生物學(xué)論文1

　　［摘要］系統(tǒng)生物學(xué)是本科生物工程專業(yè)的專業(yè)選修課，是一門新興的交叉學(xué)科，代表了生物學(xué)的未來。系統(tǒng)生物學(xué)的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生學(xué)習(xí)和了解學(xué)科交叉和多領(lǐng)域融合的研究思路，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力。筆者在教學(xué)活動中，通過進(jìn)行換位思考，重新組織教學(xué)內(nèi)容，重構(gòu)教學(xué)價值，合理運(yùn)用案例分析，串聯(lián)系統(tǒng)生物學(xué)的原理和方法，從聽眾（生物工程專業(yè)本科生）的角度出發(fā)完成教學(xué)，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)了學(xué)生分析、解決問題的能力及創(chuàng)新意識。

　　［關(guān)鍵詞］生物工程；系統(tǒng)生物學(xué)；案例教學(xué)；教學(xué)價值；換位思考

　　系統(tǒng)生物學(xué)是生物科學(xué)、生物技術(shù)和生物工程專業(yè)的前沿專業(yè)選修課，是生命科學(xué)的新研究領(lǐng)域，其目的是在系統(tǒng)水平上理解生物體。區(qū)別于傳統(tǒng)意義上以生物分類為研究內(nèi)容的“老”系統(tǒng)生物學(xué)，“新”系統(tǒng)生物學(xué)的研究屬于后基因組時代，以堅(jiān)實(shí)的分子生物學(xué)知識為基礎(chǔ)，是對“還原論”和分析方法的反思與超越，側(cè)重于“整體論”和綜合方法。它是建立在分子及其相互作用基礎(chǔ)上的生理學(xué)，被譽(yù)為“２１世紀(jì)的生物學(xué)”［１］，因在諸多醫(yī)學(xué)前沿領(lǐng)域研究中成為重要研究方法而被廣泛應(yīng)用［２］。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)了解系統(tǒng)生物學(xué)課程的基本概念和研究內(nèi)容，掌握生物系統(tǒng)分析和建模的基本原理，拓寬視野，形成全局觀和系統(tǒng)的思維方式，從而全面地認(rèn)識和理解生命現(xiàn)象，把握２１世紀(jì)生命科學(xué)研究的總體方向，為研究生階段的深造打下基礎(chǔ)。系統(tǒng)生物學(xué)以系統(tǒng)論、實(shí)驗(yàn)和計算方法整合研究為特征，研究生物系統(tǒng)的組成及其相互關(guān)系和系統(tǒng)功能的涌現(xiàn)［３］。系統(tǒng)生物學(xué)的基本工作流程包括四步。第一步是對選定的某一生物系統(tǒng)的所有組分進(jìn)行了解和確定，描繪出該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包括基因相互作用網(wǎng)絡(luò)和代謝途徑，以及細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間的作用機(jī)理，以此構(gòu)造出一個初步的系統(tǒng)模型。第二步是系統(tǒng)地改變被研究對象的內(nèi)部組成成分（如基因突變）或外部生長條件，然后觀測在這些情況下系統(tǒng)組分或結(jié)構(gòu)所發(fā)生的相應(yīng)變化，包括基因表達(dá)、蛋白質(zhì)表達(dá)和相互作用、代謝途徑等的變化，并把得到的有關(guān)信息進(jìn)行整合。第三步是把通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)與根據(jù)模型預(yù)測的情況進(jìn)行比較，并對初始模型進(jìn)行修訂。第四步是根據(jù)修訂后的模型的預(yù)測或假設(shè)，設(shè)定和實(shí)施新的改變系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)，重復(fù)第二步和第三步，不斷通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行修訂和精練［３］。由此可見，系統(tǒng)生物學(xué)課程內(nèi)容多，關(guān)聯(lián)的知識面廣，理論性強(qiáng)，知識更新速度快，最好配備實(shí)驗(yàn)等輔助環(huán)節(jié)和充足的實(shí)驗(yàn)資金。這些要求在高校的課程安排中是不可能實(shí)現(xiàn)的。如我校生物工程專業(yè)開設(shè)的系統(tǒng)生物學(xué)課程學(xué)時數(shù)偏少，且缺少實(shí)驗(yàn)等輔助環(huán)節(jié)。因此，我們需要針對系統(tǒng)生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行改革與創(chuàng)新，在合理的課程知識結(jié)構(gòu)框架下，吸收前人和自身授課過程中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)［４］，通過靈活應(yīng)用“換位思考”“注重教學(xué)價值”和“案例導(dǎo)向的課題式教學(xué)”，探索“關(guān)注人才培養(yǎng)”的教學(xué)方案，以期激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高授課實(shí)效。希望本文的教學(xué)方案可以在其他相關(guān)課程教學(xué)中推廣實(shí)驗(yàn)。

　　一、進(jìn)行換位思考

　　有學(xué)者曾建議在教學(xué)中換位［５］，主要是角色換位，即老師和學(xué)生的角色互換。老師給定一個科學(xué)問題，利用一兩節(jié)課的時間，讓學(xué)生上講臺，以教師身份引領(lǐng)大家去分析、解決這些問題，而老師則以一名學(xué)生的角色去聆聽并參與討論。角色換位的目的是鍛煉學(xué)生主動創(chuàng)新的思維和能力，提高他們的學(xué)習(xí)熱情。“角色互換式教學(xué)”效果顯著，但也存在不足，如由于時間和效率的關(guān)系（只能拿出少量的課時進(jìn)行互換式教學(xué)，否則教學(xué)計劃無法完成），教師無法讓每位學(xué)生都進(jìn)行角色互換（尤其是公共課，絕對沒有時間讓每位學(xué)生都上臺講），也不能每節(jié)課都由學(xué)生來講授。因此，“角色互換式教學(xué)”只能作為輔助，傳統(tǒng)的“老師講學(xué)生聽”的方式是不能拋棄的。老師依然必須是教學(xué)活動的主體，這點(diǎn)毋庸置疑。本文講的“換位思考”是指將“角色互換式教學(xué)”的思想融入每節(jié)課，充分提高學(xué)生的主動性和學(xué)習(xí)熱情。站在聽眾（學(xué)生）的角度換位思考是指授課老師以學(xué)生的角色去重新整理教學(xué)大綱，制定授課計劃，設(shè)計授課講義。這樣老師的授課才能貼近學(xué)生需求，學(xué)生才會變得主動、有興趣。以系統(tǒng)生物學(xué)為例，站在聽眾（生命科學(xué)專業(yè)學(xué)生）的角度授課，教師首先需要解釋的是：為什么會出現(xiàn)系統(tǒng)生物學(xué)？學(xué)習(xí)這門課能解決什么問題？這門課對今后的深造或工作有什么幫助？筆者的實(shí)踐證明，在每節(jié)課備課時站在學(xué)生的角度換位思考，重新設(shè)計授課講義，會收到意想不到的課堂教學(xué)效果———使枯燥無味的理論課程變得生動有趣，提高學(xué)生的主動性和學(xué)習(xí)熱情。

　　二、設(shè)計故事情節(jié)展開教學(xué)內(nèi)容，注重教學(xué)價值

　　筆者認(rèn)為，大學(xué)老師授課的主要目的不只是為了傳授知識。原因有二：

　�。保�現(xiàn)在是知識爆炸的年代，知識是無窮盡的，是傳授不完的，也是無法通過人腦完全記憶的；

　�。玻�現(xiàn)在是網(wǎng)絡(luò)信息爆炸的年代，年輕人（學(xué)生）利用網(wǎng)絡(luò)資源的能力超過年長者（老師），學(xué)生可以通過搜索引擎得到幾乎想要的任何資料（有任何不懂的，都可以上網(wǎng)搜索），網(wǎng)絡(luò)幾乎可以代替老師傳授知識。

　　在大學(xué)里，老師最應(yīng)該傳授的是方法和態(tài)度。知識就像是數(shù)據(jù)，而方法和態(tài)度就是程序。數(shù)據(jù)可以采集、錄入和存儲，而且永遠(yuǎn)也采集不完；程序可以處理數(shù)據(jù)，最終得出公式和結(jié)論。如我們采集了今天的氣象數(shù)據(jù)（溫度、濕度、壓力和風(fēng)力等），就可以通過程序處理對明天的天氣做出預(yù)測。老師只傳授知識，就相當(dāng)于只教會學(xué)生怎樣采集今天的氣象數(shù)據(jù)，學(xué)生永遠(yuǎn)也不知道明天會怎樣。傳授方法就相當(dāng)于教會學(xué)生怎樣運(yùn)行程序、計算數(shù)據(jù)、得出結(jié)論。那么，如何傳授方法和態(tài)度？授課老師需要從問題入手，展示前人是如何抽絲剝繭最終解決問題的。知識則是在解決問題的過程中自然積累起來的。這才是真正的教學(xué)價值［６］。以系統(tǒng)生物學(xué)為例，傳統(tǒng)的授課順序一般依從于知識、概念、定義的邏輯順序。筆者進(jìn)行了調(diào)整，從一個案例“開發(fā)抗瘧疾藥物”入手，先引入非洲的瘧疾問題，接著講述青蒿素對世界人民和美軍全球戰(zhàn)略的重要作用，最后介紹美國科學(xué)家Ｋｅａｓｌｉｎｇ是如何利用系統(tǒng)生物學(xué)思想找到突破口并解決問題的［７］。通過設(shè)計故事情節(jié)展開教學(xué)內(nèi)容，筆者不但把“怎么做”（知識）傳授給學(xué)生，而且將“為什么要這么做”和“怎么想到這么做的”（方法和悟性）一道傳播出去，學(xué)生聽得津津有味。筆者在授課過程中感悟到：優(yōu)秀的授課過程就像講故事，可以采用正序、倒序和交互的方式，使情節(jié)撲朔迷離、高潮跌宕起伏，抓住聽眾的耳朵；優(yōu)秀的授課過程又像寫一部偵探小說，抽絲剝繭，層層深入，把知識、方法和悟性一道傳播給讀者。

　　三、以案例為導(dǎo)向的課題式教學(xué)

　　我校系統(tǒng)生物學(xué)的開課時間是大三第一學(xué)期，這時學(xué)生已經(jīng)掌握了生物和計算機(jī)學(xué)科的基礎(chǔ)知識，但尚未進(jìn)入課題研究階段，因此還不能做到理論聯(lián)系實(shí)際。學(xué)生不知道教師為什么要講授這些內(nèi)容，也不了解講授的各種技術(shù)、工具、軟件有什么重要的使用價值，以及對自己日后的學(xué)習(xí)、科研和工作有什么幫助。課堂教學(xué)以學(xué)生聽講為主，教師講解與學(xué)生實(shí)踐脫節(jié)，這就容易導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中提不起興趣，從而影響學(xué)習(xí)質(zhì)量。因此，在實(shí)際教學(xué)中，授課教師可以以案例為導(dǎo)向［８］，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)之余參加課題研究（“干”實(shí)驗(yàn)部分），在科研實(shí)踐中學(xué)習(xí)知識和運(yùn)用工具，培養(yǎng)解決問題的思路。在系統(tǒng)生物學(xué)教學(xué)中，筆者將學(xué)生分組，并設(shè)立了一系列論述題，如讓學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，從一株篩選到的微生物中克隆堿性纖維素酶基因。學(xué)生帶著問題投入學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中密切關(guān)注此類問題合適的解決思路和相關(guān)技術(shù)，并與同組同學(xué)進(jìn)行討論。授課結(jié)束后，學(xué)生完善了思路，提供了詳盡的報告和本組課題的解決方案。一些學(xué)生的奇思妙想令筆者深思和感嘆。以案例為導(dǎo)向的課題式教學(xué)激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究探索的熱情，得到了學(xué)生的歡迎和支持。

　　四、結(jié)論

　　“換位思考”“注重教學(xué)價值”和“案例導(dǎo)向的課題式教學(xué)”是筆者結(jié)合自身授課經(jīng)歷總結(jié)的教學(xué)方法，目的是“關(guān)注人才培養(yǎng)”，使枯燥無味的理論課程變得生動有趣，強(qiáng)化學(xué)生對原理的認(rèn)識，讓學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)用科學(xué)技術(shù)并提高綜合能力。經(jīng)過三年的教學(xué)實(shí)踐，該教學(xué)方案收到了實(shí)效。２０１４年只有８位學(xué)生選修該課程，而２０１７年有４３位學(xué)生選修。學(xué)生表示喜歡該教學(xué)方案，這是對授課老師最好的表揚(yáng)和最佳的教學(xué)動力。教學(xué)方法無高低之分，教學(xué)質(zhì)量卻有高低之異。教師在教學(xué)前可以通過聽課、閱讀教學(xué)論文和同前輩探討等途徑，充分吸收教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，再通過教學(xué)實(shí)踐總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)不拘泥于自己的經(jīng)驗(yàn)體系，而是集眾家之長，兼容并包，努力解決遇到的具體問題。提高授課實(shí)效是每位授課老師的責(zé)任。

生物學(xué)論文2

　　內(nèi)蒙古民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院從建院開始，細(xì)胞生物學(xué)即是生物專業(yè)基礎(chǔ)必修課，幾經(jīng)改革現(xiàn)在該課總學(xué)時83學(xué)時，理論56學(xué)時、實(shí)驗(yàn)27學(xué)時。

　　一、生物專業(yè)細(xì)胞生物學(xué)課程發(fā)展歷程

　　1978年，哲里木醫(yī)學(xué)院生物教研室成立，在臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)開設(shè)了《醫(yī)學(xué)生物學(xué)》課程，本、�？品謩e為72、54學(xué)時，先后由王光榮、董秀蘭、王靜霞、馬文良、孟青、南曉光等教師任教。在當(dāng)時的《醫(yī)學(xué)生物學(xué)》課程中，已用相當(dāng)?shù)钠�幅向�(qū)W生介紹了醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)知識。1992年，蒙醫(yī)學(xué)院將臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的《醫(yī)用生物學(xué)》課程一分為二，南曉光老師開設(shè)《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》，理論課30學(xué)時，實(shí)驗(yàn)課18學(xué)時。20xx年，哲里木盟畜牧學(xué)院、內(nèi)蒙古民族師范學(xué)院及內(nèi)蒙古蒙醫(yī)學(xué)院三所學(xué)校合并成立今天的內(nèi)蒙古民族大學(xué)后，教學(xué)條件得到了顯著改善。20xx年，隨著生命科學(xué)院的成立，《細(xì)胞生物學(xué)》的發(fā)展進(jìn)入了一個嶄新階段，被評為內(nèi)蒙古民族大學(xué)首批校級精品課程之一，而且獲得了0.5萬元/年的經(jīng)費(fèi)大力支持。

　　二、課程內(nèi)容體系和結(jié)構(gòu)

　　隨著我校課程教育改革發(fā)展形勢，我們教研室對細(xì)胞生物學(xué)專業(yè)課程進(jìn)行了較系統(tǒng)的改革探索，并經(jīng)歷了反復(fù)實(shí)踐調(diào)查研究，才逐漸形成了今天的細(xì)胞生物學(xué)課程教學(xué)體系。在學(xué)校和學(xué)院的大力支持下，以及老一輩教師與新一代青年老師的共同努力下，細(xì)胞生物學(xué)在課程體系、教學(xué)平臺、教學(xué)手段、教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容建設(shè)等方面進(jìn)行了深入的改革和完善，教學(xué)質(zhì)量不斷提高，贏得了學(xué)生、老師和同行認(rèn)可的實(shí)際效果和學(xué)術(shù)成果。細(xì)胞生物學(xué)課程在這些年的教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上形成了具有自己特色的內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)�；�本內(nèi)容由14章組成：第一章，細(xì)胞的統(tǒng)一性與多樣性，第二章，細(xì)胞生物學(xué)研究方法，第三章，細(xì)胞質(zhì)膜與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，第四章，內(nèi)膜系統(tǒng)與膜運(yùn)輸，第五章，線粒體與葉綠體，第六章，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選與膜泡運(yùn)輸,第七章，核糖體，第八章，細(xì)胞骨架與細(xì)胞運(yùn)動，第九章，細(xì)胞核與染色體，第十章，細(xì)胞周期與細(xì)胞分裂，第十一章，細(xì)胞與胚胎發(fā)育、分化與調(diào)控，第十二章，細(xì)胞衰老、死亡與癌變，第十三章，細(xì)胞社會的聯(lián)系，第十四章，細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。

　　三、細(xì)胞生物學(xué)課程改革

　　（一）細(xì)胞生物學(xué)課程改革建設(shè)目標(biāo)

　　經(jīng)過多年教學(xué)實(shí)踐，教研室曾對細(xì)胞生物學(xué)理論課教學(xué)方法進(jìn)行了相應(yīng)改革，例如，響應(yīng)學(xué)校提倡科研能力的培養(yǎng)，從研究問題著手，把細(xì)胞生物學(xué)的一些核心知識構(gòu)建過程展現(xiàn)出來，并提出專業(yè)相關(guān)問題，讓學(xué)生進(jìn)行思考進(jìn)而研究，這種采取研究性教學(xué)與學(xué)習(xí)的方法，雙向互動。對于學(xué)生自主獲取知識能力的培養(yǎng)，我們預(yù)計開設(shè)第二課堂活動，比如學(xué)生專題報告會、參與教師科研、放大課程章節(jié)提要等。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過開放實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)儀器等措施將學(xué)生主體位置突顯出來。隨著學(xué)校課程教育改革形勢的發(fā)展，我們將繼續(xù)發(fā)揚(yáng)內(nèi)蒙古民族大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)的優(yōu)良傳統(tǒng)，在保持原有特色的基礎(chǔ)上，充分利用民族院校優(yōu)勢，比如我校蒙醫(yī)藥學(xué)特色，可以在本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增設(shè)蒙醫(yī)藥用植物研究，同時結(jié)合現(xiàn)代教育的技術(shù)和手段，采用多樣化多形式的教學(xué)模式，豐富教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。進(jìn)一步讓我院生物學(xué)專業(yè)細(xì)胞生物學(xué)課程體系結(jié)構(gòu)得到完善，積極建設(shè)具有民族特色資源的專業(yè)課。同時為以后的生物學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)高素質(zhì)的生物科學(xué)人才奠定基礎(chǔ)。

　　（二）課程改革建設(shè)步驟

　　1.進(jìn)一步改革教學(xué)方法和手段，努力鉆研現(xiàn)代化教學(xué)手段，把教學(xué)質(zhì)量提高到一個更高的新水平。我院從20xx年至今全程使用多媒體授課，因此首先要制作完善細(xì)胞生物學(xué)多媒體教學(xué)課件，并探討如何使用好多媒體課件進(jìn)行教學(xué)的方法；不斷地更新和補(bǔ)充各種細(xì)胞教學(xué)圖片；加強(qiáng)教學(xué)中的啟發(fā)性與互動性；并爭取更多的在國內(nèi)外學(xué)習(xí)的機(jī)會，提升新一代教師的素質(zhì)。

　　2.隨著我校本科生導(dǎo)師制的完善，以細(xì)胞生物學(xué)為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮教師在培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新精神方面的作用。

　　3.聯(lián)系國內(nèi)其他先進(jìn)學(xué)校的細(xì)胞生物學(xué)精品課的教師（如清華大學(xué)、北京大學(xué)、東北師范大學(xué)、四川大學(xué)等知名大學(xué)）進(jìn)行交流，學(xué)習(xí)他們的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步提高我們細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)的水平。

　　4.進(jìn)行教材建設(shè)，這是一個重要環(huán)節(jié)，也是一個刻不容緩的改革。由于，我校民族特色，除了生命科學(xué)學(xué)院，蒙醫(yī)藥學(xué)院和醫(yī)學(xué)院同樣開設(shè)有細(xì)胞生物學(xué)，所以針對這些民族專業(yè)的細(xì)胞生物學(xué)課程沒有相應(yīng)的教材，我們將結(jié)合蒙藥特色積極編寫符合我校的新的細(xì)胞生物學(xué)教材和細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。

　　5.課程資源上網(wǎng)計劃。近些年，很多大學(xué)都開設(shè)了網(wǎng)上資源，以供學(xué)生自由使用與學(xué)習(xí)。我校20xx年，也將細(xì)胞生物學(xué)課程掛到了網(wǎng)上。比如“細(xì)胞生物學(xué)”教學(xué)大綱、多媒體教學(xué)課件和教材教參等已經(jīng)上網(wǎng)。但仍需進(jìn)一步改革完善。比如，

　　（1）加快和完善網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，探討發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的方法。

　　（2）準(zhǔn)備開展在網(wǎng)上實(shí)時指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和進(jìn)行一些問題的討論。

　�。�3）進(jìn)行教學(xué)錄象拍攝，將我們的各種教學(xué)資源全部陸續(xù)上網(wǎng)。

生物學(xué)論文3

　　長期以來人們憑借形態(tài)特征和數(shù)量變化來進(jìn)行植物抗污染生態(tài)分化研究，但對許多深入的研究卻無能為力。目前，分子生物學(xué)技術(shù)日趨成熟并已大量運(yùn)用于污染進(jìn)化生態(tài)學(xué)研究中。這些技術(shù)的引入為傳統(tǒng)分化進(jìn)化研究打開了新局面，為進(jìn)一步從本質(zhì)上揭示污染條件下植物進(jìn)化提供了可能。只有將分子生物學(xué)技術(shù)引入植物抗性進(jìn)化研究中，將宏觀與微觀結(jié)合起來我們才有可能使許多問題得以解決[19]。同工酶、等位酶電泳技術(shù)的完善，作為第一代分子生物學(xué)標(biāo)記的RFLP技術(shù)，以及近年來PCR技術(shù)的成熟和RAPD技術(shù)在國內(nèi)外迅速發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)上述研究提供了迅捷可靠的工具。

　　2.1同工酶電泳技術(shù)

　　同工酶作為基因產(chǎn)物的蛋白質(zhì)，其結(jié)構(gòu)的多樣性在一定程度上反映出不同種群在不同污染歷史條件下分化進(jìn)化上DNA組成和生物體遺傳多樣性。同工酶之所以作為分化進(jìn)化的重要研究對象，首先是因?yàn)樗�在品種間有豐富的多樣性。目前一半以上的酶類存在同工酶類。其次，同工酶易于檢測出。同工酶雖然由單拷貝基因編碼，但通過酶染色放大作用同樣易于檢測出。

　　等位酶作為一種特殊形式的同工酶，它由一個基因位點(diǎn)、不同等位基因編碼。根據(jù)等位酶譜帶的遺傳分析確定出每種等位基因在居群中的頻率，從而計算出它們的遺傳相似度或遺傳距離，再根據(jù)遺傳距離分析植物對污染的適應(yīng)過程中遺傳結(jié)構(gòu)變化，依據(jù)分子鐘進(jìn)化理論計算出遺傳進(jìn)化的理論時間，從而評估污染對植物進(jìn)化影響的速度和強(qiáng)度[8、14]。目前的研究結(jié)果表明，經(jīng)歷污染時間越長，居群間的遺傳相似系數(shù)就越小[5,14,21]

　　Mejnartowicz[24]利用同工酶技術(shù)發(fā)現(xiàn)受氟化物、SO2污染的蘇格蘭松F1代某些基因和基因型大為減少，Muller-Starck等[22]利用同工酶技術(shù)研究表明歐洲山毛櫸同工酶平均每個位點(diǎn)基因數(shù)目隨污染而下降，Scholz等[23]檢測了挪威云杉對SO2敏感性各不相同的一系列無性系的若干同工酶位點(diǎn)，也證明一定量的遺傳信息有因污染而喪失的危險性[20-22]。但是，由于種群雜合性影響，某些同工酶分析顯示了相互矛盾的結(jié)果，這表明同工酶技術(shù)所揭示的與污染脅迫的植物遺傳變異的復(fù)雜性[3、15、21、25]。

　　2.2RFLP技術(shù)

　　RFLP(RestrictionFragmentLengthPolymorphisma,限制性內(nèi)切酶片段長度多態(tài)性)作為第一代分子生物學(xué)標(biāo)記自問世以來已廣泛運(yùn)用于多門生物學(xué)科研究中，但它運(yùn)用于植物抗性研究還只是近幾年的事。RFLP能對植物的抗性基因進(jìn)行定位和分離，利用RFLP技術(shù)，對于核基因組或葉綠體基因組、尤其是后者，若能提取純凈DNA，則可直接從酶切后的電泳圖譜看出其多態(tài)性，利用這一方法可以測定種群內(nèi)、種群間不同水平的物種在污染環(huán)境下抗性分化進(jìn)化水平上的差異。

　　與核酸序列分析相比，RFLP可省去序列分析中許多非常繁瑣工序，但相對RAPD而言，RFLP方法更費(fèi)時、費(fèi)力，需要進(jìn)行DNA多種酶切、轉(zhuǎn)膜以及探針的制備等多個步驟，僅對基因組單拷貝序列進(jìn)行鑒定。但RFLP又有比RAPD優(yōu)越之處，它可以用來測定多態(tài)性是由父本還是母本產(chǎn)生的，也可用來測定由多態(tài)性產(chǎn)生的突變類型究竟是由堿基突變或倒位、還是由缺失、插入造成的[26]。

　　2.3PCR技術(shù)

　　PCR(PloymeraseChainReactions,聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))自80年代中期問世以來，以其快速、簡便、靈敏、特異等特點(diǎn)受到分子生物學(xué)界極大青睞，已廣泛用于基因工程、臨床檢驗(yàn)、環(huán)境生物監(jiān)測以及進(jìn)化生態(tài)學(xué)中核酸水平的基因多態(tài)性等研究領(lǐng)域。

　　PCR由高溫變性、低溫退火（復(fù)性）及適溫延伸三部反應(yīng)構(gòu)成一個擴(kuò)增循環(huán)，使目的DN段得以迅速擴(kuò)增。這一技術(shù)能選擇性富集一個特異DNA序列，并成106擴(kuò)增。PCR擴(kuò)增技術(shù)與RFLP結(jié)合使用其用途更為廣泛，PCR技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)有：①PCR與DNA測序結(jié)合，擴(kuò)增后無需再克隆，純化即可直接測序。②可擴(kuò)增一個只知基因一側(cè)或兩側(cè)堿基序列的基因。③可進(jìn)行DNA多種突變的測定，如堿基互換、缺失、插入型突變[16]。PCR近幾年已逐漸引入到植物抗污染進(jìn)化研究領(lǐng)域中，并表現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力。

　　2.4RAPD技術(shù)

　　1990年Williams和Welsh等[27、28]運(yùn)用隨機(jī)擴(kuò)增尋找多態(tài)性DN段作為分子標(biāo)記，并將此法命名為RAPD法(RandomAmplifiedPolymorphismDNA,隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA)。盡管RAPD技術(shù)誕生時間不長，但由于其獨(dú)到的DNA多態(tài)性及快速和比PCR更簡便等特點(diǎn)，使它成為基因組遺傳圖譜構(gòu)建；基因定位及進(jìn)化生態(tài)學(xué)研究中最為重要手段之一。

　　RAPD與PCR、RFLP、DNA指紋圖技術(shù)相比，它有如下特點(diǎn)：①RAPD技術(shù)可在對受試物種缺乏任何分子生物學(xué)研究背景下，直接對基因組進(jìn)行多態(tài)性分析。②操作簡單；一次RAPD擴(kuò)增實(shí)際就是一次簡單的PCR反應(yīng)，適合大量的樣本快速分析。③所需模板DNA量極少；一般一次擴(kuò)增只需10-50ngDNA，這對于瀕危動植物的基因組分析是十分有效的[27、29-31]。④與RFLP相比，RAPD可免去探針克隆與分離過程，不需進(jìn)行DNA序列分析。⑤RAPD同時適用于基因組的單拷貝區(qū)域或重復(fù)序列區(qū)。

　　RAPD在植物抗污染進(jìn)化研究中具有重大推動作用。利用RAPD分析礦區(qū)不同重金屬污染歷史下作物DNA結(jié)構(gòu)多樣性，從中可試圖找到對重金屬污染具有抗性的DN段或基因組。這些研究雖然在國內(nèi)外剛剛起步，但這些工作直接從分子水平上分析污染條件下種群遺傳結(jié)構(gòu)上的分化進(jìn)化，在理論上具有廣闊的研究前景和意義。

　　2.5核酸序列測定

　　核酸序列測定包括DNA和RNA序列的測定。由于rRNA基因較保守，因此分子生物學(xué)中更重視rRNA基因的測定。在植物抗污染進(jìn)化研究中主要運(yùn)用葉綠體4.5SrRNA、5SrRNA及胞質(zhì)5SrRNA基因，然而，核酸序列的測定在植物抗性分化進(jìn)化研究中尚未見報導(dǎo)，此項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際操作和運(yùn)用上還有待于進(jìn)一步完善。

　　3結(jié)語

　　近二三十年來分子生物學(xué)技術(shù)迅速成熟為植物抗污染進(jìn)化研究提供了極為重要的研究工具和手段，為傳統(tǒng)的抗性研究打開了新的局面。同時，植物抗性進(jìn)化研究為生態(tài)遺傳學(xué)、進(jìn)化生態(tài)學(xué)以及作物選擇育種提供了背景材料和研究窗口。目前，分子生物學(xué)技術(shù)在抗性進(jìn)化研究中的應(yīng)用剛剛起步，有待于深入和發(fā)展。與此同時，我們也應(yīng)清醒的認(rèn)識到微觀技術(shù)研究有其自身的局限性，因此我們應(yīng)站在宏觀進(jìn)化生態(tài)學(xué)高度在理論、方向上進(jìn)行指導(dǎo)，只有宏觀與微觀有機(jī)地結(jié)合起來，植物抗性進(jìn)化研究才可能有更大的突破。