分子遺傳學的作用精選(九篇)

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第1篇：分子遺傳學的作用范文

【關鍵詞】數量遺傳學；分子遺傳學；動物育種；研究進展

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]。可以說，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.

第2篇：分子遺傳學的作用范文

一、在充分調動學生學習興趣的基礎上發揮其主體作用

興趣是一個人工作及學習動力的一個重要來源。因為遺傳學內容相對來說較為抽象，若果說課堂上教學方法生硬，采用講授的方式定會降低學生學習的興趣，學生若培養起了濃厚的學習興趣不但有利于其提高自控注意力，而且可以有效的激發其學習情緒，提高學習效果。在教學時，采用什么樣的方法教學內容才可以引發學生學習的激情是每個教職人員應該思考的問題興趣。一般來說，教師在上課時要善于充分組織及引導的作用，做好自己的角色定位，用生動的語言來打破枯燥的說教激發學生的學習熱情，同時注意將教學與生活緊密聯系。可以借助多媒體、圖像和動畫結合的方式給學生以直觀理解。

二、引導學生自主思考，加深學習印象

學思結合是提高教學效果的一個重要方法，老師在進行課堂教學時要注意總結所授內容的關鍵問題，并注意設計適當的情境，必要時可舉適當的事例用提問的方式將主題引出，帶動學學生自主思考，積極尋找探索并主動構建相關知識體系，加深對知識的理解，這種教學方式不但能夠很好的啟發學生的思維，而且很容易帶動學生的學習興趣，課堂互動多了，氣氛活躍后，學生的學習效果自然就提高了。有研究記錄在課堂學習“連鎖遺傳”一課時，授課老師首先提出連鎖遺傳現象是在1906年貝特森和龐尼特進行香豌豆雜交試驗得出的，然后順帶提問以紫花及紅花、長花粉粒及圓花粉粒這兩對相對性狀的雜交實驗結果如何呢，因為基本的遺傳學基礎，學生自然會根據遺傳規律推導實驗的結果為9B3B3B1。之后，老師公布答案F2中4種表型和不表現型9B3B3B1比例的雜交結果，這就會讓學生懷疑，并主動思考為什么會有不同的結果呢？此時，老師接著引申，當時這兩位科學家認為這種表現為連鎖遺傳，但是確沒有合理解釋，后來到1911年摩爾根果蠅雜交試驗才提出了合理解釋，我們可以想象到這個時候所有學生應該都在自主思考并迫切想知道原因，這時老師就可以布置生物情境，分析摩爾實驗，以果蠅正常翅及殘翅、紅眼和紫眼這兩對相對性狀為研究對象進行了測交實驗并引出重點進行有針對性的講解。

綜上，老師在教學時要注意方法，可以采取先設置情境，讓學生在舊知識的不斷思考運用中自覺的接受新知識，通過不斷設置疑問對學生進行適時引導，讓其產生參與意識，并積極尋求矛盾的解決方法，加深對所學知識的熱情及印象。

三、設置必要的討論課程，讓學生自主分析總結

因為遺傳學的內容較為抽象，學生很難掌握，容易產生枯燥厭煩的心理，教師在授課時可以針對這個特點單獨安排一些即興討論，將每章節的重點及難點總結后，進行分組討論分析。如有絲分裂和減數分裂的不同比較，兩者的最主要不同處即為染色體在分裂時表現出不同的變化，遺傳學三大遺傳規律的實質及相互的聯系區別等，這些問題都能夠作為問題討論。另外，還可以通過在課后設置討論題目的方式，讓學生在課下思考，并將自己的想法以書面的形式遞交，同時盡快安排課時針對設置的問題進行討論。這些方法都能夠打破原來的老師枯燥的講授的方法，讓學生能夠獨立思考，自主總結，一方面，可以促使學生從自己的角度理解問題；另一方面，還能夠讓學生對所學知識有深入的了解，提高自身的總結分析能力。

四、將所學的理論與實際密切結合

理論是枯燥單調的，但是一旦將理論與實踐結合起來，其所發揮的效果又是巨大的。在課程中增加實驗教學是理論學習的補充、繼續及深化，在遺傳學學習中必不可少。學生通過親身實驗不但可以驗證所學習到的遺傳規律，而且能夠有效地加深對于理論知識的理解。

五、培養學生加強對信息的敏感性及自學主動性

在教學中，教師要充分利用網絡資源及共享資料，及時了解遺傳學的最新發展成果，閉幕會注意將相應的網絡遺傳資源深入到課堂教學中來，這對與及時更新遺傳學知識體系，擴展學生獲取信息的敏感素質具有重要的意義，而且能夠引導學生提高學生的自主意識及能力。

一般情況下，遺傳學的課堂教材的內容均會落后于遺傳學的發展，所以僅僅通過課本來獲取知識具有一定的片面性及滯后性。所以說，在遺傳教學中充分認識到網絡共享信息資源重要性，根據教學內容提出學習的主題或是關鍵詞，引導學生自覺上網查詢，將網上最新的知識信息與教材中所學習到的內容緊密結合，并學會共享，不但可以有效地鞏固所學知識，而且還可以拓展學生的視野，豐富其知識結構，培養運用信息的能力和主動學習的能力。

遺傳學飛速發展，這對于高校的遺傳教學提出了一個很高的要求。所以，高校如何做好遺傳教學工作，尋找較為有效的教學模式，來構建一套整體的遺傳學教學體系，最大限度地培養學生綜合能力是高校遺傳教學的一個重要發展方向。針對這些特點，高校一定要從長遠出發，認真思考有效的教學模式，有針對性地改進教學方式，選擇最佳的教學方法，以適應醫學人才培養的需要。

參考文獻：

[1]劉金文，孟凡剛，劉昕.遺傳學教學模式的探索[J].黑龍江生態工程職業學院學報，2006，19（5）：68-70.

[2]劉進平，鄭成木，莊南生.遺傳學的興趣教學法[J].海南大學學報?自然科學版，2004，（2）：191-194.

[3]楊國輝.讓學生成為學習的主人單基因遺傳教學體會[J].衛生職業教育，2004，22（22）：79-80.

第3篇：分子遺傳學的作用范文

關鍵詞：遺傳學；課堂教學；實驗教學；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）16-0150-02

遺傳學是一門探索生命起源和生物進化的科學，對于推動整個生物科學和有關科學的發展都有著巨大的作用[1]。遺傳學是我院各專業不可或缺的專業基礎課，學好遺傳學將會為后續專業課程的學習打下堅實的基礎。本文根據多年來的教學經驗，在遵循遺傳學教學規律的基礎上有利于提高該課程教學質量的各個環節進行了探索。

一、課堂教學

課堂教學是教學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。好的課堂教學能夠使學生在輕松、有趣的課堂氛圍中掌握理論知識，使知識的掌握不再成為枯燥的乏味的單純的知識灌輸。通過多年的教學，總結出了以下課堂教學經驗及體會。

1.教學內容。①根據不同專業合理安排教學內容，突出重點和難點，遺傳學是我校農學、種子工程與科學、生物技術、園藝、植物保護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，對生物技術專業來說，除了講解遺傳的基本概念、基本定理和研究方法外，還需詳細地講解現代分子遺傳學概念、理論、技術以及它們在實踐中的應用。②在課堂教學當中適當結合國內外學科前沿，在課堂教學中融入相關領域中最新研究成果，是提高教學水平和質量的手段之一[2]。現代科技的迅猛發展，遺傳學中的理論和技術也在迅速不斷更新。在進行遺傳學課堂教學時，教師不能只講授教材中的內容，應以教材為基礎，補充和完善遺傳學學科的新概念、新理論、新技術、新成果等新的教學內容，與時俱進，注重把本領域最新的研究成果與進展引入課堂教學當中，激發學生的學習興趣，滿足學生的不同需求[3]，從而達到提高教學質量的目的。

2.靈活應用多媒體教學方法。隨著科學的進步，教學手段的現代化已成為當前實施素質教育、提高教學效率的一個重要方式。教師在課前要充分準備，注重多媒體的正確使用。同時使用的課件要靈活、內容豐富，再復雜的內容也要想方設法用簡單的途徑和方法展示、通過具體例子很生動的表達，善于歸納總結，并注重與教學內容的結合。

3.安排單元測驗，提高教學效果。目前遺傳學課程的考核方式還是以期末考試成績為主，而過程考核沒有量化。為了幫助學生注重平時的學習過程，提高學習質量和及格率，培養學生的遺傳學綜合應用能力。每個單元之后應安排一次小測驗，測驗內容反映教學目標及突出教學重點，同時要注重遺傳學綜合應用能力。題型包括，選擇題、判斷題、名詞解釋、填空題、問答題及計算題等。每次對測驗成績進行認真、深入的分析，實時掌握學生對該門課程的學習和掌握狀態，并總結教學中存在的問題，從而提高教學效果。

4.適時安排討論課，加深對知識點的理解。為了加深學生對理論知識的理解，啟發學生獨立思考和解決問題的能力，每個教學單元講授后安排討論課。在教師的指導下開展討論，由全班或小組成員圍繞某一中心問題發表自己的看法，達到相互學習的目的。首先要擬定討論題目，題目應該難易適度、面向大多數學生。題目應該是教學內容的重點、難點或具有不確定性和不一致性的問題。按題目的要求寫出發言提綱，在此基礎上進行討論。教師注意傾聽和發現典型的、代有普遍性的問題，并重點記載學生發言的優缺點，以便更好地引導學生。最后針對學生討論過程中存在的問題進行講解，把學生理解不深刻、不正確的問題給予糾正和深化。學生做報告和參與討論有助于增強學生的獨立科研能力，有利于提高學生靈活運用知識的能力和獨立思考的能力。

二、實驗教學

遺傳學實驗教學是遺傳學課程的重要組成部分，對培養學生的綜合素質起著無可替代的作用，遺傳學的快速發展給遺傳學實驗教學提出了更高的要求。遺傳學實驗教學不僅應注重學生對理論知識的掌握和科學思維的訓練，而且還應加強應用技術和實際操作的訓練，特別是近代遺傳學新興技術的訓練。

1.實驗教學內容。①注重遺傳學實驗的先進性，改革和創新實驗教學內容，瓦特森（Watsen，J.D.）和克里克（Crick，F.H.C.）于1953年提出DNA分子結構模式理論后，遺傳學的研究進入了分子水平。20世紀70年代初，分子遺傳學已成功的進行了人工分離基因和人工合成基因，開始建立了遺傳工程這一個新的研究領域。90年代后，遺傳學的研究進入了基因組學。由于遺傳學廣泛應用近代化學、物理學、數學的新成就、新技術和新儀器設備，因而由宏觀到微觀逐步深入到研究遺傳物質的結構和功能。從事遺傳學研究首先要掌握遺傳學研究方法、技術理論基礎、應用等內容。傳統遺傳學教學中，實驗內容安排大都以經典遺傳學和細胞遺傳學為主，在實驗安排上跟不上遺傳學教學內容的更新。因此，為解決這種現象，應根據教學內容，從簡單到復雜逐步的安排分子遺傳學研究技術，幫助學生了解遺傳學研究方法，同時要側重于培養學生的理論聯系實際的能力、創新能力。比如講授完DNA復制時就安排PCR（聚合酶鏈式反應擴增）技術；在真核生物表達調控時，講解從真核生物體內如何提取不同RNA的方法、DNA微陣雜交等內容。②實驗課內容要凸顯高校遺傳學研究方向，不同高校在同一個領域的研究材料和方法都有一定的區別。比如，以擬南芥為實驗材料，在“核算測序”中測定擬南芥熱休克轉錄因子的核苷酸序列。實驗課內容的這種安排，一方面有助于學生通過實驗掌握當前的遺傳學研究方法、技術，另一方面也能夠幫助學生了解高校的研究方向，如果學生在本校繼續深造，就會很容易的進入研究工作。

2.教師和學生的充分準備，保證順利完成實驗教學任務。因為實驗課是理論聯系實際的教學活動，實驗教學內容也是當前的遺傳學研究技術方法。由于實驗的內容先進，因而也具有一定的難度，這就要求教師和學生要有充分的準備。實驗課的主要準備內容包括：一是實驗教師的準備，教師提前在學生做實驗的同樣條件下，從頭到尾把實驗做一遍。二是學生的準備，教師應在第一次上課時讓每一位學生準備一個實驗記錄本，每次新的實驗開始前一周讓學生預習，了解實驗內容并將相關問題記錄在實驗記錄本上。學生必須在做實驗前要了解每個實驗的目的、方法、操作步驟、作業等內容。有了教師和學生的充分準備，實驗教學效果就能夠得到有效提高。

3.撰寫高質量的實驗報告，培養學生從事科研及科研論文寫作能力。實驗報告是實驗結果的總結和反映，也是實驗課的繼續。實驗報告的書寫情況是學生學習態度、思維能力及教師教學成果的綜合體現。加強實驗報告的書寫能力，不僅利于實現實驗教學目標，提高學生本身的專業素質，而且也能促進學生理論系實際的學風和實事求是的科學態度。傳統的實驗報告格式不利于學生分析問題和論文寫作能力的培養。為此，要求學生的實驗報告的書寫按論文格式進行寫作，包括引言、實驗目的、實驗方法、步驟、實驗結果、討論、結論等部分。這樣有利用于學生用所學的理論知識對實驗結果進行分析總結，加強學生的邏輯推導和理論聯系實際的能力。這就要求教師認真地批改實驗報告，如果實驗報告有不清楚、錯的部分，教師應該書寫自己的要求并還給學生，要求學生在固定的時間內按照教師的要求更改。從而，學生也就會很重視從實驗課的準備、進行、到實驗報告的書寫等部分，這對培養學生對提高實驗教學質量具有積極促進作用。

第4篇：分子遺傳學的作用范文

【關鍵詞】系統論；基因與遺傳；基因治療

Regards between the gene and the heredity causes and effects relation with the system theory viewpoint

HU Jing-yi

【Abstract】in 1937 the American nationality Austria biologist bright Philippines proposed the general system theory principle. In the system each essential factor all is in the certain position，is playing the specific role. In ontogenesis，gene according to certain when，the spatial order have the choice expression. The gene is composes the chromosome the hereditary unit，and the proof gene makes the line spread in the chromosome. The certain gene under the certain condition，is controlling the certain metabolism process，thus manifests in the certain heredity characteristic and in the characteristic performance The gene also passable sudden change has changed. Along with the human gene spectrum gradually expounded，the genetic engineering technology full development，the gene treatment very possibly treats at the clinical disease has the revolutionary change，this needs the researcher in the practice，with natural diagnostic method system theory theory，guiding ideology，development research mentality，thus solves this single layer big difficult problem.

【Key word】system theory；Gene and heredity；Gene treatment

系統論是21世紀以來科學技術、文化和社會發展的自然亦必然的思維趨向，是比知識更有力量的一種客觀存在，它是一種新的思維方式，是當代人認識對象的工具和手段。西沃爾-賴特在1929年寫到：一個群體中“單個基因的選擇系數(即基因的適合度)，一定受到這個群體整個基因頻率系統的影響[2]”。本文從系統論觀點來分析基因與遺傳之間的因果聯系以及基因在臨床上的應用。

1 系統論相關論點

1937年貝塔朗菲提出了一般系統論原理，使人類的思維方式發生了深刻變化。以往研究問題人們總是把事物分解成若干部分，抽象出最簡單的因素來，然后再以部分的性質去說明復雜事物。這種方法的著眼點在局部或要素，遵循的是單項因果決定論，它不能如實地說明事物的整體性，不能反映事物之間的聯系和相互作用，它只適應認識較為簡單的事物，在人類面臨許多規模巨大、關系復雜、參數眾多的復雜問題時，就顯得無能為力了。系統中各要素不是孤立地存在著，每個要素在系統中都處于一定的位置上，起著特定的作用[3]。系統科學方法是認識、調控、改造復雜系統的有效途徑，為人們提供了制定系統最佳方案以實行優化組合和優化管理的手段，為人們提供了新的思維模式，倡導從整體上進行思維。

2 基因與遺傳

20世紀20年代，摩爾根學派在孟德爾的豌豆雜交試驗的基礎上，開展了遺傳規律的研究，建立了以基因學說為基礎理論的細胞遺傳學，肯定了基因是遺傳的基本單位，存在于細胞的染色體上。到30年代，知道染色體結構和數目的變化會影響到遺傳，知道一個基因可以突變成若干等位基因。到了40年代，遺傳學有了兩個重要的進展或突破：一是初步發現去氧核糖核酸簡稱DNA，是遺傳物質；一是提出了一個基因一種酶的原理。直到50年代，建立了分子遺傳學，解決了有關遺傳的若干重大問題。DNA和另一類核酸即核糖核酸(RNA)都是由核苷酸所組成的多聚體，是大分子。核苷酸的主要特點存在于所含的有機堿，即兩種嘌呤和兩種嘧啶。

1953年，形成雙螺旋的分子結構。根據DNA中堿基互補的原理，一個DNA分子可以成為內容一致的兩個DNA分子。蛋白質是由氨基酸所組成的多聚體，是大分子。組成蛋白質的可以是一條多肽鏈或幾條多肽鏈。多肽鏈就是由若干氨基酸前后連接而成的分子。蛋白質的合成就是遺傳信息從遺傳物質流入蛋白質的過程。這包括兩個步驟：一是轉錄，一是翻譯。由于組成DNA 和RNA的零件都是核苷酸，所以遺傳信息從DNA流入RNA 叫做轉錄。由于蛋白質是由另一種另件(氨基酸)組成的，所以遺傳信息從RNA流入蛋白質叫做翻譯。這里的RNA叫做信使RNA，意思是說，它是基因遺傳信息的使者。在分析蛋白質分子的合成中也查明了各氨基酸的遺傳密碼，于是建立了遺傳密碼理論。遺傳信息都是由遺傳密碼組成。每一個遺傳密碼都由三個堿基組成，氨基酸不同，其遺傳密碼就不同。

從70年代開始，分子遺傳學的進一步發展，誕生了基因重組技術，即生物基因工程，它開創了改造生物和創造生物的新時期。

3 用系統論的觀點來看待基因與遺傳的因果聯系

系統科學可以把一個原子看作系統，它也可以把器官、生物機體、家庭、社區、國家、經濟以至生態看作系統。生物體是由細胞構成的多層次的復雜系統。盡管在細胞和分子水平對發育的分析已取得長期的進展，但個體發育仍不能從分子水平和細胞水平的分析得到全部解釋。個體發育中，基因按一定的時、空次序有選擇地表達。這首先表現在細胞表面形態調節分子的變化，從而導致胚層分離、形態速成運動和組織發育等細胞的集體行為。

我們可以從兩方面來考慮環境對基因的自上而下的約束與引導作用。其一，我們知道環境的改變會迫使生物個體和種群盡可能調節自身以適應環境的變化。顯然生物體為適應環境變化而做的調節又必定會引起生物體內生物化學、生物磁電等的變化。在生物史上地球環境的巨變是造成大量新物種產生的直接原因。我們可以設想，基因有向緩解環境對生物壓力的方向突變的趨勢，如果這一假說成立的話，顯然就會使來自上層變化的信息產生對下層生物體基因變異的自上而下的約束與引導作用。其二，我們知道基因的復雜結構具有巨大的信息存儲能力。生物體的基因中記錄了該生命體全部歷史的重要信息。

4 基因治療的前景

隨著對基因治療研究的深入，我們不能忽視子系統的系統性和整體性，不能用局限的、部分的、單一的觀點來以偏概全。事實上，人體的復雜性程度，各個系統的相關性、相互作用及相互制約程度，遠不是我們所能完全解釋得了的，只有在系統環境中解決這些難題，才會有實用價值和臨床價值。這就需要研究人員在實踐中，用自然辯證法系統論理論，來指導思想，拓展研究思路，從而解決這一重大難題。

參考文獻

[1] 范怊.系統論整體觀在醫學科學中的地位[J].科技情報開發與經濟.2000，(11)1：10

[2] 歐文?拉茲洛. 系統哲學引論[M] . 錢兆華，熊繼寧，劉俊生譯. 北京：商務印書館，1998. 116

第5篇：分子遺傳學的作用范文

關鍵詞 甲狀腺癌 未分化 組織學

中圖分類號：R736.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1533（2016）06-0007-04

Pathological diagnosis of undifferentiated thyroid carcinoma

TANG Feng， DU Zunguo（1. Department of Pathology， Shanghai Jing ’an District Central Hospital， Shanghai 200040， China； 2. Department of Pathology， Huashan

Hospital of Fudan University， Shanghai 200040， China）

ABSTRACT Undifferentiated thyroid carcinoma （UTC） is one of the most aggressive malignant tumors with lower morbidity and higher mortality. UTC usually occurs in elderly female patients. Most cases present with a rapidly enlarging neck mass with local compressive symptoms and early metastases. The morphological features depend on admixture of three main histological patterns（spindle， giant and epithelioid cells）with marked pleomorphism and numerous mitoses. It shows sarcomatoid， epithelioid-squamoid or other rare variants changes. Tumor cells are usually immunoreactive for cytokeratin and PAX-8， but negative for thyroglobulin and TTF-1. The genetic changes include mutations of the key-points in signal pathway， aberrations of chromosomal regions， and modifications of epigenetic targets. It is widely accepted that UTC represents a terminal dedifferentiated of well differentiated thyroid carcinoma， although the definite histogenesis is not clear.

KEY WORDS thyroid carcinoma； undifferentiated； histology

甲狀腺未分化癌（undifferentiated thyroid carcinoma，UTC）又稱間變性癌（anaplastic thyroid carcinoma，ATC），是一種罕見的高度惡性上皮性腫瘤，在所有甲狀腺癌中不足5%。UTC也是全身最致命性腫瘤之一，死亡率超過90%，占所有甲狀腺癌死亡病例的半數以上，中位生存期僅6個月左右[1]。UTC全部或部分由未分化細胞構成，可直接發生于甲狀腺濾泡，亦可發生于分化好的甲狀腺癌，此類細胞僅能通過免疫表型或超微結構辨識其上皮源性。由于在形態學上UTC表現形式多樣，與其他甲狀腺原發性腫瘤可有部分形態重疊，甚至免疫與遺傳學特點亦有重疊，因此其鑒別診斷非常困難。本文將對UTC病理診斷中遇到的若干問題進行探討，以利于臨床精確診斷與處理。

1 UTC的臨床特點

UTC多見于老年人，中位年齡為65歲，女性占60%～70%[1-2]，通常表現為迅速增大的甲狀腺腫塊，易侵犯周圍組織與臟器，逐漸出現壓迫與牽扯癥狀，如聲音嘶啞（77%）、吞咽困難（56%）、聲帶麻痹（49%）、頸部疼痛（29%）及呼吸困難（19%）[2]。約1/3的患者在初診時已出現鄰近區域淋巴結及喉返神經受累，遠處轉移亦常有發生，最常見的部位是肺，其次為骨[2]。腫塊的快速生長可導致甲狀腺內出血及壞死，偶而引起甲狀腺毒癥及頸部劇痛，觸診時可發現頸部巨大腫塊，結節狀，質實有壓痛。

2 UTC的形態學特點

UTC體積大，呈灰白至灰褐色，魚肉樣，常見壞死及出血，可有邊界，但大多數腫塊與周圍組織分界不清。細胞學檢查可見少量淋巴及單核細胞背景，腫瘤細胞單個或成簇分布，細胞呈鱗狀、巨細胞樣或梭形。細胞質豐富，無明確邊界，嗜酸性。細胞核明顯異形或怪異，染色質粗塊狀，有單個或多個明顯核仁，核分裂像多見，包括病理性核分裂像[1，3-4]。UTC組織學特點取決于梭形細胞、鱗狀或上皮樣細胞、巨細胞三種主要細胞成分的構成，表現為以梭形和巨細胞為主的肉瘤樣形態，以上皮樣細胞為主的癌樣形態，或兩者混合[1，3]。梭形細胞往往密集排列成束狀或席紋狀，細胞異形明顯，與真性肉瘤（纖維或平滑肌肉瘤等）難以區分，亦可見血管外皮瘤樣模式；腫瘤細胞亦可稀疏，出現明顯的纖維母細胞或肌纖維母細胞增生性病變（如纖維瘤病或結節性筋膜炎），間質可膠原化玻璃樣變，細胞異形不明顯，但圍繞血管殘影的凝固性壞死、明顯的核分裂像、完全蠶食血管腔都提示UTC[3-4]。巨細胞出現時，多形性明顯，有奇異核、豐富的嗜酸性胞質，散在分布于略小的單核樣腫瘤細胞中間，分布呈實片狀、假腺樣或假血管樣結構，核分裂像與壞死明顯，類似多形性未分化肉瘤；腫瘤內常見顯著的炎性背景，尤其是中性粒細胞及淋巴細胞，類似富含炎性細胞的未分化肉瘤[1，3]。骨、軟骨、橫紋肌以及對應腫瘤的結構都可以出現異源性成分，尤其表現為橫紋肌、破骨樣多核巨細胞分化時，代表了一種少見形態變異亞型[3]。在以上皮樣細胞為主時，組織形態相對均一，細胞呈多邊形，胞質豐富，核圓，細胞排列成假腺樣或實性巢片狀，混雜有纖維性間質成分，在20%的病例中可見到鱗樣分化，但往往與其他梭形、巨細胞成分混合[3]。當上皮樣細胞分化較差、巢片狀分布、伴大量淋巴及漿細胞浸潤時，類似鼻咽癌[3]。在腫瘤取材充分的情況下，往往三種形態的細胞成分都能發現，混合存在，尤以一或兩種成分為主。腫瘤往往呈浸潤性生長，甲狀腺濾泡成分可被完全取代或散在陷入其中，腫瘤可侵犯至甲狀腺被膜外，累及神經、脂肪、血管及氣管等。

3 形態學變異型

鱗癌樣或表皮樣型瘤細胞分化呈鱗狀上皮樣，與普通鱗癌類似，細胞卵圓或多邊形，界限清晰，偶見角化現象，核圓或卵圓，部分呈空泡狀，核仁明顯[1，3]。

寡細胞型類似木樣甲狀腺炎，呈浸潤性生長，瘤內細胞稀少，梭形細胞類似纖維母細胞，核輕度異形，間質明顯致密硬化，可伴有梗死，少量淋巴細胞浸潤[3，5]。破骨巨細胞型類似骨與軟組織的巨細胞瘤，破骨樣巨細胞散在于單個核的腫瘤細胞中，巨細胞為反應性成分，具有單核組織細胞表型[3]。橫紋肌樣型特征為大的多邊形或卵圓形腫瘤細胞巢片狀分布，黏附性差，核偏位，扭曲多變，異形明顯，核仁突出，胞質豐富，嗜酸性，可見包涵體樣物[3，6]。淋巴上皮瘤樣型豐富的淋巴細胞背景中見巢狀、條索狀的上皮細胞，核大，染色質稀疏，空泡狀，核仁明顯[3，7]。

4 UTC的免疫表型與分子遺傳學特點

UTC的免疫表型復雜多樣，上皮源性標記角蛋白（CK）陽性率為40%～100%不等，單一的CK染色結果常不一致，通常聯合幾種CK套餐檢測可提高檢出率[1]。上皮膜抗原（EMA）主要表達于上皮樣或鱗樣分化細胞中（30%～50%），而間葉標志Vimentin在所有梭形細胞中都有表達[1，3]。腫瘤細胞不表達甲狀腺球蛋白（Tg）、促甲狀腺激素（TSH）受體、降鈣素及甲狀腺轉錄因子（TTF-1）等組織特異性標志，卻一致性強表達TP53[3]。近來研究發現，一種轉錄因子配對盒基因（PAX-8）在79%的UTC（92%為鱗樣分化）中有表達，而在頭頸部的其他鱗癌中不表達[3]。

遺傳學的累積效應是腫瘤發生與發展的始動效應，與其他腫瘤類似，UTC的分子遺傳學改變也是復雜多樣，但在眾多差異中又有其獨特性：①體細胞基因突變：主要發生于細胞信號轉導通路（如MARK，PI3K，Wnt等）的幾個節點[3]。在6%～50%UTC的病例中有RAS基因突變，在狀癌常見RET/PTC基因重排，而在UTC中幾乎未發現，類似的Braf基因突變發生率在25%左右，也遠低于狀癌的50%。相反，PIK3CA突變率達23%，遠高于其他癌。TERT啟動子的突變發生率為33%～50%，尤其在Braf或RAS突變患者，可能在疾病后期進展中發揮作用。在25%～60%的UTC存在CTNNB1（ -catenin）突變，影響細胞黏附與上皮間質轉化。除了促癌基因激活，抑癌基因失活也起有重要作用，超過50%的UTC有p53基因失活性突變，而PTEN為4%～16%。②染色體異常：研究發現UTC基因組的不穩定性與DNA拷貝量的變化呈異質性，尚無特異性結果，如3p、11q獲得及5q缺失都是腫瘤發生的后期事件，且染色體基因組的異常與UTC的生物學特點及結局不完全相關[3]。③表觀遺傳學改變：主要涉及DNA甲基化與組蛋白修飾、沉默基因表達等，在腫瘤的去分化與增殖異質性上發揮重要作用，但有關UTC的研究較少，僅陸續發現與分化相關的基因SLC5A5及NKX2-1甲基化。另外，在甲狀腺癌中，組蛋白H3的乙酰化呈高水平，利用組蛋白去乙酰化抑制劑可促進甲狀腺癌細胞再分化，改善其對化療藥物的敏感性，說明UTC存在明確的潛在治療預期的表觀遺傳學改變[8]。

5 UTC的鑒別診斷

肉瘤樣或梭形細胞形態的UTC類似軟組織腫瘤，如無典型分化好的癌區域或在無法證實其上皮分化的前提下，僅從形態上兩者難以鑒別。對診斷UTC有重要提示作用的是：①腫瘤地圖狀柵欄樣壞死（類似膠質母細胞瘤的壞死）；②腫瘤侵犯大靜脈或動脈；③免疫組化的輔助作用。需要謹記的是，甲狀腺的原發肉瘤非常罕見，轉移就更罕見，若碰到此類情況，首先考慮UTC，但需與各種間葉軟組織肉瘤鑒別，另外也要考慮某些甲狀腺腫瘤或病變的梭形細胞改變，具體鑒別診斷見表1。上皮樣或鱗樣形態UTC的鑒別診斷首先要排除鄰近器官癌的直接侵犯或轉移，其次應注意甲狀腺腫瘤及非腫瘤性病變（表1）。

6 UTC的組織起源

UTC代表分化好的甲狀腺癌去分化的終末階段已得到絕大多數學者的認可，在長期患有甲狀腺腫患者、先前存在未完善治療的甲狀腺狀癌及濾泡性癌的患者中，UTC發生比例較高。同樣，仔細取材檢查UTC腫塊，發現80%～90%患者或多或少有分化好的甲狀腺癌成分[9]，因此，有人推測在未分化成分中那些邊界清晰的玻璃樣變性硬化結節可能是分化好的癌成分退變結果。另外，從一些甲狀腺癌轉移灶中可以發現瘤細胞的去分化轉變，也支持此觀點[3]。然而，分子遺傳學研究顯示，UTC與分化好的甲狀腺癌并不完全類似，因此絕非所有UTC都是分化好的甲狀腺癌的惡性進展。

參考文獻

[1] The International Agency for Reserch on Cancer， DeLellis R， Lloyd R， et al. Pathology and genetics of tumors of endocrine organs（IARC WHO Classification of Tumors）[M]. Lyon： World Health Organization， 2004： 77-80.

[2] Lebastchi AH， Callender GG. Thyroid cancer[J]. Curr Probl Cancer， 2014， 38（2）： 48-74.

[3] Ragazzi M， Ciarrocchi A， Sancisi V， et al. Update on anaplastic thyroid carcinoma： morphological， molecular， and genetic features of the most aggressive thyroid cancer[J/OL]. Int J Endocrinol， 2014： 790834. doi： 10.1155/2014/790834.

[4] Papi G， Corrado S， LiVolsi VA. Primary spindle cell lesions of the thyroid gland， an overview[J]. Am J Clin Pathol， 2006， 125 （Suppl）： S95-S123.

[5] Canos JC， Serrano A， Matias-Guiu X. Paucicellular variant of anaplastic thyroid carcinoma： report of two cases[J]. Endocr Pathol， 2001， 12（2）： 157-161.

[6] Lai ML， Faa G， Serra S， et al. Rhabdoid tumor of the thyroid gland： a variant of anaplastic carcinoma[J]. Arch Pathol Lab Med， 2005， 129（3）： e55-e57.

[7] Dominguez-Malagon H， Flores-Flores G， Vilchis JJ. Lymphoepithelioma-like anaplastic thyroid carcinoma： report of a case not related to Epstein-Barr virus[J]. Ann Diagn Pathol， 2001， 5（1）： 21-24.

第6篇：分子遺傳學的作用范文

關鍵詞：創新型混合教學模式；自主性學習；研究性學習；遺傳學；

作者簡介：劉向東(1965-)，男，農學院，博士，教授，博士研究生導師。研究方向：水稻生殖發育遺傳和分子細胞學研究。

遺傳學是生物科學中一門最具活力、發展最迅速的理論科學，對探索生命起源和本質，以及推動整個生物科學的發展起著巨大的作用，同時又是一門緊密聯系生產實際的基礎應用科學，對動植物新品種選育、良種繁育和遺傳性疫病防治等都具有重要的指導作用。因此，該課程也就成為生物類、農學類和醫學類學生最重要的專業基礎課之一。國內外的相關大學都十分重視遺傳學的教學工作，并做了大量卓有成效的工作，包括教材編寫和教學方法改革等。就拿我國來講，不同版本的遺傳學教材不下10種，且多數是由遺傳學的名家主編；教學方法的改革與新型教學模式也層出不窮。[1，2，3，4，5，6，7，8]華南農業大學是遺傳學教學改革比較早的學校之一。從20世紀90年代至今，對農科類專業的遺傳學教學方法進行過多種改革。歸納起來，主要是進行了四個階段的四種改革：一是1997年至2001年間，改變原有單一粉筆教學的模式，利用電腦制作CAI課件，進行多媒體教學。從1997年開始編寫基于PPT的CAI課件，1999年試用PPT的多媒體教學，2000年在農學類專業中全面推行以PPT為主的課堂教學，取得一定的成績。遺傳學課程的主講教師劉向東也因此于2000年獲得廣東省“南粵優秀教師(講壇新秀)”稱號。二是進行“基于web-quest遺傳學教改試驗”，即“基于網上資源遺傳學自主性學習教改試驗”。于2001年至2003年間制作并完成了遺傳學教改試驗網站——《遺傳學》網站，2003年成功地應用于教學，以后結合所獲得的廣東省教育廳“151工程”項目開展“基于web-quest遺傳學教改試驗”，取得良好的效果。[4]作為該項改革的原創性教學資源網站——《遺傳學》網站于2007年獲得第二屆全國百佳網站(十佳學術類網站)，其改革成果也于2008年1月獲廣東省教育廳“151工程”項目課程改革獎(三等獎)。2001年至2004年期間還開展遺傳學綜合性實驗和雙語教學。[3]三是2003年至2006年間開展研究性、探索性的教改試驗。四是2006年至今在原來以單一或數種教改方法簡單結合的基礎上，提出較適合農科類學生的“創新型混合教學模式”遺傳學教改試驗。

一、“創新型混合教學模式”遺傳學教改試驗的教學理念和總體設計

進入21世紀后，隨著信息技術的迅速發展及其在教學上的廣泛應用，原有單一的多媒體教學已難以適應諸如遺傳學等迅速發展學科的教學需要了。為此，國外提出“混合式學習”概念(Blending-Learning)，[2]我國的浙江大學于2007年也提出“信息化環境下遺傳學課程混合教學模式”。[2]“混合式學習”是把傳統課堂教學的優勢和利用信息技術學習(E-Learning)的優勢相結合，從而達到發揮教師的引導作用、激發學生主動學習，以及培養學生能動性和創造性的目的。于2005年在農科類專業的遺傳學教學中引入混合式學習的方式，2006年在農科類專業的遺傳學教學中全面采用“混合教學模式”的教學方法，取得明顯成效。2007年對該教學方法以及之前的教學改革方法進行全面的總結，提出適合華南農業大學農科類專業的遺傳學教學的“創新型混合教學模式”遺傳學教學改革法。該法的教學理念體現在創新和“混合”兩個方面：創新要求教師在教學方法的改革上與時俱進，不斷發展創新，發展主要體現在教師應該根據學生情況的發展進行教學改革，具體來講，體現以人為本和科學改革；“混合”則要求教師在教學方法的采用上，不是采用單一的模式或幾種簡單方法的結合，而是靈活地應用多種教學方法，包括“基于web-quest(網上資源)自主性教與學”、研究性、探索性教學、教與學角色互換、綜合性實驗和雙語教學等多種教學方法，并把這些方法整合成有機的整體，特別是“以問題為中心”的教法貫穿整個教學過程，形成適應不同年級和專業學生的教與學模式。

二、“創新型混合教學模式”遺傳學教改試驗的實施步驟

根據“創新型混合教學模式”遺傳學教改試驗的總體設計，主要按照六個步驟(方式)進行：

第一步。框架式引導教學。在介紹框架前，首先讓學生了解什么是遺傳學？遺傳學研究什么？學習遺傳學有什么用？然后介紹遺傳學課程內容的框架，即包括哪些章節等。為了便于學生了解掌握，我們把遺傳學分成7個單元，即：遺傳學的細胞學基礎，經典遺傳學(即遺傳學三大規律)，細胞遺傳學基礎(即染色體結構和數目變異)，微生物遺傳學基礎(細菌和病毒的遺傳)，分子遺傳學基礎(基因概念的發展、基因組結構特征、DNA分子標記及應用、基因組學、后基因組學和生物信息學基礎)，細胞質遺傳學基礎，數量和群體遺傳學基礎。這樣，學生對遺傳學的結構就有一個大概的了解，學習也就有了方向性。

第二步。教師以問題為中心，講授課程重點內容。先是提出問題，然后著重介紹有關的重要名詞、基本原理、實(試)驗推導、解釋、驗證和應用等。比如在講授孟德爾遺傳規律時，先提出性狀是如何遺傳的問題，然后介紹孟德爾著名的遺傳試驗、所獲的結果、結果假設、分析、解釋和進行合乎性驗證等，最后歸納為雜交試驗、結果分析和驗證三部曲等。對于一些發展較快的知識(領域)，如分子遺傳等適當地采用雙語教學，要求學生掌握有關的英語名詞，幫助他們能自己查閱一些有關的英文文獻。

第三步。教與學角色的互換，引導學生進行主動性、自主性學習。具體做法是講完每個單元，要求學生自己出試題考察學習效果，出題的形式不拘一格。學生所出的試題交給老師匯總后，選擇其中的一些題目作為期中考試和期未考試試卷的部分內容。期中考試的題目全部選自學生自己出的題，考試采用三種方式：一是抽樣混合試題，即每個學生出的題目抽1-2題，集中成一份試卷，全部學生參加考核；二是交換題目彼此考查，一個學生用另一個學生出的考題考核；三是自考，學生自己出題自己考。這種教與學角色互換的方法得到學生的充分肯定。調查發現，90%以上的學生認為自己出題比純粹由教師出題難，學習效果更好，如果沒有真正掌握有關的內容是出不了好題目的。通過出題使學生從被動學習轉入主動學習，調動了學習的積極性，增加學習的興趣，而且使學生善于提煉問題和進行舉一反三的思考，拓寬了思路。當然為了讓學生出好題，教師開始需要做一些引導，告訴他們出題的技巧。另外，也要鼓勵他們出有創意(新)的題目，通過出創意(新)題目，不但可以培養學生的創新精神，在一定程度上也培養了其應變能力。為了更好地通過考試來培養學生的創新能力，我們對期末考試也進行了較大的改革，比如出一些讓學生分析遺傳學現象、總結和闡述遺傳規律的主觀性題目，培養其透過自然界的現象探尋生命的遺傳本質的能力。

第四步。選擇性開展Web-quest的自主性學習。根據之前改革已取得的經驗，主要是選擇近年來發展較快的一些遺傳學內容(如基因工程等)開展基于Web-quest的自主性學習。基本做法是以已制作的《遺傳學》網站為依托，按照以下的步驟進行：(1)教師引導學習，教授遺傳學章(節)重點內容(框架)；(2)學生利用《遺傳學》網站進行網上自主學習和討論；(3)教師提問；(4)教師講解重要問題(包括疑難問題)；(5)學生開展網上測試、延伸自主學習和論壇活動；(6)學生展示延伸學習的成果和體會；(7)教師總結。期間為了增加學生學習的積極性，在學生查閱文獻時，如果找到一些有關遺傳學最新進展和動態的資料，鼓勵學生濃縮寫成快訊在《遺傳學》網站交流，使他們有成就感，進一步增加主動和自主學習的興趣和積極性。

第五步。自愿性的研究性學習。主要采用三種方式：一是結合研究生的研究工作，選擇一些與遺傳學課程內容關系較密切的內容，讓學生分組在研究生指導下開展小實驗。比如，實驗室每年都有多個研究生開展DNA分子標記研究，鼓勵有興趣的學生與研究生一起開展有關的實驗，包括DNA提取、PCR擴增和電泳等。通過短期的研究，一方面加深學生對遺傳學基本原理的理解，另一方面也培養學生的動手能力和應用知識的能力。由于這種方式所需的時間相對較短，結果容易得到，與一般的實驗教學相比，前者較為靈活、有創意、成本相對較低，所以學生普遍較歡迎。二是采用通常的研究性教學，即讓學生根據興趣，分組選擇一個與遺傳學相關的研究小課題，獨立組織和開展研究工作，應該說，這個方式效果很好，[9][10]但往往在遺傳學上課期間難以完成，在一定程度上影響效果。三是結合畢業論文工作開展研究性的學習。[11]具體做法是在學習遺傳學課程的主要內容后，在指導教師的引導下，讓學生選擇一個與遺傳學內容有關的題目作為畢業論文。為了有效地進行此項的研究性學習，抓住兩個關鍵問題：一是畢業論文開始的時間安排在遺傳學課程修讀期間。遺傳學課程修讀的時間一般是在大學三年級上學期，也把畢業論文開始時間安排在該學期，這樣就可以讓學生通過邊學遺傳學課程邊發現與遺傳學有關的問題。課程結束前，在教師的引導下，選擇一個與遺傳學知識有關，而學生本人又有興趣的題目，開展畢業論文的研究工作。由于畢業論文一直要做到四年級下學期，歷時2年時間，所以，可以深入開展一些與遺傳學有關的研究工作。二是處理好遺傳學主講教師和畢業論文指導教師的關系。其中最佳方案遺傳學主講教師既是遺傳學課程的教師，同時又是畢業論文的指導教師，這樣不但可以達到研究性教學的目的，也可以保證畢業論文能順利完成。如果兩者不一致，就需要遺傳學的主講教師與畢業論文的指導教師進行協調商討確定。為了更好地開展研究性學習，結合研究性同時開展相關的綜合性實驗。

第六步。采用融會貫通式、生動活潑的課程大總結。一是理論總結，通過以“可遺傳變異的類型、創造方法、基本原理、應用和意義”為主脈把所有單元的內容有機聯系在一起，形成該課程的系統性；另外是以“遺傳與健康(疾病)”為專題講座進行形象生動的總結，通過“遺傳病”提出一條主線，把遺傳學各章節的內容串在一起。二是實踐總結，主要是利用我們擁有的國家級重點學科作物遺傳育種和廣東省植物分子育種重點實驗室的100多畝校內實驗基地，在每學期課程學習結束后帶學生到該基地進行參觀和實習。由于該基地每年種植(早晚兩季)的材料很豐富，包括有20多個野生稻種、2000多份不同類型的野生稻居群、各種突變體、雜種后代和特殊的遺傳材料(如單片段代換系等)等，可以讓學生對遺傳學研究的物質實體和研究內容有較好的直觀認識，并在實際中進行總結。比如，通過參觀各種野生稻和栽培稻，讓學生認識基因型與表現型的關系，以及遺傳的多樣性；通過觀察各種分離世代的材料，讓學生認識三大遺傳規律；通過參觀同源四倍體水稻，讓學生認識染色體數目變異的遺傳效應；通過參觀水稻單片段代換系和分子標記輔助選擇的后代，讓學生深入認識分子遺傳學的有關知識；通過參觀三系和二系雜交稻，讓學生認識細胞質遺傳學和生殖遺傳學的有關問題。通過參觀田間不同世代材料，讓學生認識許多數量遺傳學和群體遺傳學的問題。實踐證明，采用以上方法的總結，不但讓學生對遺傳學有了直觀、生動的認識，而且使學生接近自然、接近科學研究的第一線，豐富了教學的內容，達到了既教書又培養學生科學研究的思想和興趣的目的，深受學生的歡迎。

三、“創新型混合教學模式”遺傳學教改試驗的成效分析

為了評估“創新型混合教學模式”遺傳學教改試驗的效果，2006和2007年先后對其中180名參加試驗改革的學生進行匿名問卷調查，發現92.87%的學生認為“創新型混合教學模式教學改革”可激發其學習興趣，提高主動性；91.69%的學生認為可提高自學能力；93.37%的學生認為有助于基本知識的理解和應用；93.66%的學生認為擴大了知識面；91.95%的學生認為可培養學生獨立思考問題的能力；91.55%的學生認為知識收集、加工、處理能力得到提高；92.14%的學生認為提高了綜合能力；91.12%的學生認為充分運用了計算機等信息技術；90.53%的學生認為有助于學習者相互學習。與之前采用單一模式或簡單幾種方法的效果相比較，“創新型混合教學模式”在以上每項指標的得分均比之前的方法高出10%左右。除了以上量化的結果外，還得到參試學生的書面評價，其中絕大多數的學生給予高度評價，比如有學生認為，“創新型混合教學模式”“使原本深奧的遺傳學變得簡單，使同學們在活躍的氛圍中掌握了遺傳學的基本知識”；“使學生綜合和創新能力得到提高”；“能啟發學生的思維、激發學習遺傳學的興趣、增強探索的欲望”；等等。這些結果充分說明我們的改革是成功的，有進一步推廣的價值。

第7篇：分子遺傳學的作用范文

關鍵詞: 分子生物學 教學內容 教學方法

分子生物學是從分子水平研究生物大分子的結構與功能從而闡明生命現象本質的科學。自20世紀50年代以來,分子生物學的發展日新月異,逐漸成為生物學各學科的前沿與生長點,并正在與其他學科廣泛交叉與滲透,成為生物科學專業非常重要的一門專業必修課。我校是一所師范類的本科院校,在生物科學和生物工程專業都開設了分子生物學課程。本課程不僅向學生介紹分子生物學的基礎理論、基本技術,而且展示了當前分子生物學研究的前沿領域,使學生對分子生物學知識建立系統、整體的認識,從而適應未來21世紀生命科學發展的需要。為了提高該課程的教學質量,培養學生的學習興趣,實現教學目標,我們根據本校學生的情況,從教學內容、教學方法等方面進行了探索性的嘗試。

1.合理選用教材,構建適合師范類生物學專業的教學內容體系

1.1精選教材。

教材是學生獲得知識最主要的來源,也是任課老師上好分子生物學的第一步。教材的正確選取能夠幫助學生更加容易地邁進分子生物學的大門,建立條理清晰、完整的分子生物學知識體系,也能夠幫助任課老師更加有效地開展教學,設計制作多媒體課件。我校為一所師范類院校,分子生物學課程是在第三學年第二學期開設的,在此之前學生已經學習了與分子生物學有部分內容交叉的兩門課程――生物化學和遺傳學,因此對蛋白質、核酸,以及基因的表達都有了一定的知識基礎,對于一些分子生物學名詞也不再陌生,不再產生較大的排斥,這將對接下來分子生物學的學習提供極大的幫助。但由于對知識的理解和掌握能力不同,學生在分子生物學的學習之中必然會產生良莠不齊的現象。因此,精選一本適合的教材對學生更好地理解、掌握知識就顯得尤為重要。分子生物學發展迅速,新知識、新技術不斷涌現,國內外新版教材不斷面世,如孫乃恩的《分子遺傳學》、閻隆飛的《分子生物學》、郜金榮的《分子生物學》、李振剛《分子遺傳學》及本杰明?盧因的《基因VIII》中譯本,我們通過對這些教材的比較和分析,并針對本專業學生的特點,選擇了朱玉賢等主編的《現代分子生物學》,該教材主要介紹了基因的復制、轉錄、表達和調節控制的過程,比較全面系統地講解了基因的本質及其分子機制,內容緊湊、邏輯性強、圖文并茂,具有鮮明的特色,同時所講的內容也很基礎,符合師范類本科生的教學要求[1]。另外,我們在完成教學大綱要求講授的內容同時,針對一些對分子生物學具有濃厚興趣,遠遠不滿足于課本內容的學生,參考國內外其他優秀教材加以補充,力求使所講授的分子生物學知識更加嚴謹、完整、細致,并與國際接軌。

1.2優化教學內容。

在教學內容上做到重點、難點突出,避免交叉重復。由于本課程僅有54學時,因此授課內容務求精練、易懂。對于與生物化學和遺傳學中的交叉內容,如蛋白質、核酸的結構與組成,我們采取復習和提問的方式,讓學生提前回顧和預習,做到溫故而知新,進一步加深對這些內容的記憶和理解,為難點內容的學習打好基礎。同時,可以做到由易到難、循序漸進,使學生在最初接觸分子生物學這門陌生、復雜的課程時得到良好的緩沖,不會出現抵制、厭學情緒。這樣一方面可以突出分子生物學是以生物化學、遺傳學為基礎的特點,另一方面也明確了分子生物學的教學重點,保證了課程的完整性和系統性[2]。

2.教學方法的改革

2.1充分應用現代化教學手段,使抽象內容形象化。

分子生物學內容龐大、復雜、抽象,較難理解,并且涉及大量的實驗技術和操作,很難通過傳統的教學方式使學生較快地理解和吸收。隨著多媒體技術進入課堂,以上問題也就迎刃而解。現代化教學多媒體使高校的教學活動發生了深刻的變革,該技術利用動態畫面展示事物發展的動態或推理的全過程,利用它的圖畫特性將抽象的、理論的東西形象化,將空間、難以想象的內容具體化,還可以在課件中展示自然界的直觀現象、模擬實踐過程和再現研究過程,使學生在學習中感受到樂趣[3]。為此,我們充分應用多媒體技術,通過動畫、圖片等制作生動的課件,并借助動畫、變靜態為動態、全方位、多視角、多層次地進行演示,使抽象難懂的微觀生命過程具體化、可視化,便于學生理解和掌握,從而使學生產生新鮮感,提高學習熱情,增強理論教學效果。例如:原核生物乳糖操縱子的調控機制,涉及很多轉錄因子和DNA序列的結合,學生很難理清,很容易產生枯燥、厭煩情緒。針對以上情況,我們利用Flas來演示各轉錄因子是如何分別與不同的DNA序列相結合,使整個調控過程更加直觀化和形象化,便于學生理解和記憶,也極大地激發了學生的學習熱情[4]。

2.2不實施雙語教學。

所謂雙語教學(Bilingual Teaching)是指同時使用兩種語言――母語及一種外語(在我國主要指漢語和英語)對同一知識進行描述,從而使學生達到理解進而完全掌握并且能夠熟練應用的目的[5]。雖然雙語教學能夠提升生物學人才的培養質量,增強學生直接利用外語從事學習和初步研究的能力,與國際高新技術領域接軌,但是由于分子生物學是生物科學最重要的專業必修課之一,也是引導學生進入嶄新的分子領域的基礎性課程,因此在本科教學有限的課時內強調學生對基礎知識的充分理解則顯得更為關鍵。而只有夯實了分子生物學的基礎知識,才能使學生結合所學的生物化學、遺傳學進行融會貫通,掌握進一步深造并通向更高學府的鑰匙。所以針對師范類院校的本科教學,考慮到教師的自身水平和學生的不同層次,我們偏向于只采用母語進行講授。

2.3理論與實踐相結合,培養學生的實驗操作技能。

分子生物學是一門實踐性很強的學科,除理論教學外還應包括實驗課,因此在分子生物學教學中開設實驗課是十分必要的。實驗教學相對理論教學而言具有較強的直觀性、實踐性、綜合性和創新性,在加強學生素質教育與培養創新能力方面有著重要的、不可替代的作用[6]。我們所采用課程教材《現代分子生物學》中也花費了很大的篇幅來講述現代常用的分子生物學實驗技術,包括核酸的提取與純化、電泳分離與鑒定、細菌的轉化與目標DNA分子的增殖、PCR擴增、蛋白質印跡、噬菌體展示等。由此可見實驗操作技術對于現代分子生物學的重要性。結合各種實驗技術的講解和由此發展起來的最新的分子生物學技術可激發學生的創造性,拓寬學生的視野。學生通過動手操作會增加對所學理論知識的感性認識,同時把所學理論知識運用到實踐中,激發學習興趣,主動地去學習,解決實驗操作中遇到的各種問題,從而加深對分子生物學理論知識的理解、提高動手能力。我們在實驗教學的內容上設置了分子生物學中最常用、最基本的實驗技術,如質粒DNA的提取與酶切鑒定、大腸桿菌感受態細胞的制備及轉化、基因的原核表達、蛋白質的提取與分離、PCR擴增、動物細胞的培養及傳代。在實驗教學的方法上,我們堅持以學生為主、教師為輔的原則,注重學生個人實驗能力的培養,從試驗藥品、試驗器材的準備到試驗具體步驟的制定均由學生獨立去完成。同時,我們還鼓勵學生參與教師的科研工作,包括從立題、設計試驗技術路線、開展科研工作、整理數據到最后撰寫論文的全過程,從而培養學生把理論應用于實踐中,獨立思考、獨立工作的能力,為今后的碩士階段和博士階段的學習打下良好的基礎。

經過幾年的教學實踐,我們逐漸摸索出了分子生物學教學的一些方法和技巧,并通過教學內容和教學方法的改革提高了分子生物學的教學效果,讓學生養成了獨立思考的習慣,樹立了理論聯系實際的作風,端正了實事求是的科學態度。

參考文獻:

[1]朱玉賢,李毅.現代分子生物學(第3版)[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2]楊海靈.分子生物學實驗教學改革的探索與實踐[J].成都大學學報(教育科學版),2008,(4):70-71.

[3]王玲,秦永燕.分子生物學課程教學改革探索[J].當代教育論壇,2008,(4):99-100.

[4]諸葛強.改進“分子生物學”教學效果的探討[J].中國農業教育,2004,(3).

第8篇：分子遺傳學的作用范文

【關鍵詞】基因診斷；單基因遺傳病；分子診斷；血友病

1基因診斷

基因診斷(gene diagnosis)又稱DNA診斷或分子診斷，通過從體內提取樣本用基因檢測方法直接檢測基因結構及其表達水平的改變，檢測病原體基因型，進而判斷是否有基因異常或攜帶病原微生物，或利用分子生物學技術從DNA水平檢測人類遺傳性疾病的基因缺陷。應用基因診斷技術可以針對已確診或擬診遺傳性疾病的患者及其家系成員，根據遺傳學的基本原理，通過分子生物學的實驗手段檢查被檢個體相關基因的異常，確定隱形攜帶者狀態及在癥狀出現前的疾病易感性等，從而達到臨床確診的目的。因此，基因診斷迅速在臨床診斷領域特別在遺傳病研究領域得到了較為廣泛的應用。目前的基因診斷方法主要有核酸分子雜交、聚合酶鏈反應及相關技術、DNA序列測定、DNA芯片、連鎖分析等。

2單基因遺傳病

單基因遺傳病是指由單個基因異常導致且以孟德爾方式遺傳的疾病，是我國常見出生缺陷的重要原因之一，較為常見且研究較多的有血友病、苯丙酮尿癥(PKU)、肝豆狀核變性、地中海貧血等等。除部分單基因遺傳病可通過手術加以矯正外，絕大部分遺傳病是致死、致殘、致畸性疾病，且目前均無法治療，進行遺傳性疾病的產前診斷，是避免致死、致殘、致畸性疾病胎兒出生的重要手段。

3基因診斷的應用

3.1在B型血友病中的應用

血友病B(hemophilia B)是因凝血因子Ⅸ(FlX)基因缺陷引起的x-連鎖隱性遺傳出血性疾病，在男性中的發病率約為1／30000，散發率可達患者總數的30％-50％[1]由于目前還不能根治，對于攜帶者和高危胎兒進行基因診斷非常必要。血友病B基因缺陷類型十分繁多，基因缺陷包括缺失、插入和點突變，其中80％左右為單個堿基突變[2]。目前已發現的突變位點中，除了導致氨基酸序列改變的突變外，還發現不少的CpG區、剪切位點的突變[3]。常用于血友病B連鎖分析的方法有限制性片段多態性(restriction fragment length polymorphisms，RFLP)和短串聯重復序列分析，但在中國人群中具有多態性的酶切位點很少。王學鋒等[4]利用這6個短串聯重復序列（STR）位點對8個血友病B家系進行連鎖分析，診斷率達到99.99％。王莉等[5]在研究家系1和家系2中，發現分別有2個和3個位點可以提供信息，結果支持2例胎兒均未獲得風險染色體，這與突變分析結果一致。連鎖分析適于有家族史的血友病B或無家族史但攜帶者明確的產前診斷，且實驗操作和結果分析相對簡單，適用臨床開展應用，是一種快速和有效的基因診斷方法

3.2在地中海貧血中的應用

地中海貧血是一組常染色體隱性遺傳病。它是由于珠蛋白基因突變，使珠蛋白生物合成受阻、產量不足或缺如所致。地中海貧血常見有兩種類型：α-地中海貧血和β-地中海貧血。β -地中海貧血是由于β珠蛋白基因突變導致β珠蛋白鏈合成障礙的慢性溶血性貧血。β珠蛋白基因位于11號染色體短臂(1lpl5)。絕大多數β-地中海貧血是由于基因發生點突變所致，少數為基因缺失所致。突變基因特異型擴增系統(amplification refractory mutation system)法能快速鑒別診斷β-地中海貧血，簡便可靠，可用于中國人非缺失型地中海貧血的基因診斷和產前診斷，便于基層單位應用。α-地中海貧血是由于α-珠蛋白基因缺失或缺陷使α-珠蛋白鏈的合成受到部分或完全抑制而引起的遺傳性溶血性貧血在我國則以南方地區多見，如廣西、廣東、四川、云南等地。由于大部分α-地中海貧血是由于α-基因缺失所致，因此可運用基因診斷法對α-基因進行檢查，針對α-地中海貧血的診斷具有重大的現實意義。基因診斷的探測目的物至少包括DNA和mRNA。Mullis建立PCR技術，多年來，這種技術在實際運用中發揮了重要的作用，為遺傳病的診斷提供了更加可靠的依據。PCR是利用DNA聚合酶等在體外條件下，催化一對引物間的特異DN段合成的基因體外擴增技術。Southern雜交是研究DNA圖譜的基本技術，在分析PCR產物和遺傳疾病診斷分析等方面有重要價值，它被認為是分析α珠蛋白基因缺陷的金標準。根據每個突變位點的特異擴增帶來判斷結果，在診斷各種缺失型α-地中海貧血時便于臨床推廣[6]。

文婕等[7]引進簡便、快速的多重PCR技術、PCR-RFLP方法和PCR-RDB法，可準確地進行地中海貧血基因診斷。用于地貧高危胎兒的產前診斷中，對預防重型患兒出生有較好的臨床價值。從112例疑似地貧的患者中檢出α-珠蛋白基因突變和β-珠蛋白基因突變患者共59例,研究表明，α-地貧95％以上為缺失型，其分子基礎主要是α-珠蛋白基因大片段缺失。限制性片段長度多態性(RFLP) 連鎖分析法[8]是用相應的內切酶對正常產物和突變產物進行水解并電泳分離，從而檢測地貧基因。基因芯片診斷技術在核酸擴增的基礎上，采用熒光標記及引物延伸的方法，可提高檢測結果的敏感性和特異性，由于基因芯片高通量特點，可將α、β地中海貧血基因診斷在一張芯片上完成，適用于大面積普查[9]。

3.3在苯丙酮尿癥中的應用

苯丙酮尿癥（phenylketonuria，PKU）是兒科常見的氨基酸代謝病，因苯丙氨酸羥化酶基因突變導致PAH活性降低或喪失，過量苯丙氨酸和旁路代謝產物的神經毒性作用造成患兒嚴重智能障礙和繼發性癲癇。國內外普遍開展的新生兒疾病篩查是診斷PKU的有效方法，而基因診斷較之生化篩查方法的優勢在于能從DNA 水平了解病因，診斷特異性高，在個體發育的任何階段，任何有核細胞都可以進行診斷，同時也為產前診斷和潛在新治療方法的研究提供依據。Sudha Kohli等[10]采用該多態標記對一例PKU家系進行分析，結果先證者遺傳了來自母親的致病的等位基因1，而胎兒則遺傳了來自母親的正常的等位基因2，從而對胎兒作出了確診。宋等［11］利用測序技術檢測了北方地區230例PKU患兒PAH 基因全部外顯子，發現75種不同的突變（94.6％），其中3種為新發現位點。基因診斷結果可能預知PKU的病情輕重程度，指導臨床分類和治療［12］。

3.4在肝豆狀核變性中的應用

肝豆狀核變性又稱Wilson病(Wilson's disease，WD)，是一種常染色體隱性遺傳銅代謝障礙性疾病。WD為目前少數可以治療的神經遺傳病之一，患者如果能在發病早期或癥狀前期即被確診并得到及時治療，大多預后良好，反之，病情逐漸加重甚至危及生命[13]。雖然典型的WD患者根據特征性臨床表現及實驗室銅代謝檢查等不難診斷，但許多患者早期癥狀復雜多樣，極易被誤診為其他疾病[14]，銅代謝檢查又存在假陰性或假陽性結果[15]，因此，本病的早期診斷特別是癥狀前期和產前診斷較為困難。近年來，伴隨基因組計劃出現和發展起來的DNA微陣列技術以其固有的小型化、并行性和高通量等特點，在生物分子信息獲取，特別是生物基因組的再測序、基因多態性的信息檢測和基因表達監測等方面得到了快速的發展和應用。DNA微陣列技術與WD基因高度遺傳異質性的特點相契合，是一種極具潛力的WD基因檢測工具。2003年，Baner等[16]采用等位基因特異性封閉探針(allele-specific padlock probes)結合DNA微陣列技術對75例歐美裔WD患者13個基因突變及多態位點進行檢測，經DNA測，序結果證實其準確率達100％。首次證實了該技術用于WD基因診斷的可行性。Harmut等開發了一種可以檢測60種WD基因突變的DNA微陣列芯片，但仍不能包含一些少見的和新發現的突變[17]。因此，該技術目前尚處于研究探索階段，加之建立DNA微陣列技術平臺投入不菲，其面向臨床應用尚需待以時日。

4結語

隨著“人類基因組計劃”的完成和“后基因組計劃”的實施(即是對基因功能的研究和基因與人體疾病關系的研究)，分子生物學技術將會越來越普及、方便地運用到基因診斷領域。現代生物科學和其他學科技術的不斷發展和完善，在不久的將來，即可把所有的基因都固定于1塊芯片上時，就成了一塊多基因疾病檢測的萬能芯片，它可適用于任何多基因疾病的檢測，為臨床檢測工作帶來極大的便利。總之，分子生物學和分子遺傳學的飛速發展必將極大的促進基因診斷技術的進步。有理由相信，以基因診斷為基礎的基因治療必將成為人類治療自身疾病的主流技術，并極大地促進人類衛生事業的進步。

參考文獻

[1] Mukherjee S，Mukhopadhyay A，Chaudhuri K．el a1．Analysis of haemophilia B database and strategies for identification of common point mutations in the factor IX gene．Haemophilia，2003，9：187-192．

[2] Carmen E，Pilar C，Satumino H，et al，Molecular anMyms in hemophilia B families：identification of six new mutations in factor IX gene．Haematologiea，2003，88：235-236．

[3] Tagariello G，Belvini D，Salviato R，el a1．The Italian haemophilia B mutation database：n tool for genetic counselling，carrier deteetion and prenatal diagnosis Rosanna Di Gaelano．Blood Transfus，2007，5：158-163．

[4] 王學鋒，劉元肪，劉湘帆，等．血友病的攜帶者與產前分子診斷．中華檢驗醫學雜志，2003，26：540-542．

[5] 王莉，廖世秀，王應太等，應用兩種方法對血友病B家系進行產前基因診斷[J]. 中華血液學雜志2010，31(3)：192-195.

[6] Baig SM．Molecular diagnosis of beta-thalassemia by mul-tiplex ARMS-PCR：a cost effective method for developing count ries 1ike Pakistan[J]．Prenat Diagn，2007，27(6)：580.

[7] 文婕，朱寶生，劉培玲等，9例地中海貧血患者的基因診斷研究[J],中國產前診斷雜志.2009,11:9-14

[8] Zeren F．Preliminary Data on Preimplantation Genetic Diagnosis for Hemoglobinopathies in Turkey[J]．Hemoglobin. 2007，31(2)：273．

[9] Bang-Ce Y，Hongqiong L．Zhuanfong Z，et a1．Simultaneous detection of alpha-thalassemia and beta-thalassemiaby oligonucleotide microarray [J]．Haematologica，2004，89(8)：101．

[10] Kohli S，Saxena R，Thomas E，et al．Prenatal diagnosis of phenylketonuria[J]. Indian J Med,2005,122:400-403

[11] 宋，瞿宇晉，楊艷玲，等．中國北方地區苯丙氨酸羥化酶基因的突變構成[J]．中華醫學遺傳學雜志，2007,24:241-246.

[12] 瞿宇晉，宋．苯酮尿癥的分子研究及其基因型-表型相關性的研究進展[J]．國際兒科學雜志，2006,1:23-26．

[13] Ala A，Walker AP，Ashkan K，et a1．Wilson's disease．Lancet，2007，369：397-408．

[14 ]胡紀源，呂達平，王共強，等．肝豆狀核變性的臨床誤診研究．中華醫學雜志，2001，81(11)：642-644．

[15] Roberts EA. Schilsky ML．A practice guideline on Wilson's disease．Hepatology，2003，37(6)：l475-l492．

第9篇：分子遺傳學的作用范文

關鍵詞：遺傳學；教學改革；自主學習；過程考核

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）13-0041-03

21世紀被譽為“生命科學的世紀”，生命科學在社會經濟與技術發展中發揮著重大的作用。如何培養適合21世紀生命學科發展需要的高素質人才，是教育工作者的重任。遺傳學（genetics）從創立至今，不過百年歷史，但是其發展非常迅速，它已成為生物科學領域中一門十分重要的基礎學科。是高校生命科學系列的重要主干課程，在整個生命科學的教學中起著舉足輕重的作用。隨著社會經濟的迅速發展，生命科學研究內容得到極大充實，作為核心學科的遺傳學無論在基礎理論知識和研究技術等方面更是日新月異。新世紀的遺傳學教育面臨巨大挑戰，具體表現為遺傳學研究內容的不斷豐富，研究領域的不斷拓寬，需要講授的教學內容不斷增多，同時根據目前本科生培養的要求，課堂授課時數不斷壓縮，這就要求遺傳學課程在有限的學時內，完成整個體系的學習，并能使學生盡可能多地掌握現代遺傳學研究的前沿及研究方法。根據這一要求，遺傳學教學必須采取更具體、更有效的措施，以適應新形勢的發展。目前，遺傳學教學改革主要集中在以下幾個方面：一是通過知識體系的重組，逐步實現課程綜合化。新型的綜合課程不僅包含傳統的遺傳學科學課程，更大程度接納了基因組學、分子遺傳學課程、分子生物學課程以及細胞遺傳學課程。二是在傳統的遺傳學課程體系的基礎上，不斷更新實驗課教學內容，使新的研究方法和手段不斷補充到原有的實驗課程中；三是引入現代教育技術，教學手段現代化步伐加快。本文在新疆農業大學教研項目《以培養學生自主學習能力和創新能力為目標的本科人才培養模式探討》的支持下，對現行教育體制下的遺傳學教學方法進行了探討，以求尋找出適合我國新形勢下對高素質人才的要求、具有特色的遺傳學課程的教學模式，為打破舊的以傳授知識為主的教育思想觀念的束縛，建立以能力培養和素質教育為主的農業高級專門人才培養模式做出嘗試。

一、樹立以學生為本，培養學生自主學習能力為導向的教學理念

1.開發學生的非智力因素，提高學習效率。所謂開發學生的非智力因素，就是指通過調動學生的學習興趣，提高學習效率。珍妮特指出，大腦的情感邊緣系統部分是通向持久記憶的大門。所以，教師通過鼓勵熱情，就可以使學生把剛學到的東西融入到深度記憶中去。調動學生的學習積極性和學習熱情，在教學過程中就必須始終堅持以學生為本，以培養學生的綜合素質為導向的教學理念，改變過去的填鴨式的教學方式，讓學生參與到教學活動中來，成為學習的主體。例如在講授經典遺傳學部分時，由學生組成學習小組，制作課程ppt，在課堂上充當教師的角色，進行內容的講解，并回答其他學生的提問。在這個過程中，學生不僅學會了課下討論學習和ppt的制作，同時通過課堂講授也鍛煉了他們講解知識的能力。學生的參與，使授課過程有了活力，激發了學生的學習興趣。通過多個班級的實施，這一方法得到了大多數學生的肯定。

2.應用啟發式教學模式，促進思維能力的提高。遺傳學被認為是生物學中覆蓋面最廣，學生最感興趣，同時由于其特有的邏輯思維體系，也被認為是最難學的一門課程。在教學過程中，教師對于重要的理論和定律，除了做出全面的描述和證明之外，鼓勵學生多方查閱資料，剖析著名學者創建理論的思想和方法，從而啟發學生勇于探索的意識，積極創新的思維。例如：我們在課堂上提出“為什么孟德爾要采用測交證實分離規律和獨立分配規律？”“為什么DNA是遺傳物質？你能用學過的知識做淺顯的推論嗎？”等遺傳學問題，引起了學生濃厚的興趣，學生積極參與討論，從各個角度認識問題，提出了很多自己獨到的見解。在課程講授過程中還始終注意相關學科的有機結合，改變學生在學習時割裂看問題的方式。例如：講授DNA復制一節的內容時，講到所有生物的DNA復制均是從5'到3'，無一例外。然后提問“為什么”，并提示：主要從已學過的物理知識和化學知識來探討這一問題。使學生能夠將已學過的知識有機地結合起來，并能以此學會對知識的活學活用以及理解所學課程之間的相互聯系，給學生廣闊的思維空間，展示學生的個性發展，積極思維，敢于創新的思想。利用學科發展的典型案例，吸引學生對學科熱點發展的興趣，啟發學生對學科研究重點問題的科研創新的思維，引導學生對學術發展進程中的不足與缺陷的討論與質疑。從各個不同角度分析學科前沿問題。例如：教師提出的“垃圾DNA的生物學功能”問題引起學生的討論和注意，并對有關這個領域的學術觀點提出質疑和批判，提出了雖然目前還不是很清楚“垃圾DNA”的功能，但是它的生物學地位是不可替代的，并且可以通過生物信息方法和實驗來檢測。

3.開展課下小組討論學習，培養學生自主學習的能力。嘗試采用課下小組學習結合“課堂討論”的互動式教學。將部分教學內容和學科發展的前沿列成多項小標題，由學生選擇，在老師的指導下，查文獻，分小組討論學習，并制作PPT在課堂上作中心發言，其余的同學提出各種相關的問題展開課堂討論。最后由主講老師總結。這項教學方法的改革，使學生變被動學習為主動學習，培養了他們自主學習課外的相關知識的能力；小組討論學習，使他們每個人都參與到學習中；課堂講解鍛煉了學生歸納總結知識點的能力和口頭表達能力，培養了學生獨立思考的能力、語言表達能力。如在學習數量性狀遺傳這一章后，讓學生課下完成“你認為目前QTL定位研究的瓶頸是什么”這一題目的自主學習。通過查閱資料和小組討論后，學生們提出了自己查閱到的觀點，如：分子標記數量、做圖群體大小、親本的選擇等。也有同學提出了自己的認識，如：性狀考察的難易程度、性狀與環境的關系等。教師點評時對學生能夠提出自己的觀點給予鼓勵。

二、充分利用現代化教學手段，提升遺傳學教學效率

心理學研究表明，人單一地從視覺或聽覺獲取的知識分別為25%和15%，但是如果聽覺和視覺相結合，記憶效果將會提高到65%。單一的教學模式難以滿足學生學習興趣的需要，使學習效率降低。利用現代化的教學手段，可以向學生提供新穎、生動、直觀的感官刺激，引起學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，這一點在遺傳學教學中尤為突出。遺傳學中的許多內容抽象、微觀，學生深深感到看不見摸不著，學習起來非常枯燥，難以理解，久而久之，失去了學習興趣。利用多媒體教學、視頻教學、網絡教學，可以使抽象的問題具體化，微觀的內容形象化，讓學生能夠通過感官理解所講授內容，比如減數分裂中染色體的行為、基因交換的機理等內容，通過視頻教學收到了良好的理解效果。采用多種方法相結合的教學手段可以使教學內容形象、具體，加深學生對所學內容的理解。然而教學手段的應用不能只流于形式，必須是具有合理的內容結構、給學生以思考的空間、形式豐富多彩的教學手段。通過兩年的研究和不斷改進，我們總結出了有關遺傳學教學方法的一些經驗，包括多媒體制作、利用網絡資源學習和課堂討論教學等方式。其中遺傳學多媒體課件制作應生動活潑，深入淺出地展示現代遺傳學的魅力，同時添加部分與遺傳學內容有關的我校教師的科研成果，這將會大大提高學生的注意力。在多媒體課件制作上，我們還注重以下幾個方面：（1）標題醒目，內容清晰，概念準確，使學生條理清晰地理解所學內容。（2）充分運用字體、顏色、著重、斜體等手段，體現所要表達內容的內在邏輯關系及其重要性。重點突出，以利于學生對所學內容的把握。（3）盡量使用與講述內容密切相關的彩圖，并附加我校教師相關的科研圖片，增加學生的理解和學習興趣。在講授到目前的研究熱點時，則給學生布置相關題目，由學生利用網絡資源查找資料，并通過課下討論的方式進行學習。教師通過讓學生撰寫課程論文和課堂制作PPT匯報學習內容，來考核學生的學習情況。通過多種教學手段的應用，教學時數大大縮短，學生對抽象內容的理解大大提高，增加了學生對遺傳學學習的興趣。

三、科研融入教學，促進學生對本門課程的掌握

1.建立教學與學科發展的緊密聯系，教學中融入科學研究的內容。遺傳學教學內容緊緊跟隨學科發展前沿，在教學中加入本教學團隊開展的與遺傳學相關的科研內容，讓學生在學習過程中就感受到科研的氛圍，學會理論在實踐中的應用，同時也使教學內容隨著科研的進展不斷豐富和深入。這樣的教學內容結構拓寬了學生的眼界，引起了學生探索的興趣，啟發了學生的思維，鼓勵了學生敢于探索的勇氣。使學生具備了扎實的理論基礎，同時又對學科前沿有了深刻了解。如在講基因工程一章時以我們承擔的棉花轉基因項目為主線，從立題思路開始講起，介紹為什么要實施轉基因？轉基因可行嗎？怎樣實現高效轉基因技術？使學生對學習內容產生了極大興趣。鼓勵本科生積極參加學院組織的學術講座，并踴躍提問，與專家學者主動交流。徹底改變遺傳學理論課程教學中自我封閉、照本宣科的狀況。

2.增加綜合型、設計型實驗內容，提高學生動手能力。遺傳學發展關鍵是研究方法和研究手段的不斷發展和更新，過去在配套的實驗課教學中，以驗證型和演示型實驗為主，內容陳舊，方法簡單，效果差，同學們沒有興趣，難以滿足學生對現代遺傳學研究方法的學習和掌握。為使學生在實驗課時中學到更多的現代遺傳學知識，充分結合本系所承擔的科研項目，盡力增加綜合型、設計型實驗內容，例如將基因工程編成幾個主要的實驗內容，從目的基因的分離到在大腸桿菌中的表達和檢測等一系列的實驗，這些實驗具有很好的連續性、先進性和實用性，使學生初步掌握前沿的分子遺傳學的研究手段，同時還能和課堂所學的內容緊密結合。在實驗課教學中，通過制作實驗課課程視頻，拓展課堂，把實驗準備的前期工作等等做成錄像，在上課時播出，讓學生了解課堂外的實驗內容，實驗課程結束后則讓學生寫出實驗報告，實驗報告中要求學生對取得的成果加以評述，讓學生從“眼睛看”、“動手做”和“腦子想”三者結合中，加深對生命科學實驗研究的直觀認識，實驗課促進了學生對理論課教學的理解，大大節約了課時數。

3.建立遺傳學教學延伸到課外的教學方式。利用現達的網絡，將部分課程內容設置為課后討論題目，由學生在網絡上收集相應的文獻資料，課余時間分小組討論學習，并歸納總結所學的內容，寫成課程論文或者制作成PPT，同時向學生介紹目前我校遺傳學研究的工作，鼓勵學生課余時間參與教師的科研工作。利用現有的研究條件，為學生提供研究場地。這種訓練形式可以啟發學生積極創新的精神，培養學生的科研素質，對于學生個性化的培養，具有積極的意義。

四、制定新的考核辦法，通過學習過程考核學生

1.改變傳統的筆試方法，建立平時成績和期末考試成績并重的理論課考核方法。長期以來，遺傳課考試期末筆試成績占到70%以上，導致學生平時不學、期末突擊、考完忘完的現象，遺傳學學習流于形式，很難為后續專業課的學習奠定基礎。為了督促學生，同時也為了引導學生建立肯于鉆研、積極進取、學以致用的學習態度，我們嘗試了對考核方式變革，把學生的學習注意力引向平時，淡化期末考試。例如前述的課后學習小組的學習成績作為平時成績，占總評成績的20%，旨在培養學生自己獨立思考問題，闡述觀點功的能力，在實施過程中取得了良好的效果。另外，課堂提問和作業成績作為平時成績的另一部分，占總評成績的20%，旨在檢查學生的聽課能力及對課程內容的理解能力。期末考試成績只占總評成績的40%，讓學生在學習過程中獲得分數。

2.建立課程小組學習的考核辦法，促進學生自學。設置5～6人1組的課后學習小組，由小組成員推舉組長，由組長組織課后學習，學習內容包括老師指定的學習內容和課后布置的作業題目，教師制定的學習內容，以課程論文或制作PPT的形式匯報，由課程學習小組組長指定的學生，在課程討論課上發言，匯報學習結果，其他學習小組的學生提問并根據學習情況和回答問題情況打分，同時教師也參與打分（分為A+，A，A-，B+，B，B-，C+，C幾級）；給出的平均分數是該小組的最高分，小組組長再根據這一分數給出小組其他成員的分數。該門課程共設置4次討論課，由于是所有學生參與，大家的積極性都很高。這不僅促使學生課后自主學習，同時也鍛煉了學生將所學知識總結歸納并表述出來的能力。

3.建立實驗課考核辦法，檢查學生的動手能力。把實驗課成績納入到總評成績中，加強學生對實驗課的重視程度，鼓勵學生積極參與實驗過程。以筆試、隨堂考察動手能力及實驗報告三個方面給出實驗課成績，實驗課成績占總評成績的20%。實驗課成績在總評成績中的比重提高，促使學生對實驗課加以重視，對實驗課的重視反過來又促進了理論課的學習，實現了雙贏。通過總評成績=實驗課成績20%+課程小組學習成績20%+平時聽課及作業成績20%+期末考試成績40%這一模式的操作，使學生更注重平時學習，改變了學生為應付期末考試而學習的弊端。

大量的教育實踐告訴我們，教育核心的兩個方面是教師的教和學生的學。教學改革必須充分地推進到教師的教和學生的學等行為過程中，使其在教學實踐過程中接受檢驗并不斷完善，為提高教學質量、培養大批能更好適應社會需要、具有較強獨立創新能力的農業人才創造良好的環境。同時確定深化教學改革的具體思路：理論成果融入教學實踐，課程內容充分體現綜合與交叉，教學方法和手段力求符合教學規律，教學改革緊扣教學質量這一永恒主題。我們本著以“夯實基礎、注重能力、知識全面、突出創新”、“培養終身學習型的學生”為目的，努力為國家和社會培養基礎扎實、創造性、復合型人才。

參考文獻：

[1]劉進平，鄭成木，莊南生.遺傳學的興趣教學法[J].海南大學學報自然科學版，2004，22（2）：191-194.

[2]湯澤生，彭正松.遺傳學在生物科學專業教學中的地位與作用[J].西華師范大學學報（自然科學版），2003，24（3）：356-359.

[3]珍妮特?沃斯.學習的革命[M].上海三聯書店，1998.

[4]李婉濤，王文靜.遺傳學教學中學生創新能力的培養[J].高等農業教育，2003，06（6）：61-62.

[5]石春海，肖建富，吳建國.構建優質教學體系，促進《遺傳學》精品教育[J].遺傳，2012，08（30）：1-5.

[6]李亞娟.終身學習背景下高校課程設計的理論探討[J].高教論壇，2013，02（2）：81-84.

[7]Bethany Vice Bowling，Erin E.Acra，Lihshing Wang，et al. Genetics Education[J].Genetics，2008，01（178）：15-22.