分子遗传学的作用范文

时间:2023-11-23 17:54:36

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分子遗传学的作用

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:生物科学;核心课程;逻辑关系

中图分类号:G633.91

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)21-0130-03

1 引言

生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学是生物科学专业的核心课程,由于它们相互联系,交叉渗透,因此存在逻辑关系不清,课程内容重叠较多等问题,例如原核生物和真核生物基因表达调控在生物化学、细胞生物学、分子生物学都有介绍,基因工程原理在分子生物学、基因工程学中都有介绍,导致教师教学内容难以起舍,课程顺序难以安排。要理顺生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的逻辑关系,确定各课程教学内容和教学顺序,必须把其定义,研究内容,发展历史动态结合起来。

2 生物科学专业核心课程概述

2.1 生物化学

生物化学是运用化学的理论和方法研究生物分子结构与功能、物质代谢及遗传信息传递与调控规律的科学。

生物化学是生命科学中最古老的学科之一。 随着生命科学的发展,各学科相互渗透。18世纪,一些从事化学研究的科学家转向生物领域,为生物化学的诞生播下了种子。19世纪末,生物化学从生理化学中独立。20世纪中后期又从生物化学分离出部分内容与遗传学部分内容结合为分子生物学,然后,分子生物学基因操作部分独立出来,形成基因工程学。

1920年以前,生物化学研究内容以分析生物体的化学组成、性质和含量为主,称为静态生物化学时期。

1920年-1950年,随着同位素示踪技术、色谱技术等物理学手段的广泛应用,生物化学从单纯的组成分析深入到物质代谢、能量转化,如:光合作用、生物氧化、糖、脂肪、蛋白质代谢等领域。这是生物化学飞速发展的时期,称为动态生物化学时期。

1950年以后,蛋白质化学和和核酸化学进展迅速,生物化学进入了分子生物学时期。分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性,是人类在认识的巨大飞跃。根据生物化学的定义和历史,生物化学研究的内容包括以下几个方面。

2.1.1 生物的物质组成

生物是由一定的物质按特定的方式组成的,直到今天,新物质仍不断被发现。如陆续发现的干扰素、环核苷一磷酸、钙调蛋白、粘连蛋白、外源凝集素等都具有重要的生物学功能。另一方面,早已熟知的化合物也发现了新的功能,如20世纪50年代才知道肉碱是一种生长因子,而到60年代又发现其是生物氧化的载体。

2.1.2 物质代谢

生物体内绝大部分物质代谢是在酶催化下进行的,具有高度自动调节能力。一个小小的细胞内,有近2000种酶,在同一时间内,催化各种不同的化学反应。这些化学反应互不干扰,有条不紊地进行。表明生物体内的物质代谢有精确的调节控制系统。

2.1.3 结构与功能

生物大分子的功能与其特定的结构有密切关系。如酶的活性中心的结构决定其催化活性及其特异性;变构酶的活性还与其催化的代谢终末产物的结构有关。

核酸中核苷酸排列顺序的不同,其结构就不同,所含遗传信息不同。这些不同的构象对基因的表达具有调控作用。

生物体的糖包括多糖、寡糖和单糖。由于多糖链结构复杂,具有很大的信息容量,对于细胞专一地识别、相互作用具有重要作用。糖类将与蛋白质、核酸并列成为生物化学的主要研究对象。

在生物化学中,有关结构与功能关系的研究才仅仅开始,尚待大力研究的问题很多,其中重大的有:亚细胞结构中生物大分子间的结合,细胞的相互识别、细胞的接触抑制、细胞间的粘合、抗原与抗体的作用、激素、神经介质与其受体的相互作用等。

2.1.4 繁殖与遗传

生物典型特点是具有繁殖与遗传特性。基因是DNA分子中的一段核苷酸序列,现在DNA分子的核苷酸序列已不难测得,不但能在分子水平上研究遗传,而且还可能改变遗传,从而派生出基因工程学。

2.2 细胞生物学

细胞生物学是从显微水平、亚显微水平和分子水平研究细胞的结构及其生命活动规律的科学。

过去,细胞生物学主要是在光学显微镜下对细胞的形态结构和生活史进行研究,称为细胞学。20 世纪 50 年代以来,由于电子显微镜、放射性同位素、细胞结构组分分离技术、细胞培养等技术的广泛应用,特别是分子生物学的兴起,使细胞生物学研究的广度和深度都有迅猛发展,从宏观到微观、从平面到立体、从定性到定量、从分析到综合;从细胞、亚细胞、分子三个水平研究细胞的结构与功能、分裂与分化、衰老与死亡等生命活动规律及其调控机制,细胞与细胞、细胞与环境之间的相互关系。使原来以形态结构研究为主的细胞学转变成以生理功能研究为主、将结构与功能紧密结合起来的细胞生物学。由于细胞生物学在分子水平上的研究工作取得了深入的进展,因此细胞生物学又称为细胞分子生物学。细胞生物学研究内容如下。

2.2.1 细胞社会学

细胞社会学是细胞生物学中的一个新的领域。它是以系统论的观点研究细胞群体中细胞间的相互关系、细胞群体的社会行为;细胞识别、通讯、相互作用;整体和细胞群对细胞的生长、分化、形态发生和器官形成等活动的调控;细胞外环境对细胞的影响。

2.2.2 细胞的增殖、生长、分化与调控

研究细胞增殖、生长、分化及其调控机制,不仅是控制生物生长和发育的基础,而且是研究细胞癌变和逆转的重要途径。

2.2.3 细胞遗传学

细胞遗传学从细胞学角度来研究染色体的结构和行为以及染色体与细胞器的关系,从而探讨遗传与变异的机制等。

2.2.4 细胞化学

细胞化学:用切片或分离细胞成分,对单个细胞或细胞各个部分进行定性和定量的化学分析,研究细胞结构、化学成分的定位、分布及其生理功能。

2.2.5 分子细胞学

分子细胞学:从分子水平研究细胞与细胞器中蛋白质、核酸等大分子的组成、结构与功能及其遗传性状的表现和调控等,探讨细胞生命活动的分子机理。

2.3 遗传学

遗传学是研究生物遗传和变异规律的科学。孟德尔认为生物性状的遗传是受遗传因子控制的,并提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传规律。1900年,孟德尔的成果得到广泛重视,成为遗传学的基石。

20世纪初,利用光学显微镜发现了细胞有丝分裂和减数分裂过程中染色体及其行为,奠定了遗传的染色体理论基础。1910年左右,美国遗传学家摩尔根及其同事根据对普通果蝇的研究,提出了基因的连锁交换规律,并结合当时的细胞学成就,创立了以染色体遗传为核心的细胞遗传学。

遗传信息在分子水平上研究始于20世纪40年代。随着电子显微镜的发明,人们已能够直接观察遗传物质的结构及其在基因表达过程中的特征,使细胞遗传学的研究进入分子水平。

1953年,沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型,为进一步阐明DNA的结构、复制和遗传物质如何保持世代连续的问题奠定了基础,开创了分子遗传学这一新的学科领域。

遗传学研究的领域非常广泛,可划分成经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学和生统遗传学4个分支,各个分支领域相互联系、相互重叠、相互印证,组成了一个不可分割的整体。

经典遗传学研究从亲代到子代的遗传特性,包括遗传的分离规律;独立分配规律;连锁和交换遗传规律及机理;基因互作及其与环境的相互关系;性别决定与伴性遗传;基因及染色体变异;数量性状的特征及其多基因假说,近亲繁殖和杂种优势;细胞质遗传等。

细胞遗传学是通过细胞学手段对遗传物质进行研究。其内容包括细胞的结构和功能;染色体的形态结构;细胞的有丝分裂,减数分裂;配子的形成和受精。

分子遗传学是从分子的水平上研究遗传物质的结构及遗传信息的传递。内容包括DNA复制、转录和翻译,基因突变及修复,原核生物和真核基因表达与调控;基因、基因组及作图,遗传重组。

生统遗传学是用数理统计学方法来研究生物遗传变异规律的学科。根据研究的对象不同,又可分为数量遗传学和群体遗传学。前者研究生物体数量性状即由多基因控制的性状遗传规律,后者是研究基因频率在群体中的变化、群体的遗传结构和物种进化。

2.4 分子生物学

分子生物学是从分子水平研究核酸与蛋白质的结构与功能、遗传信息传递和调控,阐明生命本质的科学。

从19世纪后期到20世纪50年代初,确定了蛋白质是生命的主要物质基础,DNA是生物遗传的物质的载体,是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。

从20世纪50年代初到70年代初,是现代分子生物学的建立和发展阶段,1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型为现代分子生物学诞生的里程碑,确立了核酸作为遗传信息分子的结构基础,提出了硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式,为核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。

70年代后,基因工程技术出现,人类进入认识生命本质并开始改造生命的发展阶段。

分子生物学原来是生物化学的一部分,因其太重要了,20世纪中后期从生物化学中分离出来并与遗传学结合,独立出来成为单独的学科,是生物化学的发展和延续。涉及的部分内容比生物化学更细致深入,并从整体上考虑。

分子生物学从蛋白质、核酸、基因及基因组结构开始,以中心法则为主线,阐述生物大分子在信息传导、基因表达调控中的相互作用和机理。主要内容包括蛋白质、核酸、基因和基因组的结构、DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。基因工程技术的原理和应用等。

2.5 基因工程学

20世纪70年代,随着 DNA的内部结构和遗传机制逐渐呈现在人们眼前,生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密,而是开始设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。这就像工程设计,按照人类的需要(设计)把这种生物的某个“基因”与那种生物的某个“基因”进行“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物的工程技术被称为“基因工程”。

基因工程包括如下几个主要的内容:①目的基因的合成或提起分离。②载体的构建。③将载体转移到受体细胞并增殖。④重组DNA分子的受体细胞克隆筛选。⑤将目的基因克隆到表达载体上,导入寄主细胞,使之在新的遗传背景下实现功能表达,产生出人类所需要的物质。

3 课程间的逻辑关系,教学内容选择及课程顺序安排

从生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的定义,研究内容,发展历史动态可知,各学科的逻辑关系是:理解细胞结构及功能需要一定的生物化学基础,理解遗传物质的结构和功能需要一定的细胞生物学基础,而分子生物学是生物化学、遗传学交叉融合的产物,研究核酸和蛋白质分子结构和功能以及相互关系,而各个分子不能孤立发挥作用,必须依赖于一定的细胞结构,因此,生物化学是细胞生物学的基础;细胞生物学是遗传学和分子生物学的基础。基因工程是利用分子生物学的理论和实验技术进行转基因操作的部分独立出来的,因此分子生物学是基因工程学的基础。所以,高校应按生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程的顺序安排课程教学最为合适。

由以上可知,由于历史的原因,生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程学相互联系,交叉渗透,研究内容重复较多。因此,本研究根据其定义、逻辑关系及发展历史,同时为编写教材和教学的方便,建议生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学教学内容如下。

(1)生物化学主要教学内容主要有:蛋白质化学、核酸化学;酶学基础;糖代谢与生物氧化;脂类代谢;蛋白质的分解代谢等内容。而将DNA复制、转录、翻译、突变、修复及原核生物和真核生物基因表达调控留在分子生物学讲授。

(2)细胞生物学的教学内容主要有:细胞的基本结构;细胞生物学研究方法;细胞膜的结构与功能及物质跨膜运输;细胞质基质与细胞内膜系统;细胞通讯与信号传递;线粒体和叶绿体;细胞核与染色体;细胞骨架;细胞增殖及其调控;细胞分化、衰老与凋亡。

(3)遗传学的教学内容主要有:遗传的分离规律;独立分配规律;连锁和交换遗传规律;基因互作及其与环境的关系;基因定位与连锁遗传图;性别决定与伴性遗传;基因及染色体变异;染色体畸变;数量性状的特征及其多基因假说;近亲繁殖和杂种优势;细胞质遗传;遗传重组。

(4)分子生物学的教学内容主要有:DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。

(5)基因工程学的主要教学内容有:基因工程技术的原理和应用等。

以上各门课的教学内容相对前述和我国现行教材的教学内容作了较大调整,例如;核酸和蛋白质的组成及结构只在生物化学中讲授,细胞信号传递只在细胞生物学中讲授,基因工程原理只在基因工程学中讲授,避免了课程内容的重复。

参考文献:

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[13]马建岗.基因工程学原理[M].西安:西安交通大学出版社,2001.

篇3

1.巴氏小体案例在遗传学教学中的应用

2.下一代测序技术在表观遗传学研究中的重要应用及进展

3.遗传学教学中在细胞与分子水平上理解等位基因的显性与隐性

4.果蝇唾腺多线染色体研究进展及其在遗传学教学中的应用

5.以人类血型为遗传学案例教学的思考与实践

6.表观遗传学药物的研究进展

7.表遗传学几个重要问题的述评

8.构建优质教学体系,促进《遗传学》精品教育

9.小鼠毛色遗传的控制机制及其在遗传学教学中的应用

10.肝癌发生的分子遗传学和表遗传学研究

11.景观遗传学原理及其在生境片断化遗传效应研究中的应用

12.以遗传信息为主线的遗传学教学架构及与其他课程的衔接

13.认知过程中的表观遗传学机制

14.我国高校遗传学教材的出版与使用现状的调查

15.表观遗传学:生物细胞非编码RNA调控的研究进展

16.表观遗传学视角下运动干预阿尔茨海默病的机制分析

17.遗传学与基因组学整合课程探讨

18.表观遗传学研究进展

19.癫痫表观遗传学研究进展

20.不仅仅是遗传多样性:植物保护遗传学进展

21.利用文献精读教学新模式优化遗传学教学

22.2015年中国医学遗传学研究领域若干重要进展

23.发展行为遗传学简介

24.光遗传学技术应用于动物行为学在神经回路中的研究进展

25.表遗传学推动新一轮遗传学的发展

26.生物教育专业《遗传学》教学改革的探索

27.糖尿病肾病遗传学研究进展

28.肿瘤表观遗传学研究热点的聚类分析

29.浅谈高校《遗传学》课程教学改革与实践

30.2015年中国微生物遗传学研究领域若干重要进展

31.利用经典文献优化《遗传学》双语教学

32.孟德尔豌豆基因克隆的研究进展及其在遗传学教学中的应用

33.表观遗传学在肺癌诊治中的研究进展

34.人格行为遗传学研究的两类取向

35.害虫遗传学控制策略与进展

36.表观遗传学及其应用研究进展

37.阿尔兹海默病的表观遗传学机制及相关药物研究

38.胃癌遗传学及表遗传学研究进展

39.遗传学在胆管细胞癌发展中的重要性

40.子痫前期表观遗传学研究进展

41.行为遗传学:从宏观到微观的生命研究

42.遗传学史在遗传学教学中的作用

43.男性不育的遗传学评估

44.表观遗传学与肿瘤干细胞

45.开放式教学在遗传学实验教学中的探索与实践

46.表观遗传学调控与妇科肿瘤发生、演进及治疗的研究进展

47.规律运动干预人类衰老过程的表观遗传学机制研究进展

48.表观遗传学及其在同卵双生子研究中的新进展

49.分子群体遗传学方法处理鲤形态学数据的适用性

50.番茄果重数量性状基因的研究进展及在遗传学教学中的应用 

51.遗传学教学中遗传学史及科学方法论的教育

52.景观遗传学:概念与方法

53.孤独症的遗传学和神经生物学研究进展

54.肺癌表观遗传学的研究进展

55.肿瘤的表观遗传学研究

56.遗传学课程群的设置和思考

57.《遗传学》课程的建设与优化

58.表观遗传学在中枢神经系统退行性疾病中的研究进展

59.遗传学实验教学体系的改进

60.肝癌表观遗传学研究进展

61.保护生物学一新分支学科——保护遗传学

62.表观遗传学在淋巴系统肿瘤研究中的新进展

63.大肠癌的表观遗传学研究进展

64.重视经典遗传学知识体系构建和学生自学能力的培养

65.植物化学遗传学:一种崭新的植物遗传学研究方法

66.关联分析及其在植物遗传学研究中的应用

67.表观遗传学及现代表观遗传生物医药技术的发展

68.三阴性乳腺癌与表观遗传学研究现状

69.构建培养新型医学人才的医学遗传学课程体系改革

70.骨髓增生异常综合征的遗传学检测研究进展

71.钉螺遗传学及其生物学特性的研究进展

72.羞怯:来自行为遗传学的观点

73.遗传学探究性实验教学的思考及实践

74.“教学、实践、科研、临床”四位一体的医学遗传学教学体系建设探索与实践

75.国内高校遗传学教材发展研究

76.男性生殖遗传学检查专家共识

77.肿瘤表遗传学研究的进展

78.创新性遗传学大实验对提高大学生综合能力的研究

79.白内障表观遗传学研究的现状及进展

80.遗传学研究性实验教学模式探索与创新人才培养

81.表观遗传学在木本植物中的研究策略及应用

82.高通量测序技术结合正向遗传学手段在基因定位研究中的应用

83.激发与培养学生学习遗传学兴趣的教学途径

84.从表观遗传学开展复杂性疾病证候本质的研究

85.蓝藻分子遗传学十年研究进展

86.建设遗传学课件体系 提高多媒体教学质量

87.表观遗传学与肿瘤

88.原发性肝癌的表观遗传学及其治疗

89.青少年焦虑、抑郁与偏差行为的行为遗传学研究

90.儿童孤独症的遗传学研究进展

91.本科生遗传学实验教学的改革探讨

92.与闭经有关的遗传学问题

93.多媒体教学在遗传学“三点测验”教学中的实践

94.一个实用的群体遗传学分析软件包——GENEPOP3.1版

95.论从“肾为先天之本”到“中医遗传学”

96.《遗传学》多媒体教材的编写与实践

97.肺癌的表观遗传学研究进展

98.无创性产前遗传学检测研究进展

篇4

关键词:运动 选材 体操

随着现代体操技术的发展,选材的重要性已经越来越突出。在高级体操运动员所必须具备的素质条件中,有些是经过后天训练可以改进的,而有的是后天不能改变的。所以说,选材的好坏,直接决定了运动员能否向高水平发展;或者说,选材不好,根本不能成为一个优秀的高水平体操运动员。由于体操必须从少年抓起,因此选材也应在少年儿童中进行。

一、运动员选材方法

依据选材基本因素可将竞技运动的选材方法分为遗传选材法、年龄(少儿生长发育程度鉴别)选材法、身体形态法、身体素质选材法、生理机能选材法、生化选材法、心理选材法、运动技能选材法等几种。

二、运动员选材类别

从选材的科学性上可分为“经验选材”和“科学选材”。所谓“经验选材”,是凭自己的经验,以定性的标准和简单的定量指标测定为主,采用简易的手段所进行的粗略的选材。所谓“科学选材”是相对于经验选材而言,它是指运用已知的科学理论与较为先进的方法、手段,经过一定的科学测试和考察所进行的成功率较高的选材。

三、运动员选材应考虑的因素

1、遗传因素。从生物学的角度看,体育运动正在从生理学、解剖学、生物化学水平(即生物大分子结构、功能的水平)进入了从分子遗传学水平上去进行研究,其中运动员选材是最早从分子遗传学的角度进行研究的领域。

2、年龄因素。年龄因素是指与运动员选材有关的日历年龄、生物年龄和运动年龄。三种年龄之间存在着紧密的联系,但其发展却是不同步的。在运动员选材中,这是一个必须考虑的重要因素。

3、竞技能力因素。竞技能力是一名运动员成才的必要条件,因而选材必须从选材对象各种竞技能力的实际潜力和现实再现两个角度去进行诊断和预测。竞技能力的现实表现主要从选材对象的身体机能、形态、生理、智力与身体素质、健康以及运动成绩等因素去考虑。竞技能力的潜力主要是指生长发育的先天条件潜力和训练方面的潜力,以及继续训练的个人和社会因素等方面的潜力。

4、专项因素。各个不同的专项由于其起主导因素的竞技能力不同,因而选材时必须根据专项的需要来进行。例如,体能类项群应更多地从体能方面(即机能、形态、素质和健康等)去考虑,而技能类项群中的表现准确性项群则应更多地从心理能力方面去考虑。要想提高专项选材的准确性,就必须首先对各个专项的特点,以及各专项起主导作用的竞技能力有一个客观的了解。

篇5

关键词应用型高校;遗传学;课程内容;教学策略;评价体系

作者简介张红利(1985—),女,山西寿阳人,副教授,博士,从事分子生物学研究。

收稿日期2020-03-19;修回日期2020-04-09

遗传学是高等院校生物类专业必修的一门主干基础课程,也是21世纪生命领域中发展最为迅速的学科之一。遗传学的研究范畴已大幅度拓宽,由最初的植物、动物和微生物遗传学延伸到医药学、免疫学、生态学、环境科学、分子生物学、基因组学、生物信息学等各个生命领域[1-2],迫切需要从教学内容、教学策略、考核方式等多个方面进行教学改革,以培养具备扎实基础知识、较强应用能力的优秀人才。

1遗传学课程教学现状

1.1遗传学教改现状

遗传学是生命科学的核心课程。近5年,本科阶段的遗传学课程教学已在课程内容更新和知识传授方式上进行了一系列卓有成效的探索,主要体现在3个方面:①《遗传学》教材版本的丰富和多样化,如《普通遗传学》《现代遗传学》《分子遗传学》《动物遗传学》《医学遗传学》《数量遗传学》《群体遗传学》等[2];②遗传学精品课程的创设,如浙江大学、武汉大学、复旦大学、厦门大学、云南大学等各大名校相继开设了遗传学、医学遗传学、动物遗传学等国家级精品课程;③遗传学教学改革的初探,如遗传学网络课程方面的建设与探索[3-5],在遗传学教学内容以及教学方法上的教改探析[6-9],以及针对不同类型高校进行的遗传学改革探索[1,10-12]。

1.2遗传学教学现存问题

由于各高校培养对象、任务与侧重点、目标各有差异。山西大同大学现为山西省首批应用型转型试点高校,结合学校发展定位,遗传学课程教学面临严峻的挑战,目前主要存在几个问题:①教学内容缺乏整合,且与实践应用脱节;②教学理念和策略保守;③课程评价体系单一且不完善。传统的遗传学教学体系让学生感受不到挑战性、实用性和前沿性。如何对课程进行合理规划,以及如何挖掘学生的探究潜力已成为教师面临的首要问题。因此,遗传学课程教学改革迫在眉睫。

2优化知识体系,体现专业特色

2.1章节内容的精选和整合

遗传学在生物科学领域中发展迅速,内容在深度和广度上都发生了变化,必然要求高校教师在教材内容的选取上做合适的调整,内容要突显基础性、新颖性及适用性。第一,从章到节均需要精简,如高中遗传知识点(遗传的物质基础,孟德尔遗传定律,伴性遗传、物种形成与自然选择学说等);与细胞学和基因工程课程内容重叠的章节(体细胞遗传、细胞质遗传的分子基础、基因突变、基因表达调控、基因工程)。第二,遗传学教材各部分内容相互渗透、实际教学中需要将这些分散的内容进行整合,补充和联系,使学生对遗传学知识结构有清晰的框架和脉络认识。如孟德尔定律、连锁交换定律、伴性遗传这些章节均属于细胞核遗传信息的传递规律。它们之间既有区分,但又密切联系,在研究多个性状的遗传时,决定这些性状的基因既可能遵循孟德尔自由组合定律也可能遵循连锁交换定律,而单个基因的遗传只遵循孟德爾定律。另外,伴性遗传性状并非独立与前二者,而是孟德尔定律和连锁交换定律在某些性状传递过程中的特殊体现。在细胞核遗传规律内容基础上,细胞质遗传和母性影响对性状的遗传方式做了进一步补充和扩展,将三者比较区别联系,能更好地理解拓展性状的遗传方式,即决定性状的遗传信息因其所在位置不同,性状的遗传方式将呈现不同的规律,但又有内在关联。单基因决定性状的遗传方式是遗传学中最基础的内容,现实中有许多性状是由几个甚至多个基因共同决定的,数量遗传学对于理解这些性状的遗传尤为重要。

2.2遗传学案例的引入

教学内容中引入实践性、趣味性较强的典型案例,能使学生通过悬念和联想空间达到理性升华。第一,通过引入能够激发学生关注遗传学疾病案例,如常染色体遗传病、性染色体遗传病、染色体畸变以及基因突变相关的特殊性医学病例,学生分组绘制疾病的家族系谱图并分析其遗传特点,能使学生更充分地理解人类的性状遗传需用系谱这种特殊的方式进行研究,调查疾病和绘制系谱是遗传疾病研究的前提基础,通过分析讨论疾病在家族系谱中的遗传特点激发学生的思维火花,更好地理解掌握人类遗传病的遗传特点[13]。第二,通过引入与农业生产相关的遗传学案例,如以袁隆平为首的科技组进行的“三系”配套法、两系杂交稻关键技术研究以及杂交水稻超高产育种的实现;荷兰皇家温血马协会利用杂种优势培育的享誉世界的荷兰温血马;标记基因在高赖氨酸玉米选育时的应用、不育基因或致死基因在防治害虫时的应用。分子遗传学和遗传工程在农业上也已经有广泛的应用前景,如通过转基因可以提高作物产量、改善植物品质,通过导入抗病、抗虫基因增强作物的抗性。第三,遗传学实验案例。如大熊猫的分类和起源在过去较长时间中一直存在争议,有学者提出大熊猫是熊和浣熊共同祖先的后裔。也有学者提议大熊猫应单列为熊猫科。通过染色体核型分析发现大熊猫染色体核型在数量排量上更类似于小熊猫,与熊存在显著差异;但是进一步通过G带染色,结果表明大熊猫部分染色体带型和熊的带型非常相似,意味着大熊猫可能起源于熊科,学生通过此案例能更好地理解领会染色体核型分析的原理和作用。

通过在教学内容上进行合理的精简整合以及引入遗传学案例更新优化知识体系,以培养具有遗传学系统知识框架的优秀生物学应用型人才。

3更新教学策略,挖掘学生的自主探究能力

3.1教师的教学策略需发生转变

因章节内容的差异,多数章节仍需要以传统的讲授方式进行教学,但是部分章节与社会发展紧密关联,传统讲授限制了学生的主观能动性,教师的教学理念就需从传授知识转变为辅助学生获取知识,挖掘学生探究潜力,因此相应的教学策略就需要更新并融合应用。如将基因定位和遗传学作图、质核互作遗传、细菌的遗传重组作为试点章节,采用社会情境—问题导向—探究合作组合教学策略模式,应用启发式、探究式、开放式、讨论式、案例式等多种交互式对话的教学方法引发学生的自主思考,自主探究和自主发现,激发学生的内在学习动机,最大程度地启发学生的主观能动性,在掌握基本理论知识的同时,全面提高学生分析和解决遗传学问题的能力及综合素质,培养学生自主学习和创新的能力。

3.2课后任务需明确合理

课堂在多数情况下是重点核心知识讲授的环节,对于无法开展多样化课堂形式的教学内容可通过课外多种方式激发学生的学习动机。通过引入带有疑问的案例,安排学生课后通过查阅资料解决案例中问题,激发学生对知识的求知欲,促进学生主动预习和学习,课堂中才能更好地将基础内容与生产实践相联系。另外,选择适量的难度适合的习题或考研题作为课后任务,学生通过练习思考探究才能更好地巩固掌握课堂所授知识,且实践性案例习题能更好地帮助激发学生的兴趣。学生习题的解答需在完整性、逻辑性、程序性方面提出高要求,有利于反馈学生的过程式思维。另外还需建立线上互动课堂,将习题反馈的疑问以及学生习题过程中遇到的困惑做合理的引导和科学的解答。

3.3注重知识框架的构建

章节教学结束后及时安排学生小组完成细节内容、知识点的脉络图解。同时也要注重章节与章节之间联络知识的衔接及中型框架的构建,另外学期末要求学生结合遗传学课程教学大纲重建知识点大框架和思维导图,有利于学生形成完整的系统的遗传学知识框架体系,并掌握概念图知识框架构建的方法,培养学生构建整体知识脉络的能力。

4评价体系多样化深入化,提升学生分析解决问题的能力

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知人者智,知己者明。这一切,都从正确认识自我开始。但已经在红尘俗世当中打滚了半辈子的自我,哪些是纯净而不变的特质,不会因为时间、外在因素而改变的?所谓的价值观、态度、驱动力和成就动机等内心最深处的呐喊,大部分人得花上一辈子时间才能了悟,但其实早已在自己的手中呈现。

皮纹学发源于西方,是一门相对年轻的学问。上世纪初,许多科学家通过对手掌上指纹的脊纹特征进行研究,结合组织胚胎学、解剖学、遗传学以及医学方面的研究成果,陆续证明了指纹形态即皮纹特征与遗传基因的相关性。随着细胞遗传学的分子遗传学的发展,医学和遗传学工作者不约而同关注并重视皮纹学研究,通过大量的临床诊断数据发现并证实了手指、手掌的脊纹与大脑各功能区域的对应关系。20世纪末,皮纹学自哈佛引入台湾,经连裕兴先生的研发,从各家学说中脱颖而出,形成一套精准度较高的专业心理学测评工具,广泛应用于职涯规划、胜任力评估、亲子沟通等各个方面,形成了一定的社会影响。

张佑佶有着二十多年在多家知名跨国公司担任高阶主管特别是人力资源主管的经历,中年以后接触到皮纹学,随即被其理论与实践深深吸引并全力投入这项事业的研究与推广,实现了他人生的重大转折。用他自已的话说,这跟那曾经看不懂的左手拇指纹路有关。

张佑佶先生认为无论个人发展还是企业发展,说到底都是人的因素在起作用,《放飞心的无限——提升职业胜任力的诀窍》一书是其面对现实中“人”的问题包括人的成长与教育、社会人力资源开发管理等实践性问题的思考、探索和努力的结晶,旨在通过以一种新的方法论的建构与应用来帮助人们更好地了解自已、认识他人,去创造更有价值的人生,建设更和谐的社会。

在这本书中,作者基于他所熟悉的客服中心运营经验对职业胜任力做了详细解析,并透过大脑基因解码工程塑造岗位胜任力模型,建立职涯规划路径图,以符合每位客服座席人员的人格特质、学习风格及工作方式。为企业呼叫中心在选人、用人、育人方式上提供了重要参考。

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【摘要】生物技术药物(biotech drugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。 文章分析了生物制药新技术的发展趋势。

【主题词】制药 新工艺

生物技术药物(biotech drugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。

一 生物制药

目前生物制药主要集中在以下几个方向:

1 肿瘤 在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。

2 神经退化性疾病 老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。

3 自身免疫性疾病 许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。

4 冠心病 美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1 170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′s Reopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。

基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。

二 制药新技术分析

未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。 生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。

除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。

除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。

各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用Dennis Noble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。

药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度,每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资,以增强医药工业的长期生存能力。综合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程序和工程程序以及药物试验模拟等技术已经使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发,即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。

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10年前,刚结婚不久的小王便怀孕了。小两口只在结婚时做了很简单的婚前体检,并未有计划地妊娠,更没想到要去做孕前体检。直到孕中期,小王才到当地一家医院建卡进行产检。因当时未有孕期唐氏筛查,也未行系统的中孕B超胎儿畸形大筛查,加上有时比较忙,小王并没有按规定时间去医院检查。按照老一代人的想法,生孩子是自然而然的事,哪里需要检查那么多项目呢?结果,孩子出生后才发现其有先天发育异常,一家人辗转求医多年,治疗效果却不甚理想。

生活实例2(现在)

10年时间转瞬即逝,2012年是龙年,传统的生育高峰年。小王的一个亲戚小李怀孕了。小李是个80后,喜欢在网络上吸收和更新知识。她与丈夫不仅在婚前做了详细的婚前体检,婚后还在网上搜集资料,为怀龙宝宝做准备。先是详细的孕前体检,排除夫妇疾病,并按照医生建议提前3个月开始规律口服叶酸,丈夫的烟酒也统统戒掉了。如期怀孕后,小李立即到当地的三甲医院建了卡,还预约了专家门诊。凡是医生建议的检查都做,并且自己也在网上搜集资料,了解孕期保健知识、产前检查的流程和项目等。她认为,现在每个家庭基本只生1个孩子,哪敢有半点马虎?前段时间,小李顺利生下健康宝宝,全家欢喜。

我国是出生缺陷高发国家之一,每年约有20万~30万肉眼可见先天畸形儿出生,加上出生后数月和数年才显现出来的缺陷,先天残疾儿童总数达80万~120万。除了20%~30%的患儿经早期诊断和治疗可以获得较好的生活质量外,30%~40%的患儿在出生后死亡,约40%将成为终生残疾。提高出生人口素质,减少出生缺陷的发生,关系到每个家庭的幸福,更关系到一个民族的未来。

20世纪50年代后,随着科学的发展、细胞遗传学的进步,羊水脱落细胞检查、染色体核型分析技术、生化酶分析法和超声波、胎儿镜等的普遍应用,以及分子生物学和分子遗传学领域等新成就的推动, 优生学知识迅速丰富起来。而近10年来,优生优育的理念更是深入人心,人们逐步认识到,出生缺陷等不良妊娠结局的发生是生物、环境、社会、心理、行为等多种危险因素联合长期作用的结果,并不仅仅在孕妇妊娠时才开始作用,而应从妊娠前就开始关注。因此,为了孕育健康新生命,越来越多的人开始重视孕前检查和孕期保健,在孕前、产前全方位为宝宝健康保驾护航。

孕前检查:确保“好种子”“好土地”

优质的胚胎需要优质的和卵子,还需要健康的母体环境,即“好种子、好土地”,一个都不能少。要想孕育健康新生命,孕前应进行全面检查,看看夫妇双方身体条件是否适合怀孕、有无接触有害物质或不良嗜好、有无可能导致胎儿受影响的疾病或感染,如因病需持续服药治疗的,要看看所服药物是否有致畸性、孕前孕期药物种类或剂量如何调整,等等。

为了减少出生缺陷和遗传疾病的发生,有遗传疾病或先天畸形、曾生育过遗传病患儿、有不明原因反复流产或死胎等的夫妇,还应在准备怀孕前进行遗传咨询,了解某些出生缺陷和遗传疾病的发生情况、再发风险、诊断和防治上所面临的问题等,从而选择最适当的决策。

孕期保健:定期产检不可少

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关键词 分子生物学 儿科 基因工程

中图分类号:Q7文献标识码:A

1 分子生物学为儿科的发展提供了新的驱动力

儿科这种称谓源自于欧洲,在15至16世纪之后,受到欧洲文艺复兴运动的影响,整个科学技术获得了极大的发展,医学也不例外,但是这一时期的儿科是包含在产科以及内科里的,产科与内科依据病儿的年龄分别诊断,也就是说这一时期,儿科并没有获得独立的研究与发展。世界上第一个儿童医院于1820年在法国巴黎诞生,14年之后的1834年俄国建立了世界上第二个儿童医院。此后,儿科作为一个独立学科进入人们的研究视野。早期的儿科研究内容主要针对的是小儿疾病的诊治。儿科疾病的诊治也主要是依据成人疾病诊治。对于儿童不同年龄所不同的生理、病理现象及其特点认识不足,对于儿童成长的环境、膳食、营养、卫生、保健等影响因素的认识也并不多。此后随着营养学、免疫学、细菌学等一些学科的快速发展,学术界对于上述问题也有进一步的认识。到了21世纪,物质代谢、免疫学等学科以前所未有的速度发展,抗菌素、激素、预防接种等获得极大发展,儿科领域的研究也突飞猛进,儿童的营养性以及感染性疾病有了新的控制方法,发病率与死亡率不断下降。尤其值得一提的是,以费明翰调查作为典型的第二次流行学革命对于学者们研究儿童的生活方式、心理-行为对疾病模式的意义产生了极大影响,甚至可以说是革命性的,这也是儿科首次对医学革命做出的巨大贡献。

不可否认的是,在分子生物学出现之前,儿科的研究基本上都局限在传统的疾病诊治的经验桎梏中。分子生物学虽然在20世纪50年代产生之后就是生物学研究的前沿,其深度和广度是人类有史以来从未达到过的。分子生物学的成果给儿科医学的发展提供了极其广阔的空间。在传统儿科研究的主要驱动力中主要包括三个驱动力,也即科学驱动、技术驱动与技巧驱动。在分子生物学产生以前,这些驱动力是分割的,但是分子生物学产生之后为儿科研究的这些驱动力进行了整合,分子生物学在针对儿科研究里的发现、分析以及解决问题等方面都展现出强劲的展动力。可以说在很大程度上,分子生物学为解决儿科发展所遇到的一些特殊性、个案性、疑难性问题时提供了清晰的思路、犀利的灵感以及独特的视角,为儿科的发展提供了全新的驱动力,从而大大促进了儿科的发展。

2 分子生物学拓展了儿科研究范围提高了发展质量

分子生物学理论主要包括DNA结构、中心法则、基因调控等方面的研究,分子生物学里基因工程的发展对于传统的病毒学、生物学以及遗传学都产生了革命性影响。众多常见儿科疾病的病原学诊断也获得了极大的发展。举例而言,目前已分离出的呼吸道病毒已超过百种、肠道病毒近百种。这些病毒参与了从呼吸道到消化道以及神经系统疾病的发生。疫苗和化学治疗的发展使过去的难治性疾病得到了较好的控制。有关遗传性疾病(染色体疾病、遗传代谢性疾病)诊断和治疗的理论、方法和技术使从前无法认识和处理的上百种疾病有了正确的解释与治疗手段。分子生物学的诊断方法以令人眩晕的速度遍及儿科各个疾病。分子生物学研究所带来的各种变化极大拓展了传统儿科学的研究领域,对于儿科学知识的丰富也起了很大作用,尤其是在阿波罗登月以及人类基因组计划等活动之后,分子生物学的发展也明显加速。这也使得人们更进一步的对儿科的疾病、健康以及生命现象本质的研究上达到的一个高峰。人们不再像传统的儿科研究,只关注儿童疾病的诊治了,对于儿童的健康以及生命质量也作为关注的重中之重。对于儿童成长的环境,研究已经不仅仅局限于自然物质环境,对于儿童成长的心理精神环境关注增多。分子生物学的产生及其发展,在很大程度上使得新一代的儿科研究工作者们所面临的任务、机遇以及(下转第53页)(上接第11页)挑战与前辈们发生了改变,前辈儿科研究工作者的重点在于通过儿童疾病诊治降低儿童死亡率和发病率,当前的研究者重点在于保持这一局面并提高儿童生活和生命的质量。如传统的研究对于儿童的孤独症抑郁症关注不够,但是分子生物学产生之后,人们的关注明显提高了,如北京大学医学遗传中心的钟南、张茜医生在其《儿童孤独症的分子生物学研究进展》中专门论述了分子生物学对儿童孤独症的影响。分子生物学的产生与发展也在很大程度上拓展了儿科研究的范围,大大提高了研究的质量,这种质量的提高主要是通过提供新的途径与方法来实现的,如朱汝南、钱渊、王芳、刘成贵等人的《分子生物学方法在儿童流行性感冒监测中的应用》一问中就认为流行性感冒(流感)病毒是引起急性呼吸道感染的重要病原,它可在短期内突然发生,起病急,蔓延快,往往造成不同程度的流行,甚至造成世界性大流行。儿科呼吸道感染病人的突然大量增加往往是流感流行的晴雨表,因此儿童中的流感监测有着特殊重要的意义。在他们的研究中,充分利用了经典病毒学方法(病毒分离和血凝 (HA)试验)对儿童中流感流行情况进行监测的同时,还建立了分子生物学方法检测和鉴定流感病毒,并对近年A3型流感病毒分离株的血凝素基因进行了序列分析。又如,著名遗传学家吴希如在20世纪90年代就逐步建立并开展了儿科分子生物学及分子遗传学研究。对于分子生物学在小儿惊厥、癫痫及其相关遗传病机制等领域的影响与作用进行了大量的研究,并取得了丰富的成果。

参考文献

[1]钟南,张茜.儿童孤独症的分子生物学研究进展[J].中国实用儿科杂志,2008(3).

[2]龙华.分子生物学前沿[A].全国首届动物生物技术学术研讨会论文集[C].2004.

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[关键词] 动物遗传学 教学改革 教学方法

动物遗传学是畜牧科学和动物医学学科重要的专业基础课,理论抽象,逻辑思维强,知识涵盖面广,是与家畜育种和畜牧生产密切相关的一门学科。随着科学技术的不断进步,越来越多的新技术被应用到动物遗传学领域,推动了动物遗传学科的飞速发展。如何适应新形势的变化,扎实打牢学生的专业基础,是当前动物遗传学教育工作应深思的问题。

一、动物遗传学发展现状及当前教学中存在的问题

1.20世纪动物遗传学科的发展

由于分子生物学和分子遗传学的迅速发展,遗传实验技术的不断改进和引入,加之许多新的理论知识和操作技术的发现,使动物遗传学的内容也随之迅速扩充,成为21世纪最具潜力和最有发展前景的学科之一。分子克隆技术、DNA重组技术、DNA芯片等各种新技术的不断出现,给这门课程的教学带来了新活力的同时也增加了教学的难度。因此,动物遗传学已经成为拓宽学生知识结构,了解现代生物技术,完成生物产业革命必备的专业基础课,这就要求我们在讲授这门课时必须跟上学科的发展,在教学内容和实验内容上做出新的调整和补充,提高教学质量,培养高素质人才。

2.当前本专业学生的特点

近年来,伴随着普遍性的国民教育程度的水涨船高,就业率已经不再是学历教育所能解决的问题。由于社会经济的发展和市场竞争日趋激烈,以及扩大招生所带来的就业压力,本专业部分学生学习热情缺乏,感到前途渺茫,他们热衷于学习热门、实用的知识和技能,忽视系统地学习基础理论知识,一些学生由于对将来就业缺乏信心,学习劲头不足,常常是沉湎于网络、武侠小说、恋爱交友当中,社会实践能力不强,适应能力和动手操作能力较差,尤其是缺乏竞争意识和危机意识。

3.师资队伍知识结构老化

当前,世界范围的新技术革命已经影响到了遗学学科的发展,教学模式的转变对本学科教师的知识结构提出了更高的要求,要求教师的知识能涉及动物遗学的各个分支学科领域,不但要掌握扎实的专业知识,还要有动物遗传学发展的新知识,了解本学科前沿的科学发展动态,要求教师在技术知识层次上能跟上技术推广周期不断缩短的趋势。而现在教师队伍的知识结构不尽如人意,存在知识面窄、思维不开阔、照本宣科的问题。所有这些都要求我们的教师精心备课,深入搜集资料,对本学科当前的最新科学理论、方法和成果及时学习了解,横向加宽课程的广度,纵向拓展课程的深度。

二、新时期动物遗传学教学改革势在必行

1.适时介绍新内容进行教学,把握时代节拍

近年来,动物遗传学不断加入新的教学内容,特别是在生物技术带动下的生物技术产业得到了迅猛发展,如当前最热门的克隆技术,不仅仅是利用转基因技术生产转基因动物,利用克隆技术、细胞核移植技术生产克隆动物,在人胚克隆方面也有了一定的发展。中山大学陈系古教授首次运用细胞核转移技术,将人上皮细胞和去核兔卵细胞结合,成功克隆出人胚,利用人胚干细胞的培养和诱导分化来研究人类疾病的发病机制,使人类器官克隆等方面有了全新的进展。因此,在教学过程中适时介绍这些新的内容,既可以激发学生的学习兴趣、提高教学效果,又可以充实教学内容,使学生及时了解本学科的新动向,了解本学科与相关学科的紧密联系,跟紧时代的节拍,有利于学生毕业后开展动物遗传相关专业的工作。

2.激发学生对本学科的学习兴趣,激发学生的学习热情

部分教师以前存在一种错误的认识,认为绪论没什么可讲,既不深入地涉及专业的基础理论,也不是考试的重点,大多是一带而过。殊不知,绪论课是本学科一个全面的介绍,是对本学科学习上的一个系统的把握。所以说,把绪论讲好,对于激发学生的好奇心,引导学生深入到本学科的学习当中来具有至关重要的作用。讲好绪论第一课,首先,需要我们教师熟练掌握教材内容,然后加以整理,像故事一样把动物遗传学的发展简史娓娓道来,激发学生学习动物遗传学的兴趣,为以后各章节的讲解做好铺垫。

3.充分运用多种教学方法和手段,改革传统教育模式,提高学生学习主动性

动物遗传学课程的一个突出特点就是概念多,而且相对抽象,需要学生具备一定的数学知识和抽象思维能力。大量的实践证明,过去那种填鸭式、灌注式、我讲你听式的教学方法已不能适应当前教育的需要。在教学过程中,我们应当更好地尝试启发式教学,坚持在讲授课前的5~10分钟提问,集中学生的注意力、激发思维,既达到了复习旧课、了解学生是否掌握已教的知识,又顺理成章地引进新课的目的。再有要注意教学语言的生动有力和动作协调明快,用清晰的囗齿、准确的语言、分明的条理、有趣的事例讲授,同时充分利用多媒体技术的特点,以文本、图形、动图、音频、视频等多媒体形式,收集大量图片和资料,制作涵盖所有知识点的内容丰富的动物遗传课件,利用他的结构和层次可以从横向和纵向多方位展示的特点,在教学的过程中激发学生学习积极性和主动性,使其兴奋点不断自然转移,始终不感到疲倦。

4.重视实验操作,培养学生基本的实验技能

动物遗传学其实是一门实践性比较强的学科,要求学生具体扎实的实验技能。应把学生的实验基本操作、基本技能的训练放在首位。新的教学内容增加了很多新的实验内容,一些以前研究生教育过程中的实验项目加入到了本科教育当中来。这些实验以前实验室没有接触过,具有转高的技术含量,需要的仪器较精密,实验成本相对较高。做好实验准备工作是上好实验课的重要前提,进行实验课内容、教学和考核,必须有实验准备工作的密切配合。比如,动物DNA提取和扩增等新的实验内容的增加,就要求我们的实验室人员和学生在实验前要做好充发的准备,珍惜每一次实验机会,搞好实验内容的预习。实验中,老师要注意培养学生的操作能力和观察、记录实验结果,使学习养成良好的实验习惯。由于很多实验材料相对敏感,对用量和操作环节要求较为严格,一个小的失误都会导致整个实验的失败,所以参加实验的人员要严格遵守操作规程,掌握基本的DNA操作技术,熟知实验的每一个环节。为此,全体技术人员主动应尽一切可能创造条件,保证材料和标本的供应,使学生有更多的机会自己操作,自己观察试验结果。改变过去学生做的少,看的多的局面,有利于加强学生动手能力的培养。

5.不断完善教师的知识结构