗前教育，包括分子生物學實驗室基本情況、分區制度及相關工作流程等。并且要求學生實習前仔細閱讀實驗室管理文件和標準操作規程（SOP）文件，著重學習分子生物學實驗室各區的工作制度、各項目檢測操作規范、質量控制、生物安全防護及標本接收、處理和保存等內容，使學生對實驗室工作有初步的認識。學生進入實驗室后，帶教老師應首先引導實習學生按照區域流向制度依次參觀各實驗分區，系統地向其介紹各檢驗項目的檢測原理及臨床意義。然后，根據帶教計劃的側重點，選擇常用檢測項目，結合項目介紹主要相關儀器設備的工作原理、操作程序、日常保養及記錄登記，讓實習生樹立整體意識，對實驗室的工作有全面的了解。

3加強操作訓練，培養質量控制理念

分子生物學的發展速度較快，學生在校園內依靠有限的教學設備和較少的實驗課時難以掌握分子生物學的基本技術。因此，實習學生在進入臨床實驗室后，對很多儀器設備較為陌生，操作過程中難免存在不規范之處。再加上分子生物學檢驗對實驗操作的要求比較高，因此在指導學生的過程中，應給予學生盡可能多的實踐機會，使其不斷進步。首先，帶教老師必須從最基本的實驗操作出發，邊操作示范邊講解相關知識，重點強調操作要點和關鍵步驟，指出注意事項并說明原因。然后讓學生實際操作，帶教老師在旁給予指導，并當場糾正操作中出現的錯誤，讓學生記憶深刻。通過操作示范和指導，帶領學生逐步完成規定的實驗操作項目。此外，帶教老師應盡量多地創造機會讓學生動手，加強對學生的監督，讓學生能夠熟練掌握各項目的檢測操作步驟和操作規范，在短期內提高學生的動手能力。準確的檢驗結果是檢驗醫學的生命。檢驗結果出現較大偏差會對患者診治產生影響，甚至引起醫療糾紛。分子生物學檢驗是繁雜有序且細致的工作，從標本接收、標本前處理、DNA提取、擴增分析到報告發放的任何一個環節都不得有誤。因此，帶教老師應注重培養學生全面的質量控制理念。帶教老師在帶教過程中，需要根據崗前教育的內容，對各個操作環節的影響因素進行細致分析，并向學生講解相應的質控措施，重點說明標本質量判斷標準、實驗操作規范、儀器設備校準、質控參數設定、結果處理、報告審核與簽發等內容。在學生進行實際操作時，帶教老師應做到“放手不放眼”，對學生嚴格要求、持續關注，一方面保證檢驗質量，另一方面也能培養學生嚴謹的工作作風和良好的工作習慣。

4科學考核，嚴把實習質量

在學生實習期滿時，應按照要求對其進行考核。本實驗室對實習生分子生物學檢驗的考核內容包括如下兩方面。（1）基本操作考核：實習生需獨自完成規定標本的乙型肝炎病毒DNA檢測。帶教老師根據學生的操作流程、操作規范程度、檢測結果準確性進行打分。（2）理論考試：內容涉及分子生物學的基本理論、實驗室分區、標本采集及保存、質量控制、常用檢驗項目的簡要操作流程或項目檢測的臨床意義、污染預防措施等。通過考核，帶教老師能了解實習學生對實習內容的掌握情況，對實習學生掌握不佳的知識點再加以指導，為保證實習質量把好關。

5引導學習前沿知識，培養科研思維

由于教材更新一般都滯后于學科的發展，因此為了彌補分子生物學教材和臨床實踐應用脫節的缺陷，帶教老師還應盡量引導學生學習專業相關前沿知識，提倡學生廣泛搜集、閱讀文獻和專業書籍，使學生能夠了解最新的學科進展。當然，這對帶教老師也提出了較高要求，需要不斷加強學習，掌握新知識、新技術，為學生做好表率。此外，學生實習期間還需完成畢業論文，對于承擔畢業課題指導任務的帶教老師而言，還需注重培養學生的科研能力。如果條件允許，帶教老師可以讓學生參與相關科研課題的研究，使其能夠在完成畢業論文過程中，通過搜集、整理文獻鞏固基礎理論知識，了解新的研究進展；通過實驗設計熟悉和掌握多種實驗方法；通過撰寫畢業論文提高科研寫作水平?？蒲泻徒虒W相輔相成，既豐富了分子生物學帶教內容，又激發了學生的科研思維和提高了學生的科研能力。

6小結

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關鍵詞：分子生物學雙語教學教學實踐

分子生物學是高等院校生物技術、生物科學等專業開設的主干課程之一，主要是從分子水平研究生命現象、本質、活動及其規律的科學[1]，是現代生命科學中發展最快、最具活力的帶頭學科，其基礎理論和技術手段已滲透到生命科學的各個領域，很多國家已經把分子生物學及對應的生物技術列為優先發展的高科技項目[2]。近年來，隨著分子生物學研究的突飛猛進，新理論、新技術不斷涌現，新詞匯層出不窮，給分子生物學教學帶來了前所未有的挑戰。為了使學生及時了解快速發展的分子生物學前沿理論知識和實驗技術，我校按照國家教育部出臺的《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》的要求，從08級生物技術專業開始，進行了分子生物學雙語教學改革的嘗試。

1.雙語教學的含義

雙語教學是指在教學過程中使用兩種語言，即在教材使用、課堂講授、課后輔導、課程考核等教學環節中同時使用外語（主要為英語）和漢語兩種語言作為教學手段，進行部分或全部的教學活動[3]。雙語教學是我國高等教育走向國際的重要舉措之一，能使學生在專業學習和研究實踐中盡快掌握本學科相關的英語詞匯，加強學生了解生物科技最新成果的能力，對跟蹤國際分子生物學發展的最新進展、分子生物學教學內容和水平與國際接軌等方面具有重要意義。

2.分子生物學雙語教材的選擇

雙語教學應盡可能使用英文原版教材，它便于和國際接軌，接觸到國外第一手資料[4]。因此，我們采用Geoge M.Malacinski等主編的《Essentials of Molecular Biology》（分子生物學精要）影印版原文教材，該教材具有條理清晰、簡明扼要、重點和主線清晰明確、容易理解等特點，并附章前提示和章末小結、參考文獻及主題索引等，是指導學生快速掌握分子生物學基礎知識的優秀教材。但該教材知識點內容偏少，不能完全滿足教學需要。因此，我們選用了Turner等編著的《Instant Notes in Molecular Biology》原文教材和朱玉賢主編的《現代分子生物學》這兩種國內廣泛采用的教材作為指定參考書目，幫助學生理解教學內容及擴充分子生物學理論知識。

3.雙語教學方式的探索

分子生物學傳統教學方式都是教師在講臺上不停地講，學生坐著聽，是一種“填鴨式”教學，學生處于被動地位，不利于創新能力、發散思維和自主學習能力的培養，更與雙語教學這種新穎的授課模式不相適應[5]。因此利用靈活多變的教學方法和現代化教學手段是目前雙語教學廣泛采用的主要方法。

3.1 授課語言

學生英語水平不同，多數缺乏專業英語基礎，要求都能一下子聽懂英語講授的內容并用英語思考比較生疏難懂的專業知識，存在較大難度。因此，我們在教學中仍以母語為主，采用滲透式混語，重點攻克分子生物學專業詞匯，先講述構詞方法，鼓勵學生盡量“猜詞”，使其專業詞匯量迅速增加；在講授重要概念和分子機制時用英語講述，使學生可以多一些機會接觸英語詞匯，并強化刺激學生聽覺；或交替使用中英文講授，讓學生學會如何用英語表達中文內容。對于一些關鍵點用英文講解后再用中文作些解釋；每個章節用英、中文作簡要總結。另外，必須根據學生的反應循序漸進，隨時調整中英文的使用比例，避免盲目追求形式，例如過于強調英文的使用比例和頻率而不考慮學生的實際情況，造成學生學習專業知識的興趣就會被語言障礙所干擾，既影響教學效果，使學生對雙語教學產生畏難甚至抵觸情緒。

3.2 教學內容

分子生物學課堂教學既包括經典內容，又增補了生命科學的新技術、新進展，尤其是人類基因組計劃的完成和后基因組時代的到來，該領域呈現日新月異的變化，因此，我們在教學過程中需要著眼于21世紀生命科學的重大學科方向和領域，注重本學科出現的重大理論和應用問題，充分反映生命科學最新進展和成就，目的在于完善學生知識結構，提高學生整體素質，激發學生對生命科學的興趣，讓學生應用所學的知識進行分析、討論與評價分子生物學研究現狀等科學問題，有利于培養學生的科學素質。

3.3 教學方式

在雙語課程的學習過程中，學生既要克服語言障礙又要理解記憶專業知識，維持連續的旺盛精力和高度集中的注意力非常困難，如果教學方法單一，學生就更難接受和理解，因此要求教師采用靈活多變的教學方法和現代化教學手段。

在實踐中，先利用校園網絡，開辟分子生物學雙語教學專區，學生可以通過該網頁了解課程的相關情況，教師通過網絡布置學習任務，讓學生提前通過上網查詢資料，進行探究式學習，鍛煉學生的自學能力、使用各種學習資源的能力以及與他人合作相處的能力。上課時，教師一律使用全英文形式的電子教案，采用圖文并茂、信息量大、形象生動的多媒體形式教學，幫助學生理解抽象的理論知識，全英文課件可盡量包含所有知識點，以幫助學生理解。例如：在講到 “核酸與染色體”時，可以通過相關視頻，讓學生回憶和學習在生物化學和遺傳學中涉及的內容，既省時又生動地完成這部分內容；講到“RNA的轉錄、蛋白質的翻譯”時，可以通過Flas將轉錄和翻譯過程完整地展示給學生，然后采用啟發式教學方法去詳細講。另外，在講課中適時、適量地列舉反映分子生物學基礎知識的生活、生產實例，對學生聯系實際，橫向思維，開拓思路有很好的幫助，同時激發了學生的學習興趣[6]。課余時間我們通過英文版配套光盤學習、參觀分子生物學實驗室及本科生參與青年教師科研課題等多種方式來加強課堂學習內容。

4. 課程教學考核

考核屬于教學內容的一部分，通過考核可以提高學生學習熱情，鞏固學習內容，對學生的學習方式也有一定影響，不同的考核方式，導致學生以不同的態度面對課程的學習。傳統的考核方法著眼于結果，對學習過程考慮較少，致使學生為應付考試而學習，最終喪失了求知興趣[7]。因此我們嘗試采用多元化的考核方式，用啟發性和總結性的考試題目來激勵學生，使學生在雙語教學過程中所付出的努力和成果得到公正、客觀的體現。基于這一教學理念，我們采用綜合考核方法，平時成績占30%，主要考核學生的聽課和回答問題情況，調動學生學習的積極性和主動性；課外作業占10%，考核學生課外作業的完成質量，目的是督促學生高質量完成課外作業，強化課堂講授內容；期末考試占60%，采用全英文試卷，學生可用英文或中文答題，也可二者結合答題，用英文答題酌情額外加分，目的是鼓勵學生盡可能使用英文思考并回答問題，激發和挖掘學生的學習潛能。

分子生物學是生物類相關專業課程體系中重要的專業基礎課之一，其原理和方法已廣泛滲透到眾多生物類相關學科，并推進它們的進一步發展和進步。采用雙語教學，使學生充分了解分子生物學日新月異的發展，促進本科教學與國際接軌，推動高等教育的國際交流和留學生教育。通過我們的努力，將摸索出提高雙語教學質量的好方法，提高我校整體的教學水平。

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資助項目：

浙江省新世紀高等教育教學改革項目（ZC2010040）；浙江海洋學院第11批校級高等教育教學改革研究項目

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關鍵詞：生物化學與分子生物學；教學改革；創新思維

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）13-0082-02

生物化學與分子生物學是醫學院校最重要的基礎學科之一，生物化學主要闡述活細胞中發生的各項化學過程，分子生物學主要從分子水平上揭示生命現象的奧秘。隨著現代醫學的發展，生物化學與分子生物學早已滲入到生命科學的各個領域中，成為當代促進整個生命科學發展的前沿學科。其理論和技術越來越多的被應用于疾病的診斷、治療和預防，已成為醫學生步入21世紀醫學殿堂的必備條件，是現代醫學的“催化劑”。為適應新世紀醫學發展的需要，當代高等院校培養出來的醫學生，不僅要具備扎實的生物化學與分子生物學的理論知識，而且要具備運用其技術解決醫學實際問題的能力和科研創新能力。為此，我們在生物化學與分子生物學教學中，要不斷地改革教學方法，努力培養具有創新精神、創新思維以及創新意識的高素質醫學人才。

一、以往生物化學與分子生物學教學過程中存在的弊端

我國高等醫學教育傳統的人才培養模式主要圍繞著“以教師為中心，以書本為中心，以課堂為中心”的模式進行知識的傳授。隨著生物化學與分子生物學的迅猛發展，新技術新手段的層出不窮，以往的教學模式的弊端不斷顯露出來。①學生缺乏對教學的主動參與性，師生之間缺乏雙向交流，為了應付考試不得不死記硬背，不利于學生創新能的培養及素質的提高。②生物化學與分子生物學教學內容多而復雜，名詞概念抽象難懂，使得學生對課程感到枯燥無味，甚至產生厭倦心理。③在教學內容上往往過重于教材的講授，輕視對新的研究熱點和前沿知識的補充。雖然教材內容時有更新，但相關領域的最新進展并不能及時涵蓋，這不僅造成教師更新知識的動力下降，同時也會使學生喪失了學習生物化學與分子生物學的興趣。因此，要培養高質量的21世紀醫學專門人才，就必須以新的教育思想和教育觀念為指導，對這種傳統的教學模式進行優化與改革，培養學生的創新思維和實踐能力。

二、新型生物化學與生分子生物學的教學策略

（一）豐富理論課教學方法，提高學生學習興趣

在《生物化學與分子生物學》理論教學中，采取了多種教學方法以及形式多樣的教學活動來加強學生對這門課基本理論知識的理解和掌握。

1.采用直觀教學的方法，使抽象知識通俗化、形象化。生物化學與分子生物學其研究內容相對抽象復雜，而且知識點較多，傳統的教學方式往往使人不易理解和記憶。計算機多媒體技術將文字、圖像、聲音和動畫等融為一體，為學生提供了一個圖形并茂、生動逼真的教學環境，使抽象難懂的微觀生命過程具體化，增強了教學感染力和教學內容的內在魅力，從而激發了學生的主動性和積極性[1]。如蛋白質合成過程，涉及了氨基酸的激活與轉運、翻譯的起始、延伸、終止以及翻譯產物的加工修飾多個過程，并且有大量輔助因子的參與。單憑口述，學生是很難在心目中留下印象的。而通過動畫演示、色彩變化以及聲音的配合，原來抽象死板的內容瞬間變得生動形象起來，學生不但容易理解，而且活躍了課堂氣氛。

2.建立微信公共平臺，延伸教學空間。為了充分利用現代網絡資源，我們建立了班級微信群。一方面，老師可以將最新的研究熱點和前沿資訊到群里，或是將一些生物化學與分子生物學發生發展過程中的重要事件上傳到網上。另一方面，學生也可以通過微信群將自己學習過程中遇到的問題及時反饋給老師，學生之間也可以參與討論。通過微信群進行師生的互動交流，不僅延伸了課堂教學空間，提高了學生學習生物化學與分子生物學的興趣和自主性，同時還能使學生及時了解學科的最新進展。

3.引入病例引導型的教學方式。生物化學與分子生物學是臨床醫學生的一門非常重要的基礎課，其理論與臨床醫學密切相關。但由于該課程涉及面廣、內容繁雜、邏輯性強，使得學生在學習過程中常常感到內容抽象枯燥、不易理解。因此，應建立“病例引導型教學”模式[2]，將臨床實際案例融入到課堂上，由表及里地講解疾病相關的生物化學與分子生物學機理，這樣既生動又具有啟發性和實踐性，激發學生的思維，讓學生早期接觸臨床，將理論與實踐有機結合起來。比如，在講解維生素這一章節時，可將維生素過量或缺乏時所引起的疾病，夜盲癥、佝僂病、腳氣病、癩皮病等癥狀引入課堂中。又如在講解基因診斷時，可列舉臨床上常見的多種疾病，如脆性X染色體綜合征，肌強直性肌萎縮以及乳腺癌、肺癌等，以此引出檢測出這些疾病所用的分子生物學手段，同時講解最新測序技術的應用。

4.開展以問題為導向的教學方式。培養人的創新能力，最重要的是培養人的創造思維，在創造思維活動中，發散式思維起主導作用。因此，在教學過程中，根據大綱要求及目的，我們會給學生創設一定的問題情景，以激發學生的求知欲，啟發學生進行思考[3]。如在講授蛋白質生物合成時，提問生命是如何將核酸的核苷酸序列的信息變成蛋白質的氨基酸序列信息？密碼子為什么是3個核苷酸？又如在講“物質代謝”前，提問為什么有些人會得“三高”？這樣學生為了找出答案，在課前就會積極思考，尋找理論依據。課上抽一至兩名學生進行回答，老師對結果進行點評，肯定正確部分，糾正錯誤部分，最后得出結論。實踐證明，開展以問題為中心的啟發式和引導式教學，充分發揮了教師為主導、學生為主體的作用，不但加強了學生對基本知識的理解和掌握，而且促進了學生學習的動機。

（二）加強創新性實踐教學

生物化學與分子生物學是一門實踐性和應用性很強的學科，其中實驗教學占了非常重要的地位，學生只有多動手，才能更好地加深對所學知識的理解和掌握，更重要的是在實驗過程中，學生的科研思維，綜合分析和解決問題的能力才能得到更好的提高。傳統的實驗教學多為驗證性實驗，這類實驗的原理、步驟、結論等很明確，內容單一，學生只需要在規定的時間內照葫蘆畫瓢地去做就可以，嚴重影響了學生的探索精神和潛能的釋放。

為了培養學生的創新能力，我們增加了設計性、綜合性實驗，將單一的實驗有機的結合在一起，實現實驗內容的系統性和各個相關技術之間的內在聯系性。例如，開展分子克隆實驗，分別將PCR、酶切、DNA重組、連接轉化、基因表達、DNA提取以及瓊脂糖電泳鑒定等多項技術串聯起來，環環相扣，增加了學生對實驗的整體認識。又如，我們讓學生檢測某未知蛋白的濃度。學生可以通過查閱文獻，自主設計實驗流程，準備相關的實驗物品，進行實驗，最后分組對各自的實驗原理和實驗結果進行討論分析。在整個過程中，學生處于自主學習狀態，學習目的明確，學生的創造性思維較為活躍，從而極大地調動了學生的科研興趣和創造力。

（三）綜合評價考試成績

考試成績是評價學生學習情況和教師教學效果的常用手段，也是一種比較有效的評斷方式。而傳統的考核方式往往只看重卷面上的分數，導致大部分學生考試之前臨時抱佛腳，死記硬背，考試過后，所學的知識很快被遺忘。另外由于生物化學與分子生物學實驗課隸屬于理論課，學科結業僅僅考核理論部分，幾乎沒有進行實驗內容的考核，也使得實驗課的設置形同虛設。

為了培養醫學生的創新意識和創新能力，我們對本門課程的考核形式進行了改革：閉卷考試（70%）+實驗成績（20%）+課堂表現（10%）。生物化學與分子生物學是從分子水平探討生命現象本質的一門學科，主要研究生物體的分子結構與功能、物質代謝與調節以及基因信息的傳遞等，涉及內容之廣。為了強化和鞏固學生對這門課的理論知識的掌握，閉卷考試仍是不可取代的考核方式。其次，注重實驗課的考核，對實驗考勤、實驗預習、實驗操作、實驗報告以及實驗結果進行綜合評定。這樣一方面督促學生重視實驗課，另一方面也有助于學生掌握實驗操作技能和實驗理論知識。再者，將課堂考勤、課堂預習、課堂回答問題以及對課后作業的完成情況也納入到最終的成績內，充分發揮學生學習的主動性。通過以上的測評方式，不僅培養了學生的綜合能力，又提高了生物化學與分子生物學的教學質量，符合創新型人才培養的要求。

（四）優化教師隊伍

教師是教學改革的主體，作為課程的具體實施者，教師是否具有科學創新意識是實施創新教育的關鍵。生物化學與分子生物學不僅是醫學生最重要的基礎課，也是引領當今生命科學的前沿學科。作為本門課程的教師，有責任引導學生注重生物化學與分子生物學的學習，也要借助生物化學與分子生物學的學習培養學生的創新性思維。因此，教師要不斷學習，用最新的知識武裝自己，緊跟科學發展潮流，同時還要注重自身思想素質的提高，為培養創新型醫學人才而努力。

總之，教學改革是一個永無止境的工程，伴隨著生物科技的飛速發展，我們要敢于打破教條、挑戰權威，將教學改革落到實處，為社會培養更多更優秀的創新型醫學人才。

參考文獻：

[1]秦宜德.醫學院?！渡锘瘜W與分子生物學》教學中的科學創新教育[J].安微醫藥，2013，17（1）：175-177.

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【摘 要】適應新課標對高等師范學校生物科學專業培養的人才要求，改革高師《分子生物學》課程教學內容和知識體系，解決《分子生物學》枯燥難學的問題，激發和調動學生對分子生物學課程的學習興趣，有利于改善分子生物學課程的教學，使培養出來的本科師范生更好適應中學生物教學。

關鍵詞 分子生物學；教學改革；師范生

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2015）05-0051-02

作者簡介：張振霞，女，博士，副教授，從事分子生物學教學工作。鄭玉忠，男，博士，副研究員，從事生物學教學工作。

基金項目：本文系第六批高等學校特色專業建設項目“國家教育部第六批高等學校特色專業建設點[教高函2010]15號生物科學專業”（編號：TS12367）和廣東省高等教育教學改革工程項目“生物學教育研究型教師培養方案的創立與實踐”（編號：BKYB2011065）的研究成果。

《分子生物學》是高等師范院校生物科學業的一門重要的基礎課，是生命科學中公認的核心學科，它的誕生與發展不僅使人類對生命現象本質的認識深入到分子水平，而且其基本理論和研究方法已經滲透到生命科學的各個領域，因而也成為生命科學類相關專業重要的基礎理論課程。該課程講述的是微觀世界和分子水平上的知識，其內容結構抽象，很難理解及掌握。因此，《分子生物學》是學生公認的難學科目，學生們對該課總是懷有畏學心理；另一方面，中學新課程標準的基本理念是提高學生的生物科學素養、面向全體學生、倡導探究能力以及注重與現實生活的聯系，采用多種教學方式以滿足不同學生的學習需要。但高師生物學專業教學模式卻與中學生物學新體系脫節，大多數教學方式多側重于研究教師的“教學”而忽視學生的“學習”，過分強調教師在教學中的主導作用，而忽略學生的學習主體作用。教師仍是居高臨下的權威，把學生當做接受教育的被動者。所以，主客觀兩方面的因素導致了教學效果不佳，學生學習效率低下。為了適應新課標對高等師范學校生物科學專業培養的人才要求，改革教學內容和體系，調整課程內容與知識體系，使培養出來的本科師范生更好適應中學生物教學，而對高師《分子生物學》課程教學改革也顯得極其重要和必要。

一、調整課程內容， 構建新的知識體系

合理調整課程內容體系，削枝強干，精簡內容，克服各教學環節求全的弊端。面對分子生物學抽象眾多的基礎理論教學內容，教師需幫助學生理清課程脈絡，對課程的框架結構內容以及交叉知識點做到心中有數，實現學生在掌握課程基本知識點的基礎上，能夠更好地理解重點并解決難點。

1.熟悉分子生物學研究的主要內容。分子生物學的內容包括：DNA重組技術、基因表達調控、生物大分子的結構與功能、基因組及生物信息學等。目前分子生物學的主要內容是對核酸中所包含信息的研究與應用，所以該課程又稱為核酸分子生物學。

2.把握分子生物學的中心線索。通過中心法則來構建分子生物學的知識體系。在遺傳信息傳遞的過程中，核酸及蛋白質生物大分子的結構、功能、來源以及它們的相互作用成就了遺傳信息的精確表達；以此讓學生宏觀地對課程內容進行理解，掌握課程的精髓。

3.理解分子生物學與相關學科的關系。生物化學、細胞生物學、遺傳學、微生物學和生命科學導論等學科是分子生物學的先修課程，這些學科中的一些現象和規律，其分子機制是由分子生物學來加以闡述的。教師應具備相關學科知識的基本素質，對學生在學科交叉知識點中的疑惑加以闡述。

二、教學方式的改革

提高學生學習分子生物學課程的興趣，改革教學模式上，讓學生主動參與課堂，采取多變的教學方式，把學習的主動權真正交給學生，讓他們有較多的自學和研究的余地，即授人以漁。單純的灌輸，只會扼殺學生的積極性和主動性。

1.提出問題來吸引學生的注意力。 改變以教師為主的被動教學模式，“以問題為基礎”的方式加強對課程內容的學習，引導學生思考，調動學生的主動性，活躍課堂氣氛，充分發揮學生主體的作用。比如，講到RNA轉錄時，提出問題：為什么RNA聚合酶能準確無誤地找到轉錄起點？再如講到蛋白質運轉機制時，提問：新合成的蛋白質是如何知道它該去的地方，從而形成膜蛋白、胞質蛋白以及不同細胞器官的蛋白，等等。通過問題的提出，引導學生思考、解析，獲得答案的過程也是思維能力提高的過程，同時也是對所學內容理解的過程。

2.學生自主總結課堂內容。分子生物學課程講述的是微觀世界和分子水平上的知識，其內容結構抽象，很難理解及掌握。由教師一個人在講臺上連續講3 個學時，講得再好，在被動的狀態下學生也容易失去興趣。教學過程中應將教學內容中的重點和難點部分詳細說明，而對次要的和易懂的部分只做簡要講解或讓學生自學，利用課堂最后十分鐘，讓學生整理和總結一下所學內容的重點和難點內容。比如，第二章“染色體與 DNA”，由于染色體與 DNA 結構部分是在生物化學和遺傳學里學過的內容，所以只做簡單的回顧，重點放在DNA的復制，對復制的引發到終止過程進行詳細說明，最后讓學生自己整理和總結參與DNA 復制的酶和蛋白質及其作用。就原核生物而言，參與DNA復制的酶和蛋白質達16個之多，學生在聽課當中不一定都能記得住。因此，在教師講解的基礎上，讓學生自己來整理和總結所學的內容，能使學生更好地消化和掌握所學的內容，同時也達到提高學生自學能力和綜合分析能力的目的。

3.注重課前預習課后復習。老師對學生嚴格要求，督促和鼓勵學生課前預習、課后復習，布置一定的思考題，“以問題為基礎”的方式加強對課程內容的學習。預習課程時處處尋找問題，而復習課程內容時又不斷地回答問題，加之學生的聽講過程中教師適時的、靈活隨機性的、啟發式提問，讓學生對課程內容的學習是在一系列的提問、討論、釋疑、小結、復習中完成，從而真正做到從以“教”為中心轉變到以“學”為中心。

4.成立學習小組。學習小組以6~8人為單位，擬定題目，自己查閱文獻并制作多媒體課件，如轉基因安全性、疾病與健康、人類基因組計劃等。通過學生講述，同學和教師進行評述，既實現了師生互動和教學相長，又使學生的知識面有所拓寬、科研思路有所清晰、自主學習意識有所提高，每位學生可以充分地互動，有利于學生學術素養、 團隊合作精神及交流溝通的技能的提高。

三、革新教學內容

1.學習最新成果。適當補充的最新研究成果，介紹最新研究動向和發展趨勢?！斗肿由飳W》是當前生命科學中發展最快的內容，并與其他學科廣泛交叉與滲透，因此教學內容和教學過程中一定要結合最新科學發現、科研進展、最新科研技術、最新時訊時事等。如端粒和人類壽命、生物芯片、RNA在生物進化中的作用等生命科學中的新發現、新進展，能吸引學生興趣，激發學生的思維，增強學生的自主學習能力。

2.聯系社會生活。在教學中注重“科學、技術、社會”（STS）教育，把科學教育與當前的社會生活、生產、發展緊密結合起來，使學生深刻理解科學、技術、社會三者之間的相互關系。在講授過程中經常恰當的穿插一些通俗易懂的、不失科學性的實例和生活常識的例子，如HIV的治療和預防、SARS的確診方法、試管嬰兒、親子鑒定等。教會學生用課本知識解釋生活或科學領域的現象，這樣一方面使學生更容易理解教學內容，另一方面使學生感受到分子生物學在生活中的應用，從而激發學生的學習興趣，開拓學生的科學思維，增進學生的社會責任感，促使學生逐漸樹立人與自然和諧共處，經濟、自然、社會可持續發展的觀念。

四、充分利用教學資源

隨著信息處理技術、多媒體技術和網絡技術的快速發展，教科書不應該也越來越不可能成為惟一的課程資源，要培養學生學會自己在網上獲取各種信息資源。

五、運用現代教育技術，提高課堂教學質量

現代教育技術能創造出形、光、聲、色等視聽信息和教育信息，從多角度、多方向、多層次、多水平使分散的注意轉向集中注意，突出教學的重點內容，突破時間和空間、微觀和宏觀的限制，使一些抽象的理論轉化為感性的認識等優點， 解決了以往教學中“一張嘴”的枯燥和抽象。結合教學內容，巧妙運用現代教育技術，能有效提高教學效率。

參考文獻：

[1]王慧.高等師范教育：近30年改革發展的回顧與思考[J].河北師范大學學報（教育科學版），2010，12（11）：90-93.

[2]張振霞，鄭玉忠. PBL 在《分子生物學》教學中的應用初探[J].時代教育，2009，（1）：108.

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【關鍵詞】醫學；高等院校；中醫專業；醫學分子生物學；教學；實踐

1教材的選擇

教材是體現教學內容和教學方法的知識載體，也是教師授課的重要依據和學生學習知識的工具，因此選擇合適的教材是教學過程中非常重要的環節。在開設中醫學專業醫學分子生物學課程時，我們選擇了供中醫藥類專業使用，由唐炳華，王繼峰主編，中國中醫藥出版社出版的《醫學分子生物學》作為教材。該教材承接醫學院校生物化學的教學內容，深入和系統地介紹分子生物學的理論、技術和應用，注重與基礎醫學和臨床醫學的結合，符合中醫學專業學生醫學分子生物學教學的實際情況，增強了教學效果。分子生物學是一門現代生命科學領域中的前沿性學科，新知識、新理論、新技術層出不窮，發展成果日新月異。因此如何借助現代化的教學設施將基礎性的教材內容與最新研究成果的補充增添內容融為一體，是教學改革的主要內容[5]。近年來，以新一代基因測序技術為代表的高通量分析技術，極大地推動了分子生物學的發展，組學以及大數據分析的技術手段為分子生物學的研究提供了更豐富的信息和更廣闊的視野。這使得現有的教材出現了一定的滯后性，我們根據長期教學和科研工作的經驗體會，編寫了針對高等醫學院校學生醫學分子生物學的專業授課為明確對象的《醫學分子生物學》教材。本教材在突出前沿和實用為原則的前提下，縮減了同類教材中普遍出現的與技術細節相關的大篇幅內容，而對理論和原理部分進行了擴展與強化；注重討論與疾病和臨床案例或相關問題的聯系；根據對分子生物學發展趨勢的把握，嘗試了對系統生物學等前沿領域的介紹[1]。目前，該教材已經在本校醫學各專業使用了近1年，取得了良好的教學效果。

2教學內容的優化

醫學分子生物學課程的概念抽象，內容繁多、新概念、新技術及新進展不斷涌現。在有限的學時內，合理安排教學內容、根據學生專業的特點優化教學內容、注重理論知識及技術相互滲透，并兼顧新知識的傳授，是取得良好教學效果的關鍵。配合新教材的內容，重新修訂了大綱和教案，精選了7個專題，以“基因與基因組”，“基因組穩定性與DNA損傷修復”，“基因表達的表觀遺傳調控”作為學生學習分子生物學理論知識的基礎；隨后通過“基因結構分析的基本方法”，“基因克隆與基因體外表達”介紹多項分子生物學中重要的實驗技術；與醫學緊密聯系的“腫瘤分子生物學”；包含近年來分子生物學前沿知識的“生物組學與研究方法”。確保課程內容既豐富全面，涵蓋基本理論與基本技術，又避免重復，還具有前沿性。

3教學方法的多樣性

醫學分子生物學課程的特點決定了必須采用靈活多樣的教學方法才能達到良好的教學效果。

3.1利用多媒體教學的優勢

醫學分子生物學課程中有很多需要掌握的概念、原理和技術，傳統教學模式會導致學生感覺學習枯燥，不能深刻理解概念，缺乏學習興趣。相較于以往傳統的板書教學，多媒體形式更靈活、內容含量更豐富，可以通過幻燈片、動畫、視頻等更加直觀形象地呈現，利于學生在有限的時間內獲得更多的信息量[6]。例如在講授聚合酶鏈式反應（PCR）技術的基本原理時，僅有文字描述，甚至示意圖都不能讓學生很好的理解PCR技術是如何把目的基因擴增至100萬倍的，在講解原理后配合PCR擴增的多媒體動畫，生動形象的展示PCR在每一輪循環中DNA新鏈合成的過程，數目變化，最終是如何達到100萬倍的。這樣就使抽象的理論知識變得具體化，加深了學生對概念的理解和記憶，提高了學習興趣。

3.2注重學生知識體系的建立

分子生物學的理論知識與基礎醫學各個學科如生理學、微生物學、免疫學、病理學、藥理學以及臨床各學科都有廣泛的聯系，相互交叉與滲透。所以要透徹理解分子生物學的理論精髓，必須將這些相關學科的基本原理有機地貫穿到相應的原理和概念中去。在醫學分子生物學教學過程中注重之間的相互聯系，例如核酸分子雜交技術涉及生物化學課程中講過的核酸分子重要的特性即：核酸的變性和復性。我們在講授核酸分子雜交技術之前會帶著學生復習核酸分子變性和復性的概念，然后引出核酸分子雜交的概念，再進入核酸分子雜交技術的介紹。這樣既鞏固了學生已有的知識，又由淺入深地理解和掌握了新知識，使學生的知識體系跨越學科的界限相互聯系在一起。

3.3突出分子生物學技術在中醫藥學研究中的應用

近年來，運用分子生物學相關知識與技術研究中醫學已經在國內外廣泛開展，目前的研究成果多集中在中醫基礎理論、中醫辨證論治學說、中藥臨床應用、中醫臨床研究等方面，對推動中醫理論向現代化邁進有著重要的意義[7]。中醫藥專業學生的生物學知識背景相對薄弱，因此在教學過程中需要考慮到學生的知識體系、興趣以及中醫藥專業人才的培養需求，針對性的進行講授[8]。在給中醫專業的學生講授醫學分子生物學課程的過程中，我們注意在醫學分子生物學理論和實驗技術的講解過程中穿插中醫藥研究中實際案例，如在講解限制性長度多態性（RFLP）技術時，引入科學家利用PCR和RFLP技術作為分析手段對黃芪亞族和甘草亞族親緣關系的研究。在講解人類基因組學和蛋白質組學的研究成果時，介紹利用蛋白芯片技術來鑒定中藥品質、分析中藥成分；利用基因芯片技術研究中藥治療前后疾病相關基因位點的變化，篩選中藥作用靶點。一方面激發學生的學習興趣，開拓了視野，另一方面讓學生認識到學習和掌握分子生物學理論和技術的重要性。

4提高學生的綜合素質

時代的發展對分子生物學教學不斷提出新要求，對專業人才知識結構和能力素質也提出了新標準，迫切需要培養創新型高素質人才[9]。因此，針對當前中醫專業學生的特點，培養學生在基礎研究、臨床實踐中應用醫學分子生物學知識分析問題、解決問題的能力，可以為今后學生科研選題或從事這方面的工作打下良好基礎。此外，我們還鼓勵有能力的學生閱讀相關英文專業書籍、和專業文獻；參加海內外相關領域專家所做的學術報告，增加學習興趣和熱情。