遺傳學(xué)的最新進展精選(九篇)

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第1篇：遺傳學(xué)的最新進展范文

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)；實驗教學(xué)；模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）02-0270-03

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)是醫(yī)學(xué)教育的重要課程，介于臨床醫(yī)學(xué)與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)之間，是一門應(yīng)用性很強的學(xué)科。隨著分子生物學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展與進步，尤其是人類基因組計劃的實施完成，醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)得到了空前的發(fā)展，基因組學(xué)與分子遺傳學(xué)逐漸成為了21世紀的領(lǐng)頭學(xué)科，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育體系中有著重要的地位[1]。醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實驗在知識與實踐、實踐與創(chuàng)新的鏈接上發(fā)揮重要的橋梁作用。當(dāng)前社會科學(xué)和自然科學(xué)的發(fā)展變化，致使醫(yī)學(xué)教育無論在教學(xué)手段還是在教學(xué)理念都發(fā)生了深刻的變化，更早地、更多地接近社會、接近臨床，更注重人文精神，更多融入先進技術(shù)與研究成果[1～2]。而大部分醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實驗則還主要關(guān)注在傳統(tǒng)分子遺傳學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的基本實驗操作，涉及遺傳病相關(guān)資料的信息化獲取與分析涉及很少，解決臨床遺傳學(xué)問題過程中存在理論與實踐脫鉤。醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實驗教學(xué)尚未達到提高醫(yī)學(xué)生的科學(xué)研究能力、求知探索精神、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的目的。為此，我們開展了一系列卓有成效的探索，優(yōu)化了原有的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程教學(xué)體系，構(gòu)建了新的實驗教學(xué)模式。

一、利用網(wǎng)絡(luò)課程資源，推進虛擬實驗

依托于湖北民族學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心，結(jié)合醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)學(xué)科特點，進行數(shù)字化資源導(dǎo)學(xué)平臺建設(shè)。網(wǎng)絡(luò)平臺的主體結(jié)構(gòu)分為教師主導(dǎo)區(qū)和師生互動區(qū)兩大部分。內(nèi)容充實而全面，平臺除了內(nèi)容完善的多媒體課件，與教學(xué)內(nèi)容或生活實際密切相關(guān)的研究成果，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的實際問題，還專門開辟了“虛擬實驗室”欄目[3]。網(wǎng)絡(luò)課程資源在醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實驗教學(xué)中主要解決二大問題：

1.是醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實驗中所特有的一些對人體有重大危害的和涉及到比較先進實驗技術(shù)的實驗，出于安全和成本考慮，學(xué)生往往無法直接參與其中[4]。虛擬實驗可突破傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式受時間、地點、方式的限制，實驗的安全性高、成本低、效率高，彌補了實驗場地設(shè)備不足、教學(xué)時空性的約束。虛擬實驗教學(xué)不但可提供良好的人機交互，還允許學(xué)生在出錯時，自行了解錯誤的根源及后果，尋找解決問題的方法，教與學(xué)的靈活交互[4]。利用網(wǎng)絡(luò)課程資源來培養(yǎng)學(xué)生隨時學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和終生學(xué)習(xí)的能力，可充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，并將教師的教學(xué)行為由課堂上擴展到了課堂外。

2.是運用目前已經(jīng)公開的人類基因組相關(guān)數(shù)據(jù)庫，快速準確地查找、識別遺傳病的相關(guān)遺傳學(xué)背景信息，獲取世界上最新進展的醫(yī)學(xué)信息及科研成果[5]。近年來，遺傳學(xué)領(lǐng)域的分子遺傳學(xué)分支迅速發(fā)展，越來越多的致病易感基因位點和區(qū)域被篩選或定位識別。不單是單基因遺傳病的致病基因被順利定位識別克隆，一些復(fù)雜多基因遺傳病，如：高血壓、糖尿病、阿茲海默氏病、心腦血管疾病及腫瘤等疾病，也篩選出了眾多與疾病發(fā)生相關(guān)的遺傳易感標記物及藥物敏感或抵抗標記物，人類對于疾病的遺傳學(xué)認知達到了空前高度[5]。如何識別查找獲取人類遺傳病相關(guān)的遺傳信息已經(jīng)成為臨床醫(yī)生和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)科研工作者需要掌握的基本技能之一，因此，我們有必要在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的教學(xué)上與時俱進，讓醫(yī)學(xué)生更早地接觸相關(guān)知識，訓(xùn)練相關(guān)技能。由此，我們網(wǎng)絡(luò)資源課程中的“虛擬實驗”內(nèi)容中專設(shè)了常見人類遺傳病致病基因的數(shù)據(jù)庫鏈接，主要以美國國家生物技術(shù)信息中心NCBI（http：//ncbi.nlm.nih.gov/）與在線人類孟德爾遺傳（Online Mendelian Inheritance in Man，OMIM）數(shù)據(jù)庫為主，并至少安排一次實驗課的時間介紹如何利用數(shù)據(jù)庫完成常見人類遺傳病相關(guān)遺傳學(xué)信息收集，包括遺傳模式、發(fā)病率、家系連鎖定位區(qū)域、在基因組上的定位信息及熱點突變位置等。

二、結(jié)合臨床實踐，開展第二課堂教學(xué)

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實驗教學(xué)是對理論教學(xué)必要的補充和鞏固，通過實驗技能訓(xùn)練，提高實驗的綜合能力和實驗素質(zhì)，促使基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識與臨床實踐相結(jié)合，對培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維影響更為積極[6]。從臨床角度出發(fā)，研究疾病的遺傳因素、病變過程及其預(yù)防、診斷和治療的相互關(guān)系，為將來走上臨床醫(yī)生崗位的臨床專業(yè)學(xué)生提供從事醫(yī)學(xué)實踐所必需的遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識和臨床技能。

實驗教學(xué)具體實施上，將病例法引入到教學(xué)過程中。一方面，由教師結(jié)合具體的病例，提出實驗方案和驗過程中可能遇到的若干問題，組織學(xué)生預(yù)習(xí)課本、查閱相關(guān)資料，以團隊的形式分組討論，設(shè)計實驗方案，開展實驗、解決問題。并聯(lián)合湖北民族學(xué)院附屬民大醫(yī)院，在實驗內(nèi)容、設(shè)計、取材緊密結(jié)合臨床，取臨床真實患者的血液作為實驗材料，進行真實病例分析。如人類染色體顯帶和非顯帶制備。另一方面，組織學(xué)生利用假期時間開展遺傳病的家系調(diào)查；進行家鄉(xiāng)遺傳病咨詢、系譜繪制和分析、再發(fā)風(fēng)險估計，指導(dǎo)學(xué)生以論文的形式完成假期調(diào)查報告?；蚪M織學(xué)生利用假期去當(dāng)?shù)蒯t(yī)院的婦產(chǎn)科與兒科等科室見習(xí)，了解引起遺傳病發(fā)病的環(huán)境因素和遺傳病的預(yù)防措施，與醫(yī)生或患者就某種遺傳病的臨床癥狀、傳遞方式、發(fā)病機制、再發(fā)風(fēng)險以及預(yù)后進行探討，對患者及其親屬的婚姻和生育進行指導(dǎo)，這樣可以大大提高醫(yī)學(xué)生對遺傳病預(yù)防的認知能力[7]。

第2篇：遺傳學(xué)的最新進展范文

【關(guān)鍵詞】進化生物學(xué) 課程 教學(xué)改革

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）14-0025-02

進化生物學(xué)是在生物進化論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門學(xué)科。20世紀后期，隨著遺傳學(xué)、生物化學(xué)，尤其是分子生物學(xué)的發(fā)展，推動生物進化論從推理到驗證，從定性到定量，使得這門學(xué)科由模糊的理論推測日漸發(fā)展為脈絡(luò)清晰的系統(tǒng)學(xué)科。它從各門功能生物學(xué)科獲得研究基礎(chǔ)，綜合形成的一般規(guī)律和理論又成為整個生命科學(xué)的發(fā)展線索。邁爾曾說：“進化生物學(xué)是生命科學(xué)中的最大的統(tǒng)一理論”，是建立在生命科學(xué)各層次研究和各分支學(xué)科基礎(chǔ)之上的理論綜合。由于進化生物學(xué)涉及學(xué)科廣泛，是高度概括的綜合性理論，實踐環(huán)節(jié)存在困難等原因，導(dǎo)致進化生物學(xué)教學(xué)有其獨特性，本文從教學(xué)實踐經(jīng)驗出發(fā)，就進化生物學(xué)課程改革方面進行探索。

一 課程目標的設(shè)置

針對進化生物學(xué)既是生命學(xué)科各分支學(xué)科的綜合，也是生命科學(xué)領(lǐng)域的一門前沿學(xué)科，又是生命科學(xué)的一個核心理論的課程特點，在課程目標的設(shè)置上力求做到以下三點：

1.牢固掌握本課程基礎(chǔ)知識和理論

主要包括生命及其在地球上的起源、細胞的起源與進化、生物發(fā)展歷程、微觀進化、宏觀進化、遺傳系統(tǒng)的進化及人類起源等問題，這些知識既是進化生物學(xué)教學(xué)的主要內(nèi)容，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點所在。這些內(nèi)容涵蓋了各門生物學(xué)分支學(xué)科的成就，特別是把植物學(xué)、動物學(xué)、細胞學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)等結(jié)合起來研究有關(guān)生命進化的問題，力求讓學(xué)生在掌握生命進化的基本歷程、進化的動力機制，學(xué)會對進化現(xiàn)象進行正確的理論分析的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)對生命科學(xué)各分支學(xué)科融會貫通的能力。

2.密切結(jié)合生命科學(xué)研究中各學(xué)科的最新研究進展

進化生物學(xué)是生命科學(xué)中一個相當(dāng)活躍的領(lǐng)域，新知識、新理論層出不窮。本課程以現(xiàn)代達爾文綜合進化論為基礎(chǔ)，同時密切結(jié)合生命科學(xué)研究中的最新進展，把各個學(xué)科前沿進展融入教學(xué)過程中，如以鳥類手指同源問題講解物種特化式進化中的分歧進化，在“適應(yīng)”的問題上聯(lián)系燕子為躲避車輛進化出更短的翅膀等，把一些最新進展融入理論教學(xué)中，不僅增強學(xué)生對理論知識的理解與學(xué)習(xí)興趣，更能開拓學(xué)生的知識層面，也體現(xiàn)了進化生物學(xué)是一門前沿學(xué)科的地位，吸引學(xué)生從事進化生物學(xué)的研究。

3.著重培養(yǎng)學(xué)生對自然界進化過程的正確認識和理解

進化生物學(xué)是在哲學(xué)思想指引下產(chǎn)生的，研究進化的過程本身就是將古論今，“現(xiàn)在就是過去的鑰匙”，通過學(xué)習(xí)能夠加深對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的正確理解，單獨的思想教育往往說服力不足，課程中引入大量的數(shù)據(jù)和事實，培養(yǎng)學(xué)生對問題的分析能力，如讓學(xué)生從微觀進化角度對生物多樣性進行分析，探討生物大滅絕對生物環(huán)境保護的意義，從人類進化歷程角度談如何摒棄“為人獨尊”的思想等，把這種思想的教育貫穿始終，幫助學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀，這也是對辯證唯物主義自然觀最好的驗證。

二 優(yōu)化課程內(nèi)容體系

進化生物學(xué)研究內(nèi)容貫穿生命科學(xué)的各個分支學(xué)科，甚至其他自然科學(xué)和社會科學(xué)門類中都會觸及生命起源及進化的問題。在國外很多大學(xué)都把進化生物學(xué)列為生物學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課、研究生基礎(chǔ)課，甚至成為一門通識課。耶魯大學(xué)開放課程進化、生態(tài)和行為原理從2009年錄制以來風(fēng)靡全球。

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* 基金項目：大慶師范學(xué)院教育教學(xué)改革項目（編號：JY1320）

在我國，很多高師院校把進化生物學(xué)課程設(shè)置為生物科學(xué)專業(yè)必修課，一般在學(xué)習(xí)最后階段開設(shè)；也作為生物學(xué)其他專業(yè)，如生物技術(shù)、生物工程的選修課，也有院校將生命起源與進化之謎作為一門通識課來開設(shè)。由于進化生物學(xué)融匯眾多交叉學(xué)科，每個學(xué)校學(xué)科課程設(shè)置各有不同，教材內(nèi)容不可能完全適應(yīng)具體情況，不同學(xué)校不同專業(yè)的課程內(nèi)容不能一味照搬。我院曾把進化生物學(xué)作為生物科學(xué)專業(yè)必修課，生物技術(shù)專業(yè)選修課和全校學(xué)生的通識課開設(shè)，在圍繞基礎(chǔ)知識和原理的基礎(chǔ)上，對課程內(nèi)容進行了如下優(yōu)化：

1.對于生物科學(xué)專業(yè)師范生而言，進化生物學(xué)課程在初中、高中課本都有體現(xiàn)，應(yīng)該詳盡系統(tǒng)地開設(shè)

通過對生物進化的歷史過程、原因、機制、速率、趨向和物種的形成與絕滅、系統(tǒng)發(fā)生以及適應(yīng)的起源機制等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握生物進化理論中的基本概念，認識生命進化的基本歷程、進化的動力機制，學(xué)會對進化現(xiàn)象進行正確的理論分析，融會貫通各分支學(xué)科；同時激發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，樹立科學(xué)的世界觀，培養(yǎng)具有用進化理論來綜合生物學(xué)各個學(xué)科知識的能力的高素質(zhì)人才。

2.對于生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生而言，應(yīng)該有針對性地進行開設(shè)

由于生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生有一定的生物學(xué)基礎(chǔ)，進化生物學(xué)課程主要應(yīng)從生命史、小進化（種內(nèi)水平的進化）、大進化（種以上水平的進化）及人類的起源與演化四個主要方面講解，著重從個體、群體以及物種等不同分類群探討進化的規(guī)律，涉及學(xué)生已掌握的細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，加深對各個學(xué)科知識的貫通，著重對學(xué)生進行生物進化思想的培養(yǎng)，讓學(xué)生對生物進化的本質(zhì)有一個科學(xué)的認識，培養(yǎng)適應(yīng)新時期社會高速發(fā)展的科技人才。

3.作為一門通識課，針對生物基礎(chǔ)知識相對薄弱的學(xué)生開設(shè)，課程學(xué)時一般為18學(xué)時

課程從宏觀角度對生物的發(fā)展歷程、人類的起源與進化等問題入手展開，介紹地球的形成與演化、環(huán)境系統(tǒng)的演變、生命的起源、生物與環(huán)境的協(xié)同關(guān)系等，展示人類探索生命起源、探索天外生命的科學(xué)成果和艱辛歷程。審視30億年來主要生物類群的延續(xù)發(fā)展，探索起源、分化和滅絕等問題，使學(xué)生樹立生物與環(huán)境相互聯(lián)系、生物具有適應(yīng)性和多樣性的觀點，在教學(xué)過程中加強辯證唯物主義的世界觀教育，使學(xué)生正確地認識人類在自然界中的地位，人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的必要性，培養(yǎng)大學(xué)生探索科學(xué)的興趣，增強其珍惜生命和保護環(huán)境的意識。

三 課堂教學(xué)改革

進化生物學(xué)課堂教學(xué)既要符合課堂教學(xué)的一般教學(xué)規(guī)律，又要充分體現(xiàn)課程的獨特性。在教學(xué)過程設(shè)計上將學(xué)術(shù)性與趣味性有機結(jié)合，緊密聯(lián)系生活實際，并采用靈活多變的教法，豐富的多媒體資源，讓學(xué)生展開討論和辯論等形式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，進一步提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

1.課堂教學(xué)形式的改革，以學(xué)生活動為主體，師生角色互換

進化生物學(xué)是一門前沿的學(xué)科，有很多未知的內(nèi)容等待我們?nèi)ヌ剿?，對于一些前沿的問題，如恐龍滅絕之謎，地球之外是否有生命，下一次物種大滅絕的預(yù)測等問題，讓學(xué)生自行組織，用多媒體報告的形式做介紹，各小組相互提問，并按照評價表進行打分，小組成績就是小組成員的成績，以此培養(yǎng)團隊精神，讓學(xué)生真正融入其中，真正落實“以學(xué)生為主體”的教育理念。

2.靈活運用現(xiàn)代教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量和效率

對現(xiàn)代教學(xué)手段的大規(guī)模應(yīng)用還存在褒貶不一的看法，但對于進化生物學(xué)課程而言，選擇有代表性的圖片、音像資料能吸引學(xué)生注意力，豐富課堂內(nèi)容。如古生物的化石，冥古代地球表面特征等，學(xué)生理解起來有一定的難度，但用一張想象圖卻能集中學(xué)生注意力，降低學(xué)習(xí)難度。另外，借鑒并剪輯國內(nèi)外大型探索片、紀錄片、科幻片中相關(guān)內(nèi)容及其中涉及的電影片段，如《宇宙的誕生》《與遠古人同行》等，這些音像資料有效地提高和調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也為進一步探討一些科學(xué)問題提供了證據(jù)和平臺。多媒體課件具有信息豐富、形象、通俗易懂等特點，學(xué)生易于接受，便于他們掌握重點內(nèi)容。

3.教學(xué)過程與觀察、實驗相結(jié)合，注重實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

作為一門理論學(xué)科，必須要有實踐環(huán)節(jié)的支持，而生物進化的歷程有數(shù)十億年之久，無法真實再現(xiàn)當(dāng)時的情境，這成了進化生物學(xué)實踐環(huán)節(jié)的難題。課堂教學(xué)主要從基礎(chǔ)課程植物學(xué)、動物學(xué)實踐教學(xué)展開，通過對以往知識的回顧、實踐結(jié)果的描述和多媒體圖片視頻展示，讓學(xué)生對生物進化歷程有一個初步的認識。對于有些歷史階段沒有化石等直接證據(jù)，則利用解剖學(xué)、胚胎學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等知識內(nèi)容，從現(xiàn)存的狀況去推斷過去的事件，如利用系統(tǒng)生物學(xué)方法通過對現(xiàn)生類群的研究，推斷生物的系統(tǒng)發(fā)育。還可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀博物館、地質(zhì)館，通過研究已滅絕的生物骨骼化石標本和對不同地質(zhì)斷層進行分析比較的活動，讓學(xué)生獲取最直觀的認識，總的來看，效果還不錯。

四 展望

進化生物學(xué)從探索生命起源出發(fā)，融會眾多學(xué)科內(nèi)容，以哲學(xué)思想概括總結(jié)出理論知識，通過認識生命來源和歷程，從而加深理解生命和尊重生命，以進化的思想升華生態(tài)環(huán)境保護的意識，樹立人類發(fā)展必須自覺地順從并維護生物與環(huán)境的協(xié)同演化的觀點，對于培養(yǎng)大學(xué)生系統(tǒng)地認識自然界具有重要意義。建議除了在生物相關(guān)專業(yè)開設(shè)必修課和選修課外，還應(yīng)該在醫(yī)學(xué)院校、師范院校和綜合性院校廣泛開設(shè)公共通識課，特別是在將來從事科普工作、小學(xué)幼兒教育、心理學(xué)等相關(guān)行業(yè)工作的學(xué)生中開設(shè)通識課，以此培養(yǎng)學(xué)生樹立人與環(huán)境和諧可持續(xù)發(fā)展的觀念，建立正確的世界觀、人生觀、價值觀。

參考文獻

第3篇：遺傳學(xué)的最新進展范文

筆者主編的《遺傳學(xué)實驗》自2004年出版以來,承蒙讀者厚愛,連續(xù)印刷了7次。最近筆者對原教材進行了一次較大規(guī)模的修訂，修訂版教材至今重印了3次。兩版教材在本科教學(xué)中發(fā)揮了一定的作用。本文擬談?wù)勗谠摻滩木帉懠靶抻喼?，力圖激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一些想法及做法，算是在實驗教材改革中“湊個熱鬧”，以期拋出引玉之磚與諸位同仁共同探討。

一、國內(nèi)遺傳學(xué)實驗教材中存在的一些問題

據(jù)國家圖書館藏書記錄的不完全統(tǒng)計，自1979年以來，國內(nèi)出版的普通遺傳學(xué)實驗教材約有30多種。近年來,一些作者力圖打破傳統(tǒng)教材的寫作模式,努力寫出一些新意，但總的來說，國內(nèi)現(xiàn)有教材尚存在不少不盡如人意的地方。

一是背景知識介紹過于簡單，同時又沒有提供參考文獻或進一步的讀物讓學(xué)生深入閱讀。以“果蠅的形態(tài)、生活史及飼養(yǎng)方法”這一實驗為例。果蠅可以說是世界上研究得最為深入的生物，有關(guān)它的文獻真可謂豐富。但為數(shù)不少的教材寫這個實驗時，引言部分僅短短的一段，甚至不足300字丨很難想象如此濃縮的文字能讓學(xué)生充分了解果蠅這種經(jīng)典模式生物的優(yōu)點，以及它在遺傳學(xué)研究中所起的作用。遺傳學(xué)研究中除果蠅外,還有眾多的模式生物。這些模式生物都是些什么？選擇模式生物一般都考慮些什么？為什么選擇模式生物？這些問題是學(xué)生做這個實驗時問得最多的。但在這段引言中見不到只言半語。如此惜墨如金或許可以解釋為“篇幅限制”，但無論在這個章節(jié)最后,還是全書最后，都無法找到相關(guān)文獻，或引導(dǎo)學(xué)生課前或課后深入閱讀，或說明作者寫作時所引用的信息“典出何處”。學(xué)生要看文獻，還得自己現(xiàn)找，而作為初學(xué)者,學(xué)生通常是很難知道哪些是經(jīng)典文獻的。這就失去了作為一本入門教材的引導(dǎo)作用。背景知識簡單,大多緣于二手文獻多,原始文獻少,甚至沒有。這是國內(nèi)實驗教材編寫的通病,或許這也正是一些教材內(nèi)容陳舊、缺乏特色、以訛傳訛、相互抄襲的重要原因。例如果蠅有多少突變性狀？不少教材寫的是400或幾百種(筆者自己在第一版教材中也傳了一次訛),而Lindsley等在文獻中記錄了4000余種自發(fā)或誘發(fā)的基因突變,9000余種染色體重排。如果我們在寫作時能認真地查一查原始文獻,就可以避免這些本不該發(fā)生的錯誤。

二是知識陳舊，缺少科學(xué)趣味。以經(jīng)典實驗“果蠅睡腺染色體的制備與觀察”為例。在背景知識部分，國內(nèi)教材的寫作模式幾乎如出一轍，內(nèi)容大致包括睡腺染色體的形成原理、尺寸、特征、在研究中的意義。這些知識大部分還是二十世紀三四十年代的。像睡腺染色體的原位雜交技術(shù)這么重要的技術(shù)進展在這段引言中竟只字未提丨讀完這段引言,學(xué)生記住了幾個陳舊的結(jié)論。但睡腺染色體在形態(tài)上與普通的染色體有很大的差異，學(xué)生如何知道它本質(zhì)上是一種染色體？這種特殊的染色體與普通的有絲分裂的染色體之間的對應(yīng)關(guān)系是如何建立的？用什么材料制備、觀察果蠅的有絲分裂中期的染色體？睡腺染色體在分子遺傳學(xué)及基因組時代究竟起到什么樣的作用？諸如此類學(xué)生最感興趣、最希望了解的知識在這段引言中卻無法看到?？赐赀@段引言,學(xué)生無從知道作者所提到的結(jié)論如何得來，感受不到前輩科學(xué)家在獲得這些結(jié)論時曾做的努力，體會不到科學(xué)研究中探索發(fā)現(xiàn)的樂趣，看不到科學(xué)技術(shù)“在曲折中前進”的那種脈絡(luò),也認識不到新時代賦予這種結(jié)構(gòu)的新應(yīng)用。學(xué)生知道這種結(jié)構(gòu)有“重要意義”但具體有什么樣的意義還是一頭霧水。

三是一些實驗的材料與儀器之準備、操作步驟或?qū)嶒灲Y(jié)果辨析寫得太籠統(tǒng),太模糊,無法真正起到指導(dǎo)作用。多數(shù)實驗指導(dǎo)的材料與儀器這部分，寫得非?；\統(tǒng),無論教師準備實驗還是學(xué)生做實驗都非常不便。還以睡腺染色體的制備為例。很多教材在結(jié)果辨析部分，對睡腺染色體幾條臂的特征僅僅有幾句籠統(tǒng)的文字說明，甚至沒有說明。這些說明文字，如果寫給有經(jīng)驗的研究人員閱讀未嘗不可,但寫給初入門的學(xué)生閱讀則嫌過簡。多年來的教學(xué)經(jīng)驗表明，單憑這些文字，學(xué)生最多僅能認出第IV染色體丨再以“減數(shù)分裂過程中染色體動態(tài)觀察”為例。一些教材使用的實驗材料是蝗蟲?；认x是觀察減數(shù)分裂過程的好材料,但以此觀察減數(shù)分裂過程也存在著一個非常大的問題，那就是如何僅憑著細胞學(xué)的證據(jù)將減數(shù)分裂I與減數(shù)分裂丨丨的一些時期(如中期丨與中期丨）區(qū)分開？對這個問題,許多教材并未作說明,盡管部分教材附了實驗結(jié)果照片。這就造成一個問題:學(xué)生會操作,能看到結(jié)果,但卻不知道如何合理地解釋結(jié)果。

總之，國內(nèi)_些實驗教材給人的感覺：實驗課就是操作課,是照著實驗指導(dǎo)完成一系列操作，最后交一份報告的課程，因而在啟發(fā)學(xué)生的思路及探索精神方面,則顯得比較單薄。實驗課的特點決定了老師不可能在課堂上長篇大論地講解，與實驗相關(guān)的背景知識主要是靠學(xué)生借助教材及相關(guān)的文獻在課前預(yù)習(xí)獲得。有了豐富的背景知識,才可能正確觀察并深入解釋觀察到的結(jié)果，科研如此，實驗教學(xué)亦如此；而背景知識是否有趣則決定了學(xué)生對實驗的興趣，進而影響他對這門課程的興趣;學(xué)生照著實驗指導(dǎo)成功做出實驗,并真正理解了實驗的內(nèi)容,這是推動學(xué)生深入學(xué)習(xí)的動力。如果實驗教材的引言索然寡味，而實驗操作又不存在挑戰(zhàn)性，學(xué)生做出結(jié)果又不知道該如何解釋,學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情必然受到影響，從而不利于學(xué)生科學(xué)精神與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

二、《遺傳學(xué)實驗》編寫及修訂的一些嘗試

筆者在編寫與修訂《遺傳學(xué)實驗》時，除了分析國內(nèi)外同類教材編排的實驗內(nèi)容、寫作方法及其優(yōu)劣得失，以期吸收其長避免其短外,還做了以下兩方面的工作：(1)查閱大量的原始文獻(而不是二手文獻,目的是弄清一些研究的來龍去脈,并力圖使教材跟上最新進展；給讀者提供準確的信息,避免以訛傳訛。所看的文獻時間跨度為1890年代直到最近。（2在每一輪的教學(xué)中留意收集反饋信息,諸如學(xué)生在課上經(jīng)常問的問題、普遍犯的錯誤等,并根據(jù)學(xué)生的反饋,反復(fù)調(diào)整自己的寫作思路。寫完稿子后,請上過這門課的學(xué)生讀一遍,聽聽他們的想法。因為這本教材的主要讀者群體是與筆者的學(xué)生們知識水平大致相當(dāng)?shù)谋究粕虼藦墓P者的大量的學(xué)生中反饋的問題具有一定的代表性。

在實驗內(nèi)容上，本教材并沒有多少新技術(shù)或新材料,所列的20余實驗主要集中在經(jīng)典的孟德爾遺傳、微生物遺傳、細胞遺傳這些方面，但突出了“同樣的實驗寫出不一樣的內(nèi)容”這樣的思想。在寫作及修訂中，針對目前國內(nèi)教材存在的問題及我國學(xué)生的實際,作了如下嘗試：

一是在篇幅許可的范圍內(nèi)，背景知識盡可能介紹得詳細些，讓學(xué)生在充分了解實驗意義的基礎(chǔ)上再動手。像“果蠅的形態(tài)、生活史及飼養(yǎng)方法”這一實驗，引言中詳細介紹了果蠅作為遺傳學(xué)研究模式生物的優(yōu)點、目前研究的狀況及這種生物對遺傳學(xué)的貢獻。而且這一介紹是放在遺傳學(xué)實驗選材的考慮、模式生物的選擇等注意事項這種背景中去講述,這樣就使學(xué)生能從廣闊的視野看一個小的問題。在每個實驗后,附錄大量原始文獻并對一些經(jīng)典文獻做簡要點評，以引導(dǎo)學(xué)生深入閱讀。這就彌補了由于教材篇幅限制或教學(xué)學(xué)時限制不能詳細講述或沒有講述的不足,使學(xué)生對所做的實驗有更深入的了解,從而培養(yǎng)起對專業(yè)的興趣。

二是很多實驗的引言是用研究史來寫的，即在篇幅許可的范圍內(nèi)，按一項研究發(fā)展的歷史,盡量將一個實驗的來龍去脈交待清楚，還原認識的過程。像果蠅睡腺染色體制備這個實驗,筆者順著研究歷史，介紹了睡腺染色體如何_步_步走進果蠅遺傳研究并成為重要的工具，使來龍去脈一清二楚。這比籠統(tǒng)介紹睡腺染色體形成的原理或重要意義更能給學(xué)生一個清晰的概念，更富有趣味。而前輩科學(xué)家巧妙解決科學(xué)問題的研究故事，則是啟發(fā)學(xué)生研究思路、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的最好教材[7]。聽完故事,學(xué)生也明白了實驗原理，自己動起手來“重走路”也更有興味。學(xué)生自己觀察到睡腺染色體后,再對照Bridges或Lefevre的圖譜,就深深體會到什么是“看似尋常最奇崛，成如容易卻艱辛”了。國外一些優(yōu)秀的遺傳學(xué)教材,如《Genetics:PrinciplesandAnalysis〉》8],都非常注重相關(guān)文獻的介紹、研究史的介紹。這也是筆者在修訂教材時增加了許多這方面內(nèi)容的原因。

三是對實驗材料、器具與試劑，實驗步驟，結(jié)果辨析作出清晰的說明?！皩嶒灢牧稀⑵骶吲c試劑”這一部分的內(nèi)容,參考了《Geneticslaboratory'nves-tigations》9]的寫法,盡可能將所需應(yīng)用之物準確量化以便老師與學(xué)生準備實驗；同時,盡量采取圖文并茂的方式講解實驗步驟、結(jié)果辨析,特別是一些要點、難點更是詳細說明。如“動植物減數(shù)分裂過程中染色體標本的制備與觀察”這個實驗,在修訂本中,對學(xué)生難于理解的蝗蟲的減數(shù)分裂丨與丨丨中幾個重要的分裂相特征、識別要點進行詳細說明，讓學(xué)生不僅能操作,同時也能真正讀懂實驗結(jié)果。

除了上述三點外,在教材的寫作及修訂中，筆者還做了如下的努力：

一是在第二版中，根據(jù)多年教學(xué)反饋，特意增加了兩個放在全書的最前面的“非遺傳學(xué)實驗”的章節(jié)，分別介紹如何系統(tǒng)地記錄實驗結(jié)果及如何撰寫實驗報告。這么做的目的，是因為做記錄、寫報告是一個實驗完整的一部分,尤其是報告,不僅可反映學(xué)生實驗結(jié)果如何，更反映學(xué)生對一個實驗是否真正了解，可謂是一個實驗中最重要的部分。正如一項研究只有當(dāng)論文公開發(fā)表才算結(jié)束一樣個實驗只有當(dāng)完成報告時才可謂結(jié)束。在長期的教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生這方面的基本知識都沒有。但似乎目前國內(nèi)很少有教材談及這些內(nèi)容,在教學(xué)實踐中這些內(nèi)容也是“無人管轄區(qū)域”。反觀國外諸多高校,則在這方面做得比我們好得多，例如，一些高校的網(wǎng)站上，詳細介紹記錄的方法[1W1],而一些高校則設(shè)有專門的寫作中心[?3],對諸如論文、實驗報告的寫作都有詳細的介紹。這種做法值得我們借鑒。

二是在每個實驗的最后一部分是“進一步的問題”。在這部分內(nèi)容里，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注與實驗相關(guān)的問題，讓學(xué)生去思考，而不是簡單地“交一張片子”或“畫出某某結(jié)構(gòu)”，以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。如“X染色質(zhì)小體檢測”這一實驗中，“進一步的問題”就是引導(dǎo)學(xué)生思考：染色質(zhì)小體檢測如何用于重大體育賽事的女選手遺傳性別的檢測,而這種檢測存在什么樣的問題,最終為何無疾而終？三是注意科學(xué)性的同時,還盡量注意人性化。比如：在全書的開始部分，有一張“實驗安排”表，以便教師統(tǒng)籌規(guī)劃海個實驗的開始,則有一張或數(shù)張與該實驗相關(guān)的科學(xué)家照片及生平、成就的簡要介紹，使學(xué)生心目中的知識英雄不再是抽象的名字;版式盡可能美觀大方,看起來不讓人覺得沉悶;使用的語言也盡量平實,而不故作艱深。

三、《遺傳學(xué)實驗》在教學(xué)實踐中使用的效果

前文談到，在每一輪的教學(xué)中，筆者比較注重收集學(xué)生的反饋信息。這個信息包括學(xué)生對教材材；作為學(xué)生，他們在課上聽過課并親手做過實驗,對教材的優(yōu)劣得失最有發(fā)言權(quán)。從學(xué)生反饋的信息及教學(xué)實踐看，筆者在這本教材中所做的改革嘗試收到如下的效果：

一是引言內(nèi)容豐富,增加了教材的可讀性；而對研究史與研究思路的剖析,學(xué)生感覺“比較有意思”,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性；文后不少經(jīng)典參考文獻,可供學(xué)生深入學(xué)習(xí)時參考，使他們的視野不被一本教材所拘束，加深了他們對一個實驗的理解。筆者自己在教學(xué)實踐中，在每一堂實驗課前,都推薦二到三篇的經(jīng)典文獻讓學(xué)生課前預(yù)習(xí)，

而在課堂講授引言時，通常也是將一些經(jīng)典文獻串起來。這些做法方面使學(xué)生加深了對一個實驗的理解，另一方面，使他們也逐漸地學(xué)會查文獻、看文獻的好習(xí)慣,而查文獻、讀文獻則是科研最重要的基本功。

第4篇：遺傳學(xué)的最新進展范文

[關(guān)鍵詞] 心力衰竭；表觀遺傳學(xué)：藥理學(xué)

[中圖分類號] R541.61 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2012）06（a）-0007-03

表觀遺傳學(xué)是研究基因的核苷酸序列不發(fā)生改變的情況下，基因及基因表達發(fā)生了可遺傳的變化。這些改變包括DNA的甲基化、多種形式的組蛋白修飾及小分子RNA（microRNA）等。個體間疾病易感性及治療反應(yīng)性的差異在很大程度上取決于遺傳因素[1]。然而，根據(jù)全基因組研究，筆者不得不承認遺傳表型的改變不僅僅是核苷酸序列的變化[2-3]。表觀遺傳學(xué)與核苷酸的改變共同調(diào)控了基因的表達，因而從另一種角度解釋了個體間的差異。

表觀遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，基因及其表達的遺傳性改變不僅僅是指基因突變或基因多樣性等DNA序列的變化。已知的三種可調(diào)節(jié)基因表達的表觀遺傳學(xué)改變主要是：基因組DNA的甲基化，組蛋白修飾，非編碼RNA的調(diào)節(jié)（如microRNA）。上述機制均涉及外在因素在蛋白質(zhì)編碼序列不變的情況下仍可調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄[4]。表觀遺傳學(xué)調(diào)節(jié)機制存在個體及組織差異性，并且可以隨年齡增長、環(huán)境及疾病狀態(tài)的改變而變化。表觀基因組在基因組表達過程中起關(guān)鍵作用，個體間基因表達的不同造成藥物不同的反應(yīng)性，這可能是通過表觀遺傳學(xué)改變進行調(diào)節(jié)的。因此，目前認為表觀遺傳學(xué)改變可以幫助解釋基因突變在藥物反應(yīng)中的作用，繼而在臨床醫(yī)學(xué)中發(fā)揮作用，這一迅速崛起的新學(xué)科稱為表觀遺傳藥理學(xué)。個體間藥物的反應(yīng)性不同，該學(xué)科不僅研究表觀遺傳因子在這一過程中的作用，而且旨在開發(fā)新的藥物靶點[5]。筆者認為表觀遺傳藥理學(xué)與遺傳藥理學(xué)將共同在藥理學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)中發(fā)揮重要作用。

目前為止，表觀遺傳藥理學(xué)的大多數(shù)研究集中于腫瘤學(xué)領(lǐng)域，例如，研究細胞色素p450在個體間表達的差異。幸運的是，表觀遺傳學(xué)修飾的作用已被應(yīng)用于解釋其他復(fù)雜并且多源的現(xiàn)象，應(yīng)用的范圍越來越廣。在這里，筆者總結(jié)了表觀遺傳修飾在心衰及心血管疾病治療方面最新的研究。

1 表觀遺傳修飾與心力衰竭

1.1 組蛋白的修飾

龐大的真核生物基因組在高度保守的組蛋白的作用下得到了緊密的壓縮。在核小體中，基因組DNA圍繞核心組蛋白（核心組蛋白H2A、H2B、H3、H4各兩組）折疊、壓縮，形成了染色體的基本單位?；蚪MDNA與染色體蛋白的相互作用有助于轉(zhuǎn)錄因子向靶基因片段聚集，從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄活性[6]。通過這種機制，核小體利用其核心組蛋白的共價修飾傳遞表觀遺傳學(xué)信息。這些修飾包括組蛋白乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化及SUMO化修飾。核心組蛋白的氨基末端從染色質(zhì)絲上伸出來，與DNA或其他組蛋白、蛋白質(zhì)等相互作用。該末端上的賴氨酸、精氨酸殘基是組蛋白修飾的主要靶點。多數(shù)研究旨在了解賴氨酸乙酰化、甲基化的作用。事實證明，賴氨酸的乙?；饔弥饕c染色質(zhì)親和力及轉(zhuǎn)錄相關(guān)，而賴氨酸的甲基化作用取決于何種殘基被修飾。

有趣的是，正如Mano所總結(jié)的那樣，組蛋白乙?；恼{(diào)控與心肌肥厚相關(guān)。去氧腎上腺素可誘導(dǎo)心肌細胞肥大，這一過程需要乙?；D(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的組蛋白乙?；?。與此結(jié)果相一致的研究是針對Ⅱ類組蛋白去乙酰基酶（HDACs）5、9的研究，其通過抑制心肌細胞增強因子2（MEF2）的活性進一步阻礙致肥厚基因（pro-hypertrophic genes）的表達來發(fā)揮抗肥厚的作用。與此相反，Ⅰ類HDACs具有相當(dāng)強的致肥厚作用，其通過調(diào)節(jié)磷脂酰肌醇三磷酸酰胺磷酸酯酶的表達發(fā)揮作用。這意味著，HDACs在多水平上控制肌肉細胞的體積。

1.2 DNA甲基化

在真核生物中，DNA甲基化是通過將甲基團轉(zhuǎn)移到核苷酸胞嘧啶環(huán)的5''位碳原子上完成的。在哺乳動物體內(nèi)，DNA甲基化主要發(fā)生在基因的5''-CG-3''序列，也指的是CpG雙核苷酸；人體內(nèi)，大約70%的CpGs發(fā)生甲基化。另一方面，未甲基化的CpGs存在于許多基因的5''端調(diào)控區(qū)域，以CpG島的形式出現(xiàn)。與其他DNA區(qū)域相比，CpG雙核苷酸在CpG島出現(xiàn)的概率較高。人體內(nèi)CpG島甲基化的不同是表觀遺傳學(xué)改變的組成部分。

DNA胞嘧啶甲基化有助于局部轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物的結(jié)合，其與組蛋白修飾共同在局部及整個基因組中影響染色體的結(jié)構(gòu)。因此，DNA甲基化的一個重要作用是調(diào)控基因的表達。在這方面，CpG島超甲基化可以使基因沉默，而低甲基化使基因發(fā)生轉(zhuǎn)錄。有人認為，甲基化是一種穩(wěn)定遺傳的修飾，但同時它也受到環(huán)境因素的影響。如小鼠野鼠色基因位點，可以受到其上游轉(zhuǎn)座子甲基化狀態(tài)的影響。從遺傳角度來講，完全相同的親代其野鼠色基因不同的甲基化狀態(tài)可使得后代出現(xiàn)不同的毛色[7]。

最近，Kao等[8]的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，DNA甲基化在心衰特定的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控中發(fā)揮作用。他們發(fā)現(xiàn)促炎癥基因TNF-α可下調(diào)肌漿網(wǎng)Ca2+-ATPase（SERCA2A）的表達，這是通過增強SERCA2A啟動子的甲基化狀態(tài)完成的。Movassagh等[9]發(fā)現(xiàn)，在心肌病及人類心肌組織形成時甲基化的狀態(tài)是不同的。而且，他們鑒別出三個基因位點（IECAM1、PECAM1、AMOTL2），在不同的心臟樣本中，位點甲基化狀態(tài)與基因表達的調(diào)控密切相關(guān)。

1.3 MicroRNAs

MicroRNAs是短的雙鏈RNA分子，來源于細胞核及細胞質(zhì)中較大的RNA前體，其可以在基因轉(zhuǎn)錄后對基因表達發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。miRNAs可以對30%～50%的蛋白質(zhì)編碼基因進行調(diào)控，這一過程主要是通過與mRNA3''端未轉(zhuǎn)錄區(qū)域的堿基對進行互補結(jié)合，繼而干擾轉(zhuǎn)錄，靶mRNAs可降解或暫時沉默[10]。miRNAs調(diào)節(jié)蛋白的表達是非常復(fù)雜的，多種miRNAs可以作用于同一基因，不同基因也可受到同一種miRNAs的調(diào)節(jié)。miRNAs的表達具有組織、疾病特異性。近年來，多種病理狀態(tài)下的miRNA分子標記已被檢測出來，如各種類型的腫瘤以及多種心血管疾病[11]。

越來越多的證據(jù)表明，miRNAs與基本的細胞功能密切相關(guān)。目前，miRNAs與心衰的關(guān)系已得到明確，在過去的幾年中，該領(lǐng)域的報道層出不窮。對心血管疾病的研究主要集中于兩種心臟組織特異表達的miRNA家族（miRNA-1/miRNA-133、miRNA-208）。多項研究顯示，miRNA在健康、高血壓以及不同病因所導(dǎo)致的人、小鼠、大鼠衰竭的心臟中均有表達，Divakaran等[12]發(fā)現(xiàn)心臟特異性的miRNA-208不僅可調(diào)節(jié)心肌細胞肥大、纖維化同時可在應(yīng)激、甲退時調(diào)節(jié)β-肌球蛋白重鏈（β-MHC）的表達。這種miRNA由α-MHC基因的內(nèi)含子編碼。該基因編碼α-MHC及一種主要的心肌收縮蛋白，使心臟變大，在應(yīng)激以及激素信號作用下通過miRNA-208及其作用位點發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。再者，定向刪除心肌特異性的miRNA，miRNA-1-2，揭示了它們在心臟中的多種功能，包括調(diào)節(jié)心臟的形態(tài)發(fā)生、電信號傳導(dǎo)及細胞周期的調(diào)控。Thum等[13]發(fā)現(xiàn)，受損心肌中miRNA標記與胚胎心中miRNA表達的類型極為相似，這說明受損心肌中重啟了胚胎基因的表達程序。Thum等[13]另一個發(fā)現(xiàn)是miRNA-21可以調(diào)控ERK-MAP激酶途徑，這種調(diào)控在心臟成纖維細胞中尤為明顯，心肌細胞中卻沒有這種表現(xiàn)，這可以影響到心臟的結(jié)構(gòu)及功能。在成纖維細胞中，miRNA-21水平的增高可通過抑制特定基因來激活ERK激酶，經(jīng)由這種機制，miRNA-21調(diào)節(jié)了間質(zhì)纖維化、心肌肥厚。上述研究揭示了在心臟成纖維細胞中，基因調(diào)節(jié)的另一種方式是在miRNA介導(dǎo)的旁分泌水平上進行的。

miRNA在心臟肥厚反應(yīng)中的意義得到了進一步的研究，miRNA成為基因調(diào)控的主要調(diào)節(jié)因子。到目前為止，miRNA已被證實不僅可以影響心肌，還可以影響心臟電信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及調(diào)節(jié)血管再生[14]。

2 表觀遺傳篩選方法

表觀基因組學(xué)示意圖不是固定的，它因細胞類型、時間的不同而不同，并且可在生理學(xué)、病理學(xué)、藥物作用情況下發(fā)生改變。因此，作為人類基因組計劃的后續(xù)工程，表觀基因組測序是一項艱巨的任務(wù)。雖然判斷基因組序列的表觀遺傳學(xué)狀態(tài)是比較容易完成的，描繪整個表觀基因組需要對數(shù)十個基因組進行測序，覆蓋一個有機體在生命不同階段的所有細胞類型。

亞硫酸氫鹽測序法是標測DNA甲基化類型最為準確的方法?；蚪MDNA與亞硫酸氫鈉相作用，導(dǎo)致未甲基化的胞嘧啶脫氨基轉(zhuǎn)變成尿嘧啶，而甲基化的胞嘧啶保持不變。為觀察特定基因的甲基化狀態(tài)，用特異性引物對目的片段進行擴增，隨后對產(chǎn)物測序。在序列中，甲基化的胞嘧啶被標記為Cs，未甲基化的胞嘧啶為Ts。

近來出現(xiàn)了多個對甲基化進行定位的全基因組研究方法，它們都是以甲基化和未甲基化的CpGs對限制性內(nèi)切酶的敏感性不同為基本原理的。限制長度的基因組掃描利用兩種酶雙酶切DNA，一種是頻繁切割的甲基化非敏感性限制內(nèi)切酶，另一種是罕見的甲基化敏感性的酶如Not1，這種酶只有在非甲基化狀態(tài)時才可以酶切所識別的位點。還有一種完全不同全基因組研究方法是利用DNA芯片技術(shù)，它可以一次性標測成千上萬的CpG島的甲基化狀態(tài)。這種方法可以用來識別CpG島，相對于正常的調(diào)控過程來說，CpG島在腫瘤組織中發(fā)生甲基化。

亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化的替代方法是ChIP-seq方法（一種與測序相結(jié)合的染色質(zhì)免疫沉淀方法）。通過免疫共沉淀技術(shù)使得目的蛋白與DNA發(fā)生交聯(lián)，然后對DN段進行基因組測序。這一方法可以幫助識別任何DNA相關(guān)蛋白的DNA結(jié)合位點。該技術(shù)還可以提供組蛋白修飾的信息，如乙?；?、甲基化、磷酸化、泛素化、SUMO化修飾。對ChIP技術(shù)進行改進得到的DCS方法，是將ChIP與消減式PCR進行偶聯(lián)。該方法旨在避免基因組片段與芯片雜交后產(chǎn)生非特異性信號。

以同樣的方式可以檢測人體病理狀態(tài)下miRNA的作用，大多數(shù)研究是利用高通量的方法分析臨床病例中總miRNA的表達情況。高通量技術(shù)是以miRNA基因芯片和real-time RCP為代表的。盡管分子間的差別給這些技術(shù)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，但miRNA芯片最大的優(yōu)點是具有很高的特異性，而缺陷是其敏感性較低。

3 藥物可以改變表觀遺傳狀態(tài)

表觀遺傳學(xué)改變正常及疾病狀態(tài)下的表型，這可能意味著充分理解和調(diào)控表觀基因組對于人類常見疾病的防治具有重要意義。表觀遺傳學(xué)為我們提供了一個重要的窗口，來認識環(huán)境與基因在疾病發(fā)生過程中的相互作用以如何調(diào)節(jié)這些作用達到改善人類健康的目的。

miRNA派生的反義寡核苷酸是單鏈RNA分子，對其進行化學(xué)修飾可能是針對致病miRNA新的方法。但是這種方法困難重重，miRNA屬于密切相關(guān)的家族，且很難合成針對每一種miRNA的反義寡核苷酸。再者，一個單獨的miRNA可針對多種基因發(fā)揮作用，它們之中可能含有對心肌有益的分子。在這方面，寡核苷酸的化學(xué)修飾可能會特異性破壞miRNA與單個mRNA的作用，這可能是疾病治療良好的備選方案。每一種miRNA可以以不同的強度針對成百上千的基因發(fā)揮作用，所以在體內(nèi)miRNA修飾的最終作用尚不明了。最終，將miRNA拮抗劑應(yīng)用于臨床領(lǐng)域?qū)⒚媾R很多困難，這與我們在基因治療方面所遇到的極為相似，如導(dǎo)入方式、載體、特異性以及毒性等問題[15]。至少在理論上，針對特異性miRNA的方法將來可能是治療缺血性心臟病、心肌肥厚、心衰、血管再生、離子通道病的有效手段，可控制心衰的發(fā)展。

另一種方法可能是將靶DNA甲基化。一些影響基因組DNA甲基化的化學(xué)合成劑已經(jīng)應(yīng)用于臨床，例如5-氮胞嘧啶、抑制甲基轉(zhuǎn)移酶的氮胞嘧啶可以使DN段脫氨基。其它藥物是通過阻礙甲基化酶的活性而發(fā)揮抑制甲基化作用。更多信息可參照Gomez等[16]的文章。除了要開發(fā)可以調(diào)節(jié)DNA甲基化的藥物外，還需要設(shè)計可以影響組蛋白修飾的藥物。

在抗腫瘤藥物的發(fā)展過程中，組蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制劑占據(jù)著重要地位，它可以通過逆轉(zhuǎn)與腫瘤相關(guān)的異常表觀遺傳改變，繼而發(fā)揮作用。已有證據(jù)表明，在心肌肥厚時，HDAC抑制劑可修復(fù)基因表達程序。Gallo等證明體外試驗中，曲古霉素A、丁酸鈉可延緩心臟肥厚。

4 表觀遺傳學(xué)和環(huán)境

眾所周知，環(huán)境因素如毒素、飲食可以影響DNA甲基化和染色質(zhì)修飾，并且可遺傳給下一代。雌激素、抗雄激素類物質(zhì)可改變DNA甲基化狀態(tài)降低男性的生育能力，這也是可遺傳的。該假說認為，環(huán)境因素可以改變表觀遺傳學(xué)標記和基因表達形式，這可能在人類疾病研究中具有重要意義。常見疾病大多受到基因和環(huán)境因素的雙重影響，環(huán)境可誘導(dǎo)表觀遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進而將基因和環(huán)境因素聯(lián)系起來[17]。

年齡在基因與環(huán)境相互作用中發(fā)揮重要作用。常見病的發(fā)病率隨著年齡的增加不斷增高，這與在人的一生中表觀遺傳學(xué)改變不斷累積有關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)，相對于年輕者而言，年長的同卵雙胞胎體內(nèi)總DNA甲基化及組蛋白H3K9乙酰化的水平較高，但該研究沒有檢測同一個體中表觀遺傳學(xué)改變隨時間變化的情況。

5 結(jié)論

表觀遺傳學(xué)為研究個體在臨床療效、藥物反應(yīng)及毒性間的差異，以及發(fā)現(xiàn)新的藥物治療靶點等方面開拓了更為廣闊的空間。隨著人類表觀基因組工程的開展，表觀遺傳學(xué)機制得到不斷完善，這有助于更為充分地了解人類疾病和表觀遺傳藥物的一系列分子靶點。表觀遺傳藥理學(xué)已被應(yīng)用于腫瘤學(xué)領(lǐng)域，對于心血管疾病的表觀遺傳學(xué)研究不斷增多，尤其是在miRNA方面的研究最為突出。Mishra等[18]清楚地描述了心血管疾病微觀RNA組學(xué)的最新進展，以及miRNA作為一種潛在治療靶點或藥物制劑的前景。

表觀基因組學(xué)在健康或疾病狀態(tài)下表現(xiàn)型的形成過程中發(fā)揮重要作用，這可能意味著充分認識和合理調(diào)控表觀基因?qū)τ谌祟惓Ｒ姴〉姆乐尉哂兄匾饬x。

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第5篇：遺傳學(xué)的最新進展范文

【關(guān)鍵詞】微生物學(xué)；教學(xué)改革；師德

微生物學(xué)是高校許多專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門理論性、實踐性、應(yīng)用性很強很廣的學(xué)科。近幾年來，隨著分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展，微生物學(xué)及其獨特的研究方法和手段已廣泛地滲透到生命科學(xué)的各個領(lǐng)域[1]。要提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)立足課程基本要求，緊密跟蹤國際最新進展，選用和參考國內(nèi)外優(yōu)秀教材及教學(xué)課件，大膽改革，從教材建設(shè)、教學(xué)方法和手段、課程內(nèi)容等方面進行研究。不僅要使學(xué)生獲得必要、完整、可拓展延伸的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識，而且要使學(xué)生具備實踐技能和研究技能，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

一、教學(xué)內(nèi)容的改革與探討

微生物學(xué)課程是我校生物技術(shù)專業(yè)三年級學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。在這之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)過細胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、普通生物學(xué)等課程，所以對部分微生物的特性和形態(tài)已經(jīng)有了一定的了解。在這之后，學(xué)生還將會接觸分子生物學(xué)、基因工程等課程，所以微生物學(xué)課程是一門承上啟下的課程，它不僅回顧了以前的部分內(nèi)容，還直接影響到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。

（一）教材的選擇

目前，國內(nèi)市場上與微生物課程有關(guān)的教材有很多種，主要內(nèi)容大多包括微生物的形態(tài)、構(gòu)造、功能、培養(yǎng)基配制及其滅菌、微生物的生長與控制等等。由于在開設(shè)微生物課程之前有遺傳學(xué)、生物化學(xué)等課程，考慮到學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)，我們確定選用高等教育出版社出版的周德慶先生編寫的《微生物學(xué)教程》（第二版），因為這本教材重點難點突出，章節(jié)之間分類明確，有助于我們在內(nèi)容選擇安排上做工作，可以做到就重避輕，能較好地滿足理論教學(xué)要求。同時，我們還指定了沈萍和黃秀梨編寫的《微生物學(xué)》作為主要參考書。

同時，要求教師在平時密切關(guān)注本學(xué)科在各行業(yè)中的發(fā)展應(yīng)用，關(guān)注與之有關(guān)的各種新聞報道并有意識地把它們記錄下來。還要在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)卦黾右恍┊?dāng)前的新技術(shù)、新問題、新知識，學(xué)生就能認識到本專業(yè)在現(xiàn)階段和未來對經(jīng)濟建設(shè)和社會進步有著深遠的影響，或者說認識到當(dāng)前的一些熱點問題都是可以用本課程的原理來解釋的，興趣逐步加重。如禽流感病毒，乙肝病毒等等，這些病毒的結(jié)構(gòu)教材上沒有，我們需要及時給學(xué)生介紹它們的結(jié)構(gòu)特性，使學(xué)生了解它們?yōu)槭裁从腥绱丝斓姆敝乘俣取?/p>

（二）減少重復(fù)、補充實例

周德慶先生編寫的《微生物學(xué)教程》這本教材最大的特點是系統(tǒng)性、科學(xué)性和實用性，對原理的解釋層次分明，脈絡(luò)清晰，突出介紹了學(xué)科的重點、難點以及生長點。但是對已經(jīng)學(xué)過細胞生物學(xué)、免疫學(xué)及遺傳學(xué)的大三學(xué)生來說，部分內(nèi)容有重復(fù)，如微生物形態(tài)、傳染與免疫、遺傳與變異等章節(jié)，同學(xué)們在遺傳學(xué)與細胞生物學(xué)等課程中已經(jīng)學(xué)過，再詳細給學(xué)生講相當(dāng)于是炒剩飯，只會令學(xué)生感到枯燥、乏味。

所以我們在課堂內(nèi)容安排的時候盡量避免把時間耗在這方面的理論知識上，而是給學(xué)生補充更多與我們生活息息相關(guān)的實例。如在介紹細菌的形態(tài)桿菌時[2]，舉例破傷風(fēng)桿菌，介紹一農(nóng)民被泥土中帶銹鐵釘刺傷的例子，然后講解破傷風(fēng)桿菌的各項生物學(xué)特征，再通過討論引導(dǎo)學(xué)生參考所學(xué)知識解釋病因和預(yù)防措施。通過創(chuàng)造一種良好的教學(xué)氛圍引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題到主動完成學(xué)習(xí)。

（三）開展課堂討論

為了從根本上克服學(xué)生圍著教師和書本轉(zhuǎn)的弊端，使學(xué)生成為教學(xué)的主體，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動作用，我們在課堂上精心安排了幾次課堂討論。因為討論能最大限度地活躍學(xué)習(xí)氣氛，調(diào)動群體的學(xué)習(xí)積極性和主動性。可以加深學(xué)生對理論知識的理解，有助于啟發(fā)學(xué)生的獨立思考能力，同學(xué)們相互交流意見也可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和訓(xùn)練口頭表達能力。討論課都是由老師課前布置預(yù)習(xí)內(nèi)容和討論題，學(xué)生查閱資料預(yù)習(xí)，由學(xué)習(xí)委員主持討論課。整個討論課氣氛十分活躍，每個學(xué)生都能參與其中。課后學(xué)生們都反應(yīng)這種上課形式很好，這種形式既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又加深了學(xué)生對知識點的理解。

（四）實驗教學(xué)改革

高校要適應(yīng)新世紀科技發(fā)展和社會日益發(fā)展的需要，培養(yǎng)高素質(zhì)、有創(chuàng)新和探索精神的綜合性人才[3]。搞好微生物學(xué)實驗課教學(xué)對加深學(xué)生對微生物學(xué)理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能，提高學(xué)生獨立操作的能力及分析問題和解決問題的能力是一個重要環(huán)節(jié)[4]。所以，實驗教學(xué)對學(xué)生的理論知識學(xué)習(xí)和實踐能力的培養(yǎng)具有舉足輕重的作用。但是長期以來我們的教育輕視學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)而過分強調(diào)理解教學(xué)的傾向十分嚴重。所以在改革過程中，我們十分注意實驗教學(xué)的改革。

微生物學(xué)是一門實驗學(xué)科，微生物個體微小，看不見，摸不著，只有通過微生物學(xué)實驗才能對課堂講授的知識加深理解，因此介紹了微生物的形態(tài)后首先就是讓學(xué)生進行微生物的觀察實驗。考慮到微生物實驗的完整性和系統(tǒng)性，我們設(shè)計的實驗內(nèi)容有微生物的形態(tài)觀察（簡單染色，革蘭氏染色，細菌、放線菌、酵母菌和絲狀真菌的形態(tài)觀察和菌落特征觀察等）；微生物生理生化特征的測定（乳酸發(fā)酵，酒精發(fā)酵，抗生素抑菌實驗）；培養(yǎng)基的制備和微生物的分離（平板計數(shù)法）純化等。通過這些實驗內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生將系統(tǒng)地了解微生物的形態(tài)、菌落特征、微生物的生長現(xiàn)象、生理生化特征等等，有助于學(xué)生掌握理論知識，提高了學(xué)習(xí)該課程的興趣。

二、教學(xué)方法的改革與探討

（一）注重平時成績

為避免部分同學(xué)上課分心或做與本課程無關(guān)的事情，所以要求同學(xué)們上課做筆記，并且將筆記作為平時成績的一部分，筆記要在考試后上交，且不接受復(fù)印件的形式，這種做法其他課程都很少見。同時組織、鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)上的討論園地就相關(guān)知識發(fā)表意見，進行討論。

所以在最終計算成績時，微生物學(xué)的期末考試只占總成績的60%，平時成績占40%。其中平時學(xué)習(xí)20分、平時作業(yè)0～4分、課程學(xué)習(xí)筆記0～4分、學(xué)習(xí)交流（教學(xué)論壇、課堂問答、個別交流、參與教學(xué)工作）0～12分，每一項都有非常具體的加分細則。剛開始老師在課堂上宣布這樣的記分方法時，教室里一片嘩然，但一個學(xué)期后，學(xué)生普遍反映效果很好，不僅有助于提高他們的學(xué)習(xí)興趣，同時也可以避免部分同學(xué)的懶散情緒。

（二）采用現(xiàn)代化教育技術(shù)

當(dāng)今信息時代，科技迅速發(fā)展，新知識的總量不斷增加，傳統(tǒng)的文化傳播機制正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，迫切需要進行全方位的變革[5]?？紤]到微生物學(xué)的特點，結(jié)合多媒體教學(xué)等現(xiàn)代化的教學(xué)方法和手段，改革傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式，把微觀世界用多媒體的手段宏觀地展示在學(xué)生面前，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)概念和理論的同時，能夠聯(lián)系實際，使課堂教學(xué)增加趣味性，亦可充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。

例如在介紹噬菌體的侵入宿主細胞的過程的時候，可以通過動畫形象地表示出來。由于很多圖片動畫直接取自國外原版教材，使圖片非常清晰，說明也很詳細，講授過程中偶爾穿插一些英文，活躍了課堂氣氛。

（三）采用啟發(fā)式教學(xué)

要取得良好的教學(xué)效果，還必須追求課堂教學(xué)的藝術(shù)性，進行啟發(fā)式教學(xué)。啟發(fā)式教學(xué)以學(xué)生為中心，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中自始至終處于主動地位，讓學(xué)生主動提出問題、思考問題，讓學(xué)生主動去發(fā)現(xiàn)、去探索，教師只是從旁邊加以點撥，起指導(dǎo)和促進作用。

啟發(fā)式教學(xué)，是一種積極的雙向的教學(xué)方法。采取啟發(fā)式教學(xué)的根本目的是為了更好地發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用、學(xué)生的主體作用，從而充分調(diào)動教學(xué)中各種因素發(fā)揮積極的作用。例如，在介紹噬菌體的增殖過程時，噬菌體首先要侵入宿主細胞，可讓學(xué)生先思考是否是整個噬菌體進入宿主細胞，還是只是它的組成成分蛋白質(zhì)或是核酸之一進入宿主細胞。老師再旁敲側(cè)擊，使學(xué)生主動分析找到正確答案。

三、扮好教師的角色

近來對在校部分大學(xué)生進行的一次民意調(diào)查顯示：學(xué)生對于教師師德的評價和所學(xué)專業(yè)的喜好程度有直接的關(guān)系。學(xué)生常常對自己不認同的教師所講授的內(nèi)容選擇排斥的態(tài)度，而且抱怨教師課堂傳授的知識陳舊，與專業(yè)的最新發(fā)展相差甚遠。而教師經(jīng)常抱怨現(xiàn)在的學(xué)生難教，缺乏學(xué)習(xí)興趣，上課缺席、課后上網(wǎng)、作業(yè)不做的現(xiàn)象較普遍，而這些現(xiàn)象確實應(yīng)該引起我們廣大教師的深刻反思：引起這些現(xiàn)象的原因何在？

可以說，一味地挑學(xué)生的毛病而忽視自己的影響肯定是不對的。我們現(xiàn)在有這樣的老師，有的時候常常請班上的學(xué)生來批改作業(yè)，甚至批改試卷。這樣的老師給學(xué)生的印象肯定是懶散的、不負責(zé)任的，那么就可能會使學(xué)生產(chǎn)生反感，從而對老師所教的課程持排斥態(tài)度。1998年10月聯(lián)合國教科文組織明確提出了“以學(xué)生為中心”的理念。作為教師，我們不應(yīng)該埋怨學(xué)生，而應(yīng)該充分將“以人為本”體現(xiàn)到教學(xué)活動中來[6]。教育者的素質(zhì)是實施素質(zhì)教育的關(guān)鍵，“為人師表”是教師職業(yè)道德的準則，教師是學(xué)校辦學(xué)的主體，應(yīng)該有強烈的責(zé)任感和使命感。作為高校教師，一方面，要加強自身的思想修養(yǎng)和職業(yè)道德修養(yǎng)；另一方面，要提高自身的專業(yè)素質(zhì)，要注意收集微生物知識和實際應(yīng)用聯(lián)系的實例，在教學(xué)過程中要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生知道為什么要學(xué)習(xí)微生物。將學(xué)生作為教學(xué)工作的主體，發(fā)揮主體的能動作用，以取得最優(yōu)的教學(xué)效果[7]。

四、結(jié)語

21世紀是生命科學(xué)的世紀。微生物學(xué)是生物科學(xué)的重要組成部分，它是繼動、植物兩大生物產(chǎn)業(yè)后的第三大新興產(chǎn)業(yè)。因此，如何使微生物教學(xué)緊跟學(xué)科的快速發(fā)展步伐，使學(xué)生及時掌握最新的微生物學(xué)理論、技術(shù)和方法，了解微生物學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢，以適應(yīng)21世紀的人才培養(yǎng)需要，使學(xué)生在日益激烈的人才競爭中打下良好的基礎(chǔ)，已成為高等院校微生物教學(xué)工作面臨的迫切任務(wù)。在教學(xué)過程中只有把知識傳授和能力培養(yǎng)有機地結(jié)合起來，提高教學(xué)效率和效果，使學(xué)生獲得完整的知識體系和全面素質(zhì)，他們才能成為適應(yīng)未來實際發(fā)展需要的高質(zhì)量、高等技術(shù)人才。

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第6篇：遺傳學(xué)的最新進展范文

關(guān)鍵詞:生物化學(xué) 教學(xué) 體會

生物化學(xué)課是我校生命科學(xué)與工程學(xué)院各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，這門課程的教學(xué)存在諸多困難。對授課教師來說，要求高、任務(wù)重。因為生物化學(xué)內(nèi)容廣泛，涉及的學(xué)科眾多，要求教師知識面很廣并且隨時掌握學(xué)科發(fā)展的最新進展;而且該課程教學(xué)內(nèi)容龐雜，但課堂教學(xué)時間極其有限。對學(xué)生來說，難度大、壓力重。因為該課程涉及的知識面廣，需要記憶的內(nèi)容很多;而且該課程又是后續(xù)課程遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)等的基礎(chǔ)，該門課程的知識掌握得不扎實，將嚴重影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)①。鑒于上述情形，我在教學(xué)過程中主要從教學(xué)內(nèi)容的組織、結(jié)構(gòu)評分的實施、教學(xué)文件的公開、習(xí)題的解答和課堂教學(xué)秩序的維持等方面進行了實踐和探索，在此擬談?wù)勗谶@些方面的一些體會，以就教于同仁。

1.教學(xué)內(nèi)容的精心組織是課堂教學(xué)的關(guān)鍵

生物化學(xué)課作為專業(yè)基礎(chǔ)課，主要強調(diào)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性，即學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)的知識，因此教學(xué)內(nèi)容的組織最為關(guān)鍵。實際教學(xué)中，我依據(jù)培養(yǎng)方案確定的目標，根據(jù)教學(xué)大綱的要求，從教材的基本內(nèi)容出發(fā)，首先注意整體把握哪些內(nèi)容需要重點講授，哪些內(nèi)容只需一般介紹，同時使各章節(jié)內(nèi)容有機地銜接起來。

生物化學(xué)與前導(dǎo)課程無機化學(xué)、有機化學(xué)的聯(lián)系緊密，在組織教學(xué)內(nèi)容時我特別注意將這些化學(xué)基礎(chǔ)知識融合到生物化學(xué)課中，使學(xué)生由熟知生，由已知到未知，能夠更快地接受生物化學(xué)的有關(guān)知識。生物化學(xué)又是學(xué)習(xí)遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)等后續(xù)課程的基礎(chǔ)，但同時又與這些學(xué)科內(nèi)容之間相互交融，在確定教學(xué)內(nèi)容時，我特別注意將生物化學(xué)課與后續(xù)課程的知識相互銜接，根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)方案、后續(xù)課程的開設(shè)時間與學(xué)時，對生物化學(xué)課的教學(xué)內(nèi)容進行取舍與組織，為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

在每個教學(xué)年度的教學(xué)內(nèi)容的修訂過程中，我都特別注意學(xué)習(xí)、參考最新出版的國內(nèi)外教科書和最新發(fā)表的科學(xué)研究成果。這樣不僅可以從中吸收許多新知識，而且可以從不同版本的教科書中學(xué)習(xí)到對內(nèi)容的組織和對重要問題的分析。

對于教學(xué)內(nèi)容的取舍，我不僅自己了然于胸，而且還在第一節(jié)課時，就將生物化學(xué)課的授課目錄發(fā)給全班學(xué)生，讓學(xué)生通過授課目錄也了解課程的全部講授內(nèi)容，從而可以根據(jù)授課目錄自學(xué)教師在課堂上不講授的內(nèi)容，也可以提前預(yù)習(xí)課堂講授的內(nèi)容，這樣自然強化了學(xué)生的聽課效果，提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。

2.結(jié)構(gòu)評分的實施是課堂教學(xué)的先導(dǎo)

成績是學(xué)生學(xué)習(xí)收獲的體現(xiàn)，學(xué)生對成績的評定總是異常關(guān)注的，不同的成績評定方法指揮著學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，從而對課堂教學(xué)產(chǎn)生重要影響。我在生物化學(xué)課的教學(xué)中采取了結(jié)構(gòu)評分方法來評定學(xué)生的成績，即總成績由期末考試(60%)、課程論文(20%)、平時作業(yè)(20%)和提問糾錯加分四個部分組成。具體的做法是:課程論文兩篇，分別在教學(xué)進程過半時和課程結(jié)束時上交，全部批改并發(fā)給學(xué)生;平時作業(yè)5~7次，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進行安排，全部批改并發(fā)給學(xué)生。提問糾錯加分的規(guī)則是:學(xué)生每提出一個教師不能當(dāng)場回答的問題加2~5分，每糾正教師或教材的一個觀點錯誤加10分，每找出教材中的一個印刷錯誤加1分。

幾年的教學(xué)實踐表明:采取結(jié)構(gòu)評分可以充分地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。實行結(jié)構(gòu)評分措施后，學(xué)生無論想取得好成績還是只想過關(guān)，僅僅在考試時臨時抱佛腳都是不行的，必須重視平時的學(xué)習(xí)。

采取結(jié)構(gòu)評分還有利于培養(yǎng)學(xué)生的懷疑意識。

結(jié)構(gòu)評分的實施使學(xué)生的平時學(xué)習(xí)變得比較緊張，學(xué)生既要在課堂上認真聽講，又要在課余仔細閱讀教材和大量的參考資料，總結(jié)所閱讀的內(nèi)容并進行深入思考，這樣就使大學(xué)生活成為真正的“讀”大學(xué)，而不是考時“背”大學(xué)，平時“玩”大學(xué)，考后將知識“還”給老師。

3.教學(xué)文件的公開是建立師生信任的基礎(chǔ)

結(jié)構(gòu)評分措施的實施使平時成績在總成績中占的比重增大，學(xué)生因此非常關(guān)心自己和同學(xué)的每次作業(yè)、每篇課程論文的得分以及提問糾錯加分的情況，針對學(xué)生的這種心理，我的做法是:向?qū)W生公開教學(xué)文件，允許學(xué)生隨時查閱教師手中的成績冊，查看自己和別人的成績。授課結(jié)束時，我會把成績冊上的所有內(nèi)容向全班公布。這樣就使平時成績評定的任何環(huán)節(jié)都在學(xué)生的視線范圍內(nèi)，避免

了人情分，使學(xué)生對教師充分信任，同時也讓學(xué)生在監(jiān)督過程中真切體會到了教師工作的巨大責(zé)任和公平公開的重要性，建立了師生之間相互信任、相互理解的良好關(guān)系。 4.習(xí)題的解答是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要手段

解答習(xí)題是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要手段之一。通過習(xí)題的練習(xí)，可以加強學(xué)生對課堂講授內(nèi)容的消化和理解，加強學(xué)生對基本概念的掌握和運用，也可以加強各章節(jié)內(nèi)容之間的聯(lián)系與整合;通過習(xí)題的講評，可以使學(xué)生將自己的解答方式與教師的解答方式進行對照，了解學(xué)習(xí)上存在的問題，開闊學(xué)生的視野，訓(xùn)練學(xué)生正確的思維方式，同時也能有效地強化教學(xué)內(nèi)容。

在多年的教學(xué)過程中，我收集了國內(nèi)外各種生物化學(xué)的習(xí)題和研究生的試題，并融合在教學(xué)過程中:將典型的習(xí)題和試題融合在平時的作業(yè)中，讓學(xué)生進行練習(xí)，以此培養(yǎng)和提高學(xué)生分析、理解及解答問題的能力;將各類習(xí)題和試題融合在課堂講授的內(nèi)容中，讓學(xué)生多接觸各類習(xí)題和試題，加強了課堂教學(xué)的效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;將考研試題的解答主要放在平時的答疑中，滿足學(xué)生對考研題目的需求，提高學(xué)生的考研能力。事實證明，通過習(xí)題的練習(xí)、講解和答疑，極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)的積極性，取得了良好的教學(xué)效果。

5.課堂秩序的維持是課堂教學(xué)的重要保證

課堂是教學(xué)工作的主陣地，教學(xué)目的的實現(xiàn)，主要靠教師在課堂上的講授和學(xué)生在課堂上的接受②。因此，良好的課堂秩序是課堂教學(xué)的重要保證。對教師來說，良好的課堂秩序能夠保證教師在授課時充滿激情、揮灑自如。實際教學(xué)過程中，大多數(shù)學(xué)生都能遵守課堂紀律，也希望課堂秩序良好，保證自己的學(xué)習(xí)不受影響。

為了保證教學(xué)秩序良好，課堂上如果有學(xué)生長時間講話，我會讓他自報姓名，并在點名冊上進行記錄，然后再公開點名，以防冒名。實際上，一個學(xué)期也僅有2~3名學(xué)生因為這樣的方式被教師記錄在點名冊上。有時候?qū)W生會很抱歉地承認錯誤，并保證以后不會再次發(fā)生這樣的情況，并問及有沒有處罰的措施，這時我會打消他的顧慮，告訴他沒有任何懲罰的措施，僅僅是以這樣的方式認識他而已。個別學(xué)生也會這樣“威脅”教師:難道不怕在評教的時候給你打分很低嗎?在這樣的情形下，我會明確告訴被簽名的學(xué)生:我不在乎評教分數(shù)的高低，我只注意評教后面的建議或感想。這樣也就讓學(xué)生覺得我批評他時沒有“后顧之憂”而不敢忘乎所以了。實際上，學(xué)生的評教并不會因此而很差，因為大多數(shù)的學(xué)生是希望教師嚴格要求的，良好的課堂秩序也是他們學(xué)習(xí)的先決條件和有效保證。

綜上所述，通過幾年來的教學(xué)實踐，我體會到:精心組織教學(xué)內(nèi)容是保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，也是教師多年知識和經(jīng)驗積累的集中表現(xiàn);實施結(jié)構(gòu)評分是教學(xué)工作的良好開端，也可以有效地激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;公開教學(xué)文件保證了結(jié)構(gòu)評分的公平和公正，也建立了師生之間的相互信任;解答習(xí)題是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要手段，也是提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑;維持良好的教學(xué)秩序是課堂教學(xué)得以順利進行的保證，也是教師教學(xué)藝術(shù)的體現(xiàn)。

參考文獻

第7篇：遺傳學(xué)的最新進展范文

關(guān)鍵詞：植物生理學(xué)；教學(xué)改革；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）28-0041-02

植物生理學(xué)是研究植物生命活動規(guī)律的科學(xué)[1]，是高等師范院校的基礎(chǔ)課程，是生物學(xué)領(lǐng)域中實驗性極強的學(xué)科之一。在我校，植物生理學(xué)是生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生的必修課，包括理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩部分。近年來，師范生的就業(yè)形勢發(fā)生了較大的變化，高等師范院校畢業(yè)的學(xué)生一部分選擇到中學(xué)教學(xué)，另一部分則選擇繼續(xù)深造，從事科研工作。因此，因材施教、分流培養(yǎng)，強化實踐，建立師范與非師范“立交橋”已成為高等師范院校生物科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案改革和實施的重點。針對這一變化，我們在教學(xué)過程中結(jié)合本專業(yè)特點，積極進行植物生理學(xué)實驗課程教學(xué)內(nèi)容和方法的改革，收到了顯著的效果。

一、教學(xué)內(nèi)容的改革

1.理論課。大學(xué)生學(xué)習(xí)植物生理學(xué)基本知識的一個重要途徑就是通過理論課教學(xué)。我們選用由植物生理學(xué)教學(xué)組成員參加的，匯集全國10所高等師范院校從事植物生理學(xué)教學(xué)和研究的骨干教師合作編寫的、王寶山主編的《植物生理學(xué)》[1]作為教材，以潘瑞幟、宋占午和曹儀植以及李合生等編寫的教材作為參考教材。由于植物生理學(xué)涵蓋內(nèi)容廣泛，系統(tǒng)性強，以植物學(xué)、有機化學(xué)、生物化學(xué)等課程為基礎(chǔ)，與細胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)相滲透。因此，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中聯(lián)系已修課程，在理解的基礎(chǔ)上加強記憶，在記憶的過程中加深理解[2]。在授課前，教師通過查看大量植物生理學(xué)教材、期刊文章以及學(xué)術(shù)會議上的最新進展，寫出講授提綱；授課時，不僅要注重知識的系統(tǒng)性，還要兼顧重點和難點的講授，同時也要對相關(guān)領(lǐng)域的最新研究進展進行介紹，使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上，了解本領(lǐng)域最新研究動態(tài)。

2.實驗課。植物生理學(xué)實驗作為教學(xué)的重要組成部分，不僅可加深學(xué)生對理論和實驗基本原理的理解，訓(xùn)練學(xué)生的操作技能，而且在培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)、提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力及獨立工作能力等方面均具有十分重要的作用[3]。我校植物生理學(xué)課程教學(xué)組成員在長期教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，集體編寫了《植物生理學(xué)實驗技術(shù)》[3]，該實驗教材內(nèi)容系統(tǒng)全面，包括基礎(chǔ)性、綜合性和設(shè)計性實驗三部分，增加了部分植物生理學(xué)實驗的新技術(shù)，使學(xué)生在掌握基本實驗操作技術(shù)的基礎(chǔ)上，了解更多先進的測定方法，對創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)方面起到了重要的作用。對于從事初中或高中教學(xué)的學(xué)生，他們更需要掌握基礎(chǔ)性和驗證性實驗，而對于將來從事科研工作的學(xué)生，則更多的需要學(xué)會設(shè)計實驗的方法和思路，培養(yǎng)他們分析、解決問題和獨立進行實驗操作的能力[4]。同時，在實驗教學(xué)中，在讓學(xué)生知道古老實驗方法的同時，學(xué)習(xí)先進的方法。如在光合速率測定中，我們不僅開設(shè)了簡單可行的改良半葉法，還開設(shè)了使用便攜式光合測定儀的方法，加深學(xué)生對實驗的理解程度，學(xué)習(xí)根據(jù)實際情況來選擇不同的測定方法。在高中教學(xué)中，可以使用簡便易行、成本較低的改良半葉法，讓學(xué)生知道植物進行了光合作用，生成了有機物即可；而在進行科學(xué)研究時，則要選用先進的儀器，才能獲得精密可靠的實驗數(shù)據(jù)。

二、教學(xué)手段的改革

1.理論課教學(xué)。我們在保留傳統(tǒng)講授法授課的同時，還采用了啟發(fā)式、互動式等新的教學(xué)方法。理論課教學(xué)實現(xiàn)了“四個轉(zhuǎn)變”，由以前的全面講授變?yōu)橹攸c、難點講授；由以前的書本知識講授變?yōu)闀局R與研究進展并重；由只重“教法”向“教法”、“學(xué)法”并重轉(zhuǎn)變；由傳統(tǒng)的板書教學(xué)向多媒體教學(xué)轉(zhuǎn)變，尤其是多媒體教學(xué)的應(yīng)用，已開展有近十年。運用多媒體手段通過圖片、動畫、教學(xué)電影等進行教學(xué)，不僅可以改變傳統(tǒng)教學(xué)的單調(diào)模式，使課堂信息量在有限的時間內(nèi)增多；還借助于圖片與動畫等形成的生動界面，視覺鮮明、形象逼真，能將事物或現(xiàn)象化虛為實、變靜為動、變抽象為具體，從而發(fā)揮文字和語言不能替代的作用，更有利于學(xué)生對知識的認識、理解和掌握[5]。

2.實驗課教學(xué)。植物生理學(xué)實驗課單獨開設(shè)，隸屬于生命科學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心，有實驗負責(zé)人、實驗指導(dǎo)教師以及相關(guān)的實驗準備人員。實驗前要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容；上課時，教師講清實驗原理及基本要求后，重點觀察并對學(xué)生的不當(dāng)操作進行糾正；實驗后要求學(xué)生獨立完成實驗報告的撰寫，老師批改后在下節(jié)課發(fā)放給學(xué)生，指出并糾正學(xué)生在實驗報告中出現(xiàn)的問題。

實驗室由高級實驗師專門管理，配有多媒體演示系統(tǒng)和相關(guān)教學(xué)軟件，可以充分滿足植物生理學(xué)實驗教學(xué)的要求；有由生命科學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心提供的各種實驗儀器（如便攜式光合測定儀系統(tǒng)、顯微攝像系統(tǒng)、分光光度計等）和河南省高校道地中藥材保育及利用工程技術(shù)研究中心提供的組培室及其中試轉(zhuǎn)化基地，可以讓學(xué)生在進行實驗的同時了解相關(guān)老師的科研工作，增加學(xué)習(xí)的興趣和動力。

為了加強對實驗的管理，我們制定了一系列管理制度，如，學(xué)生必須穿白大褂進行實驗，教師必須穿白大褂且佩戴胸卡指導(dǎo)實驗，每間實驗室還配備有攝像頭。這樣可以使植物生理學(xué)實驗室的管理科學(xué)化、規(guī)范劃和標準化。

三、教學(xué)與科研相互促進

植物生理學(xué)課程組教師利用多年來對鐵棍山藥、懷地黃、、牡丹等植物進行科學(xué)研究的優(yōu)勢，將植物生理學(xué)的教學(xué)和科研有機的結(jié)合，取得了很好的效果。

1.科研成果直接應(yīng)用于植物生理學(xué)實驗。我們在對“四大懷藥”組織培養(yǎng)的研究中發(fā)現(xiàn)，懷葉片脫分化與再分化的能力比較強，于是我們就將其葉片作為設(shè)計性實驗――植物組織培養(yǎng)的實驗材料，不僅使學(xué)生能夠很容易觀察到葉片脫分化形成愈傷組織、再分化形成器官的過程，而且還使同學(xué)們觀察到植物生長調(diào)節(jié)劑的種類和濃度配比不同，得到的效果不同，從而使學(xué)生在植物生理學(xué)理論課中所學(xué)到的激素調(diào)控理論在他們自己的實驗中得到了驗證。這樣，將科研成果直接應(yīng)用于實驗不僅提高了實驗的教學(xué)質(zhì)量，而且也激發(fā)了同學(xué)們對實驗和科學(xué)研究的興趣。

2.鼓勵大學(xué)生參加教師的科研項目。十多年來，植物生理學(xué)課程組的教師先后主持有國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目、國家自然科學(xué)基金、河南省重點科技攻關(guān)等科研項目20余項。我們積極鼓勵學(xué)有余力且對植物生理學(xué)感興趣的學(xué)生參加教師主持的科研項目，如在國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目“懷地黃脫毒快繁技術(shù)研究的中試轉(zhuǎn)化”的實施中，就吸引了很多大學(xué)生參與到懷地黃脫毒試管苗的快繁、生根、馴化移栽以及大田生長發(fā)育觀察等各個環(huán)節(jié)中。將要畢業(yè)的大四學(xué)生則以完成畢業(yè)論文的形式參與到老師們主持的科研項目。同學(xué)們通過親身參加科研活動，掌握了科學(xué)研究的基本方法，開拓了科研思路，樹立起正確的科研觀點。同時，學(xué)生也從教師身上學(xué)到了實事求是的科研作風(fēng)，懂得從事科學(xué)研究應(yīng)具備的重要素質(zhì)，為今后進行科學(xué)研究工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3.指導(dǎo)大學(xué)生獨立開展科技創(chuàng)新活動。我們鼓勵對植物生理學(xué)有興趣的同學(xué)組成科技創(chuàng)新活動小組，積極申報大學(xué)生科技創(chuàng)新項目。小組成員結(jié)合教師科研項目或自選課題，在教師指導(dǎo)下，查閱大量文獻資料、撰寫項目申請書、制作PPT、申請答辯，獲得國家級和校級大學(xué)生科技創(chuàng)新活動項目的資助二十余項。通過對大學(xué)生科技創(chuàng)新項目的實施，培養(yǎng)了大學(xué)生查閱、分析文獻資料以及獨立進行科研工作的能力，還使他們掌握了過硬的技術(shù)，培養(yǎng)了團隊成員之間團結(jié)、合作、互助的精神。

通過課程的改革和實踐，我們對植物生理學(xué)教學(xué)、科研、實踐一體化的創(chuàng)新育人的新方法進行了探索，全面提高了植物生理學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。如我院歷屆學(xué)生對植物生理學(xué)教學(xué)效果的評價說此門課程一直是最好的課程之一，很多學(xué)生對植物生理學(xué)及其相關(guān)選修課程（如植物組織培養(yǎng)、高級植物生理學(xué)等）感興趣；課程組教師指導(dǎo)的大學(xué)生科技創(chuàng)新活動獲第四屆“挑戰(zhàn)杯”河南省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽金獎、河南師范大學(xué)第三屆大學(xué)生科研項目優(yōu)秀成果等，大學(xué)生科技創(chuàng)新活動項目的主持人及其主要成員，大部分都進入中科院或全國名校攻讀碩士研究生。

參考文獻：

[1]王寶山.植物生理學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，第2版，2007.

[2]劉雪凝.植物生理學(xué)課程教學(xué)改革措施[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012，（22）：333.

[3]劉萍，李明軍.植物生理學(xué)實驗技術(shù)[M].科學(xué)出版社，第1版，2007.

[4]陳明霞，張曉麗，劉萍，李明軍.植物生理學(xué)實驗教學(xué)改革與嘗試[J].教師，2011，（98）：101-102

第8篇：遺傳學(xué)的最新進展范文

關(guān)鍵詞 生物技術(shù)專業(yè)；微生物學(xué)；實踐教學(xué)

中圖分類號：G642.423文獻標識碼：B文章編號：1671-489X(2012)15-0115-02

2007年，教育部印發(fā)了關(guān)于實施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程（質(zhì)量工程）的通知，對高等學(xué)校的人才培養(yǎng)提出新的要求。因此，高等教育改革的質(zhì)量工程在各高校不斷深入進行，目的是使學(xué)生具有良好的綜合素質(zhì)。當(dāng)前，生命科學(xué)以前所未有的深度和廣度迅速發(fā)展，它對生物相關(guān)專業(yè)人才提出扎實全面、復(fù)合創(chuàng)新及開拓型的培養(yǎng)要求。

微生物學(xué)是研究微生物及其生命活動規(guī)律和應(yīng)用的學(xué)科，是生物學(xué)科中理論性和實驗性都很強的學(xué)科，實踐教學(xué)是不可或缺的重要教學(xué)環(huán)節(jié)[1]。隨著分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等學(xué)科的迅速發(fā)展，微生物的研究方法已成為許多生物技術(shù)領(lǐng)域的基本技術(shù)和手段，其基本理論和應(yīng)用研究在國際上一直是非?；钴S的領(lǐng)域[2]。如何通過該課程幫助學(xué)生理解和鞏固知識，培養(yǎng)嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度、求實創(chuàng)新的科學(xué)方法及綜合分析能力，鍛煉學(xué)生的動手能力，為專業(yè)奠定牢固的理論專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)，是微生物教學(xué)面臨的一項重要任務(wù)。

近年來，在總結(jié)前人經(jīng)驗，并結(jié)合學(xué)生特點，以培養(yǎng)學(xué)生科研意識為目標，筆者對微生物學(xué)實踐教學(xué)改革進行了積極的探索，下面簡單介紹在生物技術(shù)專業(yè)微生物學(xué)實踐教學(xué)中的一些改革工作。

1 優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容，及時引入新知識新熱點

微生物與生物化學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、微生物育種學(xué)等課程在內(nèi)容上相互交叉滲透，授課時間上有前有后，為避免與先修課程某些內(nèi)容重復(fù)、又為后續(xù)課程留有余地，突出本課程的特有內(nèi)容，必須對交叉內(nèi)容進行優(yōu)化整合。作為生命科學(xué)中最活躍的分支科學(xué)之一，一批新的微生物學(xué)科正孕育和形成，如微生物基因組學(xué)、微生物蛋白質(zhì)組學(xué)、微生物代謝組學(xué)等。很多新技術(shù)、新方法如熒光PCR、生物芯片技術(shù)、生物信息學(xué)等在微生物學(xué)中廣泛應(yīng)用，完全按照微生物學(xué)教材已不能掌握更多的新知識、新理論。因此，在保證教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、完整性的前提下，向?qū)W生講授更多的有關(guān)科學(xué)前沿動態(tài)的知識，探索將課程中的經(jīng)典理論和前沿科技發(fā)展有機地融合在一起，力求讓學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)系統(tǒng)掌握本門課程的基礎(chǔ)理論與實驗操作技能。實踐中的具體做法是：教師通過上網(wǎng)檢索的方法，廣泛收集有關(guān)外文教材和教輔資料，從中吸取精華，同時注重吸收國內(nèi)重點大學(xué)在相關(guān)課程上的先進教學(xué)經(jīng)驗，在講授過程中針對書上的興趣知識點進一步查閱該領(lǐng)域的最新進展，做到源于書本又高于書本。

比如在講到抗生素對細菌的作用時，引出2010年在全球多個地區(qū)出現(xiàn)的新德里金屬β內(nèi)酰胺酶I型（NDM-1）超級細菌的案例，幫助學(xué)生更好地了解了抗生素在目前抗感染治療中的應(yīng)用及目前國內(nèi)外細菌對抗生素的耐藥現(xiàn)狀，部分興趣濃厚的學(xué)生在課外時間對目前國內(nèi)大型醫(yī)院的抗生素臨床使用展開探究。

2 開展課后科研，將理論教學(xué)融入實踐，培養(yǎng)學(xué)

生科研創(chuàng)新能力

微生物學(xué)是一門與生活實踐有密切聯(lián)系的應(yīng)用學(xué)科，教師在講述中要充分發(fā)揮微生物學(xué)與生活實踐有密切聯(lián)系的優(yōu)勢，盡量多把生活、生產(chǎn)中一些與微生物生命活動有聯(lián)系的有趣實例引入到課堂中，進行剖析，用平時看得見的實例刺激學(xué)生的感官，激發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生思維。比如在給學(xué)生講緒論中微生物的廣泛性時提到“微生物無處不在，但肉眼看不見、用手摸不著”，學(xué)生理解起來較為抽象。因此，在微生物大類形態(tài)及培養(yǎng)基內(nèi)容結(jié)束之后，給學(xué)生出一道課外實驗題，請學(xué)生以實驗舉證“人類生活在微生物的海洋里”。各學(xué)生小組獨立選擇某一周圍環(huán)境，提交從該環(huán)境分離微生物的實驗方案，根據(jù)實驗方案進行實驗，并完成實驗報告。通過該課題的開展，幫助學(xué)生真正意義上理解微生物無處不在的涵義。

在理論教學(xué)結(jié)束原核微生物、真核微生物及病毒這三個章節(jié)之后，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣，自主通過查閱文獻、互聯(lián)網(wǎng)或超市貨架信息等方式，用1周左右時間考慮確定開發(fā)某一個微生物相關(guān)產(chǎn)品。在選定研究課題之后，教師再向?qū)W生詳細介紹科研文獻的檢索方法和檢索途徑，然后小組內(nèi)部分工開展文獻調(diào)研、收集相關(guān)資料，并初步設(shè)計獲得既定的微生物產(chǎn)品的實驗方案，同時鼓勵學(xué)生在小組內(nèi)和小組間展開學(xué)術(shù)交流，發(fā)表見解并互相補充。通過反復(fù)討論，在分析歸納的基礎(chǔ)上，通過方案的完善及修改，達成一致意見，并最終形成結(jié)論，以PPT的形式，由學(xué)生在課堂上作匯報交流。學(xué)生開展相關(guān)微生物產(chǎn)品的科研活動期間，指導(dǎo)教師旁聽并適時加以引導(dǎo)，既要防止學(xué)生討論偏離學(xué)習(xí)實際，又不能過多干預(yù)學(xué)生的思維。

在學(xué)生開展上述科研活動的過程中，微生物實驗室采取開放教學(xué)，積極支持學(xué)生實驗的進行，這一方面可以鞏固教學(xué)內(nèi)容，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動性；另一方面教師發(fā)揮引導(dǎo)作用，解疑答難，進一步提高學(xué)生分析、綜合、研究、解決問題的能力。

3 完善考核機制，正確評估學(xué)生成績

建立一套適合實踐教學(xué)機制的考核方式，完善學(xué)生成績評定標準, 正確評價學(xué)生成績。

1）取消期中考試，代之以實踐成績，實踐環(huán)節(jié)成績由“人類生活在微生物的海洋里”的驗證實驗成績、微生物產(chǎn)品開發(fā)的書面報告成績及現(xiàn)場答辯成績?nèi)糠纸M成。實踐環(huán)節(jié)的設(shè)置可以讓學(xué)生自己主動學(xué)習(xí)，查閱資料，把教學(xué)引向課堂外，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識及主動探究問題能力，

2）改革成績評定模式。打破長期以來將期末考試作為課程主要成績的評定模式，對學(xué)生成績進行綜合評定，即由平時成績（30%）、實踐環(huán)節(jié)成績（30%）及期末考試（40%）組成。其中平時成績可以由考勤、作業(yè)和課堂表現(xiàn)三部分組成。這種成績綜合評價機制不但可促使學(xué)生重視平時學(xué)習(xí)，而且有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，有利于學(xué)生素質(zhì)和能力的全面提高。

近年來，在過去幾屆學(xué)生的微生物學(xué)課程的教學(xué)過程中，理論教學(xué)深入透徹地講解微生物學(xué)理論，實踐教學(xué)模塊突出訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造力和動手能力，致力于培養(yǎng)學(xué)生的科研意識。通過實踐教學(xué)的改革與研究，學(xué)生對微生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣更為濃厚了，普遍反應(yīng)從實踐教學(xué)中學(xué)到了書本上學(xué)習(xí)不到的東西。課后科研活動的開展使學(xué)生的動手能力得到鍛煉的同時，也幫助學(xué)生對實驗室和實驗設(shè)備有了較為全面的認識，為大四年級的畢業(yè)論文課題研究及以后從事生物技術(shù)行業(yè)的研究工作奠定一定的實踐基礎(chǔ)。

參考文獻

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第9篇：遺傳學(xué)的最新進展范文

關(guān)鍵詞：生物信息學(xué)；生物專業(yè)； 教學(xué)方法；學(xué)科交叉

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A

Abstract： The characteristics of the professional teaching of bioinformatics are introduced ， then the paper analyzes on the professional students of biological problems existing in the teaching of computer， biological computer curriculum teaching methods are put forward.

Keywords： Bioinformatics； biology； teaching method； course cross

0.概述

近年來，伴隨著生命科學(xué)的快速發(fā)展，有關(guān)生物的數(shù)據(jù)逐漸增多，而分析手段也很多，產(chǎn)生了生物信息學(xué)這個概念。生物信息學(xué)是由生物學(xué)與計算機科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)以及統(tǒng)計學(xué)等學(xué)科相互交叉而形成的一門新興學(xué)科，它使用計算機和信息技術(shù)對生物信息數(shù)據(jù)進行采集、處理、存儲、檢索和分析，從而達到揭示相關(guān)數(shù)據(jù)中所蘊含的生物學(xué)意義的目的[1]。為了快速有效地從海量的生物數(shù)據(jù)中獲得所需信息，提高發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，在生物信息學(xué)教學(xué)過程中有必要開設(shè)一些計算機課程、數(shù)學(xué)及工程相關(guān)課程，這樣可以啟發(fā)學(xué)生綜合運用數(shù)學(xué)、物理、工程科學(xué)和計算機知識的能力，拓寬其知識面，了解學(xué)科前沿和最新進展，培養(yǎng)跨越生命科學(xué)、計算科學(xué)、數(shù)理科學(xué)等不同領(lǐng)域的大科學(xué)素質(zhì)和意識，為今后選擇新興交叉學(xué)科領(lǐng)域進行深造奠定基礎(chǔ)。因此很多大學(xué)增設(shè)了生物信息學(xué)這個本科專業(yè)，有的在計算機學(xué)院中增加生物信息專業(yè)本科，有的在生命學(xué)院增加生物信息本科，在本文中主要討論在生命學(xué)院中開始生物信息學(xué)專業(yè)。作為一門交叉學(xué)科，不同專業(yè)的學(xué)科體系對生物信息學(xué)課程教學(xué)提出了不同的要求，如何在生物專業(yè)學(xué)生中開展生物信息與計算機課程的結(jié)合，是培養(yǎng)更高理論和實踐能力的生物信息專業(yè)人才的關(guān)鍵。

1 生物信息學(xué)的特點

生物信息學(xué)涉及分子生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)、分子遺傳學(xué)、基因組學(xué)、生物物理學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、信息論及計算機技術(shù)等學(xué)科，學(xué)科交叉性極強。僅就計算機技術(shù)而言，計算機編程、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和模式識別、軟件工程及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都在生物信息學(xué)中有廣泛的應(yīng)用[1，2]。因此，生物信息學(xué)是將不同領(lǐng)域知識高度集中的學(xué)科。

2 計算機課程的設(shè)置

對生物信息學(xué)來說，計算機技術(shù)就是一個工具，用來對生物數(shù)據(jù)進行處理。工欲善其事，必先利其器，所以要做好數(shù)據(jù)的分析工作，必須讓學(xué)生學(xué)好計算機課程，但更應(yīng)該在生物信息學(xué)專業(yè)的教學(xué)計劃中把計算機課程設(shè)置恰當(dāng)，讓學(xué)生受益[2]。

2.1 課程的選擇順序

生物信息學(xué)面對的是海量生物數(shù)據(jù)，所以首先需要學(xué)習(xí)使用編程工具，如JAVA或者C++語言或者Perl語言等編程工具，然后安排數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程對編程課程進行深入了解，后期安排數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘等課程，方便學(xué)生進行實踐應(yīng)用。

2.2 教材和授課內(nèi)容的合理選擇

在學(xué)習(xí)生物的學(xué)生中開設(shè)生物信息學(xué)專業(yè)，那么教材的選擇應(yīng)該兼顧學(xué)生的知識背景和學(xué)習(xí)興趣，由于學(xué)生對蛋白、進化、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、基因序列有一些認識，但對計算機比較恐懼，因此計算機教材可選用比較簡單、易懂的，如JAVA課程主要講解編程思想，那么主要包括環(huán)境變量設(shè)置、語法和如何編程，那么選擇教材時就選包括這些內(nèi)容的教材就可以了，并在上課過程中，結(jié)合一些生物信息軟件來講解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時，選擇適合的授課內(nèi)容也是必不可少的環(huán)節(jié)：序列比對算法、基因識別算法、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測、分子動力學(xué)模型及機器學(xué)習(xí)或模式識別算法在生物信息學(xué)中的應(yīng)用等方面的內(nèi)容，此外在大學(xué)初期也要加強數(shù)學(xué)、物理和計算機方面的基本知識的課程開設(shè)[2]。能夠從他們自己的知識體系出發(fā)， 闡述生物數(shù)據(jù)如何用計算機方法和技術(shù)進行獲得并處理；并且了解學(xué)生已經(jīng)掌握哪些生物學(xué)知識，在授課過程中，針對學(xué)生的特點綜合使用多本教材更能達到預(yù)期效果。使學(xué)生認識到計算機技術(shù)和方法在生物學(xué)研究領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用空間。隨著生物信息學(xué)研究的深入，國內(nèi)外出現(xiàn)了大量的生物信息學(xué)教材、專著和一些最新的文獻。

2.3從抽象到具體的教學(xué)理念

由于生物信息學(xué)涉及數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)及算法等眾多理論知識，但有生物基礎(chǔ)的學(xué)生具有生物學(xué)知識儲備，缺乏計算機知識。所以在為生物學(xué)專業(yè)上進行計算機課程時盡量采用結(jié)合實例進行講解。首先，針對生物學(xué)專業(yè)學(xué)生計算機知識薄弱的特點，盡可能將生物信息學(xué)問題轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟知領(lǐng)域的問題，例如，在講解蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測時，可考慮學(xué)生學(xué)習(xí)過螺旋、折疊和無規(guī)則卷曲的特征，講解模式識別算法預(yù)測二級結(jié)構(gòu)的過程時用可采用一些模型如蘋果等進行形象講解更容易被學(xué)生接受了；其次，充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)資源，對于未接觸過計算機實驗學(xué)生來說，程序代碼對于他們而言是枯燥無味的，在教學(xué)過程中充分利用計算機實驗和網(wǎng)絡(luò)資源，讓學(xué)生了解計算機程序的運行過程和網(wǎng)絡(luò)中生物信息軟件的使用，從而對計算機處理生物學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)生感性認識。例如，在講解利用聚類算法分析基因芯片數(shù)據(jù)時，可以先播放基因芯片制作過程的Flas，讓學(xué)生身臨其境，這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更可以加深學(xué)生對知識的理解和掌握。或者講解聚類算法可以用物種分類進行類比來講解[2]。

2.4加強實驗環(huán)節(jié)

生物專業(yè)的生物信息學(xué)課程的教學(xué)過程就是讓學(xué)生了解并掌握計算機科學(xué)和技術(shù)如何處理分析生物學(xué)數(shù)據(jù)的過程。因此，進行理論教學(xué)的同時，實驗教學(xué)環(huán)節(jié)也是必不可少的[3]。計算機實驗不同于生物實驗，而是主要通過計算機進行處理，例如可通過計算機實驗直觀的了解三大核酸數(shù)據(jù)庫：蛋白質(zhì)序列和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)組織方式；通過實驗可以讓學(xué)生掌握如何利用Acclrys Discovery Stdio軟件進行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測，感受蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)顯示軟件的強大威力，更重要的是，使學(xué)生了解到計算機技術(shù)和方法在生物數(shù)據(jù)處理過程中的舉足輕重的作用。從生物信息學(xué)實驗課中，他們可以領(lǐng)略到計算機科學(xué)技術(shù)的魅力，增加作為生物信息學(xué)專業(yè)學(xué)生的自豪感，并堅定學(xué)好生物信息學(xué)知識的信念。

3 后續(xù)課程的構(gòu)想

在后續(xù)課程中，由于前面為學(xué)生設(shè)置數(shù)據(jù)庫原理與設(shè)計及數(shù)據(jù)挖掘等課程，可開設(shè)一些專題講座，如了解數(shù)據(jù)庫設(shè)計后，可結(jié)合生物專業(yè)的特點，可能了解了在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中三大核酸數(shù)據(jù)庫的組織結(jié)構(gòu)，講解它們是如何采用數(shù)據(jù)庫知識進行組織的，并進行一些簡單數(shù)據(jù)庫的設(shè)計工作；在數(shù)據(jù)挖掘課程后可采用一些統(tǒng)計學(xué)軟件如MATLAB處理生物數(shù)據(jù)的一些專題[4，5]。又如開設(shè)講解生物信息學(xué)的研究熱點與與原來講解的課程進行對接。也可講解一下藥物信息學(xué)的設(shè)計、疾病靶點的選擇等，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物信息學(xué)的意義，讓有可能進一步深造的學(xué)生知道前進的動力。

4 結(jié)束語

作為一門新興的學(xué)科，生物信息學(xué)專業(yè)的發(fā)展非常迅速，新的理論、算法和應(yīng)用程序不斷涌現(xiàn)。因此在進行生生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)中，不拘泥于現(xiàn)有的生物信息學(xué)教材和計算機教材時納入最新的研究成果，將相關(guān)研究領(lǐng)域的一些新的研究方法、網(wǎng)絡(luò)資源以及工具軟件介紹給學(xué)生。例如， GCG軟件是一套蛋白質(zhì)、核酸序列分析軟件，一般在Linux環(huán)境下使用，包括130多個軟件，但現(xiàn)在這些類似功能的軟件很多可網(wǎng)絡(luò)上下載到Windows系統(tǒng)環(huán)境下進行蛋白質(zhì)、核酸序列分析，因此可介紹這些軟件給同學(xué)使用，方便同學(xué)在自己的電腦里熟練使用這些軟件，同時有些軟件有更新的算法和版本也可以介紹，及時更新學(xué)生的知識體系，培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)學(xué)科前沿的意識，拓展學(xué)生視野。

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