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遺傳學和分子研究范文1
自20世紀80年代以來，隨著現代分子生物技術和信息技術的迅速發展，動物育種計劃和動物分子遺傳學研究取得了大量的突破性成果，國際上的動物育種已逐漸進入分子水平，從傳統的育種方法朝著快速改變動物基因型甚至是單倍體型的方向發展。
1．數量遺傳學與動物育種
數量遺傳學選擇原理充分考慮了環境因素對微效多基因控制的數量性狀的影響力，從表型方差中剖分出基因型方差，通過運用資料設計和統計模型估計有關的遺傳參數，最后達到選種的目的。數量遺傳學主要應用于估計遺傳參數、通徑分析和動物育種估計的模型方法等幾個方面。
1.1遺傳參數估計
從統計學上講，遺傳參數的估計可歸結為方差或協方差組分估計。從親子回歸、同胞分析到方差分析法；到了20世紀50年代，C R Henderson提出了針對非均衡資料的Henderson方法Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ；之后出現了極大似然法約束極大似然法、最小范數二次無偏估計法和最小方差二次無偏估計法以及貝葉斯估計等方法。目前，約束最大似然法是世界各國育種學家采用的主要方法。
1.2育種值估計
畜禽遺傳評定即評估畜禽種用價值的高低，是畜禽育種工作的中心任務。畜禽種用價值的高低是用育種值來衡量的，影響數量性狀表型值的是微效多基因的加性效應值(A)、等位基因之間的顯性效應值(D)和非等位基因間的上位效應值(I)。其中，只有基因的加性效應值即育種值能夠穩定的遺傳給后代，但是育種值不能直接測量，只能使用一定的統計學方法通過表型值對其間接加以估計，所以遺傳評定的主要工作就是對育種值的估計。畜禽的估計育種值是選擇種畜的主要依據，育種值估計的準確性在很大程度上影響著畜禽育種效果的好壞。用于育種值估計的方法概括起來主要有選擇指數法、群體比較法和混合線性模型法。
2.分子數量遺傳學與動物育種
分子數量遺傳學是分子生物技術與數量遺傳學相結合的一門發展中的新的交叉學科，目前仍屬于數量遺傳學范疇。現代分子生物技術的發展，使得從分子水平上研究數量性狀的基因成為可能。
2.1對QTL作出遺傳標記
目前對決定數量性狀的多基因還不能準確定位，但如果能找到一個可以識別的基因或基因組的DNA多態，或是一個染色體片段與這一目標性狀有密切的關聯，就可作為對目標性狀選擇的遺傳標記。遺傳標記還可應用于基因轉移、基因定位和基因作圖等研究。
2.2 QTL的分離和克隆
分子數量遺傳學的目標是要分離和克隆決定數量性狀的基因，研究其結構和功能，最終達到從分子水平上改良數量性狀的目的。雖然在理論上可以將分子生物學領域發展的各種基因克隆技術用于QTL，但是數量性狀的遺傳表達一般涉及多個基因座位。例如，奶牛的產奶量既受繁殖和泌乳的內分泌系統基因的控制，又受消化酶系統基因的控制，情況相當復雜，很難把這些基因一一分離和克隆。但也可以根據已有的知識，通過對候選基因的篩選找出一個或幾個對某個數量性狀有較大效應的QTL，就可以對這個QTL用一般的基因克隆方法進行克隆，作為數量性狀的一個重要基因來研究。例如，有資料報道豬的雌激素受體基因可影響產仔數。
3.動物育種方法前景
動物分子育種是依據分子數量遺傳學理論，利用分子生物學技術來改良畜禽品種的一門新型學科，是傳統的動物育種理論和方法的新發展。從目前發展狀況來看，它應包含兩方面內容:以基因組分析為基礎的標記輔助選擇和以轉基因技術為基礎的轉基因育種。由于動物分子育種是直接在水平上對性狀DNA的基因型進行選擇，因此其選種的準確性會大大提高;同時轉基因技術的應用還能根據人們的需求創造出一些非常規性的畜牧產品[7-8]?？梢哉f，動物分子育種是動物遺傳育種學科發展的必然，它將是21世紀動物育種的一種重要方法，對21世紀世界畜牧業產生巨大的影響。
【參考文獻】
［1］俞英，張沅.畜禽遺傳評定方法的研究進展[J].遺傳.
［2］李善如.遺傳標記及其在動物育種中的應用[J].國外畜牧科技.
［3］吳常信.分子數量遺傳學與動物育種[J].遺傳.
［4］李寧，吳常信.動物分子育種:一門發展中的新型學科[J].農業生物技術學報.
［5］陳宏.現代生物技術與動物育種[J].黃牛雜志.
［6］盛志廉，陳瑤生.數量遺傳學[M].北京:科學出版社.
遺傳學和分子研究范文2
關鍵詞 行為遺傳學；數量遺傳學；分子遺傳學：基因：人格
分類號 B845
1 引言
人格是一個人獨特精神面貌的整體反映，是需要、動機、興趣、態度、價值觀、氣質、性格、能力等多個方面的整合。它的形成和發展與遺傳因素息息相關。然而，人格的遺傳性究竟如何？到底哪些基因在起作用？它們又是如何起作用的？針對諸如此類的問題，行為遺傳學家們試圖為我們提供有效的解答，并由此形成了一個重要的研究領域，即人格行為遺傳學研究。
人格行為遺傳學研究就是運用行為遺傳學理論和方法來考察和揭示人格特征（包括人格障礙）和人格差異的遺傳基礎問題。它強調遺傳基因是塑造人格核心特征和造成人格個別差異的主要因素，但并不忽視環境的作用，甚至主張人格特征與人格差異是多種基因、多種環境以及基因與環境動態交互作用的結果。早在19世紀中后期，英國心理學家高爾頓（Galton，F.）就首先利用家譜法和雙生子法研究了人格差異的遺傳基礎。盡管他的研究因未將遺傳和環境區分開來而具有諸多局限，但它“為人類行為的變異范圍提供了檔案證明并且說明了行為變異存在遺傳基礎”（Plomin，DeFries，McClearn，& McGuffin，2008），是運用行為遺傳學方法研究人格差異的先驅性嘗試。高爾頓之后的20世紀，人格的行為遺傳學研究因行為主義主流范式的盛行而長期遭到“冷遇”。前者強調人格的遺傳性，而后者堅持環境論并認為人格由社會化的習慣決定，兩者的矛盾在這種勢力不均的情勢下曾一度不可調和。
但近幾十年來，行為主義的逐漸衰落和現代生物學特別是分子生物學的飛速發展分別為人格的行為遺傳學研究提供了巨大發展空間和發展動力，并使它由傳統的數量遺傳學取向發展到分子遺傳學取向。分子遺傳學取向是發端于20世紀初而到20世紀末才應用于人格研究的一種新取向，它在研究方法和研究理念上都較數量遺傳學取向具有革命性突破，目前正以驚人的速度發展著?？梢哉f，人格遺傳學研究進入到分子遺傳學時代（Johnson，Penke，& Spinath，2011）。不過，兩種研究取向在基本思路方面各有特色，在具體研究方面都取得了很多有價值的成果，積極推動了人格行為遺傳學研究的復興和發展。
2 數量遺傳學取向
人格的數量遺傳學（quantitative genetics）研究取向主張運用雙生子研究、收養研究等設計來估計群體中遺傳因素對人格表現型方差的貢獻率，旨在用數量化的手段從宏觀上估計某種人格變異在多大程度上是由遺傳效應引起的，并考察遺傳通過與環境交互作用或相關影響人格的方式以及這些效應發生的具體情境。
2.1 人格遺傳率
數量遺傳學衡量人格遺傳性大小的核心指標是遺傳率（heritability），即在某群體內觀測到的人格總變異中能被遺傳變異解釋的百分比，它既可以揭示遺傳是否影響某種人格特征又可以指明這種影響達到何種程度。人格遺傳率可以用公式h2=Vg/Vp（其中h2代表人格遺傳率，Vg代表遺傳導致的人格變異，V。代表觀測到的人格總變異）來表示，數值在0～1之間，越接近于0，說明變異越少源于遺傳；越接近于1，說明變異越多源于遺傳。需要指出的是，遺傳率估計具有如下三個特點：第一，它具有群體特異性，僅僅適用于解釋樣本或群體的人格差異，而不適用于描述個體人格的遺傳性；第二，它假定遺傳因子和環境因子之間不存在相關或交互作用；第三，它會因測量方法和計算方法不同而有細微差別（郭永玉，2005；Larsen & Buss，2009）。
2.2 數量遺傳學設計
為了把基因和環境對人格差異的貢獻分離開來，數量遺傳學家采用了家族研究、雙生子研究和收養研究等多種研究設計。家族研究是最早用于人格研究的行為遺傳學方法，但它不能將遺傳與共同環境的作用區分開來，因而不能得出準確的遺傳率；雙生子研究是現代人格行為遺傳學研究最常用的一種有效方法，它在一定程度上克服了家族研究的缺陷，但它的等環境假設和代表性也往往令人擔憂：收養研究作為一種強有力的自然實驗法，是“解開影響家族相似性的遺傳和環境源之結的最直接方法”，避免了雙生子研究中的等環境假設問題，提供了環境影響人格差異的最佳證據，但它也存在三個爭議，即代表性、生前環境影響和選擇性安置效應（Plomin et al.，2008）。
鑒于以上三種方法各有其長處和不足，在過去的20多年中，數量遺傳學家已經開始利用家族研究、雙生子研究和收養研究的組合設計來研究人格。例如，研究分開撫養的同卵雙生子就把雙生子研究和收養研究各自的優點進行了有效整合，并且分開撫養的同卵雙生子在某種人格特質上的相關系數可以直接解釋為遺傳率的一個指標（Larsen & Buss，2009）。另外，隨著離異和再婚現象增多而產生的繼親家庭研究，自然地綜合了家族研究與收養研究的優勢，也是一種有趣和有效的組合研究設計。對多組比較的組合設計，甚至簡單的收養和雙生子研究，現代行為遺傳學通常采用模型擬合（model fitting）的方法進行統計分析，即建立一個反映各種遺傳和環境因素對某種人格特質貢獻大小的結構方程模型，并將其與觀測到的相關進行比較，從而估計出遺傳和環境的影響程度（郭永玉，2005）。
2.3 具體研究與發現
數量遺傳學取向的人格研究者利用上述設計主要對人格特質、人格障礙以及態度與偏好的遺傳性問題進行了考察。
2.3.1 人格特質
數量遺傳學關于人格特質的研究主要涉及人格的五大特征，即外傾性、宜人性、責任心、神經質和經驗開放性，其中研究最充分的要數外傾性和神經質。多數數量遺傳學研究表明，“大五”人格模型中的所有因素都具有中等大小的遺傳率，并且此研究結果在不同年齡段、不同性別以及不同文化背景的樣本群體中具有普遍一致性（saudino，1997；Loehlin，McCrae，Costa，& John，1998）。例如，兩項以雙生子為被試的研究表明，神經質和外傾性的遺傳率估計值分別為43%和52-54%（Wray，Birley，Sullivan，Visscher，& Martin，2007；Rettew，Rebollo-Mesa，Hudziak，Willemsen，& Boomsma，2008）。以往數量遺傳學對“大五”人格的研究通常都以正常人群為被試，最近許多研究開始關注異常人群“大五”人格的遺傳性問題。例如，Kendler，Myers和Reichborn-Kjennerud（2011）的研究表明，邊緣型人格障礙與“大五”人格中的神經質維度存在顯著的遺傳正相關，而與宜人性和責任心維度存在顯著的遺傳負相關。Hare等人（2012）的研究表明，躁郁癥患者人群“大五”人格的遺傳率（23%～32%）某種程度上低于正常人群的研究結果（40%～60%）。我們固然可以推測是異常人格影響了“大五”人格遺傳率的變化，但要得出確切的因果結論還需依賴未來數量遺傳學和分子遺傳學更加細致的綜合研究。
除“大五”人格外，研究者還對活動水平（activity level）和“精神病”人格特質的個別差異進行了行為遺傳學分析?；顒铀绞菤赓|的一個組成元素，其個別差異出現于生命早期，并隨著時間推移在兒童身上表現出穩定性。Spinath，Wolf，Angleitner，Borkenau和Riemann（2002）對300對雙生子的研究表明，活動水平存在40%的遺傳率?！熬癫 比烁裉刭|包括權術主義、鐵石心腸、沖動性不一致、無所畏懼、責備外化和壓力免疫等方面。Blonigen，Carlson，Krueger和Patrick（2003）對353名男性雙生子進行了研究，發現所有這些“精神病”人格特質都表現出中等或高等的遺傳率。
數量遺傳學研究發現，盡管不同研究設計所得出的具體數值會有所不同，但一般的人格特質都具有較高的遺傳率估計值（Krueger & Johnson，2008）。
2.3.2 人格障礙
數量遺傳學系統研究的人格障礙主要有精神分裂型人格障礙、強迫型人格障礙和邊緣型人格障礙。精神分裂型人格障礙具有輕微精神分裂樣癥狀，用個人訪談法和問卷法所做研究表明，它具有非常高的遺傳率（Kendler，Myers，Torgersen，Neale，& Reichbom-Kjennerud，2007）。強迫型人格障礙是一種神經精神病狀態，以思想、情感、觀念以及行為的反復為典型癥狀，它所包含的五個因素即禁忌、污馳/清潔、疑慮、迷信/儀式和對稱/囤積的遺傳率位于24%和44%之間（Katerberg etal.，2010）。上述兩種人格障礙可能是精神機能障礙遺傳連續體的一部分，因為它們分別與精神分裂癥和強迫焦慮癥之間存在某種程度的遺傳重疊（Plomin et al.，2008）。邊緣型人格障礙是一種以心境反復無常、自我認同感紊亂、情緒沖動以及行為不穩定等為主要表現的人格障礙，它很大程度上受遺傳基因影響。例如，對荷蘭、比利時和澳大利亞三個國家5000多名雙生子的數量遺傳學研究表明，加性遺傳效應（additive genetic effect）可以解釋42%的邊緣型人格障礙變異，而且這一結果具有跨性別和跨國別的一致性（Distel et al.，2008）。最近一項10年的雙生子縱向研究發現，邊緣型人格障礙特質在14～24歲的各個年齡段都具有中等的遺傳率，且遺傳率有隨年齡增長而輕微上升的趨勢，而這些特質的穩定性和變化受遺傳因素高度影響，一定程度上也受非共享環境的影響（Bornovalova，Hicks，Iacono，& McGue，2009）。
2.3.3 態度與偏好
穩定的態度和偏好通常被看作人格的一部分，并表現出廣泛的個體差異。數量遺傳學家對態度和偏好的遺傳性進行了饒有趣味的考察。綜觀多數研究可知，態度的核心特征傳統主義具有中等的遺傳率。例如，一項明尼蘇達的雙生子研究表明，傳統主義的遺傳率為63%；一項對654名收養和非收養兒童的縱向研究表明，遺傳對保守態度具有重要影響，并且顯著的遺傳影響早在12歲時就已產生（Larsen & Buss，2009）。然而，并不是所有態度和信仰都表現出中等水平的遺傳率，這要因所研究的態度類型而異。例如，一項對400對雙生子的研究表明，對上帝的信仰、對宗教事務的參與以及對種族一體化的態度的遺傳率為零（Larsen&Buss，2009）?；蛩坪跻灿绊懧殬I興趣或偏好。一項用修訂版的杰克遜職業興趣量表（JVIS）做的研究表明，34種職業興趣中有30種的遺傳率在37%和61%之間（schermer & Vernon，2008）。這表明，我們絞盡腦汁作出的職業選擇很大程度上受到我們從父母那里繼承的基因的影響。但值得我們注意的是，為什么有些態度和興趣具有較高的遺傳性，而有些態度和信仰的遺傳性不明顯甚至為零？或許未來的行為遺傳學研究能夠給出答案。
3 分子遺傳學取向
人格的分子遺傳學（molecular genetics）研究取向主張在DNA水平上用基因測定方法研究特定基因對人格表現型的影響效應，旨在超越傳統人格數量遺傳學研究僅停留在統計學層面考察遺傳率的局限，而從微觀層面直接鑒別對人格產生重要遺傳影響的具體基因或基因組合，以精確揭示人格特征（包括人格障礙）或人格差異的根本遺傳機制。
3.1 人格候選基因
已知人類基因具有數萬種之多，要想從中找出對人格起作用的特定基因是件困難的事情。況且，復雜的人格或行為特質并不簡單地遵循孟德爾的單基因遺傳定律，而是同時受作用幅度不完全相同而又相互協同和相互作用的多個基因的影響，這就又大大增加了確定這些基因的難度。因此，研究者不可能對所有基因都進行考察，更多的是考察候選基因與人格的關系。人格候選基因（candidate gene）是被假定與某一人格特質有關的基因，通常人們已了解其生物學功能和序列，它們可能是結構基因、調節基因或在生化代謝途徑中影響性狀表達的基因。研究者一般通過了解相關生理機制來確定人格的候選基因。例如，用于治療活動過度的藥物常含有多巴胺，因而像多巴胺受體、多巴胺啟動子和多巴胺轉運體這樣與多巴胺有關的基因便成為候選基因研究的目標。我們通常缺乏哪些基因是人格候選基因的強假設，因此試圖將那些與具有生理作用的DNA標記有關的基因與人格聯系起來的做法是很有道理的（張麗華，宋芳，鄒群，2006）。
3.2 研究策略
人格分子遺傳學研究者主要采用連鎖策略和關聯策略來尋找和鑒別對特定人格或行為特質有廣泛遺傳影響的具體基因。連鎖策略（linkagestrategy）采取從行為水平到基因水平的“自上而下”的研究思路，它以攜帶某種人格特質或障礙的家系為研究對象，對連續幾代人的DNA樣本進行分析，以確定是否有對該人格特征影響較大的特定基因存在。由于研究者并無假定的候選基因，這種策略對定位單基因遺傳特質的強效基因十分有效，但當牽涉若干個作用較小的基因時它便不再那么有效。然而，大多數復雜的人格或行為特質往往牽涉多個微效基因，于是另一種較新的關聯策略（association strategy）便成為最常用的確定人格基因的策略。關聯策略采取由基因到行為的“自下而上”的研究思路，通過考察擁有某種特定基因（或等位基因）的個體比沒有該基因的個體在某種特定人格特質上的得分是高還是低，來確定候選基因與人格或行為特質之間的關聯情況，即一種可能的因果關系。關聯策略比連鎖策略更容易找到只有微弱效應的特定基因，但系統性不夠強。
隨著人類基因組多態性研究以及SNP分型技術的發展，全基因組掃描（genome-wide scanning）逐漸成為一種標志性的分子遺傳學人格研究策略（Strobel & Brocke，2011）。它主要包括對人格表現型的全基因組連鎖分析和全基因組關聯分析，先將人格表現型的相關位點定位于染色體某個區域，然后再進行候選基因研究或連鎖不平衡分析，確定其具體基因位點。例如，一項用全基因組掃描做的研究表明，傷害回避與8p21染色體區域存在顯著相關（zohar et al.，2003）。
3.3 具體研究與發現
基因主要是通過大腦中的神經遞質系統來影響人格的，因而參與調節神經遞質系統的基因便成為主要的候選基因。在Cloninger等人的人格心理生物模型中，新穎性尋求（novelty-seeking）、傷害回避（harm-avoidance）和獎賞依賴（reward-dependence）三種氣質維度被假定分別與大腦調節不同類型刺激反應的三種神經遞質系統即多巴胺（dopamine）系統、5-羥色胺（serotonin）系統和去甲。腎上腺素（noradrenaline）系統相聯系。此類理論假設促使人格分子遺傳學研究者們主要從這三種神經遞質路徑考察了基因多態性與人格之間的關系。
3.3.1 多巴胺系統
多巴胺是腦部負責快樂和興奮的一種積極化學物質，它的缺乏會促使個體積極尋求有效物質或新異經驗以增加多巴胺釋放。到目前為止，人格研究中最早且最多關注的DNA標記是位于第11號染色體短臂上的多巴胺D4受體基因（DRD4）。1996年，兩個獨立研究小組同時在《自然遺傳學》上報告了DRD4基因的3號外顯子中的48-bp VNTR多態性與新穎性尋求之間存在正相關，標志著人格分子遺傳學研究的初步登場（Ebstein & Israel，2009）。其中，Ebstein領導的小組運用三維人格問卷（TPQ）對124名猶太健康志愿者進行了測量，發現長重復段DRD4等位基因對新穎性尋求具有6%的解釋效應，而未發現它與另外三個TPQ指標（獎賞依賴、傷害回避和堅持性）有顯著關聯（Ebstein et al.，1996）；Beniamin領導的小組運用大五人格量表修訂版（NEO-PI-R）對315名美國成人和兄弟姐妹進行了預測測量，也發現擁有長重復段DRD4等位基因的個體比擁有短重復段DRD4等位基因的個體新穎性尋求水平顯著高，并且發現長重復段DRD4等位基因與NEO-PI-R量表的外傾性和責任心兩個維度顯著相關，而在其他三個維度即神經質、開放性和宜人性上未見此結果（Benjamin et al.，1996）。對于這兩種研究的結果可能的解釋是，擁有長重復段DRD4等位基因的個體對多巴胺的相對缺乏反應敏感，需要尋求外界新異經驗來增加多巴胺釋放，而擁有短重復段DRD4等位基因的個體傾向于對腦中已經存在的多巴胺作出高度反應，無需尋求新異經驗便可使多巴胺含量達到適當水平。
此后，一系列研究對DRD4基因與新穎性尋求這種人格特質之間的關聯進行了重復驗證，但結果并不完全一致。兩項分別以德國人和日本人為被試的研究證實DRD4基因與新穎性尋求特質之間的確存在顯著關聯（strobel，Wehr，Michel，&Brocke，1999；Tomitaka et al.，1999）；Burt等人對明尼蘇達137個雙生子家庭所做的研究發現，DRD4基因與新穎性尋求測量指標之間不存在任何關聯（Bun，McGue，Iacono，Comings，&MacMurray，2002）；Ekelund等人則得出了與1996年研究相反方向的結果，即在新穎性尋求水平較高的群體中，2次和5次重復等位基因而非7次重復等位基因的頻率更高（Ekelund，Lichtermann，Jarvelin，& Pelmnen，1999）。除此之外，有些研究還發現DRD4基因與其他人格候選基因存在聯合效應。一項關于1歲新生兒對新異事物反應的研究發現，DRD4基因中的48-bp VNTR與5-羥色胺轉運體基因（5-HTT）中的一種多態性存在聯合效應（Lakatos et al.，2003）。之所以會出現如此多樣的研究結果，可能與樣本大小、被試特點（年齡、性別和種族文化等）、測量工具、研究設計等因素有關。例如，分組方法不同所得研究結果就會有很大差異（Tsuchimine et al.，2009）。不管怎樣，這都有待于進一步研究證實。
除DRD4基因外，研究者還對多巴胺系統中的其他人格候選基因進行了考察，如多巴胺D2受體基因（DRD2）、多巴胺D3受體基因（DRD3）、多巴胺D5受體基因（DRD5）以及多巴胺轉運體基因（DATl）等。一項用多種人格測驗所做的研究表明，DRD2基因的-141C插入/缺失多態性與卡氏人格量表（KSP）測量的冷漠以及北歐大學人格量表（SSP）測量的自信缺乏之間存在關聯（JSnsson et al.，2003，），而利用氣質性格量表（TcI）對被試所做的一項研究表明，-141C插入/缺失多態性和DRD2/ANKK1基因的TaqlA多態性與人格特質之間可能并非存在直接強相關，而是在DRD2基因與ANKKl基因的交互作用條件下才對人格產生影響（Tsuchimine et al.，2012）。在一個由862名個體組成的樣本中發現DRD3基因與神經質和行為抑制存在關聯，而當該樣本擴大到1465人時這種關聯未得到驗證（Henderson et al.，2000）。有研究表明，DRD5基因可能與人格的持續性發展有關（Vanyukov，Moss，Kaplan，Kirillova，&Tarter，2000）。由于發現DAT1基因與具有某些新穎性尋求特征的注意缺陷多動癥（ADHD）存在關聯（Jorm et al.，2001，），有人用極端分數個體為被試考察了DATl基因與新穎性尋求之間的關聯，結果表明這種效應只在女性被試身上有所顯現（van Gestel et al.，2002）。
3.3.2 5-羥色胺系統
5-羥色胺作為一種生物胺，對于人類的攻擊性、抑郁、焦慮、沖動、幸福感等情緒情感具有重要調控作用。此系統中最經常被研究的人格候選基因是5-羥色胺轉運體基因（5-HTT），該基因越長釋放和回收5-羥色胺的效率越高，已有許多研究考察了它與傷害回避等焦慮類人格特質之間的關聯。5-HTT基因具有兩種多態性：5-HTT基因連鎖的多態性區域（5-HTTLPR）和5-HTT基因2號內含子中的VNTR多態性，其中人格研究關注最多的是5-HTTLPR。
1996年的一項經典研究發現，短5-HTTLPR等位基因攜帶者較長5-HTTLPR等位基因攜帶者在神經質和傷害回避維度上的表現水平更高（Lesch et al.，1996）。功能性磁共振成像表明，攜帶一個或兩個短5-HTTLPR等位基因復本的個體在對恐怖刺激的反應中表現出更強的杏仁核神經元活動（Harid et al.，2002）。這種由遺傳導致的杏仁核對情緒刺激的興奮性差異支持了該結論。不過，也有一些其他研究并未發現此種關聯（Flory et al.，1999；Tsai，Hong，& Cheng，2002）。還有一些研究得出了相反結果。例如，使用極端得分個體做的一項研究發現，短5-HTTLPR等位基因在低傷害回避群體中比在高傷害回避群體中出現的頻率更高（van Gestel et al.，2002）。2004年的一份元分析指出。這種可重復性的缺乏很大程度上是由于樣本量過小以及所使用的量表不同而導致（Sen，Burmeister，& Ghosh，2004）。分析者發現，運用大五人格量表測量的神經質與5-HTTLPR有顯著關聯，而運用氣質性格量表測量的傷害回避與5-HTTLPR不存在任何顯著關聯。2008年的另一份元分析也得出了類似結論（Munaf6 et al.，2008）。然而，使用NEO-PI-R量表對4000多名被試進行的一項大型研究發現，5-HTTLPR與神經質或其各維度（焦慮，抑郁，憤怒，敵意，自我意識，沖動。易受傷害性）之間不存在任何關聯（Terracciano etal.，2009）。近年來，有研究者發現，與其雜合子同伴或短等位基因的純合子同伴相比，具有長5-HTLPR等位基因的純合子個體通常更關注積極情感畫面，而選擇性地回避一同呈現的消極情感畫面（Fox，Ridgewell，& Ashwin，2009）。這表明他們通常更加樂觀。使用信息加工眼動跟蹤評估法進行的另一項研究發現，短5-HTLPR等位基因攜帶者在視覺上更加偏愛積極場景而回避消極場景，長5-HTLPR等位基因的純合子個體更加無偏地看待情緒場景（Beevers，Ellis，Wells，& McGeary，2009）。這表明，短5-HTLPR等位基因攜帶者可能比長等位基因純合子個體對環境中的情緒信息更加敏感。對于5-HTLPR與人格特質之間關系的這些看似不一致的結論，還有待進一步研究確證。此外，一項最新研究顯示，5-HTLPR與Val66Met兩種多態性對傷害回避存在顯著交互作用（Ariaset al.，2012）。
除5-HTT基因外，研究者還對5-羥色胺系統中的另外兩個人格候選基因5-羥色胺2A受體基因（5-HT2A）和5-羥色胺2C受體基因（5-HT2C）進行了考察。有研究者在雙極性精神障礙患者和健康控制組群體中檢驗了5-HT2A的1號外顯子中的一種單核苷酸多態性與傷害回避維度之間的關聯，但是沒有發現任何關聯存在（Blairy et al.，2000）。還有研究者以健康日本人為樣本對5-HT2A的5種單核苷酸多態性進行了考察，沒有發現它們與氣質性格量表的任何維度存在關聯（Kusumi et al.，2002）。就5-HT2C與人格的關系而言，研究者發現5-HT2C中的一個點突變與三維人格問卷的獎賞依賴維度和堅持性維度存在關聯，并且DRD4與5-HT2C對獎賞依賴存在顯著交互效應（Ebstein et al.，1997）。然而，后來的一項重復性研究發現，5-HT2C對獎賞依賴不存在主效應，但DRD4與5-HT2C對獎賞依賴確實存在顯著交互效應（Kühn et al.，1999）。
3.3.3 去甲腎上腺素系統
在人格的分子遺傳學研究中，人們對去甲腎上腺素系統的關注遠不及對多巴胺系統和5-羥色胺系統的關注多，但也取得了一些研究成果。有研究以健康被試為樣本，考察了去甲腎上腺素轉運體（NET）的一種外顯子限制性片段長度多態性（RFLP）與氣質性格量表中各維度之間的關系，但沒有發現任何關聯存在（Samochowiec et al.，2001）。不過，另一項以朝鮮人為被試的研究表明，去甲腎上腺素轉運體的T-182C基因多態性與氣質性格量表的獎賞依賴維度存在顯著關聯（Ham，Choi，Lee，Kang，& Lee，2005）。有研究表明，在中國人被試中，αla腎上腺素受體基因（ADRAlA）和0c2a腎上腺素受體基因（ADRA2A）的多態性與三維人格問卷各維度之間不存在任何關聯（Tsai，Wang，& Hong，2001）。而之前的另一項研究發現，ADRA2A的一種常見單核苷酸多態性與易怒性、敵對性和沖動性諸測量值之間的確存在某些關聯（comings et al.，2000）。關于去甲腎上腺素系統的諸候選基因與人格之間關系的研究，有待進一步加強。
4 總結與展望
行為遺傳學通過數量遺傳學和分子遺傳學兩條取徑對人格遺傳性問題進行了不同層次的詳細探索，取得了較為豐富的研究成果，推進了我們對人格遺傳程度和遺傳機制的深刻認識，也有利于促進人格研究的科學化。人格行為遺傳學研究的兩類取向各具優勢和不足。數量遺傳學取向借助生態研究設計從宏觀上估計遺傳變異對人格差異的解釋程度，資料獲取經濟簡單、技術要求低，并且結果解釋相對容易，但它無法確切地告訴我們究竟哪些基因或多態性導致了人格差異以及具體作用過程如何（Parens，2004），對研究設計和被試取樣的依賴性較強，況且面對遺傳與環境實際存在相關或交互作用的不爭事實，遺傳率的解釋意義往往遭到質疑（Lerner，2011）。分子遺傳學取向擺脫了數量遺傳學取向存在的諸多不足，可以從DAN水平精確細微地探知造成人格障礙或差異的特定基因及其作用機制，但研究程序繁瑣復雜，對新興生物技術要求較高，在人格候選基因的選擇上帶有推測性，迄今為止尚未產生符合最初預期的可重復的實質性人格研究成果（McClellan & King，2010）。除此之外，兩類研究取向還存在諸多共同的問題：一是受測量手段限制，對被試自陳報告依賴性高，往往會造成某些人格特質在防衛或偽裝心理作用下被隱藏；二是由于研究設計和技術、被試取樣、人格和基因自身復雜性以及環境與基因的交互作用等原因，研究結果的可重復性不高（Kim & Kim，2011）；三是受過去百余年消極心理學研究傳統的影響，所研究的對象主要是精神分裂癥、抑郁癥、多動癥等病理人群（張文新，王美萍，曹叢，2012），缺乏對健康人群積極人格品質的遺傳研究；四是研究成果的現實利用率低，未能把研究所得成果及時有效地轉化為現實效益。
鑒于人格行為遺傳學研究所存在的諸多問題，未來研究應特別注意以下五個方面：
（1）強調兩種研究取向的有機結合，在數量遺傳設計中加入對特定基因型的直接測量。這兩種研究取向各有優缺，可以相互彌補，況且分子遺傳學的許多工作需用傳統數量遺傳學設計綜合考慮環境與遺傳因素來完成。未來研究可以在數量遺傳設計中加入對特定基因型的直接測量，例如，可以先用數量遺傳學方法確定某種人格特征是否具有遺傳性以及遺傳到什么程度，然后再用分子遺傳學方法從根本上細微探究影響人格的具體基因及其作用方式。
（2）注重多學科和多范式的有效整合。人格的行為遺傳學研究是一項綜合性很高的困難工作，涉及遺傳學、心理學、生物學、神經科學、醫學和社會學等多門學科，因此需要在更廣泛的視野下進行多學科的整合研究。人格的遺傳機制相當復雜，靠單一研究工具（如自陳問卷）或研究范式很難獲得理想結果，今后應在傳統研究范式的基礎上綜合采用腦成像、誘發電位、前脈沖抑制和計算機博弈模型等一些新的研究范式，從多個角度綜合考察和相互印證人格與基因的關系，從而彌補由自陳報告帶來的弊端，同時克服可重復性低的問題。
（3）擴大對健康人群積極人格品質的研究。未來人格行為遺傳學研究不僅要研究病理人群的消極人格品質，而且更要研究正常人群甚至超常人群的積極人格品質，探究它們的遺傳性及分子作用機制，為積極人格品質的培養提供遺傳學依據。
遺傳學和分子研究范文3
摘要：遺傳學是生命科學領域的核心，遺傳學課程更是生物專業的核心課程之一。高等師范院校作為培養師資人才的教育搖籃，其遺傳學課程的設置，從教學內容到教學方法，必需進行改革創新才能適應當下基礎教育的需要。
關鍵詞：高等師范院校；遺傳學；教學改革
當今時代是生物科學蓬勃發展的時代，而處于生命科學領域核心和前沿的遺傳學，也隨著新理論、新技術、新方法的層出不窮而獲得了極大發展?！哆z傳學》作為高等院校生物專業的基礎課程和主干課程，研究的是生物遺傳和變異的規律，與動植物育種、人類健康、疾病診斷等領域關系密切。目的是通過本課程的教學，使學生了解生物遺傳和變異的規律及其物質基礎，掌握遺傳學的基本理論、基本知識和基本技能，提高創新意識和分析解決遺傳學問題的能力，為遺傳學在人類健康、動植物育種、疾病診斷等領域中的應用打下堅實的基礎，同時為后續從事科研、教學和生產相關工作奠定一個良好的遺傳學基礎。然而伴隨著知識點逐年增多的現實情況卻是課時的逐年減少，如何在有限的課時內將更多的知識傳授給學生，是目前高等院校遺傳學教學中亟待解決的問題。同時，作為培養基礎教育師資隊伍的搖籃，高校生物教育專業的遺傳學教學，既不同于農業院校偏重于動植物、微生物遺傳，為學習育種等課程奠定基礎；也不同于醫學院校側重對人類遺傳變異的研究，為學習醫學其他課程奠定基礎。遺傳學教學是要滿足師范生將來從事中學生物教學的需要，要求學生主要掌握普通遺傳學的基本知識和基本原理[1，2]。因此，應結合師范生未來教學實際需要，對高等師范院校遺傳學課程的教學內容及教學方法做出適當的改革調整。
一、科學調整課程內容
我校遺傳學教學采用的是高等教育出版社出版的由劉祖洞、喬守怡等編寫的《遺傳學》（第三版）。其內容涉及遺傳學三大定律及其拓展、遺傳的分子基礎和細胞學基礎、細菌和噬菌體的遺傳、數量性狀遺傳、遺傳物質的改變、細胞質遺傳、個體的發育與進化、基因組、基因的表達與調控等內容。在內容選擇上，既要掌握遺傳學的經典理論和現代遺傳學的前沿知識，又要結合師范生的實際，聯系中學生物教程。因此，在教學內容應作出適當調整，將高中生物《遺傳與進化》模塊的內容（包括遺傳的細胞基礎、遺傳的分子基礎、遺傳的基本規律、生物的變異、人類遺傳病、生物的進化六部分）融入到遺傳學教學中，讓學生一方面學習專業知識，另一方面與教育教學法相結合，即時參與中學教學內容的有關設計，改變過去專業理論教學與教學法、中學生物教學相脫節的現象[3]。其中的基因組、基因的表達與調控等內容與分子生物學課程有所重復，不作為講授重點。在教學實踐中，將遺傳學分為四部分：第一部分講授遺傳物質的傳遞規律，包括遺傳的細胞學基礎、孟德爾定律及其延伸、連鎖遺傳定律及伴性遺傳、細菌和噬菌體的遺傳等；第二部分講授遺傳物質的改變（即變異），包括染色體畸變和基因突變的發生機制及其在生產實踐上的應用；第三部分講授細胞質遺傳，包括細胞質遺傳的物質基礎及其在遺傳中的作用；第四部分講授個體發育和進化，包括幾個發育現象的遺傳學分析和進化理論等。
這樣的課程安排，既減少了重復性知識的學習壓縮了課時，又突出重點體現遺傳學課程的特點，有利于學生理論聯系實際，提高學生分析問題、解決問題的能力，同時滿足了師范院校對學生的培養目標。
二、研究創新教學方法
倡導探究式學習是現階段基礎教育課程改革的一大亮點，培養師資的高等師范院校在這樣的大背景下，自然要針對這一改革結合自身特點，對教學方法進行研究創新。堅持理論與實踐相結合，改變傳統的“教師教，學生學”的教學方式，突出學生在教學活動中的主體地位，提倡研究性學習，旨在提高學生自己提出問題、解決問題的能力和創新意識。那么，在教學實踐中如何實施研究性學習？如何選擇研究性學習的內容，是現階段亟待解決的問題。圍繞這一問題，在遺傳學教學過程中，就需要向學生滲透研究性教學理念，教師要以學生為中心，設計教學過程、提供教學資源、提供學習建議，對整個學習過程進行控制，關鍵環節上對學生進行啟發、激勵、引導和指導，并及時對學習效果進行評價，使學生從接受式的被動學習轉變為探索研究式的自主學習，使學生在研究性學習過程中感受學習的樂趣，創新學習方法，為未來的中學教學工作積累經驗[4]。
通過這一過程不僅使學生對遺傳學相關知識有所了解，而且使學生養成了研究性學習意識，為以后進入基礎教育領域指導研究性學習打下了基礎，同時加強了學生的合作意識。
三、合理設置實驗項目
許多重要的遺傳學理論都是在大量的實驗基礎上獲得的，因此應使學生意識到實驗的重要性，培養學生的科研意識和能力。然而隨著技術的發展，遺傳學實驗的范圍也在不斷的深化并延伸至各個領域，從經典的細胞遺傳學到現代的分子生物學領域。但伴隨內容的增多課時卻在逐年減少，實驗內容的選擇就顯得尤為重要，一方面要對遺傳學經典定律進行驗證，培養學生的操作技能和創新性思維；另一方面又要與基礎教育的教學實際相結合。因此在實驗項目的設置上，要考慮中學的實驗條件，有針對性地優化實驗內容和操作環節，使在大學階段所開展的實驗內容在中學也能開展并符合中學的教學要求，所以師范院校的遺傳學實驗內容不能一味追求高、精、尖，而是要再一定程度上與中學相銜接[4]。
總之，高等師范院校作為培養基礎教育中堅力量的搖籃，要結合自身實際在教學內容和教學方法上做出科學改革，才能適應基礎教育的需求，為基礎教育培養更多的適用型人才。（作者單位：咸陽師范學院）
參考文獻：
[1]張羽.生物教育專業《遺傳學》教學改革的探索[J].遺傳，2008，30（2）：246―250.
[2]趙志華.遺傳學教學改革探析[J].高等教育研究，2007，24（4）：43―45.
遺傳學和分子研究范文4
關鍵詞 醫學遺傳學 醫學教育
中圖分類號：G420 文獻標識碼：A
The Role and Application of Medical Genetics in Medical Education
YANG Junbao, SONG Guiqin, MU Bo, LIANG Suhua
(Department of Medicine and Medical Biology, North Sichuan Medical College, Nanchong, Sichuan 637007)
Abstract From the content and development of medical genetics, discusses the clinical medical genetics and medical education the relationship between professional disciplines, analysis of medical genetics in medical education, the status and role of medical education, provide reference for teaching and training of personnel.
Key words medical genetics; medical education
醫學遺傳學（medical genetics）是將遺傳學基本理論與臨床醫學實踐相結合形成的一門學科，其任務在于揭示各種遺傳病的遺傳規律、發病機制、診斷和防治措施。醫學遺傳學是醫學科學領域中十分活躍的前沿學科，尤其是分子生物學方法的引入，人們對遺傳病的認識達到了新的高度，不僅對單基因病和多基因病的診斷、發病機理、治療和預防都已達到分子水平，即使染色體病的診斷，由于顯微切割、探針池建立和熒光原位雜交方法的應用，也已深入到相關基因的水平。人類基因組計劃的完成為人類基因的功能分析，特別是對某些致病基因的確認、表達調控，為遺傳病的防治等開辟了光輝的前景。這些醫學遺傳學的新成就正推動著醫學科學的迅速發展，醫學遺傳學已成為21世紀帶動醫學科學發展的帶頭學科之一。①
1 醫學遺傳學的內容與發展
1.1 醫學遺傳學研究的基本內容
隨著生命科學的發展以及研究手段的進步，人們所發現的遺傳病種類日漸增多，對遺傳病的認識也不斷深入。疾病是由遺傳因素和環境因素共同作用的結果，現代醫學研究表明，幾乎所有的人類疾病都直接或間接地與基因有關，在這個意義上都可視為廣義的“基因病”或“遺傳病”。②
醫學遺傳學不僅與細胞生物學、生物化學、組織胚胎學、微生物及免疫學、生理學、病理學、藥理學等基礎醫學密切有關，而且已經滲入各臨床學科之中。研究臨床各種遺傳病的診斷、產前診斷、預防、遺傳咨詢和治療的學科稱為臨床遺傳學（clinical genetics）。
1.2 醫學遺傳學的發展
醫學遺傳學早期受孟德爾、摩爾根經典遺傳學的指引，對遺傳病的發生及傳遞方式作了樸實的描述。1956年，由于徐道覺建立的低滲制片技術和蔣有興使用秋水仙堿獲得了更多中期細胞分裂相后，才證實了人體細胞染色數目為46。1959年相繼發現先天愚型為21三體、Klinefelter綜合征為47，XXY、Turner綜合征為45，X等染色體改變，標志著臨床遺傳學的建立。20世紀70年代崛起的分子生物學將遺傳病的研究推向了一個新的階段，一大批遺傳病因從分子水平得以闡明，人們在基因定位、基因診斷及產前診斷以至基因治療等方面取得了豐碩的成果。
我國醫學遺傳學的研究工作始于上世紀60年代。1962年項維、吳等首先報告了中國人的染色體組型，標志著我國人類細胞遺傳學的開始。1979年底我國召開了第一次人類和醫學遺傳學學會后，醫學遺傳學研究迅猛發展，部分醫學院校將醫學遺傳學列入了必修課或選修課，各地還開辦了各種形式的臨床醫生醫學遺傳學知識培訓班。上世紀80年代后期，我國處于前沿的細胞遺傳學，引進了先進的高分辨顯帶技術、顯微切割及微克隆技術，此后分子生物學技術的廣泛應用，在分子代謝病的突變性質、產前基因診斷、癌基因和腫瘤抑制基因的研究、基因治療等方面都取得了可喜的成果。
2 醫學遺傳學與臨床專業課程的關系
本科教育既是培養應用型人才，即臨床醫生，也可為一部分研究型人才進入更高層次深造打下良好基礎。③陸振虞等④采用問卷形式對上海第二醫科大學畢業的104名臨床醫生作了書面調查，調查表明能看懂染色體核型分析報告和DNA診斷結果的臨床醫生不到l0%，而半數以上的人根本不具備這種能力。這在很大程度上反映了在醫學教育中不僅要搞好臨床專業課程的教學而且應加強醫學遺傳學的教學。同時隨著我國研究生培養規模的擴大，以及大型醫院對高學歷臨床醫生需求的增加，有相當一部分學生將進入碩士階段學習或在臨床開展科研工作，因此，掌握扎實的醫學遺傳學的新理論、新技術和新實驗方法等將成為他們進入下一個階段的新臺階。⑤
醫學遺傳學課程是介于基礎醫學和臨床專業課程之間的一門橋梁學科，學習該課程需具備一定的細胞生物學、組織胚胎學、生物化學等基礎知識，該課程又為兒科學、婦科學等臨床專業學科打好基礎。該課程對培養醫學生掌握有關醫學遺傳學基本理論知識，熟悉各種遺傳病的發病機制及產前基因診斷方法，了解當今基因工程技術，掌握遺傳病的預防、遺傳病基因治療的基本理論和技能起著重要作用。
3 醫學遺傳學在醫學教育中的地位與作用
醫學遺傳學已經成為現代醫學中一個十分活躍的領域，并迅速向醫學各學科滲透。分析其原因是：
（1）遺傳病對人類健康的威脅日益嚴重。傳染病得到或基本得到控制后，遺傳病的相對發病率正在增長。據統計，胚胎染色體異常是流產的主要原因。我國新生兒中，約2.4%患有某種遺傳病、1.3%有嚴重的出生缺陷或先天畸形（其中70%~80%由遺傳因素引起、3%的兒童有智力發育不全，其中4/5為遺傳病引起。其次，人類遺傳病的病種在不斷增長，一方面是由于對遺傳病認識水平的提高，對過去已存在的遺傳病加以確認；但另一方面是基于研究方法的進步，從原有遺傳病中分出了若干亞型。
據“在線人類孟德爾遺傳”統計，至2011年10月25日，人類單基因病、遺傳性狀及其相應的基因條目已達20 910種。⑥現今已知的染色體病超過100種，多基因病估計不少于100種。由于后者多為常見病，故人類約有1/5-1/4的人患有某種遺傳病或與遺傳有關的疾病，這不能不引起人們極大的關注。
（2）有些嚴重危害人類健康的常見病已證明與遺傳因素有關。諸如腫瘤、糖尿病、動脈粥樣硬化、冠心病、高血壓病、精神分裂癥等。過去有些不明原因的疾病，現已確診為遺傳病?？梢灶A計，隨著這類疾病病因發病機制的進一步闡明，人們將從環境和遺傳兩個方面提出防治對策，這是一個正在發展的領域。
（3）控制人口數量，提高人口質量是我國實行計劃生育的基本內容。因此，應用遺傳學知識和技術，提高后代的健康素質是醫學遺傳學的一項基本任務。
因此，作為醫學生僅學習傳統醫學是不夠的，還需學習掌握醫學遺傳學的基本理論、基礎知識和基本技術，了解基因組醫學的最新進展，并在利用基因型和表現型數據庫方面獲得訓練，才能通過病人的遺傳背景以及與疾病相關的遺傳和環境因素去診斷和治療疾病。
綜上所述，在高等醫學教育過程中，要認識各個學科設置的目的、地位和作用，了解各個學科（或課程）之間的關系，明確其在培養高素質合格醫學人才中所擔負的責任，不斷教育學生提高對醫學遺傳學在人類健康和醫藥衛生事業等方面所負責任的認識；并從培養綜合素質醫學人才的需要出發，認真分析醫學遺傳學與其他學科的關系，明確各個學科的重點、難點與基本內容，使醫學遺傳學的教學與其他課程之間，做到相互促進、相互補充、共同發展，培養高質量、高素質的新型醫學人才。
注釋
① 李璞.醫學遺傳學(第二版)[M].中國協和醫科大學出版社,2005:7-9.
② 梁素華.醫學遺傳學(第2版)[M].人民衛生出版社,2010:3-8.
③ 劉洪,石勝軍.醫學本科生教育定位要準確[J].中國高等醫學教育,2003(4):61.
④ 陸振虞,顧鳴敏,袁臻東等.醫學遺傳學教學必須密切聯系臨床[J].中國高等醫學教育,2000(2):59-60.
遺傳學和分子研究范文5
[關鍵詞]微衛星；群體遺傳學；道地藥材；遺傳成因；栽培起源；產地鑒別
[收稿日期]2013-07-01
[基金項目]國家自然科學基金面上項目（81274027）；國家自然科學基金重點項目（81130070）；中國中醫科學院中藥研究所基本科研業務費自主選題項目（2011ZDXK-01）；北京市共建項目專項
[通信作者]袁慶軍，Tel：（010）64014411-2956，E-mail： 中藥的道地性是自古延用至今評價中藥材質量的一項獨特標準，道地藥材就是指在特定自然條件、生態環境的地域內所產的藥材，且生產較為集中，栽培技術、采收加工也都有一定的講究，以致較同種藥材在其他地區所產者品質佳、療效好、為世所公認而久負盛名者稱之[1]。黃璐琦等指出道地藥材的生物學本質是同種異地，即同一物種因其具有一定的空間結構，能在不同的地點上形成大大小小的群體單元，如果其中某一群體單元產生質優效佳的藥材，即為道地藥材[2]。這個同一物種在不同地點上形成的群體單元，在生物學上稱為居群。因此，道地藥材在生物學上就是指某一物種的特定居群，是在特定時間和空間里生長的自然或人為的同種個體群，居群水平的遺傳分化是道地藥材形成的遺傳基礎，遺傳分化越明顯，道地藥材與同種其他居群藥材的差異越明顯[3]，由此他對道地藥材的形成機制提出了“道地性越明顯，其基因特化越明顯”的模式假說[4]。
目前關于道地藥材遺傳基礎的研究多停留在遺傳多樣性的基本分析和描述，難以揭示道地藥材遺傳分化和遺傳成因的深層次問題，如①道地藥材居群是如何進化形成的，與非道地藥材居群的遺傳分化程度有多大？這種遺傳分化與道地性的形成是否相關？②道地栽培居群是否起源于道地野生居群，它們的種質是否存在差異？這種差異是否產生種質混雜而引起遠交衰退最終影響藥材的道地性？③道地藥材是否可能實現產地的分子鑒別（種內鑒別）？如何篩選道地藥材的分子地理標識？這些問題的解決必須深入了解道地居群形成的進化歷史，掌握影響道地居群遺傳分化的現代因素（如基因流、自然選擇或人工選擇等）和歷史性事件（如片斷化、快速擴展和拓殖現象等），這些屬于群體遺傳學范疇，需要將群體遺傳學的理論和方法引入道地藥材的研究。
群體遺傳學（population genetics）又稱種群遺傳學，是根據遺傳學原理，采用數學、統計或其他方法研究生物居群的遺傳結構及其演化規律的一門學科，即研究種內進化（微進化microevolution）的科學。種內進化促成了等位基因在居群水平的空間分布和不斷改變，從而引起居群間的遺傳分化。20世紀90年代以來，隨著PCR技術的廣泛應用，RAPD，RFLP，AFLP等指紋技術[5]為群體遺傳學的研究提供了有效手段，而微衛星與這些指紋技術相比又具有突出的優勢。由于微衛星具有高度多態性、在基因組中含量豐富且分布均勻等優點，這一技術很快便發展為一種分子標記，成為群體遺傳學研究的有力工具，本文旨在介紹微衛星群體遺傳學基本理論和研究方法的基礎上，將其引入道地藥材的研究，為賦予道地藥材現代科學內涵提供新的研究手段。
1微衛星的概念、分布及優點
1.1微衛星的概念及在真核生物基因組中的分布
微衛星（microsatellites），又稱簡單序列重復（simple sequence repeats，SSR），是指以少數幾個核苷酸（一般為1～6個）為重復單位組成的簡單的串聯重復序列，由于重復的次數不同以及重復的程度不一致而造成這些序列的多態性[6]。微衛星上不同長度的等位基因按簡單的孟德爾方式遺傳。
微衛星序列普遍存在于大多數真核生物的核基因組中。據估計，人類基因組中每6 kb就存在一個微衛星位點[7]。在不同分類群的物種之間以及同一分類群的不同物種之間微衛星的平均密度差異很大，例如，植物基因組中的微衛星約比動物基因組中的少5倍[8]，而鳥類約比人類少6～7倍[9]，目前尚無法解釋這種現象[10]。微衛星的重復單位以1～2個核苷酸為主，也有一些微衛星的重復單位為3個核苷酸，極少數為4個或4個以上核苷酸[8]。在以雙核苷酸為重復單位的微衛星中，人和動物 （CA）n含量最高[7]，植物中（尤其是作物中）以 （GA）n和 （AC）n為主[11]。
1.2微衛星作為遺傳標記的優點
用微衛星作為遺傳標記與其他DNA分子標記（如RAPD，RFLP，AFLP，小衛星DNA等）相比具有以下優點：①作為一種高度多態性的分子標記，微衛星DNA具有豐度高、共顯性標記、選擇中性的特點；②微衛星采用單位點DNA指紋技術，檢測容易，重復性較好；③微衛星DNA擴大了取樣范圍，減輕了取樣工作的困難和對研究對象的影響；④微衛星DNA的出現為群體遺傳學家提供了空前豐富的遺傳信息資料，同時也促進了相應的統計分析方法的發展[12]，包括最大似然性法（maximum likelihood）、凝聚法（coalescent methods）和bayesian法（bayesian methods）。
2微衛星在群體遺傳學研究中的應用
2.1居群遺傳多樣性和遺傳結構分析
居群的遺傳多樣性是長期進化的產物，也是種質資源創新和品種改良的物質基礎。一個居群遺傳多樣性越高或遺傳變異越豐富， 對環境變化的適應能力就越強， 越容易擴展其分布范圍和開拓新的環境。物種的遺傳多樣性往往與物種本身的特性相關，如生活史的長短、系統和繁殖方式、地理分布及遺傳變異水平高低等[13-15]。遺傳結構是指基因或基因型在空間和時間上的非隨機分布，居群的遺傳結構包括居群內的遺傳變異和居群間的遺傳分化。對遺傳結構及其影響因子的研究是探討生物適應意義、物種形成過程及其進化機制的基礎，也是保護生物學的核心之一。一個物種的遺傳結構是長期進化的產物，許多物種獨特的遺傳結構反映了進化歷史上的一些特殊事件[16-17]。生物多樣性保護的關鍵之一是保護物種，更具體地說就是保護物種的遺傳多樣性或進化潛力，制定有效的保護策略和措施必須建立在對遺傳結構充分了解的基礎上。微衛星是進行居群遺傳多樣性和遺傳結構研究的有效分子標記，目前已對草本植物[18-19]、花卉[20]、樹木[21-24]等進行了研究，而對藥用植物，特別是道地藥材遺傳多樣性和遺傳結構的深入研究還很缺乏。
2.2基因流分析
基因流是指生物個體從其發生地分散出去而導致不同居群之間基因交流的過程。植物的基因流主要靠花粉和種子的傳播來完成[25-29]，基因流的大小直接影響著居群間遺傳物質是否均質化以及遺傳分化的程度，因此基因流是決定居群遺傳結構的重要因素[30]，通過基因流可以了解居群過去的進化歷史、掌握居群現在的遺傳結構并預測居群將來的演化趨勢，由此作出保護和可持續利用的有效策略?；蛄鞯膫鹘y測定方法是通過收集器或染色跟蹤花粉和種子的運動，但這些方法常常低估居群的基因流，而且也無法計算有效基因流的大小[31]?；蛄骺梢酝ㄟ^親本分析來測定[32]，采用親本分析方法確定種子或幼苗的雙親之后，可以根據雙親之間的距離精確地測定花粉的傳播距離，幼苗與母本間的距離（雌雄異株）或種子與雙親之間的平均距離（雌雄同株）即為種子散布距離。當花粉或種子從一個居群擴散到另一個居群，就形成居群間基因流，這種基因流是阻止居群遺傳分化的重要進化因子。在后代的親本分析中，有些后代的親本不能由居群內的個體形成，根據這些后代的比率可以估算出居群間基因流與居群內基因流的相對強度。微衛星高度的多態性、共顯性等特點，在親本分析中具有突出的優勢，目前利用微衛星對基因流進行的研究有很多[33-34]，但對藥用植物基因流的研究基本沒有，特別是藥用植物在栽培過程中人為引起基因流改變而影響其進化潛能的研究還屬空白，這直接關系到中藥資源是否能可持續利用。
2.3進化顯著單元ESU的劃分
進化顯著單元（evolutionarily significant unit，簡稱ESU）是地理上離散的、歷史上被隔離的居群組，因而具有獨特的進化潛力。定義ESU的遺傳標準包括由遺傳距離反映的等位基因頻率的顯著分化和基于某些基因的系統分化程度。定義ESU的主要目的是要確保進化的產物被認識并受到保護和有效利用，使不同ESU固有的進化潛能得以保持[35]，最終真正達到保護物種和可持續利用的目的。1986年，Ryder首次提出了進化顯著單元的概念，用作保持生物遺傳完整性和進化潛能的一種可操作方法，對地理上有顯著變異的居群組進行分別管理[36]。然而，正如物種的概念一樣，ESU在定義它的組成和界定它所要求的變異類型也還存在爭議[35]。Moritz（1994）定義ESU為歷史上被隔離的且獨立進化的居群組[35]，這些居群組在動物中線粒體DNA（mtDNA）或植物葉綠體DNA（cpDNA）等位基因表現為交互單系，并在核等位基因上有顯著分化。根據這一定義，在獲取具有正確拓樸結構系統樹的基礎上可確定ESU。對于有顯著遺傳分化、同時在線粒體或葉綠體基因組和核基因組上都是單系的居群，應屬獨立的ESU。而對于與其他居群遺傳分歧度并非很高、在線粒體或葉綠體基因組上又是單系的居群，如果其核等位基因的頻率與其他居群有顯著的差異，也應視為一個ESU；相反，如果其核等位基因的頻率與其他居群沒有顯著的差異，則不能視為一個獨立的ESU[37]。微衛星作為一種多態性很高的核基因分子標記，在界定顯著遺傳結構和定義進化顯著單元具有其他分子標記不可替代的優勢。進化顯著單元ESU的研究目前主要集中在動物的保護遺傳學研究[38]，在植物中也開始借鑒動物的研究方法進行一些進化顯著單元的劃分[39]，而在道地藥材的保護、分子鑒定和可持續利用的研究中尚未深入到進化顯著單元的劃分。
3微衛星在道地藥材群體遺傳學研究中的應用展望
3.1微衛星在道地藥材群體遺傳學研究中的應用
近年來微衛星群體遺傳學被生物科學界所重視，對于道地藥材的研究主要集中在遺傳結構和遺傳多樣性方面。如Chen等利用微衛星群體遺傳學對唐古特大黃進行了遺傳多樣性和遺傳結構分析，闡明了其瀕危機制[40]；肖冬長等利用研究了鐵皮石的遺傳結構，揭示了品種間的親緣關系[41]；郭銀萍等研究了22份薏苡種質的遺傳多樣性，反映了供試材料的親緣關系，從而為薏苡種質改良提供理論依據[42]；閆伯前等研究發現華中五味子具有較高的遺傳多樣性水平和較豐富的等位基因，可作為人工種植時優先選用的種質資源[43]。陳子易等應用微衛星標記實現了人參與西洋參的種間鑒別[44]。這些研究初步揭示了微衛星群體遺傳學在道地藥材研究中的優勢，但前人的研究僅僅停留在遺傳多樣性和遺傳結構方面，未能從根本解釋道地藥材的遺傳變異和形成機制等問題，亟待在理論和方法上有所突破。
3.2微衛星在道地藥材群體遺傳學研究中的展望
3.2.1道地藥材的遺傳成因研究生物的表型是由遺傳因素和環境因共同決定的，然而對于同一性狀中的控制可能只是其中某一因素占主導作用引起的，比如歐洲人的平均身高要高于亞洲人是由遺傳決定的，而中國北方人高于南方人的平均身高是由環境引起的。那么，道地藥材的優質性究竟是由遺傳因素還是環境因素所決定呢？這一直是道地藥材研究爭論的焦點。黃璐琦等提出了道地性形成的“邊緣效應” [4]，他認為物種分布區邊緣的極端環境有利于次生代謝產物的積累，因而物種分布區的邊緣往往成為道地產區。其他的一些研究也表明次生代謝產物（如黃酮）含量的差異取決于藥材的地理來源[45]。同時黃璐琦等又提出了“道地性越明顯，其遺傳分化越明顯”的模式假說[4]，認為道地藥材的生物學本質是同一物種特定居群與其他居群由于地理上的隔離而發生遺傳分化的結果。這些爭論一直沒有直接的科學證據，使道地藥材的生產和質量控制缺乏明確的標準。
在植物居群中，影響居群遺傳變異地理分布的重要因素是基因流或溯祖關系[46]。植物的基因流是靠種子和花粉的傳播來完成的，不同植物由于種子和花粉傳播方式不同而各自具有獨特的基因流模式，其順暢與否，直接影響居群間的分化程度及遺傳物質是否均質化[47-49]。溯祖關系是建立譜系分選（lineage sorting）現象的學說[50]，即祖先居群原始的基因型多態性由于遺傳漂變逐漸消失，最終居群內僅存單一基因型而形成單系群，不同的單系群在相互隔離的情況下基因會因突變的積累而逐漸發生遺傳分化。因此，現代基因流和譜系分選歷史決定了一個物種居群的遺傳結構，不同的遺傳結構決定了居群表型（包括化學表型）的地理變異程度，從而在藥材上反映出道地性的明顯程度。因此，應用微衛星群體遺傳學對居群遺傳結構的研究，對道地居群與非道地居群間的遺傳分化程度能夠作出定量判斷，結合化學表型地理變異進行相關性分析，能有效揭示遺傳因素對道地性的影響程度，如果道地居群與非道地居群存在顯著的隔離分化，那么道地性很可能是由遺傳的因素所引起；反之則可能是由環境的因素所決定。
3.2.2道地藥材的栽培起源研究藥用植物的栽培是滿足人們目前和將來對藥用植物需求、緩解野生藥用植物資源壓力的有效途徑，同時某些栽培方式，如傳統小規模的就地引種，能夠很好地保存植物的遺傳多樣性[51-52]。然而，栽培對藥用植物資源的保護作用要從多方面來理解[53]，通過栽培而進行大規模的藥用植物生產，對藥用植物資源的保護也可能帶來負面影響[54]，例如，奠基者效應和為了高產優質而進行的人工選擇可能導致栽培藥用植物狹窄的遺傳背景，出現類似農作物馴化過程中出現的遺傳瓶頸現象[55]。同時，在現代條件下的藥用植物栽培，由于高度發達的交通和藥材貿易市場，使得不同產地之間藥用植物種子的交流變得更加容易，種子從原產地流入其他環境可能導致栽培藥用植物遠交衰退[56]，衰退的基因流可能從栽培居群流入附近的野生居群，從而引起野生居群對本地環境適應性的下降[57]。
栽培起源研究能夠有效揭示栽培馴化過程中居群動態和遺傳結構發生改變的過程，是當今國際上群體遺傳學研究的熱點之一。栽培植物和它們的野生祖先常常形成野生-栽培復合體并構成植物繁演的重要遺傳資源[58-62]。伴隨著農業上將植物從野生變為適合栽培和人類利用的引種馴化過程的開始，圍繞著野生-栽培復合體的基礎理論研究[60]（作為一種植物進化的模式）和應用研究也開始興起，例如，確定馴化植物的地理起源或評價作物進化的居群動態可以為合理利用和管理遺傳資源提供科學指導[61]。其中對野生和馴化兩種形式下表型分化的遺傳潛力研究尤為受到關注[62]，近來開始探測栽培的野生植物對附近自然居群的基因流[63]。所有這些研究是彼此相關的，例如，對居群進化歷史的研究是分析人工選擇作用[64]或基因流模式的前提[65]。目前栽培起源的研究多集中在對主要農作物的研究，如水稻、玉米、大豆等[66-68]，而藥用植物的栽培起源研究基本上沒有涉及，將微衛星群體遺傳學引入道地藥材的栽培起源研究，能有效揭示道地栽培居群是否起源于道地野生居群，并進一步比較它們的品質差異，最終闡明道地藥材的栽培是否只有道地野生居群就地引種才能保持道地性、道地野生居群在非道地產區或非道地野生居群在道地產區異地引種對道地性的影響程度有多大、異地引種栽培居群的基因流對本地原生野生居群的種質可能產生的影響等科學問題，這些問題的解決必將把道地藥材的栽培起源研究引向深入，充分掌握處于引種馴化初期的道地藥材在人類干預下遺傳演變的規律，為道地藥材遺傳資源的管理和合理利用及品種選育提供科學指導，避免在作物馴化過程中已經發生的不利于人類利用和植物進化的過程重演，有效地進行科學引種。
3.2.3道地藥材的產地鑒別產地鑒別是指對不同產地的同一藥材進行鑒別，道地藥材具有特定的地域，尋找反映道地藥材地域特征的鑒定評價標準一直是道地藥材研究的關注點，然而道地藥材的產地鑒別一直是藥材鑒別的一大難題：一方面不同產地藥材形態和組織差異很小，傳統的經驗鑒別和顯微鑒別無能為力；另一方面不同產地藥材的有效成分差異難以達到質的差別，同時受生長年限和取樣時間等的影響，也很難勾畫出同種藥材不同產地的化學特征。那么，DNA分子鑒別能否解決這一難題呢？關于道地藥材的DNA分子鑒定，肖小河等指出“目前DNA分子遺傳標記技術在道地藥材鑒定中受到2個方面的局限：一是來自技術本身的，如目標基因的真實性與DNA同源性，DNA分子標記結果的重現性和穩定性；二是來自研究對象的，不是所有的道地藥材形成都會留下DNA差異‘烙印’，同時這種DNA差異也不見得與道地性的形成有直接或內在的相關”[69]。近來迅速發展的DNA條形碼技術很好地解決了第一方面的局限，而無法解決第二方面的局限，其主要集中在物種水平的分類和鑒定，在藥材鑒定方面的應用只能作真偽品的鑒別，其所依據的理論是分子系統學（phylogeny），所選用的DN段相對保守，實驗也證明DNA條形碼對當歸這類藥材的產地鑒別是無效的[70]。
道地藥材的產地鑒別實質上是生物種下居群水平的遺傳分化問題，所依據的理論是分子譜系地理學（phylogeography）和群體遺傳學，所選用的DN段相對于用于物種水平鑒別的DNA條形碼具有更快的進化速率。目前很多研究表明，葉綠體基因間序列在許多植物類群中已經顯示了充分的變異，可用于植物分子譜系地理分析和進化顯著單元的確定[71-72]，在藥用植物的道地居群和非道地居群間也存在顯著分化，具有道地居群特有的單倍型可用于產地鑒別[70， 73]。葉綠體分子譜系地理分析反映了居群間種子流的大小和母系遺傳DNA的分化程度，而控制化學表型的功能基因存在于核基因中，其分化程度與道地性的相關性更大。核基因在居群間通過花粉流傳遞，為雙親遺傳。然而由于功能基因多存在高度保守、多拷貝、雜合等特點，直接利用功能基因進行群體遺傳學分析難度較大，沒有可操作性。微衛星特有的優勢全面反映了核基因組的遺傳信息，用于群體遺傳學分析能有效闡明居群間花粉流的大小、核基因的分化程度、基因型純合或雜合程度等，從而揭示核基因的居群遺傳結構。只有同時考慮葉綠體DNA和核基因的居群遺傳結構，才能正確劃分進化顯著單元，由此判斷道地居群和非道地居群是否存在隔離分化或基因流，也即道地藥材的形成是否留下了DNA差異的‘烙印’，最終闡明道地藥材能否實現產地鑒別。對于沒有DNA差異‘烙印’的道地藥材不能實現產地鑒別；對于存在DNA差異‘烙印’的道地藥材，根據分子譜系地理學和微衛星群體遺傳學分析的結果建立道地藥材的分子地理標識，從而實現道地藥材的產地鑒別。
4結語
目前道地藥材形成規律的研究已取得階段性成果，但在道地藥材形成的演化規律以及人工馴化過程人為影響道地藥材進化潛能等方面的研究需要進行種內進化（微進化）的深入研究，將微衛星群體遺傳學引入道地藥材研究，突破了道地藥材遺傳成因研究長期在理論和方法上的局限以及藥材分子鑒別停留在真偽鑒別（種間鑒別）的瓶頸，有效填補道地藥材栽培起源研究的空白，為揭示道地藥材的遺傳成因、實現道地藥材栽培科學的引種和產地鑒別（種內鑒別）提供新的理論和方法。
雖然微衛星是研究道地藥材非常理想的遺傳標記，但在實際的應用中仍有不足之處，除了一些已知大量序列信息的研究對象以外（如人類，常規的實驗動物和一些農作物），對于一個序列信息完全未知的新種，必須首先建立基因文庫并篩選微衛星位點，實驗工作繁瑣且耗時費力。微衛星位于非編碼區的概率比編碼區高，因此在某些情況下不能反應出功能基因組范圍內的遺傳水平。總之，隨著實驗技術的改進，統計分析方法和檢驗手段的日趨完善，微衛星群體遺傳學將在道地藥材研究中發揮更大的作用，在具體科研中應該針對需要解決的問題，選擇合適的分子標記和分析方法，才能更好的解釋道地藥材的本質。
[參考文獻]
[1]謝宗萬. 論道地藥材[J].中醫雜志，1990， 40 （10） ： 43.
[2]黃璐琦，張瑞賢.“道地藥材”的生物學探討[J]. 中國藥學雜志，1997，32（9）：563.
[3]黃璐琦，郭蘭萍，胡娟，等. 道地藥材形成的分子機制及其遺傳基礎[J].中國中藥雜志，2008， 33 （20）： 2303.
[4]黃璐琦，陳美蘭，肖培根.中藥材道地性研究的現代生物學基礎及模式假說[J].中國中藥雜志，2004，29（6）：494.
[5]鄒喻萍，葛頌，王曉東.系統與進化植物學中的分子標記[M].北京：科學出版社，2001：1.
[6]Ashey M V， B D Dow. The use of microsatellite analysis in population biology： backgroud， methods and potential application[M]//Schierwater B， B Streit， G P Wagner， et al. Molecular ecology and evolution： approaches and applications. Switzeland： Birkauser Verlag Basel， 1994：185.
[7]Beckman J S， J L Weber. Survey of human and rat microsatellite [J]. Genomics， 1992， 12： 627.
[8]Lagdgerantz U， H Ellegren， L Andersson. The abumdance of varioous polymorphic microsatellite motifs differ between plants and vertebrate [J]. Nucleic Acids Res ， 1993， 21： 1111.
[9]Primmer C R， A P Meller， H Ellegen. A widerange survey of cross-species microsatellite amplification in birds [J]. Mol Ecol， 1996， 5： 365.
[10]Estoup A， B Angers. Microsatellites and minisatellites for molecular ecology： theoretical and empirical considerations[M]//Carvalho G R. Advances in molecular ecology. Amsterdam： IOS Press， 1998：55.
[11]Gupta P K， R K Varshney. The development and use of microsatellite markers for genetics analysis and plant breeding with emphasis on bread wheat[J]. Euphytica， 2000， 113： 163.
[12]Luikart G， P R England. Statistical analysis of microsatellite DNA data[J]. Trends Ecol Evol， 1999， 14： 253.
[13]Hamrick J L， Godt M J W. Effects of life history traits on genetic diversity in plant sepicies[J]. Philos Trans R Soc London， Ser B， 1989， 351： 1291.
[14]Gaudeul M， Taberlet P， Till-Bottraud I. Introduction to conservation gentics [M]. UK： Cambrige University Press， 2002.
[15]李建輝，金則新，樓文燕，等. 東南石櫟種群在演替系列群落中的遺傳多樣性[J].生態學雜志，2007， 26： 169.
[16]Ledig F T， M T Conkle. Gene diversity， genetic stucture in a narrow endemie， Torrey pine[J]. Evolution， 1983， 37： 79.
[17]Waits L P， G Luikart， P Taberlet. Estimating the probability identiy among genotyopes in natural populations： cautions and guidelines[J]. Mol Ecol， 2001， 10： 249.
[18]Procaccini G， Orsini L， Ruggiero M V， et al. Spatial patterns of genetic diversity in Posidonia oceanica， an endemic Mediterranean seagrass[J]. Mol Ecol， 2001， 10： 1413.
[19]Green J M， Barker J H A， Marshall E J P， et al. Microsatellite analysis of the inbreeding grass weed Barren Brome （Anisantha sterilis） reveals genetic diversity at the within and between farm scales [J]. Mol Ecol， 2001， 10：1035.
[20]Gustafsson S. Patterns of genetic variation in Gymnadenia conopsea， the fragrant orchid[J]. Mol Ecol， 2000， 9： 1863.
[21]徐立安，李新軍，潘惠新，等. 用SSR研究栲樹群體遺傳結構[J].植物學報，2001， 43 （4）： 409.
[22]Rajora O P， Rahman M H， Buchert G P， et al. Microsatellite DNA analysis of genetic effects of harvesting in old-growth eastern white pine （Pinus strobus） in Ontario， Canada[J]. Mol Ecol， 2000， 9： 339.
[23]Ueno S， Tomaru N， Yoshimaru H， et al. Genetic structure of Camellia japonica L. in an old-growth evergreen forest， Tsushima， Japan[J]. Mol Ecol，2000， 9：647.
[24]Collevatti R G， Grattapaglia D， Hay J D et al. Population genetic structure of the endangered tropical tree species Caryocar brasiliense， based on variability at microsatellite loci[J]. Mol Ecol，2001， 10： 349.
[25]Cole C T， Biesboer D D， Monomorphism， reduced gene flow， and cleistogamy in rare and common species of Lespedeza （Fabaceae）[J]. Am J Bot， 1992， 79： 567.
[26]Loveless M D， Hamerick J L， Ecological determinants of genetic structure in plant populations[J]. Annu Rev Ecol Syst， 1984， 15： 65.
[27]Schaal B A， Measurememt of gene flow in Lupinus texensis[J]. Nature， 1980， 284： 450.
[28]Beattie A. Plant-animal interactions affecting gene flow in Viola[M]// A J Richards. The pollination of flowers by insects[M]. London： Academic press， 1978：151.
[29]Loiselle B A， Sork V L， Nason J et al. Spatial genetic structure of a tropical understory shrub， Psychotria officinalis （Rubiaceae）[J]. Am J Bot， 1995， 82： 1420.
[30]Slatkin M. Gene flow and geographic strcuture of natural popultions[J]. Science， 1987，236： 787.
[31]Steiff R， A Ducousso， C Lexer， et al. Pollen dispersal inferred from paternity analysis in a mixed stand of Quercus robur L. and Quercu petraea （Matt.） Liebl[J]. Mol Ecol， 1999， 8： 831.
[32]陳小勇，自然植物種群的親本分析及其在生態學研究中的應用[J]. 生態學雜志，1999， 2： 30.
[33]Kameyama Y， Y Isagi， N Nakagoshi. Pattems and levels of gene flow in Rhododendron metternichii var. hondoense revealed by microsatellite analysis[J]. Mol Ecol， 2001， 10： 205.
[34]Konuma A， Y Tsumura， C T Lee. Estimation of gene flow in the tropical-rainforest tree Neobalan ocarpus heimii （Dipetrocarpaceae）， inferred from paternity analysis[J]. Mol Ecol， 2000， 9： 1843.
[35]Moritz C， Defining "evolutionarily significant units" for conservation[J]. Trends Ecol Evol， 1994， 9： 373.
[36]Ryder O A. Species conservation and systematics： the dilemma of subspecies. [J]. Trends Ecol Evol， 1986， 1： 9.
[37]胡志昂，張亞平. 中國動植物的遺傳多樣性[M]. 杭州： 浙江科學技術出版社，1997.
[38]趙永聚. 動物遺傳資源保護概論[M]. 重慶：西南師范大學出版社，2007.
[39]袁慶軍. 十齒花譜系地理學和保護遺傳學研究[D]. 昆明：中國科學院昆明植物研究所， 2006.
[40]Chen F J， Wang A L， Chen K M. Genetic diversity and population structure of the endangered and medically important（Polygonaceae） revealed by SSR markers [J]. Biochem Syst Ecol， 2009 （37） ： 613 .
[41]肖冬長，張智俊，管雨， 等. 鐵皮石斛微衛星SSR設計與應用[J]. 生物技術通報， 2012， 7： 88.
[42]郭銀萍，彭忠華，趙致，等. 基于SSR標記的貴州薏苡種質資源遺傳多樣性分析[J]. 植物遺傳資源學報，2012， 13 （2）： 317.
[43]閆伯前，王艇，胡理樂. 藥用植物華中五味子的種群遺傳多樣性及遺傳結構[J]. 生態學雜志，2009， 28 （5）： 811.
[44]陳子易，呂旭楠，程舟，等. 微衛星標記在人參和西洋參鑒別中的應用[J].復旦學報，2011， 50 （2）： 185.
[45]Su S， He C M， Li L C， et al. Genetic characterization and phytochemical analysis of wild and cultivated populations of Scutellaria baicalensis[J]. Chem Biodivers， 2008， 5： 1353.
[46]余盛賢，袁慶軍，楊濱，等. 厚樸與凹葉厚樸群體遺傳學研究[J]. 中國中藥雜志，2010，35（16）：2129.
[47]Broyles S B， Wyatt R. Allozyme diversity and genetic structure in southern appalachian populations of poke milkseed， Asclepias exaliata[J]. Syst Bot， 1993， 18：18.
[48]Krauss S L. Restricted gene flow within the morphologically complex species Persoonia mollis （Proteaceae）： contrasting evidence from the mation system and pollen dispersal[J]. Heredity， 1994， 73： 142.
[49]Wright S. Evolution in Mendelian population[J]. Genetics， 1931， 16： 97.
[50]Fisher R A.The genetical theory of natural selection[M]. New York： Clarendon press， Oxford， 1930.
[51]Altieri M A， Merrick L C. In situ conservation of crop genetic resouces through maintenance of traditional farming systemas[J]. Eco Bot， 1987， 41：86.
[52]Miller A， Schaal B. Domestication of a Mesoamerican cultivated fruit tree， Spondias purpurea[J]. Proc Natl Acad Sci USA， 2005， 102：12801.
[53]Schippmann U， Leaman D J， Cunningham A B. Impact of cultivation and gathering of medicinal plants on biodiversity： global trends and issues[M]// Biodiversity and the ecosystem approach in agriculture， forestry and fisheries. Rome： United Nations Food and Agriculture Organization， 2002.
[54]Anon. Conservation impacts of commercial captive breeding workshop[M]. Cambridge： IUCN/SSC Wildlife Trade Programme， 2002.
[55]Doebley J F， Gaut B S， Smith B D. The molecular genetics of crop domestication[J]. Cell， 2006， 127：1309.
[56]Lefèvre F. Human impacts on forest genetic resources in the temperate zone： an updated review[J]. Forest Ecol Manag，2004， 197：257.
[57]McKay J K， Christian C E， Harrison S et al. "How local is local？" A review of practical and conceptual issues in the genetics of restoration[J]. Restor Ecol， 2005， 13：432.
[58]Muller M H， Poncet C， Prosperi J M， et al. Domestication history in the Medicago sativa species complex：inferences from nuclear sequence polymorphism[J]. Mol Ecol， 2006， 15：1589.
[59]Sang T， Ge S. The puzzle of rice domestication[J]. J Integr Plant Biol， 2007， 49：760.
[60]Darwin C. The Variation of animals and plants under domestication[M]. New York： Appleton D& Co， 1883.
[61]Frankel O H， Brown A H D， Burdon J J. The conservation of plant biodiversity[M]. Cambridge： Cambridge university press， 1995.
[62]Paterson A H. What has QTL mapping taught us about plant domestication？ [J]. New Phytologist， 2002， 154：591.
[63]Ellstrand N C. Dangerous liaisons， when cultivated plants mate with their wild relatives？ [M]. Baltimore： John Hopkins University Press， 2003.
[64]Tenaillon M I， U′ Ren J， Tenaillon O， et al. Selection versus demography： a multilocus investigation of the domestication process in maize [J]. Mol Biol Evol， 2004， 21：1214.
[65]Hey J， Nielsen R. Multilocus methods for estimating population sizes， migration rates and divergence time， with applications to the divergence of Drosophila pseudoobscura and D. persimilis[J]. Genetics， 2004， 167：747.
[66]Hyten D L， Song Q J， Zhu Y L， et al. Cregan PB： impacts of genetic bottlenecks on soybean genome diversity[J]. Proc Natl Acad Sci USA， 2006， 103：16666.
[67]Londo J P， Chiang Y C， Hung K H， et al. Phylogeography of Asian wild rice， Oryza rufipogon， reveals multiple independent domestications of cultivated rice， Oryza sativa[J]. Proc Natl Acad Sci USA， 2006， 103：9578.
[68]Whitt S R， Wilson L M， Tenaillon M I， et al. Genetic diversity and selection in the maize starch pathway[J]. Proc Natl Acad Sci USA， 2002， 99：12959.
[69]肖小河，陳士林，黃璐琦， 等.中國道地藥材研究20年概論[J]. 中國中藥雜志， 2009， 34 （5）： 519.
[70]張彬. 當歸屬藥用植物及藥材的DNA條形碼鑒別研究――兼論DNA條形碼在中藥材鑒定中的原則研究[D]. 北京：中國中醫科學院， 2012.
[71]Butcher P A， Byrne M， Moran G F. Variation within and among the chloroplast genomes of Melaleuca alterifolia and M. linarifolia （Myrtaceae） [J]. P Syst Evol， 1995， 194： 69.
遺傳學和分子研究范文6
現代醫學的研究已經證明，人類的健康取決于人的遺傳結構及其與周圍生活環境相互作用的平衡。當這種作用達到平衡時，人類處于健康狀態，當這種平衡被打破時，人類就出現疾?。?］。將人類疾病按照環境與遺傳因素作用的大小來分，可以分為三類，第一類完全由環境因素引起的疾病，如外傷、食物中毒和非正常死亡等；第二類完全由遺傳因素引起的疾病，如白化病、進行性肌營養不良等；第三類即由環境與遺傳因素共同起作用而引起的疾病，即通常稱為復雜疾病?，F代醫學認為除第一類疾病之外，人類所有疾病的發生、發展和轉歸都與遺傳物質（DNA）的直接或間接變化相關。全球人類基因組計劃（HGP）的總負責人、美國著名學者Fran－cisCollins認為現代醫學的發展已經進入基因組醫學時代（theeraofgenomicmedicine），遺傳醫學正逐步融入醫學科學的主流（mainstream）［2］。一般而言，某一致病基因被發現后，幾個月內即可用于臨床診斷疾病，而疾病相關基因也只需要2－3年就可用于評估患病風險。應用分子生物學技術進行常見疾病如感染性疾病、遺傳性疾病和惡性腫瘤等的診斷，已成為國外醫療機構的常規項目，也是衡量一個城市和地區整體醫療水平的重要指標。在現代醫學的教育體系中，醫學遺傳學滲透到了分子生物學、生物化學、病原生物學、胚胎學、生理學、腫瘤遺傳學、藥物遺傳學、遺傳毒理學、細胞遺傳學、行為遺傳學、表觀遺傳學和發育生物學等許多相關學科，在基礎與臨床之間起著一座橋梁的作用，是一門橋梁學科［3］?；诳茖W技術與醫學遺傳學迅猛發展的今天，怎樣在醫學生中開展醫學遺傳學的教學值得深思。
1合適的教材是教學之根合適的教材是課堂教學的重要保證。國內有許多遺傳學專家，其各自編寫了不同層次的教材，各有優勢，各具特色。例如夏家輝主編的研究生用教材（人衛版）、李璞主編的面向21世紀醫學遺傳學教材（協和醫大版）、陳竺主編的7年制規劃教材（人衛版）、傅松濱主編的普通高等教育“十一五”國家級規劃教材全國高等醫學院校教材、左及主編的5年制統編教材（人衛版）、孫開來主譯的由Collins等人撰著的醫學遺傳學原理（科學版）等，對我國的醫學遺傳學教育都起了非常重要的推動作用。我們多年來采用傅松濱主編的教材。該書言簡意賅、深入淺出、圖文并茂、清晰流暢，較受師生歡迎。但上述教科書也存在一定的缺憾。例如，它們均病例病案少，基本以分子遺傳與細胞遺傳學基礎、藥物遺傳學、生化遺傳學、免疫遺傳學等主題為切入點的編寫方式，使師生感到醫學遺傳學是將上述各學科硬拉在一起形成的學科，與臨床距離遠，難以激發學生學習興趣，不利于教師教學與學生學習。另外，現在的教材中研究前沿成果比較少，特別在臨床醫學中的應用即解決實際問題的內容非常欠缺，醫學遺傳學作為基礎學科，學生卻誤認為在臨床基本上用不到，很難碰到遺傳病，即缺乏實用性的內容。因此傳統的教材抑制了學生的學習興趣、抹殺了醫學遺傳學在醫學中的重要地位，因此急需一本以問題為先導、增加臨床病例并附有病案分析的基礎與臨床相結合的醫學遺傳學教材的問世。
2高素質的教師隊伍是教學之本
醫學遺傳學是醫學基礎教學的重要學科，是基礎與臨床相結合的橋梁學科。高素質的教學隊伍是好的教學效果之本，因此，高素質的師資隊伍建設顯得尤為重要。高素質的教師應從以下幾個方面評價：①應具有以人為本、敬業奉獻的精神；②應該繼續教育與培訓，與時俱進，搶占信息技術的制高點；③應該具有扎實的教學基本功，包括有淵博的知識，有很好的表達水平，有較強的綜合分析歸納問題的能力，有較強的組織教學能力和科研能力等。作為教師應具有很強的優化教學內容能力，因為醫學遺傳學的課程課時比較少，內容多，因此要精簡濃縮內容。合理利用網絡搜索出最近的一些醫學遺傳學臨床病例，及時更新多媒體課件，增加動畫、病例圖片，提高學生學習興趣。醫學遺傳學的發展非常迅速，人類基因組計劃，遺傳病基因診斷、基因治療等新的研究進展不斷被納入教學范圍，因此及時掌握醫學遺傳學的最新動態非常重要。而網絡資源具備的信息量大，因此教師應該具有較強的利用網絡資源的能力，使自己的課堂教學內容豐富、知識量大。多媒體課件的制作、教學設計是關鍵，因此，教師應該具有較強的制作課件的能力，要通過分析課件的用途，選擇合適的軟件，確定頁面的大小等內容，制作出高質量的多媒體課件。
3教學手段方法是教學之源
傳統的教學是“教師、教材、學生”三要素組成的面授填鴨式教學模式，學生的主體作用發揮不大。隨著科學技術手段的日新月異，特別是網絡的不斷普及及素質教育的推廣，除了傳統的教學以外，一些新的教學方法應該不斷地推進到課堂教學當中。首先，應該采用傳統的教學與PBL法相結合。由于學生能力在不斷地培養之中，醫學遺傳學課程一般設置在第一、三學期，對于剛進入大學的學生來說，獨立學習的能力還欠缺，所以應該在傳統教學滲透現代化的教學理念。第二，應該采用病案分析的方法進行教學。醫學遺傳學是中學所學生物學知識的繼續與加深，特別是理科生有一定基礎，如果在高等學校學習時只是簡單加深，使其誤以為醫學遺傳學知識與中學階段的生物學知識一樣，感覺在“炒現飯”，這樣會磨滅學生對這門課程學習的興趣。在現代遺傳學認為“所有疾病都與遺傳有關”，典型病例比較多，在講授知識時引入病例，將學生引入特定的情景中，引導學生對病例進行分析，提出問題，并解決問題。病例教學作為一種生動直觀的教學模式，既能加深學生對理論知識的理解和記憶，也有利于實現教學方式從灌輸式向啟發誘導式的轉化，使學生能自覺、主動、創造性的學習，培養學生批判性思維的能力［4］。醫學遺傳學的研究對象為人類的遺傳病，研究遺傳因素與疾病的內在聯系。因此在講授各類遺傳病時，應引入臨床真實病例，使學生在分析討論過程中理解和鞏固基本概念、基礎理論，不僅能激發學生的學習興趣，而且有助于加深學生對疾病本質的認識，培養醫學思維。例如，在講授多基因遺傳時，首先給出唇裂腭裂的患者照片，使學生直觀感覺認識唇裂腭裂是遺傳病，而且是多基因遺傳病，同時選取真實病例，譬如王菲的女兒也是其中的患者，以明星效應激發學生興趣。在課堂上引導學生逐步分析多個家系系譜，使學生理解和掌握多基因遺傳病的發病特點等講授重點和難點。第三，學生參與的互動教學模式。目前的教學模式還是屬于灌輸式（填鴨式），教學中應充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用，讓學生主動去學習知識，真正參與到教學活動中來。在輕松、活躍的課堂氛圍中給學生提供展示的平臺。例如在教學中可試行學生講課的方法，選擇一章難度較小的章節留給學生講授，提前一周布置任務，讓學生利用課余時間搜集資料，準備課件。例如染色體一章第一節染色體的形態結構與種類內容簡單，學生通過查閱資料，準備課件，應該可以更好的理解這堂課的內容。由于平時的教學都是教師教，學生學，因此這種教學形式的偶爾轉變有利于提高學生的學習興趣，同時對參加講課的學生也是很好的鍛煉。最后，基于網絡平臺的教學應用。現在信息技術深入到我們工作學習生活的各個角落，利用網絡平臺進行教學勢在必行，這也是近幾年來教育部為培養高素質人才的要求。因此，未來高校課程必將向著信息化和網絡化的方向發展。醫學遺傳學這門課程也應該順應網絡化的趨勢。醫學遺傳學已經建設成為校優秀課程，我們現在著手進行了網絡平臺建設，該平臺將為師生搭建一個醫學遺傳學探究式的教與學互動的網絡空間，使師生在此平臺上互通信息。
4科研是教學之生力軍
科研工作是促進學科建設和發展與培養創新人才的基本途徑，也是提高教師的業務素質及學術水平和提高教學質量的根本保證?？蒲心苁箤W生學術思想活躍，課程內容理解深透，授課生動，講解自如，能使學生真正弄懂教材內容，從而啟發其學習興趣，培養科研思維和啟迪創新精神。認真鉆研的教學態度能加深對知識的理解，拓寬知識面，有益于科研思路的確立和開拓科研新領域［5］。我們醫學遺傳學的教學團隊，均為碩士以上學歷，在遺傳學、分子生物學、腫瘤分子生物學方面均取得了一定得成績，這對醫學遺傳學的教學工作起到了推波助瀾的作用，相信在教學團隊的一致努力下，醫學遺傳學的教學與科研將踏上一個新的臺階。
