遺傳學和分子研究精選(九篇)

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第1篇：遺傳學和分子研究范文

關鍵詞：生物科學 遺傳學 教學內(nèi)容 重復

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.020

遺傳學是研究生物遺傳和變異規(guī)律的一門科學。它是現(xiàn)代生命科學教學中最重要的主干課程之一，是高等院校生物科學等相關專業(yè)必修的專業(yè)基礎課。現(xiàn)今，遺傳學正以極快的速度向前發(fā)展，并不斷滲透到其它生物、醫(yī)學學科，這使得原本在遺傳學中講授的內(nèi)容也同時出現(xiàn)在其他課程的教學內(nèi)容中。這種現(xiàn)象反映了遺傳學在生命科學中的核心地位，也凸顯了高校遺傳學教學所面臨的教學內(nèi)容重復問題。事實上，為體現(xiàn)一門課程的系統(tǒng)性、完整性和先進性，在編寫教材時，學科之間有關內(nèi)容的相互滲透、交叉以至重復是不可避免的。但相同的內(nèi)容在多門課程的課堂教學中反復出現(xiàn)會使學生失去學習興趣，浪費寶貴的課時，使教學效率大打折扣。本文將對該問題進行分析，并提出一些對策供同行討論。

1 遺傳學與其它課程教學內(nèi)容重復的具體表現(xiàn)

目前，我國各大專院校生物、醫(yī)藥、農(nóng)林等專業(yè)均開設有遺傳學。雖然不同專業(yè)的教學重點有所不同，但核心內(nèi)容相對統(tǒng)一。遺傳學是筆者所在學院生物科學等專業(yè)本科生的一門必修課，這門課的任務是：引導學生牢固掌握遺傳學最重要的基本原理，熟悉各分支學科的主要理論與研究方法，了解遺傳學的重大理論與技術進展，熟悉遺傳學研究技術與實驗裝備，為學生畢業(yè)后在本學科以及相關學科中的發(fā)展打下堅實的基礎。

除遺傳學外，我院還為生物科學專業(yè)的學生開設有細胞生物學、分子生物學、基因工程、生物化學、微生物學等專業(yè)必修課。我們選用的遺傳學教材的內(nèi)容基本上涵蓋了遺傳學的各個發(fā)展階段，其中，遺傳物質(zhì)的細胞學和分子基礎、染色體的結構變異、基因突變與DNA損傷修復、原核生物和真核生物基因表達的調(diào)控等章節(jié)[1]與上述幾門課程的教學內(nèi)容分別存在著不同程度的交叉（表1），有的甚至是其它課程的重點內(nèi)容。尤以分子生物學、基因工程這兩門課的教學內(nèi)容與遺傳學的相似度最高，這三門課幾乎都重復著共同的遺傳學問題――遺傳物質(zhì)的結構、復制、轉錄、翻譯、調(diào)控、突變、重組等。另外，我院生物科學專業(yè)細胞生物學、分子生物學的開課時間與遺傳學相同，這使得遺傳學教學內(nèi)容重復的問題更加突出。

表1 遺傳學教學內(nèi)容在其它課程中的分布

2 問題的根源

其它課程的教學內(nèi)容與遺傳學出現(xiàn)重復并不是偶然的，這種局面的形成與遺傳學自身的發(fā)展特點及其學科內(nèi)涵有很大的關系。

遺傳學的研究進程按照不同歷史時期的學術水平和工作特點，大體上可劃分為經(jīng)典遺傳學、生化遺傳學、分子遺傳學、基因工程學、基因組學和表觀遺傳學等數(shù)個既彼此相對獨立又前后互相交融的不同發(fā)展階段[2]。如果以半個多世紀前Watson和Crick提出DNA雙螺旋結構為界，也可以簡單的將整個遺傳學的發(fā)展過程劃分為經(jīng)典遺傳學（classical genetics）和分子遺傳學（molecular genetics）兩大階段：經(jīng)典遺傳學以孟德爾遺傳學為基礎，主要研究性狀在系譜中的傳遞，即基因在親代和子代之間的傳遞問題；分子遺傳學則是在分子水平上研究生物遺傳和變異機制的遺傳學分支，主要研究基因的本質(zhì)、基因的功能以及基因的變化等問題。

在整個遺傳學的發(fā)展史上，分子遺傳學的地位無疑是相當重要的。它的興起使遺傳學的面貌煥然一新，既系統(tǒng)地繼承和發(fā)展了經(jīng)典遺傳學和生化遺傳學的研究脈絡，又全面地影響并滲透到后繼學科的各個領域。從內(nèi)容上來看，分子遺傳學與分子生物學的學科界限十分模糊。通過對上述課程教學內(nèi)容的分析我們也不難發(fā)現(xiàn)，那些重復的內(nèi)容有相當一部分是分子遺傳學范疇的。另外，由于生化遺傳學和早期的分子遺傳學研究都以微生物為材料，因此遺傳學與微生物學、生物化學之間必然存在著千絲萬縷的聯(lián)系。而基因工程學、基因組學本身就是現(xiàn)代遺傳學的分支學科，它們成為生物科學專業(yè)的必修課或進入課堂教學是高校課程設置不斷細化和專業(yè)化的結果，也難免會與同時開設的遺傳學存在教學內(nèi)容上的重疊。

3 解決教學內(nèi)容重復問題的對策

教學內(nèi)容重復無疑會影響教學效果。我們通過實踐發(fā)現(xiàn)，從授課內(nèi)容本身、教師和學生、以及教學方法等環(huán)節(jié)入手，能夠有效地避免重復對教學帶來的不利影響。

3.1 合理調(diào)整教學內(nèi)容

近些年來，同行們在遺傳學教學內(nèi)容的調(diào)整上作了大量的改革和探索。常見的做法是根據(jù)自己的理解及理論專長跳躍式地分割講授，或根據(jù)自己的經(jīng)驗對教學內(nèi)容做出取舍，甚至有人提出只講經(jīng)典遺傳學而放棄分子遺傳學。上述做法并不能有效地解決遺傳學的教學內(nèi)容重復問題，相反會造成教學不成體系的局面，對“教”和“學”都很不利[3]；而如果無視教學內(nèi)容重復的存在，貪多求全、面面俱到，對所有內(nèi)容蜻蜓點水般逐一講解，又無法實現(xiàn)大學遺傳學教學深度和難度的提升。

我們認為，對遺傳學教學內(nèi)容進行刪減是必要的，但必須遵循遺傳學的發(fā)展歷史和保持其完整的知識結構體系，不能大刀闊斧整章刪除，而應在重復章節(jié)內(nèi)部進行微調(diào)，具體做法包括：精簡繁雜冗長的內(nèi)容，下放學生能看懂的內(nèi)容（自學），突出基礎性、應用性的內(nèi)容，增加前瞻性的內(nèi)容等。這就要求教師有較高的遺傳學理論修養(yǎng)，準確把握各章節(jié)特別是重復內(nèi)容在整個遺傳學教學體系中的地位，做好教學內(nèi)容的層次劃分，根據(jù)層次選擇不同的授課側重點。

3.2 加強授課教師之間以及師生間的協(xié)調(diào)溝通

教學內(nèi)容重復已成為遺傳學等課程授課教師的共識，對各自的教學內(nèi)容進行刪減無疑成了最簡單、最常用的一種解決方法。但如果大家在沒有交流的情況下對同樣的內(nèi)容都作了刪除，重復的內(nèi)容反而會變成被遺忘的內(nèi)容。因此，積極促成遺傳學與其他相關課程任課教師間的溝通十分必要。

我們認為，集體備課是教師之間進行相互溝通的一種有效形式。通過這種方式，相關課程的教學人員能夠坐下來共同研究教學內(nèi)容，在“知己知彼”的基礎上協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌各自的授課章節(jié)，明確重復內(nèi)容的教學分工，制訂滿足包括遺傳學在內(nèi)的多門課程教學需要的授課計劃，做到各有側重而又不失體系的完整性。這不僅可避免實際教學過程中的低級重復，還能保證課程之間的相互銜接，有助于學生順利地掌握所有課程的教學內(nèi)容。另一方面，還應當加強授課教師和學生之間的課內(nèi)外交流。如：教師可在開課前召開師生座談會，了解所教班級學生對重復內(nèi)容的掌握情況；開課后則根據(jù)學生的反饋，隨時調(diào)整教學方案。

3.3 優(yōu)選教學方法

為了保持遺傳學完整的知識結構體系，所謂的重復內(nèi)容不但不可不講，而且還要下功夫選擇合適的教學形式或方法來講。對于在其他課程已深入學過而在遺傳學中只需一般了解的內(nèi)容，通過簡單的問答引導學生回顧這部分內(nèi)容即可；對于對遺傳學新知識點有重要鋪墊作用的其他課程的基礎性知識，可采取布置學生課前或課中自學、再集中小結的方法幫助學生鞏固復習之，還要注意從遺傳學的角度闡明同一知識點，突出遺傳學的學科特色；對于其他課程僅略有涉及但在遺傳學中須進一步加深了解的內(nèi)容，宜先勾起學生對這部分知識的點滴回憶，同時指出學生現(xiàn)有知識的不足，從而激發(fā)他們的求知欲，然后順理成章地講下去，在學生的高度關注中完成該知識點在遺傳學中的深入講授；對于一些有特殊作用的重復內(nèi)容，則要綜合運用多種教學方法將其講好講透，如：減數(shù)分裂在遺傳學和細胞生物學的教材中均有詳細的描述，屬于重復的教學內(nèi)容，但卻是理解遺傳的連鎖交換和重組的一把鑰匙；在整個遺傳學的教學過程中，應反復多次向?qū)W生強調(diào)和提及減數(shù)分裂過程中的染色體行為，將這部分知識遷移和滲透整合進連鎖遺傳分析、真核生物遺傳分析、細菌和病毒的遺傳分析等多個章節(jié)，使枯燥難懂的遺傳學分析過程變得易于理解，讓重復的內(nèi)容為新的知識點和教學難點服務。

此外，遺傳學與其他課程之間還可以開展合作教學。如：我們嘗試將遺傳學和細胞生物學這兩門專業(yè)基礎課的實驗課合二為一，以綜合性大實驗的形式開設，從而將遺傳學和細胞生物學關聯(lián)起來，有助于學生從整體上把握這兩門課程，實現(xiàn)了教學資源的整合，提高了教學效率，較好地化解了教學內(nèi)容重復的問題。

4 結語

遺傳學與多門課程教學內(nèi)容的重復是客觀存在的，隨著生物科學專業(yè)課程設置專業(yè)化程度的提高，這種局面將變得愈來愈突出。因此，調(diào)整遺傳學教學內(nèi)容勢在必行。但無論進行怎樣的調(diào)整，都必須遵循遺傳學的發(fā)展歷史、保持基礎遺傳學完整的知識結構體系。作為遺傳學的授課教師，既要關心遺傳學研究的最新動態(tài)，又要加強對遺傳學理論體系的整體把握和理解，只有這樣才能合理有效地解決遺傳學教學內(nèi)容重復的問題，從而節(jié)約教學資源，提高專業(yè)課教學質(zhì)量。

參考文獻：

[1]戴灼華，王亞馥，粟翼玟.遺傳學[M].高等教育出版社，2008.

[2]吳乃虎.基因工程原理[M].科學出版社，1998.

[3]程焉平，劉春明，王洪振.尊重教學規(guī)律，保持遺傳學教學的系統(tǒng)性[J].吉林師范大學學報（自然科學版），2007，（2）：82-84.

作者簡介：袁茵（1981-），女，河南開封人，研究生，講師，從事遺傳學教學工作，廣東藥學院生命科學與生物制藥學院，廣東廣州 510006

陸幸妍，廣東藥學院生命科學與生物制藥學院，廣東廣州 510006

第2篇：遺傳學和分子研究范文

1 理論分子群體遺傳學的發(fā).展簡史

經(jīng)典群體遺傳學最早起源于英國數(shù)學家哈迪和德國醫(yī)學家溫伯格于1908年提出的遺傳平衡定律。以后， 英國數(shù)學家費希爾、遺傳學家霍爾丹(Haldane JBS)和美國遺傳學家賴特(Wright S)等建立了群體遺傳學的數(shù)學基礎及相關計算方法， 從而初步形成了群體遺傳學理論體系， 群體遺傳學也逐步發(fā)展成為一門獨立的學科。群體遺傳學是研究生物群體的遺傳結構和遺傳結構變化規(guī)律的科學， 它應用數(shù)學和統(tǒng)計學的原理和方法研究生物群體中基因頻率和基因型頻率的變化， 以及影響這些變化的環(huán)境選擇效應、遺傳突變作用、遷移及遺傳漂變等因素與遺傳結構的關系， 由此來探討生物進化的機制并為育種工作提供理論基礎。從某種意義上來說， 生物進化就是群體遺傳結構持續(xù)變化和演變的過程， 因此群體遺傳學理論在生物進化機制特別是種內(nèi)進化機制的研究中有著重要作用[1]。

在20世紀60年代以前， 群體遺傳學主要還只涉及到群體遺傳結構短期的變化， 這是由于人們的壽命與進化時間相比極為短暫， 以至于沒有辦法探測經(jīng)過長期進化后群體遺傳的遺傳變化或者基因的進化變異， 只好簡單地用短期變化的延續(xù)來推測長期進化的過程。而利用大分子序列特別是DNA序列變異來進行群體遺傳學研究后， 人們可以從數(shù)量上精確地推知群體的進化演變， 并可檢驗以往關于長期進化或遺傳系統(tǒng)穩(wěn)定性推論的可靠程度[1]。同時， 對生物群體中同源大分子序列變異式樣的研究也使人們開始重新審視達爾文的以“自然選擇”為核心的生物進化學說。20世紀60年代末、70年代初， Kimura[2]、King和Jukes[3]相繼提出了中性突變的隨機漂變學說: 認為多數(shù)大分子的進化變異是選擇性中性突變隨機固定的結果。此后， 分子進化的中性學說得到進一步完善[4]， 如Ohno[5]關于復制在進化中的作用假說: 認為進化的發(fā)生主要是重復基因獲得了新的功能， 自然選擇只不過是保持基因原有功能的機制; 最近Britten[6]甚至推斷幾乎所有的人類基因都來自于古老的復制事件。盡管中性學說也存在理論和實驗方法的缺陷， 但是它為分子進化的非中性檢測提供了必要的理論基礎[7]。目前， “選擇學說”和“中性進化學說”仍然是分子群體遺傳學界討論的焦點。

1971年， Kimura[8]最先明確地提出了分子群體遺傳學這一新的學說。其后， Nei從理論上對分子群體遺傳學進行了比較系統(tǒng)的闡述。1975年， Watterson[9]估算了基于替代模型下的DNA多態(tài)性的參數(shù)Theta(θ)值和期望方差。1982年， 英國數(shù)學家Kingman[10， 11]構建了“溯祖”原理的基本框架， 從而使得以少量的樣本來代表整個群體進行群體遺傳結構的研究成為可能， 并可以進一步推斷影響遺傳結構形成的各種演化因素。溯祖原理的“回溯”分析使得對群體進化歷史的推測更加合理和可信。1983年， Tajima[12]推導了核甘酸多樣度參數(shù)Pi(π)的數(shù)學期望值和方差值。此后， 隨著中性平衡的相關測驗方法等的相繼提出[13~15]， 分子群體遺傳學的理論及分析方法日趨完善[16]。

近20年來， 在分子群體遺傳學的基礎上， 又衍生出一些新興學科分支， 如分子系統(tǒng)地理學(molecular phylogeography)等。系統(tǒng)地理學的概念于1987年由Avise提出， 其強調(diào)的是一個物種的基因系譜當前地理分布方式的歷史成因[17]， 同時對物種擴散、遷移等微進化歷史等進行有效的推測[18]。

2 實驗植物分子群體遺傳研究內(nèi)容及進展

基于DNA序列變異檢測手段的實驗分子群體遺傳學研究始于1983年， 以Kreitman[19]發(fā)表的“黑腹果蠅的乙醇脫氫酶基因位點的核苷酸多態(tài)性”一文為標志。以植物為研究對象的實驗分子群體遺傳學論文最早發(fā)表于20世紀90年代初期[20， 21]， 但是由于當時DNA測序費用昂貴等原因， 植物分子群體遺傳學最初發(fā)展比較緩慢， 隨著DNA測序逐漸成為實驗室常規(guī)的實驗技術之一以及基于溯祖理論的各種計算機軟件分析程序的開發(fā)和應用， 實驗分子群體遺傳學近10年來得到了迅速的發(fā)展， 相關研究論文逐年增多， 研究的植物對象主要集中在模式植物擬南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.)及重要的農(nóng)作物如玉米(Zea mays L.)、大麥(Hordeum vulgare L.)， 水稻(Orazy sativa L.)、高粱(Sorghum bicolor L.)、向日葵(Helianthus annuus L.)等上[16]。其研究內(nèi)容涵蓋了群體遺傳結構(同源DNA分化式樣)、各種進化力量如突變， 重組， 連鎖不平衡、選擇等對遺傳結構的影響、群體內(nèi)基因進化方式(中性或者適應性進化)、群體間的遺傳分化及基因流等。同時， 通過對栽培物種與野生祖先種或野生近緣種的DNA多態(tài)性比較研究， 分子群體遺傳學在研究作物馴化的遺傳學原因及結果等也取得了重要的進展， 如作物馴化的遺傳瓶頸， 人工選擇對“馴化基因”核苷酸多態(tài)性的選擇性清除(selective sweep)作用等等。

2.1 植物基因或基因組DNA多態(tài)性

分子群體遺傳學的研究基礎是DNA序列變異。同源DNA序列的遺傳分化程度是衡量群體遺傳結構的主要指標， 其分化式樣則是理解群體遺傳結構產(chǎn)生和維持的進化內(nèi)在驅(qū)動力諸如遺傳突變、重組、基因轉換的前提。隨著DNA測序越來越快捷便利及分子生物學技術的飛速發(fā)展， 越來越多的全基因組序列或者基因序列的測序結果被發(fā)表， 基因在物種或群體中的DNA多態(tài)性式樣也越來越多地被闡明。

植物中， 對擬南芥和玉米基因組的DNA多態(tài)性的調(diào)查最為系統(tǒng)， 研究報道也較多。例如， Nordborg等[22]對96個樣本組成的擬南芥群體中的876個同源基因片段(0.48 Mbp)的序列單核苷酸多態(tài)性進行了調(diào)查， 共檢測到17 000多個SNP， 大約平均每30 bp就存在1個SNP位點。而Schmid等[23]的研究結果顯示: 擬南芥基因組核甘酸多態(tài)性平均為0.007( W)。Tenaillon等[24]對22個玉米植株的1號染色體上21個基因共14 420 bp序列的分析結果顯示玉米具有較高的DNA多態(tài)性(1SNP/27.6 bp、 =0.0096)。Ching等[25]研究顯示: 36份玉米優(yōu)系的18個基因位點的非編碼區(qū)平均核苷酸多態(tài)性為1SNP/31 bp， 編碼區(qū)平均為1SNP/124 bp， 位點缺矢和插入則主要出現(xiàn)在非編碼區(qū)。此外， 其他物種如向日葵、馬鈴薯(Solanum tuberosum)、高粱、火矩松(Pinus taeda L.)、花旗松(Douglas fir)等[26～30]中部分基因位點的DNA多態(tài)性也得到調(diào)查， 結果表明不同的物種的DNA多態(tài)性存在較大的差異。

繁育方式是顯著影響植物基因組的DNA多態(tài)性重要因素之一。通常來說， 自交物種往往比異交物種的遺傳多態(tài)性低， 這已經(jīng)被一些親緣關系相近但繁育方式不同的物種如Lycopersicon屬植物和Leavenworthia屬植物的種間比較研究所證實[31， 32]。但是在擬南芥屬中則不然， Savolainen等[33]比較了不同繁育方式的兩個近緣種Arabidopsis thaliana(自交種)和Arabidopsis lyrata(異交種)的乙醇脫氫酶基因(Alcohol Dehydrogenase)的核苷酸多態(tài)性， 結果發(fā)現(xiàn)A. thaliana的核苷酸多態(tài)性參數(shù)Pi值為0.0069， 遠高于A. lyrata的核苷酸多態(tài)性(Pi=0.0038)。

2.2 連鎖不平衡

不同位點的等位基因在遺傳上不總是獨立的， 其連鎖不平衡程度在構建遺傳圖譜進行分子育種及圖位克隆等方面具有重要的參考價值。Rafalski和Morgante等[34]在比較玉米和人類群體的連鎖不平衡和重組的異同時對連鎖不平衡的影響因素做了全面的闡述， 這些因素包括繁育系統(tǒng)、重組率、群體遺傳隔離、居群亞結構、選擇作用、群體大小、遺傳突變率、基因組重排以及其他隨機因素等。物種的繁育系統(tǒng)對連鎖不平衡程度具有決定性的影響， 通常來說， 自交物種的連鎖不平衡水平較高， 而異交物種的連鎖不平衡水平相對較低。但是也有例外， 如野生大麥屬于自交物種， 然而它的連鎖不平衡水平極低[35~37]。

擬南芥是典型的自交植物， 研究表明: 擬南芥組基因大多數(shù)位點的連鎖不平衡存在于15～25 kb左右的基因組距離內(nèi)[22]， 但是在特定位點如控制開花時間的基因及鄰接區(qū)域， 連鎖不平衡達到250 kb的距離[38]。擬南芥基因組高度變異區(qū)段同樣具有較強的連鎖不平衡[39]。這些研究結果說明擬南芥非常適合構建連鎖圖譜， 因為用少量的樣本就可以組成一個有效的作圖群體。除擬南芥外， 其它自交物種大多表現(xiàn)出較高的連鎖不平衡水平， 如大豆的連鎖不平衡大于50 kb[40]; 栽培高粱的連鎖不平衡大于15 kb[41]; 水稻的Xa位點連鎖不平衡可以達到100 kb以上[42]。

與大多數(shù)自交物種相比， 異交物種的連鎖不平衡程度則要低得多。例如， 玉米的1號染色體的體連鎖不平衡衰退十分迅速，大約200 bp距離就變得十分微弱[24]， 但是在特定的玉米群體如遺傳狹窄的群體或者特定基因位點如受到人工選擇的位點， 連鎖不平衡水平會有所增強[43~46]。野生向日葵中， 連鎖不平衡超過200 bp的距離就很難檢測到(r=0.10)， 而栽培向日葵群體連鎖不平衡程度則可能夠達到約1 100 bp的距離(r=0.10)[26]。馬鈴薯的連鎖不平衡在短距離內(nèi)下降迅速(1 kb降到r2=0.2左右)， 但在1Kb以外下降卻十分緩慢(10 cM降到r2=0.1)[27]。此外， 異交繁育類型的森林樹種如火矩松、花旗松等同樣顯示出低水平的連鎖不平衡[30， 31]。

轉貼于 2.3 基因組重組對DNA多態(tài)性的影響

基因組的遺傳重組是指二倍體或者多倍體植物或者動物減數(shù)分裂時發(fā)生的同源染色體之間的交換或者轉換[47]。它通過打破遺傳連鎖而影響群體的DNA多態(tài)性式樣， 其在基因組具點發(fā)生的概率與該位點的結構有很大的關系， 基因組上往往存在重組熱點區(qū)域， 如玉米的bronze(bz)位點， 其重組率高于基因組平均水平100倍以上[48]; 并且重組主要發(fā)生在染色體上的基因區(qū)域， 而不是基因間隔區(qū)[49， 50]。同時， 在基因密度高的染色體區(qū)段比基因密度低的染色體區(qū)段發(fā)生重組的頻率也要高得多[41， 51]; 在不同的物種中， 基因組重組率平均水平也有很大的差異。如大麥群體基因組的重組率為 =7～8×10–3 [52]，高于擬南芥( =2×10–4)40倍[27]， 但只有玉米( =12～14×10–3)的一半左右[24]。

目前有很多關于重組和DNA多態(tài)性之間的相關關系的研究， 但是沒有得到一致的結論。部分研究顯示重組對DNA多態(tài)性具有較強的影響。如Tenaillon等[24]研究顯示玉米1號染色體的DNA多態(tài)性高低與重組率具有較高的相關性(r=0.65， P=0.007)， 野生玉米群體、大麥及野生番茄也都存在同樣的現(xiàn)象[52~54]。而在擬南芥中， 重組對DNA多態(tài)性的貢獻率就非常低[22]。Schmid等[23]用大量的基因位點對擬南芥群體的核苷酸多態(tài)性進行調(diào)查后發(fā)現(xiàn): 重組率與核苷酸多態(tài)性相關關系不顯著; Wright等[55]調(diào)查了擬南芥1號和2號染色體的6個自然群體序列變異式樣， 結果顯示， 在著絲粒附近重組被抑制的染色體區(qū)域， 核苷酸多態(tài)性并沒有隨之降低。說明了擬南芥基因組的重組率與DNA多態(tài)性并沒有必然的相關關系。Baudry等[31]對番茄屬內(nèi)5個種進行了比較研究， 結果也顯示重組對種群間的DNA多態(tài)性的影響也不明顯。

2.4 基因進化方式(中性進化或適應性進化)

分子群體遺傳學有兩種關于分子進化的觀點: 一種是新達爾文主義的自然選擇學說， 認為在適應性進化過程中， 自然選擇在分子進化起重要作用， 突變起著次要的作用。新達爾文主義的主要觀點包括: 任何自然群體中經(jīng)常均存在足夠的遺傳變異， 以對付任何選擇壓力; 就功能來說， 突變是隨機的; 進化幾乎完全取決于環(huán)境變化和自然選擇; 一個自然群體的遺傳結構往往對它生存的環(huán)境處于或者接近于最適合狀態(tài); 在環(huán)境沒有發(fā)生改變的情況下， 新突變均是有害的[56]。另一種是日本學者Kimura為代表的中性學說， 認為在分子水平上， 種內(nèi)的遺傳變異(蛋白質(zhì)或者DNA序列多態(tài)性)為選擇中性或者近中性， 種內(nèi)的遺傳結構通過注入突變和隨機漂變之間的平衡來維持， 生物的進化則是通過選擇性突變的隨機固定(有限群體的隨機樣本漂移)來實現(xiàn)， 即認為遺傳漂變是進化的主要原因， 選擇不占主導地位[2~4]。這兩種學說， 在實驗植物分子群體遺傳學的研究中都能得到一定的支持。

對植物基因在種內(nèi)進化方式的研究主要集中在擬南芥菜、玉米、大麥等農(nóng)作物及少數(shù)森林樹種。Wright和Gaut[16]對2005以前發(fā)表的相關文章進行詳細的統(tǒng)計， 結果顯示: 擬南芥中大約有30%的基因表現(xiàn)為適應性進化; 玉米中大約有24%的基因表現(xiàn)為非中性進化; 大麥的9個基因中， 有4個受到了選擇作用的影響。

選擇作用主要包括正向選擇、平衡選擇、背景選擇及穩(wěn)定選擇， 它們單獨或者聯(lián)合對特定基因的進化方式產(chǎn)生影響。如花旗松中的控制木材質(zhì)量和冷硬性狀的基因[30]、火炬松的耐旱基因[29]、歐洲山楊(European aspen)的食草動物誘導的蛋白酶抑制基因(Herbivore-induced Protease Inhibitor)等[57]， 經(jīng)檢測在各自的群體受到了正向選擇、平衡選擇、背景選擇單獨或者多重影響。植物抗性基因(R基因)是研究得比較深入的一類基因， 大部分研究結果顯示抗性基因具有高度的多態(tài)性， 并經(jīng)受了復雜的選擇作用[58]。Liu和Burke[26]對栽培大麥和野生大麥群體中9個基因在調(diào)查顯示其中的8個基因受到穩(wěn)定選擇。Simko等[27]對47份馬鈴薯66個基因位點調(diào)查表明， 大部分基因位點在馬鈴薯群體進化過程中受到了直接選擇或者分化選擇作用。以上對不同物種的不同基因位點的研究都強調(diào)了分子進化的非中性的結果， 這說明選擇在基因的進化過程中具有非常重要的作用; 另一方面， 中性進化的結果報道較少， 或被有意或者無意地忽略， 事實上即使在強調(diào)選擇作用的研究文獻中， 仍然有相當一部分基因表現(xiàn)為中性進化， 說明在種內(nèi)微觀進化的過程中， 選擇作用和中性漂變作用可能單獨或者聯(lián)合影響了物種內(nèi)不同的基因位點， 共同促進了物種的進化。

2.5 群體遺傳分化

分子群體遺傳學一個重要的研究內(nèi)容是闡明物種不同群體之間甚至不同物種群體之間(通常近緣種， 如栽培種及其近緣種或祖先野生種)遺傳結構的差異即遺傳分化， 并推測形成這種差異的原因， 從而使人能夠更好地理解種群動態(tài)。

植物種內(nèi)不同群體間遺傳分化的研究案例有很多， 典型的有: (1)擬南芥全球范圍內(nèi)的遺傳分化。Kawabe和Miyashita[59]利用堿性幾丁質(zhì)酶A(ChiA)、堿性幾丁質(zhì)酶B(ChiB)及乙醇脫氫酶(Ahd)3個基因?qū)M南芥進行群體亞結構的分析， 結果只有ChiB顯示出一定的群體亞結構， 而ChiA、Ahd的系統(tǒng)學聚類與樣本地理來源之間沒有表現(xiàn)出任何相關關系，這樣的結果暗示了擬南芥近期在全球范圍內(nèi)經(jīng)歷了迅速擴張。Aguade[60]和Mauricio等[61]分別用不同的基因、Schmid等[23]用多基因位點進行的擬南芥分子群體遺傳學研究也支持同樣的結論。(2)森林樹種的遺傳分化。Ingvarsson等[62]發(fā)現(xiàn)歐洲山楊的日長誘導發(fā)芽的侯選基因(phyB)變異方式呈現(xiàn)出緯度漸變方式， 表明歐洲山楊出現(xiàn)了明顯的適應性分化; Ingvarsson等[63]對多個基因單倍型地理格局分布的研究同樣發(fā)現(xiàn)歐洲楊具有明顯的地理遺傳分化。但是研究表明花旗松(Pseudotsuga menziesii)[30]、火炬松(Pinus taeda)[29]、圓球柳杉(Cryptomeria japonica)等[64]等物種沒有發(fā)生明顯遺傳多樣性的地理分化。

植物不同物種間遺傳分化的研究主要集中對在栽培種及其野生近緣種的DNA多態(tài)性的比較上。由于早期的馴化瓶頸及人工選擇繁育等遺傳漂變作用結果[65]。栽培物種的遺傳多樣性通常都低于他們的野生祖先種。Hamblin等[28]利用AFLP結果篩選得到基因片段的DNA多態(tài)性， 對栽培高粱(S. bicolor)和野生高粱(S. propinquum)進行了比較研究， 結果表明: 野生高粱的平均核苷酸多態(tài)性大約為0.012( )，大約是栽培高粱的4倍。Liu等[26]的研究顯示: 野生向日葵中， 核苷酸多態(tài)性達到0.0128( )、0.0144( W)，顯著高于栽培向日葵的0.0056( )、0.0072( W)。Eyre-Walker等[66]對栽培和野生玉米Adh1基因大約1 400 bp的序列研究表明: 栽培玉米的遺傳多樣性大約只有野生玉米種(Zea mays subsp. parviglumis)的75%。Hyten等[67]的研究顯示野大豆的平均核苷酸多態(tài)性為0.0217( )、0.0235( W)， 地方種則分別為0.0143( )、0.0115( W)，大約為野大豆的66%( )和49%( )。以上結果充分反應了栽培物種馴化過程中曾遭受過瓶頸效應。

3 分子系統(tǒng)地理學

分子系統(tǒng)地理學是在分子群體遺傳學的基礎上， 衍生出的新學科分支。早在20世紀的60年代， Malecot[68]就發(fā)現(xiàn)了基因的同一性隨地理距離增加而減少的現(xiàn)象; 1975年Nei的《分子群體遺傳學和進化》一書中也提到在描述群體的遺傳結構時要重視基因或者基因型的地理分布[1]; 1987年Avise等[17]提出了系統(tǒng)地理學概念。在植物方面， 分子地理系統(tǒng)學研究取得很多重要的成果。如對第四世紀冰期植物避難所的推測及冰期后物種的擴散及重新定居等歷史事件的闡釋， 其中最為典型的研究是對歐洲大陸冰期植物避難所的確定及冰期后植物的重新定居歐洲大陸的歷史事件的重現(xiàn)。如歐洲的櫟屬植物的cpDNA的單倍型的地理分布格局表明， 櫟屬植物冰期避難所位于巴爾干半島、伊比利亞島和意大利亞平寧半島， 現(xiàn)今的分布格局是由于不同冰期避難所遷出形成的[69]。King和Ferris[70]推測歐洲北部的大部分歐洲榿木種群是從喀爾巴阡山脈這個冰期避難所遷移后演化形成的。Sinclair等[71， 72]推測歐洲赤松在第四紀冰期時的避難所可能是在愛爾蘭島或者在法國的西部。此外， 分子系統(tǒng)地理學在闡明了一些栽培作物的馴化歷史事件如馴化發(fā)生的次數(shù)及馴化起源地等方面也取得了重要的進展。如Olsen等[73]對木薯(Manihot esculenta)單拷貝核基因甘油醛-3-磷酸脫氫酶(glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase)在木薯群體中單倍型的地理分布方式深入調(diào)查后推測: 栽培木薯起源于亞馬遜河流域南部邊界區(qū)域。Caicedo等[74]利用核基因果實液泡轉化酶(fruit vacuolar invertase)的序列變異闡明了栽培番茄(Lycopersicon esculentum)的野生近緣種(Solanum pimpinellifolium )的種群擴張歷史， 基因變異的地理分布方式表明栽培番茄起源于秘魯北部， 然后逐步向太平洋岸邊擴張。Londo等[75]利用一個葉綠體基因和兩個核基因的變異對兩個亞洲的栽培秈、粳亞種及其近緣野生種進行了系統(tǒng)地理學研究， 闡明了秈、粳稻分別起源于不同的亞洲野生稻(O. rufipogon)群體， 其中秈稻起源于喜馬拉雅山脈的南部的印度東部、緬甸、泰國一帶， 而粳稻則馴化于中國南部， 等等。

第3篇：遺傳學和分子研究范文

1在教學中發(fā)現(xiàn)的問題

遺傳學實驗是我校生物技術專業(yè)的重要基礎課，是遺傳學理論教學的延伸和重要補充，是理論與實踐相結合的教學過程，擔負著培養(yǎng)學生實驗技能的任務［8］。在長期的教學和與同行的交流中發(fā)現(xiàn)，在我國長期的高等教育模式下，遺傳學實驗課教學存在諸多弊端，極不適應學科本身的發(fā)展需要。具體表現(xiàn)在:

1．1實驗教學對理論教學的比重偏小長期以來，遺傳學實驗課的內(nèi)容、進度都要服從理論課的教學進展，實驗教學視為課堂教學內(nèi)容的驗證和加深，忽視了實驗課是培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)—分析—解決問題能力的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。近年來，隨著遺傳學的迅速發(fā)展，教材內(nèi)容越來越豐富，信息量越來越大，而總課時數(shù)卻沒有增長甚至處于壓縮狀態(tài)，使得教學內(nèi)容和時間上存在較大矛盾，為了完成教材內(nèi)容的完整講授，教師不得不減少實驗課的課時數(shù)，目前遺傳學的總課時量多為72—80學時，理論教學的課時量多為48學時，實驗課的課時量一般為24—32學時。

1．2實驗內(nèi)容陳舊，驗證性實驗比重過大由于教學理念的滯后和長期對實驗教學的重視不夠等原因，所開設的遺傳學實驗內(nèi)容不合理。染色體操作為代表的經(jīng)典遺傳實驗內(nèi)容與分子及群體遺傳實驗脫節(jié)。有關有絲分裂、減數(shù)分裂、孟德爾遺傳規(guī)律、伴性遺傳規(guī)律等經(jīng)典實驗比重過大。內(nèi)容單一具體的驗證性實驗多，綜合性、設計性和創(chuàng)新性實驗少，缺乏創(chuàng)造性，不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。另外，遺傳學實驗中分子遺傳學方面的實驗內(nèi)容過少，與遺傳學的發(fā)展嚴重脫節(jié)。

1．3受課時限制，學生無法完成實驗周期長的實驗一些實驗由于實驗周期長，只能由實驗員和學生共同完成，經(jīng)常發(fā)生學生對于實驗內(nèi)容一知半解的現(xiàn)象。例如植物有絲分裂過程中染色體行為的觀察，材料的預處理、固定和解離需要一上午的時間，由于課時限制，這部分實驗往往由實驗員老師完成，學生則從切取分生組織薄片開始進行染色、壓片和顯微鏡觀察。學生往往對材料的處理理解不深刻，在分析實驗結果時對預處理、固定和解離的影響分析不足。

1．4教學手段和考評形式單一遺傳學實驗課的教學仍然沿用教師先講解、學生按實驗指導書操作的模式，考評則主要以實驗報告的成績?yōu)橐罁?jù)，而實驗報告的抄襲情況日益嚴重，不足以衡量學生實驗完成的水平。

2理清思路，多方位教學改革

2．1整合、優(yōu)化和拓展實驗內(nèi)容

2．1．1整合經(jīng)典遺傳學實驗內(nèi)容、適度增加分子遺傳學實驗內(nèi)容我們贊同前人將以往多個內(nèi)容比較單一、具體的遺傳學驗證性實驗劃分成4個實驗模塊:果蠅經(jīng)典遺傳、細胞遺傳、分子遺傳綜合實驗等3個必修實驗模塊及群體遺傳綜合實驗選修模塊［9］。將單因子的遺傳分析、果蠅觀察與飼養(yǎng)、果蠅伴性遺傳分析整合成一個6～時(2～3次實驗)的綜合性實驗作為經(jīng)典遺傳學模塊;將根尖有絲分裂的制片技術、花粉母細胞減數(shù)分裂的制片技術、果蠅唾腺染色體的制片技術、植物多倍體誘導技術整合成時的綜合性實驗(3次實驗)作為細胞遺傳學模塊;分子遺傳學模塊的綜合實驗拓展為DNA的提取、瓊脂糖電泳技術、PCR擴增技術、DNA指紋的遺傳分析、生物性別決定的遺傳分析等。

2．1．2實驗材料多樣化在生物學實驗中，材料的選擇非常關鍵，因為其好壞直接影響實驗結果。教材中所選用的材料多是作者總結得出，但在實際操作中，常常由于地域氣候和材料種質(zhì)的差異造成不便和誤差。因此，我們可以嘗試用易得的常見材料來做實驗，實現(xiàn)材料的多樣化，在課程中讓學生對材料進行選擇，并通過實驗結果分析材料的優(yōu)缺點。例如，在植物染色體核型分析時，可向?qū)W生提供材料如大豆、小麥、大麥、玉米、綠豆、大蒜等根尖，讓學生自行選擇至少2種材料進行實驗，并通過對自己所做實驗結果的比較，找出植物染色體核型分析的最佳材料和簡便的實驗方法，培養(yǎng)他們實驗分析和總結能力。事實上，在多年的實驗中我們發(fā)現(xiàn)簡單易得的大蒜根尖用于核型觀察效果非常好。

2．1．3增加綜合性、設計性實驗教學內(nèi)容教育部“關于加強高等學校本科教學工作，提高教學質(zhì)量的若干意見6”中要求高校開出一批新的綜合性、設計性的實驗，創(chuàng)造條件使學生較早的參與科學研究和創(chuàng)新活動。以此為指導思想，我校在遺傳學實驗中加大綜合性、設計性實驗的比例。如在分子遺傳學模塊中，DNA提取—瓊脂糖電泳技術—PCR擴增“三部曲”即是一個典型的綜合性分子生物學實驗，基于此的植物分子標記技術(ISSR標記)和鳥類(雞)的性別判定等綜合性實驗效果都非常好。學生們普遍對親緣關系的遺傳分析比較感興趣，DNA指紋的遺傳分析就是一個很好的設計性實驗，可以引導學生收集感興趣的植物、動物、人的DNA樣本進行遺傳分析，深入了解遺傳標記的應用。

2．1．4將教師的科研項目轉化成綜合性實驗項目隨著高?？蒲泄ぷ鞯娜找姘l(fā)展，不少教師都承擔著一定的科研項目，其中一些研究內(nèi)容可適當轉化成教學實驗內(nèi)容，不僅可以讓學生了解到學科發(fā)展的前沿，還可以提高學生的科研興趣。作者將所承擔科研項目中的部分內(nèi)容“沙棘種質(zhì)遺傳多樣性的分子標記分析”以綜合性實驗方式引入到遺傳學實驗教學中，取得了良好的效果。

2．2實驗室建設方面

2．2．1儀器設備的更新及添置近幾年，隨著“中央級普通高校改善基本辦學條件專項資金”的資助，我校本科教學實驗室的儀器設備等條件得到一定的改善，如生物顯微鏡得到進一步更新(新添進口Olympus顯微鏡)，PCR儀、微量移液器、低溫冷凍離心機等儀器已經(jīng)能夠滿足遺傳學實驗的要求，并且已經(jīng)開始申報顯微鏡成像系統(tǒng)、凝膠成像系統(tǒng)、梯度PCR儀等高端的儀器進入學生實驗室，相信不久的將來學生不需要用手機對顯微鏡下的觀察結果進行拍照，用于瓊脂糖凝膠電泳觀察的紫外分析儀則被凝膠成像系統(tǒng)取代。

2．2．2設立開放實驗室，制定開放實驗室的管理細則，提高其使用率解決實驗流程長與實驗課時有限之間矛盾的有效方法就是設立開放實驗室。根據(jù)專業(yè)特點，開設生物技術綜合性開放實驗，并制訂開放實驗室管理細則，委派專門的教師和學生管理儀器、衛(wèi)生等，學生自我管理為主，教師監(jiān)督為輔。實施開放實驗室后，一些周期長的實驗(例如:植物有絲分裂過程中染色體行為的觀察)學生能夠全程完成，打破老師代做的常規(guī)。設立開放實驗室后，在合理安排的前提下，學生對實驗的興趣和主動性明顯增強，在儀器的使用和動手能力等方面進步很快。一些重要儀器的使用率明顯提高，例如冷凍離心機、PCR儀等。

2．3以學生課外活動為載體，延伸課堂教學近幾年，我國越來越重視對大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，每年國家級、省級和校級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目的申報就是一個例證。越來越多的大學生以團隊的方式在專業(yè)教師的指導下申報、完成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。遺傳學相關的課題學生們一直很感興趣，努力將課堂上所學的知識和技能拓展為更深入的學術研究。另外，結合專業(yè)性競賽延伸課堂教學，例如一年一度的專業(yè)性競賽“遼寧省大學生動植物標本制作大賽”就是我校生物技術專業(yè)學生很喜歡的一個競賽，筆者指導學生的作品“異色瓢蟲鞘翅的色斑遺傳”曾于2011年獲得該項競賽三等獎。

2．4授課手段與考核方式

2．4．1充分應用現(xiàn)代教育技術將現(xiàn)代化的電教手段引入實驗課，以營造輕松和諧的課堂氛圍。教學中，教師需要做演示實驗時，為了確保每個同學都能看到，往往要穿梭于學生中進行演示，有了現(xiàn)代化的電教手段，可制作相關視頻來示范，既提高了課堂效率，又方便教師進行更多的指導。網(wǎng)絡教學是課堂教學的補充和延伸，將一些操作步驟繁瑣的實驗做成演示課件放在網(wǎng)上可以實現(xiàn)教學資源的共享。

2．4．2考評方式多樣化，提高學生實驗的主動性和積極性考核方式需多樣化和細節(jié)量化。撰寫實驗報告既是學生科學思維能力和文字表達能力的綜合體現(xiàn)，也是大學本科生所應具備的基本科學素養(yǎng)。因此，對于實驗報告，尤其是綜合性或者設計性實驗報告，我們要求學生按照科研論文的形式寫出材料和方法、結果分析和討論，要求學生對于原理、方法、步驟和結果撰寫必須簡潔準確，對實驗所采用方法的優(yōu)缺點分析后提出改進意見。另外，增強實驗過程中的考察與評價。教師可事先制訂每個實驗要考核的項目詳細列表，把實驗每一個小項都列入考察范圍，包括實驗操作的熟練程度、規(guī)范狀況和實驗結果，在考核中依據(jù)項目來評分，保證客觀公正。例如，在植物染色體制片中，從取材部位的準確，材料的染色適當，染色體的分散狀況三個方面衡量實驗結果。這樣不僅提高了學生對實驗操作的重視程度，而且促使他們養(yǎng)成良好的實驗習慣。

3結語

第4篇：遺傳學和分子研究范文

1 DNA甲基化和組蛋白乙?；?/p>

1.1 DNA甲基化 DNA甲基化是指在DNA復制以后，在DNA甲基化酶的作用下，將S-腺苷甲硫氨酸分子上的甲基轉移到DNA分子中胞嘧啶殘基的第5位碳原子上，隨著甲基向DNA分子的引入，改變了DNA分子的構象，直接或通過序列特異性甲基化蛋白、甲基化結合蛋白間接影響轉錄因子與基因調(diào)控區(qū)的結合。目前發(fā)現(xiàn)的DNA甲基化酶有兩種：一種是維持甲基轉移酶；另一種是重新甲基轉移酶。

1.2 組蛋白乙?；?染色質(zhì)的基本單位為核小體，核小體是由組蛋白八聚體和DNA纏繞而成。組蛋白乙?；潜碛^遺傳學修飾的另一主要方式，它屬于一種可逆的動態(tài)過程。

1.3 DNA甲基化與組蛋白乙?；年P系 由于組蛋白去乙?；虳NA甲基化一樣，可以導致基因沉默，學者們認為兩者之間存在串擾現(xiàn)象。

2 表觀遺傳學修飾與惡性腫瘤耐藥

2.1 基因下調(diào)導致耐藥 在惡性腫瘤中有一些抑癌基因和凋亡信號通路的基因通過表觀遺傳學修飾的機制下調(diào)，并與化療耐藥有關。其中研究比較確切的一個基因是hMLH1，它編碼DNA錯配修復酶。此外，由于表觀遺傳學修飾造成下調(diào)的基因，均可導致惡性腫瘤耐藥。

2.2 基因上調(diào)導致耐藥 在惡性腫瘤中，表觀遺傳學修飾的改變也可導致一些基因的上調(diào)，包括與細胞增殖和存活相關的基因。上調(diào)基因FANCF編碼一種相對分子質(zhì)量為42000的蛋白質(zhì)，與腫瘤的易感性相關。2003年，Taniguchi等證實在卵巢惡性腫瘤獲得耐藥的過程中，F(xiàn)ANCF基因發(fā)生DNA去甲基化和重新表達。另一個上調(diào)基因Synuclein-γ與腫瘤轉移密切相關。同樣，由表觀遺傳學修飾導致的MDR-1基因的上調(diào)也參與卵巢惡性腫瘤耐藥的形成。

3 表觀遺傳學修飾機制在腫瘤治療中的應用

3.1 DNA甲基化抑制劑 目前了解最深入的甲基化抑制劑是5-氮雜脫氧胞苷（5-aza-dc）。較5-氮雜胞苷（5-aza-C）相比，5-aza-dc首先插入DNA，細胞毒性比較低，并且能夠逆轉組蛋白八聚體中H3的第9位賴氨酸的甲基化。有關5-aza-dc治療卵巢惡性腫瘤的體外實驗研究結果表明，它能夠恢復一些沉默基因的表達，并且可以恢復對順柏的敏感性，其中最引人注目的是hMLH1基因。有關地西他濱（DAC）治療的臨床試驗，研究結果顯示，結果顯示：DAC是一種有效的治療耐藥性復發(fā)性惡性腫瘤的藥物。 轉貼于

3.2 HDAC抑制劑 由于組蛋白去乙?；腔虺聊牧硪粰C制，使用HDAC抑制劑（HDACI）是使表觀遺傳學修飾的基因重新表達的又一策略。根據(jù)化學結構，可將HDACI分為短鏈脂肪酸類、氯肟酸類、環(huán)形肽類、苯酸胺類等4類。丁酸苯酯（PB）和丙戊酸（VPA）屬短鏈脂肪酸類。PB是臨床前研究最深入的一種HDACI，在包括卵巢惡性腫瘤在內(nèi)的實體腫瘤（21例）Ⅰ期臨床試驗中有3例患者分別有4~7個月的腫瘤無進展期，其不良反應是短期記憶缺失、意識障礙、眩暈、嘔吐。因此，其臨床有效性仍有待于進一步在Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗中確定。在VPA的臨床試驗中，Kuendgen等在對不同類型血液系統(tǒng)腫瘤中使用VPA進行了Ⅱ期臨床試驗，結果顯示，不同的患者有效率差異甚遠。辛二酰苯胺異羥肟酸（SAHA）是氯肟酸類中研究較深入的一種HDACI。其研究表明，體內(nèi)使用安全劑量SAHA時，可有效抑制生物靶點，發(fā)揮抗腫瘤活性。大量體外研究結果顯示，聯(lián)合使用DNA甲基化抑制劑和HDACI會起到更明顯的協(xié)同作用。

3.3 逆轉耐藥的治療 Balch等使用甲基化抑制劑—5-aza-dc或zebularine處理卵巢惡性腫瘤順柏耐藥細胞后給予順柏治療，發(fā)現(xiàn)此細胞對順柏的敏感性分別增加5、16倍。在臨床試驗中，Oki等將DAC和伊馬替尼（imatinib）聯(lián)合使用治療白血病耐藥患者，結果說明，應用表觀遺傳學機制治療惡性腫瘤確實可以對化療藥物起到增敏作用，并且在一定范圍內(nèi)其療效與體內(nèi)表觀遺傳學的改變呈正比。Kuendgen和Pilatrino等對HDACI和化療藥物的給藥順序進行研究，結果顯示，在使用VPA達到一定血清濃度時加用全反式維甲酸可增加復發(fā)性髓性白血病和骨髓增生異常綜合征患者的臨床緩解率，這可能與VPA引起的表觀遺傳學改變增加患者對藥物的敏感性有關。

4 展望

總的來說，應用表觀遺傳學修飾機制治療腫瘤具有良好的應用前景，與傳統(tǒng)化療藥物聯(lián)合來逆轉耐藥，將給攻克惡性腫瘤等疾病帶來新的希望。

參 考 文 獻

第5篇：遺傳學和分子研究范文

【關鍵詞】醫(yī)學遺傳學 課程設置 教學改革

醫(yī)學遺傳學是一門橫跨基礎醫(yī)學和臨床醫(yī)學的橋梁課程，涵蓋內(nèi)容較廣泛，不僅因此，如何針對當前醫(yī)學生的特點，培養(yǎng)面向21世紀的具有綜合素質(zhì)的醫(yī)學人才，使醫(yī)學遺傳學課程更貼近臨床， 使學生更具獨立解決臨床實際問題的能力，已成為醫(yī)學遺傳學教學的重要任務， 而課程標準的實施能夠使師生在教和學的過程中更加明確學習的目的和任務，為后續(xù)課程的學習奠定堅實的基礎。2014年以來，為了能更好地適應高職院校人才培養(yǎng)的要求，我們制定出了一套新的課程標準，在課程標準下我們針對各專業(yè)醫(yī)學遺傳學的教學進行了以下幾個方面的實施。

1 師資隊伍建設方面

醫(yī)學遺傳學課程專任教師1人，生物學副教授；實驗教師1人，初級實驗員；兼課教師2人，生化講師。自中職模式開始，師資隊伍就是維持這一格局，升格為高職院校后，減少了初中生招生人數(shù)，醫(yī)學遺傳學課程開設在高招護理專業(yè)中也劃上了句號。課時減少，師資不能逆行增加，但無疑為課程開發(fā)、教學改革以及科研因為師資力量薄弱設置了不少障礙。

2 開設學期認定

高中畢業(yè)生有一定的生物學基礎知識，對于高招專業(yè)，醫(yī)學遺傳學開設在第一學期，與解剖學、組胚學同步進行，能起到承前啟后相輔相成的效果。隨著職業(yè)院校近十年來對教學課程的改革，生物學早已停設，沒有高中的生物學知識的基礎，對于以初中生為起點五年制的助產(chǎn)護理專業(yè)學生來說，醫(yī)學遺傳學中的如分子生物學、基因病的產(chǎn)生機制等知識對他們來說，理解起來有一定的難度。所以綜合五年制學生特點以及課程開設特點與要求，把醫(yī)學遺傳學設置為解剖學、生理學、病理學等醫(yī)學課程的后續(xù)課程，開設在第四個學期。

3 主要教學內(nèi)容

理論課以課堂講授為主，要求學生按掌握、熟悉和了解三個層次認真學習，重點是遺傳的細胞和分子基礎、遺傳學的理論與方法在臨床醫(yī)學實踐中的應用。我們通過對一些醫(yī)院的醫(yī)生、護士以及助產(chǎn)士的調(diào)研結合人才培養(yǎng)方案對不同專業(yè)的要求以及本課程內(nèi)容、課時特點，選取了醫(yī)學遺傳學的教學內(nèi)容（見表1）。

選用教材：醫(yī)學遺傳學，上?？萍汲霭嫔?013年出版。

4 總學時與理實比

醫(yī)學遺傳學是以以遺傳和基因為核心，研究人類生命現(xiàn)象和疾病與遺傳的關系，揭示遺傳病的遺傳規(guī)律、診斷防治措施，探索基因的奧秘，是現(xiàn)代醫(yī)學中日新月異發(fā)展的活躍領域。針對不同的專業(yè)對本課程知識不同的需求，我們設置了不同的學時與理實比例（見表2）。

5 實驗實訓項目

一般開設3個實訓項目：染色體核型分析、系譜分析、皮紋分析，共6學時。

我們在助產(chǎn)專業(yè)去掉了一項傳統(tǒng)的醫(yī)學生物學教學模式里的顯微鏡實驗項目，增加了2項以動手為主實訓項目，如優(yōu)生咨詢項目，我們在助產(chǎn)專業(yè)學生開課時先以小組為單位模擬一個遺傳咨詢場景，學生根據(jù)患者提供的信息來描繪系譜，然后對系譜進行判斷與分析，確定它的遺傳方式。如皮紋分析項目，通過提取自己的指紋掌紋再進行統(tǒng)計對比，大大地增強了學生的學習興趣以及對知識的消化力度。也更好地體現(xiàn)了理實一體化的課程建設目標。

6 實驗實訓場地及實驗實訓儀器

醫(yī)學遺傳學有2間獨立的實驗室，約共80平米，實訓儀器僅有易耗品如染色體照片、印油等。建議新校區(qū)搬遷重新建立遺傳學實驗室時要參照醫(yī)院遺傳咨詢、產(chǎn)前診斷等實驗室重新布局，更好地體現(xiàn)理實一體化的特點。

7 課程考核方案

以往的教學考查多采用期末結業(yè)考試來衡量學生的學業(yè)成績，往往使大多數(shù)學生把應付考試作為學習的目的，失去了學習的主動性和興趣。新課程標準設置后，我們采取了“平時考核（占40%）+期末結業(yè)考試（60%）”模式，平時考核形式多樣，如課堂提問、課后撰寫小論文、實驗報告抽查、平時小考等等。

8 教學效果

2014-2015學年，在護理、助產(chǎn)、臨床醫(yī)學、口腔醫(yī)學、眼視光技術等專業(yè)中開設了醫(yī)學遺傳學課程，本課程組共完成了助產(chǎn)專業(yè)醫(yī)學遺傳與優(yōu)生學64課時；其他專業(yè)醫(yī)學遺傳學364課時。嚴格按照新課程標準執(zhí)行各項教學活動，收到了較好的教學效果，學生普遍反映較好，對醫(yī)學遺傳學的實訓項目也產(chǎn)生了較濃厚的興趣，學生對教師教學的綜合測評平均分為96.5，學生的滿意度測評優(yōu)秀率達94.5%，結業(yè)考核綜合評價結果（見表3）。

9 采取多樣化的教學方法

第6篇：遺傳學和分子研究范文

1、建立第一個遺傳學專業(yè)的人是談家楨，他是中國現(xiàn)代遺傳科學奠基人，20世紀50年代，他在復旦大學建立了中國第一個遺傳學專業(yè)、第一個遺傳學研究所和第一個生命科學學院，被譽為中國的摩爾根。

2、談家楨簡介：談家楨在我國遺傳學領域有著舉足輕重的地位，在這方面他做出了巨大的貢獻，談家楨從事遺傳學研究和教學七十余年，發(fā)表了100余篇學術論文。發(fā)現(xiàn)瓢蟲色斑遺傳的“鑲嵌顯性現(xiàn)象”，被認為是經(jīng)典遺傳學發(fā)展的重要補充和現(xiàn)代綜合進化理論的關鍵論據(jù)。談家楨研究工作主要涉及瓢蟲、果蠅、獼猴、人體、植物等的細胞遺傳、群體遺傳、輻射遺傳、毒理遺傳、分子遺傳以及遺傳工程等。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

第7篇：遺傳學和分子研究范文

遺傳學是生命科學領域中一門十分重要的基礎性學科之一，也是高等農(nóng)業(yè)院校農(nóng)學類專業(yè)重要的專業(yè)基礎必修課之一。遺傳學是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學在遺傳學課程教學中占有十分重要的地位。遺傳學實驗既是對遺傳學課堂知識的驗證和鞏固，又是培養(yǎng)學生實踐能力、提高學生分析問題和解決問題能力的重要手段，也是培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新能力的一個重要途徑。21世紀高校人才培養(yǎng)模式改革的重點是加強對學生的素質(zhì)教育，特別是創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)[2,3]。如何適應新形勢下素質(zhì)教育的需要，結合學科發(fā)展趨勢和專業(yè)特點，加強遺傳學實驗教學改革，是農(nóng)學類學科建設的重要內(nèi)容，也是培養(yǎng)高級農(nóng)業(yè)科技人才和農(nóng)業(yè)科研工作者的重要保證。以往遺傳學的實驗教學依附于理論教學，實驗只是為了驗證理論，存在重理論輕實踐的誤區(qū)，難以培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。為適應教學改革的要求，培養(yǎng)“厚基礎，寬口徑”復合型人才，筆者在分析甘肅農(nóng)業(yè)大學設施農(nóng)業(yè)科學與工程專業(yè)和園藝專業(yè)本科生傳統(tǒng)遺傳學實驗教學中主要問題的基礎上，對遺傳學實驗教學改革進行了初步探索，總結了從教學內(nèi)容、教學方法和考核標準方面提高遺傳實驗學教學質(zhì)量、增強學生動手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的措施。旨在為高校人才培養(yǎng)模式中實驗課教學的改革提供參考。

1.傳統(tǒng)遺傳學實驗教學中存在的問題

受學時、實驗經(jīng)費等因素所限，傳統(tǒng)遺傳學實驗教學的主要問題如下。

1) 對實驗教學的環(huán)節(jié)重視度不足。實驗教學的前期準備工作（包括實驗過程的部分步驟，實驗材料的培養(yǎng)與處理，藥品試劑的配置及實驗儀器的調(diào)試）都是由教師完成，學生只是按照實驗指導進行其中的部分步驟，整個實驗教學過程中學生處于被動地位，甚至對一些基本的實驗技能都沒有掌握，不利于培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。

2) 實驗內(nèi)容陳舊，缺少創(chuàng)新（見表1)，未能反映遺傳學的發(fā)展及遺傳規(guī)律的本質(zhì)。實驗內(nèi)容基本上是對課堂教學中遺傳規(guī)律和染色體理論的驗證，缺少分子遺傳學實驗以及綜合性和設計性實驗。盡管驗證性實驗能加深學生對理論的理解和記憶，由于結果已知，不能調(diào)動學生的積極性和思維的創(chuàng)造性。

3) 考核方法欠科學。實驗成績的評定完全依據(jù)上交的實驗報告，而不考慮學生的實驗操作能力以及實驗態(tài)度等。使部分學生養(yǎng)成實驗不認真，抄襲應付的不良現(xiàn)象，不能客觀地反映學生的真實水平和實驗操作能力。這種傳統(tǒng)遺傳學實驗教學模式既不利于激發(fā)學生的學習興趣，也不利于學生的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)和發(fā)揮。

2.優(yōu)化教學內(nèi)容，建立實驗教學新體系

為適應新世紀人才培養(yǎng)的要求，筆者結合遺傳學科的發(fā)展趨勢和農(nóng)學類本科人才培養(yǎng)要求，遵循“厚基礎”的原則，以基本技能培養(yǎng)為主，通過實驗教學內(nèi)容的整合并優(yōu)化滿足“寬口徑”的要求，充分調(diào)動學生的主觀能動性，提高學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的科學思維方法及創(chuàng)造性的思維能力。即在保留部分驗證性實驗項目的基礎上，增開綜合性實驗和設計性實驗項目，形成驗證性實驗一綜合性實驗一設計性實驗的多層次教學體系。

2.1拓展基礎性實驗內(nèi)容，增設分子遺傳學基礎實驗

通過拓寬驗證性實驗內(nèi)容，組織學生參與實驗準備工作，包括實驗材料的準備、預處理、藥品試劑配置、儀器調(diào)試等，既能保證實驗的完整性和系統(tǒng)性，也能提高學生的動手操作能力和實驗興趣。例如，植物細胞有絲分裂實驗，大蒜的發(fā)根、剪根、預處理、固定和試劑的配置完全由學生參與完成，使學生掌握試劑的配置方法和實驗處理的關鍵技術。減數(shù)分裂的材料大蔥花序由學生自己采集，固定處理。讓學生參與到整個實驗中，不僅加深了學生對實驗的印象，也激發(fā)了學生對實驗課的興趣。由于染色體制片技術是遺傳學實驗的重要部分，也是基礎性內(nèi)容，“以學生為關注焦點，增加探索性”，調(diào)動了學生的積極性和主動性?！叭祟惣毎邪褪闲◇w的制片與觀察”，從學生自己身上取樣進行，實驗結果因人而異，具有探索性，激發(fā)了學生的興趣。另外，實驗項目的選擇上要滿足農(nóng)學類專業(yè)需求[4]，除了經(jīng)典遺傳學、細胞遺傳學的內(nèi)容外，還應融入和專業(yè)直接相關的分子遺傳學內(nèi)容，如植物DNA提取、檢測和PCR擴增技術等簡單的分子遺傳學基礎實驗，使學生通過實驗理解遺傳本質(zhì)，培養(yǎng)適應就業(yè)發(fā)展要求的專業(yè)性人才。

2.2減少驗證性實驗項目，適當增開綜合性實驗項目

將一些相關聯(lián)的驗證性實驗進行綜合，有機結合在一起，使實驗教學成為一個完整的體系，使學生能夠系統(tǒng)地學習，并把所學知識條理化。如有絲分裂與減數(shù)分裂兩個實驗雖然實驗材料不同，但實驗方法基本相同，將兩個合并在一起，作為植物細胞分裂綜合實驗。將實驗材料提前處理準備好，在學生掌握染色體制片技術的基礎上，同時觀察染色體并繪圖，可對兩種分裂方式中不同時期染色體的動態(tài)變化進行對比。原單獨做這兩個實驗需要6學時，合并后只需4學時，不僅提高了實驗的效率，又增強了實驗的綜合性，有助于學生綜合分析能力的提高。果蠅遺傳學系列實驗包括：果蠅生活史觀察和果蠅唾腺染色體制片等實驗。整合后將果蠅的飼養(yǎng)、生活史、遺傳性狀觀察和唾腺染色體制片等內(nèi)容一次性進行，把驗證性實驗與探索性實驗相結合，極大地提高了實驗效率，也提高了學生綜合運用知識的能力。

2.3實驗教學與科研相結合，增開設計性實驗

在遺傳學實驗教學過程中，可以依托教師的科研項目，讓學生參與到與遺傳學相關的項目中，使學生接觸到本學科前沿，深化所學知識。指導老師提供實驗題目，學生自主查閱文獻資料，設計實驗方案，教師審查后進行實驗實施，自主完成實驗過程，提交實驗結果和分析報告。如植物多倍體的誘導及鑒定實驗，要求學生自己查閱資料和設計方案，培養(yǎng)材料（如葡萄、馬鈴薯試管苗的繼代繁殖等)，通過設置不同濃度的秋水仙素進行誘導處理。在觀察鑒定過程中要用到染色體制片方法，植物形態(tài)的觀察分析以及電鏡觀察等遺傳學、植物學方面的重點技術。這種以科研項目推動遺傳學實驗教學的方式，提高學生“學有所用”的認識，使學生不斷提高實驗技能，提高學生綜合應用知識分析和解決問題能力，為將來進行科學研究奠定良好基礎。通過對實驗教學內(nèi)容的整合優(yōu)化，將驗證性實驗減為2個，增開綜合性實驗2個，設計性實驗1個（見表1)，基本涵蓋理論教學內(nèi)容。

3.改進實驗教學方法，重視學生素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

通過啟發(fā)式教學、鼓勵學生進行實驗方案設計以及結合多媒體輔助教學方法改進教學方法，將學生創(chuàng)新能力和科學素質(zhì)的培養(yǎng)貫穿于所有的實驗教學環(huán)節(jié)中。

3.1以啟發(fā)式教學為主，變“被動”實驗為“主動”實驗

教師根據(jù)教學目的和教學內(nèi)容的不同，引導和啟發(fā)學生進行獨立思考和操作。堅持以“學生為主體、教師為主導”的教學模式，推進學生自主學習，充分發(fā)揮學生的積極性和創(chuàng)造性氣實驗前注重預習，實驗過程教師指導并示范關鍵性操作，要求每個學生必須親自動手獨立完成實驗，針對具體操作過程中出現(xiàn)的問題，引導學生分析原因，改進實驗方法。啟發(fā)式教學方法使學生掌握基本實驗技能，形成獨立分析解決問題的能力。

3.2鼓勵學生自主進行實驗方案設計

在實驗教學中后期，結合遺傳學課堂教學，選擇一些實踐性較強的課題。在教師指導下，讓學生以小組為單位查閱相關資料、設計實驗方案，自主完成實驗過程，記錄實驗數(shù)據(jù)并分析實驗結果，撰寫實驗報告。實驗期間，教師做好督導工作，及時糾正出現(xiàn)的問題，在實驗結束前完成實驗論文。老師根據(jù)學生表現(xiàn)打分，最后作為一項考核指標列入實驗總成績中（表2)。設計性實驗在研究結果上的不可預見性和適當難度，不僅能激發(fā)學生的興趣和積極性，同時培養(yǎng)了學生綜合運用知識能力及創(chuàng)新意識。

3.3多媒體輔助實驗教學，提高教學效果

運用多媒體直觀動態(tài)地演示遺傳學實驗過程，幫助學生加深對實驗過程和結果的感性認識，增強實驗目的性，規(guī)范操作，從而提高實驗課效率[6]。特別是對于一些較復雜無法完成的分子實驗，如質(zhì)粒的提取、酶切及連接系列試驗、核酸探針的分子標記與分子雜交等，通過借助多媒體演示操作過程，既保證了實驗教學的系統(tǒng)性，又加深了學生對分子遺傳理論知識的理解，為專業(yè)實驗課的學習奠定了基礎。

4.重新構建實驗教學考核體系，充分調(diào)動學生的積極性

在考核方面，重新構建了以強化學生的動手能力，堅持實驗操作與實驗結果并重的考核體系，主要依據(jù)學生實驗操作的規(guī)范性，實驗結果的準確性、以及實驗紀律態(tài)度和實驗報告作為考評依據(jù)(見表2)。并將實驗總成績以所占比例20%納入遺傳學課程考核體系中。較全面、客觀地考核學生的實驗技能、創(chuàng)新能力、綜合分析能力以及實驗報告的質(zhì)量，提高了學生對實驗的重視程度和興趣。

5.遺傳學實驗教學改革的效果

1) 提高了大學生學習的積極性和主動性。改變了以往學生被動學習的局面，大大地激發(fā)了學生對遺傳課的學習興趣、責任心以及參與實驗的積極性。由原來的“過程性學習”轉變?yōu)椤疤剿餍浴睂W習，學生掌握了基本的遺傳學實驗技能，并能積極主動和教師探討實驗以及課堂理論課學習過程中出現(xiàn)的問題，教學效果良好。

2) 培養(yǎng)了大學生各方面的綜合素質(zhì)和能力。通過開設綜合性實驗和設計性實驗，學生的動手能力明顯提高，并能對實驗過程中的問題進行獨立分析和解決，培養(yǎng)了學生創(chuàng)新思維能力、論文寫作能力及科研協(xié)作能力等科研素質(zhì)。畢業(yè)實習期間從事遺傳學相關實驗的本科生，實習實驗難度和工作量都明顯增加，本科畢業(yè)論文質(zhì)量有很大提高。

3)提高了教師的專業(yè)素質(zhì)及課堂教學質(zhì)量。在遺傳學課堂教學、實驗教學、科學研究實踐等一系列教學環(huán)節(jié)改革的實施過程中，要求教師必須及時熟悉理論知識的發(fā)展前沿，提升自己的專業(yè)素質(zhì)和綜合能力。在實驗教學改革中不但使學生掌握了扎實的遺傳學基礎知識及較強的實驗操作技能，而且充實了教師的專業(yè)知識，使理論知識與實踐技能相結合，提高了遺傳學課程教學質(zhì)量。

第8篇：遺傳學和分子研究范文

近半個世紀以來,以分子生物學和細胞生物學為代表的生物學相關學科的發(fā)展突飛猛進,并向生物醫(yī)學多個學科進行廣泛滲透和交叉融合,對傳統(tǒng)的生物學和醫(yī)學科學均產(chǎn)生了革命性的影響,極大地推動了人類健康領域的理論突破和技術創(chuàng)新。目前,分子與細胞的相關知識已經(jīng)成為生命科學的共同語言。按照現(xiàn)代醫(yī)學對于人體認知的“社會–人體–系統(tǒng)–器官–組織–細胞–分子”這一逐級探索模式,分子與細胞是最為基本和最為核心的層次。因此,作為一名現(xiàn)代醫(yī)學生,掌握扎實的分子與細胞基本理論知識對于理解或闡明疾病的發(fā)病機制、理解/執(zhí)行或創(chuàng)建疾病的診斷和治療方案至關重要。近年來,國內(nèi)外各高等醫(yī)學院校紛紛對已有的基礎醫(yī)學和臨床醫(yī)學課程,在器官系統(tǒng)層次上進行課程和知識整合,這已成為目前西方醫(yī)學教育的主流模式。國內(nèi)多個醫(yī)學院校也紛紛學習、引進、改良和開展了“以器官系統(tǒng)為中心”的教學體系,取得了良好的效果。然而,在分子與細胞層次上的相關課程整合,主要涉及《生物化學》《、分子生物學》《、細胞生物學》和《醫(yī)學遺傳學》四門密切相關的生物學主干課程的整合。國內(nèi)各醫(yī)學院校雖有探索,但基于國內(nèi)外醫(yī)學教育在生物學相關課程教學上存在較大的差異(西方醫(yī)學生進入醫(yī)學院前學過較多的生物學課程,但國內(nèi)醫(yī)學生則從高中直接入學),故而目前在上述四門課程的整合上尚無一個成熟的模式。根據(jù)筆者前期調(diào)研掌握的國內(nèi)醫(yī)學院校的情況來看,中國醫(yī)科大學和華中科技大學同濟醫(yī)學院對生物學學科相關課程整合進行了有益的探索,這兩所學校均將《生物化學》、《細胞生物學》和《分子生物學》三門課程的內(nèi)容進行重組整合,還分別出版了專門的教材《醫(yī)學分子細胞生物學》和《細胞的化學與生物學》[6-7]。此外,中國醫(yī)科大學和上海交通大學醫(yī)學院還嘗試將《醫(yī)學遺傳學》與《組織胚胎學》兩門課程進行整合[8]。通過調(diào)研和梳理,筆者發(fā)現(xiàn),上述國內(nèi)醫(yī)學院校的生物學相關課程整合中存在一個關鍵問題,即《醫(yī)學遺傳學》的相關內(nèi)容在課程整合中沒有與相關生物課程進行較好的融合。眾所周知,《醫(yī)學遺傳學》在早期發(fā)展階段,與胚胎發(fā)育研究密切相關,但經(jīng)過近年來的快速發(fā)展,其整體內(nèi)容已迥異于傳統(tǒng)的經(jīng)典遺傳學和胚胎發(fā)育研究,反而與《生物化學》、《細胞生物學》,尤其是《分子生物學》的聯(lián)系更為密切。因此,《醫(yī)學遺傳學》更應該與《生物化學》等生物學主干課程進行系統(tǒng)、合理的整合;而《組織胚胎學》則適合以器官系統(tǒng)為主線,與其他醫(yī)學類課程進行整合。然而,對包括《醫(yī)學遺傳學》在內(nèi)的這四門密切相關的生物學主干課程進行系統(tǒng)整合的做法尚未見報道,很有必要進行嘗試和探索[6-9]。

2分子與細胞整合課程教學體系的構建

2.1整合思路與教學內(nèi)容

2012年初,作為我校啟動的“以器官系統(tǒng)為中心”重大教學體系改革的一部分,我們在充分調(diào)研的基礎上,以分子和細胞為主線,將傳統(tǒng)以學科設置的《生物化學》、《分子生物學》、《細胞生物學》和《醫(yī)學遺傳學》四門課程進行有機精簡整合,形成了一門新的整合課程《分子與細胞》[10-12]。如表1所示,整合后的新課程的教學內(nèi)容包含“生物大分子結構與功能”等八個層層遞進的知識模塊,按照由“動”至“靜”,由“分子”至“細胞”,由“簡單”至“綜合”的原理進行設置。整合后的內(nèi)容更為合理,更符合學習認知規(guī)律。結合教學實施,全部教學內(nèi)容又分為兩大部分,依次分為兩個階段進行教學。第一階段,即《分子與細胞I》,為基礎階段:主要講解分子與細胞相關的基礎知識,該部分內(nèi)容是將原有四門課程的核心基本知識進行重新精簡整合為生物大分子結構與功能、細胞的結構與功能、物質(zhì)代謝及調(diào)控、遺傳信息傳遞及調(diào)控和細胞的運行機制五個密切關聯(lián)并層層遞進的模塊。本階段的主要教學目標是使學生掌握分子與細胞相關的基本理論知識,能夠在分子和細胞水平上理解生命活動的基本規(guī)律,并嘗試初步運用這些知識分析和理解相關的醫(yī)學問題。實驗教學方面,主要設置基本實驗,包括雙縮脲法測定血清蛋白質(zhì)含量、血清蛋白的醋酸纖維薄膜電泳、胰酶對蛋白質(zhì)的消化和影響酶作用的因素、丙二酸對琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制作用、血糖濃度的測定、轉氨基作用(紙層析)、轉氨酶活性的測定、DNA/RNA的原位顯示及細胞膜通透性觀察、線粒體活體染色及細胞器的觀察、酸性蛋白/堿性蛋白及過氧化物酶的原位顯示共計10個實驗項目,以培養(yǎng)學生的基本實驗技能和思維能力。第二階段,即《分子與細胞II》,為提升階段,主要將原有四門課程中的前沿進展性內(nèi)容、醫(yī)學相關內(nèi)容如基因工程、分子生物學技術、基因診斷與基因治療、干細胞、細胞工程、醫(yī)學遺傳學等內(nèi)容進行整合,分為分子與細胞操作專題、醫(yī)學遺傳學專題和專題綜合討論三部分。本階段的主要教學目標是,在第一階段的基礎上,使學生了解和掌握一些重要的分子細胞生物學技術及其應用、分子醫(yī)學研究前沿與進展,并重點培養(yǎng)學生初步具備運用分子與細胞相關知識分析和解決相關醫(yī)學問題的能力,為后續(xù)課程學習奠定堅實的基礎。實驗教學方面,包括人類皮膚紋理的觀察與分析、人類染色體非顯帶核型分析和人類染色體G顯帶核型分析三個經(jīng)典驗證實驗,另外設置一個基因克隆綜合大實驗,以培養(yǎng)學生綜合性思考和解決問題能力。與原有的四門課程相比,新的整合課程重點解決了如下四個問題。首先,該整合課程很好地解決了前述的《醫(yī)學遺傳學》與其他三門生物學課程的系統(tǒng)整合問題。其次,該整合課程很好地解決和避免了原有四門課程中一些教學內(nèi)容重復講授的問題,如細胞信號轉導、遺傳信息傳遞與調(diào)控、癌基因與抑癌基因等,新整合課程教學學時數(shù)也比原四門課程總學時數(shù)減少了12個學時。再次,該整合課程將原有四門課程中一些密切相關交叉內(nèi)容進行有機融合,以專題形式講授。譬如,將原《醫(yī)學遺傳學》中的“腫瘤遺傳”、原《分子生物學》中的“癌基因和抑癌基因”、《細胞生物學》中的“細胞周期與腫瘤”等內(nèi)容進行整合,合并為分子腫瘤學專題討論式教學;還將原《醫(yī)學遺傳學》中的“生化遺傳病”與原《生物化學》中的代謝病、分子病等相關內(nèi)容進行整合,合并為分子與疾病專題討論式教學。最后,該課程整合是在分子與細胞層次上,與所在單位的在器官系統(tǒng)層次上的基礎醫(yī)學與臨床醫(yī)學課程整合緊密配合,實現(xiàn)了整個醫(yī)學院校生物醫(yī)學課程的系統(tǒng)整合。譬如,將原有《生物化學》課程中的“肝的生物化學”和“血液生物化學”章節(jié)分別調(diào)整入后續(xù)器官系統(tǒng)整合課程中的“消化系統(tǒng)”和“血液系統(tǒng)”教學單元。針對上述整合后的教學內(nèi)容,教學團隊編寫了教學大綱和一個簡明的教學講義。在實際教學過程中,教師和學生主要以自編的教學大綱和教學講義開展教學和學習,同時輔助參考整合前的三本教材《生物化學與分子生物學》、《醫(yī)學細胞生物學》和《醫(yī)學遺傳學》[10-12]。

2.2教學方法與手段

在教學模式上,由“以教師為中心”轉變?yōu)椤耙詫W生為中心”。除了采用常用的多媒體教學、網(wǎng)絡輔助教學等教學方法與手段外,我們重點采用小組討論式教學。在小組討論式教學具體實施過程中,我們確保每20個學時進行一次小組討論式教學。具體實施方案為:首先,教師提前根據(jù)教學內(nèi)容設計病例討論(如糖尿病病例、鐮刀狀紅細胞貧血病例)或相關生物醫(yī)學討論主題與問題(如蛋白質(zhì)分子結構與功能的辯證關系、基因突變對蛋白質(zhì)結構與功能的影響等),將全班(35~40人)隨機分為5~8組(每組5~8人),布置討論任務;然后,學生以小組為單位,查找資料,相互討論分析,最后形成書面報告,并以PPT形式口頭匯報,口頭匯報時各組之間相互提問討論;最后,教師根據(jù)小組書面報告、口頭匯報和討論參與度等對學生打分,組內(nèi)學生也根據(jù)貢獻、參與度等互相打分。與傳統(tǒng)的教師灌輸式講授教學相比,小組討論式教學可顯著提高學生的參與度和主動性,使學生由傳統(tǒng)的“被動式學習”轉變?yōu)椤爸鲃邮綄W習”,也很好地培養(yǎng)了學生的合作交流溝通、查閱資料、口頭表達以及運用所學知識分析和解決相關醫(yī)學問題的能力。

2.3課程考核和成績評定

改變單一的期末集中一次性終結考試的方法,采取形成性評價與總結性評價相結合,加強全程性考核,將課程考核貫穿到課程教學的全過程,充分調(diào)動學生學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性。堅持知識、素質(zhì)和能力協(xié)調(diào)發(fā)展的原則,引導學生從以知識學習為主向知識、能力、素質(zhì)并重的方向轉變,增強學生自主學習和分析問題、解決問題的能力。在具體實施中,考核分為形成性評價和總結性評價兩部分,總分為100分,形成性評價和總結性評價各占50%。綜合考慮形成性評價指標的合理性、客觀性和可操作性,經(jīng)過多次修改調(diào)整后的評價方案參見表2。

2.4教學團隊與管理

在生物學一級學科層次上跨科室組建的教學團隊,主要由來自生物化學與分子生物學教研室、細胞生物學與遺傳學教研室的資深和年輕優(yōu)秀教師組成,實行多學科跨科室聯(lián)組教學。團隊管理采用課程負責人制,同時設立教學秘書,協(xié)助處理教學相關具體事務。在每學期開學前、期中和期末,均組織一次集體備課和教學討論會,通過集體備課討論的方式,對授課方案、授課過程中出現(xiàn)的問題、學期末考核具體方案、學期教學經(jīng)驗總結等方面進行討論總結,從而保證教學質(zhì)量。

3實施效果與存在問題

第9篇：遺傳學和分子研究范文

>> 遺傳學實驗課程的教學現(xiàn)狀與思考 遺傳學網(wǎng)絡課程建設的分析與建議 遺傳學網(wǎng)絡課程平臺的建設與實踐 關于遺傳學教學的思考 動物遺傳學精品課程網(wǎng)絡教育平臺建設及其優(yōu)質(zhì)教學資源共享的思考 普通遺傳學網(wǎng)絡課程建設與探索 《遺傳學》課程建設與優(yōu)化初探 論自主合作教學模式在高?！哆z傳學》課程教學中的應用 面向成人教育的醫(yī)學遺傳學網(wǎng)絡課程建設 神奇的遺傳學 遺傳學的未來 醫(yī)學遺傳學課程考試模式改革的探討 遺傳學實驗課程改革的實踐與探索 淺談遺傳學課程教學的改革與實踐 安陽工學院省級重點學科《遺傳學》建設的現(xiàn)狀與思考 遺傳學中的數(shù)學思想 遺傳學的概率計算 高等院校生物學專業(yè)遺傳學教學的幾點思考 從遺傳學材料的變更管窺遺傳學的發(fā)展史 地方高校遺傳學實驗教學改革的探索 常見問題解答 當前所在位置：中國 > 教育 > 高校遺傳學課程建設的思考 高校遺傳學課程建設的思考 雜志之家、寫作服務和雜志訂閱支持對公帳戶付款！安全又可靠！ document.write("作者： 朱喜玲 常秋 孫翠英")

申明:本網(wǎng)站內(nèi)容僅用于學術交流，如有侵犯您的權益，請及時告知我們，本站將立即刪除有關內(nèi)容。 【摘 要】遺傳學是生物學、農(nóng)學、遺傳學等專業(yè)的主干課程之一。本文從遺傳學專業(yè)的特點出發(fā)，結合自身的教學實踐與研究探索，對遺傳學課程中教材的選定、教學內(nèi)容的優(yōu)化、教學方法及其實驗教學的改進等問題進行探討，提出體會和思考，以期優(yōu)化遺傳學課程體系，提高教學成效。 【關鍵詞】遺傳學 教學內(nèi)容 實踐教學 教學方法 考試方式 【中圖分類號】G423 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）21-0037-02

遺傳學是研究生物遺傳與變異規(guī)律及基因結構和功能的科學，其教學目標是使學生通過學習遺傳學理論知識，了解其最新發(fā)展動態(tài)，掌握分析問題、解決問題的能力。對遺傳學內(nèi)容的豐富和加深與學時不斷壓縮的矛盾日益突出，造成教學難度不斷增大，因此如何在有限的學時下完成教學內(nèi)容、提高教學成效顯得尤為重要，本文就如何加強課程建設、優(yōu)化教學體系提出思考。

一 教材的選定

教材是知識傳授的載體，是學生學習的切入點，其質(zhì)量和水平的高低直接影響著教學的質(zhì)量與學習效果，因此教材建設是課程建設的重要環(huán)節(jié)。不同版本的教材，在教學內(nèi)容、教學重點、難點等方面的安排都有所差異，選擇一套既符合培養(yǎng)學生的目標，又符合學生專業(yè)特點的教材是至關重要的。目前遺傳學教材主要包括王亞馥主編的《遺傳學》、劉祖洞主編的《遺傳學》、朱軍主編的《遺傳學》、趙壽元主編的《現(xiàn)代遺傳學》、方宗熙主著的《普通遺傳學》。根據(jù)教學實踐經(jīng)驗和學生的培養(yǎng)目標，又結合我院現(xiàn)階段的特點，本教研室選擇了王亞馥主編的《遺傳學》，該教材對遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、遺傳物質(zhì)的傳遞以及遺傳信息的表達和調(diào)控進行了較為深入和集中的探討，使學生在群體水平、個體水平、細胞水平和分子水平的不同層次上對遺傳學有較為深入和完整的認識，有利于學生遺傳分析能力的培養(yǎng)，為以后的理論課程（如動物育種、植物育種）打下了堅實的基礎。

二 優(yōu)化教學內(nèi)容

教材是教學內(nèi)容的代表與示范，而教案是教學活動順利開展的前提方案，遺傳學是一門與其他學科知識交叉、滲透性較強的綜合性學科，因此在遵循學生培養(yǎng)目標和專業(yè)特色、教學大綱和教材的前提下，并結合學生基礎和學時數(shù)的具體條件，梳理好各章節(jié)的側重點，編寫合適的教案十分重要。這就要求任課教師在教學過程中認真鉆研教材、全面領會教學大綱、明確教學目標、掌握基礎理論知識和最新研究動態(tài)、多與相關課程的教師交流，調(diào)整教學重、難點，避免重復教學。如遺傳的細胞學基礎是細胞生物學教學的重點，遺傳的分子學基礎、原核生物基因的表達調(diào)控、真核生物基因的表達調(diào)控是分子生物學教學的重點，核酸的結構、DNA復制及損傷修復是生物化學課程的重點，這三部分內(nèi)容可以要求學生進行自學。遺傳學三大定律中，孟德爾遺傳法則學生在高中階段已有所掌握，在講解時應注重對孟德爾定律的驗證，而遺傳連鎖法尤其是兩點測交和三點測交的作圖方法，是學生學習的重點和難點，可增加教授學時，并結合經(jīng)典實驗，加深學生對理論知識的理解，做到重點突出、難點講透。此外還應注重基礎知識與前沿科學相結合，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力，鍛煉其科學的思維方法。

三 改進教學方法

傳統(tǒng)的教學方法是教師滿堂灌、學生被動地接受，這樣不但削減了學生學習的積極性、主動性，也不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，因此培養(yǎng)現(xiàn)代化的應用型人才必須要轉變傳統(tǒng)教學理念，改進教學方法。

1.啟發(fā)式教學

通過提問的方式教學，激發(fā)學生的探知欲望。如在講遺傳連鎖分析時，提出“基因的連鎖遺傳必須用雙隱性進行測交嗎？”，啟發(fā)學生積極思考，開發(fā)學生分析思維的能力，使學生的學習方式由簡單的接受型轉變?yōu)樽灾鲗W習，提高其學習的主動性。

2.討論式教學

在教學過程中，選取學生感興趣的問題進行分組討論，如在講近親繁殖和雜種優(yōu)勢時，提出騾子為什么只有極弱的生育能力，近親繁殖都有哪些危害，并引出我國《婚姻法》禁止直系親屬三代內(nèi)結婚的科學性，充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性，加深學生對理論知識的理解，增強看問題的全面性，做到學以致用。

3.探討式教學

學生可利用課余時間拓展遺傳學知識，在教學目標下，布置適當?shù)膯栴}讓學生完成，如在講解染色體畸變時，讓學生閱讀全書或查閱其他參考資料，思考造成結構變異的原因有哪些，并通過分組討論、集中發(fā)言、教師評價總結的方式進行考核，培養(yǎng)學生積極探索和敢于創(chuàng)新的品質(zhì)。

4.改進教學手段

多媒體技術是高等學校教學改革的高效輔助手段，多媒體課件的建設可在有限的時間和學時下，以圖片、文字、動畫等方式，將抽象難懂的理論知識形象直觀地展示給學生，這樣不但擴大了信息量、調(diào)動了課堂氣氛、激發(fā)了學生的學習興趣和求知欲，而且還能克服學生記筆記難等問題，從而提高了教學效果，最大限度地發(fā)揮多媒體教學的優(yōu)勢。如在講授遺傳病時，可顯示相關遺傳病患者的照片，也可插入相關遺傳病視頻，在講基因突變時，可以插入正常和突變后的變異體作物或動物的對比圖片，激發(fā)學生對該病發(fā)病機制的研究;講授染色體交換、染色體重組及染色體的畸變時，可以采用不同的動畫模擬方式教學，更逼真地展示出基因的缺失、重復、融合，并讓學生結合生活，思考哪些疾病與這些基因相關，加深學生對知識的理解和認識。遺傳學三大定律的發(fā)現(xiàn)，及DNA雙螺旋的發(fā)現(xiàn)，遺傳密碼、基因組測序計劃，讓學生觀看紀錄片《世界百大發(fā)現(xiàn)――遺傳學》，從聲情并茂的紀錄片中感受到學習這些知識的樂趣。

此外，教師可將教學大綱、教學參考書籍、教學輔助資料（如教案、課件、課后練習及其他教學資料）等上傳至局域網(wǎng)上，并與國內(nèi)遺傳學精品課程網(wǎng)站鏈接，鼓勵學生充分利用教學網(wǎng)站與網(wǎng)絡課程教學共享平臺，這樣既有利于學生自主學習，又可克服多媒體教學中的不足，解決如課件信息量大、學生來不及記筆記、條理性不足等問題。

5.改善實驗教學

遺傳學是一門實驗性很強的基礎學科，其教學目的是鞏固和加深遺傳學理論知識，實驗設備和實驗環(huán)境直接影響著實驗課教學水平的提高，構建功能齊全、設備先進遺傳學教學實驗室，有利于綜合性實驗和設計性實驗的開設。本教研室具備完善的遺傳學實驗設備，選用王金發(fā)主編的《遺傳學實驗教程》，將果蠅飼養(yǎng)及其雜交實驗（唾腺染色體、單因子實驗、二對因子的自由組合、三點試驗和伴性遺傳），設定為綜合性試驗，通過這部分內(nèi)容讓學生對遺傳學中的染色體和三大定律有一個總體的認識，而對一些基礎性實驗如核酸的提取、擴增等實驗，可結合采用多媒體動畫的方式進行模擬，將理論知識與實驗過程同步展示。此外還多開展自主設計性實驗，讓學生在掌握理論知識的基礎上，充分發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)新能力，以激發(fā)學習的興趣和主動性。

6.完善考核方式

考試是檢測學生學習的一種方式，也是檢測教師教學效果的有效方法。傳統(tǒng)的遺傳學考卷通常采用名詞解釋、填空、選擇、判斷等題型，主要考查學生對知識的記憶，但束縛了學生的思維。本教研室根據(jù)學生的培養(yǎng)目標，將遺傳學理論知識考核方式分為三部分：（1）平時成績占10%，主要包括學生的考勤和課堂表現(xiàn);（2）平時作業(yè)占20%，主要考察學生的學習態(tài)度;（3）期末試卷成績占70%，以分析題為主，概念題為輔，主要考查學生分析解決問題及綜合運用知識的能力。而實驗課成績不但包括筆試實驗原理與方法考察，還將實驗操作、實驗報告、實驗紀律納入考核范圍，以提高學生對實驗的重視。

四 結束語