生物技術(shù)的弊端精選(九篇)
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第1篇：生物技術(shù)的弊端范文
關(guān)鍵詞 高中生物教育 現(xiàn)代生物技術(shù) 作用 內(nèi)容 建議
中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1現(xiàn)代生物技術(shù)教育的作用
1.1開拓學(xué)生的視野
由于現(xiàn)代生物技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容會(huì)涉及到眾多現(xiàn)代生物技術(shù)的理論研究成果，尤其是基礎(chǔ)理論，所以會(huì)一定程度上開拓學(xué)生的生物學(xué)視野。例如學(xué)習(xí)胚胎工程一定會(huì)涉及和卵子細(xì)胞的發(fā)生過程和激素調(diào)節(jié)、受精作用機(jī)制、胚胎發(fā)育過程等；學(xué)習(xí)克隆技術(shù)就一定會(huì)涉及細(xì)胞的全能性、分化與脫分化機(jī)制、細(xì)胞的核與質(zhì)相互作用等原理。如此種種原理的學(xué)習(xí)，除了會(huì)增加學(xué)生的生物學(xué)知識(shí)，還會(huì)啟發(fā)其進(jìn)一步思考生物學(xué)未來發(fā)展方向，提高其創(chuàng)新思維，開拓其視野。
1.2增強(qiáng)科技意識(shí)
由于生物科學(xué)研究領(lǐng)域涉及面較廣，包括農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等方面，所以在其研究日益加強(qiáng)的同時(shí)，應(yīng)用科學(xué)也必將得到發(fā)展，反過來也可以從應(yīng)用科學(xué)中汲取最新研究成果，為理論研究提供素材。例如，“水稻基因組計(jì)劃”的實(shí)施會(huì)對(duì)新世紀(jì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展影響深遠(yuǎn)，更會(huì)很大程度上緩解全球各地都面臨的糧食問題。除此之外，生物科學(xué)還對(duì)全球人口問題、資源短缺、食品健康等問題影響深遠(yuǎn)，只有通過將生物科學(xué)轉(zhuǎn)化為絕對(duì)生產(chǎn)力，才能讓生物技術(shù)徹底造福人類，促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步。借助于生物教育，學(xué)生會(huì)系統(tǒng)了解到科技的內(nèi)涵，并掌握生物科學(xué)對(duì)人類生產(chǎn)生活的重要性，促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物科學(xué)的熱愛。
1.3提升對(duì)科技和社會(huì)發(fā)展的認(rèn)識(shí)
在國家之間綜合國力競爭日益激烈的今天，科技間的較量無疑是核心之爭，各國爭相發(fā)展本國的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，其中生物技術(shù)的發(fā)展更是重中之重，甚至掀起了一股生物技術(shù)革命的熱潮，是上世紀(jì)繼蒸汽機(jī)和電能應(yīng)用以來的重大科技變革，為世界發(fā)展史翻開了嶄新的一頁。在人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的過程中，生物技術(shù)已被應(yīng)用于資源短缺、環(huán)境污染、人口增加、生態(tài)破壞等各個(gè)重大問題的解決中。在此過程中，生物技術(shù)不斷得到發(fā)展，糧食問題得到解決、人們的健康狀況得以改善、生活質(zhì)量得以提高，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的種種弊端得以轉(zhuǎn)變，更大大促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的增長。展望未來，新世紀(jì)生物技術(shù)必將成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要推動(dòng)力，更能有效促進(jìn)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，并與信息技術(shù)一同成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱，在新世紀(jì)高新技術(shù)領(lǐng)域中占有重要地位。對(duì)于高中生物教育而言，學(xué)生們對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)的初步了解和進(jìn)一步展望都會(huì)助于他們今后在人生道路上更好的面對(duì)挑戰(zhàn)，增強(qiáng)其辯證性思維，以迅速融入社會(huì)。
2現(xiàn)代生物技術(shù)在高中生物課程中的內(nèi)容
根據(jù)教育部制定的普通高級(jí)中學(xué)《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》（2003年）的規(guī)定，此階段的現(xiàn)代生物技術(shù)課程包含36個(gè)課時(shí)，內(nèi)容必須涉及到基因工程、克隆技術(shù)、胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題這四部分。其中基因工程包括簡述基因工程的誕生、原理、技術(shù)、應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程；克隆技術(shù)包括動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)、植物的組織培養(yǎng)、體細(xì)胞克隆，并舉例說明細(xì)胞融合與單克隆抗體；胚胎工程包括動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程，胚胎工程的理論基礎(chǔ)、應(yīng)用及胚胎干細(xì)胞的移植等；最后一部分包括基因生物的安全性、生物武器對(duì)人類的威脅、生物技術(shù)中的倫理問題等。
3現(xiàn)代生物技術(shù)在高中生物課程中的教學(xué)建議
現(xiàn)代生物技術(shù)是隨著社會(huì)各層面的發(fā)展而不斷變化的，因此教師在教學(xué)過程中一定要持續(xù)關(guān)注最新研究成果，不斷更新生物技術(shù)的最新進(jìn)展，以豐富自身的知識(shí)儲(chǔ)備，教給學(xué)生最及時(shí)科學(xué)的知識(shí)。另外除了教師的努力外，還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生自己探索的能力，教師可以引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料，可以通過報(bào)紙、雜志、網(wǎng)絡(luò)等多種渠道探索，及時(shí)掌握現(xiàn)代生物技術(shù)的最新研究發(fā)現(xiàn)。當(dāng)學(xué)生有了一定的知識(shí)儲(chǔ)備時(shí)，教師可以組織學(xué)生開展簡單的專題報(bào)告，通過口頭辯論、小型研究論文等方式進(jìn)行。
除此之外，在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的當(dāng)今社會(huì)，教師可以指導(dǎo)學(xué)生選擇有效的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行研究，除了在日常的課堂教學(xué)中將網(wǎng)絡(luò)搜集而來的材料整理制作成課件，以節(jié)省教學(xué)時(shí)間、提高教學(xué)效率，還可以在課外為學(xué)生提供其他自學(xué)的方式，如教會(huì)學(xué)生使用搜索引擎、關(guān)鍵詞、相關(guān)網(wǎng)站等，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；或者教師可以就某一基因工程為專題，首先提供給學(xué)生部分網(wǎng)址，其次鼓勵(lì)學(xué)生自己搜集有關(guān)材料，在此過程中學(xué)生不僅強(qiáng)化了自己的知識(shí)理解力，而且學(xué)會(huì)了新的探索方式。另外，處理課堂教學(xué)的種種方式外，還應(yīng)該增加學(xué)生的實(shí)踐能力。如果可以，校方可以組織學(xué)生到附近的研究單位和工廠進(jìn)行實(shí)地參觀生物技術(shù)的生產(chǎn)車間或?qū)嶒?yàn)室，學(xué)生可以親自觀察或體驗(yàn)應(yīng)用過程；或者可以邀請(qǐng)相關(guān)的專家學(xué)者就某一專題做一次研究報(bào)告，向全體師生展示現(xiàn)代生物技術(shù)的最新研究成果及其發(fā)展前景。這樣的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)遠(yuǎn)比單純的課堂教學(xué)效率更有效、記憶更加深刻，也更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索未知的好奇心。
4結(jié)語
綜上所述，在現(xiàn)代生物技術(shù)日益發(fā)展的時(shí)代，其對(duì)社會(huì)發(fā)展的方方面面都意義重大，如果在高中教育中能夠普及現(xiàn)代生物技術(shù)，必將對(duì)學(xué)生今后的生活學(xué)習(xí)做好充足的準(zhǔn)備，也將從整體上促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步。
第2篇：生物技術(shù)的弊端范文
關(guān)鍵字：林木常規(guī)育種；生物技術(shù)；應(yīng)用
Abstract: Biotechnology is one of the most important scientific means, in the process of forest breeding, biotechnology will play a very important role, especially the selection of fine varieties of forest tree genetic markers and gene engineering plays an important role in. In this paper, the application of tree breeding technology and biological technology, proposed to correctly handle the relationship between the conventional breeding and biotechnology breeding, ensure excellent tree species, so as to guarantee the sustainable development of the forest.
Keywords: tree breeding; Biotechnology; application
中國分類號(hào)：S68文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章標(biāo)號(hào)：2095-2104（2012）03-0001-02
0 引言
林木育種是保證林木持續(xù)發(fā)展的重要途徑，同時(shí)也是維持自然平衡的重要調(diào)和手段。在我國林木育種方面發(fā)展仍然相對(duì)落后，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科技的進(jìn)步，生物技術(shù)在林木育種方面逐步發(fā)揮作用，這就使得林木得以持續(xù)發(fā)展和延續(xù)。林木種質(zhì)資源的好壞直接關(guān)系到林木的后續(xù)生長，所以要培養(yǎng)優(yōu)良的林木資源，應(yīng)用林木遺傳因素并配合生物技術(shù)的使用從而克服不良林木種資源的改良，這不僅關(guān)系到我國林業(yè)的發(fā)展，同時(shí)是生態(tài)平衡的最終要求。
1 林木常規(guī)育種現(xiàn)狀
林木是關(guān)系到自然協(xié)調(diào)的中堅(jiān)力量，所以在林木的遺傳育種方面以引起了相當(dāng)?shù)闹匾暋Ａ帜具z傳改良的工作可以追溯到20世紀(jì)40年代，發(fā)展相對(duì)滯后。然而，在近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展中，林木的育種方面有了一定的進(jìn)步。林木的遺傳和基因改良是一項(xiàng)根本性的關(guān)系到林木培育的重要技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)著眼于選育優(yōu)良品種并進(jìn)行大量的繁殖，從而保證林木的連續(xù)性。這在一定程度上解決了對(duì)木材的需求，同時(shí)可以保證優(yōu)良品種的繼續(xù)存續(xù)和發(fā)展。在林木的生產(chǎn)過程中，林木育種方面也以趨于成熟。其中，林木的育種包括選育、遺傳測(cè)定和良種繁殖三個(gè)階段，在我國，林木的育種已經(jīng)達(dá)到了一定的技術(shù)基礎(chǔ)，并取得了些許成就。然而隨著對(duì)林木需求的加大和對(duì)優(yōu)良品種的偏好需求，就使得林木育種必須找到新的發(fā)展方向并創(chuàng)新新的育種技術(shù)作為支撐。
2 生物技術(shù)在林木育種中的應(yīng)用
林木不同于其他的生物體，其生長周期較長，而且林木在幼年和成年時(shí)期表現(xiàn)出不同的生理性狀，除此之外，林木的遺傳雜合性較高，這在某種程度上影響林木育種的發(fā)展?fàn)顩r。隨著林業(yè)的不斷發(fā)展和對(duì)林木需求的增加，現(xiàn)存的林木品種不能完全滿足人們的需求，所以生物技術(shù)的應(yīng)用就可以彌補(bǔ)這一現(xiàn)狀。生物技術(shù)為林木育種提供強(qiáng)大的動(dòng)力。
2.1 遺傳標(biāo)記的應(yīng)用
在遺傳學(xué)的研究領(lǐng)域中，具有良好性狀和遺傳穩(wěn)定性并且容易識(shí)別的遺傳性征，比如形態(tài)特征、細(xì)胞學(xué)和分子標(biāo)記等等，都可以稱為遺傳標(biāo)記。其中，分子標(biāo)記把DNA分子多態(tài)性作為遺傳標(biāo)記，這種遺傳標(biāo)記可以反映生物體的基因特性。在林木育種過程中，通常采用的分子標(biāo)記方法包括：限制性片段多態(tài)性，隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性，擴(kuò)展片段多態(tài)性和簡單重復(fù)序列等方法。在具體的方法應(yīng)用中，要根據(jù)遺傳基因的具體情況進(jìn)行合理選擇，除此之外，要考慮基因的識(shí)別和檢測(cè)的便捷性和應(yīng)用成本問題。近年來，分子標(biāo)記技術(shù)也有了一定的發(fā)展。遺傳圖譜可以顯示遺傳標(biāo)記的相對(duì)位置，從而可以觀測(cè)染色體進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)研究。遺傳圖譜的應(yīng)用和發(fā)展是林木育種研究的又一技術(shù)手段，可以在林木的良種選育和培養(yǎng)方面發(fā)揮作用。除此之外，分子標(biāo)記中的指紋識(shí)別技術(shù)也逐步應(yīng)用到林木的育種方面。指紋是一種類比人的定義，是一種區(qū)別于其他種或個(gè)體的特異DN段，具有高度的特異性和穩(wěn)定性。指紋識(shí)別技術(shù)可以對(duì)樹種的基因做出判斷，從而對(duì)樹種的個(gè)體之間進(jìn)行親緣關(guān)系判斷，這就可以從根本上對(duì)林木做出區(qū)分，防止林木的交叉遺傳。
2.2 基因工程的應(yīng)用
基因工程通俗的來講就是把目標(biāo)基因通過一定的方式植入到受體植物，從而可以使林木的DNA發(fā)生改變，從而可以創(chuàng)造需求的林木品種?；蚬こ淘诹帜居N方面的應(yīng)用較為廣泛，其中相關(guān)的技術(shù)包括目的基因分離鑒定、植物細(xì)胞遺傳轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)基因植物的識(shí)別等等方面?；蚬こ淘诹帜居N方面有很大的貢獻(xiàn)，在林木的體內(nèi)植入目標(biāo)性狀的DNA，從而使受體達(dá)到DNA重組，由此可以產(chǎn)生基因的變異，創(chuàng)造出新的生物體?；蚬こ掏ǔＰ枰臅r(shí)間不長，而且可以打破林木種間雜交不親和的界限，從而可以打破林木自身性狀的影響，培養(yǎng)出新的林木品種。
3 林木育種的展望
林木常規(guī)育種和生物技術(shù)育種具有本質(zhì)的差別，林木的常規(guī)育種基本上是應(yīng)用雜交來改良品種，所以改良的效果并不顯著，新品種的培育較差，而且常規(guī)育種的方向性較差，難以對(duì)生物進(jìn)行定向的改造和培育，而生物育種就可以打破常規(guī)育種的弊端。生物育種是從生物體內(nèi)部對(duì)基因的一種改良，可以通過植入具體性狀的基因?qū)α帜具M(jìn)行定向培養(yǎng)，同時(shí)，生物育種還可以打破種間雜交的障礙，使林木品種得到創(chuàng)新發(fā)展。
在林木育種的發(fā)展中，要不斷完善基因工程的應(yīng)用，要積極開發(fā)導(dǎo)入基因介質(zhì)，同時(shí)完善基因性狀，發(fā)展基因?qū)氲挠行?，同時(shí)要開發(fā)多性狀基因，使導(dǎo)入基因能夠滿足需求。同時(shí)由于林木基因組重復(fù)的序列較多，提純方面存在困難，所以在使用基因工程來培育新的林木種資源使，要完善相應(yīng)的提純技術(shù)和林木基因的檢測(cè)技術(shù)，從而充分發(fā)揮基因工程在林木育種方面的應(yīng)用。除此之外，要開展空間育種技術(shù)工程，采用種子衛(wèi)星搭載工程，從而可以利用空間環(huán)境創(chuàng)造新的林木品種，在模擬的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)林木的性狀和改善效果，從而可以模擬空間狀況的生物效應(yīng)，為林木的育種提供新的發(fā)展方向。
4 結(jié)語
林木育種是創(chuàng)造新的林木種資源、保證林木可持續(xù)發(fā)展的過程，那么在林木育種的過程中，就要重視生物技術(shù)的應(yīng)用，從而可以改善林木常規(guī)育種中難以達(dá)到的技術(shù)要求，更快更好的培育出需要的林木新品種，服務(wù)于林業(yè)的發(fā)展和優(yōu)良品種的傳承和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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第3篇：生物技術(shù)的弊端范文
教學(xué)內(nèi)容往往需要與教材密切結(jié)合，目前適用于高等學(xué)?！妒称飞锛夹g(shù)》課程的相關(guān)教材基本上是分成基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程、生物工程下游技術(shù)和現(xiàn)代分子檢測(cè)技術(shù)幾章節(jié)，這些內(nèi)容過于偏向生物技術(shù)方向，而且章節(jié)之間銜接性不強(qiáng)，在編排上顯得相互孤立。因此食品生物技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容會(huì)顯得繁多，而且枯燥乏味[4]。另外，食品質(zhì)量與安全專業(yè)的學(xué)生通常對(duì)生物技術(shù)在食品上的應(yīng)用更感興趣。本研究對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：
1.1理清知識(shí)模塊，抓住主線
食品生物技術(shù)課程是以基因工程為技術(shù)主線，以細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程及發(fā)酵工程為核心模塊。其中，基因工程和蛋白質(zhì)工程為發(fā)酵工程和酶工程提供技術(shù)支撐。細(xì)胞工程為發(fā)酵工程和酶工程提供細(xì)胞載體。生物技術(shù)產(chǎn)品需要利用現(xiàn)代分子檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。在這個(gè)大框架下，再對(duì)各個(gè)章節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行凝練和歸納。例如，基因工程，這一章是食品生物技術(shù)課程的核心，其教學(xué)內(nèi)容可以基因操作步驟為主線，即“分”、“切”、“接”、“轉(zhuǎn)”、“篩”、“表”。在這個(gè)技術(shù)路線的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充相應(yīng)的知識(shí)內(nèi)容。學(xué)生學(xué)起來就比較連貫而且能夠從總體上把握住重點(diǎn)。
1.2把握教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
食品生物技術(shù)涉及的知識(shí)繁多，不可能面面俱到。在課堂上授課時(shí)需要突出重點(diǎn)，才能在有限的課時(shí)情況下，完成教學(xué)任務(wù)。例如細(xì)胞工程這一章，重點(diǎn)就是植物、動(dòng)物和微生物細(xì)胞基本培養(yǎng)方法和技術(shù)。而且微生物細(xì)胞培養(yǎng)與學(xué)生已開設(shè)的《微生物學(xué)》重復(fù)性高。在這種情況下，重點(diǎn)講授植物、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的方法，并且在講授的過程中將兩者（如：培養(yǎng)基成分、培養(yǎng)方式）進(jìn)行對(duì)比，便于學(xué)生記憶和理解。
1.3結(jié)合學(xué)科發(fā)展的最新應(yīng)用
食品生物技術(shù)是一門較為前沿的學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也不斷涌現(xiàn)出新的技術(shù)和成果，這就要求教師不斷跟蹤學(xué)科發(fā)展，更新自己的知識(shí)儲(chǔ)備。另外食品生物技術(shù)學(xué)習(xí)的最終目的是要在食品領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用，而且學(xué)生往往對(duì)應(yīng)用方面的實(shí)例表現(xiàn)出更大的興趣。因此將學(xué)科發(fā)展的最新應(yīng)用以簡潔易懂的語言傳達(dá)給學(xué)生，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣[2]。
2教學(xué)方法的改革
食品生物技術(shù)的理論性較強(qiáng)，授課時(shí)難免會(huì)顯得晦澀難懂。老師要改進(jìn)教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。本研究對(duì)教學(xué)方法的改進(jìn)主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：
2.1采用問題探究式方法，活躍課堂氣氛
在本科課堂上，為講授更多的知識(shí)內(nèi)容，完成教學(xué)任務(wù)，教師們往往會(huì)采用注入式的教學(xué)方法。這種教學(xué)方法不利用學(xué)生的知識(shí)遷移，而且容易導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生惰性和厭倦情緒。在教學(xué)實(shí)踐中，可采用問題探究式教學(xué)方法，與學(xué)生形成良好的互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的思維能力，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)聯(lián)結(jié)及思考習(xí)慣。比如，在細(xì)胞工程一章中，與學(xué)生探討“能不能通過細(xì)胞培養(yǎng)來大量生產(chǎn)紫杉醇，如果可以，需要如何操作，操作過程中的注意事項(xiàng)有哪些？”這樣一個(gè)問題基本上涵蓋了植物細(xì)胞培養(yǎng)的主要知識(shí)點(diǎn)。既活躍了課堂氣氛又完成了授課內(nèi)容，而且在提問的過程中無形地提高了學(xué)生神經(jīng)的緊張性，使學(xué)生的注意力集中在課堂上[5]。
2.2充分利用多媒體等教學(xué)手段
多媒體教學(xué)可以直觀、形象、生動(dòng)地展示教學(xué)內(nèi)容。利用多媒體教學(xué)一方面可以大大增加課堂信息量，另一方面可以使知識(shí)內(nèi)容立體化，有助于學(xué)生的理解。比如聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR），是一種應(yīng)用范圍廣而且極其重要的生物技術(shù)，學(xué)生需要理解其原理，掌握其方法。但是PCR反應(yīng)過程涉及到的試劑多，反應(yīng)程序復(fù)雜，而且反應(yīng)過程不直觀，即使進(jìn)行實(shí)際操作也很難理解其要點(diǎn)。利用多媒體動(dòng)畫，模擬實(shí)際反應(yīng)過程，將微觀的引物、模板、聚合酶等物質(zhì)形象化，促進(jìn)學(xué)生理解，同時(shí)使課堂鮮活起來。多媒體在促進(jìn)教學(xué)的同時(shí)，也有一些弊端。因?yàn)槎嗝襟w課件的信息量較大，以往板書需要3分鐘的內(nèi)容，通過多媒體展示可能只需要1分鐘便講述完，這樣容易導(dǎo)致學(xué)生沒有時(shí)間記錄和及時(shí)消化。因此，可以將多媒體課件在上課前發(fā)給學(xué)生預(yù)習(xí)和打印出來，便于學(xué)生記錄和日后的復(fù)習(xí)。
2.3布置適當(dāng)?shù)恼n后作業(yè)
現(xiàn)在本科教學(xué)中，學(xué)生在課后很少復(fù)習(xí)，對(duì)知識(shí)的理解和掌握基本上都是在課堂上。但是本科教學(xué)的內(nèi)容多，知識(shí)體系難以掌握，特別是專業(yè)課，僅靠課堂上的學(xué)習(xí)是不夠的。在課后布置一些綜合性和發(fā)散性的作業(yè)，可以敦促學(xué)生課后復(fù)習(xí)，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。
2.4以科研促教學(xué)
食品生物技術(shù)不僅涉及到基因和分子等方面的理論知識(shí)，也涉及食品工藝與加工等應(yīng)用方面的內(nèi)容，因此可以結(jié)合課程內(nèi)容設(shè)置一些大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)課題。激發(fā)和鼓勵(lì)學(xué)生參與到教師的科研項(xiàng)目中，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和項(xiàng)目執(zhí)行更好地理解專業(yè)知識(shí)。通過這樣一個(gè)過程也激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的積極性和興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，以及自主解決問題的能力，為本科生的畢業(yè)論文奠定良好的基礎(chǔ)。
3結(jié)語
第4篇：生物技術(shù)的弊端范文
關(guān)鍵詞：課程改革；微生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)；前沿
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）52-0043-02
21世紀(jì)對(duì)人才培養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)，如何培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)的創(chuàng)新型、復(fù)合型人才是當(dāng)今高等院校面臨的問題。中山大學(xué)堅(jiān)持貫徹以“培養(yǎng)具有國際視野、滿足國家與社會(huì)需求的高素質(zhì)復(fù)合型拔尖創(chuàng)新人才”為目標(biāo)，提倡“人心向?qū)W”，對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提出了新的思路。從2012年開始，學(xué)校開始執(zhí)行大類招生政策，堅(jiān)持以“厚基礎(chǔ)，寬口徑”為原則，這是針對(duì)我國現(xiàn)行高等教育的弊端實(shí)行的深層次的教學(xué)改革。大類招生勢(shì)必涉及到各個(gè)學(xué)院專業(yè)的課程體系設(shè)置、教學(xué)方式、人才培養(yǎng)模式的改革。其實(shí)早在1998年教育部就頒布了新修訂的專業(yè)目錄和《關(guān)于普通高等院校修訂本科專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的原則意見》，指出：“教學(xué)計(jì)劃修訂的核心是調(diào)整學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)，淡化專業(yè)意識(shí)，拓寬基礎(chǔ)，加強(qiáng)素質(zhì)和能力培養(yǎng)?！睂?shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的重要組成部分，在學(xué)校教學(xué)培養(yǎng)中起著舉足輕重的作用。這就需要我們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行大膽改革和創(chuàng)新。微生物學(xué)是當(dāng)前生命科學(xué)中發(fā)展最為迅速、影響最廣泛的學(xué)科之一。近年來微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，使微生物研究者得以在分子水平上深入探索微生物的生命活動(dòng)規(guī)律?！段⑸锛夹g(shù)綜合實(shí)驗(yàn)》是生命科學(xué)學(xué)院為生物技術(shù)、生物技術(shù)與應(yīng)用、逸仙班開設(shè)的專業(yè)選修課，是繼《微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》后的一門對(duì)于學(xué)生的知識(shí)、能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提高起著至關(guān)重要的作用的課程。
本課程改革的目的是讓學(xué)生真正感受到微生物學(xué)工作者從事微生物學(xué)工作的氛圍，同時(shí)與一些微生物學(xué)熱點(diǎn)研究或?qū)嶋H應(yīng)用相結(jié)合，開展創(chuàng)新性微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)與研究。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生經(jīng)過嚴(yán)格的訓(xùn)練，能規(guī)范地掌握現(xiàn)代微生物技術(shù)，熟悉現(xiàn)代儀器的基本使用；在培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本操作、基本技能和基本知識(shí)的同時(shí)，努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在課程內(nèi)容安排上采用保留少量經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外，主要將基本操作融入綜合實(shí)驗(yàn)中，增加綜合性實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面更注重微生物技術(shù)在科研、生產(chǎn)中的應(yīng)用。課程內(nèi)容方面分為三個(gè)層次：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)與自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的綜合性、探索性、研究性和連貫性。在綜合性實(shí)驗(yàn)中，引入本系教師的科研成果，目的在于通過實(shí)驗(yàn)，增加培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題的機(jī)會(huì)，以提升學(xué)生的科研素質(zhì)與創(chuàng)新意識(shí)。同時(shí)提出具體的科學(xué)問題，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)解決問題的方案，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相關(guān)解決方案。將整個(gè)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程按幾個(gè)主題分成若干個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊，每個(gè)模塊由若干次實(shí)驗(yàn)課組成，相互關(guān)聯(lián)，前后銜接，共同組成一個(gè)研究性的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的安排體現(xiàn)了橫向縱向四結(jié)合：①使傳統(tǒng)和前沿有機(jī)結(jié)合。②依賴培養(yǎng)技術(shù)和不依賴培養(yǎng)技術(shù)相結(jié)合。③形態(tài)鑒定和分子鑒定相結(jié)合。④單個(gè)菌落和微生物群落研究相結(jié)合。傳統(tǒng)和前沿有機(jī)結(jié)合：在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排上貫穿兩條主線，即有傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)，發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)由一個(gè)小個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起，包括菌種的選擇、發(fā)酵條件的優(yōu)化，而不依賴于培養(yǎng)技術(shù)的分子研究，如變性梯度凝膠電泳DGGE（denaturing gradient gel electrophoresis）、16srDNA分子鑒定等代表前沿生物技術(shù)的實(shí)驗(yàn)。生物技術(shù)研究手段層出不窮，各種技術(shù)手段各有其利弊，對(duì)同一個(gè)對(duì)象，用不同手段來研究，讓同學(xué)們開闊了研究思路。例如，依賴培養(yǎng)技術(shù)和不依賴培養(yǎng)技術(shù)相結(jié)合：傳統(tǒng)的微生物需要在培養(yǎng)基上培養(yǎng)，進(jìn)行形態(tài)觀察或分子鑒定，而DGGE技術(shù)則是不依賴于培養(yǎng)的技術(shù)，學(xué)生直接從土壤中提取樣品DNA，進(jìn)行DGGE電泳，用SYBR染料染色檢測(cè)。形態(tài)鑒定和分子鑒定相結(jié)合：對(duì)稀有放線菌進(jìn)行傳統(tǒng)培養(yǎng)，用埋片法進(jìn)行形態(tài)觀察，同時(shí)對(duì)鑒定的放線菌提取DNA，進(jìn)行16srDNA分子鑒定，使學(xué)生了解兩種手段的差別和優(yōu)勢(shì)。同時(shí)觀摩DNA測(cè)序過程，對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行BLast，并用mega軟件學(xué)習(xí)構(gòu)建進(jìn)化樹。單個(gè)菌落的16srDNA分子鑒定和微生物群落研究相結(jié)合：對(duì)放線菌的形態(tài)和分子鑒定只是對(duì)單個(gè)菌的研究。而DGGE研究則是對(duì)整個(gè)微生物群落的研究，可以讓學(xué)生建立微生物個(gè)體與群體差異的概念，加深對(duì)微生物群落概念的理解，通過課程學(xué)習(xí)讓學(xué)生建立縱向和橫向的知識(shí)結(jié)構(gòu)。生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)中微生物發(fā)酵實(shí)驗(yàn)也是重要的部分，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為菌株產(chǎn)蛋白酶發(fā)酵條件優(yōu)化。由學(xué)生自己進(jìn)行菌種的選擇，發(fā)酵條件的優(yōu)化采用單因子實(shí)驗(yàn)法和正交實(shí)驗(yàn)法，發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行蛋白酶活性測(cè)定。“工欲善其事，必先利其器?！睂W(xué)院配置的多媒體數(shù)碼顯微鏡互動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用，為本課程觀察放線菌和真菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)提供設(shè)備保障。先進(jìn)的交互手段，使得教師通過講臺(tái)上的計(jì)算機(jī)，就可以看到每個(gè)學(xué)生所觀察到的顯微鏡畫面，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并指導(dǎo)學(xué)生。學(xué)生還可應(yīng)用數(shù)碼顯微鏡將觀察結(jié)果直觀呈現(xiàn)在電腦屏幕上，并且可以在自己的計(jì)算機(jī)上清晰地看到講課的PPT和示范，可用顯微鏡的示教指針與教師交流討論。學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣和課堂效率都顯著提高。由于變性梯度凝膠電泳DGGE實(shí)驗(yàn)以及微生物發(fā)酵的特殊性，不可能人手一套實(shí)驗(yàn)儀器，教學(xué)視頻和模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用尤為重要。在變性梯度凝膠電泳DGGE實(shí)驗(yàn)課堂上，應(yīng)用http：//learn.genetics.utah.edu/美國猶他大學(xué)的虛擬PCR virtual lab技術(shù)和虛擬電泳技術(shù)，該制作圖像精美、直觀，實(shí)驗(yàn)步驟清晰，使枯燥的實(shí)驗(yàn)生動(dòng)地展現(xiàn)在學(xué)生面前，更加有利于學(xué)生理解、記憶。加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解并提高他們對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。微生物發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟煩瑣，牢記每個(gè)步驟尤為重要，而教師的講課未必能使每個(gè)同學(xué)掌握，所以我們自己錄制相關(guān)的教學(xué)視頻和多媒體課件，可隨時(shí)再現(xiàn)操作過程。將教學(xué)中的抽象內(nèi)容具體化、形象化，從而有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、掌握，使其實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性都能得到提高。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電子通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用，人類已經(jīng)進(jìn)入了現(xiàn)代化的信息社會(huì)，因特網(wǎng)是世界上最大的知識(shí)庫、資源庫，它擁有最豐富的信息資源，而且這些知識(shí)庫與資源庫都是按照符合人類聯(lián)想思維特點(diǎn)的超文本結(jié)構(gòu)組織起來的，因而適合學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。信息社會(huì)需要有高度的創(chuàng)造性，并且有很強(qiáng)的自學(xué)能力和信息檢索、獲取及處理能力的創(chuàng)新型人才。為培養(yǎng)學(xué)生獲取、分析、處理微生物基因組信息的能力，教師指導(dǎo)學(xué)生上網(wǎng)查詢基因組信息的方法，對(duì)16s核糖體RNA測(cè)序結(jié)果在物學(xué)國際綜合網(wǎng)站NCBI上blast程序與公開數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相似性序列比較，找出最相似序列。指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)簡單的生物軟件。學(xué)會(huì)用mega軟件構(gòu)建進(jìn)化樹。近幾年來，由于學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的高度重視和大力支持，學(xué)院中心實(shí)驗(yàn)室添置了凝膠成像系統(tǒng)多媒體數(shù)碼顯微鏡、全自動(dòng)自控發(fā)酵罐、液相色譜分析儀、變性梯度凝膠電泳儀器，為微生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行創(chuàng)造了硬件條件，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革上一個(gè)新的臺(tái)階。
參考文獻(xiàn)：
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第5篇：生物技術(shù)的弊端范文
關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測(cè)；生物傳感器；生物大分子標(biāo)記物；微核技術(shù)；生物芯片技術(shù)
中圖分類號(hào)：X17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：1671-1297（2008）11-181-02
一、常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)中微生物的應(yīng)用
水體中的致病菌有可能引起各種傳染病。因此，水質(zhì)的細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)對(duì)于保護(hù)人群健康具有重要意義。由于致病菌在水中存在的數(shù)量較少，直接監(jiān)測(cè)比較困難，因此常選用間接指標(biāo)即糞便污染的指示菌――大腸菌群作為代表 。另外還有發(fā)光細(xì)菌法，污染物致突變的微生物監(jiān)測(cè)，藻類與水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)方式。
二、生物傳感器
隨著環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，人們對(duì)能夠連續(xù)、快速、在線監(jiān)測(cè)污染物的儀器的需求也愈來愈迫切。生物傳感器應(yīng)運(yùn)而生，它的出現(xiàn)使環(huán)境監(jiān)測(cè)的連續(xù)化和自動(dòng)化成為現(xiàn)實(shí)，并降低了環(huán)境監(jiān)測(cè)的成本，其中酶傳感器和免疫傳感器在環(huán)境分析及環(huán)境檢測(cè)等方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
（一）BOD微生物傳感器檢測(cè)儀(BODs)
生物化學(xué)需氧量(BOD)是環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它表示水中污染物的綜合污染程度。目前國內(nèi)外普遍規(guī)定樣品在 20℃的溫度中培養(yǎng)5d，分別測(cè)定培養(yǎng)前后的溶解氧， 二者之差即為BOD5 值，以氧的 mg/L 表示。但該方法操作較復(fù)雜，耗時(shí)長，且干擾因素多，結(jié)果準(zhǔn)確度及重現(xiàn)性差，不能及時(shí)為環(huán)境管理和決策、科研、事故污染鑒定等提供科學(xué)依據(jù)， 無法滿足當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)中快速測(cè)定的要求。因此，快速、準(zhǔn)確測(cè)定水體中 BOD 一直是環(huán)境監(jiān)測(cè)中的一大難題，而BOD微生物傳感器檢測(cè)儀就能滿足這一要求，因此得到廣泛應(yīng)用。
（二） DNA生物傳感器在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
基于生物催化和免疫原理的生物傳感器在環(huán)境領(lǐng)域中獲得了廣泛應(yīng)用。近年來，隨著分子生物學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展，人們開發(fā)了以核酸探針為識(shí)別元件，基于核酸相互作用原理的 DNA 生物傳感器。該傳感器可用于受感染微生物的核酸序列分析、優(yōu)先控制污染物的檢測(cè)以及污染物與 DNA 之間相互作用的研究，在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中具有潛在的巨大應(yīng)用前景。
（三）可檢測(cè)化學(xué)制劑和生物制劑的生物傳感器
美國田納西大學(xué)（位于美國田納西州諾克斯維爾）的研究人員利用由生物工程技術(shù)制成的、存在雜質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)出藍(lán)綠輝光的微生物，開發(fā)成功一種基于芯片的環(huán)境生物傳感器樣品。這種被稱為生物發(fā)光型生物指示器IC（bioluminescent bioreporter IC，簡稱 BBIC）的器件技術(shù)可在眾多的應(yīng)用（從航天器到反恐）中巧妙地檢測(cè)出氨、鋅等各類化學(xué)物質(zhì)。
（四）光纖化學(xué)/生物傳感技術(shù)
光纖技術(shù)與光譜分析技術(shù)的有機(jī)結(jié)合就構(gòu)成了光纖傳感技術(shù)。光纖傳感技術(shù)突破了光譜分析的傳統(tǒng)模式，光可由光纖直接導(dǎo)入樣品，而樣品不必放入光譜儀中就能進(jìn)行測(cè)定。特別適用于環(huán)境污染物、生物藥物， 以及生產(chǎn)過程的原位、在線監(jiān)測(cè)和對(duì)樣品的無損測(cè)定。早在十幾年前，人們就曾經(jīng)預(yù)言：光纖傳感技術(shù)的出現(xiàn)將不可避免地引起分析實(shí)驗(yàn)室及分析控制儀器的又一次革命。隨著環(huán)境科學(xué)與生命科學(xué)的發(fā)展，對(duì)各種與人類生存環(huán)境密切相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)的測(cè)定和變化過程的監(jiān)測(cè)，已顯得特別突出和重要。由于 FOC&BS 具有實(shí)時(shí)、在線及遠(yuǎn)距離自動(dòng)監(jiān)測(cè)和對(duì)樣品無損測(cè)定等特點(diǎn)，人們對(duì)它在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用給予了較多的關(guān)注，特別是在溶解氧、pH、濕度和水質(zhì)毒性等監(jiān)測(cè)要素的應(yīng)用中。
三、生物大分子標(biāo)記物
生物大分子標(biāo)記物是指生物體內(nèi)的一些對(duì)外界環(huán)境變化敏感并能產(chǎn)生一些可檢測(cè)變化的大分子物質(zhì)，這些大分子物質(zhì)能夠反映環(huán)境變化對(duì)生物體的影響。隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視和分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將生物大分子標(biāo)記物的檢測(cè)應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)中已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。生物大分子標(biāo)記物檢測(cè)由于其測(cè)定指標(biāo)全面、準(zhǔn)確、系統(tǒng)且具有特異性等優(yōu)點(diǎn)，近十幾年來作為污染物暴露和毒性效應(yīng)的早期預(yù)警工具已被廣泛應(yīng)用于環(huán)境評(píng)價(jià)中。
（一）核酸分子標(biāo)記物檢測(cè)
核算分子標(biāo)記物檢測(cè)方法有核酸分子損傷檢測(cè)技術(shù)、報(bào)告基因標(biāo)記技術(shù)及DNA芯片技術(shù)。
（二）蛋白分子標(biāo)記物檢測(cè)
環(huán)境中的許多污染物能直接與生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)從而對(duì)生物體產(chǎn)生影響，或者誘導(dǎo) (或抑制)生物體內(nèi)一些基因的表達(dá)從而影響生物體內(nèi)一些蛋白質(zhì)的量。因此，生物體內(nèi)的許多種蛋白都可以作為環(huán)境中有害物質(zhì)暴露的生物標(biāo)記物應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)中。
蛋白分子標(biāo)記物檢測(cè)方法有酶分子標(biāo)記物檢測(cè)、金屬硫蛋白( Metallothione in ，MT)的檢測(cè)、熱休克蛋白( Heat Shock Prote in ， HSP)的檢測(cè)及抗氧化劑防御系統(tǒng)的檢測(cè)。
四、微核技術(shù)
隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，人類活動(dòng)的加劇，以及錯(cuò)誤的污染銷毀辦法，使得環(huán)境中有毒污染物的積累日益增加，這些污染物破壞了生態(tài)系統(tǒng)的平衡，并對(duì)人類的生存造成了極大的威脅。環(huán)境污染已經(jīng)成為全球共同關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)問題。為了檢測(cè)出已經(jīng)存在或潛在的危害，各種環(huán)境污染監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。植物微核技術(shù)是根據(jù)遺傳學(xué)上染色體畸變的原理而建立的一種環(huán)境污染的生物監(jiān)測(cè)方法，在對(duì)大氣、土壤、水環(huán)境中各種有毒污染物的遺傳毒性檢測(cè)方面得到了廣泛應(yīng)用。國內(nèi)外大量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究表明，該方法普遍適用于檢測(cè)環(huán)境致突變物，已經(jīng)成為環(huán)境污染監(jiān)測(cè)的有效工具。
微核技術(shù)可用于監(jiān)測(cè)大氣污染，監(jiān)測(cè)土壤污染，監(jiān)測(cè)水污染，監(jiān)測(cè)有機(jī)物污染，監(jiān)測(cè)重金屬污染，監(jiān)測(cè)物理輻射污染。
五、生物芯片技術(shù)
微生物污染水源可導(dǎo)致多種疾病的爆發(fā)和流行，嚴(yán)重威脅著人類的健康。傳統(tǒng)的細(xì)菌分離、培養(yǎng)鑒定技術(shù)，操作繁瑣且耗時(shí)長，并且由于培養(yǎng)技術(shù)的局限使得一些微生物難以培養(yǎng)和檢測(cè)，因此靈敏度很差；傳統(tǒng)的一些分子生物學(xué)技術(shù)也存在著弊端，如免疫學(xué)方法和探針雜交技術(shù)存在特異性或敏感性的問題，常規(guī) PCR 方法一次也只能檢出一種微生物。由于生物芯片具快速、準(zhǔn)確、無污染等優(yōu)點(diǎn)，在水體微生物監(jiān)測(cè)中越來越受到重視。生物芯片技術(shù)可用于控制水質(zhì)、瞬時(shí)檢測(cè)病原細(xì)菌、菌的基因表達(dá)水平及進(jìn)行細(xì)菌檢測(cè)和菌種鑒定。
結(jié)語
目前，中國的環(huán)境監(jiān)測(cè)生物技術(shù)發(fā)展迅速，能用于諸多方面。但是在環(huán)保觀念日益增強(qiáng)的今天，社會(huì)對(duì)環(huán)境評(píng)價(jià)的全面性和準(zhǔn)確性的要求也日益增高，這就要求建立一個(gè)綜合的、多手段的、多參數(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)體系以實(shí)現(xiàn)快速、高效、準(zhǔn)確地對(duì)環(huán)境狀況作出全面的評(píng)價(jià)。
參考文獻(xiàn)
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第6篇：生物技術(shù)的弊端范文
1材料與方法
1.1標(biāo)本來源
標(biāo)本來源于新華醫(yī)院住院部和門診部146例患者，清晨空腹抽取靜脈血2 mL，分離血清置-20℃?zhèn)溆谩?/p>
1.2儀器和試劑
Washer 430洗板機(jī)由ORGANO公司提供，reader 530 酶標(biāo)儀ORGANO公司提供，HBV-M ELISA試劑盒由上海實(shí)業(yè)科華生物技術(shù)開發(fā)有限公司提供，乙型肝炎病毒核酸擴(kuò)增熒光檢測(cè)試劑盒由深圳匹基生物技術(shù)開發(fā)有限公司提供，自動(dòng)熒光定量PCR儀（LightCycler）為瑞士Roche公司產(chǎn)品。
1.3檢測(cè)方法
HBV-M測(cè)定用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA法），按說明書操作。HBV-DNA定量分析采用熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)，按說明書操作。
1.4定量結(jié)果統(tǒng)計(jì)
用計(jì)算對(duì)數(shù)平均值的方法來計(jì)算HBV-DNA平均拷貝數(shù)，陰性結(jié)果不參加平均值的統(tǒng)計(jì)，采用成組設(shè)計(jì)的兩樣本均數(shù)比較的t檢驗(yàn)。
2結(jié)果
對(duì)146份血清用ELISA方法進(jìn)行HBV血清標(biāo)志物檢測(cè)，按檢測(cè)結(jié)果分成13組，并用熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)HBV-DNA含量測(cè)定，兩種方法所得結(jié)果的關(guān)系見表1。血清HBeAg陽性組別（1組）的HBV-DNA含量高于HBeAb陽性組別（2組）及HBcAb陽性組別（4組），P
表1FQ-PCR對(duì)HBV-DNA的定量結(jié)果與HBV-M檢測(cè)結(jié)果的比較
3討論
肝炎血清學(xué)標(biāo)志物是HBV感染實(shí)驗(yàn)室診斷的傳統(tǒng)手段，它檢測(cè)的是人體對(duì)HBV免疫反應(yīng)狀態(tài)，PCR技術(shù)可檢測(cè)病毒DNA。然而，定量PCR技術(shù)可檢測(cè)HBV的拷貝數(shù)，可準(zhǔn)確地反映病程變化和治療恢復(fù)等情況。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，第1組血清中，F(xiàn)Q-PCR定量的HBV平均值為1.98×10.7copies/mL,提示HBV復(fù)制活躍，傳染性強(qiáng)；第2組血清中的病毒含量明顯低于第1組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P
FQ-PCR不僅具有普通PCR的高靈敏性，而且由于熒光探針的應(yīng)用，可以通過光電傳導(dǎo)系統(tǒng)直接探測(cè)PCR擴(kuò)增過程中熒光信號(hào)的變化以獲得定量結(jié)果，所以還具有DNA雜交的高特異性和光譜技術(shù)的高精確性，克服了常規(guī)PCR的許多缺點(diǎn)。一般PCR產(chǎn)物都需通過瓊脂糖凝膠電泳和溴化乙錠染色紫外光觀察結(jié)果或通過聚丙烯酰胺凝膠電泳和銀染檢測(cè)，不僅需要多種儀器，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，所使用的染色劑溴化乙錠對(duì)人體又有害，這些繁雜的實(shí)驗(yàn)過程又給污染和假陽性提供了機(jī)會(huì)。而FQ-PCR只須在加樣時(shí)打開一次蓋子，其后的過程完全是閉管操作，不需要PCR后處理，避免了常規(guī)PCR操作中的諸多弊端。
此外，F(xiàn)Q-PCR檢測(cè)HBV DNA在其他臨床應(yīng)用中也有著很重要的意義：① 觀察抗病毒藥物治療，指導(dǎo)藥物用量。② 獻(xiàn)血員窗口期病毒核酸的篩查及早期診斷，對(duì)提高輸血安全有著重要的意義。③ 預(yù)測(cè)病情、判斷預(yù)后。④ 定量檢測(cè)HBV DNA對(duì)肝移植術(shù)后的跟蹤觀測(cè)具有較好的臨床價(jià)值。⑤ 對(duì)阻斷母嬰傳播進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析阻斷的原因。
隨著分子生物學(xué)的發(fā)展和新技術(shù)的推廣，熒光定量PCR在臨床診斷、治療方案選擇和抗病毒療效觀察等方面將有更為廣泛的應(yīng)用前景。
4參考文獻(xiàn)
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第7篇：生物技術(shù)的弊端范文
關(guān)鍵字：生態(tài)體系;農(nóng)業(yè);病蟲害;生物防治;
生態(tài)體系下，為了有效開展農(nóng)業(yè)病蟲害生物防治和為農(nóng)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境，提出農(nóng)業(yè)病蟲害生物防治的有效措施是當(dāng)前急需探索的課題。文章分析了目前影響病蟲害防治的不利因素，提出農(nóng)作物種植田間布局、引進(jìn)新生物技術(shù)、復(fù)合生物綜合防治的新途徑，以創(chuàng)造優(yōu)良的生態(tài)體系，促進(jìn)農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。
一、采取生態(tài)微系統(tǒng)，把控多種農(nóng)作物合理布局
農(nóng)作物的害蟲、昆蟲、天敵等往往需要不同的生境類型，它們需要不同的食物、棲息地等，因此，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)多樣性種植品種上就要打破傳統(tǒng)的不考慮品種間相互聯(lián)系，盲目種植的弊端，采取把控多種農(nóng)作物合理布局的有效措施。主要體現(xiàn)在以下幾方面：
市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下，農(nóng)作物品種多樣，種植方式多種多樣，如農(nóng)作物接茬復(fù)種、套作復(fù)種現(xiàn)象很多，在提高復(fù)種指數(shù)、減少農(nóng)耗期的同時(shí)，應(yīng)考慮技術(shù)上防治病蟲害，首先，選擇適宜搭配種植的農(nóng)作物組合，利于抑制病蟲害的繁衍條件、天敵防治等方式，例如玉米和豆類組合，短期糧食作物和蔬菜組合等;其次，有效考慮不同作物種植的面積、廊道間距等，合理布局以把控害蟲、病菌的遷移、傳播，從布局上采取微系統(tǒng)的生態(tài)把控;最后，田間增加植被覆蓋利于系統(tǒng)緩沖力的提高，增加整個(gè)田間生態(tài)系統(tǒng)防治病蟲害的能力，采取多種微生態(tài)系統(tǒng)并存的措施，如因地制宜挖池塘增加蛙的數(shù)量，有效捕食農(nóng)作害蟲、增加益鳥的數(shù)量，減少農(nóng)作物害蟲數(shù)量等。以上是通過把控多種布局，維持生態(tài)微系統(tǒng)的方式。
二、多品種混種或間套種植，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)穩(wěn)定
農(nóng)作物多種品種混種、間作、套作的種植方式，不僅起到農(nóng)作物增產(chǎn)增收，而且有利于農(nóng)作物病蟲害的有效防止，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)的穩(wěn)定性。主要采取以下措施：
生態(tài)體系下，有效防止病蟲害的前提下，合理制定農(nóng)作物混種、間作、套作的技術(shù)指標(biāo)，首先，同一田地上分行或分帶種植兩種以上農(nóng)作物，考慮農(nóng)作物播種、收獲期、蟲害繁衍、相互傳染等，皆不增計(jì)復(fù)種面積，如以水稻、玉米等農(nóng)作物為主，蔬菜種植為輔;其次，為了增產(chǎn)增收，在前季農(nóng)作物生長后期的株行間中播種后季農(nóng)作物，是有效利用生態(tài)空間的集約方式，同時(shí)考慮農(nóng)作物松散、高低搭配及不同農(nóng)作物存在的主要蟲害、昆蟲、寄生蟲、天敵制約病蟲害繁育的因素，科學(xué)的依據(jù)為指導(dǎo)，藥劑防治病蟲害時(shí)把握化學(xué)調(diào)控的技術(shù)，把控高層農(nóng)作物生長，促進(jìn)低層農(nóng)作物發(fā)展，以上是多種農(nóng)作物采取生態(tài)手段種植，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)穩(wěn)定的有效措施。
三、利用生物工程技術(shù)屏障，增設(shè)生態(tài)防治新途徑
生態(tài)體系下，農(nóng)作物病蟲害的有效生物防治，除了上述品種間有益生物防治、田間生態(tài)環(huán)境的調(diào)節(jié)，這些生態(tài)自然保護(hù)措施外，還有利于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的生物技術(shù)工程，增設(shè)生態(tài)防治的新途徑。
農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)，為農(nóng)業(yè)病蟲害生物防治提供了新的技術(shù)手段和生態(tài)措施，是將來農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。例如，生物技術(shù)的遺傳工程，采用將殺蟲基因移植到蔬菜、糧食等農(nóng)作物的原生質(zhì)體中，以獲得具有抗蟲基因的新型農(nóng)作物，是一種天然的防治病蟲害的生態(tài)屏障;雜草生物防治，是利用植物病原微生物調(diào)節(jié)害蟲侵害農(nóng)作物，通過植物病原菌防治農(nóng)作物害蟲、昆蟲的生物方式，開辟了植物防治農(nóng)作物病蟲害的新領(lǐng)域。以上這種生物工程防治主要是在技術(shù)上采用抗病基因、殺菌活性、提高生物農(nóng)藥的殺性、生物遺傳工程、微生物等非化學(xué)農(nóng)藥措施，以減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，增設(shè)生態(tài)體系屏障。
四、綜合復(fù)合生物防治技術(shù)，優(yōu)化多樣性生態(tài)體系
農(nóng)業(yè)病蟲害生物防治，不僅僅單一受到環(huán)境、溫度、病菌、害蟲等的影響，還需控制農(nóng)作物生存條件，如植株品種、植株健康狀況、肥料、水等因素，因此綜合復(fù)合生物防治，以優(yōu)化多樣性的生態(tài)體系。
全方位考慮病蟲害產(chǎn)生原因，綜合復(fù)合生物防治技術(shù)，以改善農(nóng)業(yè)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境，如賴以生存的土壤，采取消滅作物殘?jiān)⒎穹柿细纳仆寥栏麑咏Y(jié)構(gòu)等為農(nóng)作物生長提供有利土壤環(huán)境，以防治病蟲害發(fā)生;根據(jù)地形采用分層種植，如平坦土地混種并配合稻間養(yǎng)魚，采取提升生物多樣性的生物防治，坡地種植一些旱地作物，如玉米和豆類，空閑地帶可以種植辣椒、西紅柿等，邊緣區(qū)域可以栽植高粱、芝麻等，形成了多樣性的生態(tài)體系，不僅使農(nóng)田得到有效利用，優(yōu)化了種植體系，更是實(shí)現(xiàn)了生物群落的平衡，限制有害生物爆發(fā)，綜合掌控了復(fù)合生物防治技術(shù)，有效進(jìn)行了農(nóng)業(yè)病蟲害生物防治，保護(hù)生態(tài)體系平衡。
五、結(jié)束語
我國農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展，但是各個(gè)地方經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展不均衡，農(nóng)作物化學(xué)藥劑大量使用、長期殘留等現(xiàn)象不可避免的時(shí)有發(fā)生，由此帶來的資源浪費(fèi)、生態(tài)系統(tǒng)失衡不容忽視，因此新形勢(shì)生態(tài)體系下，有效利用生物資源進(jìn)行農(nóng)業(yè)病蟲害生物防治尤為重要。文章從農(nóng)作物布局種植、開展生物工程技術(shù)防治、綜合復(fù)合生物技術(shù)等方面，提出科學(xué)生物防治相應(yīng)優(yōu)化措施，為實(shí)現(xiàn)高效、持續(xù)、增產(chǎn)增益的農(nóng)業(yè)新發(fā)展提供有效建議。
參考文獻(xiàn)
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第8篇：生物技術(shù)的弊端范文
關(guān)鍵詞：深層過濾；生物制藥；研究進(jìn)展
生物藥物是指利用微生物學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、生物技術(shù)、藥學(xué)等科學(xué)的原理和方法制造的一類用于預(yù)防、治療和診斷疾病的藥品。
1. 過濾
過濾分為表面過濾和深層過濾，兩者的作用機(jī)理不同。
表面過濾表面過濾是通過濾材表面對(duì)顆粒的捕捉來實(shí)現(xiàn)過濾功能，那么就需要統(tǒng)一的布置上下濾材的孔徑。其中，濾網(wǎng)、薄膜等是非常有代表性的表面濾材。結(jié)合表面過濾理論我們可以得知，過濾介質(zhì)在對(duì)流體中的固體顆粒雜質(zhì)進(jìn)行攔截時(shí)，依靠的主要是孔徑的大小，這樣濾材的表面就會(huì)停留以及堆積一些料液中的懸浮雜質(zhì)顆粒[1，2]。
深層過濾一般來說，都是由纖維構(gòu)成濾材，過濾介質(zhì)空隙形成的通道往往都十分的曲折和細(xì)長，介質(zhì)內(nèi)部的空隙要大于被過濾的度上
雜質(zhì)顆粒，這樣濾材就會(huì)在縱向深度中捕捉顆粒。要知道，并不是在
介質(zhì)的外表面發(fā)生過濾作用，而是在介質(zhì)的全部空隙體內(nèi)發(fā)生。在
熱運(yùn)動(dòng)和流體的動(dòng)力作用下，通道壁面會(huì)流一些料液中的細(xì)小雜質(zhì)顆粒，靜電吸附以及表面張力會(huì)截留這些雜質(zhì)顆粒[3-5]。近些年來，隨著膜技術(shù)的不斷發(fā)展，目前很多的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)都研究出來了高性能過濾膜，這種過濾膜具有很強(qiáng)的深層過濾性能。
2.深層過濾的應(yīng)用
在生物制藥工藝中，企業(yè)對(duì)于過濾介質(zhì)的精度有著十分高的要求，那么為了提高過濾產(chǎn)品的精度，過濾產(chǎn)品供應(yīng)商為了獲得較小的孔徑，往往采用的方式是增加濾材的密度[6-9]。但是，采用這種方式存在著一些弊端，如果過濾介質(zhì)有著較高的密度，在過濾過程中，過濾介質(zhì)就會(huì)有較大的壓差，降低流速，這樣過濾性能就會(huì)受到影響，如果介質(zhì)沒有很高的強(qiáng)度，還會(huì)出現(xiàn)一些其他的現(xiàn)象，比如濾材擊穿等，這樣就無法保證下游流體的質(zhì)量。
基因重組和單克隆抗體是現(xiàn)代生物制藥的兩大成就，依賴它們，已獲得一些用傳統(tǒng)方法不能獲得的、優(yōu)良的診斷和治療疾病的藥物，比如胰島素、生長激素、干擾素、疫苗等。從重組微生物或動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中提取藥物比傳統(tǒng)產(chǎn)品困難得多，首先在培養(yǎng)液中有效成分的含量很低，但雜質(zhì)含量卻很高。因此，深層過濾去除雜質(zhì)、內(nèi)毒素顯得尤為重要，深層過濾能夠有效去除雜質(zhì)，提高有效成分含量[10]。
隨著膜質(zhì)量的改進(jìn)和膜裝置性能的改善，在生物制藥中下游加工的各個(gè)階段，將會(huì)越來越多地使用深層過濾技術(shù)。例如，單抗藥物開發(fā)過程中，利用微濾進(jìn)行發(fā)酵液的初步過濾，利用分離層析去除特定雜質(zhì)，利用超濾去除蛋白質(zhì)雜質(zhì)和色素，利用反滲透進(jìn)行濃縮，利用色譜進(jìn)行分離純化，最終制得成品，成品純度達(dá)到97%以上。
下面以超濾為例，說明深層過濾在生物制藥生產(chǎn)中應(yīng)用的進(jìn)展情況。
膜分離過程是根據(jù)被分離物質(zhì)的大小來進(jìn)行的，超濾是最常用的膜分離過程，它借助于超濾膜對(duì)溶質(zhì)在分子水平上進(jìn)行物理篩分。在工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)中，膜過濾裝置由膜組件構(gòu)成，密度可達(dá)每立方米數(shù)百到上萬平方米。為了滿足不同的生產(chǎn)能力的要求，可使用幾個(gè)甚至幾十個(gè)膜組件。膜組件大致有四種形式，分別為管式、中空纖維式、螺旋卷繞式和平板式，不同的形式適合制備不同的產(chǎn)品[11]。
超濾技術(shù)具有以下幾點(diǎn)優(yōu)越性：
（1）操作過程不需要熱處理，故對(duì)熱敏感物質(zhì)是安全的，特別是生物藥物。
（2）沒有相變化，能耗低。
（3）濃縮和純化可以同時(shí)完成。
（4）分離過程不需要加入化學(xué)試劑。
（5）設(shè)備和工藝較其他分離純化方法簡單，且生產(chǎn)效果高。
生物藥物都是大分子藥物，例如酶的分子量在20000-200000之間，因此可以使用MWC10000的膜進(jìn)行濃縮和去除低分子量的雜質(zhì)，收率可達(dá)到95%以上。
超濾可用于蛋白質(zhì)物質(zhì)的濃縮和精制，多糖類物質(zhì)的精制等。
下面介紹膜色譜分離生物大分子純化的應(yīng)用實(shí)例：
（1）血漿制品的分離 使用CM250型弱陽離子交換色譜對(duì)人血漿進(jìn)行分離，人血漿中的幾種主要蛋白質(zhì)全部得到分離，蛋白質(zhì)的總回收率達(dá)90%以上。
（2）單克隆抗體的純化 使用CM250型徑向弱陽離子交換柱，成功地純化了阿達(dá)木單克隆抗體。
（3）IGase酶的分離純化 IGase酶具有治療口腔疾病功能的一種酶，利用DEAE型徑向膜色譜柱進(jìn)行分離純化，純化過程的定性定量及條件優(yōu)化乃至工業(yè)放大生產(chǎn)都非常方便、實(shí)用。
（4）人尿激肽釋放酶的分離純化 組織激肽釋放酶在生理上具有維持局部血壓，穩(wěn)定血液暢通，參與水和電解質(zhì)平衡的調(diào)節(jié)作用，現(xiàn)在國外正用此酶進(jìn)行高血壓基因療法的研究。由于QAE離子交換色譜技術(shù)的應(yīng)用，省去了鹽析和高速冷凍離心步驟，大大節(jié)省了時(shí)間，證明徑向離子交換色譜柱不僅具有分離純化的功能，同時(shí)還具有濃縮的能力[12]。
高效分析膜色譜是對(duì)生物活性大分子進(jìn)行快速成分分析和定量的一種可行的方法，利用這種方法采用不同配基，可在不同條件下對(duì)各種生物活性大分子進(jìn)行定量分析及樣品制備，具有速度快、易于定量、非特異性吸附低、柱壓低、成本低以及柱體積小等優(yōu)點(diǎn)。這種分析生物大分子的方法有著極好的應(yīng)用前景。美國Millipore公司20世紀(jì)90年代初期推出了可與高效液相色譜儀器配套使用的分析型離子交換膜色譜柱，主要用于生物大分子的快速分離分析。
生物藥物制備工藝中，不同分子量的物質(zhì)的分離純化往往使用不同的深層過濾技術(shù)。例如，蛋白質(zhì)分子的形狀各異，有細(xì)長如纖維狀、有些則密實(shí)如球形，分子量則從6KD左右至幾千KD不等，利用這些差別采用凝膠柱和超濾進(jìn)行分離；又如，組成蛋白質(zhì)的某些氨基酸殘基側(cè)鏈基團(tuán)含有各種可解離的基團(tuán)，如谷氨酸和天冬氨酸含有羧基，賴氨酸含有氨基，組氨酸含有咪唑基，精氨酸含有胍基酪氨酸含有酚基，色氨酸含有吲哚基等，這些基團(tuán)數(shù)量和分布各異，使得不同的蛋白質(zhì)表面的帶電情況不盡相同，因此可以采用離子交換柱進(jìn)行深層過濾純化；又如，利用蛋白質(zhì)是專一生物功能的物質(zhì)，通過與其他生物大分子或小分子物質(zhì)相互結(jié)合而發(fā)揮功能，可以使用親和層析進(jìn)行深層過濾與純化；又如，利用蛋白質(zhì)的疏水性不同，疏水相互作用色譜柱進(jìn)行分離純化[13]。
3.展望
目前看，膜分離過程可與親和配基集合，形成了親和膜分離過程，離心分離與膜分離過程相結(jié)合，形成了膜離心分離過程等。這類技術(shù)，具有選擇性好、分離效率高、節(jié)約能耗等特點(diǎn)，是今后深層過濾發(fā)展方向。
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第9篇：生物技術(shù)的弊端范文
關(guān)鍵詞：生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新計(jì)劃；教學(xué)促進(jìn)
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）51-0249-02
生物化學(xué)是從分子水平和化學(xué)變化的深度闡明生命活動(dòng)機(jī)理的科學(xué)，是整個(gè)生命科學(xué)的領(lǐng)先學(xué)科和中心支柱。近幾十年來生命科學(xué)取得驚人成就，生物化學(xué)也成為該領(lǐng)域最活躍的學(xué)科之一，是發(fā)展生命科學(xué)各學(xué)科和生物工程技術(shù)的重要基礎(chǔ)，特別是21世紀(jì)隨著人類基因組框架圖的繪制完成，生命科學(xué)邁入了后基因時(shí)代，應(yīng)用各種生物化學(xué)技術(shù)手段也成為生命科學(xué)研究領(lǐng)域的主流，作為生命科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科的生物化學(xué)無論從理論還是從實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面都占有重要的地位。生物化學(xué)及其實(shí)驗(yàn)課程是生物工程等專業(yè)開設(shè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)效果直接影響到學(xué)生對(duì)后續(xù)課程，如微生物學(xué)、基因工程與分子生物學(xué)、微生物生理學(xué)、酶工程等的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)生物化學(xué)理論的同時(shí)，需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證所學(xué)理論，以便熟練掌握實(shí)驗(yàn)技能，為今后繼續(xù)深造和參加科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
筆者所在學(xué)院開辦生物工程專業(yè)已有二十余年，其前身是原貴州工學(xué)院輕工系1986年建立的發(fā)酵工程專業(yè)。生物化學(xué)及其實(shí)驗(yàn)課程是目前我院生物工程、釀酒工程、食品科學(xué)與工程的專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)地位十分重要。然而目前生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的主要困境是開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較為陳舊，人均實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)偏少，難以適應(yīng)現(xiàn)代生物化學(xué)的研究與發(fā)展，也不能滿足學(xué)生掌握新技術(shù)、新方法的要求。針對(duì)現(xiàn)有生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，筆者認(rèn)為通過大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，可以激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高他們的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力以及分析問題和解決問題的能力。
一、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題
我院自開設(shè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程以來，雖然實(shí)驗(yàn)內(nèi)容經(jīng)過多次調(diào)整和改進(jìn)，但受制于實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)不足、師資缺乏，以及教學(xué)改革帶來的課程學(xué)時(shí)壓縮等因素，目前開展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已很難適應(yīng)現(xiàn)代生物化學(xué)的研究與發(fā)展。筆者認(rèn)為當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要存在以下幾方面問題，需要進(jìn)一步改進(jìn)才能提高整個(gè)生物化學(xué)課程的教學(xué)效果。
1.人均實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少，學(xué)生缺少足夠的動(dòng)手訓(xùn)練機(jī)會(huì)。筆者所在學(xué)院開設(shè)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程主要面向生物工程和釀酒工程專業(yè)。生物化學(xué)是一門理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合很強(qiáng)的課程，需要開設(shè)足夠的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證相關(guān)的理論知識(shí)，同時(shí)提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。然而隨著多次教學(xué)改革的實(shí)施，實(shí)踐教學(xué)部分得到加強(qiáng)，課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)卻減少了。目前我院生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程總共16～18學(xué)時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于省外一般大學(xué)和211院校，無法滿足學(xué)生對(duì)該門課程的實(shí)際實(shí)驗(yàn)需求。另一方面，由于受實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、場(chǎng)地以及師資匱乏等因素的制約，學(xué)生在開展實(shí)驗(yàn)時(shí)往往2～4人一組，每個(gè)人只負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)的某個(gè)環(huán)節(jié)，很多實(shí)驗(yàn)不是獨(dú)立完成，因而學(xué)生缺少必要的實(shí)驗(yàn)鍛煉。雖然近幾年在省政府的大力支持下，學(xué)校基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)用地等方面得到很大提升，但短期內(nèi)很難顯著提高學(xué)生人均實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)。
2.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，限制了學(xué)生的創(chuàng)造性。目前我院生物化學(xué)課程開設(shè)的實(shí)驗(yàn)，如氨基酸的層析分離、酪蛋白的制備、考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定蛋白質(zhì)等，大多屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而綜合性實(shí)驗(yàn)比較少。由于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)一般都會(huì)有比較明確的實(shí)驗(yàn)預(yù)期，所以可能會(huì)出現(xiàn)一些學(xué)生實(shí)驗(yàn)不認(rèn)真，甚至根據(jù)預(yù)期編造實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)抄襲他人實(shí)驗(yàn)報(bào)告的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生，這些都不利于培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。另一方面，生物化學(xué)屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，筆者所在學(xué)院一般安排在大二上學(xué)期開設(shè)該門課程，而這階段學(xué)生思維還是沿襲了高中的授課方式，以老師灌輸為主，學(xué)生的動(dòng)手能力及自主思維創(chuàng)新的能力較差。雖然授課教師會(huì)反復(fù)強(qiáng)調(diào)課前預(yù)習(xí)的重要性，但由于很多學(xué)生自覺性較差，并不能按時(shí)預(yù)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)的過程中只是按照實(shí)驗(yàn)教材中的步驟機(jī)械地進(jìn)行，部分同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理、步驟和現(xiàn)象不理解，教學(xué)效果欠佳。長此以往就會(huì)造成學(xué)生慣于接受、疏于思考、依賴性變強(qiáng)的惡性循環(huán)，其主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性進(jìn)一步降低。
3.開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容滯后，難以滿足現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展需求。隨著學(xué)校辦學(xué)規(guī)模的提高以及專業(yè)的進(jìn)一步細(xì)化，最近我院在原先生物工程基礎(chǔ)上，結(jié)合貴州省白酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，新開辦了釀酒工程專業(yè)，這對(duì)生物化學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了新要求。目前生物化學(xué)教學(xué)一直沿用原先發(fā)酵工程的模式，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及大綱只是在原有基礎(chǔ)上做了細(xì)微的調(diào)整，沒有體現(xiàn)各專業(yè)對(duì)生化實(shí)驗(yàn)技能的特殊要求。另一方面，最近十幾年生物技術(shù)突飛猛進(jìn)，生命科學(xué)邁入了后基因時(shí)代，應(yīng)用各種生物化學(xué)技術(shù)手段也成為生命科學(xué)研究領(lǐng)域的主流。受制于教學(xué)條件和師資力量的匱乏，我院目前開設(shè)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程基本停留在簡單的定性驗(yàn)證，且實(shí)驗(yàn)對(duì)象大多數(shù)集中在糖和蛋白質(zhì)，核酸部分的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)偏少，學(xué)生很難接觸到分子生物和基因工程等先進(jìn)儀器設(shè)備，難以掌握現(xiàn)代生物技術(shù)的實(shí)驗(yàn)技能。
二、大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃對(duì)教學(xué)的促進(jìn)作用
為了全面提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，教育部和許多院校都設(shè)立了以本科生為主體的創(chuàng)新能力培養(yǎng)計(jì)劃，即國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，其目的是通過學(xué)生參與科研實(shí)驗(yàn)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神，鍛煉他們分析問題和解決問題的能力。近年來，我校也加強(qiáng)了本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，設(shè)立了專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)用于支持大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。筆者這幾年作為指導(dǎo)教師，帶領(lǐng)本科生完成了國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和貴州大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。通過這些計(jì)劃的實(shí)施，學(xué)生動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)普遍得到加強(qiáng)，可以一定程度上彌補(bǔ)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)的缺陷。
1.實(shí)驗(yàn)時(shí)間有保障，動(dòng)手能力得到加強(qiáng)。教學(xué)實(shí)驗(yàn)一般要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，且教學(xué)課時(shí)比較少，所以很多學(xué)生缺少機(jī)會(huì)進(jìn)行充足訓(xùn)練。相比而言，大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃則比較靈活，一般是在空余時(shí)間安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。雖然大部分創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃只資助半年或一年，但項(xiàng)目結(jié)束后仍可在老師指導(dǎo)下繼續(xù)參加導(dǎo)師項(xiàng)目研究，甚至還可以結(jié)合本科畢業(yè)論文進(jìn)行持續(xù)鍛煉，因而學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間有充分保障。另一方面，大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于教學(xué)實(shí)驗(yàn)工作量，雖然每位參與學(xué)生在課題執(zhí)行中承擔(dān)各自的任務(wù)，但人均實(shí)驗(yàn)量還是比較大，學(xué)生有充足的時(shí)間來鍛煉動(dòng)手能力。
2.進(jìn)一步開闊學(xué)生的視野。本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)開設(shè)的內(nèi)容相對(duì)比較滯后，無法滿足學(xué)生對(duì)掌握新技術(shù)、新方法的需求。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的模式是按照科研項(xiàng)目的評(píng)價(jià)體系來申報(bào)和驗(yàn)收的，因而實(shí)驗(yàn)需要突顯一定的創(chuàng)新性。本科生在參與大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃時(shí)，需要在老師指導(dǎo)下閱讀一定量的文獻(xiàn)，了解與研究相關(guān)的前沿技術(shù)，同時(shí)在實(shí)施過程中有機(jī)會(huì)接觸和使用先進(jìn)的儀器設(shè)備。近年來生物科學(xué)進(jìn)展日新月異，特別是后基因時(shí)代涌現(xiàn)很多新技術(shù)和新方法，而現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本停留在原先的模式，學(xué)生很難掌握日益革新的實(shí)驗(yàn)技能。通過大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的實(shí)施，可以進(jìn)一步拓寬學(xué)生的視野，提高他們的綜合實(shí)力。
3.激發(fā)學(xué)生主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力。本科生物化學(xué)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)大多屬于驗(yàn)證性質(zhì)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較為單一，缺少對(duì)知識(shí)理論的綜合運(yùn)用。相比而言，大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的基本屬于探索性研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果一般不可預(yù)知，這可以在一定程度上激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)較為系統(tǒng)，不僅僅是由單一實(shí)驗(yàn)構(gòu)成，需要學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用。筆者指導(dǎo)的大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，需要學(xué)生完成微生物的接種和培養(yǎng)，固態(tài)發(fā)酵工藝的控制和優(yōu)化，以及蛋白酶的分離純化和酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)測(cè)定，不僅要求學(xué)生掌握蛋白質(zhì)化學(xué)的基本理論和實(shí)驗(yàn)技能，同時(shí)也加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)微生物培養(yǎng)這塊的理論和實(shí)驗(yàn)操作技能。另一方面，在創(chuàng)新計(jì)劃的實(shí)施過程中，除了前幾次實(shí)驗(yàn)需要指導(dǎo)老師進(jìn)行準(zhǔn)備和示范，后續(xù)的研究一般要求學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和具體實(shí)施，在遇到問題時(shí)能夠通過小組討論，提出解決問題的切實(shí)方案。因此，通過大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的實(shí)施，可以激發(fā)學(xué)生主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力。
三、結(jié)語與展望
通過大學(xué)生創(chuàng)新性試驗(yàn)計(jì)劃的實(shí)施，可以一定程度上解決現(xiàn)有生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一些弊端，并激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，滿足學(xué)生掌握新技術(shù)、新方法的要求。然而受資金等因素的限制，大學(xué)生創(chuàng)新性試驗(yàn)計(jì)劃只能在有限的范圍內(nèi)開展?？紤]到一般學(xué)校很多老師的科研項(xiàng)目與生物化學(xué)專業(yè)知識(shí)體系密切相關(guān)，所以筆者認(rèn)為可以將學(xué)生吸納到教師的科研實(shí)驗(yàn)進(jìn)行鍛煉，讓更多的學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸前沿技術(shù)，并通過創(chuàng)新研究提高自身的綜合實(shí)力。
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