公务员期刊网 精选范文 遗传学研究的内容范文

遗传学研究的内容精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的遗传学研究的内容主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

遗传学研究的内容

第1篇:遗传学研究的内容范文

关键词 表观遗传 高中生物 科学的本质 生命观念

中图分类号 G633.91 文献标志码 A

表观遗传学为人们理解遗传现象提供了全新的视角,成为“后基因组”时代的重要研究内容之一。同时,表观遗传学作为一个前沿领域,将是高中生物课程内容的一部分。如何在高中课程中实现其教育价值,对教育工作者又提出了新的要求。

1 表观遗传学:从“意外”发展而来的科学领域

“众所周知,DNA是生命的基本遗传物质,但令人怦然心动的是,你可以继承的不仅仅只有DNA序列,还有表观遗传信息。”表观遗传学是从对经典遗传学理论无法解释的“意外”现象的探索中发展起来的,这也使表观遗传学的研究格外令人着迷。

经典遗传学认为,遗传信息储存于核酸序列中,并通过生殖将遗传信息传递给下一代。它所揭示的“基因型决定表型”的遗传模式被广泛认知。然而,不符合此模式的遗传现象却一直困扰着遗传学研究者们。作为遗传信息完全相同的同卵双胞胎为什么会在成长发育过程中表现出不尽相同的外表特征?在生物体的发育过程中,虽然每个细胞拥有相同的遗传物质,为什么它们却遵循高度的时空特异性,从而分化为不同的组织?在过去的30年中,随着对DNA甲基化、组蛋白修饰、X染色体失活、基因组印记以及非编码RNA等领域的不断深入研究,许多困惑科学家已久的遗传学问题得到了解释,表观遗传学也逐渐成为一个新兴的热点研究领域。

表观遗传现象被定义为“非DNA突变引起的可继承的表型变化”。其中包涵三个关键点:

(1) 不是由DNA突变引起的;

(2) 可以继承的,或是说可遗传的;

(3) 引起了表型的变化。

一直以来,DNA被认为是遗传信息的唯一承载者。表观遗传学的研究表明,子代可以继承的不仅仅有DNA携带的遗传信息,还有“表观遗传信息”。而这些表观遗传信息虽然没有伴随DNA序列的改变却可以遗传下去。例如,在发育过程中,分化后的细胞和组织之间存在明显的表型差异,这些差异一旦形成便可以以一种克隆性的方式遗传给子代细胞。需要说明的是表观遗传现象中的表型变化是“开关”型的,即这种表型非“有”即“无”,而不是程度上的变化。

表观遗传学与克隆、干细胞、衰老与癌症等研究都有密切联系。在“后基因组”时代,表观遗传学的发展对生物学研究以及人类疾病领域的研究都具有深远的意义。

2 发挥表观遗传学在高中生物学中的教育价值的教学策略

表观遗传学现象广泛存在于生命周期的各个过程中,表观遗传学的调控对生物体来说具有普遍且重要的意义。不过,目前国内外高中生物教材几乎都没有完整介绍表观遗传学相P内容的章节。其原因固然比较多,但主要原因有:表观遗传学是近些年来才发展迅速,属于比较新的研究领域;表观遗传的机制非常复杂,要让高中学生理解其内在机制,有一定困难。然而,将表观遗传学的内容纳入我国的高中生物课程,已经基本达成共识。那么,这一内容在高中生物课程中的教育价值究竟表现在哪里?笔者认为,它不仅仅是为了让学生掌握更多的遗传学知识,完善遗传知识体系,更重要的是发挥它在提升学生学科核心素养方面的价值。

2.1 引导学生深入理解科学的本质

目前,人们对“科学的本质”还没有一个统一的定义,《2061计划――面向所有美国人的科学》所阐述的科学的本质得到很多学者的认可:

(1) 科学世界观:自然是可以理解的;科学知识是可改变的;科学知识并非很容易就可以;科学并非万灵丹,能解决所有的问题。

(2) 科学探究活动:证据对科学而言是重要的;科学是逻辑与想象融合成一体;科学知识除了能说明自然界的现象也具有预测的功能;科学家会验证理论以减少误差;既定的科学知识并不具有永久的权威地位。

(3) 科学事业:科学是人类的一项事业。

表观遗传学的发展历程,典型地体现出了科学的本质。因此,表观遗传学内容的教学,应着力于引导学生更好地理解科学的本质。

2.1.1 引导学生理解科学具有开放性

表观遗传学的发展表明,人类对遗传现象和本质的认识是不断发展的,因此,科学知识是一个开放的系统。虽然遗传学已经建立100多年,但是科学家们并没有停止对遗传问题的探索,遗传学仍然在发展。

在教学中,教师可以让学生尝试回答:“为什么遗传背景相同的同卵双胞胎在成长过程中会出现表型差异?”“为什么克隆后的小猫与‘单亲妈妈’会有不同花色?”……学生在寻求答案的过程中,会发现用之前所学的经典遗传学知识并不能回答好这些问题,而是要进一步寻找更合理的科学解释。由此可以让学生直观地感受到科学的开放性。

2.1.2 引导学生感悟科学讲求证据与逻辑

人们对遗传现象的认知程度会随着科学的发展而改变,但所有观点的产生都不是异想天开,而是基于科学实证。表观遗传学从对现象的认知到理论的建立都是基于科学证据的积累。这期间出现了很多假说,也经历了理论的不断提出与的过程。虽然目前仍然有很多还不能够被解答的问题,但是通过科学家们在DNA与组蛋白修饰、染色质重组以及非编码RNA等领域的不断探索,人们已经可以解释很多表观遗传学现象。科学研究的发展往往从认知规律开始,进而通过科学探究来逐步揭示规律形成的机制。教学时,如果教师引导学生基于表观遗传的现象,科学家揭示现象获得的研究事实来得出结论,既可以让学生更好地理解表观遗传学内容,知道知识是如何形成的,也能进一步引导他们认识到科学是重视证据和逻辑的。

2.1.3 引导学生理解科学的连续性

科学的本质特征,一方面表现在科学知识是暂时的、可变的;另一方面表现为科学知识又具有持久性。虽然科学家反对绝对真理的概念,并认为其中不确定性是事物本性的一部分,但绝大部分知识都具有持久性。因此,改变性与连续性是科学一贯的特征。高中阶段学生对表观遗传学相关内容的学习,既需要、也可以体现出科学的连续性。

经典的分子遗传学可以说是从“基因”的层面来进行研究,表型的改变归结于DNA序列的变化。而表观遗传学是从“染色质”的层面来进行研究,表型的改变归结于染色质状态的调整。所以表观遗传学狭义的定义为:通过调整染色质状态,在不改变DNA序列的情况下实现对基因转录的调节。学习有关内容时,教师要引导学生认识:表观遗传学的发展对经典遗传学来说并不是一种质疑和挑战,而是一种补充,是遗传学研究的一种延续。随着表观遗传现象分子机制的揭开,其与经典遗传学以及普遍的生物调控更容易地被结合起来。这种联系是一直就存在的,只是科学家需要通过对科学的不断探究去发现和理解它。科学是人类的一项永无止境的事业,遗传学的探索还将继续为人们揭开更多生命的奥秘。

2.2 注意引导学生进一步建立生命观念

“生命观念”是理解生命的本质所需要的观念,是对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象。构建生命观念是发展核心素养的重要组成部分。表观遗传学内容的学习可以帮助学生完善结构与功能观、进化与适应观以及稳态与平衡观。

2.2.1 注意凸显表观遗传学如何体现出结构与功能的统一性

结构与功能观是基本的生命观念之一。结构是功能的基础,功能的有效执行必定依赖于特定的结构。在生物体的生命历程中,结构与功能是一个不可分割的整体。

表观遗传现象充分体现出结构与功能的辩证统一关系。研究结果表明,在表观遗传学“开启”和“关闭”两种不同的表型状态下,总是可以在其中的关键调控点找到结构差异,即结构决定功能。染色质在结构上并不是均一存在的,既有相对松散的有利于基因表达的常染色质,又有高度浓缩使基因沉默的异染色质。常染色质是以一种开放式的、对转录等过程所需的各种酶更为敏感的构象存在,随时可以开启基因的表达。而异染色质以一种超浓缩的致密结构存在,转录等相关的酶无法结合上去,从而抑制表达。这体现出染色质的结构和功能是相适应的。表观遗传学的各种机制之间其实是相互关联的,表观遗传因素通过调节染色质的结构、对染色质进行修饰等来影响基因的转录,从而达到调节功能的目的。

在教学中,教师可以结合表观遗传的实例渗透结构与功能观。例如,表观遗传学因素导致雌性哺乳动物的一条X染色体失活,失活后的染色体以致密的异染色质状态存在,称为巴氏小体。以玳瑁猫为例,玳瑁猫(母猫)的体表有黄色和黑色随机分布的花斑。控制黄色和黑色毛色的基因是位于X染色体上的两个等位基因。在个体的发育过程中,细胞内的一条X染色体随机浓缩而失去活性,从而呈现出这种黄黑相间的花色。

2.2.2 注意发挥表观遗传学在建立进化和适应观念上的价值

“生物进化”是生物学核心概念的重要组成部分,提供了将大部分生物学知识建成一个整体的框架。“遗传”“进化”与“环境”三者之间存在很微妙的关系。生物进化的前提是有可遗传的变异;遗传素材的多样性为自然选择提供了更多的原料从而更好地适应环境;而环境又像是一个有力的推手影响着进化的方向。表观遗传学的学习是一个将遗传、进化与环境很好整合的过程,能够帮助学生进一步理解三者的内在联系。

生物体能够产生后代并稳定遗传依赖于稳定传递的遗传信息与精密的调控机制。表观遗传信息的发现是对遗传信息的重要补充,拓展了遗传密码(DNA)的信息承载量。表观遗传信息的加入相当于扩大了遗传样本量,为自然选择提供了更多的素材。很多表观遗传学现象都是在生物后天的发育中表现出来的,体现出环境的塑造性。借助表观遗传学研究手段,人们能更好地理解环境因素对生命的影响,进一步理解“基因型+环境=表型”这一遗传学命题。研究结果显示,从单细胞到多细胞,表观遗传相关的DNA甲基化、组蛋白修饰的程度与类型以及RNA干扰机制在不同的物种中具有显著的差异,暗示着表观遗传调控在生物进化过程中的作用。表观遗传信息的发现以及表观遗传调控机制的研究对进一步理解遗传与进化具有重要意义。

2.2.3 利用表观遗传学内容引导学生建立稳态与平衡观念

在自然界生存,生物种群会找到一个合适的平衡点来有效地适应环境从而维持稳态。稳态不是恒定不变的,而是一种动态的平衡。动态平衡无处不在,各物种与生存环境之间存在平衡,物种之间存在平衡,种群之间存在平衡,个体之间存在平衡。与此同时,每一个生物个体也是一个复杂而精密的系统,在生存过程中,个体的各种结构之间、各种调控机制之间都存在平衡。在进行表观遗传学的教学时,教师可以通过以下几个层次引导学生建立相关的生命观念。

雌性与雄性之间的平衡:众所周知,X染色体的基因携带量较Y染色体来说是大很多的。如果雌性动物的两条X染色体都具有活性,那么雌性性染色体所携带的基因数目几乎是雄性的两倍之多。在哺乳动物中,雌性个体的一条X染色体会随机失活,从而维持与雄性之间基因的剂量平衡。

染色质结构之间的平衡:基因的表达与沉默是一个复杂且精密的过程。在哺乳动物中,染色质中的常染色质比例只占不到4%,而剩余的96%都为异染色质。需要注意的是,沉默染色质是动态变化的,这增加了问题的复杂性。要维持和延续染色质的这种动态平衡状态必定需要一个十分可靠的调控过程。因此,表观遗传现象往往是多种机制共同作用的结果。

表观遗传调控与环境因素之间的平衡:在表观遗传学研究还不明确的年代,人们常常把经典遗传学无法解释的现象都归结于“环境”的因素。研究数据表明,环境因素可以通过影响表观遗传标记从而影响基因功能。表观遗传具有时间上的多样性,同卵双胞胎在出生早期具有相似的表型,但随着不断地成长,差异会不断出现。数据显示,同卵双胞胎在遗传学标记的程度和分布上都有明显的不同,说明表观遗传调控与环境的变化之间存在一种动态的联系。

综上所述,高中阶段的表观遗传学内容的教学关键不在于表观遗传知识的深挖和补充,而在于以此为脚手架,引导学生更好地理解科学的本质、构建生命观念,从而使学生建立终生受益的素养基础。

参考文献:

[1] Watson J.D. Celebrating the genetic jubilee: A conversation with James D. Watson. Interviewed by John Rennie. Sci. Am, 2003.288: 66-69.

[2] Avery O.T., Macleod C.M., and McCarty M. Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types. Induction of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from pneumococcus Type III. J. Exp. Med, 1944. 79:137-158.

[3] 朱冰,O方霖译. 表观遗传学[M].北京:科学出版社,2009:2.

[4] American Association for Advanced of Science. Project 2061: Science for All Americans. Washington D. C: American Association for Advanced of Science. 1989:1-16.

[5] 谭永平.中学生物学课程在发展学生核心素养中的教育价值[J].生物学教育,2016(5):20-22.

第2篇:遗传学研究的内容范文

1遗传学实验教学体系存在的问题

长期以来,各高校遗传学实验教学中通常存在以下共性缺点:①各农业院校中各专业遗传学实验教学内容均大同小异,将“验证遗传学基础理论”作为主要教学目的,以染色体操作实验以及经典的遗传学验证性实验为主,涉及细胞遗传学、分子遗传学的内容相对较少;②学生基本不参与实验的前期准备工作,做实验时目的不明确,单纯为做实验而做验,对实验的全局设计思路缺乏思考;③缺乏系统训练学生处理实验数据、分析实验结果的环节;④实验教学方法僵化、手段落后,很难激发学生对实验课的兴趣;⑤实验教学考核方法单一,不能很好的反映出教学效果;⑥实验室管理存在一定问题,有些实验资源不能很好地共享,实验室在开放时间上不能满足学生课余时间开展实验的需要。

2遗传学实验教学体系优化的措施

遗传学实验教学体系优化途径见图1。

2.1遗传学实验教学内容重组与整和在遗传学实验教学过程中首先针对原先设置的实验内容进行了重新调整,将实验划分为基础性实验、综合性实验和设计性(研究创新型)实验3大类[8-9],针对农业院校不同专业先从实验内容上建立一个既能突出专业特点,又能提高学生实验技能,而且还能提升学生综合创新能力的实验教学体系。

2.1.1精选基础性实验。基础性遗传学实验是综合性及研究设计性实验教学内容的基础,它的教学目标首先让学生熟练掌握实验中常用仪器的使用方法,突出对学生基本实验技能的培养。基本实验内容主要包括离心、电泳、显微观察、细胞和组织培养等[10-11],在教学中根据学生所学专业的不同主要选择以下几个实验,如减数分裂涂抹制片、有丝分裂制片、染色体结构变异和数目变异的诱导和观察、染色体显带处理及核型分析等验证性实验。在基础性实验教学过程中要求学生通过实验加深对所学理论知识的理解,同时培养学生的基本实验技能。

2.1.2开好综合性实验。综合性实验也称为复合型实验,遗传学综合性实验教学目标重点主要在于培养学生查阅和整理资料的能力,培养学生自主动手能力以及数据处理能力,培养学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力[12-14]。在此阶段,要求学生在掌握基本实验技能的基础上,综合地运用所学知识和实验技能,用不同的方法和技术去完成预定的实验内容,解决较为复杂的问题。在此过程中加强锻炼学生独立思考、独立工作的能力,从而为下一步开展研究创新型实验奠定基础。在综合性实验教学中开设的实验以模式生物性状遗传分析实验(如将果蝇的培养、性别的鉴定、唾腺染色体的制片和观察、杂交实验、性状的遗传分析等综合成一个系统的大实验)为主,同时也可针对不同的专业补充分子遗传学实验内容如基因功能的遗传分析(细菌的局限性转导、拟南芥突变体的筛选、转座子引起的插入突变)等内容。

2.1.3精心组织研究设计性(探究性)实验。研究设计性(探究性)实验最主要的特点是独立性,它是指独立于课程教学进行的一种探索性(创新性)实验。研究设计性实验要求学生综合利用所学的遗传学知识、实验原理自主设计实验方案,并由学生独立操作完成实验,从而培养学生发现、分析和解决新问题的能力[7]。遗传学研究设计性实验体现了知识的连贯性、实验技能的综合性,使实验内容、过程更具系统性和科学性。遗传学研究设计性实验有利于将学生的注意力从简单地对实验结果的追求引导到广阔的思维空间中来,有利于启发学生的发散思维,培养学生创新思维和综合创新能力。在研究设计性实验教学中具体做法是:首先对学生进行动员和分组,每组3~4人,学生可以根据专业特点、兴趣爱好、实验室条件选择题目(或指导教师拟定几个指导性题目供选择),学生自主完成实验方案的设计、实验材料的选择和准备、实验操作和实验结果的分析并撰写实验报告(或研究论文),要求学生将实验中遇到的疑难点进行整理、归纳、分析和总结,要求用简洁、准确的专业术语来表达自己的观点。研究设计性实验教学培养了学生高度概括实验的能力,同时也提高了学生分析、解决问题的能力,为以后毕业论文(或设计)的开展奠定良好的基础。研究设计性实验的内容如生物进化遗传分析、突变体的遗传分析和生物亲缘关系遗传分析等。

2.2教学方法与教学模式的改进和创新

2.2.1采用多元化的教学方法。在实验教学过程中充分利用现代实验教学手段。将多媒体课件和网络教学手段像遗传学理论课程教学一样广泛应用于遗传学实验教学中,努力加大信息量,积极拓展课堂实验教学的有限空间,改变传统的“黑板+粉笔+嘴巴”的实验课理论教学模式[13-14]。通过现代化的教学手段将实验原理、方法、步骤和过程生动形象地、直观地展现给学生,使学生的听觉、视觉和触觉全面参与感知活动,最大限度地调动学生的学习热情、积极性,从而提高学习效率[15-16]。

2.2.2实验教学模式的改进。在遗传学实验教学过程中针对不同层次的实验教学采用不同的模式[17-18],根据基础性实验、综合性实验和研究设计性实验3类实验不同的实验目的、特点采用不同的教学模式:①基础性实验的教学目标重点在于学生对基本实验技能的熟练掌握,采取教师现场指导学生实验的教学方法;②综合性实验的教学目标重点在于突出对学生查阅整理资料能力、动手能力、数据处理能力、运用所学知识分析和解决问题能力等综合素质的培养,综合性实验教学主要采取教师实验现场授课指导与学生自主进行实验相结合的教学方法;③研究设计性(或探究性)实验的教学目标重点在于突出对学生独立能力、创新能力的培养,实验过程中学生独立思考、独立设计、独立操作、独立创新,对于研究设计性实验教学采取以学生研究式自主实验为主、教师指导为辅的教学方法进行。

2.3实验室管理体制和实验教学考核方法改革

实验室实行开放管理。在传统遗传学实验教学中,通常要求学生在固定时间、空间内完成预定的实验,这样有利于培养学生良好的时间观念。但其实验内容的选择、实施禁锢在一个有限的时间、空间范围内,较大程度上限制了学生主观能动性的发挥,为了打破这种常规实验教学思维方式,有效提高学生综合素质,因此必须采用综合型、设计型实验开展教学,而其所需仪器设备较多、时间较长且不固定,学生无法在固定的空间和预定的学时内完成实验内容,必须利用课余时间或其他的实验室来开展工作,这就对传统的实验室管理模式提出了新的挑战[19-21]。因此,为了顺应时展的潮流,满足人才培养的要求,就必须对实验室管理体制进行改革,以“资源共享、统管共用”的理念建立公共的实验室大平台。同时,为了保证实验室尽可能全天候、开放式管理,对实验室工作人员在工作量补贴上也进行了一定程度的改革,其改革前后的教学比较如表1所示。出研究的小课题,并通过查阅文献、调查访问等进行研究。

4提高教师自身素质,培养学生创新能力

4.1不断完善知识结构除了精通所教学科的专业知识之外,应将自己的视野放宽,多懂得一些非该专业的知识,不断用新知识补充自己、完善自己,同时具备知识转化运用能力和实际操作能力,还应有意识培养1~2项特长,不但提高自己的素养,还有利于指导学生的实践活动。

4.2拥有娴熟的教学实践技能在昆虫学实践中,将教材内容转化为教学过程中能操作的教学策略与技能,通过对课堂教学模式的研究、课堂教学活动的组织和学生学习策略、学习方法指导的研究及现代教育技术的应用,达到提高课堂教学的效益。

4.3具备课题研究能力积极参与教育科研,积极投入教学改革,大胆实践,勇于探索,敢于创新,主动敏锐地在教学实践中发现问题和研究问题,独立地、创造性地解决问题,在创造问题的基础上确立研究课题,以课题研究促进教学,以课题研究促进教学改革,以课题研究促自身素质的提高,努力探索出一套自己的教育方法。

5丰富实践内容培养学生创新能力

5.1参观考察实践

鼓励学生关心社会,关注科学技术的发展,到校外开展一些对社会热点问题、专业相关性知识的调查,加深对社会的直观感受,在感受社会、体验生活的同时,增强创造社会的实践意识。这一点与农业种植户密切相关,下团场实践为学生提供了一个较好的学习机会;同时,在学生实践过程中,利用学校的一切现有资源,如大学筹建的昆虫博物馆,既丰富了专业实践内容,又开阔了视野。

5.2劳动服务实践

组织学生在课外或假日参加一些力所能及的工农业生产劳动、社会公益劳动和社区服务等社会实践,增长社会经验,掌握实践知识和技能;学习和承担力所能及的家务劳动,学会生活。

5.3组织管理实践

充分让学生参与学校和班级管理,自主开展团队活动,提高学生的管理能力、组织能力和协调能力。

第3篇:遗传学研究的内容范文

关键词:临床医学遗传学;教学;思考

临床医学遗传学是一门研究遗传性疾病病因、遗传规律、诊断、治疗及预防的学科,也是一门将遗传学应用于临床诊疗分析的前沿学科。近年来,随着基因检测技术高速发展,遗传病确诊率大幅度提高。许多遗传性疾病若能及时确诊并进行早期干预,可缓解甚至阻止疾病的发生发展,明显改善患者的预后[1-2]。遗传病的早期筛查、诊断、鉴别诊断及正确治疗正逐渐成为临床医生需要面对的新挑战。如何提高该学科教学的适用性、高效性、创新性,培养高质量临床医生,加强临床工作中遗传性疾病诊疗思维及疾病鉴别,建立扎实的遗传学知识基础及熟练的应用能力十分重要。

1临床医学遗传学特点

1.1遗传学与临床医学相结合,涉及面广

临床医学遗传学是采用遗传学的原理与方法,研究临床医学中遗传性疾病的发病机制、诊断、治疗与预防的一门学科。主要内容包括单基因病、多基因病、染色体疾病、体细胞遗传病等。随着人类基因组计划推进,医疗技术发展,目前发现突变基因数量十分庞大,涉及疾病数千种[3]。遗传学不仅与生物医学领域内容息息相关,还与肿瘤科、妇产科、儿科、内分泌科、眼科、风湿免疫科等紧密联系,几乎所有疾病或多或少都与遗传相关[4]。

1.2内容更新快,研究意义深远

近几年随着基因检测技术快速发展,临床医学遗传学内容更新十分迅速。许多疾病例如囊性纤维化,自1989年发现该病致病基因为CFTR基因后,陆续有研究发现多种突变基因型及相应的发病机制,在分子遗传水平层面研发出多种靶向治疗药物。仅30多年时间,囊性纤维化从对发病机制茫然无知到目前90%携带Phe508delCFTR突变的患者能得到有效治疗[5-6]。遗传代谢病的新生儿筛查,可以对几十种遗传代谢病进行有效干预,极大降低了这些疾病的死亡率及残障率。但至今临床上仍有许多遗传性疾病发病原因不清楚,研究空间十分广阔。明确疾病致病机制,可从疾病源头进行靶向治疗,副作用小,使患者的生活质量得到提高,还能进行针对性遗传咨询,从而达到控制遗传病的再发、降低遗传病在人群中的发病率,提高出生人口质量。

2教学现状及存在问题

2.1课时较短,教学时间不合理

在我国,大多数高校要求学生在大学早期(大一、大二)即完成临床医学遗传学的相关课程学习。临床医学遗传学知识体系丰富,专有名词繁多,分子机制复杂,要求学生能从微观角度看待宏观疾病,并能理解、分析。而对于刚进校园、无理论基础的低年级学生,除临床经验缺乏外,因课时较短,仅理解及学习遗传学基础知识也较为吃力,课程参与度明显不足[7]。此外,后期医院见习、实习,甚至毕业后规培过程中,学生所在医院等级不同,许多医院并未设立专门的临床医学遗传学相关科室,即使部分医院已建立相关门诊,但因无相关病房,且受时间限制,学生基本安排在内科、外科、妇产科、儿科、耳鼻咽喉科等常规科室轮转,很少有学生至遗传学相关科室进行系统学习。这些均导致学生对临床医学遗传学内容不熟悉,对遗传学疾病没有一个整体概念,无法激发学生对该课程的兴趣。

2.2教学方式单一,理论与实践脱节

目前我国绝大部分临床医学遗传学教学模式以枯燥的讲授式为主,部分辅以多媒体教学,整体呈现教师主动、学生被动模式。少数学校开展分子遗传学实验,但基本开展形式为教师主导进行的验证性或模仿性实验,学生只需要掌握实验过程及结果,极少有学生提出为什么这样设计实验、每个步骤操作目的是什么等问题。临床医学遗传学内容复杂、理解抽象、教学方式单一,常导致学生认为该学科困难枯燥,课程参与度低,多以应付考试为目的进行学习。早期无法建立学生对临床医学遗传学的兴趣,导致其主观能动性下降,后期医院实践并无相关内容整体认知教学,影响对遗传性疾病的正确认识及创新探索。

2.3课程教材更新速度慢,课程评价体系不完善

课程教材的完成需经过撰写、审核、印刷等过程,出版周期长,更新速度较临床医学遗传学发展慢,导致学生对学科前沿技术与内容一无所知。知识储备不足,学生的创新思维及自学能力培养受限。此外,目前临床医学遗传学课程教学评价仍以“一张试卷定成绩”形式为主,考核内容为上课重点讲解内容的选择题、判断题、填空题、名词解释、问答题等。这种考核方式常导致学生对临床医学遗传学知识点死记硬背,而忽略了对该学科整体的认识、理解、应用。

3深化临床医学遗传学教学的思考

“师者,所以传道授业解惑也”。医学教育是一个循序渐进的过程,医学高速发展要求教师能因材施教。目前我国临床医学专业本科的培养主要分为在校理论学习、医院见习与实习等几个阶段。每个阶段医学生基础及任务要求不同,教学内容与方式也应按实际情况制定。

3.1低年级本科生

培养兴趣,打好基础是关键。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,理论与实践相辅相成。此期主要教学目标为有效传授理论知识,丰富实践操作,帮助学生形成宏观临床医学遗传学体系认知。针对临床医学遗传学特点,在学生有一定临床理论基础后再进行授课,以提高学生对课程的接受度及理解度,故该课程可延至大学三、四年级。适当增加课程学时,对讲课内容进行筛选优化,丰富课程开展形式,提高学生课程参与度。例如可将教材文字教学转变为实验联合多媒体学习,临床医学遗传学基础实验是理论与实践的桥梁,培养学生动手操作能力;多媒体教学则将抽象概念转化成实际图像流程,有助于学生理解。在本科教学中也可逐渐引进CBL、PBL教学、遗传病家系调查及模拟化临床咨询等教学形式,提高学生自学能力,进一步引导学生理解临床医学与遗传学的紧密联系[8-9]。以新生儿筛查的遗传代谢性疾病为例,由讲师帮助学生建立遗传代谢性疾病的整体框架,逐渐引导学生提出问题:为什么新生儿筛查疾病是这些内容?每种筛查的疾病是通过哪些指标评估?筛查阳性的患儿如何确诊?等。同时适当加入1~2个典型遗传病病例,鼓励学生课后线上查找资料,下一次线上教学进行讨论。在校期间学生需建立扎实的临床医学遗传学理论基础,完善疾病的诊断思维,学会提问及解决问题。考核方式也需要进行调整,在理论知识考核的基础上加入病例讨论、文献查阅能力等内容,促进学生对临床医学遗传学知识的灵活应用。

第4篇:遗传学研究的内容范文

【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]。

第5篇:遗传学研究的内容范文

关键词:遗传学教学;高等教育;教学质量

中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:2096-000X(2018)03-0071-03

遗传学是研究自然界生物的遗传和变异规律的一门科学,是生命科学最重要和基础的分支之一,也是生物类专业的必修课程之一。随着分子生物学研究技术的不断提高,现代遗传学发展迅速,研究内容迅速积累,研究范围不断扩大。

近年来高校教学改革不断推进,本科教学中各学科课时量不断缩减,例如菏泽学院生物科学专业遗传学课时量由最初的102学时,减少到86学时,有些专业甚至减少幅度更大,因此,学生普遍感觉遗传学课程的教学内容繁杂、学时紧、难度大,是一门较难学习和掌握的课程。近年来,遗传学及其相关课程的教改研究屡有报道[1,2],我们深受启发。基于《遗传学》教学过程实际情况,采取了若干教学内容、方法的改进,有助于提高学生学习的主动性,有效提高《遗传学》的教学质量。

一、做好高校《遗传学》与高中《生物学》衔接与过渡

《遗传学》是许多高校生命科学有关专业的必修课之一,为了体现学科的完整性,高校的《遗传学》的教材中都会将高中《生物学》中涉及遗传学的内容包含进去。例如:“细胞有丝分裂”“孟德尔定律”等内容在高中《生物学》中已作详细讲解和教学。但是,现在高中教学应试教育色彩浓厚,为了能够在各种考试或竞赛中取得好成绩,往往会在知识传授过程中超前讲授,但由于课时、实验条件、教师专业背景、学生知识结构的限制,很多知识点很难讲解透彻,学生往往也是一知半解、囫囵吞枣。因此,在高校《遗传学》教学设计、教学过程中,就要单独设计这些内容,通过知识扩展,既保证《遗传学》学科的完整性,又让学生能在高中《生物学》知识基础上提升,避免产生《遗传学》是高中《生物学》简单重复的错误概念,降低对《遗传学》学习的重视程度与热情。同时,在高校《遗传学》教学过程中,还要做好与其他相关课程,如,《生物化学》《细胞生物学》《分子生物学》《基因工程》等课程交叉内容的衔接与教学重点的明晰。

二、教学中采用“提问式”教学方式

提问式教学法,就是教师根据教学大纲,结合实际,在教学过程中提出问题,由学生独立思考解决问题,通过教师与学生的良性互动,达到对知识点的巩固与拓展的目的[3]。经典遗传学部分在地方普通高校《遗传学》的教学内容中一般比重较大,这部分内容知识相对陈旧。因此,需要教师在教学过程中,有效运用多种教学手段增加师生间的互动,提高同学的参与度,调动学生的学习兴趣,达到提高教学质量和教学效果的目的。因此,提问式教学法在地方普通高校《遗传学》教学过程中显得尤为重要。在设置问题时,既要以教学大纲为基础,又要结合同学们感兴趣的实际境况。例如,讲授到“反应规范”时,提出了日常生活中有哪些生物、哪些性状的反应规范宽窄不同的问题。引导学生将日常生活中的生物现象与遗传学联系起来,加深遗传物质基础与内、外环境互作,共同决定生物性狀的理解。教学过程中,通过合理的问题设置,引导同学开放思想、独立思考、相互讨论。通过有目的的设计问题,提出问题,有助于增强教师对课堂知识教学的引导能力,提高课堂活跃度和趣味性,促进教学计划的高效完成。

另外,教学过程中,我们采用现代多媒体技术教学,将教学过程中,抽象的、微观的现象,变得更加直观、形象,有利于学生的理解。例如,普通遗传学的理论教学过程很多内容都涉及到染色体的分裂、交换过程,用普通的方式很难观察到,教师上课时可以利用多媒体将分辨率更高的电镜照片展示给学生,使知识具体化、直观化,提高授课效率。

三、重视实验教学,实验教学与理论教学相结合

遗传学是一门以实验为基础的自然科学。实验教学不仅是教师帮助学生掌握基本的实验操作技术的过程,更是提高学生综合素质和创新思维的重要环节[4]。目前我们主要采取以下措施。1.重新修订教学大纲。增加了实验课时在整个课程中所占比例,同时将实验内容划分为:验证性、综合性与研究性三个板块,减少了验证性实验,以综合性与研究性实验为主。2.开放实验室。生物学实验普遍存在一个问题,即课前、课后实验补充时间长,课堂操作时间短。如,植物有丝分裂、植物多倍体诱导等实验,实验前期需要花较长时间培养、处理实验材料。由于课堂计划学时限制,学生都是以处理好的材料直接操作,学生难以全面把握从材料培养到材料处理,染液配制等实验的全过程,限制了学生的学习主动性。开设综合性实验与拓展性实验的主要目的是培养学生综合运用进行研究和创新能力。但是这两类实验不仅课前准备时间长,而且课后还需要很长时间观察实验结果,例如,果蝇的单、双因子、伴性遗传杂交实验、植物有性杂交实验等。实验前期需要培养、准备杂交的亲本,课堂上仅仅可以完成杂交组合的设置,课后还需要很长时间观察与记录杂交结果。因此,我们将实验室全学年内对上课学生开放,鼓励学生积极参与到实验前期材料的培养、预处理,药品试剂配制等工作中来;实验后要求学生自己管理实验材料,做到随时观察实验结果的动态变化,随时记录实验现象,及时分析实验现象。3.教师理论课与实验课一肩挑。这样有利于在理论教学过程中联系实验和实践,实验原理与理论课讲授有机结合,通过观察学生实验操作情况,进一步了解学生对课堂理论的理解掌握情况。4.调整实验课的考核方式。将原来考核只停留在理论测验与实验报告成绩评定的方式,改为平时实验操作为主,结合实验报告、期末理论与实验技能综合考评的考核方式(表1)。通过这些措施改进,很好地激发了广大学生实验课的动手操作的积极性和主动性,增加了学生自觉理论联系实践的思考,提升了学生的综合实验能力和创新能力。

四、引入网络资源

由于遗传学学科发展迅速,并与生物学各个分支学科交叉,理论与实验技术不断更新。与重点高校相比,地方高校普遍存骨干教师,教学经验丰富、但年龄偏大,对前沿知识了解不够,不能很好的引导学生对前沿知识进行探索;青年教师虽然学历较高,知识体系较新,但是由于研究方向过于专一与缺乏教学经验,难以全面的、系统的将遗传学知识传授给学生[5]。而且,地方高校用于师资专业知识继续教育经费的投入严重不足,教师缺乏外出接受系统专业知识继续培训与参加专业会议的机会,限制了教师团队的快速成长和知识体系的更新。当下互联网时代,国内外许多高校、科研院所的教学、科研资源实现了网上共享,如,国家精品课程资源网、各高校自建精品课程、爱课程网站、网易公开课等网站汇聚了大量的优质教学资源,还有一些科研达人在主流视频网站分享了自己的实验操作视频。每学期教研室都会根据授课学生的专业不同,筛选一批优质网络资源推荐给学生。这些优质的教学资源可以极大开阔学生的视野与思维,在分享资源的过程中,青年教师也学习了其他高校优秀教师的教学方法、理念,加快了自我成长的速度。此外,遗传学及其相关学科发展速度非常快,新的研究成果、实验技术、新的科学理论不断涌现,遗传学知识体系更新较快,这就要求遗传学教学要与学科发展的步伐相协调,因此,我们每学期都向学生推荐相关的科研学术期刊及在线网站,满足部分学习能力强的学生把握遗传学及其相关学科前沿动态的需求。

通过引入优质的网络资源,实现了部分学生由被动学习向主动学习的过渡,提高学生的自主学习的热情,这部分学生能够在课余时间主动与同学、老师讨论课程学术问题,增强了学生对科学前沿问题的思考。

五、教学过程中注重培养学生的科研素质

深化教育改革,全面推进素质教育是新时期大学教育的重点。科研素质作为素质教育的重要方面应主动融入到专业教学中。遗传与变异现已成为当今生命科学研究的热点之一,所以作为一名合格的高校教师在遗传学的教学过程中,除了将课本的知识传授给学生外,更要通过合理设计教学环节,利用现代化的教学手段,在学习专业知识的过程中培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生的科研素质。

目前我们主要采取了以下一些措施:

1.追踪社会与专业有关的热点问题。教学过程中,引入学生感兴趣的热点问题,让学生认识到自己所学的知识不仅限于书本,而是一门贴近社会大众生活、具有旺盛生命的学科,激发学生积极主动认识未知世界。例如,讲到性别遗传机制时,引入大家耳熟能详的“下蛋公鸡,公鸡中的战斗机”小品台词供大家讨论。从而引出不同性别的家禽类动物同时具有两套性腺,正常情况下,公鸡中雄性生殖腺发育,雌性生殖腺退化。在外界刺激,如受到惊吓,可能会导致体内性激素分泌紊乱,产生雌性激素,抑制雄性生殖腺,促进雌性生殖腺发育,产生正常的卵子,这时公鸡下蛋也就顺其自然了。反之,母鸡打鸣的现象也就好理解了。这样的实例,不仅有助于学生对性别这一相对“特殊”性状,其实与生物其他性状一致,都是由内在的遗传物质与外在环境共同作用决定的这一遗传机制的理解;更有助于学生拉近原本感觉“虚”的理论知识与“现实”之间的距离,提高学生自觉的运用所学理论知识回答现实问题的意识。

2.将科技前沿融入课堂。遗传学不仅发展迅速,而且与生物化学、分子生物学、细胞生物学等学科不断交叉、融合,课程信息量巨大,难度不断增加,严重影响了教学效果与学生素质提升。因此,课堂上如何紧跟科学研究的发展前沿,将发展前沿的新知识与普通遗传学传统知识点的有机结合,将有助于提高学生的创新能力。例如,讲到遗传重组时,我们引入近几年基因编辑的研究热点——Crispr/Cas基因编辑技术,通过动画形式简明介绍该技术的主要实验原理及商业开发等,同时为学生推荐拓展的学习材料。通过这些前沿科技的讲解加深了学生学习基础知识主动性,拉近了传统理论知识与现实应用之间的距离。

3.引导學生进行科学研究。现在国家越来越重视大学生综合素质的培养,每年各级部门都会拨出大量资金用于支持大学生创新创业、科研训练等项目。学生对此类项目非常感兴趣,会积极主动地、带有一定想法与教师交流。借此机会,教师可以鼓励并帮助学生积极申报各级各类的创新创业、科研训练等项目,或者在教师的科研课题中寻找自己感兴趣的方向。通过指导学生撰写申报书、项目设计、实验研究及结题等的各环节的工作,提高学生综合实践能力,提高学生在实践过程中发现问题,利用所学理论知识解决实践问题的能力。现在学生思维活跃,在与学生充分交流的过程中也会为教师科学研究提供灵感,促进教师科研的继续深入,充分体现教学相长的魅力。

总之,我们以提高学生综合素质为目的,在现有教学条件下,从做好与高中《生物学》知识衔接,课堂上采用适宜的教学方式和教学手段,加强实验教学,引入先进的网络资源和教学过程中注重学生的科研素质培养等环节着手,充分调动了学生学习的主动性,取得一定的教学效果,在一定程度上促进了学生的创新思维能力的培养。但仍需要认真探索不同专业的教学内容,教学方法、方式,与此同时,需要加强教师队伍的专业素质的继续教育,建立一个更加完善的遗传学教学体系,以适应新时期高等教育发展的需要。

作者:高昌勇等

    参考文献: 

[1]赫杰,张颢,张丽丽.高校遗传学实验考核方式的改革探析[J].遗传,2015,37(3):309-313. 

[2]邢万金,莫日根.在遗传学课堂教学中培养本科生科研素质[J].遗传,2016,38(11):1030-1038. 

[3]孟凡娟,王爱芝,张秀丽.高校“遗传学”问题式教学法的有效运用[J].高教论坛,2016(8):47-48. 

[4]陈靖.植物生产类专业《普通遗传学》实验教学改革与探索[J].高教学刊,2017(12):110-111. 

[5]王建武,相微微.网络资源在地方高校遗传学教学中的作用初探[J].河南教育:高校版,2016(4):14-15. 

第6篇:遗传学研究的内容范文

遗传学因为是基础学科,所以有一部分内容是属于其他学科交叉内容,那么在这些内容的教学方面可以将其进行精选,挑重点讲述,而对于遗传学中较难理解的教学内容,则选择优化教学方法,在授课的表述方面进行改进。也要注意补充一些遗传学最新发展的内容,让同学们了解遗传学的发展动向,激发学生的学习兴趣。同学们将会对自己所学习的方向有一定的认识,为今后选择个人研究方向奠定基础。

2多种授课方式相结合。

2.1多媒体教学与传统板书教学相结合。目前很多课程都倾向于多媒体教学,多媒体教学有着形式灵活多变,直观形象的有点,但是展示信息时常常速度过快让学生很难抓住重点,复习也很困难。而传统的板书教学虽然展示的信息量小,但却具有条理性,学生容易抓住要点。所以我们必须将传统的板书教学与多媒体教学结合起来,让这两种方法互相弥补。

2.2适当的采用PBL教学方法。对于教师来说,在基础学科上使用PBL教学方法是有着一定的难度的。特别是具有大量推理计算工作的遗传学教学。但是对于某些章节来说还是可以尝试采用PBL教学方法。比如在讲解生物进化章节的时候,完全可以先给学生一个有关进化的例子,再让学生回顾前几章所学的知识来提出自己的想法。这样可以提高学生对于遗传学学习的兴趣,有能够培养他们用遗传学的思想来思考问题,进一步检验了学生的学习情况。

3加强实验教学的改革。

3.1增加综合性试验比例。目前高校所开展的学生实验基本上都是验证性实验,都是老师先做好了,再讲给学生听,学生根据老师所讲的再做,其结果是每个人的结论都相同。这些验证性的实验项目过多,实验结果在未做之前就已经知道,学生做与不做都已经知道了实验的结果,实验过程不能调动学生的积极性、创造性,不利于学生的思考和发现。因此,我们在保留经典的验证性实验的基础上,增开了设计性、综合性实验。由老师指定一个实验课题,由学生自己去设计实验方案,充分调动学生们自己的主观能动性,同时教师在某些环节上进行指导,这样可以提高学生兴趣,培养学生独立分析问题与解决问题的能力。

3.2与其他学科一起开设实验教学。遗传学实验除了经典遗传学实验项目和细胞学实验项目外还设计到分子生物学实验。由于分子生物学也是生物技术专业的必修科目,所以在设计实验方面可以综合设计。这样避免了开课的重复性,又能够让学生掌握技术,提高学生对科学研究的兴趣。

4改变考核方式,采用多种指标评价学生。

目前,在长沙医学院采取的多为上机考试,考试内容死板无法很好的反映出学生的水平。所以为了更客观地反映学生的学习情况,除了上机考试外,还应参考学生的实验课情况、PBL教学过程中讨论的成绩。最好能让学生提出一些感兴趣的遗传学相关小课题,让同学们自己去查资料,以PPT的形式进行讲述,然后由老师打分,这样可以从多个方面来评价学生学习遗传学的能力,并且还能够提早培育他们阅读科研论文的兴趣与能力。

第7篇:遗传学研究的内容范文

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.

第8篇:遗传学研究的内容范文

【关键词】医学遗传学;基础知识;前沿知识;基因病;染色体

医学遗传学是医学科学领域中十分活跃的前沿学科,尤其是分子生物学方法的引入,人们对遗传病的认识达到了新的高度,不仅对单基因病和多基因病的诊断、发病机理、治疗和预防都已达到分子水平,即使染色体病的诊断,由于显微切割、探针池建立和荧光原位杂交方法的应用,也已深入到相关基因片段的水平。癌基因和抑癌基因作用机理的阐明,不仅对癌的发生发展认识上有新的突破,对癌的基因治疗也提出了新的策略。人类基因组计划的提出和研究进展为人类基因组的全部测疗和功能分析,特别是对某些致病基因的确认、表达调控,为遗传病的防治等开辟了光明的前景。所有这些医学遗传学的新成就正推动着医学科学的迅速发展。医学遗传已成为21世纪带动医学科学发展的带头学科之一。作为培养21世纪医学人才的医学遗传学教材,在其内容上也必须进行相应的更新,才能使培养出来的医学人才在知识储备上提高一步,跟上时代的步伐。

专业基础知识是为学好专业,能够从事某种学科教学打基础的知识。它是专业主体知识的根基,这个层次的知识越扎实、宽厚,就越能促使专业主体知识的发挥。专业前沿知识是指专业发展的前景,包括对所教学科专业发展趋势的分析和预测。从而了解未来的变化,并以此为依据,对自己的知识储备提出要求。随着研究技术和方法的进步,现代医学遗传学的发展速度可谓是日新月异,而报道这些新发现、新知识的文献也层出不穷。那么,如何在有限的学时内,既让学生掌握扎实的基础知识而又了解医学遗传学的最新研究进展?有人认为应当压缩和削减遗传学的基础内容,用足够多的时间向学生介绍现代遗传学的新知识;又有人认为只讲解基础知识,不必介绍新知识。而作者认为,基础知识是“根”,新知识是“叶”,只有“根深”才能“叶茂”,而“叶茂”才能促进整个知识之树茁壮成长,两者相辅相成,缺一不可。如“人类基因组计划”是医学遗传学发展的重要里程碑,相关知识属于前沿知识。完成这一计划的重要方法之一是基因定位,而基因定位这一方法的应用离不开对孟德尔遗传定律知识点的掌握。所以离开基础知识而空谈最新知识,新知识也就成为“无源之水”。反之,在教学过程中若不注意介绍科技新发展,知识必将成为一潭“死水”,这样不仅跟不上科学的时代步伐,也不能调动学生的学习积极性。那么,如何在有限的学时内既扎扎实实地打好基础,又能跟上科学的发展呢?

1讲解经典的基础知识要深入浅出医学遗传学的经典基础知识主要包括孟德尔遗传定律、遗传平衡定律、染色体畸变类型等知识。对于这类经典基础知识,在教学过程中,要按照知识发展的规律,知识结构相互依存的关系,由浅入深、由表及里、由特殊到一般地展现。例如,介绍孟德尔遗传定律时,应首先从孟德尔遗传实验讲起,在实验过程中发现哪些现象?怎样通过这些现象总结出分离定律和自由组合定律?再进一步引出遗传定律的适用范围、特例等。这样,不仅有利于学生掌握知识,还有利于培养学生的逻辑思维能力。

2讲解应用性基础要提纲挈领医学遗传学的基础知识还包括许多应用性基础知识,如染色体病。这一部分内容较多,所涉及到的病例有十几种。若面面俱到,学时不够。如果介绍的太简略,一些重点知识就会淡化。在讲解这些内容时,作者提纲挈领,有主有次地进行了介绍。主要介绍4个代表病例:Down综合征、猫叫综合征、Klinefelter综合征、脆性X染色体综合征,它们分别是常染色体数目异常、常染色体结构异常、性染色体数目异常和性染色体结构异常所导致的疾病。Down体综合征是最常见的常染色体病,其染色体异常在21三体,主要核型为三体型,少数为易位型或嵌合型。猫叫综合征染色体异常为5号染色体短臂部分或全部缺失。Klinefelter综合征又称先天性发育不全症。典型的核型是47,XXY。脆性X染色体综合征又称为Martin-Bell综合征,脆性X染色体综合征是发病率仅次于Down综合征的智力低下性疾病,脆性X染色体综合征是由一个基因异常引起的。而对于其他综合征的知识点,则要求学生通过自学掌握并要求他们课外阅读寻找一些生活中的病历材料,使得学生带着趣味和好奇去学习,锻炼了他们的自学能力,也节省了课时。

3讲解与基础知识相关联的新知识要相互穿插随着科技的发展,介绍与遗传学相关的新进展十分必要。如染色体的结构中包含了端粒结构,有关端粒与医学相关的研究目前处于前沿水平。在讲解染色体结构这一知识点时,作者补充了端粒分子的结构组成、端粒酶的作用、端粒与肿瘤发展以及与细胞寿命的相关研究。实践证明,这样不仅有助于丰富课堂教学内容,还有助于提高学生的学习积极性。

总之,在医学遗传学的教学过程中,既详尽介绍基础知识又适当穿插前沿知识,采用形象化的教学方式,可以充分调动学生学习医学遗传学的积极性,培养学生的学习能力,为他们将来走向工作岗为打下坚实的基础。

参考文献

1王婷.在《医学遗传学》教学中的几点体会.中国医学理论与实践,2006:11.

第9篇:遗传学研究的内容范文

遗传学是生命科学领域中一门十分重要的基础性学科之一,也是高等农业院校农学类专业重要的专业基础必修课之一。遗传学是一门以实验为基础的学科,实验教学在遗传学课程教学中占有十分重要的地位。遗传学实验既是对遗传学课堂知识的验证和巩固,又是培养学生实践能力、提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段,也是培养学生自主创新能力的一个重要途径。21世纪高校人才培养模式改革的重点是加强对学生的素质教育,特别是创新能力和实践能力的培养[2,3]。如何适应新形势下素质教育的需要,结合学科发展趋势和专业特点,加强遗传学实验教学改革,是农学类学科建设的重要内容,也是培养高级农业科技人才和农业科研工作者的重要保证。以往遗传学的实验教学依附于理论教学,实验只是为了验证理论,存在重理论轻实践的误区,难以培养学生的实践能力和创新能力。为适应教学改革的要求,培养“厚基础,宽口径”复合型人才,笔者在分析甘肃农业大学设施农业科学与工程专业和园艺专业本科生传统遗传学实验教学中主要问题的基础上,对遗传学实验教学改革进行了初步探索,总结了从教学内容、教学方法和考核标准方面提高遗传实验学教学质量、增强学生动手能力和创新能力培养的措施。旨在为高校人才培养模式中实验课教学的改革提供参考。

1.传统遗传学实验教学中存在的问题

受学时、实验经费等因素所限,传统遗传学实验教学的主要问题如下。

1) 对实验教学的环节重视度不足。实验教学的前期准备工作(包括实验过程的部分步骤,实验材料的培养与处理,药品试剂的配置及实验仪器的调试)都是由教师完成,学生只是按照实验指导进行其中的部分步骤,整个实验教学过程中学生处于被动地位,甚至对一些基本的实验技能都没有掌握,不利于培养学生分析问题和解决问题的能力。

2) 实验内容陈旧,缺少创新(见表1),未能反映遗传学的发展及遗传规律的本质。实验内容基本上是对课堂教学中遗传规律和染色体理论的验证,缺少分子遗传学实验以及综合性和设计性实验。尽管验证性实验能加深学生对理论的理解和记忆,由于结果已知,不能调动学生的积极性和思维的创造性。

3) 考核方法欠科学。实验成绩的评定完全依据上交的实验报告,而不考虑学生的实验操作能力以及实验态度等。使部分学生养成实验不认真,抄袭应付的不良现象,不能客观地反映学生的真实水平和实验操作能力。这种传统遗传学实验教学模式既不利于激发学生的学习兴趣,也不利于学生的创造性思维培养和发挥。

2.优化教学内容,建立实验教学新体系

为适应新世纪人才培养的要求,笔者结合遗传学科的发展趋势和农学类本科人才培养要求,遵循“厚基础”的原则,以基本技能培养为主,通过实验教学内容的整合并优化满足“宽口径”的要求,充分调动学生的主观能动性,提高学生发现问题和解决问题的科学思维方法及创造性的思维能力。即在保留部分验证性实验项目的基础上,增开综合性实验和设计性实验项目,形成验证性实验一综合性实验一设计性实验的多层次教学体系。

2.1拓展基础性实验内容,增设分子遗传学基础实验

通过拓宽验证性实验内容,组织学生参与实验准备工作,包括实验材料的准备、预处理、药品试剂配置、仪器调试等,既能保证实验的完整性和系统性,也能提高学生的动手操作能力和实验兴趣。例如,植物细胞有丝分裂实验,大蒜的发根、剪根、预处理、固定和试剂的配置完全由学生参与完成,使学生掌握试剂的配置方法和实验处理的关键技术。减数分裂的材料大葱花序由学生自己采集,固定处理。让学生参与到整个实验中,不仅加深了学生对实验的印象,也激发了学生对实验课的兴趣。由于染色体制片技术是遗传学实验的重要部分,也是基础性内容,“以学生为关注焦点,增加探索性”,调动了学生的积极性和主动性。“人类细胞中巴氏小体的制片与观察”,从学生自己身上取样进行,实验结果因人而异,具有探索性,激发了学生的兴趣。另外,实验项目的选择上要满足农学类专业需求[4],除了经典遗传学、细胞遗传学的内容外,还应融入和专业直接相关的分子遗传学内容,如植物DNA提取、检测和PCR扩增技术等简单的分子遗传学基础实验,使学生通过实验理解遗传本质,培养适应就业发展要求的专业性人才。

2.2减少验证性实验项目,适当增开综合性实验项目

将一些相关联的验证性实验进行综合,有机结合在一起,使实验教学成为一个完整的体系,使学生能够系统地学习,并把所学知识条理化。如有丝分裂与减数分裂两个实验虽然实验材料不同,但实验方法基本相同,将两个合并在一起,作为植物细胞分裂综合实验。将实验材料提前处理准备好,在学生掌握染色体制片技术的基础上,同时观察染色体并绘图,可对两种分裂方式中不同时期染色体的动态变化进行对比。原单独做这两个实验需要6学时,合并后只需4学时,不仅提高了实验的效率,又增强了实验的综合性,有助于学生综合分析能力的提高。果蝇遗传学系列实验包括:果蝇生活史观察和果蝇唾腺染色体制片等实验。整合后将果蝇的饲养、生活史、遗传性状观察和唾腺染色体制片等内容一次性进行,把验证性实验与探索性实验相结合,极大地提高了实验效率,也提高了学生综合运用知识的能力。

2.3实验教学与科研相结合,增开设计性实验

在遗传学实验教学过程中,可以依托教师的科研项目,让学生参与到与遗传学相关的项目中,使学生接触到本学科前沿,深化所学知识。指导老师提供实验题目,学生自主查阅文献资料,设计实验方案,教师审查后进行实验实施,自主完成实验过程,提交实验结果和分析报告。如植物多倍体的诱导及鉴定实验,要求学生自己查阅资料和设计方案,培养材料(如葡萄、马铃薯试管苗的继代繁殖等),通过设置不同浓度的秋水仙素进行诱导处理。在观察鉴定过程中要用到染色体制片方法,植物形态的观察分析以及电镜观察等遗传学、植物学方面的重点技术。这种以科研项目推动遗传学实验教学的方式,提高学生“学有所用”的认识,使学生不断提高实验技能,提高学生综合应用知识分析和解决问题能力,为将来进行科学研究奠定良好基础。通过对实验教学内容的整合优化,将验证性实验减为2个,增开综合性实验2个,设计性实验1个(见表1),基本涵盖理论教学内容。

3.改进实验教学方法,重视学生素质教育和创新能力培养

通过启发式教学、鼓励学生进行实验方案设计以及结合多媒体辅助教学方法改进教学方法,将学生创新能力和科学素质的培养贯穿于所有的实验教学环节中。

3.1以启发式教学为主,变“被动”实验为“主动”实验

教师根据教学目的和教学内容的不同,引导和启发学生进行独立思考和操作。坚持以“学生为主体、教师为主导”的教学模式,推进学生自主学习,充分发挥学生的积极性和创造性气实验前注重预习,实验过程教师指导并示范关键性操作,要求每个学生必须亲自动手独立完成实验,针对具体操作过程中出现的问题,引导学生分析原因,改进实验方法。启发式教学方法使学生掌握基本实验技能,形成独立分析解决问题的能力。

3.2鼓励学生自主进行实验方案设计

在实验教学中后期,结合遗传学课堂教学,选择一些实践性较强的课题。在教师指导下,让学生以小组为单位查阅相关资料、设计实验方案,自主完成实验过程,记录实验数据并分析实验结果,撰写实验报告。实验期间,教师做好督导工作,及时纠正出现的问题,在实验结束前完成实验论文。老师根据学生表现打分,最后作为一项考核指标列入实验总成绩中(表2)。设计性实验在研究结果上的不可预见性和适当难度,不仅能激发学生的兴趣和积极性,同时培养了学生综合运用知识能力及创新意识。

3.3多媒体辅助实验教学,提高教学效果

运用多媒体直观动态地演示遗传学实验过程,帮助学生加深对实验过程和结果的感性认识,增强实验目的性,规范操作,从而提高实验课效率[6]。特别是对于一些较复杂无法完成的分子实验,如质粒的提取、酶切及连接系列试验、核酸探针的分子标记与分子杂交等,通过借助多媒体演示操作过程,既保证了实验教学的系统性,又加深了学生对分子遗传理论知识的理解,为专业实验课的学习奠定了基础。

4.重新构建实验教学考核体系,充分调动学生的积极性

在考核方面,重新构建了以强化学生的动手能力,坚持实验操作与实验结果并重的考核体系,主要依据学生实验操作的规范性,实验结果的准确性、以及实验纪律态度和实验报告作为考评依据(见表2)。并将实验总成绩以所占比例20%纳入遗传学课程考核体系中。较全面、客观地考核学生的实验技能、创新能力、综合分析能力以及实验报告的质量,提高了学生对实验的重视程度和兴趣。

5.遗传学实验教学改革的效果

1) 提高了大学生学习的积极性和主动性。改变了以往学生被动学习的局面,大大地激发了学生对遗传课的学习兴趣、责任心以及参与实验的积极性。由原来的“过程性学习”转变为“探索性”学习,学生掌握了基本的遗传学实验技能,并能积极主动和教师探讨实验以及课堂理论课学习过程中出现的问题,教学效果良好。

2) 培养了大学生各方面的综合素质和能力。通过开设综合性实验和设计性实验,学生的动手能力明显提高,并能对实验过程中的问题进行独立分析和解决,培养了学生创新思维能力、论文写作能力及科研协作能力等科研素质。毕业实习期间从事遗传学相关实验的本科生,实习实验难度和工作量都明显增加,本科毕业论文质量有很大提高。

3)提高了教师的专业素质及课堂教学质量。在遗传学课堂教学、实验教学、科学研究实践等一系列教学环节改革的实施过程中,要求教师必须及时熟悉理论知识的发展前沿,提升自己的专业素质和综合能力。在实验教学改革中不但使学生掌握了扎实的遗传学基础知识及较强的实验操作技能,而且充实了教师的专业知识,使理论知识与实践技能相结合,提高了遗传学课程教学质量。

相关热门标签