遗传学的研究方法范文
时间:2023-11-16 17:29:41
导语:如何才能写好一篇遗传学的研究方法,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
对于传播学的研究而言,现象学也是一种值得吸取的方法。我们认为,有以下几个传播学研究领域可以用现象学的方法来进行研究。
一、技术现象学
技术现象学属于科技哲学的一个重要领域,海德格尔应该是最早从现象学的角度来研究技术问题,他回归到古希腊的源头,提出技术作为“座架”的本质。在二战后,美国成为了技术现象学研究的重镇。“美国当代关注技术问题的哲学家或多或少都有些现象学的背景,例如伯格曼(Albert Borgmann)、德雷福斯(Hubert Dreyfus)、伊德(Don Ihde)等人。即使是从马克思和法兰克福学派出发,提出‘技术批判理论’的芬伯格(Andrew Feenberg),早年求学期间,也同他的老师马尔库塞一起研读过现象学的著作。”
技术现象学是现象学方法在技术哲学领域的运用,它的研究成果对于我们研究媒介技术也有着重要的理论价值。在人类所发明的所有技术中,笔者认为交往媒介技术是最具有人性的。其他技术都是涉及人与物质的关系,比如钢笔涉及人与纸张的关系。自行车涉及人与地面的关系。但媒介却是涉及人与人的关系。现象学作为富有生命力的人文科学方法,我们认为。从现象学来思考媒介技术,是大有可为的研究路径和思考方式。尤其是网络的出现,给学者带来了挑战,如何思考网络,是我们不能回避的课题。在这方面,以意识分析著称的现象学,肯定能够做出自己的贡献。媒介现象学要求研究的核心问题是:媒介技术如何扩展了人的感官经验和意识。在此基础上,可以进一步研究的是,媒介与人的生存异化问题、媒介与人的交往关系等重大传播学议题。
且前国内学术界对技术现象学的研究日益丰富,但主要集中在科技哲学领域。对媒介技术的专门研究还处于空白期。但也有文章对媒介技术学派代表性的思想家――麦克卢汉进行了现象学的解读。最早的文章是华中科技大学博士生范龙的《媒介的直观――论麦克卢汉传播学研究的现象学方法》一文。该文是国内最早从现象学的角度来解读麦克卢汉传播思想的论著。其次是袁光锋的《麦克卢汉传播思想的现象学审视》一文,在范龙研究的基础上作了新的推进,从现象学的角度提出了“透明的媒介”观点,认为“面对面的交流是人类最理想的交流方式,人的传播本质应该是‘整体的人’。即所有感官共同参与。因此,媒介的发展趋势是‘透明的’,从现象学还原的角度来看,最理想的媒介恰恰是让人感觉不到其存在的。”
二、图像现象学
现在我们已经进入了“读图时代”。图像在人类生活的影响力越来越大,甚至有学者认为已经超过了文字的影响力。图像和文字一样,都是一种话语体系,更重要的是。它们会给人类带来不同的阅读心理和生活方式。如何深刻地理解这种新的阅读心理对人类的影响?尽管我们可以从心理学、符号学、社会学等角度进行分析,但我们认为,胡塞尔现象学对图像的精密分析是我们研究图像的基础。
图像意识并不是一种简单的意识行为,胡塞尔以严谨、复杂的分析向我们揭示了人们在读图时的意识行为是怎样的。这是我们进行图像传播研究的基础工作。在此基础之上。我们可以进行另外一些重大主题的研究,比如图像和书写对人类的传播方式有着什么样的不同的影响,图像如何改变人类的思维结构,图像传播如何改写人类的生活方式,图像传播如何被负载了意识形态,这些意识形态又是如何作用于受众的。
三、跨文化传播
自上世纪90年代以来,在理论界,“全球化”开始成为热门的话题,这当然源自学界对现实生活的回应和思考。自冷战结束后,人类之问的交往越来越密切,开始从此前的经济交往逐渐往文化领域扩展。不过民族之间的文化交往当然符合人类社会的发展趋势,能够促进不同文化之间的相互理解。但也带来了一些现实问题。事实证明,文化的传播并非像此前人们想象的那么顺利,首先是不同文化之间存在着强弱关系,由此而带来了强势文化与弱势文化之问的对抗关系,就是有些学者所谓的“文化帝国主义”。在文化传播中的过程中,到处都有文化抵抗,在文化全球化的同时,是文化民族主义的盛行。其次,文化的传播是否会带来文化的同质化?假如这个结论成立,那么它是否符合人类文化的本质?假如这个观点不成立,那么它可能带来的是文化真正的多元化,我们就要思考。它是什么样的文化多元化?
对这些现象,当然可以从政治学、文化学、社会学等视角进行研究。学术界也有了许多这方面的成果,但我们可以发现,有些文化批判(比如文化帝国主义)其实是缺乏科学性和牢固的基础的,因为它们都是从一个固定的理解模式出发来研究文化现象,但缺乏对文化中的“人”的关注。最为严重的问题在于,对于跨文化传播的研究,常常陷入两种困境。要么是虚无主义的相对主义,即不承认文化之间的任何优劣标准;要么是简单的绝对主义,视某种文化为文化典范。实际上,所有学科的研究基础都在于“人如何接受文化”这一问题。因此人文社科的研究必须立足于人本身。因此,现象学中的“交互文化现象学”能够给这一研究领域带来牢固的基础。交互文化哲学既不是文化虚无主义也不是文化绝对主义。它是“一种哲学态度、一种哲学观念、一种哲学信念――如果确实存在一种真正的理性、一门永恒的哲学,那么它绝不会是属于某一个特定的理性传统和哲学传统的东西”,它“力求在现代文化的‘一’和后现代主义的‘多’之间寻求一种积极意义的中庸之道”。
四、交互主体性
西方的科学技术、工具理性在带给人类社会发展的同时,也带来了人与人之间的异化。人与人之间的隔膜、冷漠并没有随着物质的发展而改进。反而在20世纪初期,西方社会上空弥漫着一股悲观的气息。在这种背景下,人与人之间的交往成为许多大哲学的研究主体,比如雅斯贝尔斯、舍勒、梅洛庞帝、哈贝马斯等等。这一研究领域和传播学有着紧密的关系,因为传播的本质就是“交往”和“理解”。自我与他人的交往,在传播学领域。属于人际交往的范畴。关于人际传播的研究,国内通行的研究是来自美国社会学、社会心理学的。但缺少从哲学角度来研究,更不用提从现象学的视角来研究了。在这方面,胡塞尔对交互主体性的研究是我们一个很好的起点和视角。
在胡塞尔思想后期,为了避免现象学沦为“唯我论”的哲学,他提出了“交互主体性”(又译作“主体间性”)的概念,并花费了大量时间来论述交互主体性问题,他的交互主体性的研究核心在于,“他者”是如何在“我”的意识里呈现出来的,即“他者”如何在“我”的意识里呈现为一个活生生的、和“我”类似的人,而非一个物体。在胡塞尔之后,对“交互主体性”深入发展的是哈贝马斯。他把这一概念运用到社会学、政治学领域。
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人类遗传学的主要研究方法是:
系谱分析。用于研究决定人类性状或疾病的基因的传递规律。数理统计。通过群体的调查和系谱分析并将获得的资料经过数学处理,可以测定人类某些性状或疾病基因的分布频率。细胞遗传学方法。医学细胞遗传学的研究为人类遗传学积累了大量的资料。体细胞遗传学方法。在人类基因定位中得到广泛的应用,也常应用于肿瘤遗传学的研究。生物化学方法。层析、电泳、色谱分析 、同位素示踪等被广泛应用于先天性代谢缺陷、血红蛋白异常和各种综合征的研究。免疫学方法。人类体细胞免疫学特性的研究是人类遗传学的重要内容。它为同种异体脏器的移植提供了理论基础,同时也可揭示它与某些遗传性疾病发生的关联。并为阐明免疫球蛋白的多样性来源问题开辟了新的途径。双生儿法。通过双生儿之间的异同对比研究遗传和环境对个体表型的相对效应的方法,它是人类遗传学研究中的经典方法。
(来源:文章屋网 )
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关键词:遗传学;课堂教学;实验教学;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)16-0150-02
遗传学是一门探索生命起源和生物进化的科学,对于推动整个生物科学和有关科学的发展都有着巨大的作用[1]。遗传学是我院各专业不可或缺的专业基础课,学好遗传学将会为后续专业课程的学习打下坚实的基础。本文根据多年来的教学经验,在遵循遗传学教学规律的基础上有利于提高该课程教学质量的各个环节进行了探索。
一、课堂教学
课堂教学是教学施过程中最基本的一种教学形式,教师是课堂教学的组织者和引导者,在课堂教学中具有主导作用。课堂教学是教师讲授知识、培养学生能力的主要方式。好的课堂教学能够使学生在轻松、有趣的课堂氛围中掌握理论知识,使知识的掌握不再成为枯燥的乏味的单纯的知识灌输。通过多年的教学,总结出了以下课堂教学经验及体会。
1.教学内容。①根据不同专业合理安排教学内容,突出重点和难点,遗传学是我校农学、种子工程与科学、生物技术、园艺、植物保护等专业必修的一门专业基础课。因不同专业教学内容的侧重点有所不同,授课学时也不同,所以教学内容的安排也不应该按统一的标准一概而论。比如,对生物技术专业来说,除了讲解遗传的基本概念、基本定理和研究方法外,还需详细地讲解现代分子遗传学概念、理论、技术以及它们在实践中的应用。②在课堂教学当中适当结合国内外学科前沿,在课堂教学中融入相关领域中最新研究成果,是提高教学水平和质量的手段之一[2]。现代科技的迅猛发展,遗传学中的理论和技术也在迅速不断更新。在进行遗传学课堂教学时,教师不能只讲授教材中的内容,应以教材为基础,补充和完善遗传学学科的新概念、新理论、新技术、新成果等新的教学内容,与时俱进,注重把本领域最新的研究成果与进展引入课堂教学当中,激发学生的学习兴趣,满足学生的不同需求[3],从而达到提高教学质量的目的。
2.灵活应用多媒体教学方法。随着科学的进步,教学手段的现代化已成为当前实施素质教育、提高教学效率的一个重要方式。教师在课前要充分准备,注重多媒体的正确使用。同时使用的课件要灵活、内容丰富,再复杂的内容也要想方设法用简单的途径和方法展示、通过具体例子很生动的表达,善于归纳总结,并注重与教学内容的结合。
3.安排单元测验,提高教学效果。目前遗传学课程的考核方式还是以期末考试成绩为主,而过程考核没有量化。为了帮助学生注重平时的学习过程,提高学习质量和及格率,培养学生的遗传学综合应用能力。每个单元之后应安排一次小测验,测验内容反映教学目标及突出教学重点,同时要注重遗传学综合应用能力。题型包括,选择题、判断题、名词解释、填空题、问答题及计算题等。每次对测验成绩进行认真、深入的分析,实时掌握学生对该门课程的学习和掌握状态,并总结教学中存在的问题,从而提高教学效果。
4.适时安排讨论课,加深对知识点的理解。为了加深学生对理论知识的理解,启发学生独立思考和解决问题的能力,每个教学单元讲授后安排讨论课。在教师的指导下开展讨论,由全班或小组成员围绕某一中心问题发表自己的看法,达到相互学习的目的。首先要拟定讨论题目,题目应该难易适度、面向大多数学生。题目应该是教学内容的重点、难点或具有不确定性和不一致性的问题。按题目的要求写出发言提纲,在此基础上进行讨论。教师注意倾听和发现典型的、代有普遍性的问题,并重点记载学生发言的优缺点,以便更好地引导学生。最后针对学生讨论过程中存在的问题进行讲解,把学生理解不深刻、不正确的问题给予纠正和深化。学生做报告和参与讨论有助于增强学生的独立科研能力,有利于提高学生灵活运用知识的能力和独立思考的能力。
二、实验教学
遗传学实验教学是遗传学课程的重要组成部分,对培养学生的综合素质起着无可替代的作用,遗传学的快速发展给遗传学实验教学提出了更高的要求。遗传学实验教学不仅应注重学生对理论知识的掌握和科学思维的训练,而且还应加强应用技术和实际操作的训练,特别是近代遗传学新兴技术的训练。
1.实验教学内容。①注重遗传学实验的先进性,改革和创新实验教学内容,瓦特森(Watsen,J.D.)和克里克(Crick,F.H.C.)于1953年提出DNA分子结构模式理论后,遗传学的研究进入了分子水平。20世纪70年代初,分子遗传学已成功的进行了人工分离基因和人工合成基因,开始建立了遗传工程这一个新的研究领域。90年代后,遗传学的研究进入了基因组学。由于遗传学广泛应用近代化学、物理学、数学的新成就、新技术和新仪器设备,因而由宏观到微观逐步深入到研究遗传物质的结构和功能。从事遗传学研究首先要掌握遗传学研究方法、技术理论基础、应用等内容。传统遗传学教学中,实验内容安排大都以经典遗传学和细胞遗传学为主,在实验安排上跟不上遗传学教学内容的更新。因此,为解决这种现象,应根据教学内容,从简单到复杂逐步的安排分子遗传学研究技术,帮助学生了解遗传学研究方法,同时要侧重于培养学生的理论联系实际的能力、创新能力。比如讲授完DNA复制时就安排PCR(聚合酶链式反应扩增)技术;在真核生物表达调控时,讲解从真核生物体内如何提取不同RNA的方法、DNA微阵杂交等内容。②实验课内容要凸显高校遗传学研究方向,不同高校在同一个领域的研究材料和方法都有一定的区别。比如,以拟南芥为实验材料,在“核算测序”中测定拟南芥热休克转录因子的核苷酸序列。实验课内容的这种安排,一方面有助于学生通过实验掌握当前的遗传学研究方法、技术,另一方面也能够帮助学生了解高校的研究方向,如果学生在本校继续深造,就会很容易的进入研究工作。
2.教师和学生的充分准备,保证顺利完成实验教学任务。因为实验课是理论联系实际的教学活动,实验教学内容也是当前的遗传学研究技术方法。由于实验的内容先进,因而也具有一定的难度,这就要求教师和学生要有充分的准备。实验课的主要准备内容包括:一是实验教师的准备,教师提前在学生做实验的同样条件下,从头到尾把实验做一遍。二是学生的准备,教师应在第一次上课时让每一位学生准备一个实验记录本,每次新的实验开始前一周让学生预习,了解实验内容并将相关问题记录在实验记录本上。学生必须在做实验前要了解每个实验的目的、方法、操作步骤、作业等内容。有了教师和学生的充分准备,实验教学效果就能够得到有效提高。
3.撰写高质量的实验报告,培养学生从事科研及科研论文写作能力。实验报告是实验结果的总结和反映,也是实验课的继续。实验报告的书写情况是学生学习态度、思维能力及教师教学成果的综合体现。加强实验报告的书写能力,不仅利于实现实验教学目标,提高学生本身的专业素质,而且也能促进学生理论系实际的学风和实事求是的科学态度。传统的实验报告格式不利于学生分析问题和论文写作能力的培养。为此,要求学生的实验报告的书写按论文格式进行写作,包括引言、实验目的、实验方法、步骤、实验结果、讨论、结论等部分。这样有利用于学生用所学的理论知识对实验结果进行分析总结,加强学生的逻辑推导和理论联系实际的能力。这就要求教师认真地批改实验报告,如果实验报告有不清楚、错的部分,教师应该书写自己的要求并还给学生,要求学生在固定的时间内按照教师的要求更改。从而,学生也就会很重视从实验课的准备、进行、到实验报告的书写等部分,这对培养学生对提高实验教学质量具有积极促进作用。
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遗传学是大学生物学相关专业的一门重要专业课程,对学生打下坚实的生物学基础及其未来在生物学领域的相关研究具有重要意义。大学遗传学课程的教学技术及方法日益完善,但仍有一些方面有待优化。该文以遗传学教学过程中发现的问题及积累的教学经验为基础,提出改进遗传学教学模式及策略:教材内容与科学前沿动态的整合;将生产实践中的应用及社会关注热点引入课程教学;实验课程与理论课程的合理搭配;注意培养学生归纳总结的能力。通过对教学模式的优化及教学策略的改进,可以提高学生的学习兴趣,加强学生知识扩展能力,完善学生的科学思维能力及科研创新能力。
遗传学是大学生物学及相关专业的一门重要理论课程和实验课程,是生物学分支下的一个重要二级学科,包含了微生物、动物、植物等领域的全部遗传进化相关的研究成果及研究内容,与生物学领域其它学科的知识交叉渗透并相辅相承。因此,大学遗传学是生物学相关专业本科生的一门重要理论课程。尽管近年来大学教学水平不断提高,遗传学教学方法和教学技巧在不断丰富,但在教学模式及教学策略方面仍有巨大的提升空间。本文基于在遗传学教学过程中发现的不足及积累的教学经验,通过分析学生学习特点及对知识吸收和需求等方面提出若干遗传学教学内容及策略方面的改进意见,可提高学生学习兴趣,有助于学生更好地掌握遗传学领域的知识。
1 教材内容与科学前沿动态的整合
随着科技的进步和发展,科学研究在不同领域也发生着日新月异的进步,新技术和新成果如雨后春笋般的涌现,遗传学研究的发展同样突飞猛进。能被遗传学教科书收录的知识都是不同阶段遗传学研究中的精华,同时有价值的遗传学相关研究成果也不断被写入教科书。因此,对于大学遗传学的教学要做到两个方面:使学生对遗传学研究历史中的重大发现如数家珍;使学生对遗传学领域现今的科学前沿及发展动态了如指掌。为达到以上两个方面的教学效果,教师需要在教学内容上进行优化,加强遗传學研究历史的讲解并将“CNS”的重要成果及诺贝尔奖的介绍引入课堂。
遗传学的发展是一个承前启后的过程,针对同一问题介绍其前因后果,追踪发展动态有助于学生对知识整体脉络的掌握。如对《遗传学》教材第四章“孟德尔遗传”知识的讲解可以加入其研究历史和后续的发展动态,使学生对该部分内容的掌握更加深刻[1]。根据教学大纲的要求,学生在这个章节需要掌握孟德尔以豌豆籽粒形状、子叶颜色、茎的长度等7对相对性状为基础所发现的基因分离和自由组合规律的相关知识。如果在讲课过程中仅介绍基因分离和自由组合的原理及相关计算方法不足以加深学生对科学研究方法的掌握及科学实验设计思维的提升。在该部分内容可适当介绍孟德尔发表该成果的主要论文《植物杂交试验》的相关实验设计及数理统计,以达到使学生了解科学研究的具体过程,培养学生实验设计及结果分析的相关能力。同时,在该部分内容讲解完毕后要追踪该问题的发展动态,介绍后续的进一步研究成果。如该部分内容可增加部分关于孟德尔选取的不同性状背后分子调控机制的研究进展。如对于豌豆籽粒形状的表现型(圆粒豌豆、皱粒豌豆)是由那些分子机制导致的。对于这个问题,后续的研究结果已经清楚证明,皱粒豌豆是受淀粉分支酶I(SEB1)编码基因所调控的,由于淀粉分支酶基因突变使种子中的果糖不能转化为淀粉,随着失水作用而使籽粒形状表现为皱缩[2]。其它几个性状的研究进展同样可以进行简单介绍,如子叶颜色受常绿蛋白(SGR)调控,茎的长度受赤霉素3-氧化酶(GA3ox)调控等[3]。通过围绕遗传学某一部分的内容,对其前因后果及研究动态的讲解有助于学生对知识的整体性把握,加深学生对知识的掌握程度。
诺贝尔奖是科学研究领域的最重要奖项之一,绝大部分获奖成果在科学研究历史上具有里程碑意义或为人类社会的进步和发展作出巨大贡献。在遗传学领域的发展史上不乏许多被授予诺贝尔奖的重要成果,支撑着遗传学的发展和生物学领域的进步。因此,在遗传学课堂上适当引入诺贝尔奖的介绍不仅可以加深学生对知识的理解程度,同时可以激发学生学习热情和科学探索精神。如在讲解遗传学第三章《遗传物质的分子基础》时可以引入1962年沃森(James Watson)、克里克(Francis Crick)、威尔金斯(Maurice Wilkins)由于发现DNA双螺旋模型所获得的诺贝尔生理学或医学奖。在遗传学教学的第五章《连锁遗传和性连锁》的教学过程中,可以围绕摩尔根发现连锁遗传的相关内容引入1933年摩尔根(Thomas Hunt Morgan)由于创立遗传学说所获得的诺贝尔奖以及1946年摩尔根的学生缪勒(Hermann Joseph Muller)由于发现X射线照射可引发基因突变所获得的诺贝尔奖。其它部分章节均可适当向学生介绍由于转座子的发现,聚合酶链式反应体系建立所获得的诺贝尔奖的相关信息等。同时最新的诺贝尔奖获奖内容同样涉及遗传学领域,如2015年诺贝尔化学奖关于DNA修复的细胞机制方面的研究是对遗传学第十章《基因突变》的进一步丰富和发展,2016年关于细胞自噬理论的研究是对第二章《遗传的细胞学基础》中细胞膜功能的深入阐述等。使学生在遗传学的学习过程中能不断了解该领域的最新前沿有助于学生追寻科研领域重大发现者的脚步与时俱进,打下深厚的知识基础。
2 将生产实践中的应用及社会关注热点引入课程教学
教师的教学活动除使学生掌握基本的理论知识外,还应联系实际,使学生在工作和生活中对所学知识运用自如。遗传学的教学同样需要在讲解理论基础知识的同时联系实际,使学生对所学的知识的应用产生切身的体会,这样不但可以提高学生学习兴趣,同时可以增强学生学以致用,提高分析问题和解决问题的能力。在遗传学课程的讲授过程中,可以适当添加一些对日常生活中的社会热点问题、公众普遍存在的争议问题等的讲解,增加以课程的吸引力和实际应用价值。如在讲解遗传学第三章《遗传物质的分子基础》这部分内容时,主要教学目标是通过几个实验证据的介绍证明DNA是主要的遗传物质。该章节可以通过中国古代的迷信思想“滴血认亲”是否具有科学依据来引入,讲授亲子鉴定方法(如DNA指纹技术)应用的理论基础,最后通过总结否定古代迷信的亲自关系鉴定方法,提出新的鉴定方法。在讲授过程中穿插这种与日常生活息息相关的内容更容易激发学生的学习热情,创造良好的课堂气氛。此外,在教学过程中还可以理论联系实际对遗传学领域社会争议的热点问题进行科普及探讨。如目前“转基因是否存在危害”这个问题是公众中存在争议的焦点之一,甚至引发崔永元和方舟子之间的争论大战,而公众对转基因的具体机理及操作知之甚少,甚至存在误读。在遗传学课程第九章《基因工程和基因组学》这部分内容的讲解过程中可以联系教科书中介绍的转基因操作流程在教学过程中做适当的扩展,深入阐述转基因的原理、田间试验的流程、目前中国可食用的转基因产品、目前中国可种植的转基因产品以及转基因真正容易引发的问题和不可能引发的问题等,使学生对类似的社会争议热点问题具有客观的认知,激发他们独立思考问题的能力。通过理论联系实际和将社会热点问题引入遗传学课程教学的方法可增强该课程的趣味性及应用性。
3 实验课程与理论课程的合理搭配
遗传学是生物学领域里一门重要理论课程,同时也是一门重要的实验课程。大学遗传学课程分为理论课和实验课两个部分,实验课的教学需要与理论课的教学配合进行才能达到较好的教学效果。在遗传学的教学安排中,对于同一部分内容的理论课程和实验课程连续进行容易使学生印象深刻。如在讲解“细胞有丝分裂”这部分内容时,把实验课安排在理论课结束一周内进行效果较好。如同学们在课堂上学习了有丝分裂具体过程及细胞分裂各个时期形态特征后一周内进行实验操作,观察显微镜下真实的染色体形态,比较与教科书中的差异可使学生更牢固地掌握所学到的知识。同样,遗传学的实验设计需针对各部分所讲的理论课程内容相配合,在理论课学习完成一周内开展,可以达到良好的教学效果。
4 注重培养学生归纳总结的能力
培养学生独立思考及学会学习的能力同样是大学教学活动的一个重要方面,大学的教学要求学生不仅要被动地接受知识,还要主动地归纳总结进而很好地吸收所学知识。因此,在大学遗传学的教学中同样要注重培养学生归纳总结知识的能力,训练思考问题的逻辑思维能力。在遗传学的教学活动中,教师不仅要教学生具体的理论知识内容,还需要引导学生学会学习,因此要做到以下两点:展示给学生学习的逻辑思维;引导学生归纳总结。引导学生学习的逻辑思维要求教师不仅要展示给学生具体的知识内容,还要求教师展示给学生对问题的理解及学习过程,图示教学法是实现该目标的很好方法。教师在准备教学幻灯片时应尽量以图示的方式展示每一部分的知识内容,备课过程中教师可以阅读书中的每一段主要文字,然后可通过自己的理解将学习到的以文字为主体现的内容转化为以各种图形及流程图为主来表达,在授课过程中结合图示用文字的方式再将知识点传达给学生,这样就可以是学生了解到每一段文字都可以转化为以图形表示的直观内容,引导他们采用类似方法进行知识的学习。如在讲授遗传学中“乳糖操纵子”相关内容时,为表达“乳糖乳糖水解酶基因开启乳糖分解乳糖水解酶基因关闭”这一过程时,可通过制作一个该过程动态变化的幻灯片来进行讲解,展示每一步反应及其原理,引导学生学习的逻辑思维能力。遗传学教学的第二个重要方面是引导学生对问题的归纳总結能力,通过比较相似及异同达到对不同知识点清晰掌握的效果。如在讲到“非等位基因间的相互作用”这一教学难点时,可引导学生通过归纳总结对其进行区分。在该部分内容中,学生对控制同一生物性状的两对基因间的几类相互作用容易混淆,我们做了如下总结和归纳,采用更通俗易懂的语言揭示控制同一性状两个基因的内在联系,如表1:
通过对不同相关内容的比较分析,可以提高学生归纳和总结问题的能力,找出各部分知识及内容的异同点,可提高学生学习效率。在大学遗传学的教学过程中,教师应针对教材内容与科学前沿动态的整合,将生产实践中的应用及社会关注热点引入课程教学、实验课程与理论课程的合理搭配、注意培养学生归纳总结的能力等几个方面,灵活使用不同的教学模式及教学策略,对学生进行教学引导和兴趣的激发,从而达到良好的教学效果。
篇5
【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】
[1]俞英,张沅.畜禽遗传评定方法的研究进展[J].遗传.
[2]李善如.遗传标记及其在动物育种中的应用[J].国外畜牧科技.
[3]吴常信.分子数量遗传学与动物育种[J].遗传.
[4]李宁,吴常信.动物分子育种:一门发展中的新型学科[J].农业生物技术学报.
[5]陈宏.现代生物技术与动物育种[J].黄牛杂志.
[6]盛志廉,陈瑶生.数量遗传学[M].北京:科学出版社.
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关键词:表观遗传学 教学 研究生
中图分类号研究生教育是高等教育的重要组成部分,是培养高素质、高层次人才的重要手段。今天的社会对研究生的全面素质和创新能力提出更高的要求,而专业课教学是研究生教育的最基本部分,是提高研究生专业素质和创新能力的直接途径,因此,提高专业课教学水平对研究生的培养具有十分重要的意义[1]。随着生物技术和医学科学技术的迅速发展,知识更新速度加快,学科之间相互交叉、相互渗透,边缘学科和新兴学科不断涌现。表观遗传学是近几年来生命科学迅速发展的前沿学科之一,其理论与技术已经广泛渗透至生物学、基础医学、临床医学及预防医学的各个学科。表观遗传学是我们学院学术型硕士研究生专业课程和专业学位硕士研究生专业知识模块的主干课程。如何适应新形势下研究生培养的需要,笔者主要针对研究生表观遗传学教学谈一些自己的看法及建议。
1 教师业务素质的提高
生物医学模式的转变对教师的业务素质和能力提出了相应的更高要求。不仅要求教师有生命科学、基础医学和临床医学的专业知识,而且还要有生物医学理论方面的知识,同时要求教师的技术知识层次能跟上生物医学实验技术推广周期不断缩短的趋势。我们在研究生的表观遗传学教学中,随时进行文献调研,密切关注最新高水平期刊和学术会议的相关信息,不断补充传达的最新知识。引导学生关注当前研究活跃的肿瘤、衰老、心血管疾病、感染性疾病与表观遗传学的最新研究进展情况,着重介绍营养、环境、应激、细胞代谢在表观遗传变化中的重要作用机制。这些新知识非常受研究生的欢迎,引起他们浓厚的兴趣。通过这些新知识的学习,不仅开阔了研究生的学习视野,启发了他们的创新思维,同时使他们形成良好的文献调研和学术研讨的习惯,逐步形成和掌握正确的科研方法,为即将开展的课题研究工作奠定了坚实的基础。在教学过程中反过来能进一步促进教师知识结构的不断更新,达到教学相长的目的。
2 改革教学内容,形成完整的表观遗传学知识结构体系
与经典遗传学以研究基因序列决定生物学功能为核心相比,表观遗传学主要研究基于染色质事件对于这些“表观遗传密码”的建立和维持的机制,及其如何决定细胞的表型和个体的发育。在表观遗传学研究生课堂教学过程中必须具有一定的前瞻性,引导研究生关注表观遗传学学科的发展动态,密切注意学科的交叉和延伸,紧跟表观遗传学的发展方向和学科发展的突破点。课堂教学过程中把最主要的精力放在表观遗传学学科领域发展最活跃最富潜力的研究方向上,例如表观遗传机制在癌症等疾病中的作用机制,细胞代谢与表观遗传变化的关系等。表观遗传学是生命科学中一个普遍而又十分重要的新研究领域。它不仅对基因表达、调控、遗传有重要作用,而且在肿瘤、免疫、病毒感染复制等许多疾病的发生和防治中亦具有十分重要的意义。在教学过程中主要内容包括:表观遗传学概论,DNA甲基化,组蛋白修饰,染色质重塑,基因组印记,X染色体失活,siRNA与miRNA介导的调控,表观遗传学与疾病,表观遗传学与癌症,天然产物及中草药的发展对表观遗传学的展望,表观遗传学的治疗进展。上述内容形成完整的表观遗传学知识结构体系。在教学过程中,通过有选择地插入一些小型专题讲座及相关的研究历史背景资料的方式,介绍和强调学习和掌握表观遗传学的重要性,既活跃了课堂,又把课程从枯燥的理论讲解中解放出来,同时激发了研究生的学习积极性,拓宽相关的知识面[2]。同时在教学过程中注重前沿进展内容的加入,如代谢、营养、环境等影响因素与表观遗传学的相关进展。
3 改革教学方法,培养研究生的创新能力
本课程所授课的对象是已具备一定自学能力和学习主动性的研究生,最重要的是培养他们科学地发现并解决问题的能力、准确表达个人思想见解的能力以及科研创新能力。本课堂选课人数一般在十人左右,因此课堂教学的特点在于小班授课。由于是小班教学,增加了教学的灵活性和增强了师生之间互动的可能性,师生之间的交流与沟通增多。因此在教学过程中采用教师课堂授课、学生参与研讨、学生讲授等多种教学方式,强调讲授、研论、文献调研、学术讲座、论文报告、文献综述等多种方式并重的原则。在教学过程中,合理安排时间,让研究生充分参与到教学的研讨,结合自己的研究方向发表自己独特的见解,阐述自己的学术观点,这种教学方式为研究生迅速进入科研工作的角色奠定了坚实的基础,增强了研究生创新能力的培养。发挥现代多媒体技术在教学中的重要作用,电子课件与板书相结合,同时采用图片、视频播放、动画等多种方式的应用。倡导启发式教育,摒弃灌输式教学方法,讲授基本理论知识的同时注意结合科研最新进展情况拓宽学生知识面,加强学生创新能力的培养,使学生的理论基础和实践应用能力同步得到提高,取得了较好的教学效果。对由于受学时限制而不能在课堂上详细介绍的前沿内容可使用讨论法,安排学生课后自学,启发学生提出问题,通过课堂讨论得到解决。还可以在部分单元结束后,要求研究生根据自己的专业方向,结合查阅最新的文献资料,撰写小专题报告,组织交流讨论,以便巩固学生所学知识,并进一步拓宽知识面。研究生不同于本科生,他们有强烈的求知欲孥,有较高的学习热情,有较强的自学能力,所以在教学中倡导自学,组织讨论,是因材施教、培养研究生创新能力的好方法。
4 多种考核方式结合,检验教学效果。
在研究生的考核方面,不仅仅局限于对课内授课内容的掌握程度,还可以采用综述、专题小报告、PPT汇报、模拟课题设计等综合考核方式,注重知识的活学活用和创新意识的培养,这样才有利于研究生即打好广博、坚实的理论基础,又能其重组知识框架,只有这样,研究生的创新意识才能够得到增强。
研究生创新能力培养是受多因素复杂交错影响的,要提升研究生的创新能力,既要保证培养研究生的客观条件充足,又要发挥研究生的主观能动性。研究生教育只有适应知识经济时代的要求,才能不断培养出符合社会需要的高层次创新型人才。表观遗传学既是目前迅速发展的学科和热点领域,在生物医学各种学科存在着千丝万缕的联系。它也是我们学院研究生重要的专业基础课,对于培养研究生的创新意识,培养研究生发现问题、解决问题的能力具有重要的作用。只有在教学实践中不断地提高教师自身素质,调整教学内容,改进教学方法,才能达到预期目的。
参考文献
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【关键词】遗传学 网络 课程
【基金项目】《遗传学》精品课程建设研究与实践(南京师范大学重点项目)和遗传学研究性教学(南京师范大学项目)。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)12-0001-01
1. 遗传学网络课程建设的重要性
(1)遗传学教学的重要性
遗传学是研究生物遗传和变异的一门学科,是生物科学中一门体系十分完整、发展十分迅速的理论科学,对探索生命的本质,推动整个生物科学的发展起着巨大的作用,同时又是一门紧密联系生产实际的基础学科,对动物、植物、微生物育种以及遗传疾病防治等都具有非常重要的指导作用。
(2)遗传学网络课程的必要性
从1900年孟德尔遗传规律的重新发现至今,遗传学已从个体水平向细胞、细胞核、染色体和基因层次纵深发展,衍生出许多新的分支学科和交叉学科。目前生命科学发展迅速,人类和水稻等基因图谱相继问世,新技术、新方法不断出现,遗传学的研究范畴大幅度拓宽,研究内容不断深化。尽管传统遗传学教材为了适应其发展,也作出了相应的内容扩充,但由于课时的限制,在教学内容的选择和教学时数的安排上存在着较大的矛盾,光靠书本教材组织教学是远远不够的,遗传学应该按照其自身的发展和固有的内容体系进行组织,应体现遗传学的最新研究成果和发展趋势,这样在教学实践中才能及时地更新其内容,然而传统教材很难满足如此要求。
为了进一步提高教学效果和质量,在专家学者的努力下通过大量的教学实践,网络课程逐渐成为高校遗传学教学改革和发展的一个趋势,因此建设遗传学网络课程有其重要的意义。它不仅能轻松呈现教学内容,同时还具有容量大,可供研究性学习的特点,克服了传统课堂教学受时间、空间的限制,既为学生提供了个性化的学习环境和丰富的学习资源,又为协作化学习提供了强有力的支持。
2.遗传学网络课程的作用与特点
随着遗传学科的快速发展,新的理论、技术和方法不断涌现,研究成果日新月异,建设遗传学网络课程在遗传学的教学中具有非常重要的作用。
(1)改善教学质量
借助网络的开放性、自由性和交互性,可弥补传统课堂教学学时被压缩、内容相对局限、师生交流少等缺陷。例如:教师将授课讲稿要点放到网上,供学生在线浏览,解决了学生不能同时兼顾听课与记笔记的难题;教师也可将一些参考资料、补充习题或辅导材料放在网上供学生自学,既可拓宽学生的知识面,又可以提高学生学习的积极性和主动性;通过邮件或网上论坛,学生可以提出问题并获得解答,有利于师生的交流和互动。
(2)激发学生的学习兴趣
随着个人计算机和网络的普及,加上学校的硬件设施建设已使学生具备了利用网络进行学习的条件。而且,网络教学形象生动、图文并茂、色彩鲜艳、信息量大、视听一体,比较符合新一代大学生求新求变的心理,是他们乐于接受的一种知识获取方式。因此,开展网络教学将网络引入课程的教学体系,已成为大家的共识。
(3)有效补充教学资源
随着教育投入的不断增加,高校的阅览室、图书馆、图书资料等硬件设施在不断改善,但是这种改善与招生人数快速增加相比,显然是远远不能满足教学要求的。遗传学网络课程是解决遗传学教学资源不足的有效途径,既能成为传统教学的有益补充,也适合在学校内开展网络选修课程,使更多的学生能选修到遗传学这门课程,学到更多遗传学的课程知识,充分培养学生利用网络获取知识的方法。同时遗传学网络课程的建设是提高遗传学教学水平和适应教学发展的一种手段。
(4)共享优质教学资源
网络课程的建设,不仅方便了本校学生的学习、师生之间的交流,也能通过网络课程开展远程教学,交流教学和学习的经验和体会,分享用于教学的各种资料,而且使教学条件相对落后的地区也能够分享各种优质的教学资源。把优秀的教学资源和多年的教学经验与同行进行交流,实现资源的高效配置,实现优势互补。
3.遗传学网络课程建设中存在的不足
虽然我国的很多高校都建立了遗传学的网络课程,但是我们在比较、调研和分析之后发现,这些网络课程在促进和推动遗传学教学的同时,也存在一些需要改进和完善的地方,主要表现在如下方面。
(1)网络课程、网络课件、网络教材的混淆
在已经建设的遗传学网络课程中,比较突出的问题就是错误地将网络课程与网络课件的界定混淆,有时被认为是同一个概念;更有人把网络课程理解成教学内容的简单罗列,未能根据遗传学的需要,及时地调整和更新教学内容,以适应教学发展的需要。
(2)缺乏互动性
与传统的学习方式相比,网络课程不仅是提供丰富的学习材料,更是能方便师生之间的互动交流。然而目前的一些网络课程仍过于强调知识的传授,教学形式单一,师生之间的互动平台不够完善,互动平台上很少有人发问,回答问题的老师就更少了,讨论版块也没有讨论的话题,没能很好地提高学生的学习积极性。
(3)表现形式单一
教学内容的呈现目前主要有三种方式:一是电子书本,二是PowerPoint课件,三是主讲教师的讲课录像及讲稿。就是这么一些简单的资源,打开时还需要密码,或者只能打开其中的一部分。既没有拓宽学生的知识视野,也没有实现资源共享。
4.遗传学网络课程建设的几点建议
基于上面的调研分析,我们认为在遗传学网络课程建设方面应该突出如下重点:
(1)加强教育技术培训,帮助教师改变观念
遗传学网络课程的建设如情境设立、学习策略的选择等都离不开教师的参与和指导。因此要建设高质量的网络课程,首先要解决的是转变教师对新信息技术的态度问题,让教师了解新信息技术,了解网络教学,并积极参与网络教学。如果教师不能接受新的技术、新的事物,很难开发出高质量的课程,也难以实现大规模的高质量的网上教学。
(2)及时更新,加强管理
网络课程的设计与开发固然重要,但之后的更新更为重要。学校在开发网络课程后,需要安排专门的团队对此课程做定期的维护,各任课老师也应该定期上网对学生的问题进行回答,最大化地利用网络资源。
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关键词 行为遗传学 本土心理学
doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2012.02.076
当今分子遗传学和心理学研究疆域的飞速拓展给行为遗传学带来前所未有的发展机遇。人类基因组计划以及物种基因组测序最新研究的进展也已经提示,遗传和基因组学方法必将从根本上挑战传统的神经生物学、医学、行为学、尤其是心理学研究的方向。
行为遗传学研究进展
行为遗传学是一门探讨行为的起源、基因对人类行为发展的影响,以及在行为形成过程中,遗传和环境之间的交互作用的学科。该学科的研究对人类心理发展的机制、教育、优生优育都有十分重要的意义。行为遗传学研究的争议止于20世纪70年代,从20世纪80年代开始,尤其是90年代,行为科学家们越来越接受基因的影响的观点。1992年的美国心理学年会上, 遗传被确立为最能代表心理学未来发展的主题之一(Plomin & McClearn,1993)。
行为遗传学的研究进展主要体现在定量遗传学(quantitative genetics)的具体研究成果上,尤其体现在分子遗传学(molecular genetics)领域的新成果上。
定量遗传学对于人类的研究成果主要集中于谱系研究、双生子研究和领养研究上。在Bouchard和McGue(2003)的文章中引用了历年来在双生子研究中对遗传和环境作用的估计结果,这些结果分为人格、精神能力(mental ability)、职业兴趣、心理疾病和社会态度五个方面。其中,在人格的影响中,基因影响的范围是40%~50%,且对不同的人格特质遗传力大致相同。对于精神能力,即IQ而言,遗传的影响随年龄增长在上升(5岁时,遗传力是0122;10岁时是0154;16岁时是0162;18岁时是0182;50岁时是0185),共享环境的作用随年龄增长从5岁时的0154到年老降至近乎0。职业兴趣的遗传力平均为0136,共享环境对每一因素的影响是大致相当的,约是10%。在心理疾病方面,各种疾病的影响力是不同的,其中精神分裂症的遗传力大约是0180,没有非共享环境的影响;抑郁症的遗传力约是0140,没有共享环境的作用;恐惧症约是0137,也没有共享环境的作用;酒精中毒是0150~0160,有共享环境的影响;行为的遗传力成人大于儿童,遗传力0141~0146,共享环境的影响从儿童到成人是下降了。社会态度方面,既有遗传的影响,又有共享环境方面的作用,且在不同层面上的影响作用不同,如20岁以上的成人保守性的遗传力是0145~0165,女性有共享环境效应;成人虔敬性的遗传力为0130~0145,共享环境的影响是0120~0140。此外,在其他研究领域,也有相应的结果出现,如自尊领域,也发现遗传力对自尊水平和稳定性均有重要作用,其余的则用非共享环境来解释(Neiss,Michell等,2006);Ryan W1 Herndon等人(2005)对17岁青少年对家庭环境的认知进行了有关研究,发现青少年对《家庭环境量表》(FES)的测量结果具有相当的遗传力。
随着分子遗传学的发展,科学家试图寻找哪些基因与特定行为特征相联系。分子遗传学方面的突破为行为遗传学的发展提供了新的契机。鉴别DNA的各种技术和成果为在分子水平上研究认识和分析复杂特征的遗传因素提供了事实依据。目前,在行为遗传学领域已经发现了诸如老年痴呆、阅读障碍、活动过度、酒精中毒、同性恋等的相关基因。在寻找特定基因的过程中,人们逐渐发现,大多数行为性状是受到多种基因的影响的,个体之间的差异并不在于基因数量和位置的多大差别,而在于比人们先前考虑的更小效应的数量性状位点(quantitive trait loci,简称QTLs)。QTLs是多基因系统里的基因,每一个QTLs为我们打开了联系基因和行为的一个小窗。例如,Smith等人(1983)在第15号染色体上发现一片区域与常染色体显性遗传的阅读障碍有关;2003年,Taipale等发现位于15q21染色体的DYX1基因座附近的DYX1C1是发展性阅读障碍的候选基因。Gayán等(2005)运用双变量连锁分析的方法考察合并阅读障碍和活动过度,发现14q32染色体区域与阅读与活动过度有关。在研究中,科学家们也提出质疑,纵使QTLs的效应十分微弱,但也不能排除有的QTLs对某些特定个体的作用很大,只是在人群的平均下效应被冲淡了;QTLs的微弱效应也有可能是基因与基因相互作用(即遗传抑制)或基因与环境相互作用(GxE)的结果,这也使QTLs的效应特别难辨别。在寻找QTLs的过程中的问题就在于QTLs效应大小的分布以及QTLs主效应被遗传、GxE和测量问题所冲淡的程度。所以,分子遗传学的研究也有它的问题,有待于进一步的发展。
当前,在行为遗传学领域进一步要考虑的问题可以归纳为如下几个方面:第一,基因如何影响心理特质间的关系;第二,基因如何在遗传和教养之间相互作用;第三,某行为的特定基因是什么;第四,基因型如何转化为表现型。
行为遗传学对心理发展的解释
行为遗传学在研究人类心理与行为的发展中,对遗传和环境的影响提出了两个前提:第一,一种心理或行为,如果在不同的时间及情境下相一致,那它就可以归于遗传;第二,一种心理或行为,如果可以通过持续强化而使之巩固下来并保持稳定,就认为它由环境决定。
著名的行为遗传学家普洛明(Plomin)将个体心理特质的差异归为遗传、共享环境与非共享环境三个方面。遗传指的是个体的心理特质中来源于基因控制的部分;共享环境指生活在同一家庭中的兄弟姐妹所分享的使他们在行为上具有相似性的环境,如家庭的社会经济地位、父母职业、受教育水平、邻里等;非共享环境指的是使同一家庭环境中长大的兄弟姐妹在心理行为上产生差异的环境,它是个体在家庭内外所获得的独特经验,如不同的出生顺序、父母的不同教养态度、所处的同伴群体等。更进一步,个体的心理特点是在遗传的生理基础上,通过遗传与环境的相互作用形成的。斯卡尔等(Scarr & McCartney)提出,个体的遗传类型将影响他对环境的选择和经验,即虽然个体成长中的环境因素很重要,但哪些环境因素起作用、如何起作用将取决于个体的遗传特征。他们将遗传和环境的相互作用方式分为三类:一是被动型(passive),即当父母和孩子具有相同的遗传倾向时,父母所提供的环境会强化该倾向,如父母的攻击性强,他们所营造的紧张的家庭气氛会强化子女的攻击倾向;二是唤起型(evocative),即个体在遗传的作用下做出某些反应,这些反应又反过来强化了该遗传特征,如某个体易激惹,以至其所处的环境充满了紧张气氛,这又强化了他的易激惹行为;三是主动型(active),即个体能选择适合其遗传特点的环境,如某个体外向、活泼,他会选择同样外向、活泼开朗的同伴群体。
总的来说,在遗传和环境相互作用共同决定心理发展的过程中,遗传是发展的基石,环境的决定作用是在这一基石所确定的潜在范围内有选择地进行着。
以行为遗传学的研究视角对本土心理学发展的启示
行为遗传学的研究正如火如荼地进行着,人们也在这些研究成果面前不断地加深对自身心理发展的认识。这也给我们带来了很多新问题,即随着分子遗传学的研究一步步揭示出与人类心理特质有关的基因组,人们对基因在人类心理发展中的作用的认识在一步步深入,那么他与本土心理学的研究存在一个什么样的关系?是减弱了本土心理学的研究的力量,还是强化了本土心理学的发展?本土心理学中强调的本土文化、环境、教育的干预在基因面前是否就无能为力了?这就是在行为遗传学研究成果面前,本土心理学需要重新思考的问题。
参考文献
1 白云静,等.行为遗传学:从宏观到微观的生命研究[J].心理科学进展,2005,13(3):305-306.
2 Robert Plomin.Behavioural genetics in the 21st century [J].International Journal of Behavioral Development,2000,24(1):30-34.
3 David R.Shaffer,Developmental Psychology--Childhood and Adolescence (6th Edition):87.
4 桑标.当代儿童发展心理学[M].上海:上海教育出版社,2003:78.
5 Rober Plomin.Finding genes in child psychology and psychiatry : When are we going to be there?[J].Journal of Child Psychology and Psychiatry,2005,46(10):1030-1038.
6 Tomas J.Bouchard,J r:Genetic Influence on Human Psychological Traits,Current directions in psychological science[J].American Psychological Society,2004:148-151.
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关键词:遗传学 教学改革 生物教学
遗传学是生物学的重要组成部分,也是高中生物学教学中的重点和难点内容。如何编好这部分教材,深入浅出地向学生传授遗传学知识,是许多生物学教育工作者致力于探索的课题。本文拟结合近期的教学实践和对几本较新版的美国高中生物教材的初步研究,从以下几个方面谈谈对新编高中生物必修教材中遗传学部分编写的一些想法。
一、教材体系的编排
现行高中生物必修教材中,第五章讲授《遗传和变异》。首先讲述现代分子遗传学的基础知识,即基因的本质、复制和表达,然后介绍孟德尔的经典遗传学工作,即分离规律和自由组合规律,用现代遗传学理论分析这两个遗传规律的实质。有人对这种编排体系提出了不同看法,认为应该参照高等学校教材《遗传学》的编写顺序,遵循遗传学的发展史,先介绍孟德尔的经典遗传学,再讲述现代分子遗传学,这样才更符合人们的认知规律,有助于学生了解科学家研究问题的思路和方法,有利于培养学生探索性思维的能力。
中学生物教学在培养目标和课程设置等许多方面与大学教学不同。大学教育培养的是高层次的专业人才。在大学里,《遗传学》专业课常常开设一年的时间,讲授的内容非常深。而高中生物必修课是为高中生将来就业或继续深造打基础的,讲述的是最基本的生物学知识。遗传学的内容作为高中生物课的一个组成部分,所占课时数非常有限,一般只讲授十几个课时。因此,我们在考虑教材体系的编排时,要认真研究教学大纲的要求和高中学生的年龄特点,按最有利于学生有效地获取知识的方式进行教材体系的编排。ト绻教材先讲述孟德尔的工作,用孟德尔假设的“遗传因子”来解释遗传规律,那么在讲述了基因的本质之后,还得用现代遗传学的“基因”概念从分子水平再次进行解释,才能给学生一个完整的、迄今为止人们所获得的对遗传规律实质的认识。但是第二次的解释由于受课时和学生的接受能力等因素的制约,难以在问题的实质上比第一次解释得更深刻,从而不可避免地导致了知识的简单重复。现行教材在揭示遗传规律的实质时,因为已经有了现代分子遗传学的知识做基础,所以给学生介绍的是这一领域的许多科学家多年来研究成果的经验总结,为学生高效地获取前人智慧的精华创造了条件。
由此可见,新编高中生物必修教材中遗传学部分的内容编排还是应该以现行高中生物必修教材的体系为基本框架,在新颁布的高中生物教学大纲的指导下做适当的改革和调整,不宜做大的改动。
二、教材内容的选取
教材内容的选取是否适当,是影响教材质量的重要因素之一。一部高质量的教材,其教学内容必须符合党和国家的方针政策,符合教学大纲规定的各项要求,适应培养21世纪我国社会主义现代化建设的各类人才的需要。因此,我们在确定高中生物必修教材的内容时,需要考虑下面几个问题。
(一)教材内容要进一步加强思想教育,把科学性和思想性更好地统一起来
思想教育切忌空谈泛论、牵强附会和简单说教,而应渗透在具体的教材内容中,结合生物学基础知识的讲述,认真地向学生进行辩证唯物主义观点和爱国主义思想教育。例如,现行教材在讲述DNA是遗传物质的证据时,介绍了噬菌体侵染细菌的实验,这个实验有力地证明了DNA是遗传物质,但美中不足的是,它在证明染色体的另一个重要组分蛋白质不是遗传物质上,似乎显得说服力不够。如果新编教材从论证是否两个方面来说明问题,必将有助于学生辩证唯物主义世界观的形成和严谨的科学思维方法的掌握。又如,我国在遗传育种方面硕果累累,如果在教材中多介绍一些我国科研人员的工作,对培养学生的爱国主义精神是很有好处的。
(二)从21世纪对高素质人才的需要出发,认真选取传统的和现代的生物科学基础知识
生物课程是普通高中开设的一门学科类基础课程,因此,新编高中生物必修教材在精选基础知识时,应该适当充实一些有关生物科学新进展的内容。美国教材比较注意知识的更新,以遗传学部分为例,《现代生物学》中介绍了“人类遗传学”、“基因表达的调控”、“人工育种”和“基因操作”。《生物学》和《生物学研究生命的科学》中都介绍了“基因表达的调控”、“人类遗传病”和“遗传工程”,这些内容都是近些年来生物科学前沿领域取得的新成果。根据我国普通高中生物必修课设置的情况,新内容不宜增加得太多,应该精选一些与学生将来参加现代生产和进入现代生活关系最密切的知识。例如,随着生活水平的提高,人们越来越重视改善人口质量,人口质量的改善要从胚胎时期抓起,胚胎时期的遗传病诊断和治疗是贯彻我国的优生政策、提高人口素质的重要措施之一,因此,新编教材的遗传学部分应该像高中生物教学大纲的规定那样,增加“人类遗传病和优生”的内容。
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关键词:遗传实验;创新;教学质量
中图分类号:G642.423 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)08-0101-02
遗传实验课程历史悠久,随着科技的进步和科学的发展,实验内容在不断地扩充、更新与深化,从早期的细胞遗传学实验、微生物遗传学实验发展到现代的分子遗传学实验。但是,在遗传史上的一些经典实验仍需要保留,因为这些实验的原理和设计精髓对现代生物学研究仍然有着不可替代的科学意义。当然,保留这些传统实验不是要几十年甚至几百年机械地简单重复,这样做不仅不能培养学生的求知欲与创新意识,反而会使学生产生厌倦情绪。如何在传统实验中引入创新设计和创新思想,这是遗传学实验课程改革的一项重要课题。
一、精选经典实验,培养创新能力
遗传学实验是生物、农学、医学、药学等专业的重要专业基础课,在开设遗传实验课的高校中,大多数高校(包括南京师范大学)都保留了“果蝇的性状、生活史观察及饲养”、“果蝇杂交”、“果蝇的伴性遗传”和“果蝇唾腺染色体标本的制备与观察”等传统实验内容。大家仍然选择果蝇的实验内容,主要是因为果蝇具有材料易得、有多种突变类型、容易培养、繁殖速度快、性状易于观察等许多优点,在较短的时间内能够完成分离规律、自由组合规律和连锁互换规律的验证以及伴性遗传、绞花遗传现象分析和染色体分析等研究内容。但是这些实验往往都是在老师的指导下,学生根据实验教材的步骤一步步地去操作、去验证,学生能够发挥创造性的机会很小,导致学生做实验的热情不够高。为了克服这个缺点,我们只提供给学生黑体小翅焦刚毛白眼和灰体长翅直刚毛红眼两种果蝇品系,在果蝇的这四对性状中,控制眼睛颜色、翅的形状和刚毛类型的基因位于X染色体,控制身体颜色的基因位于常染色体,然后让学生自己去设计杂交实验验证三大遗传规律并观察伴性遗传和绞花遗传现象,最后将实验结果形成一个综合报告。经过几届学生的实践,我们发现效果非常好,学生可以选择不同的杂交方式、选择不同的基因去进行分析,既验证了相关的遗传理论,又发挥了自己的创造性。
二、注重综合性实验,强化操作能力
综合性实验教学是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关的其他课程多个知识点的实验,是使学生综合已学的知识来设计和操作实验,对学生实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合型实验。其主要特点是实验技能的综合性,主要是培养学生的综合分析能力、实验动手能力、数据处理能力、查阅资料能力以及运用多学科知识解决问题的能力,学会应用不同的方法和技术来完成预定的实验内容。在综合能力和创造性思维锻炼方面我们也进行了有益的探索。我们设计了“人类基因组DNA的检测与分析”实验,让学生提取自己的基因组DNA,然后进行琼脂糖凝胶电泳和图像分析。推荐指甲和毛囊作为提取基因组DNA的材料,让学生通过实验进行比较和评价,然后进行琼脂糖凝胶电泳和拍照,应用图像分析软件对照片上的图形进行测量,构建DN段大小回归方程,并且根据回归方程计算出各未知DNA的相对含量。因为是对自己的DNA进行分析,所以学生对实验的热情都很高。
三、优选研究型(设计型)实验,激发科研兴趣
研究型(或设计性)实验是结合课程教学或独立于课程教学而进行的一种探索性实验。其主要特点是实验过程的研究性,整个实验由学生独立设计、独立操作、独立创新。研究型实验属个性化培养范畴,主要培养学生的创新能力,激发学生的学习兴趣和从事科学研究的热情,要求学生综合多门学科的知识和多种实验原理来设计实验方案,并充分运用已学到的遗传学基础知识和基本技能发现新问题、分析新问题和解决新问题。根据研究型实验的要求,我们布置了一个“人体身高遗传度调查与分析”的实验,要求学生调查自己家庭的身高情况、自己周围家庭的身高情况和全班同学的身高情况,让学生从查阅相关资料开始,设计实验方案,试、分析数据,构建回归方程,估算人体身高的遗传力,并写出小论文式的实验报告。通过这个研究型实验,学生们熟悉了查阅资料,获取、整理和分析数据,总结问题和解决问题等科学研究的基本过程,为将来完成本科阶段的毕业论文(或设计)的工作打下了良好的基础。
四、加强实验指导,提升实验教学要求
遗传学实验是遗传学课程的重要内容和重要环节,为了凸显遗传学实验课程的重要性,我们将遗传学实验作为一门独立的必修课程,放在与遗传学理论课程同样重要的位置,而且要求理论课程教学的老师必须上实验课,与专门从事实验教学的老师一起确定实验课程内容、制订授课计划、准备实验材料和进行预实验,很好地实现了理论课与实验课的衔接。除任课老师外,每个实验组还配备2~3名从事教育实习的研究生,协助老师在学生实验过程中对每一段操作和实验设计都进行观察和指导,大大地提高了实验课程的教学质量。
五、完善评价方法,提高学习自觉性
合理的考核评价方法对学生的学习能起到积极的督促作用。所谓合理主要有两层含义,一是指考核的内容应该能够比较公正合理地评价学生的能力。实验课不仅反映学生的学习能力,还反映学生的思维能力、操作能力、分析问题和解决问题等多方面的能力。但是,有相当一部分的学生对实验技能不够重视,他们在实验中不认真操作,基本技能掌握不好,但却可以写出很好的实验报告来。因此,考核指标不能单一。为了克服这种不良倾向,我们采用综合评分(平时成绩与期末考试成绩)的方法来评定学生的遗传学实验成绩。平时成绩中包括出勤、实验态度、动手能力、实验结果和实验报告的质量等要素,期末考试采取笔试或实际操作考试等形式,各种考核的内容按照一定的比例计入总分。二是考核形式要能够客观公正地评价学生的情况。由于考核的指标比较多,在这些指标中有的是硬性指标,有的是弹性指标,为了尽可能地客观公正,我们规定期末考试成绩比例不能低于50%。在期末考试中,我们着重考察学生的基本实验技能和分析、解决实验基本问题的能力,通过考核基本可以看出学生掌握遗传学实验技能的程度,明显调动了学生动手的积极性,对于少数不重视技能训练的学生效果尤为显著。
总而言之,本科阶段的遗传学实验课程,如何达到验证遗传规律、理解遗传现象、巩固理论知识的目的,实现培养学生创新意识、锻炼分析问题和解决问题的目标,这是遗传学实验课程教学改革的重要任务,需要全体教师和主管部门的共同努力。
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