当前位置: 首页 精选范文 基因工程的核心工作范文

基因工程的核心工作精选(五篇)

发布时间:2023-09-27 10:22:28

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇基因工程的核心工作,期待它们能激发您的灵感。

基因工程的核心工作

篇1

关键词:农村合作金融;新农村建设;资金投入;机制创新

中图分类号:F832.35文献标识码:B文章编号:1006-1428(2007)01-0082-04

一、“公司+农户+金融”模式的形成背景

(一)城区“三农”发展状况

鹿城区作为温州的行政中心,按照市政府“东移、西扩、南联、北接”的城市发展战略,城市化建设加快,城市范围不断扩大,不少原来的农村或城乡结合部都被纳入市区范围,表1反映了近几年城区“三农”发展呈现的明显特征,即农业在国民经济总量中的占比极低,基本上保持在0.5%的水平;纯农业在农村经济中的占比极低,基本保持在1%的水平;农民的收入较低,城乡收入差距在逐年拉大。

表1鹿城“三农”发展状况表

(二)城区农村合作金融的支农困境

城市的扩张和城市中心的迁移使得原来郊区的城市化水平迅速提高,也使得与郊区乡镇有着紧密联系的农村合作金融机构被纳入了城市范围。现实的“三农”发展环境导致城区农村合作金融的支农功能得不到有效发挥。以鹿城农村合作银行为例,自1996年与农行脱钩以来,鹿城农村合作银行(前身为温州市郊农村信用社)尽管对自身市场定位的认识不断深化,为“三农”服务的方向进一步明确,服务水平也在不断提高,支农投入得到增加,但截至2005年末,各项贷款余额为318170万元,其中纯农业贷款余额为11772万元,占比仅为3.7%。

面对这种特定环境,除了采取农户联保贷款、小额信用贷款等方式满足农户的资金需要外,城区农村合作金融机构必须探索新的路径选择,才能实现服务“三农”的突破。

(三)温州农业龙头企业的发展状况

农业龙头企业在农业产业化经营中起着开拓市场、科技创新、带动农户、促进产业结构调整和区域经济发展的重要作用,其经济实力的强弱很大程度上影响农业产业化经营的发展速度、规模和效益。它的兴衰不仅影响企业自身,而且直接关系到农业增效、农民增收。

我们在列入温州市“百龙工程”的农业龙头企业中抽取了30个样本进行调查,从调查情况可以看出:(1)农业龙头企业的融资规模持续扩张,无论融资额度还是融资面均呈扩大趋势;(2)融资需求相对集中于开办初期和已具有较大规模的企业,30个样本中,创办2年内的7家企业均发生过融资行为,创办期5年以上、年产值超2000万元的11家企业也不同程度地发生过融资行为,融资额占全部融资总额的58%;(3)农业龙头企业的融资以自有资金为主,其资金构成中,自有资金约占50%,银行借贷约占40%,民间借贷约占10%,融资存在一定的困难。由于主要依靠自身积累,发展比较缓慢。

表2农业龙头企业融资状况抽样调查表单位:个

通过调查还发现,农业龙头企业的融资困难并不是有效需求不足造成的,而是因为资金有效供给不足,银行和信用社作为正规金融仍然是农业企业的融资首选,从融资意向的调查情况看,农业龙头企业有90%倾向于银行、信用社贷款,比实际高出13个百分点,愿意通过民间融资的企业只占10%,低于实际23个百分点,此外有80%的企业希望得到财政补助。可见,高利率的民间融资只是一种无奈的选择。另外从融资保证方式上看,依次为信用评估、担保、产权抵押、土地使用权抵押、家庭财产连带抵押,信用担保融资是目前农业龙头企业最希望得到的担保方式。

造成农村金融有效供给不足、农业龙头企业融资难的主要原因如下:

1.农业是国民经济中的弱质产业,投资周期长,受自然环境影响大,投资风险较大。

2.农业龙头企业、专业合作社及种养大户所拥有的资产量小、值低且地处农村变现难,有的还权属不清、证照不全,在现行制度下缺乏银行可接受的抵押物,同时由于信用体系不健全,银行出于资金安全的考虑,一般不愿提供贷款。

3.对农业贷款要实行优惠政策,利率很低。从鹿城农村合作银行发放的纯农业贷款看,平均月利率约为4.65‰,贷款年息率比全市平均利率约低5个百分点,因此商业银行从自身效益出发一般不愿提供贷款。

4.农村合作金融机构作为农村金融的主力军,天然担负着支持“三农”的责任,但它仍然是自担风险、自负盈亏的金融企业,政府对农村合作金融“三农”贷款的扶持极少,贷款风险仍要由农村合作金融机构自己来化解。在收益低、风险大的条件下,农村合作金融机构不得不慎贷。

5.个别优质农业龙头企业的融资需求规模较大,当地农村合作金融机构受资本约束难以承担,当地商业银行的分支机构又因贷款权限不够,报批程序繁琐而难以满足。

二、“公司+农户+金融”支农模式的运作机制

为有效解决农业龙头企业的融资难题,鹿城农村合作银行与温州市农信担保公司建立了战略合作关系。温州市农信担保公司由市供销社、市农业局、市菜篮子开发公司共同出资组建,专门为市级示范性农业龙头企业、专业合作社和种养大户提供贷款担保服务。由于市农信担保公司是在市政府支持下创建的,且能够按照《公司法》和《担保法》的要求规范运作,所以同担保公司合作能在相当程度上降低农村合作银行单独贷款的风险。这就为建立“公司+农户+金融”的支农机制创造了可能。

鹿城农村合作银行与市农信担保公司通过协商结成了比较稳固的贷款担保业务关系,形成了以稳健为原则的运作机制。

一是把好贷前调查关。对企业提出的贷款申请,由农信担保公司进行初审,然后由合作银行、担保公司和农业局三方联合对企业进行实地调查,了解生产经营情况、资产负债情况、财务状况和信用程度等;再通过人民银行的信贷登记咨询系统,比较全面地掌握基本情况,经综合审定后确定贷款规模和期限。

二是建立风险防范机制。目前还只对农业龙头企业的流动资金短缺提供贷款;为防止恶意转移资产,使债权落空,要求企业法人以自然人身份作为第二担保人,一旦出险将追溯其个人家庭财产;建立风险基金,实行分级代偿,出现风险首先以风险基金偿还贷款,不足部分由合作银行、担保公司分级代偿,合作银行承担12%,免交利息,担保公司承担88%。

三、对“公司+农户+金融"支农模式的效果评析

“公司+农户+金融”的支农模式为建立扶持农业的长效机制作了有益的探索,促进了农业产业化和效益农业的发展,带动了农民就业增收,同时也实现了银企“双赢”。

1.促进了农业龙头企业规模扩大,效益提升。新的支农模式使农业龙头企业及时获得资金,有效缓解了资金紧缺、贷款难的问题,从而带动企业迅速发展。有5家企业在三年内通过鹿城农村合作银行的支持评上省级农业龙头企业,生产设备、基地、产品的科技含量得到明显提高。

2.通过对农业龙头企业的支持,带动了农户生产,促进了当地农业产业链的形成和发展。如瓯海五凤淀粉厂地处本市西部贫困山区和革命老区,创办已有二十年,其原料来自当地的农家粮食品种――地瓜,带动农户多,市场前景好,近几年来年本行向其累放贷款1320万元,扩大生产规模,产品在温州市区的市场占有率已达90%以上,还远销德国、西班牙、捷克等国外市场,2005年销售收入达7759万元,为贷款支持前的5倍多,创利441万元;该厂在瓯海西部山区建立了38000亩淀粉原料基地,与1200户种植户签订了保护价收购订单,并在四川丰都建立了红薯基地,带动当地5000户种植户增收,获得良好的社会效益。

3.为建立扶持农业的长效机制作了有益的探索。“公司+农户+金融”的支农模式区别于政府安排的无偿性农业扶持资金,而是按照市场化、商业化方式运作,实行规范化操作和风险控制,其效果远比单一的资金补助强。它可以使支农资金永续滚动使用,发挥长期效应,又能引导企业和农民增强市场意识和信用意识。同时还可按照“扶优限劣”的原则,通过信贷杠杆适时调整资金投向,向强势农业龙头企业倾斜,使资金投入符合政府产业政策的企业,促进农业生产经营集约化程度的提高。

4.形成了城区农村合作金融服务“三农”的新路径。“公司+农户+金融”的支农模式使鹿城农村合作银行获得了有效体现支农宗旨的资金运用途径,为城区农村合作金融提高对新农村建设的贡献度进行了成功的探索和实践。由于操作规范、管理严格、运作得当,目前为止到期的102笔担保贷款均已顺利收回贷款本息,实现了银企“双赢”,取得了良好的社会效益和经济效益。同时由于鹿城农村合作银行的资金来源主要是当地居民的储蓄和中小企业存款,通过农业龙头企业贷款形成了资金从城市向农村的流动,较好地体现了“工业反哺农业、城市支持农村”的方针,有利于城乡和谐发展。

四、“公司+农户+金融"模式与其他支农模式的比较

(一)与“公司+农户”模式的比较

“公司+农户”是目前农业产业化经营中比较普遍采用的组织形式,通过组建龙头企业可有效地将分散的农户组织起来,解决小农户与大市场之间的矛盾。但这种模式在实践中也存在不足之处,由于目前农业龙头企业绝大多数还属于中小企业,真正的“大龙”、“强龙”不多,规模较小、实力较弱,抗市场风险能力不强,但从其与农户的利益关系看,龙头企业仍处于强势地位,加之信用体系不健全,缺乏法律上的有效监督,因此极易出现订单难兑现、农户利益得不到保障、甚至将风险转嫁给农户的现象,很少真正实现“利益共享、风险共担”的紧密型合作。与此同时,一些农户不守信用,私自毁约损害公司利益也时有发生。

而“公司+农户+金融”模式则将担保公司和银行引入农业产业化经营链条,一方面可以在龙头企业遭遇市场风险时,保持资金链的延续,保证龙头企业的生存,并通过订单的兑现间接地保护了农民的利益;另一方面,在农户失信时,也对龙头企业起到了保护作用。因此,“公司+农户+金融”模式通过对农业龙头企业的金融支持,更有利于农业龙头企业的生存与发展,推动农业产业化经营。

(二)与“四位一体”模式的比较

“四位一体”模式最早由北大林毅夫教授、亚洲开发银行汤敏博士提出,试图通过“龙头企业+银行+担保公司+农户”的金融创新解决农村资金问题,延长农业产业链。具体思路是:由龙头企业联合起来成立具有独立法人资格的商业性担保公司;银行根据龙头企业建立高产、高效、优质农产品原料基地的需要,将贷款发放给相关农户;然后由龙头企业用收购农产品的价款归还银行贷款;担保公司对银行向农户贷款的安全提供担保。目前云南省临沧地区正在进行“四位一体”模式试点。

该模式和“公司+农户+金融”模式的构成要素一致,其不同点在于:一是担保公司的组建上不同,前者由龙头企业组建,后者由政府部门组织;二是支持对象不同,前者面对农户,主要解决广大农户的融资困难,后者面向龙头企业,解决企业的资金问题。

“四位一体”模式的运作中会存在以下问题:一是没有充分考虑该模式中最关键环节――龙头企业的市场风险,“四位一体”模式的前提之一是龙头企业能够规避市场风险,这在供求关系正常的情况下是可以做到的,但农产品需求弹性较大,供求关系稍微变化就可能导致价格大幅波动,而遇到市场风险时,如果龙头公司自身都面临困境,则由其出资组建的担保公司就更难以为继,所以要使这个模式持续正常运作就必须考虑另外建立风险基金来对冲龙头企业可能遇到的风险。二是农户对融资成本的承受能力,从农民的意愿来看,一般对利率3%―4%的政策性贷款非常欢迎,对5%―7%的利率水平能够承受,而正规金融的贷款利率一般在6%左右,再加上贷款利息一半的担保费,高达9%的融资成本是农户不愿承受的,而农业龙头企业对资金的渴求则远远超过农户个体。三是贷款银行的管理成本,尽管有龙头企业提供担保,但作为贷款人仍必须掌握农户的家庭财产等有关信息,农户贷款额小量大面广,信息收集和贷款管理的成本仍然会很高,且当担保公司出险时,银行的风险也会相应加大;同时目前大多数龙头企业与农户之间还是松散型的联合,龙头企业本身的担保意愿并不强烈:另外实践已经证明,对农户的金融支持采取小额信用贷款或农户联保贷款的方式都能取得比较好的效果,因此,从成本上考虑,银行的积极性并不高。

而“公司+金融+农户”模式则较好地解决了上述问题。它首先关注的是龙头企业这个根本,遵循企业受益然后惠及农户的基本思路,其一是满足了农业龙头企业发展壮大对资金的要求,使其资金链得到保障;其二是简化了银行的管理,作为贷款人只要加强对龙头企业的风险管理,而农户与龙头企业之间的信用关系则由龙头企业自主管理、自担风险;其三是风险共担机制更加简明有效,“四位一体”模式需要另外再建立政府牵头的风险基金或政策性担保,以防止市场风险集中时造成运行流程被打破,“公司+金融+农户”模式则直接由政府农口部门牵头组织担保公司,弱化了银行的风险。因此,笔者认为,“公司+金融+农户”模式在支持“三农”中具有更高的效率。

五、总结

鹿城农村合作银行在提高支持新农村建设贡献度上进行了新的探索,形成了具有自身特色的支农模式,推动了当地农村经济发展和农民增收,体现了中央关于新农村建设中“生产发展、、生活宽裕”的基本特征。

1.要跳出支农的传统思维。城区经济的纯农业占比极低,如果局限于传统农业,或局限于传统的服务区域范围,则只能开展小额信用贷款或联保贷款等业务,势必使城区农村合作金融的支农功能越来越萎缩,因此,突破传统支农思路至关重要。鹿城农村合作银行跳出了鹿城辖区,支持全市农业龙头企业,从而扩大了视野,突破了局限于当地的传统支农思维,拓宽了城区农村合作金融的支农范畴。

2.要从创新担保机制入手。扶持“三农”的资金投入,无论从农村中小企业还是农民的角度看,抵押担保是一个普遍性难题。因此如何降低或转移风险,从而符合农村合作金融对风险管理的要求,是农村金融投入的焦点,这使得担保机制的创新成为农村金融供给的关键性问题。对此,鹿城农村合作银行选择与市农信担保公司合作,实现了对担保机制的创新,能够有效地分散或转移风险,并具有以下特点:一是合作者为政府下属部门或有政府部门参与,信用度较高,并且对借款人具有一定的管理职能,能够比较准确及时地掌握借款人的经营状况,为农村合作金融机构提供可靠的信息;二是形成了多重风险防范机制,防止风险聚集在农村合作金融机构。

3.要形成支农的放大效应。城区农村合作金融机构如果只将支农效用局限于支持对象本身,其支农功能仍然会受到很大限制。因此,必须寻求农村产业链中的关键点作为支持对象,通过其双向互动和连锁效应,使支农效用得到放大,从而使城区农村合作金融的支农功能得到更有效的发挥。如农业龙头企业的发展可以带动大量农户,使鹿城农村合作银行的支农资金起到了以点带面的效果。

参考文献:

[1]唐双宁.银行业机构支持社会主义新农村建设大有作为.金融时报,2006.04.29

[2]中国人民银行上饶市中心支行课题组.我国农村融资现实审视与制度重构[J].金融研究,2006;1

[3]林毅夫.推广龙头企业担保公司增加农民收入.毅夫博客(blog.省略/m/linyifu)

[4]刘巍,李振华.新农村建设样本:“四位一体”模式的临沧实践.21世纪经济报道第452期,2006年4月10日

篇2

关键词:基因工程;教学改革;探索

中图分类号:G42 文献标识码:A

文章编号:1009-0118(2012)04-0108-02

21世纪是生命科学的世纪,分子生物学作为最前沿的生命科学,主要从分子水平研究生命活动的现象与本质,如DNA的复制、基因的表达与调控、遗传与变异等。随着分子生物学研究的深入与发展,除了在分子水平上了解生命的特征外,在分子水平进行更有效的生物学研究以及在分子水平进行物种改造是生物学界共同关心并十分重视的问题,在这种情况下,基因工程应运而生。基因工程是生命科学的前沿,它的发展带动了以其为核心的生物技术体系的发展[1],并且已成为当今生命科学研究领域中最具生命力最引人注目的前沿学科之一[2]。基因工程技术作为生物学的前沿技术,在社会生产生活中发挥着越来越重要的作用,随之而来的是此方面人才的短缺,迫切需要在相关高校加大生物技术人才尤其是基因工程技术人才的培养力度。作者所在学院(浙江海洋学院海洋科学学院)于2007年新增了生物技术专业,希望能为国家培养这方面的人才。基因工程技术的发展日新月异,基因工程课程内容繁杂、抽象,如何能在有限的课时里让学生既能学习到基因工程必备的理论知识和技术手段,又能把基因工程技术最新的研究成果给学生加以介绍成为当前基因工程教学亟待解决的问题。在当前教育体制下,深化教学内容、改变教学方法以提高教学效率成为解决此问题的唯一途径。鉴于此,我们参考其他高校的经验,同时结合本校教学实际对基因工程教学内容、手段、方法及考核方式进行了探索式改革,希望能在有限的课时里让学生对基因工程技术有一个全面的认识和深入的理解,为以后的深造打下良好的基础。

一、教学内容改革

(一)精选教学内容

基因工程课程为我校生物技术专业的核心课程,所选的教材是孙明主编的《基因工程》。基因工程课程和分子生物学、细胞生物学、基因操作原理等课程内容存在一定重复。例如PCR技术、基因表达调控在分子生物学中作为重点内容讲授,那么在基因工程中就不必占用较多的课堂时间来讲解,可以通过提问的方式让同学们进行回顾即可。

(二)调整教材体系

《基因工程》教材众多,内容丰富多彩,各有侧重。在选择教材时,我们结合本校学生为地方院校的本科生,专业基础相对薄弱等特点,教材选择力争全面、完善、浅显易懂,即能够把基因工程技术的精髓传授给学生又不至于给学生带来很大的学习压力,因此选择以孙明主编的《基因工程》(科学出版社,2002版)为主,同时为使学生在较短的时间内掌握相关知识,教学内容经过优化设计,使之更具条理性。我们力争将基因工程课程抽象的理论用简明扼要的语言加以精炼,同时尽可能的为学生提供进入实验室的条件,使他们能在实验室中对基因工程技术有一个直观的认识。

(三)紧跟学科发展前沿,更新教学内容

基因工程技术的发展日新月异,不断有新技术出现,教材内容的更新远远跟不上技术的更新。为了使学生能够全方位的了解基因工程领域的最新技术,我们不能仅仅局限于教材内容,而是在教材教学的同时将最前沿的基因工程技术穿来,开阔学生视野,扩大其知识面,塑造他们的批判精神的创新能力。

二、教学手段改革

基因工程是一门基础性很强的学科,课程内容信息量大、更新速度快、抽象复杂,要求教师在教学过程中必须具有前瞻性和开创精神,努力使教学跟上学科的发展进程,向学生传授教材以外的新知识、新技术、新方法,培养学生的独立思考和勇于探索精神,为学生继续深造打下良好的基础。传统的教学手段,照本宣科,只能使学生得到一些感性认识,无法得到直接的体验,不能激发学习兴趣,加以内容晦涩难懂,久之学生就容易对本课程产生厌倦心理,学生学着很累,老师教起来更累。这就需要教师在基因工程教学过程中勇于开拓创新,不拘泥于传统的教学手段,善于采用新型的教学方式,以激发学生的学习兴趣、较好地掌握整个知识体系为最终目的。

传统板书教学延续至今,有其突出的优点,比如板书在黑板上保留时间较长,便于学生总结归纳、复习巩固,板书书写灵活互动,有利于捕捉课堂闪现的灵感等等。但是传统板书在形式上比较单一,不能声情并茂。另外,板书教学教师占主导地位,学生只是被动的“填鸭式”接受,兴趣索然。另外,基因工程课程本身有许多传统的板书无法进行描述的实验内容等,这就使得传统的板书教学无法单独适用在本课程教学过程中。

为了激发学生的学习兴趣,近几年,某些有条件的高校开设了基因工程的双语课程,不仅很好的调动了学生的学习积极性,同时使学生在本科阶段就能够掌握专业外语,非常有利于学生以后在第一时间快速阅读外文文献,以便迅速掌握和了解基因工程的发展动态[3]。我们借鉴这种教学模式,努力在基因工程课程教学中尝试双语教学,很好的锻炼了学生的专业英语听说能力。

多媒体教学是弥补传统板书教学呆板、灵活性差的利器。运用形象、直观的多媒体技术可以创设出一个生动有趣的教学情境,以其独特的形、声、景扣动学生的心弦,化无声为有声,化静为动,使学生进入一种喜闻乐见的、生动活泼的学习氛围,从而使学生产生极大的学习兴趣。此外,多媒体教学还具(下转第110页)(上接第108页)有增加教学容量,提高教学效率、提高教学质量、培养学生抽象思维能力等优点。多媒体教学是对传统教学方式的一种颠覆,其本身也不可避免的存在一些缺点,比如容易产生华而不实,不能紧扣教学内容,过于轻视学生的主体和教师的主导作用等。我们在基因工程教学过程中,将传统的板书教学和多媒体教学有机结合,相互穿插,有效的激发学生的学习动力,同时又将学生的主要精力放在课程内容的学习上,取得了良好的教学效果。

三、教学方法改革

“填鸭式”教学方式沿用至今,已远远不能适应当前学生的思维特点。必须真正转变以课堂、教材为中心的传统模式,采用新型的任务驱动、项目导向等有利于提高学生创新能力、表达能力与批判精神的教学模式。此外,基因工程课程属学科发展快,内容丰富、抽象,学生难以理解,要想使其全面掌握相关的专业基础知识,改革教学方法是非常必要的,在教学过程中综合运用多种教学方法,是教育教学改革的重要内容。

(一)启发式教学

单纯的老师在台上讲,学生在下面听,加之基因工程内容难以理解,很容易使学生产生厌倦心理。我们借鉴前人经验,在课堂教学中穿插启发性的问题。从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为核心,调动学生的学习主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习。

(二)研讨式教学

基因工程技术发展迅速,在其发展过程中出现了一些伦理问题,比如克隆动物、转基因动物等的出现。我们在基因工程教学过程中将这些与本课程相关的热点问题引入课堂,引导学生思考并进行分组讨论,提出自己的见解,对某些不一致的观点进行辩论。通过这种方式,激发了学生的科学思维和批判意识,同时培养学生的团队工作能力、团队合作精神以及表达能力与应变能力。

(三)开放阅读式教学

结合基因工程课程更新速度快的特点,引导学生通过网上浏览、图书馆借阅等方式了解本课程最新研究动态,不但激发他们的学习兴趣,同时培养他们查阅资料的能力,为将来的深造和工作打下良好的基础。

四、改革考核方式

为了引导学生树立正确的学习态度,建立良好的学习习惯,在《基因工程》课程考核中,我们采用了平时成绩和卷面成绩相结合的方式,平时作业、考勤、发言等成绩占40%,期末卷面成绩占60%,充分调动了学生的学习积极性。这种多元考核法注重过程型学习能力的培养,克服了学生突击复习应对考试带来的弊端,真实客观地反映出学生的学习效果,使考核方法具有科学性、合理性。

期末考试也不仅仅拘泥于传统形式,而是采用标准化统一考试和论文法相结合的方式。标准化统一考试采用闭卷形式,课程小组统一流水阅卷。题型主要包括名词解释、填空题、选择题、判断题、计算题、简答题、论述题、综合分析题等,主、客观题各占一定比例。一般客观题所占比例较大。论文法则是以闭卷形式出2—5道论文题,学生可以提前准备一些材料,写在一张白纸上,不能将相关书籍及资料带入考场,要求在两个小时内做出论文。

总之,为了使学生全面掌握基因工程课程相关理论和技术,了解最新的研究动态,我们在教学内容、方法及考核方式等进行了全面的改革和深入探索,力图培养学生的批判意识、科研思维及创新能力,为将来的读研及走上工作岗位打下良好的基础。“路漫漫兮修远,吾将上下而求索。”基因工程教学的成功非一朝一夕能够造就,我们将不断探索,力争完善。

参考文献:

\[1\]杨宜,赵睿.加强实验室建设培养应用性金融人才\[J\].北京联合大学学报,自然科学版,2005,(12):88-91.

篇3

关键词:分子生物学与基因工程;模块化;就业竞争能力

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)31-0271-02

分子生物学与基因工程实验技术发展非常迅速,作为一门通用的工具已经渗透到生命科学各个研究领域,该门课程一直是生命科学相关院校的核心实验课程。但不同院校设置的分子生物学与基因工程实验课程基本上存在以下问题:(1)把分子生物学实验和基因工程实验分开,内容体系不连贯;某些实验设计重复,浪费资源。(2)实验内容的设置常常是按照教学大纲的要求机械设定的,忽略实验内容之间的有机结合性和连贯性,存在实验内容之间相对孤立、缺乏内在联系的缺陷。(3)实验大多数为验证性实验,对学生的培养目标不够明确。因此,本文提出基于学生就业竞争能力培养为目标,根据师范院校实际情况,通过调查研究对分子生物学与基因工程实验课程内容进行模块化设计,拟解决上述问题,并大大提高学生的竞争就业能力,同时对其他院校的课程设置也可以提供一定的借鉴。

一、明确培养目标――对分子生物学与基因工程实验进行模块化设计

普通高等师范院校一般开设生物科学师范专业和生物技术非师专业,分子生物学与基因工程实验课程是这两个专业的必修课,考研和就业是这两个专业大部分学生毕业面临的问题。为了满足不同专业学生考研和就业的需要,通过调研,我们明确了分子生物学与基因工程实验课程培养目标:(1)满足学生考研深造的需要。(2)满足学生到中学进行生物学教学的需要。(3)满足学生到生物医药公司工作的需要。因此,我们把分子生物学与基因工程实验设计为三大模块(共计75学时):①基础性实验模块,共计23学时。包括大肠杆菌质粒DNA的提取(4学时)、植物基因组DNA的提取(3学时)、动物组织总DNA的提取(3学时)、琼脂糖凝胶电泳检测DNA(3学时)、核酸的浓度及纯度测定(2学时)、大肠杆菌感受态细胞的制备(2学时)、目的基因的PCR扩增(6学时)。②综合性实验模块,共计35学时。包括:载体构建(10学时)、农杆菌介导的烟草遗传转化(15学时)、转基因植物的分子检测(10学时)。③开放性实验模块,共计17学时。包括植物总RNA的提取及检测(6学时)、RT-PCR(时)、分子生物学常用软件介绍(2学时)。其中,基础性实验模块部分随理论课按周次完成;综合性实验和开放性实验模块在理论课结束后统一安排时间开设。

二、分子生物学与基因工程实验模块内容的课堂教学实践及体会

生物科学(师范)和生物技术(非师范)两个专业的学生通过学习《分子生物学与基因工程模块实验》,基本具备了以下能力:(1)通过基础性实验模块的学习,学生掌握了分子生物学和基因工程实验的基本理论和操作技术,完全可以胜任中学关于分子生物学和基因工程实验的教学任务。(2)通过综合性实验模块的学习,不同专业学生具备了对实验进行综合设计和整体把握的能力,这些能力使他们在考研复习和考研复试实验操作技能方面具备很大的优势。(3)通过开放性实验模块的学习,使学生形成完整的科研思路,具备了自主思考、自主设计等实验能力;培养了学生科研创新能力,为他们今后的研究生学习和生物公司的面试奠定了基础。总之,通过对分子生物学和基因工程实验进行模块化设计,基本能够达到以下三个目标:①满足学生考研深造的需要。②满足学生到中学进行生物学教学的需要。③满足学生到生物医药公司工作的需要。

三、关于分子生物学与基因工程实验课程模块化设计的一些建议

1.分子生物学与基因工程实验基本上都是耗时比较长的大实验,传统实验教学安排都是按照教学大纲随理论课后开设,一般实验时间为4学时,这样安排导致某些综合性实验无法完成,影响实验结果的观察和记录,因此建议耗时较短的基础性模块实验可以随理论课开设,一周一个实验内容;耗时较长的综合性和开放性模块实验可以在一学期课程结束后统一安排1~2周时间完成,这样可以保证实验效果,提高学生综合能力。

2.建议学校加大对分子生物学与基因工程实验室的经费投入和建设,保证仪器的先进性和数量,开阔学生的眼界;授课讲师也应结合自己的科研课题,保证实验内容合理,实验成功率较高,实验结果比较稳定,学生每次实验都能观察到实验结果,增加学生的学习兴趣。

3.构建科学的实验课程考核和评价体制。传统实验教学评分体系以实验报告加平时表现为主。实验报告占用了学生大量的时间,并且在内容上有明显雷同的嫌疑,并不能够真实反映学生的实验能力。这样容易造成学生的学习压力,降低了学生对实验教学的认可程度。因此建议基础性模块实验可以按照传统实验报告形式考核;综合性和开放性模块实验可以按照4~5人为小组,以实验设计、实验实施、实验问题思考和解决方案,实验操作技能考核等综合过程材料作为考核依据,主要目的在于锻炼学生的科研和创新能力。

四、结语

通过对分子生物学与基因工程实验课程内容进行模块化设计和实施,不同专业学生在考研和就业方面取得了不错的成绩,学生的就业竞争能力得到了很大提高。关于分子生物学与基因工程实验课程的改革是一项长期系统工程,需要学校和授课教师根据本校实际条件不断努力,才能培养出适应社会发展的高素质复合型人才。

参考文献:

[1]周晓馥,勾畅,未晓巍,等.教学科研一体化在分子生物学实验教学中的研究与探索[J].安徽农业科学,2013,41(4):1852-1853.

[2]胡尚连,孙霞,郑桂灵.分子生物学与基因工程实验教学模式探索[J].实验科学与技术,2008,6(5):94-96.

[3]刘新琼,王春台,张向明.分子生物学与基因工程实验模块化教学新模式[J].实验科学与技术,2011,9(5):144-146.

篇4

[关键词]基因工程;研究现状;应用领域;影响

基因工程是利用重组技术,在体外对目的基因进行构建,再导入细胞内,使重组细胞在细胞内表达,产生人类需要的基因产物,或者改造、创造新特性的产品。基因工程是在生物化学、分子生物学和分子遗传学等学科的研究成果基础上逐步发展起来的。基因工程问世以来,发展非常的迅速,还发展了一系列的基因工程技术操作,如:DNA重组技术、PCR技术等。科学工作者十分的重视基础研究,包括构建一系列的克隆载体和相应的表达系统,构建不同物种的基因文库和cDNA文库,开发新的工具酶等,各个方面都取得了丰硕的研究成果,使基因工程技术不断的趋向成熟。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域产业成为21世纪的主导产业之一[1]。基因工程研究及应用涉及医学、农业工业等许多领域。基因工程技术的发展带来两个领域的革命性变化,分别是医学和农业这两个领域。

一、基因工程技术在医学领域的研究及应用

1.基因治疗

基因治疗是指通过操作遗产物质来干预疾病的发生、发展和进程,包括替代或纠正人自身基因结构或功能上的错乱,杀灭病变的细胞或增强机体清除病变细胞的能力等,从而达到致病的目的[2]。基因治疗是随着基因重组技术的成熟而发展起来的,现今是生物医学发展的里程碑之一。

1990年美国NIH的French Anderson 博士开始世界第一个基因治疗临床试验,用ADA(腺苷酸脱氨酶)基因治疗以为ADA基因缺陷导致严重免疫缺损的四岁女孩,并获得了初步成功[3],目前该女孩跟常人一样正常生活,这成功范例促使世界各国都掀起了基因治疗的热潮。2004年1月深圳赛百诺基因技术有限公司将世界上第一个基因治疗产品重组人p53抗癌注射液正式推向市场,这是全球基因治疗产业发展的里程碑。[4]目前利用基因对恶性肿瘤,糖尿病、心脑血管病和艾滋病等疾病进行治疗已取得重大进展。

RNA干扰技术在基因治疗具有很大作用。RNA干扰技术是利用人工方法向宿主中引入沉默诱导因子,达到降解靶基因转录的目的[5]。目前,利用RNA干扰技术针对肿瘤治疗的药物已经产生,临床上的研究也在不断的进行。现在RNA干扰技术很成熟的应用于研究特定基因领域,这项技术在医学、药学等领域有着重要的作用。另外锌指核酸酶技术也已在人类基因治疗中得到应用,锌指核酸酶技术是一种心性的基因高效靶向修饰和调控技术。锌指核酸酶技术在构建各种人类疾病动物模型、 研究人类疾病发病机理和治疗人类遗传疾病方面将体现出极大的应用价值[6]。

2.基因工程制药

近些年来,基因技术的发展为医药工业发展开辟广阔的前景,以DNA重组技术为基础的基因工程技术改造和替代传统医药工业技术已成为重要的发展方向[7]。通过DNA重组生产以前因源材料或制造技术等问题不能生产的药物,如:疫苗、抗体等。

基因工程疫苗 使用DNA重组技术克隆并表达保护性抗原基因,利用表达的病原的保护性抗原制成疫苗。包括:基因工程亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗和蛋白质工程疫苗。目前,乙型肝炎病毒、麻疹、狂犬病病毒、霍乱和大肠杆菌等疫苗研究已经有很大的进步[7]。

基因工程抗体 DNA重组技术与抗体基因结构功能的研究相结合,根据人们的意图在基因水平上对抗体分子进行分割、拼接及修饰,或者人工合成导入受体表达产生新型基因工程抗体,应用于诊断和治疗性抗体。基因工程抗体改造有:鼠单克隆抗体的人源化、制备双特异性抗体、制备完全人源性抗体、表达单链抗体和制备抗体融合蛋白[8]。目前构建成功的用于抗肿瘤的有ScFv(CD3)-64、抗上皮,17-1A的ScFv、抗地高辛ScFv(Dig)-ScFv(erbB-2),Fab(HSV-2)-SpA抗体融合蛋白和T细胞激活抗体OKT3相结合,构成双特异性复合抗体可有效降低HSV-2病毒的产。在转基因烟草中表达了乙肝表面抗原,可在小鼠体内引起免疫反应。另外,具有抗凝血、抗血小板功能的基因工程抗体药物在心脑血管疾病的治疗中起着重要的作用[9]。

二、基因工程技术在农业领域的研究及应用

农业和人们的日常生活关系非常的密切,农业的发展促进人类社会的发展。许多科学工作者从事农业方面的研究。

利用基因工程技术,通过对植物基因进行改造,修饰加工,增强了植物对细菌、真菌病的抗性。生物防治虫害是一项重要的工作。在防虫害方面,科学研究已经有的一些成果。研究发现,苏云杆菌中的毒蛋白(结晶蛋白)对害虫有毒害作用,可以利用这些杆菌来控制害虫。可以通过克隆这些蛋白的基因,将这些基因导入植物细胞中,是基因在植物中表达,从而获得抗虫的转基因植物。目前,苏云孢杆菌基因已被转入烟草、番茄、马铃薯、玉米和棉花等多种植物。通过科学家的研究,利用转基因技术已经成功的生产抗冻、抗旱、抗除草剂等植物。

随着人类社会的进步,科技的发展,人类向大自然排放了越来越多的有害和难降解物质。这些物质严重破坏了环境和危害人的健康。利用基因工程技术提高微生物净化环境是现代生物技术用于环境治理的一项关键技术。基因工程给农业发展带来的巨大的经济效益。转基因技术提高作物产量、改善作物品质、增强抗逆性、抗病性的能力。

农田长期的使用过量的农药,已经严重的破坏了生态环境的平衡,破坏了土壤水质,农药残留有毒物质于植物中,给人类带来潜在的危害。消除农药化肥的危害,保护环境是当今重要及迫切解决的问题。

微生物在物质循环中起着很重要的作用。科学家利用基因工程技术对微生物进行改造,构建高效的基因工程菌可以显著提高农药降解效率。目前,已经开发出净化农药(如DDT)、降解水中染料以及环境中有机现已开发出有机氯苯类和氯酚类、 多氯联苯的基因工程菌。Home等人通过研究大肠杆菌重组的DH10B表达产物O pd A和OPH(有机磷水解酶 )对几种农药的酶解动力学比较,发现O pd A能作用更多底物的类似物,降解范围更广[10]。利用基因工程技术制作微生物农药,减少化学农药的使用,减少环境的污染。

三、基因工程技术给人类带来的影响

基因工程是一把“双刃剑”,给人类带来利益的同时,我们也不能忽视它潜在的危害。基因工程技术的发展,给科学家研究带来新的方向,新的研究水平。从细胞、分子水平到基因水平。人类对生命的研究更加的详细,了解更加的深入。

基因工程技术的发展对医学和农业两个领域带来很大的影响。基因工程技术促进了医学科学研究的发展。基因工程技术给科学对肿瘤、病毒、等难解决的人类疾病的研究带来新的手段与方法,同时在人类疾病的研究,诊断、治疗等方面有革命性推动作用。一、解决了常规方法不能生产或生产成本昂贵药品的生产技术问题,开发了一大批特效药物,如胰岛素、干扰素等等,这些药品可以分别用以防治诸如肿瘤、心脑肺血管、遗传性等严重威胁人类健康的疑难病症,而且在避免毒副作用方面明显优于传统药品;二、是研制出了一些灵敏度高、性能专一、实用性强的临床诊断新设备,如体外诊断试剂、免疫诊断试剂盒等,并找到了某些疑难病症的发病原理和医治的崭新方法;农业领域里利用生物工程技术,科学家研制了许多抗病虫害、抗逆性等优良性状的生物,提高作物的产量,解决的世界人口粮食短缺的问题。

基因工程技术给人类带来利益的同时,也给人类带来的一定的隐患。转基因食品安全性的问题是人们一直非常关注个问题。转基因食品目前虽然没有发现对人类有什么危害,但是原有基因进行部分修饰后,也有可能存在着隐患,转基因食品如果有过敏性,则转基因食品就会有安全性问题。利用基因工程改造生物有可能打乱自然界的生态环境的平衡,破坏生态环境。转基因技术还有可能会导致基因污染,有可能危害原植物的遗传。基因工程技术同时带来伦理道德的影响,克隆技术如果应用到人身,打破以往生育模式,则存在人类伦理道德的问题。

四、结语

转基因技术生产的食品是否对人来带来影响,这需要实验和时间来验证。我们要以一个平衡心来对待转基因食品。在发展转基因技术的同时不能忽视其技术可能给人类带来的危害。我们要利用好转基因技术。基因工程技术给人类带来的很大的革命性作用,但是我们要理性的的看待,并不断的探索,寻找新的技术,方法,给人类带来更大的进步,促进社会的发展。

[参考文献]

[1]王娇.基因工程技术的现状和前景发展.河南化工 2010-04.

[2]邓鸿新,田聆,魏于全.基因治疗的发展现状、问题和展望.生命科学.(2005)03-0196-04.

[3]W F Anderson,R M Blaese ,K Culver,et al.The ADA human gene therapy clinical protocol:points to consider response with clinical protocol.Human Gene Therapy , 1990,1:331-362.

[4]S Pearson,H Jia,K Kandachi.China approves first gene therapy.Nature Biotechnology,2004,22(1):3-4.

[5]董丽,郭惠珊.RNA沉默―植物基因组免疫的安全防线.生物工程学报.2012,28(5):521-530.

[6]李战伟,王令,任刚,王昕,张智英.锌指核酸酶技术在基因治疗中的应用研究进展.西北农业科技大学学报.2011-06 0055-06.

[7]瞿礼嘉,顾红雅,等.现代生物技术导论[M] 北京,高等教育出版社,1998.

[8]张雪洪,张惟杰,基因工程抗体融合蛋白的构建,生物工程进展,2001-04.

[9]张莹,何金生,洪涛,重组抗体药物研究进展及应用,中国生物工程杂志,2009,29(8):102-106

篇5

关键词:基因工程;教学改革;探索

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)03-0119-02

基因工程又称为基因拼接或者DNA重组技术,是将一种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序。1972年美国人Berg在基因工程基础研究方面做出了突出贡献,被公认为“基因工程之父”。1973年美国人Cohen等用核酸限制性内切酶EcoRI,首次基因重组成功。近些年来,基因工程的新概念、新理论及新技术不断涌现,内容也在不断丰富与充实,已广泛应用于生命科学的各个领域[1,2]。21世纪以来,基因组学已进入功能基因组学时代,对基因功能的研究是生物技术发展的新方向,体现了基因工程的重要价值所在。基因工程学作为当代生命科学研究领域最具生命力、最引人关注的前沿学科之一,已经发展成为现代分子生物学、技术学的核心内容,其课程质量的好坏直接关系学生的专业素质和创新能力的培养。作者所在学院(浙江海洋学院海洋科学与技术学院)于2007年新增了生物技术专业,同时开设了基因工程课程。为了不断提高该课程的教学水平,笔者结合这几年的教学经验以及兄弟院校相关课程的授课经验,努力充实教学内容,不断更新教学手段,对基因工程课程的教学体系进行了探索式改革。

一、教学内容

1.不断更新教学内容,突出实用性。基因工程理论作为一种专业性很强的课程,需在学生有一定生物学知识的基础上教学。在浙江海洋学院本课程于大三下学期开课,在此之前学生已修完细胞生物学、分子生物学、遗传学等生物学基础课程,具备了较完整的理论知识体系,在此基础上开展教学,有利于学生对知识的理解和掌握。基因工程作为一种技术性很强的课程,与上述生物学基础课程关系密切,同时与酶工程、蛋白质工程、细胞工程等学科紧密联系,存在一定的内容重复。在教学过程中,对于此类重复,或一笔带过,点到为主,或采用实例对重要知识加以巩固,尽量避免重复,突出课程特色。教材是提高教学质量的重要环节,浙江海洋学院第一次即2010年选用的《基因工程》教材由高等教育出版社出版,孙明教授主编。该教材内容全面翔实、章节清晰,对基因工程的原理、策略和技术方法均有系统介绍,具有很强的理论性和前瞻性。但是其内容较多,很多内容对于二本院校本科生来讲过于深奥、难以理解,学生也反映该教材较难,建议选其他较易理解的教材。结合该院校是二本院校的实际,笔者从2011年开始使用袁鹜洲主编,化学工业出版社出版的《基因工程》,属普通高等教育规划教材。本教材为国家精品课程教材,主要介绍了基因工程的基本概念、基本原理、常用基因工程操作技术以及基因工程与功能基因组学相结合的技术应用进展。主要内容包括三大块。一是基因工程的基本原理与基本技术,包括工具酶和克隆载体。表达载体及常用的基因表达系统,目的基因获取、制备、扩增、导入与鉴定的各种方法。二是基因工程在功能基因组学研究中的应用,包括基因表达谱的研究技术,全基因组化学诱变、转座子饱和诱变的技术,基因敲除与基因敲减的技术,GAL4/UAS过表达系统,酵母双杂交及免疫共沉淀等蛋白质相互作用研究的技术等。三是基因工程在工农业生产中的应用,包括转基因植物、转基因动物的制备与应用,基因治疗的原理与策略以及基因工程药物的研制与现状等。该教材内容清晰易懂,实例举证充分,且涉及基因工程在实际生产中的应用,在一定程度上可以提高学生的学习兴趣。使用该教材3年来,目前感觉学生反映较好,适合该校学生使用。

2.引领学生了解前沿动态。基因工程作为一门前沿学科,发展速度快,内容日新月异。我们常用教材多侧重原理、基础等理论知识,且更新速度始终落后于基因工程技术本身的发展速度。现代学生思维活跃,求知欲强。为了充分满足学生的求知欲和好奇心,在基因工程教学过程中,尽可能地添加一些新成果、新理论和新技术[3],如:生物能源,基因工程疫苗的开发,基因治疗等,并结合自己在国外实验室所学向同学们展示最新技术与相关研究进展。基因工程的新技术多发表于Science、Nature、Cell等顶尖杂志,在教学过程中,对于发表的经典新成果,尝试让学生自己阅读、分段翻译、小组讨论,增加对新知识的了解[3]。一些重要的生命科学论坛,如:生物谷、丁香园、小木虫等是生命科学领域研究人员交流学习的地方,而知识的碰撞最容易产生科学的火花。因此,鼓励学生浏览这些论坛,并参与讨论,增强学习兴趣。另外,也鼓励他们加入相关的QQ群,比如转基因群、生物信息群,增加同业交流,为自己拓宽理论知识和解决实际技术问题,同时也为今后从事的相关工作打下坚实基础。

二、教学手段和教学方法多元化

不像动物学、植物学可以直观地看到实物,基因工程内容抽象,多涉及细胞、分子等微观内容,且高新技术多,操作流程长,如果仅仅采用文字和语言表述,难以讲授明白,学生学起来也比较晦涩难懂[4]。因此,需要运用多种教学方法,使概念、原理讲得通俗易懂,学生理解起来就更容易。

1.多媒体教学的应用。目前,大部分高校已广泛采用多媒体教学。在基因工程多媒体教学过程中,改变原来单纯的文字、图片等内容,不断尝试加入一些声音、录像、动画等信息,使课堂图文并茂、有声有色、栩栩如生,便于学生理解并强化记忆。如在讲解“PCR反应”一节中,自己录取了PCR的准备、操作以及电泳检测等全套过程,老师讲得省心,同学们听得舒心,极大提高了基因工程课程的教学效果。

2.小组讨论式教学。有价值的讨论是促进学生开动脑筋、举一反三、加深认识的有效手段。在遇到抽象内容时,讲解完毕后,鼓励学生分组讨论,并选出一名组长上讲台以PPT的形式汇报本小组的学习心得,组长实行轮换制。下面的同学给汇报的小组分别从以下几方面打分:汇报PPT的表现,制作PPT的质量,所讲内容的条理性、创新性以及讲解能力。通过此手段,极大调动了学生的学习积极性。例如,可引导学生讨论以下专题:①转基因动物;②中国的转基因水稻;③基因工程产品的安全性;④基因治疗。

三、改革实验教学、科研项目与课程教学相结合

本校基因工程实验是在大三结束后的暑假短学期开展的,共16学时,这时学生已上完基因工程理论课,具备了实验操作的相关理论知识。实验内容至关重要,是理论知识的综合运用。那么如何选择实验内容呢?这一点比较关键。授课教师多具有博士学位,承担着较高水平的科学研究工作。在基因工程教学过程中,尝试将实验内容和教师的科研项目相结合,让学生自主参与到科研项目的研究中。学生可根据教师的科研项目自主确定实验课程内容,从实验内容的选择,到实验方案的设计、试剂的购置、实验步骤的进行等都由学生自主完成,老师在此过程中起指导作用。笔者将课题“曼氏无针乌贼微卫星富集文库的构建”分解成几个小实验,包括PCR扩增、琼脂糖凝胶电泳、限制性内切酶酶切反应、载体连接、感受态细胞的制备及转化、蓝白斑筛选与鉴定、测序、序列分析和引物设计等,指导学生进行整个流程实验,使其知识更具有系统性、完整性。此外,还可鼓励学生申报省级或校级的大学生创新项目,由笔者指导的“转基因绿色荧光观赏鱼开发技术探索”以及“青鱼β-actin基因的启动子功能初步检验”分别获得省级可喜奖项,这个实验培养了学生的创新能力及今后独立从事科研的能力。

四、试探采用双语教学

现代高素质专业人才不仅要具备高水平的专业知识,还应具备高水平的专业外语阅读与写作能力。为适应学科发展趋势,并扩充学生的英语专业词汇,培养英语思维模式,在基因工程教学过程汇总尝试进行双语教学[5]。在教学上,以中文课件为主,主要的专业词汇用英文标注,时而用英文讲解,尽量创造双语教学环境。并且鼓励学生借阅相关的英文教材,例如,在国际上使用广泛,权威性和时代感强的英文教材《Principles of gene manipulation and genomics》(7th ed)作为教学参考书。

简而言之,经过几年的努力工作,浙江海洋学院在基因工程课程的教学内容方面进行了优化,改进了教学方法与手段,培养了实验设计能力和创新意识,拓展了他们的知识面,取得了不错的效果。然而,课程教学改革是一项系统工程,目前还处于探索和实践阶段,必须坚持不断地探索、实践、总结,最好建立一支教学团队,希望把基因工程课程教学改革工作开展得更有效果,为国家输送更多高素质的专业人才。

参考文献:

[1]孙明.基因工程[M].北京:高等教育出版社,2006:1-6.

[2]李立家,肖庚富.基因工程[M].北京:科学出版社,2004:1-8.

[3]张传博,李莉,耿红卫.基因工程课程教学改进与实践[J].安徽农业科学,2013,(04).