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基因工程四个过程篇一
随着科学技术的不断发展,人们对基因工程的认识越来越深入。作为生物系学生,我在大学课程中学习了基因工程原理课程,这个课程深入探讨了基因工程的原理和技术,让我对这一领域有了更深刻的认识。
第二段:了解基因工程的原理和技术
在掌握基本的生物学概念后,我们开始学习基因工程。利用分子生物学和基因技术的方法,可以在DNA序列上进行基因操作。在课堂上,我们学习了DNA的复制和表达、基因转导技术、DNA测序和基因组编辑技术等,这些都是基因工程中非常重要的技术。通过理论和实践的教学,我逐渐了解了基因工程的原理和技术,深入了解了它的应用和影响。
第三段:认识基因工程的应用
基因工程的应用非常广泛,对医疗、农业、食品科技、环境保护等领域都有很大的帮助和作用。通过课程的学习,我了解到基因工程可以在医学上用于人类疾病的治疗,例如克隆和基因治疗;在农业方面,对于粮食生产的提高、农产品的质量和抗病性的增强都起着积极的作用;在食品科技领域,基因工程可以制造出更营养、更安全、更物美价廉的食品;在环境保护领域,我们还可以利用基因工程的技术来破解生物钟。
第四段:了解基因工程的影响
与应用相关的另一个方面是基因工程的影响。在课堂上,我们也学习了基因工程可能产生的影响,包括食品安全、资源分配、宗教、伦理等等。这使我更加意识到我们需要采取科学和平等的态度来对待基因工程,同时采取必要的措施来控制其可能产生的负面影响。
第五段:结尾
通过学习基因工程原理课程,我了解到基因工程应用的广泛性和技术的高科技含量,了解到科学家们对这一领域的探索和研究的付出。在学习过程中,我不断感受到科学的魅力和能量,相信在未来,基因工程将会有更广阔的应用前景,更深远的影响和更快速的发展,为人类社会创造更多的福音。
基因工程四个过程篇二
摘要:基因工程实验课是动物生物技术、动物医学等专业学生必修的基础课,对相关专业的专业课学习具有重要的指导意义。在该课程的教学实践中,笔者通过对实验教学设备更新、实验教学理念转变、实验考核方法改革、师资队伍强化、教学与科研实验、毕业设计相结合等手段,丰富了基因工程实验课的教学形式。实行课程改革后,全面提升了学生对基因工程实验技术的认识程度,增加了学生的学习兴趣,培养了学生实验设计、分析及解决问题的能力,为学生毕业设计和申请大学生开放性、创新性实验提供了良好的实验技术保障。
关键词:基因工程;实验技术;教学;改革;仪器管理;考核体系;教学效果;实践
基因工程(geneticengineering)也称遗传工程,是现代生物技术的核心技术,也是理论与技术并进的新兴学科。基因工程又称基因拼接技术或dna重组技术,是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译、表达的复杂操作。它是生物工程的一个重要分支,与酶工程、细胞工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。
我国教学改革研究的着眼点和重要任务是在实验课的教学中进一步吸引学生主动学习,激发学生独立思考的兴趣,培养创新意识[1].传统的实验教学方法存在知识结构老化、课堂教学内容更新较少以及学生学习被动等问题,已不能满足培养学生综合素质能力的要求;因此,有必要针对这些不足进行改革,推动基因工程实验技术的实验教学质量的提高。笔者充分利用了教育部高校设备建设专项资金的投入,进行仪器设备的更新,同时改革实验教学内容、完善考核体系、加强师资队伍的培训、基因工程实验技术教学与科研实践及毕业设计相结合等措施,充分调动了学生的学习热情,培养了学生的创新能力和分析问题及解决问题的能力。
1更新仪器设备配置,强化仪器管理水平
基因工程实验是本校动物生物技术、动物科学、实验动物及动物医学专业必修的基础课,为了使基因工程实验更好地顺利开展,达到培养学生实验技能的目的,加强实验室建设,加大实验资金投入是极其必要的。为此,在学校和学院领导的大力支持下,利用教育部高校设备建设专项资金和学校实验建设经费,购置了abi实时定量pcr、bio-rad凝胶成像系统、tiangendna定量仪、博日pcr仪、dycp-35型电泳仪、finnpipette移液器、biofuge型低温高速离心机、sw-cj-1a型超净工作台、dycp-31型水平电泳槽、hsz-q型恒温振荡器等仪器设备,为实验的顺利开展提供了必要的硬件保障。
鉴于仪器设备价格昂贵,操作复杂,实验开始前制订了仪器简明操作手册,组织学生进行观摩学习,重点讲解仪器原理、相关理论知识、操作方法、注意事项、仪器维护与保养等,并利用提前准备好的样品进行仪器模拟操作演示,使学生充分掌握仪器的操作方法;同时指定实验组长做好仪器使用记录的登记,确保仪器的正常运转。
2打好实验基础,树立“先入为主”的理念
大学生的特点是好奇心很强,思维活跃,甚至是“异想天开”,但基本实验技能训练相对欠缺[2].而基因工程实验具有取样操作严格、试剂需要量少、各组分加入量要精确等特点;因此,在开展实验之前需要对学生进行基本技能的培训,包括如何选取组织样品、移液器的正确使用方法、实验试剂的配制及实验材料的高压灭菌、试剂的正确加入方法和顺序、样品的振荡方法及混匀程度等。通过反复训练,使学生更好地掌握药品的性能与用途、操作注意事项,也锻炼了学生分析问题、解决问题的能力,确保学生在后续的正式实验中,能够准确无误地开展相关的实验内容。
3优化实验教学内容,完善实验考核体系
3.1实验教材的编写
目前,在售的基因工程实验指导用书很多,但真正适合本科生基因工程实验的却很少。大部分存在实验内容过多,可操作性不强,实验内容过于陈旧,相对于先进的基因工程理论存在滞后现象,无法满足培养学生现代化生物学实验技能的需求;因此,编写一本切实可行的实验教材是极为重要的。为此,学院组织经验丰富的教授、讲师及相关实验技术人员,紧贴科学发展前沿,结合学院教学、科研实际,共同编写了《基因工程实验技术》指导用书,并由吉林大学出版社公开出版发行。新的实验教材,将基因工程新理论、新技术、新方法引入到具体的实验中,加大了设计性、综合性实验的比例,体现了学院的专业特点及办学特色,是一本内容丰富、适合本科实验教学的优秀教材,得到了学生们的一致认可。
3.2改革教学内容,突出专业特色
基因工程是建立在遗传学、微生物学、生物化学、细胞生物学及分子生物学的基本原理和知识的基础之上的应用性科学。开设基因工程实验要求学生有扎实的上述课程实验基础。通过对基因工程实验的学习,使本科生熟练掌握dna重组的方法,并能进行自主设计实验,完成对特定基因进行克隆及分析。由于实验具有连续性、周期长的特点,笔者采取实习周的方式授课,计划学时数为48学时。具体实验内容见表1.
学生通过学习基因工程实验各环节相关的理论知识及实验方法,掌握了常用dna操作及基因重组技术方法,而且对基因工程原理有更深入的'理解,提高了科学研究和实验操作能力。
3.3健全考核体系,提高教学效果
客观、有效、真实、公正的实验考核体系不仅能提高学生对实验的重视程度,也能增强学生探索知识的积极性,调动学生的学习热情和主人翁意识,从而大大提高实验教学的效果,达到培养新世纪生物学人才的目的。为此,本课程的考核采取多元化评价模式,考核内容主要包括以下三部分。
3.3.1平时成绩考核(共45%)包括实验态度(10%)、实验室常识(5%)、实验技能的掌握(10%)和实验报告(20%)等方面。实验态度(10分),主要考察学生的出勤情况、预习情况、对实验课的重视程度、对实验室仪器设备的爱护及与其他人合作等。采取扣分制,例如无故迟到一次扣3分;无故旷课一次扣10分;扣分超过10分后从其他项目的分值里扣除。学期中安排一次实验室常识考试,考试的分值为5分。实验技能的掌握(10分),主要考察学生对基本实验技能的理解和掌握,采取扣分制。实验报告由教师根据学生上交的实验报告的规范性、分析及讨论的合理性等进行打分,累计20分。
3.3.2学生的独立实验设计和实践过程考核(25%)注重学生的创新性思维和独立分析、解决问题等能力的提高。包括:设计思想、方案及设计报告(10%);实验操作能力(5%),考察学生对自己设计的实验具体实施能力;实验结果、分析报告(10%),考察学生在实验实施过程中对出现的问题进行分析和解决的能力,是否能达到预期结果及结果的分析报告。
3.3.3考试(30%)对实验室常识、实验设计、实验方法、实验原理等进行考试。
4加强师资队伍建设与培养,提高教师业务素质
实验教师的结构组成和业务水平直接影响到实验课的实施及效果。近年来,分子生物学的飞速发展,赋予了基因工程理论与实践更多的内涵,这就要求实验教师有丰富的理论知识和操作技能。实验教师除了掌握分子生物学常用的实验技术,如:pcr技术、rt-pcr技术、基因克隆与表达技术、文库构建、实时定量pcr技术等,还应积极参与科研工作,申请国家级及省级课题,在科研中不断学习,充实自己的知识结构,了解本学科领域的发展前沿、新技术、新方法,提高实验教学能力,从而更好地完成教书育人的使命。同时,积极发挥实验室资源和师资特长,鼓励实验技术人员和优秀的硕/博士人员参与到实验教学中,充分发挥年轻人的传帮带作用[3],调动学生学习的兴趣和主动性,提高实验教学的质量和水平。
5实验教学与科研、毕业设计相结合
积极将教师成熟的科研成果转化到实验中去[4-5],促进实验教学内容改革,保证实验内容的新颖性、前沿性,也能增强学生的创新意识及思维。同时,以教师的科研课题为依托,开设第二实践课堂,向学生展示科研项目研究的过程,包括课题整体思想、实验方案的设计、项目实施、数据处理与分析、问题解决、结果讨论等,为开设吉林大学大学生开放性、创新性实验打下良好的基础。学生在完成课堂内基因工程实验和课堂外相关的创新性、开放性实验的同时,已能掌握一整套比较完整的基因工程实验技术,加深了对理论知识的系统了解,从而为毕业论文的设计、实验实施、论文撰写及答辩等奠定了坚实的基础。
6小结
通过对实验室硬件更新、实验内容及考核方法改革、强化师资队伍建设等手段,基因工程实验课取得了明显的教学效果,全面提升了学生对基因工程实验技术的认识程度,激发了学生的学习兴趣,培养了学生实验设计、独立思考、协作互助、分析问题及解决问题的能力,树立了正确的科研态度,提高了学生的综合素质,基因工程实验教学改革得到了学生们的一致好评。
参考文献:
[2]曹锦艳,李莉,任林柱,等。基因工程实验创新性教学实践与探索[j].科技创新导报,(19):186.
基因工程四个过程篇三
基因工程是当今科学领域中的重要分支之一,也是生物科技领域的典型代表。在其应用范畴的快速扩大和技术水平的快速发展下,越来越多的研究者和学生开始关注和研究这一领域。而基因工程原理则是学生们必须掌握的理论知识之一。在本次的基因工程原理课程中,我收获了很多,下面是我的心得体会。
第二段:课程介绍
在本次基因工程原理课程中,老师主要讲解了基因工程的基本原理。首先,老师讲述了基因工程和分子生物学之间的关系以及基本定义。然后,老师详细介绍了重组DNA技术的基本概念和实验步骤。同时,老师还对广泛应用于生物科技领域的PCR技术、DNA数组技术和基因编辑技术进行了深入介绍。整个课程让我们全面了解了基因工程的相关理论知识和实验操作。
第三段:课程收获
通过这门课程,我深刻认识到了基因工程在人类生活和健康领域中的重要性和广泛应用。同时,我还学习到了基因工程中的一些重要技术方面的基本知识。例如,如何在实验室中使用PCR技术分析基因序列,如何利用重组DNA技术构建转基因生物,以及如何使用基因编辑技术进行基因疾病的研究和治疗等。这些知识对我今后的学习和生活都有很大的帮助。
第四段:课程启示
除了基本知识外,我的另一个收获是加强了我对实践操作的认识和重视。从课程中我了解到基因工程实验中的每一个细节都很重要,错误的操作会带来严重后果。因此,我需要在实践中更谨慎,更专注,遵循操作规范。
第五段:结尾
总的来说,基因工程原理课程启示我们广泛涉猎科学领域,提高自主探究的能力,并对实践操作进行认真思考,而这些都是今后学习和生活中必备的素养。我十分感谢老师的耐心指导和教授。通过这门课程,我深深地感受到了生物科技领域的魅力,坚信只要不断地努力和实践,我一定会在将来取得更多的成就和进步。
基因工程四个过程篇四
基因工程(geneticengineering)又称基因拼接技术和dna重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种dna分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。基因工程是生物工程的一个重要分支。
基因工程的生物应用
农牧业、食品工业
运用基因工程技术,不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种,还可以培养出具有特殊用途的动、植物。
1.转基因鱼
生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)。
2.转基因牛
乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)。
3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
4.转鱼抗寒基因的番茄
5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
6.不会引起过敏的转基因大豆
7.超级动物
导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠
8.特殊动物
导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
9.抗虫棉
苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫,把这部分基因导入棉花的离体细胞中,再组织培养就可获得抗虫棉。
环境保护
基因工程做成的dna探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。
利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况,却不易因环境污染而大量死亡,甚至还可以吸收和转化污染物。
基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质(通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类,用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属,分解ddt等毒害物质。)
医学
基因作为机体内的遗传单位,不仅可以决定我们的相貌、高矮,而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。某些缺陷基因可能会遗传给后代,有些则不能。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病,目的在于有一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。
用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达,并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术,治病治根,所以有人又把它形容为“分子外科”。
我们可以将基因治疗分为性细胞基因和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作,使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显,它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景,以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。
无论哪一种基因治疗,处于初期的临床试验阶段,均没有稳定的疗效和完全的安全性,这是当前基因治疗的研究现状。
可以说,在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性,提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服,但总的趋势是令人鼓舞的。据统计,截止底,世界范围内已有373个临床法案被实施,累计3134人接受了基因转移试验,充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样,基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。
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基因工程四个过程篇五
基因工程原理课程是我们生物专业的重要课程之一,通过这门课程的学习,我对基因工程有了更深刻的理解和认识。在这个科技迅猛发展的时代,了解基因工程的原理和技术对于我们未来的发展和研究有着非常重要的意义。接下来,我将分享我的心得体会。
第二段:知识理解
在课程学习中,我们首先了解了基因工程的定义和基本原理,从 DNA 到 RNA 再到蛋白质的合成过程,以及它们在生命体内的相互作用。同时,我们也了解了基因克隆的基本原理和步骤,掌握了 PCR 和 DNA测序等重要实验技术的操作方法。这些知识对我以后从事相关研究和实践有着至关重要的基础。
第三段:经验体会
在实验操作环节中,我们不仅需要做好实验的安全措施,还需要仔细阅读实验操作手册,了解实验的各个步骤和操作方法。在进行实验操作时,我们还需要娴熟地掌握实验室设备的使用方法,遵守实验的时间表和流程,以及做好实验数据记录和分析。这些经验让我认识到,科学实验需要严谨细致的态度和个人素质,这样才能保证实验的成功和有效性。
第四段:思考发现
通过学习和实验,我发现基因工程的应用范围非常广泛,涉及到生物学、医学、农业和环境等各个领域。同时,基因工程研究也面临着许多伦理和安全问题,例如基因编辑技术可能会引发的道德争议和社会问题。另外,基因工程技术还需要严格的法律和监管机制来确保其合理和安全的运用。在接下来的学习中,我会更加深入地思考这些问题,探究其背后的关联和影响。
第五段:总结
总而言之,基因工程原理课程的学习让我对基因工程有了更加深入的理解和认识。我学习到了基本的理论和技术知识,通过实验操作我也加强了自己实践的能力和素质。在接下来的学习和工作中,我会保持对基因工程技术的关注和了解,并注重深入探究其应用与风险的相互关系。
基因工程四个过程篇六
随着生物技术的迅猛发展,基因工程作为其中的重要一环,在农业、医学、环境保护等领域发挥着巨大的作用。基因工程的发展给人类带来了诸多益处,同时也带来了一系列的问题和争议。本文将对基因工程的利与弊进行探讨,并总结自己的心得体会。
首先,基因工程的利有很多。最直观的就是农业领域的生物技术应用。通过基因工程手段,科学家可以改良作物的抗病性、抗虫性、耐旱性等特性,提高产量和品质。这为解决全球粮食安全问题提供了新的思路和途径。此外,基因工程还可以开发出抗草害、抗虫害的植物,减少农药的使用,降低对生态环境的破坏。在医学领域,基因工程为人类的健康带来了福音。通过基因治疗和基因药物,我们可以治疗一些难以治愈的遗传性疾病,延长人们的生命。而基因工程在环境保护方面也有很多潜力,比如可以改造微生物,将其用于污水处理,使其能够高效地降解污染物。
然而,基因工程也带来了一些问题和争议。首先,基因工程的安全性成为了人们关注的焦点。基因工程的操作涉及到大量的基因修改和转移,如果操作不当可能会产生一系列的风险。其次,基因工程会对生态环境产生影响。虽然基因工程可以提高作物的抗病性和抗虫性,但是也可能对生态系统造成破坏。植物的抗虫性增强,可能会影响到其他生物的正常生长和繁殖。此外,基因工程涉及到基因资源的商业化问题,可能导致知识产权的争议和不公平分配的问题。
综上所述,基因工程的利与弊是相对的。我们不能因为它的某些负面效应而否定其整体价值,也不能因为它的巨大潜力而忽视其风险。作为公民,我们有责任对基因工程进行科学合理的评估,并积极参与讨论和决策。在我们享受基因工程技术带来好处的同时,也要关注其中的风险和问题。
作为一个普通人,我想更多地关注基因工程对人类的影响。基因工程可以为人们带来更多的健康和幸福,但同时也需要我们保持谨慎和警惕。我们应该支持基因工程技术的发展,并加强对相关人员的安全培训和管理,以确保基因工程的安全性。此外,我们应加强法律法规的制定和执行,保护公众利益和生态环境。同时,我们还需要加强科学教育,提高公众的科学素养,使人们能够客观地评估基因工程的利与弊,作出明智的决策。
总结起来,基因工程是一项充满希望和挑战的技术。我们既应该看到其巨大的潜力和好处,也要重视其可能带来的风险和问题。只有在科学、合理、可持续的基础上发展基因工程技术,才能实现其最大的利益,使其造福于人类。
基因工程四个过程篇七
基因工程论文:浅谈基因工程在农业生产中的应用
摘要:基因工程在农业生产上已经被十分广泛地应用。基因技术的突破,使科学家们得以传统育种专家难以想象的方式,改良动植物,大大提高了经济效益。
关键词:基因;应用
一、转基因技术
转基因技术就是按照人们预先设计的生物蓝图,把所需要的基因从一种生物的细胞提取出来,在体外进行“外科手术”,然后把所需要的基因导入另一种生物的细胞中,从而有目的地改造生物的遗传特性,创造出符合人类需要的新品种。转基因技术能培养出多种快速生长的转基因鱼、转基因羊、产奶量高的转基因牛等,还能培育出抗旱、抗涝、抗盐碱、抗枯萎病和抗除草剂的转基因作物,还培育出抗虫作物,科学家将杀虫基因转入植物体内后,植物体内就能合成霉素蛋白,产生这种霉素蛋白基因的作物有烟草、马铃薯、番茄、棉花和水稻等,其中效益最大的是抗虫棉。
二、基因克隆技术
“多莉的诞生”意味着人类可以利用动物的一个组织细胞,像翻录磁带或复印文件一样,大量生产出相同的生命体。利用它可以拯救濒临灭迹的物种,或是复制一些优良品种等等。然而在进一步细想克隆,却也着实让人深虑。首先,若是无节制地“复制”某种物种,就会打破自然界的生态平衡,破坏优胜劣汰的自然法则,给自然界带来了混乱。其次,从理论上说“克隆”哺乳动物的成功,即为“克隆”人类准备了前提条件,再经过技术的不断改善,毫无疑问,不久以后就能“克隆”出人。对此杭州大学生命科学院院长、浙江省生物工程学会副理事长黄纯农教授认为,不必过分担心。他说,当前“克隆”技术还有完善的过程,暂时达不到大量“复制”人的地步。再者各地已相继制定了法令,为“克隆”人进行限制。当然,“克隆”技术的.产生,归根到底是利大于弊,它将被广泛应用于人类,前景灿烂,方兴未艾。科学的进步和人的观念的变化,是无法阻止的。
三、应用基因技术的优点
从前面可以看出,基因技术的突破,是科学家得以用传统育种专家难以想象的方式改良动植物品种,其优点是显而易见的。第一,可降低生产成本。一个品种的基因加入另一种基因,会使该品种特性发生变化,具备原品种所不具备的因子,从而增强了抗病、抗杂草或抗虫害能力。由此可减少植物农药和除草剂的用量,降低种植成本。并且动物死亡率明显降低,从而提高养殖业的经济效益。第二,可提高动植物产量。一种动植物的基因改良后,更容易适应环境,能更有效抵御各种灾害的袭击,并使产量更高。第三,转基因技术可以使开发动植物的时间大为缩短。利用传统的育种方法,需要七、八年时间才能培育出一个新的品种,而基因工程技术培育出一种全新的动植物品种,时间可缩短一半。因此,有专家认为,不出多少年,转基因技术将改变世界。第四,转基因技术还可根据人们的需要,赋予农作物新的特性。例如可以使农作物自己释放出杀虫剂,可以使农作物在旱地或盐碱地上生长,或者生产出营养更为丰富的食品。科学家还利用转基因技术,开发能够生产防病的疫苗和食品的农作物。
总之,基因技术虽然说是有利,也有弊,但是毕竟利大于弊,因此被广泛应用。并且科学家们还在继续深入研究它,努力更好地、更多地、更快地为人民服务。我们大家也要争取加入其中啊。