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海洋生物基因工程学教学的探索与实践

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海洋生物基因工程学教学的探索与实践

海洋占地球表面积的71%，蕴藏着丰富的、最具优势和特色的海洋生物资源，是人类社会可持续发展的宝贵财富。当前，随着陆地资源短缺、人口膨胀、环境恶化等问题的日益严峻，世界沿海国家纷纷把目光投向海洋。党的“十八大”报告中提出的建设海洋强国的战略使我国对海洋科技人才的需求大幅度提高。江苏省是我国的海洋大省，濒临黄海，辽阔的海域蕴藏着极为丰富的海洋生物资源。同时江苏占有全国近1/4的沿海滩涂资源，是名副其实的海洋资源大省。然而，江苏省的海洋经济总产值却很低。为满足国家对海洋科技人才的需求和适应江苏海洋经济发展的需要，扬州大学于2010年7月组建了海洋资源与环境科学系，并于2011年正式招收海洋生物资源与环境专业的本科生，目前已进入专业课学习阶段。

一、开设海洋生物基因工程课程的重要性

海洋生物资源的开发与利用已经成为各国竞争的焦点之一，其中基因资源更是重点。我国“十一五”期间就启动了海洋技术领域重点项目（863计划）“海洋生物功能基因工程产品关键技术研究”。海洋生物基因工程技术在海洋生物资源研究与开发方面前景广阔。比如海洋中具有嗜热、嗜盐、嗜压、嗜酸的极端微生物（或植物、动物），它们在这些特殊环境中能产生极端酶，利用海洋生物基因工程技术，可以从极端海洋生物中克隆表达特殊极端酶，进而生产出具有特殊功能的生物医药、生物材料等。这种方法可以实现产品的大规模生产，避免季节、资源等因素的限制。此外，利用基因工程技术可以进行水产养殖的改进，主要是从生理学和分子层次探索鱼类、贝类的疾病和免疫机理，然后通过基因工程培育新的抗病品种，提高海洋渔业的质量和产量。海洋生物基因工程技术在其他海洋生物资源的研究与开发方面也具有广泛的应用。由此可见，开设海洋生物基因工程课程不仅可以将现代生物学概念引入到海洋生物学科，还能通过生物技术推动海洋生物资源的进一步开发与利用，对于培养高素质和掌握高技能的海洋科技人才具有十分重要的意义。

二、海洋生物基因工程课程的课堂教学

海洋生物基因工程是通过人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质提取出来，目的基因经PCR扩增后用适当的工具酶进行切割，与载体DNA分子连接重组，再导入海洋生物受精卵、胚胎细胞或体细胞中，使其在受体细胞内复制、转录和翻译表达，定向改变海洋生物遗传性状的技术。到目前为止，国内还没有海洋生物基因工程的指导教材，教学活动实施难度较大。通过探索与总结，我们认为可以从以下几个方面着手来提高这门课程的课堂教学效果。

1.选好教材。根据海洋生物基因工程课程教学大纲的需要，本着强化基础，跟踪前沿，适合海洋生物人才培养的需要，同时有利于学生学习专业知识和培养实验技能的原则，我们选取了BenjaminLewin主编的《GenesVIII》，吴乃虎编著的《基因工程原理》和徐晋林等编著的《基因工程原理》等作为教材。由于基因工程是一门新兴的前沿学科，发展速度极快，这就要求我们时刻关注国际前沿的进展和热点，除了认真讲授上述的教学内容之外，我们还要收集必威体育精装版的科研成果，出现的新理论、新技术和新方法，把它们及时的介绍给学生，使教学内容更加丰富，让学生能够跟踪海洋生物基因工程研究领域的前沿问题和热点问题。这样不仅能够丰富学生的知识体系，也提高了学生的学习兴趣。

2.精选教学内容。海洋生物基因工程学是学生在学习了基础生物化学、微生物学、海洋微生物学和海洋分子生物学等多门专业基础课之后开设的综合性应用课程。虽然基因工程涵盖的内容非常广泛，但在结合我校海洋科学专业的特点和江苏省对海洋专业人才技能需求的基础上，本课程设定的主要教学内容包括：基因工程的基本原理和操作方法；海洋微生物基因工程；海洋动物（鱼类和贝类）基因工程和藻类基因工程等四个部分。在具体章节上，设置了绪论、基因工程基本概念、基因工程的基本原理、基因工程所需的基本条件、基因工程的操作过程、目的基因的克隆与基因文库的构建、外源基因表达产物的分离纯化、海洋微生物基因工程、海洋动物基因工程、海洋藻类基因工程等十个主要讲授章节。

3.双语教学。纵观基因工程学科的发展历程，很多优秀的科研成果均来自国外的大学和科研院所，同样国外海洋生物基因工程领域的研究基础比我们要强。因此开展海洋生物基因工程课程的双语教学，要求教师认真写好双语教案，要十分全面并且准确和详尽。此外，还需要教师阅读内容较新的外语参考专业书，并具备较为流利的英语口语水平。通过双语教学，让学生既可以掌握该研究领域的必威体育精装版学术动态，又能够应用正确、规范的语言对专业理论知识进行描述。

4.多媒体课件授课。海洋生物基因工程的全部课程均采用多媒体授课。在多媒体制作的过程中，要避免使用大量的文字，尽可能多地使用图片、表格、