分子遗传学课程范文

导语：如何才能写好一篇分子遗传学课程，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

【关键词】实验教学思考；研究生；分子遗传学

1.综合性实验在高等医学研究生分子遗传学实验中的作用及意义

目前，随着新的课程教学改革的日渐改进，以造就动手能力为目标的素质教育成为新的教学思维模式和教育改革方向。分子生物学和分子遗传学等学科的迅速发展，使分子遗传学的内容不断得到拓展和深化，因此在分子遗传学实验教学过程中，必须紧密结合本学科国内外最新的科研发展动态与科技研究成果，并及时对分子遗传学实验教学内容进行修改与整理更新，以使分子遗传学实验课程在研究领域和研究的方法及手段上与时俱进，紧跟学科的发展趋势，使研究生及时接收和懂得学科发展的前沿知识，不断推进和深入学科的改革与发展。所以，我们认为必须要有一定比例的综合性实验或实验课程设计，才能把理论与实践巧妙的结合起来，提高研究生分析问题和解决问题的能力。

2.传统的分子遗传实验

传统的分子遗传学实验方法，每一次的实验课，实验内容就一个，而且做实验之前老师要先讲解实验原理、操作步骤以及实验过程中的注意事项，然后全班研究生才可以进行实验。这种实验方法的特点：一是全班研究生做一个实验内容，而且由于实验室面积、实验仪器的限制，往往需要好几个研究生为一组做一个实验，在实验过程中，很难让每个研究生都能参与到实验的全过程，没有机会对实验现象进行仔认真地观察；二是实验在老师统一指导之下进行，研究生对课前实验预习不够重视，在实验中遇到问题很难独自解决，大多数都是按照实验指导教材上的步骤按部就班地进行操作。三是实验内容单一、具体的验证性实验多，具有整体性强、可塑性强、有创造性的实验少；四是课堂规划课时内进行的实验多，课外研究生自主实验的少。五是由于实验要求在有限的时间内完成，实验程流程由老师规定下来，研究生不必设计实验方案。在整个实验过程中研究生只是跟着看和模仿着做的配角，较为被动。这样既不利于激发研究生的探索精神和提高兴趣，又不利于研究生的创造性思维的培养和发挥[1]。针对上述问题，我们提出了综合性实验的分子遗传学实验方法。综合性实验是让研究生综合运用所学知识解决实际问题的具体实践。实验须由研究生自己动手查阅相关文献资料再拟定具体实验方案或对关键的实验步骤、实验因素（酶的温度、PH）等对实验结果可能会产生显著影响的因素进行分析讨论，督促研究生培养多思考多提问题的习惯。提倡研究生仔细观察实验现象，在实验结束后对实验步骤和原理提出自己独到的见解。

3.分子遗传学综合实验教学过程的设计

分子遗传学综合实验的实验过程如下：分子遗传学实验小组自行设计所做实验的步骤和整理实验要点，在教师的指引下列出实验过程中所需要的仪器和试剂，完成所做实验的设计，同时归纳出实验过程中应注意的事项。各小组的实验设计方案交与实验指导教师，由老师查看并提出建议，各小组集中汇报研讨后，才可开展实验。

4.综合性实验过程的操作流程和管理方式

4.1为了方便研究生进行分子遗传学实验，学校可以指定《实验室开放管理制度》，并要求研究生严格遵守各项规定。开放的遗传学实验室一天12小时开放，研究生需要提前跟实验室管理老师预约，就可以在预约的时间内安排实验。对于实验不理想的研究生，可以再次进行重复实验。方便研究生找出实验失败的原因，并且对失败原因进行分析讨论，提高研究生自主发现问题并解决问题的能力[2]。为日后进行科研打下扎实的基础。

4.2实验指导老师和实验室管理人员在实验教学期间实行轮班制。可以在实验室中观察学生的实验技能操作是否规范，并解答学生在实验过程中遇到棘手的问题。也可以跟老师交流实验心得。将自己的想法告诉老师寻求解答也是一个师生共同进步的一个过程。

4.3综合性实验大多以先进的仪器设备做为支撑，在分子遗传学实验这一模块更是如此，我们所使用的仪器有PCR扩增仪、高速冷冻离心机、琼脂糖凝胶电泳装置、超级恒温水浴、醋酸纤维膜电泳等。研究生在实验过程中通过使用这些仪器能够帮助他们掌握这些先进的仪器的使用方法和注意的事项[3]。同时，各研究生在进行小组汇报时有利于促进同学之间的思想碰撞有益于分享实验经验。

4.4综合性实验教学所采用的考核方式不再是传统的仅仅考察实验出勤率和实验报告。综合性实验所采用的考核方式是以研究生自主设计的实验方案内容占30%、实验过程（考勤、实验安全、实验态度、技能操作规范、实验室清洁卫生等）占30%、小组汇报和小论文占40%的形式进行考核[4]。

篇2

关 键 词： 地方高校； 遗传学；实验教学； 教改；

遗传学是生物学中最富于综合性的中心学科之一，也是生命科学中发展最迅速的前沿的学科之一。自 1900 年孟德尔定律被重新发现以来，遗传学取得了很大的发展，阐明了许多遗传学现象和规律。进入 21 世纪之后，科学家对线虫、果蝇、拟南芥等动植物以及人类基因组计划的初步完成，更加突现出遗传学在生命科学中的核心与前沿学科的地位。遗传学是一门实验性很强的学科。遗传学本身的发展离不开大量而设计周密的实验研究，因此遗传实验课程是开展遗传学研究的重要基础。通过实验教学，不仅可以使学生在实验过程中加深对遗传学现象和规律的认识，更重要的是培养学生进行遗传学及相关学科研究工作的能力。

1.优化师资队伍结构

遗传学实验课程的教学在很多地方院校是由一个教师负责教学和实验，这样就会导致教学质量的下降，面对这种情况，地方院校就应优化师资队伍结构，组建一支具有较高的学术水平和教学水平、结构合理的高素质实验教学队伍，由1-2 名遗传学理论课程的教师和1-2 名多年承担遗传学实验教学的老教师为课程负责人，以硕士及以上学位、且具有从事经典和分子遗传学研究工作经历的教师，或承担过两轮以上遗传学及实验教学任务的教师作为课程教学队伍，形成一支教学经验丰富，老中青合理搭配，学缘来源广泛的遗传学及实验教学队伍。

2.建立高水平、综合性的遗传学实验教学平台

近年来，由于学科的迅速发展和植物科学领域研究工作的不断深入，许多新的实验方法和实验技术不断涌现，使得原有的实验项目不能充分满足培养创新型人才的要求，有必要增设新的实验项目。同时，为了培养学生的创新能力，要逐步减少验证性、演示性实验，增加设计性、综合性实验，通过设计性、综合性实验可以实现以学生自我训练为主的教学模式，更好地掌握实验原理、操作方法、步骤，全面了解仪器设备的性质并正确地使用仪器，锻炼学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，提高学生的创新思维和实际动手能力，而现有的仪器设备条件不能满足综合性设计性实验的要求，降低了教学效果；另外，由于招生规模的扩大，导致原有实验设备的数量严重不足。为了改善遗传学实验课程的教学条件、提高教学水平，极有必要在现有基础上，按照人才培养目标、学科发展和社会经济发展的要求，优化实验室布局，添置新的仪器设备，增加新的实验项目，建立高水平的遗传学实验教学平台，提高实验室的共享性和和仪器设备利用率，改善实验技术条件和工作环境。提高实验教学水平和学生的专业素质，培养学生的实践能力和创新精神.

3. 完善实验教学内容

在很多地方院校的实验教学内容主要是研究动物、植物、微生物和人类的经典遗传学内容，而细胞遗传学、分子遗传学等教学内容由于条件的限制而不能开设，从而导致实验教学内容不完善。根据教育部《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》（ 教高[2001]4号） 中的有关文件要求，遗传学实验教学内容要不断进行完善：不但要涵盖经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学、发育遗传学、群体遗传学、数量遗传学、生物信息学和基因组学等，而且要涵盖动物、植物、微生物和人类等研究对象的遗传学实验。通过不断完善实验教学内容，建立“基础性综合性研究（ 设计、创新） 性”逐层递进的实验教学体系，使学生从生物的整体水平、细胞水平和分子水平等方面逐渐加深对遗传学知识的理解，培养学生的实验动手能力、综合实验设计能力和创新能力。

4. 开放实验室

为提高实践教学水平，提高学生实验动手能力和创新能力，必须全面实施实验室开放。开放式实验教学是培养学生实践能力和创新意识协调发展的重要途径，也是高校实验教学改革的必经之路，是克服实验流程较长与每次实验课时有限之间矛盾的有效方法。实施全天性开放实验教学，是增强学生实验兴趣、提高实验主动性、加强动手能力培养的有效措施。

5 .加强科学研究，进行“产学研基地”的建设，培养科研人才，带动地方经济的发展

我国是世界上最大的粮食生产和消费国，粮食安全是关系国计民生的大事。粮食生产及与之配套的产业快速发展需要一大批技术人才，尤其是复合型、创新型生物科学技术人才。复合型、创新型人才的培养离不开创新技术和实践经验，社会也需要研究成果尽快转化为现实生产力，“产学研”的有机结合是培养复合型人才的关键。实验课教学不但要重视基本实验技能的培养，更重要的是发现问题、思考问题、解决问题能力的培养，这一过程更离不开大量的实践锻炼。在大型种子公司、基层农技推广站、科研院所建立高水平的“产学研基地”，不但可有效提高学生的学习兴趣，而且可有效增加社会实践能力。

综上所述，调整遗传学专业资源、提升遗传学实验教学的革新、科学有效的实现专业教学与实践基地的有机结合，是提高遗传学实验教学的有效途径，可为地方院校的遗传学的教学改革提供一个思路，同时培养大量的高素质科技人才，促进地方经济的可持续性发展。基金项目：贵州省教育厅自然科学研究项目（黔教科（2010070）号）；贵州省科学技术基金项目（黔科合J字[2012]2001号）；贵州省教育厅功能材料与资源化学特色重点实验室专项基金（黔教高发[2011]278号）；

参考文献：

[1] 刘祖洞，江绍慧遗传学实验（第2版） [M].北京：高等教育出版社.1987.

[2]张文霞，戴灼华.遗传学实验指导[M].北京：高等教育出版社，2007.

[3]贺竹梅.现代遗传学教程[M].广州：中山大学出版社，2008.

[4]林娟，郭滨，蔡新中，田丽芬，乔守怡.综合性大学遗传学实验教学内容的改革[J].高等理科教育，2008，80（4）：88―91

[5] 张根发.遗传学实验[M].北京：北京师范大学出版社，2010.

篇3

一、在充分调动学生学习兴趣的基础上发挥其主体作用

兴趣是一个人工作及学习动力的一个重要来源。因为遗传学内容相对来说较为抽象，若果说课堂上教学方法生硬，采用讲授的方式定会降低学生学习的兴趣，学生若培养起了浓厚的学习兴趣不但有利于其提高自控注意力，而且可以有效的激发其学习情绪，提高学习效果。在教学时，采用什么样的方法教学内容才可以引发学生学习的激情是每个教职人员应该思考的问题兴趣。一般来说，教师在上课时要善于充分组织及引导的作用，做好自己的角色定位，用生动的语言来打破枯燥的说教激发学生的学习热情，同时注意将教学与生活紧密联系。可以借助多媒体、图像和动画结合的方式给学生以直观理解。

二、引导学生自主思考，加深学习印象

学思结合是提高教学效果的一个重要方法，老师在进行课堂教学时要注意总结所授内容的关键问题，并注意设计适当的情境，必要时可举适当的事例用提问的方式将主题引出，带动学学生自主思考，积极寻找探索并主动构建相关知识体系，加深对知识的理解，这种教学方式不但能够很好的启发学生的思维，而且很容易带动学生的学习兴趣，课堂互动多了，气氛活跃后，学生的学习效果自然就提高了。有研究记录在课堂学习“连锁遗传”一课时，授课老师首先提出连锁遗传现象是在1906年贝特森和庞尼特进行香豌豆杂交试验得出的，然后顺带提问以紫花及红花、长花粉粒及圆花粉粒这两对相对性状的杂交实验结果如何呢，因为基本的遗传学基础，学生自然会根据遗传规律推导实验的结果为9B3B3B1。之后，老师公布答案F2中4种表型和不表现型9B3B3B1比例的杂交结果，这就会让学生怀疑，并主动思考为什么会有不同的结果呢？此时，老师接着引申，当时这两位科学家认为这种表现为连锁遗传，但是确没有合理解释，后来到1911年摩尔根果蝇杂交试验才提出了合理解释，我们可以想象到这个时候所有学生应该都在自主思考并迫切想知道原因，这时老师就可以布置生物情境，分析摩尔实验，以果蝇正常翅及残翅、红眼和紫眼这两对相对性状为研究对象进行了测交实验并引出重点进行有针对性的讲解。

综上，老师在教学时要注意方法，可以采取先设置情境，让学生在旧知识的不断思考运用中自觉的接受新知识，通过不断设置疑问对学生进行适时引导，让其产生参与意识，并积极寻求矛盾的解决方法，加深对所学知识的热情及印象。

三、设置必要的讨论课程，让学生自主分析总结

因为遗传学的内容较为抽象，学生很难掌握，容易产生枯燥厌烦的心理，教师在授课时可以针对这个特点单独安排一些即兴讨论，将每章节的重点及难点总结后，进行分组讨论分析。如有丝分裂和减数分裂的不同比较，两者的最主要不同处即为染色体在分裂时表现出不同的变化，遗传学三大遗传规律的实质及相互的联系区别等，这些问题都能够作为问题讨论。另外，还可以通过在课后设置讨论题目的方式，让学生在课下思考，并将自己的想法以书面的形式递交，同时尽快安排课时针对设置的问题进行讨论。这些方法都能够打破原来的老师枯燥的讲授的方法，让学生能够独立思考，自主总结，一方面，可以促使学生从自己的角度理解问题；另一方面，还能够让学生对所学知识有深入的了解，提高自身的总结分析能力。

四、将所学的理论与实际密切结合

理论是枯燥单调的，但是一旦将理论与实践结合起来，其所发挥的效果又是巨大的。在课程中增加实验教学是理论学习的补充、继续及深化，在遗传学学习中必不可少。学生通过亲身实验不但可以验证所学习到的遗传规律，而且能够有效地加深对于理论知识的理解。

五、培养学生加强对信息的敏感性及自学主动性

在教学中，教师要充分利用网络资源及共享资料，及时了解遗传学的最新发展成果，闭幕会注意将相应的网络遗传资源深入到课堂教学中来，这对与及时更新遗传学知识体系，扩展学生获取信息的敏感素质具有重要的意义，而且能够引导学生提高学生的自主意识及能力。

一般情况下，遗传学的课堂教材的内容均会落后于遗传学的发展，所以仅仅通过课本来获取知识具有一定的片面性及滞后性。所以说，在遗传教学中充分认识到网络共享信息资源重要性，根据教学内容提出学习的主题或是关键词，引导学生自觉上网查询，将网上最新的知识信息与教材中所学习到的内容紧密结合，并学会共享，不但可以有效地巩固所学知识，而且还可以拓展学生的视野，丰富其知识结构，培养运用信息的能力和主动学习的能力。

遗传学飞速发展，这对于高校的遗传教学提出了一个很高的要求。所以，高校如何做好遗传教学工作，寻找较为有效的教学模式，来构建一套整体的遗传学教学体系，最大限度地培养学生综合能力是高校遗传教学的一个重要发展方向。针对这些特点，高校一定要从长远出发，认真思考有效的教学模式，有针对性地改进教学方式，选择最佳的教学方法，以适应医学人才培养的需要。

参考文献：

[1]刘金文，孟凡刚，刘昕.遗传学教学模式的探索[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2006，19（5）：68-70.

[2]刘进平，郑成木，庄南生.遗传学的兴趣教学法[J].海南大学学报・自然科学版，2004，（2）：191-194.

[3]杨国辉.让学生成为学习的主人单基因遗传教学体会[J].卫生职业教育，2004，22（22）：79-80.

篇4

关键词：遗传学；创新思维；创新能力；教学改革

中图分类号：S-01文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200815066

收稿日期：2020-06-25

基金项目：吉林大学本科教学改革研究项目（项目编号：2019XYB378，2019XYB372）；吉林大学本科创新示范课程项目（项目编号：2019XSF055）

作者简介：胡军，男，博士。研究方向：遗传学和玉米遗传育种方面的教学和科研；通信作者都兴林，男，博士，教授，院长。研究方向：水稻遗传育种方面的教学和科研。

引言

遗传学是研究生命的遗传与变异的科学，生物体性状的传递和变异，基因的组织与表达，群体基因的结构与分子进化等无数让人感兴趣的科学问题的聚合，构成了一门生命科学中的重要学科——遗传学[1]。同时，遗传学还是一门与生产实际紧密联系的基础科学，遗传学理论可以指导植物、动物和微生物育种工作，加速育种进程，提高育种工作的成效。遗传学与医学也有着密切的关系，开展人类遗传性疾病的调查研究，探索癌细胞的遗传机理，可为保健工作提出有效的诊断、预防和治疗措施，因此无论是理论研究还是生产实践，遗传学都具有十分重要的作用[2]。

近20a来，步入“功能基因组时代”的遗传学展现了巨大的新的生命力，利用结构基因组所提供的信息和产物，系统全面地分析基因的生物学功能，使人们对于遗传与变异的认知在深度和广度上都有了质的飞跃。遗传学知识越来越丰富和复杂，与其它学科的结合与渗透，呈现交叉与前沿化的趋势，而学科固有的知识体系框架亟待发展，传统的教学方式方法、教学的组织形式与评价等方面亟待创新[3]。近年来，随着高考改革的逐步推进，大部分高等院校都采用大类招生的模式，对于植物生产大类农学、植物保护、园艺等专业而言，生源质量和就业前景有下滑的趋势。为适应学科发展和社会需求，在遗传学的教学过程中强化学生创新意识和创新能力培养，培养具有卓越创新能力和优良专业素质的高质量人才，是适应遗传学学科发展的需要，也是高等教育改革的必然趋势[4]。

1遗传学課程对学生创新能力培养的作用

遗传学是吉林大学植物科学学院面向植物生产大类专业开设的一门重要的专业基础课程，课程内容涉及面广，包括经典遗传学、分子遗传学、群体和数量遗传学等若干板块。概念抽象，知识体系繁杂，通过本课程的学习可以培养学生的抽象思维、逻辑思维和创新思维。经典遗传学的3大基本遗传规律是以遗传传递概率为核心的知识体系，具有严谨的逻辑推理过程，孟德尔首先提出了遗传因子的概念，遗传因子可以独立分离和自由组合，彼此之间互不融合与干扰，颗粒遗传相对当时达尔文泛生论所支持的融合遗传而言，是创造性的思维[5]。另外，孟德尔所获得的特定遗传分类比例都需要观测较大的样本数量，而样本量较小时，遗传比例易受随机因素的影响产生较大地波动，进一步引导学生在进行生物试验研究时，应具备科学的数理统计方法。生命科学快速发展的今天，全基因组的高通量测序所获得的海量基因信息，没有适当的数理统计方法作为有力的分析工具，将会寸步难行。

DNA分子结构模型理论提出以后，促使遗传学学科的发展进入了“快车道”。遗传学研究也从揭示个体性状遗传和变异的奥秘，进一步深入分子水平研究基因的结构与功能、基因的作用与性状的表达之间的分子机理。进入分子时代以后，DNA重组技术、高通量测序技术、PCR技术、基因编辑技术、全基因组关联分析等为代表的众多新技术和新方法的突破，使得分子遗传学成为遗传学科最有生命力和创造力的强劲增长点[6]。群体遗传学侧重孟德尔群体中等位基因和基因型频率等遗传参数的变化规律研究，与农业生产实践关系密切。如，玉米是一种产量很高的粮食作物，也可为饲料加工和新能源生产提供原料，玉米种质资源种类丰富，科研人员对全球范围内75份野生、地方特有及遗传改良的玉米品系进行分子水平遗传多样性研究，揭示各个品系之间存在广泛地染色体结构变异，还发现数百个具有强烈人工驯化和选择信号的基因，这对于玉米新品种培育具有重要的指导意义[7]。

2教学过程中对学生创新能力培养的改革探索2.1培养学生的创新思维

培养学生的创新能力要培养学生的创新思维，创新思维是与习常性思维相对应的，按现有的程序、现有的模式、现有的经验进行思维不能称之为创新思维。思维活动是由思维结构所决定的，在长期学习和生活过程中所学习的知识和方法，所形成的观点和经验构成了思维结构的基本要素，这些要素是逐步累积于大脑之中的，这种思维结构有其稳固性和延续性，往往导致因循守旧的思维定势[8]。在教学过程中，应注重启发学生思维活动的批判性，对传统的思维模式或传统的理论体系不断地进行反思与批判，反思前人设定的界限，突破旧有的或现有的知识框架，才能有所创新，创新思维的养成是一个在肯定中否定，在否定中不断开拓前进的学习过程，即教导学生学会用怀疑的、批判的视角去审视前人的研究成果[9]。通过联想、想象和类比等发散性思维方式，找寻事物之间原以为不存在的联系，基于现实又超越现实，克服事物属性的差异，让思维在不同类属事物间自由跨越。如，基因突变是自然界广泛存在的一类现象，前苏联的遗传学家瓦维洛夫提出了遗传变异的同源系列法则，该学说认为了解到一个作物内具有的变异类型，可以预见在近缘的其它作物中也存在相似的变异类型，该学说现在得到了基因组学分子层面的证实，通过这个案例可以引导学生在更高的认知层次对基因突变的特征进行再认识。

2.2转变教师的教学理念

传统形式上的教学是教师传授知识，学生接受知识，学生学习知识的深度、广度、范围是以教师为中心，以知识为本位的，而学生处于被动地位。这种传统的灌输式教学不利于学生创新能力培养，教学过程应该是教与学双方的一个积极互动，是一个相互依存、不可分割的有机整体[10]。以培养学生创新能力为核心目标的教学，不再是教师的“一言堂”，教师应该努力营造一个学生思维活跃、畅所欲言，充分发挥学生创造精神的课堂氛围，启迪学生发现问题、提出问题，教师和学生一起分析问题、解决问题。鼓励学生积极独立地提出问题比解决问题更重要，对学生的独立思考能力、创造性想象力的训练价值是巨大的[11]。就遗传学课程的教学而言，不以教授遗传学知识点的数量多少为优劣，对遗传学的学习不再只停留在概念的记忆和原理的理解层面，采用案例式教学等方法将多个知识点整合成一个案例，提高学生综合运用所学知识分析和解决遗传学问题的能力[12]。还可以给学生提供一些科学史或遗传学领域的名人传记等素材，了解前人做出重大科学贡献时所处的时代背景、科研环境，在继承前人的知识基础之上，学习和领悟前辈科学家思考科学问题、解决科学问题的方式，进而储备挑战未知科学问题的创新能力[13]。

2.3激发学生的创新欲望

如果创新活动有趣且让学生感兴趣，那么学生一定会积极地参与进来，并且能抽出课余时间来完成各项试验项目。动机和情感是保障学生持续进行创新性学习的必要条件，其可以保证学生以一种富有意义的方式来获取创新活动所需要的知识与技能[14]。根据教育心理学原理，教师应该关注学生进行创新性学习或研究的内在动机，动机的重要性在于其涉及学生在专业领域的自我认知，在教师的引导下学生追求个人兴趣和能力提升时會产生一种寻求并克服创新挑战的本能倾向，进而激励学生去做那些本来不一定要做的事情[15]。教师创设与课程知识点相关的问题情景，如，在介绍细胞的遗传学基础章节时，正常细胞的有丝分裂过程是将遗传物质均等地分配到子细胞中，2个子细胞均获得与亲细胞相同的遗传信息拷贝。而在一些特殊情况下，细胞的有丝分裂会出现异常，如果蝇幼虫唾腺细胞中的染色体不分裂导致多线染色体的产生，细胞有丝分裂检查点的功能缺陷与癌症的发生密切相关，就上述问题更深一层次的机制机理可让学生课后分组查询相关文献，进行延伸阅读，学生间、师生间相互讨论。每个人都有自己看待科学问题的独特视角，互相启发会将彼此的思维导向一个新的领域，在具有创造性的过程中满足学生学习过程的情感需要，收获友谊感与成就感。

2.4在科研实践中提升创新能力

实践出真知，荀子说：“不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之。”吉林大学年度“大学生创新创业训练计划”项目立项申报工作一般在6月中下旬完成，与大二年级学生遗传学课程春季授课时间相符，在课堂上引导和鼓励学生主动投入到科研实践中去，积极申报创新创业项目。同时也会针对项目申报中的一些具体问题在课间或课后与同学进行交流，如研究方向的确定、学术文献的检索、方案的设计、实验的开展、数据的处理、项目的规划与实施等。笔者从事玉米遗传育种科研工作，在课堂上也会介绍课题组的科研进展，科研过程中的收获与经验。如，在讲述近交与杂交的遗传效应时，玉米杂交种自交会使后代基因分离，群体性状分化，出现自交衰退，带领学生进入玉米育种试验地考察玉米自交早代分离群体的性状表现；在交流的过程中，对玉米遗传育种感兴趣并意愿从事相关研究的学生，指导其申报学校与玉米遗传育种相关的大学生创新项目。如，作为指导教师带领2014级农学专业的5位学生进行玉米数量性状的遗传效应分析与配合力测定试验，相关试验结果发表在《中国农学通报》[16，17]和《黑龙江农业科学》[18]等专业期刊上。如，在植物雄性不育性的利用及物种的形成方式等具体章节内容的教学过程中，针对授课学生的专业性质，以我国杂交水稻之父袁隆平院士和小麦远缘杂交育种奠基人李振声院士为例，介绍其科研成就，勉励学生向本专业领域的榜样学习，在科研实践的广阔舞台上发挥自身的聪明才智，磨砺品行，增长才干，做出成绩。

2.5更加科学合理的考核方式

鼓励学生创新，注重学生创新能力的培养，课程教学效果的评价及课程的考试也应该进行相应调整。不应该沿袭以往的卷面成绩占总评成绩大部分比例的考核方式，闭卷考试的成绩比重应在50%左右，提高平时成绩和实验成绩的占比。平时成绩可以参考出勤情况、章节的作业考评、查阅最新外文文献并综述形成小论文的成绩、教学过程中提出问题和分析问题等专题讨论时的课堂表现等。当然，教师也应充分理解学生凭借已有的知识和能力水平在创造性的思维过程中出现的不足，乃至错误，从不足和错误中学习有时还能获得更好的教学效果。期末的卷面考试中降低选择、判断等客观题的占比，不让学生形成应付期末考试时死记硬背标准答案的思维习惯，而且以为标准答案就是唯一的、最佳的，在教育中充满必然的结论是对学生创新能力的扼制[19]。提高无标准答案主观题的占比，如论述3大遗传学规律的实质，并谈谈孟德尔和摩尔根发现遗传学的规律给予的启发；再如芭芭拉·迈克林托克发表玉米“跳跃基因”的研究论文时，不被当时主流遗传学家接受，认为简直是天方夜谈，请谈淡其所发现的转座因子的科研价值以及其事迹对从事科学研究的启迪等。实验课的成绩考评除了参考实验报告以外，要更加重视实验操作者的过程性和规范性，以及在综合性与设计性实验中的综合表现。

篇5

关键词：分子生物学；教学改革；实验教改

中图分类号： G642.0 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2013）-08-92-2

引言

分子生物学是在分子水平研究生命现象本质及其规律的一门新兴学科，它是研究核酸等生物大分子功能、形态结构特征及其重要性和规律性的学科，是人类从生物分子水平上真正揭开生物世界奥秘，由被动适应自然界转向主动地改造和重组自然界的学科[1]。近些年来分子生物学已日益渗透到生物学的各个领域之中，并产生了巨大的影响。而分子生物学实验技术也已成为生物学、医学、农学等学科站在新的高度和角度揭示生命奥秘的重要手段。分子生物学的理论掌握和实验操作是掌握分子生物学精髓的重要途径。因此，从培养学生能力出发科学地创建分子生物学理论和实验体系、选择适当的实验教学方法及客观地评定学生实验课成绩，会对分子生物学理论课理解和实验教学的效果产生重要的影响。高等学校传统的分子生物学实验教学[2]往往只是结合各自的实验室条件开展有局限的分子生物学实验教学，缺乏科学的实验体系，忽略合适实验方法的选择，缺少对实验教学效果全面、客观、系统的评估，这些都不利于学生学习兴趣和创新能力的培养。而高校是孕育和培养创新型人才的摇篮。实验教学作为高校教学体系的一个重要组成部分，是培养学生科学思维、创新意识的重要途径[3]。本文就分子生物学课程教学的改革阐述一些观点和体会，以期为提高分子生物学教学质量及培养创新型和素质型人才提供一定的参考。

1 分子生物学教学改革具体的措施

1.1 教学体系的优化

分子生物学是在生物化学和遗传学的基础上发展而来[4]。随着分子生物学研究的快速发展，分子生物学已经成为一门独立的学科。很多分子生物学教材的内容与生物化学、细胞生物学、分子遗传学、遗传学等课程重复较多，例如DNA 和染色体的结构，RNA转录和蛋白质翻译等课程内容在分子生物学、生物化学和分子遗传学方面都有一定篇幅的介绍，重复的课程内容占用了大量的教学课时。因此，为了避免课程教学的重复，通过与生物化学、遗传学，细胞生物学，分子遗传学等课程的教师交流与研讨，对相关课程内容进行了具体而系统的优化，明确课程之间的有机衔接，突出了分子生物学的教学重点。在“RNA转录和蛋白质翻译”这部分的教学内容中进行了相应的优化，生物化学注重讲述转录和翻译的基本过程、而分子生物学则注重介绍具体的分子机制，又如原核和真核转录起始复合物的形成过程及分子机制的教学内容生物化学和分子生物学也进行了相应的侧重。

1.2教材的优化选择

通过多年的教学实践过程，选取适合本科生学习的分子生物学教材，对于学生系统的掌握本课程的理论知识及最新研究动态至关重要。课程设置之初选取阎隆飞主编的《分子生物学》第二版，之后开始侧重理论课与实验课的有机结合，选用朱玉贤等主编的《现代分子生物学》，它的知识体系较为完整，内容较前沿，尤其是第三版将分子生物学研究法分为了两章，分别讲述了DNA、RNA及蛋白质操作技术和基因功能研究技术，突出强调了分子生物学实验技术和原理，同时对基因组与比较基因组学也做了较大幅度的修改和充实[5]。这些内容均体现分子生物学的最新技术和研究成果，同时也满足学生了解分子生物学最新进展和考研的需要。为避免教材单一的局限性，还为学生推荐阎隆飞编著的《分子生物学》（第二版），LewinB主编的《Gene Ⅷ》，吴乃虎主编的《基因工程原理》（第二版）等书籍作为参考教材，并在教师的指导下有针对性地学习，这样不仅满足了大多数学生考研的需求，同时也加深了学生对分子生物学学习的兴趣及教学难点和重点的理解，取得了较好的教学效果。

1.3教学方法与教学手段的改善

在教学方法上，除了采用传统的教师讲授方法之外，为发挥学生作为教学主体的能动性，根据具体的教学内容安排启发式，讨论式等多种教学方法，让学生参与到教学过程中。如在讲授分子生物学研究法时，在班级内以各个学习小组为单位进行研究讨论会，以学生为主体讨论他们感兴趣的分子生物学实验技术，鼓励学生主动思考，自由发表他们的观点，通过讨论的方式测试相应的知识，以学生乐于接受的方式完成对知识的学习。本课程通过多种教学方法的有机结合，充分调动了学生的学习兴趣，分子生物学课程也因此受到学生的好评。近几年来学生考研选择生物化学及分子生物学作为专业课的人数日益增加并且考研专业课成绩逐年上升。

在教学手段上，采用传统教学与计算机辅助教学 CAI相结合的方法。计算机辅助教学 CAI 应用于高等学校教育已成为主流趋势，它的优势在于可以通过文本、图形、动画、音频、视频、仿真软件等多种媒体最大限度地整合教学资源，形象直观地进行教学内容的呈现[6]，使学生通过多种展示方法理解并掌握课程的难点。如在“DNA高级结构” 这部分教学内容中，学生对DNA的分子结构感觉很抽象，在教学过程中通过图片和视频等手段使学生对此结构有了具体的感知。又如在“DNA复制，RNA转录，翻译和真核和原核生物的基因表达调控”的教学内容中，仅通过传统课堂讲解，学生无法理解，通过多媒体的方法，利用动画、视频和图片对其涉及的微观机制进行相应的演示，使学生理解其具体过程和分子机制，提高了学生学习的积极性。

2 分子生物学实验教学的改革措施

2.1加强实验教学条件建设，构建良好的实验教学平台

分子生物学是20世纪中期随着核酸的发现及结构和功能的研究发展起来的新兴学科，研究基础较为薄弱。我校前身是师范类院校，对物理、化学、数学、计算机等传统学科侧重较多。自2004年我校升级为本科院校，由师范类院校转变为综合类院校，学校增加了对各学科的实验教学投入。分子生物学实验室先后配备了Eppendorf PCR扩增仪、Eppendorf梯度PCR扩增仪、高效制冰机、UVP凝胶成像系统、Millipore超纯水系统、Eppendorf台式高速离心机、sigma大型高速冷冻离心机、日本三洋超低温冰箱、分子杂交仪等先进仪器，满足了分子生物学基础实验和综合性实验课程的开设要求，为学生的实验教学与科研构建了一个良好的平台，为我院分子生物学实验课教学改革提供了有力的支持。通过上述平台由我院学生参与的分子生物学方向科研实验在国家级挑战杯竞赛中取得了良好的成绩。

2.2 实验教学体系的优化

之前由于实验条件的限制，我院分子生物学实验教学主要以基础性和验证性实验为主。随着实验条件的改善，逐步在实验设计上加大综合性、设计性实验、所占的比例。实验内容的选取也根据生物科学、生物技术专业的不同专业特点设置相应的实验教学内容。根据生物科学师范类专业的特点，在注重分子生物学基础验证实验的同时开设与分子生物学快速发展相结合的综合性实验。在生物技术专业的实验教学上则注重选取以实践操作为主的操作性和设计性实验。

在实验教学体系的优化中应注意各个实验内容之间的衔接与关联[7]。实验教学内容中建立好各实验之间的衔接对学生系统思维的培养具有重要意义，有利于学生对所学实验操作内容的理解和熟练掌握以及实验技术逻辑体系的建立。我院在实验课内容开设的顺序为基因组DNA的提取，聚合酶链式反应获得目的片段，电泳检测，大肠杆菌活化、感受态细胞的制备，质粒 DNA 提取，DNA 片断酶切，目的片段与载体的连接，转化等，当学生预习实验时，会注意到各实验内容之间彼此承接与关联。前面实验效果的好坏直接影响到下一个实验的正常进行，以此来培养学生在分子生物学实验操作过程中的系统性与逻辑性。

2.3分子生物学实验教学方法的探索

合理的实验教学方法可以使实验内容取得预期的实验效果，在实验教学方法上注重深入浅出的阐述原理，重点在实验环节的解析。针对学生的兴趣特点在教学方法上做了以下几点改进。一、把学生分成多个实验小组，每组选出一人辅助实验教师完成实验的准备工作。在学生准备实验的过程中发现问题。二、发现问题后，在实验课讲授的过程中，教师对问题有针对的讲解与演示，强调标准的操作方法及实验中各环节的注意事项。并将实验过程做成电子课件指导学生正确操作。三、在实验过程中注意实验操作主体的差异性指导。教师在实验课讲授和演示结束后，注意观察学生的操作过程，针对学生存在的普遍问题，给予及时纠正和指导；对于少数同学存在的个别问题个别指导。这样既保证学生实验操作的准确性，又达到在有限的时间内完成实验教学任务的要求。

2.4分子生物学实验课成绩评定方式的改进

科学、有效评价学生实验理论及操作技能是提高实验教学质量强有力的措施[8]。在分子生物学实验成绩评定中采用多样化考核手段，主要从两个方面评定：一、实验理论的评定，主要通过实验报告考察学生对实验原理和步骤的掌握和理解。通过结果分析考查学生对整个实验的理解与掌握。二、实验操作技能的评定。在实验过程中，各实验小组不同学生实验态度以及对实验教学内容的理解思考差异很大。鼓励那些大胆对实验步骤提出疑问的同学，同时激励其他的同学，在成绩评定中不同学生的评定会有所区别。

3 结语

如何教好分子生物学课程，提高学生的学习兴趣，改变学生为了考试而学习的观念，提高教学效果，是摆在所有分子生物学理论及实验教学工作者面前的一个共同问题[9-10]。通过以上的改革和探索。无论及教学，考研，科研还是就业都取得了一定的成效。为了更好地提高分子生物学的教学效果，希望能够与各高校的分子生物教师进行交流和合作，进一步优化分子生物学理论和实验教学的课程体系及教学方法和手段。从学生作为教学主体出发，发挥学生的主动性和能动性，以期培养出更高质量的高校毕业生。

参考文献

[1] 朱玉贤， 李毅. 现代分子生物学[M]. 第2 版. 北京： 高等教育出版社，2002：1-3.

[2] 高利臣， 肖璐， 冯涛. 分子生物学实验教学改革的几点思考 [J]. 实验室研究与探索，2010， 29（4）：99-102.

[3] 毛范海， 朱林剑， 孙守林等. 改革实验教学内容和教学方式培养学生创新能力[J]. 实验技术与管理，2005，24（4）：88-90.

[4] 王荣， 刘勇， 姜双林. 高等师范院校分子生物学课程教学改革与实践[J]. 生物学杂志. 2012， 29（1）：100-102.

[5] 朱玉贤， 李毅， 郑晓峰. 现代分子生物学[M]. 第3版. 北京： 高等教育出版社， 2007：1-3.

[6] 吴元锋， 刘士旺， 毛建卫. 分子生物学教学的探索与实践[J]. 浙江科技学院学报， 2007， 19（4） ： 326-328.

[7] 张宝珠， 陈德福. 培养学生实验能力“分子生物学实验”课程体系的建立[J]. 高等理科教育， 2005， 4（62）：90-92.

[8] 杨晓杰， 刘质纯. 利用多媒体技术促进生物学教学改革[J]. 黑龙江高教研究， 2001， 103（5） ： 112-113.

[9] 张宝珠， 陈德福. 培养学生实验能力“分子生物学实验”课程体系的建立[J]. 高等理科教育， 2005， 4（62）：90-92.

篇6

关键词：医学遗传学；遗传咨询；情景模拟

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）46-0225-03

医学遗传学是医学与遗传学相结合、并互相渗透的一门综合性学科。医学遗传学理论学习中主要针对人类遗传性疾病的发生机制、传递规律、诊断方法以及治疗和预后进行系统学习。在此基础上开设实验课，将理论应用于实践，通过遗传咨询估算再发风险和制定应对对策和措施，有效预防遗传病的发生，从而达到降低遗传病发病率的目的[1]。根据现代医学的发展，我国将面临极具缺乏医学遗传学医师这一职业。目前，大多数医院无专门的遗传咨询门诊，使医学生没有机会接触到遗传病病例，学生对遗传性疾病的掌握只限于书本而无临床实践机会，这将会导致临床医生缺乏对遗传病的认知能力。因此，我校从2007年开始对五年制临床医学、检验等本科专业开展医学遗传学实验教学，其中开设了遗传咨询教学内容。通过多年教学实践探索和改进，发现利用情景模拟教学法进行遗传咨询知识点的传授可以更好地调动学生学习的积极性，更好地理解遗传咨询的理论基础及临床意义，培养学生综合运用知识的能力。

一、教学设计

1.明确教学目的。遗传咨询情景模拟教学法是模拟临床遗传咨询的情景进行教学的方法。它是针对临床医学、检验等专业本科医学生在学习过染色体标本的制备与人类非显带染色体核型分析两次实验课的基础上来开展的。通过此次课的学习，使医学生能够充分掌握系谱及系谱分析的理论知识，掌握系谱分析的过程及系谱的绘制方法，熟悉遗传咨询的一般步骤和原则，并能推测系谱中各成员的基因型，计算再发风险，了解系谱分析和遗传咨询的临床意义。在此过程中，培养学生独立思考分析问题解决问题的能力，表达能力，促进高素质医学生的培养。

2.教学内容。情景模拟教学法的主要内容是模拟遗传咨询过程、讲授和熟悉遗传咨询的概念、对象、时机、步骤等。作为医学生首先要让他们明确知道什么是遗传咨询。遗传咨询是由医学遗传学专业人员或遗传咨询医师（或称咨询医师、医学遗传学医师），应用医学和遗传学基本原理，对咨询者提出的家庭中遗传病的发病原因、遗传方式、诊断、治疗和预后、一级患者同胞和子女再患此病风险等问题进行交谈和讨论，并就咨询者提出的婚育等问题提出可供咨询者选择的建议或具体指导措施的过程[2]。遗传咨询的时机和对象是一个人在婚姻或生育方面遇到问题，意识到可能面临患遗传病的风险，或者本人或子女已患有遗传病等情况下的人群。其次，传授和强调进行遗传咨询的一般步骤包括遗传病的明确诊断、绘制系谱并确定遗传方式、估计再发风险、提出对策和措施。遗传病的诊断是一个复杂的过程，包括临床层次、细胞水平、蛋白质水平、基因水平（基因诊断）等四个水平层次的诊断；绘制系谱并确定遗传方式以及估计再发风险需要遗传学理论知识做基础，要求学生在本科医学遗传学中作为掌握的内容加以理解和熟悉后计算再发风险；提出的对策和措施更进一步要求在学生掌握各层次的分子生物学和分子遗传学的系统的理论知识后，给咨询者提出合适的意见和措施。最后，重点强调医生给咨询者提出意见和措施时，要遵循非指令性遗传咨询的原则。作为医生只提出可供咨询者选择的若干方案，并陈述各种方案的利弊提供咨询者选择，咨询医师不应代替咨询者做决定。

3.教学案例的准备。教学案例的好坏直接影响教学效果。任课教师需要注意从多渠道深入开展病案搜寻工作，从病案中挑选诊断明确、典型的遗传病案例，除了教材中给出的常见多发遗传病病例外，也需经常浏览OMIM（OnLine Mendelian Inheritence）及等互联网址，了解重要的有关临床遗传学最新诊断技术及进展情况。案例挑选出来后，需要进行加工提炼、细心分析、集体讨论，按临床思维进行教学方案的设计。案例设计原则既要传授理论知识，又与临床需要结合，既有利于学生分析，于利于学生演练。

对于案例的教学准备，不但要求任课教师要熟悉案例遗传病的临床表现、发病机理，特别要熟悉遗传病的传递规律、传递方式、诊断方法、治疗方法和预后等方面的相关进展资料，还要要求教师对这些资料的深刻理解和透彻分析，以便针对学生演练过程中出现的各种不准确的表达或者错误的理解进行有效的指导。根据遗传咨询的复杂性，则需要教师具有深厚的理论知识基础，才能提高在模拟遗传咨询教学中的指导能力。因此，在案例准备时，要求任课教师要做好充足的教学准备，以应变课堂中随时出现的问题。

4.教学组织。做好充分的准备后，就进入了模拟遗传咨询情景课阶段，即开始遗传咨询情景模拟教学。由于课堂教学组织难度较大，需要教师在做好充分的案例准备基础上随机应变、深入浅出、因材施教。

教师组织教学的基本过程包括：第一步，教师详细讲解遗传咨询的定义、步骤、方法、意义；第二步，学生选择教师准备好的案例分组讨论，编写案例遗传咨询的对话，并要求学生在课结束后将所编写的对话上交作为课堂作业；第三步，学生两人一组，在45分钟左右的时间内讨论并编写对话，根据临床可能的情景，模拟演练遗传咨询的过程；第四步，当学生模拟演练完成遗传咨询的整个过程后，教师针对学生存在的问题一一进行分析和讲解。在肯定学生正确的理解和表达的基础上指出不当的或者不准确的或者错误的表达。

随着学生不同组别的模拟演练的进行，教师要注意始终引导学生围绕遗传咨询进行交谈，其询问和交谈的内容包括对遗传病的临床表现、发病原因、遗传方式、诊断等情况的了解，询问内容还包括病史、发育史、婚姻史和生育史、家族史，查阅和比对资料进行系谱分析，对咨询者提出的治疗和预后等问题一一作答，并且对患者同胞、子女再患此病的风险提出参考意见。教师始终在一旁提醒、引导和辅佐，并注意把控住整个课堂纪律，使每位学生积极参与到课堂中来，制造出学生在临床实践的气氛，提高学生课堂活跃度。

5.课堂总结。教师根据学生在课堂中的讨论、模拟遗传咨询的情况进行小结，联系理论知识肯定学生在讨论过程中表现好的地方，指出错误或忽视的地方，加深对理论知识的理解和记忆，加深学生对遗传咨询在临床工作的重要性和必要性的理解。最后根据学生在课堂中的表现进行评价，包括学生对案例的分析能力、理论知识的掌握、表达能力、临床综合分析能力、团队合作能力、创新能力等等方面。

二、教学思考与讨论

1.遗传咨询情景模拟教学法的优点和意义。经过多年的教学发现，大多数学生对于应用情景模拟方法进行遗传咨询都非常感兴趣，整个课堂气氛活跃，学生参与度高。整个教学活动中，一直围绕只有真实生活中才存在的病例来进行，组织学生分组开展讨论，教师从旁指导，真正做到以学生为中心，最大限度的激发学生的学习兴趣，取得了较好的教学效果。此教学法解决了以往医学遗传学理论教学与临床脱节，理论教学内容的枯燥难懂，教学手段落后等问题，有效地提高了学生对医学遗传学的学习效果及兴趣，是一种积极有效的教学方法。学生普遍认为通过情景模拟教学，对遗传性疾病的认识更加深刻和形象，他们所学习的内容不再是枯燥乏味的知识，而是在实际临床工作中切切实实需要解决的问题，极大的激发了学生对于学习《医学遗传学》的兴趣。

传统的遗传咨询教学主要以灌输式为主，要求学生大量记忆枯燥无味的基础知识，在这种模式下的教学不利于学生综合能力的提高。相反，经过实践证明，利用情景模拟教学进行遗传咨询，将所学理论知识与实际运用紧密结合，将理论课知识运用于实际临床当中，极大的激发了学生对于学习医学遗传学的兴趣，使学生整堂课都能够融入到课堂教学过程中，使学生将讲台变为他们自由发挥的舞台，而教师课堂中仅仅起到引导作用。在此过程中，学生从被动的接受知识向主动学习转变，既加深了对理论知识的记忆，又培养了学生独立思考分析问题的能力，训练了学生独立思考分析问题的能力。

近年来医患关系逐渐紧张，患者的维权意识也越来越强，如何缓解医患关系也是医学院校在培养学生时需要解决的一大难题。通过临床情景模拟教学的方法，让学生扮演患者有助于建立和谐的医患关系。学生通过扮演患者，能够充分的体会患者的心理和情绪上的变化，站在患者的角度看待就医过程，起到了换位思考的作用。另一方面，学生站在医生的角度学会处理医生和患者之间的矛盾，可以缩短学校与社会实践的差距，帮助学生建立医生角色，为学生将来走向社会处理医患关系奠定基础。

值得一提的是，遗传咨询师在我国医学领域缺乏大量的人才，是一个有待新增的职业。而在美国，绝大多数的医疗用人单位都要求他们的医生通过全美医学遗传学会的考试和资格认证[3]。所以，教师可借此课程向学生宣讲国际国内外医学遗传学理论、临床遗传学的发展的趋势和中国医学发展的所面临机遇和挑战。向学生说明遗传咨询是一项极具挑战的医疗活动，希望有更多的医学志愿者加入这项医疗事业中来。

2.遗传咨询情景模拟教学法的欠缺之处。首先，情景模拟与实际临床有一定的差别，学生由于缺少临床经验，在进行扮演患者的过程中，很容易用到所学的专业术语，与真正临床中所遇到的实际病例有较大的差别，没有达到角色交换的目的。其次，在提出对策和措施时，由于缺乏各层次的分子细胞生物学和分子遗传学的系统的理论知识，并且对所学医学遗传学知识不能灵活运用，只能提出供咨询者选择一到两种方案，没有真正提供可供咨询者选择的若干方案，且无法做到非指令性原则。最后，在教学实施的过程中，由于每位学生学习水平参差不齐，不愿意作为学习的主体，导致过分依赖老师，影响教学效果。目前看来，要使学生都能积极参与到教学活动中，最好的方法是让学生参与真正的临床实践，使学生体会到遗传咨询过程的复杂性。

通过7年的教学效果来看，情景模拟教学极大地调动了学生学习的积极性，真正实现了对医学生综合素质能力的培养，是一个值得推荐的好方法。

参考文献：

[1]蔡绍京，李学英.医学遗传学[M].北京：人民卫生出版社，2009.

[2]章远志，Nanbert ZHONG.中国目前的遗传咨询（英文）[J].北京大学学报（医学版），2006，（01）.

[3]赵会全.美国临床医学进展[J].国外遗传学杂志，2007，30（2）.

基金项目：遵义医学院教学改革计划项目2013（j-2-7）。

篇7

遗传学论文4000字(一)：南瓜银叶突变体48a的表型特征及其遗传学分析论文

摘要：南瓜银叶突变体48a是在嫩食型中国南瓜中分离筛选到的稳定遗传自交系，银色叶不仅可以作为标记性状应用到育种中，还可为南瓜抗虫、抗病、耐寒等一系列研究提供重要的材料基础。笔者对银叶突变体的表型特征及叶片的解剖结构进行鉴定分析，发现植株整体长势、熟性与野生型无明显差异；成熟叶片正面全部呈银灰色，叶绿素含量明显降低，叶片上表皮细胞与栅栏细胞间明显剥离，存在明显的空隙。利用突变体48a和野生型49a南瓜自交系构建的六世代遗传群体，调查发现F2的绿叶与银叶符合3∶1的分离比，回交群体BC1P1分离比符合1∶1，表明南瓜银色叶性状由单隐性基因控制。

关键词：南瓜；银叶突变体；表型特征；遗传学分析

中图分类号：S642.1文献标志码：A文章编号：1673-2871（2020）04-012-05

南瓜葉片银斑是南瓜中的常见性状，主要表现为叶脉的腋处带银白色斑纹，俗称“银斑叶”，是受单个显性基因控制的一种斑纹[1-3]，区别于烟粉虱BemisiatabaciB型（又名银叶粉虱B.argentifolii）诱发的葫芦科作物叶片正面全部呈银白色的银叶病[4-5]。2016年笔者在嫩食型中国南瓜资源中分离出1株完全银色叶突变体，自交后5代后形成可遗传的稳定银叶自交系，同时在同一材料中分离出稳定的普通绿叶自交系，田间种植观察发现银斑叶南瓜具有很好的避蚜和抗病毒病的效果，这为南瓜抗虫育种提供了新的思路。笔者对银叶突变体的表型特征、叶片解剖结构进行了鉴定分析，并构建了银叶六世代遗传群体进行遗传学分析，为后续的南瓜银色叶基因定位和避蚜上的应用奠定基础。

1材料与方法

1.1材料

在嫩食型中国南瓜材料的自交后代中，分离出具有完全银叶的突变体48a和普通绿叶野生型材料49a，经过5代自交，形成稳定的自交系。以突变体48a和野生型49a为亲本，构建六世代遗传群体，2018年4月将银叶南瓜亲本P1、绿叶南瓜亲本P2、F1、F2、BC1P1、BC1P2种子同时种于湖南省蔬菜研究所高桥试验田中。种子采用穴盘育苗，幼苗生长至3～4片真叶时定植，株行距50cm×100cm人字架栽培，进行统一的肥水管理，用于银叶和绿叶南瓜农艺学性状调查和银叶性状的遗传学分析。

1.2方法

1.2.1突变体48a的表型及农艺性状观察突变体48a在苗期即可观察到明显的银叶表型，定植后到成株期都为银叶表型，6月中旬成株期，对主蔓长、主蔓粗、叶片长度、叶片宽度、叶柄长等生物学性状进行调查；同时在生育期内对其始花期（小区内50%植株开花的时期）、雌花数量进行调查，本试验分别调查测量了突变体和野生型南瓜材料各10株。

1.2.2遗传学分析方法定植后30d左右，分别统计双亲、F1、F2、BC1P1、BC1P2等世代各群体银色叶和绿色叶的植株数量，然后通过卡平方测验，分析控制南瓜银叶性状基因的遗传特性。

1.2.3叶绿素含量测定方法待植株生长到成苗期，定植后30d左右，分别取突变体48a和野生型49a的顶端嫩叶和相同位置的成熟叶片用于检测叶绿体色素含量。参考Arnon法[6]，具体如下：随机称取叶片0.1g，剪碎，装入15mL带塞的玻璃试管中，加入10mL的80%丙酮，黑暗浸泡24h，至组织发白。将提取液在岛津公司的UV-1800分光光度计上测定663、645、470nm波长的OD值，计算Ca、Cb、Cx·c和CT（mg·L-1），公式如下：

Ca=12.21×OD663-2.81×OD645；

Cb=20.13×OD645-5.03×OD663；

Cx·c=（1000×OD470-3.27×Ca-104×Cb）/229；

CT=Ca+Cb。

式中，Ca、Cb和CT分别表示叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素浓度；Cx·c为类胡萝卜浓度，按下式计算组织中各色素含量。

叶绿体色素含量（mg·g-1）=（色素浓度×提取液体积×稀释倍数）/样品鲜质量。

1.2.4叶片解剖学观察方法定植后30d左右，选取生长一致的突变体48a和野生型49a植株相同部位的成熟叶片，用于叶片解剖学观察。首先用FAA固定液固定，番红-固绿染色，RM2016病理切片机进行切片，切片放入干净的二甲苯透明5min，中性树胶封片，NIKONECLIPSEE100光学显微镜镜检，NIKONDS-U3成像系统进行图像采集分析。用测微尺测量叶片横截面的厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度，叶片结构紧密度（CTR）、疏松度（SR）的计算，参考田丽波等[7]的方法。

CTR/%=（栅栏组织厚度/叶片厚度）×100；

SR/%=（海绵组织厚度/叶片厚度）×100。

2结果与分析

2.1突变体48a的表型与农艺性状分析

突变体48a和野生型49a进行表型对比观察。子叶期，银叶突变体和绿叶野生型子叶均表现为正常的绿色，子叶颜色无明显差别；但进入真叶期，突变体48a长出真叶为绿色，带明显银斑（图1-A），随着真叶逐渐长大，叶正面银灰色逐渐加深，植株长大成熟后，叶片正面全部为银灰色（图1-B、C、E），背面仍为绿色（图1-D）。

由成熟期的田间比较（图1-B）可以看出，除了叶色有明显区别外，突变体48a与野生型49a南瓜整体长势和熟性差别不大，对两者农艺性状测量数据显示，两者的始花期、叶长、叶宽等指标无明显差异。其中突变体48a南瓜主蔓长度（335.43±14.50）cm，比野生型49a低8.94%，而突变体48a主蔓粗度（1.19±0.03）cm，比野生型49a高4.39%，整體长势与野生型49a差别不大（表1）。

2.2遗传学分析

构建六世代遗传群体，用目测分级的方法探究南瓜叶颜色的遗传规律，F1为绿叶、卡平方检验结果表明F2绿叶与银叶符合3∶1的分离比，回交群体BC1P1分离比符合1∶1，BC1P2植株叶颜色全为绿色，南瓜银色叶性状符合1对显一隐性基因的分离规律，为完全隐性遗传（表2）。

2.3叶绿素含量分析

由图2可以看出，突变体48a与野生型49a间叶绿素相比，叶片叶绿素含量明显减低，但嫩叶与成熟叶间的叶绿素无明显差别。从成熟叶来看，突变体48a叶片中，叶绿素和类胡萝卜素含量均显著低于野生型叶片，其中叶绿素含量的变化主要由于叶绿素a含量变化导致，叶绿素b含量相对于绿叶野生型叶片无明显差异。

2.4突变体48a解剖学特征

从叶片横切面可见（图3-A）银叶突变体48a叶片的上表皮细胞与栅栏组织、下表皮细胞与海绵状组织之间有明显的空隙，其中上部空隙更大。从图3-B可见绿叶野生型49a叶片的上表皮细胞与栅栏细胞，下表皮细胞与海绵状的叶肉细胞之间连接紧密，没有明显的空隙。

对突变体48a与野生型49a的叶片厚度、表皮细胞厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度进行测量（表3），结果表明，突变体48a海绵组织厚度（44.2±3.00）μm，显著低于野生型49a，叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度等指标两者间无显著性差异，通过测算，突变体48a叶片结构紧密度（CTR）32.06%，显著高于野生型49a，叶片叶片结构疏松度（SR）40.11%，显著低于野生型49a（表3）。

3讨论

突变体48a的银色叶可能是叶片结构变化所致，一般叶斑/片颜色变化产生原因主要分两类，色素的变化（叶绿素/花青素等）和叶片结构的变化（表皮细胞/空隙结构）。前人研究普遍认为银斑是叶片结构变化导致的，由于上表皮组织与栅栏组织之间的空隙，使光线达到绿色组织时候发生二次反射，在叶片上表皮形成多边形的光反射，而不是正常绿叶上皮细胞形成的白色点状光反射，使得叶片呈现偏灰白色，即银色的叶片/叶斑[8-10]。本研究结果表明，银叶突变体48a的叶绿素含量比野生型49a虽有显著降低，但也不会造成叶面显示银灰色，从突变体48a叶片解剖学特征显示，上表皮细胞与栅栏组织、下表皮细胞与海绵状组织之间有明显的空隙，其中上部空隙更大，这与张慧杰、张站备等[11-12]对西葫芦银斑研究一致，但他们的研究主要是基于西葫芦银叶病的叶片结构，突变体48a与西葫芦银叶病叶片在结构上虽然相似，但西葫芦银叶病会造成植株长势弱、植株矮小、生长点皱缩等特征[4]，而突变体48a与野生型49a相比，除叶片呈银灰色外，植株整体长势正常，与野生型差别不大。所以突变体48a叶绿素含量明显减低，但长势正常的原因值得进一步研究。

银叶突变体48a的银叶表型为单基因的隐性遗传，与Lopez-Anido等[13]研究结果一致，他们在西洋南瓜和中国南瓜杂交后代中发现了1个完全银叶，研究表明由隐性基因grl控制。而Coyne[14]和Paris[15]等研究认为，南瓜银斑叶受M基因的显性遗传，且认为影响银叶性状变异的主要因素有3个，（1）细胞结构：V基因作用最强的部位是位于叶脉的腋处的细胞。（2）修饰基因：影响了M基因的时空表达。（3）包括温度/干旱在内的环境因素。据笔者田间试验表明，突变体48a的银叶性状，不受环境影响，在不同季节、不同环境下种植均显示完全银叶，也不受时空表达影响，在全生育期内均显示银色叶。目前南瓜的基因组测序已经完成[16]，下一步拟利用全基因组混池测序的方法，进行银叶基因的快速定位，为后续研究该基因在南瓜中的作用机理奠定基础。

遗传学毕业论文范文模板(二)：高职临床医学专业医学遗传学课程教学改革探讨论文

[摘要]面对高职院校医学遗传学课程教学的困境及主要问题，围绕提高学生学习兴趣和教学效果的目标，本文从高职临床医学专业学生特点、学校现实情况及人才培养目标出发，分析适应于高职临床医学专业的医学遗传学课程定位、课程目标及内容设置，举例探讨优化抽象性、理论性强、重点教学内容的方式方法，提出改革、创新课堂教学方法和考核评价手段，以提升学生的学习主观能动性，探讨提升高职医学遗传课程教学质量的途径。

[关键词]高职；医学遗传学；教学改革

[中图分类号]R394；G712[文献标识码]A[文章编号]1673-7210（2020）01（c）-0185-05

醫学遗传学是研究人类遗传性疾病的病因、遗传方式、诊断、预防和治疗的一门学科，也是基础医学与临床医学之间的桥梁课程，是医学院校学生必须学习和掌握的一门课程。但高职院校在培养目标、学生层次、教材、教学、实验环境等方面有其自身的特点，学生层次不一、课时少、实验室硬件条件较差等。教师如何选择教育模式来激发学生兴趣和提高教学效果，进行教学的诊断与改革是个值得探讨的问题。

1课程定位

高职院校的医学遗传学课程时临床医学专业必修的一门专业拓展课程，是一门理论+实践的课程，其功能是对接专业人才培养目标、面向基层医院、卫生所、社区医院等工作岗位，目标是在培养学生掌握基本医学遗传理论知识的同时，形成良好的医学职业行为操守，建立能尊重患者、为患者服务、替患者着想的职业素质[1]。

2课程目标与内容设置

医学遗传学课程理论知识涉及面广，综合了细胞学、分子生物学、遗传学、医学伦理学等知识[2-4]。课程的整体设计不仅要让学生掌握医学遗传学的基本知识、遗传病发生的机制以及遗传方式，学会利用产前诊断的原理帮助人类减少出生缺陷，降低遗传病的发生率，而且应注重遗传伦理学、医学法律法规等医学人文知识的渗透融合[5-7]。高职的临床医学生通过学习能掌握医学遗传学的经典理论和技能，同时形成良好的职业素养，逻辑推理和创新思维也得到开发，为卫生保健和医疗实践服务。本课程总课时32学时，其中理论课26学时、实验课6学时。

2.1课程目标

该课程教学的知识培养目标是使得学生能熟练掌握遗传的细胞学基础以及分子生物学基础知识，学会利用遗传的基本规律分析常见遗传病的传递方式，学会对人染色体进行核型分析，能运用医学遗传学原理解释一些常见的临床遗传病的遗传机制；其能力培养目标是培养学生具备分析正常核型、识别常见染色体病的能力，绘制系谱及分析常见单基因遗传方式的能力和初步诊断常见遗传病以及具备优生指导的能力；职业素质培养目标是树立辨证唯物主义的生命观、客观的职业认知及职业意识、热爱医学专业、良好的职业行为习惯及职业道德，塑造严谨的学术学风、务实的职业态度、良好的职业道德和积极的职业价值观，促进学生个性化发展、人格逐步完善，同时具有良好的合作精神和服务意识[8-9]。

2.2内容设置

课程理论教学主体内容包括医学遗传学概述、遗传的分子学基础、遗传的细胞学基础、遗传的基本规律、单基因遗传病、多基因遗传病、染色体畸变与染色体病、优生学等部分。该课程设置与传统理论、纯实验实训课程比较，该课程凸显了学科融合、逻辑推理思维能力培养、实验技能训练及理论联系临床等特点。

长沙卫生职业学院（以下简称“我校”）根据高职临床医学专业学生的人才培养目标及特点优化设计，該课程的实验课开设染色体核型分析、系谱分析、唐氏筛查3个实验，均注重遗传学理论、实验技能及医学人文知识的融合渗透（表1）。高职医学院校培养的临床医学生对接的是基层医疗卫生机构，染色体核型分析实验通过手工剪纸的方式让学生熟指人类21对染色体的基本形态结构，掌握根据各组染色体的形态特征进行分类，并能进行核型分析，了解常见的染色体疾病及核型；系谱分析实验整体设计锻炼学生能在临床实践中绘制出患者的家族系谱并进行简单分析，了解常见遗传病的临床表现及遗传方式；唐氏综合征筛查实验通过血清学的方法分析21-三体综合征的临床意义，普及唐氏综合征的影响因素，并从遗传学角度培养学生分析解决优生问题的能力，增强优生观念，做好基层优生宣传。

3教学内容的优化

将教学内容进行优化整合，注重理论知识设计的简约性，同时融入临床内容将教学过程丰富和生动活化，积极倡导自主、合作、探究的学习方式，采取活动体验和问题探讨等方式进行指导。如Prochazkova等[10]在讲授医学分子遗传学时，采用游戏化、数据模拟的方式，开发的交互式应用程序模拟了一个家族遗传性疾病的分子遗传学诊断过程，大大地吸引了学生的学习兴趣，提高了教学效果。

3.1枯燥乏味、抽象性教学内容的优化

对枯燥乏味、抽象性的教学内容进行趣味化加工处理，如讲授染色体病时，适当插入一些病例图片，既形象、生动，又记忆深刻，理论性较强的内容进行简易化及图示化处理（表2、图1）。

3.2难理解、理论性较强的教学内容的优化

对于难理解、理论性较强的内容进行归纳总结，帮助学生理清思路。如讲解遗传的分子学基础时，针对基因的分类及结构，文字的讲解使得学生很容易混淆和不理解，即使加上基因的结构图，高职的学生还是觉得模糊不清，可适当加上图表的方式进行汇总归纳，帮助学生进行理解和记忆（图2）。

4创新和丰富课程教学方式方法

根据高职医学生的特点、高职医学遗传课程的培养目标，该课程的课堂教学方法应注重教与学互动、教学方式多样化、内容兴趣化。

4.1根据课程内容需要，采取多样化的教学方法

案例教学及讨论教学法可将临床案例搬入课堂学习，在学生早期还未积累经验时，给学生提供熟悉的学习背景，帮助学生整合应用专业知识、全面学习评估具体的临床问题，激发学生学习的兴趣，引发学生对专业知识的理解、工作态度和职业理念的探究，了解职业行为及态度在真实经验或想象的经历中的应用[11-12]。例如讲解单基因遗传病时，分析共显性遗传时，举例ABO血型的遗传方式，以故事的形式假设某院同一天出生了4个孩子，已知4个孩子的血型分别是A、B、O、AB，4个孩子父母的血型分别为O与O、AB与O、A与B、B与B，请你采用遗传学的知识帮护士将4个孩子准确无误地分配给他们的父母？通过故事和叙事的方式，演示推理过程，解释遗传学知识，拓展医务工作职业行为及涉及的法律法规问题，使学生加深印象和理解，引导学生树立良好的职业行为习惯。案例叙述教学应强调学生参与评论事件，促使学生认识蕴含在行动中的价值观，这种教学方法可充分展示医务工作者的能力，调动学生的积极性参与讨论，促进教学互动[13]，使学生以学生的角度是评价、剖析、辨别、反思医学行为，提高其发现、分析和解决问题的综合能力，促进学生对问题进行主动思考和归纳，将自己的观点与他人的观点相对比而做出深思熟虑的选择，塑造自己的思想和行为。情境教学法通过角色扮演的教学方式，让学生处于医务工作的环境。在讲述常染色体遗传病时，举例史诗级的生物学家达尔文，为什么他无后代，因为他与他的表妹结婚，虽然生育了10个孩子，但有3个从小就夭折，剩余的7个孩子，除了二女儿终身未婚，其余的都终身不育，该实例为解释婚姻法中避免近亲婚配提供了实际基础。在此过程中，要求学生绘制系谱图，通过连连看的方式说明亲缘系数（图3），假设自己置身于系谱图中的角色，估算亲近结婚的遗传病发病风险，解释遗传规律，拓展医学遗传伦理学中有关遗传病患者的婚配与生育权问题，由此激发学生的学习兴趣，培养学生主动学习的能力，同时增强课堂趣味性。

Ⅲ2与Ⅱ5之间有两段不间断的连线，两者为二级亲属；Ⅲ2与Ⅲ5之间有三段不间断的连线，两者为三级亲属

4.2边缘性的遗传学内容，采用多元结合的教学方法

边缘性的遗传学内容，采用多元结合的教学方法[14]。例如，八成以上的罕见病由遗传因素引起，而且国内的罕见病误诊、漏诊很多，但因为罕见性遗传病种类多、发病率低，大多遗传学的教材中未曾涉及，如果利用有限的课堂教学提高学生对罕见遗传病的诊断识别能力具有重要意义，南通大学的陈曹逸等[15]指出采用“课堂教学+撰写综述+课堂讨论+教师总结点评”的多元教学方法，不仅能提高学生的探索能力和学习兴趣，也能丰富教学双方的交流与沟通，活跃课堂教学氛围。

4.3用信息手段，開展互联网教学

将信息技术与医学遗传学课堂教学内容深度融合，以网络资源平台拓展个性化学习空间，多媒体教学资源由少量文字、图片、数据图表、动画、音频、视频等元素组成，能给学生以更强烈的感官记忆[16-17]。我校的医学遗传学课程充分利用学院“学习通”信息化教学平台，为学生提供了丰富的教学课件、专题讨论资料、课程文献资料、课后复习资料等，开展网上教学答疑、疑难案例讨论等活动，形成集电子教案、试题库、文献库、教学反馈等为一体的网络教学资源平台，实现“教学-学习-辅导”无缝对接。在课前，任课老师通过学习平台共享教学资源让学生进行预习，学生在预先过程出现的相关问题反馈到教师，教师通过平台了解学生基本信息，并根据学生的课前反馈情况进行有目的的教学设计；在上课中，教师可通过教学平台进行师生互动，教师可通过导入问题至平台中，学生通过手机直接回答问题，采用信息化的手段使得每个学生都可参与教学的课堂提问或讨论，教师可根据全部的学生结果进行分析，针对学生集中容易出错的知识点、部分未讲解清楚的内容等进行针对性的讲解，帮助学生进一步地理解和掌握；在课后，教师根据学生的课前预习和课堂教学情况进行有针对性的课后作业，学生在规定时间内完成课后作业并提交平台，教师对做错题的同学进行个别辅导，实现私人订制式的个人辅导[18]。普及遗传学相关专业网站，如中国遗传咨询网、中国遗传学会遗传咨询分会，学生可以在相应的网上查看相关遗传疾病详细、专业的、科学的遗传学知识和相关病例分析，拓宽医学视野和见解，激发学习热情。

5改革考核方式及手段

高职教育是为了培养技能型的人才，评价方式应多样化，注重学生的技能操作能力的提升，其中理论试卷考核分数占50%，实验考核占40%，教师平时考核占10%。改革理论考核手段，由传统的试卷答题改为利用手机学习通进行无纸化电子考核；实验考核采取抽题作答和现场操作考核相结合，学生的最终实验考核成绩由实验课平时分（30%）、实验操作（50%）和实验现场作答（20%）组成，这种考核不仅能调动学生日常实验课的参与积极性，也能激发学生的学习兴趣，提高操作技能。

篇8

不论基础研究还是临床医学，韩发彬教授都取得了不俗的成绩。不过，最让他骄傲的并不是这些，那会是什么？回国后的这段时间，他对自己科研与临床转化和产业发展梦的全新体会和感悟是什么？近日，我们对他进行了专访，专访从梦想出发，结于梦想。

怀抱激情梦想起航

环境是滋生思想的地方，所以古人有云：“与善人居，如入芝兰之室；与恶人居，如入鲍鱼之肆，久而自臭也”。

韩发彬的求学时期正是数学家陈景润证实哥德巴赫猜想引起巨大轰动的时期，他的父亲是高中数学教师，母亲是医生，经常勉励和鼓励他，要向陈景润和华罗庚学习，争取在未来的工作中有所创新，有所发明。加之大学时期，他阅读了很多的人物传记，包括许多科学家的传记故事，对国外许多科学家非常崇拜，认为他们能够从普通的生活常识中仔细思考去发现客观规律，创造和发明造福人类的科学技术是非常伟大的事情，在这样的环境之下，韩发彬的梦想也悄然滋生，有梦想，那就迈开坚定的脚步勇往直前。

【记者】：请您回忆一下您的求学经历，以及您是如何走上科学研究这条道路的？

【韩发彬】：1979年，我考入山东医科大学公共卫生学院学习（现在的山东大学公共卫生学院）。之后又在本校完成了研究生学习。当时从事的主要是环境化学污染物质对细胞染色体和基因的损害以及致突变作用和致癌作用研究。1997年我受世界卫生组织奖学金资助，去美国从事分子遗传学研究，主要是用分子生物学的方法构建基因表达质粒载体，然后转染到哺乳动物细胞用于检测环境致癌物质。之后应Dr.DennisBulman和Dr.DavidGrimes教授的邀请到加拿大渥太华大学攻读人类分子遗传学的博士学位。在这期间，主要应用遗传连锁分析和基因关联分析鉴定帕金森氏病和肌肉震颤麻痹综合征的致病基因，先后找到帕金森氏病Nurr1基因突变和肌肉震颤麻痹综合征的SGCE基因突变；并且在世界上首次报道肌肉震颤麻痹综合征在18号染色体的新的遗传位点。随后又在美国约翰霍普金斯大学和威斯康星州立大学从事神经干细胞胚胎干细胞诱导多能干细胞的研究工作，以及帕金森氏病和脊髓侧索硬化病等神经退行性疾病的干细胞治疗研究。

【记者】：您曾在国外学习工作多年，期间您主要从事哪些研究工作，有何收获？

【韩发彬】：在国外学习工作期间主要从事的是用分子遗传学和细胞生物学的方法克隆神经系统疾病的致病基因和干细胞治疗研究工作。收获有以下几个方面：1.英语文献阅读水平提高。通过博士学位课程的学习，我阅读了大量分子和细胞生物学的英语教科书及研究论文。2.分子与细胞生物学实验技术得到显著提高。系统掌握了各种分子生物学，细胞生物学及体内动物实验的技术，对于科研课题的顺利进行和科研成果的尽快产出起到重要的作用。3.科研课题设计和科研思路提高。这对于我独立建立一个实验室并申请科研课题经费起到了重要作用。4.了解了美国和加拿大对博士学位的要求。对于我回国后培养自己的研究生和博士后具有极大的指导作用，从而使自己培养的研究生和博士后能够达到国际先进水平。

回国效力梦想靠岸

国外的科研环境、物质生活虽然优越，但那里毕竟不是自己的祖国。一个念头一直萦绕在韩发彬心中：为什么外国人能够把实验室建设和管理的非常好，产生许多的发明创造，如PCR技术，DNA测序技术，基因打靶技术。为什么中国人不可以？一个人在国内，爱国情绪常常隐藏在心灵深处，平常觉察不到，而在国外，它像一根敏感的神经，一点儿刺激就会把这种深藏的感情激发起来。作为一个享有盛誉的科学家，韩发彬渴望用自己在国外学到的知识，报效祖国，渴望有一天自己也能在中国建立一个具有国际先进水平的实验室。

2011年1月起，韩发彬全职回国受聘山东聊城市人民医院干细胞与再生医学实验室教授、主任、山东大学博士生导师、青岛大学和泰山医学院硕士研究生导师。

【记者】：是怎样的契机，让您选择来到聊城市人民医院？

【韩发彬】：2010年在山东省举办的第六界海外高端人才交流会上我认识了聊城市人民医院的领导，通过他们的介绍到聊城市人民医院进行了实地考察，决定到聊城市人民医院创建自己的实验室，开展科研工作。

主要原因如下：1.因为我的科研主要是研究疾病的发病机理和干细胞治疗，我希望选择一个有足够的病人来源和样本材料的医院开展研究工作。聊城市人民医院是山东省西部地区最大的综合性医院，覆盖山东西部以及河南和河北的部分地区，医院有三千多张病床，临床科室覆盖各个专业，学科齐全。2.聊城市人民医院具有较好的实验室条件以及先进的科研设备，我到医院后能够将研究工作立即开展起来。3.医院领导非常重视科研。近年来医院有多个学科进入国家级或者省级重点学科行列，医院很需要从国外引进具有真才实学的海外留学人员到医院工作，将医院的科研工作带动起来。4.美国的很多一流大学并不是建在大城市，即使建在偏远的小城镇，也同样能培养出诺贝尔奖金获得者。5.我在加拿大的渥太华卫生研究院就设在渥太华医院。该研究院有多个实验室分布在医院的东区和西区。我的想法是在山东省口腔颌面头颈医学生物学重点实验室、干细胞再生医学实验室、生殖医学实验室、中心实验室和其它临床实验室的基础上组建一个研究所或者研究中心。6.聊城医院开展的许多临床研究工作如口腔疾病和口腔颌面修复的研究，颈内动脉内膜斑块剥脱术及胸腔镜技术均处于国内领先水平。

【记者】：聊城市人民医院干细胞与再生医学实验室的研究主要围绕哪些问题展开，产生帕金森氏病的主要原因有哪些，您在细胞领域的研究对这类疾病的预防效果如何？

【韩发彬】：我们的研究工作主要是通过产生帕金森氏病的诱导多能干细胞，探索自体移植治疗帕金森氏病，这是我得到国家自然科学基金资助的研究项目。另一课题是收集家族性和散发性帕金森氏病病人的全血DNA样品，通过基因突变分析寻找致病基因，探讨遗传基因在帕金森氏病发病中的作用。

关于帕金森氏病的病因，主要包括遗传因素和环境因素共同作用，环境因素大约占80%以上，遗传因素占10%-20%，过去几年的研究已找到帕金森氏病有关的十几个基因，如SNCA，parkin，LRRK2，GBA，NURR1等，我在加拿大的研究曾经报道了帕金森氏病的NURR1基因突变，我们现在的实验室通过对GBA基因突变的研究发现许多帕金森氏病的病人具有GBA基因突变，提示GBA基因在帕金森氏病的发病过程中起重要作用。从环境病因方面看，一些农药和重金属能够损伤人体的多巴胺神经元，从而产生帕金森氏病，如锰中毒的患者具有典型的帕金森氏病的神经症状。

由于帕金森氏病等神经退行性疾病目前缺乏根治的办法，干细胞治疗可能成为一种有效的细胞治疗方法。我在美国威斯康星州立大学神经干细胞实验室进行的胎儿神经干细胞对大鼠帕金森氏病模型的治疗取得明显治疗效果。美国和瑞典通过十多年的人体病例临床研究发现，胎儿神经干细胞对帕金森氏病具有一定的治疗作用，但由于胎儿神经干细胞存在伦理学和免疫排斥的缺陷，用诱导多能干细胞治疗帕金森氏病可能是具有发展前景的细胞治疗方法。

集结力量梦想冲刺

激情书写聊城的再生医学发展前景，将这位年轻教授的梦想展露无疑，而这个梦想不仅仅成为了他不断前行的动力，也让一群人围绕在他的周围。而众多优秀人才齐聚一堂，如何才能最大限度地发挥出每个人的聪明才智和创造能力？

【记者】：请介绍一下您的研究小组，他们各负责哪些工作？实验室建于怎样的背景，现在实验室发展的规模、发展的方向分别是什么？

【韩发彬】：医院在人力物力财力方面为实验室的建设提供了大力支持，并为我的研究团队投入科研及启动基金200多万元，我目前的研究团队共有10多人，他们分别来自浙江大学、北京师范大学、华东师范大学、第二军医大学、中山大学、上海大学、首都医科大学毕业的博士生和硕士生以及泰山医学院的研究生。我们实验室目前有多个研究课题。实验室科研人员和研究生每3-4人一组负责一个课题，他们各自都有明确的科研课题，每个人在课题中承担自己的实验部分（子课题）。医院为我们实验室增加了分子遗传学，细胞生物学及动物行为学设备，并与其它实验室共享实验设备。我们的研究项目得到国家自然科学基金和山东省科技攻关项目基金的经费支持。

对于实验室未来发展，我们计划用3-5年的时间将干细胞与再生医学实验室发展成省级重点实验室，5-10年的时间发展成国家级重点实验室，专职科研工作人员和博士生硕士生的数量达到30人左右，并产生高水平的科研成果。

【记者】：一支团队的组建是相当不易的，除了面对严峻的环境，也面对性格迥异的研究成员，您是怎样来管理团队，把大家凝聚在一起的？

【韩发彬】：我回国创业的主要目标有2个。一是把科研项目和科研课题做好，多出优秀成果。二是培养一批有真才实学的科研人才。为了组建和管理好我们的研究团队，我采取了以下措施：1.按照国外实验室管理的经验，实验室人员每人都有自己的科研课题和科研项目，工作目的明确。2.工作人员时间按医院的规定执行但又灵活掌握，工作主要看成绩不是靠班靠点，个人的时间自己掌握。3.调动科研工作人员的积极性和独立性。4.大家工作在一起互相学习互相帮助，取人之长补己之短，共同提高，体现团队精神。5.我本人要起模范带头作用，对每一个人的实验结果我都亲自检查，每周2-3次，帮助科研人员分析实验结果，对于预期不相符的结果，寻找原因及时改正。6.实验室每周一下午四点进行每周例会讨论工作进展及实验中遇到的问题。7.科研试剂和耗材由专人订购，尽量节约开销。8.鼓励科研人员和研究生参加全国或国际专业学术会议。

润物无声梦想寄语

也许，对于成功者来说，人生真的不需要太多的行囊，只要一件就够了：梦想。有梦想才会有付出，才会有投入，才会有积累，才会有收获。韩发彬教授就是这样一位用梦想累积自己人生大厦的人，一位用梦想和执著锁定科学真理的人。

【记者】：从您工作至今主持参与了哪些项目，这些项目的发展情况如何？这些成果具有怎样的意义和价值？

【韩发彬】：在美国和加拿大我曾参与多个与帕金森氏病和肌肉震颤麻痹综合征有关的国家级研究课题，其中用基因诊断检测神经系统疾病已经用于临床诊断。用干细胞治疗大鼠帕金森氏病和脊髓侧索硬化病的研究成果取得明显效果。以后我们要在聊城市人民医院开展更多的神经遗传病基因检测项目和干细胞治疗研究项目，希望研究结果能够尽快用于临床，以便为患者带来更多的治疗希望。

【记者】：在教学上您秉承的观点是怎样的？对于新一代年轻的科研人员，您有哪些寄语和期待？您认为一名合格的医学研究人员应当具备哪些素质？

【韩发彬】：我希望我们实验室的年轻人努力工作，步步提高，实验室的硕士毕业生力争攻读博士学位，博士毕业生要按博士后的要求完成科研工作。希望每一个科研人员和学生将来都能发展成为有真才实学的科研人员，能够独立的带领一个实验室和研究团队。不管他们工作在哪里都能把科研工作做好，产生高质量的科研成果，并能将科研成果转化成临床应用。

我认为作为一名合格的生物医学科研人员应该具备以下的科研素质。1.要有自己的理想和进取心。2.工作专心致志，要有钻研精神。3.工作勤奋，学习刻苦。4.要有扎实的理论基础知识和实验技术技能。5.工作要有耐心。6.要有较好的英语能力。

如果今后我们实验室能够培养出一名或几名院士或者诺贝尔奖获得者，那将是我本人，或者我们医院甚至我们国家都感到非常骄傲和自豪的事。

篇9

关键词：假说—演绎法；孟德尔豌豆杂交实验；科学方法

假说—演绎法是形成和构造科学理论的一种重要思维方法。它的基本特点是：在科学研究过程中，研究者在观察、实验的基础上，对所获得的事实材料进行加工制作，首先提出某种作为理论基本前提的假说来，然后以假说作为出发点，逻辑地演绎出可由经验检验的结论，构成一个理论系统。用这个理论系统解释和预见所研究的对象系统的各种现象，并用实验来进行检验和修正。图1为假说—演绎推理的逻辑关系。

图1假说—演绎推理的逻辑关系

近代科学到现代科学，以“观察（实验）—归纳”为主的方法逐渐让位给以假说—演绎为主的方法。假说—演绎法不仅仅是科学家进行科学研究的方法，也是学生认识客观事物，形成客观规律的重要的科学探究方法。假说—演绎法相对于观察—归纳法对于培养学生大胆想象的创新能力、严密的逻辑推理能力都有很好的作用。

一、假说—演绎法在高中生物新课程中的要求及体现

在《普通高中生物课程标准(实验)》的“课程设计思路”部分，阐述“遗传与进化”模块的教学价值时指出，该模块有助于学生领悟“假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用”。在新课标中分为了解、理解、应用三个水平要求，其中属于应用水平的仅有两项，一项是“总结人类对遗传物质的探索过程”，另一项是“分析孟德尔遗传实验的科学方法”。在课程标准必修二模块的前言部分，还特别指出要让学生“体验科学家探索生物生殖、遗传和进化奥秘的过程”，可见引导学生体验科学的过程和方法，是必修二模块的重要任务之一。

必修二教材中涉及假说—演绎方法的内容还有：DNA分子半保留复制方式的提出与证实（第52页，沃森和克里克提出遗传物质自我复制的假说，1958年科学家以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验，证实了DNA是以半保留的方式复制的），整个中心法则的提出与证实（第68—第69页）以及遗传密码的破译（第73—第75页）等内容。这些内容可以让学生体会，领悟其中蕴含的方法。同时在教材中，编者也设计了类似的练习题对学生进行训练。如教材第38页拓展题“……你怎样解释这种奇怪的现象？如何验证你的解释”，及第71页的技能训练——提出假说，得出结论“请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释”，必修三教材第69页进一步探究“根据你对影响酵母菌种群数量增长的因素作出的推测，设计实验进行验证”等。

二、假说—演绎法的典型课例分析

孟德尔的豌豆杂交实验是高中生物学教学的经典内容。遗传因子分离导致性状分离这一命题，是孟德尔通过豌豆的一对相对性状的杂交实验，运用假说—演绎法，历经“提出问题—构建假说—验证假说—获得结论”建立起来的。因此，这一内容非常适合作为培养学生科学探究能力的素材。构建假说需要大胆设想，演绎推理需要缜密思维，验证假设则需要设计实验，寻求证据，进行论证。这一系列过程非常有利于训练学生的思维。下面以一对相对性状的分离实验为例（如图2），看看孟德尔在进行豌豆杂交实验过程中，以及提出基因的分离定律的过程中，是怎样体现假说—演绎法的。

本案例教学的难点，在于让学生理解孟德尔研究过程中的哪个步骤是演绎。学生看到的是，孟德尔提出假说后，就设计测交实验进行检验了，那么哪一步是演绎呢?事实上，测交实验所检验的不是假说本身，而是假说的推论。如果孟德尔要直接验证他的假说，只能用显微观察的方法，确定遗传因子的真实存在和遗传因子的传递方式，显然在当时这是不可能的。只能由假设演绎出一个必然的可证明的待检验陈述，即子一代如果是杂合体，则必然会产生两种数量相等的配子。那么如何最直观、最简单地证明这个推论呢？孟德尔非常巧妙地设计了测交方法，即将子一代与隐性亲本类型回交，这是因为隐性亲本性状不能遮盖显性性状，并能显出纯隐性性状，这样测交结果就能直接反映出子一代所产生的配子的类型和数目。如果测交结果能得到后代的性状分离比例是1：1的话，就证明了推论的正确性。这应该是孟德尔之所以采用测交试验的真正目的。孟德尔所做的测交实验结果与预期的结果完全相符，证明了推论的正确性，由此就得出被确证的结论，即分离定律。

三、在应用假说—演绎法时需注意的问题

（一）给学生更多思考的时间和空间

活跃的思维是课堂教学成功的保证，在再现孟德尔实验和思维的过程中，不仅有分析、推理、归纳、演绎，还有设计和想象等思维活动，教师要有足够的耐心，提出问题或由学生提出问题后，再引导学生分析，因此给学生足够的时间进行思考和讨论非常重要。

（二）引导学生进行合理推理而非主观臆断

在演绎推理这一环节中最好以问题“为什么孟德尔不是用F1代自交或用F1代与纯种高茎豌豆杂交来证明其假说，而是将F1代与矮茎豌豆进行测交呢”来引导学生思考，而非主观臆断地告诉学生，孟德尔当时就是这么想的，就是将F1代与纯隐性类型杂交，至于为什么这样做却没有进行分析。这种教学的结果是使学生失去了思考的动力，不进行分析和思考就被动接受，其后果是学生遇到检验某一生物个体是否是杂种的实际问题时，只会想到测交而不会根据实际情况进行分析判断，这是一种失败的教学。

四、假说—演绎法在科学发现中的应用与限制

回顾经典遗传学的历史就会发现，人们对基因和性状关系的认识，首先是从性状传递的规律变化提出合理的假说，然后再分析、演绎推理、实验验证，在“合理”和“不合理”的冲突中发现正确的结论。如孟德尔在不知道遗传因子为何物、在细胞何处的情况下，选取豌豆若干对相对性状进行杂交实验，对呈现的现象提出假说，合理演绎，实验验证，从而归纳得出两个遗传的基本规律。基于当时的情况，孟德尔的假说是合理的，可以演绎地说明其他类似的现象。如果联系到基因在染色体上的位置，就可以看出孟德尔假说的局限性，譬如孟德尔讲的颗粒式遗传、基因的独立自由问题。如摩尔根和他的合作者就是在觉得孟德尔遗传理论“不合理的”基础上，通过大量的果蝇杂交实验，发现连锁和交换定律。

篇10

本节课是人教版《必修2》第3章《基因的本质》的第1节内容，课程标准中与本节教学相对的要求是引导学生体验科学探索过程，领悟科学研究方法，学习科学家的严谨态度和合作精神。

二、学情分析

1.通过高一阶段的生物学习，学生已经知道包括人在内的真核生物以及包括细菌在内的原核生物的遗传物质是DNA；少数生物，如：艾滋病毒的遗物质是RNA。

2.学生已经了解了分子遗传学研究的一些常用实验方法，如：密度梯度离心法，细菌的培养技术，同位素标记法等等。

3.本班级为理科实验班，是一个学科基础较好、思维活跃、理解力强的集体，能够通过阅读、分析、逻辑推理后作出科学判断，进而总结获得正确的结论。

三、教学目标的确定

依据新课标要求：教师教学要“用好教材”而不是教教材，针对学生的学情及学生特点，对教材内容进行重新编排和整合，增加“遗传物质的特点”以及“噬菌体侵染细菌”的动画资料和烟草花叶病毒重建实验。供学生观察、讨论、分析，自己推导出正确结论。

基于上述内容，把知识目标确定为：肺炎双球菌转化实验的原理和过程；噬菌体侵染细菌实验的原理和过程，分析实验设计思路，探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。把方法目标确定为：分析经典实验，参与讨论与交流，运用类比和对比的方法进行学习，让学生“重走探索之路”。

四、教学过程

环节1：（引课）①复习真核生物遗传物质是什么？②细菌的遗传物质是什么？师生共同总结出：（板书）DNA是主要的遗传物质。

环节2：讨论你认为遗传物质应具备哪些特点？

学生在已有知识的基础上能讨论得出：①遗传物质具有稳定性；②具有可控性（能控制生物的性状）；③具有遗传性（能复制，可由系代传给子代）。教师补充：④遗传物质具有可变性（能发生可遗传的变异）。

环节3：（教师引导）20世纪30年代，科学家们对DNA和蛋白质究竟谁是遗传物质展开了激烈的讨论，下面就让我们追随着前人的探索足迹，体验科学的探究过程。学生运用科学的探究方法，感受科学探究的乐趣。

环节4：学生阅读“肺炎双球菌的转化实验”，解决以下问题：①课本中提到的“转化实验”由哪些科学家完成的？②两种肺炎双球菌各有何特点？

环节5：学生完成上述问题后，教师引导先了解格里菲斯的肺炎双球菌的体外转化实验，看“肺炎双球菌的转化实验图”，用以前学习的“单一变量”的实验对照原则，分析四组实验哪些能形成对照？小组讨论后，由学生代表发言。学生能总结出：一、二组对照，说明注射S型活菌能导致小鼠死亡；二、三组对照，说明活的S菌能导致小鼠死亡，而死亡的S菌不能。教师点拨，其实第四组同时与一、二、三组形成了对照，对照的结果能得出什么结论呢？学生经过思考能得出，加热杀死的S菌中存在转化因子。

环节6：教师引导该转化因子有何特点？学生会发现它具有遗传物质的四个特点。

谁是转化因子，谁就是遗传物质，艾弗里体外转化实验就是建立在格里菲思的实验基础上。让学生阅读该实验，解决以下问题：①如果你是艾弗里，你将怎样探究S菌中谁是转化因子？②艾弗里实验有哪些值得我们学习的优点，还有何不足？

环节7：1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料，完成了另一个更具说服力的实验，利用媒体展示噬菌体结构，展示噬菌体的生活状态。

学生阅读课本，完成下列问题：①该实验采用何种实验方法？②如何标记噬菌体？③看懂课本中T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验图，并得出实验结论。④噬菌体侵染细菌的实验与艾弗里的肺炎双球菌的转化实验在设计上有何共同点？第②④问较难，可由小组讨论来完成。

环节8：补充烟草花叶病毒重建实验，利用投影简介烟草花叶病毒（TMV）结构组成及其感染烟草后使烟草叶表现出的病斑特征，请学生自己设计实验，验证RNA是遗传物质，使学生再次进行科学方法的训练。在学生简述实验设计的主要思路之后，利用课件展示科学家的实验过程。引导学生观察分析：当把TMV的蛋白质和RNA分开后，只有单独的RNA能引起烟草出现花叶病，由此证明RNA是遗传物质。进一步利用出示TMV的蛋白质外壳与HRV（车前草病毒）的RNA结合在一起，形成的新品系去侵染烟草叶，请同学们预期烟草叶子所发生的病症及繁殖的病毒类型。

环节9：归纳总结。