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分子遗传学原理范文1
【关键词】数量遗传学；分子遗传学；动物育种；研究进展
自20世纪80年代以来，随着现代分子生物技术和信息技术的迅速发展，动物育种计划和动物分子遗传学研究取得了大量的突破性成果，国际上的动物育种已逐渐进入分子水平，从传统的育种方法朝着快速改变动物基因型甚至是单倍体型的方向发展。
1．数量遗传学与动物育种
数量遗传学选择原理充分考虑了环境因素对微效多基因控制的数量性状的影响力，从表型方差中剖分出基因型方差，通过运用资料设计和统计模型估计有关的遗传参数，最后达到选种的目的。数量遗传学主要应用于估计遗传参数、通径分析和动物育种估计的模型方法等几个方面。
1.1遗传参数估计
从统计学上讲，遗传参数的估计可归结为方差或协方差组分估计。从亲子回归、同胞分析到方差分析法；到了20世纪50年代，C R Henderson提出了针对非均衡资料的Henderson方法Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ；之后出现了极大似然法约束极大似然法、最小范数二次无偏估计法和最小方差二次无偏估计法以及贝叶斯估计等方法。目前，约束最大似然法是世界各国育种学家采用的主要方法。
1.2育种值估计
畜禽遗传评定即评估畜禽种用价值的高低，是畜禽育种工作的中心任务。畜禽种用价值的高低是用育种值来衡量的，影响数量性状表型值的是微效多基因的加性效应值(A)、等位基因之间的显性效应值(D)和非等位基因间的上位效应值(I)。其中，只有基因的加性效应值即育种值能够稳定的遗传给后代，但是育种值不能直接测量，只能使用一定的统计学方法通过表型值对其间接加以估计，所以遗传评定的主要工作就是对育种值的估计。畜禽的估计育种值是选择种畜的主要依据，育种值估计的准确性在很大程度上影响着畜禽育种效果的好坏。用于育种值估计的方法概括起来主要有选择指数法、群体比较法和混合线性模型法。
2.分子数量遗传学与动物育种
分子数量遗传学是分子生物技术与数量遗传学相结合的一门发展中的新的交叉学科，目前仍属于数量遗传学范畴。现代分子生物技术的发展，使得从分子水平上研究数量性状的基因成为可能。
2.1对QTL作出遗传标记
目前对决定数量性状的多基因还不能准确定位，但如果能找到一个可以识别的基因或基因组的DNA多态，或是一个染色体片段与这一目标性状有密切的关联，就可作为对目标性状选择的遗传标记。遗传标记还可应用于基因转移、基因定位和基因作图等研究。
2.2 QTL的分离和克隆
分子数量遗传学的目标是要分离和克隆决定数量性状的基因，研究其结构和功能，最终达到从分子水平上改良数量性状的目的。虽然在理论上可以将分子生物学领域发展的各种基因克隆技术用于QTL，但是数量性状的遗传表达一般涉及多个基因座位。例如，奶牛的产奶量既受繁殖和泌乳的内分泌系统基因的控制，又受消化酶系统基因的控制，情况相当复杂，很难把这些基因一一分离和克隆。但也可以根据已有的知识，通过对候选基因的筛选找出一个或几个对某个数量性状有较大效应的QTL，就可以对这个QTL用一般的基因克隆方法进行克隆，作为数量性状的一个重要基因来研究。例如，有资料报道猪的雌激素受体基因可影响产仔数。
3.动物育种方法前景
动物分子育种是依据分子数量遗传学理论，利用分子生物学技术来改良畜禽品种的一门新型学科，是传统的动物育种理论和方法的新发展。从目前发展状况来看，它应包含两方面内容:以基因组分析为基础的标记辅助选择和以转基因技术为基础的转基因育种。由于动物分子育种是直接在水平上对性状DNA的基因型进行选择，因此其选种的准确性会大大提高;同时转基因技术的应用还能根据人们的需求创造出一些非常规性的畜牧产品[7-8]。可以说，动物分子育种是动物遗传育种学科发展的必然，它将是21世纪动物育种的一种重要方法，对21世纪世界畜牧业产生巨大的影响。
【参考文献】
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分子遗传学原理范文2
关键词：生物信息学 遗传学 教学方法 教学内容
遗传学（Genetics）是研究自然界中生物的遗传和变异规律的科学，是生命科学领域中最为重要和基础的学科之一。它也是生物科学中一门最具活力，发展最迅速的理论科学，又是一门紧密联系生产实际的基础应用科学，对探索生命起源和本质，推动整个生物科学的发展起着巨大的作用。因此，遗传学作为生命科学相关专业的一门重要主干课程，在教学中起着举足轻重的作用。
一、生物信息学专业开设遗传学的必要性
20世纪80年代末，由分子生物学、计算机科学以及信息技术等学科的交叉和结合产生了生物信息学（Bioinformatics），它是基于分子生物学与多种学科交叉，以计算机为工具对生物相关信息进行储存、检索和分析的科学，是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一。近20年，特别是随着人类基因组计划（human genome project，HGP）不断拓进，生物信息学作为跨越和融合生命科学与信息技术的新兴学科已成为生命科学核心领域和最具活力的前沿领域之一。生物信息学专业应运而生。国内单独设立生物信息学本科专业的高校较少，且普遍较晚。
遗传学与生物信息学两个学科之间关系密切。有国内学者利用美国《科学引文索引》（SCI）数据库web of science，运用文献计量学方法对8种权威生物信息学期刊2001年至2010年于2011年1月15日之前上传至wed of science的全部文献进行统计及分析。对施引文献按跨学科强度排列的结果显示，遗传学及基因与生物信息学跨学科文章发表量居第二位，仅次于生物化学与分子生物学。这说明，生物信息学与遗传学直接的跨学科研究较多，二者交叉学科的发展关系密切。因此，生物信息学专业开设《遗传学》课程十分必要。
二、遗传学教学中存在的问题
多年来，不同专业的《遗传学》课程的教学过程中涌现出一些共性问题，这些问题在生物信息学本科专业的教学过程中也存在。一是，学科拓展深化与课时压缩之间的矛盾。随着遗传学研究范畴的不断拓展，新的学科分支相继涌现，信息量逐步扩增，待教授内容逐渐增加且显得零散。但随着大学素质教育改革的进行，更多新的选修课、实验课被引入，遗传学理论课时被压缩，课时减少与内容增多的矛盾日益突显。二是，遗传学与其他课程教学内容设置与组织易重复。学科交叉为科研工作提供源源不断的动力，但在教学工作中学科渗透也造成教学内容重叠，基础和关紧技术重复教学的问题。例如，分子遗传学是遗传学重要组成部分，是目前遗传学研究的重点和热点，与生物信息学关系最为紧密，它包括的遗传物质的本质，基因的调控，基因重组等内容也在基因工程、分子生物学、细胞学等课程中作为讲授重点。如何利用有限的理论课时，合理安排教学内容，提高教学效率值得思考。
与此同时，生物信息学作为比较新的本科专业，开设各课程之间的衔接问题也比较突出。生物信息学专业的学生在大二开始全面生命科学和信息技术相关程学习。在理论知识在实际中如何应用缺乏概念，学生达不到共鸣，这也是生物信息学专业低年级学生面临的通病。遗传学课程安排在大学二年级上学期讲授，对于刚刚接触专业课程的学生而言本来就陌生，而且信息技术和生命科学相关课程独立讲授，二者貌似是两条平行线，怎样相交碰撞出火花，对于学生来说很难结合，必须由任课老师在授课过程中充分引导。传统的《遗传学》课程教学注重以杂交分析为主的经典遗传学理论的讲解，很大篇幅集中在三大定律（分离定律、自由组合定律以及连锁和互换定律）的教授上。遗传学课程教学重点集中在经典遗传学定律，经典案例跟不上学科发展。这个问题已经被一线教育工作者认知。
综上，由于学科本身发展迅速，涵盖知识范围越来越广，课时压缩等原因，容易让学生在学习过程中对该课程产生“内容太发散”“课时进程快”“知识跨越大”等认识，不利于课程的学习。由此可能造成，内容广泛且繁杂“抽象且深奥”枯燥无味，容易让学生觉得难或者枯燥。学生学习主动性不高。因此，在教学实践中，针对不同专业性质和培养目标存在的差异，不同专业《遗传学》课程教学应在知识体系、内容侧重点、教学方法等方面在各专业间有所区分。特别是生物信息学这种学科交叉性强的专业，如何实施该专业本科生遗传学的教学，以达到即符合本科教学难易程度的要求，又被大多数同学接受，同时能符合生物信息学学科自身特点，需要在教学过程中逐步的探索与实践。本文将结合资深授课教师经验及笔者生物信息学本科专业《遗传学》教学经历对这一问题进行阐述。
三、教学过程中的探讨与实践
1.制定具有专业特色的教学内容
（1）优化教学内容，关注专业需求
生物信息学专业的课程教学中，遗传学相关知识是需要讲授的重点。传统遗传学课程教学将重点内容集中于经典遗传学定律及其相关知识的讲授，其优点在于能够帮助学生打牢遗传学知识基础，缺点在于教学内容过于单一，没有包含遗传学重要分支的最新知识，无法与当前的研究热点联系起来，学生学习兴趣不高。随着国际遗传学研究的深入，分子遗传学和群体遗传学得到长足发展，极大地丰富了遗传学的知识体系。为了紧跟国际研究前沿，国内许多高校对遗传学课程进行了教学改革，在经典遗传学教学的基础上，纷纷加入了分子和群体遗传学的教学内容，为后续开展更深入的专业研究和学习奠定了良好的知识基础。为了帮助学生对遗传学知识体系形成全面而系统的认识，结合生物信息学专业特点，在教学设计时借鉴了以“遗传信息”为主线的教学思想，教学内容涵盖了“经典”“分子”和“群体”三类主体遗传学内容。在现实教学中，受遗传学课时限制，对所有遗传学知识点进行了梳理和必要的删减，既把握三种遗传学知识的内在联系，做好各部分知识的教学衔接，同时注意区分三者的不同，突出教学重点，做到“主题鲜明，重点突出，点面结合，结构清晰”，使学生在掌握经典基础理论知识的同时了解最新的遗传学研究进展。
（2）生物信息学专业遗传学课程与其他课程的衔接
遗传学是研究生物遗传和变异的科学，以遗传物质结构和功能为研究对象，是生命科学的主干。因此，与其他学科在内容上有交叉或重叠无法避免。同中求异，突出遗传学的特色，是教学中值得研究的问题。遗传物质的本质、染色体畸变、基因突变、遗传调控等章节与微生物学、细胞生物学、生物化学内容重复较多，可以强调知识结构的完整性，淡化这些内容的分子结构和生化过程的讲解。例如，结合孟德尔定律和摩尔根定律案例，着重从染色体和基因角度切入，增强遗传学色彩，同时对其他课程起到提纲挈领的作用。
（3）结合生物信息学，引入最新研究成果，体现前沿性
在处理好学科衔接之后，还需要关注的就是内容与生物信息学的结合。学生在学习过程中，最想了解的莫过于，这门课程与我的专业有什么联系？因此，在讲授内容中加入生物信息学手段解决遗传学问题的新成果既体现前沿性，又能提高遗传学课程的专业针对性。教师平时要多注意积累教学素材，对于现阶段比较热点且与生物信息学相关的、应用性强的问题，要在课程基础知识讲授后，进行一定拓展。例如，在讲授基因定位和遗传图绘制时，引入用EST进行基因定位及遗传图谱绘制等内容；在讲到遗传家谱时，引入通过对患病群体或家系进行外显子组测序分析，对小家系孟德尔遗传病的致病基因进行鉴别和定位的例子。通过引入生物信息学教学例子，不仅可以使学生加深对遗传学知识的理解，还可帮助学生了解生物信息学最新进展，激发对后续生物信息学专业课程的学习兴趣。
2.教学方法多样化，提升学生学习兴趣
遗传学教学内容繁杂、理论性强，不易理解。为了提高教学效果，在教学模式上必须变“以教师为主体”为“以学生为主体”，注重采用灵活多样的教学方法和手段，开展多媒体教学、案例教学和研讨教学等，将传统抽象、枯燥的说教式教学转变为具体、生动的参与式教学，增强教与学的双向互动。
（1）多媒体教学方式
计算机多媒体辅助教学改变了传统的黑板加粉笔，以教师为中心灌输式教学模式。多媒体通过实时可交互的多维动画及图像展示，可以增强教学内容的展示效果，提高课堂教学的信息量和容积率，提升学生学习兴趣，加深对枯燥晦涩知识点的理解，提高教学效率。充分利用多媒体课件的超文本功能、交互功能、网络功能的优势，比如Holliday模型是分子水平上关于遗传重组机制的重要模型，很好解释了基因转变现象。在讲到Holliday模型时，为了让学生直观了解单链交换重接及分支移动后的Holliday交叉旋转180度形成Holliday异构体的过程，采用了动画、图片、电子板书相结合的方式，很容易让学生理解空间旋转互换的过程，以及基因转变产生的原因等较难理解的知识点，反响较好。此外，声音、视频、动画、图片等便于学生拆解枯燥内容。
（2）案例教学
案例教学是一种创新型的教学方式，主要通过开放课堂、增强互动，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。案例教学需要结合本课程的专业理论知识，着眼于达成课程教学目的，编写和准备基于一定事实且具有一定场景的教学案例，这些教学案例要能够启发学生的思考，促进学生将从外部学习的知识吸收转化内在的专业素养和能力。在教学实践中，教学案例是“教”与“学”互动的桥梁和纽带，使枯燥乏味的学习过程变得活泼有趣；“教”不是告诉学生怎么去做，而是启发学生如何去思考，对学生针对案例问题提出的解决思路进行引导和评价，鼓励学生创新性思考，找到最优的问题解决方法；“学”不是被动的接受，而是主动的思考和创造，通过与他人而不仅仅是老师进行互动和交流，加深对知识的理解，培养解决实际问题的能力。
案例教学的核心是精心设计教学案例，将知识内化在符合实际又富于想象的故事情景中，使得学生通过身临其境将抽象的理论知识具体化，学会如何用概念性和原理性知识在实际工作和研究中解决问题，进而加深对特定原理和概念内涵的理解。在教学实践中，先以典型案例提高学生兴趣，把抽象的东西具体化，让学生变被动接受为主动思考，激发学生的求知欲。注重培养学生创造力和解决问题的能力。通过案例的分析，深化学生对基本原理、基本概念的理解。案例教学能很好地启发学生进行自主思考，对于理论性较强，比较枯燥的内容，通过案例式教学能激发学生学习兴趣。所举案例应具有针对性，要考虑案例产生的时间、背景和条件，要贴近生活，耳熟能详，与时俱进。在处理问题的同时，获取知识。进行案例教学过程中，要注重与学生的互动。围绕教学目的，选择合适案例，进行启发式教学，调动学生参与性。教师不能一味平铺直叙的讲案例，还要注意学生的参与度。只有学生和教师共同参与，才能达到预期教学效果。
（3）以学生为主体的教学
以往课程中，往往针对经典类型习题进行讲解，参考“标准答案”。在实际教学中发现，这样往往造成学生思想禁锢，学科交融性不够。特别是对于生物信息学专业的学生来说，传统习题课或者讨论课，没有实用效果。习题课及讨论课应注重实用性，关注遗传学与生物信息学学科发展与融合，设置开放性答案，突出培养学生创新性的应用能力。
课堂教学不仅要“授业”，更要“传道”，即培养学生如何学习和如何思维。根据教学内容和学生的认知水平，研究、讨论、交流式的教学模式的引入，有助于调动学生积极性。采用专题自学，规定材料与学生自学有机的结合起来，开展研讨，充分体现学生观点。同时，教师只起到点评引导作用，能培养学生获取信息、分析问题、创造性的解决问题的能力，有利于学生形成科研创新意识。教师如何正确引导是开展研讨式教学的重点。首先，应明确课程在相关领域中的作用和地位，了解课程的教学内容，选择课程中适合研讨的内容，并将研究与讨论贯穿教学的全过程。在选择题目时，要考虑专业相关程度及考虑不同学生层次的需求，考虑学生个体间的差异，难度适宜。
四、结语
生物信息学本科专业遗传学的教学，以孟德尔定律为基础，分析遗传物质的存在形式、传递、保存及变化，课程脉络更加清晰，通过案例教学的等教学模式，激发兴趣，并有利于与后续课程连接，在实践教学中体现了比较好的教学效果。因为生物信息学专业的需求与传统生物专业有差异，教学内容侧重点不同这给教师备课增加了难度。同时，在期末考核时，由于讲授侧重点不同，考试侧重点也应有所区别，在师资允许的前提下，引入小班教学，有利于教学侧重点突出。后续课程如果设置分子遗传学，将使知识体系更加完整。
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分子遗传学原理范文3
[关键词]动物遗传学；教学；改革
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]2095-3712（2013）01-0046-03
动物遗传学，作为遗传学的一个分支，主要研究动物性状的遗传和变异的规律、遗传改良的原理和方法。动物遗传学是动物科学本科专业必修的专业基础课程，也是家畜育种学的理论基础。本门课程的教学任务是让学生掌握该学科的基本概念、基本理论及其简单的实验操作技能，为后续学习专业课和今后从事专业工作打下坚实的动物遗传学理论基础。
为适应社会发展的需要，各高校增设了本科教学的课程数量，同时压缩传统课程的课时数。就我校来说，动物遗传学课程现仅有60学时，其中包括15学时的实验课，但课程内容却在不断更新或增加，再加上遗传学基础理论抽象、逻辑性强，课程显得枯燥，这些问题的存在促使课程教学必然作出改革。这几年来，笔者所在的教学团队不断地探索动物遗传学教学方式、手段及实验教学内容的改革工作，获得了一些体会，现总结如下：
一、精选教材，革新教案
动物遗传学课程讲述的内容包括：遗传的物质基础、遗传信息的传递与改变、遗传的基本规律及其扩展、非孟德尔遗传、群体遗传学基础、动物基因组学及动物基因工程，涵括了分子遗传学、细胞遗传学、群体遗传学及基因工程等诸多方面的一般原理与方法，教学内容理论性强、信息面广、复杂抽象。为使学生能更好地学习此门课程，选择合适的教材是关键。市面上不同版本的动物遗传学教材较多，综合考虑本校动物科学专业的培养方向和遗传学理论知识的最新发展情况，笔者所在的教研组选择由李宁主编、中国农业出版社出版的面向21世纪课程教材《动物遗传学》作为课程教材，该书涵括了动物遗传教学内容，理论知识系统，前沿性强。
为使学生更能理解和掌握动物遗传学知识，教师编写教案时力求突出教学重点，适度删减和调整教学内容，并保证授课内容的完整性和系统性。此外，课堂教学尽量使抽象理论知识和概念通俗化，理论点与实际案例相结合。例如讲授基因突变、染色体变异内容时，结合遗传疾病病例分析讲解；适时添加遗传学的最新研究进展，使学生对遗传学的最新发展、最新趋势有一定了解。革新教案，目的是增强动物遗传学课程的兴趣性，提高学生学习的积极性。
二、突出教学重点，强化教学内容系统性
遗传学的快速发展，使得动物遗传学教学内容不断丰富与革新，从三大定律到核外遗传，从细胞到分子，从个体到群体，从质量性状到数量性状的遗传，课程教学内容多而复杂，抽象概念多，缺乏直观认识，学生理解困难。笔者所在的教研组根据本校学生的特点，结合专业培养和本科教学的要求，在选定教材的基础上强调：突出内容的新颖性、前沿性，减少重复教学。例如三大定律、染色体部分内容在高中生物学中已经有学习，大学课堂在教学该内容时进行适当简单复习即可；结合研究新成果，讲授本学科基本理论知识和概念，提高学生的认知水平。调整和优化教学内容，增强知识点的系统性和层次性，从遗传物质的本质到遗传信息的传递、改变，再到基因的表达、调控，使学生逐步深入地掌握课程知识。
三、改进教学方法，提升教学成效
在实际教学中，以学生为主体，根据学生的课堂情况，适时改进教学方法和教学手段，做到因材施教，提高教学的成效。为了能充分调动学生学习的积极性和主动性，笔者所在的教研组在动物遗传学教学中，不断探索多种教学方法。例如：课前留置问题讨论，课堂提问，课后安排学生参与科研实践，章节教学完成后及时组织测试等；充分发挥计算机多媒体辅助教学手段的潜力，添加直观图片或视频来解析抽象概念和知识点，例如视频展示DNA复制、转录和翻译的基本过程，使学生更容易掌握知识点。课程教学紧密联系动物生产过程中的遗传现象和分子辅助育种技术的应用成果等，拓展学生视野，使他们认识到专业知识的应用价值和潜力，增强了学生学习的主动性。
四、改革实验教学内容和方式
遗传学是21世纪发展最快的生命学科之一，作为分支之一的动物遗传学也在不断更新。动物遗传学实验是学生验证遗传学理论和掌握遗传学实验技术手段的主要途径。因此，为适应本学科发展需要，在动物遗传学实验教学过程中需要不断革新实验项目、实验设计和实验方法。以往动物遗传学实验普遍以验证性实验为主，内容陈旧、单一，缺乏综合性实验，难以激发学生的积极性和主动性；教学模式单调，以教师主导、学生临摹为主要教学方式，缺乏对学生创新能力的培养。针对存在的不足，笔者所在的教研室综合讨论并结合学科实际建设情况，更新实验教学内容，把原来耗时长、内容简单的果蝇的饲养、杂交和唾腺染色体观察等实验删除，新增DNA提取、PCR技术等分子遗传学实验内容和群体遗传学方面的“人类指纹图谱分析及遗传统计”。探索多种形式的实验教学方式，让学生参与实验设计、实验前的准备工作，通过查阅文献、收集信息、设计方案、动手操作、分析结果与作出总结等完整的实验过程，培养学生的综合能力。在教学手段上，改变传统的黑板板书，采用数码互动显微系统，通过多媒体课件，以图片、动画等形式生动、直观地讲解，使学生能更好地掌握实验原理、方法和步骤；利用数码摄像头能直接在显示屏上观察染色体的形态变化，并能客观地保存效果理想的实验结果；通过互动网络，教师能及时监控和指导学生的实验过程，有效地建立教师与学生的互动机制，提高实验课堂教学的效率。
五、完善课程考核评价体系
成绩是督促和评价学生学习的主要方式之一，建立科学合理的考核评价制度是课程教学改革的内容之一。为了更好、更客观地检验学生的综合能力，笔者所在的教研组经过研究讨论，确定动物遗传学课程的综合考核办法：期末总评成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成，其中，期末考试成绩占 60%，平时成绩占40%（考勤占10%，课堂测试占10%，实验占20%）。平时成绩主要考查学生的学习态度、课堂纪律、实验动手能力与分析问题的能力，而期末考试的内容注重考查学生对基础理论知识和概念的掌握，以及对遗传学知识的运用能力。综合水平的考查能调动学生学习的主动性。
总之，动物遗传学是一门不断发展的学科，其知识广度和深度都在不断增加。为适应社会发展和动物科学专业本科生培养的需要，课程教材、教学内容、教学方法、实验教学与考核体系等多方面都需进行持续的改革与更新。此外，以学生为主导，以多种教学方式充分调动学生学习的热情和主动性，提高教学的成效，使学生更好地掌握动物遗传学的基础理论知识和概念，为其后续的专业课程学习及今后的就业打下坚实的基础。
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分子遗传学原理范文4
【关键词】遗传学实验 实验教学 创新人才
【基金项目】国家基础科学人才培养基金（J1103507）；南京师范大学2012年实验教学改革项目（1812200009）。
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）10-0255-02
遗传学是高校生物类专业基础课之一，遗传学实验是以帮助学生加深对遗传学基本知识和理论的认知和理解，培养学生进行遗传学等相关学科研究工作的能力的具体学科。在实验教学中，不仅需教导学生实验设计的原理、怎么做实验，更应该教导学生如何根据需要合理安排实验，提高学生解决实际问题的能力及自主创新能力。因此，实验教学的开展情况直接关系到学生在相关领域创新能力的成败。遗传学实验教学体系，在很大程度上会影响到实验教学的效果。而现有的遗传学实验受学时数所限，综合性实验仍然偏少，无法满足协助学生全面、系统地掌握实验知识与技能的需要。在目前遗传学实验教学体系中受学时数所限，学生仍主要按照教师安排的实验材料和步骤进行实验操作，学生在大部分实验除了简单的模拟操作之外，动手能力、实验设计和创新意识未得到充分培养。现有遗传学实验教学体系的弊端日益突显，突破传统的实验教学体系，使学生较全面系统地掌握实验知识与技能是改革所面临的主要问题。为此，本文尝试对遗传学实验教学体系进行改革以适应培养高素质人才的需要，在有限的时间内，探索与构建实验教学改革的新途径，从而培养学生的科学精神和实验能力。
一、实验内容优化整合
参照遗传学学科发展特点，对遗传学实验内容进行调整并作分类规划，同时增加现代遗传学实验内容，从而构建遗传学实验教学新体系。在实验内容选择时既要注重实验的基础性，以使学生通过实验加深对遗传学基础理论的理解，掌握基本实验技能，又要注重实验的综合性，以充分体现创新能力培养的目标。对此，在保留遗传学基础性实验的前提下，注重激发学生学习的积极性和创造性思维，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力，对实验内容进行整合和拓宽。将一些在内容上有相关性或在步骤上有连续性的实验项目整合，既保留过去的部分常规实验的内容，又增加了许多新的实验内容，使学生在有限的时间内能得到全面的训练。
依据教学大纲要求和学科发展特点，对实验内容进行模块化整合与拓展，按实验类别将遗传学实验分为“7+1”个实验模块，每个模块再编排一系列实验内容，通过这些实验内容的学习，掌握相应的遗传学知识，掌握相关遗传学实验技术，提高学生对实验动手能力和分析能力[1]：1.第一模块为经典遗传学实验模块：由7个实验组成。主要包括果蝇和粗糙链孢霉杂交实验。2.第二模块为细胞遗传学实验模块：由9个实验组成。主要包括细胞染色体行为观察、动植物染色体制备技术及显带技术。3.第三模块为分子遗传学实验模块：由9个实验组成。主要包括动植物核酸提取技术、核酸检测技术、PCR技术、限制性酶切技术、DNA物理图谱构建方法及原核生物基因调控分析。4.第四模块为基因工程实验模块：由9个实验组成。主要包括DN段回收技术、重组质粒载体构建技术、感受态细胞制备与转化技术、质粒载体提取技术、外源基因诱导表达及其表达产物检测技术。5.第五模块为遗传毒理学实验模块：由7个实验组成。主要包括环境因素对生物个体的生活史、细胞及染色体行为影响分析；对细胞染色体数目与结构的影响分析；对细胞姊妹染色单体影响分析；对细胞DNA损伤影响分析。6.第六模块为数量遗传学实验模块：由7个实验组成。主要包括广义与狭义遗传率的分析、遗传学相关数据指标聚类分析及其计算方法。7.第七模块为群体遗传学实验模块：由7个实验组成。主要包括哈迪―温伯格定律分析、群体遗传分化相关参数、基因流等参数的分析、计算与运用。8.第八模块为遗传学实验分析模块：由8个实验分析手段组成，基本涵盖了遗传学实验结果分析的方法，便于学生根据实验结果得出较为正确的结论。
二、新教学体系的建立
依据实验内容的模块化整合，将基础性实验技术与综合性实验方法运用至实验教学中，以培养学生综合实验的能力、解决实际问题的能力。通过由浅入深、由易到难、由简单到综合的实验内容学习，逐步培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。在实验教学过程中，做到大小兼顾，统筹安排，合理设计，尽可能提供所有实验项目所需材料与设备，让学生进行一定范围内的选择，每个学生从至少4个模块中选择36学时的实验，在每一模块中选择自己感兴趣的实验内容，在教师的指导下设计并完成实验。在每一模块中学生可根据自己感兴趣的实验内容、理论问题、自己认为应该特别加强训练的实验技能和总学时数的要求选择实验项目，保证在每一个模块中选择那些自己最感兴趣及最迫切需要学习和掌握的实验来做，这样有利于提供学生的学习积极性。然后，在教师的指导下根据需要选择其他模块的实验项目，设计并完成实验。这一新体系的实施，有利于提高实验课的教学质量，培养学生的自主学习和创新能力。
三、新教学体系的管理
在实验开始时，教师对材料的准备、试剂的配制、实验原理、实验步骤、仪器操作、预期实验结果、注意事项进行一定的讲解。在实验进行过程中，教师对实验中遇到的问题，可根据学生的需求适当地给予指导，引导学生通过思考提出解决方法，提倡学生就实验过程中出现的疑点和难点互相交流，教师只在学生协作学习过程中加以引导和控制，组织学生相互交流彼此的感受，达到共同学习，取长补短的目的。实验结束后，学生需上台讲解自己的实验过程及实验中遇到的问题及其解决途径，对自己提出的问题进行研究和实验，并要求及时、完整、正确和整洁的记录实验过程，记录的内容包括实验项目、实验材料、实验方法、实验日期、实验结果与数据等。如果结果存在一定的偏差，要认真分析，寻找问题症结，再提出解决方法或分析失败原因，最终书写实验报告或撰写论文。实验结束召开学术交流会，轮流在会上交流汇报，而后其他同学和教师可对每个汇报者进行提问，同时根据实验方案的科学性、实验结果的准确性、实验报告或论文写作水平等几方面进行评估，最后由教师分类评价学生所提交的实验报告。
四、新教学体系的特点
1.基础性：以遗传发展史为线索，涵盖了经典遗传学实验、细胞遗传学实验、分子遗传学实验，反映出遗传学的基本原理和技术。2.应用性：重视实验技能基础训练，学生通过实验可正确、熟练按要求使用仪器；能仔细观察，认真操作，整理与分析实验数据，对实验结果做出解释，从而得出实验结论。3.全面性：新的教学体系下既涉及基础性实验，又涉及了群体遗传学、数量遗传学理论性较强的实验内容，同时还涉及遗传毒理学实验、基因工程实验应用性较强的实验内容，使得实验内容更加全面。4.系统性：在实验教学过程中，从实验的设计与规划，实验材料的取材、处理，实验结果的检测及分析都由学生独立完成，使学生对相关实验有一个系统性的把握。5.综合性：体现在实验内容整体的安排上，如每个模块中得实验项目尽可能串联起来，前一个实验项目的结束可作为下一个实验项目的开始，从而形成一个较大的综合性实验。6.设计性：根据不同模块所学知识，可将不同模块的实验进行合并，从而设计新的大实验，提高学生的创新实验能力。使学生能将学到的知识与科研实践相结合，提高学生的实验素质，培养学生研究性学习和创造性能力。
五、结语
在新的教学体系下，学生从模块化实验教学体系中主动获取知识的能力、动手能力、思考问题和解决问题的能力均得到不同程度的提高。在实验过程中，学生学习主动性增强、兴趣增强，有效地发挥了学生的主体性，对所学知识的理解不断提升，实践能力、分析和解决问题的能力、创新思维能力也得到不同程度的提升。这样的实验教学体系，有利于培养基础理论知识深厚、实验操作技能扎实、创新思维能力积极的的综合人才。由于遗传学实验教学改革是一项长期的系统工程，因此仍需要广大教师进行不断的探索、改进与努力，逐步完善实验教学体系，以提高学生的综合素质。
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医学遗传学 教学效果 教师素质
医学遗传学是医学与遗传学相结合的一门边缘学科，它是遗传学知识在医学中的应用，它主要研究遗传病的形成机理、传递方式、诊断、治疗、预后、复发风险，尤其是预防措施，以降低人群中遗传病发生率，提高人类健康素质。如今，遗传病日益被人们关注，医学遗传学已成为一门基础医学与临床医学的桥梁学科，医学遗传学内容相对抽象、深奥、知识零散，难以记忆，常常学生感到棘手，加之中专高职护理专业课时较少，该课程在学校又属于考查课，常不为学生所重视，为了培养学生在今后临床工作中对遗传病的诊断、治疗、预防提供手段，在护理专业中进行医学遗传学教学方法的探索很有必要，以下是笔者结合自身教学实践，谈几点体会。
一、教学计划的制定
我校高职护理专业的医学遗传学教学是安排在医学生物学中讲授的，大约占总课时的一半，这种时间紧，内容多的教学压力易使学生听课处于被动，大大降低了学生对医学遗传学的兴趣，所以，必须制定严谨的教学计划，对有限的课时进行合理的分配，务必要把重点内容讲的透彻明了。我们用30课时进行理论教学，用其他课时观看电教，进行试验操作，通过理论与实验教学相结合，通过理论与实验教学相结合，使学生对医学遗传学有了宏观的认识，增强学生对遗传病知识的了解及临床应用。
二、教师自身素质的提高
随着各个学科知识的相互渗透，医学遗传学迅速发展,知识更是日新月异,教学计划主要是根据学科特点制定，但要紧跟学科发展的步伐，仅仅局限于教材上的基本内容是远远不够的，教师（尤其是一些非医学专业的教师）必须加强自身建设，不断更新知识，不断学习提高,如通过查看文献，了解学科的研究动态及最新成果；通过医院遗传病科进一步了解遗传病的临床表现及诊断方法，了解在临床中对遗传病最先进的检查手段以及开展情况等；除此之外，还应完善自身内、外、妇、儿临床知识及分子遗传学、细胞生物学等相关学科知识，不断改造自己的知识结构，并灵活运用到教学之中，这样才能把一些抽象的概念、原理、公式和定律与临床相结合，讲得新颖、形象、绘声绘色和深入浅出，才能胸有成竹回答学生的各种提问，赢得学生的信赖。
三、医德医风在教学中的灌输
“无德不从医，从医必先修德！”医学生除了需要有扎实的理论基础，活跃的临床思维，还必需有高尚的医德医风，才能担负起救死扶伤、保护人民生命安全的重大责任。在教学中灌输医德医风教育，有利于提高医学生对病人和社会的责任感。相信多数教师都有这样的经验，当学生第一次通过教学录像观察遗传病病人时，一些学生所表现的或是恐惧，或是嘻笑，或是满不在乎，更甚者是厌恶等。此时，教师不能视而不见，也不能生硬的斥责学生的表现，而应耐心告诉学生如何尊重这些病人，如何与他们建立良好的医患关系。另外，在各地的儿童福利院中，有不少遗传病患者。比如，白化病、遗传因素造成的智力低下等，有条件可用带学生去福利院参观慰问，鼓励学生与这些儿童接触，让他们感受到这些因为患遗传病遭父母抛弃的孩子也是一样的天真可爱，更需要社会的关心与爱护，在提高学生对遗传病人的爱心及同情心时，也让学生体会到身体的健康与幸福生活的来之不易及避免与减少遗传病发生的重要性，从而激起学生学习医学遗传学的热情。
四、教学中采用的方法和措施
高职护理专业的学生，初中起点，她们对生物知识的理解，掌握较少，知识面较窄，而医学遗传学中科学概念多，实践性强。
1.确定课程目标
通过教学使学生掌握医学遗传学的基本理论、基本知识和基本技能；熟悉常见遗传病的主要临床表现，发病机制、传递方式和特点；了解该领域研究新进展，具备一定实际工作能力，并能初步解决医学实践中的遗传问题。
2.选择适当的记忆方法
医学遗传学是一门综合性很强的学科，学科中涉及的概念多，理解概念和概念间的关系是学习医学遗传学的基础，概念记忆的方法有很多种，如图画、理解记忆法、相互比较法、识图法等。如在减数分裂这节教学中，出现同源染色体、联、二阶体、姐妹染色单体、非姐妹染色单体、交叉互换等概念，我们可以用画图和识图法，让学生看图记忆，并理解概念之间的相互联系，使学生有兴趣在轻松、愉快的情趣中掌握概念。
3.注重理论联系临床实际
医学遗传学实质上是遗传学知识在医学领域中的应用，所以教学过程中密切联系临床实际，不仅体现了本门学科的特点，而且趣味浓郁，引人入胜。举例大家熟悉的先天愚型(Down综合征)，其病因是多了一条21号染色体，故也称为21三体综合征。又如，在讲述多基因遗传病的特点时，首先以同学们所熟悉的常见病、多发病如高血压、糖尿病等为例，让学生举出这些疾病的发病特点、临床症状及体征，说出这些病人的治疗方法及在日常生活中所注意的细节等，帮助学生归纳出这些疾病有家族聚集倾向及可通过改变生活方式方法的手段来改善病情的结论，引出“既受遗传因素控制，又受环境因素影响是多基因遗传病的特点”的观点，由于讲授贴近临床，理论联系实际，学生倍感兴趣，注意力集中，收到很好的教学效果。
4.积极开展现代化教学
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关键词：动物遗传学；教学实践；教学质量
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）06-133-03
《动物遗传学》是动物科学等相关生物专业的一门重要的专业基础课程，主要学习内容包括遗传学基本定律―孟德尔的分离定律和自由组合定律以及摩尔根的连锁互换定律，遗传的染色体理论，遗传的重要物质核酸的结构与功能，群体遗传结构中基因频率与基因型频率的概念以及遗传平衡定律Hardy-Weinberg平衡理论、影响平衡的各种因素：选择、迁移、突变、遗传漂变等，数量性状的概念与主要遗传参数遗传力、遗传相关和重复力的概念及计算方法[1]。目的是让学生了解遗传学的发展历史，掌握遗传学的基本知识和基本理论，理解分子遗传学的基本原理与研究方法，为后续课程的学习奠定基础。
动物遗传学在学习过程中具有较强的理论性、逻辑性，并且相对抽象，属于畜牧专业中比较难学的一门课程。随着高校教育教学改革的不断深入以及素质教育的推进，课堂理论较实验课程较少并且不断压缩，已经由课程初始设置的125学时减少到目前的50学时，甚至是44学时。压缩理论课时，学生普遍反映遗传学课程的教学内容较多、时间较为紧张、知识面跨度大、学习难度大，并且在学习的过程中经常产生抵触的情绪，给教学工作带来较多的困难。因此，在教学过程中，基于以学生为本的教学思想，应积极改进遗传学教学法，并且重点培养学生学习遗传学的兴趣，调动学生的学习积极性和主动性，这对于提高遗传学教学效果，培养学生的综合素质具有十分重要的意义。采取何种教学方法，如何提高其教学效果，值得深入探讨。
1 培养学生对动物遗传学的学习兴趣，充分发挥学生主体作用
兴趣才是最好的老师，它能有效地诱发和强化学习动力。单单靠一块黑板和一本教材传授、笼统地灌输知识，势必会降低学生对课程的学习兴趣，并且直接影响学习的效果。绪论作为第一节课，是教师宏观的对学生介绍一门课的方向，并且是与学生的第一次接触，教师自身的水平、性格、态度、言语表达、情感、穿着等都会给学生留下较为深刻的印象。在绪论课上，可精选一些典型的遗传学学史事例，一些在遗传学领域中作出较为重要贡献的历史人物事迹，在当前医学、生物技术等领域的应用与遗传学相关并且所起到的至关重要的作用的事例，充分展示课程的重要性，在学生了解遗传学的建立与发展的同时，进而使学生学习兴趣得到提升。
2 采用多媒体教学，展示更多的研究信息
对于遗传学的学习，教授的引导、启发、推理以及学生的想象占据了大部分内容。在教学实践中，教授过程应运用生动的语言，教师应充当引导者和组织者的角色，充分发挥其引导作用激发学生对遗传学的学习兴趣。在有丝分裂、减数分裂、基因表达调控等内容教学过程中，应该将教学内容与实际生活充分地联系起来。把多媒体辅助教学、动画及图像结合起来激发学生强烈的学习兴趣，有利于学生对知识点形成较为直观地形象理解。以学生为主体，通过照片、视频等媒体为辅助，生动形象的介绍学习内容，建立学生对知识点的直观理解，使学生对其产生新鲜感并成为对认知过程形成主体意识的主动构建者。在学生心理方面，随着时间的推移，学生对学习的新鲜感会逐渐减弱并且产生微妙的变化，这种变化表现在学习态度以及行为方面。从教师角度来看，如果单纯利用视听媒体的优势不断地向学生灌输知识和信息，只是依托媒体照本宣科，势必成为另一种形式的“满堂灌”；追求“直观”也不能限制学生想象、思考的空间而迟滞抽象思维的发展。因此在利用多媒体教学的过程中，应当把启发式教学的思想预先注入媒体的图像、视听造型及媒体的组合之中，确定启发式精讲与媒体的启发式展示相结合的教学策略。
3 对于不同的章节，应采取不同的授课方式
采取题海战术在遗传学的教学实践中是不可取的。例如遗传的三大定律、染色体数目及结构变异等不需要死记硬背，教师应通过鼓励学生多做习题或者上习题课的方法来掌握。在布置习题的过程中，应有针对性地选择一些典型的习题并重点说明。在批改学生作业的过程中，要发现学生的问题所在，对习题进行深入地解析，使学生可以牢固地掌握所学内容。
4 增设讨论课，提高学生的分析与总结能力
遗传学内容抽象，不易掌握。在教学过程中常出现有些学生可以理解，有些学生一知半解的现象，应充分对某些学习内容开展一些必要的课堂即兴讨论，增加学生的学习兴趣。例如在有丝分裂、减数分裂、遗传学的三大遗传规律教学中，针对处于不同时期及染色体在分裂过程中的动态变化规律和对某些概念点的实质的联系、区别，在细胞核遗传、细胞至遗传以及母性影响的区别和联系，还有一些较为典型的F因子、Fc因子及Hfr区别和相互影响，这些都可以作为课堂上较为典型的问题进行提问和讨论。如有必要可将其作为一次课后作业让学生充分思考。在经过充分的讨论及课后的静心思考后，可由学生自主理清思路并且以小论文的形式提交作业或者以讨论形式在下一节课堂上进行专门的讨论。这种形式[2]可充分改变由教师一个人形成的主讲式课堂，并不是从一个教师的角度去理解问题，而是从学生个人的角度去学习理解。这种穿插式的讨论和教学方法会使学生对遗传学的学习兴趣增加并且对知识体系产生深入地认识，提高了自主学习性，并使学生的总结能力、分析能力得到提高。教师在教学中可以组织学生各抒己见、自由地表达对问题的观点，教师可适当的引导和提问，让学生相互质疑、相互补充等从中得出结论，然后教师对所得出结论进行点评。值得一提的是，在教学过程中，教师要善于发现并且捕捉到学生的闪光点，对不同水平的学生给予适当的评价和鼓励，使学生保持着一种积极好学的心态，充分发挥以学生为主体的作用。
5 精心准备遗传学的实验课
遗传学在农业、医学、环境污染治理、生物多样性的保护等方面具有重要作用，而实验教学是不可分割的重要部分[3]。实验教学在育人方面有其独特作用，不仅可以授人以知识和技术，培养学生的动手能力与分析问题、解决问题的能力，而且能够影响人的世界观、正确的思维方法和严谨的工作作风。实验室是实验教学的主要场所，而实验教学又是培养有创新思维、创新能力人才的最佳途径。在遗传学课程的安排中，实验课占了1/3～1/4。实验课不仅能激发学生的求知欲，而且能加深学生对所学理论知识的理解，锻炼学生的实验操作技能，有助于提高学生观察、思维、分析和创新等方面的能力。
随着遗传学的发展，仅仅停留在以果蝇为材料的实验方法上，远远无法满足学生的需要。可以结合生物科学目前发展的趋势，为学生开展一些分子生物学的实验，例如DNA的提取、基因克隆、DNA测序、转基因等等，让学生对当前的实验技术有所了解[4]。这不仅能够激起学生学习的兴趣，还有利于培养学生进一步在生物科学领域深造的欲望。
6 培养学生的信息素质和自学能力
教师的教学体系应该与时俱进，要利用网络的生物资源对学科的发展前沿进行适当的调整和数据库共享，对网络资源的应用和对课堂教学的引入都极大的利于学生在对遗传学课程学习知识体系的扩展、更新和学生自学能力、自身素质的提升。
随着遗传学的快速发展，遗传学在教学中的缺陷表现为教材内容的滞后性，因此产生在学习中对课本获取知识的不足。但网络的信息资源的数据共享便可弥补这一缺陷，因此为教学构建了一个较为便捷的平台。教师在教学过程中可采取由学生提出关键词、教师总结的方法，让学生进行网络查询，使网络与课本相结合，自主了解最新的研究成果和研究进程，有助对学生积累信息的能力和自主学习的能力的提升，并且可以对所学的内容有所巩固，开阔学生的专业知识视野。
7 多做习题，熟练掌握各种遗传规律
世界是多姿多彩的，性状的遗传也是非常复杂的。如果在教学中缺乏实习、加上实验条件的限制，没有接触各种遗传现象的机会，则可以通过做各种各样的习题来弥补。如为学生出各种各样的习题，每讲过一段以后，可进行一次习题课的讲解，最后再做一次综合练习。让学生从各种各样的习题中发现、掌握各种各样的遗传现象和遗传规律，从中摸索分析问题，解决问题的方法。
8 提高自身的语言表达水平
有人说教师的语言如钥匙，能打开学生心灵的窗户。好的教师语言是教师从事教育、教学工作必备的条件。教师语言水平的高低，直接影响到教学效果和教学质量的优劣[5]。作为一个合格的人民教师，必须不断地提高自己的语言表达水平，尽量使自己的语言幽默诙谐。苏联作家斯维洛夫说：“教育家最主要的也是第一位的助手是幽默。”一个概念，讲授时有无幽默感，表达效果就不大一样。幽默能引起学生的兴趣，加深学生的理解和记忆。趣味性一般指教学语言生动形象、富于情趣。教学语言的趣味性也是教育教学成败的重要条件之一。
9 结语
以上是对遗传学教学中的体会作了一些总结和探讨，如何采用不同的教学方式教学手段和网络资源，提高学生的学习积极性和主动性，从而提高教学的效率与质量，是一项非常艰巨的任务，还有待于在教学实践中逐渐探索和研究。
参考文献
[1]胡文明，徐翠莲.探讨遗传学教学方法 提高学生学习效果[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2010（05）：95-96.
[2]刘金文，曹宁，余丽芸，等.遗传学实验教学改革初探[J].安徽农学通报（上半月刊），2012，（23）：177-179.
[3]王林生，张雅莉，王彬.本科遗传学教学内容与方法探讨[J].高教论坛，2010，（09）：22-24.
