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化學(xué)遺傳技術(shù)的原理范文第1篇

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；發(fā)展；生物教育；創(chuàng)新

中圖分類號：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

前言

隨著我國教育體制的改革與完善，在生物教學(xué)中注重對學(xué)生動手能力、實踐能力的培養(yǎng), 注重對學(xué)生復(fù)合能力、適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng), 是生物教學(xué)追求的總目標(biāo)。然而, 目前生物學(xué)教學(xué)仍然處于“強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)結(jié)果, 忽視探索問題; 以閱讀科學(xué)代替了做科學(xué); 一味要求學(xué)生獨立思考, 不鼓勵學(xué)生研究問題和討論結(jié)果”等教學(xué)狀況。生物技術(shù)是以生物體系和生物工程原理來生產(chǎn)生物產(chǎn)品, 提供社會服務(wù)的綜合性生物科學(xué)技術(shù), 是由多學(xué)科交叉形成的理論與實踐并重, 以細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和基因工程等技術(shù)體系為主的新興學(xué)科。它的發(fā)展已經(jīng)對人類生活產(chǎn)生了重大的影響, 其理論和技術(shù)并重的學(xué)科體系, 給生物學(xué)教育創(chuàng)新以及課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面提供了良好的素材, 并奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1、生物技術(shù)的概念、分類與發(fā)展

1.1 生物技術(shù)的概念與分類

什么是生物技術(shù)? 從字面上來說可解釋為在分子、細(xì)胞水平上定向操縱或改造生物體的技術(shù)。但這個概念的外延很容易被人為地擴(kuò)大, 即認(rèn)為“生物技術(shù)”可方便地用于對所有利用生物體本身、代謝產(chǎn)物及功能等技術(shù)的泛指, 只不過是操作的物質(zhì)層次不同。

對于生物技術(shù)的分類, 在學(xué)術(shù)界存在著兩種觀點: ①按照生物學(xué)科發(fā)展的大致歷程, 把生物技術(shù)也分為傳統(tǒng)生物技術(shù)、近代生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù); ② 從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度, 把 20 世紀(jì) 70 年代以前包括有機(jī)溶劑、維生素、工業(yè)用酶制劑和抗生素等在內(nèi)的老工業(yè), 稱為“傳統(tǒng)生物技術(shù)”; 而把 DNA 重組和單克隆抗體兩大技術(shù)建立以后的工業(yè), 稱為“現(xiàn)代生物技術(shù)”。顯然, 生物技術(shù)的發(fā)展與科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展是同步的, 與生物學(xué)科的發(fā)展更是密不可分?，F(xiàn)代生物技術(shù)是在傳統(tǒng)生物技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的, 包括基因工程、酶工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程等, 它們是互相聯(lián)系、互相滲透的, 其中以基因工程技術(shù)為核心。

1.2 生物技術(shù)的發(fā)展

1.2.1 傳統(tǒng)生物技術(shù)階段。傳統(tǒng)生物技術(shù)是指 19 世紀(jì)末到20 世紀(jì) 30 年代前, 以發(fā)酵產(chǎn)品為主干的工業(yè)微生物技術(shù)體系。這一時期的生物技術(shù)主要是通過微生物的初級發(fā)酵來生產(chǎn)食品, 其應(yīng)用僅僅局限在化學(xué)工程和微生物工程的領(lǐng)域, 通過對粗材料進(jìn)行加工、發(fā)酵和轉(zhuǎn)化來生產(chǎn)純化人們需要的產(chǎn)品, 如乳酸、酒精、面包酵母、檸檬酸和蛋白酶等。

1.2.2 近代生物技術(shù)階段。近代生物技術(shù)是以 20 世紀(jì) 40年代抗菌素的提取, 50 年代氨基酸的發(fā)酵到 60 年代酶制劑工程為線索, 仍以微生物發(fā)酵技術(shù)為技術(shù)特征的。這一時期抗生素工業(yè)、氨基酸發(fā)酵和酶制劑工程相繼得到發(fā)展, 細(xì)胞工程相關(guān)技術(shù)日臻完善, 但從技術(shù)特征上看還不具備高新技術(shù)諸要素, 因此只能被視為近代生物技術(shù)。

1.2.3 現(xiàn)代生物技術(shù)階段?，F(xiàn)代生物技術(shù)以 20 世紀(jì) 70 年代 DNA 重組技術(shù)的建立為標(biāo)志, 以世界上第一家生物技術(shù)( Genetech, 遺傳技術(shù)) 公司的誕生( 1976) 年為紀(jì)元。此后, 越來越多的科學(xué)家投身于分子生物學(xué)研究領(lǐng)域, 并取得了許多重大的進(jìn)展。至此, 以基因工程為核心的技術(shù)上的革命帶動了現(xiàn)酵工程、酶工程、細(xì)胞工程以及蛋白質(zhì)工程的發(fā)展, 形成了具有劃時代意義和戰(zhàn)略價值的現(xiàn)代生物技術(shù)。

2、生物技術(shù)發(fā)展與生物教育創(chuàng)新

隨著基因操作技術(shù)不斷完善、基因工程藥物和疫苗研究與開發(fā)突飛猛進(jìn)、轉(zhuǎn)基因植物和動物取得重大突破, 闡明生物體基因組及基因編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能成為當(dāng)今生命科學(xué)發(fā)展的一個主流方向, 生物技術(shù)將在人類生活中扮演更為重要的角色。為了鼓勵和推動生物技術(shù)的發(fā)展, 許多國家制訂和采取了一系列政策及措施。如為了保持生物技術(shù)的領(lǐng)先地位, 刺激生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展, 美國食品和藥物管理局在 1995 年底決定放寬對生物技術(shù)公司的限制,對用生物技術(shù)方法生產(chǎn)出來的藥品與傳統(tǒng)藥品一視同仁;日本提出了“生物技術(shù)立國”的戰(zhàn)略思想, 政府從一開始就介入了生物技術(shù)的組織與協(xié)調(diào), 建立了“產(chǎn)、學(xué)、研”三位一體的聯(lián)合研究與開發(fā)體制; 英國政府發(fā)表了“生物技術(shù)制勝2005 年的預(yù)案和展望”報告; 新加坡設(shè)立了“生命科學(xué)部長委員會”, 制定了 5 年躋身生物技術(shù)頂尖行列的計劃。這些重大舉措顯現(xiàn)了外國政府欲搶占生物產(chǎn)業(yè)制高點的魄力和決心。我國也將生物技術(shù)擺在了重要的位置, 在國家“863”和“973”計劃、“攀登計劃”、國家自然科學(xué)基金和國家政策計劃中也已將生物技術(shù)方面的項目列為重大項目, 以此推動生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展。

生物教育創(chuàng)新是一個系統(tǒng)工程, 包括課程標(biāo)準(zhǔn)、課程目標(biāo)、課程結(jié)構(gòu)、課程教學(xué)和評價創(chuàng)新等內(nèi)容。對基層生物學(xué)教育工作者而言, 生物教育的創(chuàng)新, 重要的就是要把生物教學(xué)從“以破壞學(xué)生形成一些重要的思維能力為代價的死記硬背”的教學(xué)狀況中解脫出來, 重視“科學(xué)探索過程”的教學(xué), 它反映了科學(xué)家獲得知識的思維方式和使用方法, 是學(xué)生享用終身的財富。2001 年新頒布的《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》“,以學(xué)科體系、學(xué)生需要、社會發(fā)展”為結(jié)合點選擇課程內(nèi)容, 以“人與生物圈”為框架構(gòu)建課程體系, 以“提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”為宗旨定位學(xué)科價值, 以“科學(xué)探究”為策略改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式, 以“科學(xué)、技術(shù)、社會”為切入點體現(xiàn)課程回歸生活, 以“滲透人文理念”培養(yǎng)學(xué)生的情感態(tài)度和價值觀, 以“開發(fā)與利用課程資源”為手段實現(xiàn)課程目標(biāo)。在全國范圍內(nèi)全面實施新大綱、新教材, 在原有基礎(chǔ)上充實了許多現(xiàn)代生物科學(xué)知識。如新大綱在必修課部分新增了生物科學(xué)新進(jìn)展, 細(xì)胞分化與衰老、細(xì)胞癌變、人類的遺傳病與優(yōu)生、環(huán)境與人體健康、綠色食品等內(nèi)容; 選修課部分介紹了營養(yǎng)與健康、人體兩大免疫機(jī)制、生物固氮、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、酶工程、基因的結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)調(diào)控等內(nèi)容。當(dāng)然, 這些具體內(nèi)容和表述方式上的改進(jìn), 給廣大教師教學(xué)過程的創(chuàng)新奠定了一定的基礎(chǔ), 也在教學(xué)實踐中取得了一些成效, 推進(jìn)了生物學(xué)教育改革的進(jìn)程。

3、生物技術(shù)的發(fā)展推進(jìn)生物教育改革

生物技術(shù)是當(dāng)今迅速發(fā)展的高新技術(shù), 是 21 世紀(jì)最具有發(fā)展?jié)摿Φ男屡d產(chǎn)業(yè), 它涵蓋了基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和生物化學(xué)工程。其中基因工程發(fā)展迅猛,已經(jīng)成為生物科學(xué)領(lǐng)域最有生命力、最引人注目的前沿科學(xué), 生物技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工、環(huán)保等工業(yè)部門, 且隨著對生物分子認(rèn)識水平和改造生物遺傳物質(zhì)手段的提高, 生物技術(shù)必將為有效解決長期困擾人類的糧食短缺、疑難病癥、能源危機(jī)、環(huán)境污染等問題帶來美好的前景。

生物技術(shù)又將成為21 世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的主流。這不僅因為它所研究與開發(fā)的對象是可以再生的生物資源, 而且還因為它對當(dāng)今人類面臨的人口和食物、能源和資源以及環(huán)境和健康等迫切需要解決的問題發(fā)揮重要的作用?，F(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展的新技術(shù)、新成就, 特別是與人類生活息息相關(guān)的技術(shù)落實到學(xué)生的課程和教材中去, 使其成為培養(yǎng)學(xué)生的基本素材。20 世紀(jì)末, 國外一些專家認(rèn)為: 隨著科學(xué)和技術(shù)的飛速發(fā)展, 公眾的科學(xué)素養(yǎng)比以前任何時候都顯得重要。因而, 加強(qiáng)生物技術(shù)教育, 培養(yǎng)公民的科學(xué)素養(yǎng)是生物教育發(fā)展的必然趨勢。

結(jié)語

總之, 人類伴隨著生物技術(shù)發(fā)展, 親身感受著生物技術(shù)給我們帶來的生活質(zhì)量的提高, 關(guān)注生物學(xué)領(lǐng)域?qū)W科發(fā)展的動向, 并能及時恰當(dāng)?shù)伢w現(xiàn)在生物教育中, 特別是體現(xiàn)在課程建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容改革、學(xué)生技能培養(yǎng)等諸方面, 并逐漸改變“重結(jié)論、輕過程”的教學(xué)局面, 是生物技術(shù)發(fā)展和生物教育創(chuàng)新永恒的主題。

參考文獻(xiàn)：