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遗传学的研究方法范文1
【关键词】生物多样性；细胞学标记；DNA分子标记
【Abstract】According to the Chinese Biodiversity Conservation Strategy and Action Planning （2010-2030）， the continuous loss of genetic resources becomes one of three thorny issues threatening biodiversity conservation in China， which highlights the significance of genetic diversity monitoring plan in the future. After both Standard for the Assessment of Regional Biodiversity （HJ623-2011） and Regulation for the Collection of Genetic Resources （HJ628-2011） come into force， identification and collection of genetic resources becomes essential in biodiversity assessment projects. This review summarizes the front application of both cytological marker and DNA molecular marker techniques to distinguish plant varieties， and consequently the feasibility of large-scale application of DNA marker technique on future biodiversity monitoring and assessment projects is discussed.
【Key words】Biodiversity； Cytological marker； DNA molecular marker
0 Introduction
As one of three layers of biodiversity， which includes ecosystem， species and genetics， genetic diversity is the diversity of genetic factors that determine the traits of organisms and their combinations， so that becomes the basis of species and ecosystem diversity [1]. It is inevitable for a species of poor genetic diversity to move towards the extinction in natural selection process [2].
After a series of environmental policy has been worked out by centre government of China， such as Chinese Biodiversity Conservation Strategy and Action Planning （2010-2030）， Standard for the Assessment of Regional Biodiversity （HJ623-2011） and Regulation for the Collection of Genetic Resources （HJ628-2011）， it is essential for environmental engineers to include genetic diversity in biodiversity monitoring and assessment projects， and collection and identification of genetic resources in the nature definitely becomes the first step of this work. In present， identification of plant varieties mainly relies on the biological traits of plants[3]， which are susceptible to environmental conditions and time-consuming when those biological traits are artificially cultivated and observed in experiment land [4]. However， the development of DNA marker technology provides a quicker and more accurate solution for environmental engineers to distinguish different sub-populations of a plant species in the nature， particularly when identification of economic traits is not essential in biodiversity assessment work. This review summarizes both cytological marker and DNA molecular marker for the differentiation of plant cultivars in recent years.
1 Cytological Marker
Due to its high stability and reproducibility， karyotype becomes one of the unique chromosome information to distinguish different species， populations of the same species and to identify the hybrids. Karyotype parameters， mainly including the absolute length and relative length of chromosome， arm ratio， centromere index， chromosome ploidy and asymmetry index， are frequently analyzed by botanists to study the variation in chromosome number and structure between species， the origin of species and the genetic evolution[4].
1.1 Traditional squash technique
Zhang etc [5] analyzed karyotype of three Fritillari thunbergii cultivars based on traditional squash technique. The karyotype formula of F. thunbergii （Xiaye， Kuanye， Duozi） varied among three varieties， indicating the feasibility of genetic identification of Fritillari thunbergii cultivars. The karyotype of all the varieties were classified into 3B type， and heterozygosity of homologous chromosome were found in both F. thunbergii（Xiaye） and F. thunbergii（Duozi）.
The karyotype of three diploid oat species was studied by Liu etc [6] with application of traditional squash technique. Both karyotype formula and asymmetry index of Avena strigosa， Avena hispanica， Avena brevis were calculated for comparison， revealing more advanced evolution in karyotype for A.strigosa， followed by A.a brevis and A.hispanica. Three diploid oat species were effectively distinguished by a combination of both karyotype formula and asymmetry index.
The traditional slice-making method with micrograph technology was adopted by Dai etc[7] to study the cytology basis for cultivar identification of Secale cereale subsp.segetale. Three populations of Secale cereale subsp.segetale（89R4， 89R14， 89R60） and one variety Secale cereale L.（H36） were selected to conduct karyotype analysis. Karyorype formulae， asymmetry index and asymmetrical karyotype coefficient were provided and compared among these varieties in this research， which showed rich diversity in chromosome morphology.
Traditional squashing method was adopted by Liu etc[8] to analyze the karyotype of 7 R.hybrida cultivars and 5 R.rugosa cultivars. According to the results， all the R.hybrida cultivars were tetraloid （2n=4x=28）， except that R.hybrida ‘Elmshorn’ was triploid （2n=3x=21）， while all the 5 R.rugosa cultivars were diploid （2n=2x=14）. A number of karyotype parameters， including karyotype formula， chromosome relative length， ratio of the longest chromosome to the shortest one in length， arm ratio， asymmetry index and centromere index， were interpreted as biomarkers for identification of varieties and correspondingly the genetic distance was analyzed， revealing that distinct differences in both karyotype and ploidy levels existed between R.hybrida and R.rugosa cultivars and R.rugosa cultivars appeared to be more advanced in karyotype evolution.
21 cultivars’ karyotype of ornamental Ginkgo was studied by Gao etc [9] with smear method. The karyotype of all cultivars was reported to be identical， and the relative length of chromosome varied from 4.31% to 15.34% for the female cultivars， as well as 4.37% to 17.12% for the male. For approximately 83.33% of all the varieties in this research， the arm ratio of chromosome was above 2：1， which belonged to asymmetric 3B type. Cluster analysis was conducted on the basis of karyotype calculation， showing that the mean arm ratio or length ratio of ornamental Ginkgo cultivars was significantly different from original Ginkgo Biloba， and consequently the originality， evolution and classification of these cultivars were discussed.
In total 6 varieties of Hippophae Rhamnoides L. were selected by Li etc[10] to analyze karyotype characteristics of chromosomes， including 4 strains from Russia and 2 strains from China. Karyotype formula， asymmetry index， centromere index and ratio of the longest chromosome to the shortest one in length were compared and contrasted between these varieties， providing the basis for the identification and evolutionary analysis of Hippophae Rhamnoides L. varieties. According to the asymmetry index， six of these cultivars were classified into middle centromere or sub-middle centromere， with karyotype types as 2A or 2B.
40 typical and stable varieties of Chinese large-flowered chrysanthemum were chosen to carry out cytological karyotype analysis for investigation of genetic differences[11]. 1-4 satellite chromosome（s） were reported in approximately 35% of the cultivars， with increasing possibility of satellite chromosome when chromosome number increased. The karyotypes of these varieties were summarized as 2A， 2B and 2C， and types 2A and 2C were more likely to appear in the cultivars with higher ploidy. The interrelationship of karyotype parameters including long-/short-arm ratio， asymmetry coefficient of karyotypes， karyotype asymmetry index and relative length of chromosomes were discussed in this research， indicating great values of karyotype parameters for cultivar identification， classification and genetic evolution analysis for chrysanthemums species. The relationship of karyotype parameters towards phenotypic characters was also examined， revealing that the variation of long-/short-arm ratio and asymmetry coefficient of karyotypes led to highest relevance to most phenotypic characters.
Wild Rosa species， which are broadly found in the Xinjiang Uygur autonomous region of China， possess many important unknown economic traits. Yu etc[12] collected karyological data from 13 samples of seven wild Rosa taxa （R. berberifolia， two botanical varieties of R. spinosissima， R. platyacantha， R. beggeriana， R. acicularis， and R. laxa）， which were easily distinguished by karyotype parameters of chromosome ploidy， asymmetry index， centromere index， and distribution of relative lengths. The karyological data provided comprehensive cytogenetic resource to analyze the taxonomy， evolution and speciation in the genus Rosa as well as to identify suitable cultivars for breeding programs.
1.2 Fluorescence in situ hybridization （FISH） technique
Fluorescence binding technology with fluorescent dyes， which are capable of revealing AT or GC DNA sequences on chromosomes， can distinguish different types of heterochromatin on the chromosomes. For example， DAPI （4'，6-diamino-2-pheny- lindole dihydrochloride） results in the appearance of AT rich region on chromosomes， whereas CMA （Chromomycin A3） can reveal the GC rich region [13]. Fluorescence in situ hybridization （FISH） technique provides the accurate mapping information of rDNA probes on the chromosome， which becomes the more effective markers to distinguish chromosomes of plants [14]. She etc [15] analyzed the mitotic metaphase chromosomes of Arachis hypogaea L. species by using a combination of DAPI+ banding technology and double fluorescence in situ hybridization （FISH） technique with both 5S and 45S rDNA probes. On the basis of the chromosome measurements， DAPI+ bands and rDNA FISH signals， the chromosomes of Arachis hypogaea L. were accurately paired and arranged， leading to a molecular cytogenetic karyotype in detail.
However， DAPI banding patterns varies between different plant species. Xu etc[16] compared DAPI fluorescent banding patterns among different plant species， indicating that fluorescent bands were obviously observed in maize and peanut species， followed by sesame and loofah whose DAPI bands were relatively weaker. However， no clear DAPI bands could be identified in soybean chromosomes.
2 DNA Molecular Marker
DNA molecular marker technologies for plant variety identification mainly include RFLP， RAPD，ISSR，AFLP，SNP and SSR. However， the ranking of these molecular marker techniques based on comprehensive effectiveness is AFLP>SSR>RAPD>RFLP， which has been internationally recognized in the 92th ASHS conference[17]. This review summarizes the recent development of both SSR and AFLP marker technology for variety differentiation.
2.1 SSR marker
EST-SSR molecular marker technique was conducted by Zhao etc [18] to identify 12 Chinese cabbage cultivars. Based on expressed sequence tags（ESTs）of Chinese cabbage in GenBank， 30 pairs of screened SSR primers were designed and synthesized， resulting in 21 pairs of EST-SSR primers which were effectively amplified， but only 10 pairs of EST-SSR primers were highly polymorphic. According to the identification results and the mapping difference， 10 pairs of primers with high polymorphism were designed as 2 sets of multiplex EST-SSR markers to distinguish these 12 Chinese cabbage varieties， with satisfactory polymorphic rate of 88.9% and 97.0% respectively， as well as high polymorphism information content of 0.910%.
Lai etc[19] selected 26 inbred lines and 54 test varieties for the examination of distinctness， uniformity and stability （DUS） of these varieties by adopting SSR markers. 49 pairs of SSR primers were screened from 952 pairs in total， based on the criteria of richness of polymorphism information content （PIC）， the clearness of PCR bands and convenience of different allele identification. 49 pairs of SSR primers led to 57 loci with 311 alleles identified in total. The average number of alleles per locus was 5.5， ranging from 2 to 13， with a mean PIC of 0.53. Cluster analysis showed that all test varieties were clearly distinguished by 49 markers when the genetic similarity coefficient was set as 0.93.
In order to provide robust reference for the identification of barley varieties and avoid counterfeit and inferior varieties， Wang etc [20] selected 29 barley standard varieties and genetic diversity was analyzed by DUS testing. 28 pairs of highly polymorphic SSR primers were chosen， leading to 125 alleles measured in total. Each pair of polymorphic primers detected an average of 4.46 alleles， with polymorphism information content （PIC） varying from 0.81 to 0.25 and an average PIC of 0.62 among 28 pairs.
The specificity and stability of 123 representative rice varieties were analyzed by Tian ect[21] based on SSR fingerprinting profiles， and the value of SSR core markers chosen in this study was examined. 24 pairs of primers detected 138 alleles in total， with 12 loci detected in single cultivar and 21 loci successfully distinguishing japonica and indica rice varieties. On the basis of genetic similarity coefficient set as 0.96 for the classification， all tested varieties showed their unique specificity by cluster analysis， which indicated that 24 pairs of SSR core primers was able to effectively identify 123 varieties of rice.
2.2 AFLP marker
Six pairs of AFLP primers with rich polymorphism were screened by Li etc[22] to conduct fingerprinting analysis on two Chinese cabbage samples （label 587 and 586） as well as a standard sample. Euclidean distances coefficient of each sample was estimated， indicating that distinct difference was found between the sample 587 and standard sample， with the polymorphism band rate of 31.7%. Consequently variety 587 was identified as a different variety from the standard sample. In comparison， variety 586 showed consistent PCR bands with the standard sample， which was consequently identified as the same variety as the standard sample. This research demonstrated that AFLP was capable of providing reliable differentiation technology for plant cultivars.
In total 14 samples of eight varieties and six wild populations of Toxicodendron vernicifluum from Shaanxi were chosen by Wei etc [23] for the development of variety identification technique. Both morphological and AFLP molecular markers were examined with 26 morphological character indexes and 8 AFLP primers （EcoRⅠ+3/MseⅠ+3）. Multivariate statistic analysis was conducted on morphological markers， resulting in 3 principle component index （PCI）. The fist PCI included the ratio of petal and anther， length to width of the fifth lobular， the length and diameter of filament； the second PCI covered the length of compound leaf and petiole of compound leaf， the numbers of leaflet， the fifth lobular， and the top lobular； and the third PCI were the top lobular and the vertex angle of the fifth lobular， which respectively contributed to 30.383%， 19.321% and 13.777% of variance in morphology of 14 varieties. Further more， molecular markers of 8 AFLP primers （EcoRⅠ+3/MseⅠ+3） also completely distinguish 14 cultivars， in consistence with morphological markers.
Wen etc[24] tried to distinguish 26 jujube cultivars and 1 sour jujube by adopting fluorescent-labeled AFLP markers. 8 AFLP primer pairs were chosen， leading to 886 AFLP markers identified in total. Among these AFLP markers， 112 markers were identified as unique bands for specific varieties， whereas 60 markers were deletion bands for specific varieties， leading to effective identification of jujube cultivars.
Song etc[25] chosen 90 cultivars of Chinese cabbages from 7 different production areas， and developed fingerprinting technique based on AFLP markers for the identification. In total 20 pairs of AFLP primers were designed to examine the genetic polymorphism of these cultivars， and AFLP primers varied broadly in terms of differentiation capacity of Chinese cabbage varieties. The number of polymorphic bands that were detected by AFLP primers differed from 9 to 32. A combination of primers （E-ACA/M-CTG） resulted in 71 amplified bands， including 32 polymorphic bands， which effectively distinguished all of the 90 varieties. In comparison， the genetic polymorphism between individuals of the same variety was also examined by AFLP marker technique. Two hybrid cultivars （Beijingxin 2 and Jingxiawang） of Chinese cabbage were selected and 10 individuals were chosen from each cultivar. The AFLP bands showed consistence between individuals of the same variety， except that one of Beijingxin 2 differed from the others.
2.3 Capillary electrophoresis with fluorescence detection
Compared with polyacrylamide gel electrophoresis and silver staining technique， capillary electrophoresis with fluorescence detection method is more automated and programmed. The system software of capillary electrophoresis with fluorescence detection is able to calibrate the differences between capillary electrophoresis， and reduce the artificial and systematic errors， which consequently improves the stability and repeatability of variety identification tests [26]. Feng etc[3] screened 58 SSR primers to identify 14 Poplar varieties by application of capillary electrophoresis with fluorescence detection， which included 4 varieties of Populus deltoids， 5 varieties of Populus nigra （including 3 transgenic varieties） and 4 hybrid varieties. The results showed that the 4 varieties of P. deltoids， 5 varieties of P. nigra， and 4 hybrid varieties were effectively identified by 4 primers， 5 primers， and 4 primers respectively， with significant difference observed at the SSR loci between P. deltoides and P. nigra. Different SSR genotypes were also identified between the transgenic and non-transgenic varieties.
3 Conclusion and Implication for Biodiversity Monitoring and Assessment
In comparison to the DNA molecular marker， cytological marker techniques result in less polymorphism for the sub-populations’ differentiation of a plant species， but obviously reduce the cost of this work， once biodiversity monitoring and assessment projects are implemented at large scale. Consequently， cytological marker would be more suitable as the main solution for environmental engineers to conduct genetic resource collection work， based on which DNA molecular marker would become a complementary solution. Capillary electrophoresis with fluorescence detection method certainly leads to higher accuracy and stability for identification tests. Nevertheless， the relatively cheaper facilities required by polyacrylamide gel electrophoresis and silver staining technique would be more acceptable in practice， which has been adopted by recent National Standards including Protocol of Purity Identification for Soybean Variety using-SSR Molecular Markers （NY/T 1788-2009）， as well as Genuineness and Purity Verification of Potato Seed Tuber - SSR Molecular Marker （GB/T 28660-2012）.
Collection and storage of sampling location information as well as photos of plant morphological characters are usually necessary for the genetic resource collection work as indicated by Regulation for the Collection of Genetic Resources （HJ628-2011）， and GIS technology provides a supportive tool for the collection and storage of both location information and field sampling photos [27] in this process.
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遗传学的研究方法范文2
关键词：遗传学教学内容 基于问题学习 专业词汇 成绩评价体系
中图分类号：G642
文献标识码：C
D01：10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.118
遗传学是是研究生命基本规律遗传和变异现象的科学，它是一门古老而又发展迅速的学科。遗传学与人类自身的健康密切相关，也是生命科学的核心学科之一。遗传学的发展得益于生命科学其他分支学科的发展，也与数学、物理学、化学等学科广泛交叉和渗透，同时，遗传学的发展也大大促进了生命科学其他分支学科的发展。高等院校生物学专业本科生开设的遗传学课程是一门主要的基础课程。遗传学课程对于高等院校生物学专业本科生后续课程的学习具有重要的支撑作用。但是，遗传学也有着不同于生命科学专业其他重要课程的一些独有特点。在遗传学的教学中，如何提高教学效果，我们有如下一些思考。
1 选择合适的教材、课件和教学内容
国内目前有不少的遗传学教材，每本课程各有其优缺点。在教学实践中，经过广泛的讨论、协商和比较，我们选择了2013年高等教育出版社出版的由刘祖洞等主编的第三版遗传学教材，这主要基于如下理由，第一，这套教材的前两版是公认的遗传学经典教材；第二，该教材在经典遗传学与现代分子遗传学方面的内容平衡得比较好；第三，该套教材在习题方面组织得比较完整，内容也比较新。在遗传学的课件方面，我们主张精心准备，既注重教材内容的讲授，也要求加入一些前沿的研究内容，也包括一些授课老师科研相关项目的内容。同时，遗传学与动物学、植物学、微生物学、生物化学、分子生物学、生物统计学等课程存在广泛的交叉。由于遗传学讲授的内容非常多，在有限的学时内就必须进行必要的一些取舍。我们认为应根据人才培养目标对遗传学内容进行必要的调整，避开重复，突出重点，会有利于提高遗传学的教学效果。比如微生物遗传学的部分内容，由于与微生物学课程存在很大的交叉部分，在学时的安排上就可以适当减少。由于遗传学是研究生命基本规律的科学，大多数学生普遍都对该课程的学习比较感兴趣，但也应该注意到部分学生感到学习遗传学难度较大，在教学的过程中应该注意乎衡教学的进度。此外，在遗传学教学中也需要补充一些教材以外的内容，才能满足学生对遗传学知识构建的需要。我们认为在教学中应当适当增加一些人类遗传学的一些现象（疾病），效果就比较好。比如红绿色盲，秃顶，血型，先天愚型，两性畸形等遗传现象，可以进一步的调动学生的学习兴趣。
2 遗传学发展的历史、现状和动态
在遗传学课程的讲授中，遗传学的发展历史及一些重要遗传学家的事迹，对于学生对于遗传学学科的发展理解非常重要。不仅要介绍国外一些著名的遗传学家，如孟德尔、摩尔根、穆勒等，也应介绍国内一些著名的遗传学家如谈家桢、盛祖嘉等，国内一些重要的遗传学方面的进展也要穿插在教学过程中。同时，要让学生置身于一些遗传学家所处的时代，如何来分析他们所观察到的一些遗传现象，提出自己的假说，设计实验加以验证，从而推动遗传学学科的发展。此外，近几年在遗传学相关领域获得诺贝尔奖的科学家的贡献也要在相关内容的学习中提及。在对遗传学历史的学习过程中，学生会逐渐认识遗传学在当前生命科学各学科中的核心作用和重要地位。同时，让学生学习遗传学的历史、现状和动态过程，既丰富了学生的知识，又提高了学生学习遗传学的兴趣。另外，在理论考试中，我们有时候也考察一些遗传学发展的历史，比如基因的概念是如何发展的，遗传的染色体学说是如何建立起来的等问题。
3 遗传学专业词汇的学习
遗传学的专业词汇相对于其他一些课程来相对较多。我们认为，对于遗传学这门课程的学习离不开对许许多多遗传学专业词汇的理解和学习。遗传学名词的学习过程中，要让学生同时接触到这些遗传学专业词汇的英文名称。在讲授一些遗传学名词的时候，要注重与其他一些相近遗传学名词的比较，比如交叉和交换的区别；不完全显性、完全显性、共显性、超显性、镶嵌显性的区别等。在遗传学的理论考试中，我们倾向于20-30%的遗传学名词的解释和理解是比较合适的。在遗传学专业词汇的学习过程中，为避免枯燥乏味，我们采用多样的教学方式，如图表、动画等对专业词汇进行介绍，加强学生对遗传学专业词汇的理解和认识。由于高等院校生物类专业大部分学生具有进一步读研的意向，如果学生有从事遗传学专业研究的意向，我们也会推荐一些好的遗传学专业词汇的书籍，让他们备考。比如复旦大学出版社出版的英汉遗传工程词典就是一门较好的学习遗传学专业词汇的参考书。
4 善用多媒体教学
多媒体教学对于遗传学的教学非常重要。一些重要的遗传现象，都要有一些图片、视频等来配合讲授进行学习。比如有丝分裂和减数分裂的异同，采用动画视频来辅助教学效果就会比较好。生物专业的遗传学课程不同于医学遗传学课程，但在教学课程学生对于一些人类遗传的现象等问题特别感兴趣，因此我们倾向于介绍部分人类遗传学现象的内容。但在人类遗传病的学习过程中，如果仅仅通过语言描叙一些病例，学生很难留下深刻印象。如果通过照片或视频来描叙一些遗传病，就能够增强学生的学习兴趣，学生对于知识的理解也就会更加深刻。同时，我们也鼓励学生通过互联网了解一些遗传学方面的最新动态，比如我们推荐OMIM网站让学生更广泛的了解一些遗传病的信息。我们也尝试使用一些互联网程序对遗传学课程进行考核和答疑。通过多样化的多媒体教学，我们认识到多媒体教学能够大大提高学生的注学习遗传学的兴趣，获得了较好的教学效果。但在遗传学的多媒体教学中，我们也认识到容易造成教学内容的层次不够清晰等问题，这都需要任课教师加以注意。
5 遗传学习题的讲解
遗传学是在生命科学各分支课程中是相对较难学习的课程之一，应该说是有一定的理论深度的。单纯的课堂的理论知识讲授很难让学生对遗传学的理论知识学习和应用掌握透彻，我们认为遗传学这门课程需要通过对一些遗传学习题的训练和讲授来让学生真正掌握和应用。在遗传学课程的讲授过程中，每隔一段时间我们都会安排一定学时的习题课，专门对教材课后的一些习题进行讲授。同时，我们也鼓励学生尝试解答一些著名科研机构和高等学校遗传学研究生入学试题，对一些经典的试题统一讲解，通过问卷调查，我们的这中教学思路受到了学生们的广泛欢迎。
6 PBL教学方法在遗传学中的应用
PBL教学法，即基于问题学习（Prohlem-Based Leaming）的教学方法，它是一种以学生为主体的典型教学方法。在PBL教学过程中，学生通过对问题的探索和解决，不但获得了知识，也学会了解决问题的思路和方法，同时对问题的探索又成为学生发现问题、提出问题进而解决问题的过程。由于遗传学的知识点多，有较强的理论深度。在遗传学的讲授过程中，通过PBL教学方法的应用对该课程的讲授就更加重要。在教学过程中，经常向学生提出一些问题，让学生分组讨论，再进行总结和评价。比如，在巴氏小体学习的过程中，我们提出问题，既然女性X性染色质失活，为什么X连锁的遗传现象没有受到影响的问题，学生在分组讨论的时候就提出了很多有趣的假说。我们认为，在遗传学的教学过程中，善于通过应用PBL教学法能够激发学生的学习兴趣，可以有效的引导学生对遗传现象和规律的深入分析和认识，
7 实验教学内容的优化
遗传学是一门实验性很强的科学，它的发展源于实验，实验教学是遗传学课程学习不可分割的部分。遗传学与普通人的生活关系密切，学生在日常生活中很容易遇到一些遗传学问题，他们也希望在遗传学实验中获得解决问题的方法，遗传学的实验教学应当让学生获得解决这些问题的机会，同时成为培养学生创新能力的重要途径。我们在遗传学课程的教学安排中，实验课学时占到了总学时的大约1/3。对与其他生命科学课程如分子生物学、微生物学等交叉的实验内容部分进行了调整，对遗传学实验我们更偏重一些遗传学学科所独有的一些实验的开设。我们对遗传学课程的实验安排包括三个方面，一是以果蝇为材料的一些经典的杂交实验；二是细胞遗传学比如性染色质标本的制备、核型分析等；三是人类遗传病的分析比如一些正常遗传性状的调查、系谱分析等。同时，在学生在实验过程中，我们鼓励学生提出各种假说和设想，设计小实验进行检验，培养学生的创新性思维能力。
8 完善遗传学课程成绩评价体系
随着我国高等教育的不断发展，人才评价的标准也不断发展和完善。合理的考核方法也对督促学生的学习能起到积极的作用。对于遗传学的课程的成绩评价体系，我们采用了理论考试成绩（60%）与实验成绩（40%）相结合的评价体系。理论考试成绩部分，我们采用了期中考试使用学生网上课程学习系统，学生通过自测试题库内的试题完成，成绩占30%，期末考试老师命题考试成绩占70%。实验成绩包括实验结果（20%），实验报告（40%）和实验考核（40%）的部分。实验考核主要包括对实验仪器的正确操作和实验操作的熟练程度等。通过这种综合性课程成绩评价体系，我们发现能够提高学生对遗传学的学习兴趣，能够比较客观地反映学生对遗传学知识的掌握程度。
我们认为，通过遗传学课程的学习，学生学到的不仅仅是丰富的遗传学理论和实验技能，也能让学生终身受益。高等院校生物类专业遗传学课程的教学，应该理论联系实际，根据具体的教学目标和教学对象的特点，采用符合实际的教学方法。总之，完善遗传学教学方法还需要广大遗传学教学工作者不断去研究和探索。
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遗传学的研究方法范文3
文章编号：1003-1383(2007)06-0737-02中图分类号：R394-33文献标识码：B
遗传学是一门发展迅速的生物学分支科学,它从基因水平研究生物的遗传规律,所研究对象涉及了动物、植物、微生物、人类等形形的生物,近年来,随着人类基因组计划的实施，在基因组研究,克隆技术,生物制药,基因诊断与治疗等领域中取得了令人瞩目的成果。由于受传统教育思想的影响，多年来实验教学都是以理论教学为中心，验证课堂上所讲的理论知识，学习有关的实验技术，忽略了能力的培养，这种教学方式限制了学生的创新思维和创新能力的培养。本文结合我校的遗传学实验教学改革进行初步探讨。
遗传学实验主要表现
实验教学是高等院校教学不可或缺的重要组成部分，它在培养学生综合素质和创新能力方面所起到的重要作用，是其他任何教学形式都无法替代的［1］。实验教学不光是为了证实课堂上所学的理论和仅仅掌握一些实验操作技术，而是为了在巩固理论知识的同时，提高学生的科学思维能力、研究能力，培养学生的探索精神、创新意识和创新能力。同志指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，一个没有创新能力的民族难以屹立于世界先进民族之林”。如何在实验教学中培养学生的创新意识、创新能力，造就创新型人才，是形式发展的需要。当前我校生物技术专业的遗传学实验主要表现在3个方面。
1.经典遗传学实验内容多，现代遗传学实验内容少 遗传学实验主要包括两大内容：①细胞遗传学技术占33%，包括染色体核型及带型分析、染色体结构及数目变异鉴定等染色体操作技术；②经典遗传学验证性实验内容占50%，以三大遗传规律验证为主，忽视了遗传学实验，一是分子遗传实验内容为0，如DNA提取、酶切、连接、扩增与检测技术，基因突变RAPD分析等实验；这些实验技术已经成为现代分子遗传学或生物技术的基本内容，本科生不掌握难以跟上遗传学快速发展的步伐，也与目前遗传学理论教学不相适应。二是群体遗传学实验内容仅占17%，如基因数目估计，遗传率估算，群体基因结构分析及遗传疾病风险估算等实验技术，是群体及数量性状遗传研究的基本技术，但这些实验内容却很少。
2.验证性实验多，综合性、设计性、创新性实验少 验证性实验50%，综合性30%、设计性20%、创新性实验几乎没有。采用传统的实验设计方法,整个教学过程中学生处于被动接受的地位,学生过分依赖教师的指导,不能独立操作、观察,习惯做完一步就问教师下一步做什么。学生没有机会去设计、去思维、去创新。这种教学模式不利于提高学生研究遗传学的实验技能,不利于提高学生的独立能力、观察能力、判断能力和解决问题的能力,影响学生对实验设计方法的深入理解,不利于学生创造性思维的科研素质培养。
3.课外完成的实验多，课内完成的实验少 在所开设的10个实验中，需要课外完成的实验有6个，占60%，如人类染色体标本制备，整个过程需要经历采血、培养、加秋水仙素、制片等过程，培养时间需72小时，课堂计划4学时内学生不可能完成，必须由老师或学生事先做，计划内的4学时仅是学生的制片。而一般的遗传学实验，一次课仅有3～4学时，许多实验操作在有限的时间内不可能完成，学生无法参与实验的全程，一旦离开老师的协作仍然无法独立开展类似实验。お
遗传学实验教学改革形式
1.重组实验内容 将原来的10个遗传学实验重组、整合为经典遗传学实验、细胞遗传学实验、分子遗传学实验和群体遗传学实验4个模块。在经典遗传学实验中果蝇杂交实验作为设计性实验；群体遗传学实验的人类正常遗传性状的调查，作为设计性实验；细胞遗传学的人类染色体的制作为综合性实验， 其实验课时比重分别为4∶3∶2∶1。
2.增加分子遗传学实验技术 我校生物技术专业的课程设置了《分子生物学》，其课程已经开设了分子生物学的基本实验，学生掌握了分子生物学的基本实验技能，在《遗传学》实验中，则重点突出人工诱发基因突变的方法设计、各诱发突变处理材料与未诱变材料RAPD指纹差异分析，以及结合医学院校的特点，对广西特有的遗传病，如地中海贫血的检测，避免与生物化学、分子生物学等实验内容重复。
3.增设创新性实验 4个实验模块做为《遗传学》实验必做的基本实验，此外为培养学生的创新能力，造就创新型人才，教师给学生一些方向性的选题，如结合广西特有的动、植物，进行的染色体分析技术；环境中致畸、致癌、致突变（三致）物质的检测等，由学生组成课题组按申报课题的方式写出标书，专业教师审核其可行性，配指导教师进行创新性实验1个，学生边设计、边实验、边研究。
4.实施全天性开放实验教学 为配合综合性、设计性、创新性实验，实验室实施全天性开放实验教学，让学生不受实验室、实验学时和实验项目的限制，实验室三开放：时间开放、实验项目开放、试剂和仪器设备开放。学生可以通过自行查阅文献、自行设计实验、独立完成实验，教师只是起引导作用。 实验室安排教师值班、并负责指导学生，学生自我调节、合理安排实验时间，同时可提高高档仪器设备的使用效率。通过问卷调查，95%的学生认为开放实验室对动脑与动手能力的培养是封闭式教学所无法替代的，对重视学生个性的培养，确立以学生为中心和主体地位大有裨益，是符合教育规律和人才成长规律的培养模式的［2，3］。
5.考核方式的改革 实验教学实行学分制，一般不进行书面考试，着重学生设计思路、实验技能与实际操作水平的考核，方式可以口试、操作、实验报告、论文报告、答辩或研讨等方式进行考核，实验设计、实验操作、创新性实验按（4∶4∶2）的比例，对学生进行综合考核评价。
通过对2000~2003级生物技术专业的学生实行实验教学的改革，认为遗传学实验有助于学生独立思考能力，动手能力，分析问题、解决问题的能力，逻辑推理能力等的培养，有助于对经典遗传学的理解，达到融会贯通、事半功倍的效果。从《遗传学》实验课问卷调查可看出，03级生物技术有97.7%的同学赞成开放性实验，有近90%的同学认为对培养实践能力有较大的帮助，此外90%的同学希望能增加更多的开放性实验内容以供同学选择。在2004级的同学中我们正在开展创新性实验，由学生自行确定选题，设计实验方案，在经费许可条件下，购买试剂，完成实验，目前正在进行中。通过实验教学的改革力求将培养目标由知识技能型转变成能力培养型，实验教学以学生的实验动手能力、综合分析能力和创新能力的培养为目的，以适应创新型人才培养的要求。
参考文献
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遗传学的研究方法范文4
[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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遗传学的研究方法范文5
关键词： 高等农业院校 遗传学 实验教学 创新模式
遗传学是高等农业院校多个专业（生物科学、生物技术、动物科学、园艺、畜牧兽医等）的一门主干基础课，遗传学教学质量对于农业院校相关专业课程的教学具有非常重要的关联作用［1，2］。遗传学实验课程是生物科学、生物技术、动物科学、畜牧兽医等专业学生入学以来所开设较早的一门专业基础实验课，它的开出对后续实验课程的开出具有重要的参考意义［3，4］。因此，遗传学实验教学内容的遴选，实验类型的设定、教学方法的改进及考核方法的改革，是构建适合于农业院校有关专业人才培养模式，培养学生创新意识，提高学生实践动手能力的关键［5］。为此，我们根据多年的遗传学实验教学探索，总结了一套适用于不同专业的遗传学实验教学模式，以期为同类专业基础课程的实验教学模式的探索提供参考。
1.遗传学实验教学内容的遴选及实验类型的设定
遗传学实验作为一门专业基础课实验，涉及生物科学、生物技术、动物科学、畜牧兽医等多个专业。目前农业院校开设的遗传学课程学时不尽相同，各个专业的理论、实验教学时数也不尽相同，有的专业有野外实践，有的专业没有。因此，在开展实验教学的过程中，一定要遵循“宽基础的前提下突出专业”的原则选择实验内容［6，7］。具体地说，就是在实验内容的选择上，贯彻基础性、适用性、典型性、综合性的原则，在确保开设基础实验的前提下突出专业特点，同时也要为后续专业课程的开出打下基础。
1.1基础性实验的选择。
遗传学基础性实验的教学目标首先是让学生熟练掌握实验中常用仪器的使用方法，突出对学生基本实验技能的培养。在遗传学基础性实验教学过程中要求学生通过实验首先加深对所学理论知识的理解，进而培养实验技能和动手能力。基础性实验是综合性及探究性实验教学内容的基础。遗传学基础性实验内容主要包括显微观察、基本遗传规律的验证、细胞和组织培养等［8］。在教学中，我们根据学生所学专业的不同、学时的不同主要选择了细胞有丝分裂制片、减数分裂涂抹制片、染色体（结构数目）的诱导及观察、染色体核型分析及显带处理等几个验证性实验。
1.2综合性实验的设置。
遗传学综合性实验教学目标主要在于培养学生整理和查阅相关实验资料能力，培养学生自主实验动手能力，培养学生处理实验数据的能力，培养学生分析、解决问题的能力，等等［9，10］。综合性实验又称为复合型实验，我们在综合性实验教学中主要开设了模式生物性状遗传分析实验。比如，我们将果蝇的培养、果蝇的性别鉴定、果蝇唾腺染色体的制片观察、果蝇杂交实验、果蝇性状的遗传分析等综合成一个大实验。让学生从果蝇的培养开始，虽然时间较长，但是比较系统，并取得了很好的教学效果。此外，我们也可针对不同的专业（生物科学、生物技术专业）需要补充了一部分分子遗传学实验，如基因功能的遗传分析（如拟南芥突变体筛选、细菌局限性转导、转座子插入突变）等内容。
在此综合性实验教学阶段，目的是学生在掌握遗传学实验基本技能基础上，综合运用所学理论知识和基本实验技能，去完成预定的实验内容，去解决相对较为复杂的问题。在综合性实验教学过程中要加强培养学生独立思考、工作的能力，为下一步开展探究性实验奠定基础。
1.3探究性实验的设计。
遗传学探究性实验是独立于遗传学课程教学进行的一种创新探索性实验，它最主要特点是独立性，同时探究性实验体现知识的连贯性、实验技能的综合性，实验内容和过程的系统性、科学性。探究性实验要求学生综合利用所学遗传学理论、实验原理自主设计实验，并主要由学生独立完成。探究性实验的目的在于培养学生发现、分析和解决新问题的能力［11］。
我们在遗传学探究性实验教学中的具体做法是：（1）对学生所在的专业、学时进行分组（学生可以根据专业特点、兴趣爱好、实验室条件进行组合），每组3―4人；（2）进行实验题目的选择（实验指导老师预先拟定几个指导性题目供选择）或设计（学生自主）；（3）学生以小组为单位完成实验方案的设计、实验材料的选择和准备；（4）实验实施，学生以小组为单位完成实验操作、实验结果分析、撰写实验报告（甚至研究论文）；（5）实验教学交流，要求学生把实验中遇到的各种问题进行归纳、整理、总结、分析。通过探究性实验教学，学生培养了自主设计并独立完成实验的能力，提高了分析问题和解决问题的能力，同时为以后毕业设计的开展打下了良好的基础。遗传学探究性实验有利于把学生的注意力从简单的对实验结果的验证认识引导到创造性的思维空间中来，有利于培养学生的创新思维和综合能力。
2.改进和创新传统教学方法及思路
2.1构建以学生为核心的实验教学模式，采用多元化的教学方法。
现代教学中，多媒体课件和网络教学手段已经广泛应用于遗传学理论课程教学，但多媒体教学在很多实验教学中应用不足。针对这一点，我们一改传统的“嘴巴、粉笔、黑板”的实验课理论教学模式，将网络教学和多媒体课件等现代教学手段广泛地应用于遗传学实验教学中，努力加大实验教学内容的信息量，积极拓展实验教学的空间。利用现代化的教学手段把实验方法、原理、步骤和过程形象生动地展现给学生，使学生的视觉、听觉和触觉全面参与感知活动，最大限度地调动学生的学习积极性、激发学习热情，从而提高学生的学习效率［12］。
2.2改“填鸭式”教学方法为“主动式”学习方法。
在遗传学实验教学过程中，我们将不同层次的实验区分为基础性实验、综合性实验和探究性实验三类。基础性实验的教学目标重点在于学生对实验技能的熟练掌握，基础性实验教学采用教师现场指导学生实验的教学方法进行；综合性实验的教学目标重点在于突出对学生整理查阅资料能力、动手能力、数据处理能力、运用所学理论分析、解决问题等能力的培养，综合性实验教学主要采取学生自主进行与教师现场指导相结合的教学方法进行；研究探究性实验教学目标重点在于对学生独立创新能力的培养，探究性实验教学采取以学生探究式自主实验为主、教师指导为辅的教学方法进行。
在实验教学过程中，学生是实验教学的核心和主体。对教师而言，要有极强的组织能力和控制能力，在实验教学过程中，教师和学生需要相互配合、相互协作。为了充分发挥学生的主观能动性，教师在教学过程中不能把学生管理得过于死板，在实验教学的过程中，从“基础性实验―综合性实验―探究性实验”的过程中潜移默化地将教师“填鸭式”的教学方法改变为学生“主动式”学习方法。这样就在教学中彰显了学生的主体地位，使整个实验过程都是围绕着学生这个核心展开，让学生成为名副其实的主角，在尽情张扬个性的同时积极地激发自我的创造性思维，尽快提高创新意识，培养创新能力。
3.实验教学考核方法的改进
实验考核是实验教学的最后一个环节，同时也是保证实验教学质量的一个重要手段。实验考核不但能督促学生认真进行实验、检查学生对理论和实验技能的掌握程度，而且可以检查教师的教学效果。我们把实验考核的重点定位在对学生动手能力和创新能力的考核上，将实验考核成绩分解成四个部分：通常情况下，实验报告成绩占20%，实验操作成绩占40%，实验理论成绩占20%，平时课堂成绩占20%，各成绩所占比例依据具体专业（如学时）、具体情况（如探究性实验所占的比例）适当变动，目的使最终的成绩客观、公正、公平，真正体现出“高分高能”，充分保护学生的学习积极性和学习热情。
4.结语
遗传学实验教学是高等农业院校遗传学教学的重要组成部分，它的改革是一项非常复杂的任务，在全面实施素质教育的今天，遗传学实验教学的改革更是势在必行。当然在实验教学改革的过程中，如何建立长效的实验教学改革效果评价指标体系，还需要在今后的教学过程中作更进一步的探讨和研究。
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遗传学的研究方法范文6
基于MC法的MDS细胞遗传学检测的研究进展
染色体危度分层系统
细胞遗传学分析对于MDS有独立预后价值，1997年IPSS国际预后系统是染色体、外周血细胞及骨髓原始细胞计数共同构成，但是在IPSS中有两个问题:一是有明确预后意义的染色体异常种类太少,只有预后好的正常核型,20q、5q~、Y及预后差的7号异常、复杂核型,而其它核型数量众多、种类繁杂的细胞遗传学异常被笼统归入到了预后中等的一组，而这些归属于中危组的染色体异常是未被统计学证实的；二是许多血液学专家认为，IPSS预后积分系统中染色体的地位过轻。如Haase1认为，在IPSS系统中预后好的染色体与原始细胞<5%都积0分，预后中等的染色体和原始细胞为5%-10%的同积0.5分,预后差的染色体积1.0分,11%-20%的原始细胞积到1.5分，21%-30%的原始细胞积到2.0分。然而伴有原始细胞计数达21%-30%患者的中位生存期为11.7个月，和伴有预后差的细胞遗传学异常相当（其中位生存期为11个月），所以细胞遗传学在IPSS积分系统中的地位明显被弱化了。根据德国、澳大利亚、西班牙等MDS中心的大量细胞遗传学资料，1286名患者只是接受了支持治疗，由于样本量大，且有大量患者只接受支持治疗，能反映MDS的自然病程，Haase等0提出了令人十分信服的染色体危度分层系统。在其预后系统中（表1)可以发现很多不同于IPSS的预后信息：首先，危度组被分为4组，不同于IPSS的3组;第二，明确预后意义的染色体内容多，不仅包括了常见的正常核型，20q-.5q-.-Y,7号异常、复杂核型等核型,也包括其它较少见的类型。例如预后好的染色体除了IPSS中的正常核型、20q-,5q-及-Y之外，12p-、11q-、+21、11(q23))及任何包括5q^的异常也被证明是预后良好的。第三，对于某些具体核型的预后信息与IPSS不同，在危度分层系统中，7号染色体异常被划分到中危2组中，高危组的内容是大于3种染色体异常，这和IPSS中高危组的内容是不同的。另外,对于临床十分常见的三体8,在新系统中被划分为中危1组，预后较好。总之，新系统对于MDS的预后能给出更为详细准确的预后信息，同时对于治疗也具有指导意义。
此外，Pozdnyakova等13报告了1029例原发性MDS患者的预后情况,得出了不同于IPSS的一些细胞遗传学信息。该研究的主要内容包括:按照IPSS的关于细胞遗传学中等预后的定义,发现该部分患者中位生存期从10个月到69个月不等，充分证明了IPSS系统关于中危染色体的定义是需要进一步改进的;7q^的预后较-7为好，中危生存期分别为26个月与8.5个月，二者具有统计学差异;12p-与11q-预后好，这与Haase的危度分层系统一致;3q异常及三体19预后较差，这不同于Haase的结论；i(17q)与+11预后偏差；der(1;7)被证明预后较好，中位生存期为45.5个月。需要指出的是，上述所观察的结果可能受药物治疗的影响，因为其中有部分患者接受了三氧化二砷，沙利度胺或者剌激因子的治疗，而这些药物有可能改变MDS的自然病程,所以这些结论要谨慎对待。
中国MDS患者细胞遗传学特征与西方的异同由于人种和地域的差异,亚洲人与西方MDS患者具有不同的遗传学及预后特征，其不同之处首先表现在MDS的细胞遗传学构成上。麻柔等[4报告,MDS发生频率较高的染色体畸变率依次为：+8,40/20q--7/7q--5/5q-,-y,+9及复杂改变。
报告了283例MDS患者的染色体核型分析,发生频率依次为+8,-20/20q-,-Y,异位型,-7及7q-,+9,5q-。Wang等^报告了483例中国成人原发MDS的畸变率从高到低依次为：+8、20q^J/7q、5q-。而西方最常见的染色体异常为5q-a’3,占到整个MDS病例的20%-30%。由于细胞遗传学的构成不同，常用的预后系统如IPSS是否适合中国人是需要验证的，因为在很多预后系统中，细胞遗传学都是重要的组成部分。Wang等0回顾性地分析了435例中国成人原发MDS,同时评估了WHO分类模式及6个预后积分系统的预后价值,得出如下结论:在预后生存方面，包括IPSS在内的5个积分系统被证明具有统计学差异，但是WPSS不适合预测生存。在预测白血病转化方面,IPSS被证明是不合适的，西班牙积分系统最适合中国MDS患者的白血病转化预测。在运用WHO分类模式预测预后生存时,在RA或RARS与RCMD之间未见到统计学差异。结合国内运用预后系统的实际情况,IPSS积分系统用来预测MDS患者生存是可信的，根据IPSS对于染色体危度的定义，预后好的染色体组其中位生存期为37.2个月，中危组为26.1个月，预后差的染色体组为9.7个月。另外，虽然WHO的分类本身具有预后意义,但是在预测RA或RARS与RCMD预后时需要注意，因为在中国RA或RARS与RCMD患者的生存预后之间未见到统计学差异。
MDS出现遗传学变化的预后意义目前,关于MDS患者在诊断后出现细胞遗传学变化的发生率及其对于疾病的预后意义研究较少。Ber-nasconi等&]追踪了153例MDS患者在疾病发展过程中的染色体变化（chromosomeexchange,CE)情况,在经过长达45.2个月中位随访期期间，30.7%的患者出现了CE,其中有26.1%的患者在疾病进展之前出现了CE。出现CE的患者死亡率及疾病进展风险较未出现CE的患者分别高7倍和36倍,并且对于总体生存率的影响具有统计学差异。Wang等8对85例中国成人原发性MDS患者进行了染色体的复查，结果18例（21.2%)患者在随访期间出现了额外的染色体异常（11例）或原来为正常核型者变为异常核型(7例），在25.1个月中位随访期结束后出现CE的18例患者中的12例死亡。另外,85例患者的中位生存期为33.1个月，出现CE的MDS患者的中位生存期为25.8个月，而没有遗传学变化的患者其中位生存期为45.4个月，其差别具有统计学差异,并且有遗传学变化患者的疾病进展风险也高于没有出现CE患者。
基于SNP^A或aCGH法的MDS遗传学的研究进展
常规MC法、SNP^A、aCGH三者优缺点的比较运用常规MC法检测MDS的细胞遗传学异常率只有50%左右，在实际的临床工作中，大约50%的MDS患者为"正常核型",MC法对于这部分患者，尤其是低危MDS患者的诊断、治疗、预后常会有_定的困难。所以提高这部分MDS患者的遗传学异常检出率就显得十分重要。Tiu等B]推定，MDS的细胞遗传学低检出率是由于MC方法的局限性所致，比如分辨率低、依赖于分裂相细胞、不能检出单亲二倍体（UPD)等。与传统MC方法相比，SNP4及aCGH技术则具有很多优势，且能克服MC方法的很多缺陷（表2),因而得到越来越多的关注与研究。
SNP-A联合MC法对于MDS遗传学检出率的提高及其预后分层的影响
SNP联合MC法能够做到优势互补,Tiu等M认为SNP-A能够补充MC,提高MDS及其他髓系恶性血液病的诊断及预后水平，并且对于指导治疗也有意义。为了验证上述观点,他们选取了430例患者，其中MDS250例，MDS/MPD95例，继发于MDS的AML85例，分别做常规MC、SNP-A分析。结果表明,SNP4联合MC较单纯MC法有更高的遗传学异常检出率（74%vs44%,P<0.0001)。Thiel等根据SNP检出的新染色体异常具有独立的预后意义,提出了新的MDS预后分组（表3),提高了MDS预后的精确性。早前Gondek等&2的研究结果也揭示SNP4对于MDS遗传学的研究价值，他们运用SNP-A分析了174例患者（其中MDS94例，MDS/MPD47例，继发于MDS的AML33例），发现78%的MDS患者有染色体异常，而MC法检出率只有58%;同时,对MC正常的患者分为2组,1组为MC和SNP4检测结果均正常，另1组为MC检测结果正常,而SNP4检测结果异常。2组生存期分别为39个月和16个月，差别具有统计学差异。这证明了通过SNP4发现的新的染色体核型异常有更差的预后。与Tiu及Gondek的研究相比，Heinrichs13等则认为,SNP对于MDS的检出率并不高。在对33例经MC检查为"正常核型"MDS患者的SNP分析发现,只有5(15%)例患者检测到了异常，包括4例患者有UPD和1例患者有3个单独的"微缺失",有3个UPD分别涉及到3q、4q、17p,另外有2例患者涉及到7q染色体,按IPSS积0分,都属于低危，但是临床随访发现,这2例患者分别在10个月、12个月后死亡,进展十分迅速，伴有7qUPD的MDS患者是否和7q-/j-样同属于高危MDS则需要进一步大样本的验证。aCGH在MDS遗传学检测中的应用及其对于MDS预后分层的意义
StarczynowskiM等运用aCGH分析了25例伴有"正常核型"的MDS患者，并根据检测结果把患者分为2组,1组患者具有大于3Mb的总基因异常，另1组则小于或者等于3Mb总基因异常。结果发现，前组患者的生存期短于后组，且差别具有统计学差异。Thiel等对125例经MC法检查为正常核型的MDS患者进行CGH分析。结果发现，有42例(39%)患者的染色体存在非平衡异常，这些患者和其余患者相比具有更差的预后（26个月vs57个月，p=0.002)。在这42例患者中，有8例患者的异常涉及到4q、5q、7q和21q,这些异常染色体的预后意义不明，另外的34例患者则为个体拷贝数异常。Praulich等的研究也显示，运用aCGH能检测出低频率的隐性染色体异常，这对于MDS的诊断及预后将会带来重大影响。
小结
