生物技术创新篇（1）

二、实验教学课程整合

生命科学是一门以实验为基础的自然科学，传统的生物技术实验教学内容主要安排在理论教学内容之后，实验教学地位不明确，其内容大都为重复性验证实验，并且课程之间的相互联系不紧密。这导致许多学生只注重理论知识，对于实际动手操作的重要性认识不足，并且忽视了生物技术各门课程之间的内在联系。为此，我们尝试将实验教学内容进行整合，如将发酵工程中的“工业微生物菌种的选育和纯化”、基因工程中的“工程菌生长曲线的绘制”、酶工程中的“目的蛋白的诱导及SDS－PAGE电泳”相联系，通过对实验课程的精心设计合理安排，不但将各门课程联系到一起，让学生对学到的知识形成体系，同时大大激发了学生的求知欲望和探索精神，对实验课程的顺利推进，起到了良好的效果。

三、开放实验室

建立开放实验室创新平台是促进医学生物技术学科发展的重要举措。目前，大多数院校生物技术实验室开放时间与形式均存在不确定性，即实验课时间开放，其他时间不开放，或是根据教师的科研实验安排开放实验室，这样不符合以学生为中心的实验教学标准。我们尝试面向全体学生进行开放式实验教学，同时开放了医学免疫学实验室、生物化学检验实验室、临床输血实验室等与生物技术相关的医学实验室，鼓励学生自主设计完成实验，从实验的准备到结果的分析，绝大多数工作都由学生自己完成，老师只为学生提供一些必要的建议，解决实验过程中遇到的难题。这样不仅能使实验室的资源得以充分利用，同时培养了学生分析解决问题的能力，并且让学生在自主设计实验的过程中，对所学知识进行更加深刻的理解，真正做到学以致用、用以促学、学用相长。

生物技术创新篇（2）

由于目前中学实验室建设不完善，选修1实施中的部分实验需要一定的资金支持，因为有的实验所需药品价格不菲。如通过PCR技术DNA多聚酶链式反应、扩增DN段、检测泡菜亚硝酸盐含量的比色仪和植物组织培养要求较高的实验条件。下面对新课程中要求实验用房及仪器配备做个简单介绍。(1)组织培养室的配置标准的组织培养室包括:洗涤室(区)、制备室(区)、灭菌室(区)、储放室(区)、操作室(区)、培养室(区)、观察室(区)、药品室(区)。这个区室划分比较细，学校可以根据实际情况进行合并。通常培养实验室主要有:准备室、无菌操作室、培养室、细胞学实验室(可选)。(2)自动基因扩增仪自动基因扩增仪是依据聚合酶链式反应(PCR:polymerasechainreaction)原理研制的一种全自动基因体外扩增装置，在生物工程、遗传工程等高科技领域有重要的使用价值。中学专用自动基因扩增仪是根据生物新课标要求，结合中学教学特点研制而成的。(3)电泳仪及电泳槽电泳仪和电泳槽是分子生物学的重要工具，是对PCR扩增片段进行琼脂糖凝胶电泳检测分析不可缺少的仪器。其主要特点是采用微电脑智能控制;液晶屏显示，同时显示电压、电流、定时时间;具有记忆功能;自动过压、欠压保护;自动空载无输出保护;自动过载、短路保护;输出定时、计时功能。(4)分光光度计分光光度计已经成为现代分子生物实验室常规仪器，常用于核酸、蛋白定量以及细菌生长浓度的定量测量。分光光度计采用一个可以产生多个波长的光源，通过系列分光装置，从而产生特定波长的光源，光源透过测试的样品后，部分光源被吸收，计算样品的吸光值，从而转化成样品的浓度。样品的吸光值与样品的浓度成正比。比色杯，是分光光度计的重要配件。一般测试核酸和紫外定量蛋白，均采用石英杯或者玻璃杯，但是不适合比色法测定。

生物技术创新篇（3）

To make innovation on life technology teaching by using information technology

Yanli

Physician Training School, Jinzhou District, Dalian, Liaoning, 116100

Abstract：Based on the information technology teaching means under the background of teachers to provide modern information technology of the different kinds of media (such as projection, video booth, web, etc) as a platform, using the modern educational theory to guide teaching practice, aiming to improve the students' ability to the future society for the teaching goal.

Key Words: Information Technology; Modern Educational Theory; Life Technology Teaching

传统教学是指教师用传统教学媒体（如语言、板书、教材、实物、挂图等）, 依据教学进度,把课本内容依次讲解给全班的学生听，强调书本知识的传承。

基于信息技术背景下的教学是指教师以现代信息技术提供的多种媒体（如投影、视频展台、web等）为平台，运用现代教育理论指导教学实践，以全面提高学生适应未来社会能力为目标进行的教学。

《生物课程标准》别提出：生物技术的迅猛发展已经显现出巨大的社会效益和经济效益，并正在越来越多地影响人类的生活和社会发展。认识和理解有关生物技术在现代社会中的作用十分重要。并强调教师应从生活中的生物技术着手，通过各种实验和实践活动，丰富学生对生物技术的感性认识；以多种方式向学生提供丰富的信息，帮助学生理解生物技术的作用。

生物新课程对生物教学提出了新的要求。初中的生物课程都遵从了“提高生物科学素养”、“面向全体学生”、“倡导探究性学习”的相同理念，这样的要求单纯的利用传统教学是无法实现的，只有与信息技术良好结合才能够实现教学目标。尤其是“面向全体学生”、“倡导探究性学习”这两项要求，对传统教学提出了挑战，教师必须改变自己的教学方式和教学理念，并应用多媒体才能达到这样的要求。

多媒体教学的优点很多，如：

一.创设情境激发学习兴趣

多媒体的特点是图、文、声、像并茂，向学生提供形式多样、功能各异的感性材料，形象生动的画面、标准逼真的情景朗读、悦耳的音乐背景、妙趣横生的益智游戏，使学生产生如见其人，如闻其声，如临其境的感觉。它能激发学生学习兴趣，把他们带入宽松愉悦的学习环境中，让学生主动探索与进取。

例如，在年级第册第课，利用动画讲解食品制造中的发酵现象，

用课件展示发酵原理反应式：

再如，在疾病防治中讲解《青霉素的作用》，如果是利用挂图的讲解，学生理解比较困难，教师也讲解的吃力，但利用FLASH动画就可以展示这样一个合成的动态过程，使学生易于理解和掌握。

用flash演示小实验《青霉素的作用》

实验证明了青霉素能抑制细菌的生长，所以它能帮助我们抵御细菌的感染。

二．刺激感官机能提高记忆效果

人类获得知识的记忆保持比率中，视觉和听觉所占比例远远超过其他感官，而视觉和听觉结合并用能达到最佳学习效果。也就是音像结合能刺激多个感官，又能引起有效注意，有利于记忆力的培养和情感激。

例如，讲解食品保存中，用PowerPoint课件展示通过收集资料总结的各种保存食物的方法。

⑴脱水法⑵晒制烟熏法⑶渗透法⑷腌制法⑸巴斯德消毒法

⑹真空包装法

在讲解利用生物技术进行环境保护时，用PowerPoint课件展示污水处理厂如何进行污水净化。

三.增大教学容量提高教学效率

在信息化的时代，除了要求学生掌握书本知识外，还要求学生学到更多课外知识。运用多媒体教学有助于实现课堂教学的大容量、多信息、高效率。课堂上教师只需轻松点动鼠标，就能在短时间内直观、形象地演示教学理论的发展过程，揭示概念，使教学内容主线明确，理论分析深刻到位，基础知识的讲解更为详尽，课堂练习量和内容更为广泛有趣，新知识的巩固更为扎实。在演示过程中，教师还可控制演示速度或停顿，既可作为新知识的讲解，又可根据班级情况抽出更多时间和精力来提供讨论对象，启发学生主动质疑，引导他们观察思考。在这种和谐宽松的教学环境中，学生的求知欲望增强了，并且参与意识和探索精神得到了发展，使课堂教学过程出现生动活、轻松高效的局面，教学效率显著提高。

例如，在讲解

生物学课件的制作需要大量的素材，收集素材的途径主要有三个方面。1、网络下载，初中教材上的图片就是好的素材；搜索科技教学图片；2、收集旧教材相关课件素材，由于网络上有关新教材的课件一般都需要；3、自己拍摄或学生提供。

举例说出克隆技术的应用。举例说出转基因技术的应用。关注生物技术的发展对人类未来的影响。收集和交流有关转基因生物的资料。有条件的地方进行实地调查。

1997年2月，克隆绵羊“多利”诞生的标志着人类可以利用动物身上的一个体细胞，产生出与这个动物完全相同的生命体，打破了千古不变的自然规律。

生物技术创新篇（4）

二、坚持与时俱进，探索创新人才培养途径

培养模式是人才培养的关键，科学合理的培养模式，能够最大程度的丰富学生的知识，同时能够提高学生的自主创新能力，使学生学以致用。在人才培养的方案制定过程中一定要与人才的培养目标相符合，这样才能满足人才培养要求，而人才培养的质量又要与人才培养目标相一致，这样才能满足社会对人才的要求。在培养过程中我们要制定合理的课程体系，注重学生个性发展，使其能够体现出自己的特点，发挥其优势。

（一）理论与实践相结合，提高学生解决实际问题的能力传统的生物技术学科教育，是在课堂上进行基础理论知识的传授，然后再进行一些理论性的实验教学，这样的教育模式虽然使学生掌握了课本的理论知识和一定的动手能力，但是却忽略了对学生的创新引导。同学们没有掌握解决实际问题的能力，这就使得一些毕业学生进入企业后有种摸不着头脑的感觉。针对这些问题，我们在要改变传统的教育模式，教师要更多带学生到企业中去学习实践，把企业中所用的生物技术更好转化成教学实验，改变传统的实验条件和环境，这样不仅能够提高学生今后解决实际问题的能力，也能激发学生思考问题的能力，使学生能够更快更好的适应社会，回报社会。

（二）分析学生特点，因材施教，有针对性培养生物技术作为一种新兴的学科，其发展必将带动更多的高新技术和产业的创新，而生物技术的实践必须靠一批高素质人才去开拓，传统的理论教育可能无法满足发展需要。这就需要在培养人才的过程中，认真分析每位学生的特点特长，指导教师可有针对性地进行具体化教学，这样一方面学生可以更有效率的利用学校的教育资源，不至于一群学生去挤着一台机器做实验。另一方面，针对学生特点制定的科教方案，可以更充分调动学生的学习兴趣，开发出学生的特长，从而提高创新意识和创新思维。针对性的教育培养模式，不仅使教师的教学任务减轻了，也使学生学习方向更加明确，掌握的知识更加扎实，且培养了学生的实践能力以及创新精神，一定程度上提高了今后就业的竞争力，更能体现高校为社会培养人才的目的和水平。

（三）加强创新思想引导，提高创新能力生物技术学科是一门发展的学科，更需要与时俱进、勇于创新的新型人才。所以在生物技术学科人才培养中，我们要始终坚持加强创新思维的培养，把培养创新的元素融入到整个教育过程中，从教学内容的更新，教学工具的更新，教学方法的改善，教学条件现代化等各个环节进行创新性引导。

生物技术创新篇（5）

2生物技术专业课程体系教学创新探索

2.1专业课程教学方法的创新

教学方法是生物技术专业课程教学体系的重要组成部分,同时也是对教学效率有着直接的影响。随着教学改革的不断深入,对生物技术专业课程体系教学也应进行不断的创新,而教学方法作为课程体系的重要组成元素,也应对其进行创新[2]。生物技术专业课程教学方法的创新应本着培养学生学习兴趣的原则进行创新,从教学的本质上来分析,学生作为教学的主体,主要是通过合理的教学方法来提高学生对知识的学习效率,心理学家认为,当学生处在亢奋状态下,是最容易接受事物的,在学习上具有很高的积极性,在这种状态下学生的学习效率自然而然会高,而要引导学生进入这个学习状态,必须由教学方法进行正确的引导。教学方法的创新过程中更要注重实用性,现阶段教学方法种类繁多,能够提升学生学习兴趣的方法也较多,具体要根据生物技术专业课程实际教学情况来选取相应的教学方法,例如,实践教学法、问题引导法、案例分析法等。

2.2专业课程教学内容的创新

在新课程标准下,对课程教学内容的改革创新也在深入的进行着,生物技术专业课程体系教学的创新,也应注意对专业课程教学内容的创新[3]。首先,对生物技术专业课程教学内容应展开全面的分析,需要保证教材内容更新的及时性,同时要适当的转变教学内容,打破传统教材全理论知识的限制,不断地向着实践教学与理论教学内容结合的方向发展,通过理论与实践内容的结合教学,不仅对提升学生对生物技术专业知识的理解有着一定的益处,更有利于学生学习热情的培养。其次,教师应主动对课程教学内容进行创新,充分利用先进的计算机网络技术,通过搜集更多的经典素材,来将其与课本内容进行有效的结合,丰富课堂教学内容,并利用先进的多媒体技术将已经预先搜集好的教学课题利用多媒体的形式对学生展开教学,可以将生物知识更直观的呈现在学生面前,加深学生对知识的理解,同时,在多媒体新颖教学方式下,对吸引学生的学习兴趣也有着一定的作用,从而有效的提升学生的学习效率。

2.3专业课程教学目标的创新

以往生物技术专业课程的教学目标,主要是以教学大纲为准,根据课本的相关内容对学生展开教学,以确保学生学会知识达到教学大纲要求为,而在课程改革不断进行的过程中,以往的教学目标已无法满足当今教学的发展趋势,因此,应对生物技术专业课程的教学目标也应进行不断的创新。树立的教学目标应打破以往生物技术专业课程教学目标的约束,挣脱教学大纲的束缚,要以培养学生终身学习为教学目标,不断的培养学生综合能力的提升,并养成一个良好的学习习惯,为今后的学习和发展打下夯实的基础。

2.4专业课程教学设施的创新

生物技术创新篇（6）

纳米生物医学技术是一门非常典型的多领域交叉学科，生物医学、材料、化学和物理等学科的内容都包含在内，因此对人才培养的要求自然也非常高[5]。个人认为，应该将教学目标设计为培养学生具备相关领域多元化的知识结构，富有创新精神与思维模式，在纳米医学生物技术的某一或某几方面具有相当的专业实践技能与经验，能够将纳米生物医学的知识和技术应用于实际的科学研究与实际技术产业化之中,对纳米生物医学技术的发展方向和某一领域的当前产业情况主要发展趋势有所体悟，具有技术研究与项目管理实施的基本专业素养和技能。

2实施纳米生物医学技术教学的主要理念

纳米生物医学技术作为一门多领域交叉的新兴学科。作为一门非常强调实践与实用性的应用型技术学科，在纳米生物医学技术的教育教学过程中，我们必须坚持将理论教学与实践教学很好地结合在一起，通过把理论知识教学与课程实验教学、专业科研活动和产业企业课外实践活动整合成一个综合教学体系才能够真正培养学生的学习素质、自主发现、思考和解决实际问题的能力。因此，纳米生物医学技术的教学内容、方法、教学主体和教学对象等基本要素必需共同有机的地结合在一起，协同服务于学科教学目标,以合理的安排与布局，相互相同综合成一个有效的教育教学整体过程。我们应该充分注重激发与引导学生学习与创新的主动性与积极性，立足于提高学生的综合素质，不能像过去只是进行知识的单向传授，因此忽略了培养学生自主学习与思考、解决问题的能力,建立一种双向沟通、激励引导、教学相长的良性循环机制。在这种机制下，学生成为教学活动的主体，被动的接受知识变为主动的学习探索，教学过程也不再是枯燥、单调的知识传递,而是师生双方之间在智慧、思想与感情上的沟通分享。而且，教学模式应注意技巧设计，创造设计一个问题情境，通过好的提问与启发引导学生提出和发现问题，然后就该问题从不同的多个角度来解析与研究，并且进行持续的提问与思考，逐步分析挖掘该问题发生的根本性缘由，同时鼓励学生多角度多层次的寻找答案，通过答案的适度不固定性引导学生的思维发散开来,从而让学生主动学习和分析处理问题的习惯与素质得到良好的培养[6]。

3纳米生物医学技术教学课程体系的设计

纳米生物医学技术课程设置上要考虑多元化。作为一门多领域交叉融合的新兴学科，不是几个学科领域知识的单纯组合,而是将相关的学科都以一种非常紧密、多元化、多层次的联系在一起形成一个整体的。因此在课程设计的时候，教育者必须要充分认识到并理解透彻这些交叉学科之间的内部联系和知识理论结构，并依据这种联系与结构在多个学科的藕合点基础，设计出具有纳米医学生物专业特色的理论课程体系。这时候，对学科知识的划分上也不宜再过于详细，而应更注重该专业的理论特点，让学生的知识背景建立在宽厚扎实的大专业平台上。纳米生物医学技术课程设置上要考虑前沿性。纳米生物医学技术作为一门新兴技术其发展是日新月异的。所以，在教学内容上，我们要注意将该学科的最新前沿研究成果整理出来，及时、适当地融入到课程教学当中，并结合纳米生物医学技术在医学诊疗领域应用的经典实例，以让学生可以更好的理解本专业的发展方向、应用方式和创新思维方法，也让教学内容更加的丰富化和实用化，进而让学生知道如何学以致用，很好地激发强烈的学习兴趣[7]。纳米生物医学技术课程设置上要考虑应用性。纳米生物医学技术作为一门应用型技术，其实验教学对于培养学生将理论知识用于实践当中，主动发现问题、分析问题和解决问题的能力起到不可忽视的作用。因此，学生在独立设计、完成实验的过程中，其专业思维、创新意识、科研素质和动手能力都能得到很好的锻炼。这就要求我们注意控制死板的验证性实验所占的比例，多设置一些具有较好综合性、可设计性和开放性的实验，课程进行过程中也更注重学生实验得出结论的过程而非实验结果[5]。

4CDIO实践教学模式在纳米生物医学技术教学过程中的应用

CDIO实践教学模式是近年出现的一种全新的实践教育模式。CDIO的主要内涵是将构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)与运用(Operate)共同组成一个系统的实践教育方法体系[8]。该方法体系模拟了应用技术从研发到运行的完整流程，能充分培养学生运用主动性和综合性的实践方式来学习与运用学到的专业知识，进而提高学生的综合实践能力，非常适用于纳米生物医学技术教育教学体系。因此，我们应当将这套综合性和操作性都强的CDIO教学模式融入到整个教学活动中，把每个实践能力点的培养都具体落实到实践教学活动中，并且能够很好的与科研活动参与、行业企业实习等课程外实践活动结合在一起，为学生提供一种深度的“学以致用”的宝贵经历和体验，这不仅可以更好地实现学生创新实践能力的培养，还对其人际交往能力和专业思维能力都能提供有益的帮助。

5结语

纳米生物医学技术近年来的发展十分迅猛，同时具有鲜明的交叉与复合特性，能助力整体医学诊疗水平的提高，对人民健康水平的提升起到巨大推进作用。因此如何培养适应专业发展和产业需求的纳米生物医学技术专业人才，是医学院校相关专业高等教育目前所面临的核心问题。通过以上积极教育教学方面的研究探索，以及在后续的教学实践中不断完善与优化，我们若能据此更好地培养出纳米生物医学技术专业的研究与应用兼顾的综合性专业人才，将能发挥更大的教学效果和教育意义，促进人才培养质量和提高和纳米生物技术的更大发展。

作者:刘斯佳 孙健 凌敏 单位:广西医科大学 广西医科大学

参考文献：

[4]顾宁．纳米技术在生物医药学发展中的应用[J]．AdvancedMaterialsIndustry，2002(12)：67-71．

[5]胡建华，张阳德等．促进我国纳米生物医学高端创新人才培养的对策[J]．中国现代医学杂志，2008，18(20)：3070-3072．

生物技术创新篇（7）

中图分类号：S565．403．53

文献标识码：A

文章编号：1007―7847(2006)01―0018―06

种质是决定生物遗传性状，并将遗传信息从 亲代传递给子代的遗传物质，含有种质并能繁殖 的生物体即为种质资源。种质资源是人类赖以存 在和发展的基础，它的保存和创新将直接关系到 人类的未来，油菜是世界范围内广泛种植的油料 作物之一，是世界食用植物油和植物蛋白的主要 来源之一，对人们的生活起着举足轻重的作用。 然而，目前我国广泛种植的甘蓝型油菜引自欧洲， 其遗传背景比芸薹属其他物种狭窄，育种和生产 中遗传基础单一的问题十分突出，因此利用现代 生物技术拓宽其遗传基础，扩大其种质资源具有 重要的理论和实际意义。本文主要就胚挽救技 术、原生质融合技术、体细胞无性系变异和基因工 程技术在油菜种质创新中的应用现状作一综述。

1 胚挽救技术与远缘杂交

1.1 远缘杂交

远缘杂交具有能创造新的作物类型、能利用 异属和异种的特殊有利性状、能丰富作物的变异 类型、创造新的雄性不育源、探索研究生物进化等 重要意义。因此，远缘杂交在油菜遗传育种中被 广泛应用，运用传统育种方法进行远缘杂交育种 常常受到有性不亲和性的限制，其主要表现为杂 交后胚不能形成或者胚的发育受阻，从而导致幼 胚易天亡，因此，一般的人工杂交较难成功，只有 极少数在不经胚拯救条件下能获得杂交种。

1．2 胚挽救技术

胚挽救技术是指在受精完成后易发生胚败育 的杂种胚，在其停止发育前将其与母体分离，进行 人工培养而获得杂种植株的技术。根据其外植体 的不同，胚挽救技术包括子房培养、胚珠培养和胚 培养。现在由于试验条件的限制以及远缘杂交胚 比正常胚弱小等原因，很难从子房中直接剥离出 幼胚进行胚培养，并且子房培养与胚珠培养和胚 培养相比，实验操作较为简便，而且能够获得比较 满意的结果，因此子房培养被广泛应用于油菜的 育种实践和遗传研究，3种外植体培养方法目前 不仅是克服油菜远缘杂交不亲和性的主要技术， 同时也是克服芸苔属植物受精后杂种胚败育，提 高杂种结实率的有效办法。当然胚挽救的成功与 否常常与外植体的离体时期和基因型有密切的关 系，早期的育种工作由于受到不亲和性和胚败育 的限制而使许多远缘杂交工作无法开展。胚挽救 技术不仅能在一定程度上克服远缘杂交中的不亲 和性，也使过去人工杂交难于获得杂种的远缘杂 交，获得了杂种，而且极大地提高了获得远缘杂种 频率。此外，它使获得的远缘杂种Fl代能通过无 性繁殖方式保存下来，这为开发利用植物遗传资 源，如培育油菜新品种(系)和新类型，开辟了一条 新途径，从而使油菜与其近缘种、属间的远缘杂交 的研究进程不断得以深入。目前，借助胚挽救技术 已经成功地获得了许多远缘杂交种(表1)，众多的 实例表明，胚挽救技术作为一种育种辅助手段能 够有效地促进远缘杂交种等新种质的获得和保存 。目前，胚挽救技术与传统杂交方式相结合已经成 为远缘杂交进而获得远缘杂种的有效途径之一。

2 体细胞杂交

体细胞杂交又称原生质体融合，是指两种原 生质体间的杂交。它不是雌雄配子间的结合，而 是具有完整遗传物质的体细胞之间的融合。因 此，杂交的产物――异型核细胞或异体核中将包 含有双亲体细胞中染色体的总和及全部细胞质． 当然，由于自然的原因，由杂种细胞再生成的杂种 植株内，染色体数目和细胞器的组成以及其他细 胞质成分还有不同程度的变化，或者由于人为的 控制(如人工诱变)，也会使杂种细胞内的遗传物 质发生变化，从而大大增加了后代的变异，理论 上体细胞杂交可在包括种内、种间、属间、科间甚 至界间的任何原生质体间进行。它能克服有性远 缘杂交育种中的不亲和性，从而获得亲缘关系很 远的体细胞杂种。

油菜的原生质体融合技术始于20世纪70年 代。通过拟南芥菜和白菜型油菜原生质体融合获 得了自然界不存在的属间体细胞杂种――拟南芥 油菜。自20世纪70年代得到萝卜胞质三系后，近年 来，各国科学家广泛开展了原生质融合技术的研 究。目前，体细胞杂交技术不仅被广泛用于油菜的 细胞质雄性不育研究，而且也应用于油菜的抗病、 抗虫、抗逆境等方面的研究。Sikdar采用原生质 体融合技术获得了芝麻菜(E．sativa)与芥菜型油 菜(B.juncea)的属间体细胞杂种。Faleson采用 原生质体融合技术，将甘蓝型油菜的下胚轴原生 质体与芝麻菜(E．sativa)的叶肉原生质体融合，获 得杂种细胞，这些杂种细胞再生形成23个杂种植 株。M．Skarzhinskaya et，al利用B．napus与 LesquereUa fendleri进行体细胞的对称与不对称 融合，均得到了属间体细胞杂种。胡琼等用甘 蓝型油菜(且napus)与诸葛菜、新疆野生油菜进行 体细胞杂交得到了甘蓝型油菜的雄性不育材料。

3 体细胞无性系变异

不经体外选择而在组织培养植株上发生的变 异称为体细胞无性系变异(somaclonalvariation)。 由于组织培养改变了细胞分裂的正常周期，使异 染色质DNA复制更加延迟，从而使带有异染色质 区的染色体在细胞分裂过程中发生断裂、引起染 色体畸变，诱发转座因子，因此，在组织培养条件 下得到的再生植株存在着丰富的遗传变异。这些 变异也许是一种原来自然界不存在的可遗传变 异，可被用于作物的改良。另外，由于组织培养的 环境条件可以严格地加以控制，我们就可以模拟 出各种自然灾害条件，如培养基中NaCl的浓度、 pH值、添加对某些作物危害最大的流行病菌毒素 或者最有效的除诱剂等，组成各种特异性选择培 养基，从而筛选出具有对特殊自然灾害抗性、抗药 性或抗病性细胞系或再生株，为作物遗传改良提 供宝贵的种质资源。

乙酰甲基磺酸(EMS)种子诱变结合根弯曲突 变体筛选法是目前应用较普遍的耐营养胁迫突变 体筛选方法。吴沿友等用呼吸代谢EMP途径 的抑制剂――碘乙酸钠，筛选出经EMS诱变处理 的油菜幼胚培养苗的抗碘乙酸钠突变体，其产量 和含油量分别比对照提高，油分品质提高，耐菌核 病能力增强，成熟期提早。

尽管利用体细胞无性系变异仍存在着细胞和 植株水平变异不一致等局限性，但是其作为一条 安全而有效的创造新种质途径仍有着广泛的潜在 利用价值。

4 植物基因工程技术

基因工程即重组DNA技术，它不是通过一般 传统的有性杂交方法，而是按照预先设计的蓝图， 借助于分子操作技术，将某种生物的基因或基因 组转移到另一种生物中，使后者定向地获得新的 遗传性状，成为新的类型。与传统的有性杂交相 比，转基因技术有如下两方面的显著特点：1)目的 基因来源明确，性状改造预见性强；2)育种年限显 著缩短。转基因技术转移的仅仅是目的基因本身 及相关的选择标记，不涉及庞大的遗传背景，对转 基因植株经过1～2代自交即可获得纯合的转基 因品系，目前在油菜种质创新中，利用基因工程 技术可以改良其蛋白质成分，提高必需的氨基酸 含量，改变脂肪酸组成，培育抗病毒、抗虫等新品 种，从而增加油菜的种质资源。

4.1 获得品质改良的转基因油菜

通常情况下，油菜种子的油脂和蛋白质含量 分别为40％和20％，Stoatiesdijk等利用农杆菌 介导转化油酸减饱和共抑制结构基因，获得了种 子油酸含量分别高达89％、73％转基因甘蓝型油 菜和芥菜型油菜。陈锦清等从光合产物分配 角度，利用反义PEP基因技术创制超油油菜新种 质，成功地选育了转基因油菜超油1号和超油2 号，其含油量分别高达47．84％和52．7％，Vesna 等将拟南芥(Arabidopsisthaliana)的脂肪酸延 伸酶基因fael导入加拿大油菜的栽培品种Hero 中，转基因的植株种子芥酸的含量和油脂的产量 均超过对照。石东乔等将反义油酸脱饱和酶基 因(Fad2基因)导入油菜，获得的转基因油菜种子 油酸含量升高，亚油酸、亚麻酸含量降低，其中油 酸最高含量为68．72％，比对照提高20％以一。

4．2 获得抗除草剂的转基因油菜

将编码除草剂失活酶的Bar基因、Pat基因、 aroA基因(编码5―烯醇丙酮酰草酸酶的一种点突 变基因)导人油菜，可获得对除草剂的抗性。Kumar 等利用农杆菌介导的方法将Pat转入油菜，获 得了抗广谱除草剂2―氨基4－丁酮酸的转基因 植株。目前，加拿大批准的抗除草剂转基因油菜 品种如LG3315、LG3295、NCN92、GT73、GT200等 已进入商品化生产。美国FAD批准了抗草甘膦、 抗草丁膦等转基因油菜进入商品化生产。

4.3 获得抗病转基因油菜

病毒病和真菌病是制约油菜生产的两大病害， “双低”油菜品种，对真菌病害更加敏感。采用传统 的育种方法选育到真正抗真菌病的新品种比较困 难，因此，通过转基因技术得到的抗病毒病、真菌病 的新种质具有重要的理论意义和实践价值。

在抗病毒病转基因油菜研究过程中，一般采 用病毒的甲基因和对病毒具广谱抗性的商陆 pap基因。陈军等利用激光微束穿刺法将 TuMV的甲基因导入油菜小孢子中，成功获得了 转基因油菜。张海燕等以油菜子叶柄为材料， 采用激光微束穿刺法，将损伤诱导型启动子控制 之下的pap导入油菜H165中，经庆大霉素筛选， 获得了抗性再生植株，经检测，pap连同损伤诱导 启动子已稳定整合至油菜基因组中，接种TuMV 的攻毒试验表明，80％的转基因植株未出现病毒 引起的花叶和叶片皱缩等症状。

利用基因工程手段进行的抗真菌病研究，一 般采用β-1，3葡聚糖酶基因及几丁质酶基因，张 丽华等将几丁质酶单基因或几丁质酶和β1，3 葡聚糖酶双价基因导入甘蓝型油菜，均获得了 H165抗菌核病材料。

4．4 获得抗虫转基因油菜

目前主要利用苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)即9J毒素蛋白基因转移到油菜中， 苏云金芽杆菌的某种杀虫性细菌能够合成某些昆 虫致死的蛋白质，从而获得抗虫的转基因油菜。 官春云等采用农杆菌介导法和子房注射法成 功地将将BT毒素蛋白基因转入甘蓝型油菜品种 湘油13号，选育了遗传稳定的优质抗虫油菜新品 系。该品系对菜青虫有明显的抗虫性，菜青虫存活 率明显降低，不足20％，而对照存活率高达70％。 此外，菜青虫取食速度降低、成蛹体重减轻，中高 龄幼虫历期延长，品系抗虫优势十分显著，李学宝 等利用农杆菌介导法将抗虫基因cry／A／导入 油菜，也获得了油菜抗虫转基因植株，并对其抗性 和后代株系进行了分析研究。

4．5 创造新的油菜雄性不育系、恢复系和保持系

利用常规的育种方法来选育不育系存在周期 长，见效慢，不育基因单一，对环境因素影响敏感 等问题，远不能满足生产发展的需要．通过基因 工程创造油菜雄性不育系及其恢复系可以缩短育 种时间。有效地解决常规育种手段的局限性。目 前利用基因工程创造雄性不育系主要是利用花粉 发育的特异启动子与外源基因连在一起，构建成 植物表达载体，转化油菜来阻断花粉的发育从而 达到雄性不育的目的。Mariani等将编码核糖 核酸的基因置于TA29启动子(花药绒毡层特异 表达启动子)控制之下，构成嵌合基因，并使嵌合 基因与Bar基因(抗除草剂PPl)连接一起转化油 菜。TA29在花药绒毡层特异表达，导致花粉败 育。从而获得油菜雄性不育系，恢复系为转核糖核 酸酶抑制剂基因，保持系为非转基因油菜品种，保 持系与不育系杂交后代的分离，可通过除草剂进 行筛选(不育系抗PPT)。

5 转基因油菜新种质的安全性分析

转基因植株的安全性主要包括食品安全性和 环境安全性两方面．食品安全性是指人们食用转 基因食品后，尽管其中绝大部分DNA已降解，并 在肠胃中失活，但极小部分是否会有安全性的问 题。转基因所使用的抗生素抗性筛选基因对人体 健康可能造成的不利影响，目前人们认为这些可 能性都比较小，标记基因导致治病时抗生素不起 作用的风险也可以忽略不计。转基因的环境安全 性主要指基因漂流或基因扩散，转基因可能转移 到杂草，产生抗除草剂的超级杂草；或者向其他作 物转移，改变其性状，从而对生态环境和生物多样 性造成潜在的危害性，宋小玲等用3种类型油 菜(Brassica slop)和野芥菜(且扣ncea var gracilis Tsen ecLee)杂交，发现白菜型油菜向野芥菜的基 因漂流可能性最小，甘蓝型居中，而芥菜型极易向 野芥菜发生基因漂流。另外，他还发现抗除草剂基 因油菜的抗性基因向诸葛菜漂移的可能性小。 S．I．Warwick et al发现从转基因甘蓝型油菜向 蓝花子和新疆野生油菜漂流基因的可能性非常低 (

生物技术创新篇（8）

引言

生物技术药物(biotechdrugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体，以组合化学、药学基因（功能抗原学、生物信息学等高技术为依托，以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。

一、生物制药技术

目前生物制药主要集中在以下几个方向：

1.1肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位，美国每年诊断为肿瘤的患者为100万，死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病，目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤，应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤，应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长，阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂，已有3种化合物进入临床试验。

1.2神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗，胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎，肌萎缩硬化症，均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万，死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多，尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少，Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用，现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗，可以消除症状30%。

1.3自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起，如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万，每年医疗费达上千亿美元，一些制药公司正在积极攻克这类疾病。

1.4冠心病美国有100万人死于冠心病，每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年，防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功，这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。

基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟，使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能，正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物，已逐渐进入产业阶段，用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT，用于治疗肺气肿和囊性纤维变性，已进入Ⅱ，Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。

二、生物制药发展分析

未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物，并在所有前沿性的医学领域形成新领域。

生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展，而且依赖于很多相关领域的技术走向，例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测，但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。除了遗传学之外，生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力，使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势，对感染形成新的攻势。

除了解决传统的细菌和病毒问题之外，人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如，正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因，将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况，而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。

各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力，成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如，美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法，而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。

生物技术创新篇（9）

中图分类号：G630 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2012）-10-0081-01

从2000年起，随着“农村中小学现代远程教育工程”“多媒体教室”等的建设和推广应用，信息技术有力地推动了基础教育领域的改革和创新。广大教师对信息技术从陌生到熟悉，从努力实践到积极创新，开发制作了大量适用于课堂教学的优质教育资源，进行了大胆的教育改革尝试与实践创新，形成了少许有价值的成果。实施信息资源的整合与创新教育的关键在于教师，因此，生物教师首先应树立创新教育理念，只有在创新教育理念的指导下，才会采用创新方法，培养创新人才。生物教学除传授学生生物基本知识以外，还必须教给学生各种能力，尤其是创新思维能力和利用信息资源能力。

单就基础教育而言，教育的根本目的就是培养学生为日后创新能力得以产生和发展的源初性的个性品质，如好奇心、求知欲、认识的独立性、自由思考、怀疑态度、探索精神等等。这些东西尽管还不是创新品质，但却是创新品质的源头活水。没有它们，或者它们受到过分的压抑，就不会有后来创新人才的成长。生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学，其知识点和教学手段无不蕴含着创新的素材和信息资源的运用。生物教师都要不囿成见，认真挖掘和利用这一优势，努力进行创新教育。

一、营造创新氛围，培养创新意识

创新思维是学生在最佳心态得以发展时出现的。这就需要我们在课堂上营造宽松、民主、愉悦、新奇的气氛，为学生形成“最佳心态”创造条件。学生认为老师是最完美的，课本是绝对正确的。为使学生得以改变这种观念，培养其善于发现问题创造自我的能力，在课堂上有意警示学生：本次讲课会出现几个问题，请同学们随时指出或课后指出，指出者为良，纠正者为优，并记入平时成绩。此法使学生课堂听课的注意力集中了，并有兴趣、有激情、有信心、有胆量质疑，培养了学生的创新意识。如在学习条件反射时，用课件展示 “望梅止渴”属于第一信号系统，还是第二信号系统？我讲是第一信号系统。但有一位同学提出异议：“望梅止渴”来自一个故事：曹操带兵走到一个缺水的地方，士兵渴得很。曹操就骗他们说：前面有一片梅林，梅子又甜又酸，可以解渴。士兵听了，都流出口水，不再嚷渴。实际上，“望梅止渴”并没有看到梅子，只是听说梅子，我们不能望文生义，所以“望梅止渴”应该属于第二信号系统。

二、增大课外阅读量，为创新蓄势

利用计算机及图书增大学生课外阅读量，是实现创新“蓄势”的重要途径。有了丰富的材料，扩大了知识面，思维才能活跃起来，才会最大可能的产生创造性思维。没有渊博的知识，就等于思维处于贫瘠的土壤，创造思维的形成便成了空中楼阁。生物知识包罗万象，老师应格外重视创设博采知识的氛围。基于此，在教学中我帮助学生制作各种课件，可以撑起生物教学的一片蓝天，而信息技术可以让学生利用各种工具和信息资源来达到自己的学习目标。

三、创新教育方法，更新教育手段

现代教育手段在当今教育和未来教育中应发挥特殊作用。现代教学媒体在生物教学中所起的重要作用是传统教学媒体所无法比拟的。它能增大教学容量，开阔学生视野，诱发学生思维；它使生物课堂更精彩、更生动、更能为学生所接受。在今后的生物教学中，教师要引进先进的教学手段，并对网上资源进行开发、利用，重视网络对教学的影响。

四、创设教学情景，培养学生想象思维

想象思维是创造力的源动力。爱因斯坦说过这样的一句话：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世上一切，推动着进步，并且是知识的源泉。”人类一旦失去想象力，创造力便随之枯竭了。因此，在教学过程中，我特别注重这一点，经常根据不同的知识点灵活点拨、拓展，培养学生的想象思维。如学习珊瑚虫后，我就引导学生想象：“珊瑚虫死了会怎么样？”学生回答：“形成珊瑚。”也有的加深一点“形成珊瑚礁。”“再大呢？”“形成珊瑚岛。”“然后呢？”“风化形成肥沃的土壤”。用课件展示过程，达到图文并茂，情景相生的直观画面，给学生以感性认识，把学生带入制作的作品中，感受大自然的杰作。当然，青少年的想象力往往是面广而不深入，情节简单而不稳定，夸张性大而创造性不强。对此我们绝然不能泼冷水，而应多鼓励、多赞扬，引导他们想他人之未想，做他人之未做。

生物技术创新篇（10）

2紧密联系实际调整教学内容

教师选择教学内容时必须考虑人才培养目标、授课对象等因素，并以此对教学内容进行调整.新乡学院生物技术专业的学生学习免疫学的目的是打下一定的理论基础，为将来的生产实践服务，因此，虽然《动物免疫学》教材是“面向二十一世纪教材”，内容充实丰富，但是对照新乡学院生物技术专业的人才培养目标，教学内容仍需稍作调整，才能满足生物技术专业的教学需要.目前，笔者根据教学实际情况调整了部分教学内容，删除了与生物技术专业缺乏联系的免疫遗传和临床免疫学的部分内容(包括免疫球蛋白的基因及其多样性的遗传机制、T细胞受体的基因控制、移植免疫、感染免疫等)，增加了免疫学技术在现代生物学应用方面的内容，重点是免疫学相关技术的知识，如标记酶技术、金标试纸条技术、血清学技术等及这些技术在生产实际中的应用.另外，我系结合人才培养目标，注重培养服务于地方经济发展的地方性人才.例如，我校与本地的部级重点高新技术企业(华兰生物工程股份有限公司)签订了建立生产实习基地的协议，为培养学生的动手实践能力创造了有利的条件.课堂教学还增加了该公司的生物制品的生产工艺及其理论，以帮助学生更快地适应未来的工作岗位.

3增加知识交叉拓展知识结构

免疫学的发展过程就是探究动物机体免疫系统与自身、非自身抗原作斗争，清除抗原和维持自身稳定的过程[3]，因此，学习免疫学课程就必须增加病原学等学科的知识背景.在病原学知识方面，我们增加了与人们日常生活密切相关的病原方面的知识，例如，增加了乙型肝炎病毒、流感病毒、严重急性呼吸综合征病毒、艾滋病病毒、结核杆菌、幽门螺杆菌、布氏杆菌等病原的特点、疫苗制备及机体对病原的免疫识别、清除过程等方面的内容.增加其他学科知识的目的在于促进知识的交叉融合，拓展学生的知识结构，并使学生对免疫学知识了解得更加清晰.例如，增加艾滋病病毒方面的内容不仅可以使学生了解该病原，而且可以使学生了解到该病原的免疫学方面的知识，拓宽知识面.

4开展直观教学激发学生兴趣

机体免疫系统发挥作用的机制是非常复杂的，学生很难理解简单的文字描述，而采用多媒体教学可以使教学内容更加生动、直观、形象[4].因此,在讲解抽象的教学内容时，通过集视频、动画、声音、图片、文字于一体的免疫学多媒体课件的运用，能将抽象难懂、枯燥无味的内容变得生动、形象、易懂，使学生易于接受.现代教育技术手段的采用增强了教学内容的直观性，调动了学生的学习兴趣.

5创新教学模式鼓励学生参与

传统的教育模式强调的是教师的主导地位，学生只是一味地接受老师灌输的知识，这种教育模式容易导致思维空间狭窄，分析解决问题的能力差[5]，而采用参与式、探究式和启发式等教学模式就可以克服这些缺点.参与式教学强调学生参与到课堂讨论中，有利于调动学生在课堂上参与教学的积极性；探究式教学打破了原有的教学内容次序，使教学更富逻辑性；启发式教学注重激发学生的探究激情，引导学生探究和体验知识的产生过程，使教学任务由单纯讲授知识本身转向启发学生获得知识的方法和科学思维方法[6].笔者在教学中大量地运用这些教学模式，取得了很好的课堂效果.下面通过教学案例来说明启发式教学的实施过程.在课程的讲授过程中，提出生活或生产实际中与课程内容相关的问题，让学生带着问题听课，启发学生思考，鼓励学生回答这些问题，在课堂内开展针对性讨论，从而提高学生的参与度，不仅有利于学生理解、记忆和掌握教学内容，而且有利于学生分析、解决问题能力的提高.在讲授细胞毒型(Ⅱ型)变态反应时，提出以下问题：电视剧《蓝色生死恋》中恩熙得了白血病，在进行骨髓移植时，为什么要进行血型的配型？为什么给不同血型的患者输全血后会发生输血反应？为什么相同血型的患者输全血后也会发生输血反应？针对上述问题，学生各抒己见，并进行了讨论.通过这些教学模式的实践，学生不仅理解和掌握了所学知识，而且提高了参与课堂教学的积极性.