遗传学基本原理范例(3篇)
遗传学基本原理范文篇1
[关键词]动物遗传学;教学;改革
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3712(2013)01-0046-03
动物遗传学,作为遗传学的一个分支,主要研究动物性状的遗传和变异的规律、遗传改良的原理和方法。动物遗传学是动物科学本科专业必修的专业基础课程,也是家畜育种学的理论基础。本门课程的教学任务是让学生掌握该学科的基本概念、基本理论及其简单的实验操作技能,为后续学习专业课和今后从事专业工作打下坚实的动物遗传学理论基础。
为适应社会发展的需要,各高校增设了本科教学的课程数量,同时压缩传统课程的课时数。就我校来说,动物遗传学课程现仅有60学时,其中包括15学时的实验课,但课程内容却在不断更新或增加,再加上遗传学基础理论抽象、逻辑性强,课程显得枯燥,这些问题的存在促使课程教学必然作出改革。这几年来,笔者所在的教学团队不断地探索动物遗传学教学方式、手段及实验教学内容的改革工作,获得了一些体会,现总结如下:
一、精选教材,革新教案
动物遗传学课程讲述的内容包括:遗传的物质基础、遗传信息的传递与改变、遗传的基本规律及其扩展、非孟德尔遗传、群体遗传学基础、动物基因组学及动物基因工程,涵括了分子遗传学、细胞遗传学、群体遗传学及基因工程等诸多方面的一般原理与方法,教学内容理论性强、信息面广、复杂抽象。为使学生能更好地学习此门课程,选择合适的教材是关键。市面上不同版本的动物遗传学教材较多,综合考虑本校动物科学专业的培养方向和遗传学理论知识的最新发展情况,笔者所在的教研组选择由李宁主编、中国农业出版社出版的面向21世纪课程教材《动物遗传学》作为课程教材,该书涵括了动物遗传教学内容,理论知识系统,前沿性强。
为使学生更能理解和掌握动物遗传学知识,教师编写教案时力求突出教学重点,适度删减和调整教学内容,并保证授课内容的完整性和系统性。此外,课堂教学尽量使抽象理论知识和概念通俗化,理论点与实际案例相结合。例如讲授基因突变、染色体变异内容时,结合遗传疾病病例分析讲解;适时添加遗传学的最新研究进展,使学生对遗传学的最新发展、最新趋势有一定了解。革新教案,目的是增强动物遗传学课程的兴趣性,提高学生学习的积极性。
二、突出教学重点,强化教学内容系统性
遗传学的快速发展,使得动物遗传学教学内容不断丰富与革新,从三大定律到核外遗传,从细胞到分子,从个体到群体,从质量性状到数量性状的遗传,课程教学内容多而复杂,抽象概念多,缺乏直观认识,学生理解困难。笔者所在的教研组根据本校学生的特点,结合专业培养和本科教学的要求,在选定教材的基础上强调:突出内容的新颖性、前沿性,减少重复教学。例如三大定律、染色体部分内容在高中生物学中已经有学习,大学课堂在教学该内容时进行适当简单复习即可;结合研究新成果,讲授本学科基本理论知识和概念,提高学生的认知水平。调整和优化教学内容,增强知识点的系统性和层次性,从遗传物质的本质到遗传信息的传递、改变,再到基因的表达、调控,使学生逐步深入地掌握课程知识。
三、改进教学方法,提升教学成效
在实际教学中,以学生为主体,根据学生的课堂情况,适时改进教学方法和教学手段,做到因材施教,提高教学的成效。为了能充分调动学生学习的积极性和主动性,笔者所在的教研组在动物遗传学教学中,不断探索多种教学方法。例如:课前留置问题讨论,课堂提问,课后安排学生参与科研实践,章节教学完成后及时组织测试等;充分发挥计算机多媒体辅助教学手段的潜力,添加直观图片或视频来解析抽象概念和知识点,例如视频展示DNA复制、转录和翻译的基本过程,使学生更容易掌握知识点。课程教学紧密联系动物生产过程中的遗传现象和分子辅助育种技术的应用成果等,拓展学生视野,使他们认识到专业知识的应用价值和潜力,增强了学生学习的主动性。
四、改革实验教学内容和方式
遗传学是21世纪发展最快的生命学科之一,作为分支之一的动物遗传学也在不断更新。动物遗传学实验是学生验证遗传学理论和掌握遗传学实验技术手段的主要途径。因此,为适应本学科发展需要,在动物遗传学实验教学过程中需要不断革新实验项目、实验设计和实验方法。以往动物遗传学实验普遍以验证性实验为主,内容陈旧、单一,缺乏综合性实验,难以激发学生的积极性和主动性;教学模式单调,以教师主导、学生临摹为主要教学方式,缺乏对学生创新能力的培养。针对存在的不足,笔者所在的教研室综合讨论并结合学科实际建设情况,更新实验教学内容,把原来耗时长、内容简单的果蝇的饲养、杂交和唾腺染色体观察等实验删除,新增DNA提取、PCR技术等分子遗传学实验内容和群体遗传学方面的“人类指纹图谱分析及遗传统计”。探索多种形式的实验教学方式,让学生参与实验设计、实验前的准备工作,通过查阅文献、收集信息、设计方案、动手操作、分析结果与作出总结等完整的实验过程,培养学生的综合能力。在教学手段上,改变传统的黑板板书,采用数码互动显微系统,通过多媒体课件,以图片、动画等形式生动、直观地讲解,使学生能更好地掌握实验原理、方法和步骤;利用数码摄像头能直接在显示屏上观察染色体的形态变化,并能客观地保存效果理想的实验结果;通过互动网络,教师能及时监控和指导学生的实验过程,有效地建立教师与学生的互动机制,提高实验课堂教学的效率。
五、完善课程考核评价体系
成绩是督促和评价学生学习的主要方式之一,建立科学合理的考核评价制度是课程教学改革的内容之一。为了更好、更客观地检验学生的综合能力,笔者所在的教研组经过研究讨论,确定动物遗传学课程的综合考核办法:期末总评成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成,其中,期末考试成绩占60%,平时成绩占40%(考勤占10%,课堂测试占10%,实验占20%)。平时成绩主要考查学生的学习态度、课堂纪律、实验动手能力与分析问题的能力,而期末考试的内容注重考查学生对基础理论知识和概念的掌握,以及对遗传学知识的运用能力。综合水平的考查能调动学生学习的主动性。
总之,动物遗传学是一门不断发展的学科,其知识广度和深度都在不断增加。为适应社会发展和动物科学专业本科生培养的需要,课程教材、教学内容、教学方法、实验教学与考核体系等多方面都需进行持续的改革与更新。此外,以学生为主导,以多种教学方式充分调动学生学习的热情和主动性,提高教学的成效,使学生更好地掌握动物遗传学的基础理论知识和概念,为其后续的专业课程学习及今后的就业打下坚实的基础。
参考文献:
[1]聂庆华,刘满清,骆毅媛,张细权.动物遗传学产学研结合教学实践与探索[J].高等农业教育,2009(2):64-66.
[2]张军霞,祁得林,杨葆春,胡明德.动物遗传学教学改革探析[J].河南农业,2011(9):24-30.
[3]张敏.动物遗传学教学改革的探索[J].中国校外教育,2010(4).
[4]杨秀芹.动物遗传学教学现状与建议[J].黑龙江畜牧兽医,2011(6):174-175.
[5]孙桂荣,王春秀,李春丽.畜牧专业动物遗传学教学改革措施[J].现代农业科技,2012(15):325-326.
遗传学基本原理范文
关键词医学遗传学医学教育
中图分类号:G420文献标识码:A
TheRoleandApplicationofMedicalGeneticsinMedicalEducation
YANGJunbao,SONGGuiqin,MUBo,LIANGSuhua
(DepartmentofMedicineandMedicalBiology,NorthSichuanMedicalCollege,Nanchong,Sichuan637007)
AbstractFromthecontentanddevelopmentofmedicalgenetics,discussestheclinicalmedicalgeneticsandmedicaleducationtherelationshipbetweenprofessionaldisciplines,analysisofmedicalgeneticsinmedicaleducation,thestatusandroleofmedicaleducation,providereferenceforteachingandtrainingofpersonnel.
Keywordsmedicalgenetics;medicaleducation
医学遗传学(medicalgenetics)是将遗传学基本理论与临床医学实践相结合形成的一门学科,其任务在于揭示各种遗传病的遗传规律、发病机制、诊断和防治措施。医学遗传学是医学科学领域中十分活跃的前沿学科,尤其是分子生物学方法的引入,人们对遗传病的认识达到了新的高度,不仅对单基因病和多基因病的诊断、发病机理、治疗和预防都已达到分子水平,即使染色体病的诊断,由于显微切割、探针池建立和荧光原位杂交方法的应用,也已深入到相关基因的水平。人类基因组计划的完成为人类基因的功能分析,特别是对某些致病基因的确认、表达调控,为遗传病的防治等开辟了光辉的前景。这些医学遗传学的新成就正推动着医学科学的迅速发展,医学遗传学已成为21世纪带动医学科学发展的带头学科之一。①
1医学遗传学的内容与发展
1.1医学遗传学研究的基本内容
随着生命科学的发展以及研究手段的进步,人们所发现的遗传病种类日渐增多,对遗传病的认识也不断深入。疾病是由遗传因素和环境因素共同作用的结果,现代医学研究表明,几乎所有的人类疾病都直接或间接地与基因有关,在这个意义上都可视为广义的“基因病”或“遗传病”。②
医学遗传学不仅与细胞生物学、生物化学、组织胚胎学、微生物及免疫学、生理学、病理学、药理学等基础医学密切有关,而且已经渗入各临床学科之中。研究临床各种遗传病的诊断、产前诊断、预防、遗传咨询和治疗的学科称为临床遗传学(clinicalgenetics)。
1.2医学遗传学的发展
医学遗传学早期受孟德尔、摩尔根经典遗传学的指引,对遗传病的发生及传递方式作了朴实的描述。1956年,由于徐道觉建立的低渗制片技术和蒋有兴使用秋水仙碱获得了更多中期细胞分裂相后,才证实了人体细胞染色数目为46。1959年相继发现先天愚型为21三体、Klinefelter综合征为47,XXY、Turner综合征为45,X等染色体改变,标志着临床遗传学的建立。20世纪70年代崛起的分子生物学将遗传病的研究推向了一个新的阶段,一大批遗传病因从分子水平得以阐明,人们在基因定位、基因诊断及产前诊断以至基因治疗等方面取得了丰硕的成果。
我国医学遗传学的研究工作始于上世纪60年代。1962年项维、吴等首先报告了中国人的染色体组型,标志着我国人类细胞遗传学的开始。1979年底我国召开了第一次人类和医学遗传学学会后,医学遗传学研究迅猛发展,部分医学院校将医学遗传学列入了必修课或选修课,各地还开办了各种形式的临床医生医学遗传学知识培训班。上世纪80年代后期,我国处于前沿的细胞遗传学,引进了先进的高分辨显带技术、显微切割及微克隆技术,此后分子生物学技术的广泛应用,在分子代谢病的突变性质、产前基因诊断、癌基因和肿瘤抑制基因的研究、基因治疗等方面都取得了可喜的成果。
2医学遗传学与临床专业课程的关系
本科教育既是培养应用型人才,即临床医生,也可为一部分研究型人才进入更高层次深造打下良好基础。③陆振虞等④采用问卷形式对上海第二医科大学毕业的104名临床医生作了书面调查,调查表明能看懂染色体核型分析报告和DNA诊断结果的临床医生不到l0%,而半数以上的人根本不具备这种能力。这在很大程度上反映了在医学教育中不仅要搞好临床专业课程的教学而且应加强医学遗传学的教学。同时随着我国研究生培养规模的扩大,以及大型医院对高学历临床医生需求的增加,有相当一部分学生将进入硕士阶段学习或在临床开展科研工作,因此,掌握扎实的医学遗传学的新理论、新技术和新实验方法等将成为他们进入下一个阶段的新台阶。⑤
医学遗传学课程是介于基础医学和临床专业课程之间的一门桥梁学科,学习该课程需具备一定的细胞生物学、组织胚胎学、生物化学等基础知识,该课程又为儿科学、妇科学等临床专业学科打好基础。该课程对培养医学生掌握有关医学遗传学基本理论知识,熟悉各种遗传病的发病机制及产前基因诊断方法,了解当今基因工程技术,掌握遗传病的预防、遗传病基因治疗的基本理论和技能起着重要作用。
3医学遗传学在医学教育中的地位与作用
医学遗传学已经成为现代医学中一个十分活跃的领域,并迅速向医学各学科渗透。分析其原因是:
(1)遗传病对人类健康的威胁日益严重。传染病得到或基本得到控制后,遗传病的相对发病率正在增长。据统计,胚胎染色体异常是流产的主要原因。我国新生儿中,约2.4%患有某种遗传病、1.3%有严重的出生缺陷或先天畸形(其中70%~80%由遗传因素引起、3%的儿童有智力发育不全,其中4/5为遗传病引起。其次,人类遗传病的病种在不断增长,一方面是由于对遗传病认识水平的提高,对过去已存在的遗传病加以确认;但另一方面是基于研究方法的进步,从原有遗传病中分出了若干亚型。
据“在线人类孟德尔遗传”统计,至2011年10月25日,人类单基因病、遗传性状及其相应的基因条目已达20910种。⑥现今已知的染色体病超过100种,多基因病估计不少于100种。由于后者多为常见病,故人类约有1/5-1/4的人患有某种遗传病或与遗传有关的疾病,这不能不引起人们极大的关注。
(2)有些严重危害人类健康的常见病已证明与遗传因素有关。诸如肿瘤、糖尿病、动脉粥样硬化、冠心病、高血压病、精神分裂症等。过去有些不明原因的疾病,现已确诊为遗传病。可以预计,随着这类疾病病因发病机制的进一步阐明,人们将从环境和遗传两个方面提出防治对策,这是一个正在发展的领域。
(3)控制人口数量,提高人口质量是我国实行计划生育的基本内容。因此,应用遗传学知识和技术,提高后代的健康素质是医学遗传学的一项基本任务。
因此,作为医学生仅学习传统医学是不够的,还需学习掌握医学遗传学的基本理论、基础知识和基本技术,了解基因组医学的最新进展,并在利用基因型和表现型数据库方面获得训练,才能通过病人的遗传背景以及与疾病相关的遗传和环境因素去诊断和治疗疾病。
综上所述,在高等医学教育过程中,要认识各个学科设置的目的、地位和作用,了解各个学科(或课程)之间的关系,明确其在培养高素质合格医学人才中所担负的责任,不断教育学生提高对医学遗传学在人类健康和医药卫生事业等方面所负责任的认识;并从培养综合素质医学人才的需要出发,认真分析医学遗传学与其他学科的关系,明确各个学科的重点、难点与基本内容,使医学遗传学的教学与其他课程之间,做到相互促进、相互补充、共同发展,培养高质量、高素质的新型医学人才。
注释
①李璞.医学遗传学(第二版)[M].中国协和医科大学出版社,2005:7-9.
②梁素华.医学遗传学(第2版)[M].人民卫生出版社,2010:3-8.
③刘洪,石胜军.医学本科生教育定位要准确[J].中国高等医学教育,2003(4):61.
④陆振虞,顾鸣敏,袁臻东等.医学遗传学教学必须密切联系临床[J].中国高等医学教育,2000(2):59-60.
遗传学基本原理范文
关键词:分离定律;自由组合定律;简化解法
孟德尔遗传定律是高中生物学的重点和难点,也是多年来高考考查的热点问题,它是在遗传的细胞学基础――减数分裂中实施的。学生学习时缺乏相应的实验验证和系统的规律性。加之学生的个体差异和认知水平浮浅,因此,利用孟德尔遗传规律中所学内容来帮助学生梳理和总结规律,形成知识体系就显得尤为重要。在实践教学中,笔者认为对于不善于进行加工整理教学内容的学生,传授利用分离定律对自由组合问题的简化解法就显得举足轻重。
就分离定律和自由组合定律关系来看,自由组合定律以分离定律为基础,因而可以用分离定律的知识解决自由组合的问题。况且,分离定律中规律性比例比较简单,因而用分离定律解决自由组合问题是简单易行的。
一、配子类型问题的简化解法
例1.基因型为AaBbCcdd的个体所产生配子的种类可能有多
少种?
先转化成一对一对性状的问题,再依据分离定律分别讨论:
基因型Aa产生的配子A,a有2种
基因型Bb产生的配子B,b有2种
基因型Cc产生的配子C,c有2种
基因型dd产生的配子d,d有1种
以上每对基因所得配子自由组合后产生的配子种类数为:2×2×2×1=8种。
二、基因型、表现型类问题的简化解法
1.若已知亲本的基因型,求杂交后代所产生子代的基因型种类数和表现型种类数
例2.基因型为AaBbCc的个体与基因型为AaBbcc的个体杂交,各对基因独立遗传,其后代有多少种基因型?多少种表现型?
先转化成一对一对性状的遗传,再依据分离定律来求解。
Aa×Aa后代有3种基因型(1AA,2Aa,1aa);2种表现型
Bb×Bb后代有3种基因型(1BB,2Bb,1bb);2种表现型
Cc×cc后代有2种基因型(1Cc,1cc);2种表现型
根据3对基因的遗传规律得:
子代中基因型有:3×3×2=18种
子代中表现型有:2×2×2=8种
2.若已知亲本的基因型,求某一具体基因型或表现型子代所占比例
例3.基因型为AaBbCC与AabbCC的个体杂交,求子代中出现基因型为AabbCc个体的概率?
先转化成一对一对性状的遗传,再依据分离定律来求解。
Aa×Aa后代中基因型为Aa的概率为
Bb×bb后代中基因型为Bb的概率为
CC×Cc后代中基因型为Cc的概率为
考虑各对基因的遗传得:
子代中基因型为AabbCc的概率为:
综上所述,在遗传规律的学习中,不仅局限于学习孟德尔遗传定律的原有内容,引导学生掌握基本定律的基础上,适当对孟德尔定律进行扩展。这既丰富了学生对遗传学发展的认识,使学生不会误以为全部生物的遗传秘密都被孟德尔所发现,后人的研究空间还很大,同时加深了对减数分裂的理解和遗传规律的再认识,了解了基因的独立遗传和互作关系。通过简单的分离定律解决复杂的自由组合类问题,可以达到稳中求进、好中求快的高度,取得事半功倍的效果。
(作者单位甘肃省庆阳市镇原县第二中学)孟德尔遗传定律是高中生物学的重点和难点,也是多年来高考考查的热点问题,它是在遗传的细胞学基础――减数分裂中实施的。学生学习时缺乏相应的实验验证和系统的规律性。加之学生的个体差异和认知水平浮浅,因此,利用孟德尔遗传规律中所学内容来帮助学生梳理和总结规律,形成知识体系就显得尤为重要。在实践教学中,笔者认为对于不善于进行加工整理教学内容的学生,传授利用分离定律对自由组合问题的简化解法就显得举足轻重。
就分离定律和自由组合定律关系来看,自由组合定律以分离定律为基础,因而可以用分离定律的知识解决自由组合的问题。况且,分离定律中规律性比例比较简单,因而用分离定律解决自由组合问题是简单易行的。
一、配子类型问题的简化解法
例1.基因型为AaBbCcdd的个体所产生配子的种类可能有多
少种?
先转化成一对一对性状的问题,再依据分离定律分别讨论:
基因型Aa产生的配子A,a有2种
基因型Bb产生的配子B,b有2种
基因型Cc产生的配子C,c有2种
基因型dd产生的配子d,d有1种
以上每对基因所得配子自由组合后产生的配子种类数为:2×2×2×1=8种。
二、基因型、表现型类问题的简化解法
1.若已知亲本的基因型,求杂交后代所产生子代的基因型种类数和表现型种类数
例2.基因型为AaBbCc的个体与基因型为AaBbcc的个体杂交,各对基因独立遗传,其后代有多少种基因型?多少种表现型?
先转化成一对一对性状的遗传,再依据分离定律来求解。
Aa×Aa后代有3种基因型(1AA,2Aa,1aa);2种表现型
Bb×Bb后代有3种基因型(1BB,2Bb,1bb);2种表现型
Cc×cc后代有2种基因型(1Cc,1cc);2种表现型
根据3对基因的遗传规律得:
子代中基因型有:3×3×2=18种
子代中表现型有:2×2×2=8种
2.若已知亲本的基因型,求某一具体基因型或表现型子代所占比例
例3.基因型为AaBbCC与AabbCC的个体杂交,求子代中出现基因型为AabbCc个体的概率?
先转化成一对一对性状的遗传,再依据分离定律来求解。
Aa×Aa后代中基因型为Aa的概率为
Bb×bb后代中基因型为Bb的概率为
CC×Cc后代中基因型为Cc的概率为
考虑各对基因的遗传得: