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摘 要：分子生物学是高等院校生命科学类专业核心主干课程，该学科发展迅速，新知识、新技术不断涌现。为了在传授理论知识的基础上，引入学科最新发现和最新科研成果，文章以引导学生研读“芦笋性别决定”相关文献为例，探讨了如何利用SCI论文充实和丰富教学内容、拓展学生视野，并尝试采用翻转课堂教学模式，提出了具体的教学方案，以期培养学生自主学习、分析和解决问题的能力，同时为促进教学改革，进一步提升教学质量提供有益参考。
关键词：分子生物学;SCI论文;本科教学;教学探索
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2021）23-0121-04
Abstract： Molecular biology is a major core course for the undergraduates in the field of life science. With the extraordinarily fast progress of researches on molecular biology， new knowledge and technologies appear continuously. In order to introduce the latest discoveries and scientific research achievements of molecular biology， we guided undergraduate students toread some scientific papers， which are related to about the sex determination of asparagus， on the basis of acquiring basic theoretical. We discussed how to enrich the course content and broaden students' vision by utilizing SCI papers， and proposed a detailed teaching plan with the application of flipped classroom method. Through these teaching explorations， we aim to develop students' abilities of self-learning， analyzing and solving problems. Besides， these explorations may provide a practical example for reforming undergraduate education and improving the teaching quality.
Keywords： Molecular Biology; SCI paper; undergraduate education; teaching exploration
“翻轉课堂”（Flipped Classroom）是近几年引起教育界广泛关注的一种新型教学模式，该概念在2000年被美国迈阿密大学商学院Lage等人提出，随着多媒体和网络技术的快速发展，“翻转课堂”被大力推广，并应用于理学、工学、医学、哲学、管理学等多种学科门类[1]。“翻转课堂”的概念于2012年被引入中国，有学者认为，目前正处于技术周期曲线（Hype Cycle）的期望膨胀期[2]。翻转课堂教学模式提倡学生课前通过观看教学视频或学习资料，自主完成知识的获取，老师在传统课堂上的知识讲解转变为与学生之间的互动，主要用于答疑解惑和相互讨论，解决重点和难点问题。由于教学形式多样、风格灵活、更适于“因材施教”，翻转课堂已成为专业教育领域备受推崇的新型教学模式。
分子生物学是高等院校生命科学相关专业的基础课程，也是核心必修课程，在生物技术、生物科学等本科专业的课程体系中具有突出的教学地位。该课程以遗传信息传递的“中心法则”为主线，内容包括：基因与基因组、DNA的复制、RNA的转录、蛋白质的翻译以及真核和原核生物基因的表达调控等十余个章节[3]，具有知识体系庞大、内容抽象、基本概念多等特点。此外，伴随大规模测序技术的快速发展，分子生物学已成为生命科学领域发展最为迅速的前沿学科之一，新技术和新理论的不断涌现也为分子生物学课程教学提出了新的挑战。如何丰富教学内容反映学科发展最新动态，让学生体会经典知识理论的迭代更新以及在实际生产、科研中的应用？笔者从引导学生阅读SCI（Science Citation Index）论文的角度，对该问题进行了探索和思考，以期完善分子生物学的课程体系，切实提高教学质量，同时培养本科生文献阅读、科研思维和创新能力。
一、课程教学目标
自然界生命体的结构和形式多样，但在分子水平上，即遗传信息的储存与传递，存在内在的统一。分子生物学通过研究核酸和蛋白质等生物大分子的结构、功能及其相互作用，在分子水平上揭示生命活动的机理与规律。设置分子生物学课程，旨在引导学生从分子水平层面理解和认识生命本质，该课程不仅要求学生理解和掌握诸多基本概念和基本理论，还要求学生掌握分子生物学发展重大成果与研究方法，从而为将来从事科学研究和相关专业工作奠定基础。以分子生物学课程为契机，福建农林大学生命科学学院教学团队更是提出了实现国际化生命科学创新人才培养的教学目标[4]。由此可见，仅以指定教材和相关参考书目为依据开展教学，难以体现学科发展活力，更难以实现上述培养目标。 科技论文，特别是SCI论文，是科研成果的阶段性总结，是科学研究的重要手段，在科学技术、基础研究沟通和交流过程中起到重要的桥梁作用。分子生物学的诞生和发展与一篇篇具有里程碑意义的SCI论文息息相关。例如，1953年Watson和Crick发表DNA双螺旋结构的著名论文，开启了生命科学的新纪元;1961年Jacob和Monod发表了基因表达调控论文，提出了经典的原核生物操纵子学说;1972年Jackson等发表了DNA体外重组技术论文，标志着基因工程技术的诞生;1986年Mullis等发明了PCR反应论文;1997年克隆羊多利诞生;2001年人类基因组序列公布，分子生物学从单个基因研究转向整个基因组研究;21世纪的分子生物学研究已全面进入后基因组时代。从分子生物学的发展历程可以看出，SCI论文对该学科的发展具有重要推动作用，这些论文不仅是支撑教科书上基础知识和理论的基石，更是知识不断更新和发展的源泉。以讲授教材内容为主的传统教学模式在学生专业知识储备和积累阶段具有不可忽视的作用，但在创新意识的培养和创造性思维的训练方面还存在缺陷。针对分子生物学教学过程中存在的这一问题，我们甄选出4篇关于芦笋性别研究的SCI论文，采用翻转课堂互动教学模式，设计了如下教学方案。
二、SCI论文研读与讲解实施方案
（一）课前学生自主学习
在分配自主学习任务之前，首先对相关研究背景进行详细介绍，科学地提出问题，让学生通过阅读文献寻找问题答案。本教学方案涉及如下研究背景：性别是生物最引人注意的表型之一，不仅高等动物存在雌雄差别，部分植物也有雌株和雄株之分。芦笋（Asparagus officinalis L.）富含多种维生素，是一种高效的经济作物，同时，芦笋也是天门冬属仅有的雌雄异株植物，其雄株产量比相同生长条件的雌株高25%以上，生产上亟需解决全雄育种问题以提高产量[3]。阐明芦笋性别决定机制及其性别决定基因是解决全雄育种问题的关键。那么，如何在庞大的基因组上鉴定并克隆真正的性别决定基因呢？
提前两周提供文献，给予学生充分阅读和理解文献的时间。将全班同学分成4个小组，每组负责精读1篇文章，并制作PPT进行讲解，同时泛读其余文章。经过十天时间准备，各小组提交PPT，教师分小组进行单独辅导，最好进行一次预讲，以确保翻转课堂教学效果。
（二）学生课堂展示与学生互评
每个小组选派一位代表对本小组精读的SCI论文进行讲解，内容包括研究背景、研究目的和意义、研究方法和结果、全文结论，时间限定15-20分钟（15分钟讲解+5分钟提问）。这一环节不仅可以锻炼学生小组协作和课堂展示的综合能力，而且可以检验学生对论文的理解情况，提高学生分析问题和解决问题的能力。4个小组全部讲解完成后，利用在线投票软件，学生对每个小组的整体表现进行互评投票，选出优胜小组，按一定比例计入平时成绩，以此增强课堂学习的趣味性，激发学生的学习热情。
（三）教师深度讲解
由于不同学习小组专注于某一篇论文，很容易忽视不同SCI论文之间的内在联系;此外，不同学生对论文理解程度和表达水平存在差异，讲授内容难免存在漏洞与偏颇，这就要求教师对遗留问题进行补充讲解，更重要的是，通过教师的讲解让学生体会不同论文的研究内容不是割裂的、相互独立的，而是存在内在联系的，不同国家的科研人员通过SCI论文彼此交流、相互促进，共同加深对宏观科学问题的理解和认识。本教学方案中，教师主要讲解内容如下：
芦笋的性别决定系统与人类一样，雄株为XY，雌株为XX，但自然群体中存在极少数雄株（XY）能够形成雌雄同花，自交后可以产生有正常遗传活力的超雄个体（YY）。芦笋有20条染色体，早期的遗传学研究认为其性别由一对位于L5染色体的等位基因M/m决定，雄株基因型为Mm，雌株为mm[5]。Harkess等[6]通过对雌株、雄株和超雄个体茎尖及花芽的转录组测序，基因差异表达分析检测到46个在雄株中特异表达的基因;Tsugama等[7]重新分析了上述转录组数据，发现一个新的雄株特异表达基因AoMYB35，原位杂交显示AoMYB35在花药发育早期的绒毡层细胞表达，认为AoMYB35是决定芦笋性别的候选基因;Murase等[8]通过独立的平行研究也鉴别到一个在雄株特异表达的MYB-like转录因子，并命名为AoMSE1，敲除AoMSE1同源基因（AtTDF1）的拟南芥花粉量极少、结实率下降。比对AoMYB35和AoMSE1编码的氨基酸序列发现两者其实是同一个基因。
我国江西省农业科学院联合美国乔治亚大学等多家单位合作完成了芦笋超雄个体（YY）高质量基因组图谱的绘制，精确定位了芦笋Y染色体上132 Mb的性别决定区，基因注释显示该区间含有12个雄株特异基因，其中包括SOFF和aspTDF1基因。筛选Co-60诱变的雄株芦笋（XY）发现1株雌雄同花个体（该突变体性别发生转换，雄株转变为雌雄同株），重测序结果显示这一突变体缺失了SOFF基因的关键结构域，此外，SOFF基因发生移码突变的雄株也出现雌雄同花，以上结果证实SOFF基因能够抑制雌蕊发育[9]。荧光原位杂交显示aspTDF1在芦笋花药绒毡层中表达，该基因发生提前终止的雄株突变体花药缺失，花呈现中性，证明aspTDF1具有促进雄蕊发育的作用。经分析，asTDF1基因和前人研究的AoMYB35、AoMSE1基因为同一基因。上述研究结果深入揭示了芦笋性别决定的遗传基础，早期遗传学发现的性别决定基因（M）实质上是Y染色体特异的非重组区，该区间内的SOFF和aspTDF1共同决定芦笋性别[10]。
三、翻转课堂模式应用于研究性教学的意义和思考
翻转课堂作为一种新的教育理念，强调学习的主动权从教师转移至学生。实施翻转课堂教学模式要求具备供学生课前开展自主学习的相关视频资源或文字、图片资料。分子生物学是高等院校生命科学类相关专业非常重视的专业基础课，目前国内外众多网络教学平台上已有很多优秀的微课和慕课资源。通过对现有在线相关课程资源进行广泛检索和观摩，甄选出以下共享度高、学生反响好、同行评价优的视频教学资源：（1）中国大学MOOC平台的国家精品课分子生物学（武汉大学）;（2）高等教育出版社數字课程云平台的分子生物学数字课程（南京大学）;（3）学堂在线平台的分子生物学基础课程（清华大学）;（4）美国教育门户网站的Molecular Biology动画课程（http：//education-portal.com/）;（5）美国视频实验期刊库（http：//www.jove.com/）。除上述国内外视频资源外，高水平SCI论文也为实施翻转课堂教学模式提供了源源不断的、与时俱进的独特教学资源。据统计，Medline数据库收录的中国科技文献数量最多的10个学科中，生物化学与分子生物学位列第一[11]。分子生物学也是中国和美国热点论文集中分布的TOP学科[12]。在分子生物学课程的教学过程中，结合学科迅速发展的特点，将国内外最新科研成果融入教学，帮助学生了解最新科研动态，将有助于拓展学生的国际视野，培养学生的创新意识，广泛提高学习兴趣。 在翻转课堂教学模式下，教师负责提供教学视频或其他相关资源，学生在课前完成自主学习，课上通过小组讨论、实例分析等多种方式帮助学生吸收与掌握知识。目前，国内已有多个教学团队对分子生物学课程的翻转课堂教学模式改革进行了有益的嘗试。例如，南京大学生命科学学院郑伟娟教授[13]依托其教学团队建设的分子生物学数字课程云平台，连续两年实施了翻转课堂的教学实践，对分子生物学课程实施翻转课堂的教学效果和利弊得失进行了详细总结;海军军医大学基础医学院于豪冰等[14]以《生物化学与分子生物学》的第十二章“物质代谢的整合与调节”为试点，对比传统讲授法和翻转课堂法的教学效果，发现实施翻转课堂可以显著激发学生的学习热情，提高学习成绩;华南农业大学动物科学学院杨婉莹副教授[15]通过引进翻转课堂教学方式，对分子生物学课程进行教学改革，发现翻转课堂与传统课堂教学相结合有助于提高基础理论教学效果。本文以“芦笋性别决定”相关研究SCI论文的研读与讲解为例，提出了具体的教学方案（图1），探索了翻转课堂互动教学模式在分子生物学课程的运用，学生不再是信息的被动接受者，而成为知识获取过程中的主动参与者;教师也由传统的讲授者转变为整个教学过程的设计者和引导者，借鉴先进的学术成果，以SCI论文为工具，将知识传授、能力培养和素质教育融于一体。
图1 翻转课堂教学方案示意图
本科生是未来科技工作的后备军，本科生要完成毕业论文或毕业设计并顺利通过答辩，方可毕业并获得学士学位，但目前绝大多数本科生的科技文献阅读和理解能力存在明显不足。一方面由于现有考核机制注重知识的识记，缺乏较为完善的指标体系对学生综合素质进行评价;另一方面由于SCI信息浩瀚，据统计，2018年仅中国学者发表SCI论文近40万篇[16]，SCI论文对本科生而言存在一定难度，学生难以识别不同论文的阅读难度，往往摘要还没读完就已经没了兴趣。因此，如何合理选择SCI论文引导学生进行研读是充分发挥SCI工具作用的关键。作者建议在完成教材基本理论知识讲授的基础上，由教师甄选一系列相关性较强、且存在一定话题性的SCI论文，目的在于激发学生的好奇心和广泛的阅读兴趣。例如，本教学方案中选择了“植物性别”这一显而易见的生物学性状，选择了芦笋这一常见蔬菜作为研究对象;推荐的4篇SCI论文（参考文献4-7）为近五年最新研究成果，阅读难度适中，研究方法涉及讲解过的基础知识，研究内容存在联系，研究结果前后呼应，能够利于时间线索进行串讲。
四、结束语
分子生物学是现代生命科学领域中最有活力的学科，高水平SCI期刊发表研究论文对推动科技进步、学科领域发展有非常重要的作用。SCI论文也为推进本科教学改革和提高教学质量提供了非常灵活且实用的切入点。巧妙利用源源不断的SCI论文资源充实教学内容，反映本学科领域的最新研究成果，做到理论联系实际，需要授课教师在扎实传授书本知识的同时积极从事科学研究，关注本专业领域最新动态和理论前沿并将这些内容实践到教学中，融教学与科研为一体，相辅相成相互促进。
参考文献：
[1]Bates JE， Almekdash H， Gilchrest-Dunnam MJ. The Flipped Classroom： A Brief， Brief History. In： Santos Green L， Banas J， Perkins R（eds） The Flipped College Classroom[EB/OL]. Educational Communications and Technology： Issues and Innovations. Springer， Cham. https：//doi.org/10.1007/978-3-319-41855-1_1.
[2]容梅，彭雪红.翻转课堂的历史、现状及实践策略探析[J].中国电化教育，2015（7）：108-115.
[3]袁红雨.分子生物学[M].北京：化学工业出版社，2012.
[4]袁军，吴瑞美，张峰，等.生命科学国际化创新人才培养目标驱动下的分子生物学课程教学改革与实践[J].海峡科学，2019（2）：90-93.
[5]盛文涛.芦笋性别决定基因分子标记的筛选与开发[D].南昌：南昌大学，2010.
[6]Harkess A， Mercati F， Shan H Y， et al. Sex-biased gene expression in dioecious garden asparagus（asparagus officinalis）[J]. New Phytologist， 2015，207（3）：883-892.
[7]Tsugama D， Matsuyama K， Ide M， et al. A putative MYB35 ortholog is a candidate for the sex-determining genes in Asparagus officinalis[J]. Scientific reports， 2017，7：41497.
[8]Murase K， Shigenobu S， Fujii S， et al. MYB transcription factor gene involved in sex determination in Asparagus officinalis[J]. Genes to Cells， 2017，22（1）：115-123.
[9]Harkess A， Zhou J， Xu C， et al. The asparagus genome sheds light on the origin and evolution of a young Y chromosome[J]. Nature communications， 2017，8（1）：1-10.
[10]Harkess A， Huang K， van der Hulst R， et al. Sex determination by two Y-linked genes in garden asparagus[J]. The Plant Cell， 2020，32（6）：1790-1796.
[11]中国科技论文统计与分析课题组.2018年中国科技论文统计与分析简报[J].中国科技期刊研究，2020，31（1）：88-98.
[12]陈燕，王召兵.中美热点论文比较分析[J].情报探索，2017（12）：124-128.
[13]郑伟娟，沈燕，庄红芹.南京大学分子生物学课程翻转课堂教学模式改革实践体会[J].高校生物学教学研究（电子版），2018，8（2）：24-28.
[14]于豪冰，张建鹏，胡波，等.翻转课堂在生物化学与分子生物学教学中的实证研究[J].基础医学教育，2019，21（2）：104-106.
[15]杨婉莹，曹阳.翻转课堂在《分子生物学》教学中的应用[J].广东蚕业，2015，49（3）：34-36.
[16]刘筱敏.从期刊本质看学者发表论文的选择[J].情报资料工作，2020，41（3）：26-30.
关键词：分子生物学;SCI论文;本科教学;教学探索
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2021）23-0121-04
Abstract： Molecular biology is a major core course for the undergraduates in the field of life science. With the extraordinarily fast progress of researches on molecular biology， new knowledge and technologies appear continuously. In order to introduce the latest discoveries and scientific research achievements of molecular biology， we guided undergraduate students toread some scientific papers， which are related to about the sex determination of asparagus， on the basis of acquiring basic theoretical. We discussed how to enrich the course content and broaden students' vision by utilizing SCI papers， and proposed a detailed teaching plan with the application of flipped classroom method. Through these teaching explorations， we aim to develop students' abilities of self-learning， analyzing and solving problems. Besides， these explorations may provide a practical example for reforming undergraduate education and improving the teaching quality.
Keywords： Molecular Biology; SCI paper; undergraduate education; teaching exploration
“翻轉课堂”（Flipped Classroom）是近几年引起教育界广泛关注的一种新型教学模式，该概念在2000年被美国迈阿密大学商学院Lage等人提出，随着多媒体和网络技术的快速发展，“翻转课堂”被大力推广，并应用于理学、工学、医学、哲学、管理学等多种学科门类[1]。“翻转课堂”的概念于2012年被引入中国，有学者认为，目前正处于技术周期曲线（Hype Cycle）的期望膨胀期[2]。翻转课堂教学模式提倡学生课前通过观看教学视频或学习资料，自主完成知识的获取，老师在传统课堂上的知识讲解转变为与学生之间的互动，主要用于答疑解惑和相互讨论，解决重点和难点问题。由于教学形式多样、风格灵活、更适于“因材施教”，翻转课堂已成为专业教育领域备受推崇的新型教学模式。
分子生物学是高等院校生命科学相关专业的基础课程，也是核心必修课程，在生物技术、生物科学等本科专业的课程体系中具有突出的教学地位。该课程以遗传信息传递的“中心法则”为主线，内容包括：基因与基因组、DNA的复制、RNA的转录、蛋白质的翻译以及真核和原核生物基因的表达调控等十余个章节[3]，具有知识体系庞大、内容抽象、基本概念多等特点。此外，伴随大规模测序技术的快速发展，分子生物学已成为生命科学领域发展最为迅速的前沿学科之一，新技术和新理论的不断涌现也为分子生物学课程教学提出了新的挑战。如何丰富教学内容反映学科发展最新动态，让学生体会经典知识理论的迭代更新以及在实际生产、科研中的应用？笔者从引导学生阅读SCI（Science Citation Index）论文的角度，对该问题进行了探索和思考，以期完善分子生物学的课程体系，切实提高教学质量，同时培养本科生文献阅读、科研思维和创新能力。
一、课程教学目标
自然界生命体的结构和形式多样，但在分子水平上，即遗传信息的储存与传递，存在内在的统一。分子生物学通过研究核酸和蛋白质等生物大分子的结构、功能及其相互作用，在分子水平上揭示生命活动的机理与规律。设置分子生物学课程，旨在引导学生从分子水平层面理解和认识生命本质，该课程不仅要求学生理解和掌握诸多基本概念和基本理论，还要求学生掌握分子生物学发展重大成果与研究方法，从而为将来从事科学研究和相关专业工作奠定基础。以分子生物学课程为契机，福建农林大学生命科学学院教学团队更是提出了实现国际化生命科学创新人才培养的教学目标[4]。由此可见，仅以指定教材和相关参考书目为依据开展教学，难以体现学科发展活力，更难以实现上述培养目标。 科技论文，特别是SCI论文，是科研成果的阶段性总结，是科学研究的重要手段，在科学技术、基础研究沟通和交流过程中起到重要的桥梁作用。分子生物学的诞生和发展与一篇篇具有里程碑意义的SCI论文息息相关。例如，1953年Watson和Crick发表DNA双螺旋结构的著名论文，开启了生命科学的新纪元;1961年Jacob和Monod发表了基因表达调控论文，提出了经典的原核生物操纵子学说;1972年Jackson等发表了DNA体外重组技术论文，标志着基因工程技术的诞生;1986年Mullis等发明了PCR反应论文;1997年克隆羊多利诞生;2001年人类基因组序列公布，分子生物学从单个基因研究转向整个基因组研究;21世纪的分子生物学研究已全面进入后基因组时代。从分子生物学的发展历程可以看出，SCI论文对该学科的发展具有重要推动作用，这些论文不仅是支撑教科书上基础知识和理论的基石，更是知识不断更新和发展的源泉。以讲授教材内容为主的传统教学模式在学生专业知识储备和积累阶段具有不可忽视的作用，但在创新意识的培养和创造性思维的训练方面还存在缺陷。针对分子生物学教学过程中存在的这一问题，我们甄选出4篇关于芦笋性别研究的SCI论文，采用翻转课堂互动教学模式，设计了如下教学方案。
二、SCI论文研读与讲解实施方案
（一）课前学生自主学习
在分配自主学习任务之前，首先对相关研究背景进行详细介绍，科学地提出问题，让学生通过阅读文献寻找问题答案。本教学方案涉及如下研究背景：性别是生物最引人注意的表型之一，不仅高等动物存在雌雄差别，部分植物也有雌株和雄株之分。芦笋（Asparagus officinalis L.）富含多种维生素，是一种高效的经济作物，同时，芦笋也是天门冬属仅有的雌雄异株植物，其雄株产量比相同生长条件的雌株高25%以上，生产上亟需解决全雄育种问题以提高产量[3]。阐明芦笋性别决定机制及其性别决定基因是解决全雄育种问题的关键。那么，如何在庞大的基因组上鉴定并克隆真正的性别决定基因呢？
提前两周提供文献，给予学生充分阅读和理解文献的时间。将全班同学分成4个小组，每组负责精读1篇文章，并制作PPT进行讲解，同时泛读其余文章。经过十天时间准备，各小组提交PPT，教师分小组进行单独辅导，最好进行一次预讲，以确保翻转课堂教学效果。
（二）学生课堂展示与学生互评
每个小组选派一位代表对本小组精读的SCI论文进行讲解，内容包括研究背景、研究目的和意义、研究方法和结果、全文结论，时间限定15-20分钟（15分钟讲解+5分钟提问）。这一环节不仅可以锻炼学生小组协作和课堂展示的综合能力，而且可以检验学生对论文的理解情况，提高学生分析问题和解决问题的能力。4个小组全部讲解完成后，利用在线投票软件，学生对每个小组的整体表现进行互评投票，选出优胜小组，按一定比例计入平时成绩，以此增强课堂学习的趣味性，激发学生的学习热情。
（三）教师深度讲解
由于不同学习小组专注于某一篇论文，很容易忽视不同SCI论文之间的内在联系;此外，不同学生对论文理解程度和表达水平存在差异，讲授内容难免存在漏洞与偏颇，这就要求教师对遗留问题进行补充讲解，更重要的是，通过教师的讲解让学生体会不同论文的研究内容不是割裂的、相互独立的，而是存在内在联系的，不同国家的科研人员通过SCI论文彼此交流、相互促进，共同加深对宏观科学问题的理解和认识。本教学方案中，教师主要讲解内容如下：
芦笋的性别决定系统与人类一样，雄株为XY，雌株为XX，但自然群体中存在极少数雄株（XY）能够形成雌雄同花，自交后可以产生有正常遗传活力的超雄个体（YY）。芦笋有20条染色体，早期的遗传学研究认为其性别由一对位于L5染色体的等位基因M/m决定，雄株基因型为Mm，雌株为mm[5]。Harkess等[6]通过对雌株、雄株和超雄个体茎尖及花芽的转录组测序，基因差异表达分析检测到46个在雄株中特异表达的基因;Tsugama等[7]重新分析了上述转录组数据，发现一个新的雄株特异表达基因AoMYB35，原位杂交显示AoMYB35在花药发育早期的绒毡层细胞表达，认为AoMYB35是决定芦笋性别的候选基因;Murase等[8]通过独立的平行研究也鉴别到一个在雄株特异表达的MYB-like转录因子，并命名为AoMSE1，敲除AoMSE1同源基因（AtTDF1）的拟南芥花粉量极少、结实率下降。比对AoMYB35和AoMSE1编码的氨基酸序列发现两者其实是同一个基因。
我国江西省农业科学院联合美国乔治亚大学等多家单位合作完成了芦笋超雄个体（YY）高质量基因组图谱的绘制，精确定位了芦笋Y染色体上132 Mb的性别决定区，基因注释显示该区间含有12个雄株特异基因，其中包括SOFF和aspTDF1基因。筛选Co-60诱变的雄株芦笋（XY）发现1株雌雄同花个体（该突变体性别发生转换，雄株转变为雌雄同株），重测序结果显示这一突变体缺失了SOFF基因的关键结构域，此外，SOFF基因发生移码突变的雄株也出现雌雄同花，以上结果证实SOFF基因能够抑制雌蕊发育[9]。荧光原位杂交显示aspTDF1在芦笋花药绒毡层中表达，该基因发生提前终止的雄株突变体花药缺失，花呈现中性，证明aspTDF1具有促进雄蕊发育的作用。经分析，asTDF1基因和前人研究的AoMYB35、AoMSE1基因为同一基因。上述研究结果深入揭示了芦笋性别决定的遗传基础，早期遗传学发现的性别决定基因（M）实质上是Y染色体特异的非重组区，该区间内的SOFF和aspTDF1共同决定芦笋性别[10]。
三、翻转课堂模式应用于研究性教学的意义和思考
翻转课堂作为一种新的教育理念，强调学习的主动权从教师转移至学生。实施翻转课堂教学模式要求具备供学生课前开展自主学习的相关视频资源或文字、图片资料。分子生物学是高等院校生命科学类相关专业非常重视的专业基础课，目前国内外众多网络教学平台上已有很多优秀的微课和慕课资源。通过对现有在线相关课程资源进行广泛检索和观摩，甄选出以下共享度高、学生反响好、同行评价优的视频教学资源：（1）中国大学MOOC平台的国家精品课分子生物学（武汉大学）;（2）高等教育出版社數字课程云平台的分子生物学数字课程（南京大学）;（3）学堂在线平台的分子生物学基础课程（清华大学）;（4）美国教育门户网站的Molecular Biology动画课程（http：//education-portal.com/）;（5）美国视频实验期刊库（http：//www.jove.com/）。除上述国内外视频资源外，高水平SCI论文也为实施翻转课堂教学模式提供了源源不断的、与时俱进的独特教学资源。据统计，Medline数据库收录的中国科技文献数量最多的10个学科中，生物化学与分子生物学位列第一[11]。分子生物学也是中国和美国热点论文集中分布的TOP学科[12]。在分子生物学课程的教学过程中，结合学科迅速发展的特点，将国内外最新科研成果融入教学，帮助学生了解最新科研动态，将有助于拓展学生的国际视野，培养学生的创新意识，广泛提高学习兴趣。 在翻转课堂教学模式下，教师负责提供教学视频或其他相关资源，学生在课前完成自主学习，课上通过小组讨论、实例分析等多种方式帮助学生吸收与掌握知识。目前，国内已有多个教学团队对分子生物学课程的翻转课堂教学模式改革进行了有益的嘗试。例如，南京大学生命科学学院郑伟娟教授[13]依托其教学团队建设的分子生物学数字课程云平台，连续两年实施了翻转课堂的教学实践，对分子生物学课程实施翻转课堂的教学效果和利弊得失进行了详细总结;海军军医大学基础医学院于豪冰等[14]以《生物化学与分子生物学》的第十二章“物质代谢的整合与调节”为试点，对比传统讲授法和翻转课堂法的教学效果，发现实施翻转课堂可以显著激发学生的学习热情，提高学习成绩;华南农业大学动物科学学院杨婉莹副教授[15]通过引进翻转课堂教学方式，对分子生物学课程进行教学改革，发现翻转课堂与传统课堂教学相结合有助于提高基础理论教学效果。本文以“芦笋性别决定”相关研究SCI论文的研读与讲解为例，提出了具体的教学方案（图1），探索了翻转课堂互动教学模式在分子生物学课程的运用，学生不再是信息的被动接受者，而成为知识获取过程中的主动参与者;教师也由传统的讲授者转变为整个教学过程的设计者和引导者，借鉴先进的学术成果，以SCI论文为工具，将知识传授、能力培养和素质教育融于一体。
图1 翻转课堂教学方案示意图
本科生是未来科技工作的后备军，本科生要完成毕业论文或毕业设计并顺利通过答辩，方可毕业并获得学士学位，但目前绝大多数本科生的科技文献阅读和理解能力存在明显不足。一方面由于现有考核机制注重知识的识记，缺乏较为完善的指标体系对学生综合素质进行评价;另一方面由于SCI信息浩瀚，据统计，2018年仅中国学者发表SCI论文近40万篇[16]，SCI论文对本科生而言存在一定难度，学生难以识别不同论文的阅读难度，往往摘要还没读完就已经没了兴趣。因此，如何合理选择SCI论文引导学生进行研读是充分发挥SCI工具作用的关键。作者建议在完成教材基本理论知识讲授的基础上，由教师甄选一系列相关性较强、且存在一定话题性的SCI论文，目的在于激发学生的好奇心和广泛的阅读兴趣。例如，本教学方案中选择了“植物性别”这一显而易见的生物学性状，选择了芦笋这一常见蔬菜作为研究对象;推荐的4篇SCI论文（参考文献4-7）为近五年最新研究成果，阅读难度适中，研究方法涉及讲解过的基础知识，研究内容存在联系，研究结果前后呼应，能够利于时间线索进行串讲。
四、结束语
分子生物学是现代生命科学领域中最有活力的学科，高水平SCI期刊发表研究论文对推动科技进步、学科领域发展有非常重要的作用。SCI论文也为推进本科教学改革和提高教学质量提供了非常灵活且实用的切入点。巧妙利用源源不断的SCI论文资源充实教学内容，反映本学科领域的最新研究成果，做到理论联系实际，需要授课教师在扎实传授书本知识的同时积极从事科学研究，关注本专业领域最新动态和理论前沿并将这些内容实践到教学中，融教学与科研为一体，相辅相成相互促进。
参考文献：
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