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遗传学最新研究成果精选(九篇)

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遗传学最新研究成果

第1篇:遗传学最新研究成果范文

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。

第2篇:遗传学最新研究成果范文

关键词:遗传学教学;科研理念;前沿知识

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)46-0165-02

遗传学是生命科学中最核心的学科,也是发展最为迅速的学科之一。例如差不多每期顶级期刊《细胞》(Cell)、《自然》(Nature)和《科学》(Science)(国内简称CNS)都会发表遗传学方面重要突破的文章。但是遗传学教材的内容则相对滞后,原因是教材的编写和出版周期较长,加之教材内容主要是结果比较确定的内容,因此往往要比实际进展滞后5~10年或者更长时间。对遗传学这样发展极快的学科来说,如果课程内容多年不更新,每年讲同样的内容,恐怕是不恰当的。另外,传统课堂教学中注重知识传授,忽视知识获得方法的情况也显著存在。

为了改善这种状况,遗传学教学要注重结合教师的科研理念和前沿知识的介绍,而且这两方面差不多是统一的。有研究表明,教师的科研成果和教师的教学效果呈现较为显著的正相关,表明大学教师的科研和教学存在相互促进的关系。注重科研的教师,更会将学科最前沿的信息带到课堂,从而激发学生的求知欲和好奇心。这要比只会照本宣科的教师更有利于培养学生的创造能力。老一代著名科学家钱伟长先生早就指出:“教师的提高,不是靠听课进修,而是主要靠做科研工作,边研究边学习,这是积极有效的方法。”“教师的教,主要不是把知识教给学生,而是要把获取和处理知识的能力教给学生。”“讲课不应只讲具体的知识。具体的知识学生是很容易懂的,教师应讲重大的概念,讲过去和当前发展的情况,发展的趋势和走向,讲你自己的观点,用你头脑里的一把火去点燃千百学生头脑里的一把火。”

不注重知识获得过程,只注重结论的传授,会阻碍学生对科学本质的理解;而不注重前沿知识的教学,则容易造成科学教育的“片断化”。前沿知识的教育,可以让学生了解学科的迅速发展,结果日新月异,体验前沿激动人心的进展,能激发他们的认知兴趣,引发探究欲望。此外,注重课堂教学中渗透科研理念和前沿知识,可以防止学生对教材和书本的盲信盲从和过度依赖,有助于学生对科学发现和科学本质深刻了解,养成科学精神。其实不止科学类课程是如此,文科教学也应如此。在这方面一些文科方面的大师给我们做出了很好的榜样。据历史学大师陈寅恪学生和女儿的回忆:“寅师授课,创见(Discovery)极多,全非复本(Reproduction)。”“即使每年开同以前一样的课程,每届讲授内容都必须有更新,加入新的研究成果、新的发现,绝不能一成不变。”

教师在在课堂教学中结合自己的研究,适当介绍研究对象的进展情况,所用遗传学方法的利用情况,将亲身经历和体会告诉学生,是很能提高学生的学习兴趣和加深学生对相关知识的掌握的。例如,结合我的科研工作,在遗传学教学中适当章节介绍互补测验、分子标记在基因克隆中的重要作用,以及上位性在进行遗传学分析和分子机理揭示方面的作用,都加深了学生对所学知识的印象,提高了教学效果。另外,本身是搞科研的教师,通常不会干巴巴介绍书本上的结论,有意注重经典实验的介绍。如Avery-MacLeod-McCarty的R型细胞向S型细胞转化试验和Hershey-Chase的噬菌体侵染大肠杆菌(Escherichia coli)试验证明生物的遗传物质是DNA。Watson和Crick的DNA三维结构模型,是在DNA碱基的Chargaff规律和DNA的X射线衍射照片的基础上提出的。证明DNA和染色体的半保留复制,需要介绍Meselson-Stahl对大肠杆菌DNA的超速离心实验及利用BudR对复制染色体的标记实验。三联体密码子的存在和解码,需要介绍Crick利用噬菌体T4的rII突变体的遗传分析,Nirenberg和Mathaei利用无细胞的体外翻译方法破译遗传密码。

在农科遗传学教学中,我们发现很多前沿知识需要补充。目前随着包括人类、果蝇、拟南芥、水稻等在内的模式生物基因组测序工作的完成,遗传学进入了后基因组时代,即功能基因组学时代。在基因组、转录组、蛋白质组等水平上的系统研究手段需要让学生有所了解。此外,一些观念需要更正。如在真核生物基因组中存在着大量的非编码的DNA,原来以为它们没有什么功能,称之为“垃圾DNA”,现在人们发现事实并非如此,这些“垃圾DNA”可以通过编码微RNA(microRNA,miRNA)而发挥功能。

在基因表达调控领域,是研究相当活跃的遗传学领域之一。表观遗传学(epigenetics)机制和微RNA的作用,都需要在适当章节加以简介。不少遗传学课本这方面的内容极少,甚至有的课本提都不提。表观遗传是基因结构未改变但基因表达发生变化或染色质调节基因转录水平改变的遗传变化,主要内容包括DNA甲基化作用(DNA methylation)、组蛋白修饰作用(histon modification)、染色质重塑(chromatin remodeling)、遗传印记(genetic imprinting)、X染色体失活(X chromosome inactivation)及非编码RNA(non-coding RNA s)等,这些内容对理解生物基因表达调控奥秘,运用表观遗传学技术来改变或调整基因表达方面都具有重要意义。微RNA是一类在基因表达调控、细胞分化等过程中发挥重要的作用的RNA分子,大小约21-25个核苷酸,一般来源于染色体的非编码区域。微RNA通过RNA干扰作用机制发挥生物学功能,是21世纪生命科学的重要发现。这些重要突破将来获得诺贝尔奖的可能性是很大的,呼声也是很高的。

即使在经典遗传学领域,目前在揭示遗传规律和遗传现象发生机制方面也取得了长足的进步。例如在讲授孟德尔分离规律时,F1代表现显性性状,而不表现隐性性状。我们可以提一下日本奈良尖端科学技术大学院大学高山诚司(Seiji Takayama)课题组2006年发表在《自然-遗传学》和2010年发表在《自然》上的两篇文章。他们的研究表明,显性基因表达,而隐性基因表达被抑制的原因是,由于位于显性基因附近的某种基因指导合成了一种顺式作用的小分子非编码RNA(24-nucleotide sRNA),导致隐性基因甲基化,从而隐性基因作用被遏制。

由于遗传学教师的实际科研工作可能只集中在相关生物遗传的某一个很窄的方面,如果要在课堂教学中渗透前沿学科知识,就需要经常性阅读遗传学方面的国外版本更新较快的专著、教材如Krebs JE、Goldstein ES、Kilpatrick ST编写的《基因》(Levin’s GENE XI),期刊如英国《自然》(Nature)、美国的《科学》(Science)和《细胞》(Cell)网页中全文(或摘要)、科技新闻及评论。此外,遗传学教师在有条件的情况下,宜泛览《自然-遗传学》(Nature genetics)、《自然综述遗传学》(Nature reviews genetics)、《遗传学年评》(Annual Review of Genetics)、《遗传学趋势》(Trends in Genetics)、《美国人类遗传学杂志》(American Journal of Human Genetics)、《基因组研究》(Genome Research)、《遗传与发育新见》(Current Opinion in Genetics & Development)等国际著名的遗传学期刊,并将最新的遗传学领域最新和最重要的发现、进展和动态介绍给学生,这对开阔学生专业视野、提高学生的学习兴趣大有裨益。

参考文献

[1]魏红,程学竹,赵可.科研成果与大学教师教学效果的关系研究[J].心理发展与教育,2006,(2):85-88.

[2]钱伟长.大学必须拆除教学与科研之间的高墙[J].群言,2003,223(10):16-20.

[3]陈世鸥,王辉.前沿物理教学与新课程改革[J].复旦教育论坛,2005,(3):49-53.

[4]张求会.陈寅恪丛考.杭州:浙江大学出版社,2012:130.

第3篇:遗传学最新研究成果范文

关键词 GoPubMed PubMed 信息分析

AbstractGoPubMed is the latest,conducting intelligent search tool to PubMed.The text analyzes the papers published by Jiangsu Institute of Hematology,indexed into PubMed by using GoPubMed.

Key WordsGoPubMed;PubMed;information analysis

GoPubMed是德国Transinsight公司开发的生命科学语义搜索引擎,其网址为:省略/。其2008年12月推出的4.0版获2009年度德国Red Dot设计大奖:传播设计领域(图形用户界面与交互工具)之至尊奖(the best of the best)。该引擎是基于知识和语义计算处理的智能检索系统。其数据源与美国国立医学图书馆的PubMed完全一样,其本身并没有数据库,其原理为将读者检索提问词提交给PubMed,接收PubMed的检索结果,利用GO(gene ontology,GO-基因本体)和MESH(医学主题词表)对检索结果进行提炼,利用算法从中提取GO术语和MESH主题词,自动生成临时基因本体和医学主题词表,从而对检索结果进行分类,读者可以根据这些分类快速找到需要的文献[1]。

GoPubMed统计分析功能具有对所有检索结果或单独对分类类目中的术语在PubMed中检索得到的文献进行的统计分析,提供的4W分析(What,Who,Where,When)可以直观地提供给我们包括对检索到文献从年代分布、核心著者、核心期刊、著者分布的可视化地图。

资料与方法

由于GoPubMed的数据源取自PubMed,故我们研究的对象论文为江苏省血液研究所(Jiangsu Institute of Hematology)发表的被PubMed收录的论文。

研究方法:使用GoPubMed检索引擎,输入检索词“Jiangsu Institute of Hematology”进行检索,并对检索结果进行分析。

图2 Who分析显示核心作者

图5Who分析的研究者合作关系网络

图6When分析的发表文献时间分布和趋势

图8Where分析的世界地理分布

结 果

检索出相关文献323篇。What分析:显示该所的研究内容与研究方向主要为白血病、基因表达、骨髓移植、抗原电泳实验、淋巴胚前体细胞白血病、细胞遗传学等(图1)。

图1 What分析显示研究方向

Who分析:该所的核心作者:阮长耿教授-资深作者(Senior Author)(图2)。

核心作者群:阮长耿教授、薛永权教授、陈子兴教授。其他高产作者还有潘金兰、岑建农、白霞、王兆钺、沛、吴亚芳等(图3)。

的核心期刊:依次为中华血液学杂志(77篇),中国实验血液学杂志(45篇),中华医学杂志(20篇),中华医学遗传学杂志(18篇),中华内科杂志(17篇)等(图4)。

该所研究人员的合作关系网络图,见图5。

图4Who分析的核心期刊

When分析:该所发表文献时间分布和趋势(图6)。

Where分析:江苏省血液研究所研究成果的世界地理分布图(图7、8)。

图7 Where分析的国家和城市分布

讨 论

GoPubMed是优秀的智能检索工具。不仅可以对一个研究机构发表的文献进行分析从而揭示其研究方向、核心作者、研究趋势等,还可以针对某一研究课题进行分析,总结出该课题领域的最新相关情况。必将在医学研究中越来越多地发挥重要作用。

参考文献

第4篇:遗传学最新研究成果范文

关键词:动物遗传学;教学实践;教学质量

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)06-133-03

《动物遗传学》是动物科学等相关生物专业的一门重要的专业基础课程,主要学习内容包括遗传学基本定律―孟德尔的分离定律和自由组合定律以及摩尔根的连锁互换定律,遗传的染色体理论,遗传的重要物质核酸的结构与功能,群体遗传结构中基因频率与基因型频率的概念以及遗传平衡定律Hardy-Weinberg平衡理论、影响平衡的各种因素:选择、迁移、突变、遗传漂变等,数量性状的概念与主要遗传参数遗传力、遗传相关和重复力的概念及计算方法[1]。目的是让学生了解遗传学的发展历史,掌握遗传学的基本知识和基本理论,理解分子遗传学的基本原理与研究方法,为后续课程的学习奠定基础。

动物遗传学在学习过程中具有较强的理论性、逻辑性,并且相对抽象,属于畜牧专业中比较难学的一门课程。随着高校教育教学改革的不断深入以及素质教育的推进,课堂理论较实验课程较少并且不断压缩,已经由课程初始设置的125学时减少到目前的50学时,甚至是44学时。压缩理论课时,学生普遍反映遗传学课程的教学内容较多、时间较为紧张、知识面跨度大、学习难度大,并且在学习的过程中经常产生抵触的情绪,给教学工作带来较多的困难。因此,在教学过程中,基于以学生为本的教学思想,应积极改进遗传学教学法,并且重点培养学生学习遗传学的兴趣,调动学生的学习积极性和主动性,这对于提高遗传学教学效果,培养学生的综合素质具有十分重要的意义。采取何种教学方法,如何提高其教学效果,值得深入探讨。

1 培养学生对动物遗传学的学习兴趣,充分发挥学生主体作用

兴趣才是最好的老师,它能有效地诱发和强化学习动力。单单靠一块黑板和一本教材传授、笼统地灌输知识,势必会降低学生对课程的学习兴趣,并且直接影响学习的效果。绪论作为第一节课,是教师宏观的对学生介绍一门课的方向,并且是与学生的第一次接触,教师自身的水平、性格、态度、言语表达、情感、穿着等都会给学生留下较为深刻的印象。在绪论课上,可精选一些典型的遗传学学史事例,一些在遗传学领域中作出较为重要贡献的历史人物事迹,在当前医学、生物技术等领域的应用与遗传学相关并且所起到的至关重要的作用的事例,充分展示课程的重要性,在学生了解遗传学的建立与发展的同时,进而使学生学习兴趣得到提升。

2 采用多媒体教学,展示更多的研究信息

对于遗传学的学习,教授的引导、启发、推理以及学生的想象占据了大部分内容。在教学实践中,教授过程应运用生动的语言,教师应充当引导者和组织者的角色,充分发挥其引导作用激发学生对遗传学的学习兴趣。在有丝分裂、减数分裂、基因表达调控等内容教学过程中,应该将教学内容与实际生活充分地联系起来。把多媒体辅助教学、动画及图像结合起来激发学生强烈的学习兴趣,有利于学生对知识点形成较为直观地形象理解。以学生为主体,通过照片、视频等媒体为辅助,生动形象的介绍学习内容,建立学生对知识点的直观理解,使学生对其产生新鲜感并成为对认知过程形成主体意识的主动构建者。在学生心理方面,随着时间的推移,学生对学习的新鲜感会逐渐减弱并且产生微妙的变化,这种变化表现在学习态度以及行为方面。从教师角度来看,如果单纯利用视听媒体的优势不断地向学生灌输知识和信息,只是依托媒体照本宣科,势必成为另一种形式的“满堂灌”;追求“直观”也不能限制学生想象、思考的空间而迟滞抽象思维的发展。因此在利用多媒体教学的过程中,应当把启发式教学的思想预先注入媒体的图像、视听造型及媒体的组合之中,确定启发式精讲与媒体的启发式展示相结合的教学策略。

3 对于不同的章节,应采取不同的授课方式

采取题海战术在遗传学的教学实践中是不可取的。例如遗传的三大定律、染色体数目及结构变异等不需要死记硬背,教师应通过鼓励学生多做习题或者上习题课的方法来掌握。在布置习题的过程中,应有针对性地选择一些典型的习题并重点说明。在批改学生作业的过程中,要发现学生的问题所在,对习题进行深入地解析,使学生可以牢固地掌握所学内容。

4 增设讨论课,提高学生的分析与总结能力

遗传学内容抽象,不易掌握。在教学过程中常出现有些学生可以理解,有些学生一知半解的现象,应充分对某些学习内容开展一些必要的课堂即兴讨论,增加学生的学习兴趣。例如在有丝分裂、减数分裂、遗传学的三大遗传规律教学中,针对处于不同时期及染色体在分裂过程中的动态变化规律和对某些概念点的实质的联系、区别,在细胞核遗传、细胞至遗传以及母性影响的区别和联系,还有一些较为典型的F因子、Fc因子及Hfr区别和相互影响,这些都可以作为课堂上较为典型的问题进行提问和讨论。如有必要可将其作为一次课后作业让学生充分思考。在经过充分的讨论及课后的静心思考后,可由学生自主理清思路并且以小论文的形式提交作业或者以讨论形式在下一节课堂上进行专门的讨论。这种形式[2]可充分改变由教师一个人形成的主讲式课堂,并不是从一个教师的角度去理解问题,而是从学生个人的角度去学习理解。这种穿插式的讨论和教学方法会使学生对遗传学的学习兴趣增加并且对知识体系产生深入地认识,提高了自主学习性,并使学生的总结能力、分析能力得到提高。教师在教学中可以组织学生各抒己见、自由地表达对问题的观点,教师可适当的引导和提问,让学生相互质疑、相互补充等从中得出结论,然后教师对所得出结论进行点评。值得一提的是,在教学过程中,教师要善于发现并且捕捉到学生的闪光点,对不同水平的学生给予适当的评价和鼓励,使学生保持着一种积极好学的心态,充分发挥以学生为主体的作用。

5 精心准备遗传学的实验课

遗传学在农业、医学、环境污染治理、生物多样性的保护等方面具有重要作用,而实验教学是不可分割的重要部分[3]。实验教学在育人方面有其独特作用,不仅可以授人以知识和技术,培养学生的动手能力与分析问题、解决问题的能力,而且能够影响人的世界观、正确的思维方法和严谨的工作作风。实验室是实验教学的主要场所,而实验教学又是培养有创新思维、创新能力人才的最佳途径。在遗传学课程的安排中,实验课占了1/3~1/4。实验课不仅能激发学生的求知欲,而且能加深学生对所学理论知识的理解,锻炼学生的实验操作技能,有助于提高学生观察、思维、分析和创新等方面的能力。

随着遗传学的发展,仅仅停留在以果蝇为材料的实验方法上,远远无法满足学生的需要。可以结合生物科学目前发展的趋势,为学生开展一些分子生物学的实验,例如DNA的提取、基因克隆、DNA测序、转基因等等,让学生对当前的实验技术有所了解[4]。这不仅能够激起学生学习的兴趣,还有利于培养学生进一步在生物科学领域深造的欲望。

6 培养学生的信息素质和自学能力

教师的教学体系应该与时俱进,要利用网络的生物资源对学科的发展前沿进行适当的调整和数据库共享,对网络资源的应用和对课堂教学的引入都极大的利于学生在对遗传学课程学习知识体系的扩展、更新和学生自学能力、自身素质的提升。

随着遗传学的快速发展,遗传学在教学中的缺陷表现为教材内容的滞后性,因此产生在学习中对课本获取知识的不足。但网络的信息资源的数据共享便可弥补这一缺陷,因此为教学构建了一个较为便捷的平台。教师在教学过程中可采取由学生提出关键词、教师总结的方法,让学生进行网络查询,使网络与课本相结合,自主了解最新的研究成果和研究进程,有助对学生积累信息的能力和自主学习的能力的提升,并且可以对所学的内容有所巩固,开阔学生的专业知识视野。

7 多做习题,熟练掌握各种遗传规律

世界是多姿多彩的,性状的遗传也是非常复杂的。如果在教学中缺乏实习、加上实验条件的限制,没有接触各种遗传现象的机会,则可以通过做各种各样的习题来弥补。如为学生出各种各样的习题,每讲过一段以后,可进行一次习题课的讲解,最后再做一次综合练习。让学生从各种各样的习题中发现、掌握各种各样的遗传现象和遗传规律,从中摸索分析问题,解决问题的方法。

8 提高自身的语言表达水平

有人说教师的语言如钥匙,能打开学生心灵的窗户。好的教师语言是教师从事教育、教学工作必备的条件。教师语言水平的高低,直接影响到教学效果和教学质量的优劣[5]。作为一个合格的人民教师,必须不断地提高自己的语言表达水平,尽量使自己的语言幽默诙谐。苏联作家斯维洛夫说:“教育家最主要的也是第一位的助手是幽默。”一个概念,讲授时有无幽默感,表达效果就不大一样。幽默能引起学生的兴趣,加深学生的理解和记忆。趣味性一般指教学语言生动形象、富于情趣。教学语言的趣味性也是教育教学成败的重要条件之一。

9 结语

以上是对遗传学教学中的体会作了一些总结和探讨,如何采用不同的教学方式教学手段和网络资源,提高学生的学习积极性和主动性,从而提高教学的效率与质量,是一项非常艰巨的任务,还有待于在教学实践中逐渐探索和研究。

参考文献

[1]胡文明,徐翠莲.探讨遗传学教学方法 提高学生学习效果[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2010(05):95-96.

[2]刘金文,曹宁,余丽芸,等.遗传学实验教学改革初探[J].安徽农学通报(上半月刊),2012,(23):177-179.

[3]王林生,张雅莉,王彬.本科遗传学教学内容与方法探讨[J].高教论坛,2010,(09):22-24.

第5篇:遗传学最新研究成果范文

关键词:遗传标记 遗传学实验 SSR 枣树 分子遗传

Application and practice of SSR marker in the teaching of genetics experiment

Pang Xiaoming, Li Yingyue

Beijing forestry university, Beijing, 100083, China

Abstract: The well-designed experiment is a successful case of making full use of scientific research achievements in the teaching of genetic experiment, which includes the experiment of DNA fingerprinting construction and paternity analysis of the seedlings. Through the experiment, the students will have the experience of PCR technology, DNA isolation and the separation of DNA by different methods. Furthermore, the involvement in the experiment will help to strengthen several important concepts in the genetics including gene locus/allele, heterozygosity/homozygosity, diploid/triploid, the Mendelian inheritance laws and DNA fingerprinting etc. Taken together, the experiment will be important to invoke the interest to learn the course for the students.

Key words: genetic marker; genetic experiment; SSR; jujube; molecular genetics

“DNA指纹”是指可以利用DNA差异来进行与传统指纹相似的个体身份识别。DNA指纹是以DNA的多态性为基础。SSR(Simple sequence repeat,简单重复序列),又称微卫星DNA,一般是由2~6个核苷酸碱基组成的基序并串联而成的DNA序列,在真核生物基因组中广泛存在。SSR标记具有多态性高、实验操作简单、稳定性好、可重复性高、对DNA模板质量和数量要求均较低的共显性标记,现广泛应用于亲本分析、遗传多样性研究、指纹图谱和遗传图谱构建等方面,是一种目前发展较为成熟的分子标记技术[1]。

在植物的遗传及育种试验和实践中(如实生选种中),获得的子代苗母本来源是确切知道的,但经常缺乏父本信息。利用共显性分子标记技术结合统计分析方法可以帮助我们寻找可能的父本来源。父本分析(Paternity analysis)对了解群体间或世代间的基因流动及性别选择适合度有重要的理论意义[2]。SSR的高分辨力及其共显性遗传特点使其成为杂交种亲本鉴定使用最多的标记。

常用的父本分析方法包括排除分析法、最大似然性分析法和父性拆分法等,在植物群体中利用亲本排除法进行父本分析的例子较多[2]。排除分析法根据孟德尔遗传规律检测母本与可疑父本基因型组合能否产生子代基因型,否则排除相应可疑父本。另外,也可以利用软件Cervus 3.0进行分析。Cervus 3.0是一款使用共显性标记的软件,是Marshall于1998年开发的,这款软件可以鉴定单亲本未知或双亲本未知的情况,基于最大似然法进行亲本分析,通过等位基因频率来计算各个非排除父本作为亲生父本的概率,进而确定最大可能的父本。用LOD值来进行结果分析。由于便于操作,是目前最普遍应用的亲本分析软件[3]。

该实验是体现遗传学原理和技术在生产和生活中应用的例子,可达到巩固和学习如下重要知识点的目的:(1)通过提取枣树DNA,熟悉植物DNA的提取步骤;(2)巩固分离定律和自由组合定律的学习;(3)巩固PCR技术原理;(4)通过SSR标记的检测,掌握SSR标记的原理、检测技术和应用;(5)通过二倍体和多倍体基因型差异,巩固复等位基因和基因座等概念;(6)学习利用SSR标记进行亲子鉴定的原理和技术。学生通过实验了解到遗传学技术和理论知识可解决生产生活中的具体问题,可有效调动学生学习遗传学知识和技术的兴趣和热情,有助于消除科学研究高不可攀的心理,激发学生对基本实验和科学研究的兴趣,增强学生分析问题和解决问题的能力。

1 实验材料及试剂

1.1 实验材料

冬枣、映山红、赞皇大枣(3n)、梨枣、柿饼枣和辣椒枣及6个不同的杂交后代基因型(已知母本为冬枣,假定父本未知)共12个基因型的植物材料。

1.2 实验试剂

PCR MIX(北京博迈德科技发展有限公司),6~8对SSR引物,琼脂糖,DNA分子量标准,ddH2O,溴酚蓝加样缓冲液,5×TBE浓贮液〔称取27.5 g硼酸与54 g Tris碱,称量20 ml EDTA(0.5 mol/L),加入蒸馏水定容至1 000 mL,待溶解后室温保存待用〕,使用时稀释为0.5×TBE,Goldviewer II(染液)等。

2 实验方法

2.1 实验仪器

微量移液器,小型离心机,恒温水浴锅,PCR仪,电泳仪,紫外透射仪,照相机或(国产凝胶成像系统),枪头和离心管(使用前高温灭菌)。

2.2 实验步骤

(1)DNA提取:从我校实验苗圃采集各植物材料叶片,对各样品进行准确编号记录,应用CTAB法或试剂盒法提取总DNA。

(2)DNA质量检测:取5μL DNA样品混合1μL 6×Loading Buffer,用0.5×TBE液配制0.8%琼脂糖凝胶对总DNA进行电泳质量检测;取3 μLDNA样品液,在超微量紫外分光光度计上测量其DNA含量(μg/mL)、A260 nm/A280 nm的值及其在260 nm处的吸收峰,检测DNA的纯度,对DNA进行稀释,直至工作浓度10 ng/μL。

(3)SSR-PCR扩增:应用6对SSR引物(见表1)进行PCR反应[4],引物由北京金唯智生物公司合成。荧光引物为M13(-21)-ROX:TGTAAA ACGACGGCCAGT。

表1 SSR引物信息表

20.0 μL PCR反应体系包括:2×PCR MIX(10 μL)、DNA模板(1.0 μL),1?M上游引物(1.0 ul),1?M下游引物(1.0 μL)和ddH2O(7.0 μL)。如果采用毛细管测序电泳检测,则体系中加入1 ?M的M13引物3.2 μL。按上述体系混合好后,PCR程序设置如下:94℃ 5min;94℃ 30s-55℃(相应退火温度)30s-72℃ 45s,30个循环;94℃ 30s-53℃ 30s-72℃ 30s,8个循环;72℃ 10min;4℃ forever。

(4)扩增产物检测:扩增结果按照公司提供的手册进行ABI Prism 3730XL型测序仪测序检测,所得数据利用GeneMarker V1.75软件进行读取。或者采用4%琼脂糖凝胶电泳进行检测:用1×TBE液配制70 mL+3.5 μL Goldviewer II;每管加入5 μL溴酚蓝上样缓冲液,瞬时离心取10 μL扩增产物上样;稳压100V,电泳1~1.5 h;UVP凝胶成像系统观察电泳结果并拍照。

2.3 分析结果

图示各品种的基因型,计算相关指标或采用软件分析确定子代的未知父本;当用于检验的位点间非连锁遗传时,每一个位点可以计算出一个父权指数PI(paternity index)值(疑似父亲获得父权的可能性与失去父权可能性的比值,也称为非父排除率),多位点的累积PI值(CPI)等于各位点PI值的乘积,计算公式为:CPI=PI1×PI2×PI3×…×PIn(1,2,3…n代表第1,2,3…n个位点的PI值)。由PI值得到的相对亲权概率RCP=[CPI/(CPI+1)]×100%≥99.73%时,可认为疑似亲本得到父权,RCP

3 实验结果

微卫星位点BFU0277的基因分型峰图如图1所示。分型结果理想,可以较为准确地判断等位基因大小。由图1可知赞皇大枣含三等位基因,验证的基三倍体的特点,其余样品为二倍体。二倍体样品中除梨枣是纯合体以外,其他样品为杂合体。对除赞皇大枣以外的其他个体共分析了8对SSR引物,每个个体的基因型见表2。从表2可以看出,11个个体在这8个基因座的基因型是不一样的,这也构成了区分这11个样品的SSR指纹图谱。

图1 12个样品在BFU0277号引物中的毛细管电泳检测图

表2 11个样品在8个基因座的SSR基因型

子代1~5的母本为冬枣,通过排除分析法,子代1~4不可能以柿饼枣、辣椒枣或梨枣为父本,因为SSR等位基因遗传违反孟德尔遗传规律,子代出现与这几个疑似亲本完全不同的等位基因位点,排除它们之间有亲缘关系。而映山红不能排除为父本。按照方法中所述公式计算CPI和RCP,结果见表3,可推测映山红为子代1~4的父本。对于子代5,所有的可能父本都被排除,因此在供选材料中没有子代5的父本。而子代6为双亲都未知的个体,通过排除法发现,供选亲本中没有合适的样本可能为其父母本。

表3 4个子代的父本分析指标

由Cervus 3.0软件分析发现,子代1~4的父本为映山红的LOD值见表3,4个LOD值都大于零,与RCP计算结果相一致。对于子代5,所有的可能父本的LOD值都为负值;对于子代6,各种父母本组合的LOD值均为负值。因此,与排除法所得的结果相一致,疑似亲本中没有这两个个体的父(母)本。

4 结束语

本实验为基于课题组最新的科学研究成果设计成的学生容易操作的实验内容,把与实践挂钩的亲子鉴定内容设计到实验中,可以增加学生的学习兴趣[6]。根据实验结果我们看到,本实验涉及基因位点/等位基因、纯合体/杂合体、二倍体/三倍体、孟德尔遗传规律和DNA指纹图谱等多个(对)重要的遗传学概念,使学生能形象地掌握相关概念。

根据学生专业和课时长短的不同,教师可以对实验内容有选择地进行。生物科学和技术类专业课时较长,可以选择用常规的CTAB方法进行DNA提取;而农业和林业等应用性专业学时相对较短,可采用试剂盒进行DNA提取,以节省时间。如果时间和实验经费允许,SSR的产物检测可采用毛细管电泳的方法。而凝胶电泳的方法相对便宜,时间短,而且可以更好地锻炼学生的动手操作能力,有利于学生在实验过程中自信心的培养。

参考文献

[1] Cipriani G, Marrazzo ME, Gaspero G. A set of microsatellite markers with long core repeat optimized for grape (Vitis spp.) genotyping[J]. BMC Plant Biology,2008,8:127.

[2] 张冬梅,沈熙环,张华新.林木群体基因流及父本分析的研究进展[J].林业科学研究,2003,16(4):488-494.

[3] Kalinowski, ST, Taper, ML & Marshall, TC. Revising how the computer program CERVUS accommodates genotyping error increases success in paternity assignment[J]. Molecular Ecology,2007,16:1099-1106.

[4] 王斯琪,唐诗哲,孔德仓.利用SSR标记进行枣树子代苗父本鉴定[J].园艺学报,2012,39(11):2133-2140.

第6篇:遗传学最新研究成果范文

新西兰奥塔哥大学的一个研究小组近日发掘整理出约2700万年前的巨型企鹅化石。据推测,这种远古企鹅体型巨大,身长能达到1.5米,体重约60公斤,有着牙一样的喙和细长的脚蹼,比起现在世界上体型最大、约1米高的帝企鹅,这种已经灭绝的企鹅算得上是名副其实的“巨无霸”,它们不仅拥有更长的翅膀,而且更适合进行长距离的潜泳,以捕食距离陆地更远的水生物。

Y染色体的福音

距今约1.6亿年前,人类祖先的Y染色体发生了巨大的变化,大量的基因不再与X染色体匹配。今天,人类的Y染色体上只有19个能与X染色体配对的基因。基于这种减少的趋势,一些遗传学家认为,Y染色体将在460万年内失去自己的最后一个基因。但怀海特基因组研究所的最新研究成果表明,虽然这幸存的19个基因数量稀少,但却非常稳定地存在了2500万年之久,因此在可预见的未来,决定性别的Y染色体并不会消失。

挑战“世纪裂缝”

近日,来自英国的两位勇士汤姆・兰德尔(Tom Randall)和彼得・惠特克(Pete Whittaker)成功征服了美国犹他州大峡谷的“世纪裂缝”。这条长约50米的“世纪裂缝”是世界上最长、最难攀爬的狭窄裂缝。为了挑战这条还未曾有人成功攀爬过的裂缝,现年32岁的汤姆和20岁的彼得从两年前就开始刻苦训练,累计完成了约5000米的垂直攀爬、25万次仰卧起坐和4万多次引体向上。

机械猎豹

美国波士顿动力公司近日研发了一种名叫“猎豹”的机器人。这种机械猎豹最高时速可达每小时29公里,打破了麻省理工大学研发的机器人保持了23年的记录,是世界上跑得最快的有脚机器人。但因受到动力来源的限制,这个由美国国防部高级研究计划局资助研发的机械猎豹,目前还只能在室内的跑步机上奔跑。

“客星”新影

据《后汉书・天文志》记载,公元185年12月7日,有一颗“客星”出现在天空中。今年年初,美国宇航局利用四架太空望远镜的数据合成了一张“客星”的最新图像。这颗“客星”代号为RCW86,是有记录以来最古老的超新星。相关数据显示,这颗超新星距离地球约8000光年,本身的直径就长达85光年。

第7篇:遗传学最新研究成果范文

大熊猫对环境也很挑剔!中国科学院动物研究所魏辅文研究员和他领导的研究团队通过最新的研究发现,大熊猫喜欢在成熟森林或未经砍伐和破坏的天然林中游荡、觅食。因此,他呼吁政府应更加重视天然林的保护,以确保大熊猫的生存。这项研究成果刊登在1月20日出版的英国《自然》杂志的研究亮点栏目。

《北京科技报》:这次是如何发现大熊猫偏好的生境的 ?

魏辅文:只有了解大熊猫喜欢怎样的生境,才能更好地保护它。我们采用了中国国家林业局组织的第三次全国大熊猫普查数据来做分析,因为那次普查是历史上最为全面的一次,当时共找到了大约1600只大熊猫。研究小组分析了不同生境中大熊猫的数量,对森林类型和年龄、树木直径、竹子数量等因素进行了分析,考察它们对大熊猫的影响。结果发现,竹子的数量是影响大熊猫分布格局的首要原因。同时,我们也发现,在竹子数量相当的情况下,经过砍伐后重生的年轻森林和其他类型的生境相比,大熊猫更愿意选择生活在未经砍伐的,或未曾受到人类活动影响的原始林中。

《北京科技报》:大熊猫为何喜欢成熟的森林?

魏辅文:这是因为成熟森林有更多大熊猫容易获得的竹子,也能为大熊猫建窝繁殖提供各种藏身的角落和缝隙。大熊猫不仅需要竹子,同时,原始森林中的大树对于大熊猫产仔和育幼也有着重要的作用。

《北京科技报》:这项研究有何意义?

魏辅文:大熊猫作为动物保护领域的旗舰物种,长期以来“大熊猫走到进化尽头”的论点占据上风。后来,我们在野外考察中发现野生大熊猫的种群数量可能远超过人们先前的估计。要知道野生大熊猫的遗传多样性在濒危食肉动物中居于中上等水平,具有复壮,乃至长期续存的进化潜力,如果给大熊猫更多的栖息地,大熊猫将有摆脱濒危的可能。同时,这项研究也为保护天然林的工作增加了科学的砝码,这都将有利于大熊猫的生存。国家林业局现正在考虑编写一部大熊猫保护的规划草案,我们研究后发表的建议都将是草案的一部分。

《北京科技报》:下一步的研究方向是什么?

魏辅文:在我20来年对大熊猫的保护工作中,我发现对大熊猫的研究是个循序渐进的过程。找到了大熊猫喜欢的生境,接下来就是希望能扩大适宜大熊猫生存的生境,制定保护策略的科学基础能够不断加强。

《北京科技报》:目前制约大熊猫保护的屏障有哪些?

第8篇:遗传学最新研究成果范文

关键词:育种现状 解决办法 引导与管理

中图分类号:S828 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(c)-0255-02

1 目前在我国所存在的生猪引种的问题

总结为以下三个方面,其一,就近几年而言,虽然我国高强度引种,但所引进的种猪基本上都没有本身的数据测定,所以,不合格的种猪被大量的引进我国,在种猪引种时我们已经落后了。其二,种猪引进的国家和场地有限,不集中,比较分散的大量引进使得效率低下,常规引种公母比例为1∶8~1∶10,然而优秀种公猪在核心育种群中使用达不到5%,使得资源出现严重浪费现象。其三,严重的依赖拿来主义,没有自己的育种体系。

就目前而言,我国引种短期种猪在性能上得到了很大的改进,其销售额增长的速度也是很可观的,然而没有持续性的育种基本上就等同于简单的繁殖。中国是生猪生产的大国家,这一点是不容置疑的,但是对种猪的育种工作却远远达不到国际标准,更甚者已经被养猪发达的国家远远的抛在后面了。我国一直成不了养猪发达的国家主要是受到种猪育种的影响,造成这种现象有很多因素,其中较为突出的一些原因如育种目标和组织性的缺乏、基础性育种工作的薄弱、育种工作资金投入不足经及利益冲突、育种观念落后地区,另外,中国多年的文化历史形成了特有的消费市场以及长期计划经济等因素,这也使我国种猪育种系统的发展受到了限制。育种方面没有成熟的系统,缺乏长期性且观念陈旧,也是育种方面不足的体现,性能测定空白或数量少、质量差、流程缺乏标准化、规范化,育种群独立分散,有效育种群体规模小。

国内的生猪育种方面依然存在很多问题,但也有国外无法比拟的优势,比如,在国内猪养殖场的饲养规模都很大,资源素材丰富,目前的生产方式发生了很大的变化,对优良种猪的需求也日益增长,国内在养殖观念上也产生了巨大的变化,关于育种方面的知识也提高了很多,国家对此也非常的支持,出台了一些相关政策给予帮助。

2 动物育种技术的发展始终跟随着遗传学理论发展,只有当遗传学理论的研究更深一步时,动物育种技术才能取得进步

我国从20世纪中期开始采用现代育种技术以来,同国外育种进程一样先后经历了表型值选择、育种值选择、基因型选择的过程。经过半个多世纪的不断创新应用与实践,总结了以下几点成就:根据性状表型值的高低进行选择,这一点做的很好,虽然这种方法进展较慢且稳定性较差,仍有参考价值;动物模型最佳线性无偏干预方法的应用,使得育种值的估计可以充分利用不同亲属的信息,能够在对场、年度及其他环境效应进行估计的同时预测出个体的育种值,从而指导科学、准确地选种。现今中国场内性能检测出现的主要问题为测定规模普遍较小,销售和育种之间的矛盾突显,留种在前,测定在后,监督机制不够强硬,导致数据的不真实性,数据记录方式不正规,为性能测定而测定,测定结果没有得到充分利用。而许多种猪育种场流动性大和育种组织工作混乱等种种原因不能持之以恒地按照老规章制度的育种规划进行性能测定,或者在测定过程中由于人为因素(如测定人员的熟练程度不够和责任心不强等)或仪器因素(测定所用的仪器不够精密以及继续使用已损坏的仪器测定等)而导致数据缺乏真实性。

目前国家对育种工作非常重视,因此在人力和财力方面的投放也加大了,但是育种的研究成果只停留在理论研究上而没有付诸于实践,所以,并没有对育种的进展和经济产生任何的效益,即使部分研究成果进行实践,因为有效信息的反馈以及有力的合作机制不足等等原因,也同样对育种工作起不到任何有益的作用。但是我们依然可以看到猪育种基础投入有了较好的进展。此外,国内的猪育种所采用的参数设置主要以加拿大育种体系为主要参考,如多种参数的计算,包括育种值的遗传参数、表型性状的校正参数、计算育种值的遗传参数、计算选择指数的经济参数,这些参数是根据加拿大的育种体系的计算方式并不适用于我国的育种要求,我们需要钻研并建立属于自己并符合我国育种需求的参数体系,这是现在首当其冲的任务。

3 联合育种及其意义

所谓的联合育种是指多组核心育种结合发展,是在所指定范围内的进行的跨场的种猪遗传评估。这样做的目的是实用种猪的优育和选择,使后期的猪群能够遗传更多的优良基因。育种工作是一份长期的工作,这个过程需要耗费很多的物力和财力,所以很多公司前期对于工程的投入比较积极可是后期没有好的经济回报就会减少人力物力的投入,从而使育种工作不能很好的进行甚至被终止。有一部分企业和猪场抵御不了利益的诱惑,在生猪价格较低的情况下卖掉,此时的生猪还没有达到测定的体重,这都会影响数据的准确性和完整性,从而阻碍了育种工作的进展。国内育种工作的系统仍不完善,各部门、各企业之间缺少沟通交流和探讨,都习惯于自行研究。因为关系到企业自身的利益,绝大部分的企业或种猪场都不会主动的贡献出自己所拥有的优良种公猪来实现跨场联合育种。更甚的是,经济利益驱使下,市场竞争越来越激烈,如果企业或种猪场都觉得自己所拥有的育种方式比同行更科学、先进、优良,更不可能把育种方式公布于众,这使得育种工作发展缓慢,效果不明显。种种情况导致只有少数专业的育种公司在有规模有组织的开展育种工作。联合育种工作包含:种猪登记、统一规范的生产性能测定、统一数据管理系统、跨场联合遗传评估、种猪跨场选择与利用、人工授精体系以及网络信息系统七项内容。

联合育种行动的开展对我国的饲养种猪行业带来了福音。原因分为四点:1.可有效的增加种公畜的遗传变异,增加了可选性,同时也避免了因封锁核心育种所导致的退化。2.可将最新的现代育种方式方法和理论应用于其中。3.将育种效率提高,并将成本控制在最低。4.因信息的透明话,可以进行公平公正公开的竞争。现如今我国的都在进行种猪编号注册的一种登记方法,名为“品种登记编号系统”这也是按照种猪登记技术规范的要求对纯种猪进行登记。建立国家育种中心或成立联合育种协作组,制定全国性的育种方案和方向,收集和汇总并整理测定数据,制定统一规范的性能测定方法,建立供全国查询的数据记录信息网络;加强以华东、华南、华北和华中区域性育种中心联合,片区性育种中心除了负责该区域育种工作的统筹安排以及数据的初步整理和分析外,还需将所得原始数据及初步分析结果报至国家育种中心或联合育种协作组,并且要加强各区域间育种工作的协作力度;建立以省畜牧兽医研究所为主导、各高校科研技术为支撑的省级育种中心,主要负责本省各生猪企业或种猪育种场的育种分工,纺一培训基层育种工作人员,落实数据测定的各项工作,监督育种工作按期进行和数据测定的真实性,积极联合各高校科研技术力量和设备实际运用于育种工作中;各生猪企业或种猪育种场负责各项育种工作的实际开展,具体实施育种措施,负责测定种猪性能的各项指标。经多年实际观察得出,保证育种成果的关键是各生猪企业或种猪育种场保证检测数据的可靠性和精准性。所以,每个级别的部门都各自负责掌握自己的职责,上一级所得到的测定数据都是由下一级反应上来的,通过对这些数据研究、统一,设定出一套正确的育种方案,然后督促下级部门对该方案的实施。上一级部门适时通报下一级的育种工作进展,对进展滞后的企业或育种场进行通报并采取一定的处罚措施,对进展超前的则通报表扬并预以奖励。

4 努力推进配套系与联合育种相结合

大部分的企业不会将自己性能优良的配套系主动的奉献出来,因为这关系到他们自身的利益和商业竞争,从而出现了联合育种的积极性低现象。所以想要防止这种现象的发生,我们可以通过各企业或育种场分工协作的方式,各个企业或育种场在上一级育种部门的协调分工与技术支持和监督下分别培育同性能的配套系,而后再进行联合育种。将配套系育种有效的结合全国性联合育种,推进了全国的联合育种的发展,同时也化解了部分存在于联合育种中的问题,完善了育种系统,使全国性联合育种更为完整。

以上论述得出,改良遗传必要的基础条件是纯种猪登记,统一的种猪性能测定和场内遗传评估体系是我国种猪场遗传改良的基本点,人工授精作为跨场遗传联系的纽带和种猪场利用的纽带,这些都是联合育种必不可少的组成成分。联合育种长期的束缚得不到有效发展,陈旧的观念也重要因素之一,摒弃老的观念,使其新陈代谢,可以有效的推动联合育种工作的发展,然而观念的转变不是一朝一夕,不是一个企业就能完成的,所以,需要大部分的企业先自身建立完整的企业观念,不仅要树立战略发展观还要有合作观,以身作则,配合政策的引导和管理,事半功倍。

第9篇:遗传学最新研究成果范文

关键词:生物技术 发展 人类

一、引言

1917年匈牙利工程师K.Ereky首次使用“生物技术”这一名词时,其原意是指用甜菜作为饲料进行大规模养猪,即把生物原料转变成产品。

1982年国际经济合作及发展组织提出的生物技术定义为:“生物技术是应用自然科学及工程学原理,依靠生物作用剂的作用将物料加工以提供提品为社会服务的技术”。这里所谓的“生物作用剂”是指酶,整体细胞或生物体,一般也称生物催化剂。1997年加拿大提出的定义:“生物技术是指自然或人工状态下,直接或间接地将科学和工程学方法应用鱼有机体的活体或部分组织,以实现对生产和服务过程进行创新或改进现状的目的”。2001年美国认为:生物技术是应用分子和生物细胞的工艺来解决问题、进行研究、生产产品并提供服务。

总之,生物技术是一门多学科、综合性的技术科学,最终目的是建立生产过程或为社会服务。其中涉及到的学科包括生物学、化学、工程学、医学、药学和农学等。

二、生物技术在食品工业的应用

应用于食品工业的主要生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程4个方面内容。

基因工程又称为DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。它是现代生物技术的核心内容,可以将此技术应用于食品包装、食品保藏、贮运等中,以改变包装材料,降低生产成本;延长食物的贮藏期,改变传统的贮运方式。如通过转基因技术生产的延熟番茄,主要通过乙烯合成途径调控,抑制乙烯合成,从而达到延迟成熟、耐贮藏的目的。

细胞工程是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法,按照人们的需要和设计,在细胞水平上的遗传操作,重组细胞的结构和内含物,以改变生物的结构和功能,即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法,快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。细胞工程作为科学研究的一种手段,已经渗入到生物工程的各个方面,成为必不可少的配套技术。在食品等领域中,细胞工程正在为人类做出巨大的贡献。罗自生等报道,在摇床转速160r/min、pH为4.5、温度为25℃时,固定化醋酸杆菌细胞能有效地脱除柑桔汁中由柠碱所引起的苦味,并且固定化细胞的热稳定性比游离细胞好。

酶工程是生物技术的一个重要组成部分,指在一定的生物反应器内,利用酶的催化作用,进行物质转化的技术,可应用于食品生产过程中物质的转化,如纤维素酶在果汁生产、蔬菜汁生产、速溶茶生产、酱油酿造、制酒等食品工业中应用。

发酵工程是生物工程技术的重要组成部分,是生物技术产业的重要环节,是通过现代工程技术手段,利用微生物的某种特定功能,产生有用的物质或使微生物直接参与控制某些生产过程的技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精;利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现酵工程阶段。现酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。

三、当今中国的前沿生物技术

在纳米药物载体、纳米生物材料、纳米生物传感器等的研究和应用方面取得了重要的进展。多项高靶向、缓解纳米以药制剂进入临床研究。3项纳米药物制剂完成临床前研究,已经申报临床批件的纳米药物制剂。自主研发了多项纳米生物材料产品,主要包括胆道支架、骨修复用纳米生物材料、心血管修复用纳米生物材料等。在纳米生物器件研发方面也取得了重大突破。

DNA受损细胞自我清除的内在机理研究取得种重要进展;在抗病毒天然免疫信号转导分子机制领域取得重要原创新突破;在神经营养因子和受体复合物结构研究方面取得重要进展;高发及突发传染病重要病原微生物蛋白质三维结构研究取得重大突破。

癌症基因组研究发现多个潜在的药物靶点;全基因组功能区DNA甲基化监测方法大幅度降低成本;开发出新一代磷酸化多肽高选择性富集技术;蛋白质相互作用技术研究取得重大进展;建立了先进的时间分辨免疫学检测技术平台及抗体制备平台技术。

开发蛋白质鉴定软件性能达到世界先进水平。中国科学院计算机技术研究所对一系列质谱数据分析和蛋白质及其修饰鉴定核心算法研究,实现了多种蛋白质库检索关键技术,在此基础上开发了稳定可靠的蛋白质鉴定软件PFind单机版和并行版。

完成工业生物过程生物信息数据库设计,提出阿维链霉菌胞内蛋白酶谱研究方法,解决了阿维菌素生产的瓶颈;运用计算机导向药物分子设计,发现离子通道阻断剂;开展多囊肾病治疗药物先导化合物的设计,确定5种优选化合物,并完成了化合物的放大合成,为后续研究奠定了基础;研发一批用于重大疾病临床诊断、治疗及预后判断的试剂盒、生物芯片和预测模型;肺癌的分子分型基础上的个体化治疗研究取得显著进展。

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