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遗传学在农业上的应用范文1
【关键词】遗传学 教材建设 编写经验 创新思路
【中图分类号】G423.3 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)24-0072-02
《动物遗传学》是研究动物遗传和变异规律及其应用的一门专业基础课程。《动物遗传学》作为动物科学和动物医学类专业的主要试用教材,在“十一五”和“十二五”期间,我们连续申请了教育部、农业部的教材编写资助。在组织编写的过程中,笔者主讲的《动物遗传学》课程分别被评为江苏省和国家级精品课程,成为我校精品课程教育的一个窗口,这对本教材的编写质量提出了更高的目标和要求。由于目前农业院校新编的《动物遗传学》版本较多,如“面向21 世纪课程教材”“精品教材”等,使此次编写任务面临巨大的挑战。要在众多的优秀教材中突出特色,编出水平,必须明确教材编写的学术特色、指导思想、基本原则,并在此基础上采取相应的创新思路,制订相应的对策和方法。
一 指导思想
本教材自编写之初,就着重强调要密切联系生产实践,编写的内容都围绕这一特色展开。新增的拓展知识也都是近期遗传学科的一些热点,以此作为素材提供给学有余力的同学以更多的施展空间。本教材的学术思想是 :(1)传承遗传学领域的学术成就,实事求是地记述遗传学发展中的经典分析与重大发现。(2)客观陈述遗传学理论的基本规律、基本理论、基本概念和基本方法,保持学科知识的系统性和完整性。(3)多方面、多视角地展示遗传学各分支领域的新成果和前言动态。(4)全面追踪研究国外有关遗传学的知名教科书,分析其编写理念并吸取其精华。
二 目标定位和要求
我们此次编书的目标是:定位准确、适应发展、特色明显、结构合理、质量上乘。因此,编写的基本内容是全国大多数院校的学生在规定的课内外学时能真正学到为基本出发点。精选内容要少而精。由于学时有限,教的内容过多就会导致“消化不良”,甚至会连最基本的东西也学不到。因此,我们在编写这本书时,没有面面俱到,而是削枝强干,详略恰当。删去可有可无的次要内容,尽量线索清楚。例如,在编写遗传的分子学基础一章时,删去“DNA复制、转录和翻译过程”这一内容,而是简明扼要地讲述了中心法则。此外,我们还兼顾与前后课程的联系及其对学生能力的培养等方面。
三 基本原则
1.教材中考虑了学生的层次性
根据学生的特点,教材中尽可能地使用浅显易懂的语言,避开抽象枯燥的术语,充分运用图示。我们认为要编出精品教材,必须首先贯彻适用性和特色两个原则。如果编写的教材不被接受,就失去了编写教材的根本意义。编写内容应为动物科学专业学生学习后续课程及未来所从事的有关工作打基础,也是为其自学、深造、拓宽和创新打基础。此外,还应有少量拓宽性和普及性内容,以扩大学生的知识面。适用性是指教材的定位,《动物遗传学》教材适用于农科高等院校中对遗传学知识要求较多的动物科学与动物医学类专业,教材加重介绍了与农业院校的学生和将来生产实践中将需要着重了解的部分。
2.教材中新旧内容的选择
随着遗传学领域新技术的发展,陈旧的知识体系将不断被淘汰。因此,要求编者总结过去,着眼当前,预测未来,正确处理传承与更新的关系。要分析研究理顺教学内容,主要从四部分进行考虑:保留必须继承的,删去或精简不准确的,加强需要强化理解的,增加最新发展的。当然,传统的基础性内容大部分是要坚决继承的,而小部分属于过时的内容则要坚决删去。
四 编写思路的创新
从适用性和特色两方面综合考虑,我们在教材编写过程中从以下几方面入手,进行了编写思路和实践机制的探索与创新。
1.做好前期准备工作
前期准备工作如下:(1)了解学生特点。尽管学生的情况因人而异,但农学类学生的知识结构和水平有一定特点。只有掌握这些特点后,才能准确地编写教材,做到有的放矢、对症下药。(2)确定专业目标。明确专业的发展方向,把握专业的知识结构、能力要求,即什么样的专业需要培养什么样的人才。(3)把握课程内涵。淡化动物遗传学的数学化倾向,省略或减少需要采用复杂的生物统计学推倒和计算的过程。(4)强化创新内容。理论联系实际,加强化学理论知识在相关专业和生产实际中的应用。
2.处理好六个关系
具体关系为:(1)深度与广度的关系。要对经典的教学内容加以精选,抓住课程的精华。一方面要消除本门课程内的重复、烦琐和简单罗列的现象;另一方面要删掉一些与相关课程重复的内容。这不仅有利于减少教学时数,提高课程的教学效率,而且有利于学生掌握课程的精华,能起到举一反三的效果。(2)理论与应用的关系。编写内容以理论阐述为主,但要有实际例证。(3)难度与易度的关系。首先考虑简洁性,并追求理论性、系统性、学科性。(4)传统与创新的关系。在介绍成熟理论的同时,反映新理论、新知识、新技术。(5)利教与利学的关系。以学生为主体,利于学生自学为重,培养学生学习能力,促进学生的专业成长。(6)知识传授与技能培养的关系。以传授知识为主,培养技能的实验课为辅,体现能力本位的高教思想。
3.组织教学一线的教师参与编写
创新教材的编写应包含一支编撰精品教材的学术队伍,队伍中编者既需要有教学经历又要有科研经历;既熟悉本学科的前沿与发展方向,又要有编撰教材的经验。此次教材的编写包括了全国10余所高等学校,如南京农业大学、甘肃农业大学、山西农业大学、西北农林科技大学、内蒙古农业大学、扬州大学、华南农业大学、华中农业大学、河南农业大学、吉林农业大学、上海交通大学等,这些大学代表了我国东南西北各个区域,组成人员均为教学第一线经验丰富的教授、副教授,大多数具有博士或硕士学位,使教材既具有系统性,又具有实用性和创新性。
4.保证教材的先进性
由于科学技术的发展,为各学科提供了更完备的实验手段,发现了不少新效应、新现象,对这些问题的研究又推动了理论的发展,或对经典理论有了新的更深入的认识,因此,新编教材一定要反映这些新内容。一般来说,由于应用和理论之间的矛盾会产生新分支;而经典内容的高度综合、概括和抽象赋予原有概念新的含义而导致教材体系的更新。在我们编写教材中增加了拓展知识这一部分,如在编写中我们应用最新并且得到公认的概念、提法及基本理论(如遗传学的概念、基因组学等),介绍与所学基础知识有联系的新知识、新理论、新进展以开阔视野,明确方向。
5.内容系统性
尽量做到教材结构清楚和便于查阅。基本内容要有系统性,各部分之间是有内在联系的,应该紧密结合、前呼后应,避免在教材系统上突然出现一个前面未做任何说明的结论,否则会给学生自学和教师备课造成困难。尽量做到以下两点,使教材好教好学:(1)教材内容要富有启发性,符合学生的认识规律,不能平铺直叙。按照提出问题、解决问题、得出结论、分析结论、存在问题、如何进一步解决等步骤,启发学生的认识和思考能力。我们编写的教材每节后都有练习与思考,所列的多半是概念性的和学生容易出错的题目。(2)编写的教材不仅要传授知识,还要注重培养学生的能力。编写本教材时,我们注意教给学生分析和解决问题的思路和方法。对于同一类问题,只重点写清楚1~2个,其余让学生自行分析,达到触类旁通的培养目的。此外,教材编写要详略恰当,便于学生自学能力的培养。
参考文献
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遗传学在农业上的应用范文2
【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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遗传学在农业上的应用范文3
关键词:遗传学;网络;教学平台;建设;实践
中图分类号 Q3;G642 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)06-0175-05
Construction and Practice of Network Teaching Platform of Genetics
Fan Lianmei1,2 et al.
(1College of Life Sciences/Key Lab of Plant Biotechnology in Universities of Shandong,Qingdao 266109,China;2College of Horticulture/Qingdao Key Lab of Modern Agriculture Quality and Safety Engineering,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,China )
Abstract:With the development of network technology,teaching means and teaching methods had become more and more abundant.On the basis of traditional teaching,network technology had built a new platform for the teaching process.The construction and effective use of network teaching platform directly influenced teaching effects.Using the network platform to carry on the genetics teaching not only improved the teaching efficiency,but also contributed to study independently and extensively for students.Many years of practice and exploration shows that network teaching was one of the more useful methods of genetics teaching and had obvious advantages than traditional teaching.It could make teaching and learning information electron and network,strengthened the sharing of teaching resources and promoted the interaction between teachers and students.This paper discussed the design principles,content framework,application and maintenance of genetic network teaching platform,which provided a new way to explore the innovation mode of genetic theory teaching.
Key words:Genetics;Network;Teaching platform;Construction;Practice
z传学是研究生物的遗传和变异规律及其机理的科学,它的分支几乎扩展到生物学的所有领域,是农学、园艺、植物保护、生物技术和植物科学等专业的专业基础课。通过本课程的学习,使学生较全面地掌握遗传学的基本概念、基本理论和基本研究方法,并力求对本学科中的一些主要问题,从个体水平、细胞水平和分子水平的结合上有较好的理解,以期对遗传物质的本质、遗传物质的传递和遗传信息的表达有较为完整的认识,为进一步学习遗传育种、分子生物学、分子遗传学、基因工程等后续课程奠定基础[1-3]。在教学过程中,如何整合教学资源,采用先进的教学手段和方法实现上述教学目标,一直以来是任课教师不懈努力的方向[4-7]。
在遗传学教学实践中,开展立体互动的空间教育教学,是教育理念的创新和发展,也是实现信息技术与教育教学深度融合的一个重要课题[8]。我们以省级精品课程建设为契机,开发了基于的遗传学网络课程平台。该教学平台吸纳了众多的积极要素,充分体现“以人为本”的原则,尽最大可能满足不同学习者的要求。该课程的建设促进了遗传学教学改革,实现了3个基本转变:即以教为主转变成以学为主,以课堂教学为主转变成以课内外结合为主和以结果评价为主转变为结果和过程相结合为主。从而使传统媒体教学由单向播放转变为信息反馈,由单一功能转变为集成互动。加强了课堂容量和教学内容延伸,节约了教学资源。同时,兼备网络课程交互式特点,促进了师生互动,节约了教学成本,提高了教学效果。实践证明,遗传学网络课程建设与应用极大地调动了学生学习的主动性,锻炼并培养了学生自觉学习、勇于探索的精神,提高了学生自主分析问题和解决问题的能力。
1 遗传学网络课程的基本特征和建设的必要性
1.1 遗传学网络课程的基本特征 遗传学网络课程就是通过网络表现该门学科的教学内容及实施教学活动的总和,它包括按一定的教学目标、教学策略组织起来的遗传学教学内容和网络教学支撑环境。其中网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。遗传学网络课程具有交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等基本特征,其内涵与形式在特征描述时有较大的差异,但在建设时可抽象出网络课程的核心构成要素。这些核心构成要素体现在网络课程设计、资源开发模式与质量保证措施等方面。其中网络课程设计成功与否不仅取决于脚本语言的质量,而且必须遵循网络课程种类特点和教学的本质要求。
1.2 遗传学网络课程建设的必要性 遗传学经历了100多年的发展,已经从生命个体向群体、细胞、染色体、基因等宏观和微观层次纵深发展,形成了许多诸如群体遗传学、细胞遗传学、分子遗传学、数量遗传学、基因组学和生物信息学等学科分支,其内涵发生了很大变化。从内容上讲,遗传学容易得到学生的关注,也容易引起学生的兴趣。但是,遗传学具有很强的逻辑性,且内容具有一定的深度,所以学生在学习中很容易产生畏难情绪[9-10]。因此,对教学内容进行有机整合,在课堂教学的基础上,充分利用网络教学手段,加强教学的直观性和生动性,可以最大化地吸引学生的注意力,促进学生学习的主动性,达到提高教学效果的目的。此外,遗传学网络课程建设必须要考虑内容延展性,并在交错的知识网络中首要突出遗传学教学内容和基本特征。
2 遗传学网络课程的设计原则
遗传学网络课程在建设之前,必须充分了解教学目标、学习者特征、教学策略选择与设计、学习情境创设、教学媒体选择与教W资源的集成设计、教学评价与反馈等内容;必须考虑学生的主体参与性,网络课程内容的价值性、交互控制性及其教育实践性;根据网络教育的资源共享、时空不限和多向互动等基本特点,以教育改革为宗旨,以异步学习为基础,以多元载体为环境进而制定课程的设计策略。
2.1 实用性原则 遗传学网络课程使用者主要是任课教师和学生,网络课程开发的首要原则是其实用性,所以朴实的界面、快捷的链接以及丰富的教学资源是必不可少的。大量研究表明,学生用在学习任务上的时间是影响在线教学质量的核心因素[11]。如何吸引学生参与网络学习过程,一直是网络课程设计的核心问题。在界面设计和课件制作上,不能过于“花哨”,否则不但不会起到提示的作用,还会极大分散学生的注意力,最终影响教学效果;在内容上,遗传学课件需要根据开课专业、教学大纲和教学思路精心准备,切忌全搬套用网上现有的课件内容,这样任课教师授课时才能得心应手,提高教学效率;对学生而言,才能保证所授知识的系统性和流畅性。在课程开发之前,教师应采取多种方式收集相关动画、视频及图片素材,如原核细胞和真核细胞的结构、DNA和RNA的自我复制过程、蛋白质的合成、细菌4种拟有性生殖方式(转化、接合、性导和转导)的区别、有丝分裂和减数分裂过程各时期主要特点等。这些资料的有效利用,很大程度提高了网络课程的新颖性、艺术性和实用性。
2.2 以学生为主体的原则 目前,一些高校精品课程网站的建设为了响应国家政策,缺乏利用精品课程网络资源的内在动力。虽然一直在进行网站开发,但未能真正投入课堂教学。那么,遗传学网络课程的建设要充分考虑其在教学过程中的适用性,以学生为主体进行开发设计,以多元化形式向学生提供与学习内容相关的现象、观点、数据和资料,适当地留出空间让学习发挥自由思维活动,才能调动学习者的积极性,并减少网络学习给学习者可能带来的情感缺失问题,从而提高学生协作学习的动力和成效。遗传学网络课程的设计要避免以教为主,忽视学生的自主学习的动力,更有利于激发学生发挥自身的主动性和创造性。在实际应用过程中,学生可以进入遗传学网络课程网站,浏览相关公告,学习相关的视频课程和下载学习资料。这种模式可突出学生异步学习的优势,有助于学生自学,很大程度弥补同步学习的缺憾与不足。网络课程设计的过程中要充分考虑学习时间成本,尽量为学习者创造便利的学习条件。例如,瞩目的导航菜单,简单有效的链接和交互界面的差异可使学生很方便地找到需要的信息;在内容上,形成基础知识与拓展知识相结合,层层深入的风格;在PPT课件设计时,首先利用幻灯片母版对版面风格进行定义,不仅提高制作效率,而且能保证课件的一致性和连贯性。在制作时,把所搜集整理的有丝分裂、减数分裂、植物双受精、DNA和RNA的分子结构、DNA复制、转录和翻译等图片和动画资源精美地穿插在页面和课件中,使复杂的遗传学问题更加直观生动,有助于学生对遗传学知识的理解和掌握。
2.3 开放性原则 遗传学网络课程应有多个学习起点和多条学习路径,在教学内容、教学资源和教学活动等方面都是开放的。学生可及时了解课程的更新状况和遗传学最新资讯,下载教学资料,也便于学生进行同步和异步学习。学习者对课程内容的了解或对知识的掌握应从多层次、多角度入手。考虑到学习者归属感和成就感,激发其积极参与课程建设的兴趣,在设计时还要为其创建一个开放性的学习氛围。一是通过嵌入电子公告牌系统(Bulletin Board System,BBS),任课教师既可及时公告,学生也可适时反馈对课程的建议和要求。二是通过网上答疑模块,学生可在线或离线与教师提进行交流和咨询。学生学习和提问不受时间和地域限制,既在虚拟课堂上拉近了师生距离,也提高了网络运行的时效性,使问题及时得到处理,极大地提高了学习效率[12]。
2.4 情境性原则 遗传学网络课程的目的要给学生搭建一个学习家园,为学生提供和显示与其生活相类似的或真实的情境,它可以没有固定的教室、教师、黑板和粉笔,学生可在虚拟的教室环境中去发现问题、探索问题和解决问题。遗传学教学可以发生在面对面、网络同步和网络异步等多种交互场景中,特别是网络课程平台的建设彻底改变了教学必须发生在教室里的一位教授和一组学生之间的基本假设。通过高质量的遗传学网络课程建设,学生经过注册参与师生互动,并养成课堂之外利用该平台进行自主和高效学习的习惯。
3 遗传学网络课程的基本构架
我校遗传学经过校级多媒体课程和省级精品课程立项逐步得到完善。在课程设计时就对教学目标及教学内容进行剖析,注重了情境的创设和各类教学资源的整合,强调了以教师为主导、以学生为主体的设计思路,明确了课程使用对象和属性。课程主要服务于教学和学生自主学习,既不能开发成大型综合网站,又要突出网络课程基本特点。
在主体结构方面,遗传学网络课程分为教师主导区和师生互动区两大部分。教师主导区主要包括:课程简介、教学大纲、授课计划、PPT课件、媒体资料、参考资料、课程导航等模块。师生互动区则包括:通知公告、网上答疑、讨论区、模拟习题和在线作业等。教学内容通过文本、图片、Flas、PPT和媒体视频等呈现,并有序地编排在各主要模块中(图1A、B)。
在课程的维护和应用方面,遗传学网络课程又分为若干基本模块,分别为管理员和用户所有,并赋予不同的职责与功能(图2)。例如,服务管理模块,主要为用户提供应用指南,包括网络课程开发应用环境和站点地图;安全管理模块主要防止SQL注入和登录口令盗取,者采用字符过滤模式,后者采用MD5加密。
在教学策略方面,遗传学网络课程又可划分教学内容模块组和教学活动模块组。教学内容模块组用来显示具体课程相关信息与课程内容,包括课程简介、教学大纲、教学计划、教学目标、电子教材、网络课件、授课教案、课堂录像和教师介绍9个功能模块。教学活动模块组包括实验指导、作业习题、在线测试、评价反馈、教学博客、分组讨论、实时交流、学生空间、成果展示、相关资源和联系我们等11个功能模块。例如,在相关资源中,可为学生提供遗传学相关的国内外网站。如介绍遗传学各知识点的孟德尔网站(http://)、在线人类孟德尔遗传数据库(http://ncbi.nlm.gov/omim/)、DNA数据库网站http://ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/Genbank(美国)和http:///embl-heidelberg.de/EMBL(欧洲)以及国内外相关研究机构的网站等。
在授课内容方面,遗传学网络课程必须以清晰的主线进行搜集、整理和分类。遗传学是一门具有百余年发展历史的经典学科,过去的研究和发展积累了丰富的理论,其内容的信息量较为庞大。随着生命科学研究的最新发展,知识点不断更新,内容日益增加,教材越来越厚。课堂教学应该以遗传的染色体理论结合遗传学三大规律为主线,为学生勾画一个完整的知识网络体系,让学生理解遗传学的内涵和外延,使其课后能利用各种教学资源来进行主动性学习[13]。为适应遗传学学科发展,遗传学网络课程的内容设计必须以清晰的脉络展现给学生。遗传学主要包括遗传信息的传递、遗传信息的储存、遗传信息的读取和复制、遗传信息的变异与进化4个模块。在教学资源整理时按照上述模块涵盖内容进行分类和应用,也可以按照章节顺次整理应用。
4 遗传学网络课程开发程序及脚本语言的准备
4.1 遗传学网络课程开发程序 使用 2.0 作为程序实现的主轴开发的遗传学网络课程,需要借助SQL Server 2005作为后台数据库。开发环境为Visual Studio 2005。使用Dreamweaver、Photoshop以及Flash做后期的页面美化工作。遗传学网络课程核心管理系统以三层架构设计,包括数据访问层、业务逻辑层和表示层,各自实现并相互调用。数据访问类文件放在DAL文件夹下,类中包括查询方法、插入方法、删除方法和更新方法[14];业务逻辑类文件放在BLL文件夹下,对每个表建立一个业务逻辑类,其中可通过调用数据访问方法来实现对应功能;表示层设计可根据学生需要自由发挥,核心技术是调用业务逻辑层中的类,实现相应功能。与传统静态网络课程一个显著的不同点是开发者不必在乎服务器的远近,只要在主页以管理员身份登录就可以从后台进行维护、管理和更新,并且在开发过程中借助IIS服务器在本机进行运行和调试。
4.2 脚本语言的准备 基于程序的动态网络课程的开发离不开HTML、CSS、JavaScript脚本语言的结合使用,也包括程序自带的控件,如GridView、DetailsView、TreeView、Wizard在功能模块中的应用。例如,传统网络课程下拉菜单用Framwork制作,采用热区方法实现超级链接,代码非常冗余,而用CSS则只需在页面与var _userid = '';var _siteid =669;var _istoken = 1;var _model = 'Model03'; WebPageSpeed =328; UrchinTrack();嵌入一段代码(图3),并在与之间用语句定义菜单的风格。此外,由于网络课程主页内容较多,为了节省页面空间,使页面整洁,也可以采用滑动门代码,在同一区域显示不同超链接内容;通过CSS规范页面风格,包括字体、字号、颜色和行间距等,而不必每一个页面重新定义,大大提高了网络课程的开发效率;通过GridView模块也可实现图文的精确排版。
5 遗传学网络课程的封装、调试、及维护管理
在脚本准备充分后,下一步工作就是网络课程的封装,此时在建立超链接时,文件的绝对路径和相对路径尤为重要,通常选择相对路径,这样避免因服务器盘符不同,而找不到页面文件或者图片等,例如,当前页面需要显示bg.jpg背景图片,则在相应位置插入代码:,浏览时鼠标点击该页的超链接时,页面就会自动加载根目录/img文件夹中的bg.jpg图片。此时,访问不受网络课程文件所在服务器盘符的影。在后台建立各级目录,分别装载程序文件和教学资料,用Dreamweaver打开index.asp文件,以相对路径完成各级链接,用IIS服务器在本机运行并调试,出现问题则进一步完善,运行无误即可。平时维护管理主要是教师以管理员身份登录在后成,后台管理内容主要包括公告管理、作业管理、课程管理、试题管理和答疑管理等。
6 结语
20世纪末以来,以数字化为核心的信息技术的高度发展,带动了信息化教育的进步,也营造了信息时代培养创新人才的崭新教学环境。实现信息技术与课程整合(即信息技术与学科教学相整合)通常有2种途径:一种是通过多媒体课件,另一种是通过网络课程。比较而言,后者根据教学设计要求能承载丰富的信息,凭借其强大的交互性,如人机交互、师生交互、生生交互等多重交互手段,为学习者提供更优质的服务[15]。遗传学网络课程根据“学教并重”新型教学设计,借助于现代信息技术使学生不受时间和空间的限制,随时随地从该网络课堂获得大量学习资料,及时与教师沟通和交流,对学生预习、学习和复习起到重要的作用。我校遗传学网络课程平台运行以来,教学效果获得了很大的提升,学生评教指数提高5.32%。遗传学网络课程避免了教材、教案、课程实录以及其他教学资料的简单上传和罗列,而是充分体现任课教师和学生的实际需要,把遗传学知识信息进行更深层次的加工及应用;该课程以提升质量为基点,以提高教学效率为目标,面向授课对象,尊重不同学习者的学习风格,满足不同层次学习者的需求进行开发设计。
作为辅助教学手段,遗传学网络课程在实际应用中还需要不断更新和完善,并与多种教学模式和教学方法进行融合,充分发挥教师的引领作用,才能更好地促进遗传学教学效果的提高[16]。只有加强维护和更新,才能保持课程的生命力,使课程的使用效益得到充分发挥,使教学平台的运用得到优化。网络课程建设的核心目标是应用,课程的流畅运行、教学资源的及时更新和网站建设的优劣将直接关系到其最终目标的实现。而网络课程建设是一项需要不断优化完善的系统工程,经过统筹管理、整合资源、学生积极参与、师生共建等多种途径来提高网络教学质量。只有在建设和应用中不断实践,努力改革和尝试,并积极借鉴和吸纳国内外优秀课程的教学资源和基本经验,才能不断提升网络课程的品质、内涵与实用性,才能发挥网络课程最大的作用,进而达到提升教学质量的目的。
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[12]张政.七年制医学遗传学网络教学的实践与探索[J].基础医学教育,2013,15(4):321-323.
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遗传学在农业上的应用范文4
主干课程;生物学
生物,无处不在
“当白衣天使给你服用抗生素类药物,使你很快恢复了健康时,你得感谢微生物给你带来的福音,因为抗生素是微生物的‘奉献’。”最初是在微生物课本中看到这段文字的,它告诉我生物就在身边,生物与我们的学习和生活密不可分。其实细细想来,何止是微生物。在我们丰富多姿的大千世界中,生物的种类成千上万,甚至自诩聪明智慧如你我的人类不也是一种生物。
生物科学专业属于理学大类下的生物科学类,毕业授予理学学位。其专业课程包括:动物学、植物学、生物化学、分子生物学、遗传学、微生物学、细胞生物学、植物生理学、动物生理学等。生物科学之下也有不同的专业发展方向,如动物生理学(Animal Physiology)研究生物机体的正常功能活动及其产生机制,以人体和哺乳动物生理学原理为主要内容;生化及分子生物学(Biochemistry and Molecular Biology)主要研究生命现象的化学本质,它在分子水平探讨生命的本质,即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的作用;遗传学(Genetics)主要研究生物的遗传和变异,研究内容包括遗传物质的结构、功能与变异,遗传物质的传递、遗传信息的表达与调控等诸多方面;微生物学(Microbiology)掌握微生物学的基本知识和基本理论,了解微生物在工业、农业、医药、环境保护等方面的实际应用以及微生物学在发展中的作用。
自然科学的前沿领域
生物科学既是一门具有悠久历史的学科,又是当今蓬勃发展的热门学科。在科技迅猛发展的21世纪,生物科学正从分子、细胞、个体和群体等不同层次上综合运用现代技术,系统地研究生命的奥秘。作为自然科学研究的前沿领域,生物科学正成为发展最快、应用前景最厂的学科之一,其研究成果为人类的健康与发展乃至整个世界的发展与变革带来了深远影响。本专业培养综合素质高、基础知识宽、创新能力强,具有相关农业知识的生命科学研究型人才。学生需要在大学期间加强生命科学的基础理论学习,及时了解学科的最新进展,注重科研训练和实践教育,大力培养科研素养和创新精神,熟练掌握现代生物科学研究的基本技能和技术。
生物科学专业有师范类与非师范类之分,而笔者所在学校的生物科学专业即为师范类。师范类生物科学专业旨在培养掌握生物科学的基本理论、基本知识、实验技能,能够在高等和中等学校从事教学和教学研究的教师、教学研究人员以及教育工作者。鉴于其与非师范专业不同的培养目标,在大学本科的实际教学中,师范类生物科学专业还会开设基础心理学、学校教育学和生物教学论等与教学有关的课程,以加强学生对教师这一职业的认知,从而为学生入职做好铺垫。除此之外,老师从重点讲解与举例方向性、差异性的拓展等方面,对于讲课内容也会有针对性的调整,以适应不同方向学生的发展需求。
“生科人”,就业需努力
与偏重实践的生物技术专业相比,生物科学的学习内容更重理论,因此,本专业很多学生在本科毕业后选择了读研继续深造。除此以外,生物科学专业的学生也有很多选择了从事教育行业。不过,生物科学专业的本科毕业生在求职过程中经常会有“高不成、低不就”之感。一方面,好的科研、企业单位是理想的择业对象,可是其要求自然也比较高,本科生的竞争优势不是很大;另一方面,基层单位就业容易,可是条件差,发展也不太理想。对于求职者来说,文凭其实只是一小方面,招聘单位对文凭作出规定,无非也是希望应聘者有更高的专业能力。所以说,专业知识强、能力过硬才是最重要的条件,在学习的过程中有意识地锻炼、提高自身的专业技能,也是增强竞争优势的方法。
拥有生物科学专业国家特色专业院校名单:北京大学、北京师范大学、河北师范大学、山西师范大学、内蒙古大学、东北师范大学、复旦大学、厦门大学、西南大学、海南师范大学、宁夏大学、福建农林大学、中国海洋大学、山东师范大学,鲁东大学、河南师范大学、湖南师范失学、中山大学、西华师范大学、山西大学、上海海洋大学、南京师范大学、浙江大学、湖北大学、四川大学、延安大学、南京大学、兰州大学等。
水产养殖学:“水产”不水 邹林虎
主干课程:生物学、环境科学、水产学
水产养殖,不只是养殖水产
2008年,伴随着5·12地震带来的恐慌,我秉烛夜读,取得最终的胜利。像中国健儿在奥运赛场上勇夺金牌一样,那年,我收到了西北农林科技大学(编者注:作者本科就读于西北农林科技大学,后考入中国科学院大学攻读硕士学位)水产养殖学专业的录取通知书。残奥会开幕了,我的大学生涯也拉开了序幕。
也许很多同学会问,水产养殖学专业是教养鱼呢还是养虾呢?那你就对水产养殖学专业的理解太狭隘了。水产养殖学专业旨在培养学生具有生物学、水产动植物养殖及水产动植物疾病诊断、防治的基本理论知识和实验、实践的基本技能,能从事水生动植物资源综合开发利用与保护、经济动植物的增养殖、疾病防治及相关领域的科研、教学、技术服务及经营管理等工作。主要学习生物科学、水域生态学、水环境科学、水生生物技术以及水产动物生产、水产品加工与贸易和水生资源开发和利用等方面的基本知识。通过四年大学的专业学习,水产养殖学专业的学生需要具备水产经济动植物生产、水产饲料生产、水生生物病害检测与控制、水域环境监测、水产资源开发、水产品加工等方面的基本能力。
与“水产品”打交道的专业
在此之后,鱼类增养殖学、海水贝类增养殖学、水产动物病害学、水产动物营养与饲料等专业课程也粉墨登场。大三、开始,本专业的课程涉及到更多方面,如动物遗传学、水产动物育种学、水环境化学、养殖水域生态学、分子生物学、水产品加工工艺学等。不过,随着学习的逐渐深入,我们也越来越觉得这些课似乎和水产养殖学专业没多大关系。
将近一年的实验室生活,我们才开始真正明白国家设立水产养殖学专业并不仅仅是为了培养渔民,更是为了解决水产养殖上的难题。比如养殖品种的培育、营养优化、病害防治、产业链整合等。同时,水产养殖学是生命学科的一个分支,它所学习的内容如生物化学、细胞生物学等在生命科学中也是通用的。
水产养殖学专业课程的学习其实有很多趣味,比如水生观赏动物养殖学的理论学习让我们了解了水生观赏动物养殖在国民经济中的地位和水生观赏动物的主要种类。实践中,我们在水族市场调研各种水生观赏动物的市价,在海洋世界里参观名贵品种和水族器材,并且在学院的资金支持下,进行水族箱的设计比赛。
守卫水域世界
四年的时间转瞬即逝,我们这个小家庭的成员也将奔向祖国各地开始新的生活了。他们的归宿如何呢?有的同学进入各大高校继续读研深造,有的同学在科研机构、高等院校、企事业单位的水生生物生产、水产动物营养与饲料加工、水生生物资源保护与开发、水域生态环境监测与保护及相关领域从事教学与科研、产品开发、市场营销和技术推广等工作,大家分布在祖国的各个角落。当然。水产养殖学专业的学生也可以选择自主创业,比如培育像七彩神仙鱼、金龙鱼、银龙鱼等名贵品种。大家都明白,物以稀为贵,之所以名贵不仅因为这些品种的外观光彩照人,更因为目前还没有完善的人工繁殖技术,这就需要更多的水产养殖学专业的学子发挥专业所长。
拥有水产养殖学专业国家特色专业院校名单:中国海洋大学、宁波大学、天津农学院,大连水产学院、华中农业大学、海南大学、广东海洋大学、上海海洋大学、淮海工学院、集美大学。
生物工程:生命通往应用的桥梁 李佳丽
主干课程:生物学、化学工程与技术
生物与工程的契合
生物工程是以生命科学为基础,利用生物体系(组织、细胞及其组分)和工程原理,提供商品性和社会的综合性科学技术体系。广泛应用于功能食品开发、生物制药、农产品综合利用等领域,促进传统产业的改造和新兴产业的形成。生物工程是加强技术创新、发展高科技、实现产业化的基础,是从实验室研究通向大规模生产的桥梁。在这一科技下,生物工程专业应运而生。
生物工程专业通过掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论,培养出具备生命科学基本理论和系统的生物技术基本理论、基本技能,掌握生物与化学实验基本技能,从而能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在医药、食品、农、林、牧、渔、环保等领域的生产企业及事业、行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的应用型高素质人才。
实验室与社会接轨
学习生物工程要求理论与实践的交替,包括不同领域的实验操作。比如:无机及分析化学实验、有机实验、生物化学实验、酶工程实验等。让学生尽可能掌握实验的基本操作和认识化学反应。在四年的大学生涯中,学生将会接触到如下课程:无机及分析化学、有机化学、物理化学、生物化学、微生物学、生化分离、基因工程、分子生物学、细胞生物学、细胞工程、微生物工程、发育生物学、酶工程、遗传学、化学基础实验、生物工程基础及专业实验等。
生物工程属于综合交叉发展学科,且与应用有紧密的结合,国外很多著名大学都很注重其发展,相比国内该专业的现状,出国深造对于以后发展更有利。生物工程专业的毕业生可以在医药、食品、环保、商检等部门中从事生物产品的技术开发、工程设计、生产管理及产品性能检测分析等工作及教学部门的研究与教学工作。
理性对待专业前景
如今,生物工程的应用领域越来越广泛,涵盖了农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料、动植物、净化等各个领域。它对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生了巨大的影响,并为世界面临的资源、环境和人类健康等问题的解决提供美好的前景,生物工程专业也将日益壮大。
不过,本专业本科生直接从事科研方面工作的可能性不大,根据笔者经历,本专业大部分同学选择继续读研,直接就业的同学较少。原因是生物工程专业本科四年的学习不足以满足社会对于专业人才的需求,因此,大家希望能继续提升自己的知识储备与专业能力,掌握更多先进的专业技术。并且,生物工程专业各高校的教学水平与师资水平参差不齐,如果有意愿就读该专业的,大家一定要谨慎选择院校。
拥有生物工程专业国家特色专业院校名单:中国农业大学、南京工业大学、江南大学、上海交通大学、北京化工大学、华东理工大学、西北农林科技大学、华中农业大学、重庆大学、北方民族大学、天津科技大学、大连大学、浙江工业大学、大连工业大学、大连理工大学、沈阳药科大学、江西农业大学、湖北工业大学、华南理工大学、贵阳学院、湖南科技学院、大连民族学院、淮阴工学院、宜春学院、山东轻工业学院、四川理工学院、合肥学院、石家庄学院。
动物科学:畜牧人的摇篮 杜拜伦
主干课程:生物学、动物遗传育种学、动物营养与饲料学
向未来新兴产业转变
动物科学专业是生命科学的重要分支。它的基本任务是在认识和掌握动物遗传变异、生长发育、消化繁殖等生命规律的基础上,为人类提供质优量多的动物产品。动物科学旨在满足人们日益增长的高档肉类饮食需求,主要进行动物营养与饲料、饲料资源开发、饲料配方与饲料工艺设计,以及饲料鱼饲养企业管理的研究。通过对大量的动物实验和畜禽生产实践,将了解兔子、禽类、牛、猪、羊的动物生理特点和生活习性,并学习对其进行饲养管理、帮助他们繁殖后代等的科学方法。
随着动物基因组计划的全面启动和阶段成果的取得,动物科学已深入到基因层面认识动物的遗传、发育、繁殖和代谢的调控规律。分子与细胞工程技术已逐步成为畜禽新品种培育、良种快速扩繁、动物营养饲料的重要手段。动物科学专业除面向传统的优质畜禽产品生产外,从事动物生物技术新兴产业将是其未来最具发展潜力的重要方向。
掌握核心技术
顾名思义,动物科学专业学习的课程也与动物密不可分,大学四年需要学习动物解剖学、动物组织胚胎学、动物生理学、动物生物化学、畜牧微生物学、动物遗传学、动物营养学、饲料学、生物统计学、饲料分析技术、动物繁殖学、动物环境卫生与畜舍建筑学、畜牧生产系统、动物育种学、群体遗传学、数量遗传学、细胞遗传学、生化遗传学、分子遗传学、配合饲料工艺原理与技术、企业管理学、反刍动物营养、猪营养、家禽营养、鱼虾动物营养等。动物科学专业学生在毕业时需要具备丰厚的生命科学、动物生理生化、饲料工程、环境工程科学等基础,掌握动物产品高效安全生产与质量控制、动物生长发育规律、营养调控等理论与技术,成为能够从事动物科学教学与科研工作,胜任动物遗传资源开发与利用、特色动物产品开发、生态农业建设的科研与管理,从事高新技术研究与推广的高级专业人才。作为新一代“畜牧人”,在目前食品安全问题严峻的背景下,我们的目标不仅仅是数量的提升,更是质量的提升。我们的研究对象也从最初的陆生动物扩展到目前的水生动物。
发展中的“潜力股”
随着科技的进步,动物科学的研究领域在范围上已从传统的畜牧业扩展到了水产动物、珍禽异兽、伴侣动物、观赏动物的饲养、育种繁殖、产品加工等各个领域;在研究深度上已从动物整体水平、细胞水平和亚细胞水平深入到分子水平,使得人们可以在基因水平上认识动物遗传、发育、繁殖、代谢的规律。克隆动物、转基因动物的成功育成表明,动物科学是21世纪生命科学中最富有挑战性和最具发展潜力的领域之一。
本专业学生毕业后可以到农业部、国家检疫局等各级部委及相关机构、国内外著名上市公司、高等院校、科研院所、生产企业从事管理、技术总监、教学、科研和产品开发等工作。近3年有代表性的就业单位有:农业部、国家检疫局、中国农业科学院、中粮集团、首都农业集团等。
遗传学在农业上的应用范文5
关键词: 遗传学 有限课时 遗传学史 视频辅助 人文素养
遗传学是多门生命科学课程的专业基础课,也是以实验为基础的课程。遗传学教材中每一章都是遗传学的一个分支学科,内容丰富,发展非常快。但是随着高校教育教学的改革,遗传学理论课的教学时数被不断压缩,如何在有限的课时内提高遗传学教学质量是一个普遍的难题。通过多年的《遗传学》教学体会,我总结出在《遗传学》教学中注重以下几方面可以显著增强教学效果。
1.把遗传学理论的来龙去脉、历史沿革以故事的方式讲出来,激发学生的学习兴趣。
每一门学科的发展史都是教科书里轻描淡写的部分,但这部分其实最容易调动起学生的好奇心和兴趣[1]—[3]。经典遗传学中孟德尔和摩尔根的工作在中学生物学教学中都有讲解,但是在大学遗传学教学中重温这部分内容时,要采取新的思路。可以让学生抛开自己现有的遗传学知识,完全把自己置身于当时的时代背景下,体会孟德尔和摩尔根在遇到一些实验结果时怎样选取角度切入去理解当时抽象的基因,如何处理自己的实验结果,如何去设计验证实验。对遗传学每一个重要理论,都讲清楚其提出的背景、发展的脉络,这样可以激发学生投身科学的热情,让学生明白没有一个理论是横空出世,都是经过充分铺垫的;也没有一个理论是绝对正确的,都是在发展中的,都是有成立的条件的。
2.重视提问和习题在遗传学教学中的作用。
抓住学生的注意力,加强与学生的互动,提问与习题是重要的环节。为了充分调动学生的学习积极性,可在教学过程中自始至终都贯穿提问和讨论环节。提问的问题除了《遗传学辅导及习题集》上的内容、历届考研相关题目,还可以设计很多开放性的题目及没有标准答案的题目,如:你是否赞成克隆人?你是否支持转基因食品?等等。鼓励学生发表各自不同的见解,形成热烈的课堂气氛。
最好在每节课的开始都提几个问题,给大家时间思考,这样提问会取得很好的效果。每节课都拿出10—15分钟解几道代表性的习题,针对学生解题过程中的问题讲解知识点,能收到事半功倍的效果。
3.指导学生阅读相关参考书、观看相关视频材料。
要想对遗传学有全面深入的把握,仅凭教材和有限的课时是远远不够的。在每节课最后,除了给学生留必要的习题,还可以给学生列出参考书目和视频清单。比如,遗传与进化密不可分,可布置学生课下观看2009年英国为纪念达尔文诞辰200周年拍的电影Creation(造物弄人)和BBC拍的纪录片Did Darwin Kill God?(达尔文杀死了上帝吗?),也建议学生从图书馆借阅《物种起源》,真正全面了解达尔文和他的进化论,了解其对世界各个层面的影响。在随后的课堂上,可以就同学阅读的书目、收看的视频进行讨论,鼓励学生对问题有自己的见解,既提高学生的科学素养,又提高学生的人文素养。通过这两部片子观影后的讨论,学生充分了解到达尔文在当时时代背景下提出进化论所需要的勇气和付出的牺牲,也明白进化论和有神论并不是对立的,进化论不应该出于政治的需要而放在《圣经》的对立面来误导民众。甚至大家通过学习进一步认识了《圣经》,从而理性地看待这部宗教经典中历史真实的部分和神话传说的部分。这样的学习方式使得师生都对进化论与有神论之间的复杂关系及历史变迁有了更为清晰的认识。相信在对理工科学生人文素养的培养上,这种教学方式是有积极意义的[4]—[5]。
4.进行渗透式双语教学,采用灵活多变教学手段。
为了让学生有能力阅读遗传学相关英文书籍和论文,课件和板书都可以按照双语教学方式进行,提高对专业英文词汇的要求,并在考试中有一定程度的体现。
教学手段上还是基于多媒体教学,但是尽可能博采众长,学习一些重点院校的课件,查阅多本参考书,在教学课件里采用丰富生动的图片。另外,可精选部分视频内容,如Discovery相关纪录片穿插在课堂教学中。也可向学生推荐大量课后学习的视频资料,如The Private Life of Plants5集内容,如网易上世界知名学府的精彩公开课。
5.教导学生客观地认识遗传病,树立健康的婚恋观,善良宽容为人,珍爱自己。
《遗传学》在所有的生命科学课程里具有特殊性,它绝不仅仅是一门课,更关系到每个人的健康幸福与社会的和谐及可持续发展。
在这门课程里,会讨论多种遗传病,详细了解其病因和遗传情况。对于即将面临婚恋问题的大学生,尤其具有重要意义。每次讲到人23对染色体有30亿个碱基对、3万个基因的时候,都会强调没有一个人的基因会是十全十美的,只不过我们的不良基因经常是处于隐性状态而已。因此,我们每个健康的坐在课程里听课的同学都应该怀着感恩之心,生而健康这是一种幸运。更何况我们每个人诞生的概率是几亿分之一,因此我们每个人都是独特而不可替代的,都是一个生命奇迹。《遗传学》让同学们由此更加明白要珍惜自己的生命和健康,遭遇任何困难挫折都不能放弃。《遗传学》也让大家明白为何不能近亲结婚,因为近亲结婚会大幅度提高隐性基因纯合的几率而使后代不健康。相反,地域越远、亲缘关系越远的结合往往可以优生。
通过广泛学习让学生认识到多种疾病的病因和遗传学基础,提醒大家要认真对待婚检,注意双方的遗传病史,养成健康的生活习惯,努力避免一切可能致使孩子不健康的因素。这是家庭幸福、社会安定的保证。另外,对经过各种努力之后仍然出现的小概率不健康孩子,期望大家怀有仁爱之心,尊重生命。特别教育学生对各种遗传疾病患者,都不能抱有歧视之心,明白健康人常常只是更幸运而已。每个来到这世界的人,哪怕是残缺的,都有生存和被人尊重的权力。讲到这个话题,可推荐学生看美国电影《不存在的女儿》,电影讲述了一个狠心抛弃了患有21三体先天愚型女儿的父亲没有因此而轻松,18年里一直生活在痛苦之中。而那个被抛弃的女儿在养母的呵护和疼爱中成长为一个充满阳光的爱笑的姑娘,虽然智力低下。也可给学生看BBC的一些视频,看那些患有先天侏儒症的人如何开自己的运动会,如何快乐着自己的快乐;两个患侏儒症的夫妻如何在医生的帮助下生下了那个概率只有25%的健康孩子。还有,如今堪称世界第一球星的阿根廷人梅西如何从一个先天生长素分泌不足的孩子成长为一个巨星的。在遗传、变异与环境关系的讨论中,美国女孩儿莉丝·默里虽然父母吸毒,自己流落街头,却以巨大的勇气和不屈的意志考进哈佛的故事是对学生最好的励志教育。
学生在《遗传学》课堂上可以获得很多,绝不仅仅是专业知识,更有正确的人生观和价值观。相信通过我们的不懈努力,《遗传学》能够成为使学生终身受益的一门课。
参考文献:
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[2]遗传学史在遗传学教学中的作用.遗传,2006,28,(8):989-992.
[3]遗传学教学中遗传学史及科学方法论的教育.生物学通报,2004,39,(7):40-42.
遗传学在农业上的应用范文6
关键词:大豆;SSR;遗传图谱
大豆遗传图谱是大豆遗传研究和基因连锁分析的重要工具,现在世界上已有几十张大豆遗传方面的图谱,图谱的形式大多以 RFLP 和 SSR 分子标记技术构建完成。国外公认的大豆遗传图谱有 3 张,而且被整合到一起成为“公共图谱”。在公共图谱上,共有 1 423 个标记,包括 689个 RFLP 标记、606 个 SSR 标记、10 个 AFLP 标记、10 个同工酶标记和 26 个经典遗传学标记[1]。大豆遗传图谱相关报道国内外已广有报道[2-9]。
本研究以黑龙江大豆品种合丰25作为母本,以加拿大大豆品种OAC Bayfield作为父本,利用杂交F2:6衍生144个RIL群体,采用SSR分子标记构建大豆遗传图谱。
1材料与方法
1.1材料
本研究以合丰25作为母本,以加拿大大豆品种OAC Bayfield作为父本,杂交F2:6衍生144份RIL群体。
SSR引物463对,参照SoyBase网址(Http://129.186.26.94/)上的序列,由上海生物工程公司合成。一部分由中国农业科学院作物科学研究所提供。
1.2 方法
1.2.1 群体种植和收获
大豆资源材料和群体均种植、收获于东北农业大学香坊农场,三次重复,2米行长。收获后,大豆种子材料置4℃下保存。
1.2.2 大豆总DNA提取
在田间各群体采集等量叶片,-80℃下保存,采取CTAB法提取大豆DNA。
2 结论与分析
2.1SSR引物的筛选
根据对大豆公共遗传连锁图谱的分析,本研究采用463对SSR引物对亲本合丰25与OAC Bayfield进行检测,共有107对引物表现良好多态性,多态率为23.11%(见图1)。应用这些标记扩增RIL群体142个株系,带型表现清晰。
图1 部分SSR引物多态性筛选
Fig.1Screening SSR primers with polymorfhism between parents
2.2SSR PCR产物分析
将这107对多态性引物逐一在F2:6 RIL群体中进行扩增,所得产物经电泳后进行快速银染检测(图2)。统计银染的带型并记录数据。
图2 Satt114在F6群体部分株系中扩增产物的电泳
Fig.2Satt114 Amplification in some plants ofF6 population
2.3 大豆SSR遗传图谱的构建与分析
应用在合丰25×Bayfield中分离的107对SSR标记共107个座位进行连锁分析,得到一张包含20个连锁群的遗传图谱(见图3),其中包括103个SSR座位。如表所示,总长度为4842.8cM,标记间平均间距为45.11cM。每个连锁群上的标记数在2~10个之间,长度在3.50~833.0 cM的范围。平均距离最大的连锁群为E,为172.7 cM,最小的连锁群为B1,为1.75 cM,如表1所示。
图3基于SSR标记的大豆分于遗传图谱
Fig.3Soybean molecular genetic map based on the SSR markers
表1 SSR标记在所建遗传图谱上的分布
Table1Distribution of SSR markers on the map
连锁群
Linkage Group 长度
Lenth(cM) 标记数
No.of markers 平均距离
Average distance(cM)
A1 55.9 4 13.98
A2 297.1 8 37.14
B1 3.50 2 1.75
B2 34.0 2 17.00
C1 463.0 5 92.60
C2 485.3 8 60.66
D1a 121.3 7 17.33
D1b 833.0 10 83.30
D2 356.8 5 71.36
E 345.4 2 172.70
F 139.3 7 19.90
G 202.2 5 40.44
H 21.3 3 7.10
I 42.0 4 10.50
J 14.9 2 7.45
K 216.7 5 43.34
L 219.8 7 31.40
M 422.1 8 52.76
N 155.0 4 38.75
O 414.2 5 82.84
全长Full lenth(cM) 4842.8 103 45.11
3 讨论和结论
本研究的遗传图谱构建,亲本选择黑龙江省当地栽培品种合丰25和加拿大品种Bayfield,亲本选择具有远缘优势,亲本间具有足够的DNA序列多态性。但是,本研究的亲本组合,也具有缺点,F6代RIL群体有小部分没有达到完全纯合,这可能与亲本间的差异过大,杂种染色体之间的配对和重组受到抑制,可能对遗传图谱构建造成一定影响。
共显性的SSR标记对群体遗传结构的评估是有效和可靠的,并且还可用来直接、有
效地评估育种策略方法[10]。SSR标记是单座位的[1],不存在多座位给人造成的迷惑现象,可以直观地反映群体中该座位的分离情况。另外,对群体遗传结构的正确评估需要覆盖全基因组的足够多的多态性座位,Keim等(1992)对大豆的群体及种质多样性的研究表明,至少需要65个相对独立的多态座位才能相对准确地评估其遗传相似性。本研究采用了107个SSR标记构建一张大豆图谱,足可以用来评估大豆群体的遗传结构,可以利用该图谱对大豆品质性状进行 QTL 分析,并进一步开展分子辅助育种。
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