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遺傳學的概念范文1
遺傳是指生物的繁殖過程中,親代和子代各個方面的相似現象。俗話說:“龍生龍,鳳生鳳,老鼠生兒會打洞”、“人生人、獸生獸,種瓜得瓜、種豆得豆”,就是遺傳現象。遺傳是一種生物現象。人類通過遺傳,把世世代代所形成和固定下來的某些生物特征,由父一代傳給子一代,代代相傳,不斷延續?,F代遺傳學表明,人體內存在著兩類細胞:一類是生殖細胞(包括女性的卵細胞和男性的精細胞);另一類是人體細胞。在每一個生殖細胞的細胞核內存在有線狀體,即染色體。人體細胞共含有23對染色體,一對染色體的兩條染色單體,其大小形狀和結構相同,叫同源染色體,其中一條來自母方,一條來自父方。在23對染色體中,其中22對為常染色體,另一對為決定性別的染色體。在23對染色體中,每條染色體上都分布著一個個有遺傳功能的階段,叫基因(Gene),是具有特定遺傳功能的最小單位,是儲存特定遺傳信息的功能單位,它含有參加指導一個人發展的遺傳密碼,載負著一代代傳遞下去的遺傳信息。遺傳基因直接決定著遺傳素質,影響著一個人的生長發育,它控制著兒童生長發育的程序,如兒童到一定的時候,會走路、能學說話,到一定的時候性成熟等。
二、遺傳素質
遺傳素質是指人從上代繼承下來的解剖生理特點,如機體的結構、形態、感官和神經系統等方面的特點。比如結構,人都有兩只腳,一雙手,臉上有兩只眼睛,一張嘴。眼睛在上,嘴在下,凡不符合這些特征的,就不是一個正常的人。又比如形態,人的形態就是人的外表模樣,豬八戒和孫悟空更像是豬和猴子,而不像人。其他特征有個子高矮,手腳的大小,頭發和眼睛的顏色等等。遺傳素質是由遺傳基因決定的。染色體主要有脫氧核糖核酸(DNA)和蛋白質這兩類化學物質組成,而遺傳基因就是脫氧核糖核酸(DNA)的一個階段,有許多核苷酸組成,它帶有指導核糖核酸(RNA)活動的密碼。人體活動離不開蛋白質,而每個基因上都帶形成一定類型的蛋白質的指令,在傳遞來自細胞核中的DNA指令到組成細胞的其余部分的細胞質的過程中,RNA充當信使,使指令在細胞質中被執行,這些指令指導細胞質中的氨基酸合成蛋白質。不同類型的基因決定了組織結構的發展和控制細胞的新陳代謝。由于遺傳基因不同,人與人的生長發育就不相同,自然,人們的遺傳素質也就不同,哪怕是同卵雙生子。這種差異是天生的,正是由于遺傳素質的不同,因而,在同等正常生活條件下,有的人神經系統反應靈敏,有的人則顯得有些遲鈍,有的人生的大手大腳大個,有的人則小巧玲瓏,有的人生長發育的早一些,有的則晚一些,有的人生長發育的快一些,有的人則慢一些。如果存在遺傳基因的缺陷,那么,兒童的遺傳素質就受到影響,在兒童身上也就可能產生發展的偏離。
三、先天素質
先天素質是指個體出生時機體結構所具有的一切特質,主要包括個體由遺傳獲得的特質和由受孕時父母雙方遺傳基因的組合方式與生命孕育過程中母體獨特環境相互作用而生成的、個體先天性的非遺傳性特質以及由基因控制的成熟機制等,這些素質是原生性的,都屬生物因素。其中遺傳素質是先天因素的最基本的因素,它是每個個體與他的類、種、族、親屬保持連續性的生物因素,而先天素質中的非遺傳性的特質(也有人稱之為“天生素質”,與先天素質中的“遺傳素質”相區別)則是造成每一個個體在機體上都有自己的獨特的原因。可見,先天素質包括遺傳素質,遺傳素質是先天素質的重要組成部分,兩者是不同的概念。遺傳素質是由遺傳基因決定的,而先天素質除了受遺傳基因的影響外,還受胎兒發育內環境的直接影響。任何一個個體在和卵子形成合子的那一瞬間,他的特有的遺傳基因就被決定了,他的遺傳素質自然也被決定,有些遺傳的缺陷這時已經形成。但是,這并不是人出生時的素質,人出生時的素質即先天素質還要受從生命開始形成(甚至在這之前就已受到影響)到出生這在母體內生長發育的約270天左右的環境的影響,下面對決定胎兒發育內環境的主要因素作簡要說明:
1.物理因素
輻射會引起基因突變、染色體被破壞。懷孕早期的母親,尤其是在懷孕六周之內,X射線對胎兒影響最為嚴重,因為這時正是主要器官發育的關鍵時期。如果孕婦受了X光照射,就會使孩子小頭畸形,智力缺陷,腭裂、失明、生殖畸形等。另外,常在電腦環境中工作的女性,應注意電腦的輻射。
2.化學因素
藥物、有毒化學物質和環境污染會干擾正常胚胎發育引起畸胎。孕婦在妊娠早期用藥不當,最容易引起胎兒先天性畸形,如抗菌類中鏈霉素和四環素,在妊娠期服用四環素會引起未成熟的嬰兒骨骼遲滯,如在妊娠后期服用會使嬰兒的牙齒變黃。因此,在懷孕期間,應盡量避免用藥。
3.生物因素
生物因素主要包括病毒、寄生蟲等,尤其是TORCH感染,常見的為病毒感染。這些病毒及寄生蟲感染對胚胎具有致畸作用。尤其是頭三個月內,母親出現上述病毒及寄生蟲感染對胎兒發育影響最大。比如,病毒感染中的風疹病毒,對胎兒的危害就非常大,如果懷孕未滿四個月的孕婦感染這種病毒,很可能導致先天缺陷(其可能性為三比一),造成中樞神經系統損壞,心臟缺陷和發育遲緩等;又如,孕婦患流感很可能導致嬰兒唇裂。因此,為了減少出生畸形胎兒,孕婦在懷孕早期,應避免患發熱性疾病,應盡量減少與貓、狗的接觸等。
4.營養及飲食因素
胎兒的營養供應是通過臍帶和胎盤的半透明薄膜從母親的血液中吸取的,因而,孕期母親的營養對胎兒至關重要。許多研究表明,母親營養良好,妊娠和分娩就會比較順利,出生的孩子也較為健康,而母親營養不足,就很可能生出不足月或體重較輕的孩子,或者死胎,或者產后不久死去。據國外一些研究表明,母親妊娠初期營養不良,胎兒受害很大,如果六個月以前的胎兒營養不良,很可能造成智力落后。吸煙或被動吸煙都會影響胎兒發育,喝酒,飲酒過量,可以通過毒害等生殖器官,降低雄性激素水平,對的質量和數量都有很大的影響,孕婦飲酒胎兒致畸率極高,因此,孕期尤其早孕期應絕對忌酒。
5.情緒因素
母親的情緒和心理狀態也直接影響著胎兒的發育。一個心情舒暢的母親的胎兒和一個心情緊張、憂郁的母親的胎兒是生活在大不相同的兩個環境里,其結果也大不相同。研究表明:孕育期憂慮和驚恐狀態的加重和營養缺乏以及疲勞等是造成新生兒畸形率上升的一個主要原因,戴維茨(Davids)等人的研究表明:孕婦情緒緊張時,在妊娠的關鍵期會分泌出過量的氫化可的松激素,從而阻礙頜骨正常合攏,出現腭裂,當裂縫延伸至上唇時出現唇裂。
6.年齡因素
育齡期婦女以25~29歲為最佳生育年齡。如果懷孕年齡大于35歲,則危險性更大。研究發現,唐氏綜合癥的發病率在母親年齡低于29歲時,其發病率只有1/3000;而母親懷孕年齡在45~49歲時,其發病率則為1/40。唐氏綜合癥的兒童特征是:頭小而圓,眼睛向外、向上斜,鼻梁翹,嘴巴小、嘴角向下,舌頭突在外,智力大部分低下。
7.外力因素
遺傳學的概念范文2
[關鍵詞]動物遺傳學;教學;改革
[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]2095-3712(2013)01-0046-03
動物遺傳學,作為遺傳學的一個分支,主要研究動物性狀的遺傳和變異的規律、遺傳改良的原理和方法。動物遺傳學是動物科學本科專業必修的專業基礎課程,也是家畜育種學的理論基礎。本門課程的教學任務是讓學生掌握該學科的基本概念、基本理論及其簡單的實驗操作技能,為后續學習專業課和今后從事專業工作打下堅實的動物遺傳學理論基礎。
為適應社會發展的需要,各高校增設了本科教學的課程數量,同時壓縮傳統課程的課時數。就我校來說,動物遺傳學課程現僅有60學時,其中包括15學時的實驗課,但課程內容卻在不斷更新或增加,再加上遺傳學基礎理論抽象、邏輯性強,課程顯得枯燥,這些問題的存在促使課程教學必然作出改革。這幾年來,筆者所在的教學團隊不斷地探索動物遺傳學教學方式、手段及實驗教學內容的改革工作,獲得了一些體會,現總結如下:
一、精選教材,革新教案
動物遺傳學課程講述的內容包括:遺傳的物質基礎、遺傳信息的傳遞與改變、遺傳的基本規律及其擴展、非孟德爾遺傳、群體遺傳學基礎、動物基因組學及動物基因工程,涵括了分子遺傳學、細胞遺傳學、群體遺傳學及基因工程等諸多方面的一般原理與方法,教學內容理論性強、信息面廣、復雜抽象。為使學生能更好地學習此門課程,選擇合適的教材是關鍵。市面上不同版本的動物遺傳學教材較多,綜合考慮本校動物科學專業的培養方向和遺傳學理論知識的最新發展情況,筆者所在的教研組選擇由李寧主編、中國農業出版社出版的面向21世紀課程教材《動物遺傳學》作為課程教材,該書涵括了動物遺傳教學內容,理論知識系統,前沿性強。
為使學生更能理解和掌握動物遺傳學知識,教師編寫教案時力求突出教學重點,適度刪減和調整教學內容,并保證授課內容的完整性和系統性。此外,課堂教學盡量使抽象理論知識和概念通俗化,理論點與實際案例相結合。例如講授基因突變、染色體變異內容時,結合遺傳疾病病例分析講解;適時添加遺傳學的最新研究進展,使學生對遺傳學的最新發展、最新趨勢有一定了解。革新教案,目的是增強動物遺傳學課程的興趣性,提高學生學習的積極性。
二、突出教學重點,強化教學內容系統性
遺傳學的快速發展,使得動物遺傳學教學內容不斷豐富與革新,從三大定律到核外遺傳,從細胞到分子,從個體到群體,從質量性狀到數量性狀的遺傳,課程教學內容多而復雜,抽象概念多,缺乏直觀認識,學生理解困難。筆者所在的教研組根據本校學生的特點,結合專業培養和本科教學的要求,在選定教材的基礎上強調:突出內容的新穎性、前沿性,減少重復教學。例如三大定律、染色體部分內容在高中生物學中已經有學習,大學課堂在教學該內容時進行適當簡單復習即可;結合研究新成果,講授本學科基本理論知識和概念,提高學生的認知水平。調整和優化教學內容,增強知識點的系統性和層次性,從遺傳物質的本質到遺傳信息的傳遞、改變,再到基因的表達、調控,使學生逐步深入地掌握課程知識。
三、改進教學方法,提升教學成效
在實際教學中,以學生為主體,根據學生的課堂情況,適時改進教學方法和教學手段,做到因材施教,提高教學的成效。為了能充分調動學生學習的積極性和主動性,筆者所在的教研組在動物遺傳學教學中,不斷探索多種教學方法。例如:課前留置問題討論,課堂提問,課后安排學生參與科研實踐,章節教學完成后及時組織測試等;充分發揮計算機多媒體輔助教學手段的潛力,添加直觀圖片或視頻來解析抽象概念和知識點,例如視頻展示DNA復制、轉錄和翻譯的基本過程,使學生更容易掌握知識點。課程教學緊密聯系動物生產過程中的遺傳現象和分子輔助育種技術的應用成果等,拓展學生視野,使他們認識到專業知識的應用價值和潛力,增強了學生學習的主動性。
四、改革實驗教學內容和方式
遺傳學是21世紀發展最快的生命學科之一,作為分支之一的動物遺傳學也在不斷更新。動物遺傳學實驗是學生驗證遺傳學理論和掌握遺傳學實驗技術手段的主要途徑。因此,為適應本學科發展需要,在動物遺傳學實驗教學過程中需要不斷革新實驗項目、實驗設計和實驗方法。以往動物遺傳學實驗普遍以驗證性實驗為主,內容陳舊、單一,缺乏綜合性實驗,難以激發學生的積極性和主動性;教學模式單調,以教師主導、學生臨摹為主要教學方式,缺乏對學生創新能力的培養。針對存在的不足,筆者所在的教研室綜合討論并結合學科實際建設情況,更新實驗教學內容,把原來耗時長、內容簡單的果蠅的飼養、雜交和唾腺染色體觀察等實驗刪除,新增DNA提取、PCR技術等分子遺傳學實驗內容和群體遺傳學方面的“人類指紋圖譜分析及遺傳統計”。探索多種形式的實驗教學方式,讓學生參與實驗設計、實驗前的準備工作,通過查閱文獻、收集信息、設計方案、動手操作、分析結果與作出總結等完整的實驗過程,培養學生的綜合能力。在教學手段上,改變傳統的黑板板書,采用數碼互動顯微系統,通過多媒體課件,以圖片、動畫等形式生動、直觀地講解,使學生能更好地掌握實驗原理、方法和步驟;利用數碼攝像頭能直接在顯示屏上觀察染色體的形態變化,并能客觀地保存效果理想的實驗結果;通過互動網絡,教師能及時監控和指導學生的實驗過程,有效地建立教師與學生的互動機制,提高實驗課堂教學的效率。
五、完善課程考核評價體系
成績是督促和評價學生學習的主要方式之一,建立科學合理的考核評價制度是課程教學改革的內容之一。為了更好、更客觀地檢驗學生的綜合能力,筆者所在的教研組經過研究討論,確定動物遺傳學課程的綜合考核辦法:期末總評成績由平時成績和期末考試成績兩部分組成,其中,期末考試成績占 60%,平時成績占40%(考勤占10%,課堂測試占10%,實驗占20%)。平時成績主要考查學生的學習態度、課堂紀律、實驗動手能力與分析問題的能力,而期末考試的內容注重考查學生對基礎理論知識和概念的掌握,以及對遺傳學知識的運用能力。綜合水平的考查能調動學生學習的主動性。
總之,動物遺傳學是一門不斷發展的學科,其知識廣度和深度都在不斷增加。為適應社會發展和動物科學專業本科生培養的需要,課程教材、教學內容、教學方法、實驗教學與考核體系等多方面都需進行持續的改革與更新。此外,以學生為主導,以多種教學方式充分調動學生學習的熱情和主動性,提高教學的成效,使學生更好地掌握動物遺傳學的基礎理論知識和概念,為其后續的專業課程學習及今后的就業打下堅實的基礎。
參考文獻:
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遺傳學的概念范文3
關鍵詞基因組醫學精準醫學醫學遺傳學教學改革
隨著“人類基因組計劃”的完成,以及新一代基因組測序技術的廣泛應用,我們已經步入“精準醫學”(PrecisionMedicine)新時代。精準醫學主要利用疾病基因組學以及藥物基因組學大數據,通過基因診斷并以此為依據對疾病進行分類、分型,根據基因組特征,采用最新的個性化治療等技術,為病人選擇最佳的治療方案,最有效的藥物,最安全的劑量,對傳統的醫療模式進行革命和創新。
基因組學始于20世紀80年代,90年代后隨著人類基因組計劃的啟動而迅猛發展。基因組醫學是由諸多科學家在2003年為紀念DNA雙螺旋結構發現50年時所提出的一個醫學領域的新名詞?;蚪M醫學是以人類基因組的研究為基礎,將生命科學與臨床醫學相整合,從而將基因組的研究成果快速地應用于臨床醫學實踐,這將是貫穿21世紀的在生命科學和臨床醫學領域的一次偉大革命。
在基因組醫學時代背景下,各臨床專業科室都必須適應基因組醫學帶來的臨床變革,不斷更新知識體系。醫學遺傳學作為一門基礎和臨床相互融合且發展飛快的學科,不僅要求醫學生掌握基礎知識,更要求其可以將相關知識致力于臨床實踐,這就要求我們對醫學遺傳學傳統教學內容及模式進行調整。因此,如何以基因組醫學為導向,著眼于精準醫學,推進臨床醫學教育,加強醫學遺傳學教學,提高教學質量,更好地讓學生掌握醫學遺傳學的臨床應用,并在以后的工作中將其普及社會是我們面臨的問題。綜上所述,我們對醫學遺傳學教學內容、課程體系及教學思維等進行了改革。
1改進課程內容設置
我們以培養適應21世紀社會發展需要的新型醫學人才為目標,根據醫學專業的發展特點,合理設計醫學遺傳學課程,而課程的設置、編排等問題直接影響到教學進程、教學的內容和教學質量。因此,課程改革也是教學改革的核心問題之一。[1]
首先,對于基本的醫學遺傳學課程,我們將圍繞遺傳病開展教學,課前引導學生查閱資料,讓學生對遺傳病基礎有一定了解,課堂抽查課前預習效果。課堂上從臨床遺傳病常見病例著手,用實例激發學生學習興趣,介紹其發病機制,如何導致疾病發生和具體的研究方法,然后系統地介紹遺傳物質在疾病的發生、發展過程中的作用,最后再從臨床遺傳學角度開展疾病的預防、診斷與治療,基本知識點和原則逐點介紹。
其次,根據醫學遺傳學課程發展需要,我們新增加生物信息學內容,介紹如何利用信息學和統計學等學科的技術,收集、整理、研究目前快速發展的基因組測序、蛋白質組序列測定、結構解析和代謝組等領域的大規模數據,同時通過生物信息學的研究實例,講解生物信息學的基本知識和重要作用,激發學生對本門學科的興趣。通過病例為示范,引導學生將生物信息學理論知識用于實踐。例如我們實驗室收集到一個高度近視的隱性遺傳家系,致病原因未明,我們先采用基因芯片進行連鎖分析定位致病區間,然后對兩個患者和一個正常人進行全外顯子測序,指導學生運用生物信息學分析法對三個樣本的測序結果進行數據分析,對檢測到的患者共有的而正常人沒有的外顯子區間影響功能的純合突變進行初步篩選并對定位致病區間的突變在家系內進一步篩選驗證,最后成功定位到3號染色體189713156位置上的NLEPREL1基因一個GLN氨基酸的終止突變。該基因與膠原蛋白的裝配和穩定性有關,此突變與帶有白內障和玻璃體視網膜退化表型的非綜合征型高度近視有關。這樣的案例式教學法不僅鞏固了學生對理論知識的理解,也提高了學生進行科學分析問題的能力。
醫學遺傳學是一門涉及數千種遺傳性疾病的基礎理論和臨床實踐的綜合性學科,具有基礎性和前沿性并存的特點。[2]為了讓學生了解到最前沿的科研動態及相關遺傳病的研究進展,我們同時開設了“醫學遺傳學研究進展”課程。“醫學遺傳學研究進展”是一門以“醫學遺傳學”課程為基礎的課程,它著眼于現代醫學遺傳學最新最受關注的領域,旨在讓學生對醫學遺傳學的知識進行消化和升華,它的課程內容緊跟國內外前沿,針對國內外研究的熱點內容和最新進展設置講座內容,結合教師當前研究的科研項目進展加以講解,促使學生了解和關注醫學遺傳學的前沿進展。該系列講座強調結合基礎科學和臨床科學,通過該課程的學習,開闊學生的眼界,掌握最前沿的科研進展。2改革課程體系
絕大多數疾病均與遺傳相關,臨床中每個科室都應不斷更新對相關疾病的知識,因此我們在臨床醫學范疇下的二級學科的教學環節中應增加相關醫學遺傳學內容的介紹。例如,消化系統專業課,我們將增加消化系統的遺傳學基礎知識的介紹;神經內科專業課程,我們擬設置專門的神經內科遺傳病及致病的遺傳學基礎的章節,系統介紹神經內科常見的遺傳病種類、遺傳學基礎、分子和細胞系診斷方法以及相應的遺傳咨詢要點。
將基因組學作為一個大平臺,根據不同的學科,每個學科上課的比重都不一樣,把基因組醫學與疾病基因組學灌輸到臨床,教師在授課過程中,不僅教授核心知識點,并且把基因組醫學、遺傳病學、精準醫學、個體化醫療等理念貫穿到臨床教學中去,使學生掌握從基因組水平上考慮對疾病診斷、防治與治療的重要觀念。通過打破常規,教授新的醫學遺傳學理念,以鼓勵學生不拘泥傳統的循征醫學思維模式,以基因研究為導向,提倡“精準醫學”,讓個體化醫療這一概念從理論中走向生活。
3教學思維,引領學生建立個體化醫療的觀念
在教學上,我們率先突破常規的循征醫學思維模式,建立以基因研究為導向,提倡精準醫學的思維模式?!熬珳梳t學”是以個體化醫療為基礎,隨著基因組測序技術快速進步以及生物信息與大數據科學的交叉應用而發展起來的新型醫學概念與醫療模式。其本質上是通過基因組、蛋白質組等組學技術和醫學前沿技術,對大樣本人群與特定疾病類型進行生物標記物的分析與鑒定、驗證與應用,精確尋找到疾病原因和治療靶點,并對一種疾病不同狀態和過程進行精確亞分類,最終實現對于疾病和特定患者進行個性化精準治療的目的,提高疾病診治與預防的效益,這是對傳統醫療模式的革命和創新。[3]美國總統BarackObama在今年年初的國情咨文中正式宣布精準醫學計劃(PrecisionMedicineInitiative),該計劃的提出是集合了諸多現代醫學科技發展的知識與技術體系,體現了醫學科學發展趨勢,也代表了臨床實踐發展的方向。[4]我們順應時展潮流,率先將個性化醫療、精準醫學的理念引入課堂,不斷滲透精準醫學理念,使學生掌握從基因水平上考慮對疾病診斷與防治的重要觀念。
為引領學生建立個體化醫療的觀念,需要我們加強各相關學科的交叉融合,使現有的教學知識體系更加完善,讓學生們能夠學以致用。我們積極推進與細胞生物學、生物化學、分子生物學、病理學、醫學免疫學、生物信息學、預防醫學、材料學、計算機學等其他學科交叉融合,既促進不同學科之間的相互融合交流,又培養了學生跨學科的思維模式。通過交叉學科的建設,學生將本科專業知識和醫學遺傳學知識重新組合,更具創新性思維。我們還成立了“教育部國家生命科學與技術人才培養基地”,吸引了不同專業的學生進入醫學遺傳學領域來,學生在實踐課題或項目的設計當中,不僅僅局限于本學科,并引進其他相關學科的方法,利用其他學科的優勢來彌補自身不足。
科學技術飛速發展,已進入大數據時代,高效準確地處理數據顯得愈發重要。以醫療大數據作為支撐,通過基因組、蛋白質組等組學技術和醫學前沿技術,精確尋找到疾病的原因和治療的靶點,實現對于疾病和特定患者進行個性化精準治療是“精準醫學”的最終目的。因此,我們需要建立一套完善、有效的數據分析平臺。我們與生物信息專業進行合作,將臨床診斷中收集的數據,進行科學的數據分析,再將分析的結果反饋到臨床中去,建立個體化醫療。同時,在授課過程中,不但傳授醫學遺傳學核心知識點內容,而且將精準醫學理念滲透到教學的各個環節,使學生從基因水平上考慮對疾病診斷與防治的重要觀念。
遺傳學的概念范文4
遺傳學是生物科學中一門十分重要的基礎理論學科,直接涉及生命起源和生物進化的機理[1]。由于遺傳學理論既深奧又抽象,涉及知識面廣、發展速度快,與實際應用聯系又較密切,因此加大了學生學習的難度。另一方面,時代的發展也迫使遺傳學教學要更加注重對學生的素質教育,加強綜合能力的培養,同時也對遺傳學教師提出了更高的要求。在教學中,知識傳授與能力培養應該是辯證的關系,應具有高度的統一性[2]。課堂教學是教學實施過程中最基本的一種教學形式,教師是課堂教學的組織者和引導者,在課堂教學中具有主導作用。課堂教學是教師講授知識、培養學生能力的主要方式。筆者根據多年的教學實踐,將自己的課堂教學體會總結為以下幾點。
一、教師的語言要富有感染力
教師在課堂教學中的主導作用主要是通過語言表達來實現的。無論是應用哪一種教學方法和手段,都是通過教師的語言來影響學生。教師語音的高低、節奏的快慢,會使學生產生不同的聽覺效果。教師的標準、流暢、生動,富有影響力、感染力的語言吸引學生,使學生集中注意力,在有限的課堂時間內幫助學生更好地掌握教學內容,從而可以激發學生興趣,提高分析問題和思維能力,因此語言在課堂授課中起著決定性的作用。達到教師的語言具有感染力的前提條件有兩點:一是吃透教學內容,二是語音準確,同時還應具有合乎邏輯、富于啟發性和說服力,因此,一名優秀的教師應該不斷努力地提高自己的語言素養。
二、教學內容要有針對性
遺傳學是我校農學、生物技術、種子工程與科學、園藝等專業必修的一門專業基礎課。因不同專業教學內容的側重點有所不同,授課學時也不同,所以教學內容的安排也不應該按統一的標準一概而論。比如,農學專業與遺傳學的三大定律關聯較大,因為這部分內容中包括基因型、表現型、自交、測交、要根據雜交后代各種表現型的分離比例來分析基因的表達特征,以及遺傳學規律在農業生產上的應用等。然而園藝專業來說,除了講解遺傳的基本概念、基本定理和研究方法外,還需要講解觀賞植物的花色、花形、花徑、重瓣性等主要性狀遺傳和變異的基本規律和分子機理。因此,任課教師可根據授課對象和不同學時數,靈活地選擇和組合不同的教學內容。
三、盡量創造學生參加課堂教學活動的機會
教學過程應該是包括教師和學生,如果教師不停地講授,學生會感覺枯燥乏味,對學生來說在一定程度上也抑制了他們的分析、思考問題的能力。在教學過程中,任課老師應始終鼓勵、引導學生參加課堂教學,主要表現在以下兩點:
1.讓學生走上講臺,提供展示自我的平臺??梢砸髮W生預習自學部分,然后讓學生走上講臺,加深他們對重點和難點內容的理解,這樣有助于自學能力的培養,激發同學們的學習積極性。為了能夠盡量使更多的學生走上講臺,要根據學生的實際水平確定自學內容的難易點。另一方面就是要在學習新內容之前,要求學生把學過的某一個知識單元的內容進行總結,從而有助于加深和掌握所學的內容,在一定程度上也能夠提高他們對學習遺傳學的興趣,同時還能夠創造活躍的課堂氣氛。例如,講完染色體結構變異后讓學生準備總結四種結構變異的類型、細胞學鑒定和遺傳效應。
2.帶著問題授課。上課時的提問是教學過種中常用的一種方法,通過提問可以集中學生的注意力又能及時地了解學生掌握知識的情況。教師的問題首先啟發學生的思維,具有邏輯性同時反映教學重點和難點。提問的方式有好幾種,我們可以聯系已學過的知識進行比較分析異同點,例如,我們在講細胞質遺傳的特征時,讓學生比較細胞核遺傳;在講性連鎖時比較伴性遺傳、限性遺傳和從性遺傳的區別,這樣才能加深學生的理解和掌握。也可以采用先講結果然后問原因或者先講原因然后問結果等。例如,我們開始講連鎖遺傳時,首先讓學生根據香豌豆的兩對相對性狀的F2試驗結果依次回答下列問題:香豌豆的這兩對性狀的遺傳是否符合獨立遺傳?不符合獨立遺傳的原因是什么?相引組和相斥組的試驗結果的共同特點是什么?逐漸引導學生進入新的內容。
四、善于歸納總結,培養學生分析和解決問題的能力
歸納總結是課堂教學中常用的一種方法。遺傳學有些章節內容復雜,缺乏規律性和系統性。教師在教學過程中要善于歸納總結,根據教學內容的特點總結以傳授的知識,盡量設法以簡單的語言和圖形抓住主要的教學內容,并準確表達此內容。同時在知識的歸納總結的過程中,引導學生掌握歸納和總結所學知識的方法,培養學生的學習方法和獲取知識的能力。如,在解釋同源三倍體的高度不育時,把零散的內容概括為:任何同源區段內只能兩條染色體聯會;聯會三價體(松弛)或一個二價體和一個單價體;分離2/1和1/1不均衡分離;最后配子染色體數目不均衡導致了高度不育。在教和學的過程中,歸納總結是非常重要的一個環節。為了讓學生更好地掌握兩點測驗和三點測驗法這部分內容我們可以這樣歸納:
五、要求學生課堂做筆記,提高學習效率
筆者在多年的教學實踐過程中發現,在課堂上要求學生做筆記能夠集中學生的注意力,從而在一定程度上提高學習效率。因為,做筆記是在聽講和思考過程中進行的,學生始終會注意哪些內容可以記,哪些不用記,從而提高重點和難點內容的掌握。筆記不是將老師講的每句話都記錄下來,而是用自己的語言記下主要概念、論點、典型的例題等。同時還可以記下在聽課過程中遇到的疑點、難點。當然,每個班學生的基礎知識、理解能力等方面有差異,在教學過程中教師應通過反復述說、提高音調、慢講等方式實時提醒學生所記錄的教學內容。研究也表明記筆記是學生課堂學習的重要學習策略與技能[3]。課堂上做筆記不僅對學生掌握教學內容有幫助,同時可以培養學生分析問題、邏輯思維問題的能力。
六、充分利用本課程的特點,注重理論聯系實際
遺傳學是研究生物遺傳和變異的科學,遺傳學不僅理論性強同時是緊密聯系實際的科學。所以我們在講解任何一個遺傳學概念、現象和規律時,一定要重視它們在實踐中的應用。根據教學內容,設法在學生感興趣的領域里尋找具體的例子來提高學生學習遺傳學的自覺性和積極性。例如,在講解染色體變異時,我們除把基礎概念講清外,還需例舉人類染色體結構和數目變異后導致的疾病的遺傳特點以及對人類的危害;遺傳學作為一種生產力在解決人類面臨的難題中發揮著巨大作用。特別是近年來分子遺傳學的迅猛發展,使得人類能夠以更快的速度和更準確的目標進行生物品種改良,甚至創造新的品種。為了讓學生了解掌握一些前沿知識,我們適時地介紹一些當代分子遺傳學理論和技術在醫學、農業等各個領域上的應用成果。例如,在講授真核生物基因組時,通過具體的例子解釋人類基因組圖譜的構建在發現致病基因,以DNA為基礎的診斷、預防、治療和藥物設計等方面的應用。又如,在“基因工程”這一章中,要側重介紹基因工程技術在植物抗除草劑、抗病、抗蟲、提高品質等方面在國內外應用狀況。
七、根據教學內容確定最佳的教學方法,合理搭配傳統教學和多媒體教學
隨著計算機多媒體技術的發展,多媒體教學是改革的一個熱點。多媒體教學與傳統教學相比的確具有自身的優越性。多媒體教學的突出優勢體現在它能以文本、圖像、動畫及聲音等多種形式來展示課程內容[4]。而不同的教學內容適合不同的教學方法和手段,并非所有的內容都適合采用計算機多媒體教學。多媒體教學還是不能完全取代傳統的教學模式,兩者之間應該相輔相成、取長補短、協調發展,才能取得最佳的教學效果[5]。比如,基因的表達和調控這一章中概念多,而且基因調控過程復雜,學生不容易理解,這部分很適合多媒體教學。但是概率、廣義和狹義遺傳力的估算,群體遺傳中基因頻率和基因型頻率的計算等內容如果用多媒體課件來上的話,不能夠清楚地解釋整個計算過程。所以在課堂教學中把傳統的教學與多媒體教學有機地結合起來才能取得更好的教學效果。
八、重視課后作業的布置,鞏固課堂教學
遺傳學的概念范文5
關鍵詞:動物遺傳學 動物科學 遺傳檢測 細胞遺傳學 分子遺傳學
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.150
動物遺傳學是動物科學專業的重要專業基礎課程。遺傳學具有基礎理論抽象、邏輯思維強、知識面涵蓋廣等特點,是動物育種的理論基礎。遺傳學的基本概念和原理來自于生產、生活和科學研究的實踐,遺傳學實驗是遺傳學教學中重要的環節,是理論教學的深化和補充。近些年,隨著遺傳學的不斷發展,取得了很多的進展,特別是隨著分子生物學的發展,遺傳學進入了全新的分子遺傳學時代,較之之前的形態遺傳學、細胞遺傳學而言,分子遺傳學更為抽象,因此,長期沿用下來的經典遺傳學實驗顯然已經不能滿足遺傳學快速發展的需求,從而對遺傳學相關實驗課提出了更高的要求。
針對以上情況,結合我校動物科學專業設置的實際情況,經過長期的摸索和創新,我校動物科學學院近年來開始開設了實用遺傳檢測技術課程,學時120學時。主要通過實驗制備和觀察,使學生從細胞、分子及群體水平上掌握遺傳學的實驗操作方法;學會基本儀器設備的使用技巧;了解遺傳學研究方法和手段,進一步加強學生獨立分析問題和解決問題的能力,獨立操作和創新能力及培養學生的動手能力。同時注意培養學生實事求是,嚴肅認真的科學操作和良好的實驗習慣,為今后的工作和研究打下良好基礎。本文將就本課程的設置進行綜述,旨在為相關學科今后在遺傳學相關實驗課程的開設方面提供借鑒。
1 細胞遺傳學篇
細胞遺傳學是研究細胞中染色體遺傳規律的學科。 同時也是在細胞層次上進行遺傳學研究的遺傳學分支學科。著重研究細胞中染色體的起源、組成、變化、行為和傳遞等機制及其生物學效應。
圍繞細胞遺傳學,設立了如下實驗項目:①細胞培養。主要講解細胞的體外培養原理、條件、技巧和注意事項。主要通過采集動物外周血培養2個周期,用以觀察培養細胞在體外分裂情況;②培養細胞的同步化處理。主要講解在體外培養條件下同步化處理的原理、條件、技巧和注意事項。處理培養細胞分裂中期同步化;③外周血淋巴細胞染色體標本制作。主要包括以下過程:收集細胞低滲處理固定涂片染色觀察;④骨髓細胞染色體標本的制備。主要包括以下過程:秋水仙素處理取管狀骨沖取骨髓細胞低滲處理固定涂片染色觀察;⑤果蠅唾液腺染色體標本的制備。主要包括以下過程:培養果蠅三齡幼蟲解剖分離唾液腺水解處理染色壓片觀察;⑥染色體顯G帶。主要包括以下過程:制備染色體標本片胰蛋白酶處理染色觀察;⑦各種顯微鏡的調試實用實踐。主要包括熟悉普通研究顯微鏡,相差顯微鏡,暗場顯微鏡,熒光顯微鏡的光路合軸、聚光器調焦、濾鏡選用等操作;⑧染色體標本的觀察照相。主要包括以下過程:顯微鏡下觀察制備好的染色體標本片統計分裂相的比例數細胞染色體數選形態良好數目占眾數的分裂相拍照;⑨染色體核型分析。主要包括以下過程:染色體照片photoshop軟件裁剪整理同源染色體配對排序測染色體臂長計算相對長度和臂比。
2 分子遺傳學篇
隨著遺傳學的迅猛發展,分子遺傳學已經滲透到了遺傳學的各個角度,分子遺傳學也因此在教學中已經占有了相當大的比重。分子遺傳學實驗技術也成為研究者使用得最多的分析手段,這就進一步要求我們的實驗教學也要適應遺傳學的發展。
圍繞分子遺傳學,設立了如下實驗項目:①動物組織(肌肉)中DNA的提取。主要包括以下過程:采集動物組織材料破壞細胞膜和核膜白和DNA分離抽提純化DNA乙醇沉淀DNA檢測DNA純度和量;②動物性別鑒定。主要包括以下過程:提取動物組織DNAsry特異引物PCR擴增電泳判斷;③DNA酶切電泳。主要包括以下過程:λDNA限制性內切酶酶切瓊脂糖凝膠電泳檢測;④動物來源物種鑒定。主要包括以下過程:樣品采集基因組DNA提取PCR-RFLP瓊脂糖凝膠電泳檢測判斷;⑤動物組織總RNA的提取。主要包括以下過程:樣品采集RNA提取瓊脂糖凝膠電泳檢測;⑥Total RNA質量的檢測及cDNA的制備。主要包括以下過程:紫外分光光度計檢測Total RNA質量反轉錄cDNA檢測;⑦microRNA指紋圖譜技術(MTFP)在肉品質檢測中的應用。主要包括以下過程:樣品采集總RNA提取及檢測cDNA的制備及檢測PCR反應及檢測PAGE電泳檢測和分析;⑧PCR-RFLP鑒定ABO基因型。主要包括以下過程:毛囊(毛發)中總DNA的提取及電泳檢測糖基轉移酶基因片段擴增及電泳檢測擴增片段限制性酶切及電泳檢測。
遺傳學是研究生物遺傳和變異的科學。隨著現代生物科學技術的發展,遺傳學已成為生命科學領域中發展最為迅速的基礎學科之一,而實驗實踐教學環節為培養學生的科學思維、探索思維和實踐創新能力提供重要途徑,并且可以提高學生的實際動手能力和分析問題、解決問題的能力。遺傳學實驗技術和方法是遺傳學建立和發展的基礎,如今現代的遺傳學實驗技術已廣泛滲透到生命科學的各個分支領域,并正在發揮其獨特的作用。本文通過數名長期工作在遺傳學本科教學一線的教師多年的教學實踐經驗,結合動物科學專業設置的特色,摸索了一套適合動物科學專業本科生實際的實驗課教學體系,旨在為培養理論與實踐兼備的高素質動物科學方向的本科生做出一定的貢獻,也期望為國內同行遺傳學教學相關實驗課的開設提供一定的借鑒作用。
參考文獻:
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作者簡介:蘇蕊,內蒙古農業大學動科院,內蒙古呼和浩特 010018
張燕軍,內蒙古農業大學動科院,內蒙古呼和浩特 010018
遺傳學的概念范文6
>> 遺傳學實驗課程的教學現狀與思考 遺傳學網絡課程建設的分析與建議 遺傳學網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絡教育平臺建設及其優質教學資源共享的思考 普通遺傳學網絡課程建設與探索 《遺傳學》課程建設與優化初探 論自主合作教學模式在高校《遺傳學》課程教學中的應用 面向成人教育的醫學遺傳學網絡課程建設 神奇的遺傳學 遺傳學的未來 醫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》建設的現狀與思考 遺傳學中的數學思想 遺傳學的概率計算 高等院校生物學專業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:本網站內容僅用于學術交流,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容。 【摘 要】遺傳學是生物學、農學、遺傳學等專業的主干課程之一。本文從遺傳學專業的特點出發,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、教學內容的優化、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,以期優化遺傳學課程體系,提高教學成效。 【關鍵詞】遺傳學 教學內容 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,了解其最新發展動態,掌握分析問題、解決問題的能力。對遺傳學內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,其質量和水平的高低直接影響著教學的質量與學習效果,因此教材建設是課程建設的重要環節。不同版本的教材,在教學內容、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學生的目標,又符合學生專業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《現代遺傳學》、方宗熙主著的《普通遺傳學》。根據教學實踐經驗和學生的培養目標,又結合我院現階段的特點,本教研室選擇了王亞馥主編的《遺傳學》,該教材對遺傳物質的本質、遺傳物質的傳遞以及遺傳信息的表達和調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,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 優化教學內容
教材是教學內容的代表與示范,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目標和專業特色、教學大綱和教材的前提下,并結合學生基礎和學時數的具體條件,梳理好各章節的側重點,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、多與相關課程的教師交流,調整教學重、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控、真核生物基因的表達調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,也不利于學生創新能力的培養,因此培養現代化的應用型人才必須要轉變傳統教學理念,改進教學方法。
1.啟發式教學
通過提問的方式教學,激發學生的探知欲望。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?”,啟發學生積極思考,開發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為自主學習,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結婚的科學性,充分調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,布置適當的問題讓學生完成,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、集中發言、教師評價總結的方式進行考核,培養學生積極探索和敢于創新的品質。
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、調動了課堂氣氛、激發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,最大限度地發揮多媒體教學的優勢。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,激發學生對該病發病機制的研究;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現,及DNA雙螺旋的發現,遺傳密碼、基因組測序計劃,讓學生觀看紀錄片《世界百大發現――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)等上傳至局域網上,并與國內遺傳學精品課程網站鏈接,鼓勵學生充分利用教學網站與網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,選用王金發主編的《遺傳學實驗教程》,將果蠅飼養及其雜交實驗(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,充分發揮主觀能動性和創新能力,以激發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。本教研室根據學生的培養目標,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;(2)平時作業占20%,主要考察學生的學習態度;(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